(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子、第２の発光素子、及び第３の発光素子が設けられた第１の基板と、
前記第１の発光素子と重なる第１の領域と、前記第２の発光素子と重なる第２の領域と、前記第３の発光素子と重なる第３の領域とを含み、前記第１の領域及び前記第２の領域の双方にカラーフィルタ層が設けられておらず、前記第３の領域にカラーフィルタ層が設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光素子は、第１の反射性を有する電極と、透光性を有する電極との間に、青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第１の発光層、第１の電荷発生層、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第２の発光層、及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第３の発光層を含み、前記第１の発光層の呈する光を前記第１の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記第２の発光素子は、第２の反射性を有する電極と、前記透光性を有する電極との間に、前記第１の発光層、第２の電荷発生層、前記第２の発光層、及び前記第３の発光層を含み、前記第２の発光層の呈する光を前記第２の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記第３の発光素子は、第３の反射性を有する電極と、前記透光性を有する電極との間に前記第１の発光層、第３の電荷発生層、前記第２の発光層、及び前記第３の発光層を含み、前記第３の発光層の呈する光を前記第３の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記カラーフィルタ層は、透過中心波長を赤色の波長領域に有し、
前記第１の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間の光学距離は、前記第１の電荷発生層の膜厚により調整され、
前記第２の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間の光学距離は、前記第２の電荷発生層の膜厚により調整され、
前記第３の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間の光学距離は、前記第３の電荷発生層の膜厚により調整されている表示装置。
【請求項２】
第１の発光素子、第２の発光素子、及び第３の発光素子が設けられた第１の基板と、
前記第１の発光素子と重なる第１の領域と、前記第２の発光素子と重なる第２の領域と、前記第３の発光素子と重なる第３の領域とを含み、前記第１の領域及び前記第２の領域の双方にカラーフィルタ層が設けられておらず、前記第３の領域にカラーフィルタ層が設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光素子は、第１の反射性を有する電極と、透光性を有する電極との間に、青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第１の発光層、第１の電荷発生層、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第２の発光層、及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第３の発光層を含み、前記第１の発光層の呈する光を前記第１の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記第２の発光素子は、第２の反射性を有する電極と、前記透光性を有する電極との間に、前記第１の発光層、第２の電荷発生層、前記第２の発光層、及び前記第３の発光層を含み、前記第２の発光層の呈する光を前記第２の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記第３の発光素子は、第３の反射性を有する電極と、前記透光性を有する電極との間に前記第１の発光層、第３の電荷発生層、前記第２の発光層、及び前記第３の発光層を含み、前記第３の発光層の呈する光を前記第３の反射性を有する電極と前記透光性を有する電極との間で共振させ、
前記カラーフィルタ層は、透過中心波長を赤色の波長領域に有し、
前記第１の電荷発生層、前記第２の電荷発生層、及び前記第３の電荷発生層は、互いに異なる膜厚を有する表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の領域の面積は、前記第３の領域の面積よりも小さい表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、エレクトロルミネセンス表示装置、及び該表示装置の作製方法に関す
る。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型、軽量化を図った表示装置（所謂フラットパネルディスプレイ）として、エレ
クトロルミネセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬとも記
す）表示装置が注目されている。
【０００３】
ＥＬ表示装置の多色表示化として、白色の発光素子とカラーフィルタを組み合わせる方法
が検討されている（例えば、特許文献１）。この方法を用いると、それぞれ異なる色を呈
する発光材料を用いた発光素子を画素毎に塗り分けて設ける必要がないため、高精細化を
図ることが可能になるとされている。
【０００４】
しかしながら、カラーフィルタを用いると、特定の波長領域以外の光はカラーフィルタに
吸収されるために、光損失がおこり発光素子からの発光を有効利用することができない。
そのため、所望の輝度を十分に得るためには、光損失分を発光素子の発光輝度を高めるこ
とで補う必要があるため、結果として表示装置の消費電力が高くなるといった問題が生じ
る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】平０７−２２０８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記を鑑みて、本発明の一態様は、多色表示を行うＥＬ表示装置において、消費電力を低
減することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、反射性を有する電極と透光性を有する電極との間で、発光層からの光
を共振させる構造を有する発光素子をそれぞれ含む複数の画素を有する。比較的短波長な
発光色に対応する画素（例えば、青色及び／または緑色の画素）においては、カラーフィ
ルタ層を設けない、又は透過率の高いカラーフィルタ層を設け、長波長の発光色に対応す
る画素（例えば赤色の画素）において選択的にカラーフィルタ層を設ける構成とすること
で、色再現性を保ちつつ低消費電力の表示装置を提供する。また、各画素に含まれる複数
の発光素子は、塗り分けを行うことなく各画素間で共通の構造を有している。これにより
、高精細な表示装置を提供する。より具体的には、例えば以下の構成とすることができる
。
【０００８】
本発明の一態様は、第１の発光素子、第２の発光素子及び第３の発光素子が設けられた第
１の基板と、第１の発光素子と重畳する第１の領域と、第２の発光素子と重畳する第２の
領域と、第３の発光素子と重畳する第３の領域とを含み、少なくとも第３の領域にカラー
フィルタ層が設けられた第２の基板と、を有し、第１の発光素子は、第１の反射性を有す
る電極と、透光性を有する電極との間に、青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピーク
を有する第１の発光層、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第２の発
光層、及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第３の発光層を含み、
第１の発光層の呈する光を第１の反射性を有する電極と透光性を有する電極との間で共振
させ、第２の発光素子は、第２の反射性を有する電極と、透光性を有する電極との間に第
１の発光層、第２の発光層、及び第３の発光層を含み、第２の発光層の呈する光を第２の
反射性を有する電極と透光性を有する電極との間で共振させ、第３の発光素子は、第３の
反射性を有する電極と、透光性を有する電極との間に第１の発光層、第２の発光層、及び
第３の発光層を含み、第３の発光層の呈する光を第３の反射性を有する電極と透光性を有
する電極との間で共振させ、第１の領域の、青色の波長領域における最大透過率は８０％
以上であり、第２の領域の、緑色の波長領域における最大透過率は７５％以上であり、第
３の領域に設けられたカラーフィルタ層は、透過中心波長を赤色の波長領域に有する表示
装置である。
【０００９】
上記の表示装置において、第２の領域に、透過中心波長を緑色の波長領域に有するカラー
フィルタ層が設けられていてもよい。
【００１０】
また、上記の表示装置において、第２の領域に設けられたカラーフィルタ層は、３８０ｎ
ｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において最大透過率が１０％以上であってもよい。
【００１１】
また、上記の表示装置において、第１の領域に、透過中心波長を青色の波長領域に有する
カラーフィルタ層が設けられていてもよい。
【００１２】
また、上記の表示装置において、第１の領域に設けられたカラーフィルタ層は、５７０ｎ
ｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域において最大透過率が５％以上であってもよい。
【００１３】
また、上記の表示装置において、第２の発光素子は、第２の反射性を有する電極に接して
第１の透光性を有する導電層を含み、第３の発光素子は、第３の反射性を有する電極に接
して、第１の透光性を有する導電層と異なる膜厚を有する第２の透光性を有する導電層を
含んでいてもよい。
【００１４】
また、上記の表示装置において、第１の領域の面積は、第３の領域の面積よりも小さいの
が好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一形態によって、低消費電力な表示装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様によって、色再現性のよい表示装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様によって、高精細な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一態様の表示装置を説明する図。
【図２】本発明の一態様に適用可能な発光素子を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の一態様の表示装置を説明する図。
【図５】本発明の一態様の表示装置を説明する図。
【図６】表示装置の使用形態の一例を説明する図。
【図７】実施例１の素子構造を説明する図。
【図８】実施例１の表示装置の特性を示す図。
【図９】実施例１の表示装置の特性を示す図。
【図１０】カラーフィルタ層の透過率を示す図。
【図１１】カラーフィルタ層の透過率を示す図。
【図１２】実施例２の表示装置の特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、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、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、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有す
る部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
なお、本明細書等において、第１乃至第Ｎ（Ｎは自然数）として付される序数詞は構成要
素の混同を避けるために便宜上用いるものであり、工程順または積層順等を数的に限定す
るものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称を
示すものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態で示す表示装置は、第１の発光素子、第２の発光素子及び第３の発光素子が
設けられた第１の基板と、第１の発光素子と重畳し、第１の発光素子と第２の基板とに挟
まれる第１の領域（第１の画素に含まれる）と、第２の発光素子と重畳し、第２の発光素
子と第２の基板とに挟まれる第２の領域（第２の画素に含まれる）と、第３の発光素子と
重畳し、第３の発光素子と第２の基板に挟まれる第３の領域（第３の画素に含まれる）と
を含み、少なくとも第３の領域にカラーフィルタ層が設けられた第２の基板と、を有する
。
【００２２】
第１の発光素子は、第１の反射性を有する電極と、透光性を有する電極との間に、青色の
波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第１の発光層、緑色の波長領域に発光ス
ペクトルの最大ピークを有する第２の発光層、及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最
大ピークを有する第３の発光層を含み、第１の発光層の呈する光を第１の反射性を有する
電極と透光性を有する電極との間で共振させる。また、第２の発光素子は、第２の反射性
を有する電極と、透光性を有する電極との間に第１の発光層、第２の発光層、及び第３の
発光層を含み、第２の発光層の呈する光を第２の反射性を有する電極と透光性を有する電
極との間で共振させる。また、第３の発光素子は、第３の反射性を有する電極と、透光性
を有する電極との間に第１の発光層、第２の発光層、及び第３の発光層を含み、第３の発
光層の呈する光を第３の反射性を有する電極と透光性を有する電極との間で共振させる。
【００２３】
本実施の形態の表示装置は、第１の領域（第１の画素に含まれる）の、青色の波長領域に
おける最大透過率は８０％以上であり、第２の領域（第２の画素に含まれる）の、緑色の
波長領域における最大透過率は７５％以上であり、第３の領域（第３の画素に含まれる）
に設けられたカラーフィルタ層は、透過中心波長を赤色の波長領域に有する。
【００２４】
以下に具体的なＥＬ表示装置の一形態について、図１乃至図３を用いて説明する。
【００２５】
図１（Ａ）に本実施の形態の表示装置における表示部の断面図の構成例を示す。
【００２６】
図１（Ａ）に示す表示装置は、第１の画素１３０ａ、第２の画素１３０ｂ及び第３の画素
１３０ｃを有する。第１の画素１３０ａは、基板１００に設けられた第１の発光素子１３
２ａを含んで構成される。第２の画素１３０ｂは、基板１００に設けられた第２の発光素
子１３２ｂを含んで構成される。第３の画素１３０ｃは、基板１００に設けられた第３の
発光素子１３２ｃと、対向基板１２８において第３の発光素子１３２ｃと重畳する領域に
設けられたカラーフィルタ層１３４ｃと、を含んで構成される。
【００２７】
第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ及び第３の発光素子１３２ｃは、基板
１００上に互いに離間して配置された第１の反射性を有する電極１０２ａ、第２の反射性
を有する電極１０２ｂ、または第３の反射性を有する電極１０２ｃをそれぞれ有している
。また、第１の発光素子１３２ａと、第２の発光素子１３２ｂと、第３の発光素子１３２
ｃとは、絶縁層１２６によって電気的に絶縁されている。
【００２８】
絶縁層１２６は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機絶縁材料、又は
無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性の樹脂材料を用い、反射性を有する電極上に
開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるよう
に形成することが好ましい。絶縁層１２６はテーパを有していてもよく、逆テーパとする
こともできる。
【００２９】
第１の発光素子１３２ａは、第１の反射性を有する電極１０２ａと透光性を有する電極１
１２との間に、ＥＬ層を有する。ＥＬ層は、少なくとも青色の波長領域に発光スペクトル
の最大ピークを有する第１の発光層、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有
する第２の発光層及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第３の発光
層を含んで構成される。なお、第１乃至第３の発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、
電子輸送層、電子注入層等を有する積層構造とすることもできる。また、ＥＬ層を複数層
積層させてもよく、ＥＬ層の一と他のＥＬ層との間に電荷発生層を設けてもよい。
【００３０】
なお、本明細書等において、具体的には、青色の波長領域とは、４３０ｎｍ以上４７０ｎ
ｍ以下の波長領域を示す。また、緑色の波長領域とは、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の
波長領域を示す。また、赤色の波長領域とは、６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域
を示す。
【００３１】
また、第２の発光素子１３２ｂは、第２の反射性を有する電極１０２ｂと透光性を有する
電極１１２との間に、ＥＬ層を有し、第３の発光素子１３２ｃは、第３の反射性を有する
電極１０２ｃと透光性を有する電極１１２との間にＥＬ層を有する。第２の発光素子１３
２ｂ及び第３の発光素子１３２ｃに含まれるＥＬ層は、第１の発光素子１３２ａと共通化
しており、連続膜で形成されている。なお、第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１
３２ｂ及び第３の発光素子１３２ｃからの発光は、透光性を有する電極１１２側から射出
される。
【００３２】
本実施の形態においては、反射性を有する電極（第１の反射性を有する電極１０２ａ、第
２の反射性を有する電極１０２ｂ、第３の反射性を有する電極１０２ｃ）と透光性を有す
る電極１１２との間に、第１の発光層を含む第１のＥＬ層１０６と、電荷発生層１０８と
、第２の発光層及び第３の発光層を含む第２のＥＬ層１１０と、を順に積層させた構成を
有するものとする。なお、本発明の一態様に適用可能な発光素子はこの構成に限られるも
のではなく、例えば、第１の発光層、第２の発光層、及び第３の発光層の積層順を入れ替
えることも可能である。
【００３３】
第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ及び第３の発光素子１３２ｃにおいて
、第１のＥＬ層１０６、電荷発生層１０８、及び第２のＥＬ層１１０は、それぞれ画素間
において共通化しており、連続膜で形成されている。従って、作製工程においてメタルマ
スクを用いた塗り分けが不要であるため、大面積を一括して成膜することも可能であり、
表示装置の大型化及び生産性の向上を図ることができる。さらに、表示部において表示領
域を拡大することができる。また、メタルマスクを用いた際に生じうる、パーティクルの
混入等による欠陥を防止することができるため、歩留まりよく表示装置を生産することが
できる。
【００３４】
また、第１の発光素子１３２ａと、第２の発光素子１３２ｂと、第３の発光素子１３２ｃ
とは、互いに異なる膜厚を有する第１の透光性を有する導電層１０４ａ、第２の透光性を
有する導電層１０４ｂ、または第３の透光性を有する導電層１０４ｃをそれぞれ含むこと
で、互いに異なる膜厚を有している。
【００３５】
第１の発光素子１３２ａに設けられる第１の透光性を有する導電層１０４ａは、その膜厚
を調整することによって、第１の反射性を有する電極１０２ａと透光性を有する電極１１
２との間で、第１の発光層の呈する光（青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを
有する光）を共振させて強めるように光路長を調整する役割を有する。
【００３６】
第２の発光素子１３２ｂに設けられる第２の透光性を有する導電層１０４ｂは、その膜厚
を調整することによって、第２の反射性を有する電極１０２ｂと透光性を有する電極１１
２との間で、第２の発光層の呈する光（緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを
有する光）を共振させて強めるように光路長を調整する役割を有する。
【００３７】
第３の発光素子１３２ｃに設けられる第３の透光性を有する導電層１０４ｃは、その膜厚
