(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、
前記発光素子は、
前記発光層と、
前記発光層に接する電子輸送層と、を有し、
前記発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、
前記ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、
前記イリジウム錯体は、
イリジウム金属と、
前記イリジウム金属に配位する配位子と、
前記配位子に結合する置換基と、を有し、
前記置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、
前記配位子は、含窒素五員複素環骨格を有し、
前記電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位と、
の差が０．３ｅＶ以内である、発光素子。
【請求項２】
一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、
前記発光素子は、
前記発光層と、
前記発光層に接する電子輸送層と、を有し、
前記発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、
前記ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、
前記イリジウム錯体は、
イリジウム金属と、
前記イリジウム金属に配位する配位子と、
前記配位子に結合する置換基と、を有し、
前記置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、
前記配位子は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有し、
前記電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位と、
の差が０．３ｅＶ以内である、発光素子。
【請求項３】
一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、
前記発光素子は、
前記発光層と、
前記発光層に接する電子輸送層と、を有し、
前記発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、
前記ホスト材料および電子輸送性材料は、いずれもピリジン骨格またはピリミジン骨格を有し、
前記ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、
前記イリジウム錯体は、
イリジウム金属と、
前記イリジウム金属に配位する配位子と、
前記配位子に結合する置換基と、を有し、
前記置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基である、発光素子。
【請求項４】
請求項１または請求項３において、
前記置換基は、前記含窒素五員複素環骨格の環内窒素原子と結合する、発光素子。
【請求項５】
請求項２において、
前記置換基は、前記イミダゾール骨格または前記トリアゾール骨格の環内窒素原子と結合する、発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記置換基は、アダマンチル基を有する、発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記イリジウム錯体は、トリス型構造を有する、発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記発光層からの発光は、
青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有する、発光素子。
【請求項９】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ１）で表される発光素子。
【化１】
0006595752.tif 000025
（式中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に炭素または窒素を表し、炭素である場合は、置換基を有していても良い。）
【請求項１０】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ２）で表される発光素子。
【化２】
0006595752.tif 000026
（式中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。）
【請求項１１】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ３）で表される発光素子。
【化３】
0006595752.tif 000027
（式中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。）
【請求項１２】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ４）で表される発光素子。
【化４】
0006595752.tif 000028
（式中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ６は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。）
【請求項１３】
請求項９乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記トリシクロアルキル基は、下記構造式（Ｚ１）または（Ｚ２）で表される発光素子。
【化５】
0006595752.tif 000029
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子と、
カラーフィルタと、
を有する発光装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子、あるいは請求項１４に記載の発光装置と、
筐体またはタッチセンサ機能と、
を有する電子機器。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子、あるいは請求項１４に記載の発光装置と、
筐体と、
を有する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる発光層を一対の電極間に有する発光素子に関する。とくに、発光層にイリジウム錯体を有する発光素子に関する。また、上記発光素子を有する発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
一対の電極間に発光物質である有機化合物を有する発光素子（有機ＥＬ素子ともいう）は、薄型軽量・高速応答・低電圧駆動などの特性から、次世代のフラットパネルディスプレイとして注目されている。また、有機ＥＬ素子を用いたディスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。
【０００４】
有機ＥＬ素子に用いる有機化合物としては、様々な材料が研究・開発されている。例えば、発光物質である有機化合物としては、イリジウム（Ｉｒ）を中心金属とするイリジウム錯体が注目されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、緑色より短波長な燐光を呈することが可能なイリジウム錯体として、含窒素五員複素環骨格を有する配位子が配位した、トリス型のイリジウム錯体が開示されている。当該イリジウム錯体は、配位子が２個乃至４個の窒素と炭素からなる含窒素五員複素環骨格を有し、当該含窒素五員複素環骨格中において、両隣に窒素が位置する炭素にアリール基が結合しており、当該炭素の両隣に位置する２つの窒素のうち、一方の窒素に、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基が結合している構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１４７４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において報告されているように、イリジウム錯体を用いたゲスト材料の開発が活発に行われている。しかし、発光素子としてみた場合、発光効率、信頼性、発光特性、合成効率、またはコストといった面で改善の余地が残されており、より優れた発光素子の開発が望まれている。
【０００８】
上記問題に鑑み、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、発光層にイリジウム錯体を有する発光素子を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様では、発光層にイリジウム錯体を有し、発光効率の高い発光素子を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様では、発光層にイリジウム錯体を有し、青色の波長帯域にスペクトルピークを有する発光素子を提供することを目的の一とする。または、青色の波長帯域にスペクトルピークを有し、且つ高い発光効率を有する発光素子を提供することを目的の一とする。
【０００９】
または、本発明の他の一態様では、上記発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することを目的の一とする。
【００１０】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光層は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、含窒素五員複素環骨格を有する。
【００１２】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光層は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有する。
【００１３】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光素子は、発光層と、発光層に接する電子輸送層と、を有し、発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、含窒素五員複素環骨格を有し、電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＬＵＭＯ準位と、の差が０．３ｅＶ以内である。
【００１４】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光素子は、発光層と、発光層に接する電子輸送層と、を有し、発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有し、電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＬＵＭＯ準位と、の差が０．３ｅＶ以内である。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光素子は、発光層と、発光層に接する電子輸送層と、を有し、発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、ホスト材料および電子輸送性材料は、いずれもピリジン骨格またはピリミジン骨格を有し、ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基である。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に発光層を有する発光素子であって、発光素子は、発光層と、発光層に接する電子輸送層と、を有し、発光層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、電子輸送層は、電子輸送性材料を有し、ホスト材料および電子輸送性材料は、いずれもピリジン骨格またはピリミジン骨格を有し、ゲスト材料は、イリジウム錯体を有し、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有する。
【００１７】
上記態様において、置換基は、含窒素五員複素環骨格の環内窒素原子と結合すると好ましい。また、上記態様において、置換基は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格の環内窒素原子と結合すると好ましい。また、上記態様において、置換基は、アダマンチル基を有すると好ましい。
【００１８】
また、上記態様において、イリジウム錯体は、トリス型構造を有すると好ましい。
【００１９】
また、上記態様において、発光層からの発光は、青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有すると好ましい。
【００２０】
また、上記態様において、イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ１）で表されると好ましい。
【００２１】
【化１】
0006595752.tif 000002
【００２２】
一般式（Ｇ１）中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に炭素または窒素を表し、炭素である場合は、置換基を有していても良い。
【００２３】
また、上記態様において、イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ２）で表されると好ましい。
【００２４】
【化２】
0006595752.tif 000003
【００２５】
一般式（Ｇ２）中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００２６】
また、上記態様において、イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ３）で表されると好ましい。
【００２７】
【化３】
0006595752.tif 000004
【００２８】
一般式（Ｇ３）中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００２９】
また、上記態様において、イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ４）で表されると好ましい。
【００３０】
【化４】
0006595752.tif 000005
【００３１】
一般式（Ｇ４）中、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ６は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００３２】
また、上記態様において、トリシクロアルキル基は、下記構造式（Ｚ１）または（Ｚ２）で表されると好ましい。
【００３３】
【化５】
0006595752.tif 000006
【００３４】
