(57)【要約】      （修正有）【課題】広い温度範囲で使用可能な発光装置を提供する。低温環境下及び高温環境下で使用可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光パネル１０、二次電池２０、回路３０、及び封止体４０を有する発光装置１００である。発光パネルは、発光素子１１を有する。発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光することができる。回路は、アンテナ３１を有し、無線で二次電池を充電することができる。封止体は、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有する。封止体は、発光素子が発する光を透過する部分を有する。【選択図】図１
2020101802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光パネル、二次電池、及び封止体を有し、
前記発光パネルは、発光素子を有し、
前記二次電池は、非水電解質を有し、
前記非水電解質は、イオン液体と、アルカリ金属塩と、を有し、
前記イオン液体は、イミダゾリウムカチオンと、アニオンと、を有し、
前記アルカリ金属塩は、リチウム塩を有し、
前記発光素子は、前記二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、
前記発光素子は、０℃の環境下で発光することができ、
前記発光素子は、１００℃の環境下で発光することができ、
前記二次電池は、０℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができ、
前記二次電池は、１００℃の環境下で前記発光パネルに電力を供給することができ、
前記封止体は、内部に、前記発光パネル、及び前記二次電池を有し、
前記封止体の少なくとも一部は、前記発光素子が発する光を透過する機能を有する発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
回路を有し、
前記回路は、アンテナを有し、
前記回路は、無線で前記二次電池を充電する機能を有する発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記アンテナの少なくとも一部は、前記発光パネルと前記二次電池の間に位置する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光素子及び二次電池を有する発光装置に関する。また、本発明の一
態様は、該発光装置を用いたモジュール及び電子機器に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。より具体的に本明細書で開示
する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、それらの駆動方法、又は、それらの製造方法を一例として
挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、発光装置は様々な用途への応用が期待されており、多様化が求められている。
【０００４】
例えば、携帯機器用途等の発光装置では、薄型であること、軽量であること、又は破損し
にくいこと等が求められている。
【０００５】
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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、表示装置や照明
装置への応用が検討されている。
【０００６】
例えば、特許文献１に、フィルム基板上に、スイッチング素子であるトランジスタ及び有
機ＥＬ素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス方式の発光装置が開示されてい
る。
【０００７】
また、携帯機器の駆動電源として、二次電池の重要性が増している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１７４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
表示装置や照明装置の使用環境は様々であるため、使用できる温度範囲が広い発光装置が
求められている。例えば、自動車のダッシュボードや窓際などの直射日光の当たる場所、
炎天下に駐車した車内、砂漠などの高温環境下、又は、氷河があるような寒冷地などの低
温環境下では、発光装置が正常に動作しなくなることがある。
【００１０】
本発明の一態様は、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することを目的の一とする
。または、本発明の一態様は、高温環境下で使用可能な発光装置を提供することを目的の
一とする。または、本発明の一態様は、低温環境下で使用可能な発光装置を提供すること
を目的の一とする。特に、薄型、軽量、又はフレキシブルであり、かつ、使用できる温度
範囲が広い発光装置を提供することを目的の一とする。
【００１１】
または、本発明の一態様は、小型な発光装置を提供することを目的の一とする。または、
本発明の一態様は、耐熱性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本
発明の一態様は、安全性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発
明の一態様は、消費電力の低い発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発
明の一態様は、１回の充電により長時間の使用が可能な発光装置を提供することを目的の
一とする。
【００１２】
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。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、発光パネルは、発
光素子を有し、発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、
二次電池は、発光パネルと重なる部分を有し、回路は、アンテナを有し、アンテナは、発
光パネルと重なる部分を有し、回路は、無線で二次電池を充電する機能を有し、封止体は
、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有し、封止体の少なくとも一部は、発光素
子が発する光を透過する機能を有する、発光装置である。
【００１４】
上記構成において、二次電池は、回路と重なる部分を有することが好ましい。例えば、ア
ンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していてもよい。
【００１５】
発光素子は、０℃の環境下又は１００℃の環境下の少なくとも一方で、発光することがで
きることが好ましい。例えば、発光素子は、一対の電極及び発光層を有し、発光層は、一
対の電極の間に位置し、発光層は、発光性の有機化合物を含み、発光性の有機化合物のガ
ラス転移温度は、１００℃以上であることが好ましい。
【００１６】
二次電池は、０℃の環境下又は１００℃の環境下の少なくとも一方で、発光パネルに電力
を供給することができることが好ましい。例えば、二次電池は、非水電解質を有し、非水
電解質は、イオン液体と、アルカリ金属塩と、を有し、イオン液体は、イミダゾリウムカ
チオンと、アニオンと、を有し、アルカリ金属塩は、リチウム塩であることが好ましい。
【００１７】
本発明の一態様は、発光パネル、二次電池、回路、及び封止体を有し、発光パネルは、発
光素子を有し、発光素子は、二次電池から供給される電力を用いて発光する機能を有し、
発光素子は、０℃の環境下及び１００℃の環境下でそれぞれ発光することができ、二次電
池は、０℃の環境下及び１００℃の環境下でそれぞれ発光パネルに電力を供給することが
でき、回路はアンテナを有し、回路は、無線で二次電池を充電する機能を有し、封止体は
、内部に、発光パネル、二次電池、及び回路を有し、封止体の少なくとも一部は発光素子
が発する光を透過する機能を有する、発光装置である。
【００１８】
上記各構成において、アンテナは、発光パネルと重なる部分を有することが好ましい。ま
たは、上記各構成において、二次電池は、発光パネルと重なる部分を有することが好まし
い。または、上記各構成において、二次電池は、回路と重なる部分を有することが好まし
い。例えば、アンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していてもよい。
【００１９】
上記各構成において、第１のスイッチを有し、第１のスイッチがオン状態のときに、二次
電池は発光パネルに電力を供給することができ、第１のスイッチがオフ状態のときに、回
路は無線で二次電池を充電することができてもよい。
【００２０】
本発明の一態様の発光装置は、可撓性を有する部分を有していてもよい。例えば、上記各
構成において、発光パネルの一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。または、上記
各構成において、二次電池の一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。または、上記
各構成において、封止体の一部又は全部が、可撓性を有していてもよい。
【００２１】
上記各構成において、封止体の内部は減圧雰囲気であることが好ましい。
【００２２】
本発明の一態様の発光装置は、０℃の水中で使用することができてもよい。または、本発
明の一態様の発光装置は、１００℃の水中で使用することができてもよい。
【００２３】
上記各構成において、発光パネルは、第２のスイッチと、第３のスイッチと、容量素子と
、を有し、第２のスイッチは、容量素子の一方の電極に電気的に接続され、第３のスイッ
チは、容量素子の他方の電極に電気的に接続され、容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧
を保持する機能を有し、発光素子は、電圧に応じて発光する機能を有し、容量素子が電圧
を保持する期間において、第２のスイッチ及び第３のスイッチは非導通状態であり、ビデ
オ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていてもよい。
【００２４】
または、上記各構成において、発光パネルは、第１のトランジスタと、第２のトランジス
タと、第３のトランジスタと、容量素子と、を有し、第１のトランジスタのゲートは、第
１の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第２
の配線に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの他方は、容量素
子の一方の電極に電気的に接続され、第１のトランジスタのソース又はドレインの他方は
、第３のトランジスタのゲートに電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はド
レインの一方は、第３の配線に電気的に接続され、第２のトランジスタのソース又はドレ
インの他方は、容量素子の他方の電極に電気的に接続され、第２のトランジスタのソース
又はドレインの他方は、第３のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続
され、第３のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第４の配線に電気的に接続さ
れ、容量素子は、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有し、発光素子は、電圧に応
じて発光する機能を有していてもよい。このような構成では、容量素子が電位を保持する
期間において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは非導通状態であり、ビデオ
信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていてもよい。または、容量素子が電
位を保持する期間において、第２の配線の電位を第１の配線の電位にする動作と、第４の
配線の電位を第３の配線の電位にする動作と、第１の配線と第２の配線と第３の配線と第
４の配線とに電位の供給を停止する動作とを行ってもよい。
【００２５】
上記各構成において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、それぞれ酸化物半
導体を有することが好ましい。
【００２６】
また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用された発光装置と、タッチセンサと
、を有するモジュールである。また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用され
た発光装置に、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくは
ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）などのコネクターが取り付けられ
たモジュールである。また、本発明の一態様は、上記いずれかの構成が適用された発光装
置に、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式等によりＩＣが実装されたモジュール
である。
【００２７】
また、上記いずれかの構成の発光装置を用いた電子機器や照明装置も本発明の一態様であ
る。例えば、本発明の一態様は、上記いずれかの構成の発光装置又はモジュールと、セン
サ、筐体、スピーカ、マイク、操作スイッチ、又は操作ボタンと、を有する、電子機器で
ある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様により、使用できる温度範囲が広い発光装置を提供することができる。ま
たは、本発明の一態様により、高温環境下で使用可能な発光装置を提供することができる
。または、本発明の一態様により、低温環境下で使用可能な発光装置を提供することがで
きる。特に、薄型、軽量、又はフレキシブルであり、かつ、使用できる温度範囲が広い発
光装置を提供することができる。
【００２９】
または、本発明の一態様により、小型な発光装置を提供することができる。または、本発
明の一態様により、耐熱性の高い発光装置を提供することができる。または、本発明の一
態様により、安全性の高い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様は
、消費電力の低い発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様は、１回の
充電により長時間の使用が可能な発光装置を提供することができる。
【００３０】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発光装置の一例を示す図。
【図２】発光装置の一例を示す図。
【図３】発光装置の一例を示す図。
【図４】発光装置の一例を示す図。
【図５】発光パネルの一例を示す図。
【図６】発光パネルの一例を示す図。
【図７】発光パネルの一例を示す図。
【図８】二次電池の一例を示す図。
【図９】二次電池の一例を示す図。
【図１０】発光パネルが有する回路の一例を示す図。
【図１１】発光パネルが有する回路の一例を示す図。
【図１２】発光パネルが有する回路の一例を示す図。
【図１３】発光パネルが有する回路の一例を示す図。
【図１４】駆動回路の一例を示す図。
【図１５】再表示回路の一例を示す図。
【図１６】発光パネル等の一例を示す図。
【図１７】発光パネル等の一例を示す図。
【図１８】発光パネル等の一例を示す図。
【図１９】発光パネルの使用例を示す図。
【図２０】電子機器の一例を示す図。
【図２１】電子機器の一例を示す図。
【図２２】画素回路の一例を示す図。
【図２３】画素回路の一例を示す図。
【図２４】画素回路の一例を示す図。
【図２５】画素回路の一例を示す図。
【図２６】表示装置の一例を示す図。
【図２７】表示装置の一例を示す図。
【図２８】シャッターの一例を示す図。
【図２９】制御回路の一例を示す図。
【図３０】実施例の発光素子を示す図。
【図３１】実施例の二次電池を示す図。
【図３２】実施例の二次電池を示す図。
【図３３】実施例の二次電池を示す図。
【図３４】実施例の二次電池の充放電特性を示す図。
【図３５】実施例の発光装置を示す写真。
【図３６】実施例の発光装置を示す写真。
【図３７】実施例の発光装置を示す写真。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又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。
【００３４】
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。
【００３５】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、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。
【００３６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図１を用いて説明する。
【００３７】
図１（Ａ）に示す発光装置１００は、発光パネル１０、二次電池２０、回路３０、及び封
止体４０を有する。封止体４０は、内部に、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３
０を有する。発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、封止体４０の封止領域４
１によって封止されている。
【００３８】
本明細書等において、本発明の一態様の発光装置が有する要素のうち、封止体４０の内部
に位置し、封止領域４１によって封止されている要素を、まとめて被封止体とも記す。例
えば、図１（Ａ）に示す、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、被封止体と
いえる。被封止体の接続関係の例を図１（Ｂ）にブロック図で示す。
【００３９】
発光パネル１０は、発光素子１１を有する。発光素子１１は、二次電池２０から供給され
る電力を用いて発光する機能を有する。
【００４０】
発光素子１１は、０℃の環境下で発光することができることが好ましい。また、発光素子
１１は、１００℃の環境下で発光することができることが好ましい。なお、発光パネル１
０は、二次電池２０以外から供給された電力を用いて発光する機能を有していてもよい。
【００４１】
二次電池２０は発光パネル１０と重なる部分を有する。
【００４２】
二次電池２０は、０℃の環境下で発光パネル１０に電力を供給することができることが好
ましい。また、二次電池２０は、１００℃の環境下で発光パネル１０に電力を供給するこ
とができることが好ましい。なお、二次電池２０は、発光パネル１０以外に電力を供給す
る機能を有していてもよい。
【００４３】
回路３０はアンテナ３１を有する。アンテナ３１は、発光パネル１０と重なる部分を有す
る。回路３０は、無線（非接触で、ともいえる）で二次電池２０を充電することができる
。
【００４４】
発光パネル１０と回路３０とが互いに重なる部分や、発光パネル１０と二次電池２０とが
互いに重なる部分を有することで、発光装置１００の小型化を図ることができる。特に、
発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０の３つが互いに重なる部分を設けることが
好ましい。また、封止領域４１の全周の長さが短いほど、封止が破られる確率が下がり、
発光装置の信頼性の低下を抑制できるため、好ましい。
【００４５】
二次電池２０は、回路３０と重なる部分を有することが好ましい。例えば、アンテナ３１
の少なくとも一部が二次電池２０と重なっていてもよい。アンテナ３１を発光パネル１０
と二次電池２０の間に配置するなど、アンテナ３１が発光装置の使用者から視認されにく
くなるように発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を重ねることで、発光装置の
外観が損なわれることを抑制でき、好ましい。発光パネル１０と二次電池２０の間に配置
されたアンテナ３１は、発光パネル１０を介して外部のアンテナから受電する。
【００４６】
本発明の一態様の発光装置が有する発光素子は、０℃の環境下及び１００℃の環境下のそ
れぞれで発光することができる。また、本発明の一態様の発光装置が有する二次電池は、
０℃の環境下及び１００℃の環境下のそれぞれで発光パネルに電力を供給することができ
る。したがって、本発明の一態様の発光装置は、低温環境下及び高温環境下で使用できる
。また、本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲（例えば、０℃以上１００℃以下、
好ましくは−２５℃以上１５０℃以下、より好ましくは−５０℃以上２００℃以下）で使
用できる。本発明の一態様の発光装置は、屋内及び屋外のどちらで使用してもよい。
【００４７】
本発明の一態様の発光装置は、封止体の内部に、発光パネル及び二次電池を有する。発光
素子や二次電池の使用可能な温度範囲が狭い場合、低温環境下又は高温環境下では、該環
境の温度に影響を受け、発光装置が使用できなくなることがある。使用環境の温度の影響
を低減するためには、例えば、封止体が、十分に高い耐熱性や十分に低い熱伝導性を備え
ている必要がある。一方、本発明の一態様の発光装置では、発光素子及び二次電池が０℃
及び１００℃で動作可能であるため、封止体に求められる耐熱性や熱伝導性の条件が厳し
くなく、封止体に用いることができる材料の選択の幅が広い。例えば、封止体の材料とし
てガラスの代わりに有機樹脂等を用いることができる。これにより、発光装置の薄型化、
軽量化、又はフレキシブル化が可能となる。
【００４８】
本発明の一態様の発光装置は、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができ
る。そのため、充電の際に、封止体から二次電池を取り出す必要がない。封止体にジッパ
ー等の留め具を設ける必要が必ずしもないため、封止性能を高めることができる。
【００４９】
発光装置は、スイッチを有していてもよい。図１（Ｃ）、（Ｄ）では、被封止体として、
発光パネル１０、二次電池２０、回路３０、回路５０、及びスイッチ５１を示す。
【００５０】
図１（Ｃ）に示すように、スイッチ５１がオフ状態のときに、回路３０は無線で二次電池
２０を充電することができる。図１（Ｄ）に示すように、スイッチ５１がオン状態のとき
に、二次電池２０は発光パネル１０に電力を供給することができる。
【００５１】
以下では、本発明の一態様の発光装置が有する各要素の詳細について述べる。
【００５２】
＜発光パネル１０＞
発光パネル１０は、発光素子１１を有する。また、発光パネルは、タッチセンサ等の検知
素子を有していてもよい。発光パネル１０の構成例は、実施の形態２にて詳述する。
【００５３】
発光パネル１０には、画素に能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を有するアクティ
ブマトリクス方式、又は画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いること
ができる。
【００５４】
発光パネル１０は可撓性を有していてもよい。例えば、発光素子１１の支持基板及び封止
基板のうち、少なくとも一方にフィルムを用いることで、発光パネル１０の可撓性を高め
ることができる。
【００５５】
発光素子１１には、低温環境下及び高温環境下で発光することができる素子を用いること
が好ましい。低温環境としては、例えば、−１００℃以上０℃以下の環境、好ましくは−
１００℃以上−２５℃以下の環境、より好ましくは−１００℃以上−５０℃以下の環境が
挙げられる。高温環境としては、例えば、１００℃以上３００℃以下の環境、好ましくは
１５０℃以上３００℃以下の環境、より好ましくは２００℃以上３００℃以下の環境が挙
げられる。なお、発光素子１１は低温環境下又は高温環境下だけでなく、０℃より高く１
００℃未満の環境下で発光させることができる。例えば、発光素子１１を室温（２０℃以
上３０℃以下）で発光させることができる。
【００５６】
発光素子１１としては、自発光が可能な素子を用いることができ、電流又は電圧によって
輝度が制御される素子をその範疇に含んでいる。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有
機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子等を用いることができる。また、発光素子に限らず、表示素子
を適用することもできる。
【００５７】
発光素子１１の耐熱性は高いほど好ましい。例えば、発光素子１１に有機ＥＬ素子を用い
る場合、有機ＥＬ素子に含まれる各有機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上３００
℃以下が好ましく、１５０℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
【００５８】
本発明の一態様の発光装置では、発光パネルを介してアンテナが外部のアンテナから受電
するため、発光素子１１が有する一対の電極の厚さは薄いほど好ましい。例えば、一対の
電極の厚さの和が１μｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３５０ｎｍ以
下、さらに好ましくは２５０ｎｍ以下とすればよい。
【００５９】
＜二次電池２０＞
二次電池２０には、低温環境下及び高温環境下で発光パネル１０に電力を供給することが
できる二次電池を用いることが好ましい。低温環境としては、例えば、−１００℃以上０
℃以下の環境、好ましくは−１００℃以上−２５℃以下の環境、より好ましくは−１００
℃以上−５０℃以下の環境が挙げられる。高温環境としては、例えば、１００℃以上３０
０℃以下の環境、好ましくは１５０℃以上３００℃以下の環境、より好ましくは２００℃
以上３００℃以下の環境が挙げられる。なお、二次電池２０は低温環境下又は高温環境下
だけでなく、０℃より高く１００℃未満の環境下で使用することができる。例えば、二次
電池２０を室温（２０℃以上３０℃以下）で使用することができる。
【００６０】
二次電池２０としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウム
イオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有
機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げら
れる。
【００６１】
高エネルギー密度が実現できるリチウムイオン二次電池を用いることで、発光装置の軽量
化及び小型化が図れるため、好ましい。
【００６２】
例えば、非水電解質を有する二次電池を用いることができる。該非水電解質は、イオン液
体（常温溶融塩）とアルカリ金属塩を有する。イオン液体は、難燃性及び難揮発性である
ため、耐熱性の高い二次電池を実現できる。例えば、イオン液体は、イミダゾリウムカチ
オンと、アニオンと、を有することが好ましい。また、アルカリ金属塩は、リチウム塩で
あることが好ましい。
【００６３】
ゲル状電解質を用いる二次電池や、固体電解質を用いる全固体二次電池は、耐熱性や安全
性が高く、好ましい。
【００６４】
二次電池２０としては、コイン型（単層偏平型）、円筒型、薄型、角型、封止型等の様々
な形状の二次電池を用いることができる。また、正極、負極、及びセパレータが複数積層
された構造や、正極、負極、及びセパレータが捲回された構造（捲回型）であってもよい
。
【００６５】
二次電池２０は可撓性を有していてもよい。例えば、外装体にフィルムを用いることで、
二次電池２０の可撓性を高めることができる。外装体で囲まれる領域には正極、負極、及
び電解質（又は電解液）を少なくとも有する。
【００６６】
発光装置において、発光素子１１と二次電池２０を重ねて配置する構成としてもよい。発
光素子１１と二次電池２０の互いに重なる面積が広いほど、発光素子１１の発熱を利用し
て広範囲で二次電池２０を温めることができる。高温環境下に比べて、低温環境下で動作
が難しい二次電池を用いる場合でも、発光装置の信頼性を高めることができる。
【００６７】