を調整することによって、第３の反射性を有する電極１０２ｃと透光性を有する電極１１
２との間で、第３の発光層の呈する光（赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを
有する光）を共振させて強めるように光路長を調整する役割を有する。
【００３８】
上記のように発光層の呈する光を共振させて強めるように光路長を調整することで、同じ
電流を流した場合に、共振する波長の発光色に関してより大きな正面輝度を得ることがで
きるようになるため、各発光素子の発光効率を向上させることができる。また各波長領域
の発光を選択的に増幅することにより、色純度が向上した発光素子とすることができる。
【００３９】
例えば、反射性を有する電極１０２（第１の反射性を有する電極１０２ａ、第２の反射性
を有する電極１０２ｂ、第３の反射性を有する電極１０２ｃ）から透光性を有する電極１
１２までの光学距離が、所望の光の波長の（２ｎ−１）／４倍（ｎは自然数）になるよう
に、透光性を有する導電層１０４（第１の透光性を有する導電層１０４ａ、第２の透光性
を有する導電層１０４ｂ、または第３の透光性を有する導電層１０４ｃ）の膜厚を調整す
ればよい。
【００４０】
なお、第１のＥＬ層１０６等に機能層を設ける場合、当該機能層の膜厚を調整することに
よって、第１の反射性を有する電極１０２ａと、透光性を有する電極１１２との光学距離
を調整してもよい。この場合、第１の透光性を有する導電層１０４ａは必ずしも設けなく
ともよい。
【００４１】
図１（Ａ）に示す表示装置において、第１の画素１３０ａに含まれる第１の発光素子１３
２ａは光共振構造（マイクロキャビティ構造）によって、青色の色純度が向上した素子で
ある。青色の波長領域は４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下と短波長であるため、第１の発光
素子１３２ａにおける共振波長も短くなり、青色以外の色が混色しにくい。したがって、
第１の画素１３０ａは、カラーフィルタ層を設けない構成とした場合であっても良好な青
色の色度特性を示すことが可能である。これにより、第１の画素１３０ａにカラーフィル
タ層を設けた場合に起こりえる光吸収を低減することができるため、光の利用効率を向上
することができる。
【００４２】
また、第２の画素１３０ｂに含まれる第２の発光素子１３２ｂは光共振構造（マイクロキ
ャビティ構造）によって、緑色の色純度が向上した素子である。緑色の波長領域は５００
ｎｍ以上５５０ｎｍ以下と比較的短波長であるため、第２の画素１３０ｂにおいても、カ
ラーフィルタ層を設けない構成とした場合であっても良好な緑色の色度特性を示すことが
可能である。これにより、第２の画素１３０ｂにカラーフィルタ層を設けた場合に起こり
える光吸収を低減することができるため、光の利用効率を向上することができる。
【００４３】
また、第３の画素１３０ｃに含まれる第３の発光素子１３２ｃは光共振構造（マイクロキ
ャビティ構造）によって、赤色の色純度が向上した素子である。但し、赤色の波長領域は
６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下と長波長であるため、第３の発光素子１３２ｃにおける赤
色光の共振波長が、短波長光（青色光など）の共振波長と近い波長となり、混色をおこす
ことがある。例えば、赤色光の１波長と青色光の３／２波長が合致するために、６００ｎ
ｍの波長を共振させるような光学設計を行うと、４００ｎｍの波長も共振される場合があ
る。したがって、第３の画素１３０ｃには、カラーフィルタ層１３４ｃを設けることが好
ましい。
【００４４】
なお、カラーフィルタ層１３４ｃは、透過中心波長を赤色の波長領域に有する（例えば透
過中心波長が６９０ｎｍである）と、第３の発光素子１３２ｃからの発光を効率よく取り
出すことが可能であるため好ましい。
【００４５】
なお、本明細書において、透過中心波長とは、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）に
おいて、カラーフィルタ層が透過する光の波長領域（好ましくは透過率が５０％以上を示
す波長領域）の中心波長である。例えば、透過中心波長を青色の波長領域に有するカラー
フィルタ層で、透過する光の波長領域が３８０ｎｍ〜５２０ｎｍの場合、透過中心波長は
４５０ｎｍとなる。透過中心波長を緑色の波長領域に有するカラーフィルタ層で、透過す
る光の波長領域が５１０ｎｍ〜５９０ｎｍの場合、透過中心波長は５５０ｎｍとなる。ま
た、透過中心波長を赤色の波長領域に有するカラーフィルタ層で、透過する光の波長領域
が６００ｎｍ〜７８０ｎｍの場合、透過中心波長は６９０ｎｍとなる。
【００４６】
カラーフィルタ層１３４ｃとしては、例えば有彩色の透光性樹脂を用いることができる。
有彩色の透光性樹脂としては、感光性、非感光性の有機樹脂を用いることができるが、感
光性の有機樹脂層を用いるとレジストマスク数を削減することができるため、工程が簡略
化し好ましい。
【００４７】
有彩色は、黒、灰、白などの無彩色を除く色であり、カラーフィルタ層は、着色された有
彩色の光のみを透過する材料で形成される。有彩色としては、赤色、緑色、青色などを用
いることができる。また、シアン、マゼンダ、イエロー（黄）などを用いてもよい。着色
された有彩色の光のみを透過するとは、カラーフィルタ層における透過光は、その有彩色
の光の波長にピークを有するということである。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、カラーフィルタ層１３４ｃが、対向基板１２８の内側に
設けられる例を示すが、本発明の実施はこれに限られず、対向基板１２８の外側（発光素
子と反対側）に設けることも可能である。または、第３の発光素子１３２ｃ上にカラーフ
ィルタ層として機能する有彩色の透光性樹脂層を形成してもよい。
【００４９】
図１（Ａ）に示すように、青（Ｂ）の画素である第１の画素１３０ａと、緑（Ｇ）の画素
である第２の画素１３０ｂにはカラーフィルタ層を設けず、赤（Ｒ）の画素である第３の
画素１３０ｃに選択的にカラーフィルタ層１３４ｃを設ける構成とすることで、高い色再
現性及び高いＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ
Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）比を維持しつつ表示装置の低消費電力化を図ることができる。
【００５０】
なお、上述したように、第１の画素１３０ａに設けられる第１の発光素子１３２ａは、青
色以外の色が混色しにくいため、第３の画素１３０ｃに設けられる第３の発光素子１３２
ｃと比較してより高い利用効率を得ることができる。よって、第１の画素１３０ａの面積
を第３の画素１３０ｃと比較して縮小しても十分な色再現性を実現することが可能である
。例えば、第１の発光素子１３２ａの光利用効率が第３の発光素子１３２ｃの４倍である
と、第１の画素１３０ａの面積を第３の画素１３０ｃの４分の１以上３分の１以下とする
ことができる。第１の画素１３０ａは、カラーフィルタ層を有しない画素であるため、第
１の画素１３０ａを縮小することで、表示面における第１の反射性を有する電極１０２ａ
による外光反射を低減することができるため、表示装置のコントラストを向上することが
できる。
【００５１】
また、図１（Ａ）に示す表示装置において、絶縁層１２６と重畳する領域に遮光層を設け
てもよい。遮光層は、光を反射、又は吸収し、遮光性を有する材料を用いる。例えば、黒
色の有機樹脂を用いることができ、感光性又は非感光性のポリイミドなどの樹脂材料に、
顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック、チタンブラック等を混合させて形成すればよい。
また、遮光性の金属膜を用いることもでき、例えばクロム、モリブデン、ニッケル、チタ
ン、コバルト、銅、タングステン、又はアルミニウムなどを用いればよい。
【００５２】
遮光層の形成方法は特に限定されず、材料に応じて、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法など
の乾式法、又はスピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法
）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）などの湿式法を用い、必要に応じてエ
ッチング法（ドライエッチング又はウエットエッチング）により所望のパターンに加工す
ればよい。
【００５３】
遮光層は隣り合う画素への光漏れを防止することができるため、遮光層を設けることで高
コントラスト及び高精細な表示を行うことが可能になる。
【００５４】
図１（Ａ）に示す表示装置において、基板１００としては、プラスチック（有機樹脂）、
ガラス、または石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。な
お、基板１００として、プラスチックを用いると、表示装置の軽量化を実現することがで
きるため好ましい。また、基板１００として水蒸気に対するバリア性が高く、放熱性が高
いシート（例えば、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含むシート）を用いること
もできる。
【００５５】
また、図示しないが、基板１００上に無機絶縁体を設ける構成としてもよい。無機絶縁体
は、外部からの水等の汚染物質から保護する保護層、封止膜として機能する。無機絶縁体
を設けることで、発光素子の劣化を軽減し、表示装置の耐久性や寿命を向上させることが
できる。
【００５６】
無機絶縁体としては窒化膜、及び窒化酸化膜の単層又は積層を用いることができる。具体
的には、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸
化窒化アルミニウムなどを用いて、材料に合わせてＣＶＤ法、スパッタ法等により形成す
ることができる。好ましくは、窒化珪素を用いてＣＶＤ法により形成するとよい。無機絶
縁体の膜厚は１００ｎｍ以上１μｍ以下程度とすればよい。また、無機絶縁体として、酸
化アルミニウム膜、ＤＬＣ膜、窒素含有炭素膜、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ
・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。
【００５７】
または、無機絶縁体として、膜厚の薄いガラス基板を用いることができる。例えば、３０
μｍ以上１００μｍ以下の厚さのガラス基板を用いることができる。
【００５８】
また、基板１００の下面（発光素子が設けられる面と対向する面）には、金属板を設けて
もよい。また、無機絶縁体を設ける場合には金属板を基板１００の代わりに用いてもよい
。金属板の膜厚に特に限定はないが、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下のものを用い
ると、表示装置の軽量化が図れるため好ましい。また、金属板を構成する材料としては特
に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、または、アルミニウム合金若し
くはステンレスなどの金属の合金などを好ましく用いることができる。
【００５９】
金属板と基板１００とは、接着層によって接着して設けることができる。接着層としては
、可視光硬化性、紫外線硬化性、または熱硬化性の接着剤を用いることができる。これら
の接着剤の材質としては、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノ
ール樹脂などが挙げられる。接着層に乾燥剤となる吸水物質を含ませてもよい。
【００６０】
金属板は透水性が低いため、金属板を設けることで、発光素子への水分の侵入を抑制する
ことが可能である。よって、金属板を設けることで、水分に起因する劣化が抑制された信
頼性の高い表示装置とすることが可能である。
【００６１】
なお、第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ及び第３の発光素子１３２ｃを
覆う無機絶縁膜を設けてもよい。該無機絶縁膜は、外部からの水等の汚染物質から保護す
る保護層や封止膜として機能する。無機絶縁膜を設けることで、発光素子の劣化を軽減し
、表示装置の耐久性や寿命を向上させることができる。無機絶縁膜の材料は、上述の無機
絶縁体と同様の材料を用いることができる。
【００６２】
基板１００と対向基板１２８との間に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。吸水物質は
粉状など固体の状態で配置してもよいし、スパッタ法などの成膜法によって吸水物質を含
む膜の状態で第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ及び第３の発光素子１３
２ｃ上に設けられてもよい。
【００６３】
対向基板１２８としては、基板１００と同様の材料を用いることができる。但し、対向基
板１２８は可視光に対して透光性を有する必要がある。また、対向基板１２８に偏光板ま
たは光学フィルム等を設けてもよい。偏光板または光学フィルム等を設けることにより、
第１の画素１３０ａ及び第２の画素１３０ｂにおける外光反射を防止し、コントラストを
向上させることができる。
【００６４】
または、第１の画素１３０ａ及び／または第２の画素１３０ｂに透過率の高いカラーフィ
ルタ層を設けることで、低消費電力を維持しつつコントラストをより向上させた構成とし
てもよい。図１（Ｂ）に、図１（Ａ）に示す表示装置において、第１の画素１３０ａ及び
第２の画素１３０ｂに透過率の高いカラーフィルタ層を設ける構成例を示す。なお、図１
（Ｂ）に示す表示装置の構成は、多くの部分で図１（Ａ）に示した表示装置の構成と共通
しているため、重複する部分の説明は省略することがある。
【００６５】
図１（Ｂ）に示す表示装置は、第１の画素２３０ａ、第２の画素２３０ｂ及び第３の画素
１３０ｃを有する。第１の画素２３０ａは、基板１００に設けられた第１の発光素子１３
２ａと、対向基板１２８において第１の発光素子１３２ａと重畳する領域に設けられたカ
ラーフィルタ層１３４ａと、を含んで構成される。第２の画素２３０ｂは、基板１００に
設けられた第２の発光素子１３２ｂと、対向基板１２８において第２の発光素子１３２ｂ
と重畳する領域に設けられたカラーフィルタ層１３４ｂと、を含んで構成される。第３の
画素１３０ｃは、基板１００に設けられた第３の発光素子１３２ｃと、対向基板１２８に
おいて第３の発光素子１３２ｃと重畳する領域に設けられたカラーフィルタ層１３４ｃと
、を含んで構成される。
【００６６】
図１（Ｂ）において、カラーフィルタ層１３４ａは、透過中心波長を青色の波長領域に有
する（例えば透過中心波長が４５０ｎｍである）と、第１の発光素子１３２ａからの発光
を効率よく取り出すことが可能であるため好ましい。
【００６７】
通常、特定波長領域における透過率を高くしたカラーフィルタ層は、当該特定波長領域以
外の波長の光も透過させやすくなるため、そのカラーフィルタ層から得られる色純度を低
下させることがある。例えば、青色の波長領域において最大透過率が８０％以上と高い透
過率を有するカラーフィルタ層は、５７０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域において最
大透過率が５％以上となることがある。また、緑色の波長領域において最大透過率が７５
％以上と高い透過率を有するカラーフィルタ層は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長
領域において最大透過率が１０％以上となることがある。したがって、色純度の低下を抑
制するためには、ある程度透過率の低いカラーフィルタ層を用いることが望まれる。
【００６８】
しかしながら、本実施の形態の表示装置に用いられる第１の発光素子１３２ａは、第１の
反射性を有する電極１０２ａと透光性を有する電極１１２との光学距離を調整し、光の干
渉を利用することで、第１の発光層からの青色発光の色純度を高めた発光素子である。よ
って、青色の波長領域以外の発光の強度を極めて低くすることができるため、青色の波長
領域において高い透過率を有するカラーフィルタ層１３４ａを用いても、高い色純度を維
持することができる。例えば、カラーフィルタ層１３４ａとして、青色の波長領域におい
て最大透過率が８０％以上であるカラーフィルタ層を用いることができる。このとき、カ
ラーフィルタ層１３４ａは５７０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域において最大透過率
が５％以上であってもよい。なぜならば、光の干渉を利用して第１の発光層からの青色発
光の色純度を高めることにより、５７０ｎｍ以上の可視光が微弱となるためである。
【００６９】
このように高い透過率を有するカラーフィルタ層１３４ａを適用することで、カラーフィ
ルタ層１３４ａによる光吸収を低減することができるため、光の利用効率を向上すること
ができる。なお、青色の波長領域においてカラーフィルタ層１３４ａの透過率を８０％以
上とするには、例えば、含有する着色材料の濃度を低濃度とすればよい。または、カラー
フィルタ層１３４ａの膜厚を薄くして、青色の波長領域における透過率を高めてもよい。
【００７０】
また、図１（Ｂ）において、カラーフィルタ層１３４ｂは、透過中心波長を緑色の波長領
域に有する（例えば透過中心波長が５５０ｎｍである）と、第２の発光素子１３２ｂから
の発光を効率よく取り出すことが可能であるため好ましい。
【００７１】
第１の発光素子１３２ａと同様に第２の発光素子１３２ｂは、第２の発光層からの緑色発
光の色純度を高めた発光素子であるため、緑色の波長領域において高い透過率を有するカ
ラーフィルタ層１３４ｂを用いても、高い色純度を維持することができる。例えば、カラ
ーフィルタ層１３４ｂとして、緑色の波長領域において最大透過率が７５％以上であるカ
ラーフィルタ層を用いることができる。この時、カラーフィルタ層１３４ｂは３８０ｎｍ
以上４５０ｎｍ以下の波長領域において最大透過率が１０％以上であってもよい。なぜな
らば、光の干渉を利用して第２の発光層からの緑色発光の色純度を高めることにより、４
５０ｎｍ以下の可視光が微弱となるためである。
【００７２】
このように、緑色の波長領域において高い透過率を有するカラーフィルタ層１３４ｂを適
用することで、カラーフィルタ層１３４ｂによる光吸収を低減することができるため、光
の利用効率を向上することができる。また、カラーフィルタ層１３４ｂを用いることで、
第２の画素２３０ｂにおける色純度をより向上させることができるため、表示装置の色再
現性をより向上させることが可能である。
【００７３】
なお、図１（Ｂ）においては、第１の画素２３０ａ及び第２の画素２３０ｂの双方にカラ
ーフィルタ層を設ける構成を示したが、本発明の実施の形態はこれに限られず、第１の画
素２３０ａまたは第２の画素２３０ｂの一方と、第３の画素１３０ｃにカラーフィルタ層
を設ける構成としてもよい。なお、第２の発光素子１３２ａの共振波長は、第１の発光素
子１３２ｂの共振波長より長い。そのため、第２の発光素子１３２ｂにおいて、緑色光の
共振波長が、青色光の共振波長と近い波長となって混色をおこす可能性は、第１の発光素
子１３２ａにおいて混色をおこす可能性よりも高い。したがって、より良好な緑色の色度
特性を得るためには、第２の画素２３０ｂにおいてカラーフィルタ層１３４ｂを設けるこ
とは特に有効である。
【００７４】
また、発光素子の共振波長が短いほど混色をおこしにくいため、波長の短い画素ほど高い
透過率を有するカラーフィルタ層を設けるのが好ましい。例えば、青（Ｂ）の画素である
第１の画素２３０ａに設けられるカラーフィルタ層１３４ａの有する青色の波長領域にお
ける透過率は、緑（Ｇ）の画素である第２の画素２３０ｂに設けられるカラーフィルタ層
１３４ｂの有する緑色の波長領域における透過率よりも高く、緑（Ｇ）の画素である第２
の画素２３０ｂに設けられるカラーフィルタ層１３４ｂの有する緑色の波長領域における
透過率は、赤（Ｒ）の画素である第３の画素１３０ｃに設けられるカラーフィルタ層１３
４ｃの有する赤色の波長領域における透過率よりも高い構成とすることが好ましい。この
ような構成の表示装置とすることで、高い色純度及び低消費電力の双方を達成することが
できる。
【００７５】
図１（Ｂ）に示す表示装置は、各画素にカラーフィルタ層を設けることで、表示部におけ
る外光反射を防止し、コントラストを向上させることができる。また、比較的短波長な発
光色に対応する第１の画素２３０ａ及び第２の画素２３０ｂに透過率の高いカラーフィル
タ層を設けることで、色再現性を保ちつつ低消費電力の表示装置とすることができる。
【００７６】
図２に本実施の形態の表示装置における表示部の電極構造の平面図を示す。なお、図２に
おいては、理解を容易にするため、構成要素の一部（例えば第２のＥＬ層など）を省略し
て図示している。図２の表示装置は、パッシブマトリクス型の表示装置であり、ストライ
