(57)【要約】【課題】広色域での表示を可能とする表示装置を提供する。また、広色域での表示を可能とし、狭線化されたスペクトルによる濃淡の差を緩和した表示を可能とする表示装置を提供する。【解決手段】液晶素子と発光素子とを有し、カラーフィルタを介して液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣの面積比が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が８０％以上１００％以下であることを特徴とする表示装置である。【選択図】図１
2018032020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶素子と、発光素子と、を有し、
カラーフィルタを介して前記液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣの面積比が２０％以上６０％以下であり、
前記発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が８０％以上１００％以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
液晶素子と、発光素子と、を有し、
カラーフィルタを介して前記液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、
前記発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０のカバー率が７５％以上１００％以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
液晶素子と、発光素子と、を有し、
前記液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、
前記発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．１３０以上０．２５０以下、色度ｙが０．７１０より大きく０．８１０以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
液晶素子と、発光素子と、を有し、
前記液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、
前記発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．６８０より大きく０．７２０以下、色度ｙが０．２６０以上０．３２０以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
液晶素子と、発光素子と、を有し、
前記液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、
前記発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．１２０以上０．１７０以下、色度ｙが０．０２０以上０．０６０未満であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記液晶素子は、反射型の液晶素子であり、
前記発光素子は、反射電極と、半透過・半反射電極と、の間にＥＬ層を有する発光素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置と、
操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、を有する電子機器。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置と、
操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、を有する携帯電話機。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置と、
操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、を有する携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、表示装置および電子機器に関する。但し、本発明の一態様は、それらに限定されない。すなわち、本発明の一態様は、物、方法、製造方法、または駆動方法に関する。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。また、具体的には、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、照明装置などを一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
表示装置には、表示素子として液晶素子を備えた液晶表示装置や、表示素子として発光素子（ＥＬ素子）を備えた発光装置などが知られている。例えば、液晶表示装置は、対向して配置された一対の電極間に配向膜を介して挟持された液晶材料を有する液晶素子を有し、液晶の光学変調作用を利用して表示を行うものである。また、発光装置は、一対の電極間にＥＬ層を有する発光素子を有し、一対の電極間に電圧を印加した際に発光素子から得られる発光を利用して表示を行うものである。
【０００３】
なお、これらの表示素子を用いたフルカラー表示を行う場合、液晶素子の場合は、液晶素子とカラーフィルタと組み合わせることでフルカラー表示が可能となり、発光素子の場合は、発光色の異なる発光物質をそれぞれのＥＬ層に用いた複数の発光素子を作製することによりフルカラー表示が可能となる。また、発光素子とカラーフィルタとを組み合わせることもできる。
【０００４】
フルカラー表示を実現する発光素子の具体的な方式としては、各々の光を発する発光素子を別々に形成するいわゆる塗り分け方式、白色発光素子にカラーフィルタを組み合わせた白色カラーフィルタ方式、青色発光素子などの単色発光素子に色変換フィルタを組み合わせた色変換方式などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような表示装置におけるフルカラー表示を実現する際、発光素子については、各発光色を呈する発光素子の色度（ｘ，ｙ）をそれぞれ所望の範囲とすることにより、広色域での表示を実現することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、発光素子から得られる発光は、良好な色度を示すが、一方で非常に狭線化されたスペクトルを有するため、濃淡の差が強い表示になり、視聴者の目には強烈で疲労しやすい表示となる場合がある。
【０００８】
そこで、本発明の一態様では、広色域での表示を可能とする表示装置を提供する。また、本発明の別の一態様では、広色域での表示を可能とし、狭線化されたスペクトルによる濃淡の差を緩和した表示を可能とする表示装置を提供する。また、本発明の別の一態様では、広色域での表示を可能とし、目に優しい表示を可能とする表示装置を提供する。また、本発明の別の一態様では、新規な発光素子を提供する。また、本発明の別の一態様では、色純度の高い発光素子を提供する。
【０００９】
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、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、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】
【００１０】
本発明の一態様は、液晶素子と発光素子とを有し、カラーフィルタを介して液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣの面積比が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が８０％以上１００％以下であることを特徴とする表示装置である。なお、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が９０％以上１００％以下であると、より好ましい。
【００１１】
また、本発明の別の一態様は、液晶素子と、発光素子と、を有し、カラーフィルタを介して液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０のカバー率が７５％以上１００％以下であることを特徴とする表示装置である。なお、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０のカバー率が７５％以上１００％以下であると、より好ましい。
【００１２】
また、本発明の別の一態様は、液晶素子と、発光素子と、を有し、液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．１３０以上０．２５０以下、色度ｙが０．７１０より大きく０．８１０以下であることを特徴とする表示装置である。
【００１３】
また、本発明の別の一態様は、液晶素子と、発光素子と、を有し、液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．６８０より大きく０．７２０以下、色度ｙが０．２６０以上０．３２０以下であることを特徴とする表示装置である。
【００１４】
また、本発明の別の一態様は、液晶素子と、発光素子と、を有し、液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＣＩＥ１９３１色度座標で表される色度（ｘ，ｙ）において、色度ｘが０．１２０以上０．１７０以下、色度ｙが０．０２０以上０．０６０未満であることを特徴とする表示装置である。
【００１５】
なお、上記各構成において、液晶素子は、反射型の液晶素子であり、発光素子は、反射電極と、半透過・半反射電極と、の間にＥＬ層を有する発光素子であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成において、発光素子が有するＥＬ層は、白色発光を呈することが好ましい。また、ＥＬ層は、少なくとも発光層を有する。また、ＥＬ層は、複数存在していても良く、ＥＬ層とＥＬ層との間に電荷発生層を有してＥＬ層が積層された構造を有していても良い。
【００１７】
また、本発明の別の一態様は、本発明の一態様である表示装置と、操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、を有する電子機器である。
【００１８】
また、本発明の別の一態様は、本発明の一態様である表示装置と、操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、を有する携帯情報端末である。
【００１９】
なお、本発明の一態様は、表示素子を有する表示装置だけでなく、表示装置を適用した電子機器（具体的には、表示素子や表示装置と、接続端子、または操作キーとを有する電子機器）および照明装置（具体的には、表示素子や表示装置と、筐体とを有する照明装置）も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における表示装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、表示装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て表示装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様により、広色域での表示を可能とする表示装置を提供することができる。また、本発明の別の一態様では、広色域での表示を可能とし、狭線化されたスペクトルによる濃淡の差を緩和した表示を可能とする表示装置を提供することができる。また、本発明の別の一態様では、広色域での表示を可能とし、目に優しい表示を可能とする表示装置を提供することができる。また、本発明の別の一態様では、新規な発光素子を提供することができる。また、本発明の別の一態様では、色純度の高い発光素子を提供することができる。
【００２１】
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、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、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】
【００２２】
【図１】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図２】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図３】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図４】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図５】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図６】本発明の一態様である表示装置について説明する図。
【図７】電子機器について説明する図。
【図８】電子機器について説明する図。
【図９】自動車について説明する図。
【図１０】液晶パネルのＮＴＳＣのカバー率−反射率特性（シミュレーション）を示す図。
【図１１】液晶パネルのＮＴＳＣのカバー率−反射率特性（実測）を示す図。
【図１２】液晶パネルのＮＴＳＣのカバー率−反射率特性（補正）を示す図。
【図１３】発光素子について説明する図。
【図１４】カラーフィルタの透過スペクトルを示す図。
【図１５】発光素子１乃至発光素子４の輝度−電流密度特性を示す図。
【図１６】発光素子１乃至発光素子４の輝度−電圧特性を示す図。
【図１７】発光素子１乃至発光素子４の電流効率−輝度特性を示す図。
【図１８】発光素子１乃至発光素子４の電流−電圧特性を示す図。
【図１９】発光素子１乃至発光素子４の発光スペクトルを示す図。
【図２０】発光素子５乃至発光素子８の輝度−電流密度特性を示す図。
【図２１】発光素子５乃至発光素子８の輝度−電圧特性を示す図。
【図２２】発光素子５乃至発光素子８の電流効率−輝度特性を示す図。
【図２３】発光素子５乃至発光素子８の電流−電圧特性を示す図。
【図２４】発光素子５乃至発光素子８の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の態様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が可能である。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。
【００２４】
なお、図面等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、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【００２５】
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置について図１（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。
【００２７】
図１（Ａ）には、本発明の一態様である表示装置の構成について示す。すなわち、本実施の形態で示す表示装置は、液晶素子１００Ｌと、発光素子１００Ｅとを有する。
【００２８】
液晶素子１００Ｌは、第１の電極１０１Ｌと第２の電極１０２Ｌとの間に液晶層１０３Ｌおよび配向膜１０４を有する。なお、第１の電極１０１Ｌは、反射電極であり、外光からの光を反射することができる。また、第２の電極１０２Ｌは、透明電極であり、可視光を透過する透光性を有する。
【００２９】
また、第２の電極１０２Ｌを透過した光が外部に射出する方向に、カラーフィルタ（着色層ともいう）１０５Ｌ、および偏光層１０６を有する。従って、第２の電極１０２Ｌを透過した光は、カラーフィルタ１０５Ｌ、および偏光層１０６を透過し、光１０７Ｌとなる。
【００３０】
発光素子１００Ｅは、第１の電極１０１Ｅと第２の電極１０２Ｅとの間にＥＬ層１０３Ｅを有する。なお、発光素子が有する電極のうち、少なくとも第２の電極１０２Ｅは、透明電極であり、可視光を透過する透光性を有する。また、ＥＬ層１０３Ｅは、所望の発光色が得られる発光材料を有しても良いが、発光色の異なる発光材料を複数組み合わせて有しても良い。また、第２の電極１０２Ｅを透過した光が外部に射出する方向に、必要に応じてカラーフィルタ（着色層ともいう）１０５Ｅを有する。
【００３１】
ＥＬ層１０３Ｅから射出される発光は、第２の電極１０２Ｅを透過し、また、カラーフィルタ１０５Ｅを有する場合は、カラーフィルタ１０５Ｅを透過し、光１０７Ｅとなる。
【００３２】
本実施の形態で示す表示装置は、液晶素子１００Ｌと発光素子１００Ｅとを有するため、表示装置から得られる光は、液晶素子１００Ｌから得られる光１０７Ｌと、発光素子１００Ｅから得られる光１０７Ｅと、を合わせた光１０８となる。
【００３３】
なお、本実施の形態で示す表示装置において、液晶素子１００Ｌから得られる発光（光１０７Ｌ）は、フルカラー表示における品質の指標のうち、アメリカの国家テレビ標準化委員会（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）が作成したアナログテレビ方式の色域規格であるＮＴＳＣ規格を満たすことができる。なお、ＮＴＳＣ規格を図１（Ｂ）に示す。具体的には、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＣＩＥ１９３１色度座標（ｘｙ色度座標）における色度（ｘ，ｙ）において、赤（Ｒ）（ｘ，ｙ）＝（０．６７０，０．３３０）、緑（Ｇ）（ｘ，ｙ）＝（０．２１０，０．７１０）、青（Ｂ）（ｘ，ｙ）＝（０．１４０，０．０８０）を満たすフルカラー表示の品質を示す。なお、ＮＴＳＣの面積比とは、ＮＴＳＣ規格を満たすＲＧＢの各ＣＩＥ１９３１色度座標（上記のｘｙ色度座標）を結んで形成される三角形の面積Ｐと、本発明の一態様である液晶素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）を結んで形成される三角形の面積Ｑとをそれぞれ算出し、それらの面積比（Ｑ／Ｐ）を算出したものである。また、ＮＴＳＣのカバー率とは、ＮＴＳＣ規格の色域（上記三角形の内側）の何％を、本発明の一態様である液晶素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）の組み合わせで再現可能かを示したものである。