二次電池２０の構成例は、実施の形態３にて詳述する。
【００６８】
＜回路３０＞
回路３０は、アンテナ３１を有する。さらに、回路３０は、コントローラ３２を有してい
てもよい。
【００６９】
アンテナ３１は、外部のアンテナ（例えば充電器のアンテナ６１）から受電することがで
きる。アンテナ３１は、発光パネル１０を介して、外部のアンテナから受電してもよい。
または、アンテナ３１は、二次電池２０を介して、外部のアンテナから受電してもよい。
【００７０】
コントローラ３２は、アンテナ３１により受電した電力を、二次電池２０に供給する電力
に変換し、二次電池２０に出力する機能を有する。例えば、コントローラ３２は、ＡＣＤ
Ｃコンバータとしての機能を有していてもよい。その場合、アンテナ３１により受電した
電力を、直流電力に変換し二次電池２０に出力する。
【００７１】
本実施の形態の発光装置では、充電器のアンテナ６１（一次コイル）と、発光装置のアン
テナ３１（二次コイル）とを磁気的に結合し、一次コイルから発生する交流磁場で二次コ
イルに電圧を発生させる電磁誘導方式によって、非接触で二次コイル側に電力が伝送され
る仕組みを用いて充電が行われる。なお、受電の方式は電磁誘導方式に限られない。
【００７２】
発光装置が有するアンテナの用途は、非接触で二次電池を充電することに限定されない。
例えば、発光装置にアンテナ及びメモリを設け、電子データを送受信させてもよい。受信
したデータに応じて、発光パネル１０で映像や情報等の表示を行ってもよい。また、ＧＰ
Ｓ機能を持たせて位置情報やＧＰＳ時刻を取得できるようなアンテナを設けてもよい。
【００７３】
安全上、二次電池を充電又は放電する出入力端子を発光装置の表面に露出させないことが
好ましい。出入力端子が露出していると、雨などの水によって出入力端子がショートする
恐れや、出入力端子が人体に触れて感電する恐れがある。アンテナ３１を用いれば、非接
触で二次電池の充電が可能であるため、該出入力端子を発光装置の表面に露出させない構
成とすることができる。
【００７４】
＜封止体４０＞
封止体４０は、内部に発光パネル１０、二次電池２０、回路３０等の被封止体を有する。
封止体４０は封止領域４１を有する。被封止体は封止領域４１により封止され、封止体４
０の外部の大気から隔離される。
【００７５】
例えば、封止体４０をラミネート加工（パウチ加工など）することで、封止領域４１を形
成することができる。なお、封止体４０に直接被封止体を入れて封止すると、被封止体の
形状に沿って発光装置の表面に凹凸が生じる場合がある。被封止体をプラスチックケース
等のケースに入れ、該ケースを封止体４０に入れて封止すると、発光装置の表面を平らに
でき、好ましい。
【００７６】
また、封止領域４１に、ジッパー等の留め具を用いてもよい。例えば、一度封止した発光
装置について、ジッパーを開けて、発光パネル１０や二次電池２０を交換した後、再度封
止を行ってもよい。
【００７７】
封止体４０は、可撓性を有していてもよい。例えば、封止体４０にフィルムを用いること
で、封止体４０の可撓性を高めることができる。
【００７８】
封止体４０の材料は、使用環境の温度に耐えられる材料であれば、特に限定されない。封
止体４０は、例えば、ガラス、有機樹脂、プラスチック、金属等の各種材料を用いて形成
できる。
【００７９】
例えば、封止体４０には、可撓性及び可視光に対する透過性を有する、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポ
リアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボ
ネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオ
レフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミ
ド樹脂等を用いることができる。
【００８０】
封止体４０は、防水性が高いことが好ましい。発光パネル１０等に、発光装置の外部の水
分が侵入することを抑制することで、発光装置の信頼性を高めることができる。
【００８１】
＜回路５０＞
回路５０は、二次電池２０から供給された電力を、発光素子１１を発光させる電力に変換
する機能を有する。例えば、二次電池２０の出力電圧を発光素子１１が発光するのに要す
る電圧に変換（昇圧又は降圧）する機能を有していてもよい。
【００８２】
また、回路５０は、発光素子１１が発光するタイミングを制御する機能を有していてもよ
い。例えば、発光素子１１が点滅するように、発光素子１１を駆動する機能を有していて
よい。
【００８３】
また、回路５０は、発光パネル１０を駆動するための信号を生成し、発光パネル１０に出
力する機能を有していてもよい。回路５０は、信号線駆動回路や走査線駆動回路を有して
いてもよい。また、発光パネル１０が信号線駆動回路や走査線駆動回路を有していてもよ
い。
【００８４】
＜スイッチ５１＞
スイッチ５１は、回路５０と電気的に接続されている。また、スイッチ５１は、二次電池
２０と電気的に接続されている。また、スイッチ５１は、回路３０と電気的に接続されて
いる。
【００８５】
スイッチ５１としては、特に限定はなく、例えば、電気的スイッチ、機械的スイッチ等を
用いることができる。具体的には、トランジスタ、ダイオード、磁気スイッチ、機械的な
接点を有するスイッチ等が挙げられる。
【００８６】
図２（Ａ）、（Ｂ）に、被封止体の具体例を示す。図２（Ａ）は被封止体の表面（発光面
）を示し、図２（Ｂ）は被封止体の裏面を示す。
【００８７】
図２（Ａ）、（Ｂ）では、二次電池２０として、ラミネート型の二次電池を用いる例を示
す。図２（Ｂ）に示すように、二次電池２０の中央部は、複数の電極が積層されている部
分であり、端部に比べて厚くなっている。
【００８８】
電極２１ａは、二次電池の正極又は負極の一方と電気的に接続されている。電極２１ｂは
、二次電池の正極又は負極の他方と電気的に接続されている。
【００８９】
電極２１ａ、２１ｂは、回路基板５５を介して折り曲げられ、回路基板５５上の端子３３
ａ、３３ｂとそれぞれ電気的に接続されている。
【００９０】
回路基板５５には、図１（Ｃ）等に示す回路３０、回路５０等を構成する素子（電子部品
３５として図示する）が設けられている。回路基板５５には、例えば、容量素子、抵抗素
子、又はスイッチ素子等の電子部品が設けられている。回路基板５５としては、例えば、
プリント基板を用いることができる。
【００９１】
また、回路基板５５には、スイッチ５１が設けられている。図２（Ａ）、（Ｂ）では、ス
イッチ５１として、磁気スイッチを用いる例を示す。磁石の着脱により、スイッチのオン
オフを切り替えることができる。
【００９２】
アンテナ３１は、回路基板５５上の端子３４と電気的に接続されている。アンテナ３１の
一部は、二次電池２０と発光パネル１０の間に位置している。つまり、発光装置において
、アンテナ３１は、発光パネル１０と重なる部分を有する。また、アンテナ３１は、二次
電池２０と重なる部分を有する。
【００９３】
アンテナ３１は、発光パネル１０を介して、外部のアンテナから受電することができる。
【００９４】
発光パネル１０において、端子１２ａは、発光素子１１の陽極又は陰極の一方と電気的に
接続されている。端子１２ｂは、発光素子１１の陽極又は陰極の他方と電気的に接続され
ている。なお、端子１２ａ、１２ｂがそれぞれ発光素子１１の陽極又は陰極として機能し
てもよい。
【００９５】
端子１２ａは、配線５３ａを介して回路基板５５上の端子５２ａと電気的に接続されてい
る。端子１２ｂは、配線５３ｂを介して回路基板５５上の端子５２ｂと電気的に接続され
ている。
【００９６】
本発明の一態様の発光装置では、二次電池及びアンテナが、それぞれ独立に、発光パネル
と重なる部分を有する。また、二次電池と回路が重なる部分を有する。図２（Ａ）、（Ｂ
）に示すように、例えば、アンテナの一部が、発光パネルと二次電池の間に位置していて
もよい。
【００９７】
以上のように、二次電池、発光パネル、回路基板、及びアンテナ等、発光装置を構成する
要素の少なくともいずれか２つが互いに重なる部分を有すると、発光装置の小型化が可能
となり好ましい。また、封止領域の全周の長さが短いほど、封止が破られる確率が下がり
、発光装置の信頼性の低下を抑制できるため、好ましい。
【００９８】
例えば、二次電池２０が、発光パネル１０、回路基板５５、及びアンテナ３１のうち、少
なくともいずれか一と互いに重なる部分を有していることが好ましい。図２（Ａ）、（Ｂ
）に示すように、二次電池２０が、発光パネル１０、回路基板５５、及びアンテナ３１の
それぞれと、互いに重なる部分を有していることが特に好ましい。
【００９９】
本発明の一態様の発光装置を使用できる環境は大気雰囲気に限られない。本発明の一態様
の発光装置は、例えば、０℃以上１００℃以下の水中で使用することができる。発光素子
及び二次電池の使用可能な温度範囲が広いこと、発光素子及び二次電池が封止体により封
止されていること等から、本発明の一態様の発光装置は、水中での使用に対しても高い信
頼性を確保することができる。
【０１００】
図３（Ａ）〜（Ｆ）は、それぞれ、本発明の一態様の発光装置の断面概略図である。
【０１０１】
図３（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、発光装置は、封止体の内部に、発光パネル１０、二次
電池２０、及び回路３０を有する。発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、封
止体の封止領域４１によって封止されている。
【０１０２】
封止領域４１によって封止された空間４２は、減圧雰囲気又は不活性雰囲気であることが
好ましい。これらの雰囲気とすることで、大気雰囲気である場合に比べて、発光パネル１
０等の信頼性を高めることができる。
【０１０３】
図３（Ａ）は、可視光を透過する封止体４０ａを用いる例を示す。封止体４０ａは、発光
パネル１０が有する発光素子の発する光を透過することができる。使用者は、封止体４０
ａを介して、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０を視認することができる。
【０１０４】
本発明の一態様において、封止体は、発光パネル１０の発光領域と重なる部分以外は、可
視光を透過しなくてもよい。例えば、図３（Ｂ）、（Ｃ）には、封止体のうち、発光パネ
ル１０の発光領域と重なる部分に、可視光を透過する封止体４０ａを用い、他の部分に可
視光を遮る封止体４０ｂを用いる例を示す。封止体４０ｂは可視光を遮るため、使用者に
、二次電池２０や回路３０を視認されないようにすることができる。
【０１０５】
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）等では、発光装置の発光面から見て、二次電池２０と発光パネ
ル１０とが重なり、かつ、二次電池２０と回路３０とが重なる構成を例示したが、図３（
Ｃ）に示すように、発光パネル１０と回路３０とが重なる構成としてもよい。また、回路
３０の代わりに、図２（Ａ）に示す回路基板５５を有していてもよい。
【０１０６】
また、発光装置が有する発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０の数はそれぞれ１
つに限られず、それぞれ独立に２つ以上であってもよい。例えば、図３（Ｄ）に示すよう
に、発光パネル１０を２つ有していてもよい。また、両面発光の発光装置としてもよい。
両面発光の発光パネル１０を用いれば、１つの発光パネル１０で、両面発光の発光装置を
作製することもできる。
【０１０７】
また、図３（Ｄ）に示すように、発光装置が有する発光パネル１０、二次電池２０、及び
回路３０は、発光装置の発光面から見て互いに重なる部分を有していなくてもよい。
【０１０８】
図３（Ｅ）、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、発光装置は、複数の空間を有していても
よい。図４（Ａ）は、図３（Ｅ）に示す発光装置を封止体４０ａ側から見た平面図である
。図４（Ｂ）は、図３（Ｅ）に示す発光装置を折り曲げた場合の斜視図である。複数の空
間に構成要素が分かれて配置されていてもよく、封止領域４１には、これら分かれて配置
された構成要素をつなぐ配線４５等が重なっていてもよい。この領域は、可撓性を有する
領域７０ともいえる。図４（Ｂ）に示すように、発光装置は、可撓性を有する領域７０で
曲げることができる。このように、発光装置は、可撓性を有していてもよい。なお、発光
パネル１０、二次電池２０、及び回路３０のうち、少なくとも一つが可撓性を有する場合
は、その一つ以上を曲げて発光装置を変形させてもよい。
【０１０９】
図３（Ｅ）では、発光パネル１０が含まれる空間４２ａと、二次電池２０及び回路３０が
含まれる空間４２ｂとを有する発光装置を例示している。発光パネル１０は、配線４５に
よって、二次電池２０及び回路３０とそれぞれ電気的に接続されている。
【０１１０】
また、図３（Ｆ）に示すように、発光パネル１０、二次電池２０、及び回路３０は、それ
ぞれ、端部が面取りされていることが好ましい。発光パネル１０、二次電池２０、及び回
路３０などの角部で封止が破られることを抑制できるため、封止体にフィルム等を用いて
も、発光装置の信頼性の低下を抑制できる。
【０１１１】
また、発光装置は、封止領域を２重に有していてもよい。図４（Ｃ）に示すように、封止
領域４１ａを囲む封止領域４１ｂを設け、発光パネル１０等を２重に封止してもよい。封
止を２重以上に行うことで、発光装置の信頼性を高めることができる。
【０１１２】
なお、本発明の一態様の発光装置は、表示装置として用いてもよいし、照明装置として用
いてもよい。例えば、バックライトやフロントライトなどの光源、つまり、表示装置のた
めの照明装置として活用してもよい。
【０１１３】
また、本発明の一態様の発光装置には、他の半導体回路、例えば過充電を防止するための
制御回路や、撮像素子、ジャイロセンサ、加速度センサなどのセンサ、タッチパネルなど
を具備させてもよい。例えば、撮像素子を搭載することで撮影した画像を発光パネルに表
示することができる。また、タッチパネルを搭載することで、タッチパネルの所望の位置
をタッチすることで電子機器の操作や、情報の入力を行うことができる。また、メモリや
ＣＰＵを搭載することで使用できる温度範囲が広いコンピュータを実現することもできる
。
【０１１４】
また、本発明の一態様の発光装置には、人体やロボットの腕や手首に固定するためのベル
トや留め金を設けてもよい。また、装着部位は、人体やロボットの一部であれば特に限定
されず、例えば、腰、足首に装着してもよい。
【０１１５】
本発明の一態様の発光装置は、二次電池を有すること、広い温度範囲で使用可能なこと等
から、携帯用途の発光装置として好適に用いることができる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる発光パネルについて
図５〜図７を用いて説明する。本実施の形態では、発光素子として有機ＥＬ素子を用いる
場合について例示する。
【０１１８】
有機ＥＬ素子は、一対の電極（下部電極及び上部電極）の間に、発光性の有機化合物を含
む層（ＥＬ層とも記す）を有する。下部電極及び上部電極の間に、発光素子の閾値電圧よ
り高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入さ
れる。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発
光する。
【０１１９】
有機ＥＬ素子は、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション
型のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用い
る。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ま
しい。
【０１２０】
ＥＬ層には、耐熱性の高い有機化合物を用いることが好ましい。例えば、ガラス転移温度
が１００℃以上３００℃以下、好ましくは１５０℃以上３００℃以下、より好ましくは２
００℃以上３００℃以下の有機化合物を用いる。ＥＬ層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。
【０１２１】
ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、イン
クジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１２２】
ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。発光層は、発光性の有機化合物を含む。発光性の有
機化合物のガラス転移温度は、１００℃以上３００℃以下であることが好ましく、１５０
℃以上３００℃以下であることがより好ましく、２００℃以上３００℃以下であることが
さらに好ましい。
【０１２３】
ＥＬ層に含まれる材料に特に限定は無いが、ゲスト材料としては、例えば、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：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒ
ｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−
１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ−ＩＩ）、（アセチルアセトナト）ビス（
６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉ
ｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェ
ニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］
）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル
−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオ
ナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄ
ｉｂｍ）］）等の耐熱性の高い材料が挙げられる。
【０１２４】
ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔
ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質
（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【０１２５】
正孔輸送性の高い材料としては、特に限定は無いが、例えば、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
’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：Ｄ
ＢＴ３Ｐ−ＩＩ）等の耐熱性が高い材料が挙げられる。
【０１２６】
電子輸送性の高い材料としては、特に限定は無い。例えば、電子輸送層として、２，９−
ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰ
ｈｅｎ）を含む層と、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、を積層す
ることで、有機ＥＬ素子の耐熱性を向上させることができる。ＮＢＰｈｅｎを含む層は電
子輸送性を有する層であることから、発光領域よりも陰極側に設けられていることが好ま
しい。また、ＮＢＰｈｅｎを含む層は縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む
層が接している面と反対の面において電子注入層や陰極に接していてもよい。
【０１２７】
縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物としては、三環以上の縮合環骨格を有する化
合物が好ましい。三環以上の縮合環骨格を有する化合物とＮＢＰｈｅｎとの界面が、熱的
・電気的に非常に安定なためである。
【０１２８】
本実施の形態の発光素子は、高温環境で保存を行っても、輝度の低下が小さい。また、縮
合複素芳香族化合物を含む層を用いる場合、駆動電圧の変化も抑制することが可能となる
。
【０１２９】
縮合複素芳香族化合物を用いる場合、当該縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内
に二つの窒素原子が含まれる構成を有することが、信頼性の良好な発光素子を得ることが
でき、また、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
【０１３０】
上記縮合複素芳香族化合物は、燐光材料のホスト材料や、燐光発光層に隣接する電子輸送
層の材料として好適であるため、当該発光素子は燐光発光を呈する発光素子であることが
好ましい。また、当該構成を有する燐光発光素子は、耐熱性の向上した信頼性の高い発光
素子とすることができ、燐光発光を用いることによる高い発光効率と、高い信頼性を併せ
持つ発光素子とすることができる。
【０１３１】
縮合芳香族化合物としては、例えば、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−
アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−
ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−
［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称
：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベ
ンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフ
ェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称
：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン
−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝−アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等のアン
トラセン化合物や、５，１２−ビス（２，４−ジフェニルフェニル）テトラセン等のテト
ラセン化合物などの三環以上の縮合環骨格を有する化合物が好適である。中でもアントラ
セン化合物は、寿命の長い発光素子を得やすい為特に好ましい。
【０１３２】
縮合複素芳香族化合物としては、例えば、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）
フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）
などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４
−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ
）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［
ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−｛３−［３−（２，
８−ジフェニルジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバ
ゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２
ｍＣｚＢＰＤＢｑ）などのジアジン骨格を有する三環以上の縮合複素環化合物や、２−［
３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン（略称：
２ｍＤＢＴＰＤＢＱｕ−ＩＩ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フ
ェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢＱｕ−ＩＩ
）などのピリジン骨格を有する縮合複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジ
ン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であ
り好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電
子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため、上述した中では、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ
−ＩＩ、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、２ｍＣｚＢＰＤＢｑのようなジベンゾキノキサリ
ン誘導体が好適である。
【０１３３】
なお、上述の正孔輸送性が高い材料や電子輸送性が高い材料を、発光層のホスト材料等と
して用いてもよい。
【０１３４】
発光パネルが有する基板には、耐熱性の高い基板を用いる。基板の熱膨張係数は０ｐｐｍ
／Ｋより大きく６０ｐｐｍ／Ｋ以下が好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく３０ｐｐｍ／Ｋ
以下がより好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく２０ｐｐｍ／Ｋ以下がさらに好ましい。ま
た、基板のガラス転移温度は１００℃以上４００℃以下が好ましく、１５０℃以上４００
℃以下がより好ましく、２００℃以上４００℃以下がさらに好ましい。
【０１３５】
発光パネルが有する接着層には、耐熱性の高い接着剤を用いる。接着剤の熱膨張係数は０
ｐｐｍ／Ｋより大きく１００ｐｐｍ／Ｋ以下が好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく７０ｐ
ｐｍ／Ｋ以下がより好ましく、０ｐｐｍ／Ｋより大きく５０ｐｐｍ／Ｋ以下がさらに好ま
しい。また、接着剤のガラス転移温度は８０℃以上３００℃以下が好ましく、１００℃以
上３００℃以下がより好ましく、１５０℃以上３００℃以下がさらに好ましい。
【０１３６】
発光パネルがトランジスタを有する場合、半導体材料として酸化物半導体を用いることが
好ましい。酸化物半導体は、アモルファスシリコンやポリシリコンに比べて温度依存性が
低い。酸化物半導体を用いることで、広い温度範囲でトランジスタの特性が変化しにくく
、信頼性の高い発光パネルを実現できる。
【０１３７】
＜発光パネルの構成例１＞
図５（Ａ）に発光パネルの上面図を示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ１−Ｙ１間の断
面図を図５（Ｂ）に示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ２−Ｙ２間の断面図を図５（Ｃ
）に示す。図５（Ａ）における一点鎖線Ｘ３−Ｙ３間の断面図を図５（Ｄ）に示す。
【０１３８】
図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネルは、基板９０１、絶縁層９０３、補助電極９２１（
補助配線ともいう）、発光素子９３０、絶縁層９２５、接着層９２７、導電層９１１、導
電層９１２、乾燥剤９１３、及び基板９９１を有する。
【０１３９】
発光素子９３０はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であり、具体的には、基板９０１
上に可視光を透過する下部電極９３１を有し、下部電極９３１上にＥＬ層９３３を有し、
ＥＬ層９３３上に可視光を反射する上部電極９３５を有する。
【０１４０】
図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネルでは、基板９０１上に絶縁層９０３を介して発光素
子９３０が設けられている。絶縁層９０３上に設けられた補助電極９２１は下部電極９３
１と電気的に接続する。絶縁層９０３上に設けられた導電層９１１は、下部電極９３１と
電気的に接続する。図５（Ａ）、（Ｃ）に示すように、導電層９１１の一部は露出してお