プ状に加工された反射性を有する電極１０２（第１の反射性を有する電極１０２ａ、第２
の反射性を有する電極１０２ｂ、及び第３の反射性を有する電極１０２ｃ）と、ストライ
プ状に加工された透光性を有する電極１１２（第１の透光性を有する電極１１２ａ、第２
の透光性を有する電極１１２ｂ、及び第３の透光性を有する電極１１２ｃ）と、が格子状
に積層されている。
【００７７】
第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ、及び第３の発光素子１３２ｃに含ま
れるＥＬ層は、反射性を有する電極１０２と透光性を有する電極１１２との間の全面にわ
たって連続膜で設けられている。よって、メタルマスクによる塗り分けを必要とせず、高
精細な表示装置とすることができる。例えば、水平解像度を３５０ｐｐｉ以上、好ましく
は４００ｐｐｉ以上とすることができる。
【００７８】
図３に、本実施の形態の表示装置に適用可能な発光素子の構成例を示す。
【００７９】
図３（Ａ）に示す発光素子は、反射性を有する電極１０２と、透光性を有する導電層１０
４と、第１のＥＬ層１０６と、電荷発生層１０８と、第２のＥＬ層１１０と、透光性を有
する電極１１２と、を有する。
【００８０】
第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ、第３の発光素子１３２ｃにおいて、
反射性を有する電極１０２（第１の反射性を有する電極１０２ａ、第２の反射性を有する
電極１０２ｂ、及び第３の反射性を有する電極１０２ｃ）は、光の取り出し方向と反対側
に設けられ、反射性を有する材料を用いて形成される。
【００８１】
反射性を有する材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、
クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料を用いることがで
きる。そのほか、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
合金などの銀を含む合金を用いることもできる。銀と銅の合金は、耐熱性が高いため好ま
しい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜、又は金属酸化物膜を積層することで
アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料とし
ては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。上述の材料は、地殻における存在量が多く
安価であるため、発光素子の作製コストを低減することができ、好ましい。
【００８２】
本実施の形態においては、反射性を有する電極１０２を発光素子の陽極として用いる場合
を例に説明する。但し、本発明の実施の形態はこれに限られない。
【００８３】
透光性を有する導電層１０４（第１の透光性を有する導電層１０４ａ、第２の透光性を有
する導電層１０４ｂ、第３の透光性を有する導電層１０４ｃ）は、可視光に対する透光性
を有する材料を用いて単層または積層で形成される。例えば、透光性を有する材料として
は、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、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、グラフェンなどを用いることができる。
【００８４】
また、透光性を有する導電層１０４として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を
含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性高分子としては、いわゆるπ電
子共役系導電性高分子を用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、
ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）またはその誘導体、若し
くはアニリン、ピロールおよびチオフェンの２種以上からなる共重合体またはその誘導体
等が挙げられる。
【００８５】
なお、第１の発光素子１３２ａ、第２の発光素子１３２ｂ、及び第３の発光素子１３２ｃ
において、反射性を有する電極１０２及び透光性を有する導電層１０４は、フォトリソグ
ラフィ工程及びエッチング工程によって所定の形状に加工することができる。よって、微
細なパターンの形成を制御性よく行うことができ、高精細な表示装置を得ることができる
。
【００８６】
また、透光性を有する導電層１０４を画素毎に独立して設けることで、透光性を有する導
電層１０４の膜厚が非常に厚い場合や、透光性を有する導電層１０４の導電率が高い場合
であってもクロストークを防止することができる。
【００８７】
第１のＥＬ層１０６は、少なくとも発光層が含まれていればよい。本実施の形態において
は、第１のＥＬ層１０６に、青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第１
の発光層を有するものとする。また、発光層のほか、正孔輸送性の高い物質を含む層、電
子輸送性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を
含む層、バイポーラ性の物質（正孔輸送性及び電子輸送性が高い物質）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。なお、発光層を複数層有していてもよい
。
【００８８】
例えば、第１のＥＬ層１０６として、正孔注入層、正孔輸送層、第１の発光層、電子輸送
層、電子注入層の積層構造とすることができる。なお、当然のことながら、反射性を有す
る電極１０２を陰極として用いる場合には、反射性を有する電極１０２側から順に、電子
注入層、電子輸送層、第１の発光層、正孔輸送層、正孔注入層の積層構造とすればよい。
【００８９】
正孔注入層は、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。
【００９０】
また、低分子の有機化合物である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−（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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−
Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰ
Ｄ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル
）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，
６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−
フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（
９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：Ｐ
ＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【００９１】
さらに、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる
。例えば、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が挙げられ
る。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）
（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳ
Ｓ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【００９２】
特に、正孔注入層として、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、陽極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
ー物質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
を形成することにより、陽極から第１のＥＬ層１０６への正孔注入が容易となる。
【００９３】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香
族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合
物を用いることができる。なお、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。以下では、複合材料に用いることのできる有機化
合物を具体的に列挙する。
【００９４】
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ
、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ
１、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又は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−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
）等の芳香族アミン化合物や、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：Ｃ
ＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：Ｔ
ＣＰＢ）、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：ＣｚＰＡ）、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）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カ
ルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘
導体を用いることができる。
【００９５】
また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−
ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９
，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−Ｂ
ｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−
ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（
略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン
（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ
−ブチルアントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン
、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン等の芳香
族炭化水素化合物を用いることができる。
【００９６】
さらに、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、
９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，
１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス
［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アン
トラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブ
チル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）
フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等の芳香族炭化水素化合物を用いることが
できる。
【００９７】
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）、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属
酸化物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。
【００９８】
なお、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物
と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層に用いてもよい。
【００９９】
なお、第１のＥＬ層１０６に上述の複合材料を含む層を設ける場合、当該複合材料を含む
層の膜厚を調整することによって、光路長を調整してもよい。この場合、第１の透光性を
有する導電層１０４ａは必ずしも設けなくともよい。
【０１００】
正孔輸送層は、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、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＰＡＦＬＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフル
オレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに
述べた物質は、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。
【０１０１】
また、正孔輸送層には、ＣＢＰ、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡのようなカルバゾール誘導体や、
ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈのようなアントラセン誘導体を用いても良い。
【０１０２】
また、正孔輸送層には、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高
分子化合物を用いることもできる。
【０１０３】
第１の発光層は、青色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する発光性の有機化
合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、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。
【０１０４】
第１の発光層に用いることができる青色系の蛍光性化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−
ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチル
ベン−４，４’−ジアミン（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−（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）などが挙げられる。
【０１０５】
また、第１の発光層に用いることができる青色系の燐光性化合物としては、例えば、ビス
［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩ
Ｉ）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（ＣＦ３
ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−
Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））
などが挙げられる。
【０１０６】
なお、第１の発光層としては、上述した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。
【０１０７】
本実施の形態で示す発光素子に適用可能なホスト材料としては、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：ＢＡ
ｌｑ）、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）などの複素環化合物
や、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：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）、３
，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、
９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５
，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、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）、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）、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｝−９
Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−
２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２Ｐ
ＣＡＰＡ）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳
香族アミン化合物などを用いることができる。
【０１０８】
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ルブレ
ン等の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ＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０１０９】
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、第１の発光層の結晶化を抑
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。
【０１１０】
また、第１の発光層として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発
光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＦＯ
）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメ
トキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオ
クチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）
−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。
【０１１１】
電子輸送層は、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、
例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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）、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（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン
骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−
（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：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
