(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示素子乃至第４の表示素子を有し、
前記第１の表示素子は、
第１の波長帯域の光を呈する、第１の発光素子と、
前記第１の発光素子と重なる領域を有する、第１のカラーフィルタと、を有し、
前記第２の表示素子は、
第２の波長帯域の光を呈する、第２の発光素子と、
前記第２の発光素子と重なる領域を有する、第２のカラーフィルタと、を有し、
前記第３の表示素子は、
第３の波長帯域の光を呈する、第３の発光素子と、
前記第３の発光素子と重なる領域を有する、第３のカラーフィルタと、を有し、
前記第４の表示素子は、可視光を透過する第４の発光素子を有し、かつカラーフィルタを有さず、
前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子はそれぞれ、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に挟持された発光性の有機化合物を含む層と、を有し、
前記第１の発光素子乃至前記第３の発光素子を駆動するときに、前記第４の発光素子を非発光状態とする機能を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
第１の表示素子乃至第４の表示素子を有し、
前記第１の表示素子は、
第１の波長帯域の光を呈する、第１の発光素子と、
前記第１の発光素子と重なる領域を有する、第１のカラーフィルタと、を有し、
前記第２の表示素子は、
第２の波長帯域の光を呈する、第２の発光素子と、
前記第２の発光素子と重なる領域を有する、第２のカラーフィルタと、を有し、
前記第３の表示素子は、
第３の波長帯域の光を呈する、第３の発光素子と、
前記第３の発光素子と重なる領域を有する、第３のカラーフィルタと、を有し、
前記第４の表示素子は、可視光を透過する第４の発光素子を有し、
前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子はそれぞれ、第１の電極層と、第２の電極層と、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に挟持された発光性の有機化合物を含む層と、を有し、
前記第１の発光素子乃至前記第３の発光素子を駆動するときに、前記第４の発光素子を非発光状態とする機能を有することを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第１の表示素子は、前記第２の表示素子と隣接するように配置され、
前記第１の表示素子及び前記第２の表示素子は、前記第４の表示素子の第１の辺と隣接するように配置され、
前記第３の表示素子は、前記第４の表示素子の第２の辺と隣接するように配置され、
前記第１の辺は、前記第２の辺と連続した辺であることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型の表示装置とその駆動方法に関する。特に有機ＥＬ（エレクトロルミ
ネセンス）素子が適用された透過型の表示装置とその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の研究開発が盛んに行われている。有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対
の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加する
ことにより、発光性の有機化合物から発光を得ることができる。
【０００３】
有機ＥＬ素子が適用された発光装置の一つに表示装置がある。このような表示装置とし
ては、単純マトリクス方式（パッシブマトリクス方式ともいう）やアクティブマトリクス
方式が適用された表示装置が知られている。有機ＥＬ素子は膜状に形成可能な自発光の素
子であり、液晶表示装置等で必要であったバックライトを必要としないため、薄型、軽量
、高コントラストで、且つ低消費電力駆動が可能な表示装置を実現できる。例えば、有機
ＥＬ素子を用いた表示装置の一例が特許文献１に記載されている。
【０００４】
また近年、表示装置の多様化が求められている。その一つに表示部に光透過性を持たせ
、その向こう側が視認可能な、いわゆるシースルー機能を持たせた表示装置がある。この
ようなシースルー機能を有する表示装置は、車両のフロントガラス、家屋やビルなどの建
築物の窓ガラス、店舗のショーウィンドウのガラスやケース、または携帯電話やタブレッ
ト端末などの情報携帯端末や、ヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブルディスプ
レイ、または航空機などに用いられるヘッドアップディスプレイなど、様々な用途への応
用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シースルー機能を有する表示装置において、表示する画像の表示品位の向上が求められ
ている。しかしながら従来では、シースルー機能を有する表示装置を介して透過する光（
以下、透過光ともいう）と画素部からの発光が混在して視認されてしまうため、明瞭な表
示画像を得ることができなかった。
【０００７】
また、情報端末機器やウェアラブルディスプレイなどは、バッテリによって駆動電力を
供給する必要があるため、駆動可能時間を長くするために表示装置の低消費電力化も求め
られている。
【０００８】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって本発明の一
態様は、有機ＥＬ素子が適用され、表示品位が向上した透過型の表示装置、およびその駆
動方法を提供することを課題の一とする。また、低消費電力駆動が可能な透過型の表示装
置を提供することを課題の一とする。
【０００９】
本発明の一態様は、上記課題の少なくとも一を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
表示画像の表示品位を向上させるための方法として、表示素子の高輝度化や色純度の向
上、あるいは表示部の高精細化などが挙げられる。
【００１１】
ここで、上記課題を解決するため、外光を透過しない発光素子を有する画素部と、外光
を透過する透過部を備える表示装置の構成に想到し、課題の解決に至った。画素部の有す
る発光素子は、視認側とは反対側の電極として、反射性を有する電極を設けることにより
、外光を遮断する構成とする。さらに画素部に設けられる発光素子と重なるカラーフィル
タを設ける構成とすればよい。
【００１２】
すなわち、本発明の一態様の表示装置は、第１〜第ｎの特定波長帯域の光のうちいずれ
かを選択的に透過する第１〜第ｎのカラーフィルタと、第１〜第ｎのカラーフィルタのい
ずれかと重畳し、且つ上記第１〜第ｎの特定波長帯域の光を発光する複数の発光素子と、
可視光を透過する透過部と、を有する。また、複数の発光素子のそれぞれは、第１の電極
層と、第２の電極層と、これらの間に挟持された発光性の有機化合物を含む層と、を有す
る。さらに、カラーフィルタ側の第２の電極層は、可視光に対して透光性を有し、第１の
電極層は、可視光に対して反射性を有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすることにより、外光は透過部のみで透過し、発光素子を備える領域
では透過しないため、発光素子からの発光と外光からの透過光が混在することがなく、明
瞭な表示画像を得ることができる。さらに発光素子からの発光は、カラーフィルタを介し
て視認されるため色純度を高めることができ、より鮮明な表示画像を得ることができる。
したがって、より表示品位が向上した透過型の表示装置とすることができる。
【００１４】
さらに上記構成とすることにより、異なる発光色を透過するカラーフィルタと発光素子
の対（以下本明細書中では、互いに重畳する一つのカラーフィルタと一つの発光素子の対
を表示素子と定義する）間での発光素子の構成を同一とすることができる。したがってメ
タルマスク等を用いて異なる発光色の発光素子を作り分ける場合と比較して、発光素子間
距離を小さくすることができるため、高精細な、または高い開口率を有する表示装置とす
ることができる。
【００１５】
また、上記表示装置において、第２の電極層は、可視光に対して透光性とともに反射性
を有し、発光素子の少なくとも一は、第１の電極層と第２の電極層との間に、光学調整層
を有することが好ましい。
【００１６】
また、このような構成とすることにより、光学調整層が設けられた表示素子は、光学干
渉によって特定の波長帯域の光の発光強度を高めることが可能で、発光素子からの発光の
色純度をさらに高めることができる。したがって、より明瞭な表示画像を得ることができ
る。
【００１７】
また、上記表示装置において、透過部は、複数の透過発光素子を備え、透過発光素子は
、第３の電極層と、第２の電極層と、これらの間に挟持された発光性の有機化合物を含む
層とを備え、第３の電極層は、可視光に対して透光性を有することが好ましい。
【００１８】
またこのように、透過部には可視光に対して透光性を有する透過発光素子を設けること
が好ましい。当該透過発光素子は、表示素子と共通の発光性の有機化合物を有するため、
カラーフィルタを備えた表示素子と、当該透過発光素子とを同時に駆動させて画像を表示
させることにより、表示素子のみを駆動させる場合よりも低電力で駆動させることができ
る。
【００１９】
また、当該透過発光素子を駆動させて画像を表示する場合、カラーフィルタが設けられ
ている視認側とは反対側（裏面側ともいう）にも、透過発光素子からの発光により画像を
表示することができ、両面射出型の表示装置として用いることもできる。
【００２０】
また、透過発光素子を非発光状態としたまま、表示素子のみを駆動し、画像を表示させ
ることもできる。このとき、透過発光素子からは透過光のみが視認され、より透過光量を
大きくすることができるため、背景が暗い場合などには特に有効である。また裏面側に画
像を表示させたくない場合は、透過発光素子を非発光状態とすることにより、裏面側から
表示画像を視認できないようにすることもできる。
【００２１】
また、上記表示装置は、上述の透過発光素子の占有面積が、表示素子の各々の占有面積
よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
また、上記表示装置は、上述の複数の透過発光素子の占有面積の総和が、表示素子の占
有面積の総和よりも大きいことが好ましい。
【００２３】
上述のように、発光素子の視認側とは反対側の電極として反射性の電極を用いることに
より発光輝度が高められているため、透過部に設けられる透過発光素子の面積を大きくし
ても高い表示品位を維持することが可能である。透過発光素子の面積が大きいほど、透過
光量を大きくすることができるため好ましい。
【００２４】
各々の透過発光素子の面積は、各々の表示素子の面積よりも大きくすることが可能であ
るし、透過発光素子の面積の総和を、表示素子の面積の総和よりも大きくすることもでき
る。例えば、赤色、青色、緑色を呈する表示素子と、白色を呈する透過発光素子から画素
が構成されていた場合、透過発光素子の占有面積を各々の表示素子の占有面積よりも大き
くすることもできるし、３つの表示素子の占有面積の総和よりも大きくすることもできる
。
【００２５】
また、本発明の一態様の表示装置の駆動方法は、ある波長帯域の光を発光し、且つ可視
光に対して非透光性を有する表示素子と、該波長帯域の光を発光し、且つ可視光に対して
透光性を有する透過発光素子と、を少なくとも備える表示装置の駆動方法であって、表示
素子及び透過発光素子を駆動して画像を表示する第１のモードと、表示素子のみを駆動し
て画像を表示する第２のモードと、を切り替えることを特徴とする。
【００２６】
このように、例えば、背景が暗い場合などには透過発光素子を発光させずに表示素子を
駆動することにより、透過光量を増加させ、一方背景輝度が高い場合などでは、透過発光
素子を同時に駆動させることにより、低消費電力で表示装置を駆動することができる。さ
らに、透過発光素子を用いることで、表示画像の輝度を高めることもできるため、明るい
場所であっても明瞭な画像を表示することができる。
【００２７】
また、本発明の他の一態様の表示装置の駆動方法は、第１の波長帯域の光を発光し、且
