(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極層と、
光を透過する第２の電極層と、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層に重畳し、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の間に印加される電圧に応じて発光する発光層と、を含み、
前記第１の電極層は、
光を反射する第１の導電層と、
前記第１の導電層の一平面に設けられ、チタンを含む第２の導電層（金属−ケイ化物層を除く）と、
前記第２の導電層と前記発光層の間に設けられ、光を透過し、前記第１の導電層の材料より仕事関数が高い金属酸化物を含む第３の導電層と、を有し、
前記第２の導電層の一部は酸化されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
請求項１において、
第１の電極層及び前記第２の電極層の間において、前記発光層が射出する光は、干渉により強められることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記発光層は、前記第１の電極層の上に設けられ、
前記第２の電極層は、前記発光層の上に設けられ、
前記発光層は、電荷発生層及び前記電荷発生層を介して積層された複数の発光ユニットを有し、白色を呈する光を射出することを特徴とする発光素子。
【請求項４】
ソース及びドレインの一方に表示データ信号が入力される第１の電界効果トランジスタと、
ゲートが前記第１の電界効果トランジスタの前記ソース及び前記ドレインの他方に電気的に接続された第２の電界効果トランジスタと、
第１の電極及び第２の電極を有し、前記第１の電極が前記第２の電界効果トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続され、前記第１の電極及び前記第２の電極に印加される電圧に応じて発光する発光素子と、を具備し、
前記第１の電界効果トランジスタ及び前記第２の電界効果トランジスタは、酸化物半導体層を有し、
前記発光素子は、
前記第１の電極としての機能を有する第１の電極層と、
前記第２の電極としての機能を有し、光を透過する第２の電極層と、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層に重畳し、前記第１の電極層と前記第２の電極層の間に印加される電圧に応じて発光する発光層と、を含み、
前記第１の電極層は、
光を反射する第１の導電層と、
前記第１の導電層の一平面に設けられ、チタンを含む第２の導電層（金属−ケイ化物層を除く）と、
前記第２の導電層と前記発光層の間に設けられ、光を透過し、前記第１の導電層の材料より仕事関数が高い金属酸化物を含む第３の導電層と、を有し、
前記第２の導電層の一部は酸化されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
第１の電極層及び前記第２の電極層の間において、前記発光層が射出する光は、干渉により強められることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５において、
前記発光層は、前記第１の電極層の上に設けられ、
前記第２の電極層は、前記発光層の上に設けられ、
前記発光層は、電荷発生層及び前記電荷発生層を介して積層された複数の発光ユニットを有し、白色を呈する光を射出し、
前記発光素子から射出される光のうち、特定の波長の光を透過する着色層をさらに有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
発光部に設けられた発光素子を具備し、
前記発光素子は、
第１の電極層と、
光を透過する第２の電極層と、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層に重畳し、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の間に印加される電圧に応じて発光する発光層と、を含み、
前記第１の電極層は、
光を反射する第１の導電層と、
前記第１の導電層の一平面に設けられ、チタンを含む第２の導電層（金属−ケイ化物層を除く）と、
前記第２の導電層と前記発光層の間に設けられ、光を透過し、前記第１の導電層の材料より仕事関数が高い金属酸化物を含む第３の導電層と、を有し、
前記第２の導電層の一部は酸化されていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項７において、
第１の電極層及び前記第２の電極層の間において、前記発光層が射出する光は、干渉により強められることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８において、
前記発光層は、前記第１の電極層の上に設けられ、
前記第２の電極層は、前記発光層の上に設けられ、
前記発光層は、電荷発生層及び前記電荷発生層を介して積層された複数の発光ユニットを有し、白色を呈する光を射出することを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
第１の電極層と、
光を透過する第２の電極層と、
前記第１の電極層及び前記第２の電極層に重畳し、前記第１の電極層及び前記第２の電極層の間に印加される電圧に応じて発光する発光層と、を含む発光素子の作製方法であって、
第１の導電層を形成し、
前記第１の導電層の上に第２の導電層（金属−ケイ化物層を除く）を形成し、
前記第２の導電層を形成した後に熱処理を行って前記第２の導電層の一部を酸化し、
前記熱処理後に前記第２の導電層の上に、前記第１の導電層の材料より仕事関数が高い金属酸化物を含む第３の導電層を形成することにより前記第１の電極層を形成することを特徴とする発光素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。また、上記発光素子を画素部に用いた表示装置に関する。また、上記発光素子を発光部に用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気光学素子の一つであり、電圧又は電流により発光する機能を有する有機化合物又は無機化合物を用いた発光素子（エレクトロルミネセンス素子又はＥＬ素子ともいう）の開発が進められている。
【０００３】
上記発光素子は、第１の電極、第２の電極、並びに第１の電極及び第２の電極に重畳する発光層を少なくとも含み、第１の電極及び第２の電極の間に印加される電圧に応じて発光する。
【０００４】
例えば、第１の電極を形成し、該第１の電極の上に発光層を形成し、該発光層の上に第２の電極を形成することにより上記発光素子を作製することができる。第１の電極又は第２のうち、光を取り出さない方の電極は、反射率の高い材料を用いることが好ましい。反射率の高い材料としては、例えばアルミニウムなどが挙げられる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の発光素子において、素子特性は十分ではなく、さらなる素子特性の向上が必要である。
【０００７】
素子特性を向上させるためには、例えば駆動電圧を小さくする必要がある。駆動電圧を小さくするためには、例えば電極による電圧損失を低減させること、又は電極の電荷の注入特性を改善することなどが挙げられる。
【０００８】
本発明の一態様では、発光素子の素子特性を向上させることを目的とし、発光素子の駆動電圧を低減することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様では、光を反射する第１の導電層、チタンを含む第２の導電層、及び光を透過し、第１の導電層の材料よりも仕事関数の高い金属酸化物を含む第３の導電層の積層により発光素子の電極を構成することにより、電極による電圧損失を低減し、また、電極における電荷の注入特性を改善することにより、発光素子の駆動電圧の低減を図る。
【００１０】
さらに、本発明の一態様では、発光素子の構造を、発光層から射出する光が干渉により強められる構造にする。例えば、上記第３の導電層を、の厚さを調整することにより、上記構造を形成し、発光素子の光の強度を高める。これにより、発光素子の駆動電圧の低減に加えて、発光素子の光の強度を高くし、発光素子の素子特性の向上を図る。
【００１１】
また、本発明の一態様では、上記発光素子を、表示装置又は照明装置に適用することにより、表示装置又は照明装置の消費電力の低減を図る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様では、電極による電圧損失を低減させること、又は電極の電荷の注入特性を改善することができるため、駆動電圧を低減することができ、また、発光素子の素子特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１における発光素子の例を説明するための図。
【図２】実施の形態１における発光素子の作製方法例を説明するための図。
【図３】実施の形態２における発光層の構造例を示す断面模式図。
【図４】実施の形態３における表示装置の構成例を示すブロック図。
【図５】表示回路の例ならびにその駆動タイミングチャートを説明するための図。
【図６】アクティブマトリクス基板の構造例を示す図。
【図７】実施の形態３における表示装置の構造例を示す断面模式図。
【図８】実施の形態４における電子機器の例を示す模式図。
【図９】実施の形態５における照明装置の構成例を説明するための図。
【図１０】実施例１における発光素子の電流−電圧特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の一例について、図面を用いて以下に説明する。なお、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく実施の形態の内容を変更することは、当業者であれば容易である。よって、本発明は、以下に示す実施の形態の記載内容に限定されない。
【００１５】
なお、各実施の形態の内容を互いに適宜組み合わせることができる。また、各実施の形態の内容を互いに置き換えることができる。
【００１６】
また、第１、第２などの序数は、構成要素の混同を避けるために付しており、各構成要素の数は、序数の数に限定されない。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、発光素子の例について説明する。
【００１８】
本実施の形態における発光素子の構造例について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態における発光素子の構造例を説明するための図である。
【００１９】
発光素子は、図１（Ａ）に示すように電極層（ＥＤともいう）１０１と、発光層（ＬＥともいう）１０２と、電極層１０３と、を含む。
【００２０】
なお、電極層とは、電極としての機能を有する層のことをいう。
【００２１】
電極層１０１は、発光素子の電極としての機能を有する。
【００２２】
発光層１０２は、電圧が印加されることにより特定の色を呈する光を射出する層である。発光層１０２は、Ｍ個の発光ユニット（Ｍは自然数）を含む。
【００２３】
また、一般的に電圧とは、ある二点間における電位の差（電位差ともいう）のことをいう。しかし、電圧及び電位の値は、回路図などにおいていずれもボルト（Ｖ）で表されることがあるため、区別が困難である。そこで、本明細書では、特に指定する場合を除き、ある一点の電位と基準となる電位（基準電位ともいう）との電位差を、該一点の電圧として用いる場合がある。
【００２４】
電極層１０３は、発光素子の電極としての機能を有する。
【００２５】
図１（Ａ）に示す発光素子は、一対の電極（電極層１０１及び電極層１０３）、及び上記一対の電極に重畳する発光層（発光層１０２）を有し、上記一対の電極の間に印加される電圧に応じて発光層１０２が発光することにより光を射出する。
【００２６】
さらに、発光素子の各構成要素について以下に説明する。
【００２７】
電極層１０１及び電極層１０３のうち、一方の電極層（第１の電極層ともいう）は、図１（Ｂ）に示すように、導電層１１１（ＲＦＬともいう）と、導電層１１２（ＴｉＬともいう）と、導電層１１３（ＭＯＬともいう）と、を有する。
【００２８】