また、本発明の他の一態様は、上記態様の発光素子と、カラーフィルタとを有する発光装置である。また、本発明の他の一態様は、上記態様の発光素子あるいは上記発光装置と、筐体またはタッチセンサ機能とを有する電子機器である。また、本発明の他の一態様は、上記態様の発光素子あるいは上記態様の発光装置と、筐体とを有する照明装置である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光層にイリジウム錯体を有する発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光層にイリジウム錯体を有し、発光効率の高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光層にイリジウム錯体を有し、青色の波長帯域にスペクトルピークを有する発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、青色の波長帯域にスペクトルピークを有し、且つ高い発光効率を有する発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、上記発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することができる。
【００３６】
なお、本発明の一態様はこれらの効果に限定されるものではない。例えば、本発明の一態様は、場合によっては、または、状況に応じて、これらの効果以外の効果を有する場合もある。または、例えば、本発明の一態様は、場合によっては、または、状況に応じて、これらの効果を有さない場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】発光素子を説明する断面模式図。
【図２】ゲスト材料のスピン密度分布を説明する図。
【図３】発光素子を説明する断面模式図。
【図４】表示装置を説明するブロック図及び回路図。
【図５】表示装置の画素回路を説明する回路図。
【図６】表示装置の画素回路を説明する回路図。
【図７】タッチパネルの一例を示す斜視図。
【図８】表示パネル及びタッチセンサの一例を示す断面図。
【図９】タッチパネルの一例を示す断面図。
【図１０】タッチセンサのブロック図及びタイミングチャート図。
【図１１】タッチセンサの回路図。
【図１２】表示モジュールを説明する斜視図。
【図１３】電子機器を説明する図。
【図１４】発光装置を説明する斜視図及び断面図。
【図１５】発光装置を説明する断面図。
【図１６】照明装置及び電子機器を説明する図。
【図１７】実施例における発光素子を説明する断面模式図。
【図１８】実施例における発光素子の輝度−電流密度特性、及び発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図１９】実施例における発光素子の外部量子効率−輝度特性、及び発光素子の発光スペクトルを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明の一態様は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明の一態様は以下に示す実施の形態または実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３９】
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明の一態様は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【００４０】
また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示すものではない。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
【００４１】
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
【００４２】
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００４３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について図１を用いて説明する。
【００４４】
＜１．発光素子の構成＞
図１に、本発明の一態様の発光素子を説明する断面図を示す。図１に示す発光素子は、一対の電極間に発光層を有し、当該発光層にイリジウム錯体を有する発光素子である。
【００４５】
より具体的には、図１に示す発光素子１００は、一対の電極（下部電極１０４と上部電極１１４）の間にＥＬ層１０８を有する。また、ＥＬ層１０８は、発光層１１０を有する。また、ＥＬ層１０８は、発光層１１０の他に、正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、電子輸送層１３３、及び電子注入層１３４を有する。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、下部電極１０４を陽極として用い、上部電極１１４を陰極として用いる。また、下部電極１０４は、基板１０２上に形成される。また、発光層１１０には、発光物質として、イリジウム錯体が含まれる。
【００４７】
発光素子１００に対して電圧を印加することにより、下部電極１０４側から注入された正孔と、上部電極１１４側から注入された電子とが、発光層１１０において再結合し、発光層１１０に含まれる発光物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光物質が基底状態に戻る際に発光する。
【００４８】
具体的には、図１（Ｂ）に示すように、発光層１１０は、ホスト材料１２１と、ゲスト材料１２２とを有する。なお、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す発光層１１０の内部を模式的に表した断面図である。
【００４９】
ホスト材料１２１は、発光層１１０において、重量比で最も多く存在する。また、ゲスト材料１２２は、ホスト材料１２１中に分散される。また、ゲスト材料１２２は、発光物質として、イリジウム錯体を有する。なお、ホスト材料１２１としては、ゲスト材料１２２よりも三重項励起エネルギー準位の大きい物質を用いればよい。
【００５０】
また、イリジウム錯体は、イリジウム金属と、当該イリジウム金属に配位する配位子と、当該配位子に結合する置換基とを有する。また、置換基は、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子は、含窒素五員複素環骨格を有する。なお、当該含窒素五員複素環骨格としては、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格が化学的安定性及び物理的安定性が高いため好ましい。特にトリアゾール骨格は発光効率が高くなるため、より好ましい。
【００５１】
上述のイリジウム錯体を発光層１１０に用いることで、短波長側、すなわち青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有する燐光発光を得ることが可能となる。燐光発光は、一重項励起準位よりもエネルギー的に低い位置にある三重項準位からの発光である。そのため、青色の波長帯域に発光スペクトルピークを得るためには、広いエネルギーギャップが必要となる。
【００５２】
イリジウム錯体としては、代表的には、イリジウム金属に同じ配位子が２つ配位したビス型の錯体と、イリジウム金属に同じ配位子が３つ配位したトリス型の錯体と、が挙げられる。トリス型の錯体の方が、ビス型の錯体よりも構造が安定であるため信頼性が高くなる場合がある。一方でトリス型の錯体は、イリジウム金属に同じ配位子を３つ配位させる必要があるため、配位子の構造によっては、合成するのが困難な場合がある。特に、含窒素五員複素環骨格を配位子とするイリジウム錯体の場合、トリス型の錯体を合成する過程において、配位子の構造によっては、当該配位子が分解してしまい、目的の錯体が非常に得にくい場合がある。
【００５３】
しかしながら、本発明の一態様においては、イリジウム錯体の配位子である、窒素五員複素環骨格に質量数が大きい置換基を有する。具体的には、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基を置換基として有することで、例えば、置換基がメチル基やフェニル基の場合と比較し、合成時に配位子が分解するのを抑制することができる。また、質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基としては、アダマンチル基を用いると、構造が剛直なため好ましい。
【００５４】
例えば、図１（Ａ）（Ｂ）に示す、発光層１１０のゲスト材料１２２としては、下記一般式（Ｇ１）で表されるイリジウム錯体を用いることができる。
【００５５】
【化６】
0006595752.tif 000007
【００５６】
一般式（Ｇ１）中において、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に炭素または窒素を表し、炭素である場合は、置換基を有していても良い。
【００５７】
または、図１（Ａ）（Ｂ）に示す、発光層１１０のゲスト材料１２２としては、下記一般式（Ｇ２）で表されるイリジウム錯体を用いることができる。
【００５８】
【化７】
0006595752.tif 000008
【００５９】
一般式（Ｇ２）中において、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００６０】
または、図１（Ａ）（Ｂ）に示す、発光層１１０のゲスト材料１２２としては、下記一般式（Ｇ３）で表されるイリジウム錯体を用いることができる。
【００６１】
【化８】
0006595752.tif 000009
【００６２】
一般式（Ｇ３）中において、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ５は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００６３】
または、図１（Ａ）（Ｂ）に示す、発光層１１０のゲスト材料１２２としては、下記一般式（Ｇ４）で表されるイリジウム錯体を用いることができる。
【００６４】
【化９】
0006595752.tif 000010
【００６５】
一般式（Ｇ４）中において、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、あるいは置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ６は、水素または炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００６６】
また、一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）中の、Ｚは、下記構造式（Ｚ１）または（Ｚ２）で表される構造を有すると好ましい。
【００６７】
【化１０】
0006595752.tif 000011
【００６８】
＜２．一般式（Ｇ１）で表されるイリジウム錯体の合成方法＞
次に、本発明の一態様の発光素子１００の発光層１１０のゲスト材料１２２に用いることのできるイリジウム錯体の合成方法について、以下説明する。
【００６９】
一般式（Ｇ１）で表されるイリジウム錯体は、下記合成スキーム（ａ）により合成することができる。すなわち、一般式（Ｇ０）で表される含窒素五員環誘導体と、ハロゲンとイリジウムとを含む化合物（塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、ヘキサクロロイリジウム酸アンモニウム等）、あるいはイリジウムを含む有機金属錯体とを混合した後、加熱することにより、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体を得ることができる。また、この加熱プロセスは、一般式（Ｇ０）で表される含窒素五員環誘導体と、ハロゲンとイリジウムとを含む化合物またはイリジウムを含む有機金属錯体とをアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、フェノール等）に溶解した後に行ってもよく、適当な塩基を添加してもよい。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００７０】
【化１１】
0006595752.tif 000012
【００７１】
上記合成スキーム（ａ）において、Ｚは、架橋構造を有する炭素数９または１０のトリシクロアルキル基を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、またはフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に炭素または窒素を表し、炭素である場合は、置換基を有していても良い。
【００７２】
以上のように、一般式（Ｇ１）で表されるイリジウム錯体を合成することができる。
【００７３】
＜３．イリジウム錯体の具体例＞
上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表されるイリジウム錯体の具体的としては、構造式（１００）乃至（１４４）、または構造式（２００）乃至（２１６）で表されるイリジウム錯体が挙げられる。ただし、本発明の一態様の発光素子に用いることができるイリジウム錯体としては、これらに限定されない。
【００７４】
【化１２】
0006595752.tif 000013
【００７５】
【化１３】
0006595752.tif 000014
【００７６】
【化１４】
0006595752.tif 000015
【００７７】
【化１５】
0006595752.tif 000016
【００７８】
【化１６】
0006595752.tif 000017
【００７９】
【化１７】
0006595752.tif 000018
【００８０】
なお、上記構造式（１００）乃至（１４４）、または構造式（２００）乃至（２１６）で表されるイリジウム錯体には、配位子の種類によっては立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様である発光素子には、これらの異性体も全て含まれる。また、構造式（１００）乃至（１４４）、または構造式（２００）乃至（２１６）で表されるイリジウム錯体は、青色の燐光発光が得られる物質である。
【００８１】
＜４．ゲスト材料のスピン密度分布について＞
次に、本発明の一態様であるゲスト材料１２２であるイリジウム錯体のスピン密度分布について、量子化学計算を用いて計算した。計算に用いたイリジウム錯体は、トリス｛２−［４−（１−アダマンチル）−３−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−５−イル−κＮ］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３）、及びトリス｛２−［４−（２−アダマンチル）−３−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−５−イル−κＮ］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）である。また、比較として、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）についても計算を行った。計算に用いたイリジウム錯体の構造および略称を以下に示す。
【００８２】
【化１８】
0006595752.tif 000019
【００８３】