【００３４】
本実施の形態において、表示装置が有する液晶素子１００Ｌとしては、反射型の液晶素子を用いることが好ましい。また、液晶素子１００Ｌは、ＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率が、２０％以上６０％以下であることが好ましい。これは、液晶素子１００ＬのＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率が、２０％以上６０％以下である場合、反射型の液晶素子を有するパネルにおいて、１５％以上の反射率が得られるためである。本実施の形態で示す表示装置は、ＢＴ．２０２０を実現可能な発光素子と、液晶素子とを有するパネルであるため、液晶素子のＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率を２０％以上６０％以下とし、液晶素子を有するパネルの反射率が１５％以上となる明るさを有することにより、全体として広色域での表示が可能であり、視認性が良く、かつ目に優しい表示装置が得られる。なお、反射型の液晶素子を有するパネルにおける、ＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率に対する反射率の関係をシミュレーションした結果については、実施例に示す。
【００３５】
なお、表示装置が有する液晶素子１００Ｌとして反射型の液晶素子を用いる場合、液晶素子による表示を見る際に素子の光源を直接見ることはない（間接光源である）ため、目に優しい表示となる。なお、このように光源を直接見ることなく表示を見ることが可能である場合は、透過型の液晶素子やＭＥＭＳ素子等を用いることもできる。
【００３６】
また、液晶素子１００Ｌの駆動モードとしては、垂直配向（ＶＡ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ブルー相等を用いることができる。なお、上記のＶＡモードとしては、具体的にＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）モードなどが挙げられる。
【００３７】
また、液晶素子１００Ｌに用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。また、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適なものを用いることができる。
【００３８】
また、液晶素子１００Ｌの電極（第１の電極１０１Ｌおよび第２の電極１０２Ｌ）に用いる材料としては、上述した機能（例えば、透光性等）が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
【００３９】
カラーフィルタ１０５Ｌは、可視光のうち特定の波長域を通過させ、特定の波長域を阻止するフィルタである。従って、所望の波長域のみを通過させるカラーフィルタ１０５Ｌを適宜設けることにより、液晶素子から得られる発光色を調整することができる。カラーフィルタは、染色法、顔料分散法、印刷法、蒸着法などにより形成することができる。なお、カラーフィルタ１０５Ｅについても同様である。
【００４０】
偏光層１０６は、透過させる光の振動方向を限定するフィルタである。偏光層１０６は、液晶素子１００Ｌの電極（第１の電極１０１Ｌおよび第２の電極１０２Ｌ）の外側に配置される、基板の内側（電極側）に設けられても、基板の外側に設けられてもよい。また、図１では示さないが、位相差層を設けていても良い。
【００４１】
また、本発明の一態様である表示装置において、発光素子１００Ｅから得られる発光（光１０７Ｅ）は、フルカラー表示における品質の指標のうち、ＮＨＫが定めた高精細なＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、スーパーハイビジョンともいう）で使われる規格（いわゆる、ＢＴ．２０２０規格）を満たす色度（ｘ，ｙ）を有する発光素子を用いることが好ましい。なお、ＢＴ．２０２０規格は、図１（Ｂ）に示す規格であり、具体的には、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＣＩＥ１９３１色度座標（ｘｙ色度座標）における色度（ｘ，ｙ）において、赤色（０．７０８，０．２９２）、緑色（０．１７０，０．７９７）、青色（０．１３１，０．０４６））を満たすフルカラー表示の品質を示す。
【００４２】
発光素子１００Ｅの電極（第１の電極１０１Ｅおよび第２の電極１０２Ｅ）に用いる材料としては、上述した機能（例えば、透光性等）が満たせるのであれば、液晶素子１００Ｌの電極（第１の電極１０１Ｌおよび第２の電極１０２Ｌ）に用いる材料として上述した材料を適宜組み合わせて用いることができる。
【００４３】
ＢＴ．２０２０規格を満たす発光素子は、図２（Ａ）に示すように赤色発光を示す発光素子（赤）２００Ｒ、緑色発光を示す発光素子（緑）２００Ｇ、青色発光を示す発光素子（青）２００Ｂ、をそれぞれ有し、これらの発光素子は、異なる発光物質を有するＥＬ層（２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ）をそれぞれ有する構成とすることができる。なお、発光素子（赤）２００Ｒの色度（ｘ，ｙ）が、（０．７０８，０．２９２）、発光素子（緑）２００Ｇの色度が、（０．１７０，０．７９７）、発光素子（青）２００Ｂの色度が、（０．１３１，０．０４６）となるようにＥＬ層の積層構造および材料を選択するのが好ましい。
【００４４】
なお、図２（Ａ）に示す発光素子（２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ）は、いずれも第１の電極２０１、第２の電極２０２をそれぞれ有する。なお、図２（Ａ）に示す発光素子（２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ）の場合、少なくとも第２の電極２０２は、可視光を透過する透明電極とする。また、発光素子（赤）２００ＲのＥＬ層２０３Ｒから赤色の光２０７Ｒ、発光素子（緑）２００ＧのＥＬ層２０３Ｇから緑色の光２０７Ｇ、発光素子（青）２００ＢのＥＬ層２０３Ｂから青色の光２０７Ｂが、それぞれ得られる。
【００４５】
また、図２（Ｂ）に示す構造を有する場合においてもＢＴ．２０２０規格を満たすように発光素子を形成する。図２（Ｂ）に示す各発光素子の第１の電極２０１および第２の電極２０２の構成は、図２（Ａ）に示す各発光素子と同じであるが、発光素子（赤）２００Ｒ’、発光素子（緑）２００Ｇ’、発光素子（青）２００Ｂ’、が共通の白色発光を示すＥＬ層２０３Ｗを有する点で異なる。なお、発光素子（赤）２００Ｒ’からは、赤色発光を透過する機能を有するカラーフィルタ（赤）２０４Ｒを透過することにより、赤色発光２０７Ｒ’が得られる。また、発光素子（緑）２００Ｇ’からは、緑色発光を透過する機能を有するカラーフィルタ（緑）２０４Ｇを透過することにより、緑色発光２０７Ｇ’が得られる。また、発光素子（青）２００Ｂ’からは、青色発光を透過する機能を有するカラーフィルタ（青）２０４Ｂを透過することにより、青色発光２０７Ｂ’が得られる。
【００４６】
また、図２（Ｃ）に示す構造を有する場合においてもＢＴ．２０２０規格を満たすように発光素子を形成する。図２（Ｃ）に示す構造を有する発光素子は、各発光素子から取り出そうとする発光色に応じて、その発光を強める機能を有する微小光共振器（マイクロキャビティ）構造を有するため、ＢＴ．２０２０規格を満たす発光素子を形成する上で、より好ましい。従って、図２（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極２０１を反射電極とし、第２の電極２０２’を半透過・半反射電極とする。なお、図２（Ａ）に示すように発光素子毎にＥＬ層が塗り分けで形成される場合も微小光共振器（マイクロキャビティ）構造と組み合わせた発光素子を形成しても良い。
【００４７】
図２（Ｃ）において、発光素子（赤）２００Ｒ’’は、赤色発光を示す発光素子であるため、第１の電極２０１と第２の電極２０２’との光学距離が赤色発光を強める光学距離ａとなるように第１の電極２０１に透光性を有する導電膜２０８Ｒを積層し、調整するのが好ましい。また、発光素子（緑）２００Ｇ’’は、緑色発光を示す発光素子であるため、第１の電極２０１と第２の電極２０２’との光学距離が緑色発光を強める光学距離ｂとなるように第１の電極２０１に透光性を有する導電膜２０８Ｇを積層し、調整するのが好ましい。また、発光素子（青）２００Ｂ’’は、青色発光を示す発光素子であるため、第１の電極２０１と第２の電極２０２’との光学距離が青色発光を強める光学距離ｃとなるようにＥＬ層２０３Ｗが形成されているが、必要に応じて第１の電極２０１に透光性を有する導電膜を積層し、調整することができる。
【００４８】
図２（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ＥＬ層２０３Ｗから得られる発光が白色発光の場合は、白色発光を構成する赤色発光、緑色発光、および青色発光がそれぞれ独立した発光スペクトルを有し、互いのスペクトルが重ならないことが色純度の低下を抑える上で望ましい。特に緑色発光のスペクトルと、赤色発光のスペクトルとは、それぞれのピーク波長が近い位置にあるため、互いのスペクトルが重なりやすい。このような発光スペクトルの重なりを抑えるために、本実施の形態に示す発光素子では、ＥＬ層２０３Ｗが有するＥＬ層に好ましい発光物質を適用し、特定の積層構造とすることにより、異なる発光スペクトルの重なりを抑え、発光色毎に良い色度を示す発光素子が得られる。
【００４９】
本実施の形態で示す表示装置が有する発光素子１００Ｅとしては、図１（Ｂ）の色座標で表される色度範囲（領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ）を占める発光素子であることが好ましい。なお、具体的な発光素子の色度範囲として、発光素子（赤）（２００Ｒ、２００Ｒ’、２００Ｒ’’）は、領域Ａで表される色度範囲（ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｘが、０．６８０より大きく０．７２０以下、色度ｙが、０．２６０以上０．３２０以下）を占め、発光素子（緑）（２００Ｇ、２００Ｇ’、２００Ｇ’’）は、領域Ｂで表される色度範囲（色度ｘが、０．１３０以上０．２５０以下、色度ｙが、０．７１０より大きく０．８１０以下）を占め、発光素子（青）（２００Ｂ、２００Ｂ’、２００Ｂ’’）は、領域Ｃで表される色度範囲（色度ｘが、０．１２０以上０．１７０以下、色度ｙが、０．０２０以上０．０６０未満）を占める。
【００５０】
なお、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）で示した発光素子（赤）（２００Ｒ、２００Ｒ’、２００Ｒ’’）の発光スペクトルのピーク波長は、６２０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下が好ましい。また、発光素子（緑）（２００Ｇ、２００Ｇ’、２００Ｇ’’）の発光スペクトルのピーク波長は、５００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましい。また、発光素子（青）（２００Ｂ、２００Ｂ’、２００Ｂ’’）の発光スペクトルのピーク波長は、４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下が好ましい。また、これらの発光素子（発光素子（赤）（２００Ｒ、２００Ｒ’、２００Ｒ’’）、発光素子（緑）（２００Ｇ、２００Ｇ’、２００Ｇ’’）、発光素子（青）（２００Ｂ、２００Ｂ’、２００Ｂ’’））の発光スペクトルの半値幅は、それぞれ５ｎｍ以上４５ｎｍ以下、５ｎｍ以上３５ｎｍ以下、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下が好ましい。
【００５１】
また、本発明の一態様においては、上記のような色度を達成することにより、ＣＩＥ色度図（ｘ、ｙ）におけるＢＴ．２０２０の色域に対する面積比で８０％以上、または、該色域に対するカバー率で７５％以上とすることが好ましい。より好ましくは、面積比で９０％以上、または、カバー率で８５％以上である。
【００５２】
従って、本実施の形態で示す表示装置において、カラーフィルタを介して液晶素子から得られる発光は、ＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率が２０％以上６０％以下であり、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が８０％以上１００％以下、ＢＴ．２０２０のカバー率が７５％以上１００％以下、であることを特徴とする。なお、発光素子から得られる発光は、ＢＴ．２０２０の面積比が９０％以上１００％以下、ＢＴ．２０２０のカバー率が８５％以上１００％以下、であることがより好ましい。
【００５３】
なお、色度の算出においては、色彩輝度計、分光放射輝度計、発光スペクトル測定器のいずれを用いても良く、いずれか一の測定において上記色度を満たしていればよい。ただし、より好ましくは、いずれの測定法を用いても上記色度を満たすことである。
【００５４】
なお、本実施の形態に示す構成には、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置に適用できる発光素子の一例について説明する。
【００５６】
≪発光素子の基本的な構造≫
まず、発光素子の基本的な構造について説明する。図３（Ａ）には、一対の電極間に発光層を含むＥＬ層を有する発光素子を示す。具体的には、第１の電極３０１と第２の電極３０２との間にＥＬ層３０３が挟まれた構造を有する。
【００５７】
また、図３（Ｂ）には、一対の電極間に複数（図３（Ｂ）では、２層）のＥＬ層（３０３ａ、３０３ｂ）を有し、ＥＬ層の間に電荷発生層３０４を有する積層構造（タンデム構造）の発光素子を示す。タンデム構造の発光素子は、低電圧駆動を可能とすることができる。
【００５８】
電荷発生層３０４は、第１の電極３０１と第２の電極３０２に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層（３０３ａまたは３０３ｂ）に電子を注入し、他方のＥＬ層（３０３ｂまたは３０３ａ）に正孔を注入する機能を有する。従って、図３（Ｂ）において、第１の電極３０１に対して、第２の電極３０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層３０４からＥＬ層３０３ａに電子が注入され、ＥＬ層３０３ｂに正孔が注入されることとなる。
【００５９】
なお、電荷発生層３０４は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層３０４に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層３０４は、第１の電極３０１や第２の電極３０２よりも低い導電率であっても機能する。
【００６０】
また、図３（Ｃ）には、発光素子のＥＬ層３０３が積層構造を有する場合について示す。但し、この場合、第１の電極３０１は陽極として機能するものとする。ＥＬ層３０３は、第１の電極３０１上に、正孔（ホール）注入層３１１、正孔（ホール）輸送層３１２、発光層３１３、電子輸送層３１４、電子注入層３１５が順次積層された構造を有する。なお、図３（Ｂ）に示すタンデム構造のように複数のＥＬ層を有する場合であっても、各ＥＬ層が、陽極側から上記のように順次積層される構造とする。また、第１の電極３０１が陰極で、第２の電極３０２が陽極の場合は、積層順は逆になる。
【００６１】
ＥＬ層（３０３、３０３ａ、３０３ｂ）に含まれる発光層３１３は、それぞれ発光物質や複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の発光色を呈する蛍光発光や燐光発光が得られる構成とすることができる。また、発光層３１３を発光色の異なる積層構造としてもよい。なお、この場合、積層された各発光層に用いる発光物質やその他の物質は、それぞれ異なる材料を用いればよい。また、図３（Ｂ）に示す複数のＥＬ層（３０３ａ、３０３ｂ）から、それぞれ異なる発光色が得られる構成としても良い。この場合も各発光層に用いる発光物質やその他の物質を異なる材料とすればよい。
【００６２】
また、本発明の一態様として、例えば、図３（Ｃ）に示す発光素子の第１の電極３０１を反射電極とし、第２の電極３０２を半透過・半反射電極とし、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造とすることにより、ＥＬ層３０３に含まれる発光層３１３から得られる発光を両電極間で共振させ、第２の電極３０２から得られる発光を強めることができる。
【００６３】
なお、発光素子の第１の電極３０１が、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料（透明導電膜）との積層構造からなる反射電極である場合、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行ことができる。具体的には、発光層３１３から得られる光の波長λに対して、第１の電極３０１と、第２の電極３０２との電極間距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）近傍となるように調整するのが好ましい。
【００６４】
また、発光層３１３から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、第１の電極３０１から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、第２の電極３０２から発光層３１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層３１３における正孔（ホール）と電子との再結合領域を示す。
