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JP2018124471A - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents

表示装置および表示装置の駆動方法 Download PDF

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JP2018124471A JP2017017400A JP2017017400A JP2018124471A JP 2018124471 A JP2018124471 A JP 2018124471A JP 2017017400 A JP2017017400 A JP 2017017400A JP 2017017400 A JP2017017400 A JP 2017017400A JP 2018124471 A JP2018124471 A JP 2018124471A
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伸太郎 原田
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Abstract

【課題】複写禁止の画像の撮像を妨害する表示装置を提供する。または操作性の高い表示装置を提供する。または消費電力が低減された表示装置を提供する。または新規な表示装置を提供する。または新規な電子機器を提供する。
【解決手段】配列された複数の画素８８０と、を有し、配列されたそれぞれの画素は、第１の副画素８８１Ｉと、第２の副画素８８１Ｒ、８８１Ｇ、８８１Ｂ、８８１Ｗと、を有し、第１の副画素は赤外光を発光する機能を有し、第２の副画素は、第１の表示領域よりも短い波長の光を発光する機能を有する表示装置である。
【選択図】図２

Description

本発明の一態様は、電子機器、表示装置、表示部、およびその動作方法に関する。本発明の一態様は、半導体装置、およびその動作方法に関する。本発明の一態様は、電子機器、およびその動作方法に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、電子機器、表示装置、表示モジュール、半導体装置、発光装置、蓄電装置、蓄電池、記憶装置、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、入出力パネル、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。
なお、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路、演算装置、記憶装置等は半導体装置の一態様である。また、撮像装置、電気光学装置、発電装置（薄膜太陽電池、有機薄膜太陽電池等を含む）、及び電子機器は半導体装置を有している場合がある。
表示装置を有する電子機器等に表示される画像をカメラ等の撮影装置で不正に撮影し、流通することによる経済的な影響が問題視されている。映像が不正に撮像されることを防ぎ、該映像が有する画像コンテンツを保護する例として、特許文献１に示すように映像に赤外光を重ねあわせることが行われている。
特開２０１１−１８０１７２号公報
本発明の一態様は、複写禁止の画像の撮像を妨害する表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、操作性の高い表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、消費電力が低減された表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、新規な電子機器を提供することを課題の一とする。
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。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、配列された複数の画素と、を有し、配列されたそれぞれの画素は、第１の副画素と、第２の副画素と、を有し、第１の副画素は赤外光を発光する機能を有し、第２の副画素は、第１の表示領域よりも短い波長の光を発光する機能を有する表示装置である。また上記構成において、第２の副画素は、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を発光する機能を有することが好ましい。また上記構成において、第２の副画素は、カラーフィルタを有し、カラーフィルタは、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を透過する機能を有することが好ましい。また上記構成において、カラーフィルタは、第２の副画素に設けられ、第１の副画素には設けられないことが好ましい。また上記構成において、第２の副画素は有機ＥＬ素子を有し、有機ＥＬ素子は、タンデム型の構造を有することが好ましい。また上記構成において、第１の副画素は、有機ＥＬ素子を有し、有機ＥＬ素子は、赤外光を発光する機能を有することが好ましい。また上記構成において、センサーを有し、センサーは照度を検知する機能、表示部の向きを検知する機能、または音を検知する機能のうち一以上を有することが好ましい。
または、本発明の一態様は、表示部を有し、表示部は、赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、ｎ個の副画素のうち、ｋ個の副画素がオン状態であり、（ｎ−ｋ）個の副画素がオフ状態である第１のステップと、ｎ個の副画素がオフ状態である第２のステップと、を有し、ｋ個の副画素は、表示部において、第１の領域を形成し、第１の領域は矩形状である表示装置の駆動方法である。また上記構成において、ｋはｎの１０％より多く５０％より少ないことが好ましい。また上記構成において、可視光を発光する機能を有するｎ個の副画素は、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を発光する機能を有することが好ましい。
または本発明の一態様は、赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、ｎ個の副画素のうち、ｂ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｂ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とする第１のステップと、ｎ個の副画素のうち、ｃ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｃ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とし、ｃ個の副画素のうち、ｂ個の副画素と一致しない個数は、ｃ個の３０％より多い第２のステップと、赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素の全てにおいて、全階調の半分以下の低い階調値とする第３のステップと、を有する表示装置の駆動方法である。
または本発明の一態様は、表示部を有し、表示部は赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、表示部に複写禁止のコンテンツが表示される第１のステップと、センサーを作動させる第２のステップと、センサーが入力を検知し、ｎ個の副画素のうち、ａ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｂ）個の副画素を全階調の半分より低い階調値とする第３のステップと、ｎ個の副画素のうち、ｃ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｃ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とし、ｃ個の副画素のうち、ｂ個の副画素と一致しない個数はｃ個の３０％よりも多い第４のステップと、第３のステップにおいてセンサーが検知した入力が終了し、ｎ個の副画素の全てにおいて、全階調の半分以下の階調値とする第５のステップと、を有する表示装置の駆動方法である。また上記構成において、センサーは照度を検知する機能、表示部の向きを検知する機能、または音を検知する機能、の一以上を有することが好ましい。
