(57)【要約】      （修正有）【課題】３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供する。【解決手段】一方の面に接して、複数の遮光性の層３０５と複数の透光性の層３０６が交互に配設された第１の基板３０４ａと、遮光性の層と透光性の層を第１の基板との間に挟持する第２の基板３０４ｂと、を備える視差バリアパネル３０４であって、透光性の層の屈折率が第１の基板又は第２の基板の屈折率と異なる構成を、対をなす右目用の画素と、左目用の画素と、が複数設けられた表示パネル２０４に重ねて用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対をなす右目用の画素と左目用の画素と、が複数設けられた表示パネルと、
複数の遮光性の視差バリアとその間に透光性の領域が設けられた視差バリアパネルと、を有し、
前記視差バリアは、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された遮光性の層を含み、
前記透光性の領域は、前記第１の基板の前記一方の面と前記第２の基板に挟持された透光性の層を含み、
前記視差バリアパネルは、前記第１の基板の他方の面を前記表示パネルの表示面に対向し、
前記視差バリアは、前記対をなす右目用の画素と左目用の画素の上方に前記第１の基板の厚さ以上０．７ｍｍ以下離れて設けられ、
前記透光性の層の屈折率が、前記第１の基板又は前記第２の基板の屈折率と異なる表示装置。
【請求項２】
対をなす右目用の画素と左目用の画素と、が複数設けられた表示パネルと、
複数の遮光性の視差バリアとその間に透光性の領域が設けられた視差バリアパネルと、を有し、
前記対をなす右目用の画素と左目用の画素は、素子基板上の複数の反射電極と、前記複数の反射電極と重なる半透過・半反射電極と、前記複数の反射電極と、前記半透過・半反射電極との間に発光性の有機化合物を含む層と、を有する複数の発光素子を備え、
前記視差バリアは、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された遮光性の層を含み、
前記透光性の領域は、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された透光性の層を含み、
前記複数の発光素子は、前記視差バリアパネルの前記第１の基板の他方の面と前記素子基板の間に、前記複数の発光素子を囲むシール材により封止され、
前記視差バリアは、前記対をなす右目用の画素と左目用の画素の上方に前記第１の基板の厚さ以上０．７ｍｍ以下離れて設けられ、
前記透光性の層の屈折率が、前記第１の基板又は前記第２の基板の屈折率と異なる表示装置。
【請求項３】
前記第１の基板および前記第２の基板の屈折率が１．３以上１．６以下であり、
前記透光性の層の屈折率が１．０以上１．１以下である請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透光性の層の幅が３２μｍ以上７２μｍ以下である請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項５】
前記右目用画素から左目用画素までの距離が３６．３μｍ以上７２．６μｍ以下（解像度が３５０ｐｐｉ以上７００ｐｐｉ以下）である請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の基板が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である請求項１乃至請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１の基板が他方の面にカラーフィルタを備える請求項１乃至請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルが備える複数の画素のそれぞれが、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を備える発光素子を有する請求項１乃至請求項７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。特に、３次元表示が可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機などの大型表示装置から携帯電話などの小型表示装置に至るまでさまざまな表示装置が市場に普及している。今後は、より付加価値の高い製品が求められており開発が進められている。近年では、より臨場感のある画像を再現するため、３次元表示が可能な表示装置の開発が進められている。
【０００３】
３次元表示を行う表示方式としては、左目で見る画像と右目で見る画像とを分離するための眼鏡を用いる方式（画像分離方式ともいう）と、表示部において左目で見る画像と右目で見る画像を分離するための構成を追加し裸眼での３次元表示を可能にする裸眼方式と、がある。裸眼方式による３次元表示は、眼鏡を別途準備する必要がなく、利便性に優れている。裸眼方式による３次元表示は、携帯電話や携帯型遊技機等で普及しつつある。
【０００４】
裸眼方式による３次元表示としては、表示部に視差バリアを追加する、所謂視差バリア方式（パララックスバリア方式とも言う）が知られている。視差バリア方式における視差バリアはストライプ状の遮光部であり、３次元表示から２次元表示に切り替えた際に解像度を低下させる原因になる。そのため視差バリア方式では、２次元表示と３次元表示とを切り替える場合に、パターニングされた透明電極を有する液晶パネルを用い、当該透明電極に印加する電圧を制御することで液晶層による透光または遮光を制御し、視差バリアの有無を切り替える構成が提案されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、視差バリア方式にて３次元表示を行うには、表示画面と観察者の目とが特定の距離にある必要があった。
【０００７】
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。本発明の一態様は、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は表示パネルとその上に設ける視差バリアパネルの構成に着眼した。
【０００９】
すなわち、本発明の一態様は、対をなす右目用の画素と左目用の画素と、が複数設けられた表示パネルと、複数の遮光性の視差バリアとその間に透光性の領域が設けられた視差バリアパネルと、を有する。そして、該視差バリアは、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された遮光性の層を含み、該透光性の領域は、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された透光性の層を含んでいる。そして、該視差バリアパネルは、第１の基板の他方の面を表示パネルの表示面に対向し、該視差バリアは、対をなす右目用の画素と左目用の画素の上方に第１の基板の厚さ以上０．７ｍｍ以下離れて設けられ、該透光性の層の屈折率が、第１の基板又は第２の基板の屈折率と異なる表示装置である。
【００１０】
上記本発明の一態様の表示装置は、視差バリアパネルを構成する基板の屈折率と、透光性の層の屈折率が異なる。これにより、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００１１】
また、本発明の一態様は、素子基板上の複数の反射電極と、複数の反射電極と重なる半透過・半反射電極と、複数の反射電極と、半透過・半反射電極との間に発光性の有機化合物を含む層と、を備える複数の発光素子が設けられた表示パネルと、複数の遮光性の視差バリアとその間に透光性の領域が設けられた視差バリアパネルと、を有する。そして、該視差バリアは、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された遮光性の層を含み、該透光性の領域は、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された透光性の層を含んでいる。そして、複数の発光素子は、該視差バリアパネルの第１の基板の他方の面と素子基板の間に、複数の発光素子を囲むシール材により封止されている。さらに視差バリアは、対をなす右目用の画素と左目用の画素の上方に第１の基板の厚さ以上０．７ｍｍ以下離れて設けられ、該透光性の層の屈折率が、第１の基板又は第２の基板の屈折率と異なる表示装置である。