導電層１１１としては、光を反射する材料を有する金属層を用いることができる。光を反射する材料の層としては、例えばアルミニウム、又はアルミニウムと他の金属（チタン、ネオジム、ニッケル、及びランタンの一つ又は複数）との合金材料の層を用いることができる。アルミニウムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻における存在量が多く、安価であるため、アルミニウムを用いることにより発光素子の作製コストを低減することができる。また、銀を用いてもよい。
【００２９】
導電層１１２としては、チタンを含む導電層を用いることができ、例えばチタン層又は酸化チタン層を用いることができる。なお、チタン酸化物と導電性を有するチタン化合物の混在層により導電層１１２を構成してもよい。導電層１１１の上に導電層１１２を設けることにより、導電層１１１の酸化又は電食を抑制することができる。
【００３０】
また、導電層１１２には、熱処理が行われていることが好ましい。上記熱処理により、導電層１１２と導電層１１３の密着性をさらに良くすることができる。
【００３１】
導電層１１３は、導電層１１２と発光層１０２の間に設けられる。導電層１１３としては、導電性が高く、導電層１１１の材料より仕事関数の高い金属酸化物の層を用いることができる。さらに、導電層１１３は、光を透過する機能を有する。導電層１１３としては、例えば酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＩＴＯともいう）、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ−ＳｉＯｘともいう）、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）などの金属酸化物、シリコン、酸化シリコン、あるいは窒素を含む前記金属酸化物などを用いることができる。また、上記材料の積層により導電層１１３を構成することもできる。上記材料は、導電層１１２及び発光層１０２と接しても素子特性の低下を抑制することができるため、好ましい。
【００３２】
また、発光層１０２は、蛍光材料又は燐光材料などの発光材料を含む層を用いることができる。
【００３３】
電極層１０１及び電極層１０３のうち、他方の電極層（第２の電極層ともいう）は、光を透過する。第２の電極層としては、例えば酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム−酸化スズ、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛などの金属酸化物、シリコン、酸化シリコン、あるいは窒素を含む前記金属酸化物を用いることができる。また、第２の電極層としては、銀、マグネシウム、並びに銀及びマグネシウムの合金の層を用いることができる。また、上記材料の積層により、第２の電極層を構成することもできる。
【００３４】
発光素子の構造が電極層１０３を介して光を射出する構造の場合には、電極層１０１が導電層１１１、導電層１１２、及び導電層１１３の積層であり、電極層１０３が光を透過する導電層である。また、発光素子の構造が電極層１０１を介して光を射出する構造の場合には、電極層１０３が導電層１１１、導電層１１２、及び導電層１１３の積層であり、電極層１０１が光を透過する導電層である。
【００３５】
さらに、発光層１０２が射出する光が、第１の電極層及び第２の電極層の間において、干渉して強められるように発光素子を構成してもよい。すなわち、光学距離を最適化することにより、発光層１０２が射出する光を第１の電極層及び第２の電極層の間において干渉させて強めるようにしてもよい。例えば、電極層１０１から電極層１０３までの長さ、すなわち発光層１０２の膜厚と発光層１０２の屈折率との積が、所望の光の波長のＮ／２倍（Ｎは自然数）になるように、電極層１０１から電極層１０３までの長さを調整してもよい。また、導電層１１３が光を透過する場合、導電層１１１から電極層１０３までの長さと発光層１０２の屈折率との積が、所望の光の波長のＮ／２倍（Ｎは自然数）になるように、導電層１１１から電極層１０３までの長さを調整してもよい。これにより、発光素子の光の強度をさらに高くすることができる。上記調整された構造を光共振構造ともいう。また、上記調整された構造をマイクロキャビティ構造ともいうことができる。
【００３６】
なお、導電層１１３が光を透過する場合、導電層１１３の厚さを調整することにより光路長を調整することが好ましい。なぜならば、導電層１１３は、光を透過し、フォトリソグラフィ技術により導電層１１３を形成することができるため、製造工程が容易であり、厚さの調整も容易であるからである。
【００３７】
以上が図１に示す発光素子の構造例の説明である。
【００３８】
図１を用いて説明したように、本実施の形態における発光素子の一例では、第１の電極層を、光を反射する第１の導電層と、チタンを含む第２の導電層と、光を透過し、第１の導電層の材料より仕事関数の大きい金属酸化物を含む第３の導電層の積層にすることにより、発光素子の電極による電圧損失を低減させ、電極における電荷の注入特性を改善することができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００３９】
さらに、本発明の一態様では、光共振構造を、光を透過する機能を有し、かつフォトリソグラフィ技術を用いて形成することが可能な金属酸化物を含む導電層の厚さを変えるだけで調整でき、上記調整を行うことにより、発光素子の光の強度を高くすることができる。
【００４０】
よって、発光素子の素子特性を向上させることができる。
【００４１】
本実施の形態における発光素子の作製方法例について図２を用いて説明する。なお、図２では、一例として電極層１０３側から光を取り出す構造の発光素子の例について示す。
【００４２】
まず、図２（Ａ）に示すように、被素子形成層１００の上に導電層１１１を形成する。
【００４３】
例えば、スパッタリング法などを用いて導電層１１１に適用可能な導電膜を形成することにより導電層１１１を形成することができる。
【００４４】
次に、図２（Ｂ）に示すように、導電層１１１の上に導電層１１２を形成する。
【００４５】
例えば、スパッタリング法などを用いて導電層１１２に適用可能な導電膜を形成することにより導電層１１２を形成することができる。
【００４６】
さらに、熱処理を行う。例えば、２００℃以上３００℃以下の範囲の温度で熱処理を行う。上記熱処理により、導電層１１２の一部を酸化させることができる。
【００４７】
次に、図２（Ｃ）に示すように、導電層１１２の上に導電層１１３を形成する。
【００４８】
例えば、スパッタリング法などを用いて導電層１１３に適用可能な導電膜を形成することにより導電層１１３を形成することができる。
【００４９】
次に、図２（Ｄ）に示すように、導電層１１３の上に発光層１０２を形成する。
【００５０】
例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、又は塗布法などの方法を用いて発光層１０２に適用可能な材料の膜を形成することにより発光層１０２を形成することができる。
【００５１】
次に、図２（Ｅ）に示すように、発光層１０２の上に電極層１０３を形成する。
【００５２】
例えば、スパッタリング法などを用いて電極層１０３に適用可能な導電膜を形成することにより電極層１０３を形成することができる。
【００５３】
以上が発光素子の作製方法例の説明である。
【００５４】
図２を用いて説明したように、本実施の形態における発光素子の作製方法の一例では、光を反射する第１の導電層、チタンを含む第２の導電層を順に形成した後に熱処理を行い、その後第２の導電層の上に、第１の導電層の材料より仕事関数の大きい金属酸化物を含む第３の導電層を形成して電極層を作製することにより、第３の導電層の酸素欠損による応力の発生を抑制することができるため、第２の導電層と第３の導電層の密着性を高めることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態に示す発光素子における発光層（ＬＥ）の構造例について説明する。
【００５６】
発光層は、Ｍ個の発光ユニット（ＬＥＵともいう）を含む。
【００５７】
さらに、本実施の形態における発光ユニットの構造例について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態における発光ユニットの構造例を示す断面模式図である。
【００５８】
図３（Ａ）に示す発光ユニットは、エレクトロルミネセンス層（ＥＬＬともいう）１２１ａを有する。
【００５９】
エレクトロルミネセンス層１２１ａは、発光材料を含む層である。
【００６０】
また、図３（Ｂ）に示す発光ユニットは、エレクトロルミネセンス層１２１ｂと、正孔注入層（ＨＩＬともいう）１２２と、正孔輸送層（ＨＴＬともいう）１２３と、電子輸送層（ＥＴＬともいう）１２４と、電子注入層（ＥＩＬともいう）１２５と、を含む。
【００６１】
エレクトロルミネセンス層１２１ｂは、発光材料を含む層である。
【００６２】
また、エレクトロルミネセンス層１２１ｂは、正孔輸送層１２３上に設けられる。なお、正孔輸送層１２３を設けない場合、エレクトロルミネセンス層１２１ｂは、正孔注入層１２２上に設けられる。
【００６３】
正孔注入層１２２は、正孔を注入するための層である。なお、必ずしも正孔注入層１２２を設けなくてもよい。
【００６４】
正孔注入層１２２を設ける場合、正孔輸送層１２３は、正孔注入層１２２上に設けられる。
【００６５】
正孔輸送層１２３は、エレクトロルミネセンス層１２１ｂに正孔を輸送するための層である。なお、必ずしも正孔輸送層１２３を設けなくてもよい。
【００６６】
電子輸送層１２４は、エレクトロルミネセンス層１２１ｂ上に設けられる。
【００６７】
電子輸送層１２４は、エレクトロルミネセンス層１２１ｂに電子を輸送するための層である。なお、必ずしも電子輸送層１２４を設けなくてもよい。
【００６８】
電子輸送層１２４を設ける場合、電子注入層１２５は、電子輸送層１２４上に設けられる。なお、電子輸送層１２４を設けない場合、電子注入層１２５は、エレクトロルミネセンス層１２１ｂ上に設けられる。
【００６９】
電子注入層１２５は、電子を注入するための層である。
【００７０】
さらに、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す発光ユニットの各構成要素について説明する。
【００７１】
エレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂとしては、例えば蛍光を発する化合物又は燐光を発する化合物、及びホスト材料を含む層を用いることができる。
【００７２】
蛍光を発する化合物としては、例えば青色を呈する光を発する蛍光材料（青色蛍光材料ともいう）、緑色を呈する光を発する蛍光材料（緑色蛍光材料ともいう）、黄色を呈する光を発する蛍光材料（黄色蛍光材料ともいう）、又は赤色を呈する光を発する蛍光材料（赤色蛍光材料ともいう）などを用いることができる。
【００７３】
青色蛍光材料としては、例えばＮ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（ＹＧＡ２Ｓ（略称）ともいう）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（ＹＧＡＰＡ（略称）ともいう）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（ＰＣＢＡＰＡ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００７４】
緑色蛍光材料としては、例えばＮ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＰＡ（略称）ともいう）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＢＰｈＡ（略称）ともいう）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（２ＤＰＡＰＡ（略称）ともいう）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（２ＤＰＡＢＰｈＡ（略称）ともいう）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）］−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（２ＹＧＡＢＰｈＡ（略称）ともいう）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（ＤＰｈＡＰｈＡ（略称）ともいう）などが挙げられる。