【００６５】
このような光学調整を行うことにより、発光層３１３から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
【００６６】
但し、上記の場合、第１の電極３０１と第２の電極３０２との光学距離は、厳密には第１の電極３０１における反射領域から第２の電極３０２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第１の電極３０１や第２の電極３０２における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極３０１と第２の電極３０２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第１の電極３０１と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第１の電極３０１における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第１の電極３０１における反射領域や、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極３０１の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【００６７】
図３（Ｃ）に示す発光素子は、マイクロキャビティ構造を有するため、同じＥＬ層を有していても異なる波長の光（単色光）を取り出すことができる。従って、異なる発光色を得るための塗り分け（例えば、ＲＧＢ）が不要となる。従って、高精細化を実現することが容易である。また、カラーフィルタとの組み合わせも可能である。さらに、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。
【００６８】
なお、上述した発光素子において、第１の電極３０１と第２の電極３０２の少なくとも一方は、透光性を有する電極（透明電極、半透過・半反射電極など）とする。透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光の透過率は、４０％以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とする。また、これらの電極は、抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。
【００６９】
また、上述した発光素子において、第１の電極３０１と第２の電極３０２の一方が、反射性を有する電極（反射電極）である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、この電極は、抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。
【００７０】
≪発光素子の具体的な構造および作製方法≫
次に、発光素子の具体的な構造および作製方法について説明する。ここでは、図３（Ｂ）に示すタンデム構造を有し、マイクロキャビティ構造を備えた発光素子について図３（Ｄ）を用いて説明する。図３（Ｄ）に示す発光素子は、第１の電極３０１を反射電極として形成し、第２の電極３０２を半透過・半反射電極として形成する。従って、所望の電極材料を単数または複数用い、単層または積層して形成することができる。なお、第２の電極３０２は、ＥＬ層３０３ｂを形成した後、上記と同様に材料を選択して形成する。また、これらの電極の作製には、スパッタ法や真空蒸着法を用いることができる。
【００７１】
＜第１の電極および第２の電極＞
第１の電極３０１および第２の電極３０２を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
【００７２】
図３（Ｄ）に示す発光素子において、第１の電極３０１が陽極である場合、第１の電極３０１上にＥＬ層３０３ａの正孔注入層３１１ａおよび正孔輸送層３１２ａが真空蒸着法により順次積層形成される。ＥＬ層３０３ａおよび電荷発生層３０４が形成された後、電荷発生層３０４上にＥＬ層３０３ｂの正孔注入層３１１ｂおよび正孔輸送層３１２ｂが同様に順次積層形成される。
【００７３】
＜正孔注入層および正孔輸送層＞
正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）は、陽極である第１の電極３０１からＥＬ層（３０３ａ、３０３ｂ）に正孔（ホール）を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。
【００７４】
正孔注入性の高い材料としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物が挙げられる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
【００７５】
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層３１１で正孔が発生し、正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）を介して発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に正孔が注入される。なお、正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
【００７６】
正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）は、正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）によって、第１の電極３０１から注入された正孔を発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に輸送する層である。なお、正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）に用いる正孔輸送性材料は、特に正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）のＨＯＭＯ準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有するものを用いることが好ましい。
【００７７】
正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）に用いるアクセプター性材料としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。その他、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを用いることができる。具体的には、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等を用いることができる。
【００７８】
正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）および正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）に用いる正孔輸送性材料としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
【００７９】
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）や芳香族アミン化合物が好ましく、具体例としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、９−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−フェニル］フェナントレン（略称：ＰＣＰＰｎ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［��−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。
【００８０】
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【００８１】
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を１種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）および正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）に用いることができる。
【００８２】
次に、図３（Ｄ）に示す発光素子において、ＥＬ層３０３ａの正孔輸送層３１２ａ上に発光層３１３ａが真空蒸着法により形成される。また、ＥＬ層３０３ａおよび電荷発生層３０４が形成された後、ＥＬ層３０３ｂの正孔輸送層３１２ｂ上に発光層３１３ｂが真空蒸着法により形成される。
【００８３】
＜発光層＞
発光層（３１３ａ、３１３ｂ）は、発光物質を含む層である。なお、発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、複数の発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に異なる発光物質を用いることにより異なる発光色を呈する構成（例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光）とすることができる。さらに、一つの発光層が異なる発光物質を有する積層構造であっても良い。
【００８４】
また、発光層（３１３ａ、３１３ｂ）は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）を有していても良い。また、１種または複数種の有機化合物としては、本実施の形態で説明する正孔輸送性材料や電子輸送性材料の一方または両方を用いることができる。
【００８５】
本発明の一態様では、発光素子の発光層（３１３ａ、３１３ｂ）のいずれか一方に青色発光を呈する発光物質（青色発光物質）をゲスト材料として用い、他方に緑色発光を呈する物質（緑色発光物質）および赤色発光を呈する物質（赤色発光物質）を用いることが好ましい。この方法は、青色発光物質（青色発光層）の発光効率や寿命が他よりも劣る場合に有効である。なお、ここでは、青色発光物質として一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用い、緑色および赤色発光物質としては三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用いると、ＲＧＢのスペクトルバランスが良くなるため好ましい。
【００８６】
発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に用いることができる発光物質としては、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。なお、上記発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００８７】
一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）が挙げられ、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−６−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０２）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。またピレン誘導体は、本発明の一態様における青色の色度（領域Ｃで表される色度範囲）を達成するのに有用な化合物群である。
【００８８】
その他にも、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、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（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、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（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、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（略称：ＰＣＡＰＡ）、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（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）等を用いることができる。
【００８９】
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光材料）や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｄｅｌａｙｅｄ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。
【００９０】
燐光材料としては、有機金属錯体、金属錯体（白金錯体）、希土類金属錯体等が挙げられる。これらは、物質ごとに異なる発光色（発光ピーク）を示すため、必要に応じて適宜選択して用いる。
【００９１】
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
【００９２】
例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３］）、のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’  ｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。
【００９３】
緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
【００９４】
例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（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）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）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）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）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）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、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（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、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（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、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（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、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（略称：［Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ）］）、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ）］）、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（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）］）などの有機金属錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）��略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
【００９５】
上述した中で、ピリジン骨格（特にフェニルピリジン骨格）またはピリミジン骨格を有する有機金属錯体は、本発明の一態様における緑色の色度（領域Ｂで表される色度範囲）を達成するのに有用な化合物群である。
【００９６】
黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
【００９７】
例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、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（ｄｉｂｍ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２−メチル−３−フェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３−ジフェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）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）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、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（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、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）（略称：［ＰｔＯＥＰ］）のような白金錯体、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）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、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）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