本発明の一態様により、複写禁止の画像の撮像を妨害する表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、操作性の高い表示装置を提供するができる。また、本発明の一態様により、消費電力が低減された表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供するができる。また、本発明の一態様により、新規な電子機器を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
表示装置の構成例を示すブロック図。 画素の上面図。 表示例を示す図。 表示例を示す図。 表示例を示す図。 表示例を示す図。 表示装置の構成例を示すブロック図。 表示装置の構成例を示すブロック図。 表示装置の動作を示す図。 表示装置の動作を示す図。 画素の一例を示す回路図。 画素の一例を示す回路図。 画素の一例を示す回路図。 表示装置の断面の一例を示す図。 表示装置の断面の一例を示す図、および発光の波長域を示す図。 表示装置の断面の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 電子機器の動作の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 表示装置の構造例を示す図。 表示装置の断面の一例を示す図。 表示装置の断面の一例を示す図。 表示装置の断面の一例を示す図。 テレビジョン装置を説明する図、およびニューラルネットワークを説明する図。
以下では、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。ただし、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。したがって、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。
また、本明細書等において、半導体装置とは、半導体特性を利用した装置であり、半導体素子（トランジスタ、ダイオード等）を含む回路、同回路を有する装置等をいう。また、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般をいう。例えば、集積回路、集積回路を備えたチップは、半導体装置の一例である。また、記憶装置、表示装置、発光装置、照明装置、表示装置及び電子機器等は、それ自体が半導体装置である場合があり、又は半導体装置を有している場合がある。
また、本明細書等において、ＸとＹとが接続されている、と明示的に記載されている場合は、ＸとＹとが電気的に接続されている場合と、ＸとＹとが機能的に接続されている場合と、ＸとＹとが直接接続されている場合とが、本明細書等に開示されているものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも、図または文章に記載されているものとする。Ｘ、Ｙは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
トランジスタは、ゲート、ソース、およびドレインと呼ばれる３つの端子を有する。ゲートは、トランジスタの導通状態を制御する制御ノードとして機能するノードである。ソースまたはドレインとして機能する２つの入出力ノードは、トランジスタの型及び各端子に与えられる電位の高低によって、一方がソースとなり他方がドレインとなる。このため、本明細書等においては、ソースやドレインの用語は、入れ替えて用いることができるものとする。また、本明細書等では、ゲート以外の２つの端子を第１端子、第２端子と呼ぶ場合がある。
ノードは、回路構成やデバイス構造等に応じて、端子、配線、電極、導電層、導電体、不純物領域等と言い換えることが可能である。また、端子、配線等をノードと言い換えることが可能である。
電圧は、ある電位と、基準の電位（例えば接地電位（ＧＮＤ）またはソース電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって、電圧を電位と言い換えることが可能である。なお、電位とは、相対的なものである。よって、接地電位と記載されていても、必ずしも、０Ｖを意味しない場合もある。
本明細書等において、「膜」という言葉と「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、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。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。
本明細書等において、“第１”、“第２”、“第３”という序数詞は構成要素の混同を避けるために付す場合があり、その場合は数的に限定するものではなく、また順序を限定するものでもない。
図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。例えば、ノイズによる信号、電圧、若しくは電流のばらつき、又は、タイミングのずれによる信号、電圧、若しくは電流のばらつきなどを含むことが可能である。
本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている場合がある。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。従って、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。
図面に記載したブロック図の各回路ブロックの配置は、説明のため位置関係を特定するものであり、異なる回路ブロックで別々の機能を実現するよう示していても、実際の回路ブロックにおいては同じ回路ブロック内で別々の機能を実現しうるように設けられている場合もある。また各回路ブロックの機能は、説明のため機能を特定するものであり、一つの回路ブロックとして示していても、実際の回路ブロックにおいては一つの回路ブロックで行う処理を、複数の回路ブロックで行うよう設けられている場合もある。
本明細書等において、金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）とは、広い表現での金属の酸化物である。金属酸化物は、酸化物絶縁体、酸化物導電体（透明酸化物導電体を含む）、酸化物半導体（Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒまたは単にＯＳともいう）などに分類される。例えば、トランジスタの半導体層に金属酸化物を用いた場合、当該金属酸化物を酸化物半導体と呼称する場合がある。つまり、金属酸化物が増幅作用、整流作用、及びスイッチング作用の少なくとも１つを有する場合、当該金属酸化物を、金属酸化物半導体（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、略してＯＳと呼ぶことができる。また、ＯＳトランジスタと記載する場合においては、金属酸化物または酸化物半導体を有するトランジスタと換言することができる。
また、本明細書等において、窒素を有する金属酸化物も金属酸化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）と総称する場合がある。また、窒素を有する金属酸化物を、金属酸窒化物（ｍｅｔａｌ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼称してもよい。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。
本発明の一態様の表示装置は、赤外光を発する機能を有することが好ましい。
また、本発明の一態様の表示装置は、赤外光を発する領域を有することが好ましい。また、本発明の一態様の表示装置は、赤外光を発する第１の領域と、赤色を発する第２の領域と、緑色を発する第３の領域と、青色を発する第４の領域と、を有することが好ましい。