【００７５】
また、黄色蛍光材料としては、例えばルブレン、又は５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（ＢＰＴ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００７６】
また、赤色蛍光材料としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（ｐ−ｍＰｈＴＤ（略称）ともいう）、又は７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（ｐ−ｍＰｈＡＦＤ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００７７】
また、燐光を発する化合物としては、例えば青色を呈する光を発する燐光材料（青色燐光材料ともいう）、緑色を呈する光を発する燐光材料（緑色燐光材料ともいう）、黄色を呈する光を発する燐光材料（黄色燐光材料ともいう）、橙色を呈する光を発する燐光材料（橙色燐光材料ともいう）、又は赤色を呈する光を発する燐光材料（赤色燐光材料ともいう）などを用いることができる。
【００７８】
青色燐光材料としては、例えばビス［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（ＦＩｒ６（略称）ともいう）、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（ＦＩｒｐｉｃ（略称）ともいう）、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（Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）（略称）ともいう）、又はビス［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（ＦＩｒ（ａｃａｃ）（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００７９】
緑色燐光材料としては、例えばトリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３（略称）ともいう）、ビス（２−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（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｂｉ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、又はトリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｂｚｑ）３（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００８０】
黄色燐光材料としては、例えばビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（アセチルアセトナート）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、又は（アセチルアセトナート）ビス｛２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００８１】
橙色燐光材料としては、例えばトリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｑ）３（略称）ともいう）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（アセチルアセトナート）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（アセチルアセトナート）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００８２】
赤色燐光材料としては、例えばビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（アセチルアセトナート）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（アセチルアセトナート）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）（略称）ともいう）、（ジピバロイルメタナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）（略称）ともいう）、又は２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００８３】
また、燐光を発する化合物としては、希土類金属錯体を用いることができる。希土類金属錯体の発光は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光を発する化合物として用いることができる。燐光を発する化合物としては、例えばトリス（アセチルアセトナート）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）（略称）ともいう）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）（略称）ともいう）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００８４】
なお、エレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂにおいて、蛍光を発する化合物又は燐光を発する化合物は上記ホスト材料中にゲスト材料として分散されている。ホスト材料としては、例えばゲスト材料よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【００８５】
ホスト材料としては、例えば金属錯体、複素環化合物、縮合芳香族化合物、又は芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【００８６】
例えば、ホスト材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｑ（略称）ともいう）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（Ａｌｍｑ３（略称）ともいう）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（ＢｅＢｑ２（略称）ともいう）、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）（ＢＡｌｑ（略称）ともいう）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎｑ（略称）ともいう）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（ＺｎＰＢＯ（略称）ともいう）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（ＺｎＢＴＺ（略称）ともいう）、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（ＰＢＤ（略称）ともいう）、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（ＯＸＤ−７（略称）ともいう）、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（ＴＡＺ（略称）ともいう）、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）（ＴＰＢＩ（略称）ともいう）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ（略称）ともいう）、バソキュプロイン（ＢＣＰ（略称）ともいう）、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（ＤＰＣｚＰＡ（略称）ともいう）、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、９，９’−ビアントリル（ＢＡＮＴ（略称）ともいう）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（ＤＰＮＳ（略称）ともいう）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（ＤＰＮＳ２（略称）ともいう）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（ＴＰＢ３（略称）ともいう）、ＤＰＡｎｔｈ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、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（ＣｚＡ１ＰＡ（略称）ともいう）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（ＤＰｈＰＡ（略称）ともいう）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（ＰＣＡＰＡ（略称）ともいう）、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（ＰＣＡＰＢＡ（略称）ともいう）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＰＡ（略称）ともいう）、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、又はＢＳＰＢなどを用いることができる。
【００８７】
また、上記ホスト材料を複数用いてエレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂを構成することもできる。
【００８８】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた層によりエレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂを構成することにより、エレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂの結晶化を抑制することができ、また、ゲスト材料の濃度消光を抑制することができる。
【００８９】
また、エレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂとしては、高分子化合物の発光物質を含む層を用いることができる。
【００９０】
高分子化合物の発光物質としては、例えばポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（ＰＦＯ（略称）ともいう）、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）］（ＰＦ−ＤＭＯＰ（略称）ともいう）、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］｝（ＴＡＢ−ＰＦＨ（略称）ともいう）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ（略称）ともいう）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（ＰＦＢＴ（略称）ともいう）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ（略称）ともいう）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（Ｒ４−ＰＡＴ（略称）ともいう）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、又はポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【００９１】