量子化学計算の方法に関しては、以下の通りである。まず、イリジウム錯体の一重項基底状態（Ｓ０）および三重項励起状態（Ｔ１）における最安定構造を、密度汎関数法（ＤＦＴ）を用いて計算した。なお、量子科学計算プログラムとしては、Ｇａｕｓｓｉａｎ０９を使用した。基底関数としては、６−３１１Ｇ（ｄ，ｐ）［Ｈ，Ｃ，Ｎ］、Ｌａｎｌ２ｄｚ［Ｉｒ］を用い、汎関数はＢ３ＰＷ９１を用いた。計算は、ハイパフォーマンスコンピュータ（ＳＧＩ社製、Ａｌｔｉｘ  ＩＣＥ８４００ＥＸ）を用いて行った。なお、ＤＦＴの全エネルギーは、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。ＤＦＴでは、電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数（関数の関数の意）で交換相関相互作用を近似しているため、計算は高精度である。
【００８４】
表１に、一重項基底状態と三重項励起状態における最安定構造のエネルギー差から、見積もった三重項励起エネルギー準位を示す。また、一重項基底状態の最安定構造の結果から算出した、最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ、略称：ＨＯＭＯ）と、最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ、略称：ＬＵＭＯ）の分子軌道におけるエネルギー準位を示す。
【００８５】
【表１】
0006595752.tif 000020
【００８６】
表１のように、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３の三重項励起エネルギー準位は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３と同程度であり、青色の発光を呈することができる。
【００８７】
また、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に三重項励起状態の最安定構造におけるスピン密度分布を示す。図２（Ａ）に示すＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及び図２（Ｂ）に示すＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３におけるスピン密度分布は、主にＩｒ金属、金属がメタル化する炭素原子を有するフェニル基、及び金属が配位する窒素原子を有する五員環に分布していることがわかる。一方、図２（Ｃ）に示すＩｒ（Ｍｐｔｚ）３におけるスピン密度分布は、Ｉｒ金属、金属がメタル化する炭素原子を有するフェニル基、及び金属が配位する窒素原子を有する五員環に加えて、該五員環と結合している他のフェニル基にも分布していることがわかる。つまり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３のスピン密度分布は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３より広がりが小さいことが分かる。したがって、該三重項励起状態から呈される発光における、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３の発光スペクトルの半値幅は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３の発光スペクトルの半値幅より小さいと予想される。すなわち、図２（Ａ）（Ｂ）に示す、アダマンチル基を有するゲスト材料１２２は、色純度の良好な青色発光を呈することができる。
【００８８】
なお、表１の計算結果より、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３よりＬＵＭＯ準位が大きい結果となっている。そのため、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ１）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３を発光層１１０のゲスト材料１２２として用いる場合、発光層１１０に用いるホスト材料１２１のＬＵＭＯ準位は大きい方が好ましい。具体的には、ホスト材料１２１のＬＵＭＯ準位としては、−３．０ｅＶ以上が好ましい。また、陰極より注入される電子キャリアが、電子輸送層１３３によって輸送され、円滑に発光層へ注入されるためには、電子輸送層１３３が有する電子輸送材料のＬＵＭＯ準位と、発光層１１０のホスト材料１２１のＬＵＭＯ準位と、のエネルギー差が０．３ｅＶ以内であることが好ましい。また、発光層１１０のホスト材料１２１にＬＵＭＯ準位の大きい材料を用いることで、ゲスト材料１２２とホスト材料１２１とにおける励起錯体の形成を抑制することができる。
【００８９】
以上のように、本発明の一態様の発光素子１００においては、発光層１１０のゲスト材料１２２として、発光物質であるイリジウム錯体を有する。当該イリジウム錯体は、イリジウム金属と、イリジウム金属に配位する配位子と、配位子に結合する置換基と、を有し、置換基の質量数が９０以上２００未満の架橋環式炭化水素基であり、配位子が含窒素五員複素環骨格を有する構造であるため、色純度の良好な青色発光を呈することができる。
【００９０】
次に、図１に示す発光素子１００について、より詳細に説明する。
【００９１】
＜基板＞
基板１０２は、発光素子１００の支持体として用いられる。基板１０２としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、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からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル等からなる）、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。
【００９２】
なお、発光素子１００の作製工程において支持体として機能するものであれば、上記以外のものでもよい。例えば、様々な基板を用いて発光素子１００を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。
【００９３】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子１００を形成してもよい。または、基板と発光素子１００との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子１００の一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子１００を転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【００９４】
つまり、ある基板を用いて発光素子１００を形成し、その後、別の基板に発光素子１００を転置し、別の基板上に発光素子１００を配置してもよい。発光素子１００が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子１００、耐熱性の高い発光素子１００、軽量化された発光素子１００、または薄型化された発光素子１００とすることができる。
【００９５】
＜一対の電極＞
下部電極１０４及び上部電極１１４には、金属、合金、及び電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、シリコンまたは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＳＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  ＳｉＯ２  Ｄｏｐｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他、グラフェン等を用いることができる。なお、下部電極１０４および上部電極１１４は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
【００９６】
また、下部電極１０４及び上部電極１１４は、ＥＬ層１０８からの発光を外部に取り出せるように、いずれか一方または両方が透光性を有する。
【００９７】
＜発光層＞
発光層１１０は、少なくともホスト材料１２１と、ゲスト材料１２２と、を有する。ゲスト材料１２２は、発光物質として機能し、先に記載のイリジウム錯体を有する。ホスト材料１２１は、電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成される。なお、図１に示す発光素子１００においては、発光層１１０を単層構造としたが、これに限定されず、２層以上の積層構造としてもよい。
【００９８】
また、発光層１１０に用いる電子輸送性材料としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好ましい。当該電子輸送性材料としては、π電子不足型複素芳香族や金属錯体などを用いることができる。具体的には、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、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）、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）、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）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、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）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス〔３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル〕ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３，５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ピリジン骨格またはピリミジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、且つＬＵＭＯ準位が高いため好ましい。
【００９９】
また、発光層１１０に用いる正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物や芳香族アミン化合物が好ましい。当該正孔輸送性材料としては、当該正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族又は芳香族アミンなどを好適に用いることができる。具体的には、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、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）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、９−フェニル−９Ｈ−３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）カルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛��−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
【０１００】
また、発光層１１０に用いる正孔輸送性材料として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【０１０１】
また、発光層１１０に用いる、上述の電子輸送性材料、及び正孔輸送性材料としては、励起錯体（Ｅｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する組み合わせとしてもよい。例えば、発光層１１０に用いる、電子輸送性材料が電子を受け取り、正孔輸送性材料が正孔を受け取る。この時、電子輸送性材料と正孔輸送性材料とが近接することで、速やかに励起錯体を形成する。したがって、発光層１１０における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、電子輸送性材料及び正孔輸送性材料の双方よりもバンドギャップが小さくなるため、発光素子１００の駆動電圧を下げることが可能となる。
【０１０２】
また、上記励起錯体から、本発明の一態様のイリジウム錯体へのエネルギー授受があると好ましい。具体的には、励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位（ＳＥ）と、励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位（ＴＥ）との双方のエネルギーを、イリジウム錯体の三重項励起状態の最も低い準位へ移動させることで発光させると、高い発光効率を得られるため好適である。
【０１０３】
＜正孔注入層、正孔輸送層＞
正孔注入層１３１は、正孔輸送性の高い正孔輸送層１３２を介して第１の発光層１１０及び第２の発光層１１２に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔が発生し、正孔輸送層１３２を介して第１の発光層１１０及び第２の発光層１１２に正孔が注入される。なお、正孔輸送層１３２は、正孔輸送性材料を用いて形成される。
【０１０４】
正孔注入層１３１及び正孔輸送層１３２に用いる正孔輸送性材料としては、先に示す発光層１１０に用いることのできる、正孔輸送性材料と同様の材料を用いればよい。
【０１０５】
また、正孔注入層１３１に用いるアクセプター性物質としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【０１０６】
＜電子輸送層＞
電子輸送層１３３としては、先に示す発光層１１０に用いることのできる、電子輸送性材料と同様の材料を用いればよい。特に、電子輸送層１３３としては、ピリジン骨格またはピリミジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、且つＬＵＭＯ準位が高いため好適である。または、電子輸送層１３３としては、発光層１１０のホスト材料と同様の骨格を有すると、陰極より注入された電子キャリアが、電子輸送層１３３によって輸送され、円滑に発光層１１０へ注入されるため好ましい。または、電子輸送層１３３が有する電子輸送材料のＬＵＭＯ準位と、発光層１１０のホスト材料１２１のＬＵＭＯ準位と、のエネルギー差が０．３ｅＶ以内であると好適である。
【０１０７】
＜電子注入層＞
電子注入層１３４は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１３４には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１３４にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
【０１０８】
また、電子注入層１３４に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１３３を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０１０９】