）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができ
る。さらに、金属錯体以外にも、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）や、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−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロ
リン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができ
る。ここに述べた物質は、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。
【０１１２】
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、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、又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
述した電子輸送層を構成する物質を用いることもできる。
【０１１３】
電荷発生層１０８は、発光素子に電圧を印加することで電荷が発生し、陰極側のＥＬ層に
正孔を注入し、陽極側のＥＬ層に電子を注入する機能を有する。
【０１１４】
電荷発生層１０８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１０８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
方で蛍光発光を得ることも容易である。
【０１１５】
図３（Ａ）に示すように積層されるＥＬ層の間に電荷発生層を配置すると、電流密度を低
く保ったまま、高輝度でありながら長寿命な素子とできる。また、電極材料の抵抗による
電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１１６】
なお、電荷発生層１０８の膜厚を調整することによって、第１の反射性を有する電極１０
２ａと、透光性を有する電極１１２との光学距離を調整することも可能である。この場合
、第１の透光性を有する導電層１０４ａは、必ずしも設けなくともよい。
【０１１７】
第２のＥＬ層１１０は、少なくとも発光層を含めばよい。本実施の形態においては、第２
のＥＬ層１１０に、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第２の発光層
及び赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する第３の発光層を有するものと
する。また、発光層のほか、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子輸送性の高い物質を含
む層、正孔注入性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の
物質（正孔輸送性及び電子輸送性が高い物質）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。また、第１のＥＬ層１０６と同様の構成としてもよいし、第１の
ＥＬ層とは異なる積層構造を有する構成としてもよい。例えば、第２のＥＬ層１１０とし
て、正孔注入層、正孔輸送層、第２の発光層、第３の発光層、電子輸送層、電子注入バッ
ファー層、電子リレー層、及び透光性を有する電極１１２と接する複合材料層を有する積
層構造とすることができる。なお、第２のＥＬ層１１０は、発光層を３層以上有する構成
としてもよい。
【０１１８】
第２の発光層は、緑色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する発光性の有機化
合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、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。
【０１１９】
第２の発光層に用いることができる緑色系の蛍光性化合物としては、Ｎ−（９，１０−ジ
フェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（
略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２
−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣ
ＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリ
フェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス
（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニ
ル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１
’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］
−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−ト
リフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。
【０１２０】
また、緑色系の燐光性化合物としては、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（ａｃ
ａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ
）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）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（ａ
ｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂ
ｚｑ）３）などが挙げられる。
【０１２１】
なお、第１の発光層と同様に、第２の発光層としては、上述した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。
【０１２２】
また、第２の発光層に含まれる発光性の有機化合物として高分子化合物を用いることがで
きる。具体的には、緑色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：
ＰＰＶ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−
（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ
［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−
メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる
。
【０１２３】
第３の発光層は、赤色の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する発光性の有機化
合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、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。
【０１２４】
赤色系の蛍光性化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル
）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フル
オランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。
【０１２５】
また、橙色〜赤色系の燐光性化合物としては、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ
２’）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（ａ
ｃａｃ））、（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））、ビス［２−（２’−
ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチ
ルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノ
リナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ
）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））
、（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（Ｉ
ＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、（ジピバロイルメタナト）ビス（２
，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２
（ｄｐｍ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。
【０１２６】
なお、第１及び第２の発光層と同様に、第３の発光層としては、上述した発光性の有機化
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。
【０１２７】
また、第３の発光層に含まれる発光性の有機化合物として高分子化合物を用いることがで
きる。具体的には、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−
エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（
３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジ
ヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２
，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メ
トキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレ
ン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェ
ニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ）などが挙げられる。
【０１２８】
第２のＥＬ層１１０において、透光性を有する電極１１２と接する複合材料層を設けるこ
とで、特にスパッタリング法を用いて透光性を有する電極１１２を形成する際に、第２の
ＥＬ層１１０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。
【０１２９】
さらに、電子注入バッファー層を設けることで、複合材料層と電子輸送層との間の注入障
壁を緩和することができるため、複合材料層で生じた電子を電子輸送層に容易に注入する
ことができる。
【０１３０】
電子注入バッファー層には、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。
【０１３１】
また、電子注入バッファー層が、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：Ｔ
ＴＮ）、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の材料と同様の材料を用
いて形成することができる。
【０１３２】
さらに、電子注入バッファー層と複合材料層との間に、電子リレー層を形成することが好
ましい。電子リレー層は、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
を設けることで、電子注入バッファー層へ電子を速やかに送ることが可能となる。
【０１３３】
複合材料層と電子注入バッファー層との間に電子リレー層が挟まれた構造は、複合材料層
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。
【０１３４】
電子リレー層は、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ＬＵＭＯ準位
は、複合材料層に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層に含まれる
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
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におけるア
クセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵ
ＭＯ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
層に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ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。
【０１３５】
電子リレー層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又は金属
−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。
【０１３６】
電子リレー層に含まれるフタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ
（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＩ）  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈ
ｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｚｉｎｃ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（Ｉ
Ｉ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ，  β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙ
ａｎｉｎｅ  Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ２，９，１６，２３−
ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）のいずれ
かを用いることが好ましい。
【０１３７】
電子リレー層に含まれる金属−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。
【０１３８】
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。具体的には、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯ
Ｐｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＶ）  ｏｘｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）
及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  ｃｏ
ｍｐｌｅｘ）のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用
しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
【０１３９】
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。
【０１４０】
電子リレー層はさらにドナー性物質を含んでいても良い。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）、又は希土類金属
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。
【０１４１】
電子リレー層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、−５．０ｅ
Ｖ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
、電子リレー層を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。
【０１４２】
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水
物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベン
ゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリ
レンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−
３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ  ＰＴＣ）等が挙
げられる。
【０１４３】
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］
フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１
０，１１−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）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２Ｐ
ＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称
：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
【０１４４】
その他にも、７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４
，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロ
ペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’
ビス２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオ
ロオクチル）１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ
−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’
’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン）（略称：ＤＣＭＴ）、メタノ
フラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いること
ができる。
【０１４５】
なお、電子リレー層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を形成すれば良い。
【０１４６】
正孔注入層、正孔輸送層、及び電子輸送層は前述の材料を用いてそれぞれ形成すれば良い
。
【０１４７】
透光性を有する電極１１２は、光の取り出し方向に設けられるため、透光性を有する材料
を用いて形成する。透光性を有する材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物
、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、グラフェンなどを用
いることができる。
【０１４８】
また、透光性を有する電極１１２として、金、白金、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、又はチタン等の金属材料を用いることがで
きる。または、それら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。なお
、金属材料（又はその窒化物）を用いる場合、透光性を有する程度に薄くすればよい。
【０１４９】