正孔注入層１２２としては、正孔注入性を有する物質を含む層を用いることができる。
【００９２】
正孔注入性を有する物質としては、例えばモリブデン酸化物、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、又はマンガン酸化物などを用いることができる。
【００９３】
また、正孔注入性を有する物質としては、フタロシアニン（Ｈ２Ｐｃ（略称）ともいう）又は銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ（略称）ともいう）などの金属フタロシアニンを用いることもできる。
【００９４】
また、正孔注入性を有する物質としては、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（ＴＤＡＴＡ（略称）ともいう）、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（ＭＴＤＡＴＡ（略称）ともいう、）、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（ＤＰＡＢ（略称）ともいう）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＤＮＴＰＤ（略称）ともいう）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（ＤＰＡ３Ｂ（略称）ともいう）、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（ＰＣｚＰＣＡ１（略称）ともいう）、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（ＰＣｚＰＣＡ２（略称）ともいう）、又は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（ＰＣｚＰＣＮ１（略称）ともいう）などの芳香族アミンを用いることができる。
【００９５】
また、正孔注入性を有する物質としては、例えばオリゴマー、デンドリマー、又はポリマーなどを用いることもでき、例えばポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫともいう）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（ＰＶＴＰＡともいう）、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］（ＰＴＰＤＭＡともいう）、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］（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤともいう）などを用いることができる。
【００９６】
また、正孔注入性を有する物質としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳともいう）、又はポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳともいう）などのドープされた高分子を用いることができる。
【００９７】
また、正孔注入層１２２としては、正孔輸送性を有する有機化合物と、アクセプター性物質と、を含有する複合材料の層を用いることもできる。このとき、上記複合材料に含有される有機化合物の正孔移動度は、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。正孔注入層１２２として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料の層を用いることにより、発光素子の電極から正孔が注入されやすくなり、発光素子の駆動電圧を低減することができる。例えば、正孔輸送性の高い物質及びアクセプター物質を共蒸着することにより、上記複合材料の層を形成することができる。
【００９８】
上記複合材料に含有される有機化合物としては、例えば芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、又は高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど）などを用いることができる。
【００９９】
例えば、上記複合材料に含有される有機化合物としては、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ（略称）又はα−ＮＰＤ（略称）ともいう）、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（ＴＰＤ（略称）ともいう）、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（ＢＰＡＦＬＰ（略称）ともいう）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ（略称）ともいう）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（ＴＣＰＢ（略称）ともいう）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（ＣｚＰＡ（略称）ともいう）、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（ＰＣｚＰＡ（略称）ともいう）、又は１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼンなどを用いることができる。
【０１００】
また、上記複合材料に含有される有機化合物としては、例えば２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ｔ−ＢｕＤＮＡ（略称）ともいう）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（ＤＰＰＡ（略称）ともいう）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（ｔ−ＢｕＤＢＡ（略称）ともいう）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＤＮＡ（略称）ともいう）、９，１０−ジフェニルアントラセン（ＤＰＡｎｔｈ（略称）ともいう）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（ｔ−ＢｕＡｎｔｈ（略称）ともいう）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（ＤＭＮＡ（略称）ともいう）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、又は２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセンなどを用いることができる。
【０１０１】
さらに、上記複合材料に含有される有機化合物としては、例えば２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ（略称）ともいう）、又は９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（ＤＰＶＰＡ（略称）ともいう）などを用いることができる。
【０１０２】
また、電子受容体であるアクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ（略称）ともいう）、クロラニルなどの有機化合物や、遷移金属酸化物を用いることができる。
【０１０３】
また、電子受容体であるアクセプター性物質としては、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。例えば、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（ＭｏＯｘ）、酸化タングステン、酸化マンガン、又は酸化レニウムは、電子受容性が高いため、電子受容体であるアクセプター性物質として好ましい。さらに、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、電子受容体であるアクセプター性物質としてより好ましい。
【０１０４】
なお、正孔注入層１２２としては、例えばＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、又はＰｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物と、上記電子受容体を用いて複合材料の層を用いることができる。
【０１０５】
正孔輸送層１２３としては、正孔輸送性を有する物質を含む層を用いることができる。
【０１０６】
正孔輸送性を有する物質としては、芳香族アミン化合物を用いることができる。
【０１０７】
例えば、正孔輸送性を有する物質としては、ＮＰＢやＴＰＤ、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ（略称）ともいう）、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、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（ＢＳＰＢ（略称）ともいう）、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１などを用いることができる。
【０１０８】
また、正孔輸送層１２３としては、例えばＣＢＰ、ＴＣＰＢ、ＣｚＰＡなどのカルバゾール誘導体を含む層を用いることができる。
【０１０９】
また、正孔輸送層１２３としては、例えばＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、又はＰｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子を含む層を用いることもできる。
【０１１０】
なお、上記材料の積層により、正孔輸送層１２３を構成することもできる。
【０１１１】
電子輸送層１２４としては、電子輸送性を有する物質を含む層を用いることができる。
【０１１２】
電子輸送性を有する物質としては、例えばＡｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ＺｎＢＴＺ、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（ＣＯ１１）、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、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）］（ＰＦ−Ｐｙ）、又はポリ［（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）］（ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。
【０１１３】
なお、上記材料の積層により電子輸送層１２４を構成することもできる。
【０１１４】
電子注入層１２５としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの化合物を含む層を用いることができる。また、電子注入層１２５としては、例えば電子輸送層に適用可能な材料の層にアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの化合物を含む層を用いることもできる。
【０１１５】
例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、又は塗布法などの方法を用いることにより、正孔注入層１２２、正孔輸送層１２３、エレクトロルミネセンス層１２１ａ及びエレクトロルミネセンス層１２１ｂ、電子輸送層１２４、並びに電子注入層１２５を形成することができる。
【０１１６】
以上が発光ユニットの構造例である。
【０１１７】