【００１２】
上記本発明の一態様の表示装置は、発光性の有機化合物を含む層を反射電極と半透過・半反射電極との間に挟持する発光素子を備える。また、視差バリアパネルを構成する基板の屈折率と、透光性の層の屈折率が異なる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極の間に形成されるマイクロキャビティにより集光された発光素子の光が異なる屈折率を備える透光性の層により拡げられ、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、第１の基板および第２の基板の屈折率が１．３以上１．６以下であり、透光性の層の屈折率が１．０以上１．１以下である上記の表示装置である。
【００１４】
上記本発明の一態様の表示装置は、視差バリアパネルを構成する基板の屈折率と、透光性の層の屈折率が異なる。これにより、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００１５】
また、本発明の一態様は、透光性の層の幅が３２μｍ以上７２μｍ以下である上記の表示装置である。
【００１６】
また、本発明の一態様は、右目用画素の中心から左目用画素の中心までの距離が３６．３μｍ以上７２．６μｍ以下（解像度が３５０ｐｐｉ以上７００ｐｐｉ以下）である上記の表示装置である。
【００１７】
上記本発明の一態様の表示装置は、視差バリアパネルを構成する基板の屈折率と、透光性の層の屈折率が異なる。これにより、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００１８】
また、本発明の一態様は、第１の基板の厚さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である上記の表示装置である。
【００１９】
上記本発明の一態様の表示装置は、視差バリアパネルを構成する基板の屈折率と、透光性の層の屈折率が異なる。これにより、使用者が自らの手で表示装置を保持した状態で特に好適な３次元表示が観察できる。
【００２０】
また、本発明の一態様は、第１の基板の他方の面にカラーフィルタを備える上記の表示装置である。
【００２１】
上記本発明の一態様の表示装置は、多色の３次元表示が視認できる。
【００２２】
表示パネルが備える複数の画素のそれぞれが、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層を備える発光素子を有する上記の表示装置である。
【００２３】
上記本発明の一態様の表示装置は、その画素部に設けられた画素の開口率が、配線やトランジスタの影響を受けにくく、開口率を高くできる。さらに、偏光板を用いる必要がない。その結果、消費電力を低減できる。
【００２４】
なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すものとする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一態様である。
【００２５】
なお、本明細書において、反射膜とは、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の範囲において反射率が１％以上、好ましくは３０％以上１００％未満であり、半透過・半反射膜とは、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の範囲において反射率が１％以上、好ましくは５％以上１００％未満であって、且つ透過率が１％以上、好ましくは３０％以上１００％未満である。
【００２６】
また、本明細書において、物質Ａを他の物質Ｂからなるマトリクス中に分散する場合、マトリクスを構成する物質Ｂをホスト材料と呼び、マトリクス中に分散される物質Ａをゲスト材料と呼ぶものとする。なお、物質Ａ並びに物質Ｂは、それぞれ単一の物質であっても良いし、２種類以上の物質の混合物であっても良いものとする。
【００２７】
なお、本明細書中において、発光装置とは画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図。
【図２】実施の形態に係る表示装置の動作を説明する図。
【図３】実施の形態に係る表示装置を説明する図。
【図４】実施の形態に係る表示装置の画素を説明する図。
【図５】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図６】実施の形態に係る発光素子の構成を説明する図。
【図７】実施の形態に係る電子機器を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分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。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の３次元表示が可能な表示装置の表示パネルと視差バリアパネルの構成について図１を参照して説明する。また、その動作を、図２を用いて説明する。
【００３２】
本発明の一態様の表示装置の構成を図１に示す。図１（Ａ）は本発明の一態様の表示装置の上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断線Ａ−Ｂにおける断面図である。図１（Ａ）に例示する表示装置３５０は、表示パネル２０４と視差バリアパネル３０４を有する。
【００３３】
＜表示パネルの構成１．＞
表示パネル２０４は複数の画素（例えば、２１１Ｒ、２１１Ｌ、２１２Ｒ、２１２Ｌ、２１３Ｒおよび２１３Ｌ）を備える。これらの画素はいずれも基板２００上に形成され、隔壁２２４で分離された反射性の電極を備える。また、反射性の電極上には、発光性の有機化合物を含む層２２３と、それを覆う半反射・半透過電極２２２を備える。なお、本実施の形態では図示しないが、表示パネル２０４は、基板上の反射電極にスイッチング素子を接続することでそれぞれの発光素子を独立して駆動し、画像を表示できる。
【００３４】
また、表示パネル２０４を用いて３次元表示を行う際には、隣り合う２つの画素を一対として、右目用画素と左目用画素に表示パネル２０４の画素を分ける。一対の画素としては、例えば（２１１Ｒと２１１Ｌ）、（２１２Ｒと２１２Ｌ）、（２１３Ｒと２１３Ｌ）のように分ける。そして、右目用画素には右目用の画像信号に応じた表示を、左目用画素には左目用の画像信号に応じた表示をすればよい。また、２次元表示を行う際には、同一の画像信号に応じた表示を右目用画素と左目用画素に表示すればよい。
【００３５】
＜表示パネルの構成２．＞
なお、図１（Ｂ）には表示パネルが備える複数の画素に発光性有機化合物を含む発光素子を用いる構成を示すが、表示パネルが備える複数の画素には、液晶表示素子を用いることもできる。液晶表示素子を用いる場合は、表示パネルの視差バリアが重ねられた側とは反対側に第１の偏光板とバックライトを設け、視差バリア側に第２の偏光板を設ける構成とすればよい。
【００３６】
＜視差バリアパネルの構成＞
視差バリアパネル３０４は透光性の領域と、視差バリアとして機能する遮光性の領域を備える。透光性の領域と遮光性の領域は、第１の基板３０４ａと第２の基板３０４ｂ間に設けた透光性の層３０６と遮光性の層３０５により形成されている。
【００３７】
第１の基板３０４ａと、第２の基板３０４ｂは、光の波長が４００ｎｍから８００ｎｍ領域において、５０％以上の透過率を有する材料が好ましい。代表的にはガラス基板の他、プラスチックなどの可撓性を有する合成樹脂からなる基板や膜も、作製工程における処理温度に耐え得るものであれば、用いることができる。
【００３８】
第１の基板３０４ａまたは第２の基板３０４ｂに用いる材料は、いずれも屈折率が１．２以上１．６以下であると、入手が容易であるため好ましい。
【００３９】
また、第１の基板３０４ａの厚さを０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすると、使用者が自らの手で表示装置を保持した状態で特に好適な３次元表示が観察できる。
【００４０】