なお、本実施の形態の表示装置に適用可能な発光素子の素子構造は、図３（Ａ）に限られ
るものではない。例えば、第１のＥＬ層１０６に発光層を２層積層させ、第２のＥＬ層に
単層の発光層を含ませる構成としてもよい。または、図３（Ｂ）に示すように、反射性を
有する電極１０２上に、透光性を有する導電層１０４、第１の発光層を含む第１のＥＬ層
１１４、第１の電荷発生層１０８ａ、第２の発光層を含む第２のＥＬ層１１６、第２の電
荷発生層１０８ｂ、第３の発光層を含む第３のＥＬ層１１８、及び透光性を有する電極１
１２を順に積層させた構成としてもよい。
【０１５０】
または、図３（Ｃ）に示すように、反射性を有する電極１０２上に、透光性を有する導電
層１０４と、第１の発光層１２０ａ、第２の発光層１２０ｂ及び第３の発光層１２０ｃを
含むＥＬ層１２０と、透光性を有する電極１１２と、を順に積層させた構成としてもよい
。また、反射性を有する電極１０２と透光性を有する電極１１２との間に挟持される発光
層の呈する発光色を、反射性を有する電極１０２側から順に長波長としてもよい。
【０１５１】
本実施の形態で示す表示装置は、反射性を有する電極１０２と透光性を有する電極１１２
との間で、発光層からの光を共振させる構造をそれぞれ有する発光素子を含む複数の画素
を有し、比較的短波長な発光色に対応する画素（例えば青色及び／または緑色の画素）に
おいては、カラーフィルタ層を設けない、又は透過率の高いカラーフィルタ層を設け、長
波長の発光色に対応する画素（例えば赤色の画素）において選択的にカラーフィルタ層を
設ける構成を有する。これによって、色再現性を保ちつつ低消費電力の表示装置を提供す
ることができる。
【０１５２】
以上、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。
【０１５３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様のアクティブマトリクス型の表示装置について図４を
用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、表示装置を示す平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）
をＡ−Ｂ及びＣ−Ｄで切断した断面図である。
【０１５４】
図４（Ａ）（Ｂ）の表示装置は、素子基板４１０と封止基板４０４とがシール材４０５に
よって固着されており、駆動回路部（ソース側駆動回路４０１、ゲート側駆動回路４０３
）、複数の画素を含む画素部４０２を有している例である。
【０１５５】
なお、配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３に入力される信
号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサー
キット）４０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取
る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（
ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における表示装置には、表示装置本体だ
けでなく、それにＦＰＣ又はＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５６】
駆動回路部（ソース側駆動回路４０１、ゲート側駆動回路４０３）は複数のトランジスタ
を含み、画素部４０２に含まれる複数の画素はそれぞれ、スイッチング用トランジスタと
、電流制御用トランジスタとそのドレイン電極に電気的に接続された第１の電極とを含む
。
【０１５７】
素子基板４１０上には駆動回路部（ソース側駆動回路４０１、ゲート側駆動回路４０３）
及び画素部４０２が形成されているが、図４（Ｂ）では、駆動回路部であるソース側駆動
回路４０１と、画素部４０２中の３つの画素を示す。
【０１５８】
画素部４０２に含まれる複数の画素は少なくとも２色以上の画素を含むが、本実施の形態
では、青（Ｂ）の画素４２０ａ、緑（Ｇ）の画素４２０ｂ、赤（Ｒ）の画素４２０ｃ、３
色の画素を有する例を示す。
【０１５９】
画素４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃはそれぞれ発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃと
、該発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃと電気的に接続し、スイッチング用トランジ
スタとして機能するトランジスタ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃを有している。また、画
素４２０ｃは、発光素子４１８ｃと重畳するカラーフィルタ層４３４ｃを有している。
【０１６０】
また、発光素子４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃはそれぞれ反射性を有する電極４１３ａ、
４１３ｂ、４１３ｃ及び透光性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃを含み、反
射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ及び透光性を有する導電層４１５ａ、４
１５ｂ、４１５ｃの積層上に、第１の発光層が設けられた第１のＥＬ層４３１と、電荷発
生層４３２と、第２の発光層及び第３の発光層が設けられた第２のＥＬ層４３３と、透光
性を有する電極４１７とからなる積層を有している。
【０１６１】
透光性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃの膜厚をそれぞれ調整し、青（Ｂ）
の画素４２０ａにおいて、第１の発光層の呈する青色光を、反射性を有する電極４１３ａ
と、透光性を有する電極４１７との間で共振させ、緑（Ｇ）の画素４２０ｂにおいて、第
２の発光層の呈する緑色光を、反射性を有する電極４１３ｂと、透光性を有する電極４１
７との間で共振させ、赤（Ｒ）の画素４２０ｃにおいて、第３の発光層の呈する赤色光を
、反射性を有する電極４１３ｃと、透光性を有する電極４１７との間で共振させる。
【０１６２】
また、カラーフィルタ層４３４ｃとしては、透過中心波長を赤色の波長領域に有するカラ
ーフィルタ層を用いることができる。
【０１６３】
発光層の呈する発光色に合わせて、反射性を有する電極と透光性を有する電極との光学距
離を最適化することによって、高い色純度及び高い発光効率で各色の光を取り出すことが
できる。また、選択的に赤（Ｒ）の画素のみにカラーフィルタ層４３４ｃを設けることで
、表示装置の低消費電力化及び高い色再現性を実現することができる。また、発光層を画
素毎にメタルマスクにより塗り分けせず、連続膜で形成することによるメタルマスクを用
いることによる歩留まりの低下や工程の複雑化を回避することができる。
【０１６４】
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型トランジスタ４２３とｐチャネル型トラン
ジスタ４２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、トランジ
スタで形成される種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又はＮＭＯＳ回路で形成しても良い
。また、本実施の形態では、基板上にソース側駆動回路及びゲート側駆動回路を形成する
例を示すが、必ずしもその必要はなく、ソース側駆動回路及びゲート側駆動回路の一部、
又は全部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１６５】
なお、反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ及び透光性を有する導電層４１
５ａ、４１５ｂ、４１５ｃの端部を覆って絶縁物４１４が形成されている。
【０１６６】
被覆性を良好なものとするため、絶縁物４１４の上端部又は下端部に曲率を有する曲面が
形成されるようにする。例えば、絶縁物４１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用
いた場合、絶縁物４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を
持たせることが好ましい。また、絶縁物４１４として、光の照射によってエッチャントに
不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のい
ずれも使用することができる。ここでは、絶縁物４１４をポジ型の感光性アクリル樹脂膜
を用いることにより形成する。
【０１６７】
カラーフィルタ層４３４ｃ、反射性を有する電極４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ及び透光
性を有する導電層４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、第１のＥＬ層４３１、電荷発生層４３
２、第２のＥＬ層４３３、及び透光性を有する電極４１７の材料としては、実施の形態１
で示した材料をそれぞれ適用することが可能である。
【０１６８】
さらにシール材４０５で封止基板４０４を素子基板４１０と貼り合わせることにより、素
子基板４１０、封止基板４０４、及びシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４
１８が備えられた構造になっている。なお、空間４０７には、充填材が充填されており、
不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、有機樹脂、シール材４０５で充
填される場合もある。有機樹脂及びシール材４０５には吸湿性を有する物質を含む材料を
用いてもよい。
【０１６９】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料は
できるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板４０４に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎ
ｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル又
はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１７０】
本実施の形態のように、下地膜となる絶縁膜４１１を素子基板４１０とトランジスタの半
導体層の間に設けてもよい。絶縁膜は、素子基板４１０からの不純物元素の拡散を防止す
る機能があり、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、又は酸化窒化シ
リコン膜から選ばれた一又は複数の膜による単層、又は積層構造により形成することがで
きる。
【０１７１】
本明細書に開示する表示装置に適用できるトランジスタの構造は特に限定されず、例えば
トップゲート構造、又はボトムゲート構造のスタガ型及びプレーナ型などを用いることが
できる。また、トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造で
も、２つ形成されるダブルゲート構造もしくは３つ形成されるトリプルゲート構造であっ
ても良い。また、チャネル領域の上下にゲート絶縁層を介して配置された２つのゲート電
極層を有する、デュアルゲート型でもよい。
【０１７２】
ゲート電極層の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミ
ニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を
用いて、単層で又は積層して形成することができる。
【０１７３】
例えば、ゲート電極層の２層の積層構造としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積
層された２層の積層構造、または銅層上にモリブデン層を積層した２層構造、または銅層
上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層を積層した２層構造、窒化チタン層とモリブデ
ン層とを積層した２層構造とすることが好ましい。３層の積層構造としては、タングステ
ン層または窒化タングステン層と、アルミニウムとシリコンの合金層またはアルミニウム
とチタンの合金層と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した積層構造とすることが好
ましい。
【０１７４】
ゲート絶縁層は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン層、
窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層又は窒化酸化シリコン層を単層で又は積層して形成
することができる。また、ゲート絶縁層として、有機シランガスを用いたＣＶＤ法により
酸化シリコン層を形成することも可能である。有機シランガスとしては、珪酸エチル（Ｔ
ＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（Ｃ
Ｈ３）４）、テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロ
テトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシ
シラン（ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、トリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３
）２）３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。
【０１７５】
半導体層に用いる材料は特に限定されず、トランジスタ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、
４２３、４２４に要求される特性に応じて適宜設定すればよい。半導体層に用いることの
できる材料の例を説明する。
【０１７６】
半導体層を形成する材料としては、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用い
た気相成長法や、スパッタリング法で作製される非晶質（アモルファスともいう）半導体
、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、
或いは微結晶半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタリング法、ＬＰＣＶ
Ｄ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【０１７７】
半導体層として、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体を用いることができる。半
導体層として単結晶半導体を用いると、トランジスタサイズを微細化することが可能とな
るため、表示部において画素をさらに高精細化することができる。半導体層として単結晶
半導体を用いる場合には、単結晶半導体層が設けられたＳＯＩ基板を適用することができ
る。または、シリコンウエハ等の半導体基板を用いてもよい。
【０１７８】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体と
しては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には
、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂
高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料と
して用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリ
コンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶
半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１７９】
また、酸化物半導体を用いてもよく、酸化物半導体としては、四元系金属酸化物であるＩ
ｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系や、三元系金属酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ
−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−
Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系や、二元系金属酸化物であるＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓ
ｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｍｇ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｍｇ
−Ｏ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系や、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系などを用いることがで
きる。また、上記酸化物半導体にＳｉＯ２を含んでもよい。ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ
−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体とは、少なくともＩｎとＧａとＺｎを含む酸化物であり、その
組成比に特に制限はない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の元素を含んでもよい。
【０１８０】
また、酸化物半導体層は、化学式ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を
用いることができる。ここで、Ｍは、Ｇａ、Ａｌ、ＭｎおよびＣｏから選ばれた一または
複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａ、Ｇａ及びＡｌ、Ｇａ及びＭｎ、またはＧ
ａ及びＣｏなどがある。
【０１８１】
また、酸化物半導体としてＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系の材料を用いる場合、原子数比で、Ｉｎ／Ｚ
ｎ＝０．５〜５０、好ましくはＩｎ／Ｚｎ＝１〜２０、さらに好ましくはＩｎ／Ｚｎ＝１
．５〜１５とする。Ｚｎの原子数比を好ましい前記範囲とすることで、トランジスタの電
界効果移動度を向上させることができる。ここで、化合物の原子数比がＩｎ：Ｚｎ：Ｏ＝
Ｘ：Ｙ：Ｚのとき、Ｚ＞１．５Ｘ＋Ｙとする。
【０１８２】
酸化物半導体層として、単結晶構造ではなく、非晶質構造でもない構造であり、Ｃ軸に配
向した結晶（Ｃ  Ａｘｉｓ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ；  ＣＡＡＣとも呼ぶ）を
有する酸化物半導体を用いることができる。
【０１８３】
ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層の材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述し
た元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、熱処理を行う場合には、この熱処理
に耐える耐熱性を導電膜に持たせることが好ましい。例えば、Ａｌ単体では耐熱性が劣り
、また腐蝕しやすい等の問題点があるので耐熱性導電性材料と組み合わせて形成する。Ａ
ｌと組み合わせる耐熱性導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タン
グステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウ
ム（Ｓｃ）から選ばれた元素、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を
組み合わせた合金膜、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。
【０１８４】
トランジスタを覆う絶縁膜４１９は、乾式法や湿式法で形成される無機絶縁膜、有機絶縁