さらに、複数の発光ユニットを有する場合の発光層の構造例として、２つの発光ユニットを有する発光層、及び３つの発光ユニットを有する発光層の構造例について、図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）を用いて説明する。
【０１１８】
図３（Ｃ）に示す発光層は、発光ユニット（ＬＥＵ）２２１と、電荷発生層（ＢＵＦともいう）２２２と、発光ユニット２２３と、を有する。
【０１１９】
また、図３（Ｄ）に示す発光層は、発光ユニット２３１と、電荷発生層２３２と、発光ユニット２３３と、電荷発生層２３４と、発光ユニット２３５と、を有する。
【０１２０】
発光ユニット２２１、発光ユニット２２３、発光ユニット２３１、発光ユニット２３３、及び発光ユニット２３５のそれぞれとしては、例えば図３（Ａ）又は図３（Ｂ）を用いて説明した構造の発光ユニットを適宜用いることができる。
【０１２１】
電荷発生層２２２、電荷発生層２３２、及び電荷発生層２３４としては、例えば電子供与性及び電子輸送性が高い電子注入バッファ層と、正孔輸送性が高い複合材料層との積層などを用いることができる。
【０１２２】
電子注入バッファ層は、発光層への電子の注入障壁を緩和する層である。
【０１２３】
電子注入バッファ層としては、電子注入性又は電子ドナー性を有する材料、及び電子輸送性を有する物質を含む層を用いることができる。
【０１２４】
電子注入性又は電子ドナー性を有する材料としては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属などの金属材料、並びに該金属材料の化合物を用いることができる。
【０１２５】
電子輸送性を有する物質としては、正孔輸送性よりも電子輸送性の高い物質、例えばＡｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などの金属錯体、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＣＯ１１などのオキサジアゾール誘導体、ＴＡＺなどのトリアゾール誘導体、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどのフェナントロリン誘導体、ＰＦ−Ｐｙ、又はＰＦ−ＢＰｙなどの高分子材料を用いることができる。
【０１２６】
複合材料層としては、上記正孔輸送性を有する物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料の層を用いることができる。
【０１２７】
電荷発生層を設けることにより、電流密度を低く保ったまま、発光素子の輝度を高めつつ、寿命を長くすることができる。
【０１２８】
また、異なる色を呈する光を発する複数の発光ユニットの積層により、様々な発光色を得ることができ、また、発光輝度を向上させることができる。
【０１２９】
例えば、図３（Ｃ）に示す発光層において、発光ユニット２２１を、青色を呈する光を発する発光ユニットにし、発光ユニット２２３を、黄色を呈する光を発する発光ユニットにすることにより、白色を呈する光を発する発光層を構成することができる。また、発光ユニット２２１を、青緑色を呈する光を発する発光ユニットにし、発光ユニット２２３を、赤色を呈する光を発する発光ユニットにすることにより、白色を呈する光を発する発光層を構成することができる。ただし、これに限定されず、白以外の色を呈する光を発する発光層になるような複数の発光ユニットを選択してもよい。
【０１３０】
また、例えば、図３（Ｄ）に示す発光層において、発光ユニット２３１を、エレクトロルミネセンス層に蛍光材料を用いた青色を呈する光を射出する発光ユニットにし、発光ユニット２３３を、エレクトロルミネセンス層に燐光材料を用いた橙色を呈する光を射出する発光ユニットにし、発光ユニット２３５を、エレクトロルミネセンス層に燐光材料を用いた橙色を呈する光を射出する発光ユニットにすることにより、白色を呈する光を射出する発光層を構成することができる。ただし、これに限定されず、白以外の色を呈する光を射出する発光層になるような複数の発光ユニットを選択してもよい。
【０１３１】
なお、これに限定されず、例えば白色を呈する光を射出する発光ユニットを複数用いて発光層を構成してもよい。
【０１３２】
図３を用いて説明したように、本実施の形態における発光層の一例では、Ｍ個の発光ユニットを含む構造である。
【０１３３】
また、本実施の形態における発光層の一例では、複数の発光ユニットを積層させることにより、発光効率を向上させることができ、発光素子の素子特性を向上させることができる。
【０１３４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態における発光素子を画素部に備えた表示装置の例について説明する。
【０１３５】
まず、本実施の形態における表示装置の例について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態における表示装置を説明するための図である。
【０１３６】
図４に示す表示装置は、表示駆動部ＤＤＲＶと、画素部ＰＩＸと、を含む。
【０１３７】
表示駆動部ＤＤＲＶは、表示装置における表示動作を制御する領域である。
【０１３８】
画素部ＰＩＸは、表示動作を行う領域である。
【０１３９】
また、図４に示す表示装置は、駆動回路（ＤＲＶともいう）３０１と、駆動回路３０２と、複数の表示回路（ＤＩＳＰともいう）３０５と、を具備する。
【０１４０】
駆動回路３０１は、表示駆動部ＤＤＲＶに設けられる。駆動回路３０１は、表示回路３０５を選択する機能を有する。
【０１４１】
駆動回路３０１は、例えばシフトレジスタを備える。このとき、駆動回路３０１は、シフトレジスタから複数のパルス信号を出力させることにより、表示回路３０５を選択するための信号を出力することができる。また、駆動回路３０１を複数のシフトレジスタを備える構成にすることもできる。このとき、駆動回路３０１は、上記複数のシフトレジスタのそれぞれから複数のパルス信号を出力させ、表示回路３０５を制御するための複数の信号を出力することもできる。
【０１４２】
駆動回路３０２は、表示駆動部ＤＤＲＶに設けられる。駆動回路３０２には、画像信号が入力される。駆動回路３０２は、入力された画像信号を元に電圧信号である表示データ信号を複数生成し、生成した複数の表示データ信号を出力する機能を有する。
【０１４３】
駆動回路３０２は、例えば複数のトランジスタを備える。
【０１４４】
なお、表示装置において、トランジスタは、２つの端子と、印加される電圧により該２つの端子の間に流れる電流を制御する電流制御端子と、を有する。なお、トランジスタに限らず、素子において、互いの間に流れる電流が制御される端子を電流端子ともいい、２つの電流端子のそれぞれを第１の電流端子及び第２の電流端子ともいう。
【０１４５】
また、表示装置において、トランジスタとしては、例えば電界効果トランジスタを用いることができる。電界効果トランジスタの場合、第１の電流端子は、ソース及びドレインの一方であり、第２の電流端子は、ソース及びドレインの他方であり、電流制御端子は、ゲートである。
【０１４６】
駆動回路３０２は、上記複数のトランジスタを選択的にオン状態又はオフ状態にすることにより、画像信号のデータを複数の表示データ信号として出力することができる。上記複数のトランジスタは、ゲートにパルス信号である制御信号を入力することにより制御することができる。
【０１４７】
複数の表示回路３０５は、画素部ＰＩＸに行列方向に設けられる。複数の表示回路３０５のそれぞれには、複数の表示データ信号のいずれか一つが入力される。なお、一つ以上の表示回路３０５を用いて一つの画素が構成される。
【０１４８】
なお、赤色を呈する光を射出する表示回路、緑色を呈する光を射出する表示回路、及び青色を呈する光を射出する表示回路を設け、それぞれの表示回路により光を射出し、フルカラーの画像を画素部において表示することもできる。また、上記表示回路に加え、シアン、マゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を射出する表示回路を設けてもよい。シアン、マゼンタ、及びイエローの一つ又は複数の色を呈する光を射出する表示回路を設けることにより、表示画像において再現可能な色の種類を増やすことができるため、表示画像の品質を向上させることができる。例えば、発光素子からの光のうち、特定の波長の光を透過する着色層を設けることにより、特定の色を呈する光を射出することができる。上記構成にすることにより、互いに異なる色を呈する光を射出する複数の発光素子を形成せずにフルカラー画像を表示することができるため、作製工程を容易にし、歩留まりを向上させることができ、また発光素子の品質を向上させ、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【０１４９】
さらに、本実施の形態における表示回路の例について、図５を用いて説明する。
【０１５０】
まず、本実施の形態における表示回路の構成例について、図５（Ａ）を用いて説明する。図５（Ａ）は、本実施の形態における表示回路の構成例を示す回路図である。
【０１５１】
図５（Ａ）に示す表示回路は、トランジスタ３３１と、トランジスタ３３２と、発光素子（ＬＥＥともいう）３３３と、容量素子３３５と、を備える。
【０１５２】
なお、図５（Ａ）に示す表示回路において、トランジスタ３３１及びトランジスタ３３２は、電界効果トランジスタである。
【０１５３】
なお、表示回路において、容量素子は、第１の容量電極と、第２の容量電極と、第１の容量電極及び第２の容量電極に重畳する誘電体層と、を含む。容量素子は、第１の容量電極及び第２の容量電極の間に印加される電圧に応じて電荷が蓄積される。
【０１５４】
トランジスタ３３１のソース及びドレインの一方には、表示データ信号（信号ＤＤともいう）が入力され、トランジスタ３３１のゲートには、表示選択信号（信号ＤＳＥＬともいう）が入力される。
【０１５５】
トランジスタ３３２のソース及びドレインの一方には、電圧Ｖｂが入力され、トランジスタ３３２のゲートは、トランジスタ３３１のソース及びドレインの他方に電気的に接続される。
【０１５６】
発光素子３３３の第１の電極は、トランジスタ３３２のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、発光素子３３３の第２の電極には、電圧Ｖａが入力される。
【０１５７】
容量素子３３５の第１の容量電極には、電圧Ｖｃが入力され、容量素子３３５の第２の容量電極は、トランジスタ３３２のゲートに電気的に接続される。
【０１５８】
なお、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの一方は、高電源電圧Ｖｄｄであり、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの他方は、低電源電圧Ｖｓｓである。電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの差の絶対値は、少なくともトランジスタ３３２の閾値電圧の絶対値より大きいことが好ましい。また、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂは、例えばトランジスタの極性などにより互いに入れ替わる場合がある。また、電圧Ｖｃの値は適宜設定される。
【０１５９】
図５（Ａ）に示す表示回路の各構成要素について説明する。
【０１６０】
トランジスタ３３１は、信号入力選択トランジスタである。なお、信号入力選択信号は、図４に示す駆動回路３０１から入力される。
【０１６１】
トランジスタ３３２は、発光素子３３３に流れる電流量を制御する駆動トランジスタである。
【０１６２】
容量素子３３５は、表示データ信号による電荷を保持する保持容量である。なお、必ずしも容量素子３３５を設けなくてもよい。
【０１６３】
なお、トランジスタ３３１及びトランジスタ３３２としては、例えばチャネルが形成され、元素周期表における第１４族の半導体（例えばシリコンなど）を含有する半導体層又は酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることができる。上記酸化物半導体層を含むトランジスタは、従来のシリコンなどの半導体層を用いたトランジスタよりオフ電流の低い酸化物半導体層を用いたトランジスタである。上記酸化物半導体層は、シリコンよりバンドギャップが高く、真性（Ｉ型ともいう）、又は実質的に真性である半導体層であり、上記酸化物半導体層を含むトランジスタのオフ電流は、チャネル幅１μｍあたり１０ａＡ（１×１０−１７Ａ）以下、好ましくはチャネル幅１μｍあたり１ａＡ（１×１０−１８Ａ）以下、さらには好ましくはチャネル幅１μｍあたり１０ｚＡ（１×１０−２０Ａ）以下、さらに好ましくはチャネル幅１μｍあたり１ｚＡ（１×１０−２１Ａ）以下、さらに好ましくはチャネル幅１μｍあたり１００ｙＡ（１×１０−２２Ａ）以下である。