り、端子として機能する。絶縁層９０３上に設けられた導電層９１２は、上部電極９３５
と電気的に接続する。図５（Ａ）、（Ｄ）に示すように、導電層９１２の一部は露出して
おり、端子として機能する。下部電極９３１の端部は絶縁層９２５で覆われている。また
、下部電極９３１を介して補助電極９２１を覆う絶縁層９２５が設けられている。
【０１４１】
発光素子９３０は、基板９０１、基板９９１、及び接着層９２７により封止されている。
発光パネルの封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよ
い。例えば、接着層９２７には、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂
などの常温で硬化する硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用い
ることができる。封止された空間９２９は、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填さ
れていてもよく、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂
、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレ
ンビニルアセテート）樹脂等の樹脂で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含
まれていてもよい。
【０１４２】
基板９９１に接して乾燥剤９１３が設けられている。図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す発光パネ
ルはボトムエミッション型であるため、光取り出し効率を低下することなく、空間９２９
に乾燥剤９１３を配置することができる。乾燥剤９１３を有することで、発光素子９３０
の寿命を延ばすことができ、好ましい。
【０１４３】
＜発光パネルの構成例２＞
図６（Ａ）〜（Ｄ）にパッシブマトリクス方式の発光パネルの例を示す。パッシブマトリ
クス方式の発光パネルは、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ
状（帯状）に並列された複数の陰極と、が互いに直交するように設けられており、その交
差部にＥＬ層が挟まれた構造となっている。したがって、選択された（電圧が印加された
）陽極と、選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【０１４４】
図６（Ａ）は、ＥＬ層を形成する前の発光パネルの平面図である。基板上に下部電極９３
１が設けられている。下部電極９３１上に、発光素子の発光領域に対応する開口部を有す
る絶縁層９２５が設けられている。絶縁層９２５上に、下部電極９３１と交差する互いに
平行な複数の逆テーパ形状の隔壁９２８が設けられている。
【０１４５】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ間の断面図であり、図６（Ｃ）は、図６（Ａ
）の一点鎖線Ｃ−Ｄ間の断面図である。図６（Ｂ）、（Ｃ）では、下部電極９３１上にＥ
Ｌ層９３３、上部電極９３５を形成することで発光素子９３０を作製した後の構成を示し
ている。
【０１４６】
図６（Ｂ）、（Ｃ）では、基板９０１上に絶縁層９０３が設けられ、絶縁層９０３上にス
トライプ状の複数の下部電極９３１が等間隔で配置されている例を示す。
【０１４７】
図６（Ｃ）に示すように、絶縁層９２５及び隔壁９２８の膜厚を、ＥＬ層９３３及び上部
電極９３５の膜厚より大きくすることで、複数の領域に分離されたＥＬ層９３３及び上部
電極９３５が形成される。上部電極９３５は、下部電極９３１と交差する方向に伸長する
互いに平行なストライプ状の電極である。複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独
立している。なお、隔壁９２８上にも、ＥＬ層９３３や上部電極９３５を構成する材料か
らなる層が成膜されるが、これらの層は、ＥＬ層９３３及び上部電極９３５とは分断され
ている。
【０１４８】
ＥＬ層９３３（少なくとも発光層）を塗り分けることで、各発光素子が異なる色を呈する
構成となり、フルカラー表示が可能な発光パネルとすることができる。または、発光素子
９３０が白色を呈する光を発する構成とし、発光素子９３０が発する光を、カラーフィル
タを通して取り出すことで、フルカラー表示が可能な発光パネルとしてもよい。
【０１４９】
図６（Ｄ）に、パッシブマトリクス方式の発光パネルにＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒ
ｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等を実装した場合の平面図を示す。図６（Ｄ）では、複数
の下部電極９３１と複数の上部電極９３５とが互いに直交するように交差している。なお
、図６（Ｄ）において、一部の構成（ＥＬ層９３３等）の図示は省略している。
【０１５０】
複数の下部電極９３１は、異方性導電膜（図示しない）を介してＦＰＣ９０９ａに接続さ
れる。また、複数の上部電極９３５は、配線端で配線９０８と電気的に接続され、配線９
０８が異方性導電膜（図示しない）を介してＦＰＣ９０９ｂに接続される。
【０１５１】
図６（Ｄ）では、駆動回路を基板９０１上に設けない例を示したが、基板９０１上に駆動
回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【０１５２】
＜発光パネルの構成例３＞
可撓性を有する発光パネルを作製する際、可撓性を有する基板（可撓性基板ともいう）上
に発光素子を形成する方法としては、例えば、可撓性基板上に、発光素子を直接形成する
第１の方法と、可撓性基板とは異なる耐熱性の高い基板（以下、作製基板と記す）上に発
光素子を形成した後、作製基板と発光素子とを剥離して、可撓性基板に発光素子を転置す
る第２の方法と、がある。
【０１５３】
例えば、可撓性を有する程度に薄い厚さのガラス基板のように、発光素子の作製工程でか
ける温度に対して耐熱性を有する基板を用いる場合には、第１の方法を用いると、工程が
簡略化されるため好ましい。
【０１５４】
また、第２の方法を適用することで、作製基板上で高温をかけて形成した透水性の低い絶
縁膜等を、可撓性基板に転置することができる。したがって、透水性が高く、耐熱性が低
い有機樹脂等を、可撓性基板の材料として用いても、可撓性を有し、信頼性が高い発光パ
ネルを作製できる。
【０１５５】
第２の方法で作製できる発光パネルの例を図７（Ａ）に示す。図７（Ａ）に示す発光パネ
ルは、カラーフィルタ方式を用いたトップエミッション型の発光パネルである。発光パネ
ルは、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の副画素で１つの色を表現する構成
や、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ（白）の４色の副画素で１つの色を表現する構成、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ（
黄）の４色の副画素で１つの色を表現する構成等が適用できる。色要素としては特に限定
はなく、ＲＧＢＷＹ以外の色を用いてもよく、例えば、シアンやマゼンタ等を用いてもよ
い。
【０１５６】
図７（Ａ）に示す発光パネルは、基板９０１、接着層９０２、絶縁層９０３、トランジス
タ９２０、絶縁層９０７、絶縁層９０９、導電層９４１、絶縁層９４３、絶縁層９４５、
発光素子９３０、絶縁層９２５、スペーサ９２６、接着層９２７、着色層８４５Ｒ、８４
５Ｇ、８４５Ｂ、８４５Ｙ、遮光層８４７、絶縁層９９３、接着層９９２、及び基板９９
１を有する。基板９０１及び基板９９１は可撓性基板であり、図７（Ａ）に示す発光パネ
ルは、可撓性を有する。
【０１５７】
発光素子９３０は、下部電極９３１、光学調整層９３２、ＥＬ層９３３、及び上部電極９
３５を有する。光学調整層９３２には、透光性を有する導電性材料を用いることが好まし
い。カラーフィルタ（着色層）とマイクロキャビティ構造（光学調整層）との組み合わせ
により、本発明の一態様の発光パネルからは、色純度の高い光を取り出すことができる。
光学調整層の膜厚は、各画素の発光色に応じて変化させる。
【０１５８】
基板９０１と絶縁層９０３は接着層９０２で貼り合わされている。基板９９１と絶縁層９
９３は接着層９９２で貼り合わされている。絶縁層９０３上にはトランジスタ９２０と発
光素子９３０が形成されている。絶縁層９０３及び絶縁層９９３のうち少なくとも一方に
防湿性の高い膜を用いると、発光素子９３０やトランジスタ９２０に水等の不純物が侵入
することを抑制でき、発光パネルの信頼性が高くなるため好ましい。
【０１５９】
トランジスタ９２０のソース又はドレインは、導電層９４１を介して、発光素子９３０の
下部電極９３１と電気的に接続されている。トランジスタ９２０は、導電層９４１と同一
平面上に形成された第２のゲートを有する。下部電極９３１の端部は、絶縁層９２５で覆
われている。下部電極９３１は可視光を反射することが好ましい。上部電極９３５は可視
光を透過する。スペーサ９２６を設けることで、基板９０１と基板９９１の間隔を調整す
ることができる。
【０１６０】
各着色層は、発光素子９３０と重なる部分を有する。遮光層８４７は、絶縁層９２５と重
なる部分を有する。発光素子９３０と各着色層の間は接着層９２７で充填されている。
【０１６１】
絶縁層９０７、９０９は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制する効
果を奏する。また、絶縁層９４３、９４５は、トランジスタや配線起因の表面凹凸を低減
するために平坦化機能を有する絶縁層を選択することが好適である。
【０１６２】
本発明の一態様において、発光パネルはタッチセンサを有していてもよい。例えば、図７
（Ｂ）に示すように、絶縁層９９３と遮光層８４７との間、及び絶縁層９９３と着色層と
の間に容量素子を設けてもよい。絶縁層９９３に接して複数の導電層９８１が設けられて
いる。絶縁層９８２の開口部を介して、導電層９８３によって複数の導電層９８１は電気
的に接続されている。容量素子起因の表面凹凸を低減するために絶縁層９８４が設けられ
ている。絶縁層９８４に接して、着色層や遮光層８４７が設けられている。容量素子は、
発光素子９３０が発する光を透過する材料を用いて形成する。
【０１６３】
また、図７（Ｃ）に示すように、ＥＬ層９３３は塗り分けられていてもよい。つまり、異
なる色の光を発するＥＬ層９３３が設けられていてもよい。
【０１６４】
＜材料の一例＞
以下に、発光パネルに用いることができる材料について例示する。なお、先に説明した要
素については説明を省略する場合がある。
【０１６５】
基板には、ガラス、石英、有機樹脂、金属、合金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は、該光を透過する材料を用いる。
【０１６６】
特に、可撓性基板を用いることが好ましい。例えば、有機樹脂や可撓性を有する程度の厚
さのガラス、金属、合金を用いることができる。
【０１６７】
ガラスに比べて有機樹脂は比重が小さいため、可撓性基板として有機樹脂を用いると、ガ
ラスを用いる場合に比べて発光パネルを軽量化でき、好ましい。
【０１６８】
基板には、靱性が高い材料を用いることが好ましい。これにより、耐衝撃性に優れ、破損
しにくい発光パネルを実現できる。例えば、有機樹脂基板や、厚さの薄い金属基板もしく
は合金基板を用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて、軽量であり、破損しにく
い発光パネルを実現できる。
【０１６９】
金属材料や合金材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光パネ
ルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。金属材料や合金材料を用いた基
板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下である
ことがより好ましい。
【０１７０】
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス等を用いることができる。
【０１７１】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の
厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（
ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ
）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料
を用いることが好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を
好適に用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラ
ーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料
を用いた基板は、重量が軽いため、該基板を用いた発光パネルも軽量にすることができる
。
【０１７２】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いること
ができる。
【０１７３】
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処
理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、
電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成
してもよい。
【０１７４】
可撓性基板としては、上記材料を用いた層が、発光パネルの表面を傷などから保護するハ
ードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、
アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素
子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪
素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶
縁膜を有していてもよい。なお、本明細書などにおいて、酸化窒化シリコンとは、その組
成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものを指し、窒化酸化シリコンとは、その組成
として、酸素よりも窒素の含有量が多いものを指すものとする。ここで、酸素及び窒素の
含有量は、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃｋｓｃａｔ
ｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）又は水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒｏｇ
ｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて測
定するものとする。
【０１７５】
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。これら接着剤としてはエポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂
、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（
エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い
材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いて
もよい。
【０１７６】
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化物（酸化
カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いる
ことができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸
着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が発光素子に侵
入することを抑制でき、発光パネルの信頼性が向上するため好ましい。
【０１７７】
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、発光素子か
らの光取り出し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼ
オライト、ジルコニウム等を用いることができる。
【０１７８】
また、上記樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を含んでいてもよい。
【０１７９】
上記樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を添加することで、樹脂の表面張力を下げ、樹脂
の濡れ性を向上させることができる。濡れ性が高いほど、樹脂を均一に塗布することがで
きる。これにより、一対の基板を貼り合わせる際に気泡が混入することを抑制できる。ま
た、発光パネルにおける発光不良を抑制することもできる。
【０１８０】
レベリング剤又は界面活性剤としては、被剥離層に含まれる素子等に悪影響を及ぼさない
材料を用いる。例えば、エポキシ樹脂に０．２ｗｔ％のフッ素系レベリング剤を添加した
材料を接着剤として用いてもよい。
【０１８１】
絶縁層９０３及び絶縁層９９３としては、それぞれ、防湿性の高い絶縁膜を用いることが
好ましい。または、絶縁層９０３及び絶縁層９９３は、それぞれ、不純物の発光素子への
拡散を防ぐ機能を有していることが好ましい。
【０１８２】
防湿性の高い絶縁膜としては、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素と珪素を含
む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【０１８３】
例えば、防湿性の高い絶縁膜の水蒸気透過量は、１×１０−５［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］
以下、好ましくは１×１０−６［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、より好ましくは１×１０
−７［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下、さらに好ましくは１×１０−８［ｇ／（ｍ２・ｄａ
ｙ）］以下とする。
【０１８４】
発光パネル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、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、トップゲート型
又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トランジスタに用いる半
導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、有機半導体等が挙げられ
る。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち
少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
【０１８５】
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結
晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域
を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジ
スタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１８６】
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、
酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機
絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、
ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法
、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（
Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成
できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
【０１８７】
発光素子の電極として用いることができる、可視光を透過する導電膜には、例えば、酸化
インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、イン
ジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウムを添加したＺｎＯなどがある。また、
金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバ
ルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又は
これら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成す
ることで用いることができる。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができ
る。例えば、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜などを用いると、導電性を高める
ことができるため好ましい。また、グラフェン等を用いてもよい。
【０１８８】
発光素子の電極として用いることができる、可視光を反射する導電膜には、例えば、アル
ミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト
、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金などがある。ま
た、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていて
もよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニ
ウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合
金、銀とパラジウムと銅の合金、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成
することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニ
ウム合金膜に接する金属膜又は金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸
化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタ
ンなどが挙げられる。また、上記可視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層
してもよい。例えば、銀とＩＴＯの積層膜、銀とマグネシウムの合金とＩＴＯの積層膜な
どを用いることができる。
【０１８９】
電極は、それぞれ、蒸着法やスパッタリング法を用いて形成することができる。そのほか
、インクジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用い
て形成することができる。
【０１９０】
ＥＬ層９３３は、複数の発光層を有していてもよい。ＥＬ層９３３において、複数の発光
層は、互いに接して積層されていてもよいし、分離層を介して積層されていてもよい。例
えば、蛍光発光層と、燐光発光層との間に、分離層を設けてもよい。
【０１９１】
分離層は、例えば、燐光発光層中で生成する燐光材料の励起状態から蛍光発光層中の蛍光
材料へのデクスター機構によるエネルギー移動（特に三重項エネルギー移動）を防ぐため
に設けることができる。分離層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。具体的には、０．１ｎ
ｍ以上２０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、あるいは１ｎｍ以上５ｎｍ以下
である。分離層は、単一の材料（好ましくはバイポーラ性の物質）、又は複数の材料（好
ましくは正孔輸送性材料及び電子輸送性材料）を含む。
【０１９２】
分離層は、該分離層と接する発光層に含まれる材料を用いて形成してもよい。これにより
、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。例えば、燐光発光層が、
ホスト材料、アシスト材料、及び燐光材料（ゲスト材料）からなる場合、分離層を、該ホ
スト材料及びアシスト材料で形成してもよい。上記構成を別言すると、分離層は、燐光材
料を含まない領域を有し、燐光発光層は、燐光材料を含む領域を有する。これにより、分
離層と燐光発光層とを燐光材料の有無で蒸着することが可能となる。また、このような構
成とすることで、分離層と燐光発光層を同じチャンバーで成膜することが可能となる。こ
れにより、製造コストを削減することができる。
【０１９３】
また、発光素子９３０は、ＥＬ層を１つ有するシングル素子であってもよいし、電荷発生
層を介して積層されたＥＬ層を複数有するタンデム素子であってもよい。
【０１９４】
発光素子は、一対の防湿性の高い絶縁膜の間に設けられていることが好ましい。これによ
り、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光パネルの信頼性の低下を抑
制できる。具体的には、上記のように、絶縁層９０３及び絶縁層９９３として、防湿性の
高い絶縁膜を用いると、発光素子が一対の防湿性の高い絶縁膜の間に位置し、発光パネル
の信頼性の低下を抑制できる。
【０１９５】
絶縁層９０７や絶縁層９０９としては、例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、
酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。また、絶縁層９４３や絶縁
層９４５としては、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベ
ンゾシクロブテン系樹脂等の有機材料をそれぞれ用いることができる。また、低誘電率材
料（ｌｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。また、絶縁膜を複数積層させることで、
各絶縁層を形成してもよい。
【０１９６】
絶縁層９２５としては、有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて形成する。樹脂としては
、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ
樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。特に感光性の樹脂材料を用い、絶縁
層９２５が曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。隔壁９
２８には、絶縁層９２５に用いることができる材料を適用できる。
【０１９７】
絶縁層９２５や隔壁２９８の形成方法は、特に限定されず、フォトリソグラフィ法、スパ
ッタ法、蒸着法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセ
ット印刷等）等を用いることができる。
【０１９８】