なお、第１の基板３０４ａが発光素子の封止基板を兼ねる場合、大気に含まれる不純物が発光素子に拡散するのを防ぐ特性を備えるものを用いる。具体的には、ガスバリア性が水蒸気透過率として１０−５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下、好ましくは１０−６ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下の材料を用いると、発光素子の信頼性を高めることができる。
【００４１】
遮光性の層３０５としては、遮光性を備えれば良く、例えばクロムを含む導電層、顔料やブラックカーボンを含む有機材料、アクリルやポリイミド等の有機材料を染色した材料を用いて形成できる。
【００４２】
また、第１の基板３０４ａと、第２の基板３０４ｂの間に設けられた遮光性の層３０５は、その間隙を調整する機能を兼ねることができる。遮光性の層３０５の厚さは代表的には１．０μｍから１．５μｍ程度である。
【００４３】
透光性の層３０６は、表示パネルの表示を透過して観察できる程度の透光性があれば良く、例えば波長が４００ｎｍから８００ｎｍの間の光を５０％以上透過するものが好ましい。
【００４４】
また、透光性の層３０６の屈折率は、第１の基板又は第２の基板の屈折率と異なる構成とする。具体的には、第１の基板および第２の基板の屈折率が１．２以上１．６以下であるとき、透光性の層３０６の屈折率は１．０以上１．１以下が好ましい。これにより、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００４５】
また、透光性の層の幅を３２μｍ以上７２μｍ以下または、右目用画素から左目用画素までの距離が３６．３μｍ以上７２．６μｍ以下（解像度が３５０ｐｐｉ以上７００ｐｐｉ以下）とすると、幅が狭い透光性の層にピンホールや、回折格子がもたらす効果が現れ、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００４６】
また、本実施の形態の第１の基板３０４ａの他方の面にはカラーフィルタ３３４が設けられている。このような構成とすることで視差バリアパネル３０４がカラーフィルタを兼ねる構成となり、部品点数が削減され、省資源、コスト削減の効果を奏する。
【００４７】
本実施の形態で例示する表示装置を用いた３次元表示について、図２を用いて説明する。表示パネル２０４の画素は、対をなす右目用画素と左目用画素（２１１Ｒと２１１Ｌ）、（２１２Ｒと２１２Ｌ）、（２１３Ｒと２１３Ｌ）に分けられている。対をなす画素のそれぞれの上方には、遮光性の層が視差バリアパネル９０に配置されている。視差バリアは、対をなす右目用画素と左目用画素の一方を隠すように配置されているため、観察者１０の右目１０Ｒからは右目用の画素のみが、左目１０Ｌからは左目用の画素のみが観察できる。なお、左右の目のそれぞれが知覚する像を観察者の目の上に模式的に示す。
【００４８】
上記本発明の一態様の表示装置は、対をなす右目用の画素と左目用の画素と、が複数設けられた表示パネルと、複数の遮光性の視差バリアとその間に透光性の領域が設けられた視差バリアパネルと、を有する。そして、該視差バリアは、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された遮光性の層を含み、該透光性の領域は、第１の基板の一方の面と第２の基板に挟持された透光性の層を含んでいる。そして、該視差バリアパネルは、第１の基板の他方の面を表示パネルの表示面に対向し、該視差バリアは、対をなす右目用の画素と左目用の画素の上方に第１の基板の厚さ以上０．７ｍｍ以下離れて設けられ、該透光性の層の屈折率が、第１の基板又は第２の基板の屈折率と異なる構成を有する。
【００４９】
これにより、右目用の画素が右目から見える範囲が広がり、左目用の画素が左目から見える範囲が広がる。その結果、３次元表示を視認できる範囲が広い表示装置を提供できる。
【００５０】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の３次元表示が可能な表示装置に適用可能な表示パネルの一態様について図３及び図４を参照して説明する。具体的には、発光素子（発光表示素子ともいう）を備えたアクティブマトリクス型の表示装置について説明する。なお、発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的にはＥＬ素子が含まれる。
【００５２】
本発明の一態様の表示装置の構成を図３に示す。図３（Ａ）は表示装置の平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ｂ及びＣ−Ｄにおける断面図である。
【００５３】
図３（Ａ）に例示する表示装置は、素子基板６１０と、封止基板６０４が、シール材６０５によって固着されている。また、素子基板６１０上に駆動回路部（ソース側駆動回路６０１、ゲート側駆動回路６０６）及び複数の画素６３０を含む画素部６０２を有している。
【００５４】
ソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０６は、図３（Ｂ）に示す配線６０８と接続され、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）６０９から入力される。
【００５５】
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。
【００５６】
＜画素の構成＞
画素部６０２に含まれる画素６３０の等価回路を図４（Ａ）に、画素６３０の平面図を図４（Ｂ）に、画素部６０２における画素６３０の配置を図４（Ｃ）に示す。
【００５７】
本実施の形態で例示する画素部６０２は、縦方向に比べ横方向に長い複数の画素６３０を備える（図４（Ｃ）参照）。また、右目用の画素と左目用の画素は対になって横方向に並んで配置されている。そして、右目用の画素が縦方向に複数並んで列６３０Ｒを、左目用の画素が縦方向に複数並んで列６３０Ｌを構成している。そして、対となった右目用の画素と左目用の画素が、マトリクス状に画素部６０２に配置されている。
【００５８】
また、右目用の画素からなる列６３０Ｒと左目用の画素からなる列６３０Ｌには、異なる色を表示する画素が、縦方向に順に並んでいる。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）を表示する画素を縦方向に順に並べて設けると、フルカラー表示が可能になる。
【００５９】
なお、図示しないが、視差バリアが右目用の画素からなる列６３０Ｒと左目用の画素からなる列６３０Ｌの間を覆って設けられている。異なる色を表示するそれぞれの画素は横方向に長く、視差バリアの左右の端は、画素を縦方向に縦断するように設けられている。このような配置とすると、観察者の観察位置が左右方向にずれた際に、観察者が視認できていた画素の面積は変化する。しかしながら、異なる色を表示する他の画素が視差バリアの陰から現れて見えてしまう現象や、視認できていた特定の色の画素が視差バリアの陰に隠れて見えなくなってしまう現象を防ぐことができる。視認できていた画素の面積が変化する現象に比べて、異なる色が現れたり、隠れたりする現象は観察者に知覚され易く、表示の変化に違和感を覚える原因となる。よって本実施の形態で例示する構成は、観察者が３次元表示を違和感なく視認できる範囲が広がる効果を奏する。
【００６０】
画素６３０は、トランジスタ６１１、トランジスタ６１２、発光素子６１８及び容量素子６１５を備える。
【００６１】
容量素子６１５は、一方の電極がトランジスタ６１１のソース電極又はドレイン電極に電気的に接続され、他方の電極が容量配線６４５に接続されている。
【００６２】
本実施の形態では、走査線６４１、容量配線６４２、及び導電層６５０を同工程で形成し、信号線６４３、電流供給線６４４、導電層６４８及び導電層６４９を同工程でそれぞれ形成している。
【００６３】
また、高精細化が進むと、画素間の距離が短くなり、配線の幅が制約される。その結果、配線抵抗が高くなってしまう場合がある。本実施の形態では、走査線６４１と重なる層に補助配線６５１を設け、開口部を介して互いに接続する。このような構成とすることで、画素間の距離を狭めても、走査線６４１の配線抵抗の上昇を抑制でき、動作が安定した高精細な表示装置を提供できる。なお、本実施の形態で例示する表示装置の画素部としては、例えばＲ、Ｇ、Ｂの副画素を備える画素が４５７．８ｐｐｉの精細度で、横１４４０画素、縦１０８０画素設けられた構成が挙げられる。また、この構成における副画素の大きさは横５５．５μｍ、縦１８．５μｍとすればよい。