【０１６４】
次に、図５（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例について、図５（Ｂ）を用いて説明する。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例を説明するためのタイミングチャートであり、信号ＤＤ、信号ＤＳＥＬ、トランジスタ３３１のそれぞれの状態を示す。
【０１６５】
図５（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例では、期間Ｔ１１において、信号ＤＳＥＬのパルス（ｐｌｓともいう）を入力し、トランジスタ３３１をオン状態（状態ＯＮともいう）にする。
【０１６６】
トランジスタ３３１がオン状態のとき、表示回路に信号ＤＤが入力され、トランジスタ３３２のゲートの電圧及び容量素子３３５の第２の容量電極の電圧が信号ＤＤの電圧（ここでは一例として電圧Ｄ１１）と同等の値になる。
【０１６７】
このとき、トランジスタ３３２のゲートの電圧に応じてトランジスタ３３２のソース及びドレインの間に電流が流れ、さらに、発光素子３３３の第１の電極及び第２の電極の間に電流が流れ、発光素子３３３が発光する。このとき、発光素子３３３の第１の電極の電圧は、信号ＤＤに応じた値になり、発光素子３３３の発光輝度は、信号ＤＤに応じて設定された第１の電極の電圧、及び電圧Ｖａに応じた値になる。
【０１６８】
さらに、信号ＤＳＥＬのパルスの入力が終わるとトランジスタ３３１がオフ状態（状態ＯＦＦともいう）になる。
【０１６９】
以上が図５（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例の説明である。
【０１７０】
さらに、本実施の形態における表示装置の構造例について説明する。なお、ここでは一例として表示回路の構成が図５（Ａ）に示す回路構成であるとする。
【０１７１】
本実施の形態における表示装置は、トランジスタなどの半導体素子が設けられた第１の基板（アクティブマトリクス基板ともいう）と、第２の基板と、第１の基板及び第２の基板の間に設けられた発光素子と、を含む。
【０１７２】
まず、本実施の形態の表示装置におけるアクティブマトリクス基板の構造例について、図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態の表示装置におけるアクティブマトリクス基板の構造例を示す図であり、図６（Ａ）は、平面模式図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）における線分Ａ−Ｂの断面模式図である。なお、図６では、実際の寸法と異なる構成要素を含む。また、便宜のため、図６（Ｂ）では、図６（Ａ）における線分Ａ−Ｂの断面の一部を省略している。
【０１７３】
図６に示すアクティブマトリクス基板は、基板５００と、絶縁層５０１と、半導体層５１１ａ及び半導体層５１１ｂと、絶縁層５１３と、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃと、絶縁層５１５と、導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄと、を含む。
【０１７４】
半導体層５１１ａ及び半導体層５１１ｂのそれぞれは、絶縁層５０１を介して基板５００上に設けられる。
【０１７５】
半導体層５１１ａは、Ｐ型又はＮ型の導電型を付与する不純物元素を含有する不純物領域５１２ａ乃至不純物領域５１２ｄを有する。半導体層５１１ａは、表示回路における信号入力選択トランジスタのチャネルが形成される層（チャネル形成層ともいう）及び表示回路における保持容量の第２の容量電極としての機能を有する。
【０１７６】
なお、半導体層５１１ａにおいて、不純物領域５１２ａと不純物領域５１２ｂとの間、及び不純物領域５１２ｂと不純物領域５１２ｃとの間には表示回路における信号入力選択トランジスタのチャネル形成領域が存在する。
【０１７７】
半導体層５１１ｂは、Ｐ型又はＮ型の導電型を付与する不純物元素を含有する不純物領域５１２ｅ及び不純物領域５１２ｆを有する。半導体層５１１ｂは、表示回路における駆動トランジスタのチャネル形成層としての機能を有する。
【０１７８】
なお、半導体層５１１ｂにおいて、不純物領域５１２ｅと、不純物領域５１２ｆとの間には表示回路における駆動トランジスタのチャネル形成領域が存在する。
【０１７９】
絶縁層５１３は、半導体層５１１ａ及び半導体層５１１ｂの上に設けられる。絶縁層５１３は、表示回路における信号入力選択トランジスタ及び駆動トランジスタのゲート絶縁層、表示回路における保持容量の誘電体層としての機能を有する。
【０１８０】
導電層５１４ａは、絶縁層５１３を介して半導体層５１１ａの一部に重畳する。なお、導電層５１４ａと重畳する半導体層５１１ａの領域が表示回路における信号入力選択トランジスタのチャネル形成領域になる。導電層５１４ａは、表示回路における信号入力選択トランジスタのゲートとしての機能を有する。なお、図６において、導電層５１４ａは、複数の箇所で半導体層５１１ａの一部に重畳している。必ずしも導電層５１４ａが複数の箇所で半導体層５１１ａの一部に重畳していなくてもよいが、導電層５１４ａが複数の箇所で半導体層５１１ａの一部に重畳することにより、表示回路における信号入力選択トランジスタのスイッチング特性を向上させることができる。なお、導電層５１４ａと重畳する半導体層５１１ａの領域が半導体層５１１ａに設けられた不純物領域５１２ａ乃至不純物領域５１２ｄの不純物元素の濃度より低い濃度でＰ型又はＮ型の導電型を付与する不純物元素を含有していてもよい。
【０１８１】
導電層５１４ｂは、絶縁層５１３を介して半導体層５１１ａの一部の上に重畳する。導電層５１４ｂは、表示回路における保持容量の第１の容量電極としての機能を有する。なお、導電層５１４ｂと重畳する半導体層５１１ａの領域が不純物領域５１２ａ乃至不純物領域５１２ｄの不純物元素の濃度より低い濃度でＰ型又はＮ型の導電型を付与する不純物元素を含有していてもよい。導電層５１４ｂは、表示回路における保持容量の第１の容量電極及び容量線としての機能を有する。
【０１８２】
導電層５１４ｃは、絶縁層５１３を介して半導体層５１１ｂの一部の上に設けられる。導電層５１４ｃは、表示回路における駆動トランジスタのゲートとしての機能を有する。
【０１８３】
絶縁層５１５は、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃを介して絶縁層５１３の上に設けられる。
【０１８４】
導電層５１６ａは、絶縁層５１３及び絶縁層５１５を貫通する第１の開口部を介して、不純物領域５１２ａに電気的に接続される。導電層５１６ａは、表示回路における信号入力選択トランジスタのソース及びドレインの一方、並びに表示データ信号が入力される配線としての機能を有する。
【０１８５】
導電層５１６ｂは、絶縁層５１３及び絶縁層５１５を貫通する第２の開口部を介して、不純物領域５１２ｄに電気的に接続され、絶縁層５１５を貫通する第３の開口部を介して導電層５１４ｃに電気的に接続される。導電層５１６ｂは、表示回路における信号入力選択トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。
【０１８６】
導電層５１６ｃは、絶縁層５１３及び絶縁層５１５を貫通する第４の開口部を介して不純物領域５１２ｅに電気的に接続される。導電層５１６ｃは、表示回路における駆動トランジスタのソース及びドレインの一方、及び電圧Ｖｂが入力される電源線としての機能を有する。
【０１８７】
導電層５１６ｄは、絶縁層５１３及び絶縁層５１５を貫通する第５の開口部を介して不純物領域５１２ｆに電気的に接続される。導電層５１６ｄは、表示回路における駆動トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。
【０１８８】
さらに、本実施の形態における表示装置の構造例について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態における表示装置の構造例を示す断面模式図である。なお、本実施の形態では、表示装置における発光素子が上面方向に光を射出される構造であるが、これに限定されず、本実施の形態における表示装置の構造は、下面方向に光を射出する構造でもよい。
【０１８９】
図７に示す表示装置は、図６に示すアクティブマトリクス基板に加え、絶縁層５１７と、導電層５１８と、導電層５１９と、導電層５２０と、絶縁層５２１と、発光層５２２と、導電層５２３と、基板５２４と、着色層５２５と、絶縁層５２６と、絶縁層５２７と、を含む。
【０１９０】
絶縁層５１７は、導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄを介して絶縁層５１５の上に設けられる。
【０１９１】
導電層５１８は、表示回路における絶縁層５１７の上に設けられ、絶縁層５１７を貫通して設けられた第６の開口部を介して導電層５１６ｄに電気的に接続される。
【０１９２】
導電層５１９は、導電層５１８の上に設けられる。導電層５１９は、導電層５１８に電気的に接続される。
【０１９３】
導電層５２０は、導電層５１９の上に設けられる。導電層５２０は、導電層５１９に電気的に接続される。
【０１９４】
導電層５１８乃至導電層５２０は、上記実施の形態に示す発光素子の電極層に相当する。なお、導電層５１８乃至導電層５２０は、表示回路における発光素子の第１の電極としての機能を有する。
【０１９５】
絶縁層５２１は、導電層５１８の上に設けられる。
【０１９６】
発光層５２２は、絶縁層５２１の上に設けられ、絶縁層５２１を貫通して設けられた第７の開口部を介して導電層５１８に電気的に接続される。発光層５２２は、表示回路における発光素子の発光層としての機能を有する。
【０１９７】
導電層５２３は、発光層５２２の上に設けられ、発光層５２２に電気的に接続される。導電層５２３は、上記実施の形態における発光素子の電極層に相当する。導電層５２３は、表示回路における発光素子の第２の電極としての機能を有する。
【０１９８】
着色層５２５は、基板５２４の一平面に設けられ、発光層５２２からの光のうち、特定の波長の光を透過する。
【０１９９】
絶縁層５２６は、着色層５２５を介して基板５２４の一平面に設けられる。
【０２００】
絶縁層５２７は、絶縁層５２６と、導電層５２３の間に設けられる。
【０２０１】
さらに、図６乃至図７を用いて説明した表示装置の各構成要素について説明する。
【０２０２】
基板５００及び基板５２４としては、例えばガラス基板又はプラスチック基板を用いることができる。
【０２０３】
絶縁層５０１としては、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化アルミニウム層、酸化窒化アルミニウム層、窒化酸化アルミニウム層、又は酸化ハフニウム層を用いることができる。絶縁層５０１として、酸化シリコン層又は酸化窒化シリコン層などの酸化絶縁層を用いることが好ましい。また、上記酸化絶縁層がハロゲンを含んでいてもよい。また、絶縁層５０１に適用可能な上述した材料の積層により絶縁層５０１を構成することもできる。また、必ずしも絶縁層５０１を設けなくてもよい。
【０２０４】
半導体層５１１ａ及び半導体層５１１ｂとしては、例えば非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、又は単結晶半導体を含む層を用いることができる。また、半導体層５１１ａ及び半導体層５１１ｂとしては、例えば元素周期表における第１４族の半導体（例えばシリコンなど）を含有する半導体層を用いることができる。
【０２０５】
絶縁層５１３としては、例えば絶縁層５０１に適用可能な材料の層を用いることができる。また、絶縁層５１３に適用可能な材料の積層により絶縁層５１３を構成してもよい。
【０２０６】