スペーサ９２６は、無機絶縁材料、有機絶縁材料、金属材料等を用いて形成することがで
きる。例えば、無機絶縁材料や有機絶縁材料としては、上記絶縁層に用いることができる
各種材料が挙げられる。金属材料としては、チタン、アルミニウムなどを用いることがで
きる。導電材料を含むスペーサ９２６と上部電極９３５とを電気的に接続させる構成とす
ることで、上部電極９３５の抵抗に起因した電位降下を抑制できる。また、スペーサ９２
６は、順テーパ形状であっても逆テーパ形状であってもよい。
【０１９９】
トランジスタの電極や配線、又は発光素子の補助電極等として機能する、発光パネルに用
いる導電層は、例えば、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミ
ニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合金材料を用
いて、単層で又は積層して形成することができる。また、導電層は、導電性の金属酸化物
を用いて形成してもよい。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３等）
、酸化スズ（ＳｎＯ２等）、ＺｎＯ、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ２Ｏ３−Ｚｎ
Ｏ等）又はこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる
。
【０２００】
着色層は特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色の波長帯域の光を透
過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色（Ｇ）のカラー
フィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）のカラーフィルタ、黄色の波長帯域
の光を透過する黄色（Ｙ）のカラーフィルタなどを用いることができる。各着色層は、様
々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法を用いたエッチン
グ方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。また、白色の副画素では、発光素子と重ね
て透明の樹脂を配置してもよい。
【０２０１】
遮光層は、隣接する着色層の間に設けられている。遮光層は隣接する発光素子からの光を
遮光し、隣接する発光素子間における混色を抑制する。ここで、着色層の端部を、遮光層
と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。遮光層としては、発
光素子からの発光を遮る材料を用いることができ、例えば、金属材料や、顔料もしくは染
料を含む樹脂材料を用いてブラックマトリクスを形成することができる。なお、遮光層は
、駆動回路部などの発光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。
【０２０２】
また、着色層及び遮光層を覆うオーバーコートを設けてもよい。オーバーコートを設ける
ことで、着色層に含有された不純物等の発光素子への拡散を防止することができる。オー
バーコートは、発光素子からの発光を透過する材料から構成され、例えば窒化シリコン膜
、酸化シリコン膜等の無機絶縁膜や、アクリル膜、ポリイミド膜等の有機絶縁膜を用いる
ことができ、有機絶縁膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。
【０２０３】
本発明の一態様は、発光装置だけでなく、表示装置に適用することもできる。本発明の一
態様の表示装置が有する表示素子は、ＥＬ素子などの発光素子に限られず、例えば、液晶
素子、電気泳動素子、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用い
た表示素子、エレクトロウェッティング素子、カーボンナノチューブを用いた表示素子な
どが挙げられる。
【０２０４】
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。
【０２０５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる二次電池について図
８及び図９を用いて説明する。本実施の形態では、可撓性を有する二次電池である、ラミ
ネート型の二次電池について説明する。
【０２０６】
図８（Ａ）にラミネート型の二次電池の上面を示す。また、図８（Ａ）中の一点鎖線Ｍ１
−Ｎ１間の断面の模式図を図８（Ｂ）に示す。
【０２０７】
図８（Ａ）、（Ｂ）に示す二次電池は、正極２０３、負極２０６、セパレータ２０７、フ
ィルム２０８、フィルム２０９、及び電解液２１０を有する。正極２０３は、正極集電体
２０１及び正極活物質層２０２を有する。負極２０６は、負極集電体２０４及び負極活物
質層２０５を有する。
【０２０８】
フィルム２０８及びフィルム２０９は、外装体である。外装体で囲まれた領域には、シー
ト状の正極２０３と、セパレータ２０７と、シート状の負極２０６とが、積層して収容さ
れている。外装体で囲まれた領域は電解液２１０で満たされている。
【０２０９】
図８（Ｂ）においては、電極が２層（正極２０３と負極２０６）である例を示したが、電
極を２層よりも多くすることで、二次電池の容量を維持したまま、二次電池の面積（サイ
ズ）を小さくすることができる。ただし、電極が４０層を超える場合、二次電池の厚さが
増し、可撓性を損なう恐れがある。したがって、二次電池に可撓性をもたせたい場合は、
電極の数は、４０層以下、好ましくは２０層以下とする。また、正極集電体２０１の両面
に正極活物質層２０２を塗布する、又は負極集電体２０４の両面に負極活物質層２０５を
塗布する、など、両面塗布を行う場合は、二次電池の容量を維持したまま電極を１０層以
下に減らすこともできる。
【０２１０】
シート状の正極２０３と、セパレータ２０７と、シート状の負極２０６との積層は、ヒー
トシールを行うことによって封止することができる。
【０２１１】
本明細書でヒートシールとは、加熱圧着により封止することを指しており、基材フィルム
にパートコートされている接着層か、ラミネートフィルムの融点の低い最外層又は最内層
を熱によって溶かし、加圧によって接着することをいう。
【０２１２】
二次電池は、薄く柔軟性を有するフィルム（例えばラミネートフィルム）を外装体として
用いる。ラミネートフィルムとは、基材フィルムと接着性合成樹脂フィルムとの積層フィ
ルム、又は２種類以上の積層フィルムを指す。基材フィルムとしては、ＰＥＴやポリブチ
レンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリア
ミド、また無機蒸着フィルム、又は紙類を用いることができる。また、接着性合成樹脂フ
ィルムとしてはポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン、ア
クリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂などを用いることができる。ラミネートフィルム
はラミネート装置により、被処理体と熱圧着によりラミネートされる。なお、ラミネート
工程を行う前処理としてアンカーコート剤を塗布することが好ましく、ラミネートフィル
ムと被処理体との接着を強固なものとすることができる。アンカーコート剤としてはイソ
シアネート系などを用いることができる。
【０２１３】
正極集電体２０１及び負極集電体２０４は、外部との電気的接触を得る端子の役割も兼ね
ている。そのため、図８（Ａ）に示すように、正極集電体２０１及び負極集電体２０４の
一部は、フィルム２０８及びフィルム２０９から外側に露出するように配置される。電極
層数を増やして積層する場合には、複数の正極集電体２０１を超音波溶接によって電気的
に接続する、及び複数の負極集電体２０４を超音波溶接によって電気的に接続する。なお
、図８（Ｂ）では負極集電体２０４の一部は、フィルム２０９から外側に突出して延在し
ている。
【０２１４】
また、図８（Ａ）は、フィルム２０８とフィルム２０９を用いて封止する例であるが特に
限定されず、１枚のフィルムの中央を折り、それを外装体としてもよい。図８（Ａ）、（
Ｂ）とは異なる例を図９に示す。フィルム２１８を中央で折り曲げて２つの端部を重ね、
３辺を接着層で封止する構造とする。その作製方法は、図９を用いて以下に説明する。
【０２１５】
まず、フィルム２１８を中央で折り、図９（Ａ）に示す状態とする。そして図９（Ｂ）に
示すように二次電池を構成する正極集電体２１１、セパレータ２１７、負極集電体２１４
を積層したものを用意する。そして図９（Ｃ）に示す封止層２２５を有するリード電極２
２６を２つ用意する。リード電極２２６はリード端子とも呼ばれ、二次電池の正極又は負
極を外装フィルムの外側へ引き出すために設けられる。そして、一つのリード電極と、正
極集電体２１１の突出部を超音波溶接などにより、電気的に接続する。正極集電体２１１
の突出部と接続するリード電極は、材料としてアルミニウムを用いる。そしてもう一つの
リード電極と、負極集電体２１４の突出部を超音波溶接などにより、電気的に接続する。
負極集電体２１４の突出部と接続するリード電極は、材料としてニッケルメッキを施した
銅を用いる。そして、電解液を入れるための一辺を残すため、フィルム２１８の２辺に対
して熱圧着を行って封止する。熱圧着の際、リード電極に設けられた封止層２２５も溶け
てリード電極とフィルム２１８との間を固定される。そして、減圧雰囲気下、或いは不活
性雰囲気下で所望の量の電解液をフィルム２１８が袋状となった内側に滴下する。そして
、最後に、熱圧着をせずに残していたフィルムの周縁に対して熱圧着を行って封止する。
こうして図９（Ｄ）に示す二次電池２０を作製することができる。図９（Ｄ）中の点線と
端面の領域は熱圧着領域２２７である。
【０２１６】
図９（Ｄ）中の一点鎖線Ｍ２−Ｎ２間の断面図の一例を図９（Ｅ）に示す。図９（Ｅ）に
示すように、正極集電体２１１、正極活物質層２１２、セパレータ２１７、負極活物質層
２１５、負極集電体２１４の順で積層されたものが、折り曲げたフィルム２１８に挟まれ
、さらに端部において接着層２３１で封止されており、その他の空間には電解液２３２を
有している。
【０２１７】
ここで図９（Ｆ）を用いて二次電池の充電時の電流の流れを説明する。リチウムを用いた
二次電池を一つの閉回路とみなした時、リチウムイオンの動きと電流の流れは同じ向きに
なる。なお、リチウムを用いた二次電池では、充電と放電でアノード（陽極）とカソード
（陰極）が入れ替わり、酸化反応と還元反応とが入れ替わることになるため、反応電位が
高い電極を正極と呼び、反応電位が低い電極を負極と呼ぶ。したがって、本明細書におい
ては、充電中であっても、放電中であっても、逆パルス電流を流す場合であっても、充電
電流を流す場合であっても、正極は「正極」又は「＋極（プラス極）」と呼び、負極は「
負極」又は「−極（マイナス極）」と呼ぶこととする。酸化反応や還元反応に関連したア
ノード（陽極）やカソード（陰極）という用語を用いると、充電時と放電時とでは、逆に
なってしまい、混乱を招く可能性がある。したがって、アノード（陽極）やカソード（陰
極）という用語は、本明細書においては用いないこととする。仮にアノード（陽極）やカ
ソード（陰極）という用語を用いる場合には、充電時か放電時かを明記し、正極（プラス
極）と負極（マイナス極）のどちらに対応するものかも併記することとする。
【０２１８】
例えば、図９（Ｆ）に示す２つの端子に充電器を接続すると、二次電池２０が充電される
。二次電池２０の充電が進めば、電極間の電位差は大きくなる。図９（Ｆ）では、二次電
池２０の外部の端子から、正極集電体２１１の方へ流れ、二次電池２０の中において、正
極集電体２１１から負極集電体２１４の方へ流れ、負極集電体２１４から二次電池２０の
外部の端子の方へ流れる電流の向きを正の向きとしている。つまり、充電電流の流れる向
きを電流の向きとしている。
【０２１９】
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。
【０２２０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光パネルについて図１０〜図１８を用いて説明す
る。
【０２２１】
本実施の形態の発光パネルは、容量素子と、発光素子と、スイッチ（スイッチ素子などと
もいう）と、を有する。本実施の形態の発光パネルは、スイッチをオフにすることで容量
素子の電極間の電圧が保持されるため、電源の供給を停止した場合でもデータの保持が可
能である。したがって、本発明の一態様の発光装置に用いることで、消費電力を低減する
ことができる。また、１回の充電により長時間の使用が可能な発光装置を実現できる。
【０２２２】
具体的には、本実施の形態の発光パネルは、第１のスイッチと、第２のスイッチと、容量
素子と、発光素子と、を有する。第１のスイッチは、容量素子の一方の電極に電気的に接
続される。第２のスイッチは、容量素子の他方の電極に電気的に接続される。容量素子は
、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有する。発光素子は、該電圧に応じて発光す
る機能を有する。容量素子が該電圧を保持する期間において、第１のスイッチ及び第２の
スイッチは非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断され
る。
【０２２３】
または、本実施の形態の発光パネルは、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、
第３のトランジスタと、容量素子と、発光素子と、を有する。第１のトランジスタのゲー
トは、第１の配線に電気的に接続される。第１のトランジスタのソース又はドレインの一
方は、第２の配線に電気的に接続され、他方は、容量素子の一方の電極、及び第３のトラ
ンジスタのゲートに電気的に接続される。第２のトランジスタのソース又はドレインの一
方は、第３の配線に電気的に接続され、他方は、容量素子の他方の電極、及び第３のトラ
ンジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続される。第３のトランジスタのソー
ス又はドレインの他方は、第４の配線に電気的に接続される。容量素子は、ビデオ信号に
応じた電圧を保持する機能を有する。発光素子は、該電圧に応じて発光する機能を有する
。容量素子が電位を保持する期間において、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタ
は非導通状態であり、ビデオ信号の供給に用いた駆動回路とは電気的に遮断されていても
よい。または、容量素子が電位を保持する期間において、第２の配線の電位を第１の配線
の電位にする動作と、第４の配線の電位を第３の配線の電位にする動作と、第１の配線と
第２の配線と第３の配線と第４の配線とに電位の供給を停止する動作とを行ってもよい。
【０２２４】
スイッチとしては、酸化物半導体を有するトランジスタを用いることが好ましい。酸化物
半導体は、シリコン等と比較してバンドギャップが広いため、トランジスタのオフ電流値
を極めて小さくすることができる。また、酸化物半導体を有するトランジスタは、アモル
ファスシリコン又はポリシリコン等を有するトランジスタと比較して、温度依存性が低い
ため、発光パネルを広い温度範囲で使用することができる。例えば、上記の第１のトラン
ジスタと第２のトランジスタとは、それぞれ酸化物半導体を有することが好ましい。
【０２２５】
図１０（Ａ）に、発光パネルが有する回路（画素、画素回路ともいう）の一例を示す。
【０２２６】
図１０（Ａ）の回路１４０は、発光素子１０１と、容量素子１０２と、第１のトランジス
タ１０３と、第２のトランジスタ１０４と、第３のトランジスタ１０５とを有する。発光
パネルは回路１４０を１個又は複数個有している。図１０（Ｂ）のように、発光パネルは
、回路１４０がマトリクス状に配置された回路１５０を有していてもよい。
【０２２７】
第１のトランジスタ１０３は、ゲートが配線ＧＬ（ゲート線ともいう）に電気的に接続さ
れている。ソース又はドレインの一方が、配線ＳＬ（ソース線ともいう）に電気的に接続
されている。ソース又はドレインの他方が、容量素子１０２の一方の電極と、第３のトラ
ンジスタ１０５のゲートと、に電気的に接続されている。
【０２２８】
第２のトランジスタ１０４は、ゲートが配線ＧＬに電気的に接続されている。ソース又は
ドレインの一方が、容量素子１０２の他方の電極と、発光素子１０１の一方の電極と、第
３のトランジスタ１０５のソース又はドレインの一方と、に電気的に接続されている。ソ
ース又はドレインの他方が、配線Ｖ０と電気的に接続されている。
【０２２９】
第３のトランジスタ１０５のソース又はドレインの他方は、配線ＡＮＯＤＥに電気的に接
続されている。
【０２３０】
発光素子１０１の他方の電極は、配線ＣＡＴＨＯＤＥに電気的に接続されている。
【０２３１】
なお、図１０（Ｂ）の回路１５０では、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥ、及び配線
Ｖ０は図示していないが、図１０（Ａ）と同様に各回路１４０に配置されている。もしく
は、これらの配線を複数の回路１４０で共有していてもよい。例えば、配線Ｖ０は、配線
ＧＬ方向に隣接する２つの回路１４０において共有されていてもよい。また、配線ＣＡＴ
ＨＯＤＥは、配線ＳＬ方向に隣接する２つの回路１４０において共有されていてもよい。
【０２３２】
配線ＧＬは、第１のトランジスタ１０３の導通（オン又は導通状態ともいう）又は非導通
（オフ又は非導通状態ともいう）を制御する電位、及び、第２のトランジスタ１０４の導
通又は非導通を制御する電位を供給（入力、伝送ともいう）する機能を有する。
【０２３３】
配線ＳＬは、ビデオ信号（データ、信号、映像信号、又は画像信号などともいう）に応じ
た電位を供給する機能を有する。
【０２３４】
配線Ｖ０は、容量素子１０２の他方の電極に電源電位を供給する機能を有する。配線ＡＮ
ＯＤＥは、発光素子１０１の一方の電極（図１０（Ａ）の例ではアノード電極）に電源電
位を供給する機能を有する。配線ＣＡＴＨＯＤＥは、発光素子１０１の他方の電極（図１
０（Ａ）の例ではカソード電極）に電源電位を供給する機能を有する。
【０２３５】
発光素子１０１は、例えばＥＬ素子などの発光素子であり、アノード電極からカソード電
極に電流が流れることで、その電流値に応じた表示（発光）を行う機能を有する。
【０２３６】
第１のトランジスタ１０３は、配線ＳＬの電位（Ｖｉｎともいう）を、容量素子１０２の
一方の電極と、第３のトランジスタ１０５のゲートと、に供給する機能を有する。
【０２３７】
第２のトランジスタ１０４は、配線Ｖ０の電位（Ｖ０ともいう）を、容量素子１０２の他
方の電極に供給する機能を有する。
【０２３８】
容量素子１０２は、配線ＳＬと配線Ｖ０との電位差に応じた電圧（Ｖｉｎ−Ｖ０ともいう
）を保持する機能を有する。すなわち、ビデオ信号に応じた電圧を保持する機能を有する
。また、容量素子１０２は、第３のトランジスタ１０５のゲートとソース又はドレインの
一方との間の電位差に応じた電圧を保持する機能を有する。なお、ここでは、ビデオ信号
に応じた電圧とは、配線ＳＬの電位Ｖｉｎと配線Ｖ０の電位Ｖ０との差に応じた電圧（Ｖ
ｉｎ−Ｖ０）を指している。
【０２３９】
第３のトランジスタ１０５は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて、発光素子１０
１に流れる電流を制御する機能を有する。
【０２４０】
したがって、発光素子１０１は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて表示を行う機
能を有する。
【０２４１】
次に、図１０の回路１４０の動作について説明する。
【０２４２】
＜書込動作＞
ビデオ信号の書込動作は以下のように行われる。まず、配線ＧＬに、第１のトランジスタ
１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に導通するような電位を供給する。すると、第
１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に導通し、容量素子１０２の
一方の電極と配線ＳＬとが導通し、容量素子１０２の他方の電極と配線Ｖ０とが導通する
。そして、容量素子１０２の電極間に、配線ＳＬと配線Ｖ０との電位差に応じた電圧が入
力される。すなわち、容量素子１０２にはビデオ信号に応じた電圧が入力される。このよ
うにして、回路１４０にビデオ信号が書き込まれる。なお、配線Ｖ０は、回路１４０を初
期化（初期化動作ともいう）する電位を供給することができるともいえる。すなわち、回
路１４０では、書込動作と初期化動作を同時に行うことができる。
【０２４３】
なお、初期化動作と書込動作とを別々に行ってもよい。その場合、第１のトランジスタ１
０３のゲートと第２のトランジスタ１０４のゲートとには、別々の配線が接続されていて
もよい。そして、第２のトランジスタ１０４を導通させ、配線Ｖ０と容量素子１０２の他
方の電極とを電気的に接続させて初期化する。その後、第１のトランジスタ１０３を導通
させ、配線ＳＬと容量素子１０２の一方の電極とを電気的に接続させてビデオ信号の書き
込みを行えばよい。
【０２４４】
また、書込動作の際、配線Ｖ０の電位を配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位以上にしておくことで
、書込動作中にも発光素子１０１に電流を流すことができる。また、配線Ｖ０の電位を配
線ＣＡＴＨＯＤＥの電位以下にしておくことで、書込動作中に発光素子１０１に電流が流
れることを防止できる。また、配線Ｖ０の電位と配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位を等しくして
おくと電源の数を少なくすることができる。例えば、配線Ｖ０の電位は０Ｖとすることが
できるが、これに限定されない。
【０２４５】
＜保持動作＞
ビデオ信号の保持動作は以下のようにして行われる。配線ＧＬに、第１のトランジスタ１
０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になるような電位を供給する。すると、
第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になり、容量素子
１０２の一方の電極が配線ＳＬと非導通になり、容量素子１０２の他方の電極が配線Ｖ０
と非導通になる。そして、容量素子１０２の電極間には、書込動作において入力された電
圧が保持される。すなわち、容量素子１０２にはビデオ信号に応じた電圧が保持されるこ
とになる。容量素子１０２に電圧が保持されている間、発光素子１０１は保持された電圧
に応じて表示を行うことが可能である。
【０２４６】
＜表示動作＞
表示動作は以下のように行われる。第３のトランジスタ１０５に、ゲートとソースとの間
の電圧に応じて電流が流れる。具体的には、該電圧が第３のトランジスタ１０５のしきい
値電圧を上回っているとき、該電流が流れる。すると、第３のトランジスタ１０５に直列
に電気的に接続された発光素子１０１にも、配線ＡＮＯＤＥから配線ＣＡＴＨＯＤＥの方
向に該電流が流れる。そして、発光素子１０１は、該電流に応じて表示を行うことが可能
である。ここで、第３のトランジスタ１０５のゲートとソースとの間の電圧は容量素子１
０２に保持された電圧であるため、発光素子１０１は容量素子１０２に保持された電圧に
応じて表示を行うことになる。
【０２４７】
以上のように、回路１４０では、容量素子１０２と配線ＳＬとの間に第１のトランジスタ
１０３が配置され、且つ、容量素子１０２と配線Ｖ０との間に第２のトランジスタ１０４
が配置されている。そして、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とを
非導通にすることで、容量素子１０２に保持された電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制
することができる。その結果、回路１４０に書き込まれたビデオ信号の保持が可能である
。
【０２４８】
また、回路１４０では、配線ＧＬ、配線ＳＬ、配線Ｖ０、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨ
ＯＤＥへの電位の供給を停止した場合でも、容量素子１０２は電圧を保持することができ
る。すなわち、電源の供給を停止した場合でも、容量素子１０２は電圧を保持することが
できる。そのため、回路１４０と、ビデオ信号を書き込む際に用いる駆動回路（駆動装置
ともいう）とを電気的に遮断した場合でも、容量素子１０２の電圧を保持することができ
る。駆動回路を取り外すことも可能であり、発光装置の小型化やコスト低減が可能である
。なお、駆動回路を取り外さずに、回路１４０との電気的な遮断を行うだけでもよい。
【０２４９】
＜再表示動作＞
再び表示を行う際（再表示動作ともいう）は、少なくとも配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴ
ＨＯＤＥに電位を供給することで、保持されたビデオ信号に応じて表示を行うことができ
る。そのため、再表示動作は、書込動作と比較して電源の数を少なくすることができ、書
込動作と比較して消費電力を低減することができる。また、再表示動作に用いる回路は、
駆動回路に比べて小型化又は低消費電力化などが可能である。
【０２５０】
上記書込動作、保持動作、表示動作、再表示動作を行っている４つの期間を、それぞれ、
書込期間、保持期間、表示期間、再表示期間と呼んでもよい。
【０２５１】
次に、回路１４０において、容量素子１０２に保持された電圧の変動を抑制する手段の例
について説明する。
【０２５２】
まず、上述した回路１４０のように、容量素子１０２の一方の電極と配線ＳＬとの間に第
１のトランジスタ１０３を設け、容量素子１０２の他方の電極と配線Ｖ０との間に第２の
トランジスタ１０４を設けることが挙げられる。
【０２５３】
そして、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４において、非導通時に
流れる電流（オフ電流、リーク電流ともいう）を極力小さくすることが好ましい。
【０２５４】
オフ電流を小さくする手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ
１０４として酸化物半導体を用いたトランジスタを用いることが挙げられる。酸化物半導
体は、例えばシリコンと比較してバンドギャップが広い。そのため、酸化物半導体を有す
るトランジスタは、オフ電流を極めて小さくすることができる。
【０２５５】
なお、トランジスタの材料は酸化物半導体以外に、元素周期表における第１４族の半導体
（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半導体等の様々な半導体を用い
ることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結晶半導体
等を用いることができる。
【０２５６】
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のト
ランジスタ１０４のチャネル長を大きくすることが挙げられる。例えば、第１のトランジ
スタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル長をチャ
ネル幅より大きくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ
１０４の少なくとも一方のチャネル長を、第３のトランジスタのチャネル長より大きくし
てもよい。
【０２５７】
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のト
ランジスタ１０４のチャネル幅を小さくすることが挙げられる。例えば、第１のトランジ
スタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル幅をチャ
ネル長より小さくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ
１０４の少なくとも一方のチャネル幅を、第３のトランジスタのチャネル幅より小さくし
てもよい。
【０２５８】
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、第１のトランジスタ１０３及び第２のト
ランジスタ１０４をマルチゲート構造にすることが挙げられる。いずれか一方のトランジ