膜を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やスパッタリング法などを用いて得られる窒
化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタ
ル膜、酸化ガリウム膜などを用いることができる。また、ポリイミド、アクリル、ベンゾ
シクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の有機材料を用いることができる。また上記有機
材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス
）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【０１８５】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキ
ル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有してい
ても良い。シロキサン系樹脂は塗布法により成膜し、焼成することによって絶縁膜４１９
として用いることができる。
【０１８６】
なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、絶縁膜４１９を形成し
てもよい。例えば、無機絶縁膜上に有機樹脂膜を積層する構造としてもよい。
【０１８７】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を有するアクティブマトリクス型の表示装
置を得ることができる。
【０１８８】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１８９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した表示装置を表示パネルとして含み、三次元（
３Ｄ）表示が可能な表示装置について、図面を参照して説明する。
【０１９０】
図５（Ａ）に示す表示装置は、表示パネル１０と、表示パネル１０の光射出側、すなわち
表示装置を視認者が視認する側に設けられたシャッターパネル２０と、を有している。な
お、表示パネル１０として、上記実施の形態で示した表示装置を用いるものとする。
【０１９１】
シャッターパネル２０は、複数の光学シャッター領域を有する。光学シャッター領域には
、液晶素子と、当該液晶素子の透過状態又は非透過状態を選択するスイッチング素子とを
含む。液晶素子を非透過状態とすることによって、表示パネル１０からの発光を遮光する
ことが可能である。
【０１９２】
表示パネル１０からの発光に対して、選択的に遮光領域（バリア領域）を設けることによ
って、特定の視野角が与えられ、右目用と左目用とで異なる空間領域に発光が得られ、各
々の目に対応する像のみが視認者に認識される。これによって、表示装置による表示を三
次元表示とすることができる。すなわち、図５（Ａ）において、シャッターパネル２０は
所謂視差バリアとして機能し、シャッターパネル２０を配置することにより、表示パネル
１０からの発光に視差を与え、三次元表示を行う表示装置とすることができる。また、シ
ャッターパネル２０に遮光領域を設けない場合（シャッターパネル２０に含まれる全ての
液晶素子を透過状態とする場合）は、二次元表示とすることができ、シャッターパネル２
０に含まれる液晶素子のスイッチングにより三次元表示又は二次元表示の切り替えを行う
ことができる。
【０１９３】
なお、シャッターパネル２０に含まれる複数の光学シャッター領域は、ドット状の光学シ
ャッター領域毎にスイッチング素子が設けられるアクティブマトリクス駆動方式としても
よいし、複数の光学シャッター領域毎にスイッチング素子が設けられるパッシブマトリク
ス駆動方式としてもよい。
【０１９４】
液晶素子の電極は、スイッチング素子と接続する電極をストライプ状とし、他方を平板状
とする構成として、ライン状の光学シャッター領域を形成してもよい。また、一対のスト
ライプ状の電極を格子状に液晶を介して重ね合わせる構成、又はスイッチング素子と接続
する電極をドット状とする構成を用いることで、ドット状に光学シャッター領域を形成す
ることができ、より精細な遮光領域又は透光領域の制御が可能となる。
【０１９５】
光学シャッター領域をアクティブマトリクス駆動方式で駆動させ、表示パネル１０が有す
る複数の画素１３０毎及びシャッターパネル２０が有する光学シャッター領域毎に駆動を
制御することによって三次元表示と二次元表示の併存を可能とすることができる。
【０１９６】
また、本実施の形態では図示しないが、シャッターパネル２０に偏光板、位相差板、反射
防止膜などの光学フィルムなどは適宜設ける。シャッターパネル２０は、様々な構成の透
過型の液晶素子、及び様々な液晶モードを用いることができる。
【０１９７】
本実施の形態に係る表示装置は、表示パネル１０が有する複数の画素１３０と、シャッタ
ーパネル２０が有する複数の光学シャッター領域との駆動をそれぞれ制御することによっ
て三次元表示と二次元表示を可能とする表示装置である。ここで、表示パネル１０に要求
される駆動周波数と、シャッターパネル２０に要求される駆動周波数は異なる。すなわち
、表示パネル１０には動画表示を行うために定常的に駆動させることが要求されるが、シ
ャッターパネル２０には三次元表示または二次元表示の切り替えに併せて定期的又は不定
期に駆動することが要求される。この場合、シャッターパネル２０の駆動を要求される期
間は、シャッターパネル２０が状態を保持している期間と比較して著しく短くなる。
【０１９８】
図５（Ａ）示す表示装置は、表示パネル１０及びシャッターパネル２０の動作を制御する
制御部３０をさらに有する構成とするのが好ましい。制御部３０は、表示パネル１０にお
ける動画表示を制御する機能と、シャッターパネル２０を所望の期間（以下、動作期間と
も表記する）のみ動作させ、且つ動作期間以外の期間（以下、保持期間とも表記する）に
おいてはシャッターパネル２０の状態を保持させる機能と、を有する。シャッターパネル
２０の動作において保持期間を設けることで、表示装置の消費電力を低減することが可能
となる。
【０１９９】
図５（Ｂ）に、光学シャッター領域の等価回路図の一例を示す。光学シャッター領域は、
トランジスタ２０７と、トランジスタ２０７を介して信号が入力される液晶素子２０６と
、当該信号の電位を保持する容量素子２０８とを有する構成とすることができる。当該信
号の電位に応じて液晶素子２０６が有する液晶の配向が制御されることで光を透過するか
否かが選択される。したがって、上述した動作を行うためには、当該信号の電位を長期間
に渡って保持することが要求される。当該要求を満たす手段として、トランジスタ２０７
のチャネル領域を酸化物半導体によって形成することが好ましい。これにより、トランジ
スタ２０７を介した電荷のリークを抑制し、当該信号の電位の変動を抑制することができ
るためである。
【０２００】
酸化物半導体は、シリコンよりもバンドギャップが広く、真性キャリア密度がシリコンよ
りも低いため、酸化物半導体をトランジスタ２０７の半導体層に用いることで、通常のシ
リコンやゲルマニウムなどの半導体を有するトランジスタに比べて、オフ電流が極めて低
いトランジスタを実現することができる。酸化物半導体としては、実施の形態２で示した
材料を用いることができる。
【０２０１】
高純度化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、オフ電流が著しく低いという特性
を有する。高純度化された酸化物半導体は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏ
ｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）による水素濃度の測定値が
、５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは５×１０１８／ｃｍ３以下、より好ましくは５
×１０１７／ｃｍ３以下、更に好ましくは１×１０１６／ｃｍ３以下とする。また、ホー
ル効果測定により測定できる酸化物半導体膜のキャリア密度は、１×１０１４／ｃｍ３未
満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、更に好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満と
する。また、酸化物半導体のバンドギャップは、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。
【０２０２】
なお、高純度化された酸化物半導体膜を活性層として用いたトランジスタのオフ電流が低
いことは、様々な実験により証明することができる。例えば、チャネル幅が１×１０６μ
ｍでチャネル長が１０μｍの素子であっても、ソース端子とドレイン端子間の電圧（ドレ
イン電圧）が１Ｖから１０Ｖの範囲において、オフ電流が、半導体パラメータアナライザ
の測定限界以下、すなわち１×１０−１３Ａ以下という特性を得ることができる。この場
合、オフ電流をトランジスタのチャネル幅で除した数値に相当するオフ電流密度は、１０
０ｚＡ／μｍ（「Ａ／μｍ」は、チャネル幅１μｍ当たりの電流値を表す）以下であるこ
とが分かる。
【０２０３】
なお、半導体膜中及び導電膜中の水素濃度測定は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓ
ｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定するこ
とができる。ＳＩＭＳ分析は、その原理上、試料表面近傍や、材質が異なる膜との積層界
面近傍のデータを正確に得ることが困難であることが知られている。そこで、膜中におけ
る水素濃度の厚さ方向の分布をＳＩＭＳで分析する場合、対象となる膜が存在する範囲に
おいて、値に極端な変動がなく、ほぼ一定の値が得られる領域における平均値を、水素濃
度として採用する。また、測定の対象となる膜の厚さが小さい場合、隣接する膜内の水素
濃度の影響を受けて、ほぼ一定の値が得られる領域を見いだせない場合がある。この場合
、当該膜が存在する領域における、水素濃度の極大値又は極小値を、当該膜中の水素濃度
として採用する。更に、当該膜が存在する領域において、極大値を有する山型のピーク、
極小値を有する谷型のピークが存在しない場合、変曲点の値を水素濃度として採用する。
【０２０４】
図５（Ｃ）、（Ｄ）は、図５（Ａ）に示す制御部３０の動作例を示すフローチャートであ
る。具体的には、図５（Ｃ）は、制御部３０の表示パネル１０に対する制御動作例を示す
フローチャートであり、図５（Ｄ）は、制御部３０のシャッターパネル２０に対する制御
動作例を示すフローチャートである。
【０２０５】
制御部３０が動作を開始すると表示パネル１０に対して表示制御信号を出力する（図５（
Ｃ）参照）。ここで、表示制御信号とは、マトリクス状に配設された複数の画素１３０の
それぞれに対する画像信号、動作を制御するための信号（例えば、クロック信号）などを
指す。そして、当該表示制御信号は、制御部３０が表示パネル１０における表示を継続す
る限り表示パネル１０に対して定常的に供給される。
【０２０６】
また、制御部３０が動作している状態であって、表示装置において三次元表示を行う場合
、制御部３０がシャッターパネル２０に対して遮光制御信号を出力する（図５（Ｄ）参照
）。ここで、遮光制御信号とは、トランジスタ２０７に対する制御信号（液晶素子２０６
を遮光するか否かを決定する信号）、動作を制御するための信号（例えば、クロック信号
）などを指す。そして、トランジスタ２０７に対する制御信号を供給した後に、遮光制御
信号の供給を停止する。なお、三次元表示を行う領域を変更する場合は、再度、制御部３
０がシャッターパネル２０に対して遮光制御信号を出力する。このように、当該遮光制御
信号は、三次元表示を行う際にシャッターパネル２０に対して定期的又は不定期に供給さ
れる。
【０２０７】
なお、図５（Ｄ）に示すフローチャートにおいて、遮光制御信号が長期間に渡ってシャッ
ターパネル２０に供給されない場合には、三次元表示を行うための遮光制御信号を再度シ
ャッターパネル２０に対して供給する（リフレッシュする）構成とすることもできる。す
なわち、表示装置において長期間に渡って三次元表示が行われる場合には、三次元表示を
行うための遮光制御信号をシャッターパネル２０に対して適宜（定期的又は不定期に）供
給する構成とすることもできる。
【０２０８】
以上示したように、表示パネル１０と、表示パネル１０の光射出側に配置されたシャッタ
ーパネル２０とを有する構成とすることで、三次元表示が可能な表示装置とすることがで
きる。また、当該表示装置に用いられる表示パネルとして、上記実施の形態で示した表示
装置を用いることで、色再現性が高く、低消費電力な三次元表示が可能となる。また、高
精細な三次元表示が可能となる。
【０２０９】
また、本実施の形態の動作を行うことによって、シャッターパネル２０を定常的に駆動す
る必要がなくなるため、表示装置の消費電力をより低減することが可能となる。
【０２１０】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適
宜組み合わせて用いることができる。
【０２１１】
（実施の形態４）
本発明の一態様に係る表示装置は、ノート型などのパーソナルコンピュータ、記録媒体を
備えた画像再生装置（代表的にはＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓ
ｃ等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置）に用いるこ
とができる。その他に、本発明の一態様に係る表示装置を用いることができる電子機器と
して、携帯電話、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルス
チルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナ
ビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー
等）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機
（ＡＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。本実施の形態においては、これら電子機器の
具体例を、図６を参照して説明する。
【０２１２】
図６（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５００１、筐体５００２、表示部５００３、表
示部５００４、マイクロホン５００５、スピーカー５００６、操作キー５００７、スタイ
ラス５００８等を有する。表示部５００３または表示部５００４には、上記実施の形態で
示した表示装置を用いることができる。表示部５００３または表示部５００４に上記実施
の形態で示した表示装置を用いることで、色再現性が高く、消費電力の低い携帯型ゲーム
機を提供することができる。なお、図６（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの表示部
５００３と表示部５００４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は、こ
れに限定されない。
【０２１３】
図６（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体５２０１、表示部５２０２、
キーボード５２０３、ポインティングデバイス５２０４等を有する。本発明の一態様に係
る表示装置は、表示部５２０２に上記実施の形態で示した表示装置を用いることができる
。表示部５２０２に上記実施の形態で示した表示装置を用いることで、色再現性が高く、
消費電力の低いノート型パーソナルコンピュータを提供することができる。
【０２１４】
図６（Ｃ）は携帯情報端末であり、筐体５４０１、表示部５４０２、操作キー５４０３等
を有する。表示部５４０２には、上記実施の形態で示した表示装置を用いることができる
。表示部５４０２に上記実施の形態で示した表示装置を用いることで、色再現性が高く、
消費電力の低い携帯情報端末を提供することができる。
【０２１５】
以上、本実施の形態に示す構成、方法などは、他の実施の形態に示す構成、方法などと適
宜組み合わせて用いることができる。
【実施例１】
【０２１６】
本実施例では、本発明の一態様の表示装置の特性の測定結果を、図面及び表を用いて説明
する。
【０２１７】
本実施例で用いた発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、発光素子Ｂの作製方法を、図７を用いて説明
する。また、本実施例で用いた有機化合物（Ｂｐｈｅｎ、９−フェニル−３−［４−（１
０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）
、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：Ｃ
ｚＰＡ）、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）、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））、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）
、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）、（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））、
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（Ｉ
ＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））の構造式を以下に示す。
【０２１８】
【化１】
0006475779.tif 000002
【０２１９】
【化２】
0006475779.tif 000003
【０２２０】
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、発光素子Ｂにおいて、ガラス基板である基板１１００上に、ア
ルミニウム−チタン合金膜、チタン膜を順にスパッタリング法で成膜し、第１の電極１１
０１を形成した。なお、その膜厚は６ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。本実
施例において、第１の電極１１０１は、陽極として用いた。
【０２２１】
発光素子Ｒ、発光素子Ｇにおいては、第１の電極１１０１上に酸化珪素を含むインジウム
錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の導電層１１０４を形成した。発光素子Ｒ
、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂにおいてそれぞれマイクロキャビティ効果を奏するために
、発光素子Ｒにおいては、第１の導電層１１０４の膜厚を９０ｎｍ、発光素子Ｇにおいて
は第１の導電層１１０４の膜厚を４０ｎｍとし、発光素子Ｂにおいては第１の導電層１１
０４を設けない構造とした。
【０２２２】
次に、第１の電極１１０１及び第１の導電層１１０４が形成された面が下方となるように
、第１の電極１１０１及び第１の導電層１１０４が形成された基板１１００を真空蒸着装
置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極
１１０１又は第１の導電層１１０４上に、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着
することで、正孔注入層１１１１を形成した。ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重
量比で１：０．５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節し、その膜厚は、
２０ｎｍとした。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着
を行う蒸着法である。
【０２２３】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＰＣｚＰＡを膜厚２０ｎｍ成膜し、正孔輸送層１１１２
を形成した。
【０２２４】
正孔輸送層１１１２上に、ＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ＣｚＰＡ：１
，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように共蒸着することによ
り、発光層１１１３を形成した。膜厚は３０ｎｍとした。
【０２２５】
発光層１１１３上に、ＣｚＰＡを膜厚５ｎｍとなるように成膜し、電子輸送層１１１４ａ
