WO2019234543A1 - 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 - Google Patents

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WO2019234543A1
WO2019234543A1 PCT/IB2019/054253 IB2019054253W WO2019234543A1 WO 2019234543 A1 WO2019234543 A1 WO 2019234543A1 IB 2019054253 W IB2019054253 W IB 2019054253W WO 2019234543 A1 WO2019234543 A1 WO 2019234543A1
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transistor
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山崎舜平
瀬尾哲史
楠紘慈
高橋圭
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株式会社半導体エネルギー研究所
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    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device, a display module, and an electronic device.
  • one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field.
  • a semiconductor device e.g., a display device, a light-emitting device, a power storage device, a memory device, an electronic device, a lighting device, an input device (eg, a touch sensor), an input / output device (eg, a touch panel) ), A driving method thereof, or a manufacturing method thereof can be given as an example.
  • display devices with high resolution have a need for a display device with high resolution.
  • display devices with a large number of pixels such as full high-definition (pixel count 1920 ⁇ 1080), 4K (pixel count 3840 ⁇ 2160 or 4096 ⁇ 2160, etc.), and 8K (pixel count 7680 ⁇ 4320 or 8192 ⁇ 4320 etc.) are popular. Has been developed.
  • a light-emitting element also referred to as an EL element
  • EL electroluminescence
  • Patent Document 1 discloses a flexible light emitting device to which an organic EL element is applied.
  • quantum dots are a semiconductor nanocrystal having a diameter of several nanometers, and is composed of about 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 6 atoms.
  • electrons, holes, and excitons are confined in the inside thereof, and as a result, their energy states become discrete, and the energy shifts depending on the size. That is, even if quantum dots are composed of the same material, the emission wavelength varies depending on the size, and therefore the emission wavelength can be easily adjusted by changing the size of the quantum dots to be used.
  • Silicon is mainly used as a semiconductor material of a transistor included in a display device, but in recent years, a technique using a transistor using a metal oxide for a pixel of the display device has also been developed.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose a technique using a metal oxide as a semiconductor material of a transistor.
  • the image data In order to perform appropriate display on the display device, it is necessary to match the image data with the resolution of the display device. For example, when the resolution of the display device is 8K and the image data is for 4K, full screen display cannot be performed unless the number of data is converted to four times. Conversely, when the resolution of the display device is 4K and the image data is for 8K, the number of data needs to be converted to 1 ⁇ 4.
  • the introduction of HDR (High Dynamic Range) display technology that enhances image quality by brightness adjustment is also in progress. Conversion of the number of data and generation of image data by HDR processing require a dedicated circuit, resulting in high power consumption. It is preferable that at least the original image data can be input to the pixels of the display device without conversion.
  • An object of one embodiment of the present invention is to increase the size of a display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with high display quality.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a highly reliable display device.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device with low power consumption.
  • An object of one embodiment of the present invention is to reduce the thickness and weight of a display device.
  • Another object of one embodiment of the present invention is to provide a display device that can perform appropriate display without converting image data.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device capable of HDR display.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device that can perform an up-conversion operation.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device capable of increasing the luminance of a display image.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device that can display two or more images in a superimposed manner.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a display device capable of applying a voltage higher than an output voltage of a driver circuit to a pixel.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes the first pixel.
  • the first pixel includes a first light-emitting element, a color conversion layer, and a first memory circuit.
  • the first light emitting element exhibits blue light.
  • the color conversion layer has a function of converting light emitted from the first light emitting element into light having a longer wavelength.
  • the first image signal and the first correction signal are supplied to the first pixel.
  • the first memory circuit has a function of holding the first correction signal and a function of adding the first correction signal to the first image signal.
  • the first pixel has a function of displaying an image using the first image signal and the first correction signal.
  • the first light-emitting element preferably includes a stack of a first light-emitting unit and a second light-emitting unit that each exhibit blue light.
  • the first light-emitting element preferably includes a stack of a first light-emitting unit, a second light-emitting unit, and a third light-emitting unit that each emit blue light.
  • Each light emitting unit preferably emits fluorescence.
  • the color conversion layer preferably has quantum dots.
  • the first pixel preferably further includes a transistor, and the transistor preferably includes a metal oxide in a channel formation region.
  • the display device further includes a second pixel.
  • the second pixel includes a second light emitting element and a second memory circuit.
  • the second light emitting element exhibits blue light.
  • a second image signal and a second correction signal are supplied to the second pixel.
  • the second memory circuit has a function of holding the second correction signal and a function of adding the second correction signal to the second image signal.
  • the second pixel has a function of displaying an image using the second image signal and the second correction signal.
  • the first pixel is a pixel that exhibits a color different from that of the second pixel.
  • the second pixel is a pixel that exhibits blue light.
  • the second light emitting element preferably has a stack of a first light emitting unit and a second light emitting unit, each of which emits blue light.
  • the second light-emitting element preferably includes a stack of a first light-emitting unit, a second light-emitting unit, and a third light-emitting unit that each exhibit blue light.
  • a third correction signal may be further supplied to the first pixel.
  • the first memory circuit has a function of holding the third correction signal and a function of adding the third correction signal to the first image signal.
  • the first pixel has a function of displaying an image using the first image signal, the first correction signal, and the third correction signal.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes the first pixel.
  • the first pixel includes a first light emitting element, a color conversion layer, and a first memory circuit.
  • the first light emitting element exhibits blue light.
  • the first light-emitting element includes a first light-emitting unit that exhibits blue light, a second light-emitting unit that exhibits blue light, and a third light-emitting unit that exhibits blue light.
  • the color conversion layer has a function of converting light emitted from the first light emitting element into light having a longer wavelength.
  • the first image signal, the first correction signal, and the second correction signal are supplied to the first pixel.
  • the first memory circuit has a function of holding the first correction signal, a function of adding the first correction signal to the first image signal, a function of holding the second correction signal, and the first image. And a function of adding a second correction signal to the signal.
  • the first pixel has a function of displaying an image using the first image signal, the first correction signal, and the second correction signal.
  • Each light emitting unit preferably emits fluorescence.
  • the display device further includes a second pixel.
  • the second pixel includes a second light emitting element and a second memory circuit.
  • the second light emitting element exhibits blue light.
  • the first light-emitting element includes a first light-emitting unit that exhibits blue light, a second light-emitting unit that exhibits blue light, and a third light-emitting unit that exhibits blue light.
  • the second image signal, the third correction signal, and the fourth correction signal are supplied to the second pixel.
  • the second memory circuit has a function of holding the third correction signal, a function of adding the third correction signal to the second image signal, a function of holding the fourth correction signal, and the second image. And a function of adding a fourth correction signal to the signal.
  • the second pixel has a function of displaying an image using the second image signal, the third correction signal, and the fourth correction signal.
  • the first pixel is a pixel that exhibits a color different from that of the second pixel, and the second pixel is a pixel that exhibits blue light.
  • One embodiment of the present invention includes a display device having any one of the above-described structures, and a module to which a connector such as a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as FPC) or a TCP (Tape Carrier Package) is attached. Or a module such as a module in which an integrated circuit (IC) is mounted by a COG (Chip On Glass) method or a COF (Chip On Film) method.
  • FPC flexible printed circuit board
  • TCP Tape Carrier Package
  • One embodiment of the present invention is an electronic device including the above module and at least one of an antenna, a battery, a housing, a camera, a speaker, a microphone, and an operation button.
  • a display device can be increased in size. According to one embodiment of the present invention, a display device with high display quality can be provided. According to one embodiment of the present invention, a highly reliable display device can be provided. According to one embodiment of the present invention, a display device with low power consumption can be provided. According to one embodiment of the present invention, a display device can be reduced in thickness and weight.
  • a display device that can perform appropriate display without converting image data can be provided.
  • a display device capable of performing HDR display can be provided.
  • a display device that can perform an up-conversion operation can be provided.
  • a display device capable of increasing the brightness of a display image can be provided.
  • a display device that can display two or more images in an overlapping manner can be provided.
  • a display device that can apply a voltage higher than an output voltage of a driver circuit to a pixel can be provided.
  • FIG. 1A and FIG. 1B are block diagrams illustrating an example of a pixel.
  • 2A and 2B are cross-sectional views illustrating an example of the pixel.
  • 3A to 3C are cross-sectional views illustrating an example of the pixel.
  • 4A to 4D are cross-sectional views illustrating an example of a light-emitting element.
  • FIG. 5A is a top view illustrating an example of a display device.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating an example of the display device. Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. Sectional drawing which shows an example of a display apparatus. Sectional drawing which shows an example of a display apparatus.
  • 9A and 9B are cross-sectional views illustrating an example of a transistor.
  • FIG. 10A is a block diagram illustrating an example of a pixel.
  • FIG. 10B is a circuit diagram illustrating an example of a pixel.
  • FIG. 11A and FIG. 11B are timing charts showing an operation example of the pixel.
  • 12A and 12B are circuit diagrams illustrating an example of the pixel.
  • FIG. 13A to FIG. 13C are timing charts showing an operation example of the pixel.
  • FIGS. 14A to 14C are timing charts showing an operation example of the pixel.
  • FIG. 15A to FIG. 15C are circuit diagrams showing examples of circuit blocks.
  • FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams for explaining image data correction and image synthesis.
  • FIGS. 17A to 17D each illustrate an example of an electronic device.
  • 18A to 18F illustrate examples of electronic devices.
  • film and “layer” can be interchanged with each other depending on the case or circumstances.
  • conductive layer can be changed to the term “conductive film”.
  • insulating film can be changed to the term “insulating layer”.
  • the display device of one embodiment of the present invention includes a first pixel and a second pixel.
  • the first pixel includes a first light-emitting element, a color conversion layer, and a first memory circuit.
  • the second pixel includes a second light emitting element and a second memory circuit.
  • the second pixel is a pixel that exhibits blue light.
  • the second light emitting element exhibits blue light.
  • the first pixel is a pixel that exhibits a color different from that of the second pixel.
  • the first pixel is a pixel that exhibits red, green, or white light.
  • the first light emitting element exhibits blue light.
  • the color conversion layer has a function of converting light emitted from the first light emitting element into light having a longer wavelength.
  • each light-emitting element of each pixel exhibits blue light, so that the number of layers to be formed and the types of materials can be reduced compared with the case of manufacturing a light-emitting element that exhibits white light, and the manufacturing apparatus and process are simplified.
  • each pixel has a light-emitting element having the same configuration, and therefore, compared with a case where a plurality of types of light-emitting elements are separately formed (such as when light-emitting elements exhibiting red, green, and blue light are respectively formed). High alignment accuracy and suppression of bending are not required. Therefore, such a pixel configuration can be easily applied to a large display device.
  • the light-emitting element it is preferable to use an organic EL element as the light-emitting element because the display device can be easily reduced in thickness and weight.
  • an organic EL element having a tandem structure in which a plurality of light emitting units are stacked the life of the light emitting element can be extended and a highly reliable display device can be provided.
  • the light-emitting element preferably has two or three light-emitting units each exhibiting blue light.
  • quantum dot QD: Quantum dot
  • the quantum dot has a narrow emission spectrum peak width and can emit light with good color purity. Thereby, the display quality of a display apparatus can be improved.
  • the first image signal and the first correction signal are supplied to the first pixel.
  • the first memory circuit has a function of holding the first correction signal and a function of adding the first correction signal to the first image signal.
  • the first pixel has a function of displaying an image using the first image signal and the first correction signal.
  • a second image signal and a second correction signal are supplied to the second pixel.
  • the second memory circuit has a function of holding the second correction signal and a function of adding the second correction signal to the second image signal.
  • the second pixel has a function of displaying an image using the second image signal and the second correction signal.
  • a signal (correction signal) corresponding to the correction data can be supplied to the pixel.
  • a signal (correction signal) corresponding to the correction data can be supplied to the pixel.
  • the correction signal for example, HDR display, up-conversion operation, and improvement in luminance of the display image can be performed.
  • the correction signal is an image signal different from the image signal, two or more images can be displayed in an overlapping manner.
  • one or a plurality of (for example, two) correction signals may be supplied to one pixel.
  • the transistor included in the pixel include a metal oxide in a channel formation region because an off-state current is extremely low and a correction signal can be held for a long time.
  • FIGS. 1A and 1B are block diagrams of pixels included in the display device of one embodiment of the present invention.
  • a pixel included in a display device of one embodiment of the present invention includes a switching transistor (Switching Tr), a driving transistor (Driving Tr), a light-emitting element (Light emitting element), and a memory ( Memory).
  • switching Tr switching transistor
  • driving Tr driving transistor
  • Light emitting element Light emitting element
  • Memory Memory
  • Data DATA_W is supplied to the memory.
  • data DATA_W is supplied to the pixels in addition to the image data DATA.
  • the display device of one embodiment of the present invention By supplying the data DATA_W to the pixels, in the display device of one embodiment of the present invention, for example, image up-conversion, HDR display for correcting a part of or the entire image in the display region, or improvement in luminance of the display image, or the like Image correction can be performed.
  • image up-conversion, HDR display for correcting a part of or the entire image in the display region, or improvement in luminance of the display image, or the like
  • Image correction can be performed.
  • a plurality of images can be displayed in a superimposed manner, and a voltage higher than the output voltage of the driver circuit can be supplied to the pixel.
  • a pixel can include a plurality of memories. Thereby, a plurality of data other than the image data DATA can be supplied to the pixels. Therefore, it is possible to perform a plurality of processes such as the image correction and the overlapping process of a plurality of images, and to perform the processes with high accuracy.
  • FIG. 1B illustrates an example of a pixel having two memories.
  • Data DATA_W1 is supplied to the memory Memory_A
  • data DATA_W2 is supplied to the memory Memory_B.
  • image correction of the image data DATA can be performed using one memory, and another image can be superimposed on the image data DATA using the other memory.
  • 2A and 2B are cross-sectional views of pixels of a display device of one embodiment of the present invention.
  • the display device illustrated in FIG. 2A has a top emission (top emission) structure, and the display device illustrated in FIG. 2B has a bottom emission (bottom emission) structure.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a display device that expresses one color with pixels of three colors R (red), G (green), and B (blue) will be described as an example.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a pixel 1100R that exhibits red light, a pixel 1100G that exhibits green light, and a pixel 1100B that exhibits blue light.
  • RGB blue, yellow, cyan, or magenta
  • a pixel indicates, for example, one element whose brightness can be controlled. Therefore, as an example, one pixel represents one color element, and brightness is expressed by one color element.
  • the minimum unit of an image is composed of three pixels: an R pixel, a G pixel, and a B pixel.
  • each of the RGB pixels can also be referred to as a sub-pixel (sub-pixel), and the three RGB sub-pixels can be collectively referred to as a pixel.
  • Each of the pixels 1100R, 1100G, and 1100B includes a light-emitting element 1105B that emits blue light.
  • the pixel 1100R further includes a color conversion layer 1104R.
  • the color conversion layer 1104R can convert blue light into red light.
  • the blue light emitted from the light emitting element 1105B is converted into red light by the color conversion layer 1104R, whereby the red light 1106R is extracted to the outside.
  • the pixel 1100G further includes a color conversion layer 1104G.
  • the color conversion layer 1104G can convert blue light into green light.
  • the wavelength of the blue light emitted from the light emitting element 1105B is converted into green light by the color conversion layer 1104G, whereby the green light 1106G is extracted to the outside.
  • blue light 1106B emitted from the light-emitting element 1105B is extracted to the outside.
  • Examples of the color conversion layer include phosphors and quantum dots.
  • the color conversion layer can emit brightly colored light with a narrow half-value width. In addition, the color reproducibility of the display device can be improved.
  • the color conversion layer can be formed using a droplet discharge method (for example, an ink jet method), a coating method, an imprint method, various printing methods (screen printing, offset printing), or the like. Moreover, you may use color conversion films, such as a quantum dot film.
  • the material constituting the quantum dot is not particularly limited.
  • it belongs to a group 14 element, a group 15 element, a group 16 element, a compound composed of a plurality of group 14 elements, or a group 4 to group 14.
  • a compound of an element and a group 16 element, a compound of a group 2 element and a group 16 element, a compound of a group 13 element and a group 15 element, a compound of a group 13 element and a group 17 element examples include compounds of group 14 elements and group 15 elements, compounds of group 11 elements and group 17 elements, iron oxides, titanium oxides, chalcogenide spinels, and semiconductor clusters.
  • Examples of the structure of the quantum dot include a core type, a core-shell type, and a core-multishell type.
  • the quantum dots since the quantum dots have a high ratio of surface atoms, they are highly reactive and tend to aggregate. Therefore, it is preferable that a protective agent is attached or a protective group is provided on the surface of the quantum dots. Aggregation can be prevented and solubility in a solvent can be increased by attaching the protective agent or providing a protective group. It is also possible to reduce the reactivity and improve the electrical stability.
  • the size of the quantum dot is adjusted as appropriate so that light of a desired wavelength can be obtained.
  • the crystal size decreases, the light emission of the quantum dots shifts to the blue side, that is, to the high energy side, so changing the size of the quantum dots changes the spectral wavelengths in the ultraviolet, visible, and infrared regions.
  • the emission wavelength can be adjusted over a region.
  • the size (diameter) of the quantum dots is, for example, from 0.5 nm to 20 nm, preferably from 1 nm to 10 nm.
  • the emission spectrum becomes narrower and light emission with good color purity can be obtained.
  • the shape of the quantum dots is not particularly limited, and may be spherical, rod-shaped, disk-shaped, or other shapes.
  • a quantum rod that is a rod-like quantum dot has a function of exhibiting light having directivity.
  • the light-emitting element 1105B includes a first electrode 1101, an EL layer 1103B that exhibits blue light, and a second electrode 1102.
  • One of the first electrode 1101 and the second electrode 1102 functions as an anode, and the other functions as a cathode.
  • the first electrode 1101 functions as an anode
  • the second electrode 1102 functions as a cathode.
  • the light-emitting element 1105B is electrically connected to a transistor that controls light emission.
  • the EL layer 1103B includes at least a light-emitting layer including a light-emitting substance that exhibits blue light.
  • the light-emitting substance a substance that emits fluorescence (fluorescent material), a substance that emits phosphorescence (phosphorescent material), a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence (thermally activated delayed fluorescence (TADF)) Materials) and inorganic compounds (such as quantum dot materials) can be used.
  • fluorescence fluorescence
  • phosphorescence phosphorescent material
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • inorganic compounds such as quantum dot materials
  • the EL layer 1103B further includes functional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. In the case where a plurality of EL layers are stacked, a charge generation layer is provided between the EL layers.
  • a low molecular compound or a high molecular compound can be used, and an inorganic compound may be included.
  • the EL layer 1103B may include a plurality of light emitting units. Each light-emitting unit has at least a light-emitting layer containing a light-emitting substance that exhibits blue light. Each light emitting unit further includes functional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The charge generation layer is sandwiched between the two light emitting units.
  • the display device of one embodiment of the present invention is not limited to a structure in which one color is expressed by three color pixels.
  • a configuration in which one color is expressed by pixels of four colors R (red), G (green), B (blue), and W (white) may be applied to the display device.
  • FIG. 3A illustrates a pixel 1100R that exhibits red light, a pixel 1100G that exhibits green light, a pixel 1100B that exhibits blue light, and a pixel 1100W that exhibits white light.
  • a pixel 1100W that exhibits white light illustrated in FIG. 3A includes a light-emitting element 1105B that exhibits blue light and a color conversion layer 1104W.
  • the color conversion layer 1104W can convert blue light into white light.
  • the blue light emitted from the light-emitting element 1105B is converted into white light by the color conversion layer 1104W, whereby the white light 1106W is extracted to the outside.
  • the first electrode 1101 is a reflective electrode (reflective electrode)
  • the second electrode 1102 is A semi-transmissive / semi-reflective electrode may be used, and a fine optical resonator (microcavity) structure may be used.
  • microcavity structure With the microcavity structure, light emitted from the light-emitting layer included in the EL layer 1103B can resonate between both electrodes, and light emitted through the second electrode 1102 can be increased.
  • an optical adjustment layer 1107 is provided between the first electrode 1101 and the second electrode 1102.
  • FIG. 3B illustrates an example in which a microcavity structure is applied to a pixel that exhibits light of each color.
  • FIG. 3C illustrates an example in which the microcavity structure is applied only to the pixel 1100B that exhibits blue light.
  • Optical adjustment can be performed by using a light-transmitting conductive film (transparent conductive film) as the optical adjustment layer 1107 and controlling the film thickness of the transparent conductive film.
  • the optical adjustment layer 1107 can also be regarded as an electrode of the light-emitting element.
  • a stacked structure of a reflective electrode and an optical adjustment layer may be applied to the first electrode 1101.
  • the optical distance between the first electrode 1101 and the second electrode 1102 may be adjusted using one or more of functional layers included in the EL layer 1103B.
  • the interelectrode distance between the first electrode 1101 and the second electrode 1102 is near m ⁇ / 2 (where m is a natural number) with respect to the wavelength ⁇ of light obtained from the light emitting layer. It is preferable to adjust to.
  • an optical distance from the first electrode 1101 to a region (light emitting region) where the desired light of the light emitting layer can be obtained, and a second The optical distance from the electrode 1102 to the region (light emitting region) where the desired light of the light emitting layer can be obtained is adjusted to be close to (2m ′ + 1) ⁇ / 4 (where m ′ is a natural number).
  • the light emitting region herein refers to a recombination region of holes and electrons in the light emitting layer.
  • the spectrum of specific monochromatic light (blue light in the present embodiment) obtained from the light emitting layer can be narrowed, and light emission with good color purity can be obtained.
  • the optical distance between the first electrode 1101 and the second electrode 1102 is strictly the total thickness from the reflective region of the first electrode 1101 to the reflective region of the second electrode 1102. it can.
  • the optical distance between the first electrode 1101 and the light emitting layer from which desired light can be obtained is the optical distance between the reflective region in the first electrode 1101 and the light emitting region in the light emitting layer from which desired light can be obtained. It can be said that it is a distance.
  • the arbitrary position of the first electrode 1101 can be set as the reflection region and the desired region. It is assumed that the above-described effects can be sufficiently obtained by assuming an arbitrary position of the light emitting layer from which light is obtained as a light emitting region.
  • the emission intensity of blue light in the front direction can be increased, and low power consumption can be achieved.
  • first electrode 1101 and the second electrode 1102 is a light-transmitting electrode (a transparent electrode, a semi-transmissive / semi-reflective electrode, or the like).
  • the other of the first electrode 1101 and the second electrode 1102 is preferably a reflective electrode.
  • the transparent electrode has a visible light transmittance of 40% or more.
  • the visible light reflectance of the semi-transmissive / semi-reflective electrode is 20% to 80%, preferably 40% to 70%.
  • the reflective electrode has a visible light reflectance of 40% to 100%, preferably 70% to 100%.
  • FIG. 4A illustrates a specific example of a light-emitting element having a single structure.
  • a light-emitting element illustrated in FIG. 4A includes an EL layer 1103B between a first electrode 1101 and a second electrode 1102.
  • a hole-injection layer 1111, a hole-transport layer 1112, and light-emitting elements A layer 1113, an electron transport layer 1114, and an electron injection layer 1115 are stacked in this order from the first electrode 1101 side.