スタをマルチゲート構造にしてもよい。
【０２５９】
なお、トランジスタのサイズは上記以外とすることも可能である。例えば、第１のトラン
ジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方において、チャネル長をチ
ャネル幅と同じ又はチャネル幅より大きくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３
又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャネル長を、第３のトランジスタの
チャネル長より小さくしてもよい。また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジ
スタ１０４の少なくとも一方において、チャネル幅をチャネル長より大きくしてもよい。
また、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４の少なくとも一方のチャ
ネル幅を、第３のトランジスタのチャネル幅より大きくしてもよい。これらにより、トラ
ンジスタのスイッチング速度を大きくすることができる。
【０２６０】
また、オフ電流を小さくする他の手段としては、トランジスタのゲート絶縁膜に起因する
リーク電流を低減することが挙げられる。ゲート絶縁膜が高誘電率の材料を含むことで、
リーク電流を低減することができる。例えば、ゲート絶縁膜は、酸化ハフニウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化ランタン等を含んでいてもよい。また、ゲート絶縁膜を厚くすることで
も、リーク電流を低減することができる。例えば、ゲート絶縁膜は、ゲート電極より厚い
領域を有していてもよい。
【０２６１】
なお、第３のトランジスタ１０５の材料は、酸化物半導体、元素周期表における第１４族
の半導体（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半導体等の様々な半導
体を用いることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結
晶半導体等を用いることができる。特に、酸化物半導体を有するトランジスタは、例えば
非晶質シリコンを有するトランジスタと比較して電界効果移動度などの電気特性又は信頼
性が良好であるため、好適である。また、第１のトランジスタ１０３、第２のトランジス
タ１０４、及び第３のトランジスタ１０５の全てに酸化物半導体を用いることは、それら
のトランジスタを同一工程で作製することができるため、好適である。
【０２６２】
発光パネルが有する回路の他の一態様を図１１（Ａ）に示す。図１１（Ａ）に示すように
、配線ＳＬは、保護回路１１１に電気的に接続されていてもよい。また、配線ＧＬは、保
護回路１２１に電気的に接続されていてもよい。
【０２６３】
図１１（Ｂ）は、配線ＳＬに電気的に接続された保護回路１１１の一例である。配線ＳＬ
は、ダイオード接続されたトランジスタ１１２を介して配線１１４に電気的に接続されて
いる。また、配線ＳＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１１３を介して配線１１５
に電気的に接続されている。配線１１４には高電位の電源電位が供給され、配線１１５に
は低電位の電源電位が供給される。
【０２６４】
図１１（Ｃ）は、配線ＧＬに電気的に接続された保護回路１２１の一例である。配線ＧＬ
は、ダイオード接続されたトランジスタ１２２を介して配線１２４に電気的に接続されて
いる。また、配線ＧＬは、ダイオード接続されたトランジスタ１２３を介して配線１２５
に電気的に接続されている。配線１２４には高電位の電源電位が供給され、配線１２５に
は低電位の電源電位が供給される。
【０２６５】
なお、トランジスタ１１２、１１３、１２２、１２３の材料は、酸化物半導体、元素周期
表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体、有機半導体、化合物半
導体等の様々な半導体を用いることができる。また、非晶質半導体、微結晶半導体、多結
晶半導体、又は単結晶半導体等を用いることができる。
【０２６６】
発光パネルが有する回路の他の一態様を図１２に示す。図１２の回路において、第１のト
ランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０４は、バックゲート（第２のゲートともい
う）を有している。そして、第１のトランジスタ１０３のバックゲートは配線ＢＧＬに電
気的に接続されている。また、第２のトランジスタ１０４のバックゲートは配線ＢＧＬに
電気的に接続されている。配線ＢＧＬは、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジ
スタ１０４のしきい値電圧を調整する機能を有する。そのため、第１のトランジスタ１０
３及び第２のトランジスタ１０４が、仮にノーマリーオンである場合でも、配線ＢＧＬか
ら電位を供給することで導通又は非導通を制御することができる。なお、配線ＢＧＬを設
けずに、各バックゲートは配線ＧＬに電気的に接続されていてもよい。
【０２６７】
なお、図１２の発光パネルにおいて、第１のトランジスタ１０３のバックゲートと第２の
トランジスタ１０４のバックゲートとは、異なる配線に電気的に接続されていてもよい。
また、第３のトランジスタ１０５においても、バックゲートを有してもよい。第３のトラ
ンジスタ１０５のゲートとバックゲートとを電気的に接続することで、第３のトランジス
タ１０５の電流供給能力を向上させることができる。また、第３のトランジスタ１０５の
ゲートとバックゲートを別々の配線に電気的に接続し、バックゲートにしきい値電圧を調
整する機能を持たせてもよい。
【０２６８】
上記の手段の少なくとも一を用いることでオフ電流を低減することができる。そして、上
記手段を併用することで、各々の手段が相乗的に作用しさらにオフ電流を小さくすること
ができる。
【０２６９】
＜停止動作＞
次に、回路１４０にビデオ信号を保持している期間において、回路１４０の駆動を停止す
る動作（停止動作ともいう）について説明する。ここで、駆動を停止する動作とは、回路
１４０の各配線への電位の供給を停止する動作を指す。
【０２７０】
まず、保持期間の初期状態は、第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４と
が共に非導通であり、発光素子１０１で表示が行われている状態とする。なお、上記の保
持動作を停止動作の一部として考えてもよい。その場合、動作（０）として、配線ＧＬに
第１のトランジスタ１０３と第２のトランジスタ１０４とが共に非導通になるような電位
を供給し、初期状態にする。当該非導通になるような電位を、配線ＣＡＴＨＯＤＥと同電
位にすることで、再表示動作における電源の数を低減することができる。なお、同電位と
は、完全に電位が一致する場合だけでなく、設定上の微差を考慮し概略等しい電位を含ん
でいてもよい。
【０２７１】
次に、動作（１）として、配線ＳＬ及び配線Ｖ０を、配線ＧＬと同電位にする。この動作
（１）を行うことで、再表示動作における電源の数を低減することができる。また、動作
（０）と動作（１）と同時に行い、配線ＧＬと配線ＳＬと配線Ｖ０とを同時に同電位とし
てもよい。しかし、動作（０）と動作（１）とを分けて行う方が、容量素子１０２の電圧
の変動又は電圧の消失を極力抑制することができる。また、配線ＳＬを配線ＧＬと同電位
にした後、配線Ｖ０を配線ＧＬと同電位にしてもよく、その逆の順序でもよい。なお、動
作（１）は行わなくてもよい。
【０２７２】
次いで、動作（２）として、配線ＡＮＯＤＥを配線ＣＡＴＨＯＤＥと同電位にする。する
と、発光素子１０１の表示が消える。この動作（２）を行うことで、後の動作（３）で電
位の供給を停止した際に急激な電位の低下を防止でき、容量素子１０２の電圧の変動又は
電圧の消失を極力抑制することができる。また、動作（１）と動作（２）とを同時に行っ
てもよいが、分けて行う方が容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制する
機能が高まる。また、動作（１）と動作（２）の順番を逆にしてもよいが、動作（１）の
後に動作（２）を行う方が容量素子１０２の電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制する機
能が高まる。なお、急激な電位の低下が特に問題にならない場合などは、動作（２）を行
わなくてもよい。
【０２７３】
最後に、動作（３）として、回路１４０の各配線への電位の供給を停止し、回路１４０の
駆動を停止する。具体的には、回路１４０と、ビデオ信号を書き込むために用いた駆動回
路とを電気的に遮断する。駆動回路を遮断しても容量素子１０２の電圧を保持することが
できるため、駆動回路を取り外し、回路１４０を有する発光パネルのみで使用することが
できる。駆動回路を取り外し駆動回路と発光パネルを分離することで、発光パネルの小型
化、軽量化、耐久性向上などが可能である。
【０２７４】
なお、上述の回路１４０のような回路構成であれば容量素子１０２の電圧の保持が可能で
あるため、上記停止動作を行わずに初期状態のまま回路１４０の駆動を停止してもよい。
しかし、停止動作を行うことで、再表示動作における電源の数の低減、又は、保持期間に
おける電圧の変動又は電圧の消失を極力抑制することが可能である。そのため、回路１４
０のような回路構成において上記停止動作を行うことは極めて有効である。
【０２７５】
なお、保持したビデオ信号を消去し、再び書き込みを行う場合は、再度上述した書込動作
を行えばよい。
【０２７６】
また、図１０（Ｂ）のように、回路１４０をマトリクス状に有する場合、複数の画像を保
持することも可能である。例えば、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍ（ｍは１以上の整数）のう
ち奇数行（ｍ＝１、３、５、７など）に電気的に接続された複数の回路１４０に第１のビ
デオ信号を保持し、偶数行（ｍ＝２、４、６、８など）に電気的に接続された複数の回路
１４０に第２のビデオ信号を保持する。そして、再表示期間において、該奇数行の回路１
４０と、該偶数行の回路１４０とを切り替えて動作させることで、複数の表示を行うこと
ができる。具体的には、再表示期間のうちの第１の期間において、該奇数行の回路１４０
の配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給し、再表示期間のうちの第２の期
間において、該偶数行の回路１４０の配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供
給すればよい。奇数行と偶数行とに切り替えて電位を供給することができる選択回路を設
けてもよい。同様に、３つ以上の画像を保持することもできる。
【０２７７】
回路１４０の停止動作の別の例を示す。以下の例では、上記の停止動作よりもデータの保
持能力をさらに高めることができる。
【０２７８】
上記の停止動作では、配線ＧＬに第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ１０
４を非導通にする電位を供給する。当該電位を例えば０Ｖとすることで、それらを非導通
にすることができる。しかしながら、第１のトランジスタ１０３及び第２のトランジスタ
１０４がノーマリーオンである場合、配線ＧＬの電位を０Ｖとしてもオフ状態とならず、
電流が流れてしまう可能性がある。
【０２７９】
そこで、本発明の一態様では、上記停止動作の動作（１）において、配線ＳＬ又は配線Ｖ
０の電位をより高く設定する。高い電位とすることで、たとえ第１のトランジスタ１０３
又は第２のトランジスタ１０４がノーマリーオンであった場合でも、電流が流れてしまう
ことを抑制することができる。その結果、回路１４０におけるビデオ信号の消失を抑制す
ることができる。配線ＳＬ又は配線Ｖ０が当該高い電位に設定されることで、回路１４０
の再表示動作の際に、保持したビデオ信号に応じて再表示を行うことができる。
【０２８０】
例えば、配線ＳＬ又は配線Ｖ０の電位は、配線ＧＬの電位より高くしておけばよい。特に
、配線ＳＬ又は配線Ｖ０は、配線ＡＮＯＤＥと同電位とすることで、電源の数を減らすこ
とができる。ただし、配線ＡＮＯＤＥと同電位にしなくてもよい。
【０２８１】
また、配線ＳＬ及び配線Ｖ０の両方を高い電位としてもよい。その場合、配線ＳＬと配線
Ｖ０とを同電位とすることで、電源の数を減らすことができる。ただし、配線ＳＬと配線
Ｖ０とを異なる電位としてもよい。例えば、第２のトランジスタ１０４より第１のトラン
ジスタ１０３の方が、電流が流れやすい場合、配線ＳＬの電位を配線Ｖ０の電位より大き
くすることで、第１のトランジスタ１０３に電流が流れにくくすることができる。同様に
、配線ＳＬの電位を配線Ｖ０の電位より小さくしてもよい。
【０２８２】
なお、図１１の発光パネルのように、配線ＳＬが保護回路１１１と電気的に接続されてい
る場合、配線ＳＬに供給する上記高い電位を配線１１４又は配線１１５から供給すること
ができる。この構成を適用することで、停止動作の際に保護回路１１１に供給される電源
電位を配線ＳＬに供給する上記高い電位として兼用することができる。
【０２８３】
または、本発明の一態様では、上記停止動作の動作（０）の際に、配線ＧＬの電位をより
低く設定する。低い電位とすることで、たとえ第１のトランジスタ１０３又は第２のトラ
ンジスタ１０４がノーマリーオンであった場合でも、電流が流れてしまうことを抑制する
ことができる。例えば、配線ＧＬを０Ｖより低くすることが好ましい。その結果、回路１
４０のビデオ信号の消失を抑制することができる。配線ＧＬが当該低い電位に設定される
ことで、回路１４０の再表示動作の際に、保持したビデオ信号に応じて再表示を行うこと
ができる。
【０２８４】
なお、第１のトランジスタ１０３又は第２のトランジスタ１０４がｎチャネル型である場
合は上記のように配線ＧＬを低い電位とし、ｐチャネル型である場合は配線ＧＬを高い電
位とすればよい。
【０２８５】
なお、図１１の発光パネルのように、配線ＧＬが保護回路１２１と電気的に接続されてい
る場合、配線ＧＬに供給する上記低い電位を配線１２４又は配線１２５から供給すること
ができる。この構成を適用することで、停止動作の際に保護回路１２１に供給される電源
電位を配線ＧＬに供給する上記低い電位として兼用することができる。
【０２８６】
＜変形例＞
図１３は、発光パネルが有する回路の一例を示す図である。図１３の回路１４０ａ及び回
路１４０ｂは、それぞれ、図１０（Ａ）の回路１４０と同様の接続関係を有している。図
１３において、図１０（Ａ）と異なる点は、発光素子１０１が回路１４０ａと回路１４０
ｂとにおいて共有されている点である。すなわち、発光素子１０１の一方の電極は、回路
１４０ａの第３のトランジスタ１０５ａを介して配線ＡＮＯＤＥａに電気的に接続されて
いるとともに、回路１４０ｂの第４のトランジスタ１０５ｂを介して配線ＡＮＯＤＥｂに
電気的に接続されている。
【０２８７】
図１０の回路１４０は、同じビデオ信号を長時間保持しておくことで、画素に焼き付きが
生じる恐れがある。そこで、図１３に示す発光パネルでは、回路１４０ａに表示するビデ
オ信号を書き込み、回路１４０ｂに該ビデオ信号の反転信号を書き込んでおく。そして、
回路１４０ａのビデオ信号により発光素子１０１を表示させ、所定期間後に、回路１４０
ｂの反転信号により発光素子１０１を表示させる。所定期間毎に、ビデオ信号と反転信号
とを切り替えることで、焼き付きを抑制することができる。
【０２８８】
ビデオ信号により表示を行う期間において配線ＡＮＯＤＥａに電位が供給され、反転信号
により表示を行う期間において配線ＡＮＯＤＥｂに電位が供給されるように、配線ＡＮＯ
ＤＥａと配線ＡＮＯＤＥｂとを切り替えるようにすればよい。例えば、発光パネルに、配
線ＡＮＯＤＥａと配線ＡＮＯＤＥｂとの導通を切り替えるための選択回路を設ければよい
。また、配線ＡＮＯＤＥｂと第３のトランジスタ１０５ｂとの間にスイッチを設けて、反
転信号により表示を行う場合に当該スイッチを導通させる構成としてもよい。また、当該
スイッチは、発光素子１０１と第３のトランジスタ１０５ｂとの間に設けられてもよく、
配線ＧＬ方向に隣接する画素間において第３のトランジスタ１０５ｂ同士の間に設けられ
ていてもよい。
【０２８９】
また、回路１４０ｂに、黒画像などの単一色の画像又は単一な階調の画像に基づく信号を
保持していてもよい。反転信号と同様に焼き付きを防止する効果を奏する。
【０２９０】
＜駆動回路＞
図１４に示す駆動回路５０１は、例えば図１０に示す回路１４０を駆動する機能を有する
。
【０２９１】
駆動回路５０１は、第１の回路５０２（ゲートドライバともいう）と、第２の回路５０３
（ソースドライバともいう）とを有する。また、ＣＰＵ、メモリ等を有していてもよい。
【０２９２】
第１の回路５０２は、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍに電位を供給する機能を有する。例えば
、配線ＧＬ１乃至配線ＧＬｍのいずれかは、図１０（Ａ）などの配線ＧＬと電気的に接続
されている。そして、第１の回路５０２は、第１のトランジスタ１０３及び第２のトラン
ジスタ１０４のゲートに電位を供給する機能を有する。また、第１の回路５０２は、図１
１の配線１２４、配線１２５、又は図１２の配線ＢＧＬに電位を供給する機能を有してい
てもよい。
【０２９３】
第２の回路５０３は、配線ＳＬ１乃至配線ＳＬｎ（ｎは１以上の整数）に電位を供給する
機能を有する。例えば、配線ＳＬ１乃至配線ＳＬｎのいずれかは、図１０（Ａ）などの配
線ＳＬと電気的に接続されている。そして、第２の回路５０３は、第１のトランジスタ１
０３を介して容量素子１０２の一方の電極に電位を供給する機能を有する。
【０２９４】
また、ｍ、ｎが２以上の場合、図１４の配線ＧＬ１乃至ＧＬｍ及び配線ＳＬ１乃至ＳＬｎ
は、図１０（Ｂ）の回路１５０の配線ＧＬ１乃至ＧＬｍ及び配線ＳＬ１乃至ＳＬｎに対応
する。
【０２９５】
また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）などの配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続され、配線
ＡＮＯＤＥに電位を供給する機能を有する。また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）など
の配線ＣＡＴＨＯＤＥに電気的に接続され、配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給する機能を
有する。また、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）の配線Ｖ０に電気的に接続され、配線Ｖ
０に電位を供給する機能を有する。また、駆動回路５０１は、図１３の配線ＡＮＯＤＥａ
、配線ＡＮＯＤＥｂに電位を供給する機能を有していてもよい。
【０２９６】
このように、駆動回路５０１は、図１０（Ａ）などの回路１４０の各配線に電位を供給し
、ビデオ信号の書き込みを行う機能と、ビデオ信号を保持させる機能と、ビデオ信号に応
じた表示を行わせる機能と、を有する。
【０２９７】
さらに、駆動回路５０１は、停止動作を行う機能を有する。駆動回路５０１は、当該停止
動作を行うことで、例えば回路１４０の保持期間におけるビデオ信号の消失を極力抑制す
ることができる。
【０２９８】
また、ビデオ信号の保持期間に関わらず、回路１４０と駆動回路５０１とを電気的に遮断
する際に当該停止動作を行うことで、回路１４０における急激な電圧の低下を抑制するこ
とができる。
【０２９９】
また、本実施の形態では、駆動回路５０１が、回路１４０を停止させる例について示した
が、他の回路においても適用することができる。さらに、駆動回路５０１は、回路１４０
のように保持機能を有する回路であっても、駆動することができる。例えば、駆動回路５
０１と保持機能を有さない回路とを電気的に遮断する前に、上記停止動作を行うことで、
急激な電圧の低下を抑制することができる。
【０３００】
図１４（Ｂ）は、第１の回路５０２の一例である。第１の回路５０２は、シフトレジスタ
ＳＲ１乃至ＳＲｍを有する。シフトレジスタには、信号ＲＥ、信号ＰＷ１乃至ＰＷ４、信
号ＣＫ１乃至ＣＫ４、及び信号ＳＰが入力される。信号ＲＥはリセット信号、信号ＰＷ１
乃至ＰＷ４はパルス幅制御信号、信号ＣＫ１乃至ＣＫ４はクロック信号、信号ＳＰはスタ
ートパルス信号である。各信号により、シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲｍから、配線ＧＬ
１乃至配線ＧＬｍに出力される信号が制御される。第１の回路５０２は、図１４（Ｂ）の
回路に限定されない。
【０３０１】
図１４（Ｃ）は、第２の回路５０３の一例である。第２の回路５０３は、選択回路ＳＳＤ
を有する。選択回路ＳＳＤには、信号Ｒ、信号Ｇ、信号Ｂ、及び信号ＳＭＰが供給される
。信号Ｒは赤色の階調表示に用いるビデオ信号、信号Ｇは緑色の階調表示に用いるビデオ
信号、信号Ｂは青色の階調表示に用いるビデオ信号、信号ＳＭＰはサンプリング信号であ
る。各ビデオ信号は、表示する階調数に応じて電圧値が制御される。選択回路ＳＳＤは、
複数の配線に対して共通のビデオ信号を用い、時分割によって駆動する回路である。例え
ば、配線ＳＬを３本１組とし、選択回路ＳＳＤは、配線ＳＬ１に信号Ｒを供給し、配線Ｓ
Ｌ２に信号Ｇを供給し、配線ＳＬ３に信号Ｂに供給するというように、順次ビデオ信号を
供給して、配線ＳＬに時分割でビデオ信号を出力する。そして、配線ＳＬ４には信号Ｒが
供給される。各信号により、シフトレジスタＳＲ１乃至ＳＲｍから、配線ＳＬ１乃至ＳＬ
ｎに出力される信号が制御される。第２の回路５０３は、図１４（Ｃ）の回路に限定され
ない。
【０３０２】
＜再表示回路＞
再表示動作は、例えば、図１０の回路１４０と図１４の駆動回路５０１とを電気的に遮断
した後、発光素子１０１の再表示を行う動作である。図１５は、再表示動作を行う回路（
再表示回路、又は電源回路ともいう）の一例である。
【０３０３】
図１５（Ａ）の再表示回路６０１は、２つの電源を有する回路の一例である。例えば、回
路１４０において、配線ＡＮＯＤＥ及び配線ＣＡＴＨＯＤＥに電位を供給することができ
る。
【０３０４】
図１５（Ｂ）は再表示回路６０１の一例である。再表示回路６０１は、電源６０２及び変
換回路（コンバータともいう）６０３を有する。変換回路６０３としては、直流変換回路
（ＤＣＤＣコンバータともいう）などを用いることができる。
【０３０５】
電源６０２には、例えば、リチウムイオン電池等の蓄電装置を用いる。ニッケル水素電池
、ニカド電池、又はリチウムイオンキャパシタ等の他の蓄電装置を用いてもよい。なお、
充放電が可能な二次電池を用いることが好ましい。ただし、一次電池を用いてもよい。
【０３０６】
また、電源６０２の充電が可能である場合、無線による充電を行ってもよい。その場合、
再表示回路６０１は、無線による充電用のアンテナ等を有する。
【０３０７】
変換回路６０３は、電源６０２の電位を所望の電位に変換し、配線ＡＮＯＤＥに供給する
機能を有する。なお、変換回路６０３を設けなくてもよい。
【０３０８】
図１５（Ｃ）の再表示回路６１１は、３つの電源を有する回路の一例である。例えば、回
路１４０において、配線ＡＮＯＤＥ、配線ＣＡＴＨＯＤＥ、配線Ｖ０、及び配線ＳＬに電
位を供給することができる。配線Ｖ０及び配線ＳＬに電位を供給する場合に適用できる。
また、配線Ｖ０と配線ＳＬとに異なる電位を供給する場合は、変換回路６０３の数を増や
し、出力端子の数を増やせばよい。また、配線Ｖ０及び配線ＳＬに、配線ＡＮＯＤＥ又は
配線ＣＡＴＨＯＤＥと同じ電位を供給する場合は、図１５（Ａ）の再表示回路６０１を適
用すればよい。図１５（Ｄ）は、再表示回路６１１の一例であり、図１５（Ｂ）に加えて
、配線Ｖ０及び配線ＳＬに電位を供給するための３つ目の電源を有する。当該３つ目の電
源として電源６０２の電位を用いることができる。このように、必要な電源の数に応じて
、変換回路６０３と出力端子の数を増減すればよい。
【０３０９】
図１５（Ｅ）は、図１５（Ｂ）の変形例である。電源６０２と配線ＡＮＯＤＥとの間に、
スイッチＳＷを有する。そして、スイッチＳＷのオンオフのタイミングを制御するタイマ
６２１を有する。スイッチＳＷ及びタイマ６２１によって、電源６０２と配線ＡＮＯＤＥ
との導通又は非導通を制御することができる。この構成により、再表示動作において点滅
表示が可能になる。なお、電源６０２と配線ＣＡＴＨＯＤＥとの間にスイッチＳＷを設け
てもよく、再表示回路と回路１４０等との間にスイッチＳＷを有していればよい。また、
スイッチＳＷ及びタイマ６２１を、図１５（Ｄ）に適用してもよい。
【０３１０】
図１５（Ｆ）は、図１３に示す回路で、再表示動作を行う回路の一例である。ビデオ信号
により表示を行う場合は、スイッチＳＷａをオンにし、スイッチＳＷｂをオフにして、電
源６０２と配線ＡＮＯＤＥａとを導通させる。一方、反転信号により表示を行う場合は、
スイッチＳＷｂをオンにし、スイッチＳＷａをオフにして、電源６０２と配線ＡＮＯＤＥ
ｂとを導通させる。このように、スイッチＳＷａとスイッチＳＷｂを有する切り替え回路
により、所定期間毎にビデオ信号と反転信号とを切り替えることができる。また、図１５
（Ｆ）の再表示回路を、複数の画像を保持する発光パネルに接続してもよい。その場合、
配線ＡＮＯＤＥａを奇数行の配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続し、配線ＡＮＯＤＥｂを偶数
行の配線ＡＮＯＤＥに電気的に接続することができる。
【０３１１】
上記の再表示回路を用いることで、発光パネルから駆動回路を取り外しても表示を行うこ
とができる。そのため、駆動回路を搭載できない発光パネルにとって極めて有効である。
駆動回路が搭載できないものの一例としては、小型であるもの、軽量であるもの、電源の
数に制限があるものなどが挙げられる。
【０３１２】
なお、駆動回路５０１を取り外さない場合は、駆動回路５０１から配線ＡＮＯＤＥ、配線
ＣＡＴＨＯＤＥ、配線Ｖ０、配線ＳＬに電位を供給することができるため、再表示回路を
用いなくてもよい。
【０３１３】
＜発光パネル＞
図１６（Ａ）の発光パネルは、発光素子８０１と、容量素子１０２と、スイッチＳＷ１と
、スイッチＳＷ２と、を有する。
【０３１４】
スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオンにすることで、発光パネルにビデオ信号が書き
込まれる。具体的には、容量素子１０２の一方の電極には、スイッチＳＷ１を介して電位
Ｖｉｎが供給される。また、容量素子１０２の他方の電極には、スイッチＳＷ２を介して
電位Ｖｐが供給される。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオフにすることで
、容量素子１０２の電極間には、電極間の電位差（Ｖｉｎ−Ｖｐ）が保持される。当該電
位差は、ビデオ信号に応じた電圧である。
【０３１５】
そして、発光素子１０１は、容量素子１０２に保持された電位差に応じて表示を行う機能
を有する。当該機能を有していれば、回路構成は特に限定されるものではない。容量素子
１０２の一方の電極と電位Ｖｉｎを供給する配線との間にスイッチＳＷ１を有し、容量素
子１０２の他方の電極と電位Ｖｐを供給する配線との間にスイッチＳＷ２を有していれば
よい。
【０３１６】
スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２としては、トランジスタを適用することができる。そ
の場合、上述のトランジスタのオフ電流を低減する手段を適用することができる。
【０３１７】
また、図１６（Ａ）の発光パネルは、上述の停止動作のうち動作（０）、動作（１）、及
び動作（３）を適用することができる。例えば、動作（０）として、スイッチＳＷ１及び
スイッチＳＷ２をオフにする。スイッチとしてトランジスタを用いた場合、トランジスタ
を非導通にするような電位をゲートに供給する。次に、動作（１）として、電位Ｖｉｎ及
び電位Ｖｐを、ゲートに供給した電位と同電位にする。そして、動作（３）として、発光
パネルの駆動を停止させる。具体的には、発光パネルと、ビデオ信号を書き込むために用
いた駆動回路とを電気的に遮断する。なお、ここで駆動回路は、電位Ｖｉｎと、電位Ｖｐ
と、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のオンオフを制御する電位を供給する機能を有す
るものである。
【０３１８】
このように、図１６（Ａ）の発光パネルにおいても、停止動作を行うことで、容量素子１