つ可視光に対して非透光性を有する第１の表示素子と、第２の波長帯域の光を発光し、且
つ可視光に対して非透光性を有する第２の表示素子と、第１の波長帯域の光及び第２の波
長帯域の光を発光し、且つ可視光に対して透光性を有する透過発光素子と、を少なくとも
備える表示装置の駆動方法であって、第１の表示素子、第２の表示素子、及び透過発光素
子を駆動して画像を表示する第１のモードと、透過発光素子を駆動せずに第１の発光素子
、及び第２の発光素子を駆動して画像を表示する第２のモードと、を切り替えることを特
徴とする。
【００２８】
このように、複数の表示素子から複数の発光色を得る構成とすることにより、カラー表
示可能な透過型の表示装置においても低消費電力駆動を実現できる。
【００２９】
なお、本明細書中において、表示装置とは複数の画素を備える画像表示装置をいう。ま
た、表示装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒ
ｃｕｉｔ）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、または画素が形成された
基板に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】
【００３０】
本発明によれば、有機ＥＬ素子が適用され、表示品位が向上した透過型の表示装置、お
よびその駆動方法を提供できる。また、低消費電力駆動が可能な透過型の表示装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一態様の、表示装置を説明する図。
【図２】本発明の一態様の、表示装置を説明する図。
【図３】本発明の一態様の、表示素子及び透過部の配置例を説明する図。
【図４】本発明の一態様の、表示素子及び透過部の配置例を説明する図。
【図５】本発明の一態様の、表示装置を説明する図。
【図６】本発明の一態様の、表示装置を説明する図。
【図７】本発明の一態様の、表示装置を説明する図。
【図８】本発明の一態様の、ＥＬ層を説明する図。
【図９】本発明の一態様の、表示装置の応用例を説明する図。
【図１０】本発明の一態様の、トランジスタの構成例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成におい
て、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用
い、その繰り返しの説明は省略する。
【００３３】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の構成例について、図１〜４を参照して
説明する。
【００３５】
〈構成例〉
図１（Ａ）は、表示装置１００の概略図である。
【００３６】
表示装置１００は複数の画素１１０を有し、各々の画素１１０は、赤色の発光を呈する
表示素子１０１Ｒ、緑色の発光を呈する表示素子１０１Ｇ、青色の発光を呈する表示素子
１０１Ｂ、及び透過部１０３を有する。ここで、各々の表示素子に共通する特徴を説明す
る場合には、これらの表示素子をまとめて表示素子１０１と表記することとする。
【００３７】
表示素子１０１Ｒは、発光素子１１１とカラーフィルタ１０５Ｒを備える。同様に、表
示素子１０１Ｇは発光素子１１１とカラーフィルタ１０５Ｇを備え、表示素子１０１Ｂは
発光素子１１１とカラーフィルタ１０５Ｂを備える。
【００３８】
ここで、表示装置１００において、カラーフィルタが設けられる側が、表示画像や透過
光を視認可能な視認側となる。また、視認側とは反対側のことを裏面側と呼ぶ。
【００３９】
発光素子１１１は、第１の電極層１１３上にＥＬ層１１５と第２の電極層１１７が順に
積層されて構成されている。ここで、カラーフィルタ側に設けられた第２の電極層１１７
は、可視光に対して透光性を有する。またカラーフィルタとは反対側に設けられた第１の
電極層１１３は、可視光に対して反射性を有する。したがって、発光素子１１１からの発
光は、カラーフィルタ側に射出される。ここで第１の電極層１１３が反射性を有するため
、ＥＬ層１１５の第１の電極層１１３側への発光を反射して、第２の電極層１１７側に射
出することができるため、干渉効果を利用すれば発光素子１１１の発光強度を高めること
ができる。なお、発光素子１１１の具体的な構成例については、後の実施の形態で説明す
る。
【００４０】
表示素子１０１Ｒに設けられるカラーフィルタ１０５Ｒは、赤色の波長帯域の光を選択
的に透過する。また表示素子１０１Ｇに設けられるカラーフィルタ１０５Ｇは、緑色の波
長帯域の光を選択的に透過する。また表示素子１０１Ｂに設けられるカラーフィルタ１０
５Ｂは、青色の波長帯域の光を選択的に透過する。
【００４１】
発光素子１１１からの発光は、少なくとも赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光
と、青色の波長帯域の光を含む。好ましくは発光素子１１１として、白色発光を呈する発
光素子とする。したがって、カラーフィルタ１０５Ｒを介して射出される表示素子１０１
Ｒからの発光Ｒは、赤色を呈する。同様に、カラーフィルタ１０５Ｇを介して射出される
表示素子１０１Ｇからの発光Ｇは緑色を呈し、カラーフィルタ１０５Ｂを介して射出され
る表示素子１０１Ｂからの発光Ｂは、青色を呈する。
【００４２】
このように、画素１１０にそれぞれ赤色、緑色、青色を発光する表示素子を備えること
により、フルカラーの表示装置１００とすることができる。
【００４３】
透過部１０３は、可視光を透過する領域である。透過光Ｔは、当該透過部１０３を介し
て表示装置１００を透過する。
【００４４】
一方、表示素子１０１が設けられた領域では、透過光Ｔは第１の電極層１１３によって
反射されて透過しない。なお、第１の電極層１１３の裏面側に、反射防止層を設け、透過
光Ｔが反射しないようにすることもできる。
【００４５】
透過光Ｔは、画素１１０内の透過部１０３が設けられた領域では透過し、また表示素子
１０１が設けられた領域では、第１の電極層１１３によって反射されて透過しない。した
がって、各発光素子からの発光と、外光からの透過光が混在することなく、明瞭な表示画
像を得ることができる。
【００４６】
また、発光素子１１１からの発光は、カラーフィルタを介して射出されるため、表示素
子１０１からの発光の色純度を高めることができ、より鮮明な表示画像を得ることができ
る。
【００４７】
また、表示素子１０１はカラーフィルタによって発光素子１１１からの発光の一部の波
長帯域の光を透過させるため、各々の表示素子１０１に設けられる発光素子１１１を共通
の構成とすることができる。そのため各表示素子間で発光素子をつくり分ける工程を省略
することができ、作製にかかる歩留まりを向上させることができる。またメタルマスク等
を用いて発光素子をつくり分ける場合と比較して、隣接素子間の距離を小さくすることが
可能なため、高精細な、または高い開口率を有する表示装置１００とすることができる。
【００４８】
このような構成の表示装置１００とすることにより、表示品位が向上した透過型の表示
装置とすることができる。
【００４９】
ここで、透過部１０３には、透光性を有する発光素子を設ける構成とすることができる
。以下では、透過部１０３に透過発光素子を備える表示装置の構成例について説明する。
なお、上記と共通する部分については、説明を省略するか、簡略化して説明する。
【００５０】
図１（Ｂ）は、表示装置１２０の概略図である。
【００５１】
表示装置１２０は、複数の画素１１０を有する。画素１１０は、表示素子１０１Ｒ、表
示素子１０１Ｇ、表示素子１０１Ｂ、及び透過部１０３を有する。ここで表示装置１２０
は、透過部１０３の構成以外は表示装置１００と同様の構成である。
【００５２】
透過部１０３は、透過発光素子１３１を備える。透過発光素子１３１は、第３の電極層
１３３上に、ＥＬ層１１５、第２の電極層１１７が順に積層されて構成される。
【００５３】
透過発光素子１３１を構成するＥＬ層１１５及び第２の電極層１１７は、発光素子１１
１と同一の層を適用する。一方、第３の電極層１３３は、可視光に対して透光性を有する
。
【００５４】
したがって、透過発光素子１３１からの発光Ｗは、少なくとも赤色の波長帯域の光と、
緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光を含む発光、好ましくは白色発光となる。ま
た第３の電極層１３３及び第２の電極層１１７が共に透光性を有するため、透過発光素子
１３１からの発光は、視認側及び裏面側の両面に射出される。
【００５５】
また、透過発光素子１３１の第３の電極層１３３及び第２の電極層１１７が共に透光性
を有するため、透過発光素子１３１は光を透過する。したがって透過部１０３において、
透過発光素子１３１が設けられた領域を透過した光と、それ以外の領域から透過した光が
、透過光Ｔとして視認側から視認される。
【００５６】
このように、透過発光素子１３１は、第３の電極層１３３以外を発光素子１１１と同様
の構成とすることができるため、容易に形成することができる。また、画像表示時には、
各表示素子と透過発光素子１３１とを同時に駆動させて画像を表示することにより、表示
素子のみを駆動させた場合よりも低電力で駆動させることができる。
【００５７】
また、このような構成とすることにより、視認側に対してはフルカラーの表示装置とし
て機能し、裏面側からは単色（白色）発光の表示装置として機能するため、両面射出型の
表示装置として用いることもできる。
【００５８】
また、透過発光素子１３１を非発光状態としたまま、表示素子１０１のみを駆動して画
像を表示すると、透過発光素子１３１からは透過光のみが視認され、透過光Ｔの光量を大
きくすることができる。このような駆動方法は背景が暗い場合などには特に有効である。
また、裏面に画像を表示させたくない場合などでも、このような駆動方法を用いることも
できる。
【００５９】
このように、背景の輝度に応じて、または用途に応じてその駆動方法を制御することが
できる。このように状況に応じて駆動方法を制御することで、消費電力を低減することが
できる。
【００６０】
なお、本実施の形態では透過部１０３を各画素に一つまたは複数設ける構成としたが、
透過部１０３を備える画素と透過部１０３を備えない画素とが混在していてもよい。また
、異なる画素間に共通する透過部１０３を備える構成としてもよい。例えば、隣接する画
素間に透過部１０３を設ける構成としてもよい。なお、透過部１０３に透過発光素子１３
１を備える構成とする場合には、画素に一つ以上の透過発光素子１３１を備える構成とす
ることが好ましい。
【００６１】
また、本実施の形態では、画素が赤色、緑色、青色の３色のそれぞれの発光を呈する３
つの表示素子を有する構成としたが、画素の構成はこれに限られず、１つ以上の表示素子
を有する構成とすればよい。
【００６２】
画素に表示素子を１つだけ設ける場合は、その発光素子がある波長帯域の光を発光する
構成とし、当該光を選択して透過するカラーフィルタを設ければよい。このような構成と
することにより、色純度が高められた単色の表示装置として用いることができる。またこ
のとき透過部に透過発光素子を設ける場合には、視認側及び裏面側には上記の波長帯域の
光で画像を表示させることができる。
【００６３】
また、画素に表示素子を２つ以上設ける場合には、上記表示装置と同様に、その発光素
子がいずれも複数の波長帯域の光を発光する構成とし、各々の表示素子には上記複数の波
長帯域の光のいずれかを選択して透過するカラーフィルタを設ける構成とすればよい。ま
たこのとき透過部に透過発光素子を設ける場合には、当該透過発光素子は、視認側及び裏
面側に上記複数の波長帯域の光を発光する。
【００６４】
ここで、表示素子内の発光素子の対向する電極間に光学調整層を設け、マイクロキャビ
ティ（微小共振）効果により発光強度を高める構成とすることが好ましい。光学調整層を
設けた発光素子を有する表示素子からの発光を、色純度の高いものとすることができるた
め、より表示品位が向上した表示装置とすることができる。
【００６５】
図２（Ａ）は、光学調整層が適用された表示装置１４０の概略図である。
【００６６】
表示装置１４０は、図１（Ｂ）に示す表示装置１２０と対比して、表示素子１０１Ｒ、
１０１Ｇ、１０１Ｂの構成が異なる。
【００６７】