また、本発明の一態様の表示装置は複数の画素を有することが好ましく、該複数の画素のそれぞれは、赤外光を発する第１の副画素と、赤色を発する第２の副画素と、緑色を発する第３の副画素と、青色を発する第４の副画素と、を有することが好ましい。
それぞれの副画素は、表示素子を有することが好ましい。
表示素子として例えば自発発光素子を用いることができる。本発明の一態様の表示装置は、赤外光を発する領域を有することが好ましく、該赤外光を発する領域は自発発光素子を有し、該自発発光素子は、赤外光を発光することが好ましい。また、該自発発光素子は、有機ＥＬ素子であることが好ましい。
また、本発明の一態様の表示装置は、赤外光を発する領域を有することが好ましく、該赤外光はピーク波長が７００ｎｍより大きく１２００ｎｍより小さいことが好ましく、７００ｎｍより大きく１１００ｎｍより小さいことが好ましく、７２０ｎｍより大きく９５０ｎｍより小さいことが好ましい。
複写が禁止された画像コンテンツの不正撮像により該画像コンテンツが不正に流通し、経済的な損失が生じる場合がある。本発明の一態様の表示装置により、画像コンテンツの不正撮像を抑制することができる。
本発明の一態様の表示装置では例えば、表示装置に表示される画像が撮像装置により不正に撮像される場合に、画質が低い画像が撮像される。
撮像装置としては例えば、スキャナも含まれる。スキャナは例えば、紙、あるいは表示装置の表示部に光を照射し、紙、あるいは表示装置の表部上の画像情報の読み取りを行う。
表示装置に表示される画像コンテンツは、可視光を主として構成される。赤外光は、人間の眼には視認されづらいため、視認される画像コンテンツの画質を、顕著に低下させることはない。一方で、表示装置を視認する者の眼と比較して、撮像装置の受光部において赤外光の感度が顕著に高い場合がある。このような場合には、赤外光が撮像装置に撮像される。表示装置に表示される画像コンテンツが複写が禁止される著作物である場合において、画像コンテンツの少なくとも一部の領域に重ねて赤外光を発することにより、撮像装置には画像コンテンツと赤外光の画像とが重ねて撮像される。よって、撮像装置に撮像される画像の質を低下させることができる。
表示装置の表示部において、複数の画素が配列されている。各画素は赤外を発する領域を有することが好ましい。また、表示装置が赤外光を発する場合、一部の画素のみにおいて赤外を発してもよい。例えば、表示部のうち複写が禁止される画像を表示する領域のみにおいて、赤外を発すればよい。また表示装置が発する赤外光を文字情報の表示、あるいはパターンの表示とすることにより、赤外を発するために駆動させる画素の数を少なくできる場合があり、消費電力の抑制に繋がる。
また、表示する画像のフレーム毎に赤外光のパターン表示を変化させてもよい。詳細については後述する。例えば、第１のフレームにおいて、第１のパターンを表示し、第２のフレームにおいて、第２のパターンを表示する。撮像装置による撮像が第１のパターンと第２のパターンをまたがる場合には、第１のパターンと第２のパターンの重ね合わせの赤外線の画像が撮像される。
また、赤外光の表示は、複数のフレームにおいて書き換えを行わず、画像信号が保持されてもよい。書き換え頻度を小さくすることができるため、駆動回路及び画素の消費電力を低くすることができる。
表示装置は、画像コンテンツを表示させる第１の駆動回路と、赤外光を発する第２の駆動回路と、を有することが好ましい。
本発明の一態様の表示装置は、表示される画像コンテンツが複写禁止著作物である場合に、赤外光を発すればよい。
ここで本発明の一態様の表示装置はセンサーを有することが好ましい。該センサーは例えば、撮像装置の撮像時に信号を検出することが好ましい。表示される画像コンテンツが複写禁止著作物である場合においても例えば、該センサーが信号を検知しない場合には赤外光を発せず、該センサーが信号を検知する場合にのみ赤外光を発する構成とすることにより、赤外光を発する時間をより短くすることができる。そのため、消費電力をより低くすることができる。
撮像装置を用いて、表示装置を撮像する場合には例えば、撮像装置が光を発する場合がある。撮像装置が発する光とは例えば、イメージスキャナが有する光源からの光を指す。あるいは、撮像装置が発する光とは例えば、カメラのフラッシュライトを指す。
よって本発明の一態様の表示装置は、照度センサーを有することが好ましい。照度センサーは、光の照度を検出する機能を有する。撮像装置が発する光を検出した場合に例えば、表示装置が撮像装置に撮像されたとみなし、画像コンテンツが複写禁止著作物である場合に、表示装置が赤外光を発すればよい。
また、表示装置がイメージスキャナにより撮像される場合には例えば、表示装置の表示面を下に向けてスキャニングされる場合がある。
よって本発明の一態様の表示装置は、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、等を有することが好ましい。これらのセンサを有することにより例えば、表示面の向きを検知することができる。表示面が下を向く場合に例えば、表示装置が撮像装置に撮像されたとみなし、表示される画像コンテンツが複写禁止著作物である場合に、表示装置が赤外光を発すればよい。
［表示装置］
図１は本発明の一態様の表示装置を示すブロック図である。表示装置１００は、表示部１０１と、駆動回路１０２と、駆動回路１０３と、制御回路１０４と、センサ１０５と、を有する。駆動回路１０２は例えば、ゲートドライバとして機能することが好ましい。駆動回路１０３は例えば、ソースドライバとして機能することが好ましい。制御回路１０４は、ディスプレイコントローラを有することが好ましい。センサ１０５は照度センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、等を有することが好ましい。以下では一例として、センサ１０５が照度センサおよび加速度センサを有する場合について説明する。表示部１０１は画素８８０を複数、有する。
＜画素＞
表示部１０１は、配列された複数の画素８８０を有する。該画素は、副画素を有することが好ましい。該画素が有する副画素は例えばそれぞれ、赤外、赤色、緑色、および青色に対応する。あるいは該画素が有する副画素は例えばそれぞれ、赤外、赤色、緑色、青色、および黄色に対応する。あるいは該画素が有する副画素は例えばそれぞれ、赤外、赤色、緑色、青色、および白色に対応する。
図２（Ａ）は画素８８０の上面図の一例を示す。図２（Ａ）に示す画素８８０は、副画素８８１Ｒと、副画素８８１Ｇと、副画素８８１Ｂと、副画素８８１Ｗと、副画素８８１Ｉと、を有する。副画素８８１Ｒは赤色に、副画素８８１Ｇは緑色に、副画素８８１Ｂは青色に、副画素８８１Ｗは白色に、副画素８８１Ｉは赤外に、それぞれ対応する。副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｗ、および副画素８８１Ｉは発光素子であってもよいし、光の透過を利用して階調表示する機能を有する素子であってもよい。
本発明の一態様の表示装置は、発光素子と、光の反射を利用して階調表示する機能を有する素子と、を有してもよい。この場合には例えば、図２（Ｂ）に示すように、画素８８０は電極８８２を有し、電極８８２は反射電極として機能し、副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｗ、および副画素８８１Ｉは発光素子である。
副画素の配置として、ストライプ配置、デルタ配置、ベイヤー配置、等の配置を用いることができる。
副画素８８１Ｉは例えば、赤外領域に対応する発光素子を有する。
あるいは、副画素８８１は例えば、赤外光を発する光源の光を透過する機能を有する。例えば、赤外光を発する光源をバックライトとして用いた液晶素子の構成とすればよい。
また副画素８８１Ｉは例えば、赤外領域に対応するフィルターを有する構成としてもよい。
表示部１０１が有する画素の全てが副画素８８１Ｉを有する。あるいは、副画素８８１Ｉを有する画素と、副画素８８１Ｉを有さない画素と、がともに存在してもよい。その場合には例えば、表示１０１が有する画素数の合計数に対して、２０％より大きく１００％より小さい、あるいは３０％より大きく７０％より小さい数の画素が副画素８８１Ｉを有する。