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、または他の実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について図３を用いて説明する。なお、図３は、本発明の一態様の発光素子１５０を説明する断面模式図である。
【０１１１】
発光素子１５０は、下部電極１０４と、上部電極１１４との間に、複数のＥＬ層（図３においては、第１のＥＬ層１４１及び第２のＥＬ層１４２）を有する。第１のＥＬ層１４１及び第２のＥＬ層１４２のいずれか一方または双方は、図１に示すＥＬ層１０８と同様な構成を有する。つまり、図１で示した発光素子１００は、１つのＥＬ層を有し、発光素子１５０は、複数のＥＬ層を有する。なお、本実施の形態において、ＥＬ層とは、少なくとも発光物質を含む層である。
【０１１２】
また、図３に示す発光素子１５０において、第１のＥＬ層１４１と第２のＥＬ層１４２とが積層されており、第１のＥＬ層１４１と第２のＥＬ層１４２との間には電荷発生層１４３が設けられる。なお、第１のＥＬ層１４１と第２のＥＬ層１４２とは、同じ構成でも異なる構成でもよい。
【０１１３】
電荷発生層１４３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。該複合材料には、先に示す正孔注入層１３１に用いることができる複合材料を用いればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、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、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。ただし、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。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、ＥＬ層１４１またはＥＬ層１４２の陽極側の面が電荷発生層１４３に接している場合は、電荷発生層１４３がＥＬ層１４１またはＥＬ層１４２の正孔輸送層の役割も担うことができるため、ＥＬ層１４１またはＥＬ層１４２には正孔輸送層を設けなくとも良い。
【０１１４】
なお、電荷発生層１４３は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【０１１５】
なお、第１のＥＬ層１４１と第２のＥＬ層１４２に挟まれる電荷発生層１４３は、下部電極１０４と上部電極１１４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入するものであれば良い。例えば、図３において、下部電極１０４の電位の方が上部電極１１４の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層１４３は、第１のＥＬ層１４１に電子を注入し、第２のＥＬ層１４２に正孔を注入するものであればよい。
【０１１６】
また、図３においては、２つのＥＬ層を有する発光素子について説明したが、３つ以上のＥＬ層を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子１５０のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【０１１７】
なお、複数のＥＬ層のうち、少なくとも一つのＥＬ層に、実施の形態１に示すＥＬ層１０８または発光層１１０を有することによって、発光効率の高い発光素子とすることができる。
【０１１８】
また、第１のＥＬ層１４１及び第２のＥＬ層１４２のいずれか一方に、発光物質として蛍光材料を用いてもよい。第１のＥＬ層１４１及び第２のＥＬ層１４２のいずれか一方に蛍光材料を用いる場合のホスト材料としては、アントラセン誘導体、あるいはテトラセン誘導体が好ましい。これらの誘導体はＳ１準位が大きく、Ｔ１準位が小さいからである。具体的には、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝−アントラセン（ＦＬＰＰＡ）などが挙げられる。あるいは、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセンなどが挙げられる。
【０１１９】
蛍光材料としては、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕ピレン−１，６−ジアミン（１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（１，６ＴｈＡＰｒｎ）などが挙げられる。
【０１２０】
なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
【０１２１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示装置について、図４を用いて説明を行う。
【０１２２】
なお、図４（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図４（Ｂ）は、本発明の一態様の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
【０１２３】
図４（Ａ）に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域（以下、画素部８０２という）と、画素部８０２の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部（以下、駆動回路部８０４という）と、素子の保護機能を有する回路（以下、保護回路８０６という）と、端子部８０７と、を有する。なお、保護回路８０６は、設けない構成としてもよい。
【０１２４】
駆動回路部８０４の一部、または全部は、画素部８０２と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部８０４の一部、または全部が、画素部８０２と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回路部８０４の一部、または全部は、ＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって、実装することができる。
【０１２５】
画素部８０２は、Ｘ行（Ｘは２以上の自然数）Ｙ列（Ｙは２以上の自然数）に配置された複数の表示素子を駆動するための回路（以下、画素回路８０１という）を有し、駆動回路部８０４は、画素を選択する信号（走査信号）を出力する回路（以下、ゲートドライバ８０４ａという）、画素の表示素子を駆動するための信号（データ信号）を供給するための回路（以下、ソースドライバ８０４ｂ）などの駆動回路を有する。
【０１２６】
ゲートドライバ８０４ａは、シフトレジスタ等を有する。ゲートドライバ８０４ａは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力する。例えば、ゲートドライバ８０４ａは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力され、パルス信号を出力する。ゲートドライバ８０４ａは、走査信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘという）の電位を制御する機能を有する。なお、ゲートドライバ８０４ａを複数設け、複数のゲートドライバ８０４ａにより、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘを分割して制御してもよい。または、ゲートドライバ８０４ａは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、ゲートドライバ８０４ａは、別の信号を供給することも可能である。
【０１２７】
ソースドライバ８０４ｂは、シフトレジスタ等を有する。ソースドライバ８０４ｂは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元となる信号（画像信号）が入力される。ソースドライバ８０４ｂは、画像信号を元に画素回路８０１に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、ソースドライバ８０４ｂは、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信号の出力を制御する機能を有する。また、ソースドライバ８０４ｂは、データ信号が与えられる配線（以下、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙという）の電位を制御する機能を有する。または、ソースドライバ８０４ｂは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、ソースドライバ８０４ｂは、別の信号を供給することも可能である。
【０１２８】
ソースドライバ８０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。ソースドライバ８０４ｂは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ８０４ｂを構成してもよい。
【０１２９】
複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線ＧＬの一つを介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線ＤＬの一つを介してデータ信号が入力される。また。複数の画素回路８０１のそれぞれは、ゲートドライバ８０４ａによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、ｍ行ｎ列目の画素回路８０１は、走査線ＧＬ＿ｍ（ｍはＸ以下の自然数）を介してゲートドライバ８０４ａからパルス信号が入力され、走査線ＧＬ＿ｍの電位に応じてデータ線ＤＬ＿ｎ（ｎはＹ以下の自然数）を介してソースドライバ８０４ｂからデータ信号が入力される。
【０１３０】
図４（Ａ）に示す保護回路８０６は、例えば、ゲートドライバ８０４ａと画素回路８０１の間の配線である走査線ＧＬに接続される。または、保護回路８０６は、ソースドライバ８０４ｂと画素回路８０１の間の配線であるデータ線ＤＬに接続される。または、保護回路８０６は、ゲートドライバ８０４ａと端子部８０７との間の配線に接続することができる。または、保護回路８０６は、ソースドライバ８０４ｂと端子部８０７との間の配線に接続することができる。なお、端子部８０７は、外部の回路から表示装置に電源及び制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
【０１３１】
保護回路８０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
【０１３２】
図４（Ａ）に示すように、画素部８０２と駆動回路部８０４にそれぞれ保護回路８０６を設けることにより、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。ただし、保護回路８０６の構成はこれに限定されず、例えば、ゲートドライバ８０４ａに保護回路８０６を接続した構成、またはソースドライバ８０４ｂに保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。あるいは、端子部８０７に保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。
【０１３３】
また、図４（Ａ）においては、ゲートドライバ８０４ａとソースドライバ８０４ｂによって駆動回路部８０４を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例えば、ゲートドライバ８０４ａのみを形成し、別途用意されたソースドライバ回路が形成された基板（例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を実装する構成としても良い。
【０１３４】
また、図４（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図４（Ｂ）に示す構成とすることができる。
【０１３５】
図４（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６２と、発光素子８７２と、を有する。
【０１３６】
トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる配線（以下、信号線ＤＬ＿ｎという）に電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５２のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿ｍという）に電気的に接続される。
【０１３７】
トランジスタ８５２は、オン状態またはオフ状態になることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
【０１３８】
容量素子８６２の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線（以下、電位供給線ＶＬ＿ａという）に電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
【０１３９】
容量素子８６２は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
【０１４０】
トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線ＶＬ＿ａに電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５４のゲート電極は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
【０１４１】
発光素子８７２のアノード及びカソードの一方は、電位供給線ＶＬ＿ｂに電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
【０１４２】
発光素子８７２としては、実施の形態１に示す発光素子１００を用いることができる。
【０１４３】
なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。
【０１４４】
図４（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図４（Ａ）に示すゲートドライバ８０４ａにより各行の画素回路８０１を順次選択し、トランジスタ８５２をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
【０１４５】
データが書き込まれた画素回路８０１は、トランジスタ８５２がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ８５４のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子８７２は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
【０１４６】
また、画素回路に、トランジスタのしきい値電圧等の変動の影響を補正する機能を持たせてもよい。図５（Ａ）（Ｂ）及び図６（Ａ）（Ｂ）に画素回路の一例を示す。
【０１４７】