表示素子１０１及び透過部１０３内の各々の発光素子を構成する視認側の第２の電極層
１１７は、可視光に対して透光性及び反射性を有する。したがって、第２の電極層１１７
に到達した可視光の一部は透過し、他の一部は反射する。
【００６８】
したがって、可視光に対して透光性を持たず、かつ反射性を有する第１の電極層１１３
を備える発光素子では、第１の電極層１１３と第２の電極層１１７の間の光学距離を調整
することでマイクロキャビティ効果により、発光強度を高め、かつ色純度を向上すること
ができる。
【００６９】
青色の発光を呈する表示素子１０１Ｂ内の発光素子１４１Ｂは、青色の波長帯域の光を
強めるように、第１の電極層１１３と第２の電極層１１７との光学距離は光学調整層を用
いずに調整する。
【００７０】
赤色の発光を呈する表示素子１０１Ｒ内の発光素子１４１Ｒは、赤色の波長帯域の光を
強めるように、第１の電極層１１３と第２の電極層１１７との間に、光学距離を調整する
ための光学調整層１４９Ｒを備える。光学調整層１４９Ｒは可視光を透過する材料からな
る。
【００７１】
緑色の発光を呈する表示素子１０１Ｇ内の発光素子１４１Ｇは、緑色の波長帯域の光を
強めるように、第１の電極層１１３と第２の電極層１１７との間に、光学距離を調整する
ための光学調整層１４９Ｇを備える。光学調整層１４９Ｇは、上記と同様に可視光を透過
する材料からなる。
【００７２】
なお、図２（Ａ）には、光学調整層１４９Ｒ及び１４９ＧをＥＬ層１１５と第１の電極
層１１３の間に設ける構成を示したが、これに限られず、第１の電極層１１３と第２の電
極層１１７との間のいずれかの位置に設ける構成とすればよい。また電極層間に２層以上
の光学調整層を設ける構成としてもよい。
【００７３】
ここで、光学調整層として、透過部１０３内の透過発光素子を構成する透光性を有する
第３の電極層１３３と同一の層を適用することもできる。これらを同一の層で形成するこ
とにより、工程を簡略化できるため好ましい。
【００７４】
図２（Ｂ）は、表示装置１６０の概略図である。
【００７５】
表示装置１６０は、光学調整層及び第３の電極層の構成が異なる点で、上記表示装置１
４０と相違している。
【００７６】
透過部１０３に設けられる透過発光素子１７１は、透光性を有する導電性材料からなる
導線層が積層された、第３の電極層１７３を有する。第３の電極層１７３の各々の層は、
同一材料から構成されていることが好ましい。またこのとき、積層された各々の層の界面
は明瞭でない場合がある。
【００７７】
赤色の発光を呈する表示素子１０１Ｒ内の発光素子１６１Ｒは、光学調整層１６９Ｒを
有する。光学調整層１６９Ｒは、上記第３の電極層１７３と同一の、積層された導電層か
ら形成されている。
【００７８】
緑色の発光を呈する表示素子１０１Ｇ内の発光素子１６１Ｇは、光学調整層１６９Ｇを
有する。光学調整層１６９Ｇは、上記第３の電極層１７３を構成するいずれかの導電層か
ら構成されている。
【００７９】
光学調整層１６９Ｒ及び１６９Ｇは、透光性の導電性材料からなる導電層で構成されて
いるため、上記表示装置１４０と同様、各々の発光素子の発光強度を高めることができる
。さらに、各々の表示素子１０１からの発光の色純度を高めることができるため、表示品
位の高い表示装置となる。
【００８０】
〈表示素子、透過部の配置例〉
以下では、画素に含まれる表示素子や透過部の配置例について説明する。
【００８１】
図３及び図４は、画素の配置例を示す上面概略図である。図３及び図４には、少なくと
も一つの画素を含む領域について示している。
【００８２】
図３（Ａ）に示す配置例では、表示素子１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂのそれぞれが縦
方向にストライプ状に配置されている。また、隣接する表示素子間に、透過部１０３が設
けられている。
【００８３】
ここで、図３（Ａ）には、同色の表示素子間（例えば２つの表示素子１０１Ｒの間）に
は、例えば配線等が設けられ、光を透過しない非透過部１０７を有する。なお、配線材料
として透光性を有する材料を用いる場合には、非透過部１０７を設置する必要が無く、極
めて開口率の高い表示装置とすることができる。
【００８４】
図３（Ｂ）に示す配置例では、図３（Ａ）と同様に表示素子１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０
１Ｂ、及び透過部１０３が縦方向にストライプ状に配置されているが、透過部１０３は一
つの画素に一つだけ設けられる。
【００８５】
また、図３（Ｃ）に示す配置例では、透過部１０３が横方向にストライプ状に設けられ
ている。
【００８６】
このように、同じ色の発光を呈する複数の表示素子１０１をストライプ状に設けること
により、表示素子１０１を構成するカラーフィルタを一方向に連続して設けることができ
る。
【００８７】
一方、透過部１０３の四方を表示素子で囲む構成とすることもできる。
【００８８】
例えば図４（Ａ）に示す構成では、一つの画素１１０内の透過部１０３を、該画素１１
０と隣接する二つの画素の表示素子で囲うように、表示素子１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１
Ｂが配置されている。また画素１１０は、格子状に配置されている。
【００８９】
図４（Ｂ）に示す構成では、図４（Ａ）と同様の画素１１０が、縦方向には交互にずれ
て配置されている。
【００９０】
また、図４（Ｃ）に示す構成では、画素１１０は、一つの透過部１０３と、３種類の表
示素子のうちいずれか２つを有する。また隣接する画素１１０は、上記３種類の表示素子
のうち、残りの１つを有する。この２種類の画素１１０によってフルカラーを表示するこ
とができる。
【００９１】
例えば図３（Ａ）から（Ｃ）に示すように、透過部１０３がストライプ状に等間隔に配
置していた場合、その間隔の大きさによっては、透過光が回折し、線状のムラが視認され
てしまう場合がある。図４に示すように、透過部１０３の四方を表示素子で囲む構成とす
ることにより、このような光の回折による線状のムラを抑制することができるため好まし
い。
【００９２】
なお、上記で例示した配置例において、各表示素子の面積は、各表示素子に設けられる
発光素子の輝度や発光効率といった特性に応じて、適宜調整すればよい。また、透過部の
面積についても同様に、透過部における透過率を元に、要求される開口率（透過度）に応
じて適宜調整すればよい。また、画素内の表示素子の配列順や位置関係なども適宜変更で
きることは言うまでもない。
【００９３】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。
【００９４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、透過部に透過発光素子を有する表示装置の構成例について、図面を
参照して説明する。
【００９５】
本発明の一態様の透過型の表示装置は、単純マトリクス方式、及びアクティブマトリク
ス方式のいずれにも適用することができる。以下では、アクティブマトリクス方式が適用
された表示装置の一例について説明する。
【００９６】
図５（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置２００の上面概略図である。
【００９７】
表示装置２００は、対向する第１の基板２１１と第２の基板２１２を有する。また、第
１の基板２１１上に、複数の画素１１０を有する表示部２０１、走査線駆動回路２０２、
及び信号線駆動回路２０３が設けられている。また第１の基板２１１と第２の基板２１２
は、表示部２０１を囲って設けられた封止材２１３によって接着され、第１の基板２１１
、第２の基板２１２、及び封止材２１３で囲まれた封止領域が形成されている。また、走
査線駆動回路２０２及び信号線駆動回路２０３と、封止領域外に設けられた外部入力端子
２０５とを電気的に接続する配線が封止領域内外に延在して設けられている。また外部入
力端子２０５と電気的に接続されたＦＰＣ２０７により、走査線駆動回路２０２や信号線
駆動回路２０３等を駆動する電源電位や駆動信号などの信号を入力することができる。
【００９８】
表示部２０１に設けられた画素１１０は、実施の形態１で例示した画素を適用すること
ができる。また、第１の基板２１１及び第２の基板２１２は、可視光に対して透光性を有
する。したがって、表示装置２００は、画素１１０内の透過部１０３を介して光を透過す
ることが可能な、透過型の表示装置である。
【００９９】
〈表示部の構成例〉
以下では、表示部２０１の構成例について説明する。
【０１００】
［構成例１］
本構成例では、画素の備える表示素子に、当該表示素子が設けられる第１の基板とは反
対側に発光する上面発光型の発光素子が適用された表示部の構成の一例について説明する
。
【０１０１】
図５（Ｂ）は、表示部２０１内の一つの画素１１０を含む領域における上面概略図であ
る。なお、明瞭化のため図５（Ｂ）にはＥＬ層１１５、第２の電極層１１７等は明示して
いない。
【０１０２】
画素１１０は、表示素子１０１Ｒ、１０１Ｇ、及び１０１Ｂ並びに透過部１０３を有す
る。表示素子１０１が備える発光素子は、第１の基板２１１とは反対側に発光する、上面
発光型の発光素子である。一方、透過部１０３は透過発光素子を備える。ここで、表示素
子１０１は、可視光に対して反射性を有する第１の電極層１１３を有する。一方、透過発
光素子は、可視光に対して透光性を有する第３の電極層１３３を有する。
【０１０３】
また、ここでは図示しないが、少なくとも第１の電極層１１３や第３の電極層１３３を
覆うＥＬ層１１５と、ＥＬ層１１５を覆う第２の電極層１１７が設けられている。また、
第２の基板２１２には、第１の電極層１１３と重なる領域に、カラーフィルタが設けられ
ている。
【０１０４】
各々の表示素子１０１及び透過部１０３は、スイッチング用のトランジスタ２２１ａ、
駆動用のトランジスタ２２１ｂ、及び容量素子２２２を有する。トランジスタ２２１ａは
、ゲートが走査線駆動回路２０２と電気的に接続し、ソースまたはドレインの一方が信号
線駆動回路２０３と電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方がトランジスタ２２１
ｂのゲートと電気的に接続する。トランジスタ２２１ｂは、ソースまたはドレインの一方
が信号線駆動回路２０３と電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が第１の電極層
１１３または第３の電極層１３３と電気的に接続する。また、容量素子２２２は、トラン
ジスタ２２１ａのソースまたはドレインの他方と電気的に接続する導電層と、トランジス
タ２２１ｂのソースまたはドレインの一方と電気的に接続する導電層が絶縁層を介して重
なる領域に形成されている。なお、ここでは２つのトランジスタと一つの容量からなる構
成を示しているが、これに限定されず、１以上のトランジスタや容量素子を有する構成と
することができる。またトランジスタと容量素子以外の機能素子（例えばダイオード素子
や抵抗素子）を設けてもよい。
【０１０５】
また、画素１１０には、トランジスタ２２１ａのゲートと電気的に接続する配線、及び
トランジスタ２２１ａのソースまたはドレインの一方と電気的に接続する配線、並びにト
ランジスタ２２１ｂのソースまたはドレインの一方と電気的に接続する配線の計３つの配
線が設けられている。なお、これら配線は、表示素子や透過部の回路構成やこれを駆動す
るための信号の数や種類に応じて、その数を適宜変更すればよい。
【０１０６】
本構成例の表示素子１０１内の発光素子は、表示素子１０１が設けられる第１の基板２
１１とは反対側に光を射出する上面発光型の発光素子である。したがって、表示素子１０
１内の第１の電極層１１３は、トランジスタ２２１ａ、トランジスタ２２１ｂ、容量素子
２２２、及び上記複数の配線の一部を覆って形成することが可能で、発光面積を大きくす
ることができる。
【０１０７】
また、透過部１０３においては、第１の基板２１１側及び第２の基板２１２側の両方に
光を射出する両面発光型の透過発光素子が適用される。ここで、透過部１０３に設けられ
る第３の電極層１３３を、トランジスタ２２１ａ、トランジスタ２２１ｂ、容量素子２２