  • the EL layer 1103B exhibits blue light.
  • FIGS. 4B to 4D illustrate specific examples of a light-emitting element having a tandem structure.
  • the light-emitting element illustrated in FIGS. 4B to 4D includes a plurality of light-emitting units between a first electrode 1101 and a second electrode 1102.
  • a charge generation layer 1109 is preferably provided between the two light emitting units.
  • Each light emitting unit exhibits blue light.
  • the plurality of light emitting units may have the same luminescent material or different luminescent materials.
  • an EL layer 1103B illustrated in FIG. 4B includes a charge generation layer 1109 between the light-emitting units 1123B (1) and 1123B (2).
  • the charge generation layer 1109 injects electrons into one of the light-emitting units 1123 B (1) and 1123 B (2) and the other It has a function of injecting holes. Therefore, in FIG. 4B, when a voltage is applied to the first electrode 1101 so that the potential is higher than that of the second electrode 1102, electrons are injected from the charge generation layer 1109 to the light-emitting unit 1123B (1). Holes are injected into the light emitting unit 1123B (2).
  • the charge generation layer 1109 preferably transmits visible light from the viewpoint of light extraction efficiency (specifically, the visible light transmittance of the charge generation layer 1109 is 40% or more). In addition, the charge generation layer 1109 functions even when it has lower conductivity than the first electrode 1101 and the second electrode 1102.
  • An EL layer 1103B illustrated in FIG. 4C includes a charge generation layer 1109 between the first light-emitting unit 1123B (1) and the second light-emitting unit 1123B (2), and the second light-emitting unit 1123B.
  • a charge generation layer 1109 is provided between (2) and the third EL layer 1103B (3).
  • the light-emitting element illustrated in FIG. 4D includes n EL layers (n is a natural number of 2 or more), and a charge generation layer 1109 between the EL layers.
  • the holes injected into the light-emitting unit 1123B (m + 1) recombine with electrons injected from the second electrode 1102 side, and the light-emitting substance contained in the light-emitting unit 1123B (m + 1) emits light. Further, the electrons injected into the light-emitting unit 1123B (m) recombine with holes injected from the first electrode 1101 side, and the light-emitting substance contained in the light-emitting unit 1123B (m) emits light. Therefore, holes and electrons generated in the charge generation layer 1109 emit light in different light emitting units.
  • the light emitting units when the light emitting units are provided in contact with each other and the same structure as the charge generation layer is formed between the light emitting units, the light emitting units can be provided in contact with each other without the charge generation layer interposed therebetween.
  • the light emitting unit when a charge generation region is formed on one surface of the light emitting unit, the light emitting unit can be provided in contact with the surface.
  • a tandem light-emitting element has higher current efficiency than a single-structure light-emitting element, and requires less current to emit light with the same luminance. Therefore, the lifetime of the light emitting element is long, and the reliability of the display device can be improved.
  • each light emitting unit is not particularly limited. In order to enhance reliability, it is preferable that a plurality of fluorescent light emitting units are stacked. One or more fluorescent light emitting units and phosphorescent light emitting units may be stacked.
  • Display device Specific examples of the display device of one embodiment of the present invention are described with reference to FIGS.
  • FIG. 5A shows a top view of the display device 10A.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along alternate long and short dash line A1-A2 in FIG.
  • a display device 10 ⁇ / b> A illustrated in FIG. 5A includes a display portion 71 and a driver circuit 78.
  • An FPC 74 is connected to the display device 10A.
  • the display device 10A is a display device having a top emission structure.
  • the display device 10A includes a substrate 361, an insulating layer 367, transistors 301 and 303, a wiring 307, an insulating layer 314, a light-emitting element 110B, an insulating layer 104, a protective layer 117, a partition wall 107, a color A conversion layer CCMR, a color conversion layer CCMG, an adhesive layer 318, a substrate 371, and the like are included.
  • the light emitting element 110B exhibits blue light.
  • the light emitting element 110B includes a pixel electrode 111, an EL layer 113, and a common electrode 115.
  • the pixel electrode 111 is electrically connected to the source or drain of the transistor 303. These are connected directly or via another conductive layer.
  • the EL layer 113 and the common electrode 115 are provided over a plurality of light emitting elements.
  • the light emitting element 110 ⁇ / b> B is covered with a protective layer 117.
  • the light emitting element 110B overlaps the color conversion layer CCMR with the protective layer 117 interposed therebetween.
  • the blue light emitted from the light emitting element 110B is converted into red light by the color conversion layer CCMR, so that the red light 106R is extracted to the outside.
  • the light emitting element 110B overlaps the color conversion layer CCMG through the protective layer 117.
  • the blue light emitted from the light emitting element 110B is converted into green light by the color conversion layer CCMG, so that the green light 106G is extracted to the outside.
  • the blue light 106 ⁇ / b> B emitted from the light emitting element 110 ⁇ / b> B is extracted to the outside through the protective layer 117.
  • the color conversion layers CCMR and CCMG can be formed by an inkjet method after the partition wall 107 is formed. Thereby, it becomes easy to form a color conversion layer in a desired region.
  • the insulating layer 104 covers the end portion of the pixel electrode 111. Two adjacent pixel electrodes 111 are electrically insulated by an insulating layer 104.
  • the protective layer 117 is provided over the light emitting element 110 ⁇ / b> B, covers the end portion of the common electrode 115, and is in contact with the insulating layer 104 and the insulating layer 313 outside the end portion of the common electrode 115.
  • impurities can be prevented from entering the transistor and the light emitting element.
  • an inorganic film (or an inorganic insulating film) with high barrier properties is preferably used for the protective layer 117 and the insulating layer 313.
  • an inorganic insulating film with high barrier properties is preferably used for the insulating layer 104.
  • inorganic films or inorganic insulating films
  • the substrate 361 and the substrate 371 are attached to each other with an adhesive layer 318.
  • the space 121 sealed with the substrate 361, the substrate 371, and the adhesive layer 318 is preferably filled with an inert gas such as nitrogen or argon, or a resin.
  • the substrate 361 and the substrate 37 materials such as glass, quartz, resin, metal, alloy, and semiconductor can be used.
  • the substrate 371 on the side from which light from the light-emitting element is extracted is formed using a material that transmits the light.
  • a flexible substrate is preferably used as the substrate 361 and the substrate 371.
  • various curable adhesives such as an ultraviolet curable photocurable adhesive, a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, and an anaerobic adhesive can be used. Further, an adhesive sheet or the like may be used.
  • the driver circuit 78 includes a transistor 301.
  • the display unit 71 includes a transistor 303.
  • Each transistor includes a gate, a gate insulating layer 311, a semiconductor layer, a back gate, a source, and a drain.
  • the gate (lower gate) and the semiconductor layer overlap with each other with the gate insulating layer 311 interposed therebetween.
  • the back gate (upper gate) and the semiconductor layer overlap with each other with the insulating layer 312 and the insulating layer 313 interposed therebetween.
  • the two gates are preferably electrically connected.
  • the driver circuit 78 and the display portion 71 may have different transistor structures.
  • Each of the driving circuit 78 and the display unit 71 may include a plurality of types of transistors.
  • the aperture ratio of the display portion 71 can be increased.
  • At least one layer of the insulating layer 312, the insulating layer 313, and the insulating layer 314 be formed using a material that does not easily diffuse impurities such as water or hydrogen. It becomes possible to effectively suppress the diffusion of impurities from the outside into the transistor, and the reliability of the display device can be improved.
  • the insulating layer 314 functions as a planarization layer.
  • the insulating layer 367 functions as a base film.
  • the insulating layer 367 is preferably formed using a material that does not easily diffuse impurities such as water or hydrogen.
  • the connection unit 306 includes a wiring 307.
  • the wiring 307 can be formed using the same material and the same process as the source and drain of the transistor.
  • the wiring 307 is electrically connected to an external input terminal that transmits an external signal or potential to the drive circuit 78.
  • an FPC 74 is provided as an external input terminal is shown.
  • the FPC 74 and the wiring 307 are electrically connected through the connection body 319.
  • connection body 319 various anisotropic conductive films (ACF: Anisotropic Conductive Film), anisotropic conductive pastes (ACP: Anisotropic Conductive Paste), and the like can be used.
  • ACF Anisotropic Conductive Film
  • ACP Anisotropic Conductive Paste
  • the protective layer 117 preferably includes at least one inorganic film (or inorganic insulating film), and more preferably includes one or more inorganic films and one or more organic films.
  • the protective layer 117 may include a first inorganic film on the common electrode 115, an organic film on the first inorganic film, and a second inorganic film on the organic film.
  • the inorganic film (or the inorganic insulating film) has high moisture resistance and is difficult for water to diffuse and permeate. Further, it is preferable that one or both of hydrogen and oxygen are difficult to diffuse and permeate in the inorganic film (or inorganic insulating film). Accordingly, the inorganic film (or inorganic insulating film) can function as a barrier film. And it can suppress effectively that an impurity diffuses from the exterior with respect to a light emitting element, and can implement
  • an oxide insulating film, a nitride insulating film, an oxynitride insulating film, a nitrided oxide insulating film, or the like can be used.
  • the oxide insulating film include a silicon oxide film, an aluminum oxide film, a gallium oxide film, a germanium oxide film, an yttrium oxide film, a zirconium oxide film, a lanthanum oxide film, a neodymium oxide film, a hafnium oxide film, and a tantalum oxide film.
  • the nitride insulating film include a silicon nitride film and an aluminum nitride film.
  • the oxynitride insulating film a silicon oxynitride film or the like can be given.
  • the nitrided oxide insulating film include a silicon nitride oxide film.
  • an oxynitride refers to a material having a higher oxygen content than nitrogen as a composition
  • a nitrided oxide has a nitrogen content as higher than oxygen as a composition. Refers to material.
  • a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, and an aluminum oxide film are suitable for the protective layer 117 because they each have high moisture resistance.
  • an inorganic film containing ITO, Ga—Zn oxide, Al—Zn oxide, In—Ga—Zn oxide, or the like can be used.
  • the inorganic film preferably has a high resistance.
  • the inorganic film preferably has a higher resistance than the common electrode 115.
  • the inorganic film may further contain nitrogen.
  • the conductive film that transmits visible light used for the common electrode 115 and the inorganic film that transmits visible light used for the protective layer 117 may have a common metal element.
  • the adhesion between the common electrode 115 and the protective layer 117 can be increased, and film peeling and entry of impurities from the interface can be suppressed.
  • the protective layer 117 may include an organic insulating film using an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyimide amide resin, a polysiloxane resin, a benzocyclobutene resin, a phenol resin, or the like.
  • the protective layer 117 preferably has a specific resistance at 20 ° C. of 10 10 ⁇ cm or more.
  • the protective layer 117 is formed by a chemical vapor deposition (CVD) method (such as a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method), a sputtering method (a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ion beam sputtering method, or the like). Etc.), atomic layer deposition (ALD: Atomic Layer Deposition) method, or the like.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • sputtering method a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ion beam sputtering method, or the like.
  • Etc. atomic layer deposition
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • the sputtering method and the ALD method can form a film at a low temperature.
  • the EL layer 113 included in the light-emitting element has low heat resistance. Therefore, the protective layer 117 formed after the light-emitting element is formed is preferably formed at a relatively low temperature, typically 100 ° C. or lower, and a sputtering method and an ALD method are suitable.
  • the protective layer 117 two or more insulating films formed using different film formation methods may be stacked.
  • an inorganic insulating film or an organic insulating film that can be used for the protective layer 117 may be used for the insulating layer 104.
  • the insulating layer 104 formed before the light-emitting element can be formed at a high temperature.
  • a high temperature for example, 100 ° C. or more and 350 ° C. or less
  • a dense film having a high barrier property can be formed.
  • CVD sputtering and ALD, but also CVD is suitable. The CVD method is preferable because the film forming speed is high.
  • materials such as glass, quartz, organic resin, metal, alloy, and semiconductor can be used.
  • the partition wall 107 may have a light shielding property. Specifically, the partition 107 blocks light from adjacent light emitting elements or color conversion layers, and suppresses color mixing between adjacent pixels.
  • the partition wall 107 can be formed using, for example, a metal material or a resin material containing a pigment or a dye. Note that in the case where the partition wall 107 has a light shielding property, it is preferable to provide the partition wall in a region other than the display portion such as a driver circuit because unintended light leakage due to guided light or the like can be suppressed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the display device 10B
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the display device 10C
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the display device 10D.
  • the top views of the display devices 10B, 10C, and 10D are the same as the display device 10A illustrated in FIG. 6 to 8 correspond to cross-sectional views taken along one-dot chain line A1-A2 shown in FIG.
  • description may be abbreviate
  • a display device 10B illustrated in FIG. 6 is a display device having a top emission structure.
  • the display device 10B includes a substrate 361, an adhesive layer 363, an insulating layer 365, transistors 301 and 303, a wiring 307, an insulating layer 314, a light emitting element 110B, an insulating layer 104, a protective layer 117, a color conversion layer CCMR, a color conversion layer CCMG, An adhesive layer 317, a substrate 371, and the like are included.
  • the color conversion layer CCMR and the color conversion layer CCMG are provided over the substrate 371.
  • the light-emitting element 110B and the color conversion layer CCMR or the color conversion layer CCMG overlap with each other with the protective layer 117 and the space 121 interposed therebetween.
  • the color conversion layer CCMR and the color conversion layer CCMG are provided on and in contact with the protective layer 117.
  • FIG. 6 illustrates that in FIG.
  • the light emitting element 110 ⁇ / b> B and the color conversion layer CCMR or the color conversion layer CCMG overlap with each other via the protective layer 117, and the color conversion layer CCMR or the color conversion layer CCMG, the substrate 371, and the like. Are overlapped with each other through the adhesive layer 317.
  • the alignment with the light emitting region of the light emitting element is facilitated as compared with the case where the color conversion layer is formed on the substrate 371, which is preferable.
  • the selection of the formation method and the formation conditions is wider than in the case where the color conversion layer is formed over the protective layer 117, which is preferable.
  • the substrate 361 and the substrate 371 are attached to each other with an adhesive layer 317.
  • the substrate 361 and the insulating layer 365 are attached to each other with an adhesive layer 363.
  • the display device 10B is formed by transferring a transistor, a light-emitting element, or the like formed over a manufacturing substrate over the substrate 361.
  • Each of the substrate 361 and the substrate 371 preferably has flexibility. Thereby, the flexibility of the display device 10B can be increased.
  • the display device 10B is different from the display device 10A in the structure of the transistors 301 and 303.
  • the 6 includes a back gate, a gate insulating layer 311, a semiconductor layer, a gate insulating layer, a gate, an insulating layer 315, a source, and a drain.
  • the semiconductor layer has a channel formation region and a pair of low resistance regions.
  • the back gate (lower gate) and the channel formation region overlap with each other with the gate insulating layer 311 interposed therebetween.
  • the gate (upper gate) and the channel formation region overlap with each other through the gate insulating layer.
  • the source and the drain are each electrically connected to the low resistance region through an opening provided in the insulating layer 315.
  • a display device 10C shown in FIG. 7 is a bottom emission structure display device.
  • the display device 10C includes a substrate 361, an insulating layer 367, transistors 301 and 303, a wiring 307, a conductive layer 355, an insulating layer 314, a light emitting element 110B, an insulating layer 104, a protective layer 117, a color conversion layer CCMG, an adhesive layer 317, and A substrate 371 and the like are included.
  • the light-emitting element 110B overlaps the color conversion layer CCMG with the insulating layer 314 interposed therebetween.
  • the blue light emitted from the light emitting element 110B is converted into green light by the color conversion layer CCMG, so that the green light 106G is extracted to the outside.
  • the blue light 106B emitted from the light-emitting element 110B is extracted to the outside through the insulating layer 314.
  • the color conversion layer CCMG can be provided in contact with the upper surface of any of the plurality of insulating layers provided between the light emitting element 110B and the substrate 361.
  • the color conversion layer CCMG is provided over the insulating layer, the alignment with the light emitting region of the light emitting element is facilitated as compared with the case where the color conversion layer CCMG provided on another substrate is bonded.
  • the transistor 303 is provided in a position that does not overlap with the light-emitting region of the light-emitting element 110B.
  • the transistor 303 is provided so as to overlap with the insulating layer 104.
  • the connection portion 306 includes a wiring 307 and a conductive layer 355.
  • the wiring 307 can be formed using the same material and the same process as the source and drain of the transistor.
  • the conductive layer 355 can be formed using the same material and the same process as the pixel electrode 111.
  • the wiring 307 is electrically connected to an external input terminal that transmits an external signal or potential to the drive circuit 78.
  • an FPC 74 is provided as an external input terminal is shown.
  • the FPC 74 and the wiring 307 are electrically connected through the conductive layer 355 and the connection body 319.
  • a display device 10D illustrated in FIG. 8 is a bottom emission structure display device.
  • the display device 10D includes a substrate 361, an adhesive layer 363, an insulating layer 365, transistors 301 and 303, a wiring 307, a conductive layer 355, an insulating layer 314, a light emitting element 110B, an insulating layer 104, a protective layer 117, a color conversion layer CCMG, and a partition wall. 107, an adhesive layer 317, a substrate 371, and the like.
  • the display device 10D is formed by transferring a transistor, a light-emitting element, or the like formed over a manufacturing substrate over the substrate 361.
  • the color conversion layer may be formed over a formation substrate in the same manner as a transistor, a light-emitting element, or the like.
  • a color conversion layer may be formed over the substrate 361 in advance, and the color conversion layer may be attached to the surface exposed by peeling the manufacturing substrate.
  • the structure of the display device 10 ⁇ / b> D illustrated in FIG. 8 can be formed by attaching the color conversion layer CCMG and the substrate 361 including the partition wall 107 to the insulating layer 365 exposed by peeling using the adhesive layer 363.
  • the color conversion layer does not affect the layout, structure, characteristics, and the like of transistors and light-emitting elements.
  • the range of selection of forming conditions is widened, which is preferable.
  • the light-emitting element 110B overlaps the color conversion layer CCMG through the insulating layer 314, the adhesive layer 363, and the like.
  • the blue light emitted from the light emitting element 110B is converted into green light by the color conversion layer CCMG, so that the green light 106G is extracted to the outside.
  • the blue light 106B emitted from the light-emitting element 110B is extracted to the outside through the insulating layer 314, the adhesive layer 363, and the like.
  • the structure of the transistor included in the display device There is no particular limitation on the structure of the transistor included in the display device. For example, a planar transistor, a staggered transistor, or an inverted staggered transistor may be used. Further, any transistor structure of a top gate structure or a bottom gate structure may be employed. Alternatively, gate electrodes may be provided above and below the channel.
  • the transistor included in the display device for example, a transistor in which a metal oxide is used for a channel formation region can be used. Thus, a transistor with extremely low off-state current can be realized.
  • a transistor including silicon in a channel formation region may be used as a transistor included in the display device.
  • the transistor include a transistor including amorphous silicon, a transistor including crystalline silicon (typically low-temperature polysilicon), and a transistor including single crystal silicon.
  • FIGS. 9A and 9B illustrate structural examples of transistors. Each transistor is provided between the insulating layer 141 and the insulating layer 208.
  • the insulating layer 141 preferably has a function as a base film.
  • the insulating layer 208 preferably has a function as a planarization film.
  • a transistor 220 illustrated in FIG. 9A is a bottom-gate transistor in which the semiconductor layer 204 includes a metal oxide.
  • the metal oxide can function as an oxide semiconductor.
  • An oxide semiconductor is preferably used for the semiconductor of the transistor. It is preferable to use a semiconductor material with a wider band gap and lower carrier density than silicon because current in an off state of the transistor can be reduced.
  • the transistor 220 includes a conductive layer 201, an insulating layer 202, a conductive layer 203a, a conductive layer 203b, and a semiconductor layer 204.
  • the conductive layer 201 functions as a gate.
  • the insulating layer 202 functions as a gate insulating layer.
  • the semiconductor layer 204 overlaps with the conductive layer 201 with the insulating layer 202 interposed therebetween.
  • the conductive layer 203a and the conductive layer 203b are electrically connected to the semiconductor layer 204, respectively.
  • the transistor 220 is preferably covered with an insulating layer 211 and an insulating layer 212.
  • Various inorganic insulating films can be used for the insulating layer 211 and the insulating layer 212. In particular, an oxide insulating film is suitable for the insulating layer 211, and a nitride insulating film is suitable for the insulating layer 212.
  • a transistor 230 illustrated in FIG. 9B is a top-gate transistor including polysilicon in a semiconductor layer.
  • the transistor 230 includes a conductive layer 201, an insulating layer 202, a conductive layer 203a, a conductive layer 203b, a semiconductor layer, and an insulating layer 213.
  • the conductive layer 201 functions as a gate.
  • the insulating layer 202 functions as a gate insulating layer.
  • the semiconductor layer includes a channel formation region 214a and a pair of low resistance regions 214b.
  • the semiconductor layer may further have an LDD (Lightly Doped Drain) region.
  • FIG. 9B illustrates an example in which the LDD region 214c is provided between the channel formation region 214a and the low resistance region 214b.
  • the channel formation region 214 a overlaps with the conductive layer 201 with the insulating layer 202 interposed therebetween.
  • the conductive layer 203a is electrically connected to one of the pair of low resistance regions 214b through an opening provided in the insulating layer 202 and the insulating layer 213.
  • the conductive layer 203b is electrically connected to the other of the pair of low resistance regions 214b.
  • Various inorganic insulating films can be used for the insulating layer 213.
  • a nitride insulating film is suitable for the insulating layer 213.
  • Metal oxide A metal oxide that functions as an oxide semiconductor is preferably used for the semiconductor layer. Below, the metal oxide applicable to a semiconductor layer is demonstrated.
  • the metal oxide preferably contains at least indium or zinc.
  • indium and zinc are preferably included.
  • aluminum, gallium, yttrium, tin, or the like is preferably contained.
  • One or more kinds selected from boron, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, and the like may be included.
  • the metal oxide is an In-M-Zn oxide containing indium, an element M, and zinc
  • the element M is aluminum, gallium, yttrium, tin, or the like.
  • elements applicable to the element M include boron, titanium, iron, nickel, germanium, zirconium, molybdenum, lanthanum, cerium, neodymium, hafnium, tantalum, tungsten, magnesium, and the like.
  • the element M may be a combination of a plurality of the aforementioned elements.
  • metal oxides containing nitrogen may be collectively referred to as metal oxides.
  • a metal oxide containing nitrogen may be referred to as a metal oxynitride.
  • a metal oxide containing nitrogen such as zinc oxynitride (ZnON) may be used for the semiconductor layer.
  • CAAC c-axis aligned crystal
  • CAC Cloud-aligned Composite
  • CAC Cloud-Aligned Composite
  • CAC-OS or CAC-metal oxide has a conductive function in part of a material and an insulating function in part of the material, and the whole material has a function as a semiconductor.
  • the conductive function is a function of flowing electrons (or holes) serving as carriers
  • the insulating function is an electron serving as carriers. It is a function that does not flow.
  • a function of switching (a function of turning on / off) can be imparted to CAC-OS or CAC-metal oxide by causing the conductive function and the insulating function to act complementarily.
  • CAC-OS or CAC-metal oxide by separating each function, both functions can be maximized.
