表示装置及びそれを用いた電子機器
【課題】経時変化の進行具合が同じである発光素子とモニター用発光素子を用いることにより、発光素子電位の補正を正確に行うことができる表示装置、電子機器を提供することを課題とする。
【解決手段】第１の発光素子と、第２の発光素子と、定電流源と、アンプとを有する。第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、一対の電極の間に、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層とを有する。第１の層と第２の層は積層して設けられており、第１の層上に第２の層が設けられているか、または、第２の層上に第１の層が設けられている。
【解決手段】第１の発光素子と、第２の発光素子と、定電流源と、アンプとを有する。第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、一対の電極の間に、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層とを有する。第１の層と第２の層は積層して設けられており、第１の層上に第２の層が設けられているか、または、第２の層上に第１の層が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む表示装置に関する。また、発光素子を含む表示装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を代表とする発光素子を含む表示装置の開発が進められ、自発光型ゆえの高画質、広視野角、薄型、軽量等の利点を活かして、幅広い利用が期待されている。発光素子の輝度は、発光素子の電流値に比例する。
【０００３】
発光素子は、周囲の温度（以下、環境温度と表記することがある）が高温になると抵抗値が減少し、低温になると抵抗値が増加する性質と、経時変化により抵抗値が増加する性質がある。そこで、環境温度の変化と経時変化に起因した発光素子の抵抗値の変動の影響を抑制する表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の表示装置は、発光素子、モニター用発光素子、定電流源、バッファアンプを有する。モニター用発光素子には定電流源から一定の電流が供給されている。また、モニター用発光素子の一方の電極は、バッファアンプを介して、発光素子の一方の電極に接続されている。この状態で、環境温度の変化と経時変化が生じると、モニター用発光素子の一方の電極の電位が変わり、この電位が発光素子の一方の電極の電位に伝達される。このように、環境温度の変化と経時変化に合わせて、発光素子の一方の電極の電位を変えることにより、発光素子の抵抗値の変動による影響を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−３３３８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の文献１において、発光素子とモニター用発光素子とで、経時変化の進行具合が異なると、経時変化に起因した発光素子とモニター用発光素子の抵抗値の変化が異なるため、発光素子に伝達する電位（以下、電源電位とよぶこともある）の補正を正確に行うことができなくなってしまう。そこで本発明は、経時変化の進行具合が同じである発光素子とモニター用発光素子を用いることにより、発光素子に伝達する電位の補正を正確に行うことができる表示装置、電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、第１の発光素子（モニター用発光素子に相当する）と、第２の発光素子と、第１の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、入力された電位と同じ電位を出力する回路とを有する。第１の発光素子の第１の電極は回路の入力端子に接続されている。第２の発光素子の第１の電極は回路の出力端子に接続されている。第１の発光素子の第２の電極と第２の発光素子の第２の電極は一定の電位に保たれている。
【０００７】
第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、第１の導電層と、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子である。または、第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、第１の導電層と、発光物質を含む第１の層と、有機化合物と無機化合物を含む第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子である。
【０００８】
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、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、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、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、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、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、フタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン又は５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（５，６，１１，１２−テトラフェニルテトラセンともいう）である。また、前記無機化合物は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン又は酸化レニウムである。
【０００９】
好ましくは、前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルと５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであり、前記無機化合物は、酸化モリブデンである。また、前記有機化合物は、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニルであり、前記無機化合物は、酸化モリブデンである。
【００１０】
前記発光物質は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンから選択された１種又は複数種である。
【００１１】
上記の積層構造の第１の発光素子と第２の発光素子は、経時変化の進行具合を同じにすることができる。従って、第１の発光素子を用いた、第２の発光素子に伝達する電位（第２の発光素子の電位）の補正を正確に行うことができる。
【００１２】
また、第１の発光素子の総電流量と第２の発光素子の総電流量の比は、１：０．２〜１：１、好ましくは、１：０．６〜１：１である。この比は、ある一定の期間における総電流量の比である。
【００１３】
つまり、第１の発光素子の総電流量Ｘを、第２の発光素子の総電流量Ｙで除した値（Ｘ／Ｙ）は、１以上５以下である。
【００１４】
また、回路はバッファアンプであり、回路の入力端子はバッファアンプの非反転入力端子であり、回路の出力端子はバッファアンプの反転入力端子と出力端子である。回路を用いることにより、第１の発光素子の第１の電極の電位を、第２の発光素子の第１の電極に伝達するに際し、電圧降下などに起因した電位の変動を防止することができる。
【００１５】
つまり、上記回路を用いることにより、第１の発光素子の第１の電極の電位を、第２の発光素子の第１の電極の電位を同電位にして、電圧降下などに起因した電位の変動を防止することができる。なお、伝達とは、あるノードの電位（例えば、第１の電極の電位）を、別のノードの電位（例えば、第２の電極の電位）に伝えることである。電位を伝達した後は、第１の電極と第２の電極の電位は同電位になる。
【００１６】
また、第１の発光素子と第２の発光素子は、同一の絶縁表面上に設けられている。つまり、第１の発光素子と第２の発光素子は、同一の条件で同一の工程で作製されたものである。従って、環境温度の変化に対して、同じ特性を有する。
【００１７】
また、第１の発光素子、第２の発光素子、定電流源及び回路は、同一の絶縁表面上に設けられている。複数の回路を同一の絶縁表面上に設けることにより、外部に接続されるＩＣの個数を減らし、小型化、薄型化、軽量化を実現した表示装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、上記のいずれかの構成の表示装置を用いたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、発光素子とモニター用発光素子の各々が有機化合物と無機化合物を含む層を有しており、そのため、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合を同じにすることができる。従って、モニター用発光素子を用いた、発光素子に伝達する電位（つまり、発光素子の電位）の補正を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の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、以下の説明において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００２１】
本発明の表示装置は、モニター用発光素子１０４、発光素子１０７（表示用発光素子ともいう）、モニター用発光素子１０４に一定の電流を供給する定電流源１１０、入力された電位と同じ電位を出力する回路１１１を有する（図１参照）。
【００２２】
モニター用発光素子１０４は、モニター部１０１が含むモニター用画素１０３に設けられている。モニター用画素１０３は、少なくともモニター用発光素子１０４を有する。図示する構成では、モニター用画素１０３は、モニター用発光素子１０４とトランジスタ１０５を有する。
【００２３】
トランジスタ１０５のゲート電極は、一定の電位（ＶＬ）に保たれ、トランジスタ１０５のソース電極とドレイン電極の一方は電源線１１２に接続され、ソース電極とドレイン電極の他方はモニター用発光素子１０４の第１の電極に接続されている。モニター用発光素子１０４の第２の電極は、一定の電位（ＶＳＳ）に保たれている。トランジスタ１０５のゲート電極とモニター用発光素子１０４の第２の電極は、共に、配線に接続されている。トランジスタ１０５のゲート電極とモニター用発光素子１０４の第２の電極は、共に、配線を介して外部の電源に接続されており、そのため、一定の電位（ＶＬ又はＶＳＳ）に保たれている。
【００２４】
トランジスタ１０５は、モニター用発光素子１０４に流れる電流量を制御するために設けられており、電位（ＶＬ）はトランジスタ１０５をオンにする電位である。モニター用発光素子１０４は、トランジスタ１０５を介して、回路１１１の入力端子に接続されている。
【００２５】
発光素子１０７は、画素部１０２が含む画素１０６に設けられている。画素１０６は、発光素子１０７と少なくとも２つのトランジスタを有する。図示する構成では、画素１０６は、発光素子１０７と、駆動用トランジスタ１０８と、スイッチ用トランジスタ１０９を有する。また、画素部１０２は、複数のソース線Ｓ１〜Ｓｘ（ｘは自然数）、複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｙ（ｙは自然数）、複数の電源線（Ｖ１〜Ｖｘ）を有する。
【００２６】
複数のソース線Ｓ１〜Ｓｘ（ｘは自然数）は、ソースドライバ１１３に接続されている。複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｙ（ｙは自然数）は、ゲートドライバ１１４に接続されている。ソースドライバ１１３は、画素１０６にビデオ信号を供給する。ゲートドライバ１１４は、スイッチ用トランジスタ１０９のオンとオフを制御する選択信号を画素１０６に供給する。
【００２７】
画素１０６は、ソースドライバ１１３から供給される信号に基づき、点灯又は非点灯する。スイッチ用トランジスタ１０９のゲート電極は、ゲート線Ｇｎ（ｎは自然数、１≦ｎ≦ｙ）に接続され、ソース電極とドレイン電極の一方はソース線Ｓｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｘ）に接続され、ソース電極とドレイン電極の他方は駆動用トランジスタ１０８のゲート電極に接続されている。駆動用トランジスタ１０８のソース電極とドレイン電極の一方は電源線Ｖｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｘ）に接続され、他方は発光素子１０７の第１の電極に接続されている。
【００２８】
発光素子１０７の第２の電極は、配線に接続されている。発光素子１０７の第２の電極は、配線を介して外部の電源に接続されており、そのため、一定の電位（ＶＳＳ）に保たれている。発光素子１０７の第１の電極は、駆動用トランジスタ１０８を介して、回路１１１の出力端子に接続されている。
【００２９】
なお、モニター用画素１０３は、上記の構成に制約されず、他のトランジスタを有していてもよい。また、画素１０６は、上記の構成に制約されず、他のトランジスタを有していてもよい。例えば、画素１０６は、消去用トランジスタを有していてもよい。消去用トランジスタのソース電極とドレイン電極の一方は駆動用トランジスタのゲート電極に接続され、他方は駆動用トランジスタのソース電極に接続される。また、消去用トランジスタのゲート電極は新たに設けられるゲート線に接続される。
【００３０】
また、画素１０６は、消去用ダイオードを有していてもよい。消去用ダイオードの一方の端子は駆動用トランジスタのゲート電極に接続され、他方の端子は一定の電位に保たれた配線に接続される。なお、消去用ダイオードは、ＰＮ型のダイオード、ＰＩＮ型のダイオード、ゲート電極とドレイン電極が接続されたトランジスタ等の整流性のある素子を用いるとよい。また、画素１０６は、駆動用トランジスタ１０８のゲート電極とソース電極の間の電圧を保持する容量素子を有していてもよい。
【００３１】
回路１１１は、入力端子に入力される電位と、出力端子から出力される電位が同じ回路であり、例えば、バッファアンプに相当する。回路１１１の入力端子はバッファアンプの非反転入力端子に相当し、回路１１１の出力端子はバッファアンプの反転入力端子と出力端子に相当する。
【００３２】
また、回路１１１は、例えば、オペアンプ、センスアンプに相当する。
【００３３】
次に、上記構成の本発明の表示装置の動作について説明する。
【００３４】
モニター用発光素子１０４には、定電流源１１０から一定の電流が供給されている。従って、モニター用発光素子１０４は、両電極間の電流値が一定な定電流駆動を行う。この状態で、環境温度の変化や経時変化が生じると、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化する。モニター用発光素子１０４の電流値は常に一定なため、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化すると、モニター用発光素子１０４の両電極間の電位差が変化する。