【００６４】
＜トランジスタの構成＞
トランジスタ６１１は、ゲート電極が走査線６４１に電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が信号線６４３に電気的に接続され、チャネル形成領域が単結晶半導体で構成されている。トランジスタ６１１は、スイッチング用トランジスタとして機能し、ゲート電極を兼ねる走査線６４１、単結晶半導体で構成されたチャネル形成領域を含む半導体層６４６、ソース電極又はドレイン電極として機能する信号線６４３を含んで構成される。
【００６５】
トランジスタ６１２は、ゲート電極がトランジスタ６１１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、ソース電極及びドレイン電極の一方が電流供給線６４４に電気的に接続され、チャネル形成領域が単結晶半導体で構成されている。トランジスタ６１２は、電流制御用トランジスタとして機能し、ゲート電極として機能する導電層６５０、単結晶半導体で構成されたチャネル形成領域を含む半導体層６４７、ソース電極又はドレイン電極として機能する導電層６４９を含んで構成されている。
【００６６】
なお、本実施の形態で例示する画素６３０は、トランジスタ６１１はｎチャネル型トランジスタであり、トランジスタ６１２はｐチャネル型トランジスタである。
【００６７】
トランジスタ６１１とトランジスタ６１２とは、半導体層６４６と導電層６５０とに接して設けられる導電層６４８によって電気的に接続されており、導電層６４８はトランジスタ６１１のソース電極又はドレイン電極として機能する。
【００６８】
半導体層６４６、６４７のチャネル形成領域として、単結晶半導体を用いる。チャネル形成領域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。
【００６９】
半導体層６４６、６４７を構成する単結晶半導体としては、代表的には、単結晶シリコン基板、単結晶ゲルマニウム基板、単結晶シリコンゲルマニウム基板など、第１４族元素でなる単結晶半導体基板、化合物半導体基板（ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＧａＮ基板等）などの半導体基板を用いることができる。好適には、絶縁表面上に単結晶半導体層が設けられたＳＯＩ（Ｓｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いることができる。
【００７０】
ＳＯＩ基板の作製方法としては、鏡面研磨ウェハーに酸素イオンを注入した後、高温加熱することにより、表面から一定の深さに酸化層を形成させるとともに、表面層に生じた欠陥を消滅させて作る方法、水素イオン照射により形成された微小ボイドの熱処理による成長を利用して半導体基板を劈開する方法や、絶縁表面上に結晶成長により単結晶半導体層を形成する方法等を用いることができる。
【００７１】
本実施の形態では、単結晶半導体基板の一つの面からイオンを添加して、単結晶半導体基板の一つの面から一定の深さに脆弱化層を形成し、単結晶半導体基板の一つの面上、又は素子基板６１０上のどちらか一方に絶縁層６０３を形成する。単結晶半導体基板と素子基板６１０を、絶縁層６０３を挟んで重ね合わせた状態で、脆弱化層に亀裂を生じさせ、単結晶半導体基板を脆弱化層で分離する熱処理を行い、単結晶半導体基板より半導体層６４６、６４７として単結晶半導体層を素子基板６１０上に形成する。
【００７２】
また、半導体基板に絶縁分離領域を形成し、絶縁分離された半導体領域を用いてトランジスタ６１１、６１２を形成してもよい。
【００７３】
単結晶半導体をチャネル形成領域として用いることで、結晶粒界における結合の欠陥に起因する、トランジスタのしきい値電圧等の電気的特性のばらつきを軽減できるため、本発明の一態様の表示装置は、各画素にしきい値電圧補償用の回路を配置しなくても正常に発光素子を動作させることができる。したがって、一画素における回路要素を削減することが可能となるため、レイアウトの自由度が向上する。よって、表示装置の高精細化を図ることができる。例えば、マトリクス状に配置された複数の画素を一インチあたり３５０以上含む（水平解像度が３５０ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）以上である）、さらに好ましくは４００以上含む（水平解像度が４００ｐｐｉ以上である）構成とすることが可能となる。
【００７４】
さらに、単結晶半導体をチャネル形成領域として用いたトランジスタは、高い電流駆動能力を維持したまま、微細化が可能である。該微細なトランジスタを用いることで表示に寄与しない回路部の面積を縮小することができるため、表示部においては表示面積が拡大し、かつ表示装置の狭額縁化が達成できる。
【００７５】
＜発光素子の構成＞
発光素子６１８は、白色を呈する光を発する発光素子である。発光素子６１８は、反射性の電極６１３と、反射性と透光性を有する半透過・半反射電極６１７の間に、発光性の有機化合物を含むＥＬ層６１６を備える。
【００７６】
発光素子６１８の反射性を有する電極６１３は、導電層６４９を介してトランジスタ６１２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、半透過・半反射電極６１７は図示されていない共通電極に電気的に接続されている。反射性を有する電極６１３はトランジスタ６１１、トランジスタ６１２、及び容量素子６１５上に重ねて設けられている。
【００７７】
発光素子６１８のＥＬ層６１６は、例えば発光色の異なる第１発光層と第２発光層を積層して構成し、それぞれの発光層が発する光の色を補色の関係とする。このような構成とすることで、発光素子６１８から白色を呈する光を得ることができる。または、それぞれの発光層が発する光の色を赤色、緑色、青色として、第１発光層、第２発光層及び第３発光層を積層してＥＬ層６１６を構成することで、発光素子から得られる発光を白色発光とすることができる。
【００７８】
カラーフィルタ層６３４が、画素の色に合わせてそれぞれの発光素子に重ねて設けられている。
【００７９】
カラーフィルタ層はそれぞれ各画素の色に対応して設ければよく、例えば、青（Ｂ）の画素のカラーフィルタ層を青色とし、緑（Ｇ）の画素のカラーフィルタ層を緑色とし、赤（Ｒ）の画素のカラーフィルタ層を赤色とすればよい。
【００８０】
画素部６０２に少なくとも２色以上の副画素、例えば青（Ｂ）、緑（Ｇ）または赤（Ｒ）などを呈する光を発する副画素を含む画素を設けることで、多色表示を行う表示装置とすることができる。または、単色表示を行う表示パネルとしてもよい。
【００８１】
このように白色発光が可能な発光素子に重ねて、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各カラーフィルタ層を重畳させると、フルカラー表示が可能な表示装置とすることができる。
【００８２】
なお、ＥＬ層６１６は、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を設けて積層構造とすることもできる。また、ＥＬ層を複数層積層してもよく、一のＥＬ層と他のＥＬ層との間に電荷発生層を設けてもよい。なお、陽極と陰極の間に発光層を複数層積層することで、例えば白色発光を呈する発光素子とすることができる。
【００８３】
なお、反射性を有する電極６１３とＥＬ層６１６との間に、透光性を有する導電層を設けてもよい。該透光性を有する導電層は、それぞれの副画素において反射性を有する電極６１３と半透過・半反射電極６１７との光学距離を調整する機能を有する。各副画素に設ける発光素子でマイクロキャビティにより所望のスペクトルを増強させることで、色純度の高い表示パネルを実現できる。
【００８４】
なお、反射性を有する電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、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。