  • the CAC-OS or the CAC-metal oxide has a conductive region and an insulating region.
  • the conductive region has the above-described conductive function
  • the insulating region has the above-described insulating function.
  • the conductive region and the insulating region may be separated at the nanoparticle level.
  • the conductive region and the insulating region may be unevenly distributed in the material, respectively.
  • the conductive region may be observed with the periphery blurred and connected in a cloud shape.
  • the conductive region and the insulating region are dispersed in the material with a size of 0.5 nm to 10 nm, preferably 0.5 nm to 3 nm, respectively. There is.
  • CAC-OS or CAC-metal oxide is composed of components having different band gaps.
  • CAC-OS or CAC-metal oxide includes a component having a wide gap caused by an insulating region and a component having a narrow gap caused by a conductive region.
  • the carrier when the carrier flows, the carrier mainly flows in the component having the narrow gap.
  • the component having a narrow gap acts in a complementary manner to the component having a wide gap, and the carrier flows through the component having the wide gap in conjunction with the component having the narrow gap. Therefore, when the CAC-OS or the CAC-metal oxide is used for a channel formation region of a transistor, high current driving force, that is, high on-state current and high field-effect mobility can be obtained in the transistor on-state.
  • CAC-OS or CAC-metal oxide can also be called a matrix composite material (metal matrix composite) or a metal matrix composite material (metal matrix composite).
  • An oxide semiconductor (metal oxide) is classified into a single crystal oxide semiconductor and a non-single crystal oxide semiconductor.
  • the non-single-crystal oxide semiconductor for example, a CAAC-OS (c-axis aligned crystal oxide semiconductor), a polycrystalline oxide semiconductor, an nc-OS (nanocrystalline oxide semiconductor), a pseudo-amorphous oxide semiconductor (a-like oxide semiconductor) OS: amorphous-like oxide semiconductor) and amorphous oxide semiconductor.
  • the CAAC-OS has a c-axis orientation and a crystal structure in which a plurality of nanocrystals are connected in the ab plane direction and have a strain.
  • the strain refers to a portion where the orientation of the lattice arrangement changes between a region where the lattice arrangement is aligned and a region where another lattice arrangement is aligned in a region where a plurality of nanocrystals are connected.
  • Nanocrystals are based on hexagons, but are not limited to regular hexagons and may be non-regular hexagons.
  • a lattice arrangement such as a pentagon and a heptagon in terms of distortion.
  • a clear crystal grain boundary also referred to as a grain boundary
  • the formation of crystal grain boundaries is suppressed by the distortion of the lattice arrangement. This is because the CAAC-OS can tolerate distortion due to the fact that the arrangement of oxygen atoms is not dense in the ab plane direction and the bond distance between atoms changes due to substitution of metal elements. Because.
  • the CAAC-OS is a layered crystal in which a layer containing indium and oxygen (hereinafter referred to as an In layer) and a layer including elements M, zinc, and oxygen (hereinafter referred to as (M, Zn) layers) are stacked.
  • In layer a layer containing indium and oxygen
  • M, Zn elements M, zinc, and oxygen
  • indium and the element M can be replaced with each other, and when the element M in the (M, Zn) layer is replaced with indium, it can also be expressed as an (In, M, Zn) layer. Further, when indium in the In layer is replaced with the element M, it can also be expressed as an (In, M) layer.
  • CAAC-OS is a metal oxide with high crystallinity.
  • CAAC-OS impurities and defects oxygen deficiency (V O:. Oxygen vacancy also referred) etc.) with less metal It can be said that it is an oxide. Therefore, the physical properties of the metal oxide including a CAAC-OS are stable. Therefore, a metal oxide including a CAAC-OS is resistant to heat and has high reliability.
  • the nc-OS has periodicity in atomic arrangement in a minute region (for example, a region of 1 nm to 10 nm, particularly a region of 1 nm to 3 nm).
  • the nc-OS has no regularity in crystal orientation between different nanocrystals. Therefore, no orientation is observed in the entire film. Therefore, the nc-OS may not be distinguished from an a-like OS or an amorphous oxide semiconductor depending on an analysis method.
  • indium-gallium-zinc oxide which is a kind of metal oxide including indium, gallium, and zinc
  • IGZO indium-gallium-zinc oxide
  • a crystal smaller than a large crystal here, a crystal of several millimeters or a crystal of several centimeters
  • it may be structurally stable.
  • the a-like OS is a metal oxide having a structure between the nc-OS and the amorphous oxide semiconductor.
  • the a-like OS has a void or a low density region. That is, the a-like OS has lower crystallinity than the nc-OS and the CAAC-OS.
  • Oxide semiconductors have various structures and have different characteristics.
  • the oxide semiconductor of one embodiment of the present invention may include two or more of an amorphous oxide semiconductor, a polycrystalline oxide semiconductor, an a-like OS, an nc-OS, and a CAAC-OS.
  • the metal oxide film functioning as a semiconductor layer can be formed using one or both of an inert gas and an oxygen gas.
  • an inert gas an oxygen gas
  • oxygen gas an oxygen gas
  • the flow rate ratio of oxygen (oxygen partial pressure) during the formation of the metal oxide film is preferably 0% or more and 30% or less, and 5% or more and 30% or less. Is more preferably 7% or more and 15% or less.
  • the metal oxide preferably has an energy gap of 2 eV or more, more preferably 2.5 eV or more, and further preferably 3 eV or more. In this manner, off-state current of a transistor can be reduced by using a metal oxide having a wide energy gap.
  • the metal oxide film can be formed by a sputtering method.
  • a PLD method a PECVD method, a thermal CVD method, an ALD method, a vacuum evaporation method, or the like may be used.
  • a metal such as aluminum, titanium, chromium, nickel, copper, yttrium, zirconium, molybdenum, silver, tantalum, or tungsten, or a main component thereof is used. And the like. A film containing any of these materials can be used as a single layer or a stacked structure.
  • Two-layer structure to stack, two-layer structure to stack copper film on titanium film, two-layer structure to stack copper film on tungsten film, titanium film or titanium nitride film, and aluminum film or copper film on top of it A three-layer structure for forming a titanium film or a titanium nitride film thereon, a molybdenum film or a molybdenum nitride film, and an aluminum film or a copper film stacked thereon, and a molybdenum film or a There is a three-layer structure for forming a molybdenum nitride film.
  • an oxide such as indium oxide, tin oxide, or zinc oxide may be used. Further, it is
  • materials that can be used for various insulating layers included in the display device include resins such as acrylic, polyimide, epoxy, and silicone, and inorganic insulating materials such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, silicon nitride, and aluminum oxide. Materials.
  • the display device of this embodiment mode combines a blue light emitting element and a color conversion layer, full color display is possible. Further, the number of layers constituting the light emitting element can be reduced, and the manufacturing apparatus and process can be simplified.
  • the display device of this embodiment can supply a signal (correction signal) corresponding to the correction data to the pixel. Thereby, desired display can be performed without converting the image data.
  • FIG. 10A shows a block diagram of the display device 15.
  • the display device 15 includes a display unit 11 having a plurality of pixels PIX, a gate driver 13, and a source driver 14.
  • the pixel PIX has at least one memory circuit MEM.
  • the potential of at least one storage node can be held by the memory circuit MEM.
  • the memory circuit MEM may be capable of holding the potentials of a plurality of storage nodes connected in series or in parallel.
  • the pixel PIX includes a display element (a light-emitting element in this embodiment), a transistor for driving the display element, and the like.
  • the pixel PIX is given a signal from the gate driver 13 via the plurality of wirings GL, and the driving of the pixel PIX is controlled.
  • the pixel PIX receives a signal from the source driver 14 via the plurality of wirings DL, and the driving of the pixel PIX is controlled.
  • the plurality of wirings GL function as scanning lines.
  • a signal transmitted by the wiring GL functions as a scanning signal (also referred to as a control signal).
  • the scanning signal is a signal for controlling a conduction state or a non-conduction state (on or off) of a transistor functioning as a switch in the pixel PIX.
  • a signal transmitted by the wiring GL is output from the gate driver 13.
  • the plurality of wirings DL function as data lines.
  • a signal transmitted by the wiring DL has a function as a data signal.
  • the data signal is also referred to as data, image data, or image signal.
  • the data signal is a signal for displaying an image.
  • the data signal includes a signal given later in a state where the signal is held in the memory circuit MEM.
  • the wiring DL has a function as a wiring for supplying a voltage necessary for driving the pixel PIX, for example, a reference voltage.
  • a signal transmitted by the wiring DL is output from the source driver 14.
  • the memory circuit MEM includes a capacitor and a transistor.
  • the memory circuit MEM has a function of holding a signal supplied through the wiring DL as a charge (potential) in the capacitor.
  • the memory circuit MEM has a function of holding a voltage obtained by adding another potential through the wiring DL to the potential held and adding the potential of a signal written later. Specifically, signals can be added using capacitive coupling in the capacitor. Note that the operation in which the memory circuit MEM holds a signal supplied through the wiring DL as a charge in the capacitor is also referred to as “holding a signal”.
  • the pixel PIX includes the memory circuit MEM, image data can be corrected in the pixel PIX.
  • a pixel 100 illustrated in FIG. 10B includes a transistor M1, a transistor M2, a transistor M3, a transistor M4, a transistor M5, a capacitor C1, a capacitor C2, and a light-emitting element 110.
  • One of the source and the drain of the transistor M1 is electrically connected to one electrode of the capacitor C2.
  • the other electrode of the capacitor C2 is electrically connected to one of a source and a drain of the transistor M4.
  • One of the source and the drain of the transistor M4 is electrically connected to the gate of the transistor M2.
  • the gate of the transistor M2 is electrically connected to one electrode of the capacitor C1.
  • the other electrode of the capacitor C1 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor M2.
  • One of the source and the drain of the transistor M2 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor M5.
  • One of the source and the drain of the transistor M5 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor M3.
  • the other of the source and the drain of the transistor M5 is electrically connected to one electrode of the light-emitting element 110.
  • Each transistor illustrated in FIG. 10B has a back gate electrically connected to the gate.
  • the presence or absence of the back gate of the transistor and the connection of the back gate are particularly It is not limited.
  • a node to which the other electrode of the capacitor C2, the source or drain of the transistor M4, the gate of the transistor M2, and the one electrode of the capacitor C1 are connected is referred to as a node ND1.
  • a node to which the other of the source and the drain of the transistor M5 and one electrode of the light emitting element 110 are connected is referred to as a node ND2.
  • a gate of the transistor M1 is electrically connected to the wiring GL1.
  • a gate of the transistor M3 is electrically connected to the wiring GL1.
  • a gate of the transistor M4 is electrically connected to the wiring GL2.
  • a gate of the transistor M5 is electrically connected to the wiring GL3.
  • the other of the source and the drain of the transistor M1 is electrically connected to the wiring DL1.
  • the other of the source and the drain of the transistor M3 is electrically connected to the wiring V0.
  • the other of the source and the drain of the transistor M4 is electrically connected to the wiring DLW1.
  • the other of the source and the drain of the transistor M2 is electrically connected to the power supply line 187 (high potential).
  • the other electrode of the light emitting element 110 is electrically connected to the common wiring 189. Note that an arbitrary potential can be supplied to the common wiring 189.
  • the wirings GL1, GL2, and GL3 can function as signal lines for controlling the operation of the transistors.
  • the wiring DL1 can function as a signal line for supplying an image signal to a pixel.
  • the wiring DLW1 can function as a signal line for writing data to the memory circuit MEM.
  • the wiring DLW1 can function as a signal line that supplies a correction signal to the pixel.
  • the wiring V0 has a function as a monitor line for acquiring the electrical characteristics of the transistor M4. In addition, writing of an image signal can be stabilized by supplying a specific potential from the wiring V0 to one electrode of the capacitor C1 through the transistor M3.
  • the transistor M2, the transistor M4, and the capacitor C2 constitute a memory circuit MEM.
  • the node ND1 is a storage node, and the signal supplied to the wiring DLW1 can be written to the node ND1 by turning on the transistor M4.
  • the potential of the node ND1 can be held for a long time.
  • the transistor M4 for example, a transistor using a metal oxide in a channel formation region (hereinafter referred to as an OS transistor) can be used. Accordingly, the off-state current of the transistor M4 can be extremely reduced, and the potential of the node ND1 can be held for a long time. At this time, an OS transistor is preferably used for the other transistors included in the pixel. Embodiment 1 can be referred to for specific examples of the metal oxide.
  • a CAAC-OS is suitable for a transistor or the like in which atoms constituting a crystal are stable and reliability is important. In addition, since the CAC-OS exhibits high mobility characteristics, it is suitable for a transistor that performs high-speed driving.
  • the OS transistor Since the OS transistor has a large energy gap, it exhibits extremely low off-state current characteristics. In addition, the OS transistor has characteristics different from those of a transistor having Si in a channel formation region (hereinafter referred to as a Si transistor) such as impact ionization, avalanche breakdown, and short channel effect, and forms a highly reliable circuit. can do.
  • a Si transistor a transistor having Si in a channel formation region
  • a Si transistor may be applied to the transistor M4. At this time, it is preferable to use Si transistors for the other transistors constituting the pixel.
  • a transistor including amorphous silicon a transistor including crystalline silicon (typically low-temperature polysilicon), a transistor including single crystal silicon, and the like can be given.
  • One pixel may include both an OS transistor and a Si transistor.
  • a signal written to the node ND1 is capacitively coupled to an image signal supplied from the wiring DL1, and can be output to the node ND2.
  • the transistor M1 can have a function of selecting a pixel.
  • the transistor M5 can function as a switch that controls light emission of the light-emitting element 110.
  • the transistor M2 when the signal written from the wiring DLW1 to the node ND1 is larger than the threshold voltage (V th ) of the transistor M2, the transistor M2 is turned on before the image signal is written, and the light-emitting element 110 emits light. Therefore, it is preferable that the transistor M5 be provided and the transistor M5 be turned on after the potential of the node ND1 is determined, so that the light-emitting element 110 emits light.
  • the correction signal can be added to the supplied image signal. Since the correction signal may be attenuated by an element on the transmission path, it is preferable to generate the correction signal in consideration of the attenuation.
  • This operation is a reset operation for performing a subsequent capacitive coupling operation.
  • the light emitting element 110 emits light in the previous frame.
  • the reset operation changes the potential of the node ND1 and changes the current flowing through the light emitting element 110. Therefore, the transistor M5 is turned off. It is preferable to stop the light emission of the light emitting element 110.
  • the transistor M1 is turned on and the capacitor C2 Due to the capacitive coupling, the potential of the wiring DL1 is added to the potential of the node ND1. That is, the node ND1 becomes a potential (Vs + Vp) obtained by adding the correction signal (Vp) to the image signal (Vs).
  • the transistor M5 is turned on and the node ND2
  • the potential is Vs + Vp, and the light emitting element 110 emits light.
  • the potential of the node ND2 is lower than Vs + Vp by the threshold voltage (V th ) of the transistor M2, but here, V th is sufficiently small and can be ignored.
  • the above is the operation for correcting the image signal (Vs) and the operation for causing the light emitting element 110 to emit light.
  • the correction signal (Vp) writing operation and the image signal (Vs) input operation described above may be performed continuously, but the image signal is written after writing the correction signal (Vp) to all pixels. It is preferable to perform an input operation of (Vs).
  • the operation speed can be improved by writing the correction signal (Vp) to all the pixels first.
  • a pixel 101 illustrated in FIG. 12A includes two capacitors, and can perform display in accordance with the maximum of three data by capacitive coupling.
  • FIG. 12A shows a structure in which two capacitor elements are connected in series
  • more capacitor elements C 1 to C n may be connected in series as shown in FIG. 12B.
  • one transistor is added every time one capacitive element is added.
  • One of a source and a drain of the transistor is electrically connected to a wiring that connects one capacitor and the other capacitor. That is, the number of nodes such as the node ND12 increases.
  • the number n of capacitive elements connected in series is preferably 2 or more and 8 or less, more preferably 2 or more and 6 or less, and further preferably 2 or more and 4 or less.
  • the effect of one embodiment of the present invention can be enhanced as the number of capacitor elements increases.
  • the number of transistors and signal lines increases with the increase in capacitance elements, there are cases in which there are problems such as a decrease in aperture ratio of pixels, a decrease in resolution, and a lack of signal input time. Therefore, the number n of the capacitive elements connected in series is preferably selected from the above range depending on the application.
  • a pixel 101 illustrated in FIG. 12A includes a transistor M11, a transistor M12, a transistor M13, a capacitor C11, a capacitor C12, and a circuit block 150.
  • the circuit block 150 can include a transistor, a capacitor, a light-emitting element, and the like. Details of the circuit block 150 will be described later.
  • One of a source and a drain of the transistor M11 is electrically connected to one electrode of the capacitor C11.
  • One electrode of the capacitive element C11 is electrically connected to the circuit block 150.
  • the other electrode of the capacitor C11 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor M12.
  • One of a source and a drain of the transistor M12 is electrically connected to one electrode of the capacitor C12.
  • the other electrode of the capacitor C12 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor M13.
  • one of a source and a drain of the transistor M11, one electrode of the capacitor C11, and a wiring to which the circuit block 150 is connected is referred to as a node ND13.
  • the element of the circuit block 150 connected to the node ND13 can make the node ND13 floating.
  • a wiring to which the other electrode of the capacitor C11, one of the source and the drain of the transistor M12, and one electrode of the capacitor C12 are connected is referred to as a node ND12.
  • a wiring to which one of the source and the drain of the transistor M13 and the other electrode of the capacitor C12 are connected is referred to as a node ND11.
  • a gate of the transistor M11 is electrically connected to the wiring GL11.
  • a gate of the transistor M12 is electrically connected to the wiring GL12.
  • a gate of the transistor M13 is electrically connected to the wiring GL13.
  • the other of the source and the drain of the transistor M11 is electrically connected to the wiring DL11.
  • the other of the source and the drain of the transistor M12 is electrically connected to the wiring DL12.
  • the other of the source and the drain of the transistor M13 is electrically connected to the wiring DL13.
  • the wirings GL11, GL12, and GL13 can function as signal lines for controlling the operation of the transistors.
  • the wiring DL11 can function as a signal line for supplying first data.
  • the wiring DL12 can function as a signal line for supplying second data.
  • the wiring DL13 can function as a signal line for supplying third data.
  • Node ND11, node ND12, and node ND13 are storage nodes.
  • the first data supplied to the wiring DL11 can be written to the node ND13.
  • the first data can be held in the node ND13.
  • the second data supplied to the wiring DL12 can be written to the node ND12.
  • the third data supplied to the wiring DL13 can be written to the node ND11. By turning off the transistor M13, the third data can be held in the node ND11.
  • the potentials of the nodes ND13 and ND12 can be held for a long time.
  • An OS transistor can be used as the transistor.
  • an OS transistor may be applied to another transistor included in the pixel.
  • a Si transistor may be applied to a transistor included in a pixel.
  • both an OS transistor and a Si transistor may be used.
  • the first data is represented by “V data1 ”
  • the second data is represented by “V data2 ”
  • the third data is represented by “V data3 ”.
  • One of the reference potentials (for example, 0 V, GND potential, or specific potential) is represented by “V ref ”.
  • the first data, the second data, and the third data may each be a negative value and correspond to subtraction of data.
  • This operation is a reset operation for performing a subsequent capacitive coupling operation.
  • the transistor M11 is turned on, and the potential of the wiring DL11 (first data “V data1 ”) is written to the node ND13.
  • the transistor M12 is turned on, and the potential of the wiring DL12 (second data “V data2 ”) is written to the node ND12.
  • the transistor M12 When the potential of the wiring GL12 is set to “L” and the potential of the wiring GL13 is set to “L” at the time T12, the transistor M12 is turned off, and the second data “V data2 ” is held in the node ND12.
  • the node ND13 holds “V data1 + V data2 ” that is the sum of the first data and the second data. Further, “V data2 ⁇ V ref ” is held in the capacitor C12.
  • the operation up to this point is the writing operation of the second data “V data2 ”. Note that when the second data is not reflected in the display, the same potential as “V ref ” may be supplied as the second data “V data2 ”.
  • the potential of the node ND12 is added to the potential of the node ND13 by capacitive coupling of the capacitive element C11. Therefore, the potential of the node ND12 is “V data1 + V data2 + V data3 ”.
  • the writing operation of the first data “V data1 ”, the second data “V data2 ”, and the third data “V data3 ” is completed.
  • the same potential as “V ref ” may be supplied as the third data “V data3 ”.
  • the third data write operation may be omitted.
  • display operation corresponding to the potential of the node ND13 is performed on the light-emitting elements included in the circuit block 150.
  • the display operation may be performed from time T1 or time T11.
  • FIGS. 14A, 14B, and 14C the order of the operation shown in FIG. 13A and the operation shown in FIG. 13B may be interchanged.
  • the potential of the node ND12 is added to the potential of the node ND13 by capacitive coupling of the capacitive element C11. Therefore, the potential of the node ND13 is “V data1 + V data2 + V data3 ”.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C can be performed continuously within one horizontal period.
  • the operation in FIG. 13A may be performed in the kth frame (k is a natural number), and the operations in FIGS. 13B and 13C may be performed in the k + 1th frame.
  • the operations in FIGS. 13A and 13B may be performed in the kth frame, and the operation in FIG. 13C may be performed in the k + 1th frame.
  • the operations in FIGS. 13A, 13B, and 13C may be performed in different consecutive frames.
  • the operation in FIG. 13A may be performed in the k-th frame, and the operations in FIGS.
  • FIGS. 13B and 13C may be repeated in the k + 1-th frame and thereafter.
  • the operations in FIGS. 13A and 13B may be performed in the k-th frame, and the operation in FIG. 13C may be repeated in the k + 1-th and subsequent frames. Note that the operations in FIGS. 14A, 14B, and 14C can be similarly performed.
  • FIGS. 1-10 A specific example of the circuit block 150 is shown in FIGS.
  • a circuit block 150 illustrated in FIG. 15A includes a transistor 171, a capacitor 173, and a light-emitting element 110.
  • One of a source and a drain of the transistor 171 is electrically connected to one electrode of the light-emitting element 110.
  • One electrode of the light-emitting element 110 is electrically connected to one electrode of the capacitor 173.
  • the other electrode of the capacitor 173 is electrically connected to the gate of the transistor 171.
  • a gate of the transistor 171 is electrically connected to the node ND13.
  • the other of the source and the drain of the transistor 171 is electrically connected to the power supply line 187 (high potential).
  • the other electrode of the light emitting element 110 is electrically connected to the common wiring 189. Note that an arbitrary potential (eg, a low potential) can be supplied to the common wiring 189.
  • FIG. 15B illustrates a structure in which a transistor 172 is added to the structure in FIG.
  • One of the source and the drain of the transistor 172 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor 171.
  • the other of the source and the drain of the transistor 172 is electrically connected to the light-emitting element 110.
  • a gate of the transistor 172 is electrically connected to the wiring 186.
  • the wiring 186 can function as a signal line for controlling conduction of the transistor 172.
  • a current flows through the light-emitting element 110 when the potential of the node ND13 is higher than or equal to the threshold voltage of the transistor 171 and the transistor 172 is turned on. Therefore, light emission of the light-emitting element 110 can be started after time T22 in the timing charts illustrated in FIGS. 13C and 14C, which is suitable for an operation involving correction.