副画素８８１Ｉを有する画素と有さない画素とはストライプ状に交互に配置されてもよいし、格子状に配置されてもよい。
表示部１０１は、主に可視光で構成されるコンテンツである画像１１１と、主に赤外光で構成される画像１１２と、を表示する機能を有する。画像１１２は表示装置１００の操作者には視認されなくてもよい。図３（Ａ）には画像１１１の例を、図３（Ｂ）には画像１１２の例をそれぞれ示す。
＜画像１１１＞
画像１１１は、視聴者が閲覧するコンテンツを有する。画像１１１には例えば、写真、絵、文字、パターン、等が表示される。
＜画像１１２と画像１１３＞
画像１１２は、画像１１１が不正に撮像される場合に、画像１１１に重ねあわせて表示されることにより撮像される画像の画質を低下させることができる。図３（Ｂ）には画像１１２として例えば、全面を白表示する例を示す。
画像１１３は画像１１１と、画像１１２とが重ねあわせて表示される画像である。図３（Ｃ）には画像１１３として、図３（Ａ）に示す画像１１１と、図３（Ｂ）に示す画像１１２とを重ねあわせた画像を示す。
なお、表示装置１００を視認する者には、画像１１３のうち、赤外光により構成される画像１１２は視認されない場合がある。一方、撮像装置により撮像された画像には、画像１１２も撮像されるため、画像１１１と比較して、画質を低下させることができる。
画像１１２として例えば、文字、パターン、等が表示してもよい。図３（Ｄ）には、画像１１２として文字情報を表示し、画像１１１と重ねあわせる例を示す。
また、画像１１２として図４（Ａ）に示すように線を組み合わせたパターンを表示してもよい。図４（Ａ）の画像１１２と、図３（Ａ）の画像１１１を重ねあわせた画像が図４（Ｂ）に示す画像１１３である。
画像１１２として文字、パターン、等を表示することにより、黒表示部を多くすることができる。黒表示部においては例えば、副画素８８１Ｉに流れる電流をより小さくすることができる。黒表示部の副画素８８１Ｉは、副画素８８１Ｉの全数に対して例えば５０％以上９０％以下である。
また、画像１１２は図４（Ｃ）に示すように、画像１１１のうち、複写が禁止される領域に重なり合う領域である、領域１１４のみを表示してもよい。図４（Ｃ）の画像１１２と、図３（Ａ）の画像１１１を重ねあわせた画像が図４（Ｄ）に示す画像１１３である。
表示部１０１が有する副画素８８１Ｉの個数をｎとする。該ｎ個の副画素８８１Ｉのうち、領域１１４に含まれる副画素８８１Ｉのみをオン状態とすればよい。
表示部１０１において、ｋ個の副画素がオン状態であり、（ｎ−ｋ）個の副画素がオン状態であるとする。ｋはｎの１０％より多く、５０％より少ないことが好ましい。オフ状態の副画素を多くすることにより、表示装置１００の消費電力を低くすることができる。
領域１１４は例えば、表示部１０１において矩形状の領域である。
また、画像１１２はフレーム毎に表示させる画像を変化させる、すなわち動画を表示してもよい。ここでフレームとは例えば、動画の書き換え周波数がＡ［Ｈｚ］であれば、１／Ａ［ｓ］毎の期間で区切られた時間を指す。
第１の期間の画像１１２の例を図５（Ａ）に、第２の期間の画像１１２の例を図５（Ｂ）に、それぞれ示す。第１の期間の画像１１１の例を図５（Ｃ）に、第２の期間の画像１１１の例を図５（Ｄ）に示す。
撮像装置による撮像が、第１の期間の一部と第２の期間の一部に渡って行われる場合に撮像される画像の例を図６に示す。撮像される画像には、２つの区間においてそれぞれ表示される画像１１２の重ね合わせが表示される。画像１１２において、区間あたりの黒表示の副画素を増やすことができるため、表示装置１００の消費電力を低減できる。
画像１１２として二値の画像を表示する例について説明する。例えば第１の期間の画像１１２では、白表示となる副画素８８１Ｉがｂ個とする。第２の期間の画像１１２では、白表示となる副画素８８１Ｉがｃ個とする。ｃ個の副画素８８１Ｉのうち、第１の期間で白表示となるｂ個の副画素８８１Ｉと一致しない個数は例えば、ｃ個の３０％よりも多い。
画像１１２が二値ではなく、３以上の階調を有する画像である例について説明する。例えば第１の期間の画像１１２では、全階調の半分より高い階調値となる副画素８８１Ｉがｂ個とする。第２の期間の画像１１２では、全階調の半分より高い階調値となる副画素８８１Ｉがｃ個とする。ｃ個の副画素８８１Ｉのうち、第１の期間で全階調の半分より高い階調値となるｂ個の副画素８８１Ｉと一致しない個数は例えば、ｃ個の３０％よりも多い。
＜駆動回路＞
制御回路１０４が有するディスプレイコントローラは、画像１１１および画像１１２を表示するための画像信号を、駆動回路１０２および駆動回路１０３に与える。制御回路１０４は、画像１１１が有するコンテンツに付与される複写禁止（コピーガードと呼ぶ場合がある）の信号を検知する。また、制御回路１０４には、センサ１０５からの入力が与えられる。
図７には表示装置１００において、駆動回路１０３、表示部１０１、等のさらに詳細な構成の一例を示す。
図７では、表示部１０１中にマトリクス状に配置された複数の画素８８０を示している。
駆動回路１０３は、ソースドライバとして機能することが好ましい。駆動回路１０３は、シフトレジスタＳＲ、データラッチＤ−Ｌａｔｃｈ、レベルシフタＬＳ、パストランジスタロジックＰＴＬ、電圧生成回路Ｖ−ｇｅｎｅ、及びアンプＡＭＰを有する。駆動回路１０３は、複数のソース線ＳＬにアナログの画像データを出力する機能を有する。また、ドライバＩＣで駆動回路１０３を作製してもよい。
シフトレジスタＳＲは、例えばソースクロックＳＣＬＫ、ソーススタートパルスＳＳＰが入力される。シフトレジスタＳＲはサンプリングパルスを生成し、データラッチＤ−Ｌａｔｃｈに出力する。
データラッチＤ−Ｌａｔｃｈは、上述したサンプリングパルスの他、デジタルの画像データであるデータ信号ＤＡＴＡ［０］乃至ＤＡＴＡ［ｋ−１］が入力される。データラッチＤ−Ｌａｔｃｈでは、データ信号ＤＡＴＡ［０］乃至ＤＡＴＡ［ｋ−１］がサンプリングパルスに従ってラッチされる。データラッチＤ−Ｌａｔｃｈは、ラッチしたデータ信号ＤＡＴＡ［０］乃至ＤＡＴＡ［ｋ−１］をレベルシフタＬＳに出力する。
レベルシフタＬＳは、入力されるデータ信号ＤＡＴＡ［０］乃至ＤＡＴＡ［ｋ−１］を昇圧し、信号ＤＥＣＰＢ［０］乃至ＤＥＣＰＢ［ｋ−１］にして出力する。
すなわちパストランジスタロジックＰＴＬは、昇圧された信号ＤＥＣＰＢ［０］乃至ＤＥＣＰＢ［ｋ−１］に従ってトランジスタの導通状態を制御し、電圧生成回路Ｖ−ｇｅｎｅで生成される電圧Ｖ［０］乃至Ｖ［ｊ−１］に応じたアナログ信号である出力信号ＰＴＬ＿ＯＵＴを出力する。
アンプＡＭＰは、入力される出力信号ＰＴＬ＿ＯＵＴの電流を大きくし、データ信号Ｖｄａｔａとして出力する。
アンプＡＭＰで得られるデータ信号Ｖｄａｔａは、複数のソース線ＳＬに出力されるアナログ信号となる。
駆動回路１０２はゲートドライバとして機能することが好ましい。駆動回路１０２は、一例としては、シフトレジスタ、バッファ等を有する。駆動回路１０２は、ゲートスタートパルス、ゲートクロック等が入力され、パルス信号を出力する。駆動回路１０２を構成する回路は、駆動回路１０３と同様にＩＣ化してもよいし、表示部１０１の画素８８０が有するトランジスタと同じトランジスタを用いてもよい。
駆動回路１０２は、複数のゲート線ＧＬに走査信号を出力する。なお、駆動回路１０２を複数設け、複数の駆動回路１０２により、複数のゲート線ＧＬを分割して制御してもよい。
表示部１０１は、複数のゲート線ＧＬ、及び複数のソース線ＳＬが概略直交するように設けられている。ゲート線ＧＬとソース線ＳＬの交差部には、画素８８０が設けられる。なお表示部１０１における画素８８０の配置は、カラー表示であれば、ＲＧＢ（赤緑青）の各色に対応した画素が順に設けられる。なお、ＲＧＢの画素の配列は、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等適宜用いることができる。またＲＧＢに限らず、白あるいは黄といった色を追加してカラー表示を行う構成としてもよい。
画像１１１を表示するための画像信号には主に、可視光で構成される画像が含まれる。また、画像１１２を表示するための画像信号には主に、赤外光で構成される画像が含まれる。