２、及び上記複数の配線の一部を覆って形成し発光領域としてもよいが、その場合裏面側
への発光の一部が遮られてしまう。したがって図５（Ｂ）には、第３の電極層１３３を、
トランジスタや配線などと重ならないように設ける構成を示す。例えば、トランジスタや
容量素子などの素子が、光が照射されることによって劣化や特性の変動などの影響がある
場合には、このような構成とすることが好ましい。一方、光の影響が無い場合には、表示
素子１０１と同様に第３の電極層１３３がこれらを覆って形成してもよく、その場合は第
２の基板２１２側に発光する発光面積を大きくすることができる。
【０１０８】
なお、本構成例では、各々の表示素子１０１及び透過部１０３に設けるトランジスタを
同一のものとしているが、各々に設けられる発光素子または透過発光素子の特性に応じて
、異なる特性のトランジスタとしてもよい。特に各々の駆動用のトランジスタ２２１ｂの
トランジスタサイズ（ゲート長またはゲート幅など）を最適化することは有効である。
【０１０９】
本構成例で示した構成により、表示素子に上面発光型の発光素子を備えた透過型の表示
装置を実現できる。
【０１１０】
［構成例２］
本構成例では、画素の備える表示素子に、当該表示素子が設けられる第１の基板側に発
光する下面発光型の発光素子が適用された表示部の構成の一例について説明する。なお、
構成例１と重複する部分については、説明を省略するか、簡略化して説明する。
【０１１１】
図６（Ａ）は、画素１１０を含む領域の上面概略図である。本構成例で例示する画素１
１０は、表示素子１０１及び透過部１０３内の電極層の構成が異なる点で、構成例１と相
違している。
【０１１２】
各々の表示素子１０１、及び透過部１０３には、可視光に対して透光性（または透光性
及び反射性）を有する第２の電極層１１７が設けられている。
【０１１３】
また、ここでは図示しないが、各々の第２の電極層１１７を覆うＥＬ層１１５が設けら
れている。さらに、表示素子１０１内の第２の電極層１１７と重なる領域には、可視光に
対して反射性を有するが透過性を持たない第１の電極層１１３が、また透過部１０３内の
第２の電極層１１７と重なる領域には、可視光に対して透光性を有する第３の電極層１３
３が、それぞれ設けられている。
【０１１４】
したがって、表示素子１０１内の発光素子は、第１の基板２１１側に発光する、下面発
光型の発光素子である。また、透過部１０３内の透過発光素子は、可視光を透過し、且つ
第１の基板２１１側及び第２の基板２１２側の両面に発光する、両面発光型の発光素子と
なる。
【０１１５】
さらに、表示素子１０１内の第２の電極層１１７よりも下側（ＥＬ層１１５とは反対側
）には、各々の第２の電極層１１７と重なる領域にそれぞれカラーフィルタが設けられて
いる。
【０１１６】
このような構成により、表示素子に下面発光型の発光素子を備えた透過型の表示装置を
実現できる。
【０１１７】
［構成例３］
上記構成例では、各表示素子と透過部の面積がほぼ同じ構成を示したが、透過部の面積
を大きくすることが好ましい。以下では、透過部の面積を各々の表示素子よりも大きくす
る場合の構成例について説明する。
【０１１８】
図６（Ｂ）は、画素１１０を含む領域の上面概略図である。本構成例で例示する画素１
１０は、一つの画素１１０の占有面積と、透過部１０３の形状が異なる点で、構成例１と
相違している。
【０１１９】
ここで、画素１１０は２行に分割され、そのうち１行に３つの表示素子（表示素子１０
１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂ）が配置され、他の一行には一つの透過部１０３が占有して配
置されている。
【０１２０】
透過部１０３内の第３の電極層１３３は、その下に設けられる配線の一部をまたいで形
成されている。ここで、第３の電極層１３３と配線とが重なる領域では、透過光、及び透
過発光素子からの裏面側の発光が遮光されるが、配線と重なる面積に対してこれと重なら
ない面積が十分に大きいため、さほど問題にはならない。なお、第３の電極層１３３と重
畳する領域には、透光性を有する配線を設ける構成としてもよい。
【０１２１】
このように、透過部１０３の面積を大きくすると、透明度の高い表示装置とすることが
できるため好ましい。ここで透過部１０３内の透過発光素子の占有面積を、一つの表示素
子１０１の占有面積よりも大きくすることが好ましい。さらに、一画素に含まれる全ての
表示素子１０１の占有面積の総和よりも大きくする、言い換えると、表示装置全体として
、全ての透過発光素子の占有面積の総和を、全ての表示素子の占有面積の総和よりも大き
くすると、より透明度の高い表示装置とすることができるため好ましい。
【０１２２】
本構成例では、１画素を等間隔に２行に分割して表示素子及び透過部を配置する構成を
示したが、これに限られず、各々の行、または列の幅を任意に変更できる。例えば、図６
（Ｂ）において、表示素子１０１の縦方向の長さよりも、透過部１０３の縦方向の長さが
長くなるように、画素を構成し、透過部１０３の占有面積を大きくすることもできる。
【０１２３】
また、周期的に配列される各々の画素内には、少なくとも一つの表示素子１０１と少な
くとも一つの透過部１０３を有していればよく、画素内の表示素子１０１及び透過部１０
３のそれぞれの形状や、占有面積、配置方法は上記構成例に限られるものではない。
【０１２４】
以上が、透過発光素子が適用された画素を有する表示部の説明である。
【０１２５】
なお、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式が適用された表示装置とする場合に
は、トランジスタを設けない構成とすればよい。例えば表示素子や透過発光素子の一対の
電極と電気的に接続する２つの配線を周期的に配列する構成とすればよい。また、容量素
子を設ける場合には、上記２つの配線と同一の２層の導電層を用いて容量素子を形成する
ことが好ましい。
【０１２６】
〈表示装置の断面構成例〉
以下では、本発明の一態様の表示装置について、断面構成の例を挙げて詳細に説明する
。
【０１２７】
［構成例１］
図７（Ａ）は、図５（Ａ）中に示す、外部入力端子２０５、走査線駆動回路２０２、及
び表示部２０１を含む領域を切断する切断線Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄにおける、表示装置２００
の断面概略図である。本構成例では、表示素子に上面発光型の発光素子を適用した場合の
一例について説明する。
【０１２８】
第１の基板２１１及び第２の基板２１２に用いられる基板の材料としては、可視光に対
して透光性を有する材料を用いることができる。例えば、ガラス、石英などを用いること
ができる。また、作製工程での熱処理に耐えうるのであれば、アクリル樹脂などの透光性
を有する樹脂材料などを用いることもできる。また、極めて薄いガラスや可撓性を有する
樹脂などを基板に用いることにより、表示装置に可撓性を持たせることができる。
【０１２９】
また、発光素子やトランジスタが形成される第１の基板２１１は、事前にシュリンクす
る程度に加熱され、基板内部または表面に吸着している水や水素、酸素などの不純物が低
減されていることが好ましい。当該加熱を行うことによって、発光素子やトランジスタの
作製工程中に不純物が拡散することが抑制され、信頼性の高い表示装置とすることができ
る。
【０１３０】
外部入力端子２０５は、表示装置２００内のトランジスタまたは発光素子を構成する導
電層で形成される。本構成例では、トランジスタのゲートを構成する導電層、並びにソー
ス電極及びドレイン電極を構成する導電層を積層して用いる。このように、複数の導電層
を積層して外部入力端子２０５とすることにより、ＦＰＣ２０７の圧着工程に対する機械
的強度を高められるため好ましい。また、外部入力端子２０５に接して接続体２０９が設
けられ、当該接続体２０９を介してＦＰＣ２０７と外部入力端子２０５とが電気的に接続
している。接続体２０９としては、熱硬化性の樹脂に金属粒子を混ぜ合わせたペースト状
またはシート状の材料を用い、熱圧着によって異方性の導電性を示す材料を用いることが
できる。金属粒子としては、例えばＮｉ粒子をＡｕで被覆したものなど、２種類以上の金
属が層状となった粒子を用いることが好ましい。
【０１３１】
図７（Ａ）には、走査線駆動回路２０２として、いずれもｎチャネル型のトランジスタ
２３１とトランジスタ２３２を組み合わせた回路を有する例を示している。なお、走査線
駆動回路２０２の構成はこれに限られず、ｎチャネル型のトランジスタとｐチャネル型の
トランジスタを組み合わせた種々のＣＭＯＳ回路や、ｐチャネル型のトランジスタで構成
される回路などを有する構成としてもよい。なお、信号線駆動回路２０３についても同様
である。また、本構成例では、表示部２０１が形成される基板上に走査線駆動回路２０２
及び信号線駆動回路２０３が形成されたドライバー一体型の構成を示すが、表示部２０１
が形成される基板とは別に走査線駆動回路２０２、信号線駆動回路２０３の一方または両
方を設ける構成としてもよい。
【０１３２】
なお、表示部２０１、走査線駆動回路２０２、信号線駆動回路２０３を構成するトラン
ジスタの構造は特に限定されない。例えばスタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆ス
タガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型またはボトムゲート型のトラ
ンジスタのいずれのトランジスタ構造としてもよい。また、トランジスタの用いる半導体
材料としては、例えばシリコンやゲルマニウムなどの半導体材料を用いてもよいし、イン
ジウム、ガリウム、及び亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体材料を用いても
よい。また、トランジスタに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、非結晶半
導体、または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、また
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が抑制されるため好ましい。
【０１３３】
図７（Ａ）には、トランジスタの構成として、ボトムゲート型のトランジスタを例に挙
げて示している。ここでは、トランジスタのゲート電極層よりも内側の領域に半導体層を
設ける構成となっている。このような構成とすることにより、第１の基板２１１側から光
が入射した場合に、ゲート電極層によって遮光されて半導体層に直接光が当たらないため
、光の照射によるトランジスタの電気特性の変動を抑制することができる。
【０１３４】
ここで、上記トランジスタとは異なる構成についていくつかの例を挙げて図１０を用い
て説明する。ここではボトムゲート型のトランジスタを例に挙げて説明する。
【０１３５】
図１０（Ａ）は、ボトムゲート型のトランジスタ３００の断面概略図である。
【０１３６】
トランジスタ３００は、ゲート電極層３０１と、ゲート電極層３０１を覆うゲート絶縁
層３０２と、ゲート絶縁層３０２を介してゲート電極層３０１と重なる半導体層３０３と
、半導体層３０３にそれぞれ電気的に接続されるソース電極層３０４ａ及びドレイン電極
層３０４ｂと、を有する。また、トランジスタ３００を覆う絶縁層３０５が設けられてい
る。
【０１３７】
ここでトランジスタ３００は、ソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂが、
半導体層３０３の上面の一部、及び側面の一部を覆って形成されている。ここでソース電
極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂのエッチングによる加工の際に、半導体層３０
３の上面の一部がエッチングされてしまう場合がある。
【０１３８】
なお、半導体層３０３の、ソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂと接する
領域は、不純物をドーピングするなどして低抵抗化されていてもよい。また半導体として
シリコンを用いる場合には、金属とのシリサイドが形成されていてもよい。半導体層３０
３のソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂと接する領域を低抵抗化させるこ
とにより、当該電極層と半導体層３０３の接触抵抗を低減させることができる。ソース電
極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂ間の抵抗を下げることができるため、オン電流
などのトランジスタ特性を向上させることができるため好ましい。
【０１３９】
このような構成のトランジスタ３００は、形成に要するフォトマスクを低減できるため
、作製工程を簡略化できる。
【０１４０】
図１０（Ｂ）に示すトランジスタ３１０は、半導体層３０３上に絶縁層３０６を有する
点で、図１０（Ａ）に示すトランジスタ３００と相違している。
【０１４１】
絶縁層３０６は、ソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂのエッチングによ
る加工の際に、半導体層３０３を保護するために設けられる。また、絶縁層３０６を設け
ることにより、絶縁層３０６の形成工程以降において、半導体層３０３の少なくともチャ
ネルが形成される領域の上面が露出することがないため、これ以降の工程での汚染（金属
汚染、有機汚染）の影響を排除することができ、信頼性の高いトランジスタとすることが
できる。
【０１４２】
図１０（Ｃ）に示すトランジスタ３２０は、ソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層
３０４ｂと半導体層３０３との接続のための開口部以外の半導体層３０３上に、絶縁層３
０６が形成されている点で、図１０（Ｂ）に示すトランジスタ３１０と相違している。
【０１４３】
ソース電極層３０４ａ及びドレイン電極層３０４ｂはそれぞれ、絶縁層３０６に設けら
れた開口部を介して、半導体層３０３と電気的に接続されている。
【０１４４】
また、図１０（Ｃ）に示すように、絶縁層３０６が半導体層３０３の端部を覆って形成
されることにより、上記開口部以外の領域が露出することがなく、その後の工程における
汚染の影響を効果的に抑制できるため、信頼性の高いトランジスタとすることができる。
【０１４５】
以上がトランジスタの構成例についての説明である。
【０１４６】
図７（Ａ）には、表示部２０１の一例として、一つの画素１１０内の表示素子１０１と
、透過部１０３の断面構造を示している。また、表示素子１０１及び透過部１０３には、
駆動用のトランジスタ２２１ｂを含む領域を示している。
【０１４７】
表示素子１０１は、第１の電極層１１３上にＥＬ層１１５と第２の電極層１１７が順に
積層された発光素子１１１を有する。第１の電極層１１３は、後に説明する絶縁層２３７
及び絶縁層２３８に設けられた開口部を介して駆動用のトランジスタ２２１ｂの一方の電
極（ソース電極またはドレイン電極）と電気的に接続される。
【０１４８】
透過部１０３は、第３の電極層１３３上にＥＬ層１１５と第２の電極層１１７が順に積
層された透過発光素子１３１を有する。第３の電極層１３３は、上記第１の電極層１１３
と同様に駆動用のトランジスタ２２１ｂの一方の電極（ソース電極またはドレイン電極）
と電気的に接続される。
【０１４９】
反射性を有する第１の電極層１１３に用いることのできる材料としては、チタン、アル
ミニウム、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、コバルト、銅、ま
たはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。また
このような金属材料または合金材料にランタンやネオジム、シリコンやゲルマニウムなど
を添加してもよい。合金材料の例としては、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウム
とニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金（アル
ミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とマグネシウムの合金などの銀を含む合金などが挙
げられる。銀と銅の合金は耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウムを含む膜に
接して金属膜、または金属酸化物膜を積層することで、アルミニウムを含む膜の酸化を抑
制することができる。アルミニウムを含む膜に接して設ける金属材料、または金属酸化物
材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、後に示す透光性を有する材
料からなる膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とインジウムスズ酸
化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いるこ
とができる。
【０１５０】
なお、上述の材料を透光性および反射性を有する第２の電極層１１７に用いる場合には
、上述の材料からなる導電膜を、透光性を有する程度に薄く形成する。
【０１５１】
一方、透光性を有する第２の電極層１１７及び第３の電極層１３３に用いることのでき
る導電性材料としては、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物
、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物やグラフェンを用いること
ができる。また、上記導電性材料として、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タン
グステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金
属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。または、これらの金属材料
の窒化物（例えば、窒化チタン）などを用いてもよい。なお、金属材料（またはその窒化
物）を用いる場合には、透光性を有する程度に上述の材料からなる導電膜を薄くすればよ
い。また、上記材料の積層膜を導電膜として用いることができる。例えば、銀とマグネシ
ウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を高めることができ
るため好ましい。
【０１５２】
上述した導電膜は、スパッタリング法、蒸着法などの堆積法や、インクジェット法、ス
クリーン印刷法などの印刷法、またはメッキ法を用いて形成することができる。
【０１５３】
なお、透光性を有する上述の導電性酸化物膜をスパッタリング法によって形成する場合
、当該導電性酸化物を、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜すると、透光性を向上さ
せることができる。
【０１５４】
また導電性酸化物膜をＥＬ層上に形成する場合、酸素濃度が低減されたアルゴンを含む
雰囲気下で成膜した第１の導電性酸化物膜と、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜下
第２の導電性酸化物膜の積層膜とすると、ＥＬ層への成膜ダメージを低減させることがで
きるため好ましい。ここで第１の導電性酸化物膜を成膜する際のアルゴンガスの純度が高
いことが好ましく、例えば露点が−７０℃以下、好ましくは−１００℃以下のアルゴンガ
スを用いることが好ましい。
【０１５５】
絶縁層２３３は、第１の電極層１１３または第３の電極層１３３の端部を覆って設けら
れている。そして、絶縁層２３３上に形成される第２の電極層１１７の被覆性を良好なも
のとするため、絶縁層２３３の上端または下端部に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁層２３３の材料としては、光の照射によ
ってエッチャントに対する溶解性が変化するネガ型またはポジ型の感光性樹脂などの有機
化合物や、酸化シリコン、酸化窒化シリコンなどの無機化合物を用いることができる。
【０１５６】
絶縁層２３８は、下部に設けられるトランジスタなどによる凹凸形状の影響を抑制する
ための平坦化層として機能する。絶縁層２３８を設けることにより、発光素子１１１及び
透過発光素子１３１のショートなどを抑制することができる。絶縁層２３８は、有機樹脂
などの有機化合物を用いて形成することができる。
【０１５７】
また、第１の基板２１１の表面には、絶縁層２３４が設けられている。絶縁層２３４は
、第１の基板２１１に含まれる不純物が拡散することを抑制する。また、トランジスタの
半導体層に接する絶縁層２３５及び絶縁層２３６、並びにトランジスタを覆う絶縁層２３
７は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制することが好ましい。これ
ら絶縁層には、例えばシリコンなどの半導体やアルミニウムなどの金属の、酸化物または
窒化物を用いることができる。また、このような無機絶縁材料の積層膜、または無機絶縁
材料と有機絶縁材料の積層膜を用いてもよい。なお、絶縁層２３４は、不要であれば設け
なくてもよい。
【０１５８】
第２の基板２１２には、発光素子１１１と重なる位置にカラーフィルタ１０５が設けら
れている。カラーフィルタ１０５は、赤色、緑色、青色（または黄色）の光を透過する有
機樹脂を用いることができる。
【０１５９】
また、隣接する表示素子１０１間、または表示素子１０１と透過部１０３との間には、
ブラックマトリクス２４１が設けられている。ブラックマトリクス２４１は隣接する発光
素子１１１または透過発光素子１３１から回り込む光を遮光し、混色を抑制する。ここで
カラーフィルタ１０５の端部を、ブラックマトリクス２４１と重なるように設けることに
より、光漏れを抑制することができる。ブラックマトリクス２４１は金属や顔料を含む有
機樹脂などの材料を用いて形成することができる。なお、ブラックマトリクス２４１は、
走査線駆動回路２０２などの表示部２０１以外の領域や、光が透過しない領域（例えば配
線と重なる領域）などに設けてもよい。
【０１６０】
また、カラーフィルタ１０５及びブラックマトリクス２４１を覆うオーバーコート２４
２が形成されている。オーバーコート２４２は、発光素子１１１や透過発光素子１３１か
らの発光を透過する材料から構成され、例えば無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いることがで
きる。なお。オーバーコート２４２は、不要であれば設けなくてもよい。
【０１６１】
なお、図７（Ａ）に示す断面概略図では、表示素子１０１、及び透過部１０３をそれぞ
れ１つのみ図示しているが、表示部２０１に３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）または４種類（Ｒ、Ｇ
、Ｂ、Ｙ）の発光が得られる表示素子１０１を設ける構成とすることにより、フルカラー
表示が可能な表示装置とすることができる。
【０１６２】
第１の基板２１１と第２の基板２１２は、第２の基板２１２の外周部において、封止材
２１３によって接着されている。封止材２１３としては、熱硬化樹脂、光硬化樹脂などの
有機樹脂や、低融点ガラスを含むガラス材料などを用いることができる。このようなガラ
ス材料は、水や酸素などの不純物に対してバリア性が高いため好ましい。また、封止材２
１３としてガラス材料を用いる場合には、これと接する層にシリコン酸化物などの半導体
の酸化物や、アルミニウム酸化物などの金属酸化物といった、無機絶縁物を用いると、密
着性が向上するため好ましい。
【０１６３】
また、発光素子１１１、及び透過発光素子１３１は第１の基板２１１、第２の基板２１
２、及び封止材２１３に囲まれた封止領域内に設けられている。当該封止領域は、希ガス
または窒素ガスなどの不活性ガス、または有機樹脂などの固体、またはゲルなどの粘性体
で充填されていてもよく、減圧雰囲気となっていてもよい。また封止領域内を水や酸素な
どの不純物が低減されている状態とすると、発光素子１１１及び透過発光素子１３１の信
頼性が向上するため好ましい。
【０１６４】
また、発光素子１１１及び透過発光素子１３１を覆う絶縁膜を設けると、これらが露出