図５（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図５（Ａ）に示す画素回路には、配線３０１＿１乃至３０１＿５、並びに配線３０２＿１及び配線３０２＿２が電気的に接続されている。なお、トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６については、例えばＰ型の極性のトランジスタを用いることができる。
【０１４８】
図５（Ｂ）に示す画素回路は、図５（Ａ）に示す画素回路に、トランジスタ３０３＿７を追加した構成である。また、図５（Ｂ）に示す画素回路には、配線３０１＿６及び配線３０１＿７が電気的に接続されている。ここで、配線３０１＿５と配線３０１＿６とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０３＿７については、例えばＰ型の極性のトランジスタを用いることができる。
【０１４９】
図６（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図６（Ａ）に示す画素回路には、配線３０６＿１乃至３０６＿３、並びに配線３０７＿１乃至３０７＿３が電気的に接続されている。ここで配線３０６＿１と配線３０６＿３とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６については、例えばＰ型の極性のトランジスタを用いることができる。
【０１５０】
図６（Ｂ）に示す画素回路は、２つのトランジスタ（トランジスタ３０９＿１及びトランジスタ３０９＿２）と、２つの容量素子（容量素子３０４＿１及び容量素子３０４＿２）と、発光素子３０５と、を有する。また、図６（Ｂ）に示す画素回路には、配線３１１＿１乃至配線３１１＿３、配線３１２＿１、及び配線３１２＿２が電気的に接続されている。また、図６（Ｂ）に示す画素回路の構成とすることで、例えば、電圧入力−電流駆動方式（ＣＶＣＣ方式ともいう）とすることができる。なお、トランジスタ３０９＿１及び３０９＿２については、例えばＰ型の極性のトランジスタを用いることができる。
【０１５１】
また、本発明の一態様の発光素子は、表示装置の画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式のそれぞれの方式に適用することができる。
【０１５２】
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）、又はＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【０１５３】
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。
【０１５４】
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。
【０１５５】
（実施の形態４）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光装置を有する表示パネル、及び該表示パネルに入力装置を取り付けた電子機器について、図７乃至図１１を用いて説明を行う。
【０１５６】
＜タッチパネルに関する説明１＞
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示パネルと、入力装置とを合わせたタッチパネル２０００について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセンサを用いる場合について説明する。なお、本発明の一態様の発光装置を表示パネルの画素に用いることができる。
【０１５７】
図７（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。
【０１５８】
タッチパネル２０００は、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図７（Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０を有する。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも可撓性を有する。ただし、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０のいずれか一つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。
【０１５９】
表示パネル２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができる複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続する。
【０１６０】
基板２５９０は、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図７（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（基板２５１０と対向す面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配線等を実線で示している。
【０１６１】
タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
【０１６２】
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
【０１６３】
なお、図７（Ｂ）に示すタッチセンサ２５９５は、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用した構成である。
【０１６４】
なお、タッチセンサ２５９５には、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用することができる。
【０１６５】
投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有する。電極２５９１は、複数の配線２５９８のいずれかと電気的に接続し、電極２５９２は複数の配線２５９８の他のいずれかと電気的に接続する。
【０１６６】
電極２５９２は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で接続される形状を有する。
【０１６７】
電極２５９１は四辺形であり、電極２５９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し配置されている。
【０１６８】
配線２５９４は、電極２５９２を挟む二つの電極２５９１と電気的に接続する。このとき、電極２５９２と配線２５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減することができる。
【０１６９】
なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極２５９２を、電極２５９１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
【０１７０】
なお、電極２５９１、電極２５９２、配線２５９８などの導電膜、つまり、タッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料として、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛等を有する透明導電膜（例えば、ＩＴＯなど）が挙げられる。また、タッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料として、例えば、抵抗値が低い方が好ましい。一例として、銀、銅、アルミニウム、カーボンナノチューブ、グラフェン、ハロゲン化金属（ハロゲン化銀など）などを用いてもよい。さらに、非常に細くした（例えば、直径が数ナノメール）複数の導電体を用いて構成されるような金属ナノワイヤを用いてもよい。または、導電体を網目状にした金属メッシュを用いてもよい。一例としては、Ａｇナノワイヤ、Ｃｕナノワイヤ、Ａｌナノワイヤ、Ａｇメッシュ、Ｃｕメッシュ、Ａｌメッシュなどを用いてもよい。例えば、タッチパネルを構成する配線や電極にＡｇナノワイヤを用いる場合、可視光において透過率を８９％以上、シート抵抗値を４０Ω／ｃｍ２以上１００Ω／ｃｍ２以下とすることができる。また、上述したタッチパネルを構成する配線や電極に用いることのできる材料の一例である、金属ナノワイヤ、金属メッシュ、カーボンナノチューブ、グラフェンなどは、可視光において透過率が高いため、表示素子に用いる電極（例えば、画素電極または共通電極など）として用いてもよい。
【０１７１】
＜表示パネルに関する説明＞
次に、図８（Ａ）を用いて、表示パネル２５０１の詳細について説明する。図８（Ａ）は、図７（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。
【０１７２】
表示パネル２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
【０１７３】
基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、好ましくは１０−６ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である可撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板２５１０の熱膨張率と、基板２５７０の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、好ましくは５×１０−５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０−５／Ｋ以下である材料を好適に用いることができる。
【０１７４】
なお、基板２５１０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５１０ａと、可撓性基板２５１０ｂと、絶縁層２５１０ａ及び可撓性基板２５１０ｂを貼り合わせる接着層２５１０ｃと、を有する積層体である。また、基板２５７０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５７０ａと、可撓性基板２５７０ｂと、絶縁層２５７０ａ及び可撓性基板２５７０ｂを貼り合わせる接着層２５７０ｃと、を有する積層体である。
【０１７５】
接着層２５１０ｃ及び接着層２５７０ｃとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシもしくはシロキサン結合を有する樹脂含む材料を用いることができる。
【０１７６】
また、基板２５１０と基板２５７０との間に封止層２５６０を有する。封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図８（Ａ）に示すように、封止層２５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学素子を兼ねることができる。
【０１７７】
また、封止層２５６０の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いることにより、基板２５１０、基板２５７０、封止層２５６０、及びシール材で囲まれた領域に発光素子２５５０Ｒを有する構成とすることができる。なお、封止層２５６０として、不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥材を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。また、上述のシール材としては、例えば、エポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
【０１７８】
また、表示パネル２５０１は、画素２５０２を有する。また、画素２５０２は発光モジュール２５８０を有する。
【０１７９】
画素２５０２は、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することができるトランジスタ２５０２ｔとを有する。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回路の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０は、発光素子２５５０Ｒと、着色層２５６７Ｒとを有する。
【０１８０】
発光素子２５５０は、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層とを有する。発光素子２５５０として、例えば、実施の形態１に示す発光素子１００を適用することができる。なお、図面においては、発光素子２５５０を１つしか図示していないが、２つ以上の発光素子を有する構成としてもよい。
【０１８１】
また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発光素子２５５０と着色層２５６７Ｒに接する。
【０１８２】
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０と重なる位置にある。これにより、発光素子２５５０が発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０の外部に射出される。
【０１８３】
また、表示パネル２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。遮光層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。
【０１８４】
着色層２５６７Ｒとしては、特定の波長帯域の光を透過する機能を有していればよく、例えば、赤色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などで形成することができる。
【０１８５】
また、表示パネル２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトランジスタ２５０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる。
【０１８６】
また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２５５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。なお、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に形成してもよい。
【０１８７】
走査線駆動回路２５０３ｇは、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃとを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。
【０１８８】
また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。また、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰＣ２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
【０１８９】