【００８５】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４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６１４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６１４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６１４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。
【００８６】
＜遮光層＞
また、画素間や駆動回路部と重畳するように遮光層６３５を設けてもよい。遮光層の形状は、ストライプ状であっても、格子状（マトリクス状ともいう）であっても良く、マトリクス状に設けた遮光層はブラックマトリクスという事ができる。
【００８７】
遮光層６３５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。
【００８８】
遮光層６３５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（インクジェット法等）、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。
【００８９】
遮光層６３５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６３５を設けることで高コントラスト及びより高精細な表示を行うことが可能になる。
【００９０】
＜封止構造＞
さらにシール材６０５で視差バリアパネルを兼ねる封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７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６０５で充填される場合もある。有機樹脂及びシール材６０５には吸湿性を有する物質を含む材料を用いてもよい。封止基板６０４は透光性の領域と、視差バリアとして機能する遮光性の領域を備える。透光性の領域と遮光性の領域は、第１の基板６０４ａと第２の基板６０４ｂ間に設けた透光性の層と遮光性の層により形成されている。なお、第１の基板６０４ａと第２の基板６０４ｂは図示されていない層を用いて貼り合わされている。
【００９１】
なお、シール材６０５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６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  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。
【００９２】
本実施の形態のように、下地膜となる絶縁層６０３を素子基板６１０とトランジスタの半導体層の間に設けてもよい。絶縁層６０３は、素子基板６１０等の外部からの水等の汚染物質から素子を保護する保護層、封止膜としても機能する。絶縁層６０３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。
【００９３】
絶縁層６０３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。絶縁層６０３の膜厚は１００ｎｍ以上１μｍ以下程度とすればよい。また、絶縁層６０３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。
【００９４】
または、絶縁層６０３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、３０μｍ以上１００μｍ以下の厚さのガラス基板を用いることができる。
【００９５】
＜駆動回路＞
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型トランジスタ６２３とｐチャネル型トランジスタ６２４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。
【００９６】
また、駆動方式がアナログからデジタルへ変化すると、駆動回路で必要な回路構成もさらに複雑になり、トランジスタの集積度も向上させる必要がある。本実施の形態で駆動回路に用いるトランジスタ６２３、６２４は、高い電流駆動能力を有し、高速動作が可能な、単結晶半導体をチャネル形成領域として用いた微細なトランジスタである。
【００９７】
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。
【００９８】
＜トランジスタの構成＞
本実施の形態において、表示装置に適用できるトランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４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。
【００９９】
ゲート電極、及び同工程で形成される配線層（例えば、走査線６４１、容量配線６４２、及び導電層６５０）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。
【０１００】
例えば、ゲート電極の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。
【０１０１】
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（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）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。
【０１０２】
ソース電極又はドレイン電極として機能する導電層、及び同工程で形成される配線層（例えば、信号線６４３、電流供給線６４４、導電層６４８、及び導電層６４９）の材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ、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層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。Ａｌ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、または上述した元素を成分とする窒化物で形成する。
【０１０３】
トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４を覆う絶縁膜６１９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系樹脂、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。
【０１０４】
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−Ｓｉ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６１９として用いることができる。
【０１０５】
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６１９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。
【０１０６】
また、画素部における表示方式は、プログレッシブ方式やインターレース方式等を用いることができる。また、カラー表示する際に画素で制御する色要素としては、ＲＧＢ（Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青を表す）の三色に限定されない。例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白を表す）、又はＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタ等を一色以上追加したものがある。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。ただし、本実施の形態はカラー表示の表示パネルに限定されるものではなく、モノクロ表示の表示パネルに適用することもできる。
【０１０７】
＜基板＞