しないため信頼性を向上させることができる。当該絶縁膜としては、水や酸素を透過しな
い材料を用いる。例えばシリコンやアルミニウムの酸化物または窒化物といった無機絶縁
膜を用いることが好ましい。
【０１６５】
また、封止領域内の透過部１０３、及び発光素子１１１と重ならない領域に、乾燥剤を
設けてもよい。乾燥剤は、例えばアルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリ
ウムなど）のように、化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることができる。また
、その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分な
どの不純物を吸着する物質を用いてもよい。封止領域内に乾燥剤を設けることにより、水
分などの不純物を低減し、発光素子１１１及び透過発光素子１３１の信頼性を向上させる
ことができる。
【０１６６】
以上が、画素の備える表示素子に、上面発光型の発光素子が適用された表示部を有する
表示装置の説明である。
【０１６７】
［構成例２］
本構成例では、画素の備える表示素子に、下面発光型の発光素子が適用された表示部を
有する表示装置の一例について説明する。なお、上記構成例１と重複する部分については
、説明を省略するか、簡略化して説明する。
【０１６８】
図７（Ｂ）は、表示装置２５０の断面概略図である。表示装置２５０は、表示素子１０
１及び透過部１０３の構成が異なる点で、構成例１で例示した表示装置２００と相違して
いる。
【０１６９】
表示素子１０１内の発光素子１１１は、素子が形成される第１の基板２１１側に光を射
出する下面発光型の発光素子である。
【０１７０】
発光素子１１１は、第２の電極層１１７上に、ＥＬ層１１５、第３の電極層１３３、第
１の電極層１１３が積層されて構成されている。ここで第２の電極層１１７は、可視光に
対して少なくとも透光性を有し、第１の電極層１１３は、可視光に対して反射性を有する
。したがって、発光素子１１１からの発光は、第１の基板２１１側に射出される。
【０１７１】
また、透過発光素子１３１は、第２の電極層１１７上に、ＥＬ層１１５、及び第３の電
極層１３３が設けられている。ここで第３の電極層１３３は、可視光に対して透光性を有
する。したがって、透過発光素子１３１からの発光は、第１の基板２１１及び第２の基板
２１２の両側に射出される。さらに、透過発光素子１３１は可視光を透過することができ
る。
【０１７２】
ここで、図７（Ｂ）に示すように、透過発光素子１３１を構成する第３の電極層１３３
を、発光素子１１１を構成する第１の電極層１１３と接して設ける構成とすることができ
る。なお、図７（Ｂ）には、発光素子１１１において第３の電極層１３３上に第１の電極
層１１３を設ける構成を示したが、これとは逆の積層順とし、第１の電極層１１３を覆っ
て第３の電極層１３３を設ける構成としてもよい。
【０１７３】
また、トランジスタを覆う絶縁層２３７の、発光素子１１１と重なる位置に、カラーフ
ィルタ１０５が設けられている。さらに、カラーフィルタ１０５を覆う絶縁層２３８が形
成されている。
【０１７４】
以上が、画素の備える表示素子に、下面発光型の発光素子が適用された表示部を有する
表示装置の説明である。
【０１７５】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。
【０１７６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様に適用できるＥＬ層の一例について、図８を用いて
説明する。
【０１７７】
図８（Ａ）に示すＥＬ層４０５は、第１の電極４０３と第２の電極４０７の間に設けら
れている。第１の電極４０３は、上記実施の形態で例示した第１の電極層１１３または第
３の電極層１３３と、また第２の電極４０７は、第２の電極層１１７と同様の構成を適用
することができる。
【０１７８】
本実施の形態で例示するＥＬ層４０５を有する発光素子は、上記実施の形態で例示した
表示装置に適用可能である。
【０１７９】
ＥＬ層４０５は、少なくとも発光性の有機化合物を含む発光層が含まれていればよい。
そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性
の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質（電子輸送性
及び正孔輸送性が高い物質）を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することがで
きる。本実施の形態において、ＥＬ層４０５は、第１の電極４０３側から、正孔注入層７
０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層７０３、電子輸送層７０４、及び
電子注入層７０５の順で積層されている。なお、これらを反転させた積層構造としてもよ
い。
【０１８０】
図８（Ａ）に示す発光素子の作製方法について説明する。
【０１８１】
正孔注入層７０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質と
しては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物
、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル
酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることが
できる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：
ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【０１８２】
また、低分子の有機化合物である芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【０１８３】
さらに、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマーを含む）を用いることも
できる。また、酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【０１８４】
特に、正孔注入層７０１として、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を
含有させた複合材料を用いることが好ましい。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を用いることにより、第１の電極４０３からの正孔注入性を良好
にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、正孔輸送性の
高い物質とアクセプター性物質（電子受容体）とを共蒸着することにより形成することが
できる。該複合材料を用いて正孔注入層７０１を形成することにより、第１の電極４０３
からＥＬ層４０５への正孔注入が容易となる。
【０１８５】
複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ま
しい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好
ましい。但し、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て
もよい。
【０１８６】
より具体的には、芳香族アミン化合物や、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分
子化合物などを用いることができる。
【０１８７】
また、アクセプター性物質としては、有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることがで
きる。例えば、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、酸化レニウムは電子受容性が高いため好
ましい。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。
【０１８８】
なお、高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層７
０１に用いてもよい。
【０１８９】
正孔輸送層７０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質と
しては、例えば、芳香族アミン化合物を用いることができる。これは主に１０−６ｃｍ２
／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、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てもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、
単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１９０】
また、正孔輸送層７０２には、カルバゾール誘導体や、アントラセン誘導体や、そのほ
か正孔輸送性の高い高分子化合物を用いてもよい。
【０１９１】
発光性の有機化合物を含む層７０３は、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する
燐光性化合物を用いることができる。
【０１９２】
なお、発光性の有機化合物を含む層７０３としては、発光性の有機化合物（ゲスト材料
）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種
のものを用いることができ、発光性の物質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。
【０１９３】
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するために結晶
化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより
効率良く行うために、さらに異なる物質を添加してもよい。
【０１９４】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光性の有機化合物を含
む層７０３の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる
濃度消光を抑制することができる。
【０１９５】
また、発光性の有機化合物を含む層７０３として高分子化合物を用いることができる。
【０１９６】
また、発光性の有機化合物を含む層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものに
することで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光性
の有機化合物を含む層を２つ有する発光素子において、第１の発光性の有機化合物を含む
層の発光色と第２の発光性の有機化合物を含む層の発光色を補色の関係になるようにする
ことで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色
とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光
する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、発光性の有
機化合物を含む層を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。
【０１９７】
電子輸送層７０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質と
しては、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。また、電子輸
送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよ
い。
【０１９８】