また、表示パネル２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。図８（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示しているが、これに限定されず、例えば、図８（Ｂ）に示す、トップゲート型のトランジスタを表示パネル２５０１に適用する構成としてもよい。
【０１９０】
また、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔの極性については、特に限定はなく、Ｎ型およびＰ型のトランジスタを有する構造、Ｎ型のトランジスタまたはＰ型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタ２５０２ｔ及び２５０３ｔに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、ＩＩＩ族の半導体（例えば、ガリウムを有する半導体）、ＩＶ族の半導体（例えば、ケイ素を有する半導体）、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔのいずれか一方または双方に、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。当該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、またはＮｄを表す）等が挙げられる。
【０１９１】
＜タッチセンサに関する説明＞
次に、図８（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図８（Ｃ）は、図７（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ３−Ｘ４間の断面図に相当する。
【０１９２】
タッチセンサ２５９５は、基板２５９０上に千鳥状に配置された電極２５９１及び電極２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。
【０１９３】
電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有する導電性材料としては、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などの導電性酸化物を用いることができる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法等を挙げることができる。
【０１９４】
例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。
【０１９５】
また、絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。
【０１９６】
また、電極２５９１に達する開口が絶縁層２５９３に設けられ、配線２５９４が隣接する電極２５９１と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９１及び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に好適に用いることができる。
【０１９７】
電極２５９２は、一方向に延在し、複数の電極２５９２がストライプ状に設けられている。また、配線２５９４は電極２５９２と交差して設けられている。
【０１９８】
一対の電極２５９１が１つの電極２５９２を挟んで設けられる。また、配線２５９４は一対の電極２５９１を電気的に接続している。
【０１９９】
なお、複数の電極２５９１は、１つの電極２５９２と必ずしも直交する方向に配置される必要はなく、０度を超えて９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
【０２００】
また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。また、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、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。
【０２０１】
なお、絶縁層２５９３及び配線２５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ２５９５を保護してもよい。
【０２０２】
また、接続層２５９９は、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）を電気的に接続させる。
【０２０３】
接続層２５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２０４】
＜タッチパネルに関する説明２＞
次に、図９（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図９（Ａ）は、図７（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５−Ｘ６間の断面図に相当する。
【０２０５】
図９（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図８（Ａ）で説明した表示パネル２５０１と、図８（Ｃ）で説明したタッチセンサ２５９５と、を貼り合わせた構成である。
【０２０６】
また、図９（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図８（Ａ）及び図８（Ｃ）で説明した構成の他、接着層２５９７と、反射防止層２５６７ｐと、を有する。
【０２０７】
接着層２５９７は、配線２５９４と接して設けられる。なお、接着層２５９７は、タッチセンサ２５９５が表示パネル２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼り合わせている。また、接着層２５９７は、透光性を有すると好ましい。また、接着層２５９７としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いることができる。
【０２０８】
反射防止層２５６７ｐは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層２５６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。
【０２０９】
次に、図９（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図９（Ｂ）を用いて説明する。
【０２１０】
図９（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図９（Ｂ）に示すタッチパネル２００１は、図９（Ａ）に示すタッチパネル２０００と、表示パネル２５０１に対するタッチセンサ２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用する。
【０２１１】
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図９（Ｂ）に示す発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する。これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０の外部に射出される。
【０２１２】
また、タッチセンサ２５９５は、表示パネル２５０１の基板２５１０側に設けられている。
【０２１３】
接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５を貼り合わせる。
【０２１４】
図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板の上面及び下面のいずれか一方または双方に射出されればよい。
【０２１５】
＜タッチパネルの駆動方法に関する説明＞
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図１０を用いて説明を行う。
【０２１６】
図１０（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図１０（Ａ）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図１０（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１−Ｘ６として、電流の変化を検知する電極２６２２をＹ１−Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また、図１０（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量２６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換えてもよい。
【０２１７】
パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１−Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路である。Ｘ１−Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。
【０２１８】
電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１〜Ｙ６の配線での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１−Ｙ６の配線では、被検知体の近接、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。
【０２１９】
次に、図１０（Ｂ）には、図１０（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出力波形のタイミングチャートを示す。図１０（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行うものとする。また図１０（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なおＹ１−Ｙ６の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示している。
【０２２０】
Ｘ１−Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１−Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１−Ｘ６の配線の電圧の変化に応じてＹ１−Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する。
【０２２１】
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知することができる。
【０２２２】
＜センサ回路に関する説明＞
また、図１０（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパッシブ型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを有するアクティブ型のタッチセンサとしてもよい。アクティブ型のタッチセンサに含まれるセンサ回路の一例を図１１に示す。
【０２２３】
図１１に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。
【０２２４】
トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１のゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳが与えられる。
【０２２５】
次に、図１１に示すセンサ回路の動作について説明する。まず、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲートが接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保持される。
【０２２６】
続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化することに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。
【０２２７】
読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノードｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出することができる。
【０２２８】
トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトランジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフレッシュ動作）の頻度を減らすことができる。
【０２２９】
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。
【０２３０】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を有する表示モジュール及び電子機器について、図１２及び図１３を用いて説明を行う。
【０２３１】
図１２に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示パネル８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。
【０２３２】
本発明の一態様の発光装置は、例えば、表示パネル８００６に用いることができる。
【０２３３】
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチセンサ８００４及び表示パネル８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０２３４】
タッチセンサ８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル８００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル８００６の対向基板（封止基板）に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。
【０２３５】
フレーム８００９は、表示パネル８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０２３６】
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０２３７】
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０２３８】
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｈ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５、接続端子９００６、センサ９００７、マイクロフォン９００８、等を有することができる。
【０２３９】