  • FIG. 15C illustrates a structure in which a transistor 175 is added to the structure in FIG.
  • One of a source and a drain of the transistor 175 is electrically connected to one of the source and the drain of the transistor 171.
  • the other of the source and the drain of the transistor 175 is electrically connected to the wiring 190.
  • a gate of the transistor 175 is electrically connected to the wiring 191.
  • the wiring 191 can function as a signal line for controlling conduction of the transistor 175. Note that the gate of the transistor 175 may be electrically connected to the wiring GL13.
  • the wiring 190 can be electrically connected to a supply source of a specific potential such as a reference potential. By supplying a specific potential from the wiring 190 to one of the source and the drain of the transistor 171, writing of image data can be stabilized.
  • the wiring 190 can be connected to the circuit 120 and can function as a monitor line.
  • the circuit 120 can have one or more of a function of supplying the specific potential, a function of acquiring electrical characteristics of the transistor 171, and a function of generating correction data.
  • the circuit 120 can generate a potential for correcting the threshold voltage of the transistor 171 as data to be written to the node ND13.
  • FIG. 16A illustrates an example of data potentials input to four pixels (P1 to P4) arranged in a 2 ⁇ 2 matrix.
  • the generated image data includes first data (+ A1, + A2, -A1, A0), second data (+ B1, B0, B0, -B1), and third data (+ C3, C2, C2, + C1). Is the sum of In each pixel, display can be performed according to the sum of the first to third data, and the original image data can be corrected.
  • the first data and the second data can be correction data.
  • the third data can be original image data.
  • any of up-conversion, HDR display, correction of display unevenness unique to a display device, correction of a threshold voltage of a transistor included in a pixel, and the like can be performed. Alternatively, these can be combined.
  • the same image data can be supplied to all four pixels, and different images can be displayed at each pixel based on the correction data.
  • image data applied to one specific pixel of 4K2K data is input to specific four pixels of a display device having the number of pixels of 8K4K, the resolution is improved by the correction data input to each pixel, and display is performed. can do.
  • the luminance of the display image can be significantly improved.
  • a voltage higher than the maximum output value of the drive circuit can be supplied to the pixel, which not only improves image quality, but also reduces power consumption and uses an inexpensive driver IC chip. Can also be reduced.
  • FIG. 16B shows an image of the entire display unit.
  • Such a combination of different image data can be applied to, for example, character insertion or AR (Augmented Reality) display.
  • a current flowing through the light-emitting element can be increased and high luminance can be expressed.
  • image correction such as image up-conversion, HDR display for correcting a part of or the entire image in the display area, or improvement in luminance of the display image.
  • a plurality of images can be displayed in a superimposed manner.
  • a voltage higher than the output voltage of the source driver can be applied as the gate voltage of the driving transistor, the power consumption of the source driver can be reduced.
  • each layer of the light-emitting element shown in FIG. 4 Examples of materials that can be used for each layer of the light-emitting element shown in FIG. 4 are given below. Each layer is not limited to a single layer, and two or more layers may be stacked.
  • First electrode and second electrode> As materials for forming the first electrode 1101 and the second electrode 1102, the following materials can be used in appropriate combination as long as the functions of the two electrodes described above can be satisfied.
  • a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like can be used as appropriate.
  • an In—Sn oxide also referred to as ITO
  • an In—Si—Sn oxide also referred to as ITSO
  • an In—Zn oxide an In—W—Zn oxide
  • elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements not exemplified above for example, lithium (Li), cesium (Cs), calcium (Ca), strontium (Sr)), europium (Eu), ytterbium Rare earth metals such as (Yb), alloys containing these in appropriate combinations, graphene, and the like can be used.
  • the light emitting layer 1113 is a layer containing a light emitting substance. As described in Embodiment Mode 1, there is no particular limitation on the light-emitting substance. For example, a fluorescent material, a phosphorescent material, a TADF material, a quantum dot material, or a metal halogen perovskite can be used as the light-emitting substance.
  • a pyrene derivative has a high emission quantum yield and is suitable as a fluorescent material exhibiting blue light.
  • Specific examples of the pyrene derivative include N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6.
  • a high molecular compound can also be used.
  • a blue light-emitting material poly (9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) (abbreviation: POF), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- ( 2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)] (abbreviation: PF-DMOP), poly ⁇ (9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- [N, N′-di- ( p-butylphenyl) -1,4-diaminobenzene] ⁇ (abbreviation: TAB-PFH) and the like.
  • POF poly (9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl)
  • PF-DMOP poly [(9,9-dioctyl
  • Examples of phosphorescent materials that exhibit blue or green color and whose emission spectrum peak wavelength is 450 nm or more and 570 nm or less include the following substances.
  • the blue light-emitting substance is preferably a substance having a peak wavelength of photoluminescence of 430 nm to 470 nm, and more preferably a substance of 430 nm to 460 nm.
  • the photoluminescence measurement may be either a solution or a thin film.
  • the film thickness of the semi-transmissive / semi-reflective electrode (metal thin film portion) necessary for obtaining the microcavity effect is preferably 20 nm or more and 40 nm or less. More preferably, it is larger than 25 nm and 40 nm or less. In addition, when it exceeds 40 nm, efficiency may fall.
  • the light emitting layer 1113 may include one or more organic compounds (host material, assist material) in addition to the light emitting substance (guest material).
  • organic compound a substance having an energy gap larger than that of the light-emitting substance can be used.
  • organic compounds one or both of a compound that easily receives holes (hole transporting material) and a compound that easily receives electrons (electron transporting material) can be used.
  • the light-emitting substance is a fluorescent material
  • an anthracene derivative or a tetracene derivative it is preferable to use an anthracene derivative or a tetracene derivative.
  • an organic compound having a triplet excitation energy larger than the triplet excitation energy of the light-emitting substance (energy difference between the ground state and the triplet excited state) may be selected as the host material.
  • zinc-based metal complex, aluminum-based metal complex, oxadiazole derivative, triazole derivative, benzimidazole derivative, quinoxaline derivative, dibenzoquinoxaline derivative, dibenzothiophene derivative, dibenzofuran derivative, pyrimidine derivative, triazine derivative, pyridine Derivatives, bipyridine derivatives, phenanthroline derivatives, aromatic amines, carbazole derivatives and the like can be used.
  • condensed polycyclic aromatic compounds such as anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, and dibenzo [g, p] chrysene derivatives can be given.
  • 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth) N, N-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: CzA1PA), 4- (10-phenyl-9-anthryl) triphenyl Amine (abbreviation: DPhPA), YGAPA, PCAPA, N, 9-diphenyl-N- ⁇ 4- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] phenyl ⁇ -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPBA) ), 9,10-diphenyl-2- [N-phenyl-N- (9-phenyl-9H-carba) Ol-3-yl) amino] anthracene (abbreviation: 2PCAPA), 6,12-dimethoxy-5,11-diphenylchrysene, N, N, N ′,
  • a compound that forms an exciplex is preferably mixed with a light-emitting substance.
  • various organic compounds can be used in appropriate combination, but in order to efficiently form an exciplex, it is particularly preferable to combine a hole transporting material and an electron transporting material.
  • TADF material is a material that can up-convert triplet excited state to singlet excited state with a little thermal energy (interverse crossing) and efficiently emits light (fluorescence) from singlet excited state. is there.
  • the energy difference between the triplet excited level and the singlet excited level is 0 eV or more and 0.2 eV or less, preferably 0 eV or more and 0.1 eV or less.
  • delayed fluorescence in the TADF material refers to light emission having a remarkably long lifetime while having a spectrum similar to that of normal fluorescence. The lifetime is 10 ⁇ 6 seconds or longer, preferably 10 ⁇ 3 seconds or longer.
  • TADF material examples include fullerene and derivatives thereof, acridine derivatives such as proflavine, and eosin.
  • metal-containing porphyrins including magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd), and the like can be given.
  • metal-containing porphyrin examples include a protoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Proto IX)), a mesoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Meso IX)), and hematoporphyrin-tin fluoride.
  • SnF 2 Proto IX
  • SnF 2 mesoporphyrin-tin fluoride complex
  • hematoporphyrin-tin fluoride examples include hematoporphyrin-tin fluoride.
  • SnF 2 Hemato IX
  • SnF 2 coproporphyrin tetramethyl ester-tin fluoride complex
  • SnF 2 Copro III-4Me
  • SnF 2 octaethylporphyrin-tin fluoride complex
  • SnF 2 (OEP) Etioporphyrin-tin fluoride complex
  • PtCl 2 OEP octaethylporphyrin-platinum chloride complex
  • a substance in which a ⁇ -electron rich heteroaromatic ring and a ⁇ -electron deficient heteroaromatic ring are directly bonded increases both the donor property of the ⁇ -electron rich heteroaromatic ring and the acceptor property of the ⁇ -electron deficient heteroaromatic ring. This is particularly preferable because the energy difference between the singlet excited state and the triplet excited state becomes small.
  • TADF material when using TADF material, it can also be used in combination with another organic compound.
  • the hole injection layer 1111 is a layer for injecting holes from the first electrode 1101 or the charge generation layer 1109 which is an anode into the EL layer 1103B or the light emitting unit 1123B, and includes a material having a high hole injection property. Is a layer.
  • Examples of the material having a high hole injection property include transition metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide.
  • phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc), 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl ( Abbreviation: DPAB), N, N′-bis ⁇ 4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl ⁇ -N, N′-diphenyl- (1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine ( An aromatic amine compound such as abbreviation (DNTPD) or a polymer such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (abbreviation: PEDOT /
  • a composite material including a hole-transporting material and an acceptor material can also be used.
  • electrons are extracted from the hole-transporting material by the acceptor material, holes are generated in the hole-injecting layer 1111, and holes are injected into the light-emitting layer 1113 through the hole-transporting layer 1112.
  • the hole-injection layer 1111 may be formed as a single layer formed of a composite material including a hole-transporting material and an acceptor material (electron-accepting material), but the hole-transporting material and the acceptor material ( And an electron-accepting material) may be stacked in separate layers.
  • the hole-transport layer 1112 is a layer that transports holes injected from the first electrode 1101 to the light-emitting layer 1113 by the hole-injection layer 1111.
  • the hole-transport layer 1112 is a layer containing a hole-transport material.
  • As the hole-transporting material used for the hole-transporting layer 1112 it is particularly preferable to use a material having a HOMO level that is the same as or close to that of the hole-injecting layer 1111.
  • an oxide of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be used.
  • Specific examples include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide.
  • molybdenum oxide is especially preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle.
  • organic acceptors such as quinodimethane derivatives, chloranil derivatives, and hexaazatriphenylene derivatives can be used.
  • F 4 -TCNQ 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane
  • chloranil 2,3,6,7,10,11 -Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN) or the like
  • HAT-CN 2,3,6,7,10,11 -Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene
  • a hole-transporting material used for the hole-injecting layer 1111 and the hole-transporting layer 1112 a substance having a hole mobility of 10 ⁇ 6 cm 2 / Vs or higher is preferable. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons can be used.
  • a ⁇ -electron rich heteroaromatic compound for example, a carbazole derivative or an indole derivative
  • an aromatic amine compound is preferable.
  • 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) is preferable.
  • NPB or ⁇ -NPD N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4 '-Diamine (abbreviation: TPD), 4,4'-bis [N- (spiro-9,9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4 '-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: m BPAFLP), 4-phenyl-4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 3-
  • poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4- ⁇ N ′-[4- (4-diphenylamino)] Phenyl] phenyl-N′-phenylamino ⁇ phenyl) methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA), poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Polymer compounds such as Poly-TPD can also be used.
  • the hole transporting material is not limited to the above and can be used for the hole injection layer 1111 and the hole transporting layer 1112 as a hole transporting material by combining one or more known various materials. .
  • the electron transport layer 1114 is a layer that transports electrons injected from the second electrode 1102 to the light emitting layer 1113 by the electron injection layer 1115.
  • the electron-transport layer 1114 is a layer containing an electron-transport material.
  • the electron transporting material used for the electron transporting layer 1114 is preferably a substance having an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes can be used.
  • electron transporting materials include metal complexes having quinoline ligand, benzoquinoline ligand, oxazole ligand, or thiazole ligand, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, etc. Is mentioned.
  • a ⁇ -electron deficient heteroaromatic compound such as a nitrogen-containing heteroaromatic compound can also be used.
  • Alq 3 tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 ) , BAlq, Zn (BOX) 2 , bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ), and other metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert -Butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl ] Benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4′-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4 ′′ -biphenyl), 3- (4′
  • poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy)
  • poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF -Py)
  • poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)] (abbreviation: PF-BPy)
  • PPy poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)]
  • PF-BPy Molecular compounds
  • the electron injection layer 1115 is a layer containing a substance having a high electron injection property.
  • the electron injection layer 1115 includes an alkali metal such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium oxide (LiO x ), or the like, or an alkaline earth metal thereof These compounds can be used.
  • a rare earth metal compound such as erbium fluoride (ErF 3 ) can be used.
  • electride may be used for the electron injection layer 1115. Examples of the electride include a substance obtained by adding a high concentration of electrons to a mixed oxide of calcium and aluminum. Note that a substance that forms the above-described electron transport layer 1114 can also be used.
  • a composite material in which an organic compound and an electron donor (donor) are mixed may be used for the electron injection layer 1115.
  • Such a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor.
  • the organic compound is preferably a material that is excellent in transporting the generated electrons.
  • an electron transporting material such as a metal complex or a heteroaromatic compound used for the electron transport layer 1114 described above.
  • the electron donor may be any substance that exhibits an electron donating property to the organic compound.
  • alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals are preferable, and lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, ytterbium, and the like can be given.
  • Alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxide, calcium oxide, barium oxide, and the like can be given.
  • a Lewis base such as magnesium oxide can also be used.
  • an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can be used.
  • the charge generation layer 1109 can have a structure in which an electron acceptor is added to a hole transporting material, or a structure in which an electron donor (donor) is added to an electron transporting material. Moreover, both these structures may be laminated
  • the material described in this embodiment can be used as the hole-transporting material.
  • the electron acceptor include 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, and the like.
  • oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be given. Specific examples include vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide.
  • the charge generation layer 1109 has a structure in which an electron donor is added to an electron transporting material
  • any of the materials described in this embodiment can be used as the electron transporting material.
  • the electron donor an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Groups 2 and 13 in the periodic table, or an oxide or carbonate thereof can be used.
  • lithium (Li), cesium (Cs), magnesium (Mg), calcium (Ca), ytterbium (Yb), indium (In), lithium oxide, cesium carbonate, or the like is preferably used.
  • An organic compound such as tetrathianaphthacene may be used as an electron donor.
  • a vacuum process such as an evaporation method or a solution process such as a spin coating method or an inkjet method can be used.
  • vapor deposition physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, ion beam vapor deposition, molecular beam vapor deposition, or vacuum vapor deposition, or chemical vapor deposition (CVD) is used. be able to.
  • PVD physical vapor deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • the vapor deposition method (vacuum vapor deposition method, etc.), coating Method (dip coating method, die coating method, bar coating method, spin coating method, spray coating method, etc.), printing method (inkjet method, screen (stencil printing) method, offset (lithographic printing) method, flexographic (letter printing) method, It can be formed by a method such as a gravure method or a micro contact method.
  • each functional layer (a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer) and a charge generation layer included in the EL layer of the light-emitting element described in this embodiment are formed using the materials described above.
  • other materials can be used in combination as long as the functions of the respective layers can be satisfied.
  • high molecular compounds oligomers, dendrimers, polymers, etc.
  • medium molecular compounds compounds in the middle region between low molecules and polymers: molecular weight 400 to 4000
  • inorganic compounds quantum dot materials, etc.
  • the quantum dot material a colloidal quantum dot material, an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used.
  • the electronic device of this embodiment includes the display device of one embodiment of the present invention in the display portion.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be easily enlarged. Further, the display device of one embodiment of the present invention has high reliability and low power consumption. Therefore, the display device of one embodiment of the present invention can be used for display portions of various electronic devices.
  • full high vision, 4K2K, 8K4K, 16K8K, or higher resolution video can be displayed on the display portion of the electronic device of this embodiment.
  • the screen size of the display unit can be 20 inches or more diagonal, 30 inches or more, 50 inches or more, 60 inches or more, or 70 inches or more.
  • Examples of the electronic device include a digital device in addition to an electronic device having a relatively large screen, such as a television device, a desktop or notebook personal computer, a monitor for a computer, a large game machine such as a digital signage or a pachinko machine.
  • Examples include a camera, a digital video camera, a digital photo frame, a mobile phone, a portable game machine, a portable information terminal, and a sound reproducing device.
  • the electronic device of this embodiment can be incorporated along a curved surface of an inner wall or an outer wall of a house or a building, or an interior or exterior of an automobile.
  • the electronic device of this embodiment may include an antenna. By receiving a signal with an antenna, video, information, and the like can be displayed on the display unit.
  • the antenna may be used for non-contact power transmission.
  • the electronic device of this embodiment includes sensors (force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, sound, time, hardness, electric field, current, voltage. , Power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell, or infrared measurement function).
  • the electronic device of this embodiment can have various functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for executing various software (programs), and wireless communication A function, a function of reading a program or data recorded on a recording medium, and the like can be provided.
  • FIG. 17A illustrates an example of a television device.
  • a display portion 7000 is incorporated in a housing 7101.
  • a structure in which the housing 7101 is supported by a stand 7103 is shown.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000.
  • Operation of the television device 7100 illustrated in FIG. 17A can be performed with an operation switch included in the housing 7101 or a separate remote controller 7111.
  • the display portion 7000 may be provided with a touch sensor, and the television device 7100 may be operated by touching the display portion 7000 with a finger or the like.
  • the remote controller 7111 may include a display unit that displays information output from the remote controller 7111. Channels and volume can be operated with an operation key or a touch panel included in the remote controller 7111, and an image displayed on the display portion 7000 can be operated.
  • the television device 7100 is provided with a receiver, a modem, and the like.
  • a general television broadcast can be received by the receiver.
  • FIG. 17B illustrates an example of a laptop personal computer.
  • a laptop personal computer 7200 includes a housing 7211, a keyboard 7212, a pointing device 7213, an external connection port 7214, and the like.
  • a display portion 7000 is incorporated in the housing 7211.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000.
  • FIG. 17C and FIG. 17D illustrate an example of digital signage.
  • a digital signage 7300 illustrated in FIG. 17C includes a housing 7301, a display portion 7000, a speaker 7303, and the like. Furthermore, an LED lamp, operation keys (including a power switch or an operation switch), a connection terminal, various sensors, a microphone, and the like can be provided.
  • FIG. 17D illustrates a digital signage 7400 attached to a columnar column 7401.
  • the digital signage 7400 includes a display portion 7000 provided along the curved surface of the column 7401.
  • the display device of one embodiment of the present invention can be applied to the display portion 7000.
  • the wider the display unit 7000 the more information can be provided at one time.
  • the wider the display unit 7000 the more easily noticeable to the human eye.
  • the advertising effect can be enhanced.
  • a touch panel By applying a touch panel to the display unit 7000, not only an image or a moving image is displayed on the display unit 7000, but also a user can operate intuitively, which is preferable. In addition, when it is used for providing information such as route information or traffic information, usability can be improved by an intuitive operation.
  • the digital signage 7300 or the digital signage 7400 can be linked with an information terminal 7311 or an information terminal 7411 such as a smartphone possessed by the user by wireless communication.
  • advertisement information displayed on the display unit 7000 can be displayed on the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411.
  • the display on the display unit 7000 can be switched by operating the information terminal 7311 or the information terminal 7411.
  • the digital signage 7300 or the digital signage 7400 can execute a game using the screen of the information terminal 7311 or the information terminal 7411 as an operation means (controller). Thereby, an unspecified large number of users can participate and enjoy the game at the same time.
  • An electronic device illustrated in FIGS. 18A to 18F includes a housing 9000, a display portion 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 9006, a sensor 9007 (force , Displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical, voice, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration , Including a function of measuring odor or infrared light), a microphone 9008, and the like.
  • the electronic devices illustrated in FIGS. 18A to 18F have various functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for controlling processing by various software (programs), A wireless communication function, a function of reading and processing a program or data recorded in a recording medium, and the like can be provided. Note that the functions of the electronic device are not limited to these, and can have various functions.
  • the electronic device may have a plurality of display units.
  • a camera or the like has a function of shooting a still image or a moving image and saving it in a recording medium (externally or built in the camera), a function of displaying the shot image on a display unit, etc. Good.
  • FIGS. 18A to 18F Details of the electronic devices illustrated in FIGS. 18A to 18F are described below.
  • FIG. 18A is a perspective view showing a portable information terminal 9101.
  • the portable information terminal 9101 can be used as a smartphone, for example.
  • the portable information terminal 9101 may include a speaker 9003, a connection terminal 9006, a sensor 9007, and the like.
  • the portable information terminal 9101 can display characters and image information on the plurality of surfaces.
  • FIG. 18A shows an example in which three icons 9050 are displayed. Further, information 9051 indicated by a broken-line rectangle can be displayed on another surface of the display portion 9001.
  • the information 9051 there are notifications of incoming e-mails, SNSs, telephones, etc., titles of e-mails, SNSs, etc., sender names, date / time, time, remaining battery level, and antenna reception strength.
  • an icon 9050 or the like may be displayed at a position where the information 9051 is displayed.
  • FIG. 18B is a perspective view showing the portable information terminal 9102.
  • the portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more surfaces of the display portion 9001.
  • information 9052, information 9053, and information 9054 are displayed on different planes.
  • the user can check the information 9053 displayed at a position where the portable information terminal 9102 can be observed from above with the portable information terminal 9102 stored in a chest pocket of clothes. The user can confirm the display without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket, and can determine whether to receive a call, for example.
  • FIG. 18C is a perspective view showing a wristwatch-type portable information terminal 9200.
  • the portable information terminal 9200 can be used as a smart watch, for example.
  • the display portion 9001 is provided with a curved display surface, and can perform display along the curved display surface.
  • the portable information terminal 9200 can make a hands-free call by communicating with a headset capable of wireless communication, for example.
  • the portable information terminal 9200 can perform data transmission and charging with another information terminal through the connection terminal 9006. Note that the charging operation may be performed by wireless power feeding.
  • FIG. 18D, 18E, and 18F are perspective views illustrating a foldable portable information terminal 9201.
  • FIG. 18D shows a state where the portable information terminal 9201 is unfolded
  • FIG. 18F shows a folded state
  • FIG. 18E changes from one of FIGS. 18D and 18F to the other. It is a perspective view of the state in the middle of doing.
  • the portable information terminal 9201 is excellent in portability in the folded state and excellent in display listability due to a seamless wide display area in the expanded state.
  • a display portion 9001 included in the portable information terminal 9201 is supported by three housings 9000 connected by a hinge 9055.
  • the display portion 9001 can be bent with a curvature radius of 0.1 mm to 150 mm.