電子注入層７０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７０５には、
リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム
、リチウム酸化物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、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることが
できる。また、上述した電子輸送層７０４を構成する物質を用いることもできる。
【０１９９】
なお、上述した正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層７
０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）
、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０２００】
ＥＬ層は、図８（Ｂ）に示すように、第１の電極４０３と第２の電極４０７との間に複
数積層されていてもよい。この場合、積層された第１のＥＬ層８００と第２のＥＬ層８０
１との間には、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複
合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料からなる層と他の材
料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与
性物質（ドナー性物質）と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層な
どを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光
などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併
せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発
光を呈する発光素子を得ることも容易である。この構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わ
せて用いることができる。
【０２０１】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所
望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第
１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光
素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層
を有する発光素子の場合でも同様である。
【０２０２】
また、演色性のよい白色発光を得る場合、発光スペクトルが可視光全域に広がるものと
する必要があり、３つ以上のＥＬ層が積層された発光素子とすることが好ましい。例えば
それぞれ赤色、青色、緑色の発光色のＥＬ層を積層して発光素子を形成することができる
。このように異なる３色以上のＥＬ層が積層された発光素子とすることにより演色性を高
めることができる。
【０２０３】
第１の電極４０３と第２の電極４０７との間に光学調整層を形成してもよい。光学調整
層は、反射性を有する電極と透過性を有する電極との間の光学距離を調整する層である。
光学調整層を設けることにより、特定の範囲の波長の光の発光強度を高めることができる
ため、色調を調整することができる。
【０２０４】
ＥＬ層４０５は、図８（Ｃ）に示すように、第１の電極４０３と第２の電極４０７との
間に、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層７０３、電子
輸送層７０４、電子注入バッファー層７０６、電子リレー層７０７、及び第２の電極４０
７と接する複合材料層７０８を有していてもよい。
【０２０５】
第２の電極４０７と接する複合材料層７０８を設けることで、特にスパッタリング法を
用いて第２の電極４０７を形成する際に、ＥＬ層４０５が受けるダメージを低減すること
ができるため、好ましい。複合材料層７０８は、前述の、正孔輸送性の高い有機化合物に
アクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。
【０２０６】
さらに、電子注入バッファー層７０６を設けることで、複合材料層７０８と電子輸送層
７０４との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層７０８で生じた電子を
電子輸送層７０４に容易に注入することができる。
【０２０７】
電子注入バッファー層７０６には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、お
よびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭
酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロ
ゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩
を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０２０８】
また、電子注入バッファー層７０６が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで
形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以
下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物
（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含
む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類
金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（
略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることも
できる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層７０４の材料と
同様の材料を用いて形成することができる。
【０２０９】
さらに、電子注入バッファー層７０６と複合材料層７０８との間に、電子リレー層７０
７を形成することが好ましい。電子リレー層７０７は、必ずしも設ける必要は無いが、電
子輸送性の高い電子リレー層７０７を設けることで、電子注入バッファー層７０６へ電子
を速やかに送ることが可能となる。
【０２１０】
複合材料層７０８と電子注入バッファー層７０６との間に電子リレー層７０７が挟まれ
た構造は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層７
０６に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造
である。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。
【０２１１】
電子リレー層７０７は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のＬＵ
ＭＯ準位は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸
送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるように形成する
。また、電子リレー層７０７がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー
準位も複合材料層７０８におけるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０
４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるようにする。具体的なエ
ネルギー準位の数値としては、電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質のＬ
ＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とすると
よい。
【０２１２】
電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料
または金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０２１３】
電子リレー層７０７に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体として
は、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重
結合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）が
より容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられ
る。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を
低電圧でより安定に駆動することが可能になる。
【０２１４】
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ま
しい。特に、金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすい分子構造を有する材
料は、アクセプター性が高いため好ましい。
【０２１５】
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい
。具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が
好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため
、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため
、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
【０２１６】
電子リレー層７０７はさらにドナー性物質を含んでいてもよい。ドナー性物質としては
、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物（アルカリ金属化合
物（酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸
塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または
希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタ
セン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用い
ることができる。電子リレー層７０７にこれらドナー性物質を含ませることによって、電
子の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
【０２１７】
電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上
記した材料の他、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位よ
り高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位として
は、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ
準位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘
導体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、
安定であるため、電子リレー層７０７を形成する為に用いる材料として、好ましい材料で
ある。
【０２１８】
なお、電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とド
ナー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層７０７を形成すればよい。
【０２１９】
正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層７０３、及び電子
輸送層７０４は前述の材料を用いてそれぞれ形成すればよい。
【０２２０】
以上により、本実施の形態のＥＬ層４０５を作製することができる。
【０２２１】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。
【０２２２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置の応用例について、図９を用いて説明す
る。
【０２２３】
本発明の一態様の透過型の表示装置は、例えば車両のフロントガラス、家屋やビルなど
の建築物の窓ガラス、店舗のショーウィンドウのガラスやケース、または携帯電話やタブ
レット端末などの情報携帯端末、ヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブルディス
プレイ、携帯型のゲーム機や音響再生装置、デジタルカメラやデジタルビデオカメラのフ
ァインダー、または航空機や車両などに用いられるヘッドアップディスプレイなど、様々
な電子デバイスに応用できる。以下ではそのうちのいくつかについて図面を参照して説明
する。
【０２２４】
図９（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１
に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、ス
ピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、表示
装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。
【０２２５】
図９（Ａ）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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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または番号ボタンを表示させることが
好ましい。
【０２２８】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサ
を有する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。
【０２２９】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、または筐体７４０１の
操作ボタン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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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７
４０２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また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。
【０２３２】
図９（Ｂ）は、図９（Ａ）とは異なる構成の携帯電話機の一例である。
【０２３３】
図９（Ｂ）に示す携帯電話機７０００は、操作ボタン７００３及びテンキー７００４と
いった入力手段を複数有する点で大きく異なる。
【０２３４】
携帯電話機７０００は、筐体７００１に組み込まれた表示部７００２の他、操作ボタン
７００３、テンキー７００４、スピーカ７００５、及びマイク７００６を備えている。な
お、携帯電話機７０００は、表示装置を表示部７００２に用いることにより作製される。
【０２３５】
図９（Ｂ）に示す携帯電話機７０００は、操作ボタン７００３、テンキー７００４など
を操作することにより、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も、操作ボタン７００３及びテンキー７００４を操作することによ
り行うことができる。
【０２３６】
また、携帯電話機７４００と同様に携帯電話機７０００の表示部７００２に触れて操作
することもできる。このように、表示部７００２に触れて動作させることに加え、複数の
操作ボタン７００３及びテンキー７００４でも操作可能とすることにより、状況によって
使用者が操作しやすいいずれかの方法を選択できるため好ましい。
【０２３７】
また、透過型の表示装置が適用されているため、表示部７００２に直接触れなくても操
作ボタン７００３及びテンキー７００４によって操作することで、透過像を指等で隠すこ
となく操作できる。
【０２３８】
図９（Ｃ）は、ヘッドマウントディスプレイの一例である。
【０２３９】
図９（Ｃ）に示すヘッドマウントディスプレイ７１００は、フレーム７１０１に固定さ
れた表示部７１０２と、フレーム７１０１内に組み込まれた制御部７１０３を有する。な
お、ヘッドマウントディスプレイ７１００は、表示装置を表示部７１０２に用いることに
より作製される。
【０２４０】
制御部７１０３は、表示部７１０２に画像信号などを生成、送信し、表示部７１０２に
画像を表示させることができる。
【０２４１】
また、制御部７１０３に赤外線、紫外線などの光センサ、またはアンテナなどを備え、
赤外線や紫外線、または電波によって送信される信号を受信し、当該信号に応じて画像を
表示部７１０２に表示させる構成としてもよい。
【０２４２】
また、制御部７１０３には蓄電装置を備える構成としてもよい。その場合、無接点で充
電できる構成とすることが好ましい。
【０２４３】
なお、上記制御部７１０３の一部の機能や、蓄電装置などを備える操作機を別途設け、
操作機からヘッドマウントディスプレイ７１００に信号を送信する構成としてもよい。操
作機からヘッドマウントディスプレイ７１００へは、無線または有線で信号または電力を
送信する。
【０２４４】
図９（Ｄ）は、航空機に搭載されたヘッドアップディスプレイの一例である。
【０２４５】
ヘッドアップディスプレイ７２００は、表示部７２０２を有し、航空機のフロントガラ
ス７２０３と対向して設けられている。
【０２４６】
ヘッドアップディスプレイ７２００は、例えば高度、速度、方位、外気温、気圧、水平
軸、垂直軸などの情報（表示画像）が表示される。また、ヘッドアップディスプレイ７２
００を通して観察される目標物の実像（透過像）と重ね合わせて、目標物の情報や、目標
物との距離などの情報も表示させることができる。
【０２４７】
ヘッドアップディスプレイ７２００を設けることにより、視界をずらすことなく、様々
な情報を得ることができる。
【０２４８】
また、ヘッドアップディスプレイ７２００は、操縦者の着座位置以外から表示画像が視
認されないように、視野角が狭められていてもよい。上述のように、透過像と表示画像を
重ね合わせて用いる場合には、想定外の位置から視認できる構成とすると、透過像と表示
画像が相対的にずれてしまい、情報が誤認されてしまう恐れがあるため、視野角を狭くし
ておくことは有効である。
【０２４９】
なお、上記実施の形態で説明した表示装置を具備していれば、図９に示した電子機器に
特に限定されないことは言うまでもない。
【０２５０】
上述した電子機器には、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。したがっ
て、表示品位の高い透過型の表示部を備える電子機器とすることができる。また、低消費
電力駆動が可能な透過型の表示部を備える電子機器とすることができる。
【０２５１】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。
【符号の説明】
【０２５２】
１００      表示装置
１０１      表示素子
１０１Ｒ    表示素子
１０１Ｇ    表示素子
１０１Ｂ    表示素子
１０３      透過部
１０５      カラーフィルタ
１０５Ｒ    カラーフィルタ
１０５Ｇ    カラーフィルタ
１０５Ｂ    カラーフィルタ
１０７      非透過部
１１０      画素
１１１      発光素子
１１３      第１の電極層
１１５      ＥＬ層
１１７      第２の電極層
１２０      表示装置
１３１      透過発光素子
１３３      第３の電極層
１４０      表示装置
１４１Ｒ    発光素子
１４１Ｇ    発光素子
１４１Ｂ    発光素子
１４９Ｒ    光学調整層
１４９Ｇ    光学調整層
１６１Ｒ    発光素子
１６１Ｇ    発光素子
１６９Ｒ    光学調整層
１６９Ｇ    光学調整層
１７１      透過発光素子
１７３      第３の電極層
１６０      表示装置
２００      表示装置
２０１      表示部
２０２      走査線駆動回路
２０３      信号線駆動回路
２０５      外部入力端子
２０７      ＦＰＣ
２０９      接続体
２１１      第１の基板
２１２      第２の基板
２１３      封止材
２２１ａ    トランジスタ
２２１ｂ    トランジスタ
２２２      容量素子
２３１      トランジスタ
２３２      トランジスタ
２３３      絶縁層
２３４      絶縁層
２３５      絶縁層
２３６      絶縁層
２３７      絶縁層
２３８      絶縁層
２４１      ブラックマトリクス
２４２      オーバーコート
２５０      表示装置
３００      トランジスタ
３０１      ゲート電極層
３０２      ゲート絶縁層
３０３      半導体層
３０４ａ    ソース電極層
３０４ｂ    ドレイン電極層
３０５      絶縁層
３０６      絶縁層
３１０      トランジスタ
３２０      トランジスタ
４０３      第１の電極
４０５      ＥＬ層
４０７      第２の電極
７０１      正孔注入層
７０２      正孔輸送層
７０３      発光性の有機化合物を含む層
７０４      電子輸送層
７０５      電子注入層
７０６      電子注入バッファー層
７０７      電子リレー層
７０８      複合材料層
８００      第１のＥＬ層
８０１      第２のＥＬ層
８０３      電荷発生層
７０００    携帯電話機
７００１    筐体
７００２    表示部
７００３    操作ボタン
７００４    テンキー
７００５    スピーカ
７００６    マイク
７１００    ヘッドマウントディスプレイ
７１０１    フレーム
７１０２    表示部
７１０３    制御部
７２００    ヘッドアップディスプレイ
７２０２    表示部
７２０３    フロントガラス
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
【図１】
0006496365.tif 000002
【図２】
0006496365.tif 000003
【図３】
0006496365.tif 000004
【図４】
0006496365.tif 000005
【図５】
0006496365.tif 000006
【図６】
0006496365.tif 000007
【図７】
0006496365.tif 000008
【図８】
0006496365.tif 000009
【図９】
0006496365.tif 000010
【図１０】
0006496365.tif 000011