また、素子基板６１０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、絶縁層６０３を設ける場合には金属板を素子基板６１０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。
【０１０８】
金属板と素子基板６１０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。
【０１０９】
本実施の形態で例示する構成によれば、ＥＬ層を連続膜で形成する。この構成により、ＥＬ層を画素毎にメタルマスクにより塗り分けることを要しないため、メタルマスクを用いることにより歩留まりの低下や工程の複雑化を回避できる。よって高精細で色再現性の高い表示パネルを実現することが可能となる。
【０１１０】
また、発光素子と重畳するカラーフィルタ層６３４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、微細なパターンのカラーフィルタ層を制御性よく形成することができ、高精細な表示装置を得ることができる。
【０１１１】
また、本実施の形態で例示する構成によれば、偏光板を用いる必要がない。偏光板を用いないため消費電力が低減された表示装置を提供できる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置に適用可能な発光素子の一例について図５及び図６を参照して説明する。具体的には、一対の電極の間に発光性の有機化合物を含む層が挟持され、白色を呈する光を発する発光素子の構成について説明する。
【０１１４】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極または第２の電極のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。ＥＬ層は第１の電極と第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。
【０１１５】
本実施の形態で例示する発光素子のＥＬ層は、白色を呈する光を発するように構成する。例えば、それぞれの発光層における発光色を補色の関係として、発光色の異なる第１発光層と第２発光層を積層させた構成とする。または、それぞれの発光層が赤色、緑色、又は青色を呈する光のいずれかを発する第１発光層、第２発光層及び第３発光層を積層してＥＬ層を構成することで、発光素子から得られる発光を白色発光とすることができる。
【０１１６】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。
【０１１７】
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１０３に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層１１０３において再結合し、ＥＬ層１１０３に含まれる発光物質が発光する。
【０１１８】
ＥＬ層１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【０１１９】
ＥＬ層１１０３の具体的な構成の一例を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示すＥＬ層１１０３は、正孔注入層１１１１、正孔輸送層１１１２、発光層１１１３、電子輸送層１１１４、並びに電子注入層１１１５が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【０１２０】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。さらに、陰極１１０２とＥＬ層１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【０１２１】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【０１２２】
中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファー１１０４ａはＥＬ層１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、ＥＬ層１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。
【０１２３】
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。
【０１２４】
発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからである。
【０１２５】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が２つ設けられている。さらに、ＥＬ層１１０３ａと、ＥＬ層１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【０１２６】
なお、陽極と陰極の間に設けるＥＬ層は２つに限定されない。図６（Ｂ）に例示する発光素子は、ＥＬ層１１０３が複数積層された構造（所謂、タンデム型）の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層のＥＬ層１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。
【０１２７】
また、当該発光素子の構成例３のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【０１２８】
ＥＬ層の間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられたＥＬ層へ移動し、電子は陽極側に設けられたＥＬ層へ移動する。陰極側に設けられたＥＬ層に注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられたＥＬ層に注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。
【０１２９】
なお、ＥＬ層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、ＥＬ層同士を接して設けることができる。具体的には、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、ＥＬ層同士を接して設けることができる。
【０１３０】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極とＥＬ層の間に中間層を設けることもできる。
【０１３１】
＜白色を呈する光を発する構成＞
２つのＥＬ層が積層された構造において、第１ＥＬ層から得られる光の色と第２ＥＬ層から得られる光の色を補色の関係にすることによって、白色を呈する光を外部に取り出すことができる。また、第１ＥＬ層および第２ＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を備える構成としても、白色を呈する光が得られる。
【０１３２】
補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色等を呈する光を発する物質としては、例えば、蛍光性化合物や、燐光性化合物等の発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１３３】
以下に、複数のＥＬ層が積層された発光素子の構成の一例を示す。まず第１ＥＬ層および第２ＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有し、白色を呈する光が得られる構成の一例を示す。
【０１３４】
（構成例３−１）
例えば、第１ＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有するスペクトルの光を発する第１発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有するスペクトルの光を発する第２発光層とを有し、第２ＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有するスペクトルの光を発する第３発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有するスペクトルの光を発する第４発光層とを有するものとする。