【００３５】
図示する構成では、モニター用発光素子１０４の第２の電極の電位は一定に保たれているため、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化すると、モニター用発光素子１０４の第１の電極の電位が変化する。モニター用発光素子１０４の第１の電極の電位は、回路１１１の入力端子に伝達される。
【００３６】
回路１１１は、入力端子に入力された電位と同じ電位を出力する。回路１１１が出力する電位は、電源線Ｖ１〜Ｖｘと駆動用トランジスタ１０８を介して、発光素子１０７の第１の電極に伝達される。発光素子１０７は、電源線Ｖ１〜Ｖｘの電位と、発光素子１０７の第２の電極の電位（ＶＳＳ）との電位差に基づき発光する。
【００３７】
このように、本発明では、環境温度の変化と経時変化に起因したモニター用発光素子１０４の抵抗値の変化に合わせて、発光素子１０７の第１の電極に与える電位を変えることにより、環境温度の変化と経時変化による影響を抑制することができる。なお、発光素子１０７は、両電極間の電位差に基づき動作する定電圧駆動を行う。従って、駆動用トランジスタ１０８は、線形領域で動作することが好ましい。
【００３８】
なお、少なくとも、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、同一の絶縁表面上に設けられている。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、同一の条件で同一の工程で作成されたものである。従って、環境温度の変化に対して、同じ特性を有する。
【００３９】
また、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層と、第１の層と、第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子であり、第１の層と第２の層の一方は有機化合物と無機化合物を含み、他方は発光物質を含む。モニター用発光素子１０４との発光素子１０７は、経時変化の進行具合が同じである。つまり、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、その経時変化に対する特性が同じであるため、モニター用発光素子１０４を用いた、発光素子１０７に伝達する電位の補正を正確に行うことができる。
【００４０】
また、モニター用発光素子１０４、発光素子１０７だけでなく、定電流源１１０、回路１１１も同一の絶縁表面上に設けられていてもよい。複数の回路を同一の絶縁表面上に設けることにより、外部に接続されるＩＣの個数を減らし、小型化、薄型化、軽量化を実現した表示装置を提供することができる。
【００４１】
次に、絶縁表面を有する基板１０上のモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について、図２を参照して、より詳しく説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層１３、第２の層１４、第２の導電層１２が順に積層された素子である（図２（Ａ）参照）。第１の導電層１１と第２の導電層１２の間に電位差が生じると、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は発光する。
【００４２】
以下には、第１の導電層１１の電位が、第２の導電層１２の電位よりも高くなったとき、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７が発光する場合について説明する。つまり、第１の導電層１１が陽極、第２の導電層１２が陰極の場合について説明する。
【００４３】
第１の導電層１１には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物等を用いることができる。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化チタンが添加された酸化インジウム、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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素を含むアルミニウム、チタンを含むアルミニウム、珪素と銅を含むアルミニウム、または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等を用いることができる。なお、第１の導電層１１を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）材料で形成されていることが好ましい。
【００４４】
第１の層１３は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層１３は、有機化合物と無機化合物を含む複合材料を含む層である。有機化合物は正孔輸送性に優れた物質である。無機化合物は有機化合物に対して電子受容性を示す物質である。
【００４５】
第１の層１３に用いる無機化合物には、特に限定はないが遷移金属の酸化物が好ましい。具体的には酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン、酸化レニウムが好ましい。
【００４６】
第１の層１３に用いる有機化合物には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α−ＮＰＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、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−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＢＰＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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）、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（略称：ルブレン）等が挙げられる。上記の有機化合物のうち、特に、ホールを発生しやすい芳香族アミン化合物（α−ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＮＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＢＢＰＢ、ＴＣＴＡ等）を用いることが好ましい。
【００４７】
また、第１の層１３は、可視光領域における光の吸収ができるだけ小さいことが望ましい。そのため、下記の一般式（１）〜（４）に示す構造の有機化合物を用いることが好ましい。下記の一般式（１）〜（４）に示す構造の有機化合物を用いることにより、可視光領域における光の吸収を低減させ、発光素子の発光効率を向上させることができる。
【００４８】
【化１】
式（１）中、Ｒ１〜Ｒ２４はそれぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ２４は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。
【００４９】
【化２】
式（２）中、Ｘは、構造式（２−１）〜（２−６）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ２０は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ２０は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。
【００５０】
【化３】
式（３）中、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ９は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。
【００５１】
【化４】
式（４）中、Ｒ１とＲ３は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１とＲ３は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表す。Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。Ｒ４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、式（５）で示される置換基のいずれかを表す。
【００５２】
【化５】
式（５）中、Ｒ５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表す。Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。
【００５３】
なお、有機化合物は、熱的作用により、その性質が変化してしまうため、高いガラス転移温度（Ｔｇ）があることが好ましい。具体的には、５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であることが好ましい。一般式（４）で示す構造の有機化合物を用いると、特に、可視光領域における吸収が小さく、なおかつ、高いガラス転移点（Ｔｇ）を有する。そのため、一般式（４）に示す構造の有機化合物を用いると、耐熱性に優れ、信頼性を向上させた発光素子を提供することができる。また、第１の層１３は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５４】
第２の層１４は、発光物質を含む層である。発光物質とは、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６）等の発光性の高い物質と、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く膜質がよい（つまり結晶化しにくい）物質とを自由に組み合わせた物質である。なお、Ａｌｑ３やＤＮＡは、発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成としてもよい。また、第２の層１４は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５５】
第２の導電層１２は、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物等を用いることができる。例えば、元素周期表の１族または２族に属する元素、つまり、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。なお、第２の導電層１２を陰極として用いる場合、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）材料で形成されていることが好ましい。また、第２の層１４と第２の導電層１２との間に、第２の導電層１２に接するように、電子注入を促す機能を有する層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等の様々な導電性材料を用いることができる。
【００５６】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層１５、第２の層１６、第３の層１７、第４の層１８、第５の層１９、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｂ）参照）。
【００５７】
第１の層１５は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層１５は、上述した第１の層１３と同様の材料からなる。
【００５８】
第２の層１６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は、例えば、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：α−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’，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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物に相当する。なお、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、第２の層１６は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５９】
第３の層１７は、発光物質を含む層である。第３の層１７は、上述した第２の層１４と同様の材料からなる。
【００６０】
第４の層１８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を含む層は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５−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、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。なお、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。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を第４の層１８として用いても構わない。なお、第４の層１８は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００６１】
第５の層１９は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質とは、例えば、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）等のようなアルカリ金属の化合物又はアルカリ土類金属の化合物である。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ３中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、第５の層１９は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００６２】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層２０、第２の層２１、第３の層２２、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｃ）参照）。