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｈ）には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
【０２４０】
図１３（Ａ）乃至図１３（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
【０２４１】
図１３（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することができる。
【０２４２】
図１３（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図１３（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。
【０２４３】
図１３（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
【０２４４】
図１３（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０２４５】
図１３（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１３（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図１３（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図１３（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
【０２４６】
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。ただし、本発明の一態様の発光装置は、表示部を有さない電子機器にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部においては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面部に表示を行う構成としてもよい。
【０２４７】
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。
【０２４８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について、図１４を用いて説明する。
【０２４９】
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図１４（Ａ）に、図１４（Ａ）に示す一点鎖線Ｅ−Ｆ間に相当する断面図を図１４（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図１４（Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
【０２５０】
図１４（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。
【０２５１】
また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方または双方から射出される。図１４（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。
【０２５２】
また、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００７とに、囲まれて配置される二重封止構造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３００７のみの構成としてもよい。
【０２５３】
なお、図１４（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例えば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
【０２５４】
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態１に記載の基板１０２と、基板１５２と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態に記載の第１の発光素子乃至第３の発光素子のいずれか一つと同様の構成とすればよい。
【０２５５】
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラスリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む材料を用いることで、衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されてもよい。
【０２５６】
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
【０２５７】
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
【０２５８】
また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシもしくはシロキサン結合を有する樹脂含む材料を用いることができる。
【０２５９】
なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。
【０２６０】
例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
【０２６１】
第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。
【０２６２】
また、図１４（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３００７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成される。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
【０２６３】
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス等の不活性ガスが充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
【０２６４】
また、図１４（Ｂ）に示す構成の変形例を図１４（Ｃ）に示す。図１４（Ｃ）は、発光装置３０００の変形例を示す断面図である。
【０２６５】
図１４（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける構成である。それ以外の構成については、図１４（Ｂ）に示す構成と同じである。
【０２６６】
乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着によって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用いることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
【０２６７】
次に、図１４（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図１５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図１５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図１４（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例を説明する断面図である。
【０２６８】
図１５（Ａ）に示す発光装置は、第２の封止領域３００９を設けずに、第１の封止領域３００７とした構成である。また、図１５（Ａ）に示す発光装置は、図１４（Ｂ）に示す第２の領域３０１３の代わりに領域３０１４を有する。
【０２６９】
領域３０１４としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシもしくはシロキサン結合を有する樹脂含む材料を用いることができる。
【０２７０】
領域３０１４として、上述の材料を用いることで、いわゆる固体封止の発光装置とすることができる。
【０２７１】
また、図１５（Ｂ）に示す発光装置は、図１５（Ａ）に示す発光装置の基板３００１側に、基板３０１５を設ける構成である。
【０２７２】
基板３０１５は、図１５（Ｂ）に示すように凹凸を有する。凹凸を有する基板３０１５を、発光素子３００５の光を取り出す側に設ける構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率を向上させることができる。なお、図１５（Ｂ）に示すような凹凸を有する構造の代わりに、拡散板として機能する基板を設けてもよい。
【０２７３】
また、図１５（Ｃ）に示す発光装置は、図１５（Ａ）に示す発光装置が基板３００１側から光を取り出す構造であったのに対し、基板３００３側から光を取り出す構造である。
【０２７４】
図１５（Ｃ）に示す発光装置は、基板３００３側に基板３０１５を有する。それ以外の構成は、図１５（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
【０２７５】
また、図１５（Ｄ）に示す発光装置は、図１５（Ｃ）に示す発光装置の基板３００３、３０１５を設けずに、基板３０１６を設ける構成である。
【０２７６】
基板３０１６は、発光素子３００５の近い側に位置する第１の凹凸と、発光素子３００５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図１５（Ｄ）に示す構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率をさらに、向上させることができる。
【０２７７】
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物による発光素子の劣化が抑制された発光装置を実現することができる。または、本実施の形態に示す構成を実施することにより、光取出し効率の高い発光装置を実現することができる。
【０２７８】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。
【０２７９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を様々な照明装置及び電子機器に適用する一例について、図１６を用いて説明する。
【０２８０】
本発明の一態様の発光装置を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
【０２８１】
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
【０２８２】
図１６（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図１６（Ｂ）は、多機能端末３５００の他方の面の斜視図を示している。多機能端末３５００は、筐体３５０２に表示部３５０４、カメラ３５０６、照明３５０８等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３５０８に用いることができる。
【０２８３】
照明３５０８は、本発明の一態様の発光装置を用いることで、面光源として機能する。したがって、ＬＥＤに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例えば、照明３５０８とカメラ３５０６とを組み合わせて用いる場合、照明３５０８を点灯または点滅させて、カメラ３５０６により撮像することができる。照明３５０８としては、面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することができる。
【０２８４】
なお、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｇ）に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
【０２８５】
また、筐体３５０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末３５００の内部に、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、多機能端末３５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部３５０４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。
【０２８６】
表示部３５０４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３５０４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３５０４に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部３０５４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
【０２８７】
図１６（Ｃ）は、防犯用のライト３６００の斜視図を示している。ライト３６００は、筐体３６０２の外側に照明３６０８を有し、筐体３６０２には、スピーカ３６１０等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３６０８に用いることができる。
【０２８８】
ライト３６００としては、例えば、照明３６０８を握持する、掴持する、または保持することで発光することができる。また、筐体３６０２の内部には、ライト３６００からの発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、１回または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御することで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明３６０８の発光と同時に、スピーカ３６１０から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよい。
【０２８９】
ライト３６００としては、あらゆる方向に発光することが可能なため、例えば、暴漢等に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト３６００にデジタルスチルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
【０２９０】
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して照明装置及び電子機器を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２９１】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例】
【０２９２】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子の作製例を示す。なお、本実施例においては、本発明の一態様である発光素子（発光素子１）と、比較用の発光素子（比較発光素子２）とを作製した。