【０１３５】
この場合、第１ＥＬ層が発する光は、第１発光層の発する光および第２発光層の発する光を合わせたものとなるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルの光を発する。すなわち、第１ＥＬ層は２波長型の白色または白色に近い色を呈する光を発する。
【０１３６】
また、第２ＥＬ層が発する光は、第３発光層の発する光および第４発光層の発する光を合わせたものとなるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルの光を発する。すなわち、第２ＥＬ層は、第１ＥＬ層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色を呈する光を発する。
【０１３７】
したがって、第１ＥＬ層からの発光および第２ＥＬ層からの発光を重ね合わせることにより、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする白色を呈する光を発する発光素子を得ることができる。
【０１３８】
また、黄色〜橙色の波長領域（５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満）は、視感度の高い波長領域であるため、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層を有するＥＬ層を発光層に適用することは有用である。例えば、発光スペクトルのピークが青色の波長領域にある発光層を有する第１ＥＬ層と、発光スペクトルのピークが黄色の波長領域にある発光層を有する第２ＥＬ層と、発光スペクトルのピークが赤色の波長領域にある発光層を有する第３ＥＬ層と、を積層させた構成を適用することができる。
【０１３９】
また、黄色〜橙色を呈するＥＬ層を２層以上積層する構成としてもよい。黄色〜橙色を呈するＥＬ層を２層以上積層することによって発光素子の電力効率をより向上させることができる。
【０１４０】
（構成例３−２）
例えば、ＥＬ層を３層積層させて、白色を呈する光を発する発光素子を構成することができる。第１ＥＬ層に、発光スペクトルのピークが青色の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）にある発光層を設け、第２、第３ＥＬ層に、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層を設ける構成としてもよい。なお、第２ＥＬ層及び第３ＥＬ層からの発光スペクトルのピークの波長は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１４１】
ＥＬ層を積層すると、発光素子の電力効率が向上するが、それに伴い作製工程が煩雑化してしまうという問題がある。従って、ＥＬ層を３層積層する構成は、２層の場合と比べて電力効率が高く、４層以上とする場合比べて簡略な工程で作製することができるため好ましい。
【０１４２】
＜発光素子に用いることができる材料＞
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、ＥＬ層、第１の電荷発生領域、電子リレー層、並びに電子注入バッファーの順に説明する。
【０１４３】
＜陽極に用いることができる材料＞
陽極１１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、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等が挙げられる。
【０１４４】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、インジウム−亜鉛酸化物膜は、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、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膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
【０１４５】
この他、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）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。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／ＰＳＳ）等の導電性ポリマーを用いても良い。
【０１４６】
但し、陽極１１０１と接して第２の電荷発生領域を設ける場合には、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができる。具体的には、仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。第２の電荷発生領域を構成する材料については、第１の電荷発生領域と共に後述する。
【０１４７】
＜陰極に用いることができる材料＞
陰極１１０２に接して第１の電荷発生領域１１０４ｃを、ＥＬ層１１０３との間に設ける場合、陰極１１０２は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
【０１４８】
なお、陰極１１０２および陽極１１０１のうち少なくとも一方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成する。可視光を透過する導電膜としては、例えば酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す。）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などを挙げることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属薄膜を用いることもできる。この場合、該金属薄膜は半透過・半反射電極として作用する。
【０１４９】
＜ＥＬ層に用いることができる材料＞
上述したＥＬ層１１０３を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
【０１５０】
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、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１５１】
なお、第２の電荷発生領域を用いて正孔注入層を形成してもよい。正孔注入層に第２の電荷発生領域を用いると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができるのは前述の通りである。第２の電荷発生領域を構成する材料については第１の電荷発生領域と共に後述する。
【０１５２】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【０１５３】
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質は蛍光性化合物や、燐光性化合物を用いることができる。発光物質に燐光性化合物を用いると、発光素子の発光効率を高められるため好ましい。
【０１５４】
なお、発光物質は、ホスト材料に分散させて用いるのが好ましい。
【０１５５】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【０１５６】
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極１１０２からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【０１５７】
これらの層を適宜組み合わせてＥＬ層１１０３を形成する方法としては、種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）を適宜選択することができる。例えば、用いる材料に応じて真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０１５８】