【００６３】
第１の層２０は、発光物質を含む層である。第１の層２０は、上述した第２の層１４、第３の層１７と同様の材料からなる。
【００６４】
第２の層２１は、電子供与性の物質と電子輸送性の物質を含む層である。電子供与性の物質とは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属およびそれらの酸化物や塩である。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等である。電子輸送性の物質は、上述したとおりの物質である。
【００６５】
第３の層２２は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第３の層２２は、上述した第１の層１３、第１の層１５と同様の材料からなる。
【００６６】
上記の構造では、電圧を印加すると、第２の層２１と第３の層２２の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第２の層２１は電子を第１の層２０に輸送すると同時に、第３の層２２は正孔を第２の導電層１２に輸送する。従って、第２の層２１と第３の層２２を合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。また、第３の層２２は、正孔を第２の導電層１２に輸送する機能を担っているといえる。
【００６７】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層２３、第２の層２４、第３の層２５、第４の層２６、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｄ）参照）。
【００６８】
第１の層２３は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層２３は、上述の第１の層１３、第１の層１５、第３の層２２と同様の材料からなる。
【００６９】
第２の層２４は、発光物質を含む層である。第２の層２４は、上述の第２の層１４、第３の層１７、第１の層２０と同様の材料からなる。
【００７０】
第３の層２５は、電子供与性の物質と電子輸送性の物質を含む層である。第３の層２５は、上述の第２の層２１と同様の材料からなる。
【００７１】
第４の層２６は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第４の層２６は、上述の第１の層１３、第１の層１５、第３の層２２と同様の材料からなる。
【００７２】
上述の通り、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、有機化合物と無機化合物を含む層と、発光物質を含む層の少なくとも２層を有する。第１の導電層１１と第２の導電層１２との間には、少なくともこの２層が設けられており、この２層以外には、電子輸送性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等からなる層が設けられている。
【００７３】
モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１と第２の導電層１２の間に生じる電位差により電流が流れる。発光物質を含む層において、正孔と電子が再結合し、発光する。発光素子の発光は、第１の導電層１１と第２の導電層１２の一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の導電層１１と第２の導電層１２の一方または両方は、透光性の物質からなる。発光素子から発せられる光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）がある。
【００７４】
有機化合物と無機化合物を含む層は、極めて高い正孔注入性、正孔輸送性を示す。そのため、有機化合物と無機化合物を含む層を用いることにより、発光素子の両電極間に印加する電圧値を低減することができる。従って、消費電力を削減することができる。
【００７５】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は、他の有機化合物からなる層と比較すると、抵抗値が低い。例えば、α−ＮＰＢと酸化モリブデンを含み、α−ＮＰＢと酸化モリブデンの重量比が１：０．５の材料の抵抗値は３．１×１０５Ωである。従って、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子自体の抵抗値を増加させることがない。つまり、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子の両電極間に印加する電圧値（以下、駆動電圧とよぶことがある）を増加させることがない。
【００７６】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は抵抗値が低いことから、層を厚く設けることにより、ゴミや衝撃等による短絡部の発生を防止することができる。その結果、信頼性の高い発光素子を提供することができる。
【００７７】
例えば、通常の発光素子の第１の導電層、第２の導電層および前記第１の導電層と前記第２の導電層の間の層の合計の厚さが１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、有機化合物と無機化合物を含む層を用いた発光素子の第１の導電層、第２の導電層および前記第１の導電層と前記第２の導電層の間の層の合計の厚さは１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。また、有機化合物と無機化合物を含む層は、４０ｎｍ以上、好ましくは８０ｎｍ以上、より好ましくは１００ｎｍ以上の厚さで形成することができる。
【００７８】
そして、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子の駆動電圧には影響がないため、有機化合物と無機化合物を含む層の厚さを自由に設定できる。従って、層の厚さを最適化することにより、発光素子からの発光の取り出し効率の向上や、色純度の向上を実現することができる。
【００７９】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は、共蒸着によって作成される。共蒸着とは、２つ以上の蒸着源を用いて蒸着を行う方法であり、１つの蒸着源には無機化合物、もう１つの蒸着源には有機化合物が入れられる。このように、有機化合物と無機化合物を含む層は、発光素子が含む他の層と同様に、蒸着法によって作成することができる。そのため、基板上に発光素子の第１の導電層を形成後に、第１の導電層が設けられた基板を蒸着機に投入すれば、有機化合物と無機化合物を含む層以外の全ての層を連続的に形成することができる。従って、ゴミの発生を防止し、層と層の界面を清浄に保つことができる。なお、有機化合物と無機化合物を含む層以外の層は、蒸着法ではなく、インクジェット法、スピンコート法など用いて形成してもよい。
【実施例１】
【００８０】
本発明の表示装置の一形態であるパネルについて、図３、４を参照して説明する。パネルは、基板１０と対向基板３０の間に設けられた、モニター部１０１、発光素子１０７と駆動用トランジスタ１０８を含む画素部１０２、定電流源１１０、回路１１１、複数の素子１２５を含むソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４を含む。また、基板１０上に設けられた接続フィルム１２２を含む。接続フィルム１２２は、外部に設けられる複数のＩＣに接続される。図３（Ａ）の斜視図のＡ−Ｂと図３（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）の断面図のＡ−Ｂは対応する。但し、断面図における回路１１１の記載は省略している。
【００８１】
モニター部１０１、画素部１０２、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４の周囲にはシール材１２３が設けられており、シール材１２３と対向基板３０により、基板１０上の複数の回路が封止される。この封止処理は、発光素子１０７を水分から保護するための処理であり、ここではカバー材（ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等）により封止する方法を用いるが、熱硬化性樹脂や紫外光硬化性樹脂を用いて封止する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法を用いてもよい。
【００８２】
発光素子１０７の第１の導電層１１（画素電極ともいう）が透光性を有し、発光素子１０７の第２の導電層１２（対向電極ともいう）が遮光性を有する場合、発光素子１０７は下面出射（ボトムエミッション）を行う（図３（Ｂ）参照）。
【００８３】
また、発光素子１０７の第１の導電層１１が遮光性を有し、発光素子１０７の第２の導電層１２が透光性を有する場合、発光素子１０７は上面出射（トップエミッション）を行う（図４（Ａ）参照）。また、発光素子１０７の第１の導電層１１と、発光素子１０７の第２の導電層１２の両者が透光性を有する場合、発光素子１０７は両面出射（デュアルエミッション）を行う（図４（Ｂ）参照）。
【００８４】
なお、下面出射は、発光素子１０７が基板１０の方向に発光することであり、上面出射は発光素子１０７が対向基板３０の方向に発光することであり、両面出射は、発光素子１０７が基板１０と対向基板３０の方向に発光することである。
【００８５】
また、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線上に絶縁層を設けて、当該絶縁層上に発光素子１０７の第１の導電層１１を設けてもよいし（図３（Ｂ）参照）、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線と同じ層に、発光素子１０７の第１の導電層１１を設けてもよい（図４参照）。また、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線と、発光素子１０７の第１の導電層１１とが積層する部分は、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線が下層で、発光素子１０７の第１の導電層１１が上層でもよい（図４（Ａ）参照）。また、発光素子１０７の第１の導電層１１が下層で、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線が上層でもよい（図４（Ｂ）参照）。
【００８６】
なお、第１の導電層１１をフォトリソグラフィ法で形成する工程において、特に、第１の導電層１１をエッチングする工程では、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いるとよい。そうすると、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線や第１の導電層１１に対するダメージの低減を図ることができる。
【００８７】
基板１０上に設けられる素子は、移動度等の特性が良好な結晶質半導体をチャネル部に用いた薄膜トランジスタにより構成するとよい。そうすると、複数の素子が同一表面上に設けられたモノリシック化が実現される。上記構成を有する表示装置は、接続する外部ＩＣの個数を減少することができるため、小型化、軽量化、薄型化を実現することができる。
【００８８】
また、モニター部１０１と画素部１０２を、基板１０上に設けられる薄膜トランジスタ（好適には、非晶質半導体をチャネル部に用いた薄膜トランジスタ）により構成し、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４をＩＣチップにより構成してもよい。ＩＣチップは、ＣＯＧ方式により基板１０上に貼り合わせたり、接続フィルム１２２に貼り合わせたりする。非晶質半導体は、ＣＶＤ法を用いることで、大きな面積の基板に簡単に形成することができ、かつ結晶化の工程が不要であることから、安価な表示装置を提供することができる。また、この際、インクジェット法に代表される液滴吐出法により導電層を形成すると、より安価な表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００８９】
本発明の表示装置を用いた電子機器の一態様について、図５、６を参照して説明する。ここで例示する電子機器は携帯電話装置であり、筐体２７００、２７０６、パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３、操作ボタン２７０４、バッテリー２７０５を含む（図５参照）。パネル２７０１は、モニター部１０１、画素部１０２を有し、これらの回路は、一対の基板により封止されている。パネル２７０１はハウジング２７０２に脱着自在に組み込まれる。ハウジング２７０２はプリント配線基板２７０３に固定される。ハウジング２７０２はパネル２７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板２７０３には、中央処理回路（ＣＰＵ）、コントローラ回路、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４等に相当する複数のＩＣチップが実装される。
【００９０】
プリント配線基板２７０３は、接続フィルム２７０８を介して、パネル２７０１に実装される。このように、パネル２７０１にプリント配線基板２７０３が実装された状態をモジュールとよぶ。パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３は、操作ボタン２７０４やバッテリー２７０５と共に、筐体２７００、２７０６の内部に収納される。パネル２７０１が含む画素部は、筐体２７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。
【００９１】
なお、筐体２７００、２７０６は、携帯電話装置の外観の形状を一例として示したものであり、本発明の表示装置を用いた電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。例えば、携帯端末である携帯電話装置（携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ、電子手帳及び携帯型ゲーム機や、テレビジョン装置（テレビ、テレビジョン受信機ともよぶ）、ディスプレイ（モニター装置ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の様々な電子機器に本発明の表示装置を用いることができる。以下に、これらの電子機器の態様の一例について、図６を参照して説明する。
【００９２】