０２の電圧の変動又は電圧の消失を抑制することができる。
【０３１９】
図１６（Ｂ）の発光パネルは、図１６（Ａ）の具体例である。容量素子１０２に保持され
た電圧に応じて、トランジスタ１０５に流れる電流を制御し、発光素子１０１にも当該電
流が流れる。なお、図１６（Ｂ）の回路構成をより具体的に示したものが、図１０の回路
１４０である。図１０の回路１４０を適用する場合、電位Ｖｉｎが配線ＳＬから供給され
、電位Ｖｐが配線Ｖ０から供給され、電位Ｖａが配線ＡＮＯＤＥから供給され、電位Ｖｃ
が配線ＣＡＴＨＯＤＥから供給される。なお、配線ＡＮＯＤＥとトランジスタ１０５との
間にスイッチを設け、表示期間また再表示期間に当該スイッチの導通又は非導通を制御す
ることで、表示又は非表示を制御してもよい。
【０３２０】
図１６（Ｃ）の発光パネルは、図１６（Ｂ）の変形例である。図１６（Ｂ）と同様に、容
量素子１０２に保持された電圧に応じて、トランジスタ１０５に流れる電流を制御し、発
光素子１０１に当該電流を流すことができる。なお、図１６（Ｃ）では、保持動作の際に
配線ＣＡＴＨＯＤＥとトランジスタ１０５の間に設けられたスイッチＳＷ３を非導通とす
る電位を供給し、再表示動作の際にスイッチＳＷ３を導通させる電位を供給すればよい。
また電位Ｖｐは、配線ＣＡＴＨＯＤＥの電位Ｖｃと同電位である。
【０３２１】
図１６（Ｄ）の発光パネルは、図１６（Ａ）の具体例である。図１６（Ｄ）の発光パネル
は、発光素子８５１と、容量素子１０２と、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ２と、を有
する。発光素子８５１としては、液晶素子又は電気泳動素子等を用いることができる。発
光素子８５１の一方の電極は、容量素子１０２の一方の電極と電気的に接続されている。
発光素子８５１の他方の電極は、コモン線Ｖｃｏｍに電気的に接続されている。
【０３２２】
そして、容量素子１０２の一方の電極には、スイッチＳＷ１がオンの場合、スイッチＳＷ
１を介して電位Ｖｉｎが供給される。同様に、発光素子８５１の一方の電極にも電位Ｖｉ
ｎが供給される。容量素子１０２の他方の電極には、スイッチＳＷ２がオンの場合、スイ
ッチＳＷ２を介して電位Ｖｃｏｍが供給される。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳ
Ｗ２をオフにすることで、容量素子１０２の電極間には、電極間の電位差（Ｖｉｎ−Ｖｃ
ｏｍ）が保持される。当該電位差は、ビデオ信号に応じた電圧である。
【０３２３】
そして、発光素子８５１は、容量素子１０２に保持された電圧に応じて表示を行う機能を
有する。
【０３２４】
図１６（Ｅ）の発光パネルは、図１６（Ｄ）の変形例である。図１６（Ｄ）と異なる点は
、発光素子８５１の他方の電極が、容量素子１０２の他方の電極と電気的に接続され、か
つ、スイッチＳＷ２を介してコモン線Ｖｃｏｍに電気的に接続されている点である。
【０３２５】
図１６（Ｆ）の発光パネルは、図１６（Ｄ）の変形例である。図１６（Ｄ）と異なる点は
、発光素子８５１の他方の電極が、スイッチＳＷ３を介してコモン線Ｖｃｏｍに電気的に
接続されている点である。スイッチＳＷ３は、ビデオ信号の書込期間又は表示期間にオン
にすればよい。
【０３２６】
また、図１６（Ｄ）乃至図１６（Ｆ）は、図１６（Ａ）と同様に、停止動作のうち動作（
０）、動作（１）、及び動作（３）を適用することができる。例えば、動作（０）として
、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及びスイッチＳＷ３をオフにする。スイッチとして
トランジスタを用いた場合、トランジスタを非導通にするような電位をゲートに供給する
。次に、動作（１）として、電位Ｖｉｎ及び電位Ｖｃｏｍをゲートに供給した電位と同電
位にする。そして、動作（３）として、発光パネルの駆動を停止させる。具体的には、発
光パネルと、ビデオ信号を書き込むために用いた駆動回路とを電気的に遮断する。なお、
ここで駆動回路は、電位Ｖｉｎと、電位Ｖｃｏｍと、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２
のオンオフを制御する電位を供給する機能を有するものである。このように、図１６（Ｄ
）乃至図１６（Ｆ）の発光パネルにおいても、停止動作を行うことで、容量素子１０２の
電圧の変動又は電圧の消失を抑制することができる。
【０３２７】
上述した図１６（Ａ）乃至図１６（Ｆ）の発光パネルは、容量素子の一方の電極及び他方
の電極がそれぞれスイッチに電気的に接続されており、スイッチをオフすることで容量素
子の電極間の電圧を保持することができる。
【０３２８】
スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及びスイッチＳＷ３として、トランジスタを適用する
ことができる。その場合、上述のトランジスタのオフ電流を低減する手段を適用すること
ができる。
【０３２９】
以下では、発光パネルに対し、駆動回路と再表示回路とを切り替えて接続する場合の一例
を示す。
【０３３０】
図１７（Ａ）は、発光パネル７０１と駆動回路５０１とを接続している状態である。発光
パネル７０１は、図１０乃至図１３の回路１４０又は回路１５０を有している。発光パネ
ル７０１と駆動回路５０１とは、接続部７０２を介して接続されている。この状態で、上
記書込動作、保持動作、表示動作、及び停止動作を行うことができる。接続部７０２はＦ
ＰＣ等を有している。
【０３３１】
図１７（Ｂ）は、発光パネル７０１と再表示回路６０１とを接続している状態である。発
光パネル７０１と再表示回路６０１とは、接続部７０２とを介して接続されている。この
状態で、上記再表示動作を行うことができる。なお、再表示回路６０１に替えて、図１５
で示した他の回路を用いてもよい。
【０３３２】
このように、発光パネル７０１は、接続部７０２において、駆動回路５０１又は再表示回
路６０１と電気的に接続又は遮断することができる。これにより、駆動回路５０１を取り
外し、代わりに再表示回路６０１を取り付けることも可能である。
【０３３３】
なお、図１７では、発光パネル７０１と接続部７０２とを別々に記載しているが、発光パ
ネル７０１が接続部７０２を有していてもよい。
【０３３４】
図１８を用いて、より具体的に説明する。
【０３３５】
図１８（Ａ）は、駆動回路５０１を有する部材１５０１に、発光パネル７０１が設けられ
た状態である。この状態において、図１７で示した接続部７０２（図１８では省略）を介
して、発光パネル７０１と駆動回路５０１とが電気的に接続されている。そして、発光パ
ネル７０１に、駆動回路５０１からビデオ信号が書き込まれる。
【０３３６】
そして、保持期間において、発光パネル７０１と駆動回路５０１とを遮断した後、発光パ
ネル７０１から部材１５０１を取り外す。
【０３３７】
図１８（Ｂ）は、取り外された発光パネル７０１を、再表示回路６０１を有する部材１５
０２に設ける前の状態と設けた後の状態とを示している。
【０３３８】
図１８（Ｃ）は、図１８（Ｂ）の変形例であり、曲面を有する部材１５０３に発光パネル
７０１を適用した例である。部材１５０３には、再表示回路６０１が設けられている。な
お、部材１５０３は、湾曲した状態を常時維持しているものを適用することができる。ま
た、部材１５０３は、可撓性（柔軟性ともいう）を有し、平坦な状態から湾曲した状態に
変形可能なものでもよい。そのため、発光パネル７０１も可撓性基板を用いて作製される
ことが好ましい。可撓性を有する部材１５０３又は基板としては、プラスチック基板等が
挙げられる。
【０３３９】
図１８（Ｄ）は、図１８（Ｃ）の変形例である。再表示回路６０１が設けられた部材１５
０３に、複数の発光パネル７０１を設けることができる。発光パネル７０１を、付箋又は
切手などのように部材１５０３に張り付けることができる。部材１５０３に一つの再表示
回路６０１を設けるだけで、複数の発光パネル７０１を設けることができる。
【０３４０】
図１８（Ｅ）は、図１８（Ｄ）の変形例である。部材１５０３に、再表示回路６０１が設
けられた発光パネル７０１を設けることができる。図１８（Ｄ）と同様に、発光パネル７
０１を、付箋又は切手などのように部材１５０３に張り付けることができる。なお、部材
１５０３は、再表示回路６０１や接続配線等が不要であるため、部材１５０３の適用範囲
が大幅に向上する。
【０３４１】
また、部材１５０２又は部材１５０３にセンサを設け、センサからの信号に応じて、発光
パネル７０１の表示、非表示、表示の点滅、又は画像の切り替え等を行ってもよい。セン
サとしては、例えば、加速度センサ、角度センサ、温度センサ、又は光センサ等が挙げら
れ、センサによって、発光パネルの動きや、周囲の温度、又は入射光の強度等を検出する
ことができる。
【０３４２】
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。
【０３４３】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の使用例について図１９〜図２１を用いて
説明する。
【０３４４】
本発明の一態様の発光装置を用いて、使用できる温度範囲が広い電子機器や照明装置を作
製できる。または、本発明の一態様の発光装置を用いて、小型又は薄型の電子機器や照明
装置を作製できる。
【０３４５】
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともい
う）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタル
フォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携
帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
【０３４６】
本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内壁もしく
は外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
【０３４７】
本発明の一態様の発光装置は、図１９（Ａ）に示すように、衣服に取り付けられたデバイ
ス８０、８１に用いることができる。同様に、防護服に取り付ける照明装置としても用い
ることができる。また、腕章型デバイス８２や腕輪型デバイス８３のように用いることが
できる。
【０３４８】
また、図１９（Ｂ）に示すように、本発明の一態様の発光装置は、封止体４０の一部に開
口部８４を有し、ストラップ８５等を通すことができてもよい。開口部８４や発光部８６
の周囲は封止されており、大気中の水分や不純物が発光パネル等に侵入しないようにする
ことが好ましい。
【０３４９】
本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲で使用可能であるため、人間が立ち入れない
ほど高温又は低温の環境下でも使用することができる。例えば、産業用ロボットが有する
照明装置として、好適に用いることができる。
【０３５０】
図１９（Ｃ）はロボット１１００であり、胴部、脚部、頭部、腕部を有する。ロボット１
１００は、介護現場などで人間を支援する用途に使用することができる。また、工場内で
産業用ロボットとして使用することができる。ロボットの用途に応じて各種センサや素子
を搭載することができる。
【０３５１】
センサとしては、例えば、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、
液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量
、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むものを用いることができる
。センサを設けることにより、例えば、ロボット１１００が置かれている環境を示すデー
タ（温度など）を検出することができる。また、ロボット１１００は、検出した結果を記
憶するメモリを有していてもよい。
【０３５２】
例えば、ロボットが人や物の把持をする際には、圧力などを高精度で計測可能な触覚セン
サが必要である。そのため、ロボット１１００の全身に触覚センサを高密度に分布させる
ことが好ましい。
【０３５３】
本発明の一態様の発光装置は、ロボット１１００の胴部、脚部、頭部、腕部の少なくとも
いずれか一に組み込むことができる。例えば、ロボット１１００は、胴部の照明ユニット
１１０２、脚部の照明ユニット１１０３、頭部の照明ユニット１１０４、腕部の照明ユニ
ット１１０５の少なくともいずれか一を有していてもよく、これらに本発明の一態様の発
光装置を用いることができる。
【０３５４】
また、本発明の一態様の発光装置は、広い温度範囲で使用可能であるため、移動体（自動
車、航空機、電車、船舶等）の内装や外装に用いる表示部として好適である。
【０３５５】
例えば、無人輸送機を用いて、荷物を配送することができる。無人輸送機は、全地球測位
システム（ＧＰＳ）が搭載されている。無人輸送機は、機内に荷物を収納できてもよいし
、外装に荷物を固定する部分を有していてもよい。
【０３５６】
図１９（Ｄ）に、無人輸送機の一例としてヘリコプターを示す。ヘリコプターの機体の外
装に、表示部１１１１が設けられている。表示部１１１１には、本発明の一態様の可撓性
を有する発光装置を用いることが好ましい。
【０３５７】
荷物の受取人は、表示部１１１１を見て、荷物の内容、宛先、差出人等を確認することが
できる。ヘリコプターは、ドア１１１０から、荷物の出し入れが可能である。
【０３５８】
また、表示部１１１１は、タッチパネルの機能を有していてもよい。例えば、荷物の受取
人が、荷物を受け取るためのパスワードを入力することで、ドア１１１０のロックを解除
できてもよい。
【０３５９】
また、表示部１１１１は、生体センサ（指紋センサ、網膜センサ、静脈センサ等）を有し
ていてもよい。例えば、生体センサを用いて、表示部１１１１を操作する人が、荷物の受
取人かどうかを判断し、ドア１１１０のロックが解除されてもよい。
【０３６０】
本発明の一態様の発光装置を搭載する航空機は、ヘリコプターに限られず、飛行船、飛行
機等であってもよい。また、無人の移動体としては、航空機に限られず、自動車等であっ
てもよい。
【０３６１】
図２０（Ａ）〜（Ｄ）に、湾曲した表示部７０００を有する電子機器の一例を示す。表示
部７０００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。なお、表示部７０００は可撓性を有していてもよい。
【０３６２】
表示部７０００は、本発明の一態様の発光装置を用いて作製される。
【０３６３】
図２０（Ａ）に携帯電話機の一例を示す。携帯電話機７１００は、筐体７１０１、表示部
７０００、操作ボタン７１０３、外部接続ポート７１０４、スピーカ７１０５、マイク７
１０６等を有する。
【０３６４】
図２０（Ａ）に示す携帯電話機７１００は、表示部７０００にタッチセンサを備える。電
話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部
７０００に触れることで行うことができる。
【０３６５】
また、操作ボタン７１０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や、表示部７０００に
表示される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メイン
メニュー画面に切り替えることができる。
【０３６６】
図２０（Ｂ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７２００は、筐体７２
０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７２０３により筐体７２
０１を支持した構成を示している。
【０３６７】
図２０（Ｂ）に示すテレビジョン装置７２００の操作は、筐体７２０１が備える操作スイ
ッチや、別体のリモコン操作機７２１１により行うことができる。または、表示部７００
０にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作しても
よい。リモコン操作機７２１１は、当該リモコン操作機７２１１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７２１１が備える操作キー又はタッチパ
ネルにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映
像を操作することができる。
【０３６８】
なお、テレビジョン装置７２００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線に
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（
送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０３６９】
図２０（Ｃ）は、携帯情報端末７３００の斜視図であり、図２０（Ｄ）は携帯情報端末７
３００の上面図である。携帯情報端末７３００は、筐体７３０１及び表示部７０００を有
する。さらに、操作ボタン、外部接続ポート、スピーカ、マイク、アンテナ、又はバッテ
リ等を有していてもよい。表示部７０００にはタッチセンサを備える。携帯情報端末７３
００の操作は、指やスタイラスなどで表示部７０００に触れることで行うことができる。
【０３７０】
本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、電話機、手帳又は情報閲覧装置等から
選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとしてそれぞれ用い
ることができる。本実施の形態で例示する携帯情報端末は、例えば、移動電話、電子メー
ル、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々
のアプリケーションを実行することができる。
【０３７１】
携帯情報端末７３００は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例え
ば、図２０（Ｃ）に示すように、３つの操作ボタン７３０２を一の面に表示し、矩形で示
す情報７３０３を他の面に表示することができる。図２０（Ｃ）、（Ｄ）では、携帯情報
端末の上側に情報が表示される例を示す。
【０３７２】
なお、情報の例としては、ＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）の通知、
電子メールや電話などの着信を知らせる表示、電子メールなどの題名もしくは送信者名、
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、情報が表示され
ている位置に、情報の代わりに、操作ボタン、アイコンなどを表示してもよい。
【０３７３】
例えば、携帯情報端末７３００の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末７３００を
収納した状態で、その表示（ここでは情報７３０３）を確認することができる。
【０３７４】
具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末７３００の上
方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末７３００をポケットから取り
出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
【０３７５】
図２０（Ｅ）〜（Ｈ）に、可撓性を有する表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を
示す。
【０３７６】
表示部７００１は、本発明の一態様の発光装置を用いて作製される。例えば、曲率半径０
．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる発光装置を適用できる。また、表示
部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携
帯情報端末を操作することができる。
【０３７７】
図２０（Ｅ）、（Ｆ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図２０（Ｅ）で
は、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図２０（Ｆ）では、表示部７
００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端
末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使
用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の
汚れや傷つきを抑制できる。
【０３７８】
図２０（Ｇ）に、可撓性を有する携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７７００は、
筐体７７０１及び表示部７００１を有する。さらに、入力手段であるボタン７７０３ａ、
７７０３ｂ、音声出力手段であるスピーカ７７０４ａ、７７０４ｂ、外部接続ポート７７
０５、マイク７７０６等を有していてもよい。また、携帯情報端末７７００は、可撓性を
有するバッテリ７７０９を搭載することができる。バッテリ７７０９は例えば表示部７０
０１と重ねて配置してもよい。
【０３７９】
筐体７７０１、表示部７００１、及びバッテリ７７０９は可撓性を有する。そのため、携
帯情報端末７７００を所望の形状に湾曲させることや、携帯情報端末７７００に捻りを加
えることが容易である。例えば、携帯情報端末７７００は、表示部７００１が内側又は外
側になるように折り曲げて使用することができる。または、携帯情報端末７７００をロー
ル状に巻いた状態で使用することもできる。このように、筐体７７０１及び表示部７００
１を自由に変形することが可能であるため、携帯情報端末７７００は、落下した場合、又
は意図しない外力が加わった場合であっても、破損しにくいという利点がある。
【０３８０】
また、携帯情報端末７７００は軽量であるため、筐体７７０１の上部をクリップ等で把持
してぶら下げて使用する、又は、筐体７７０１を磁石等で壁面に固定して使用するなど、
様々な状況において利便性良く使用することができる。
【０３８１】
図２０（Ｈ）に腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド
７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バン
ド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有
するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００
１やバンド７８０１と重ねて配置してもよい。
【０３８２】
バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、
携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。
【０３８３】
操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ
動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持
たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシ
ステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。
【０３８４】
また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケー
ションを起動することができる。
【０３８５】
また、携帯情報端末７８００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能で
ある。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで
通話することもできる。
【０３８６】
また、携帯情報端末７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８
０２を有する場合、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うこと
ができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形
態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行
ってもよい。
【０３８７】
図２１（Ａ）に自動車９７００の外観を示す。図２１（Ｂ）に自動車９７００の運転席を
示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ライ
ト９７０４等を有する。本発明の一態様の発光装置は、自動車９７００の表示部などに用
いることができる。例えば、図２１（Ｂ）に示す表示部９７１０乃至表示部９７１５に本
発明の一態様の発光装置を設けることができる。
【０３８８】
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置であ
る。本発明の一態様の発光装置は、電極及び配線を、透光性を有する導電性材料で作製す
ることによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態とすることができる。
例えば、表示部９７１０及び表示部９７１１がそれぞれシースルー状態であれば、自動車
９７００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の発光装置
を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、発光装置等を駆動す
るためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ
や、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよ
い。
【０３８９】
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮
像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補
完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置である
。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによっ
て、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に
設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めるこ
とができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感
なく安全確認を行うことができる。
【０３９０】
また、図２１（Ｃ）は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示して
いる。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられ
た撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界を
補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置である
。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお、
表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱を
熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
【０３９１】
表示部９７１４、表示部９７１５、又は表示部９７２２はナビゲーション情報、スピード
メーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様
々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウトなど
は、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部９７
１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができる。
また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照明装
置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９
７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
【０３９２】
本発明の一態様の発光装置等が適用される表示部は平面であってもよい。この場合、本発
明の一態様の発光装置等は、曲面や可撓性を有さない構成であってもよい。
【０３９３】
図２１（Ｄ）に示す携帯型ゲーム機は、筐体９８０１、筐体９８０２、表示部９８０３、
表示部９８０４、マイクロフォン９８０５、スピーカ９８０６、操作キー９８０７、スタ
イラス９８０８等を有する。
【０３９４】
図２１（Ｄ）に示す携帯型ゲーム機は、２つの表示部（表示部９８０３と表示部９８０４
）を有する。なお、本発明の一態様の電子機器が有する表示部の数は、２つに限定されず
１つであっても３つ以上であってもよい。電子機器が複数の表示部を有する場合、少なく
とも１つの表示部が本発明の一態様の発光装置を有していればよい。
【０３９５】
図２１（Ｅ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体９８２１、表示部９８２２
、キーボード９８２３、ポインティングデバイス９８２４等を有する。
【０３９６】
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。
【０３９７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に用いることができる画素回路の一例につ
いて図２２〜図２５を用いて説明する。
【０３９８】
本実施の形態では、トランジスタのしきい値電圧等の変動の影響を補正する機能を有する
画素回路を例示する。
【０３９９】
図２２（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０３＿１乃至３０
３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２２（Ａ）に示
す画素回路には、配線３０１＿１乃至３０１＿５、並びに配線３０２＿１及び配線３０２
＿２が電気的に接続されている。なお、トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６について
は、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２４（Ａ）に示す
ように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
【０４００】
図２２（Ｂ）に示す画素回路は、図２２（Ａ）に示す画素回路に、トランジスタ３０３＿
７を追加した構成である。また、図２２（Ｂ）に示す画素回路には、配線３０１＿６及び
配線３０１＿７が電気的に接続されている。ここで、配線３０１＿５と配線３０１＿６と
は、電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０３＿７については、例えば
Ｎ型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２４（Ｂ）に示すように、Ｐ
型の極性のトランジスタを用いてもよい。
【０４０１】
図２３（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０８＿１乃至３０
８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２３（Ａ）に示
す画素回路には、配線３０６＿１乃至３０６＿３、並びに配線３０７＿１乃至３０７＿３
が電気的に接続されている。ここで配線３０６＿１と配線３０６＿３とは、電気的に接続
されていてもよい。なお、トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６については、例えばＮ
型の極性のトランジスタを用いることができる。なお、図２５（Ａ）に示すように、Ｐ型
の極性のトランジスタを用いてもよい。
【０４０２】
図２３（Ｂ）に示す画素回路は、２つのトランジスタ（トランジスタ３０９＿１及びトラ
ンジスタ３０９＿２）と、２つの容量素子（容量素子３０４＿１及び容量素子３０４＿２
）と、発光素子３０５と、を有する。また、図２３（Ｂ）に示す画素回路には、配線３１
１＿１乃至配線３１１＿３、配線３１２＿１、及び配線３１２＿２が電気的に接続されて
いる。また、図２３（Ｂ）に示す画素回路の構成とすることで、例えば、電圧入力−電流
駆動方式（ＣＶＣＣ方式ともいう）とすることができる。なお、トランジスタ３０９＿１
及び３０９＿２については、例えばＮ型の極性のトランジスタを用いることができる。な
お、図２５（Ｂ）に示すように、Ｐ型の極性のトランジスタを用いてもよい。
【０４０３】
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。
【０４０４】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に用いることができるＭＥＭＳを用いた表
示素子の一例について図２６〜図２９を用いて説明する。ＭＥＭＳを用いた表示素子は、
耐熱性が高く、本発明の一態様の表示装置に好適に用いることができる。
【０４０５】
図２６に示す表示装置１６０は、表示部１６２と、シャッター状の遮光手段１６４と、を
有する。
【０４０６】
シャッター状の遮光手段１６４は、遮光状態と透過状態を切り替えることができる。なお
、遮光手段１６４は上記遮光状態と透過状態を切り替えることができる機構を有すればよ
く、例えば、開口部を有する遮光層と当該開口部を遮光することができる可動遮光層から
なるシャッターなどを用いることができる。
【０４０７】
図２７は、表示装置１６０の具体的な等角投影図である。表示装置１６０は、行及び列内
に配置された複数の支持体１６６ａ乃至支持体１６６ｄ（総称して支持体１６６ともいう
）を有する。支持体１６６は、遮光手段１６４と、開口部１７２とを有する。また、支持
体１６６ａは画素１６２ａに対応している。支持体１６６ｂ、支持体１６６ｃ、支持体１
６６ｄにおいても同様にそれぞれ画素１６２ｂ、画素１６２ｃ、画素１６２ｄに対応して
いる。なお、表示部１６２は、画素１６２ａ乃至画素１６２ｄで構成されている。また、
支持体１６６そのものは透光性を有している。特定の画素に対応する色固有の支持体１６
６のうちの１つ以上を選択的に透過状態にすることによって、表示装置１６０は、カラー
表示が可能である画素を生成することが可能である。
【０４０８】
表示部１６２は、パッシブマトリクス型としてもよいし、トランジスタによって素子の駆
動が制御されるアクティブマトリクス型としてもよい。いずれの場合においても、各画素
と電気的に接続される配線を格子状に設ける必要がある。開口率の向上を図る点において
、表示部の配線として用いる導電膜は透光性を有することが好ましい。
【０４０９】
表示部１６２をアクティブマトリクス型とする場合、トランジスタも透光性を有する材料
で形成することが好ましい。透光性を有する半導体膜としては、酸化物半導体膜を用いる
ことが好ましい。当該酸化物半導体膜としては、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−
Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚ
ｎ酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｓｎ
−Ｚｎ酸化物などが用いられる。
【０４１０】
遮光手段１６４は、ＭＥＭＳ技術を用いて形成するＭＥＭＳシャッターである。遮光手段
１６４は、ＭＥＭＳ構造体部とＭＥＭＳ駆動素子部とを設ける。ＭＥＭＳ構造体部は、３
次元的な立体構造を有し、かつ一部が可動する微小構造体であるシャッターを複数有する
。
【０４１１】
また、ＭＥＭＳ構造体部には、遮光層及び可動遮光層の他に可動遮光層を基板平面に平行
にスライドさせるためのアクチュエータや、可動遮光層を支持する構造体などが含まれる
。また、ＭＥＭＳシャッターの構造例の詳細については後で記載する。
【０４１２】
また、アクチュエータを介して可動遮光層を駆動させるトランジスタがＭＥＭＳ駆動素子
部に形成される。ＭＥＭＳ駆動素子部に用いるトランジスタは透光性を有する材料で形成
されることが好ましく、表示部１６２で用いるトランジスタと同様のものを用いることが
できる。また、ＭＥＭＳ駆動素子部の配線として用いる導電膜は透光性を有することが好
ましい。
【０４１３】
また、各支持体１６６は、走査線１７４、信号線１７６、電源線１７８と電気的に接続さ
れ、これらの配線から供給される電位に応じて、遮光手段１６４の遮光状態と透過状態を
切り替える。
【０４１４】
次に、遮光手段１６４として用いることのできるＭＥＭＳシャッターの構造例について図
２８を用いて説明する。
【０４１５】
図２８は、シャッター３００である。シャッター３００は、アクチュエータ３１０に結合
された可動遮光層３３２を有する。アクチュエータ３１０は開口部３３４を有する遮光層
（図面が煩雑となるため図示せず）上に設けられており、２つの柔軟性を有するアクチュ
エータ３１５を有する。可動遮光層３３２の一方の辺は、アクチュエータ３１５と電気的
に接続されている。アクチュエータ３１５は、可動遮光層３３２を、構造体３２３と構造
体３２７とを結ぶ線分の方向に移動させる機能を有する。
【０４１６】
アクチュエータ３１５は、可動遮光層３３２及び構造体３１９と電気的に接続する可動電
極３２１と、構造体３２３と電気的に接続する可動電極３２５とを有する。可動電極３２
５は、可動電極３２１に隣接しており、可動電極３２５の一端は構造体３２３と電気的に
接続し、他端は自由に動くことができる。また、可動電極３２５の自由に動くことが可能
な端部は、可動電極３２１及び構造体３１９の接続部で可動電極３２１と最も近くなるよ
うに、湾曲している。
【０４１７】
可動遮光層３３２の他方の辺は、アクチュエータ３１０によって及ぼされた力に対抗する
復元力を有するスプリング３１７に接続されている。スプリング３１７は構造体３２７に
接続されている。
【０４１８】
構造体３１９、構造体３２３、構造体３２７は、開口部３３４を有する遮光層の表面の近
傍において、可動遮光層３３２、アクチュエータ３１５、及びスプリング３１７を、浮遊
させる機械的支持体として機能する。
【０４１９】
可動遮光層３３２の下方には、遮光層で囲まれる開口部３３４が設けられる。なお、可動
遮光層３３２及び開口部３３４の形状はこれに限られるものではない。
【０４２０】
シャッター３００に含まれる構造体３２３は、トランジスタ（図示せず）と電気的に接続
する。当該トランジスタは、可動遮光層を駆動するためのトランジスタである。これによ
り、構造体３２３に接続される可動電極３２５に、トランジスタを介して任意の電圧を印
加することができる。また、構造体３１９、構造体３２７は、それぞれ接地電極（ＧＮＤ
）と接続する。このため、構造体３１９に接続する可動電極３２１、及び構造体３２７に
接続するスプリング３１７の電位は、ＧＮＤとなっている。なお、構造体３１９、構造体
３２７は、任意の電圧を印加できる共通電極と電気的に接続されてもよい。また、構造体
３１９、構造体３２７をアクチュエータ３１０に置き換えて２つのアクチュエータ３１０
をもつシャッターとしてもよい。
【０４２１】
可動電極３２５に電圧が印加されると、可動電極３２５と可動電極３２１との間の電位差
により、可動電極３２１及び可動電極３２５が電気的に引き寄せあう。この結果、可動電
極３２１に接続する可動遮光層３３２が、構造体３２３の方へ引きよせられ、構造体３２
３の方へ移動する。可動電極３２１はスプリングとして働くため、可動電極３２１と可動
電極３２５との間の電位差が除去されると、可動電極３２１は、可動電極３２１に蓄積さ
れた応力を解放しながら、可動遮光層３３２をその初期位置に押し戻す。なお、可動電極
３２１が可動電極３２５に引き寄せられている状態で、開口部３３４が可動遮光層３３２
に塞がれるように設定してもよいし、逆に開口部３３４上に可動遮光層３３２が重ならな
いように設定してもよい。
【０４２２】
シャッター３００の作製方法について、以下に説明する。開口部３３４を有する遮光層上
にフォトリソグラフィ工程により所定の形状を有する犠牲層を形成する。犠牲層としては
、ポリイミド、アクリル等の有機樹脂、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン
、窒化酸化シリコン等の無機絶縁膜等で形成することができる。
【０４２３】
次に、犠牲層上に印刷法、スパッタリング法、蒸着法等により遮光性を有する材料を形成
した後、選択的にエッチングをしてシャッター３００を形成する。遮光性を有する材料と
しては例えば、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、銅、タングステン、タンタル、
ネオジム、アルミニウム、シリコンなどの半導体、金属、合金又は酸化物などを用いるこ
とができる。または、インクジェット法によりシャッター３００を形成する。シャッター
３００は、厚さ１００ｎｍ以上５μｍ以下で形成することが好ましい。
【０４２４】
次に、犠牲層を除去することで、空間において可動式のシャッター３００を形成すること
ができる。なお、この後、シャッター３００の表面を酸素プラズマ、熱酸化等で酸化し、
酸化膜を形成することが好ましい。または、原子層蒸着法、ＣＶＤ法により、シャッター
３００の表面に、酸化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、
窒化酸化シリコン、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）等の絶縁膜を形
成することが好ましい。当該絶縁膜をシャッター３００に設けることで、シャッター３０
０の経年劣化を低減することができる。
【０４２５】
次に、遮光手段を含む制御回路２５０について図２９を用いて説明する。
【０４２６】
図２９は、表示装置内の制御回路２５０の概略図である。制御回路２５０は、遮光手段を
遮光状態にするアクチュエータと透過状態にするアクチュエータを有するシャッターを含
む支持体２５６内の画素のアレイを制御する。アレイ内の画素は、それぞれが実質的に正
方形の形状であり、ピッチ、すなわち、画素間の距離は、１８０μｍ乃至２５０μｍであ
る。
【０４２７】
制御回路２５０は、各行の各画素について、走査線２５４を有し、各列の各画素について
、第１の信号線２５８ａ及び第２の信号線２５８ｂを有する。第１の信号線２５８ａは、
遮光手段を透過状態にする信号を供給し、第２の信号線２５８ｂは、遮光手段を遮光状態
にする信号を供給する。制御回路２５０は、さらに、充電線２６２と、作動線２６４と、
共通電源線２６５とを有する。これらの充電線２６２、作動線２６４及び共通電源線２６
５は、アレイ内の複数行及び複数列内の画素間で共有される。
【０４２８】
各画素を含む支持体２５６は、遮光手段を透過状態にするために充電するトランジスタ２
６６と、遮光手段を透過状態にするために放電するトランジスタ２６８と電気的に接続し
、トランジスタ２６８は、遮光手段を透過状態にするためにデータを書き込むためのトラ
ンジスタ２６７と、容量素子２６９と電気的に接続される。なお、トランジスタ２６６と
トランジスタ２６８は、透過状態にするアクチュエータと電気的に接続されている。
【０４２９】
また、各画素を含む支持体２５６は、遮光手段を遮光状態にするために充電するトランジ
スタ２７０と、遮光手段を遮光状態にするために放電するトランジスタ２７２と電気的に
接続し、トランジスタ２７２は、遮光手段を遮光状態にするためにデータを書き込むため
のトランジスタ２７７と、容量素子２７９と電気的に接続される。なお、トランジスタ２
７０とトランジスタ２７２は、遮光状態にするアクチュエータと電気的に接続されている
。
【０４３０】
また、トランジスタ２６６、トランジスタ２６８、トランジスタ２７０及びトランジスタ
２７２は、酸化物半導体以外の材料をチャネル領域に用いたトランジスタであり、十分な
高速動作が可能である。
【０４３１】
さらに、トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７は高純度化された酸化物半導体をチ
ャネル領域として用いる。高純度化された酸化物半導体をチャネル領域として用いるトラ
ンジスタは、非導通状態となることによって、浮遊状態となるノード（例えば、トランジ
スタ２６７と、トランジスタ２６８と、容量素子２６９とが接続されたノード、トランジ
スタ２７２と、トランジスタ２７７と、容量素子２７９とが接続されたノード）において
データを保持することができ、オフ電流が極めて小さい。オフ電流が極めて小さいため、
リフレッシュ動作が不要となるか、又は、リフレッシュ動作の頻度を極めて低くすること
が可能となるため、消費電力を十分に低減することができる。
【０４３２】
また、トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７の酸化物半導体膜と同一平面上に導電
膜を形成し、該導電膜を容量素子２６９及び容量素子２７９の電極の一方として用いる。
このような導電膜を用いて形成した容量素子上は、段差が小さく、集積化しやすくなるた
め、表示装置を微細化することができる。例えば、容量素子上に遮光手段の一部やトラン
ジスタが重畳し、占有面積が小さく、微細化した表示装置を作製することができる。
【０４３３】
制御回路２５０は、最初に充電線２６２に電圧を印加する。充電線２６２はトランジスタ
２６６及びトランジスタ２７０のそれぞれのゲートとドレインに接続されており、この電
圧の印加によって、トランジスタ２６６及びトランジスタ２７０を導通させる。充電線２
６２は、支持体２５６のシャッターの作動に必要な最小限の電圧（例えば１５Ｖ）が印加
される。遮光手段を遮光状態にするアクチュエータと透過状態にするアクチュエータが充
電された後は、充電線２６２は０Ｖになり、トランジスタ２６６及びトランジスタ２７０
は非導通状態となる。両方のアクチュエータの電荷は、保持される。
【０４３４】
画素の各行は、走査線２５４に書き込み電圧Ｖｗを供給することによって、順に画素に書
き込まれる。画素の特定の行が書き込まれている間、制御回路２５０は、データ電圧を画
素の各列に対応した第１の信号線２５８ａ又は第２の信号線２５８ｂの一方に印加する。
書き込まれる行の走査線２５４への電圧Ｖｗの印加により、対応する行のトランジスタ２
６７及びトランジスタ２７７は、導通する。トランジスタ２６７及びトランジスタ２７７
が導通すると、第１の信号線２５８ａ及び第２の信号線２５８ｂから供給される電荷は、
容量素子２６９及び容量素子２７９にそれぞれ保持される。
【０４３５】
制御回路２５０において、作動線２６４は、トランジスタ２６８及びトランジスタ２７２
のそれぞれのソースに接続される。作動線２６４を共通電源線２６５の電位よりもかなり
大きな電位にすることで、容量素子２６９及び容量素子２７９にそれぞれ保持されている
電荷に関わらず、トランジスタ２６８及びトランジスタ２７２が導通することはない。制
御回路２５０における作動は、作動線２６４の電位を共通電源線２６５の電位以下にし、
トランジスタ２６８又はトランジスタ２７２は、いずれかの容量素子２６９又は容量素子
２７９に保持されたデータの電荷によって導通／非導通が決まる。
【０４３６】
トランジスタ２６８又はトランジスタ２７２が導通する場合、遮光手段を遮光状態にする
アクチュエータの電荷又は透過状態にするアクチュエータの電荷はトランジスタ２６８又
はトランジスタ２７２を介して流出する。例えば、トランジスタ２６８のみを導通するこ
とによって、透過状態にするアクチュエータの電荷はトランジスタ２６８を介して作動線
２６４に流出する。結果として、支持体２５６のシャッターと透過状態にするアクチュエ
ータとの間に電位差が生じ、シャッターは透過状態にするアクチュエータのほうに電気的
に引き寄せられ、透過状態となる。
【０４３７】
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。
【実施例】
【０４３８】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置を作製し、氷冷水（約０℃）中又は沸騰水（約
１００℃）中で動作させた。
【０４３９】
本実施例で作製した発光装置が有する被封止体を、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す。
【０４４０】
本実施例では、発光パネル１０が有する発光素子として、有機ＥＬ素子を作製した。また
、二次電池２０として、ラミネート型（薄型ともいう）の二次電池を用いた。また、回路
基板５５には、スイッチ５１、回路３０、及び回路５０を構成する素子を設けた。スイッ
チ５１としては磁気スイッチを用いた。
【０４４１】
＜発光パネルの作製＞
本実施例では、青色、緑色、橙色、又は赤色の発光素子を有する、４種類の発光パネルを
作製した。発光パネルの作製方法について、図５及び図３０を用いて説明する。本実施例
では、発光パネルを高温で動作させるために、駆動させる温度以上のガラス転移温度を有
する材料を用いて発光素子を作製した。
【０４４２】
まず、基板９０１上に、絶縁層９０３を形成した。基板９０１にはガラス基板を用いた。
絶縁層９０３としては、ＣＶＤ法を用いて、膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成
した。
【０４４３】
次に、絶縁層９０３上に、導電層９１１、導電層９１２、及び補助電極９２１を形成した
。導電層９１１、導電層９１２、及び補助電極９２１としては、スパッタリング法を用い
て、膜厚５０ｎｍのチタン膜と、膜厚１２００ｎｍのアルミニウム膜と、膜厚５０ｎｍの
チタン膜と、の積層構造を形成した。
【０４４４】
次に、陽極として機能する下部電極９３１を形成した。下部電極９３１としては、スパッ
タリング法を用いて、珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成した。なお、
その膜厚は、１１０ｎｍとした。
【０４４５】
次に、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像、焼成を行うことで、膜厚１０００ｎｍの
絶縁層９２５を形成した。その後、窒素雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った
。
【０４４６】
次に、基板９０１に発光素子を形成するための前処理として、基板９０１表面を水で洗浄
し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０４４７】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板９０１を導入し、真
空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板９０１
を３０分程度放冷した。
【０４４８】
次に、下部電極９３１上にＥＬ層９３３を形成した。ＥＬ層９３３に用いた材料の化学式
を以下に示す。ＥＬ層９３３の構成を図３０に示す。
【０４４９】
【化１】
2020101802.tif 000003
【０４５０】
【化２】
2020101802.tif 000004
【０４５１】
ＥＬ層９３３の作製方法を説明する。まず、下部電極９３１が形成された面が下方となる
ように、下部電極９３１が形成された基板９０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホル
ダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、下部電極９３１上に正孔注入層１０１
１を形成した。
【０４５２】
青色の発光素子の正孔注入層１０１１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）と酸化モリブデ
ン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重量比
で２：１（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。正孔注入層１０１１
の膜厚は、５０ｎｍとした。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から
同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０４５３】
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の正孔注入層１０１１は、４，４’，４’’−（１，３
，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸
化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン
の比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節し
た。正孔注入層１０１１の膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び赤色の発光素
子では２０ｎｍとした。
【０４５４】
次に、正孔注入層１０１１上に正孔輸送層１０１２を形成した。
【０４５５】
青色の発光素子の正孔輸送層１０１２は、ＰＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着す
ることで形成した。なお、ＰＣｚＰＡのガラス転移温度は、１３２℃である。
【０４５６】
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の正孔輸送層１０１２は、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）を蒸着する
ことで形成した。正孔輸送層１０１２の膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び
赤色の発光素子では２０ｎｍとした。なお、ＰＣＢＢｉＦのガラス転移温度は、１６６℃
である。
【０４５７】
次に、正孔輸送層１０１２上に発光層１０１３を形成した。
【０４５８】
青色の発光素子の発光層１０１３は、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）と、Ｎ，
Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フル
オレン−９−イル）フェニル］−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬ
ＰＡＰｒｎ）とを共蒸着することで形成した。その膜厚は２５ｎｍとした。ｃｇＤＢＣｚ
ＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０３（ｃｇＤＢＣｚＰ
Ａ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。なお、ｃｇＤＢＣｚＰＡの
ガラス転移温度は１５５℃である。
【０４５９】
緑色の発光素子の発光層１０１３は、２−｛３−［３−（２，８−ジフェニルジベンゾチ
オフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２
ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、ＰＣＢＢｉＦ、及び（アセチルアセトナト）ビス（６−
ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（
ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで形成した。ここでは、２ｍＤＢＴ
ＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量
比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［
Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの
層と、該重量比が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢ
ＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚
２０ｎｍの層と、を積層した。なお、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩのガラス転移温度は
１５０℃である。
【０４６０】
橙色の発光素子の発光層１０１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及
び（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで形成した。ここで
は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢ
ＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０
ｎｍの層と、該重量比が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：
ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した膜
厚２０ｎｍの層と、を積層した。
【０４６１】
赤色の発光素子の発光層１０１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及
びビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−
２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナ
ト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉ
ｂｍ）］）を共蒸着することで形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ、Ｐ
ＣＢＢｉＦ及び［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］の重量比が、０．７：０．
３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ
−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの層と、該重量比
が０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ
（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように調節して成膜した膜厚２０ｎｍの
層と、を積層した。
【０４６２】
次に、発光層１０１３上に電子輸送層１０１４を形成した。
【０４６３】
青色の発光素子の電子輸送層１０１４は、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように
蒸着し、２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリ
ン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着することで形成した。なお、
ＮＢＰｈｅｎのガラス転移温度は１６５℃である。
【０４６４】
緑色、橙色、及び赤色の発光素子の電子輸送層１０１４は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
Ｉを蒸着し、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着することで形成した。２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩＩの膜厚は、緑色の発光素子では１０ｎｍ、橙色及び赤色の発光素
子では２０ｎｍとした。
【０４６５】
次に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚０．１ｎｍとなるように蒸着することで、電子輸
送層１０１４上に電子注入層１０１５を形成した。
【０４６６】
最後に、陰極として機能する上部電極９３５として、アルミニウムを膜厚２００ｎｍとな
るように蒸着することで、本実施例の発光素子を作製した。
【０４６７】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０４６８】
以上により得られた発光素子の素子構造を表１に示す。
【０４６９】
【表１】
2020101802.tif 000005
【０４７０】
次に、窒素雰囲気下で、接着層９２７として紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、基板
９０１と、基板９９１であるガラス基板と、を貼り合わせた。なお、基板９０１、基板９
９１、及び接着層９２７に囲まれた空間９２９の中には、乾燥剤９１３を配置した。発光
領域を遮光した状態で、接着層９２７に紫外光を照射し樹脂を硬化させた。その後、大気
雰囲気下、８０℃で１時間の加熱処理を行った。
【０４７１】
以上により、発光パネルを作製した。本実施例で作製した発光パネルの発光領域は、３６
ｍｍ×４０ｍｍである。なお、発光領域には、補助電極９２１が形成された部分も含む。
【０４７２】
発光パネルの特性を表２に示す。
【０４７３】
【表２】
2020101802.tif 000006
【０４７４】
＜二次電池の作製＞
まず、本実施例で作製した薄型の二次電池を図３１（Ａ）に示す。
【０４７５】
本実施例の二次電池は、正極２０３、負極２０６、セパレータ２０７、外装体２１９、正
極リード電極２２６ａ、負極リード電極２２６ｂを有する。
【０４７６】
図３１（Ｂ）に、正極２０３の外観図を示す。正極２０３は、正極集電体２０１、正極活
物質層２０２、及びタブ領域２８１を有する。タブ領域２８１は、正極集電体２０１が露
出する領域で、正極リード電極２２６ａと溶接されている。なお、本実施例では、正極集
電体２０１の片面に正極活物質層２０２を有する正極２０３と、正極集電体２０１の両面
に正極活物質層２０２を有する正極２０３の双方を用いた。
【０４７７】
図３１（Ｃ）に負極２０６の外観図を示す。負極２０６は、負極集電体２０４、負極活物
質層２０５、及びタブ領域２８２を有する。タブ領域２８２は、負極集電体２０４が露出
する領域で、負極リード電極２２６ｂと溶接されている。なお、本実施例では、負極集電
体２０４の両面に負極活物質層２０５を有する負極２０６を用いた。
【０４７８】
また、図３１（Ａ）における一点鎖線Ｐ−Ｑ間の断面図を図３２に示す。また、図３１（
Ａ）における一点鎖線Ｒ−Ｓ間の断面図を図３３に示す。
【０４７９】
本実施例の二次電池では、正極集電体２０１の片面に正極活物質層２０２を有する正極２
０３を２つと、正極集電体２０１の両面に正極活物質層２０２を有する正極２０３を５つ
と、負極集電体２０４の両面に負極活物質層２０５を有する負極２０６を６つ用いた。正
極２０３の負極２０６側の面の面積と負極２０６の正極２０３側の面の面積とは、概略同
じとした。
【０４８０】
セパレータ２０７は、負極２０６を挟むように２つ折りにして設けた。セパレータ２０７
の端部は、正極２０３及び負極２０６の端部よりも外側に位置するよう設けた。
【０４８１】
外装体２１９で囲まれた領域は、電解液２１０で満たした。
【０４８２】
以下に本実施例の二次電池の作製方法を示す。
【０４８３】
まず、正極及び負極の作製について説明する。
【０４８４】
負極活物質層の配合及び作製条件について説明する。活物質に比表面積６．３ｍ２／ｇ、
平均粒径１５μｍの球状化天然黒鉛を用いた。また結着剤としてＣＭＣ−Ｎａ（カルボキ
シメチルセルロースナトリウム）及びスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いた。用
いたＣＭＣ−Ｎａの重合度は６００〜８００、１％水溶液として用いた場合の水溶液粘度
は３００ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲の値であった。電極を作製するためのスラ
リーの配合は、黒鉛：ＣＭＣ−Ｎａ：ＳＢＲ＝９７：１．５：１．５（重量％）とした。
【０４８５】
次に、負極用のペーストの作製について説明する。
【０４８６】
まず、活物質を秤量し、ＣＭＣ−Ｎａの粉末を添加し、第１の混合物を得た。
【０４８７】
次に、第１の混合物に水を加えて、混練機で固練りを行い、第２の混合物を得た。ここで
加えた水の量は、混合物の重量の総和に対して３８％とした。ここで固練りとは、高粘度
による混練のことである。
【０４８８】
次に、第２の混合物にＳＢＲの水分散液を添加し、さらに水を加え、混練機で混練を行い
、第３の混合物を得た。
【０４８９】
次に、第３の混合物に、所定の粘度になるまで分散媒である純水を添加し、混練機で混練
を行い、第４の混合物を得た。
【０４９０】
次に、減圧雰囲気下で脱泡を行った。具体的には、第４の混合物の入った混練機を減圧し
、脱泡を行った。圧力は、大気圧との差が０．０９６ＭＰａ以下となるようにした。以上
の工程により、ペーストを作製した。
【０４９１】
次に、連続塗工機を用いて、負極集電体にペーストを塗布した。負極集電体には、膜厚１
８μｍの圧延銅箔を用いた。塗工速度は、０．７５ｍ／ｍｉｎとした。
【０４９２】
次に、ペーストを塗布した負極集電体を乾燥炉に移動させて、溶媒を気化させた。その際
の条件は、大気雰囲気下、５０℃で１２０秒間行い、次に、大気雰囲気下、８０℃で１２
０秒間行い、さらに、減圧雰囲気下、１００℃で１０時間行った。以上の工程により、負
極集電体の両面に負極活物質層を作製した。
【０４９３】
次に、正極の配合及び作製条件について説明する。活物質に比表面積９．２ｍ２／ｇのＬ
ｉＦｅＰＯ４を用い、結着剤としてＰＶＤＦを用い、導電助剤としてアセチレンブラック
（ＡＢ）を用いた。電極を作製するためのペーストの配合は、ＬｉＦｅＰＯ４：ＡＢ：Ｐ
ＶＤＦ＝８５：７：８（重量％）とした。
【０４９４】
次に、正極用のペーストの作製方法について説明する。
【０４９５】
まず、ＰＶＤＦとＡＢを、混練機を用いて混練し、第１の混合物を得た。
【０４９６】
次に、第１の混合物に活物質を添加し、混練機を用いて混練し、第２の混合物を得た。
【０４９７】
次に、第２の混合物に、分散媒であるＮＭＰを添加し、混練機を用いて混練し、第３の混
合物を得た。
【０４９８】
次に、第３の混合物を、混練機を用いて、減圧雰囲気下で混練した。以上の工程により、
ペーストを作製した。
【０４９９】
次に、作製したペーストを、正極集電体に塗布した。正極集電体には、あらかじめアンダ
ーコートを施したアルミ集電体（２０μｍ）を用いた。塗布には連続塗工機を用い、塗布
速度は１ｍ／ｍｉｎとした。その後、乾燥炉を用いて溶媒を気化した。その際の条件は、
８０℃、４分間とした。
【０５００】
次に、正極活物質層を、ロールプレス法によりプレスして圧密化した。その後、減圧雰囲
気下で１７０℃、１０時間の加熱処理を行った。以上の工程により、正極集電体の片面又
は両面に正極活物質層を作製した。
【０５０１】
電解液には、溶媒として下記の構造式に示す１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス
（フルオロスルホニル）アミド（略称：ＢＭＩ−ＦＳＡ）を用い、電解質としてリチウム
ビス（フルオロスルホニル）アミド（Ｌｉ（ＦＳＯ２）２Ｎ、略称：ＬｉＦＳＡ）を用い
た。ＬｉＦＳＡをＢＭＩ−ＦＳＡに溶解させ、ＬｉＦＳＡの濃度が１．８ｍｏｌ／ｋｇの
電解液を準備した。
【０５０２】
【化３】
2020101802.tif 000007
【０５０３】
本実施例では、電解液の溶媒にイオン液体を用いた。本実施例で用いたイオン液体は引火
点が３００℃以上と非常に高く、高温環境下でも引火しない。したがって、高温環境で動
作させる二次電池に好適に用いることができる。
【０５０４】
本実施例で用いた電解液の引火点測定の結果を説明する。引火点測定は、迅速平衡密閉法
を用いた引火点試験により評価した。まず、試料を試料カップに入れて１分間加熱した。
その後、バーナーを近づけて２．５秒以上保ち、引火したかどうかを確認した。引火点の
評価は、５０℃から３００℃まで行い、各温度に加熱する試料はそれぞれ別のものとした
。本実験によって、電解液は、３００℃に加熱した場合にも引火しなかったため、該電解
液の引火点は３００℃以上であることがわかった。
【０５０５】
セパレータは、厚さ５０μｍの溶剤紡糸再生セルロース繊維（ＴＦ４０、日本高度紙工業
株式会社製）を用いた。また、外装体には、アルミの両面に、樹脂層を被覆したフィルム
を用いた。
【０５０６】
次に、薄型の二次電池の作製方法を説明する。本実施例では、氷冷水中で動作させる発光
装置に用いる二次電池と、沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池の２種類を作
製した。
【０５０７】
まず、正極、負極、セパレータを切断した。正極と負極の大きさは、それぞれ２０．４９
ｃｍ２とした。セパレータは、切断後、半分に折り、２辺を固定することで、袋状とした
。
【０５０８】
次に、タブ領域上の正極活物質及び負極活物質を剥がして、集電体を露出させた。
【０５０９】
次に、外装体を半分に折り、積層した正極、セパレータ、及び負極を挟んだ。このとき、
正極及び負極は、正極活物質層と、負極活物質層が向かい合うように積層した。なお、負
極を、袋状のセパレータの中に入れた状態で、正極と交互に積層することで、正極と負極
が、間にセパレータを挟みながら、交互に積層されるようにした。
【０５１０】
次に、加熱により外装体の３辺のうち、電解液を注入する辺以外を接合した。このとき、
リード電極に設けられた封止層が外装体の封止部に重なるように配置した。
【０５１１】
外装体の２辺の封止を行った後、外装体と、外装体で包まれた正極、セパレータ、及び負
極を加熱した。加熱条件は、減圧下で８０℃、１０時間とした。
【０５１２】
次に、アルゴンガス雰囲気下で、封止されていない１辺から電解液を注入した。その後、
減圧雰囲気下で、加熱により外装体の１辺を封止した。以上の工程により、薄型の二次電
池を作製した。
【０５１３】
次に、二次電池のエージングを行った。
【０５１４】
初めに、２５℃で０．０１Ｃのレートで定電流充電を行った。充電条件は、３．２Ｖを上
限とした。
【０５１５】
ここで充電レート及び放電レートについて説明する。充電レート１Ｃとは、容量Ｘ（Ａｈ
）のセルを定電流充電して、ちょうど１時間で充電終了となる電流値のことである。１Ｃ
＝Ｉ（Ａ）であるとすると、充電レート０．２ＣとはＩ／５（Ａ）のことであり、すなわ
ちちょうど５時間で充電終了となる電流値を意味する。同様に、放電レート１Ｃとは、容
量Ｘ（Ａｈ）のセルを定電流放電して、ちょうど１時間で放電終了となる電流値のことで
あり、放電レート０．２Ｃとは、Ｉ／５（Ａ）のことであり、すなわちちょうど５時間で
放電終了となる電流値を意味する。
【０５１６】
ここでは、正極活物質であるＬｉＦｅＰＯ４の理論容量（１７０ｍＡｈ／ｇ）を基準とし
て、レートを算出した。
【０５１７】
そして、アルゴン雰囲気下で、外装体の１辺を切断し、開封することで、ガス抜きを行っ
た後、開封した外装体の１辺を、再度、減圧雰囲気下で封止した。
【０５１８】
次に、２５℃で０．０５Ｃのレートで定電流充電を行った。充電条件は、４．０Ｖを上限
とした。そして、２５℃で０．２Ｃのレートで定電流放電を行った。放電条件は、２．０
Ｖを下限とした。さらに、２５℃で０．２Ｃのレートで充放電を２回行った。充電条件は
４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
【０５１９】
以上のエージング処理を行った後の二次電池の充放電特性を測定した。充電及び放電は、
それぞれ、２５℃で行った。充電時間及び放電時間は、それぞれ、約５時間であった。結
果を図３４（Ａ）に示す。
【０５２０】
以降では、正極活物質であるＬｉＦｅＰＯ４の理論容量（１３５ｍＡｈ／ｇ）を基準とし
て、レートを算出した。次に、沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池のみ、２
５℃で０．１Ｃのレートでの充電と、１００℃で０．２Ｃのレートでの放電を行った。充
電条件は、４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
【０５２１】
その後、アルゴン雰囲気下で、外装体の１辺を切断し、開封することで、ガス抜きを行っ
た後、開封した外装体の１辺を、再度、減圧雰囲気下で封止した。
【０５２２】
そして、２種類の電池ともに、動作確認として、２５℃で０．１Ｃのレートで充放電を１
回行った。充電条件は４．０Ｖを上限とし、放電条件は、２．０Ｖを下限とした。
【０５２３】
以上により、二次電池を作製した。本実施例の二次電池の充放電特性を測定した。氷冷水
中で動作させる発光装置に用いる二次電池の充放電特性の測定結果を図３４（Ｂ）に示す
。沸騰水中で動作させる発光装置に用いる二次電池の充放電特性の測定結果を図３４（Ｃ
）に示す。本実施例で作製した二次電池の容量は約３００ｍＡｈであることがわかった。
【０５２４】
上記のように作製した発光パネル及び二次電池を用いて、本実施例の発光装置を作製した
。なお、本実施例では、発光素子が点滅するように、発光素子を駆動する機能を有する回
路を用いた。
【０５２５】
発光パネル１０、二次電池２０、及び回路基板５５を、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように
重ね、可視光を透過するプラスチックケースの中に配置した。二次電池２０のサイズは、
おおよそ７５ｍｍ×８０ｍｍ×２．９ｍｍであり、重量は約１５ｇであった。
【０５２６】
図３５（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれ、被封止体のおもて面（発光面）及び裏面（発光面と
対向する面）を示す。
【０５２７】
そして、プラスチックケースを封止体４０の中に入れて、封止することで、本実施例の発
光装置を作製した。封止体４０には、可視光を透過するプラスチックフィルムを用いた。
【０５２８】
図３６に、本実施例の発光装置を、常温、大気雰囲気で発光させた状態の写真を示す。
【０５２９】
図３７（Ａ）に、本実施例の発光装置を、氷冷水（約０℃）中で発光させた状態の写真を
示す。発光装置は、約０℃の不凍液（水とエチレングリコールを含む）中で、不具合なく
、発光（点滅）した。
【０５３０】
また、図３７（Ｂ）に、本実施例の発光装置を、沸騰水（約１００℃）中で発光させた状
態の写真を示す。発光装置は、沸騰水中で、不具合なく、発光（点滅）した。
【０５３１】
本実施例の発光装置は、氷冷水中及び沸騰水中のそれぞれにおいて、二次電池２０を電源
として発光パネル１０を８時間以上点滅させることができた。このことから、本実施例の
発光装置は、高温及び低温において安定した動作が可能であることが示された。
【０５３２】
以上のように、本実施例の発光装置は、氷冷水中及び沸騰水中で動作可能であることが確
認できた。
【符号の説明】
【０５３３】
１０    発光パネル
１１    発光素子
１２ａ    端子
１２ｂ    端子
２０    二次電池
２１ａ    電極
２１ｂ    電極
３０    回路
３１    アンテナ
３２    コントローラ
３３ａ    端子
３３ｂ    端子
３４    端子
３５    電子部品
４０    封止体
４０ａ    封止体
４０ｂ    封止体
４１    封止領域
４１ａ    封止領域
４１ｂ    封止領域
４２    空間
４２ａ    空間
４２ｂ    空間
４５    配線
５０    回路
５１    スイッチ
５２ａ    端子
５２ｂ    端子
５３ａ    配線
５３ｂ    配線
５５    回路基板
６１    アンテナ
７０    可撓性を有する領域
８０    デバイス
８１    デバイス
８２    腕章型デバイス
８３    腕輪型デバイス
８４    開口部
８５    ストラップ
８６    発光部
１００    発光装置
１０１    発光素子
１０２    容量素子
１０３    トランジスタ
１０４    トランジスタ
１０５    トランジスタ
１０５ａ    トランジスタ
１０５ｂ    トランジスタ
１１１    保護回路
１１２    トランジスタ
１１３    トランジスタ
１１４    配線
１１５    配線
１２１    保護回路
１２２    トランジスタ
１２３    トランジスタ
１２４    配線
１２５    配線
１４０    回路
１４０ａ    回路
１４０ｂ    回路
１５０    回路
１６０    表示装置
１６２    表示部
１６２ａ    画素
１６２ｂ    画素
１６２ｃ    画素
１６２ｄ    画素
１６４    遮光手段
１６６    支持体
１６６ａ    支持体
１６６ｂ    支持体
１６６ｃ    支持体
１６６ｄ    支持体
１７２    開口部
１７４    走査線
１７６    信号線
１７８    電源線
２０１    正極集電体
２０２    正極活物質層
２０３    正極
２０４    負極集電体
２０５    負極活物質層
２０６    負極
２０７    セパレータ
２０８    フィルム
２０９    フィルム
２１０    電解液
２１１    正極集電体
２１２    正極活物質層
２１４    負極集電体
２１５    負極活物質層
２１７    セパレータ
２１８    フィルム
２２５    封止層
２２６    リード電極
２２６ａ    正極リード電極
２２６ｂ    負極リード電極
２２７    熱圧着領域
２３１    接着層
２３２    電解液
２５０    制御回路
２５４    走査線
２５６    支持体
２５８ａ    第１の信号線
２５８ｂ    第２の信号線
２６２    充電線
２６４    作動線
２６５    共通電源線
２６６    トランジスタ
２６７    トランジスタ
２６８    トランジスタ
２６９    容量素子
２７０    トランジスタ
２７２    トランジスタ
２７７    トランジスタ
２７９    容量素子
２９８    隔壁
３００    シャッター
３０１    配線
３０２    配線
３０３    トランジスタ
３０４    容量素子
３０５    発光素子
３０６    配線
３０７    配線
３０８    トランジスタ
３０９    トランジスタ
３１０    アクチュエータ
３１１    配線
３１２    配線
３１５    アクチュエータ
３１７    スプリング
３１９    構造体
３２１    可動電極
３２３    構造体
３２５    可動電極
３２７    構造体
３３２    可動遮光層
３３４    開口部
５０１    駆動回路
５０２    回路
５０３    回路
６０１    再表示回路
６０２    電源
６０３    変換回路
６１１    再表示回路
６２１    タイマ
７０１    発光パネル
７０２    接続部
８０１    発光素子
８４５    着色層
８４７    遮光層
８５１    発光素子
９０１    基板
９０２    接着層
９０３    絶縁層
９０７    絶縁層
９０８    配線
９０９    絶縁層
９０９ａ    ＦＰＣ
９０９ｂ    ＦＰＣ
９１１    導電層
９１２    導電層
９１３    乾燥剤
９２０    トランジスタ
９２１    補助電極
９２５    絶縁層
９２６    スペーサ
９２７    接着層
９２８    隔壁
９２９    空間
９３０    発光素子
９３１    下部電極
９３２    光学調整層
９３３    ＥＬ層
９３５    上部電極
９４１    導電層
９４３    絶縁層
９４５    絶縁層
９８１    導電層
９８２    絶縁層
９８３    導電層
９８４    絶縁層
９９１    基板
９９２    接着層
９９３    絶縁層
１０１１    正孔注入層
１０１２    正孔輸送層
１０１３    発光層
１０１４    電子輸送層
１０１５    電子注入層
１１００    ロボット
１１０２    照明ユニット
１１０３    照明ユニット
１１０４    照明ユニット
１１０５    照明ユニット
１１１０    ドア
１１１１    表示部
１５０１    部材
１５０２    部材
１５０３    部材
７０００    表示部
７００１    表示部
７１００    携帯電話機
７１０１    筐体
７１０３    操作ボタン
７１０４    外部接続ポート
７１０５    スピーカ
７１０６    マイク
７２００    テレビジョン装置
７２０１    筐体
７２０３    スタンド
７２１１    リモコン操作機
７３００    携帯情報端末
７３０１    筐体
７３０２    操作ボタン
７３０３    情報
７６５０    携帯情報端末
７６５１    非表示部
７７００    携帯情報端末
７７０１    筐体
７７０３ａ    ボタン
７７０３ｂ    ボタン
７７０４ａ    スピーカ
７７０４ｂ    スピーカ
７７０５    外部接続ポート
７７０６    マイク
７７０９    バッテリ
７８００    携帯情報端末
７８０１    バンド
７８０２    入出力端子
７８０３    操作ボタン
７８０４    アイコン
７８０５    バッテリ
９７００    自動車
９７０１    車体
９７０２    車輪
９７０３    ダッシュボード
９７０４    ライト
９７１０    表示部
９７１１    表示部
９７１２    表示部
９７１３    表示部
９７１４    表示部
９７１５    表示部
９７２１    表示部
９７２２    表示部
９７２３    表示部
９８０１    筐体
９８０２    筐体
９８０３    表示部
９８０４    表示部
９８０５    マイクロフォン
９８０６    スピーカ
９８０７    操作キー
９８０８    スタイラス
９８２１    筐体
９８２２    表示部
９８２３    キーボード
９８２４    ポインティングデバイス
【図１】
2020101802.tif 000008
【図２】
2020101802.tif 000009
【図３】
2020101802.tif 000010
【図４】
2020101802.tif 000011
【図５】
2020101802.tif 000012
【図６】
2020101802.tif 000013
【図７】
2020101802.tif 000014
【図８】
2020101802.tif 000015
【図９】
2020101802.tif 000016
【図１０】
2020101802.tif 000017
【図１１】
2020101802.tif 000018
【図１２】
2020101802.tif 000019
【図１３】
2020101802.tif 000020
【図１４】
2020101802.tif 000021
【図１５】
2020101802.tif 000022
【図１６】
2020101802.tif 000023
【図１７】
2020101802.tif 000024
【図１８】
2020101802.tif 000025
【図１９】
2020101802.tif 000026
【図２０】
2020101802.tif 000027
【図２１】
2020101802.tif 000028
【図２２】
2020101802.tif 000029
【図２３】
2020101802.tif 000030
【図２４】
2020101802.tif 000031
【図２５】
2020101802.tif 000032
【図２６】
2020101802.tif 000033
【図２７】
2020101802.tif 000034
【図２８】
2020101802.tif 000035
【図２９】
2020101802.tif 000036
【図３０】
2020101802.tif 000037
【図３１】
2020101802.tif 000038
【図３２】
2020101802.tif 000039
【図３３】
2020101802.tif 000040
【図３４】
2020101802.tif 000041
【図３５】
2020101802.tif 000042
【図３６】
2020101802.tif 000043
【図３７】
2020101802.tif 000044