画像１１２は、画質を低下させるための画像であり、階調数が少なくてもよい。例えば画像１１２は２値のデータで構成されてもよい。画像１１２の階調数を少なくすることにより、駆動回路１０３等、表示装置１００が有する回路の回路規模を小さくできる場合がある。すなわち回路面積を小さくできる場合がある。あるいは、回路の消費電力を小さくできる場合がある。
図８（Ａ）に示すように、駆動回路１０３が、画像１１１を表示する駆動回路１０３ｖと、画像１１２を生成するための駆動回路１０３ｉと、を有してもよい。
駆動回路１０３ｖより信号が出力されるソース線ＳＬｖは、画素８８０が有する副画素のうち可視光、例えば赤色、緑色、青色、黄色、白色、等を発する画素に電気的に接続される。例えば、副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｗ、等に電気的に接続される。図８（Ａ）においてはソース線ＳＬｖが副画素８８１Ｒに電気的に接続される例を示す。
また駆動回路１０３ｉより信号が出力されるソース線ＳＬｉは、画素８８０が有する副画素のうち赤外光を発する画素、例えば図８（Ａ）においては副画素８８１Ｉに電気的に接続される。
また図８（Ａ）に示すように、駆動回路１０２が、画像１１１を表示する駆動回路１０２ｖと、画像１１２を生成するための駆動回路１０２ｉと、を有してもよい。
駆動回路１０２ｖより信号が出力されるゲート線ＧＬｖは、画素８８０が有する副画素のうち可視光、例えば赤色、緑色、青色、黄色、白色、等を発する画素に電気的に接続される。例えば、副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｗ、等に電気的に接続される。図８（Ａ）においてはゲート線ＧＬｖが副画素８８１Ｒに電気的に接続される例を示す。
また駆動回路１０２ｉより信号が出力されるゲート線ＧＬｉは、画素８８０が有する副画素のうち赤外光を発する画素、例えば図８（Ａ）においては副画素８８１Ｉに電気的に接続される。
画像１１２は階調数が少なくてもよく、また書き換え頻度（リフレッシュ頻度）が低くてもよい。よって例えば駆動回路１０３ｉに入力されるデータ信号のビット数ｋを小さくすることができる。信号のビット数を減らすことにより、配線数などを減らすことができ、回路規模を縮小することができる。
画素８８０が有する副画素同士がゲート線およびソース線を共有することにより、配線数を減らせる。図８（Ｂ）に示す例においては、副画素８８１Ｒと、副画素８８１Ｉには同一のゲート線ＧＬが電気的に接続され、図８（Ａ）と比較して配線数を減らせる。図８（Ｃ）に示す例においては、副画素８８１Ｒと、副画素８８１Ｉには同一のソース線ＧＬが電気的に接続される。
［表示装置の動作例］
以下に、本発明の一態様の表示装置の動作例について説明する。
＜動作例１＞
図９のフロー図を用いて表示装置１００の動作例を説明する。
まずステップＳ００１において、表示装置１００を起動する。
次にステップＳ００２において、画像１１１として表示するコンテンツを選択する画面、例えば、ホーム画面に相当する画面が表示される。
ステップＳ００３において、表示するコンテンツを選択する。
ステップＳ００４において、ステップＳ００３で選択されたコンテンツに、複写禁止のコンテンツが含まれるかを判断する。ＹＥＳ、すなわち複写禁止のコンテンツが含まれる場合はステップＳ００６へ進む。ＮＯ、すなわち複写禁止のコンテンツが含まれない場合はステップＳ００５へ進む。
ステップＳ００５において、ステップＳ００３で選択されたコンテンツを有する画像１１１を表示する。
ステップＳ００６において、センサ１０５を起動させ、検知を開始する。
ステップＳ００７において、ステップＳ００３で選択されたコンテンツを有する画像１１１を表示する。
ステップＳ００８において、複写禁止のコンテンツが撮像装置に撮像される場合には、ステップＳ００９に進むことが好ましい。ここではセンサ１０５が信号１０６を検知する場合に、撮像装置に撮像された可能性がある、とみなしてステップＳ００８の動作を行う。
ステップＳ００８において、センサ１０５の信号検知の有無を判断し、ＹＥＳ、すなわちセンサ１０５が信号１０６を検知したら、ステップＳ００９へ進み、ＮＯ、すなわちセンサ１０５が信号１０６を検知しない場合はステップＳ００７に戻る。
ステップＳ００９では画像１１１に重ねて、画像１１２を表示する。センサ１０５、およびセンサ１０５が検知する信号１０６については後述する。
センサ１０５が信号１０６を検知しなくなったら、ステップＳ０１０へ進む。
ステップＳ０１０では画像１１２の表示を停止させる。その後、ステップＳ００７に戻り、ステップＳ００３で選択されたコンテンツの表示を継続する。
ここで画像１１２の表示を停止させる、とは例えば、画像１１２を表示するための信号の表示部１０１への供給を停止することを指す。例えば、表示部１０１が有する画素において、副画素８８１Ｉが有する表示素子へ電流あるいは電圧を与えるスイッチング素子（例えばトランジスタ）をオフ状態にすることを指す。あるいは、画像１１２における赤外光の強度をある値より小さくすることを指す。
ステップＳ００５乃至ステップＳ０１０において、ステップＳ００３で選択されたコンテンツの表示を終了したら、ステップＳ００２に戻る。
＜動作例２＞
ステップＳ００９において、表示部１０１に画像１１１および画像１１２を表示する動作をより詳細なステップに分けて述べる。図１０には、ステップＳ００９が、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３を有する例を示す。
画像１１２において、ｙ階調より高い階調値となる副画素８８１Ｉの個数をｘとする。ここでｙは例えば、全階調の半分の階調値である。
ステップＳ１０１において、画像１１１と、画像１１２とが表示される。ここでは画像１１２において、ｘ＝ｂとする。
ステップＳ１０２において、画像１１１と、画像１１２が表示される。ここでは画像１１２において、ｘ＝ｃとする。
ｃ個の副画素８８１Ｉのうち、ステップＳ１０１において全階調の半分より高い階調値となるｂ個の副画素８８１Ｉと一致しない個数は例えば、ｃ個の３０％よりも多い。
ステップＳ１０３において、画像１１１と、画像１１２が表示される。ここでは画像１１２において、ｘ＝ｄとする。
ｄ個の副画素８８１Ｉのうち、ステップＳ１０２において全階調の半分より高い階調値となるｃ個の副画素８８１Ｉと一致しない個数は例えば、ｄ個の３０％よりも多い。
ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３は例えば第１のフレーム、第２のフレーム、第３のフレームに対応する。
＜センサー＞
センサ１０５は例えば、照度センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、タッチセンサ、から選ばれる一以上を有することが好ましい。
以下に、センサ１０５が検知する信号の例を示す。
センサ１０５が有する照度センサが例えば、ある値以上の照度を検知した場合、信号１０６を検知した、とみなす。また、ある値より小さい照度を検知した場合、あるいは照度が検出下限以下となった場合には信号１０６の検知がされなくなった、とみなす。
センサ１０５が有するセンサにより、表示装置１００が有する表示部１０１が下に向いた場合には、信号１０６を検知した、とみなす。下に向くとは例えば、地面に平行な面から３０°以内の面に平行に面することを指す。
あるいは、センサ１０５が有するセンサが検知しない場合において、信号１０６を検知した、とみなしてもよい。例えば、センサ１０５が有するタッチセンサが検知しない場合に、画像１１１が撮像装置に撮像される可能性がある、として画像１１２を表示してもよい。
＜プログラム＞
制御回路１０４は、図９および図１０に示すステップを本発明の一態様の表示装置に実行させる機能を有するプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を有することが好ましい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、表示装置が有する画素の構成例について説明する。また図１１および図１２には図示しない場合においても、画素８８０は白色に対応する副画素や、黄色に対応する副画素を有してもよい。