  • CCMG Color conversion layer
  • CCMR Color conversion layer
  • MEM memory circuit

Abstract

要約書 表示品位の高い表示装置を提供する。画像データを変換せずに所望の表示が行える表示装置を提供 する。 第１の画素を有する表示装置である。 第１の画素は、 第１の発光素子、 色変換層、 及び第１の記憶回 路を有する。 第１の発光素子は、 青色の光を呈する。 色変換層は、 第１の発光素子が発した光をより 長波長の光に変換する機能を有する。 第１の画素には、 第１の画像信号及び第１の補正信号が供給さ れる。 第１の記憶回路は、 第１の補正信号を保持する機能と、 第１の画像信号に第１の補正信号を付 加する機能と、 を有する。 第１の画素は、 第１の画像信号及び第１の補正信号を用いて、 画像を表示 する機能を有する。

Description

表示装置、表示モジュール、及び電子機器
本発明の一態様は、表示装置、表示モジュール、及び電子機器に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
近年、表示装置の大型化が求められている。例えば、家庭用のテレビジョン装置では、画面サイズが対角５０インチを超えるものが主流となっている。画面のサイズが大きいほど、一度に表示可能な情報量を多くできるため、デジタルサイネージ等では更なる大画面化が求められている。
また、解像度の高い表示装置が求められている。例えば、フルハイビジョン（画素数１９２０×１０８０）、４Ｋ（画素数３８４０×２１６０もしくは４０９６×２１６０等）、さらには８Ｋ（画素数７６８０×４３２０もしくは８１９２×４３２０等）といった画素数の多い表示装置が盛んに開発されている。
エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光素子（ＥＬ素子とも記す）は、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置への応用が検討されている。例えば、特許文献１に、有機ＥＬ素子が適用された、可撓性を有する発光装置が開示されている。
また、ＥＬ素子の色変換（波長変換）材料として量子ドットを用いることが、検討されている。量子ドットは、直径数ｎｍの半導体ナノ結晶であり、１×１０３個から１×１０６個程度の原子から構成されている。量子ドットは、電子や正孔、励起子がその内部に閉じ込められた結果、それらのエネルギー状態が離散的となり、また、サイズに依存してエネルギーシフトする。すなわち、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なるため、用いる量子ドットのサイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。
表示装置を構成するトランジスタの半導体材料には主にシリコンが用いられているが、近年、金属酸化物を用いたトランジスタを表示装置の画素に用いる技術も開発されている。特許文献２及び特許文献３には、トランジスタの半導体材料に金属酸化物を用いる技術が開示されている。
特開２０１４−１９７５２２号公報 特開２００７−１２３８６１号公報 特開２００７−９６０５５号公報
表示装置で適切な表示を行うためには、画像データを表示装置の解像度に合わせる必要がある。例えば、表示装置の解像度が８Ｋであって画像データが４Ｋ用である場合は、データ数を４倍に変換しなければ全画面表示をすることができない。逆に、表示装置の解像度が４Ｋであって画像データが８Ｋ用である場合は、データ数を１／４に変換する必要がある。また、輝度調整によって画像品質を高めるＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）表示技術の導入も進んでいる。データ数の変換や、ＨＤＲ処理による画像データの生成には、専用の回路が必要となり、消費電力が高くなってしまう。少なくとも元の画像データは変換せずに表示装置の画素に入力できることが好ましい。
本発明の一態様は、表示装置の大型化を課題の一とする。本発明の一態様は、表示品位の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、信頼性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、消費電力の低い表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示装置の薄型化及び軽量化を課題の一とする。
または、本発明の一態様は、画像データを変換せずに適切な表示が行える表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、ＨＤＲ表示を行うことができる表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、アップコンバート動作が行える表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、表示画像の輝度を高めることができる表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、二つ以上の画像を重ねて表示できる表示装置を提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、駆動回路の出力電圧以上の電圧を画素に印加できる表示装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様の表示装置は、第１の画素を有する。第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、及び第１の記憶回路を有する。第１の発光素子は、青色の光を呈する。色変換層は、第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有する。第１の画素には、第１の画像信号及び第１の補正信号が供給される。第１の記憶回路は、第１の補正信号を保持する機能と、第１の画像信号に第１の補正信号を付加する機能と、を有する。第１の画素は、第１の画像信号及び第１の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。
第１の発光素子は、それぞれ青色の光を呈する、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットを積層して有することが好ましい。または、第１の発光素子は、それぞれ青色の光を呈する、第１の発光ユニット、第２の発光ユニット、及び第３の発光ユニットを積層して有することが好ましい。各発光ユニットは、蛍光を発することが好ましい。
色変換層は、量子ドットを有することが好ましい。
第１の画素は、さらに、トランジスタを有することが好ましく、トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有することが好ましい。
表示装置は、さらに、第２の画素を有することが好ましい。第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有する。第２の発光素子は、青色の光を呈する。第２の画素には、第２の画像信号及び第２の補正信号が供給される。第２の記憶回路は、第２の補正信号を保持する機能と、第２の画像信号に第２の補正信号を付加する機能と、を有する。第２の画素は、第２の画像信号及び第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。第１の画素は、第２の画素とは異なる色を呈する画素である。第２の画素は、青色の光を呈する画素である。
第２の発光素子は、それぞれ青色の光を呈する、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットを積層して有することが好ましい。または、第２の発光素子は、それぞれ青色の光を呈する、第１の発光ユニット、第２の発光ユニット、及び第３の発光ユニットを積層して有することが好ましい。
第１の画素には、さらに、第３の補正信号が供給されてもよい。このとき、第１の記憶回路は、第３の補正信号を保持する機能と、第１の画像信号に第３の補正信号を付加する機能と、を有する。第１の画素は、第１の画像信号、第１の補正信号、及び第３の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。
本発明の一態様の表示装置は、第１の画素を有する。第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、第１の記憶回路を有する。第１の発光素子は、青色の光を呈する。第１の発光素子は、青色の光を呈する第１の発光ユニット、青色の光を呈する第２の発光ユニット、及び青色の光を呈する第３の発光ユニットを積層して有する。色変換層は、第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有する。第１の画素には、第１の画像信号、第１の補正信号、及び第２の補正信号が供給される。第１の記憶回路は、第１の補正信号を保持する機能と、第１の画像信号に第１の補正信号を付加する機能と、第２の補正信号を保持する機能と、第１の画像信号に第２の補正信号を付加する機能と、を有する。第１の画素は、第１の画像信号、第１の補正信号、及び第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。各発光ユニットは、蛍光を発することが好ましい。
表示装置は、さらに、第２の画素を有することが好ましい。第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有する。第２の発光素子は、青色の光を呈する。第１の発光素子は、青色の光を呈する第１の発光ユニット、青色の光を呈する第２の発光ユニット、及び青色の光を呈する第３の発光ユニットを積層して有する。第２の画素には、第２の画像信号、第３の補正信号、及び第４の補正信号が供給される。第２の記憶回路は、第３の補正信号を保持する機能と、第２の画像信号に第３の補正信号を付加する機能と、第４の補正信号を保持する機能と、第２の画像信号に第４の補正信号を付加する機能と、を有する。第２の画素は、第２の画像信号、第３の補正信号、及び第４の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。第１の画素は、第２の画素とは異なる色を呈する画素であり、第２の画素は、青色の光を呈する画素である。
本発明の一態様は、上記いずれかの構成の表示装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたモジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装されたモジュール等のモジュールである。
本発明の一態様は、上記のモジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち、少なくとも一つと、を有する電子機器である。
本発明の一態様により、表示装置を大型化することができる。本発明の一態様により、表示品位の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、信頼性の高い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、消費電力の低い表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示装置を薄型化及び軽量化することができる。
本発明の一態様により、画像データを変換せずに適切な表示が行える表示装置を提供できる。本発明の一態様により、ＨＤＲ表示を行うことができる表示装置を提供できる。本発明の一態様により、アップコンバート動作が行える表示装置を提供できる。本発明の一態様により、表示画像の輝度を高めることができる表示装置を提供できる。本発明の一態様により、二つ以上の画像を重ねて表示できる表示装置を提供できる。本発明の一態様により、駆動回路の出力電圧以上の電圧を画素に印加できる表示装置を提供できる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）画素の一例を示すブロック図。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）画素の一例を示す断面図。 図３（Ａ）~図３（Ｃ）画素の一例を示す断面図。 図４（Ａ）~図４（Ｄ）発光素子の一例を示す断面図。 図５（Ａ）表示装置の一例を示す上面図。図５（Ｂ）表示装置の一例を示す断面図。 表示装置の一例を示す断面図。 表示装置の一例を示す断面図。 表示装置の一例を示す断面図。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）トランジスタの一例を示す断面図。 図１０（Ａ）画素の一例を示すブロック図。図１０（Ｂ）画素の一例を示す回路図。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）画素の動作例を示すタイミングチャート。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）画素の一例を示す回路図。 図１３（Ａ）~図１３（Ｃ）画素の動作例を示すタイミングチャート。 図１４（Ａ）~図１４（Ｃ）画素の動作例を示すタイミングチャート。 図１５（Ａ）~図１５（Ｃ）回路ブロックの一例を示す回路図。 図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）画像データの補正及び画像の合成を説明する図。 図１７（Ａ）~図１７（Ｄ）電子機器の一例を示す図。 図１８（Ａ）~図１８（Ｆ）電子機器の一例を示す図。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について図１~図９を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置は、第１の画素及び第２の画素を有する。第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、及び第１の記憶回路を有する。第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有する。
第２の画素は、青色の光を呈する画素である。第２の発光素子は、青色の光を呈する。
第１の画素は、第２の画素とは異なる色を呈する画素である。例えば、第１の画素は、赤色、緑色、または白色の光を呈する画素である。第１の発光素子は、青色の光を呈する。色変換層は、第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有する。
各画素が有する発光素子はいずれも青色の光を呈するため、白色の光を呈する発光素子を作製する場合に比べて、成膜する層数や材料の種類を削減でき、製造装置及び工程を簡素化できる。また、各画素は同一の構成の発光素子を有するため、複数種の発光素子を作り分ける場合（赤色、緑色、青色の光を呈する発光素子をそれぞれ作製する場合など）に比べて、メタルマスクの高いアライメント精度や撓みの抑制などが要求されない。したがって、このような画素構成は、大型の表示装置への適用も容易である。
また、発光素子として有機ＥＬ素子を用いると、表示装置の薄型化、軽量化が容易となり、好ましい。特に、複数の発光ユニットが積層されたタンデム構造の有機ＥＬ素子を用いることで、発光素子の長寿命化が可能であり、信頼性の高い表示装置を提供できる。例えば、発光素子は、それぞれ青色の光を呈する、２つまたは３つの発光ユニットを有することが好ましい。
また、色変換層として量子ドット（ＱＤ：Ｑｕａｎｔｕｍ　ｄｏｔ）を用いることが好ましい。量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭く、色純度のよい発光を得ることができる。これにより、表示装置の表示品位を高めることができる。
第１の画素には、第１の画像信号及び第１の補正信号が供給される。第１の記憶回路は、第１の補正信号を保持する機能と、第１の画像信号に第１の補正信号を付加する機能と、を有する。第１の画素は、第１の画像信号及び第１の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。
第２の画素には、第２の画像信号及び第２の補正信号が供給される。第２の記憶回路は、第２の補正信号を保持する機能と、第２の画像信号に第２の補正信号を付加する機能と、を有する。第２の画素は、第２の画像信号及び第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する。
本発明の一態様の表示装置では、画像データに対応する画像信号に加えて、補正用のデータに対応する信号（補正信号）を画素に供給することができる。これにより、画像データを変換せずに画素に供給しても、所望の表示が行えるため、画像データの変換にかかる専用の回路の削減や、消費電力の低減が可能となる。補正信号を画素に供給することで、例えば、ＨＤＲ表示や、アップコンバート動作、表示画像の輝度の向上が可能となる。また、補正信号を、画像信号とは異なる画像信号とすることで、２つ以上の画像を重ねて表示することができる。
なお、１つの画素に供給される補正信号は、１つまたは複数（例えば２つ）のどちらであってもよい。
また、画素が有するトランジスタがチャネル形成領域に金属酸化物を有すると、オフ電流が極めて低く、補正信号を長時間保持することができ、好ましい。
［画素］
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に、本発明の一態様の表示装置が有する画素のブロック図を示す。
図１（Ａ）に示すように、本発明の一態様の表示装置が有する画素は、スイッチングトランジスタ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｔｒ）、駆動トランジスタ（Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｔｒ）、発光素子（Ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｅｌｅｍｅｎｔ）に加えて、メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。
メモリには、データＤＡＴＡ＿Ｗが供給される。画像データＤＡＴＡに加えて、データＤＡＴＡ＿Ｗが画素に供給されることで、発光素子に流れる電流が大きくなり、表示装置は高い輝度を表現することができる。
データＤＡＴＡ＿Ｗを画素に供給することで、本発明の一態様の表示装置では、例えば、画像のアップコンバート、表示領域における一部もしくは全体の画像を補正するＨＤＲ表示、または表示画像の輝度の向上などの画像補正を行うことができる。また、複数の画像を重ねあわせて表示することや、駆動回路の出力電圧以上の電圧を画素に供給することもできる。
なお、画素は、メモリを複数有することができる。これにより、画像データＤＡＴＡ以外のデータを画素に複数供給することができる。したがって、上記画像補正や複数の画像の重ね合わせ処理などの複数の処理を行うことや、当該処理を高精度で行うことが可能となる。
図１（Ｂ）では、メモリを２つ有する画素の一例を示す。メモリＭｅｍｏｒｙ＿Ａには、データＤＡＴＡ＿Ｗ１が供給され、メモリＭｅｍｏｒｙ＿Ｂには、データＤＡＴＡ＿Ｗ２が供給される。例えば、一方のメモリを用いて画像データＤＡＴＡの画像補正を行い、他方のメモリを用いて画像データＤＡＴＡに他の画像を重ね合わせることができる。
画素回路の構成例は、実施の形態２で詳述する。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に、本発明の一態様の表示装置の画素の断面図を示す。
図２（Ａ）に示す表示装置は、上面射出（トップエミッション）構造であり、図２（Ｂ）に示す表示装置は、下面射出（ボトムエミッション）構造である。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の画素で１つの色を表現する表示装置を例に挙げて説明する。具体的には、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に、赤色の光を呈する画素１１００Ｒ、緑色の光を呈する画素１１００Ｇ、及び、青色の光を呈する画素１１００Ｂを示す。なお、本発明の一態様の表示装置において、色要素に限定はなく、ＲＧＢ以外の色（例えば、ホワイト、イエロー、シアン、またはマゼンタ等）を用いてもよい。
本明細書において、画素とは、例えば、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から構成されるものとする。この場合、ＲＧＢのそれぞれの画素は副画素（サブ画素）とも呼ぶことができ、ＲＧＢの３つの副画素を併せて画素と呼ぶことができる。
画素１１００Ｒ、１１００Ｇ、１１００Ｂは、それぞれ、青色の光を呈する発光素子１１０５Ｂを有する。
画素１１００Ｒは、さらに、色変換層１１０４Ｒを有する。色変換層１１０４Ｒは、青色の光を赤色の光に変換することができる。
画素１１００Ｒにおいて、発光素子１１０５Ｂから発せられた青色の光が、色変換層１１０４Ｒにより赤色の光に変換されることで、赤色の光１１０６Ｒが外部に取り出される。
画素１１００Ｇは、さらに、色変換層１１０４Ｇを有する。色変換層１１０４Ｇは、青色の光を緑色の光に変換することができる。
画素１１００Ｇにおいて、発光素子１１０５Ｂから発せられた青色の光の波長が、色変換層１１０４Ｇにより緑色の光に変換されることで、緑色の光１１０６Ｇが外部に取り出される。
画素１１００Ｂには色変換層が設けられていないため、発光素子１１０５Ｂから発せられた青色の光１１０６Ｂが外部に取り出される。
色変換層としては、蛍光体、量子ドットなどが挙げられる。
色変換層として、量子ドットを用いることが好ましい。量子ドットを用いることで、色変換層は、半値幅が狭い、鮮やかな色の光を発することができる。また、表示装置の色再現性を高めることができる。
色変換層は、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）、塗布法、インプリント法、各種印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷）等を用いて形成することができる。また、量子ドットフィルムなどの色変換フィルムを用いてもよい。
量子ドットを構成する材料としては、特に限定は無く、例えば、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、半導体クラスターなどが挙げられる。
具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いてもよい。
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などが挙げられる。また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。
量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整する。結晶のサイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドットのサイズを変更させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ（直径）は、例えば、０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、発光スペクトルがより狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。棒状の量子ドットである量子ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有する。
発光素子１１０５Ｂは、第１の電極１１０１、青色の光を呈するＥＬ層１１０３Ｂ、及び第２の電極１１０２を有する。
第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。本実施の形態では、第１の電極１１０１が陽極として機能し、第２の電極１１０２が陰極として機能する。
第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１０３Ｂに陽極（第１の電極１１０１）側から正孔が注入され、陰極（第２の電極１１０２）側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層１１０３Ｂにおいて再結合し、ＥＬ層１１０３Ｂに含まれる発光物質が発光する。
なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）には示さないが、発光素子１１０５Ｂは、発光を制御するトランジスタと電気的に接続される。
ＥＬ層１１０３Ｂは、青色の光を呈する発光物質を含む発光層を少なくとも有する。
発光物質としては、特に限定は無く、蛍光を発する物質（蛍光材料）、燐光を発する物質（燐光材料）、熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｄｅｌａｙｅｄ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）、無機化合物（量子ドット材料など）を用いることができる。
ＥＬ層１１０３Ｂは、さらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を有する。また、ＥＬ層が複数積層される構造を有する場合には、ＥＬ層の間に電荷発生層を有する。ＥＬ層１１０３Ｂには低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。
ＥＬ層１１０３Ｂは、複数の発光ユニットを有していてもよい。各発光ユニットは、青色の光を呈する発光物質を含む発光層を少なくとも有する。各発光ユニットは、さらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を有する。２つの発光ユニットの間は、電荷発生層を挟む構成となる。
本発明の一態様の表示装置は、３色の画素で１つの色を表現する構成に限られない。例えば、表示装置には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４色の画素で１つの色を表現する構成を適用してもよい。具体的には、図３（Ａ）に、赤色の光を呈する画素１１００Ｒ、緑色の光を呈する画素１１００Ｇ、青色の光を呈する画素１１００Ｂ、及び、白色の光を呈する画素１１００Ｗを示す。
図３（Ａ）に示す、白色の光を呈する画素１１００Ｗは、青色の光を呈する発光素子１１０５Ｂ及び色変換層１１０４Ｗを有する。色変換層１１０４Ｗは、青色の光を白色の光に変換することができる。
画素１１００Ｗにおいて、発光素子１１０５Ｂから発せられた青色の光が、色変換層１１０４Ｗにより白色の光に変換されることで、白色の光１１０６Ｗが外部に取り出される。
図３（Ｂ）、図３（Ｃ）に示すように、青色の光のみを強めるために、第１の電極１１０１を、反射性を有する電極（反射電極）とし、第２の電極１１０２を、半透過・半反射電極とし、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造としてもよい。マイクロキャビティ構造とすることにより、ＥＬ層１１０３Ｂに含まれる発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、第２の電極１１０２を透過して射出される発光を強めることができる。
図３（Ｂ）、図３（Ｃ）では、第１の電極１１０１と第２の電極１１０２の間に光学調整層１１０７が設けられている。
図３（Ｂ）は、各色の光を呈する画素に、マイクロキャビティ構造を適用する例である。図３（Ｃ）は、青色の光を呈する画素１１００Ｂにのみ、マイクロキャビティ構造を適用する例である。
光学調整層１１０７として、透光性を有する導電膜（透明導電膜）を用い、当該透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。なお、光学調整層１１０７も、発光素子の電極とみなすことができる。例えば、反射電極と光学調整層との積層構造を、第１の電極１１０１に適用してもよい。
また、ＥＬ層１１０３Ｂに含まれる機能層の１つまたは複数を用いて、第１の電極１１０１と第２の電極１１０２との光学距離を調整してもよい。
具体的には、発光層から得られる光の波長λに対して、第１の電極１１０１と、第２の電極１１０２との電極間距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）近傍となるように調整するのが好ましい。
また、発光層から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、第１の電極１１０１から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、第２の電極１１０２から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層における正孔（ホール）と電子との再結合領域を示す。
このような光学調整を行うことにより、発光層から得られる特定の単色光（本実施の形態では、青色の光）のスペクトルを狭線化させ、色純度のよい発光を得ることができる。
但し、上記の場合、第１の電極１１０１と第２の電極１１０２との光学距離は、厳密には第１の電極１１０１における反射領域から第２の電極１１０２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第１の電極１１０１や第２の電極１１０２における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１１０１と第２の電極１１０２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第１の電極１１０１と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第１の電極１１０１における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第１の電極１１０１における反射領域や、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１１０１の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
マイクロキャビティ構造を有することで、青色の光の正面方向の発光強度を強めることができ、低消費電力化を図ることができる。
第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２のうち一方または双方は、透光性を有する電極（透明電極、半透過・半反射電極など）とする。第１の電極１１０１または第２の電極１１０２の他方は反射電極であることが好ましい。透明電極の可視光の透過率は、４０％以上とする。また、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とする。反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。
［発光素子］
図４（Ａ）に、シングル構造の発光素子の具体例を示す。
図４（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２の間にＥＬ層１１０３Ｂを有し、ＥＬ層１１０３Ｂでは、正孔注入層１１１１、正孔輸送層１１１２、発光層１１１３、電子輸送層１１１４、及び電子注入層１１１５が、第１の電極１１０１側からこの順に積層されている。ＥＬ層１１０３Ｂは、青色の光を呈する。
図４（Ｂ）~図４（Ｄ）に、タンデム構造の発光素子の具体例を示す。図４（Ｂ）~図４（Ｄ）に示す発光素子は、第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２の間に複数の発光ユニットを有する。２つの発光ユニットの間には、電荷発生層１１０９を設けることが好ましい。各発光ユニットは、青色の光を呈する。なお、複数の発光ユニットは、同じ発光物質を有していてもよく、異なる発光物質を有していてもよい。
例えば、図４（Ｂ）に示すＥＬ層１１０３Ｂは、発光ユニット１１２３Ｂ（１）と発光ユニット１１２３Ｂ（２）との間に、電荷発生層１１０９を有する。
電荷発生層１１０９は、第１の電極１１０１と第２の電極１１０２に電圧を印加したときに、発光ユニット１１２３Ｂ（１）及び発光ユニット１１２３Ｂ（２）のうち、一方に電子を注入し、他方に正孔（ホール）を注入する機能を有する。従って、図４（Ｂ）において、第１の電極１１０１に第２の電極１１０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層１１０９から発光ユニット１１２３Ｂ（１）に電子が注入され、発光ユニット１１２３Ｂ（２）に正孔が注入されることとなる。
なお、電荷発生層１１０９は、光の取り出し効率の点から、可視光を透過する（具体的には、電荷発生層１１０９の可視光の透過率が、４０％以上である）ことが好ましい。また、電荷発生層１１０９は、第１の電極１１０１や第２の電極１１０２よりも低い導電率であっても機能する。