携帯端末である携帯電話装置は、画素部９１０２等を含む（図６（Ａ）参照）。携帯端末である携帯型ゲーム装置は、画素部９８０１等を含む（図６（Ｂ）参照）。デジタルビデオカメラは、画素部９７０１、９７０２等を含む（図６（Ｃ）参照）。携帯情報端末であるＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）は、画素部９２０１等を含む（図６（Ｄ）参照）。テレビジョン装置は、画素部９３０１等を含む（図６（Ｅ）参照）。モニター装置は、画素部９４０１等を含む（図６（Ｆ）参照）。本実施例は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【００９３】
本実施例では、発光素子とモニター用発光素子を含むサンプル（サンプルＡ〜Ｃの３つのサンプル）を室温で動作させたときの特性の変化を調べた実験結果について、図７〜１０を参照して説明する。サンプルＡ〜Ｃの各々は、発光素子とモニター用発光素子を含む。発光素子とモニター用発光素子の各々は、下層から、第１の導電層（陽極）、第１の層（正孔注入層）、第２の層（正孔輸送層）、第３の層（発光層）、第４の層（電子輸送層）、第５の層（電子注入層）、第２の導電層（陰極）が積層された構造を有する。各サンプルにおいて、発光素子とモニター用発光素子は同じ積層構造である。
【００９４】
サンプルＡの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にα−ＮＰＢと酸化モリブデンとルブレンからなり、α−ＮＰＢと酸化モリブデンとルブレンの重量比が１：０．１：０．４である層を１２０ｎｍの厚さで形成した。また、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成し、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＡの初期輝度は３１６．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７７０．７ｃｄ／ｍ２、初期電流は７２．７ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は６．２Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。なお、初期真性輝度は、初期輝度と各サンプルの開口率を掛けた値である。
【００９５】
サンプルＢの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にＤＮＴＰＤと酸化モリブデンからなり、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの重量比が１：０．５である層を１２０ｎｍの厚さで形成した。また、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成し、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＢの初期輝度は３０６．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７４６．３ｃｄ／ｍ２、初期電流は６５．０ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は６．１Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。
【００９６】
サンプルＣの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にＣｕＰｃを２０ｎｍの厚さで形成し、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成した。また、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＣの初期輝度は３２７．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７９７．６ｃｄ／ｍ２、初期電流は７６．０ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は７．５Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。
【００９７】
サンプルＡ〜Ｃの各々は、第１の層に用いる材料が異なっており、その他の層の材料は同じであった。また、サンプルＡ〜Ｃの各々において、発光素子とモニター用発光素子のストレス条件は同じであった。より詳しくは、実験中、発光素子とモニター用発光素子は、常に発光した状態にあり、なおかつ、発光素子とモニター用発光素子の瞬間的な電流値は同じであった。つまり、ストレス条件が同じとは、一定期間あたりの発光素子とモニター用発光素子の総電流量が同じという意味である。すなわち、この条件では、発光素子の総電流量とモニター用発光素子の総電流量の比は、１：１である。
【００９８】
次に、サンプルＡ〜Ｃの、第１の導電層の電圧値、規格化した電流、規格化した輝度、規格化した電流輝度効率の各々と、時間の関係について説明する。なお、規格化した電流とは、初期電流を１００％としたときの電流（％）である。規格化した輝度とは、初期輝度を１００％としたときの輝度（％）である。規格化した電流輝度効率とは、初期の電流輝度効率を１００％としたときの電流輝度効率（％）である。
【００９９】
まず、第１の導電層（陽極）の電位（Ｖ、右の縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図７を用いて説明する。図７から、サンプルＡ〜Ｃの全てのサンプルにおいて、時間の経過と共に、第１の導電層の電位が増加していることがわかる。これは、時間の経過に伴って、全てのサンプルのモニター用発光素子に経時変化が生じ、モニター用発光素子の抵抗値が増加しているためである。なお、サンプルＡ、Ｂは、ほぼ同じような増加傾向を示している。
【０１００】
次に、規格化した電流（％、左の縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図７を用いて説明する。図７から、サンプルＡ、Ｂでは、時間の経過と共に、規格化電流はほとんど変化せず、サンプルＣでは、規格化電流は増加していることが分かる。上述したように、発光素子とモニター用発光素子は、そのストレス条件が同じであることから、サンプルＡ、Ｂでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が同じであり、サンプルＣでは、モニター用発光素子の方が発光素子よりも経時変化の進行具合が早いことが分かる。
【０１０１】
次に、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図８を用いて説明する。図８から、サンプルＡ、Ｂは、時間の経過と共に、規格化輝度が減少しており、サンプルＣは、規格化輝度がほとんど変化していないことがわかる。サンプルＣの規格化輝度がほとんど変化しないのは、上述の通り、サンプルＣでは規格化電流が増加していることに起因する。
【０１０２】
次に、規格化した電流輝度効率と時間の関係について、図９を用いて説明する。図９から、サンプルＡ〜Ｃの全てのサンプルにおいて、時間の経過と共に、規格化した電流輝度効率は、減少している。
【０１０３】
上記の結果から、サンプルＡ、Ｂでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が同じであり、サンプルＣでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が異なることがわかる。サンプルＡ、ＢとサンプルＣの相違点は、サンプルＡ、Ｂでは第１の層に有機化合物と無機化合物を含む材料を用いており、サンプルＣでは第１の層に有機化合物のみを用いている点である。そのため、第１の層に有機化合物と無機化合物を含む材料を用いると、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行を同じにすることができることがわかる。従って、発光素子とモニター用発光素子の各々が有機化合物と無機化合物を含む層を有していると、モニター用発光素子を用いた、発光素子に伝達する電位の補正を正確に行うことができることがわかる。
【０１０４】
次に、発光素子の点灯率を２５％（図１０では、Ｄと表記）、５０％（図１０では、Ｅと表記）、７５％（図１０では、Ｆと表記）、１００％（図１０では、Ｇと表記）とし、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたときの、発光素子の規格化輝度と時間の関係について、図１０を用いて説明する。
【０１０５】
なお、点灯率とは、発光素子が点灯していた時間的な割合を示す。発光素子の点灯率が１００％であるとは、ある期間（ここでは、１フレーム期間とする）において、常時点灯していたことである。発光素子の点灯率が７５％であるとは、１フレーム期間の７５％の期間において、点灯していたことである。発光素子の点灯率が５０％であるとは、１フレーム期間の５０％の期間において、点灯していたことである。また、発光素子の点灯率が２５％とは、１フレーム期間の２５％の期間において、点灯したことである。
【０１０６】
まず、サンプルＢの、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図１０（Ａ）を用いて説明する。図１０（Ａ）から、サンプルＢでは、発光素子の点灯率を５０％、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたとき、最も、発光素子の輝度が一定になることが分かる。
【０１０７】
また、サンプルＣの、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図１０（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ｂ）から、サンプルＣでは、発光素子の点灯率を１００％、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたとき、最も、発光素子の輝度が一定になることが分かる。
【０１０８】
上記の結果から、サンプルＢでは、発光素子を用いて５０％の点灯率の画像を表示すると、発光素子の輝度が、最も一定になることがわかる。また、サンプルＣでは、発光素子を用いて１００％の点灯率の画像を表示すると、発光素子の輝度が、最も一定になることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の表示装置を示す図。
【図２】本発明の表示装置を示す図。
【図３】本発明の表示装置を示す図。
【図４】本発明の表示装置を示す図。
【図５】本発明の表示装置を示す図。
【図６】本発明の表示装置を示す図。
【図７】実験の結果を示すグラフ。
【図８】実験の結果を示すグラフ。
【図９】実験の結果を示すグラフ。
【図１０】実験の結果を示すグラフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む表示装置に関する。また、発光素子を含む表示装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を代表とする発光素子を含む表示装置の開発が進められ、自発光型ゆえの高画質、広視野角、薄型、軽量等の利点を活かして、幅広い利用が期待されている。発光素子の輝度は、発光素子の電流値に比例する。
【０００３】
発光素子は、周囲の温度（以下、環境温度と表記することがある）が高温になると抵抗値が減少し、低温になると抵抗値が増加する性質と、経時変化により抵抗値が増加する性質がある。そこで、環境温度の変化と経時変化に起因した発光素子の抵抗値の変動の影響を抑制する表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１の表示装置は、発光素子、モニター用発光素子、定電流源、バッファアンプを有する。モニター用発光素子には定電流源から一定の電流が供給されている。また、モニター用発光素子の一方の電極は、バッファアンプを介して、発光素子の一方の電極に接続されている。この状態で、環境温度の変化と経時変化が生じると、モニター用発光素子の一方の電極の電位が変わり、この電位が発光素子の一方の電極の電位に伝達される。このように、環境温度の変化と経時変化に合わせて、発光素子の一方の電極の電位を変えることにより、発光素子の抵抗値の変動による影響を抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−３３３８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の文献１において、発光素子とモニター用発光素子とで、経時変化の進行具合が異なると、経時変化に起因した発光素子とモニター用発光素子の抵抗値の変化が異なるため、発光素子に伝達する電位（以下、電源電位とよぶこともある）の補正を正確に行うことができなくなってしまう。そこで本発明は、経時変化の進行具合が同じである発光素子とモニター用発光素子を用いることにより、発光素子に伝達する電位の補正を正確に行うことができる表示装置、電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、第１の発光素子（モニター用発光素子に相当する）と、第２の発光素子と、第１の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、入力された電位と同じ電位を出力する回路とを有する。第１の発光素子の第１の電極は回路の入力端子に接続されている。第２の発光素子の第１の電極は回路の出力端子に接続されている。第１の発光素子の第２の電極と第２の発光素子の第２の電極は一定の電位に保たれている。
【０００７】
第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、第１の導電層と、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子である。または、第１の発光素子と第２の発光素子の各々は、第１の導電層と、発光物質を含む第１の層と、有機化合物と無機化合物を含む第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子である。
【０００８】
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、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、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、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、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、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、フタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン又は５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（５，６，１１，１２−テトラフェニルテトラセンともいう）である。また、前記無機化合物は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン又は酸化レニウムである。