図１１（Ａ）は画素８８０の一例を示す回路図である。画素８８０は副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｉを有する。それぞれの副画素はトランジスタ６５、トランジスタ６６および表示素子７２を有する。表示素子７２は例えば自発発光素子である。自発発光素子として有機ＥＬ素子を用いることができる。トランジスタ６５のソースおよびドレインの一方には、表示素子７２の一方の電極、例えばアノードが電気的に接続され、他方にはそれぞれの副画素に対応するアノード線が接続される。トランジスタ６６のソースおよびドレインの一方には、トランジスタ６５のゲートが電気的に接続され、他方にはそれぞれの副画素に対応するソース線が接続される。それぞれの副画素に対応するソース線には、表示素子７２に対応した画像信号が供給される。
トランジスタ６５は、表示素子７２に供給する電流を制御する機能を有する。トランジスタ６６は、トランジスタ６５のゲートへの電位の供給を制御する機能を有する。
ゲート線ＧＬ１、ゲート線ＧＬ２、アノード線ＡＬ１およびアノード線ＡＬ２、は駆動回路１０２より信号が供給される配線である。図１１（Ａ）に示す例では、可視光、すなわち赤色、緑色、および青色に対応する副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂへ電気的に接続されるゲート線およびアノード線は共通化され、ゲート線ＧＬ１およびアノード線ＡＬ１が電気的に接続される。赤外光に対応する副画素８８１Ｉへはゲート線ＧＬ２およびアノード線ＡＬ２が電気的に接続される。また副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、および副画素８８１Ｉにはそれぞれソース線ＳＬ１、ソース線ＳＬ２、ソース線ＳＬ３、およびソース線ＳＬ４が電気的に接続される。ソース線ＳＬ１、ソース線ＳＬ２、ソース線ＳＬ３、およびソース線ＳＬ４は駆動回路１０３より信号が供給される配線である。
図１１（Ｂ）は画素８８０の一例を示す回路図である。画素８８０は副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｉを有する。それぞれの副画素はトランジスタ６３および表示素子７１を有する。表示素子７１は例えば液晶素子である。液晶素子は、２つの電極（画素電極とコモン電極）と、これらに挟まれた液晶を有する。透過型の液晶素子を用いる場合には、表示装置１００は光源、例えばバックライトを有する。反射型の液晶素子を用いることにより表示装置１００の消費電力を低くすることができる。トランジスタ６３のソースおよびドレインの一方には、表示素子７１の一方の電極が電気的に接続される。トランジスタ６３は、表示素子７１に印加する電圧を制御する機能を有する。
ここで、画素８８０において、副画素８８１Ｉを画素毎に駆動せず、全画素を一括でオン、オフしてもよい。このような場合には画素毎に駆動を制御するトランジスタを設けなくてもよい。すなわち、全画素を一括でオンすることにより、画面全体をベタ表示すればよい。あるいは、複数の画素を一括でオン、オフしてもよい。例えば、表示部の一部の領域において、全ての画素を一括でオン、オフしてもよい。
トランジスタ６３、トランジスタ６５およびトランジスタ６６は例えば、シリコンを用いたトランジスタである。シリコンとして、非晶質シリコンを用いることができる。またシリコンとして、多結晶シリコン、微結晶シリコン、単結晶シリコン、等の結晶性を有するシリコンを用いることができる。
非晶質シリコンを用いたトランジスタは、多結晶シリコンを用いたトランジスタ等に比べ、工程が簡単で、コストが安い。また大型の基板で作製しやすいといった利点がある。なお、一般に、トランジスタに用いる非晶質シリコンは水素を多く含む。このため、水素を多く含む非晶質シリコンを「水素化アモルファスシリコン」または「ａ−Ｓｉ：Ｈ」という場合がある。また、非晶質シリコンは、多結晶シリコンよりも低温で形成できるため、作製工程中の最高温度を下げることができる。よって、基板、導電層、および絶縁層などに、耐熱性の低い材料を用いることができる。このように、非晶質シリコンは生産性が極めて高い。本発明の一態様の表示装置を大型のディスプレイに用いる場合には特に、非晶質シリコンを用いることが好ましい。
多結晶シリコンを用いたトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して、電界効果移動度をより高くすることができる。よって、トランジスタに接続される負荷が大きい場合においても、高い駆動周波数で動作させることができる。
多結晶シリコンは例えば、非晶質シリコンをレーザを用いて結晶化させるにより作製することができる。また、非晶質シリコンの一部の領域のみを結晶化させてもよい。
トランジスタ６３、トランジスタ６５およびトランジスタ６６として、ＯＳトランジスタを用いてもよい。ＯＳトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して、電界効果移動度をより高くすることができる。よって、トランジスタに接続される負荷が大きい場合においても、高い駆動周波数で動作させることができる。また、ＯＳトランジスタは、生産性が高く、大型の基板で作成しやすいといった利点がある。またＯＳトランジスタはオフ電流が極めて低く、ＯＳトランジスタを用いた表示装置は消費電力を低減できる場合がある。
またトランジスタ６３、トランジスタ６５およびトランジスタ６６はバックゲートを有してもよい。
トランジスタ６３としてオフ電流が低いトランジスタ、ここでは例えばＯＳトランジスタを用いることで、表示画面を書き換える必要がない場合（すなわち静止画を表示する場合）、一時的に駆動回路を停止することができる（以下、「アイドリングストップ」、もしくは「ＩＤＳ駆動」と呼ぶ。）。ＩＤＳ駆動によって、表示装置１００の消費電力を低減することができる。
トランジスタ６３、トランジスタ６５およびトランジスタ６６のうち一以上をシリコンを用いたトランジスタとし、一以上をＯＳトランジスタとしてもよい。
なお、液晶素子においてＩＤＳ駆動を行う場合、誘電率の異方性を２以上３．８以下とし、液晶層の抵抗率を１．０×１０１４（Ω・ｃｍ）以上１．０×１０１５（Ω・ｃｍ）以下とすることが好ましい。
液晶層の誘電率の異方性が高いと、電界との相互作用が大きく、液晶層の挙動が速くなるため、表示パネルの高速動作が可能である。なお、液晶層の誘電率の異方性が３．８を超えると、液晶中の不純物の精製が困難となる。この不純物が液晶層に残留することで、液晶層の導電率が増大してしまい、ＩＤＳ駆動の場合に、画素に書き込んだ電圧を保持することが困難になる。
一方、液晶層の誘電率の異方性が低いと、液晶層中の不純物の量を低減することができるため、液晶層の導電率を低減できる。なお、液晶層の誘電率の異方性が２未満であると、電界との相互作用が小さく、液晶層の挙動が遅いため、高速動作を促すために駆動電圧を高く設定しなければならず、消費電力の低減が困難である。
これらのことから、液晶層の誘電率の異方性を２以上３．８以下とし、液晶層の抵抗率を１．０×１０１４（Ω・ｃｍ）以上１．０×１０１５（Ω・ｃｍ）以下とすることで、ＩＤＳ駆動化可能であり、表示パネルの消費電力を低減することができる。
ゲート線ＧＬ３、ゲート線ＧＬ４、は駆動回路１０２より信号が供給される配線である。図１１（Ｂ）に示す例においては可視光、すなわち赤色、緑色、および青色に対応する副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂへ電気的に接続されるゲート線は共通化され、ゲート線ＧＬ３が電気的に接続される。赤外光に対応する副画素８８１Ｉへはゲート線ＧＬ４が電気的に接続される。また副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、および副画素８８１Ｉにはそれぞれソース線ＳＬ５、ソース線ＳＬ６、ソース線ＳＬ７、およびソース線ＳＬ８が電気的に接続される。ソース線ＳＬ５、ソース線ＳＬ６、ソース線ＳＬ７、およびソース線ＳＬ８は駆動回路１０３より信号が供給される配線である。
光源として例えば、可視から赤外までの波長域の発光を有するバックライトを用いればよい。それぞれの副画素にはそれぞれの色に対応するカラーフィルタ、例えば、赤色、緑色、青色、赤外、等に対応する波長域の光を透過するフィルタを設ける。