図４（Ｃ）に示すＥＬ層１１０３Ｂは、第１の発光ユニット１１２３Ｂ（１）と第２の発光ユニット１１２３Ｂ（２）との間に、電荷発生層１１０９を有し、第２の発光ユニット１１２３Ｂ（２）と第３のＥＬ層１１０３Ｂ（３）との間に、電荷発生層１１０９を有する。また、図４（Ｄ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎは２以上の自然数）有し、各ＥＬ層の間には、電荷発生層１１０９を有する。
発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ）と発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ＋１）の間に設けられた電荷発生層１１０９における電子と正孔の挙動について説明する。第１の電極１１０１と第２の電極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、電荷発生層１１０９において正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極１１０２側に設けられた発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１の電極１１０１側に設けられた発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ）へ移動する。発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ＋１）に注入された正孔は、第２の電極１１０２側から注入された電子と再結合し、発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ）に注入された電子は、第１の電極１１０１側から注入された正孔と再結合し、発光ユニット１１２３Ｂ（ｍ）に含まれる発光物質が発光する。よって、電荷発生層１１０９において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、当該発光ユニットの間に電荷発生層と同じ構成が形成される場合は、電荷発生層を介さずに発光ユニット同士を接して設けることができる。例えば、発光ユニットの一方の面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接して発光ユニットを設けることができる。
タンデム構造の発光素子は、シングル構造の発光素子に比べて、電流効率が高く、同一の輝度で光らせる場合に必要な電流が少ない。そのため、発光素子の寿命が長く、表示装置の信頼性を高めることができる。
各発光ユニットの発光物質は、特に限定されない。信頼性を高めるため、蛍光発光の発光ユニットが複数積層されていることが好ましい。また、蛍光発光の発光ユニットと、燐光発光の発光ユニットと、がそれぞれ１つ以上積層されていてもよい。
［表示装置］
図５~図８を用いて、本発明の一態様の表示装置の具体例について説明する。
図５（Ａ）に表示装置１０Ａの上面図を示す。図５（Ｂ）に、図５（Ａ）に示す一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面図を示す。
図５（Ａ）に示す表示装置１０Ａは、表示部７１及び駆動回路７８を有する。表示装置１０ＡにはＦＰＣ７４が接続されている。
表示装置１０Ａは、トップエミッション構造の表示装置である。
図５（Ｂ）に示すように、表示装置１０Ａは、基板３６１、絶縁層３６７、トランジスタ３０１、３０３、配線３０７、絶縁層３１４、発光素子１１０Ｂ、絶縁層１０４、保護層１１７、隔壁１０７、色変換層ＣＣＭＲ、色変換層ＣＣＭＧ、接着層３１８、及び基板３７１等を有する。
発光素子１１０Ｂは、青色の光を呈する。発光素子１１０Ｂは、画素電極１１１、ＥＬ層１１３、及び共通電極１１５を有する。画素電極１１１は、トランジスタ３０３のソースまたはドレインと電気的に接続されている。これらは、直接接続されるか、他の導電層を介して接続される。ＥＬ層１１３及び共通電極１１５は、複数の発光素子にわたって設けられている。
発光素子１１０Ｂは、保護層１１７によって覆われている。
赤色の光を呈する画素において、発光素子１１０Ｂは、保護層１１７を介して、色変換層ＣＣＭＲと重なる。発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光は、色変換層ＣＣＭＲにより赤色の光に変換されることで、赤色の光１０６Ｒが外部に取り出される。
緑色の光を呈する画素において、発光素子１１０Ｂは、保護層１１７を介して、色変換層ＣＣＭＧと重なる。発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光は、色変換層ＣＣＭＧにより緑色の光に変換されることで、緑色の光１０６Ｇが外部に取り出される。
青色の光を呈する画素には色変換層が設けられていないため、発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光１０６Ｂが、保護層１１７を介して、外部に取り出される。
例えば、色変換層ＣＣＭＲ、ＣＣＭＧは、隔壁１０７を形成した後、インクジェット法により形成することができる。これにより、所望の領域に色変換層を形成することが容易となる。
絶縁層１０４は、画素電極１１１の端部を覆っている。隣り合う２つの画素電極１１１は、絶縁層１０４によって電気的に絶縁されている。
保護層１１７は、発光素子１１０Ｂ上に設けられ、共通電極１１５の端部を覆い、共通電極１１５の端部の外側で絶縁層１０４及び絶縁層３１３と接している。これにより、トランジスタ及び発光素子に不純物が入り込むことを抑制できる。特に、保護層１１７及び絶縁層３１３にバリア性の高い無機膜（または無機絶縁膜）を用いることが好ましい。さらに、絶縁層１０４にもバリア性の高い無機絶縁膜を用いることが好ましい。表示装置の端部及びその近傍において、複数の無機膜（または無機絶縁膜）が接して積層されることで、外部から不純物が入り込みにくくなり、トランジスタ及び発光素子の劣化を抑制することができる。
基板３６１と基板３７１とは、接着層３１８によって貼り合わされている。基板３６１、基板３７１、及び接着層３１８で封止された空間１２１は、窒素やアルゴンなどの不活性ガス、または樹脂で充填されていることが好ましい。
基板３６１及び基板３７１には、ガラス、石英、樹脂、金属、合金、半導体などの材料を用いることができる。発光素子からの光を取り出す側の基板３７１は、該光を透過する材料を用いる。基板３６１及び基板３７１として、可撓性を有する基板を用いることが好ましい。
接着層には、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。また、接着シート等を用いてもよい。
駆動回路７８はトランジスタ３０１を有する。表示部７１はトランジスタ３０３を有する。
各トランジスタは、ゲート、ゲート絶縁層３１１、半導体層、バックゲート、ソース、及びドレインを有する。ゲート（下側のゲート）と半導体層は、ゲート絶縁層３１１を介して重なる。バックゲート（上側のゲート）と半導体層は、絶縁層３１２及び絶縁層３１３を介して重なる。２つのゲートは電気的に接続されていることが好ましい。
駆動回路７８と表示部７１とで、トランジスタの構造が異なっていてもよい。駆動回路７８及び表示部７１は、それぞれ、複数の種類のトランジスタを有していてもよい。
トランジスタ及び配線等を、発光素子１１０Ｂの発光領域と重ねて配置することで、表示部７１の開口率を高めることができる。
絶縁層３１２、絶縁層３１３、及び絶縁層３１４のうち、少なくとも一層には、水または水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。外部から不純物がトランジスタに拡散することを効果的に抑制することが可能となり、表示装置の信頼性を高めることができる。絶縁層３１４は、平坦化層としての機能を有する。
絶縁層３６７は、下地膜としての機能を有する。絶縁層３６７には、水または水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。
接続部３０６は、配線３０７を有する。配線３０７は、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。配線３０７は、駆動回路７８に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ７４を設ける例を示している。接続体３１９を介してＦＰＣ７４と配線３０７は電気的に接続する。
接続体３１９としては、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）及び異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
保護層１１７は、少なくとも１層の無機膜（または無機絶縁膜）を有することが好ましく、１層以上の無機膜と１層以上の有機膜とを有することがさらに好ましい。例えば、保護層１１７は、共通電極１１５上の第１の無機膜と、第１の無機膜上の有機膜と、有機膜上の第２の無機膜と、を有していてもよい。
無機膜（または無機絶縁膜）は、防湿性が高く、水が拡散、透過しにくいことが好ましい。さらに、無機膜（または無機絶縁膜）は、水素及び酸素の一方または双方が拡散、透過しにくいことが好ましい。これにより、無機膜（または無機絶縁膜）をバリア膜として機能させることができる。そして、発光素子に対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、信頼性の高い表示装置を実現できる。
保護層１１７には、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、及び窒化酸化絶縁膜などを用いることができる。酸化絶縁膜としては、酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化ゲルマニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ランタン膜、酸化ネオジム膜、酸化ハフニウム膜、及び酸化タンタル膜などが挙げられる。窒化絶縁膜としては、窒化シリコン膜及び窒化アルミニウム膜などが挙げられる。酸化窒化絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜などが挙げられる。窒化酸化絶縁膜としては、窒化酸化シリコン膜などが挙げられる。
なお、本明細書などにおいて、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い材料を指し、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い材料を指す。
特に、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、及び酸化アルミニウム膜は、それぞれ防湿性が高いため、保護層１１７として好適である。
また、保護層１１７には、ＩＴＯ、Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ａｌ−Ｚｎ酸化物、またはＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物などを含む無機膜を用いることもできる。当該無機膜は、高抵抗であることが好ましく、具体的には、共通電極１１５よりも高抵抗であることが好ましい。当該無機膜は、さらに窒素を含んでいてもよい。
例えば、共通電極１１５に用いる可視光を透過する導電膜と、保護層１１７に用いる可視光を透過する無機膜と、は、共通の金属元素を有していてもよい。当該２つの膜が共通の金属元素を有することで、共通電極１１５と保護層１１７の密着性を高めることができ、膜剥がれや、界面から不純物が入り込むことを抑制できる。
また、保護層１１７は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリシロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、及びフェノール樹脂等を用いた有機絶縁膜を有していてもよい。
保護層１１７は、２０℃における固有抵抗が１０１０Ωｃｍ以上であることが好ましい。
保護層１１７は、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など）、スパッタリング法（ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など）、原子層成膜（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。
スパッタリング法及びＡＬＤ法は、低温での成膜が可能である。発光素子に含まれるＥＬ層１１３は、耐熱性が低い。このため、発光素子を作製した後に形成する保護層１１７は、比較的低温、代表的には１００℃以下で形成することが好ましく、スパッタリング法及びＡＬＤ法が適している。
保護層１１７として、それぞれ異なる成膜方法を用いて形成された絶縁膜を２層以上積層してもよい。
なお、絶縁層１０４に、保護層１１７に用いることができる無機絶縁膜または有機絶縁膜を用いてもよい。
発光素子を作製する前に形成する絶縁層１０４は、高温での成膜が可能である。成膜時の基板温度を高温（例えば、１００℃以上３５０℃以下）とすることで、緻密でバリア性の高い膜を形成することができる。絶縁層１０４の形成には、スパッタリング法及びＡＬＤ法だけでなく、ＣＶＤ法も好適である。ＣＶＤ法は、成膜速度が速いため、好ましい。
基板３６１及び基板３７１には、ガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などの材料を用いることができる。
隔壁１０７は、遮光性を有していてもよい。具体的には、隔壁１０７は、隣接する発光素子または色変換層からの光を遮り、隣接する画素間の混色を抑制する。隔壁１０７は、例えば、金属材料、又は、顔料もしくは染料を含む樹脂材料等を用いて形成することができる。なお、隔壁１０７が遮光性を有する場合、駆動回路などの表示部以外の領域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。
図６に表示装置１０Ｂの断面図を示し、図７に表示装置１０Ｃの断面図を示し、図８に表示装置１０Ｄの断面図を示す。表示装置１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄの上面図は、それぞれ、図５（Ａ）に示す表示装置１０Ａと同様である。図６~図８は、それぞれ、図５（Ａ）に示す一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面図に相当する。なお、表示装置１０Ａと同様の部分については説明を省略することがある。
図６に示す表示装置１０Ｂは、トップエミッション構造の表示装置である。
表示装置１０Ｂは、基板３６１、接着層３６３、絶縁層３６５、トランジスタ３０１、３０３、配線３０７、絶縁層３１４、発光素子１１０Ｂ、絶縁層１０４、保護層１１７、色変換層ＣＣＭＲ、色変換層ＣＣＭＧ、接着層３１７、及び基板３７１等を有する。
図５（Ｂ）に示す表示装置１０Ａでは、色変換層ＣＣＭＲ及び色変換層ＣＣＭＧが、基板３７１に設けられている。具体的には、図５（Ｂ）では、発光素子１１０Ｂと、色変換層ＣＣＭＲまたは色変換層ＣＣＭＧと、は、保護層１１７及び空間１２１を介して、互いに重なっている。一方、図６に示す表示装置１０Ｂでは、色変換層ＣＣＭＲ及び色変換層ＣＣＭＧが、保護層１１７上に接して設けられている。具体的には、図６では、発光素子１１０Ｂと、色変換層ＣＣＭＲまたは色変換層ＣＣＭＧと、が、保護層１１７を介して互いに重なり、色変換層ＣＣＭＲまたは色変換層ＣＣＭＧと、基板３７１と、が、接着層３１７を介して互いに重なる。
色変換層を保護層１１７上に直接形成する場合、色変換層を基板３７１に形成する場合に比べて、発光素子の発光領域との位置合わせが容易となり、好ましい。色変換層を基板３７１に形成する場合、色変換層を保護層１１７上に形成する場合に比べて、形成方法及び形成条件の選択の幅が広くなり、好ましい。
基板３６１と基板３７１とは、接着層３１７によって貼り合わされている。また、基板３６１と絶縁層３６５とは、接着層３６３によって貼り合わされている。
表示装置１０Ｂは、作製基板上で形成されたトランジスタ、発光素子等を、基板３６１上に転置することで形成される。基板３６１及び基板３７１はそれぞれ可撓性を有することが好ましい。これにより、表示装置１０Ｂの可撓性を高めることができる。
表示装置１０Ｂは、トランジスタ３０１、３０３の構造が、表示装置１０Ａとは異なる。
図６に示すトランジスタ３０１、３０３は、バックゲート、ゲート絶縁層３１１、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート、絶縁層３１５、ソース、及びドレインを有する。半導体層は、チャネル形成領域と一対の低抵抗領域とを有する。バックゲート（下側のゲート）とチャネル形成領域は、ゲート絶縁層３１１を介して重なる。ゲート（上側のゲート）とチャネル形成領域は、ゲート絶縁層を介して重なる。ソース及びドレインは、それぞれ、絶縁層３１５に設けられた開口を介して、低抵抗領域と電気的に接続される。
図７に示す表示装置１０Ｃは、ボトムエミッション構造の表示装置である。
表示装置１０Ｃは、基板３６１、絶縁層３６７、トランジスタ３０１、３０３、配線３０７、導電層３５５、絶縁層３１４、発光素子１１０Ｂ、絶縁層１０４、保護層１１７、色変換層ＣＣＭＧ、接着層３１７、及び基板３７１等を有する。
緑色の光を呈する画素において、発光素子１１０Ｂは、絶縁層３１４を介して、色変換層ＣＣＭＧと重なる。発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光は、色変換層ＣＣＭＧにより緑色の光に変換されることで、緑色の光１０６Ｇが外部に取り出される。
青色の光を呈する画素には色変換層が設けられていないため、発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光１０６Ｂが、絶縁層３１４を介して、外部に取り出される。
色変換層ＣＣＭＧは、発光素子１１０Ｂと基板３６１との間に設けられた複数の絶縁層のうちいずれかの上面に接して設けることができる。色変換層ＣＣＭＧを絶縁層上に設ける場合、他の基板に設けられた色変換層ＣＣＭＧを貼り合わせる場合に比べて、発光素子の発光領域との位置合わせが容易となり、好ましい。
表示装置１０Ｃは、ボトムエミッション構造のため、トランジスタ３０３は、発光素子１１０Ｂの発光領域と重ならない位置に設けられる。トランジスタ３０３は、絶縁層１０４と重なる位置に設けられる。
接続部３０６は、配線３０７及び導電層３５５を有する。配線３０７は、トランジスタのソース及びドレインと同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。導電層３５５は、画素電極１１１と同一の材料、及び同一の工程で形成することができる。配線３０７は、駆動回路７８に外部からの信号や電位を伝達する外部入力端子と電気的に接続する。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ７４を設ける例を示している。導電層３５５及び接続体３１９を介してＦＰＣ７４と配線３０７は電気的に接続する。
図８に示す表示装置１０Ｄは、ボトムエミッション構造の表示装置である。
表示装置１０Ｄは、基板３６１、接着層３６３、絶縁層３６５、トランジスタ３０１、３０３、配線３０７、導電層３５５、絶縁層３１４、発光素子１１０Ｂ、絶縁層１０４、保護層１１７、色変換層ＣＣＭＧ、隔壁１０７、接着層３１７、及び基板３７１等を有する。
表示装置１０Ｄは、作製基板上で形成されたトランジスタ、発光素子等を、基板３６１上に転置することで形成される。色変換層は、トランジスタ、発光素子等と同様に、作製基板上に形成してもよい。または、基板３６１上にあらかじめ色変換層を形成しておき、作製基板を剥離することで露出した面に色変換層を貼り合わせてもよい。図８に示す表示装置１０Ｄの構成は、剥離により露出した絶縁層３６５に、接着層３６３を用いて、色変換層ＣＣＭＧ及び隔壁１０７を有する基板３６１を貼り合わせることで形成できる。
色変換層を基板３６１に形成する場合、トランジスタや発光素子のレイアウト、構造、特性などに色変換層が影響を与えないため、色変換層を作製基板上に形成する場合に比べて、形成方法及び形成条件の選択の幅が広くなり、好ましい。
緑色の光を呈する画素において、発光素子１１０Ｂは、絶縁層３１４及び接着層３６３等を介して、色変換層ＣＣＭＧと重なる。発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光は、色変換層ＣＣＭＧにより緑色の光に変換されることで、緑色の光１０６Ｇが外部に取り出される。
青色の光を呈する画素には色変換層が設けられていないため、発光素子１１０Ｂから発せられた青色の光１０６Ｂが、絶縁層３１４及び接着層３６３等を介して、外部に取り出される。
［トランジスタ］
次に、表示装置に用いることができるトランジスタについて、説明する。
表示装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート構造またはボトムゲート構造のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられていてもよい。
表示装置が有するトランジスタには、例えば、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタを用いることができる。これにより、極めてオフ電流の低いトランジスタを実現することができる。
または、表示装置が有するトランジスタにシリコンをチャネル形成領域に有するトランジスタを適用してもよい。当該トランジスタとしては、例えば、アモルファスシリコンを有するトランジスタ、結晶性のシリコン（代表的には、低温ポリシリコン）を有するトランジスタ、単結晶シリコンを有するトランジスタなどが挙げられる。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）に、トランジスタの構成例を示す。各トランジスタは、絶縁層１４１と絶縁層２０８の間に設けられている。絶縁層１４１は、下地膜としての機能を有することが好ましい。絶縁層２０８は、平坦化膜としての機能を有することが好ましい。
図９（Ａ）に示すトランジスタ２２０は、半導体層２０４に金属酸化物を有する、ボトムゲート構造のトランジスタである。金属酸化物は、酸化物半導体として機能することができる。
トランジスタの半導体には、酸化物半導体を用いることが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。
トランジスタ２２０は、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、及び半導体層２０４を有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。絶縁層２０２は、ゲート絶縁層として機能する。半導体層２０４は、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａ及び導電層２０３ｂは、それぞれ、半導体層２０４と電気的に接続される。トランジスタ２２０は、絶縁層２１１と絶縁層２１２によって覆われていることが好ましい。絶縁層２１１及び絶縁層２１２には各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２１１には、酸化物絶縁膜が好適であり、絶縁層２１２には、窒化物絶縁膜が好適である。
図９（Ｂ）に示すトランジスタ２３０は、半導体層にポリシリコンを有する、トップゲート構造のトランジスタである。
トランジスタ２３０は、導電層２０１、絶縁層２０２、導電層２０３ａ、導電層２０３ｂ、半導体層、及び絶縁層２１３を有する。導電層２０１は、ゲートとして機能する。絶縁層２０２は、ゲート絶縁層として機能する。半導体層は、チャネル形成領域２１４ａ及び一対の低抵抗領域２１４ｂを有する。半導体層はさらにＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）領域を有していてもよい。図９（Ｂ）では、チャネル形成領域２１４ａと低抵抗領域２１４ｂの間にＬＤＤ領域２１４ｃを有する例を示す。チャネル形成領域２１４ａは、絶縁層２０２を介して、導電層２０１と重なる。導電層２０３ａは、絶縁層２０２及び絶縁層２１３に設けられた開口を介して、一対の低抵抗領域２１４ｂの一方と電気的に接続される。同様に、導電層２０３ｂは、一対の低抵抗領域２１４ｂの他方と電気的に接続される。絶縁層２１３には、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、絶縁層２１３には窒化物絶縁膜が好適である。
［金属酸化物］
半導体層には、酸化物半導体として機能する金属酸化物を用いることが好ましい。以下では、半導体層に適用可能な金属酸化物について説明する。
金属酸化物は、少なくともインジウムまたは亜鉛を含むことが好ましい。特に、インジウム及び亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、アルミニウム、ガリウム、イットリウムまたは錫などが含まれていることが好ましい。また、ホウ素、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれていてもよい。
ここでは、金属酸化物が、インジウム、元素Ｍ、及び亜鉛を有するＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物である場合を考える。なお、元素Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、または錫などとする。そのほか、元素Ｍに適用可能な元素としては、ホウ素、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、マグネシウムなどがある。ただし、元素Ｍとして、前述の元素を複数組み合わせても構わない場合がある。
なお、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ　ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。例えば、亜鉛酸窒化物（ＺｎＯＮ）などの窒素を有する金属酸化物を、半導体層に用いてもよい。
なお、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ　ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合がある。なお、ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能、または材料の構成の一例を表す。
例えば、半導体層にはＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳを用いることができる。
ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅを、トランジスタの発光層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ　ｍａｔｒｉｘ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
酸化物半導体（金属酸化物）は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ　ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、及び非晶質酸化物半導体などがある。
ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。
ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形及び七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。
また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム、及び酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、及び酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。
ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶性の高い金属酸化物である。一方、ＣＡＡＣ−ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、金属酸化物の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（ＶＯ：ｏｘｙｇｅｎ　ｖａｃａｎｃｙともいう。）など）の少ない金属酸化物ともいえる。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する金属酸化物は熱に強く、信頼性が高い。
ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。
なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する金属酸化物の一種である、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例えば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。
ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する金属酸化物である。ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳは、ｎｃ−ＯＳ及びＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。
酸化物半導体（金属酸化物）は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ　ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
半導体層として機能する金属酸化物膜は、不活性ガス及び酸素ガスのいずれか一方または双方を用いて成膜することができる。なお、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）に、特に限定はない。ただし、電界効果移動度が高いトランジスタを得る場合においては、金属酸化物膜の成膜時における酸素の流量比（酸素分圧）は、０％以上３０％以下が好ましく、５％以上３０％以下がより好ましく、７％以上１５％以下がさらに好ましい。
金属酸化物は、エネルギーギャップが２ｅＶ以上であることが好ましく、２．５ｅＶ以上であることがより好ましく、３ｅＶ以上であることがさらに好ましい。このように、エネルギーギャップの広い金属酸化物を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
金属酸化物膜は、スパッタリング法により形成することができる。そのほか、ＰＬＤ法、ＰＥＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、真空蒸着法などを用いてもよい。
なお、表示装置を構成する各種導電層に用いることができる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。
なお、表示装置を構成する各種絶縁層に用いることができる材料としては、アクリル、ポリイミド、エポキシ、シリコーンなどの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。
以上のように、本実施の形態の表示装置は、青色の発光素子と色変換層が組み合わせられているため、フルカラー表示が可能である。また、発光素子を構成する層数を削減でき、製造装置及び工程が簡素化できる。また、本実施の形態の表示装置は、画像データに対応する画像信号に加えて、補正用のデータに対応する信号（補正信号）を、画素に供給することができる。これにより、画像データを変換せずに所望の表示を行うことができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路について、図１０~図１６を用いて説明する。
［表示装置］
図１０（Ａ）に、表示装置１５のブロック図を示す。表示装置１５は、複数の画素ＰＩＸを有する表示部１１、ゲートドライバ１３、及びソースドライバ１４を有する。
画素ＰＩＸは、少なくとも１つの記憶回路ＭＥＭを有する。記憶回路ＭＥＭにより、少なくとも１つの記憶ノードの電位を保持することができる。記憶回路ＭＥＭは、直列又は並列に接続された複数の記憶ノードの電位を保持することができてもよい。図１０（Ａ）では図示を省略しているが、画素ＰＩＸは、表示素子（本実施の形態では発光素子）及び表示素子を駆動するためのトランジスタ等を有する。画素ＰＩＸは、ゲートドライバ１３から複数の配線ＧＬを介して信号が与えられ、画素ＰＩＸの駆動が制御される。画素ＰＩＸは、ソースドライバ１４から複数の配線ＤＬを介して信号が与えられ、画素ＰＩＸの駆動が制御される。
複数の配線ＧＬは、走査線としての機能を有する。配線ＧＬが伝える信号は、走査信号（制御信号ともいう）としての機能を有する。走査信号は、画素ＰＩＸ内のスイッチとして機能するトランジスタの導通状態または非導通状態（オンまたはオフ）を制御するための信号である。配線ＧＬが伝える信号は、ゲートドライバ１３から出力される。