【００９８】
上述した中で、ピラジン骨格を有する有機金属錯体は、本発明の一態様における赤色の色度（領域Ａで表される色度範囲）を達成するのに有用な化合物群である。特に、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］のようにシアノ基を有する有機金属錯体は、安定性が高く好ましい。
【００９９】
なお、青色の発光物質としては、フォトルミネッセンスのピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下、より好ましくは４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の物質を用いればよい。また、緑色の発光物質としては、フォトルミネッセンスのピーク波長が５００ｎｍ以上５４０ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の物質を用いればよい。赤色の発光物質としては、フォトルミネッセンスのピーク波長が６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下、より好ましくは６２０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の物質を用いればよい。なお、フォトルミネッセンス測定は溶液、薄膜のいずれでもよい。
【０１００】
このような化合物と、マイクロキャビティ効果を併用することで、より容易に上述した色度を達成することができる。この時、マイクロキャビティ効果を得るのに必要な半透過・半反射電極（金属薄膜部分）の膜厚は、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下が好ましい。より好ましくは２５ｎｍより大きく、４０ｎｍ以下である。なお、４０ｎｍを超えると効率が低下してしまう可能性がある。
【０１０１】
発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に用いる有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）としては、発光物質（ゲスト材料）のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
【０１０２】
発光物質が蛍光材料である場合、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。例えば、アントラセン誘導体やテトラセン誘導体を用いるのが好ましい。具体的には、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセンなどが挙げられる。
【０１０３】
発光物質が燐光材料である場合、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すれば良い。なお、この場合には、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の他、芳香族アミンやカルバゾール誘導体等を用いることができる。
【０１０４】
具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。
【０１０５】
また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）２ＰＣＡＰＡ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを用いることができる。
【０１０６】
また、発光層（３０３ａ、３０３ｂ）に用いる有機化合物を複数用いる場合、励起錯体を形成する化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、様々な有機化合物を適宜組み合わせて用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。なお、正孔輸送性材料および電子輸送性材料の具体例については、本実施の形態で示す材料を用いることができる。
【０１０７】
ＴＡＤＦ材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒以上、好ましくは１０−３秒以上である。
【０１０８】
ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ  ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ  ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ  ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ  ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ  Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
【０１０９】
その他にも、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることができる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
【０１１０】
なお、ＴＡＤＦ材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。
【０１１１】
次に、図３（Ｄ）に示す発光素子において、ＥＬ層３０３ａの発光層３１３ａ上に電子輸送層３１４ａが真空蒸着法により形成される。また、ＥＬ層３０３ａおよび電荷発生層３０４が形成された後、ＥＬ層３０３ｂの発光層３１３ｂ上に電子輸送層３１４ｂが真空蒸着法により形成される。
【０１１２】
＜電子輸送層＞
電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）は、電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）によって、第２の電極３０２から注入された電子を発光層（３１３ａ、３１３ｂ）に輸送する層である。なお、電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）に用いる電子輸送性材料は、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
【０１１３】
電子輸送性材料としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。その他、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物を用いることもできる。
【０１１４】
具体的には、Ａｌｑ３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体を用いることができる。
【０１１５】
また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。
【０１１６】
また、電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層した構造であってもよい。
【０１１７】
次に、図３（Ｄ）に示す発光素子において、ＥＬ層３０３ａの電子輸送層３１４ａ上に電子注入層３１５ａが真空蒸着法により形成される。その後、ＥＬ層３０３ａおよび電荷発生層３０４が形成され、ＥＬ層３０３ｂの電子輸送層３１４ｂまで形成された後、上に電子注入層３１５ｂが真空蒸着法により形成される。
【０１１８】
＜電子注入層＞
電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）を構成する物質を用いることもできる。
【０１１９】
また、電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）に用いる電子輸送性材料（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０１２０】
なお、例えば、発光層３１３ｂから得られる光を増幅させる場合には、第２の電極３０２と、発光層３１３ｂとの光学距離が、発光層３１３ｂが呈する光の波長に対してλ／４未満となるように形成するのが好ましい。この場合、電子輸送層３１４ｂまたは電子注入層３１５ｂの膜厚を変えることにより、調整することができる。
【０１２１】
＜電荷発生層＞
電荷発生層３０４は、第１の電極（陽極）３０１と第２の電極（陰極）３０２との間に電圧を印加したときに、ＥＬ層３０３ａに電子を注入し、ＥＬ層３０３ｂに正孔を注入する機能を有する。なお、電荷発生層３０４は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層３０４を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【０１２２】
電荷発生層３０４において、正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。
【０１２３】
電荷発生層３０４において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【０１２４】
＜基板＞
本実施の形態で示した発光素子は、様々な基板上に形成することができる。なお、基板の種類は、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどが挙げられる。
【０１２５】
なお、ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが挙げられる。また、可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、アクリル等の合成樹脂、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などが挙げられる。
【０１２６】
なお、本実施の形態で示す発光素子の作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を用いることができる。特に発光素子のＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）、正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）、発光層（３１３ａ、３１３ｂ）、電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）、電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ）、および電荷発生層３０４）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態で示す発光素子のＥＬ層（３０３ａ、３０３ｂ）を構成する各機能層（正孔注入層（３１１ａ、３１１ｂ）、正孔輸送層（３１２ａ、３１２ｂ）、発光層（３１３ａ、３１３ｂ）、電子輸送層（３１４ａ、３１４ｂ）、電子注入層（３１５ａ、３１５ｂ））や電荷発生層３０４は、上述した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。一例としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：分子量４００〜４０００）、無機化合物（量子ドット材料等）等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
【０１２８】
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【０１２９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置として、液晶素子を有する第１の素子層と、発光素子を有する第２の素子層と、を有し、表示素子毎に別の表示を行うことができる表示装置について説明する。なお、このような表示装置は、ＥＲ−Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、または、Ｅｍｉｓｓｉｏｎ／Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などとも呼ぶことができる。
【０１３０】
本実施の形態で示す表示装置は、液晶素子を用いた表示と、発光素子を用いた表示との両方を行うことができるが、液晶素子として反射型の液晶素子を用いる場合、屋外などの外光が強く明るい場所では、外光を利用して反射型の液晶素子を用いた表示を行うことができるため、極めて低い消費電力での駆動が可能となる。なお、外光が強すぎて表面反射が生じる場合には、液晶素子と発光素子とを同時に表示させることもできる。一方、夜間や屋内などの外光が弱く暗い場所では、光源が不要である発光素子を用いた表示を行うことにより、視野角が広く、色再現性の良い画像表示や低消費電力駆動が可能となる。また、液晶素子として透過型（または、半透過・半反射電極）の液晶素子を用い、液晶素子の光源および表示素子の両方として発光素子を用いることもできる。従って、これらを組み合わせて表示させることにより、従来の表示パネルに比べて、低い消費電力で、且つ色再現性の良い表示を行うことができる。
【０１３１】
図４（Ａ）に示す表示装置は、反射型の液晶素子４０１を有する第１の素子層（表示素子層）４１０と、発光素子４０２を有する第２の素子層（表示素子層）４１１とを有し、さらにこれらの素子（液晶素子４０１および発光素子４０２）を駆動させるトランジスタ（４２５、４２６）を有する第３の素子層（駆動素子層）４１２を有し、これらが積層された構造を有する。なお、図４（Ａ）では、第１の素子層（表示素子層）４１０と、第２の素子層（表示素子層）４１１との間に第３の素子層（駆動素子層）４１２を有する積層構造を示すが、本発明はこれに限られることはなく、図４（Ａ）で示した構造を図４（Ｂ）のように簡略化して示した場合、他のバリエーションとして図４（Ｃ）〜図４（Ｅ）に示す積層構造を有する表示装置を形成することもできる。
【０１３２】
また、図４に示すこれらの表示装置において、第１の素子層（表示素子層）４１０が有する液晶素子４０１と、第２の素子層（表示素子層）４１１が有する発光素子４０２の駆動方法としては、例えば、第１のモードとして、可視光を第１の電極（反射電極）となる導電層４０３によって反射させることで液晶素子４０１を用いた表示を行い、第２のモードの場合は、発光素子４０２から生じる光を導電層４０３の開口部４０４から射出させることにより表示を行う構成とすることができる。
【０１３３】
なお、液晶素子４０１を有する第１の素子層４１０、発光素子４０２を有する第２の素子層４１１、トランジスタ（駆動素子）（４２５、４２６）を有する第３の素子層４１２は、それぞれ別々に形成され、剥離して貼り合わせるという技術を用いることで積層することができる。なお、このような貼り合わせによる積層構造を形成する場合には、各素子層は、絶縁層を介して積層される。また、各素子層に形成された素子（液晶素子４０１、発光素子４０２、トランジスタ（４２５、４２６）等）は、それぞれを絶縁する絶縁層中に導電膜（配線）を導通させることにより電気的に接続させることができる。
【０１３４】
第１の素子層４１０が有する液晶素子４０１は、反射型の液晶素子であり、導電層４０３は、反射電極として機能するため反射率の高い材料を用いる。なお、導電層４０３は、開口部４０４を有する。また、導電層４０７は、透明電極として機能するため可視光を透過する材料を含む。なお、導電層４０３および導電層４０７は接しており、これらは、液晶素子４０１の一方の電極として機能する。また、導電層４０８が、液晶素子４０１の他方の電極として機能する。さらに、導電層４０７および導電層４０８の液晶層４０９側には、それぞれ配向膜４１５、４１６を有する。また、カラーフィルタ４１８と接して形成される絶縁層４１９は、オーバーコートとしての機能を有する。なお、配向膜４１５、４１６は不要であれば設けなくてもよい。
【０１３５】
また、ここでは図示しないが、液晶素子４０１の両電極が、必要以上に接近することを抑制する（セルギャップを保持する）機能を有するスペーサを設けるのが好ましい。
【０１３６】
第２の素子層４１１が有する発光素子４０２は、一方の電極となる導電層４２０と、他方の電極となる導電層４２１との間にＥＬ層４２２を有する積層構造を有する。なお、導電層４２１は可視光を透過する材料を有し、導電層４２０は可視光を反射する材料を有する。従って、発光素子４０２が発する光は、導電層４２０を透過し、カラーフィルタ４２３を透過し、さらに開口部４０４を通って液晶素子４０１を透過した後、偏光層４２４を透過し、基板４０５から外部に射出される。
【０１３７】
第３の素子層４１２が有するトランジスタ（４２５、４２６）のうち、トランジスタ４２６のソース又はドレインのいずれか一方は、端子部４２７を介して液晶素子４０１の導電層４０３及び導電層４０７と電気的に接続されている。なお、トランジスタ４２６は、以降で説明する図６中のスイッチＳＷ１に対応する。また、トランジスタ４２５のソース又はドレインのいずれか一方は、発光素子４０２の導電層４２０と電気的に接続されている。例えばトランジスタ４２５は、図６中のトランジスタＭに対応する。
【０１３８】
なお、ここでは、図示しないが、これらのトランジスタ（４２５、４２６）は、ＦＰＣ等を介して外部と電気的に接続される。
【０１３９】