図１２は、画素８８０が表示素子７１と表示素子７２を有する回路図の一例を示す。図１２に示す画素８８０は副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｉ、および副画素８８１Ｗを有する。図１２に示す副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂは、表示素子７２、トランジスタ６５およびトランジスタ６６を有し、駆動回路１０２より信号が供給されるゲート線ＧＬ１が、電気的に接続される。また図１２に示す画素８８０は、副画素８８１Ｉを有する。図１２に示す副画素８８１Ｉは、表示素子７２、トランジスタ６５およびトランジスタ６６を有し、駆動回路１０２より信号が供給されるゲート線ＧＬ２が電気的に接続される。また図１２に示す画素８８０は、副画素８８１Ｗを有する。図１２に示す副画素８８１Ｗは、トランジスタ６３および表示素子７１を有し、駆動回路１０２より信号が供給されるゲート線ＧＬ３が電気的に接続される。
また、副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、副画素８８１Ｒ、および副画素８８１Ｉにはそれぞれ、駆動回路１０３より信号が供給されるソース線ＳＬ１、ソース線ＳＬ２、ソース線ＳＬ３、ソース線ＳＬ４、およびソース線ＳＬ５が電気的に接続される。
図１２に示す画素８８０において例えば、表示素子７１として反射型の液晶素子を用いればよい。反射型の液晶素子はバックライト等の光源が不要であるため、消費電力を低くすることができる。また、表示素子７１は白色に対応する副画素に含まれるため、表示素子７１はグレー表示、あるいは白黒表示に用いればよい。例えば画像１１１において、文字表示を行う領域は表示素子７１を用い、画像表示を行う領域は表示素子７２を用いる。表示素子７１を表示部の部分的、あるいは全面で用いることにより、消費電力を低くできる場合がある。
あるいは、表示装置１００を使用するエリアの照度が高い場合には、表示素子７１を用い、照度が低い場合には、表示素子７２を用いればよい。
図１３は、画素８８０が表示素子７１と表示素子７２を有する回路図の一例を示す。図１３に示す画素８８０は副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂ、および副画素８８１Ｉを有する。図１３に示す副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂは、表示素子７２と、表示素子７２にソースおよびドレインの一方が電気的に接続されるトランジスタ６５、トランジスタ６５のゲートにソースおよびドレインの一方が電気的に接続されるトランジスタ６６、表示素子７１、および表示素子７１にソースおよびドレインの一方が電気的に接続されるトランジスタ６３を有する。図１３に示す副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂは表示素子７１と表示素子７２の両方を有するため、それぞれの副画素を表示する際に、表示素子７１と表示素子７２の両方を駆動させてもよいし、いずれか一方のみを駆動させてもよい。
例えば表示装置１００を使用するエリアの照度が高い場合には、表示素子７１のみ、あるいは表示素子７１および表示素子７２を用いて画像１１１を表示させて消費電力を低減し、照度が低い場合には、表示素子７２を用いる。消費電力を低減することにより、表示装置１００が有する蓄電池の持続時間を長くすることができる。
表示素子７１と表示素子７２の両方を表示させることにより得られる表示を、ハイブリッド表示とよぶ場合がある。
ハイブリッド表示とは、１つのパネルにおいて、反射光と、自発光とを併用して、色調または光強度を互いに補完して、文字または画像を表示する方法である。または、ハイブリッド表示とは、同一画素または同一副画素において複数の表示素子から、それぞれの光を用いて、文字及び／または画像を表示する方法である。ただし、ハイブリッド表示を行っているハイブリッドディスプレイを局所的にみると、複数の表示素子のいずれか一を用いて表示される画素または副画素と、複数の表示素子の二以上を用いて表示される画素または副画素と、を有する場合がある。
なお、本明細書等において、上記構成のいずれか１つまたは複数の表現を満たすものを、ハイブリッド表示という。
ハイブリッド表示とすることにより、独特の質感を有する画像が得られる場合がある。
また、ハイブリッドディスプレイは、同一画素または同一副画素に複数の表示素子を有する。なお、複数の表示素子としては、例えば、光を反射する反射型素子と、光を射出する自発光素子とが挙げられる。なお、反射型素子と、自発光素子とは、それぞれ独立に制御することができる。ハイブリッドディスプレイは、表示部において、反射光、及び自発光のいずれか一方または双方を用いて、文字及び／または画像を表示する機能を有する。
ＯＳトランジスタに用いる半導体材料としては、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、より好ましくは３ｅＶ以上である金属酸化物を用いることができる。代表的には、インジウムを含む酸化物半導体などを用いることができる。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい酸化物半導体を用いたトランジスタは、その低いオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。
半導体層は、例えばインジウム、亜鉛及びＭ（アルミニウム、チタン、ガリウム、ゲルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ランタン、セリウム、スズ、ネオジム又はハフニウム等の金属）を含むＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｍ系酸化物、Ｍ−Ｚｎ系酸化物、又はＩｎ−Ｚｎ酸化物で表記される膜とすることができる。
半導体層を構成する酸化物半導体がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比は、Ｉｎ≧Ｍ、Ｚｎ≧Ｍを満たすことが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８等が好ましい。なお、成膜される半導体層の原子数比はそれぞれ、上記のスパッタリングターゲットに含まれる金属元素の原子数比のプラスマイナス４０％の変動を含む。
また、上記材料等で形成した金属酸化物は、不純物や酸素欠損などを制御することで透光性を有する導電体として作用させることができる。したがって、上述した半導体層に加え、トランジスタの他の構成要素であるソース電極、ドレイン電極及びゲート電極などを透光性を有する導電体で形成することで、透光性を有するトランジスタを構成することができる。当該透光性を有するトランジスタを表示装置の画素に用いることで、表示素子を透過又は発するが当該トランジスタを透過することができるため、開口率を向上させることができる。
また、ＯＳトランジスタに、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅを用いることができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅとは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。また、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅをトランジスタのチャネル領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。すなわち、ＣＡＣ−ＯＳまたはＣＡＣ−ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（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の構造の一例について説明する。図１４および図１５（Ａ）には表示装置１００の断面を示す。