複数の配線ＤＬは、データ線としての機能を有する。配線ＤＬが伝える信号は、データ信号としての機能を有する。データ信号は、データ、画像データ、あるいは画像信号ともいう。データ信号は、画像の表示を行うための信号である。データ信号は、記憶回路ＭＥＭで保持される信号のほか、記憶回路ＭＥＭに信号が保持された状態で、後から与える信号がある。配線ＤＬは、画素ＰＩＸの駆動に必要な電圧、例えば参照電圧を与えるための配線としての機能を有する。配線ＤＬが伝える信号は、ソースドライバ１４から出力される。
記憶回路ＭＥＭは、容量素子及びトランジスタを有する。記憶回路ＭＥＭは、配線ＤＬを介して与えられる信号を電荷（電位）として容量素子に保持する機能を有する。記憶回路ＭＥＭは、配線ＤＬを介して別の信号を与えることで、保持している電位に対して後から書き込んだ信号による電位を足し合わせた電圧を保持する機能を有する。具体的は、容量素子における容量結合を利用して信号の足し合わせを行うことができる。なお、記憶回路ＭＥＭが配線ＤＬを介して与えられる信号を電荷として容量素子に保持する動作を、「信号を保持する」ともいう。
本実施の形態の表示装置は、画素ＰＩＸが記憶回路ＭＥＭを有するため、画素ＰＩＸ内で画像データを補正することができる。
［画素回路の構成例１］
図１０（Ｂ）に示す画素１００は、トランジスタＭ１、トランジスタＭ２、トランジスタＭ３、トランジスタＭ４、トランジスタＭ５、容量素子Ｃ１、容量素子Ｃ２、及び発光素子１１０を有する。
トランジスタＭ１のソースまたはドレインの一方は、容量素子Ｃ２の一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ２のゲートと電気的に接続される。トランジスタＭ２のゲートは、容量素子Ｃ１の一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃ１の他方の電極は、トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ２のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ５のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ５のソースまたはドレインの一方は、トランジスタＭ３のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ５のソースまたはドレインの他方は、発光素子１１０の一方の電極と電気的に接続される。図１０（Ｂ）に示す各トランジスタは、ゲートと電気的に接続されたバックゲートを有するが、本実施の形態の表示装置において、トランジスタのバックゲートの有無、及び、バックゲートの接続は、特に限定されない。
ここで、容量素子Ｃ２の他方の電極、トランジスタＭ４のソースまたはドレインの一方、トランジスタＭ２のゲート、及び容量素子Ｃ１の一方の電極が接続されるノードをノードＮＤ１とする。また、トランジスタＭ５のソースまたはドレインの他方及び発光素子１１０の一方の電極が接続されるノードをノードＮＤ２とする。
トランジスタＭ１のゲートは、配線ＧＬ１と電気的に接続される。トランジスタＭ３のゲートは、配線ＧＬ１と電気的に接続される。トランジスタＭ４のゲートは、配線ＧＬ２に電気的に接続される。トランジスタＭ５のゲートは、配線ＧＬ３と電気的に接続される。トランジスタＭ１のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＬ１と電気的に接続される。トランジスタＭ３のソースまたはドレインの他方は、配線Ｖ０と電気的に接続される。トランジスタＭ４のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＬＷ１と電気的に接続される。
トランジスタＭ２のソースまたはドレインの他方は、電源線１８７（高電位）と電気的に接続される。発光素子１１０の他方の電極は、共通配線１８９と電気的に接続される。なお、共通配線１８９には、任意の電位を供給することができる。
配線ＧＬ１、ＧＬ２、ＧＬ３は、トランジスタの動作を制御するための信号線としての機能を有することができる。配線ＤＬ１は、画素に画像信号を供給する信号線としての機能を有することができる。また、配線ＤＬＷ１は、記憶回路ＭＥＭにデータを書き込むための信号線としての機能を有することができる。配線ＤＬＷ１は、画素に補正信号を供給する信号線としての機能を有することができる。配線Ｖ０は、トランジスタＭ４の電気特性を取得するためのモニタ線としての機能を有する。また、配線Ｖ０からトランジスタＭ３を介して容量素子Ｃ１の一方の電極に特定の電位を供給することにより、画像信号の書き込みを安定化させることもできる。
トランジスタＭ２、トランジスタＭ４、及び容量素子Ｃ２は、記憶回路ＭＥＭを構成する。ノードＮＤ１は記憶ノードであり、トランジスタＭ４を導通させることで、配線ＤＬＷ１に供給された信号をノードＮＤ１に書き込むことができる。トランジスタＭ４に極めてオフ電流が低いトランジスタを用いることで、ノードＮＤ１の電位を長時間保持することができる。
トランジスタＭ４には、例えば、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタ）を用いることができる。これにより、トランジスタＭ４のオフ電流を極めて低くすることができ、ノードＮＤ１の電位を長時間保持することができる。このとき、画素を構成するその他のトランジスタにも、ＯＳトランジスタを用いることが好ましい。金属酸化物の具体例は、実施の形態１を参照できる。ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶を構成する原子が安定であり、信頼性を重視するトランジスタなどに適する。また、ＣＡＣ−ＯＳは、高移動度特性を示すため、高速駆動を行うトランジスタなどに適する。
ＯＳトランジスタはエネルギーギャップが大きいため、極めて低いオフ電流特性を示す。また、ＯＳトランジスタは、インパクトイオン化、アバランシェ降伏、及び短チャネル効果などが生じないなどＳｉをチャネル形成領域に有するトランジスタ（以下、Ｓｉトランジスタ）とは異なる特徴を有し、信頼性の高い回路を形成することができる。
また、トランジスタＭ４に、Ｓｉトランジスタを適用してもよい。このとき、画素を構成するその他のトランジスタにも、Ｓｉトランジスタを用いることが好ましい。
Ｓｉトランジスタとしては、アモルファスシリコンを有するトランジスタ、結晶性のシリコン（代表的には、低温ポリシリコン）を有するトランジスタ、単結晶シリコンを有するトランジスタなどが挙げられる。
また、１つの画素は、ＯＳトランジスタとＳｉトランジスタとの両方を有していてもよい。
画素において、ノードＮＤ１に書き込まれた信号は、配線ＤＬ１から供給される画像信号と容量結合され、ノードＮＤ２に出力することができる。なお、トランジスタＭ１は、画素を選択する機能を有することができる。トランジスタＭ５は、発光素子１１０の発光を制御するスイッチとしての機能を有することができる。
例えば、配線ＤＬＷ１からノードＮＤ１に書き込まれた信号がトランジスタＭ２の閾値電圧（Ｖｔｈ）より大きい場合、画像信号が書き込まれる前にトランジスタＭ２が導通し、発光素子１１０が発光してしまう。したがって、トランジスタＭ５を設け、ノードＮＤ１の電位が確定したのちにトランジスタＭ５を導通させ、発光素子１１０を発光させることが好ましい。
すなわち、ノードＮＤ１に所望の補正信号を格納しておけば、供給した画像信号に当該補正信号を付加することができる。なお、補正信号は伝送経路上の要素によって減衰することがあるため、当該減衰を考慮して生成することが好ましい。
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すタイミングチャートを用いて、図１０（Ｂ）に示す画素１００の動作の詳細を説明する。なお、配線ＤＬＷ１に供給される補正信号（Ｖｐ）は正負の任意の信号を用いることができるが、ここでは正の信号が供給される場合を説明する。なお、以下の説明及びタイミングチャートにおいては、高電位を“Ｈ”、低電位を“Ｌ”で表す。また、本実施の形態では理想的な動作を説明し、電位の分配、結合、または損失において、回路の構成や動作タイミングなどに起因する電位の詳細な変化は勘案しない。
まず、図１１（Ａ）を用いて補正信号（Ｖｐ）をノードＮＤ１に書き込む動作を説明する。当該動作は、フレーム毎に行ってもよく、少なくとも、画像信号を供給する前に１度書き込めばよい。また、適宜、リフレッシュ動作を行い、同じ補正信号をノードＮＤ１に書き直してもよい。
時刻Ｔ１に配線ＧＬ１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１が導通し、容量素子Ｃ２の他方の電極の電位は“Ｌ”となる。
当該動作は、後の容量結合動作を行うためのリセット動作である。また、時刻Ｔ１以前は、前フレームにおける発光素子１１０の発光動作が行われているが、上記リセット動作によってノードＮＤ１の電位が変化し発光素子１１０に流れる電流が変化するため、トランジスタＭ５を非導通とし、発光素子１１０の発光を停止することが好ましい。
時刻Ｔ２に配線ＧＬ１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ４が導通し、配線ＤＬＷ１の電位（補正信号（Ｖｐ））がノードＮＤ１に書き込まれる。
時刻Ｔ３に配線ＧＬ１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ４が非導通となり、ノードＮＤ１に補正信号（Ｖｐ）が保持される。
時刻Ｔ４に配線ＧＬ１の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１が非導通となり、補正信号（Ｖｐ）の書き込み動作が終了する。
次に、図１１（Ｂ）を用いて画像信号（Ｖｓ）の補正動作と、発光素子１１０を発光させる動作を説明する。
時刻Ｔ１１に配線ＧＬ１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬＷ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１が導通し、容量素子Ｃ２の容量結合によりノードＮＤ１の電位に配線ＤＬ１の電位が付加される。すなわち、ノードＮＤ１は、画像信号（Ｖｓ）に補正信号（Ｖｐ）が付加された電位（Ｖｓ＋Ｖｐ）となる。
時刻Ｔ１２に配線ＧＬ１の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ３の電位を“Ｌ”、配線ＤＬＷ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１が非導通となり、ノードＮＤ１の電位がＶｓ＋Ｖｐに確定される。
時刻Ｔ１３に配線ＧＬ１の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ２の電位を“Ｌ”　、配線ＧＬ３の電位を“Ｈ”、配線ＤＬＷ１の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ５が導通し、ノードＮＤ２の電位はＶｓ＋Ｖｐとなり、発光素子１１０が発光する。なお、厳密にはノードＮＤ２の電位は、Ｖｓ＋ＶｐからトランジスタＭ２の閾値電圧（Ｖｔｈ）分だけ低い値となるが、ここではＶｔｈは十分に小さく無視できる値とする。
以上が画像信号（Ｖｓ）の補正動作と、発光素子１１０を発光させる動作である。なお、先に説明した補正信号（Ｖｐ）の書き込み動作と、画像信号（Ｖｓ）の入力動作は連続して行ってもよいが、全ての画素に補正信号（Ｖｐ）を書き込んだのちに画像信号（Ｖｓ）の入力動作を行うことが好ましい。本発明の一態様では複数の画素に同じ画像信号を同時に供給することができるため、先に全ての画素に補正信号（Ｖｐ）を書き込むことで動作速度を向上させることができる。
［画素回路の構成例２］
次に、複数の記憶ノードが直列に設けられた画素回路について説明する。当該画素回路では、入力される複数のデータの和に従って発光素子を動作させることができる。
図１２（Ａ）に示す画素１０１は、容量素子を二つ有し、容量結合により最大で３つのデータの和に従った表示を行うことができる。
図１２（Ａ）では、二つの容量素子が直列に接続された構成を示すが、図１２（Ｂ）に示すようにさらに多くの容量素子Ｃ１乃至Ｃｎを直列に接続してもよい。このとき、容量素子を一つ追加するごとにトランジスタも一つ追加される。当該トランジスタのソースまたはドレインの一方は、一方の容量素子と他方の容量素子とを接続する配線に電気的に接続する。すなわち、ノードＮＤ１２のようなノードが増える構成となる。
直列に接続する容量素子の数ｎは、好ましくは２以上８以下、より好ましくは２以上６以下、さらに好ましくは２以上４以下とする。容量素子の数が多いほど本発明の一態様の効果を高めることができる。ただし、容量素子の増加に伴ってトランジスタ及び信号線も増加するため、画素の開口率の低下、解像度の低下、信号入力時間が確保できないなどの弊害を伴うことがある。したがって、直列に接続する容量素子の数ｎは、用途に応じて上記範囲から選択することが好ましい。
図１２（Ａ）に示す画素１０１は、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、トランジスタＭ１３、容量素子Ｃ１１、容量素子Ｃ１２、及び回路ブロック１５０を有する。回路ブロック１５０は、トランジスタ、容量素子、及び発光素子などを有することができる。回路ブロック１５０の詳細は後述する。
トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの一方は、容量素子Ｃ１１の一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃ１１の一方の電極は、回路ブロック１５０と電気的に接続される。容量素子Ｃ１１の他方の電極は、トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの一方は、容量素子Ｃ１２の一方の電極と電気的に接続される。容量素子Ｃ１２の他方の電極は、トランジスタＭ１３のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。
ここで、トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの一方、容量素子Ｃ１１の一方の電極、及び回路ブロック１５０が接続される配線をノードＮＤ１３とする。なお、ノードＮＤ１３と接続する回路ブロック１５０の要素は、ノードＮＤ１３をフローティングにすることができる。また、容量素子Ｃ１１の他方の電極、トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの一方、及び容量素子Ｃ１２の一方の電極が接続される配線をノードＮＤ１２とする。また、トランジスタＭ１３のソースまたはドレインの一方及び容量素子Ｃ１２の他方の電極が接続される配線をノードＮＤ１１とする。
トランジスタＭ１１のゲートは、配線ＧＬ１１と電気的に接続される。トランジスタＭ１２のゲートは、配線ＧＬ１２と電気的に接続される。トランジスタＭ１３のゲートは、配線ＧＬ１３と電気的に接続される。トランジスタＭ１１のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＬ１１と電気的に接続される。トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＬ１２と電気的に接続される。トランジスタＭ１３のソースまたはドレインの他方は、配線ＤＬ１３と電気的に接続される。
配線ＧＬ１１、ＧＬ１２、ＧＬ１３は、トランジスタの動作を制御するための信号線としての機能を有することができる。配線ＤＬ１１は、第１のデータを供給する信号線としての機能を有することができる。配線ＤＬ１２は、第２のデータを供給する信号線としての機能を有することができる。配線ＤＬ１３は、第３のデータを供給する信号線としての機能を有することができる。
ノードＮＤ１１、ノードＮＤ１２、及びノードＮＤ１３は記憶ノードである。トランジスタＭ１１を導通させることで、配線ＤＬ１１に供給された第１のデータをノードＮＤ１３に書き込むことができる。トランジスタＭ１１を非導通とすることで、第１のデータをノードＮＤ１３に保持することができる。また、トランジスタＭ１２を導通させることで、配線ＤＬ１２に供給された第２のデータをノードＮＤ１２に書き込むことができる。トランジスタＭ１２を非導通とすることで、第２のデータをノードＮＤ１２に保持することができる。また、トランジスタＭ１３を導通させることで、配線ＤＬ１３に供給された第３のデータをノードＮＤ１１に書き込むことができる。トランジスタＭ１３を非導通とすることで、第３のデータをノードＮＤ１１に保持することができる。
トランジスタＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３に極めてオフ電流の低いトランジスタを用いることで、ノードＮＤ１３及びノードＮＤ１２の電位を長時間保持することが可能となる。当該トランジスタには、ＯＳトランジスタを用いることができる。
なお、画素が有するその他のトランジスタにＯＳトランジスタを適用してもよい。また、画素が有するトランジスタにＳｉトランジスタを適用してもよい。または、ＯＳトランジスタと、Ｓｉトランジスタとの両方を用いてもよい。
図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）に示すタイミングチャートを用いて、第１のデータに第２のデータ及び第３のデータを加算する画素１０１の動作の一例を説明する。なお、以下の説明においては、第１のデータを“Ｖｄａｔａ１”、第２のデータを“Ｖｄａｔａ２”、第３のデータを“Ｖｄａｔａ３”で表す。また、基準電位の一つ（例えば０Ｖ、ＧＮＤ電位、または特定の電位）を“Ｖｒｅｆ”で表す。なお、第１のデータ、第２のデータ、及び第３のデータは、それぞれ、負の値であってもよく、データの減算にも対応する。
まず、図１３（Ａ）を用いて第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”をノードＮＤ１３に書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ１に配線ＧＬ１１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ１２の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１１の電位を“Ｖｄａｔａ１”、配線ＤＬ１２の電位を“Ｖｒｅｆ”とすると、トランジスタＭ１２が導通し、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｒｅｆ”となる。当該動作は、後の容量結合動作を行うためのリセット動作である。
また、トランジスタＭ１１が導通し、ノードＮＤ１３に配線ＤＬ１１の電位（第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”）が書き込まれる。
時刻Ｔ２に配線ＧＬ１１の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ１２の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１１及びトランジスタＭ１２が非導通となり、ノードＮＤ１３に第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”が保持される。また、容量素子Ｃ１１には、“Ｖｄａｔａ１−Ｖｒｅｆ”が保持される。
ここまでが第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”の書き込み動作である。なお、第１のデータを表示に反映させない場合は、第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”として“Ｖｒｅｆ”と同じ電位を供給すればよい。
続いて、図１３（Ｂ）を用いて、第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”をノードＮＤ１２に書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ１１に配線ＧＬ１２の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ１３の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１２の電位を“Ｖｄａｔａ２”、配線ＤＬ１３の電位を“Ｖｒｅｆ”とすると、トランジスタＭ１３が導通し、ノードＮＤ１１の電位は“Ｖｒｅｆ”となる。当該動作は、後の容量結合動作を行うためのリセット動作である。
また、トランジスタＭ１２が導通し、ノードＮＤ１２に配線ＤＬ１２の電位（第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”）が書き込まれる。
このとき、容量素子Ｃ１１の容量結合によりノードＮＤ１３の電位にノードＮＤ１２の電位が付加される。したがって、ノードＮＤ１３の電位は“Ｖｄａｔａ１−Ｖｒｅｆ＋Ｖｄａｔａ２”となり、“Ｖｒｅｆ”＝０であれば、ノードＮＤ１３の電位は“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２”となる。
時刻Ｔ１２に配線ＧＬ１２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ１３の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１２が非導通となり、ノードＮＤ１２に第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”が保持される。また、ノードＮＤ１３には、第１のデータと第２データの和である“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２”が保持される。また、容量素子Ｃ１２には“Ｖｄａｔａ２−Ｖｒｅｆ”が保持される。
ここまでが第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”の書き込み動作である。なお、第２のデータを表示に反映させない場合は、第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”として“Ｖｒｅｆ”と同じ電位を供給すればよい。
続いて、図１３（Ｃ）を用いて、第３のデータ“Ｖｄａｔａ３”を書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ２１に配線ＧＬ１３の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１３の電位を“Ｖｄａｔａ３”とすると、トランジスタＭ１３が導通し、ノードＮＤ１１の電位は“Ｖｄａｔａ３”となる。
このとき、容量素子Ｃ１２の容量結合によりノードＮＤ１２の電位にノードＮＤ１１の電位が付加される。したがって、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｄａｔａ２−Ｖｒｅｆ＋Ｖｄａｔａ３”となり、“Ｖｒｅｆ”＝０であれば、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”となる。
また、容量素子Ｃ１１の容量結合によりノードＮＤ１３の電位にノードＮＤ１２の電位が付加される。したがって、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”となる。
時刻Ｔ２２に配線ＧＬ１３の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１３が非導通となり、ノードＮＤ１３の電位は“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”に保持される。
以上により、第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”、第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”、及び第３のデータ“Ｖｄａｔａ３”の書き込み動作が完了する。なお、第３のデータを表示に反映させない場合は、第３のデータ“Ｖｄａｔａ３”として“Ｖｒｅｆ”と同じ電位を供給すればよい。または、第３のデータの書き込み動作を省いてもよい。
その後、回路ブロック１５０が有する発光素子において、ノードＮＤ１３の電位に応じた表示動作を行う。なお、回路ブロックの構成によっては、時刻Ｔ１または時刻Ｔ１１から表示動作を行う場合もある。
また、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）に示すように、図１３（Ａ）に示す動作と図１３（Ｂ）に示す動作の順序を入れ替えてもよい。
図１４（Ａ）を用いて第１のデータ“Ｖｄａｔａ２”をノードＮＤ１２に書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ１に配線ＧＬ１２の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ１３の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１２の電位を“Ｖｄａｔａ２”、配線ＤＬ１３の電位を“Ｖｒｅｆ”とすると、トランジスタＭ１３が導通し、ノードＮＤ１１の電位は“Ｖｒｅｆ”となる。また、トランジスタＭ１２が導通し、ノードＮＤ１２に配線ＤＬ１２の電位（第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”）が書き込まれる。
時刻Ｔ２に配線ＧＬ１２の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ１３の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１２及びトランジスタＭ１３が非導通となり、ノードＮＤ１２に第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”が保持される。また、容量素子Ｃ１２には、“Ｖｄａｔａ２−Ｖｒｅｆ”が保持される。
続いて、図１４（Ｂ）を用いて、第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”をノードＮＤ１３に書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ１１に配線ＧＬ１１の電位を“Ｈ”、配線ＧＬ１２の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１１の電位を“Ｖｄａｔａ１”、配線ＤＬ１２の電位を“Ｖｒｅｆ”とすると、トランジスタＭ１２が導通し、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｒｅｆ”となる。また、トランジスタＭ１１が導通し、ノードＮＤ１３に配線ＤＬ１１の電位（第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”）が書き込まれる。
時刻Ｔ１２に配線ＧＬ１１の電位を“Ｌ”、配線ＧＬ１２の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１２が非導通となり、ノードＮＤ１２に“Ｖｒｅｆ”が保持される。また、ノードＮＤ１３には、第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”が保持される。また、容量素子Ｃ１２には“Ｖｄａｔａ２−Ｖｒｅｆ”が保持されているため、“Ｖｒｅｆ”＝０であれば、ノードＮＤ１１の電位は“−Ｖｄａｔａ２”となる。
続いて、図１４（Ｃ）を用いて、第３のデータ“Ｖｄａｔａ３”を書き込む動作を説明する。
時刻Ｔ２１に配線ＧＬ１３の電位を“Ｈ”、配線ＤＬ１３の電位を“Ｖｄａｔａ３”とすると、トランジスタＭ１３が導通し、ノードＮＤ１１の電位は“Ｖｄａｔａ３”となる。
このとき、容量素子Ｃ１２の容量結合によりノードＮＤ１２の電位にノードＮＤ１１の電位が付加される。したがって、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｄａｔａ３−（−Ｖｄａｔａ２）＋Ｖｒｅｆ”となり、“Ｖｒｅｆ”＝０であれば、ノードＮＤ１２の電位は“Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”となる。
また、容量素子Ｃ１１の容量結合によりノードＮＤ１３の電位にノードＮＤ１２の電位が付加される。したがって、ノードＮＤ１３の電位は“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”となる。
時刻Ｔ２２に配線ＧＬ１３の電位を“Ｌ”とすると、トランジスタＭ１３が非導通となり、ノードＮＤ１３の電位は“Ｖｄａｔａ１＋Ｖｄａｔａ２＋Ｖｄａｔａ３”に保持される。
以上により、第１のデータ“Ｖｄａｔａ１”、第２のデータ“Ｖｄａｔａ２”、及び第３のデータ“Ｖｄａｔａ３”の書き込み動作が完了する。
なお、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）の動作は、１水平期間内で連続して行うことができる。または、図１３（Ａ）の動作を第ｋのフレームで行い（ｋは自然数）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）の動作を第ｋ＋１のフレームで行ってもよい。または、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）の動作を第ｋのフレームで行い、図１３（Ｃ）の動作を第ｋ＋１のフレームで行ってもよい。または、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）の動作をそれぞれ連続する異なるフレームで行ってもよい。または、図１３（Ａ）の動作を第ｋのフレームで行い、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）の動作を第ｋ＋１のフレーム以降で繰り返して行ってもよい。または、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）の動作を第ｋのフレームで行い、図１３（Ｃ）の動作を第ｋ＋１のフレーム以降で繰り返して行ってもよい。なお、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）の動作についても同様に行うことができる。
図１５（Ａ）~図１５（Ｃ）に、回路ブロック１５０の具体例を示す。
図１５（Ａ）に示す回路ブロック１５０は、トランジスタ１７１、容量素子１７３、及び発光素子１１０を有する。トランジスタ１７１のソースまたはドレインの一方は、発光素子１１０の一方の電極と電気的に接続される。発光素子１１０の一方の電極は、容量素子１７３の一方の電極と電気的に接続される。容量素子１７３の他方の電極は、トランジスタ１７１のゲートと電気的に接続される。トランジスタ１７１のゲートは、ノードＮＤ１３に電気的に接続される。
トランジスタ１７１のソースまたはドレインの他方は、電源線１８７（高電位）と電気的に接続される。発光素子１１０の他方の電極は、共通配線１８９と電気的に接続される。なお、共通配線１８９には、任意の電位（例えば低電位）を供給することができる。
図１５（Ａ）に示す構成では、ノードＮＤ１３の電位がトランジスタ１７１のしきい値電圧以上となったときに発光素子１１０に電流が流れる。したがって、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）、に示すタイミングチャートの時刻Ｔ１の段階で発光素子１１０の発光が始まる場合があり、用途が限定されることがある。
図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の構成にトランジスタ１７２を付加した構成である。トランジスタ１７２のソースまたはドレインの一方は、トランジスタ１７１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタ１７２のソースまたはドレインの他方は、発光素子１１０と電気的に接続される。トランジスタ１７２のゲートは、配線１８６と電気的に接続される。配線１８６は、トランジスタ１７２の導通を制御する信号線としての機能を有することができる。
当該構成では、ノードＮＤ１３の電位がトランジスタ１７１のしきい値電圧以上であって、トランジスタ１７２が導通したときに発光素子１１０に電流が流れる。したがって、図１３（Ｃ）、図１４（Ｃ）に示すタイミングチャートの時刻Ｔ２２以降に発光素子１１０の発光を開始することができ、補正を伴う動作に適している。
図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）の構成にトランジスタ１７５を付加した構成である。トランジスタ１７５のソースまたはドレインの一方は、トランジスタ１７１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続される。トランジスタ１７５のソースまたはドレインの他方は、配線１９０と電気的に接続される。トランジスタ１７５のゲートは、配線１９１と電気的に接続される。配線１９１は、トランジスタ１７５の導通を制御する信号線としての機能を有することができる。なお、トランジスタ１７５のゲートは、配線ＧＬ１３と電気的に接続してもよい。
配線１９０は、基準電位などの特定の電位の供給源と電気的に接続することができる。配線１９０からトランジスタ１７１のソースまたはドレインの一方に特定の電位を供給することで、画像データの書き込みを安定化させることもできる。