図５（Ａ）には、表示装置のブロック図を示す。表示装置は、回路（Ｇ）５０１、回路（Ｓ）５０２、および表示部５０３を有する。なお、表示部５０３には、画素５０４が、方向Ｒ及び方向Ｃにマトリクス状に複数配置されている。また、回路（Ｇ）５０１は、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、及び配線ＣＳＣＯＭが、それぞれ複数電気的に接続されており、さらにこれらの配線は、方向Ｒに複数配列された画素５０４とも電気的に接続されている。回路（Ｓ）５０２は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２が、それぞれ複数電気的に接続されており、さらにこれらの配線は、方向Ｃに複数配列された画素５０４とも電気的に接続されている。
【０１４０】
また、画素５０４は、液晶素子と発光素子を有し、これらは、互いに重なる部分を有する。
【０１４１】
図５（Ｂ１）には、画素５０４が有する液晶素子の反射電極として機能する導電膜５０５の形状について示す。なお、導電膜５０５の一部で発光素子と重なる位置５０６に開口部５０７が設けられている。すなわち、発光素子からの光は、この開口部５０７を介して射出される。
【０１４２】
図５（Ｂ１）に示す画素５０４は、方向Ｒに隣接する画素５０４が異なる色を呈するように配列されている。さらに、開口部５０７は、方向Ｒに一列に配列されることのないように設けられている。このような配列にすることは、隣接する画素５０４が有する発光素子間におけるクロストークを抑制する効果を有する。さらに、微細化が緩和されるので素子形成が容易になるといったメリットも有する。
【０１４３】
開口部５０７の形状としては、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状等の形状としてもよい。
【０１４４】
なお、導電膜５０５の配列のバリエーションとしては、図５（Ｂ２）に示す配列としてもよい。
【０１４５】
導電膜５０５の総面積（開口部５０７を除く）に対する開口部５０７の割合は、表示装置の表示に影響を与える。すなわち、開口部５０７の面積が大きいと液晶素子による表示が暗くなり、開口部５０７の面積が小さいと発光素子による表示が暗くなるという問題が生じる。また、上記の比率だけでなく、開口部５０７の面積そのものが小さい場合にも、発光素子から射出される光の取り出し効率が低下するという問題が生じる。なお、上記導電膜５０５の総面積（開口部５０７を除く）に対する開口部５０７の面積の割合としては、５％以上６０％以下とするのが液晶素子および発光素子を組み合わせた際の視認性を保つ上で好ましい。
【０１４６】
次に、画素５０４の回路構成の一例について図６を用いて説明する。図６では、隣接する２つの画素５０４を示す。
【０１４７】
画素５０４は、トランジスタＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子５１０、トランジスタＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子５１１等を有する。なお、これらは、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２のいずれかと画素５０４において、電気的に接続されている。また、液晶素子５１０は配線ＶＣＯＭ１と、発光素子５１１は配線ＶＣＯＭ２と、それぞれ電気的に接続されている。
【０１４８】
また、トランジスタＳＷ１のゲートは、配線Ｇ１と接続され、トランジスタＳＷ１のソース又はドレインの一方は、配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方は、容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子５１０の一方の電極と接続されている。なお、容量素子Ｃ１の他方の電極は、配線ＣＳＣＯＭと接続されている。また、液晶素子５１０の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０１４９】
また、トランジスタＳＷ２のゲートは、配線Ｇ２と接続され、トランジスタＳＷ２のソース又はドレインの一方は、配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方は、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭのゲートと接続されている。なお、容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。また、トランジスタＭのソース又はドレインの他方は、発光素子５１１の一方の電極と接続されている。また、発光素子５１１の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０１５０】
なお、トランジスタＭは、半導体を挟む２つのゲートを有し、これら２つのゲートは、電気的に接続されている。このような構造とすることにより、トランジスタＭが流す電流量を増大させることができる。
【０１５１】
配線Ｇ１から与えられる信号によって、トランジスタＳＷ１の導通状態または非導通状態が制御される。また、配線ＶＣＯＭ１からは、所定の電位が与えられる。また、配線Ｓ１から与えられる信号によって、液晶素子５１０の液晶の配向状態を制御することができる。また、配線ＣＳＣＯＭからは、所定の電位が与えられる。
【０１５２】
配線Ｇ２から与えられる信号によって、トランジスタＳＷ２の導通状態または非導通状態が制御される。また、配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯからそれぞれ与えられる電位の電位差によって、発光素子５１１を発光させることができる。また、配線Ｓ２から与えられる信号によって、トランジスタＭの導通状態を制御することができる。
【０１５３】
上記の構成において、例えば第１のモードの場合は、配線Ｇ１及び配線Ｓ１から与えられる信号により液晶素子５１０を制御し、光学変調を利用した表示を行うことができる。また、第２のモードの場合は、配線Ｇ２及び配線Ｓ２から与えられる信号により発光素子５１１を発光させることによる表示を行うことができる。さらに両方のモードを同時に用いる場合は、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれから与えられる信号に基づき液晶素子５１０および発光素子５１１による所望の表示を行うことができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置において、素子層を構成する駆動素子層に形成されるトランジスタの一例について説明する。トランジスタの構成としては、例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型又はボトムゲート型のトランジスタ構造とすることができる。または、チャネルの上下にゲート電極が設けられる構造としても良い。従って、トランジスタの構造は特に限定されない。
【０１５６】
トランジスタの半導体層に用いる半導体材料としては、例えば、第１４族の元素（シリコン、ゲルマニウム等）、化合物半導体又は酸化物半導体を半導体層に用いることができる。代表的には、シリコンを含む半導体、ガリウムヒ素を含む半導体又はインジウムを含む酸化物半導体などを適用できる。
【０１５７】
また、トランジスタの半導体層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。
【０１５８】
上述したトランジスタの半導体層に用いる半導体材料の中で、特に金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）を適用することが好ましい。
【０１５９】
なお、本明細書等において、金属酸化物とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの活性層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、ＯＳ  ＦＥＴと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
【０１６０】
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ  ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
【０１６１】
次に、金属酸化物である酸化物半導体について説明する。
【０１６２】
酸化物半導体は、シリコンよりもバンドギャップが大きく（広く）、且つキャリア密度が小さい半導体材料である。従って、酸化物半導体を用いることにより、トランジスタのオフ状態における電流を低減することができる。特に、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である酸化物半導体を用いることが好ましい。
【０１６３】
なお、トランジスタのオフ電流を低減することにより、トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。従って、このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された表示装置を実現することができる。
【０１６４】
また、本明細書等において、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、及びＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と記載する場合がある。なお、ＣＡＡＣは結晶構造の一例を表し、ＣＡＣは機能、または材料の構成の一例を表す。
【０１６５】
また、本明細書等において、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電体の機能と、材料の一部では誘電体（または絶縁体）の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電体は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能を有し、誘電体とは、キャリアとなる電子を流さない機能を有する。導電体としての機能と、誘電体としての機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
【０１６６】
また、本明細書等において、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、導電体領域、及び誘電体領域を有する。導電体領域は、上述の導電体の機能を有し、誘電体領域は、上述の誘電体の機能を有する。また、材料中において、導電体領域と、誘電体領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電体領域と、誘電体領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電体領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
【０１６７】
すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
【０１６８】
また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅにおいて、導電体領域と、誘電体領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
【０１６９】
次に、上述したＣＡＣ−ＯＳの詳細について説明する。
【０１７０】
ＣＡＣ−ＯＳとは、例えば、酸化物半導体を構成する元素が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで偏在した材料の一構成である。なお、以下では、酸化物半導体において、一つあるいはそれ以上の金属元素が偏在し、該金属元素を有する領域が、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下、またはその近傍のサイズで混合した状態をモザイク状、またはパッチ状ともいう。
【０１７１】
なお、上記酸化物半導体としては、少なくともインジウムを含むことが好ましい。特にインジウムおよび亜鉛を含むことが好ましい。また、それらに加えて、元素Ｍ（アルミニウム、ガリウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種）が含まれていてもよい。
【０１７２】
例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳ（ＣＡＣ−ＯＳの中でもＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物を、特にＣＡＣ−ＩＧＺＯと呼称してもよい。）とは、インジウム酸化物（以下、ＩｎＯＸ１（Ｘ１は０よりも大きい実数）とする。）、またはインジウム亜鉛酸化物（以下、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２（Ｘ２、Ｙ２、およびＺ２は０よりも大きい実数）とする。）と、ガリウム酸化物（以下、ＧａＯＸ３（Ｘ３は０よりも大きい実数）とする。）、またはガリウム亜鉛酸化物（以下、ＧａＸ４ＺｎＹ４ＯＺ４（Ｘ４、Ｙ４、およびＺ４は０よりも大きい実数）とする。）などと、に材料が分離することでモザイク状となり、モザイク状のＩｎＯＸ１、またはＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２が、膜中に均一に分布した構成（以下、クラウド状ともいう。）である。
【０１７３】
つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、混合している構成を有する複合酸化物半導体である。なお、本明細書において、例えば、第１の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比が、第２の領域の元素Ｍに対するＩｎの原子数比よりも大きいことを、第１の領域は、第２の領域と比較して、Ｉｎの濃度が高いとする。
【０１７４】
なお、ＩＧＺＯは通称であり、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯによる１つの化合物をいう場合がある。代表例として、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ１（ｍ１は自然数）、またはＩｎ（１＋ｘ０）Ｇａ（１−ｘ０）Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ０（−１≦ｘ０≦１、ｍ０は任意数）で表される結晶性の化合物が挙げられる。
【０１７５】
上記結晶性の化合物は、単結晶構造、多結晶構造、またはＣＡＡＣ構造を有する。なお、ＣＡＡＣ構造とは、複数のＩＧＺＯのナノ結晶がｃ軸配向を有し、かつａ−ｂ面においては配向せずに連結した結晶構造である。
【０１７６】
一方、ＣＡＣ−ＯＳは、酸化物半導体の材料構成に関する。ＣＡＣ−ＯＳとは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、およびＯを含む材料構成において、一部にＧａを主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。従って、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、結晶構造は副次的な要素である。
【０１７７】
なお、ＣＡＣ−ＯＳは、組成の異なる二種類以上の膜の積層構造は含まないものとする。例えば、Ｉｎを主成分とする膜と、Ｇａを主成分とする膜との２層からなる構造は、含まない。
【０１７８】
なお、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とは、明確な境界が観察できない場合がある。
【０１７９】
なお、ガリウムの代わりに、アルミニウム、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、ホウ素、シリコン、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムなどから選ばれた一種、または複数種が含まれている場合、ＣＡＣ−ＯＳは、一部に該金属元素を主成分とするナノ粒子状に観察される領域と、一部にＩｎを主成分とするナノ粒子状に観察される領域とが、それぞれモザイク状にランダムに分散している構成をいう。
【０１８０】
ＣＡＣ−ＯＳは、例えば基板を意図的に加熱しない条件で、スパッタリング法により形成することができる。また、ＣＡＣ−ＯＳをスパッタリング法で形成する場合、成膜ガスとして、不活性ガス（代表的にはアルゴン）、酸素ガス、及び窒素ガスの中から選ばれたいずれか一つまたは複数を用いればよい。また、成膜時の成膜ガスの総流量に対する酸素ガスの流量比は低いほど好ましく、例えば酸素ガスの流量比を０％以上３０％未満、好ましくは０％以上１０％以下とすることが好ましい。
【０１８１】
ＣＡＣ−ＯＳは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）測定法のひとつであるＯｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法によるθ／２θスキャンを用いて測定したときに、明確なピークが観察されないという特徴を有する。すなわち、Ｘ線回折から、測定領域のａ−ｂ面方向、およびｃ軸方向の配向は見られないことが分かる。
【０１８２】
またＣＡＣ−ＯＳは、プローブ径が１ｎｍの電子線（ナノビーム電子線ともいう。）を照射することで得られる電子線回折パターンにおいて、リング状に輝度の高い領域と、該リング領域に複数の輝点が観測される。従って、電子線回折パターンから、ＣＡＣ−ＯＳの結晶構造が、平面方向、および断面方向において、配向性を有さないｎｃ（ｎａｎｏ−ｃｒｙｓｔａｌ）構造を有することがわかる。
【０１８３】
また例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物におけるＣＡＣ−ＯＳでは、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて取得したＥＤＸマッピングにより、ＧａＯＸ３が主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域とが、偏在し、混合している構造を有することが確認できる。