導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃとしては、例えばモリブデン、チタン、クロム、タンタル、マグネシウム、銀、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、若しくはスカンジウムなどの金属を含む材料の層を用いることができる。また、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃとしては、導体である金属酸化物を含む層を用いることもできる。導体である金属酸化物としては、例えば酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）などの金属酸化物、又はシリコン、酸化シリコン、窒素を含む前記金属酸化物を用いることができる。また、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃに適用可能な前記材料の積層により、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃを構成することもできる。例えば、窒化タンタル層及びタングステン層の積層により導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃを構成することもできる。
【０２０７】
絶縁層５１５としては、例えば絶縁層５０１や絶縁層５１３に適用可能な材料の層を用いることができる。また、絶縁層５０１に適用可能な前記材料の積層により絶縁層５１５を構成してもよい。例えば、窒化酸化シリコン層及び酸化窒化シリコン層の積層により絶縁層５１５を構成することもできる。
【０２０８】
導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄとしては、例えば導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃに適用可能な材料の層を用いることができる。また、導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄに適用可能な材料の積層により導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄを構成することもできる。例えば、チタン層、アルミニウム層、及びチタン層の積層により導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄを構成することもできる。なお、導電層５１６ａ乃至導電層５１６ｄの側面は、テーパ状でもよい。
【０２０９】
絶縁層５１７としては、例えば絶縁層５１３や絶縁層５１３に適用可能な材料の層を用いることができる。また、絶縁層５１７に適用可能な材料の積層により絶縁層５１７を構成してもよい。
【０２１０】
導電層５１８としては、例えば図１（Ｂ）に示す導電層１１１に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２１１】
導電層５１９としては、例えば図１（Ｂ）に示す導電層１１２に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２１２】
導電層５２０としては、例えば図１（Ｂ）に示す導電層１１３に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２１３】
絶縁層５２１としては、例えば有機絶縁層又は無機絶縁層を用いることができる。なお、絶縁層５２１は、隔壁ともいう。
【０２１４】
発光層５２２としては、例えば上記実施の形態に示す発光層に適用可能な材料の層（例えば白色を呈する光を射出する発光層）を用いることができる。
【０２１５】
導電層５２３としては、導電層５１４ａ乃至導電層５１４ｃに適用可能な材料の層のうち、光を透過する材料の層を用いることができる。また、導電層５２３に適用可能な材料の積層により導電層５２３を構成することもできる。
【０２１６】
着色層５２５としては、例えば染料又は顔料を含み、赤色を呈する波長の光、緑色を呈する波長の光、又は青色を呈する波長の光を透過する層を用いることができる。また、着色層５２５として、染料又は顔料を含み、シアン、マゼンタ、又はイエローの色を呈する光を透過する層を用いてもよい。着色層５２５は、例えばフォトリソグラフィ法、印刷法、又はインクジェット法、電着法、又は電子写真法などを用いて形成される。インクジェット法を用いることにより、室温で製造、低真空度で製造、又は大型基板上に製造することができる。また、レジストマスクを用いなくても製造することができるため、製造コスト及び製造工程数を低減することができる。
【０２１７】
絶縁層５２６としては、例えば絶縁層５０１や絶縁層５１３に適用可能な材料の層を用いることができる。また、絶縁層５２６に適用可能な材料の積層により絶縁層５２６を構成してもよい。なお、絶縁層５２６を必ずしも設けなくてもよいが、絶縁層５２６を設けることにより、着色層５２５からの発光素子への不純物の侵入を抑制することができる。
【０２１８】
絶縁層５２７としては、例えば絶縁層５０１に適用可能な材料の層又は樹脂材料の層を用いることができる。また、絶縁層５２７に適用可能な材料の積層により絶縁層５２７を構成してもよい。
【０２１９】
図４乃至図７を用いて説明したように、本実施の形態の表示装置の一例は、ソース及びドレインの一方に表示データ信号が入力される信号入力選択トランジスタ（第１の電界効果トランジスタ）と、ゲートが第１の電界効果トランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続される駆動トランジスタ（第２の電界効果トランジスタ）と、第１の電極が第２の電界効果トランジスタのソース又はドレインに電気的に接続され、上記実施の形態に示す構造の発光素子を備える構造である。
【０２２０】
また、本実施の形態における表示装置では、発光素子として白色の光を射出する発光素子と、発光素子が射出する光のうち、特定の波長を有する光を透過する着色層を含む構造である。上記構造にすることにより、異なる色の光を射出する複数の発光素子を形成せずにフルカラー画像を表示することができるため、作製工程を容易にし、歩留まりを向上させることができる。例えば、メタルマスクを用いなくても表示素子を作製することができるため、作製工程が容易になる。また、画像のコントラストを向上させることができる。また、発光素子の品質を向上させ、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【０２２１】
また、本実施の形態における表示装置では、発光素子の構造を、トランジスタなどの素子が設けられていない基板を介して光が取り出される構造にすることにより、該素子が設けられた領域の上も発光領域として用いることができ、開口率を向上させることができる。
【０２２２】
また、本実施の形態の表示装置において、表示回路と同一基板上に駆動回路を設けてもよい。このとき、駆動回路などの回路のトランジスタの構造を、表示回路におけるトランジスタの構造と同じにしてもよい。表示回路と同一基板上に駆動回路などの回路を設けることにより、表示回路及び駆動回路の接続配線の数を低減することができる。
【０２２３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態における表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
【０２２４】
本実施の形態の電子機器の構成例について、図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）を用いて説明する。図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）は、本実施の形態の電子機器の構成例を説明するための模式図である。
【０２２５】
図８（Ａ）に示す電子機器は、携帯型情報端末の例である。図８（Ａ）に示す情報端末は、筐体１００１ａと、筐体１００１ａに設けられた表示部１００２ａと、を具備する。
【０２２６】
なお、筐体１００１ａの側面１００３ａに外部機器に接続させるための接続端子、及び図８（Ａ）に示す携帯型情報端末を操作するためのボタンの一つ又は複数を設けてもよい。
【０２２７】
図８（Ａ）に示す携帯型情報端末は、筐体１００１ａの中に、ＣＰＵと、メインメモリと、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインターフェースと、外部機器との信号の送受信を行うアンテナと、を備える。なお、筐体１００１ａの中に、特定の機能を有する集積回路を一つ又は複数設けてもよい。
【０２２８】
図８（Ａ）に示す携帯型情報端末は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。
【０２２９】
図８（Ｂ）に示す電子機器は、折り畳み式の携帯型情報端末の例である。図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末は、筐体１００１ｂと、筐体１００１ｂに設けられた表示部１００２ｂと、筐体１００４と、筐体１００４に設けられた表示部１００５と、筐体１００１ｂ及び筐体１００４を接続する軸部１００６と、を具備する。
【０２３０】
また、図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末では、軸部１００６により筐体１００１ｂ又は筐体１００４を動かすことにより、筐体１００１ｂを筐体１００４に重畳させることができる。
【０２３１】
なお、筐体１００１ｂの側面１００３ｂ又は筐体１００４の側面１００７に外部機器に接続させるための接続端子、及び図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末を操作するためのボタンの一つ又は複数を設けてもよい。
【０２３２】
また、表示部１００２ｂ及び表示部１００５に、互いに異なる画像又は一続きの画像を表示させてもよい。なお、表示部１００５を必ずしも設ける必要はなく、表示部１００５の代わりに、入力装置であるキーボードを設けてもよい。
【０２３３】
図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末は、筐体１００１ｂ又は筐体１００４の中に、ＣＰＵと、メインメモリと、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインターフェースと、を備える。また、筐体１００１ｂ又は筐体１００４の中に、特定の機能を有する集積回路を１つ又は複数設けてもよい。また、図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末に、外部との信号の送受信を行うアンテナを設けてもよい。
【０２３４】
図８（Ｂ）に示す携帯型情報端末は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。
【０２３５】
図８（Ｃ）に示す電子機器は、設置型情報端末の例である。図８（Ｃ）に示す設置型情報端末は、筐体１００１ｃと、筐体１００１ｃに設けられた表示部１００２ｃと、を具備する。
【０２３６】
なお、表示部１００２ｃを、筐体１００１ｃにおける甲板部１００８に設けることもできる。
【０２３７】
また、図８（Ｃ）に示す設置型情報端末は、筐体１００１ｃの中に、ＣＰＵと、メインメモリと、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインターフェースと、を備える。なお、筐体１００１ｃの中に、特定の機能を有する集積回路を一つ又は複数設けてもよい。また、図８（Ｃ）に示す設置型情報端末に、外部との信号の送受信を行うアンテナを設けてもよい。
【０２３８】
さらに、図８（Ｃ）に示す設置型情報端末における筐体１００１ｃの側面１００３ｃに券などを出力する券出力部、硬貨投入部、及び紙幣挿入部の一つ又は複数を設けてもよい。
【０２３９】
図８（Ｃ）に示す設置型情報端末は、例えば現金自動預け払い機、券などの注文をするための情報通信端末（マルチメディアステーションともいう）、又は遊技機としての機能を有する。
【０２４０】
図８（Ｄ）は、設置型情報端末の例である。図８（Ｄ）に示す設置型情報端末は、筐体１００１ｄと、筐体１００１ｄに設けられた表示部１００２ｄと、を具備する。なお、筐体１００１ｄを支持する支持台を設けてもよい。
【０２４１】