【０００９】
好ましくは、前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルと５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであり、前記無機化合物は、酸化モリブデンである。また、前記有機化合物は、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニルであり、前記無機化合物は、酸化モリブデンである。
【００１０】
前記発光物質は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンから選択された１種又は複数種である。
【００１１】
上記の積層構造の第１の発光素子と第２の発光素子は、経時変化の進行具合を同じにすることができる。従って、第１の発光素子を用いた、第２の発光素子に伝達する電位（第２の発光素子の電位）の補正を正確に行うことができる。
【００１２】
また、第１の発光素子の総電流量と第２の発光素子の総電流量の比は、１：０．２〜１：１、好ましくは、１：０．６〜１：１である。この比は、ある一定の期間における総電流量の比である。
【００１３】
つまり、第１の発光素子の総電流量Ｘを、第２の発光素子の総電流量Ｙで除した値（Ｘ／Ｙ）は、１以上５以下である。
【００１４】
また、回路はバッファアンプであり、回路の入力端子はバッファアンプの非反転入力端子であり、回路の出力端子はバッファアンプの反転入力端子と出力端子である。回路を用いることにより、第１の発光素子の第１の電極の電位を、第２の発光素子の第１の電極に伝達するに際し、電圧降下などに起因した電位の変動を防止することができる。
【００１５】
つまり、上記回路を用いることにより、第１の発光素子の第１の電極の電位を、第２の発光素子の第１の電極の電位を同電位にして、電圧降下などに起因した電位の変動を防止することができる。なお、伝達とは、あるノードの電位（例えば、第１の電極の電位）を、別のノードの電位（例えば、第２の電極の電位）に伝えることである。電位を伝達した後は、第１の電極と第２の電極の電位は同電位になる。
【００１６】
また、第１の発光素子と第２の発光素子は、同一の絶縁表面上に設けられている。つまり、第１の発光素子と第２の発光素子は、同一の条件で同一の工程で作製されたものである。従って、環境温度の変化に対して、同じ特性を有する。
【００１７】
また、第１の発光素子、第２の発光素子、定電流源及び回路は、同一の絶縁表面上に設けられている。複数の回路を同一の絶縁表面上に設けることにより、外部に接続されるＩＣの個数を減らし、小型化、薄型化、軽量化を実現した表示装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、上記のいずれかの構成の表示装置を用いたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、発光素子とモニター用発光素子の各々が有機化合物と無機化合物を含む層を有しており、そのため、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合を同じにすることができる。従って、モニター用発光素子を用いた、発光素子に伝達する電位（つまり、発光素子の電位）の補正を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の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、以下の説明において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００２１】
本発明の表示装置は、モニター用発光素子１０４、発光素子１０７（表示用発光素子ともいう）、モニター用発光素子１０４に一定の電流を供給する定電流源１１０、入力された電位と同じ電位を出力する回路１１１を有する（図１参照）。
【００２２】
モニター用発光素子１０４は、モニター部１０１が含むモニター用画素１０３に設けられている。モニター用画素１０３は、少なくともモニター用発光素子１０４を有する。図示する構成では、モニター用画素１０３は、モニター用発光素子１０４とトランジスタ１０５を有する。
【００２３】
トランジスタ１０５のゲート電極は、一定の電位（ＶＬ）に保たれ、トランジスタ１０５のソース電極とドレイン電極の一方は電源線１１２に接続され、ソース電極とドレイン電極の他方はモニター用発光素子１０４の第１の電極に接続されている。モニター用発光素子１０４の第２の電極は、一定の電位（ＶＳＳ）に保たれている。トランジスタ１０５のゲート電極とモニター用発光素子１０４の第２の電極は、共に、配線に接続されている。トランジスタ１０５のゲート電極とモニター用発光素子１０４の第２の電極は、共に、配線を介して外部の電源に接続されており、そのため、一定の電位（ＶＬ又はＶＳＳ）に保たれている。
【００２４】
トランジスタ１０５は、モニター用発光素子１０４に流れる電流量を制御するために設けられており、電位（ＶＬ）はトランジスタ１０５をオンにする電位である。モニター用発光素子１０４は、トランジスタ１０５を介して、回路１１１の入力端子に接続されている。
【００２５】
発光素子１０７は、画素部１０２が含む画素１０６に設けられている。画素１０６は、発光素子１０７と少なくとも２つのトランジスタを有する。図示する構成では、画素１０６は、発光素子１０７と、駆動用トランジスタ１０８と、スイッチ用トランジスタ１０９を有する。また、画素部１０２は、複数のソース線Ｓ１〜Ｓｘ（ｘは自然数）、複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｙ（ｙは自然数）、複数の電源線（Ｖ１〜Ｖｘ）を有する。
【００２６】
複数のソース線Ｓ１〜Ｓｘ（ｘは自然数）は、ソースドライバ１１３に接続されている。複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｙ（ｙは自然数）は、ゲートドライバ１１４に接続されている。ソースドライバ１１３は、画素１０６にビデオ信号を供給する。ゲートドライバ１１４は、スイッチ用トランジスタ１０９のオンとオフを制御する選択信号を画素１０６に供給する。
【００２７】
画素１０６は、ソースドライバ１１３から供給される信号に基づき、点灯又は非点灯する。スイッチ用トランジスタ１０９のゲート電極は、ゲート線Ｇｎ（ｎは自然数、１≦ｎ≦ｙ）に接続され、ソース電極とドレイン電極の一方はソース線Ｓｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｘ）に接続され、ソース電極とドレイン電極の他方は駆動用トランジスタ１０８のゲート電極に接続されている。駆動用トランジスタ１０８のソース電極とドレイン電極の一方は電源線Ｖｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｘ）に接続され、他方は発光素子１０７の第１の電極に接続されている。
【００２８】
発光素子１０７の第２の電極は、配線に接続されている。発光素子１０７の第２の電極は、配線を介して外部の電源に接続されており、そのため、一定の電位（ＶＳＳ）に保たれている。発光素子１０７の第１の電極は、駆動用トランジスタ１０８を介して、回路１１１の出力端子に接続されている。
【００２９】
なお、モニター用画素１０３は、上記の構成に制約されず、他のトランジスタを有していてもよい。また、画素１０６は、上記の構成に制約されず、他のトランジスタを有していてもよい。例えば、画素１０６は、消去用トランジスタを有していてもよい。消去用トランジスタのソース電極とドレイン電極の一方は駆動用トランジスタのゲート電極に接続され、他方は駆動用トランジスタのソース電極に接続される。また、消去用トランジスタのゲート電極は新たに設けられるゲート線に接続される。
【００３０】
また、画素１０６は、消去用ダイオードを有していてもよい。消去用ダイオードの一方の端子は駆動用トランジスタのゲート電極に接続され、他方の端子は一定の電位に保たれた配線に接続される。なお、消去用ダイオードは、ＰＮ型のダイオード、ＰＩＮ型のダイオード、ゲート電極とドレイン電極が接続されたトランジスタ等の整流性のある素子を用いるとよい。また、画素１０６は、駆動用トランジスタ１０８のゲート電極とソース電極の間の電圧を保持する容量素子を有していてもよい。
【００３１】
回路１１１は、入力端子に入力される電位と、出力端子から出力される電位が同じ回路であり、例えば、バッファアンプに相当する。回路１１１の入力端子はバッファアンプの非反転入力端子に相当し、回路１１１の出力端子はバッファアンプの反転入力端子と出力端子に相当する。
【００３２】
また、回路１１１は、例えば、オペアンプ、センスアンプに相当する。
【００３３】
次に、上記構成の本発明の表示装置の動作について説明する。
【００３４】
モニター用発光素子１０４には、定電流源１１０から一定の電流が供給されている。従って、モニター用発光素子１０４は、両電極間の電流値が一定な定電流駆動を行う。この状態で、環境温度の変化や経時変化が生じると、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化する。モニター用発光素子１０４の電流値は常に一定なため、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化すると、モニター用発光素子１０４の両電極間の電位差が変化する。
【００３５】
図示する構成では、モニター用発光素子１０４の第２の電極の電位は一定に保たれているため、モニター用発光素子１０４の抵抗値が変化すると、モニター用発光素子１０４の第１の電極の電位が変化する。モニター用発光素子１０４の第１の電極の電位は、回路１１１の入力端子に伝達される。
【００３６】
回路１１１は、入力端子に入力された電位と同じ電位を出力する。回路１１１が出力する電位は、電源線Ｖ１〜Ｖｘと駆動用トランジスタ１０８を介して、発光素子１０７の第１の電極に伝達される。発光素子１０７は、電源線Ｖ１〜Ｖｘの電位と、発光素子１０７の第２の電極の電位（ＶＳＳ）との電位差に基づき発光する。
【００３７】
このように、本発明では、環境温度の変化と経時変化に起因したモニター用発光素子１０４の抵抗値の変化に合わせて、発光素子１０７の第１の電極に与える電位を変えることにより、環境温度の変化と経時変化による影響を抑制することができる。なお、発光素子１０７は、両電極間の電位差に基づき動作する定電圧駆動を行う。従って、駆動用トランジスタ１０８は、線形領域で動作することが好ましい。
【００３８】
なお、少なくとも、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、同一の絶縁表面上に設けられている。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、同一の条件で同一の工程で作成されたものである。従って、環境温度の変化に対して、同じ特性を有する。
【００３９】
また、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層と、第１の層と、第２の層と、第２の導電層が順に積層された素子であり、第１の層と第２の層の一方は有機化合物と無機化合物を含み、他方は発光物質を含む。モニター用発光素子１０４との発光素子１０７は、経時変化の進行具合が同じである。つまり、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、その経時変化に対する特性が同じであるため、モニター用発光素子１０４を用いた、発光素子１０７に伝達する電位の補正を正確に行うことができる。
【００４０】
また、モニター用発光素子１０４、発光素子１０７だけでなく、定電流源１１０、回路１１１も同一の絶縁表面上に設けられていてもよい。複数の回路を同一の絶縁表面上に設けることにより、外部に接続されるＩＣの個数を減らし、小型化、薄型化、軽量化を実現した表示装置を提供することができる。
【００４１】
次に、絶縁表面を有する基板１０上のモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について、図２を参照して、より詳しく説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層１３、第２の層１４、第２の導電層１２が順に積層された素子である（図２（Ａ）参照）。第１の導電層１１と第２の導電層１２の間に電位差が生じると、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は発光する。
【００４２】
以下には、第１の導電層１１の電位が、第２の導電層１２の電位よりも高くなったとき、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７が発光する場合について説明する。つまり、第１の導電層１１が陽極、第２の導電層１２が陰極の場合について説明する。
【００４３】
第１の導電層１１には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物等を用いることができる。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素を含むインジウム錫酸化物、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化チタンが添加された酸化インジウム、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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素を含むアルミニウム、チタンを含むアルミニウム、珪素と銅を含むアルミニウム、または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等を用いることができる。なお、第１の導電層１１を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）材料で形成されていることが好ましい。
【００４４】
第１の層１３は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層１３は、有機化合物と無機化合物を含む複合材料を含む層である。有機化合物は正孔輸送性に優れた物質である。無機化合物は有機化合物に対して電子受容性を示す物質である。
【００４５】
第１の層１３に用いる無機化合物には、特に限定はないが遷移金属の酸化物が好ましい。具体的には酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン、酸化レニウムが好ましい。
【００４６】