を形成した。
【０２２６】
電子輸送層１１１４ａ上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍと
なるように成膜し、電子輸送層１１１４ｂを形成した。
【０２２７】
電子輸送層１１１４ｂ上に、カルシウム（Ｃａ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１
１１５ａを形成し、電子注入層１１１５ａ上に銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰ
ｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５ｂを形成した。
【０２２８】
電子注入層１１１５ｂ上に、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、
電荷発生層１１０２を形成した。ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重量比で１：０
．５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節し、その膜厚は、３０ｎｍとし
た。
【０２２９】
電荷発生層１１０２上に、ＢＰＡＦＬＰを膜厚２０ｎｍ成膜し、正孔輸送層１２１２を形
成した。
【０２３０】
正孔輸送層１２１２上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＡ１ＢＰと、Ｉｒ（ｍｐ
ｐｍ）２（ａｃａｃ）とを、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｍｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）＝０．８：０．２：０．６（重量比）となるように共蒸着することに
より、発光層１２１３を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。
【０２３１】
発光層１２１３上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩとＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）とを、
２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）＝１：０．０２（重量比）と
なるように共蒸着することにより、発光層１３１３を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。
【０２３２】
発光層１３１３上に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、電
子輸送層１２１４ａを形成した。
【０２３３】
電子輸送層１２１４ａ上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、電子輸送層１
２１４ｂを形成した。
【０２３４】
電子輸送層１２１４ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注
入層１２１５を形成した。
【０２３５】
電子注入層１２１５上に銀とマグネシウムを銀：マグネシウム＝１０：１（体積比）で膜
厚１０ｎｍ成膜し、第２の導電層１１０５として銀及びマグネシウムを含む（ＡｇＭｇ）
膜を形成した。
【０２３６】
第２の導電層１１０５上に、インジウム錫酸化物をスパッタリング法によって膜厚５０ｎ
ｍで成膜し、第２の電極１１０３を形成した。
【０２３７】
以上の工程によって、本実施例で用いた発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂを作製
した。
【０２３８】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２３９】
以上により得られたた発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂの素子構造を表１に示す
。
【０２４０】
【表１】
0006475779.tif 000004
【０２４１】
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂを、窒素雰囲気のグローブボックス内において
、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、それぞ
れの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰
囲気）で行った。
【０２４２】
それぞれの発光素子の発光スペクトルを、図９に示す。図９において、発光素子Ｒは細い
実線、発光素子Ｇは太い実線、発光素子Ｂは太い点線でそれぞれ示されており、横軸は波
長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を示す。
【０２４３】
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂは、反射性を有する電極である第１の電極１１
０１と、透光性を有する電極である第２の電極１１０３との光学距離をマイクロキャビテ
ィ効果が得られるように調整されているため、それぞれ所望のスペクトルが増強され、色
純度が高い。
【０２４４】
図９に示すように、発光素子Ｒからは、６０７ｎｍ付近にピークを有する発光層１３１３
からの良好な赤色発光が得られている。また、発光素子Ｇからは、５３８ｎｍ付近にピー
クを有する発光層１２１３からの良好な緑色発光が得られている。また、発光素子Ｂから
は、４６３ｎｍ付近にピークを有する発光層１１１３からの良好な青色発光が得られてい
る。
【０２４５】
次に、発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂをそのまま用いて画素Ｒ、画素Ｇ、画素
Ｂを作製し、発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂにそれぞれカラーフィルタ層ＣＦ
（Ｒ）、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）を重ねて用いて画素
ＲＣＦ、画素ＧＣＦ、画素ＢＣＦを作製した。
【０２４６】
カラーフィルタ層ＣＦ（Ｒ）は材料としてＣＲ−７００１Ｗ（富士フイルム株式会社製）
、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）は材料としてＣＧ−７００１Ｗ（富士フイルム株式会社製
）、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）は材料としてＣＢ−７００１Ｗ（富士フイルム株式会社
製）をそれぞれ用い、ガラス基板上に塗布した後、２２０℃で１時間焼成して形成した。
なお、膜厚は１．３〜１．４μｍであった。なお、ガラス基板へのカラーフィルタ層の材
料の塗布は、スピンコート法を用いて行い、スピンコート法の回転数をカラーフィルタ層
ＣＦ（Ｒ）においては５００ｒｐｍ、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）においては５００ｒｐ
ｍ、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）においては１０００ｒｐｍとした。
【０２４７】
カラーフィルタ層ＣＦ（Ｒ）、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ
）の波長と透過率の関係を図１０に示す。図１０において、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｒ）
は菱形のドット、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）は四角形のドット、カラーフィルタ層ＣＦ
（Ｂ）は三角形のドットで示している。透過率の測定は、光源よりガラス基板を透過した
光を１００％としており、Ｕ−４０００型自記分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジ
ーズ製）で行った。
【０２４８】
輝度約１０００ｃｄ／ｍ２が得られる条件で、画素Ｒ、画素Ｇ、画素Ｂ、画素ＲＣＦ、画
素ＧＣＦ、及び画素ＢＣＦのそれぞれにおいて、電流効率、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電圧を測定した。
【０２４９】
画素Ｒにおいては、電流効率は２７ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．４０、
ｙ＝０．３１）、電圧は６．４Ｖであった。画素Ｇにおいては、電流効率は５５ｃｄ／Ａ
であり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３８、ｙ＝０．６０）、電圧は６．０Ｖであった。
画素Ｂにおいては、電流効率は８．２ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．１６
、ｙ＝０．１６）、電圧は７．６Ｖであった。
【０２５０】
画素ＲＣＦにおいては、電流効率は６．０ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．
６７、ｙ＝０．３２）、電圧は７．０Ｖであった。画素ＧＣＦにおいては、電流効率は３
３ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３１、ｙ＝０．６７）、電圧は６．２Ｖ
であった。画素ＢＣＦにおいては、電流効率は３．４ｃｄ／Ａであり、ＣＩＥ色度座標は
（ｘ＝０．１４、ｙ＝０．１０）、電圧は８．４Ｖであった。
【０２５１】
画素Ｒ、画素Ｇ、画素Ｂ、画素ＲＣＦ、画素ＧＣＦ、及び画素ＢＣＦの色度を図８の色度
座標に示す。図８において、画素Ｒは黒い菱形のドット、画素Ｇは黒い四角形のドット、
画素Ｂは黒い三角形のドット、画素ＲＣＦは白い菱形のドット、画素ＧＣＦは白い四角形
のドット、画素ＢＣＦは白い三角形のドット、実線はＮＴＳＣで定められたＮＴＳＣ比で
ある。
【０２５２】
図８で示すように、画素Ｂと画素ＢＣＦ、画素Ｇと画素ＧＣＦとは色度座標において、画
素Ｒと画素ＲＣＦよりずれが少なく、カラーフィルタ層を設けない画素Ｂ、画素Ｇであっ
ても色純度が高いことがわかる。
【０２５３】
次に、画素Ｒ、画素Ｇ、画素Ｂ、画素ＲＣＦ、画素ＧＣＦ、及び画素ＢＣＦをそれぞれ組
み合わせて、比較表示装置１、比較表示装置２、表示装置１、表示装置２を作製し、ＮＴ
ＳＣ比と白色の消費電力を算出した。比較表示装置１、比較表示装置２、表示装置１、及
び表示装置２の画素構成、ＮＴＳＣ比、消費電力を表２に示す。
【０２５４】
【表２】
0006475779.tif 000005
【０２５５】
比較表示装置１は赤色画素に画素ＲＣＦ、緑色画素に画素ＧＣＦ、青色画素に画素ＢＣＦ
を設け、全ての画素にカラーフィルタ層を設けた構成であり、消費電力が高い。また、比
較表示装置２は、赤色画素に画素Ｒ，緑色画素に画素Ｇ、青色画素に画素Ｂを設け、全て
の画素にカラーフィルタ層に設けない構成であり、ＮＴＳＣ比が低い。
【０２５６】
一方、本発明の一態様を適用した表示装置１は、赤色画素に画素ＲＣＦ、緑色画素に画素
ＧＣＦ、青色画素に画素Ｂを設け、赤色画素と緑色画素のみカラーフィルタ層を設けて色
純度を高めてＮＴＳＣ比を７６％とし、青色画素にはカラーフィルタ層を設けずに消費電
力を比較表示装置１に対して０．８０まで抑えている。同様に、本発明の一態様を適用し
た表示装置２は、赤色画素に画素ＲＣＦ、緑色画素に画素Ｇ、青色画素に画素Ｂを設け、
赤色画素のみカラーフィルタ層を設けて色純度を高めてＮＴＳＣ比を６０％とし、緑色画
素と青色画素にはカラーフィルタ層を設けずに消費電力を比較表示装置１に対して０．６
６まで抑えている。
【０２５７】
また、図１１に高透過率を有するカラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタ層ＣＦ
（Ｂ）の波長と透過率の関係を示す。図１１において、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）は太
線、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）は細線で示している。透過率の測定は、光源よりガラス
基板を透過した光を１００％としており、Ｕ−４０００型自記分光光度計（株式会社日立
ハイテクノロジーズ製）で行った。
【０２５８】
図１１に示すカラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）は、上記に示
したカラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）またはカラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）と同じ材料をそれぞ
れ用い、スピンコート法の回転数をカラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）においては１５００ｒｐ
ｍ以上、カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）においては２０００ｒｐｍ以上とすることで膜厚を
薄くし、透過率を高めたカラーフィルタ層である。
【０２５９】
図１１より、青色の波長領域において最大透過率が８０％以上であるカラーフィルタ層Ｃ
Ｆ（Ｂ）は、５７０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域における最大透過率が５％以上で
あった。また、緑色の波長領域において最大透過率が７５％以上であるカラーフィルタ層
ＣＦ（Ｇ）は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域において最大透過率が１０％以
上であった。
【０２６０】
本実施例の表示装置に用いられる発光素子Ｂは、図９に示すように、５７０ｎｍ以上にス
ペクトルをほとんど有しない。したがって、青色の波長領域における最大透過率が８０％
となるようカラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）の膜厚を薄くして、５７０ｎｍ以上７６０ｎｍ以
下の透過率が５％以上生じた場合にも、問題なく該カラーフィルタ層ＣＦ（Ｂ）を用いる
ことができる。
【０２６１】
同様に、本実施例の表示装置に用いられる発光素子Ｇは、図９に示すように、４５０ｎｍ
以下にスペクトルをほとんど有しない。したがって、緑色の波長領域における最大透過率
が７５％となるようカラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ）の膜厚を薄くして、３８０ｎｍ以上４５
０ｎｍ以下の透過率が１０％以上生じた場合にも、問題なく該カラーフィルタ層ＣＦ（Ｇ
）を用いることができる。
【０２６２】
以上示したように、本発明の一態様を適用した表示装置１及び表示装置２のように、少な
くとも赤色画素のみカラーフィルタ層を設け、青色画素及び緑色画素にはカラーフィルタ
層を設けない構成、あるいは透過率の高いカラーフィルタ層を用いる構成とすることによ
って、色純度が高く、低消費電力な表示装置を提供することができることが確認できた。
【実施例２】
【０２６３】
本実施例では、本発明の一態様のアクティブマトリクス型の表示装置を作製し、その特性
を測定した。本実施例では、本発明の一態様である、一部の画素において、カラーフィル
タ層を設けない表示装置（実施例パネル）と、全ての画素にカラーフィルタ層を設けた表
示装置（比較例パネル）を作製し、その特性を比較した。測定結果を図面及び表を用いて
説明する。
【０２６４】
まず、本実施例で作製した実施例パネル及び比較例パネルの構造について説明する。
【０２６５】
実施例パネルはスイッチング用のトランジスタや駆動トランジスタが設けられたシリコン
基板上に、表示エリアのサイズが対角３．９３ｉｎｃｈ（７９．９２ｍｍ×５９．９４ｍ
ｍ）、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素が、４５７．６ｐｐｉの精細度で横１４４０画素、縦１０８０
画素ずつとなるように作製した。
【０２６６】
実施例パネルに用いた画素は、実施例１に示した画素と同様の構成の画素である。具体的
には、赤（Ｒ）の画素として実施例１に示す画素ＲＣＦを、緑（Ｇ）の画素として実施例
１に示す画素ＧＣＦを、青（Ｂ）の画素として実施例１に示す画素Ｂと同様の構成の画素
を用いた。
【０２６７】
比較例パネルも、実施例パネルと同様のサイズ、精細度となるように作製した。
【０２６８】
比較例パネルに用いた画素は、実施例１に示した画素とは異なる構成の発光素子を適用し
た。ここで、比較例パネルに用いた発光素子の構成について説明する。
【０２６９】
比較例パネルに用いた比較発光素子は、実施例１に示す発光素子と比較して、電子輸送層
１１１４及び電子注入層１１１５の構造が異なっており、他の層に関しては同様の構成で
ある。したがって、ここでは、電子輸送層及び電子注入層の構造のみについて詳細を述べ
る。
【０２７０】
比較発光素子の電子輸送層１１１４には、ＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍ形成した。電子注入層
１１１５としては、ＢＰｈｅｎと、Ｃａとを、ＢＰｈｅｎ：Ｃａ＝１：０．０４（重量比
）となるように共蒸着した電子注入層１１１５ａと、ＣｕＰｃを膜厚２ｎｍ形成した電子
注入層１１１５ｂとの積層構造とした。
【０２７１】
表３に比較発光素子の素子構造を示す。
【０２７２】
【表３】
0006475779.tif 000006
【０２７３】
上記の構造の比較発光素子Ｒ、比較発光素子Ｇ、比較発光素子Ｂに、それぞれカラーフィ
ルタ層を設けた比較例画素ＲＣＦ、比較例画素ＧＣＦ、比較例画素ＢＣＦを用いて、比較
例パネルを形成した。なお、カラーフィルタ層としては、実施例１に示すカラーフィルタ
層と同様のものを用いた。
【０２７４】
上記の方法によって作製した実施例パネルと比較例パネルとの特性を測定した。なお、比
較例パネルに用いた発光素子は、実施例パネルに用いた発光素子と電子輸送層及び電子注
入層の構造が異なっているが、この違いによる発光素子の発光特性や電気特性の差は小さ
いため、比較例として用いて問題ない。
【０２７５】
図１２に、実施例パネル及び比較例パネルの色度座標について示す。図１２（Ａ）には、
比較例パネルを、図１２（Ｂ）には実施例パネルの色度座標を示す。図１２において、そ
れぞれの表示パネルが有する赤（Ｒ）の画素は菱形のドット、緑（Ｇ）の画素は四角形の
ドット、青（Ｂ）の画素は三角形のドット、表示パネルが出す白色（Ｗ）は丸のドットで
示した。実線はＮＴＳＣで定められたＮＴＳＣ比を示す。
【０２７６】
比較例パネルが示す白色の色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．３７）であり、実施例パ
ネルが示す白色の色度座標は（ｘ＝０．３１、ｙ＝０．３０）である。また、実施例パネ
ル及び比較例パネルのＮＴＳＣ比は、どちらも５９％である。したがって、実施例パネル
は、比較例パネルと比較して、青色の画素にカラーフィルタ層を設けない構成としても、
色純度が同程度の表示パネルを作製できることが分かった。
【０２７７】
表４に、実施例パネルと、比較例パネルの消費電力及びＮＴＳＣ比について示す。
【０２７８】
【表４】
0006475779.tif 000007
【０２７９】
表４に示す点灯率２０％換算の消費電力とは、点灯率が１００％とした消費電力（全消費
電力）の値から、スイッチング用トランジスタや駆動回路といったドライバー部が消費す
る電力を差し引いた電力（画素の消費電力）を元に、画素の点灯率が２０％となったとき
の画素の消費電力を求め、そこにドライバーの電力を加えた値である。
【０２８０】
実施例パネルは、青の画素にはカラーフィルタ層を設けない構成としているため、全消費
電力が、比較例パネルに対して０．６２に抑えられ、点灯率２０％換算の場合においても
、０．６７に抑えられている。
【０２８１】
また、実施例パネルは、反射性を有する電極と透光性を有する電極との間で発光層からの
光を共振させる構造をそれぞれ有する発光素子を含み、色純度を高めている。したがって
、一部の画素（本実施例においては青色の画素）のカラーフィルタ層を設けなくとも、全
ての画素にカラーフィルタ層を設けた比較例パネルと同様のＮＴＳＣ比を示す。
【０２８２】
以上の結果から、本実施例で作製した実施例パネルは、色再現性を保ちつつ、消費電力を
低減することができた。
【０２８３】
（参考例）
本参考例では、実施例の発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂで用いた材料について
説明する。
【０２８４】