＜電荷発生領域に用いることができる材料＞
第１の電荷発生領域１１０４ｃ、及び第２の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、第１の電荷発生領域を陰極側に設ける積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極１１０２と接する構造となり、第２の電荷発生領域を陽極側に設ける積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極１１０１と接する構造となる。
【０１５９】
なお、電荷発生領域において、正孔輸送性の高い物質に対して質量比で、０．１以上４．０以下の比率でアクセプター性物質を添加することが好ましい。
【０１６０】
電荷発生領域に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や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。なお、酸化モリブデンは、吸湿性が低いという特徴を有している。
【０１６１】
また、電荷発生領域に用いる正孔輸送性の高い物質としては、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、種々の有機化合物を用いることができる。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。
【０１６２】
＜電子リレー層に用いることができる材料＞
電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層１１０４ｂは、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのＬＵＭＯ準位は、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位との間に位置する。具体的には、およそ−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするのが好ましい。
【０１６３】
電子リレー層１１０４ｂに用いる物質としては、例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物が挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定な化合物であるため電子リレー層１１０４ｂに用いる物質として好ましい。さらに、含窒素縮合芳香族化合物のうち、シアノ基やフルオロ基などの電子吸引基を有する化合物を用いることにより、電子リレー層１１０４ｂにおける電子の受け取りがさらに容易になるため、好ましい。
【０１６４】
＜電子注入バッファーに用いることができる材料＞
電子注入バッファー１１０４ａは、第１の電荷発生領域１１０４ｃからＥＬ層１１０３への電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファー１１０４ａを第１の電荷発生領域１１０４ｃとＥＬ層１１０３の間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
【０１６５】
以上のような材料を組み合わせることにより、本実施の形態に示す発光素子を作製することができる。
【０１６６】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１６７】
（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  Ｄｉｓｃ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、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について図７を参照して説明する。
【０１６８】
図７（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。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部５００３または表示部５００４に用いることができる。表示部５００３または表示部５００４に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、利便性に優れた３次元画像の表示を行うことができる携帯型ゲーム機を提供することができる。なお、図７（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。
【０１６９】
図７（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に用いることができる。表示部５２０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、利便性に優れた３次元画像の表示を行うことができる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。
【０１７０】
図７（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。本発明の一態様に係る表示装置は、表示部５４０２に用いることができる。表示部５４０２に本発明の一態様に係る表示装置を用いることで、利便性に優れた３次元画像の表示を行うことができる携帯情報端末を提供することができる。
【０１７１】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１７２】
９０    視差バリアパネル
２００    基板
２０４    表示パネル
２１１Ｒ    右目用画素
２１１Ｌ    左目用画素
２１２Ｒ    右目用画素
２１２Ｌ    左目用画素
２１３Ｒ    右目用画素
２１３Ｌ    左目用画素
２２２    半反射・半透過電極
２２３    発光性の有機化合物を含む層
２２４    隔壁
３０４    視差バリアパネル
３０４ａ    第１の基板
３０４ｂ    第２の基板
３０５    遮光性の層
３０６    透光性の層
３３４    カラーフィルタ
３５０    表示装置
６０１    ソース側駆動回路
６０２    画素部
６０３    絶縁層
６０４    封止基板
６０４ａ    第１の基板
６０４ｂ    第２の基板
６０５    シール材
６０６    ゲート側駆動回路
６０７    空間
６０８    配線
６０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０    素子基板
６１１    トランジスタ
６１２    トランジスタ
６１３    電極
６１４    絶縁物
６１５    容量素子
６１６    ＥＬ層
６１７    半透過・半反射電極
６１８    発光素子
６１９    絶縁膜
６２３    トランジスタ
６２４    トランジスタ
６３０    画素
６３０Ｌ    列
６３０Ｒ    列
６３４    カラーフィルタ層
６３５    遮光層
６４１    走査線
６４２    容量配線
６４３    信号線
６４４    電流供給線
６４５    容量配線
６４６    半導体層
６４７    半導体層
６４８    導電層
６４９    導電層
６５０    導電層
６５１    補助配線
１１０１    陽極
１１０２    陰極
１１０３    ＥＬ層
１１０３ａ    ＥＬ層
１１０３ｂ    ＥＬ層
１１０４    中間層
１１０４ａ    電子注入バッファー
１１０４ｂ    電子リレー層
１１０４ｃ    電荷発生領域
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３    発光層
１１１４    電子輸送層
１１１５    電子注入層
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】
2012237992.tif 000003
【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】
2012237992.tif 000009