第１の層１３に用いる有機化合物には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α−ＮＰＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、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−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＢＰＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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）、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（略称：ルブレン）等が挙げられる。上記の有機化合物のうち、特に、ホールを発生しやすい芳香族アミン化合物（α−ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＮＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＢＢＰＢ、ＴＣＴＡ等）を用いることが好ましい。
【００４７】
また、第１の層１３は、可視光領域における光の吸収ができるだけ小さいことが望ましい。そのため、下記の一般式（１）〜（４）に示す構造の有機化合物を用いることが好ましい。下記の一般式（１）〜（４）に示す構造の有機化合物を用いることにより、可視光領域における光の吸収を低減させ、発光素子の発光効率を向上させることができる。
【００４８】
【化１】
式（１）中、Ｒ１〜Ｒ２４はそれぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ２４は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。
【００４９】
【化２】
式（２）中、Ｘは、構造式（２−１）〜（２−６）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ２０は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ２０は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。
【００５０】
【化３】
式（３）中、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ９は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。
【００５１】
【化４】
式（４）中、Ｒ１とＲ３は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。Ｒ１とＲ３は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表す。Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。Ｒ４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、式（５）で示される置換基のいずれかを表す。
【００５２】
【化５】
式（５）中、Ｒ５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表す。Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。
【００５３】
なお、有機化合物は、熱的作用により、その性質が変化してしまうため、高いガラス転移温度（Ｔｇ）があることが好ましい。具体的には、５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であることが好ましい。一般式（４）で示す構造の有機化合物を用いると、特に、可視光領域における吸収が小さく、なおかつ、高いガラス転移点（Ｔｇ）を有する。そのため、一般式（４）に示す構造の有機化合物を用いると、耐熱性に優れ、信頼性を向上させた発光素子を提供することができる。また、第１の層１３は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５４】
第２の層１４は、発光物質を含む層である。発光物質とは、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６）等の発光性の高い物質と、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く膜質がよい（つまり結晶化しにくい）物質とを自由に組み合わせた物質である。なお、Ａｌｑ３やＤＮＡは、発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成としてもよい。また、第２の層１４は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５５】
第２の導電層１２は、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物等を用いることができる。例えば、元素周期表の１族または２族に属する元素、つまり、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。なお、第２の導電層１２を陰極として用いる場合、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）材料で形成されていることが好ましい。また、第２の層１４と第２の導電層１２との間に、第２の導電層１２に接するように、電子注入を促す機能を有する層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等の様々な導電性材料を用いることができる。
【００５６】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層１５、第２の層１６、第３の層１７、第４の層１８、第５の層１９、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｂ）参照）。
【００５７】
第１の層１５は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層１５は、上述した第１の層１３と同様の材料からなる。
【００５８】
第２の層１６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は、例えば、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：α−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’，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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物に相当する。なお、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、第２の層１６は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００５９】
第３の層１７は、発光物質を含む層である。第３の層１７は、上述した第２の層１４と同様の材料からなる。
【００６０】
第４の層１８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を含む層は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５−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、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。なお、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。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を第４の層１８として用いても構わない。なお、第４の層１８は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００６１】
第５の層１９は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質とは、例えば、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）等のようなアルカリ金属の化合物又はアルカリ土類金属の化合物である。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ３中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、第５の層１９は、上記の材料からなる層を単層設けてもよいし、上記の材料からなる層を複数積層して設けてもよい。
【００６２】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層２０、第２の層２１、第３の層２２、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｃ）参照）。
【００６３】
第１の層２０は、発光物質を含む層である。第１の層２０は、上述した第２の層１４、第３の層１７と同様の材料からなる。
【００６４】
第２の層２１は、電子供与性の物質と電子輸送性の物質を含む層である。電子供与性の物質とは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属およびそれらの酸化物や塩である。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等である。電子輸送性の物質は、上述したとおりの物質である。
【００６５】
第３の層２２は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第３の層２２は、上述した第１の層１３、第１の層１５と同様の材料からなる。
【００６６】
上記の構造では、電圧を印加すると、第２の層２１と第３の層２２の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第２の層２１は電子を第１の層２０に輸送すると同時に、第３の層２２は正孔を第２の導電層１２に輸送する。従って、第２の層２１と第３の層２２を合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。また、第３の層２２は、正孔を第２の導電層１２に輸送する機能を担っているといえる。
【００６７】
次に、上記とは異なるモニター用発光素子１０４と発光素子１０７の積層構造について説明する。モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１、第１の層２３、第２の層２４、第３の層２５、第４の層２６、第２の導電層１２が積層された素子である（図２（Ｄ）参照）。
【００６８】
第１の層２３は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第１の層２３は、上述の第１の層１３、第１の層１５、第３の層２２と同様の材料からなる。
【００６９】
第２の層２４は、発光物質を含む層である。第２の層２４は、上述の第２の層１４、第３の層１７、第１の層２０と同様の材料からなる。
【００７０】
第３の層２５は、電子供与性の物質と電子輸送性の物質を含む層である。第３の層２５は、上述の第２の層２１と同様の材料からなる。
【００７１】
第４の層２６は、有機化合物と無機化合物を含む層である。第４の層２６は、上述の第１の層１３、第１の層１５、第３の層２２と同様の材料からなる。
【００７２】
上述の通り、モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、有機化合物と無機化合物を含む層と、発光物質を含む層の少なくとも２層を有する。第１の導電層１１と第２の導電層１２との間には、少なくともこの２層が設けられており、この２層以外には、電子輸送性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等からなる層が設けられている。
【００７３】
モニター用発光素子１０４と発光素子１０７は、第１の導電層１１と第２の導電層１２の間に生じる電位差により電流が流れる。発光物質を含む層において、正孔と電子が再結合し、発光する。発光素子の発光は、第１の導電層１１と第２の導電層１２の一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の導電層１１と第２の導電層１２の一方または両方は、透光性の物質からなる。発光素子から発せられる光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）がある。
【００７４】
有機化合物と無機化合物を含む層は、極めて高い正孔注入性、正孔輸送性を示す。そのため、有機化合物と無機化合物を含む層を用いることにより、発光素子の両電極間に印加する電圧値を低減することができる。従って、消費電力を削減することができる。
【００７５】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は、他の有機化合物からなる層と比較すると、抵抗値が低い。例えば、α−ＮＰＢと酸化モリブデンを含み、α−ＮＰＢと酸化モリブデンの重量比が１：０．５の材料の抵抗値は３．１×１０５Ωである。従って、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子自体の抵抗値を増加させることがない。つまり、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子の両電極間に印加する電圧値（以下、駆動電圧とよぶことがある）を増加させることがない。
【００７６】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は抵抗値が低いことから、層を厚く設けることにより、ゴミや衝撃等による短絡部の発生を防止することができる。その結果、信頼性の高い発光素子を提供することができる。
【００７７】
例えば、通常の発光素子の第１の導電層、第２の導電層および前記第１の導電層と前記第２の導電層の間の層の合計の厚さが１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、有機化合物と無機化合物を含む層を用いた発光素子の第１の導電層、第２の導電層および前記第１の導電層と前記第２の導電層の間の層の合計の厚さは１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。また、有機化合物と無機化合物を含む層は、４０ｎｍ以上、好ましくは８０ｎｍ以上、より好ましくは１００ｎｍ以上の厚さで形成することができる。