【０１８４】
ＣＡＣ−ＯＳは、金属元素が均一に分布したＩＧＺＯ化合物とは異なる構造であり、ＩＧＺＯ化合物と異なる性質を有する。つまり、ＣＡＣ−ＯＳは、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と、に互いに相分離し、各元素を主成分とする領域がモザイク状である構造を有する。
【０１８５】
ここで、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域は、ＧａＯＸ３などが主成分である領域と比較して、導電性が高い領域である。つまり、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域を、キャリアが流れることにより、酸化物半導体としての導電性が発現する。従って、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域が、酸化物半導体中にクラウド状に分布することで、高い電界効果移動度（μ）が実現できる。
【０１８６】
一方、ＧａＯＸ３などが主成分である領域は、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１が主成分である領域と比較して、絶縁性が高い領域である。つまり、ＧａＯＸ３などが主成分である領域が、酸化物半導体中に分布することで、リーク電流を抑制し、良好なスイッチング動作を実現できる。
【０１８７】
従って、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタの半導体層として用いる場合、ＧａＯＸ３などに起因する絶縁性と、ＩｎＸ２ＺｎＹ２ＯＺ２、またはＩｎＯＸ１に起因する導電性とが、相補的に作用することにより、高いオン電流（Ｉｏｎ）、および高い電界効果移動度（μ）を実現することができる。
【０１８８】
また、ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタの半導体層として用いることにより、トランジスタの信頼性を高めることができる。
【０１８９】
なお、上記Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物を成膜する際に用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、４：２：４．１等が好ましい。但し、成膜された膜の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比に対してプラスマイナス４０％の変動を含む。
【０１９０】
また、上記成膜された膜は、キャリア密度が低いことが好ましい。キャリア密度の低い酸化物半導体は、不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低いため、安定な特性を有する酸化物半導体であるといえる。なお、キャリア密度の低い酸化物半導体膜としては、例えば、キャリア密度が１×１０１７／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１５／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１３／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１１／ｃｍ３以下、さらに好ましくは１×１０１０／ｃｍ３未満であり、１×１０−９／ｃｍ３以上のキャリア密度の酸化物半導体を用いることが好ましい。
【０１９１】
なお、これらに限られず、必要とするトランジスタの半導体特性及び電気特性（電界効果移動度、しきい値電圧等）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とするトランジスタの半導体特性を得るために、半導体層のキャリア密度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度等を適切なものとすることが好ましい。
【０１９２】
また、アルカリ金属及びアルカリ土類金属は、酸化物半導体と結合するとキャリアを生成する場合があり、トランジスタのオフ電流が増大してしまうことがある。このため半導体層における二次イオン質量分析法により得られるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の濃度を、１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、好ましくは２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にする。
【０１９３】
酸化物半導体を用いる場合、その結晶構造は、非単結晶構造でもよい。非単結晶構造は、例えば、先に説明のＣＡＡＣ−ＯＳ、多結晶構造、微結晶構造、または非晶質構造を含む。なお、非単結晶構造における非晶質構造は、最も欠陥準位密度が高く、ＣＡＡＣ−ＯＳは最も欠陥準位密度が低い。また、非晶質構造は、原子配列が無秩序、または、完全な非晶質構造であり、結晶部を有さないこととする。
【０１９４】
なお、半導体層が、非晶質構造の領域、微結晶構造の領域、多結晶構造の領域、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域、単結晶構造の領域のうち、二種以上を有する混合膜であってもよい。混合膜は、例えば上述した領域のうち、いずれか二種以上の領域を含む単層構造、または積層構造を有する場合がある。
【０１９５】
本発明の一態様である表示装置の素子層を構成する駆動素子層が有するトランジスタとして本実施の形態で説明したトランジスタを適用することにより、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
【０１９６】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１９７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置を適用して完成させた様々な電子機器や自動車の一例について、説明する。
【０１９８】
表示装置を適用した電子機器として、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、ゴーグル型ディスプレイ（ＶＲ用など）、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。これらの電子機器の具体例を図７、図８に示す。
【０１９９】
図７（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。なお、本発明の一態様である表示装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
【０２００】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９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７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０２０１】
なお、テレビジョン装置７１００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、さらに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。
【０２０２】
図７（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様である表示装置をその表示部７２０３に用いることにより作製することができる。また、表示部７２０３は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。なお、本発明の一態様である表示装置を適用した場合、表示装置は、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適したコンピュータとすることができる。
【０２０３】
図７（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示部７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。
【０２０４】
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示部７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示部７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。また、表示部７３０４は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。なお、本発明の一態様である表示装置を適用した場合、表示装置は、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適したスマートウオッチとすることができる。
【０２０５】
なお、図７（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
【０２０６】
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、表示装置をその表示部７３０４に用いることにより作製することができる。
【０２０７】
図７（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る液晶素子および発光素子を可撓性を有する基板に形成し、表示装置を作製した場合、図７（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。
【０２０８】
図７（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２０９】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２１０】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２１１】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２１２】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作用ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２１３】
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２１４】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部７４０２に本発明の一態様である表示装置を適用した場合、表示装置は、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適した携帯電話機とすることができる。
【０２１５】
さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図７（Ｄ’−１）や図７（Ｄ’−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。
【０２１６】
なお、図７（Ｄ’−１）や図７（Ｄ’−２）のような構造を有する場合には、文字情報や画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用者が容易に確認することができる。
【０２１７】
図７（Ｅ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体７６０１、表示部７６０２、アーム部７６０３を含む。なお、表示部７６０２に本発明の一態様である表示装置を適用した場合、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適したゴーグル型ディスプレイとすることができる。
【０２１８】
また、表示装置を適用した電子機器として、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すような折りたたみ可能な携帯情報端末が挙げられる。図８（Ａ）には、展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。また、図８（Ｂ）には、展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。さらに、図８（Ｃ）には、折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
【０２１９】
表示部９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示部９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示部９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。表示部９３１１における表示領域９３１２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。
なお、表示部９３１１に本発明の一態様である表示装置を適用した場合、表示装置は、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適した携帯情報端末とすることができる。
【０２２０】
また、表示装置を適用した自動車を図９（Ａ）（Ｂ）に示す。すなわち、表示装置を、自動車と一体にして設けることができる。具体的には、図９（Ａ）に示す自動車の外側のライト５１０１（車体後部も含む）、タイヤのホイール５１０２、ドア５１０３の一部または全体などに適用することができる。また、図９（Ｂ）に示す自動車の内側の表示部５１０４、ハンドル５１０５、シフトレバー５１０６、座席シート５１０７、インナーリアビューミラー５１０８等に適用することができる。その他、ガラス窓の一部に適用してもよい。なお、上述した自動車の一部に本発明の一態様である表示装置を適用した場合、表示装置は、外光反射による視認性の低下を防ぐことができるので、特に外での使用に適する。
【０２２１】
以上のようにして、本発明の一態様である表示装置を適用して電子機器や自動車を得ることができる。なお、適用できる電子機器や自動車は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野において適用することが可能である。
【０２２２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例１】
【０２２３】
本実施例では、反射型の液晶素子を有するディスプレイ（反射型ディスプレイ）における明るさ（反射率）と、ＮＴＳＣのカバー率と、の関係をシミュレーションした結果について示す。
【０２２４】
反射型ディスプレイにおいて、その光源は外光であるため光源の輝度を任意に調整することは困難である。また、外光は、ディスプレイへの入射と射出の際に合わせて２回、カラーフィルタを透過するため、反射率は、カラーフィルタによる影響が非常に大きいと言える。すなわち、カラーフィルタの膜厚を変えることにより、反射率を制御することが可能である。
【０２２５】
そこで、カラーフィルタの膜厚を変化させることで、ディスプレイにおける反射率を変化させ、ＮＴＳＣのカバー率との関係を液晶配向シミュレーションにより見積もった。なお、計算にはシンテック製ＬＣＤＭａｓｔｅｒ  １Ｄを用いた。計算条件を以下の表１に示す。なお、反射率は鏡面反射を想定しているため、入射光を１００％とした。
【０２２６】
【表１】
2018032020.tif 000003
【０２２７】
ここで、得られたシミュレーション結果を図１０に示す。
【０２２８】
次に、実際の反射型ディスプレイを用い、反射率に対するＮＴＳＣの面積比およびＮＴＳＣのカバー率について測定した。測定は、極角３０°から光を入射し、直上０°にて受光した。鏡面反射ではないため、反射率は標準白色板を１００％とした。なお、ここでの測定に用いた反射型ディスプレイのパネルの条件は、以下の表２に示す通りである。
【０２２９】
【表２】
2018032020.tif 000004
【０２３０】
また、測定結果を図１１に示す。
【０２３１】
ここで、図１０に示すシミュレーション結果と図１１に示す測定結果（実測）では反射率の定義が異なるため、比較できるように補正を行った。具体的には、シミュレーションにより得られたＮＴＳＣのカバー率−反射率曲線を測定結果のプロットにフィッティングするように光源１００％に対する反射率を定数倍した。結果を図１２に示す。
【０２３２】
図１２に示す結果より、ＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率を２０％以上６０％以下とすることにより、反射型の液晶素子を有するパネルにおいて、１６％以上２６％以下の反射率が得られることが示された。すなわち、ＮＴＳＣの面積比またはＮＴＳＣのカバー率を２０％以上６０％以下とすることにより、反射型の液晶素子を有するディスプレイ（反射型ディスプレイ）において必要とされる明るさ（反射率）が得られていることがわかる。
【実施例２】
【０２３３】
本実施例では、本発明の一態様である表示装置に用いる発光素子の素子構造およびその作製方法、およびその特性について、説明する。なお、本実施例で説明する発光素子の素子構造を図１３に示し、具体的な構成について表３に示す。なお、表３には、各発光素子と組み合わせたカラーフィルタ（ＣＦ）も示している。発光素子１にはＣＦ−Ｒを、発光素子２にはＣＦ−Ｇを、発光素子３および４にはＣＦ−Ｂを組み合わせており、これらＣＦの透過特性は図１４に示した。さらに、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２３４】
【表３】
2018032020.tif 000005
【０２３５】
【化１】
2018032020.tif 000006