また、配線１９０は回路１２０と接続することができ、モニタ線としての機能を有することもできる。回路１２０は、上記特定の電位を供給する機能、トランジスタ１７１の電気特性を取得する機能、及び補正データを生成する機能の一つ以上を有することができる。
配線１９０をモニタ線として機能させる場合、例えばノードＮＤ１３に書き込むデータとして、トランジスタ１７１のしきい値電圧を補正する電位を回路１２０で生成することができる。
次に、画像データの補正動作について、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）を用いて説明する。
図１６（Ａ）は、２×２のマトリクス状に配置された４つの画素（Ｐ１乃至Ｐ４）に入力されるデータ電位の一例を示している。生成される画像データは、第１のデータ（＋Ａ１、＋Ａ２、−Ａ１、Ａ０）、第２のデータ（＋Ｂ１、Ｂ０、Ｂ０、−Ｂ１）、第３のデータ（＋Ｃ３、Ｃ２、Ｃ２、＋Ｃ１）の和である。各画素では、第１乃至第３のデータの和に応じて表示を行うことができ、元の画像データの補正を行うことができる。
例えば、第１のデータ及び第２のデータは、補正用のデータとすることができる。また、第３のデータは元の画像データとすることができる。
このような補正データと画像データとを組み合わせることで、アップコンバート、ＨＤＲ表示、表示装置固有の表示ムラの補正、画素が有するトランジスタのしきい値電圧の補正などのいずれかを行うことができる。または、これらを組み合わせて行うことができる。
アップコンバート動作では、例えば、４画素全てに同じ画像データを供給し、補正データによりそれぞれの画素で異なる画像を表示することができる。例えば、８Ｋ４Ｋの画素数を有する表示装置の特定の４画素に４Ｋ２Ｋ用データの特定の１画素に適用される画像データを入力し、それぞれの画素に入力された補正データにより解像度を向上させ、表示することができる。
また、第１乃至第３のデータとして、同じ画像データを用いることで、表示画像の輝度を大幅に向上させることができる。当該動作では、駆動回路の最大の出力値以上の電圧を画素に供給することができるため、画像品質の向上だけでなく、消費電力の低減や安価なドライバ用ＩＣチップを利用できるなど、製品コストを低減させることもできる。
また、広義では画像データの補正であるが、異なる画像を重ねて表示させることができる。図１６（Ｂ）は、表示部全体の画像を示しており、第１のデータで構成する第１の画像、第２のデータで構成する第２の画像、第３のデータで構成する第３の画像、第１の画像、第２の画像及び第３の画像が合成された画像を示している。
このような異なる画像データの組み合わせは、例えば、文字の挿入やＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ）表示などに適用することができる。
以上のように、画像信号（画像データ）と補正信号（補正用のデータ）を用いて発光素子を発光させることで、発光素子に流れる電流を大きくすることができ、高い輝度を表現できる。これにより、画像のアップコンバート、表示領域における一部もしくは全体の画像を補正するＨＤＲ表示、または表示画像の輝度の向上などの画像補正を行うことができる。また、複数の画像を重ねあわせて表示することができる。また、ソースドライバの出力電圧以上の電圧を駆動トランジスタのゲート電圧として印加できるため、ソースドライバの消費電力を削減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、発光素子に用いることができる材料について説明する。
［発光素子の材料］
以下に、図４に示す発光素子の各層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限られず、二層以上積層してもよい。
＜第１の電極及び第２の電極＞
第１の電極１１０１及び第２の電極１１０２を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。
＜発光層＞
発光層１１１３は、発光物質を含む層である。実施の形態１で述べた通り、発光物質に特に限定は無い。例えば、蛍光材料、燐光材料、ＴＡＤＦ材料、量子ドット材料、金属ハロゲンペロブスカイト類を発光物質として用いることができる。
ピレン誘導体は発光量子収率が高く、青色の光を呈する蛍光材料として好適である。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−６−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０２）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。
また、発光層１１１３には、高分子化合物を用いることもできる。例えば、青色系の発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＯＦ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）等が挙げられる。
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３］）、のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。
なお、青色の発光物質としては、フォトルミネッセンスのピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の物質が好ましく、４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の物質がより好ましい。なお、フォトルミネッセンス測定は溶液、薄膜のいずれでもよい。
このような化合物と、マイクロキャビティ効果を併用することで、より容易に上述した色度を達成することができる。この時、マイクロキャビティ効果を得るのに必要な半透過・半反射電極（金属薄膜部分）の膜厚は、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましい。より好ましくは２５ｎｍより大きく、４０ｎｍ以下である。なお、４０ｎｍを超えると効率が低下してしまう可能性がある。
発光層１１１３は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）を有していてもよい。当該有機化合物としては、発光物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物としては、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）及び電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）の一方または両方を用いることができる。
発光物質が蛍光材料である場合、ホスト材料としては、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。例えば、アントラセン誘導体やテトラセン誘導体を用いるのが好ましい。具体的には、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセンなどが挙げられる。
発光物質が燐光材料である場合、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すればよい。なお、この場合には、亜鉛系金属錯体、アルミニウム系金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体、芳香族アミン、カルバゾール誘導体等を用いることができる。
具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢ１）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。
また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを用いることができる。
また、発光層１１１３に複数の有機化合物を用いる場合、励起錯体を形成する化合物を発光物質と混合して用いることが好ましい。この場合、様々な有機化合物を適宜組み合わせて用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔輸送性材料と、電子輸送性材料とを組み合わせることが特に好ましい。
ＴＡＤＦ材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒以上、好ましくは１０−３秒以上である。
ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ　ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ　ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ　ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ　ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ　Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（略称：ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
その他にも、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることができる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
なお、ＴＡＤＦ材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。
＜正孔注入層及び正孔輸送層＞
正孔注入層１１１１は、陽極である第１の電極１１０１または電荷発生層１１０９からＥＬ層１１０３Ｂまたは発光ユニット１１２３Ｂに正孔（ホール）を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。
正孔注入性の高い材料としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物が挙げられる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層１１１１で正孔が発生し、正孔輸送層１１１２を介して発光層１１１３に正孔が注入される。なお、正孔注入層１１１１は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料からなる単層で形成してもよいが、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とをそれぞれ別の層で積層して形成してもよい。
正孔輸送層１１１２は、正孔注入層１１１１によって、第１の電極１１０１から注入された正孔を発光層１１１３に輸送する層である。なお、正孔輸送層１１１２は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送層１１１２に用いる正孔輸送性材料は、特に正孔注入層１１１１のＨＯＭＯ準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有するものを用いることが好ましい。
正孔注入層１１１１に用いるアクセプター性材料としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。その他、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを用いることができる。具体的には、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等を用いることができる。
正孔注入層１１１１及び正孔輸送層１１１２に用いる正孔輸送性材料としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）や芳香族アミン化合物が好ましく、具体例としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を１種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として正孔注入層１１１１及び正孔輸送層１１１２に用いることができる。
＜電子輸送層＞
電子輸送層１１１４は、電子注入層１１１５によって、第２の電極１１０２から注入された電子を発光層１１１３に輸送する層である。なお、電子輸送層１１１４は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層１１１４に用いる電子輸送性材料は、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
電子輸送性材料としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。その他、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物を用いることもできる。
具体的には、Ａｌｑ３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体を用いることができる。
また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。
＜電子注入層＞
電子注入層１１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１１５にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層１１１４を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層１１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１１４に用いる電子輸送性材料（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
＜電荷発生層＞
電荷発生層１１０９は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された構成、または、電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された構成とすることができる。また、これらの両方の構成が積層されていてもよい。なお、上述した材料を用いて電荷発生層１１０９を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
電荷発生層１１０９において、正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。
電荷発生層１１０９において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、本実施の形態で示す発光素子の作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を用いることができる。特に発光素子のＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）及び電荷発生層については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。
なお、本実施の形態で示す発光素子のＥＬ層を構成する各機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）及び電荷発生層は、上述した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。一例としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：分子量４００~４０００）、無機化合物（量子ドット材料等）等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について、図１７及び図１８を用いて説明する。
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は、大型化が容易である。また、本発明の一態様の表示装置は、信頼性が高く、かつ、消費電力が低い。したがって、本発明の一態様の表示装置は、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
本実施の形態の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。また、表示部の画面サイズとしては、対角２０インチ以上、対角３０インチ以上、対角５０インチ以上、対角６０インチ以上、または対角７０インチ以上とすることができる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
本実施の形態の電子機器は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
本実施の形態の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出す機能等を有することができる。
図１７（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図１７（Ａ）に示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、当該リモコン操作機７１１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７１１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介してテレビジョン装置７１００を有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１７（Ｂ）に、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図１７（Ｃ）、図１７（Ｄ）に、デジタルサイネージの一例を示す。
図１７（Ｃ）に示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図１７（Ｄ）は円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
図１７（Ｃ）、図１７（Ｄ）において、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
また、図１７（Ｃ）、図１７（Ｄ）に示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、ユーザが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１または情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。
また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
図１８（Ａ）乃至図１８（Ｆ）に示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。
図１８（Ａ）乃至図１８（Ｆ）に示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画や動画を撮影し、記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図１８（Ａ）乃至図１８（Ｆ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図１８（Ａ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。図１８（Ａ）では３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話などの着信の通知、電子メールやＳＮＳなどの題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０などを表示してもよい。
図１８（Ｂ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
図１８（Ｃ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチとして用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うことや、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
図１８（Ｄ）、図１８（Ｅ）、図１８（Ｆ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１８（Ｄ）は携帯情報端末９２０１を展開した状態、図１８（Ｆ）は折り畳んだ状態、図１８（Ｅ）は図１８（Ｄ）と図１８（Ｆ）の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ＣＣＭＧ：色変換層、ＣＣＭＲ：色変換層、Ｃ１：容量素子、Ｃ２：容量素子、Ｃ１１：容量素子、Ｃ１２：容量素子、ＤＡＴＡ：画像データ、ＤＡＴＡ＿Ｗ：データ、ＤＡＴＡ＿Ｗ１：データ、ＤＡＴＡ＿Ｗ２：データ、ＤＬ：配線、ＤＬ１：配線、ＤＬ１１：配線、ＤＬ１２：配線、ＤＬ１３：配線、ＤＬＷ１：配線、ＧＬ：配線、ＧＬ１：配線、ＧＬ２：配線、ＧＬ３：配線、ＧＬ１１：配線、ＧＬ１２：配線、ＧＬ１３：配線、ＭＥＭ：記憶回路、Ｍ１：トランジスタ、Ｍ２：トランジスタ、Ｍ３：トランジスタ、Ｍ４：トランジスタ、Ｍ５：トランジスタ、Ｍ１１：トランジスタ、Ｍ１２：トランジスタ、Ｍ１３：トランジスタ、ＮＤ１：ノード、ＮＤ２：ノード、ＮＤ１１：ノード、ＮＤ１２：ノード、ＮＤ１３：ノード、ＰＩＸ：画素、Ｖ０：配線、１０Ａ：表示装置、１０Ｂ：表示装置、１０Ｃ：表示装置、１０Ｄ：表示装置、１１：表示部、１３：ゲートドライバ、１４：ソースドライバ、１５：表示装置、７１：表示部、７４：ＦＰＣ、７８：駆動回路、１００：画素、１０１：画素、１０４：絶縁層、１０７：隔壁、１１０：発光素子、１１０Ｂ：発光素子、１１１：画素電極、１１３：ＥＬ層、１１５：共通電極、１１７：保護層、１２０：回路、１２１：空間、１４１：絶縁層、１５０：回路ブロック、１７１：トランジスタ、１７２：トランジスタ、１７３：容量素子、１７５：トランジスタ、１８６：配線、１８７：電源線、１８９：共通配線、１９０：配線、１９１：配線、２０１：導電層、２０２：絶縁層、２０３ａ：導電層、２０３ｂ：導電層、２０４：半導体層、２０８：絶縁層、２１１：絶縁層、２１２：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４ａ：チャネル形成領域、２１４ｂ：低抵抗領域、２１４ｃ：ＬＤＤ領域、２２０：トランジスタ、２３０：トランジスタ、３０１：トランジスタ、３０３：トランジスタ、３０６：接続部、３０７：配線、３１１：ゲート絶縁層、３１２：絶縁層、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：絶縁層、３１７：接着層、３１８：接着層、３１９：接続体、３５５：導電層、３６１：基板、３６３：接着層、３６５：絶縁層、３６７：絶縁層、３７１：基板、１１００Ｂ：画素、１１００Ｇ：画素、１１００Ｒ：画素、１１００Ｗ：画素、１１０１：電極、１１０２：電極、１１０３Ｂ：ＥＬ層、１１０４Ｇ：色変換層、１１０４Ｒ：色変換層、１１０４Ｗ：色変換層、１１０５Ｂ：発光素子、１１０６Ｂ：光、１１０６Ｇ：光、１１０６Ｒ：光、１１０６Ｗ：光、１１０７：光学調整層、１１０９：電荷発生層、１１１１：正孔注入層、１１１２：正孔輸送層、１１１３：発光層、１１１４：電子輸送層、１１１５：電子注入層、１１２３Ｂ：発光ユニット、４０００：分子量、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１０１：携帯情報端末、９１０２：携帯情報端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末

Claims (17)

  1. 　第１の画素を有し、
    　前記第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、及び第１の記憶回路を有し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記色変換層は、前記第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有し、
    　前記第１の画素には、第１の画像信号及び第１の補正信号が供給され、
    　前記第１の記憶回路は、前記第１の補正信号を保持する機能と、前記第１の画像信号に前記第１の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第１の画素は、前記第１の画像信号及び前記第１の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する、表示装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記色変換層は、量子ドットを有する、表示装置。
  3. 　請求項１または２において、
    　前記第１の画素は、さらに、トランジスタを有し、
    　前記トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、表示装置。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか一において、
    　さらに、第２の画素を有し、
    　前記第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有し、
    　前記第２の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記第２の画素には、第２の画像信号及び第２の補正信号が供給され、
    　前記第２の記憶回路は、前記第２の補正信号を保持する機能と、前記第２の画像信号に前記第２の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第２の画素は、前記第２の画像信号及び前記第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有し、
    　前記第１の画素は、前記第２の画素とは異なる色を呈する画素であり、
    　前記第２の画素は、青色の光を呈する画素である、表示装置。
  5. 　第１の画素を有し、
    　前記第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、及び第１の記憶回路を有し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈する第１の発光ユニット及び青色の光を呈する第２の発光ユニットを積層して有し、
    　前記色変換層は、前記第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有し、
    　前記第１の画素には、第１の画像信号及び第１の補正信号が供給され、
    　前記第１の記憶回路は、前記第１の補正信号を保持する機能と、前記第１の画像信号に前記第１の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第１の画素は、前記第１の画像信号及び前記第１の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する、表示装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記色変換層は、量子ドットを有する、表示装置。
  7. 　請求項５または６において、
    　前記第１の画素は、さらに、トランジスタを有し、
    　前記トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、表示装置。
  8. 　請求項５乃至７のいずれか一において、
    　さらに、第２の画素を有し、
    　前記第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有し、
    　前記第２の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記第２の発光素子は、青色の光を呈する前記第１の発光ユニット及び青色の光を呈する前記第２の発光ユニットを積層して有し、
    　前記第２の画素には、第２の画像信号及び第２の補正信号が供給され、
    　前記第２の記憶回路は、前記第２の補正信号を保持する機能と、前記第２の画像信号に前記第２の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第２の画素は、前記第２の画像信号及び前記第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有し、
    　前記第１の画素は、前記第２の画素とは異なる色を呈する画素であり、
    　前記第２の画素は、青色の光を呈する画素である、表示装置。
  9. 　請求項５乃至８のいずれか一において、
    　前記第１の発光ユニット及び前記第２の発光ユニットは、それぞれ、蛍光を発する、表示装置。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか一において、
    　前記第１の画素には、さらに、第３の補正信号が供給され、
    　前記第１の記憶回路は、前記第３の補正信号を保持する機能と、前記第１の画像信号に前記第３の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第１の画素は、前記第１の画像信号、前記第１の補正信号、及び前記第３の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する、表示装置。
  11. 　第１の画素を有し、
    　前記第１の画素は、第１の発光素子、色変換層、第１の記憶回路を有し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈する第１の発光ユニット、青色の光を呈する第２の発光ユニット、及び青色の光を呈する第３の発光ユニットを積層して有し、
    　前記色変換層は、前記第１の発光素子が発した光をより長波長の光に変換する機能を有し、
    　前記第１の画素には、第１の画像信号、第１の補正信号、及び第２の補正信号が供給され、
    　前記第１の記憶回路は、前記第１の補正信号を保持する機能と、前記第１の画像信号に前記第１の補正信号を付加する機能と、前記第２の補正信号を保持する機能と、前記第１の画像信号に前記第２の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第１の画素は、前記第１の画像信号、前記第１の補正信号、及び前記第２の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有する、表示装置。
  12. 　請求項１１において、
    　前記色変換層は、量子ドットを有する、表示装置。
  13. 　請求項１１または１２において、
    　前記第１の画素は、さらに、トランジスタを有し、
    　前記トランジスタは、チャネル形成領域に金属酸化物を有する、表示装置。
  14. 　請求項１１乃至１３のいずれか一において、
    　さらに、第２の画素を有し、
    　前記第２の画素は、第２の発光素子及び第２の記憶回路を有し、
    　前記第２の発光素子は、青色の光を呈し、
    　前記第１の発光素子は、青色の光を呈する前記第１の発光ユニット、青色の光を呈する前記第２の発光ユニット、及び青色の光を呈する前記第３の発光ユニットを積層して有し、
    　前記第２の画素には、第２の画像信号、第３の補正信号、及び第４の補正信号が供給され、
    　前記第２の記憶回路は、前記第３の補正信号を保持する機能と、前記第２の画像信号に前記第３の補正信号を付加する機能と、前記第４の補正信号を保持する機能と、前記第２の画像信号に前記第４の補正信号を付加する機能と、を有し、
    　前記第２の画素は、前記第２の画像信号、前記第３の補正信号、及び前記第４の補正信号を用いて、画像を表示する機能を有し、
    　前記第１の画素は、前記第２の画素とは異なる色を呈する画素であり、
    　前記第２の画素は、青色の光を呈する画素である、表示装置。
  15. 　請求項１１乃至１４のいずれか一において、
    　前記第１の発光ユニット、前記第２の発光ユニット、及び前記第３の発光ユニットは、それぞれ、蛍光を発する、表示装置。
  16. 　請求項１乃至１５のいずれか一に記載の表示装置と、コネクタまたは集積回路と、を有する、表示モジュール。
  17. 　請求項１６に記載の表示モジュールと、
    　アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち、少なくとも一つと、を有する、電子機器。
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