【００７８】
そして、有機化合物と無機化合物を含む層を厚く形成しても、発光素子の駆動電圧には影響がないため、有機化合物と無機化合物を含む層の厚さを自由に設定できる。従って、層の厚さを最適化することにより、発光素子からの発光の取り出し効率の向上や、色純度の向上を実現することができる。
【００７９】
また、有機化合物と無機化合物を含む層は、共蒸着によって作成される。共蒸着とは、２つ以上の蒸着源を用いて蒸着を行う方法であり、１つの蒸着源には無機化合物、もう１つの蒸着源には有機化合物が入れられる。このように、有機化合物と無機化合物を含む層は、発光素子が含む他の層と同様に、蒸着法によって作成することができる。そのため、基板上に発光素子の第１の導電層を形成後に、第１の導電層が設けられた基板を蒸着機に投入すれば、有機化合物と無機化合物を含む層以外の全ての層を連続的に形成することができる。従って、ゴミの発生を防止し、層と層の界面を清浄に保つことができる。なお、有機化合物と無機化合物を含む層以外の層は、蒸着法ではなく、インクジェット法、スピンコート法など用いて形成してもよい。
【実施例１】
【００８０】
本発明の表示装置の一形態であるパネルについて、図３、４を参照して説明する。パネルは、基板１０と対向基板３０の間に設けられた、モニター部１０１、発光素子１０７と駆動用トランジスタ１０８を含む画素部１０２、定電流源１１０、回路１１１、複数の素子１２５を含むソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４を含む。また、基板１０上に設けられた接続フィルム１２２を含む。接続フィルム１２２は、外部に設けられる複数のＩＣに接続される。図３（Ａ）の斜視図のＡ−Ｂと図３（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）の断面図のＡ−Ｂは対応する。但し、断面図における回路１１１の記載は省略している。
【００８１】
モニター部１０１、画素部１０２、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４の周囲にはシール材１２３が設けられており、シール材１２３と対向基板３０により、基板１０上の複数の回路が封止される。この封止処理は、発光素子１０７を水分から保護するための処理であり、ここではカバー材（ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等）により封止する方法を用いるが、熱硬化性樹脂や紫外光硬化性樹脂を用いて封止する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法を用いてもよい。
【００８２】
発光素子１０７の第１の導電層１１（画素電極ともいう）が透光性を有し、発光素子１０７の第２の導電層１２（対向電極ともいう）が遮光性を有する場合、発光素子１０７は下面出射（ボトムエミッション）を行う（図３（Ｂ）参照）。
【００８３】
また、発光素子１０７の第１の導電層１１が遮光性を有し、発光素子１０７の第２の導電層１２が透光性を有する場合、発光素子１０７は上面出射（トップエミッション）を行う（図４（Ａ）参照）。また、発光素子１０７の第１の導電層１１と、発光素子１０７の第２の導電層１２の両者が透光性を有する場合、発光素子１０７は両面出射（デュアルエミッション）を行う（図４（Ｂ）参照）。
【００８４】
なお、下面出射は、発光素子１０７が基板１０の方向に発光することであり、上面出射は発光素子１０７が対向基板３０の方向に発光することであり、両面出射は、発光素子１０７が基板１０と対向基板３０の方向に発光することである。
【００８５】
また、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線上に絶縁層を設けて、当該絶縁層上に発光素子１０７の第１の導電層１１を設けてもよいし（図３（Ｂ）参照）、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線と同じ層に、発光素子１０７の第１の導電層１１を設けてもよい（図４参照）。また、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線と、発光素子１０７の第１の導電層１１とが積層する部分は、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線が下層で、発光素子１０７の第１の導電層１１が上層でもよい（図４（Ａ）参照）。また、発光素子１０７の第１の導電層１１が下層で、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線が上層でもよい（図４（Ｂ）参照）。
【００８６】
なお、第１の導電層１１をフォトリソグラフィ法で形成する工程において、特に、第１の導電層１１をエッチングする工程では、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いるとよい。そうすると、駆動用トランジスタ１０８のソース配線とドレイン配線や第１の導電層１１に対するダメージの低減を図ることができる。
【００８７】
基板１０上に設けられる素子は、移動度等の特性が良好な結晶質半導体をチャネル部に用いた薄膜トランジスタにより構成するとよい。そうすると、複数の素子が同一表面上に設けられたモノリシック化が実現される。上記構成を有する表示装置は、接続する外部ＩＣの個数を減少することができるため、小型化、軽量化、薄型化を実現することができる。
【００８８】
また、モニター部１０１と画素部１０２を、基板１０上に設けられる薄膜トランジスタ（好適には、非晶質半導体をチャネル部に用いた薄膜トランジスタ）により構成し、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４をＩＣチップにより構成してもよい。ＩＣチップは、ＣＯＧ方式により基板１０上に貼り合わせたり、接続フィルム１２２に貼り合わせたりする。非晶質半導体は、ＣＶＤ法を用いることで、大きな面積の基板に簡単に形成することができ、かつ結晶化の工程が不要であることから、安価な表示装置を提供することができる。また、この際、インクジェット法に代表される液滴吐出法により導電層を形成すると、より安価な表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００８９】
本発明の表示装置を用いた電子機器の一態様について、図５、６を参照して説明する。ここで例示する電子機器は携帯電話装置であり、筐体２７００、２７０６、パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３、操作ボタン２７０４、バッテリー２７０５を含む（図５参照）。パネル２７０１は、モニター部１０１、画素部１０２を有し、これらの回路は、一対の基板により封止されている。パネル２７０１はハウジング２７０２に脱着自在に組み込まれる。ハウジング２７０２はプリント配線基板２７０３に固定される。ハウジング２７０２はパネル２７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板２７０３には、中央処理回路（ＣＰＵ）、コントローラ回路、定電流源１１０、回路１１１、ソースドライバ１１３、ゲートドライバ１１４等に相当する複数のＩＣチップが実装される。
【００９０】
プリント配線基板２７０３は、接続フィルム２７０８を介して、パネル２７０１に実装される。このように、パネル２７０１にプリント配線基板２７０３が実装された状態をモジュールとよぶ。パネル２７０１、ハウジング２７０２、プリント配線基板２７０３は、操作ボタン２７０４やバッテリー２７０５と共に、筐体２７００、２７０６の内部に収納される。パネル２７０１が含む画素部は、筐体２７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。
【００９１】
なお、筐体２７００、２７０６は、携帯電話装置の外観の形状を一例として示したものであり、本発明の表示装置を用いた電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。例えば、携帯端末である携帯電話装置（携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ、電子手帳及び携帯型ゲーム機や、テレビジョン装置（テレビ、テレビジョン受信機ともよぶ）、ディスプレイ（モニター装置ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の様々な電子機器に本発明の表示装置を用いることができる。以下に、これらの電子機器の態様の一例について、図６を参照して説明する。
【００９２】
携帯端末である携帯電話装置は、画素部９１０２等を含む（図６（Ａ）参照）。携帯端末である携帯型ゲーム装置は、画素部９８０１等を含む（図６（Ｂ）参照）。デジタルビデオカメラは、画素部９７０１、９７０２等を含む（図６（Ｃ）参照）。携帯情報端末であるＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）は、画素部９２０１等を含む（図６（Ｄ）参照）。テレビジョン装置は、画素部９３０１等を含む（図６（Ｅ）参照）。モニター装置は、画素部９４０１等を含む（図６（Ｆ）参照）。本実施例は、他の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【００９３】
本実施例では、発光素子とモニター用発光素子を含むサンプル（サンプルＡ〜Ｃの３つのサンプル）を室温で動作させたときの特性の変化を調べた実験結果について、図７〜１０を参照して説明する。サンプルＡ〜Ｃの各々は、発光素子とモニター用発光素子を含む。発光素子とモニター用発光素子の各々は、下層から、第１の導電層（陽極）、第１の層（正孔注入層）、第２の層（正孔輸送層）、第３の層（発光層）、第４の層（電子輸送層）、第５の層（電子注入層）、第２の導電層（陰極）が積層された構造を有する。各サンプルにおいて、発光素子とモニター用発光素子は同じ積層構造である。
【００９４】
サンプルＡの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にα−ＮＰＢと酸化モリブデンとルブレンからなり、α−ＮＰＢと酸化モリブデンとルブレンの重量比が１：０．１：０．４である層を１２０ｎｍの厚さで形成した。また、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成し、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＡの初期輝度は３１６．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７７０．７ｃｄ／ｍ２、初期電流は７２．７ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は６．２Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。なお、初期真性輝度は、初期輝度と各サンプルの開口率を掛けた値である。
【００９５】
サンプルＢの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にＤＮＴＰＤと酸化モリブデンからなり、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの重量比が１：０．５である層を１２０ｎｍの厚さで形成した。また、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成し、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＢの初期輝度は３０６．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７４６．３ｃｄ／ｍ２、初期電流は６５．０ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は６．１Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。
【００９６】
サンプルＣの発光素子とモニター用発光素子は、第１の導電層にインジウム錫酸化物を形成し、第１の層にＣｕＰｃを２０ｎｍの厚さで形成し、第２の層にα−ＮＰＢを４０ｎｍの厚さで形成した。また、第３の層にＡｌｑ３とクマリン６からなり、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比が１：０．０５である層を４０ｎｍの厚さで形成した。また、第４の層にＡｌｑ３を３０ｎｍの厚さで形成し、第５の層にフッ化リチウムを１ｎｍの厚さで形成し、第２の導電層にアルミニウムを形成した。サンプルＣの初期輝度は３２７．０ｃｄ／ｍ２、初期真性輝度は７９７．６ｃｄ／ｍ２、初期電流は７６．０ｍＡ、初期の第１の導電層の電位は７．５Ｖであった。第２の導電層の電位は０Ｖであった。
【００９７】
サンプルＡ〜Ｃの各々は、第１の層に用いる材料が異なっており、その他の層の材料は同じであった。また、サンプルＡ〜Ｃの各々において、発光素子とモニター用発光素子のストレス条件は同じであった。より詳しくは、実験中、発光素子とモニター用発光素子は、常に発光した状態にあり、なおかつ、発光素子とモニター用発光素子の瞬間的な電流値は同じであった。つまり、ストレス条件が同じとは、一定期間あたりの発光素子とモニター用発光素子の総電流量が同じという意味である。すなわち、この条件では、発光素子の総電流量とモニター用発光素子の総電流量の比は、１：１である。
【００９８】
次に、サンプルＡ〜Ｃの、第１の導電層の電圧値、規格化した電流、規格化した輝度、規格化した電流輝度効率の各々と、時間の関係について説明する。なお、規格化した電流とは、初期電流を１００％としたときの電流（％）である。規格化した輝度とは、初期輝度を１００％としたときの輝度（％）である。規格化した電流輝度効率とは、初期の電流輝度効率を１００％としたときの電流輝度効率（％）である。
【００９９】
まず、第１の導電層（陽極）の電位（Ｖ、右の縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図７を用いて説明する。図７から、サンプルＡ〜Ｃの全てのサンプルにおいて、時間の経過と共に、第１の導電層の電位が増加していることがわかる。これは、時間の経過に伴って、全てのサンプルのモニター用発光素子に経時変化が生じ、モニター用発光素子の抵抗値が増加しているためである。なお、サンプルＡ、Ｂは、ほぼ同じような増加傾向を示している。
【０１００】
次に、規格化した電流（％、左の縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図７を用いて説明する。図７から、サンプルＡ、Ｂでは、時間の経過と共に、規格化電流はほとんど変化せず、サンプルＣでは、規格化電流は増加していることが分かる。上述したように、発光素子とモニター用発光素子は、そのストレス条件が同じであることから、サンプルＡ、Ｂでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が同じであり、サンプルＣでは、モニター用発光素子の方が発光素子よりも経時変化の進行具合が早いことが分かる。