【０２３６】
【化２】
2018032020.tif 000007
【０２３７】
≪発光素子の作製≫
本実施例で示す発光素子は、図１３に示すように基板９００上に第１の電極９０１が形成され、第１の電極９０１上に第１のＥＬ層９０２ａが形成され、第１のＥＬ層９０２ａ上に電荷発生層９０４が形成され、電荷発生層９０４上に第２のＥＬ層９０２ｂが形成され、第２のＥＬ層９０２ｂ上に第２の電極９０３が形成された構造を有する。なお、本実施例で説明する発光素子１は、主に赤色発光を呈する発光素子であり、発光素子１（Ｒ）と示す。また、発光素子２は、主に緑色発光を呈する発光素子であり、発光素子２（Ｇ）と示す。また、発光素子３および発光素子４は、主に青色発光を呈する発光素子であり、それぞれ発光素子３（Ｂ１）、発光素子４（Ｂ１．５）とも示す。
【０２３８】
まず、基板９００上に第１の電極９０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。また、基板９００には、ガラス基板を用いた。また、第１の電極９０１は、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）と銅（Ｃｕ）の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ）をスパッタリング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜した後、ＩＴＳＯをスパッタリング法により成膜して形成した。ＩＴＳＯの膜厚は、発光素子１（Ｒ）の場合１１０ｎｍとなるように形成し、発光素子２（Ｇ）の場合４５ｎｍとなるように形成し、発光素子３（Ｂ１）の場合１０ｎｍとなるように形成し、発光素子４（Ｂ１．５）の場合１１０ｎｍとなるように形成した。なお、本実施例において、第１の電極９０１は、陽極として機能する。また、第１の電極９０１は、光を反射する機能を有する反射電極である。また、本実施例において、発光素子３（Ｂ１）及び発光素子４（Ｂ１．５）は、いずれも青色発光を呈する発光素子であるが、電極間の光学距離が異なり、発光素子３は、電極間の光学距離が１波長となるように調整し、発光素子４（Ｂ１．５）は、電極間の光学距離が１．５波長となるように調整した。
【０２３９】
ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。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を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２４０】
次に、第１の電極９０１上に第１の正孔注入層９１１ａを形成した。第１の正孔注入層９１１ａは、真空蒸着装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、９−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−フェニル］フェナントレン（略称：ＰＣＰＰｎ）と、酸化モリブデンとの重量比をＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５とし、発光素子１（Ｒ）の場合は、膜厚が１０ｎｍとなるように、発光素子２（Ｇ）の場合は、膜厚が２０ｎｍとなるように、発光素子３（Ｂ１）の場合は、膜厚が１２．５ｎｍとなるように、発光素子４（Ｂ１．５）の場合は、膜厚が１６ｎｍとなるように、それぞれ共蒸着して形成した。
【０２４１】
次に、第１の正孔注入層９１１ａ上に第１の正孔輸送層９１２ａを形成した。第１の正孔輸送層９１２ａは、ＰＣＰＰｎを用い、膜厚が１０ｎｍになるように蒸着して形成した。なお、第１の発光素子、第２の発光素子、第３の発光素子、および第４の発光素子はいずれも同様である。以降の説明において、各発光素子が同様である場合は、特に述べないこととする。
【０２４２】
次に、第１の正孔輸送層９１２ａ上に発光層（Ａ）９１３ａを形成した。
【０２４３】
発光層（Ａ）９１３ａは、ホスト材料として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）を用い、ゲスト材料（蛍光材料）としてＮ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）を用い、重量比がｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３＝１：０．０３、膜厚が２５ｎｍになるように共蒸着して形成した。
【０２４４】
次に、発光層（Ａ）９１３ａ上に第１の電子輸送層９１４ａを形成した。第１の電子輸送層９１４ａは、ｃｇＤＢＣｚＰＡの膜厚が１０ｎｍ、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）の膜厚が１５ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。
【０２４５】
次に、第１の電子輸送層９１４ａ上に第１の電子注入層９１５ａを形成した。第１の電子注入層９１５ａは、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を用い、膜厚が０．１ｎｍになるように蒸着して形成した。
【０２４６】
次に、第１の電子注入層９１５ａ上に電荷発生層９０４を形成した。電荷発生層９０４は、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を用い、膜厚が２ｎｍになるように蒸着して形成した。
【０２４７】
次に、電荷発生層９０４上に第２の正孔注入層９１１ｂを形成した。第２の正孔注入層９１１ｂは、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとの重量比をＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝１：０．５とし、膜厚が１０ｎｍになるように共蒸着し、形成した。
【０２４８】
次に、第２の正孔注入層９１１ｂ上に第２の正孔輸送層９１２ｂを形成した。第２の正孔輸送層９１２ｂは、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を用い、膜厚が１５ｎｍになるように蒸着し、それぞれ形成した。
【０２４９】
次に、第２の正孔輸送層９１２ｂ上に発光層（Ｂ）を形成した。発光層（Ｂ）は、第１の発光層（Ｂ１）９１３（ｂ１）と第２の発光層（Ｂ２）９１３（ｂ２）との積層構造を有する。
【０２５０】
第１の発光層（Ｂ１）９１３（ｂ１）は、ホスト材料として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）、アシスト材料として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）、ゲスト材料（燐光材料）としてトリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）を用い、重量比が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］＝０．８：０．２：０．０６、膜厚が２０ｎｍになるように共蒸着して形成した。また、発光層（Ｂ２）９１３（ｂ２）は、ホスト材料として２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ゲスト材料（燐光材料）としてビス｛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（ｄｉｂｍ）］）を用い、重量比が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］＝１：０．０４、膜厚が２０ｎｍになるように共蒸着して形成した。
【０２５１】
次に、第２の発光層（Ｂ２）９１３（ｂ２）上に第２の電子輸送層９１４ｂを形成した。第２の電子輸送層９１４ｂは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの膜厚が２５ｎｍ、Ｂｐｈｅｎの膜厚が１５ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。
【０２５２】
次に、第２の電子輸送層９１４ｂ上に第２の電子注入層９１５ｂを形成した。第２の電子注入層９１５ｂは、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、膜厚が１ｎｍになるように蒸着して形成した。
【０２５３】
次に、第２の電子注入層９１５ｂ上に第２の電極９０３を形成した。第２の電極９０３は、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）との体積比を１：０．１とし、膜厚が２５ｎｍになるように共蒸着して形成した後、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により、膜厚が７０ｎｍとなるように形成した。なお、本実施例において、第２の電極９０３は、陰極として機能する。また、第２の電極９０３は、光を反射する機能と光を透過する機能とを有する半透過・半反射電極である。
【０２５４】
以上の工程により、基板９００上に一対の電極間にＥＬ層を有する発光素子を形成した。なお、上記工程で説明した第１の正孔注入層９１１ａ、第１の正孔輸送層９１２ａ、発光層９１３ａ、第１の電子輸送層９１４ａ、第１の電子注入層９１５ａ、第２の正孔注入層９１１ｂ、第２の正孔輸送層９１２ｂ、発光層９１３ｂ、第２の電子輸送層９１４ｂ、第２の電子注入層９１５ｂは、本発明の一態様におけるＥＬ層を構成する機能層である。また、上述した作製方法における蒸着工程では、全て抵抗加熱法による蒸着法を用いた。
【０２５５】
本実施例により作製した発光素子は、図１３に示すように基板９００と基板９０５により封止される。また、基板９０５には、カラーフィルタ９０６を有する。なお、基板９００と基板９０５との封止は、窒素雰囲気のグローブボックス内において、封止材を用いて基板９０５を基板９００上に固定し、シール材を基板９００上に形成された発光素子の周囲に塗布し、封止時に３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理することにより行った。
【０２５６】
なお、本実施例により作製した発光素子は、いずれも発光素子の第２の電極９０３側から矢印の方向に光が出る構造を有する。
【０２５７】
≪発光素子の動作特性≫
作製した各発光素子の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。また、結果を図１５〜図１８に示す。また、各発光素子に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図１９に示す。発光スペクトルの測定は、マルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス、ＰＭＡ−１２）を用いて行った。図１９に示す通り、赤色発光を示す発光素子１（Ｒ）の発光スペクトルは６３５ｎｍ付近、緑色発光を示す発光素子２（Ｇ）の発光スペクトルは５２１ｎｍ付近、青色発光を示す発光素子３（Ｂ１）および発光素子４（Ｂ１．５）の発光スペクトルは４５３ｎｍ付近にそれぞれピークを有しており、いずれも狭線化されたスペクトル形状を示す。なお、本実施例では、各発光素子とカラーフィルタとを組み合わせることにより得られる発光を測定結果に用いた。
【０２５８】
図１４には、発光素子１（Ｒ）と組み合わせて用いるカラーフィルタ（赤）（ＣＦ−Ｒ）、発光素子２（Ｇ）と組み合わせて用いるカラーフィルタ（緑）（ＣＦ−Ｇ）、発光素子３（Ｂ１）および発光素子４（Ｂ１．５）と組み合わせて用いるカラーフィルタ（青）（ＣＦ−Ｂ）の透過スペクトルをそれぞれ示す。図からわかるように、ＣＦ−Ｒの６００ｎｍにおける透過率は５２％であり、６０％以下となっている。一方、ＣＦ−Ｒの６５０ｎｍにおける透過率は８９％であり、７０％以上が得られている。また、ＣＦ−Ｇの４８０ｎｍにおける透過率は２６％、５８０ｎｍにおける透過率は５２％であり、いずれも６０％以下となっている。一方、ＣＦ−Ｇの５３０ｎｍにおける透過率は７２％であり、７０％以上が得られている。さらに、ＣＦ−Ｂの５１０ｎｍにおける透過率は６０％であり、６０％以下となっている。一方、ＣＦ−Ｂの４５０ｎｍにおける透過率は８０％であり、７０％以上が得られている。
【０２５９】
次に、本実施例で作製した発光素子（発光素子１（Ｒ）、発光素子２（Ｇ）、および発光素子３（Ｂ１））の色度（ｘ，ｙ）について、色彩輝度計（トプコン、ＢＭ−５Ａ）を用いて測定した結果を以下の表４に示す。発光素子１（Ｒ）は７３０ｃｄ／ｍ２付近、発光素子２（Ｇ）は１８００ｃｄ／ｍ２付近、発光素子３（Ｂ１）は１３０ｃｄ／ｍ２付近の輝度における色度である。なお、これらの輝度は、ＲＧＢの輝度を足し合わせると概ねＤ６５付近の白色光が得られる輝度比である。
【０２６０】
【表４】
2018032020.tif 000008
【０２６１】
表４の結果に基づき、これらの色度（ｘ，ｙ）から算出したＢＴ．２０２０の面積比は、９３％、ＢＴ．２０２０のカバー率は９１％であった。なお、ＢＴ．２０２０の面積比とは、ＢＴ．２０２０規格のＲＧＢの各ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）を結んで形成される三角形の面積Ａと、本実施例に示す３つの発光素子の各ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）を結んで形成される三角形の面積Ｂをそれぞれ算出し、それらの面積比（Ｂ／Ａ）を算出したものである。また、ＢＴ．２０２０のカバー率とは、ＢＴ．２０２０規格の色域（上記三角形の内側）の何％を、本実施例に示す３つの発光素子の色度の組み合わせで再現可能かを示したものである。
【０２６２】
また、本実施例で作製した発光素子のうち、発光素子１（Ｒ）、発光素子２（Ｇ）、および発光素子４（Ｂ１．５）の色度（ｘ，ｙ）について、色彩輝度計を用いて測定した結果を以下の表５に示す。発光素子１（Ｒ）は５５０ｃｄ／ｍ２付近、発光素子２（Ｇ）は１８００ｃｄ／ｍ２付近、発光素子４（Ｂ１．５）は１３０ｃｄ／ｍ２付近の輝度における色度である。なお、これらの輝度は、ＲＧＢの輝度を足し合わせると概ねＤ６５付近の白色光が得られる輝度比である。
【０２６３】
【表５】
2018032020.tif 000009
【０２６４】
表５の結果に基づき、これらの色度（ｘ，ｙ）から算出したＢＴ．２０２０の面積比は９２％、ＢＴ．２０２０のカバー率は９０％であった。このように、青の発光効率を高めた構成であっても、非常に広範な色再現性を確保することができる。
【０２６５】
上記の結果より、本実施例における発光素子１（Ｒ）の色度は、色度ｘが０．６８０より大きく０．７２０以下、色度ｙが０．２６０以上０．３２０以下を満たし、発光素子２（Ｇ）の色度は、色度ｘが０．１３０以上０．２５０以下、色度ｙが０．７１０より大きく０．８１０以下を満たし、発光素子３（Ｂ１）の色度は、色度ｘが０．１２０以上０．１７０以下、色度ｙが０．０２０以上０．０６０未満の範囲を満たしている。発光素子１（Ｒ）については、特に色度ｘが０．６８０より大きくなっているためＤＣＩ−Ｐ３（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｉｎｅｍａ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ）規格（赤（Ｒ）（ｘ，ｙ）＝（０．６８０，０．３２０）、緑（Ｇ）（ｘ，ｙ）＝（０．２６５，０．６９０）、青（Ｂ）（ｘ，ｙ）＝（０．１５０，０．０６０））よりも赤色の色度が良いことがわかる。発光素子２（Ｇ）については、特に色度ｙが０．７１より大きくなっているためＤＣＩ−Ｐ３規格や、ＮＴＳＣ規格よりも緑色の色度が良いことがわかる。また、発光素子３（Ｂ１）および発光素子４（Ｂ１．５）については、特に色度ｙが０．０６より小さくなっているためＤＣＩ−Ｐ３規格よりも青色の色度が良いことがわかる。
【０２６６】
なお、図１９に示した発光スペクトルの値から算出された各発光素子の色度（ｘ，ｙ）は、発光素子１（Ｒ）（０．６９３，０．３０３）、発光素子２（Ｇ）（０．２０２，０．７４４）、発光素子３（Ｂ１）（０．１３９，０．０５６）、発光素子４（Ｂ１．５）（０．１６０，０．０５７）であった。したがって、発光スペクトルから色度を計算した場合、発光素子１（Ｒ）、発光素子２（Ｇ）、および発光素子３（Ｂ１）の組み合わせにおいては、ＢＴ．２０２０の面積比は８６％、ＢＴ．２０２０のカバー率は８４％となる。また、発光スペクトルから色度を計算した場合、発光素子１（Ｒ）、発光素子２（Ｇ）、および発光素子４（Ｂ１．５）の組み合わせにおいては、ＢＴ．２０２０の面積比は８４％、ＢＴ．２０２０のカバー率は８２％となる。
【実施例３】
【０２６７】
本実施例では、本発明の一態様である表示装置に用いる発光素子の素子構造およびその作製方法、およびその特性について、説明する。なお、本実施例で説明する発光素子の素子構造を図１３に示し、具体的な構成について表６に示す。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。カラーフィルタは図１４で示したものと同じものを使用している。
【０２６８】
【表６】
2018032020.tif 000010
【０２６９】
【化３】
2018032020.tif 000011
【０２７０】
【化４】
2018032020.tif 000012
【０２７１】
≪発光素子の作製≫
本実施例で示す発光素子は、実施例２と同様に図１３に示すように基板９００上に第１の電極９０１が形成され、第１の電極９０１上に第１のＥＬ層９０２ａが形成され、第１のＥＬ層９０２ａ上に電荷発生層９０４が形成され、電荷発生層９０４上に第２のＥＬ層９０２ｂが形成され、第２のＥＬ層９０２ｂ上に第２の電極９０３が形成された構造を有する。なお、本実施例で説明する発光素子５は、主に赤色発光を呈する発光素子であり、発光素子５（Ｒ）と示す。また、発光素子６は、主に緑色発光を呈する発光素子であり、発光素子６（Ｇ）と示す。また、発光素子７および発光素子８は、主に青色発光を呈する発光素子であり、それぞれ発光素子７（Ｂ１）、発光素子８（Ｂ１．５）とも示す。
【０２７２】