【０２９３】
発光素子１及び発光素子２の断面模式図を図１７に、発光素子１及び発光素子２の詳細を表２に、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
【０２９４】
【化１９】
0006595752.tif 000021
【０２９５】
【化２０】
0006595752.tif 000022
【０２９６】
【表２】
0006595752.tif 000023
【０２９７】
＜１−１．発光素子１の作製方法＞
まず、基板５０２上に下部電極５０４として、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜した。なお、下部電極５０４の膜厚を７０ｎｍとし、下部電極５０４の面積を４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
【０２９８】
次に、有機化合物層の蒸着前の前処理として、下部電極５０４が形成された基板５０２の下部電極５０４側を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、下部電極５０４の表面に対し、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２９９】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板５０２を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板５０２を３０分程度放冷した。
【０３００】
次に、下部電極５０４が形成された面が下方となるように、基板５０２を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２、発光層５１０、電子輸送層５３３、電子注入層５３４、上部電極５１４を順次形成した。詳細な作製方法を以下に記す。
【０３０１】
まず、真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、下部電極５０４上に、正孔注入層５３１として、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）ベンゼン（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝２：１（重量比）となるように共蒸着した。なお、正孔注入層５３１の膜厚を２５ｎｍとした。
【０３０２】
次に、正孔注入層５３１上に正孔輸送層５３２を形成した。正孔輸送層５３２としては、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（略称：ｄｍＣＢＰ）を蒸着した。なお、正孔輸送層５３２の膜厚を２０ｎｍとした。
【０３０３】
次に、正孔輸送層５３２上に発光層５１０を形成した。発光層５１０として、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３，５ＤＣｚＰＰｙ）と、トリス｛２−［４−（２−アダマンチル）−３−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−５−イル−κＮ］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）とを、３，５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３＝１：０．０６（重量比）となるよう共蒸着した。なお、発光層５１０の膜厚を３０ｎｍとした。
【０３０４】
なお、発光層５１０において、３，５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３がゲスト材料である。
【０３０５】
次に、発光層５１０上に電子輸送層５３３として、膜厚２５ｎｍの１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）を蒸着した。なお、本発明の一態様である発光素子１の発光層５１０のホスト材料及び電子輸送層５３３の双方には、電子輸送性が高いピリジン骨格を有する材料を用いた。
【０３０６】
次に、電子輸送層５３３上に電子注入層５３４として、膜厚１ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着した。
【０３０７】
次に、電子注入層５３４上に上部電極５１４として、膜厚２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）を蒸着した。
【０３０８】
次に、封止基板５５２を準備した。
【０３０９】
上記により作製した基板５０２上の発光素子１と、封止基板５５２とを大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内において貼り合わせることにより封止した。封止方法としては、シール材を素子の周囲に塗布し、シール材に３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、その後８０℃にて１時間熱処理した。
【０３１０】
以上の工程により、発光素子１を作製した。
【０３１１】
＜１−２．比較発光素子２の作製方法＞
まず、基板５０２上に下部電極５０４として、ＩＴＳＯをスパッタリング法により成膜した。なお、下部電極５０４の膜厚を７０ｎｍとし、下部電極５０４の面積を４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
【０３１２】
次に、有機化合物層の蒸着前の前処理として、下部電極５０４が形成された基板５０２の下部電極５０４側を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、下部電極５０４の表面に対し、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０３１３】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板５０２を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板５０２を３０分程度放冷した。
【０３１４】
次に、下部電極５０４が形成された面が下方となるように、基板５０２を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、正孔注入層５３１、正孔輸送層５３２、発光層５１０、電子輸送層５３３、電子注入層５３４、上部電極５１４を順次形成した。詳細な作製方法を以下に記す。
【０３１５】
まず、真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、下部電極５０４上に、正孔注入層５３１として、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデンとを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝２：１（重量比）となるように共蒸着した。なお、正孔注入層５３１の膜厚を１０ｎｍとした。
【０３１６】
次に、正孔注入層５３１上に正孔輸送層５３２を形成した。正孔輸送層５３２としては、ＰＣｚＰＡを蒸着した。なお、正孔輸送層５３２の膜厚を１０ｎｍとした。
【０３１７】
次に、正孔輸送層５３２上に発光層５１０を形成した。発光層５１０として、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とを、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるよう共蒸着した。なお、発光層５１０の膜厚を２５ｎｍとした。
【０３１８】
なお、発光層５１０において、ｃｇＤＢＣｚＰＡがホスト材料であり、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎがゲスト材料である。
【０３１９】
次に、発光層５１０上に電子輸送層５３３として、膜厚１０ｎｍのｃｇＤＢＣｚＰＡと、膜厚１５ｎｍのバソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）とを蒸着した。次に、電子輸送層５３３上に電子注入層５３４として、膜厚１ｎｍのＬｉＦを蒸着した。
【０３２０】
次に、電子注入層５３４上に上部電極５１４として、膜厚２００ｎｍのＡｌを蒸着した。
【０３２１】
次に、封止基板５５２を準備した。
【０３２２】
上記により作製した基板５０２上の比較発光素子２と、封止基板５５２とを大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内において貼り合わせることにより封止した。封止方法としては、発光素子１と同じとした。
【０３２３】
以上の工程により、比較発光素子２を作製した。
【０３２４】
なお、上述の発光素子１及び比較発光素子２の蒸着過程において、蒸着方法としては抵抗加熱法を用いた。
【０３２５】
＜１−３．発光素子１及び比較発光素子２の初期特性＞
発光素子１及び比較発光素子２の輝度−電流密度特性を図１８（Ａ）に示す。また、発光素子１及び比較発光素子２の輝度−電圧特性を図１８（Ｂ）に示す。また、発光素子１及び比較発光素子２の外部量子効率−輝度特性を図１９（Ａ）に示す。なお、各発光素子の測定環境としては、室温（２５℃に保たれた雰囲気）とした。また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における発光素子１及び比較発光素子２の素子特性を表３に示す。
【０３２６】
【表３】
0006595752.tif 000024
【０３２７】
また、発光素子１及び比較発光素子２に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図１９（Ｂ）に示す。
【０３２８】
図１８、図１９、及び表３に示す通り、本発明の一態様である発光素子１と、比較用の比較発光素子２とを比べた場合、発光素子１は優れた初期特性であることが確認された。特に、外部量子効率に関しては、比較発光素子２と比べ、概ね４倍の外部量子効率であった。また、図１９（Ｂ）に示す通り、発光素子１は、比較発光素子２よりも１０ｎｍ程度発光スペクトルが短波長側にシフトしており、青色の波長帯域に発光スペクトルピークを有することが確認された。
【０３２９】
以上、本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
【符号の説明】
【０３３０】
１００    発光素子
１０２    基板
１０４    下部電極
１０８    ＥＬ層
１１０    発光層
１１２    発光層
１１４    上部電極
１２１    ホスト材料
１２２    ゲスト材料
１３１    正孔注入層
１３２    正孔輸送層
１３３    電子輸送層
１３４    電子注入層
１４１    ＥＬ層
１４２    ＥＬ層
１４３    電荷発生層
１５０    発光素子
１５２    基板
３０１＿１    配線
３０１＿５    配線
３０１＿６    配線
３０１＿７    配線
３０２＿１    配線
３０２＿２    配線
３０３＿１    トランジスタ
３０３＿６    トランジスタ
３０３＿７    トランジスタ
３０４    容量素子
３０４＿１    容量素子
３０４＿２    容量素子
３０５    発光素子
３０６＿１    配線
３０６＿３    配線
３０７＿１    配線
３０７＿３    配線
３０８＿１    トランジスタ
３０８＿６    トランジスタ
３０９＿１    トランジスタ
３０９＿２    トランジスタ
３１１＿１    配線
３１１＿３    配線
３１２＿１    配線
３１２＿２    配線
５０２    基板
５０４    下部電極
５１０    発光層
５１４    上部電極
５３１    正孔注入層
５３２    正孔輸送層
５３３    電子輸送層
５３４    電子注入層
５５２    封止基板
８０１    画素回路
８０２    画素部
８０４    駆動回路部
８０４ａ    ゲートドライバ
８０４ｂ    ソースドライバ
８０６    保護回路
８０７    端子部
８５２    トランジスタ
８５４    トランジスタ
８６２    容量素子
８７２    発光素子
２０００    タッチパネル
２００１    タッチパネル
２５０１    表示パネル
２５０２    画素
２５０２ｔ    トランジスタ
２５０３ｃ    容量素子
２５０３ｇ    走査線駆動回路
２５０３ｔ    トランジスタ
２５０９    ＦＰＣ
２５１０    基板
２５１０ａ    絶縁層
２５１０ｂ    可撓性基板
２５１０ｃ    接着層
２５１１    配線
２５１９    端子
２５２１    絶縁層
２５２８    隔壁
２５５０    発光素子
２５５０Ｒ    発光素子
２５６０    封止層
２５６７ＢＭ    遮光層
２５６７ｐ    反射防止層
２５６７Ｒ    着色層
２５７０    基板
２５７０ａ    絶縁層
２５７０ｂ    可撓性基板
２５７０ｃ    接着層
２５８０    発光モジュール
２５９０    基板
２５９１    電極
２５９２    電極
２５９３    絶縁層
２５９４    配線
２５９５    タッチセンサ
２５９７    接着層
２５９８    配線
２５９９    接続層
２６０１    パルス電圧出力回路
２６０２    電流検出回路
２６０３    容量
２６１１    トランジスタ
２６１２    トランジスタ
２６１３    トランジスタ
２６２１    電極
２６２２    電極
３０００    発光装置
３００１    基板
３００３    基板
３００５    発光素子
３００７    封止領域
３００９    封止領域
３０１１    領域
３０１３    領域
３０１４    領域
３０１５    基板
３０１６    基板
３０１８    乾燥剤
３０５４    表示部
３５００    多機能端末
３５０２    筐体
３５０４    表示部
３５０６    カメラ
３５０８    照明
３６００    ライト
３６０２    筐体
３６０８    照明
３６１０    スピーカ
８０００    表示モジュール
８００１    上部カバー
８００２    下部カバー
８００３    ＦＰＣ
８００４    タッチセンサ
８００５    ＦＰＣ
８００６    表示パネル
８００９    フレーム
８０１０    プリント基板
８０１１    バッテリ
９０００    筐体
９００１    表示部
９００３    スピーカ
９００５    操作キー
９００６    接続端子
９００７    センサ
９００８    マイクロフォン
９０５０    操作ボタン
９０５１    情報
９０５２    情報
９０５３    情報
９０５４    情報
９０５５    ヒンジ
９１００    携帯情報端末
９１０１    携帯情報端末
９１０２    携帯情報端末
９２００    携帯情報端末
９２０１    携帯情報端末
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006595752.tif 000045
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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