【０１０１】
次に、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図８を用いて説明する。図８から、サンプルＡ、Ｂは、時間の経過と共に、規格化輝度が減少しており、サンプルＣは、規格化輝度がほとんど変化していないことがわかる。サンプルＣの規格化輝度がほとんど変化しないのは、上述の通り、サンプルＣでは規格化電流が増加していることに起因する。
【０１０２】
次に、規格化した電流輝度効率と時間の関係について、図９を用いて説明する。図９から、サンプルＡ〜Ｃの全てのサンプルにおいて、時間の経過と共に、規格化した電流輝度効率は、減少している。
【０１０３】
上記の結果から、サンプルＡ、Ｂでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が同じであり、サンプルＣでは、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行具合が異なることがわかる。サンプルＡ、ＢとサンプルＣの相違点は、サンプルＡ、Ｂでは第１の層に有機化合物と無機化合物を含む材料を用いており、サンプルＣでは第１の層に有機化合物のみを用いている点である。そのため、第１の層に有機化合物と無機化合物を含む材料を用いると、発光素子とモニター用発光素子の経時変化の進行を同じにすることができることがわかる。従って、発光素子とモニター用発光素子の各々が有機化合物と無機化合物を含む層を有していると、モニター用発光素子を用いた、発光素子に伝達する電位の補正を正確に行うことができることがわかる。
【０１０４】
次に、発光素子の点灯率を２５％（図１０では、Ｄと表記）、５０％（図１０では、Ｅと表記）、７５％（図１０では、Ｆと表記）、１００％（図１０では、Ｇと表記）とし、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたときの、発光素子の規格化輝度と時間の関係について、図１０を用いて説明する。
【０１０５】
なお、点灯率とは、発光素子が点灯していた時間的な割合を示す。発光素子の点灯率が１００％であるとは、ある期間（ここでは、１フレーム期間とする）において、常時点灯していたことである。発光素子の点灯率が７５％であるとは、１フレーム期間の７５％の期間において、点灯していたことである。発光素子の点灯率が５０％であるとは、１フレーム期間の５０％の期間において、点灯していたことである。また、発光素子の点灯率が２５％とは、１フレーム期間の２５％の期間において、点灯したことである。
【０１０６】
まず、サンプルＢの、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図１０（Ａ）を用いて説明する。図１０（Ａ）から、サンプルＢでは、発光素子の点灯率を５０％、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたとき、最も、発光素子の輝度が一定になることが分かる。
【０１０７】
また、サンプルＣの、規格化した輝度（％、縦軸）と時間（ｈｏｕｒ、横軸）の関係について、図１０（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ｂ）から、サンプルＣでは、発光素子の点灯率を１００％、モニター用発光素子の点灯率を１００％としたとき、最も、発光素子の輝度が一定になることが分かる。
【０１０８】
上記の結果から、サンプルＢでは、発光素子を用いて５０％の点灯率の画像を表示すると、発光素子の輝度が、最も一定になることがわかる。また、サンプルＣでは、発光素子を用いて１００％の点灯率の画像を表示すると、発光素子の輝度が、最も一定になることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の表示装置を示す図。
【図２】本発明の表示装置を示す図。
【図３】本発明の表示装置を示す図。
【図４】本発明の表示装置を示す図。
【図５】本発明の表示装置を示す図。
【図６】本発明の表示装置を示す図。
【図７】実験の結果を示すグラフ。
【図８】実験の結果を示すグラフ。
【図９】実験の結果を示すグラフ。
【図１０】実験の結果を示すグラフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子と、第２の発光素子と、前記第１の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、アンプとを有し、
前記第１の発光素子の第１の電極は、前記アンプの入力端子に接続され、
前記第２の発光素子の第１の電極は、前記アンプの出力端子に接続され、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、一定の電位に保たれており、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の各々は、一対の電極の間に、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、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、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、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、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、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、フタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン又は５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記無機化合物は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン又は酸化レニウムであることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記発光物質は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンから選択された１種又は複数種であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルと５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであり、
前記無機化合物は、酸化モリブデンであることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニルであり、
前記無機化合物は、酸化モリブデンであることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１の層と前記第２の層は積層しており、
前記第１の層上に前記第２の層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記第１の層と前記第２の層は積層しており、
前記第２の層上に前記第１の層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、配線に接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、配線を介して、電源に接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記アンプはバッファアンプ、オペアンプまたはセンスアンプであることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１において、
前記アンプはバッファアンプであり、
前記アンプの入力端子は前記バッファアンプの非反転入力端子であり、
前記アンプの出力端子は前記バッファアンプの反転入力端子と出力端子であることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１において、
前記第１の発光素子の総電流量Ｘを前記第２の発光素子の総電流量Ｙで除した値（Ｘ／Ｙ）は、１以上５以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１において、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、同一の絶縁表面上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１において、
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記定電流源及び前記アンプは、同一の絶縁表面上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の前記表示装置を用いた電子機器。
【請求項１】
第１の発光素子と、第２の発光素子と、前記第１の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、アンプとを有し、
前記第１の発光素子の第１の電極は、前記アンプの入力端子に接続され、
前記第２の発光素子の第１の電極は、前記アンプの出力端子に接続され、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、一定の電位に保たれており、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子の各々は、一対の電極の間に、有機化合物と無機化合物を含む第１の層と、発光物質を含む第２の層とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、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、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、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ビフェニリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、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、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、フタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン又は５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記無機化合物は、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化チタン、酸化マンガン又は酸化レニウムであることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記発光物質は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンから選択された１種又は複数種であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルと５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンであり、
前記無機化合物は、酸化モリブデンであることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記有機化合物は、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニルであり、
前記無機化合物は、酸化モリブデンであることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記第１の層と前記第２の層は積層しており、
前記第１の層上に前記第２の層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記第１の層と前記第２の層は積層しており、
前記第２の層上に前記第１の層が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、配線に接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記第１の発光素子の第２の電極と前記第２の発光素子の第２の電極は、配線を介して、電源に接続されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記アンプはバッファアンプ、オペアンプまたはセンスアンプであることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１において、
前記アンプはバッファアンプであり、
前記アンプの入力端子は前記バッファアンプの非反転入力端子であり、
前記アンプの出力端子は前記バッファアンプの反転入力端子と出力端子であることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１において、
前記第１の発光素子の総電流量Ｘを前記第２の発光素子の総電流量Ｙで除した値（Ｘ／Ｙ）は、１以上５以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１において、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、同一の絶縁表面上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１において、
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記定電流源及び前記アンプは、同一の絶縁表面上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の前記表示装置を用いた電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３１７９２１（Ｐ２００６−３１７９２１Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０８１８５（Ｐ２００６−１０８１８５）
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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