＜１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの合成例＞
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂの材料に用いた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）を合成する例
を示す。
【０２８５】
［ステップ１：３−メチルフェニル−３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル
）フェニルアミン（略称：ｍＭｅｍＦＬＰＡ）の合成法］
【０２８６】
９−（３−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン３．２ｇ（８．１ｍｍｏｌ）、ナ
トリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド２．３ｇ（２４．１ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラス
コに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン４０．０ｍＬ、ｍ−トルイ
ジン０．９ｍＬ（８．３ｍｍｏｌ）、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキ
サン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン
）パラジウム（０）４４．５ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を８０℃にして
２．０時間攪拌した。攪拌後、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５
４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８
５５）、アルミナを通して吸引濾過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮し得た固体を、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝１：１）により
精製し、トルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶し、目的の白色固体２．８ｇを、収率８
２％で得た。上記ステップ１の合成スキームを下記（Ｊ−１）に示す。
【０２８７】
【化３】
0006475779.tif 000008
【０２８８】
［ステップ２：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）の合成法］
【０２８９】
１，６−ジブロモピレン０．６ｇ（１．７ｍｍｏｌ）、３−メチルフェニル−３−（９−
フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニルアミン１．４ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、
ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド０．５ｇ（５．１ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラス
コに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン２１．０ｍＬ、トリ（ｔｅ
ｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を６０
℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３４．９ｍｇ（０．１ｍｍｏ
ｌ）を加え、この混合物を８０℃にして３．０時間攪拌した。攪拌後、トルエンを４００
ｍＬ加えて加熱し、熱いまま、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５
４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８
５５）、アルミナを通して吸引濾過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮し得た固体を、
シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝３：２）により
精製し、黄色固体を得た。得られた黄色固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶し
、目的の黄色固体を１．２ｇ、収率６７％で得た。
【０２９０】
得られた黄色固体１．０ｇ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２．２Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３１
７℃で黄色固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体１．０ｇを、収率９３％で得
た。上記ステップ２の合成スキームを下記（Ｊ−２）に示す。
【０２９１】
【化４】
0006475779.tif 000009
【０２９２】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である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）であるこ
とを確認した。
【０２９３】
得られた化合物の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００
ＭＨｚ）：δ＝２．２１（ｓ，６Ｈ）、６．６７（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ）、６．７
４（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ）、７．１７−７．２３（ｍ，３４Ｈ）、７．６２（ｄ，
Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ）、７．７４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．８６（ｄ，Ｊ＝
９．０Ｈｚ，２Ｈ）、８．０４（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，４Ｈ）
【０２９４】
＜２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成例＞
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂの材料に用いた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）を合成する例を示す。
【０２９５】
［２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成］
２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
【０２９６】
【化５】
0006475779.tif 000010
【０２９７】
２Ｌ三口フラスコに２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン５．３ｇ（２０ｍｍｏｌ
）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボロン酸６．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）
、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）４６０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ
）、トルエン３００ｍＬ、エタノール２０ｍＬ、２Ｍの炭酸カリウム水溶液２０ｍＬを加
えた。この混合物を、減圧下で攪拌することで脱気し、フラスコ内を窒素置換した。この
混合物を窒素気流下、１００℃で７．５時間攪拌した。室温まで冷ました後、得られた混
合物を濾過して白色の濾物を得た。得られた濾物を水、エタノールの順で洗浄した後、乾
燥させた。得られた固体を約６００ｍＬの熱トルエンに溶かし、セライト（和光純薬工業
株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社
、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引濾過し、無色透明の濾液を得た。得
られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。クロマトグラフ
ィーは、熱トルエンを展開溶媒に用いて行った。ここで得られた固体にアセトンとエタノ
ールを加えて超音波を照射した後、生じた懸濁物を濾取して乾燥させたところ、目的物の
白色粉末を収量７．８５ｇ、収率８０％で得た。
【０２９８】
上記目的物は、熱トルエンには比較的可溶であったが、冷めると析出しやすい材料であっ
た。また、アセトン、エタノールなど他の有機溶剤には難溶であった。そのため、この溶
解性の差を利用して、上記の様に、簡便な方法で収率よく合成することができた。具体的
には、反応終了後、室温に戻して析出させた固体を濾取することで、大部分の不純物を簡
便に除くことができた。また、熱トルエンを展開溶媒とした、カラムクロマトグラフィー
により、析出しやすい目的物も簡便に精製することができた。
【０２９９】
得られた白色粉末４．０ｇ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
は、圧力５．０Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、白色粉末を３００℃で加熱
して行った。昇華精製後、目的物の白色粉末を３．５ｇ、収率８８％で得た。
【０３００】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である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：２ｍＤＢＴＰＤ
Ｂｑ−ＩＩ）であることを確認した。
【０３０１】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００Ｍ
Ｈｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４５−７．５２（ｍ，２Ｈ），７．５９−７．６５（ｍ，２
Ｈ），７．７１−７．９１（ｍ，７Ｈ），８．２０−８．２５（ｍ，２Ｈ），８．４１（
ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），８．６５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），８．７７−８．
７８（ｍ，１Ｈ），９．２３（ｄｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），９．４２（
ｄｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），９．４８（ｓ，１Ｈ）。
【０３０２】
＜Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の合成例＞
発光素子Ｒ、発光素子Ｇ、及び発光素子Ｂの材料に用いた（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））を合成する例を示す。
【０３０３】
［ステップ１；４−メチル−６−フェニルピリミジン（略称：Ｈｍｐｐｍ）の合成］
まず、４−クロロ−６−メチルピリミジン４．９０ｇとフェニルボロン酸４．８０ｇ、炭
酸ナトリウム４．０３ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリ
ド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．１６ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル１０ｍ
Ｌを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマ
イクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここでさら
にフェニルボロン酸２．２８ｇ、炭酸ナトリウム２．０２ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２
０．０８２ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル１０ｍＬをフラスコに入れ、再度マイクロ波（
２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を
加え、ジクロロメタンにて抽出した。得られた抽出液を飽和炭酸ナトリウム水溶液、水、
次いで飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液を濾過し
た。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝９：
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
リミジン誘導体Ｈｍｐｐｍを得た（橙色油状物、収率４６％）。なお、マイクロ波の照射
はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製  Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。以下にステップ１の
合成スキーム（ｂ−１）を示す。
【０３０４】
【化６】
0006475779.tif 000011
【０３０５】
［ステップ２；ジ−μ−クロロ−ビス［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）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１で得たＨｍｐｐｍ１
．５１ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）１．２６ｇを、還流管を付けた
ナスフラスコに入れ、ナスフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４
５ＧＨｚ  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
エタノールで洗浄し、濾過することにより複核錯体［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た
（暗緑色粉末、収率７７％）。以下にステップ２の合成スキーム（ｂ−２）を示す。
【０３０６】
【化７】
0006475779.tif 000012
【０３０７】
［ステップ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））の合成］
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｍｐ
ｐｍ）２Ｃｌ］２１．８４ｇ、アセチルアセトン０．４８ｇ、炭酸ナトリウム１．７３ｇ
を、還流管を付けたナスフラスコに入れ、ナス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、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に溶解して濾過し、不溶物を除去した。得られた濾液を
水、次いで飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液を濾
過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝
４：１（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た。そ
の後、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶化することにより、目的物を黄色
粉末として得た（収率４４％）。以下にステップ３の合成スキーム（ｂ−３）を示す。
【０３０８】
【化８】
0006475779.tif 000013
【０３０９】
上記ステップ３で得られた黄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。この結果から、この化合物が目的物である（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））が得られたことがわかった。
【０３１０】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．７８（ｓ，６Ｈ），２．８１（ｓ，６Ｈ），５．
２４（ｓ，１Ｈ），６．３７（ｄ，２Ｈ），６．７７（ｔ，２Ｈ），６．８５（ｔ，２Ｈ
），７．６１−７．６３（ｍ，４Ｈ），８．９７（ｓ，２Ｈ）．
【符号の説明】
【０３１１】
１０    表示パネル
２０    シャッターパネル
３０    制御部
１００    基板
１０２    電極
１０２ａ    電極
１０２ｂ    電極
１０２ｃ    電極
１０４    導電層
１０４ａ    導電層
１０４ｂ    導電層
１０４ｃ    導電層
１０６    ＥＬ層
１０８    電荷発生層
１０８ａ    電荷発生層
１０８ｂ    電荷発生層
１１０    ＥＬ層
１１２    電極
１１２ａ    電極
１１２ｂ    電極
１１２ｃ    電極
１１４    ＥＬ層
１１６    ＥＬ層
１１８    ＥＬ層
１２０    ＥＬ層
１２０ａ    発光層
１２０ｂ    発光層
１２０ｃ    発光層
１２６    絶縁層
１２８    対向基板
１３０    画素
１３０ａ    画素
１３０ｂ    画素
１３０ｃ    画素
１３２ａ    発光素子
１３２ｂ    発光素子
１３２ｃ    発光素子
１３４ａ    カラーフィルタ層
１３４ｂ    カラーフィルタ層
１３４ｃ    カラーフィルタ層
２０６    液晶素子
２０７    トランジスタ
２０８    容量素子
２３０ａ    画素
２３０ｂ    画素
４０１    ソース側駆動回路
４０２    画素部
４０３    ゲート側駆動回路
４０４    封止基板
４０５    シール材
４０７    空間
４０８    配線
４１０    素子基板
４１１    絶縁膜
４１２ａ    トランジスタ
４１２ｂ    トランジスタ
４１２ｃ    トランジスタ
４１３ａ    電極
４１３ｂ    電極
４１３ｃ    電極
４１４    絶縁物
４１５ａ    導電層
４１５ｂ    導電層
４１５ｃ    導電層
４１７    電極
４１８    発光素子
４１８ａ    発光素子
４１８ｂ    発光素子
４１８ｃ    発光素子
４１９    絶縁膜
４２０ａ    画素
４２０ｂ    画素
４２０ｃ    画素
４２３    ｎチャネル型トランジスタ
４２４    ｐチャネル型トランジスタ
４３１    ＥＬ層
４３２    電荷発生層
４３３    ＥＬ層
４３４ｃ    カラーフィルタ層
１１００    基板
１１０１    電極
１１０２    電荷発生層
１１０３    電極
１１０４    導電層
１１０５    導電層
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３    発光層
１１１４    電子輸送層
１１１４ａ    電子輸送層
１１１４ｂ    電子輸送層
１１１５    電子注入層
１１１５ａ    電子注入層
１１１５ｂ    電子注入層
１２１２    正孔輸送層
１２１３    発光層
１２１４ａ    電子輸送層
１２１４ｂ    電子輸送層
１２１５    電子注入層
１３１３    発光層
５００１    筐体
５００２    筐体
５００３    表示部
５００４    表示部
５００５    マイクロホン
５００６    スピーカー
５００７    操作キー
５００８    スタイラス
５２０１    筐体
５２０２    表示部
５２０３    キーボード
５２０４    ポインティングデバイス
５４０１    筐体
５４０２    表示部
５４０３    操作キー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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