本実施例で示す発光素子は、各素子を作製する上で形成される層の膜厚が異なるが、同じ材料を用いて形成され、実施例２で説明した方法と同様に作製することができるので、実施例２を参照することとし、本実施例での説明は省略する。
【０２７３】
≪発光素子の動作特性≫
作製した各発光素子の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。また、結果を図２０〜図２３に示す。また、各発光素子に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図２４に示す。発光スペクトルの測定は、マルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス、ＰＭＡ−１２）を用いて行った。図２４に示す通り、赤色発光を示す発光素子５の発光スペクトルは６３５ｎｍ付近、緑色発光を示す発光素子６の発光スペクトルは５３０ｎｍ付近、青色発光を示す発光素子７の発光スペクトルは４６４ｎｍ付近、発光素子８の発光スペクトルは４５３ｎｍ付近にそれぞれピークを有しており、いずれも狭線化されたスペクトル形状を示す。なお、本実施例では、各発光素子とカラーフィルタとを組み合わせることにより得られる発光を測定結果に用いた。
【０２７４】
次に、本実施例で作製した発光素子（発光素子５、発光素子６、および発光素子７）の色度（ｘ，ｙ）について、色彩輝度計（トプコン、ＢＭ−５Ａ）を用いて測定した結果を以下の表７に示す。発光素子５（Ｒ）は６５０ｃｄ／ｍ２付近、発光素子６（Ｇ）は１９００ｃｄ／ｍ２付近、発光素子７（Ｂ１）は１４０ｃｄ／ｍ２付近の輝度における色度である。なお、これらの輝度は、ＲＧＢの輝度を足し合わせると概ねＤ６５付近の白色光が得られる輝度比である。
【０２７５】
【表７】
2018032020.tif 000013
【０２７６】
表７の結果に基づき、これらの色度（ｘ，ｙ）から算出したＢＴ．２０２０の面積比は、９７％、ＢＴ．２０２０のカバー率は９５％であった。
【０２７７】
また、本実施例で作製した発光素子のうち、発光素子５（Ｒ）、発光素子６（Ｇ）、および発光素子８（Ｂ１．５）の色度（ｘ，ｙ）について、色彩輝度計を用いて測定した結果を以下の表８に示す。発光素子５（Ｒ）は６５０ｃｄ／ｍ２付近、発光素子６（Ｇ）は１９００ｃｄ／ｍ２付近、発光素子８（Ｂ１．５）は１７０ｃｄ／ｍ２付近の輝度における色度である。なお、これらの輝度は、ＲＧＢの輝度を足し合わせると概ねＤ６５付近の白色光が得られる輝度比である。
【０２７８】
【表８】
2018032020.tif 000014
【０２７９】
表８の結果に基づき、これらの色度（ｘ，ｙ）から算出したＢＴ．２０２０の面積比は９５％、ＢＴ．２０２０のカバー率は９３％であった。このように、青の発光効率を高めた構成であっても、非常に広範な色再現性を確保することができる。
【０２８０】
上記の結果より、本実施例における発光素子５（Ｒ）の色度は、色度ｘが０．６８０より大きく０．７２０以下、色度ｙが０．２６０以上０．３２０以下を満たし、発光素子６（Ｇ）の色度は、色度ｘが０．１３０以上０．２５０以下、色度ｙが０．７１０より大きく０．８１０以下を満たし、発光素子７（Ｂ１）および発光素子８（Ｂ１．５）の色度は、色度ｘが０．１２０以上０．１７０以下、色度ｙが０．０２０以上０．０６０未満の範囲を満たしている。なお、発光素子６（Ｇ）については、特に色度ｙが０．７１より大きくなっているためＤＣＩ−Ｐ３規格や、ＮＴＳＣ規格よりも緑色の色度が良いことがわかる。また、発光素子７（Ｂ１）および発光素子８（Ｂ１．５）については、特に色度ｙが０．０６より小さくなっているためＤＣＩ−Ｐ３規格よりも青色の色度が良いことがわかる。
【０２８１】
なお、図２４に示した発光スペクトルの値から算出された各発光素子の色度（ｘ，ｙ）は、発光素子５（０．６９６，０．３００）、発光素子６（０．１８５，０．７６０）、発光素子７（０．１４０，０．０４８）、発光素子８（０．１５４，０．０５６）であった。したがって、発光スペクトルから色度を計算した場合、発光素子５（Ｒ）、発光素子６（Ｇ）、および発光素子７（Ｂ１）の組み合わせにおいては、ＢＴ．２０２０の面積比は９１％、ＢＴ．２０２０のカバー率は８９％となる。また、発光スペクトルから色度を計算した場合、発光素子５（Ｒ）、発光素子６（Ｇ）、および発光素子８（Ｂ１．５）の組み合わせにおいては、ＢＴ．２０２０の面積比は８８％、ＢＴ．２０２０のカバー率は８６％となる。
【０２８２】
（参考例）
本参考例では、本発明の一態様である発光素子の発光層に用いることのできる発光物質であって、発光スペクトルのピーク値が６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である有機金属錯体、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］）（構造式（１００））の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。
【０２８３】
【化５】
2018032020.tif 000015
【０２８４】
＜ステップ１：５−ヒドロキシ−２，３−（３，５−ジメチルフェニル）ピラジンの合成＞
まず、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジル５．２７ｇとグリシンアミド塩酸塩２．６１ｇ、水酸化ナトリウム１．９２ｇ、メタノール５０ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、フラスコ内部を窒素置換した。その後、これを８０℃で７時間撹拌することで反応させた。ここに１２Ｍ塩酸２．５ｍＬを加え３０分撹拌した後、炭酸水素カリウム２．０２ｇを加え、３０分撹拌した。この懸濁液を吸引ろ過した後、得られた固体を水、メタノールで洗浄することにより、目的のピラジン誘導体を得た（乳白色粉末、収率７９％）。ステップ１の合成スキームを下記（ａ−１）に示す。
【０２８５】
【化６】
2018032020.tif 000016
【０２８６】
＜ステップ２：５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−２−イルトリフルオロメタンスルホン酸の合成＞
次に、上記ステップ１で得た５−ヒドロキシ−２，３−（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン４．８０ｇとトリエチルアミン４．５ｍＬ、脱水ジクロロメタン８０ｍＬを三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。このフラスコを−２０℃に冷却した後、トリフルオロメタンスルホン酸無水物３．５ｍＬを滴下し、室温で１７時間半攪拌した。その後、フラスコを０℃に冷却した後、更にトリフルオロメタンスルホン酸無水物０．７ｍＬを滴下し、室温で２２時間攪拌して反応させた。反応溶液に水５０ｍＬ、１Ｍ塩酸５ｍＬを加え、ジクロロメタンを加えて、反応溶液中に含まれる物質をジクロロメタン中に抽出させた。このジクロロメタンに飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水を加えて洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後にこの溶液をろ過し、ろ液を濃縮して得られた残渣を、トルエン：ヘキサン＝１：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピラジン誘導体を得た（黄色オイル、収率９６％）。ステップ２の合成スキームを下記（ａ−２）に示す。
【０２８７】
【化７】
2018032020.tif 000017
【０２８８】
＜ステップ３：５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン（略称：Ｈｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得た５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−２−イルトリフルオロメタンスルホン酸２．０５ｇ、４−シアノ−２，６−ジメチルフェニルボロン酸１．００ｇ、リン酸三カリウム３．８１ｇ、トルエン４０ｍＬ、水４ｍＬを三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）０．０４４ｇ、トリス（２，６−ジメトキシフェニル）ホスフィン０．０８４ｇを加え、７時間還流した。反応溶液に水を加え、トルエンを加えて、反応溶液中に含まれる物質をトルエン中に抽出させた。このトルエンに飽和食塩水を加えて洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後にこの溶液をろ過し、ろ液を濃縮して得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピラジン誘導体Ｈｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰを得た（白色粉末、収率９０％）。ステップ３の合成スキームを下記（ａ−３）に示す。
【０２８９】
【化８】
2018032020.tif 000018
【０２９０】
＜ステップ４：ジ−μ−クロロ−テトラキス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ３で得たＨｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ（略称）１．７４ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（フルヤ金属社製）０．６０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をヘキサンで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２を得た（褐色粉末、収率８９％）。また、ステップ４の合成スキームを下記（ａ−４）に示す。
【０２９１】
【化９】
2018032020.tif 000019
【０２９２】
＜ステップ５：ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ４で得た複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２０．９６ｇ、ジピバロイルメタン（略称：Ｈｄｐｍ）０．２６ｇ、炭酸ナトリウム０．４８ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を６０分間照射した。ここで更に、Ｈｄｐｍ０．１３ｇを加え、反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタン：ヘキサン＝１：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。更に、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］を赤色粉末として得た（収率３７％）。得られた赤色粉末０．３９ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．６Ｐａ、アルゴンガスを流量５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で加熱した。昇華精製後、目的物の赤色固体を収率８５％で得た。ステップ５の合成スキームを下記（ａ−５）に示す。
【０２９３】
【化１０】
2018032020.tif 000020
【０２９４】
なお、上記ステップ５で得られた赤色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、本合成例において、上述の構造式（１００）で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。
【０２９５】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：０．９１（ｓ，１８Ｈ），１．４１（ｓ，６Ｈ），１．９５（ｓ，６Ｈ），２．１２（ｓ，１２Ｈ），２．３５（ｓ，１２Ｈ），５．６３（ｓ，１Ｈ），６．４９（ｓ，２Ｈ），６．８６（ｓ，２Ｈ），７．１７（ｓ，２Ｈ），７．３４（ｓ，４Ｈ），７．４３（ｓ，４Ｈ），８．１５（ｓ，２Ｈ）．
【符号の説明】
【０２９６】
１００Ｌ    液晶素子
１００Ｅ    発光素子
１０１Ｌ、１０１Ｅ    第１の電極
１０２Ｌ、１０２Ｅ    第２の電極
１０３Ｌ    液晶層
１０３Ｅ    ＥＬ層
１０４    配向膜
１０５Ｌ    カラーフィルタ
１０５Ｅ    カラーフィルタ
１０６    偏光層
１０７Ｌ、１０７Ｅ、１０８    光
２００Ｒ、２００Ｒ’、２００Ｒ’’    発光素子（赤）
２００Ｇ、２００Ｇ’、２００Ｇ’’    発光素子（緑）
２００Ｂ、２００Ｂ’、２００Ｂ’’    発光素子（青）
２０１    第１の電極
２０２、２０２’    第２の電極
２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ、２０３Ｗ    ＥＬ層
２０４Ｒ、２０４Ｇ、２０４Ｂ    ＥＬ層
２０７Ｒ、２０７Ｒ’、２０７Ｒ’’    発光（赤）
２０７Ｇ、２０７Ｇ’、２０７Ｇ’’    発光（緑）
２０７Ｂ、２０７Ｂ’、２０７Ｂ’’    発光（青）
３０１    第１の電極
３０２    第２の電極
３０３    ＥＬ層
３０３ａ、３０３ｂ    ＥＬ層
３０４    電荷発生層
３１１、３１１ａ、３１１ｂ    正孔注入層
３１２、３１２ａ、３１２ｂ    正孔輸送層
３１３、３１３ａ、３１３ｂ    発光層
３１４、３１４ａ、３１４ｂ    電子輸送層
３１５、３１５ａ、３１５ｂ    電子注入層
４０１    液晶素子
４０２    発光素子
４０３    導電層
４０４    開口部
４０５    第２の基板
４０７    導電層
４０８    導電層
４０９    液晶層
４１０    第１の素子層（表示素子層）
４１１    第２の素子層（表示素子層）
４１２    第３の素子層（駆動素子層）
４１５    配向膜
４１６    配向膜
４１８    カラーフィルタ
４１９    絶縁層
４２０    導電層
４２１    導電層
４２２    ＥＬ層
４２３    カラーフィルタ
４２４    偏光層
４２５    トランジスタ
４２６    トランジスタ
４２７    端子部
５０１    回路（Ｇ）
５０２    回路（Ｓ）
５０３    表示部
５０４    画素
５０５    導電膜
５０６    位置
５０７    開口部
５１０    液晶素子
５１１    発光素子
９００    基板
９０１    第１の電極
９０２ａ    第１のＥＬ層
９０２ｂ    第２のＥＬ層
９０３    第２の電極
９０４    電荷発生層
９０５    基板
９０６    カラーフィルタ
９１１ａ    第１の正孔注入層
９１１ｂ    第２の正孔注入層
９１２ａ    第１の正孔輸送層
９１２ｂ    第２の正孔輸送層
９１３ａ    発光層（Ａ）
９１３ｂ    発光層（Ｂ）
９１３（ｂ１）    第１の発光層（Ｂ１）
９１３（ｂ２）    第２の発光層（Ｂ２）
９１４ａ    第１の電子輸送層
９１４ｂ    第２の電子輸送層
９１５ａ    第１の電子注入層
９１５ｂ    第２の電子注入層
５１０１    ライト
５１０２    ホイール
５１０３    ドア
５１０４    表示部
５１０５    ハンドル
５１０６    シフトレバー
５１０７    座席シート
５１０８    インナーリアビューミラー
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０２    筐体
７３０４    表示部
７３０５    時刻を表すアイコン
７３０６    その他のアイコン
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    留め金
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作用ボタン
７４０４    外部接続部
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４０７    カメラ
７５００（１）、７５００（２）    筐体
７５０１（１）、７５０１（２）    第１面
７５０２（１）、７５０２（２）    第２面
７６０１    本体
７６０２    表示部
７６０３    アーム部
９３１０    携帯情報端末
９３１１    表示部
９３１２    表示領域
９３１３    ヒンジ
９３１５    筐体
【図１】
2018032020.tif 000021
【図２】
2018032020.tif 000022
【図３】
2018032020.tif 000023
【図４】
2018032020.tif 000024
【図５】
2018032020.tif 000025
【図６】
2018032020.tif 000026
【図７】
2018032020.tif 000027
【図８】
2018032020.tif 000028
【図９】
2018032020.tif 000029
【図１０】
2018032020.tif 000030
【図１１】
2018032020.tif 000031
【図１２】
2018032020.tif 000032
【図１３】
2018032020.tif 000033
【図１４】
2018032020.tif 000034
【図１５】
2018032020.tif 000035
【図１６】
2018032020.tif 000036
【図１７】
2018032020.tif 000037
【図１８】
2018032020.tif 000038
【図１９】
2018032020.tif 000039
【図２０】
2018032020.tif 000040
【図２１】
2018032020.tif 000041
【図２２】
2018032020.tif 000042
【図２３】
2018032020.tif 000043
【図２４】
2018032020.tif 000044