なお、筐体１００１ｄの側面１００３ｄに外部機器に接続させるための接続端子、及び図８（Ｄ）に示す設置型情報端末を操作するためのボタンの一つ又は複数を設けてもよい。
【０２４２】
また、図８（Ｄ）に示す設置型情報端末は、筐体１００１ｄの中に、ＣＰＵと、メインメモリと、外部機器とＣＰＵ及びメインメモリとの信号の送受信を行うインターフェースと、を備えてもよい。また、筐体１００１ｄの中に、特定の機能を有する集積回路を一つ又は複数設けてもよい。また、図８（Ｄ）に示す設置型情報端末に、外部との信号の送受信を行うアンテナを設けてもよい。
【０２４３】
図８（Ｄ）に示す設置型情報端末は、例えばデジタルフォトフレーム、表示モニタ、又はテレビジョン装置としての機能を有する。
【０２４４】
上記実施の形態の表示装置は、例えば電子機器の表示部として用いられ、例えば図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）に示す表示部１００２ａ乃至表示部１００２ｄとして用いられる。また、図８（Ｂ）に示す表示部１００５として上記実施の形態の表示装置を用いてもよい。また、上記実施の形態の表示装置の代わりに電子機器の光源部を設け、該光源部に上記実施の形態の発光素子を用いた照明装置を設けてもよい。
【０２４５】
図８を用いて説明したように、本実施の形態の電子機器の一例では、上記実施の形態における表示装置を表示部に用いることにより、消費電力を低減し、また、信頼性を向上させることができる。
【０２４６】
また、本実施の形態の電子機器の一例では、筐体に、入射する照度に応じて電流を生成する光電変換部、及び表示装置を操作する操作部のいずれか一つ又は複数を設けてもよい。例えば光電変換部を設けることにより、外部電源が不要となるため、外部電源が無い場所であっても、上記電子機器を長時間使用することができる。
【０２４７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態における発光素子を用いた照明装置の例について説明する。
【０２４８】
本実施の形態における照明装置の例について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における照明装置の例を示す模式図である。
【０２４９】
図９（Ａ）に示す照明装置１２０１ａは、室内の天井に取付け可能な照明装置の例である。
【０２５０】
さらに、図９（Ａ）に示す照明装置の構造例について図９（Ｂ）に示す。図９（Ｂ）に示す照明装置は、天井１２１０に取り付けられた基体１２１１と、基体１２１１の上に設けられた電極層１２１２、発光層１２１３、及び電極層１２１４の積層と、電極層１２１４の上に設けられたレンズ１２１５と、シール材１２１６と、シール材１２１６を介して基体１２１１と貼り合わされた基体１２１７と、を含む。
【０２５１】
基体１２１１としては、例えば酸化アルミニウム、ジュラルミン、又は酸化マグネシウムなどの基板を用いることができる。上記基板を用いることにより、基体１２１１を介して熱を逃がしやすくすることができる。
【０２５２】
電極層１２１２としては、例えば上記実施の形態に示す発光素子の第１の電極層に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２５３】
発光層１２１３としては、例えば上記実施の形態に示す発光素子の発光層に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２５４】
電極層１２１４としては、例えば上記実施の形態に示す発光素子の第２の電極層に適用可能な材料の層を用いることができる。
【０２５５】
レンズ１２１５は、例えば樹脂などの材料を用いて構成される。レンズ１２１５には、凹凸が設けられている。凸部は、例えば半球状などであることが好ましい。レンズ１２１５を設けることにより光の取り出し効率を向上させることができる。
【０２５６】
基体１２１７としては、例えばガラス基板などを用いることができる。
【０２５７】
図９（Ｂ）を用いて説明したように、図９（Ａ）に示す照明装置１２０１ａは、上記実施の形態における発光素子を発光部に備える。また、発光部に乾燥剤を設けてもよい。また、照明装置１２０１ａに発光素子の発光を制御する制御回路を設けてもよい。
【０２５８】
図９（Ａ）に示すように、上記実施の形態の発光素子を用いて照明装置を構成することにより、容易に面積を大きくすることができる。
【０２５９】
図９（Ｃ）に示す照明装置１２０１ｂは、室内の側壁に取付け可能な照明装置の例である。
【０２６０】
照明装置１２０１ｂは、上記実施の形態における発光素子又は発光装置と、発光素子の発光を制御する制御回路と、を備える。
【０２６１】
図９（Ｃ）に示すように、上記実施の形態の発光素子を発光部に用いて照明装置を構成することにより、容易に面積を大きくすることができる。また、照明装置１２０１ｂの基板として光を透過するガラス基板を用いることにより、照明装置１２０１ｂを窓ガラスとして用いることもできる。
【０２６２】
図９（Ｄ）に示す照明装置は、発光部の位置を変えることが可能な照明装置の例である。
【０２６３】
図９（Ｄ）に示す照明装置は、筐体１２２１と、発光部１２２２と、を備える。
【０２６４】
発光部１２２２には、上記実施の形態における発光素子を用いることができる。
【０２６５】
なお、筐体１２２１を曲げられるようにしてもよい。例えば、プラスチック基板上に設けられた発光素子を発光部に用いることで筐体を前後に曲げて発光部１２２２の位置を調整することができる。
【０２６６】
図９を用いて説明したように、上記実施の形態の発光素子を発光部に備えることにより、照明装置を構成することができる。上記実施の形態の発光素子を発光部に用いて照明装置を構成することにより、照明装置の消費電力を低減することができる。また、上記実施の形態の発光素子を用いて照明装置を構成することにより、照明装置の発光面積を容易に大きくすることができる。
【実施例１】
【０２６７】
本実施例では、発光素子の一例について説明する。
【０２６８】
本実施例の発光素子としてサンプル１（Ｓ１）、サンプル２（Ｓ２）、サンプル３（Ｓ３）の発光素子を作製した。
【０２６９】
サンプル１乃至サンプル３の発光素子のそれぞれは、下部電極（ＥＤ（ＤＯＷＮ）ともいう）、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、エレクトロルミネセンス層（ＥＬＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、及び上部電極（ＥＤ（ＵＰ）ともいう）を有する。各発光素子の構造の詳細（材料（ＭＴ）及び厚さ（ＴＮ）など）について表１に示す。
【０２７０】
【表１】
0005969216.tif 000002
【０２７１】
さらに、サンプル１乃至サンプル３の発光素子の作製方法について以下に説明する。
【０２７２】
まず、ガラス基板上に下部電極（ＥＤ（ＤＯＷＮ））を形成した。
【０２７３】
ここでは、まずアルミニウムの含有量が９９重量％、チタンの含有量が１重量％であるターゲットを用いて、スパッタリング法によりガラス基板の上にアルミニウム及びチタンの合金層（Ａｌ−Ｔｉ）を形成した。さらに、アルミニウム及びチタンの合金層の上にチタンのターゲットを用いて、スパッタリング法によりチタン層を形成した。さらに、２５０℃、１時間の熱処理を行い、その後Ｉｎ２Ｏ３の含有量が８５重量％、ＳｎＯ２の含有量が１０重量％、ＳｉＯ２の含有量が５重量％であるターゲットを用いて、スパッタリング法によりチタン層の上に酸化珪素を含む酸化インジウム酸化スズ層を形成した。以上により下部電極を形成した。
【０２７４】
次に、共蒸着法によりＮＰＢ：ＭｏＯｘ＝２：０．２２２（重量比）でＮＰＢ及び酸化モリブデンの複合層を形成することにより正孔注入層を形成した。
【０２７５】
次に、蒸着法によりＮＰＢの層を形成することにより正孔輸送層を形成した。
【０２７６】
次に、共蒸着法によりＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＡ＝１：０．１（重量比）でＣｚＰＡ及び２ＤＰＡＰＡの層を形成することによりエレクトロルミネセンス層を形成した。
【０２７７】
次に、蒸着法によりＡｌｑの層を形成し、さらに蒸着法によりＢｐｈｅｎの層を形成することにより電子輸送層を形成した。
【０２７８】
次に、蒸着法によりフッ化リチウムの層を形成することにより電子注入層を形成した。
【０２７９】
次に、共蒸着法によりＡｇ：Ｍｇ＝１０：１（体積比）でマグネシウム及び銀の合金層を形成し、さらにＩｎ２Ｏ３の含有量が９０重量％、ＳｎＯ２の含有量が１０重量％であるターゲットを用いて、スパッタリング法によりＩＴＯの層を形成することにより、上部電極を形成した。
【０２８０】
以上がサンプル１乃至サンプル３の発光素子の作製方法である。
【０２８１】
さらに、上記サンプル１（Ｓ１）乃至サンプル３（Ｓ３）のそれぞれの上部電極に電圧を印加し、発光素子に流れる電流を測定した。上記サンプル１（Ｓ１）乃至サンプル３（Ｓ３）の電流（ＩＬＥ）−電圧（ＶＤＲＶ）特性結果について図１０に示す。
【０２８２】
図１０に示すように、金属酸化物を含む導電層（ＭＯＬ）を設けていないサンプル１より、金属酸化物を含む導電層（ＭＯＬ）を設けたサンプル２及び３の方が電流量が多い。このことから、金属酸化物を含む導電層を用いることにより、所望の電流量に対する電圧、即ち駆動電圧を小さくできることがわかる。
【符号の説明】
【０２８３】
１００    被素子形成層
１０１    電極層
１０２    発光層
１０３    電極層
１１１    導電層
１１２    導電層
１１３    導電層
１２１ａ    エレクトロルミネセンス層
１２１ｂ    エレクトロルミネセンス層
１２２    正孔注入層
１２３    正孔輸送層
１２４    電子輸送層
１２５    電子注入層
２２１    発光ユニット
２２２    電荷発生層
２２３    発光ユニット
２３１    発光ユニット
２３２    電荷発生層
２３３    発光ユニット
２３４    電荷発生層
２３５    発光ユニット
３０１    駆動回路
３０２    駆動回路
３０５    表示回路
３３１    トランジスタ
３３２    トランジスタ
３３３    発光素子
３３５    容量素子
５００    基板
５０１    絶縁層
５１１ａ    半導体層
５１１ｂ    半導体層
５１２ａ    不純物領域
５１２ｂ    不純物領域
５１２ｃ    不純物領域
５１２ｄ    不純物領域
５１２ｅ    不純物領域
５１２ｆ    不純物領域
５１３    絶縁層
５１４ａ    導電層
５１４ｂ    導電層
５１４ｃ    導電層
５１５    絶縁層
５１６ａ    導電層
５１６ｂ    導電層
５１６ｃ    導電層
５１６ｄ    導電層
５１７    絶縁層
５１８    導電層
５１９    導電層
５２０    導電層
５２１    絶縁層
５２２    発光層
５２３    導電層
５２４    基板
５２５    着色層
５２６    絶縁層
５２７    絶縁層
１００１ａ    筐体
１００１ｂ    筐体
１００１ｃ    筐体
１００１ｄ    筐体
１００２ａ    表示部
１００２ｂ    表示部
１００２ｃ    表示部
１００２ｄ    表示部
１００３ａ    側面
１００３ｂ    側面
１００３ｃ    側面
１００３ｄ    側面
１００４    筐体
１００５    表示部
１００６    軸部
１００７    側面
１００８    甲板部
１２１０    天井
１２１１    基体
１２１２    電極層
１２１３    発光層
１２１４    電極層
１２１５    レンズ
１２１６    シール材
１２１７    基体
１２２１    筐体
１２２２    発光部
１２０１ａ    照明装置
１２０１ｂ    照明装置
【図１】
0005969216.tif 000003
【図２】
0005969216.tif 000004
【図３】
0005969216.tif 000005
【図４】
0005969216.tif 000006
【図５】
0005969216.tif 000007
【図６】
0005969216.tif 000008
【図７】
0005969216.tif 000009
【図８】
0005969216.tif 000010
【図９】
0005969216.tif 000011
【図１０】
0005969216.tif 000012