図１４（Ａ）に示す表示装置１００は、基板８５３と、基板８６５と、基板８５３および基板８６５に挟まれた素子８７１と、素子８７２と、を有する。本発明の一態様の表示装置は素子８７１を有さない構造としてもよい。
図１４（Ａ）に示す素子８７１は液晶素子を有する。素子８７１は基板８５３と絶縁層８５８に挟まれるように配置される。
素子８７１は、表示素子８５６と、着色層８５５と、反射電極８５７と、を有する。素子８７１は液晶層に電圧を印加するトランジスタを有することが好ましい。表示素子８５６は、液晶層と、液晶層を挟んで反射電極８５７の反対側に位置する電極と、配向膜と、を有する。配向膜は例えば、液晶層を挟むように配置される。着色層は、カラーフィルタと呼ばれる場合がある。
絶縁層８５４は、基板８５３と絶縁層８５８の間に位置する。絶縁層８５４は接着層として機能してもよい。例えば、絶縁層８５４により基板８５３と、素子８７１とが接着されてもよい。
基板８５３において、素子８７１と反対側の面に、光学フィルム８５１が設けられてもよい。
図１４（Ａ）に示す素子８７２は発光素子を有する。発光素子としては、トップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型等がある。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好ましい。ここでは素子８７２が有機ＥＬ素子を有する例について説明する。素子８７２が基板８６５と絶縁層８５８に挟まれるように配置される。
素子８７１は、トランジスタ層８６１と、表示素子８６２と、トランジスタ層８６３と、表示素子８６４と、着色層８６０と、を有する。トランジスタ層８６１およびトランジスタ層８６３が有するトランジスタとして、先の実施の形態に示すトランジスタ６３を参照することができる。
表示素子８６２は、ＥＬ層と、ＥＬ層を挟むように配置される二以上の電極と、を有する。ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層については後の実施の形態で詳述する。表示素子８６２が有するＥＬ層は、可視光を主とした波長域において発光する機能を有する。表示素子８６２が有する電極の少なくとも一は、トランジスタ層８６１が有するトランジスタのソースまたはドレインと電気的に接続される。
表示素子８６４は、ＥＬ層と、ＥＬ層を挟むように配置される二以上の電極と、を有する。表示素子８６４が有するＥＬ層は、赤外領域において発光する機能を有する。表示素子８６４が有する電極の少なくとも一は、トランジスタ層８６３が有するトランジスタのソースまたはドレインと電気的に接続される。
絶縁層８５９は、基板８６５と絶縁層８５８の間に位置する。絶縁層８５９は接着層として機能してもよい。例えば、絶縁層８５９により基板８６５と、素子８７２とが接着されてもよい。
表示装置１００は図１４（Ｂ）に示す一例のように、素子８７１を有さなくてもよい図１４（Ｂ）に示す表示装置１００は、素子８７２を有し、素子８７１は基板８６５と基板８５３に挟まれるように配置される。表示装置１００は基板８６５上のトランジスタ層８６３と、トランジスタ層８６３上の表示素子８６４と、表示素子８６４上のトランジスタ層８６１と、トランジスタ層８６１上の表示素子８６２と、表示素子８６２上の着色層８６０と、を有する。
図１５（Ａ）は有機ＥＬ素子の発光波長の一例を示す。横軸は波長（Ｗａｖｅ Ｌｅｎｇｔｈ）、縦軸は発光強度（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）である。該発光波長が赤色から赤外である場合に、赤外領域の光を選択して、表示素子より射出してもよい。図１５（Ａ）に示す発光スペクトルは、Ｄ［ｎｍ］にピークを有する。Ｄは例えば５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である。例えば、図１５（Ａ）においてはＥ［ｎｍ］以上の波長域の光を透過する着色層を用い、領域Ｆを表示素子より射出させる。Ｅは例えば６５０以上８００以下の値を有する。
図１５（Ｂ）に示す表示装置１００は図１４（Ａ）と比較して、光源８６６を有する点が異なる。光源８６６は赤外光を発する機能を有する。
図１５（Ｂ）に示す表示装置１００では光源８６６により赤外光を発することができる。よって、図１５（Ｂ）に示す素子８７２は図１４（Ａ）と比較して、赤外領域において発光する機能を有する表示素子８６４とトランジスタ層８６３を有さなくてもよい。
図１６（Ａ）では、図１４（Ｂ）に示す表示装置１００について、より詳しく述べる。また図１６に示す構成の一部は図１４（Ａ）の素子８７２にも適用することができる。表示素子８６２は電極８６２ａ、ＥＬ層８６２ｂ、および電極８６２ｃを有する。また表示素子８６２は半透過電極８６２ｄを有してもよい。それぞれの副画素において、半透過電極８６２ｄの厚さは異なってもよい。
図１６（Ａ）に示す構成において、それぞれの副画素が有する半透過電極８６２ｄの厚さを変えることにより、電極８６２ａの表面から電極８６２ｃまでの距離、および８６０Ｒが有するＥＬ層８６１ｂの発光層と電極８６２ａの表面との距離を調整することができる。したがって、マイクロキャビティ方式を適用して、発光層が発する光を増幅することができる。例えば、発光層から得られる光の波長λに対して、電極８６２ａの表面から電極８６２ｃまでの距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）近傍となるように調整するのが好ましい。
また、発光層１１１３から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、電極８６２ａの表面から発光層の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、電極８６２ｃから発光層１１１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層１１１３における正孔（ホール）と電子との再結合領域を示す。
このような光学調整を行うことにより、発光層から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光の透過率は、４０％以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とする。また、これらの電極は、抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。また電極が反射性を有する電極（反射電極）である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、この電極は、抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。
電極材料として以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、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適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
表示装置１００は、画素８８０を有し、画素８８０は副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、副画素８８１Ｂおよび副画素８８１Ｉを有する。図１６（Ａ）において副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇおよび副画素８８１Ｂは、ＥＬ層８６２ｂを共有する。副画素８８１Ｒ、副画素８８１Ｇ、および副画素８８１Ｂはそれぞれの色に対応する着色層（着色層８６０Ｒ、着色層８６０Ｇ、および着色層８６０Ｂ）を有する。
表示素子として、一対の電極の間に、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）を用いてもよい。例えば電極８６１ａと電極８６１ｃとの間に、複数のＥＬ層と、該ＥＬ層の間の電荷発生層と、を設けてもよい。
表示素子８６４は電極８６４ａ、ＥＬ層８６４ｂ、および電極８６４ｃを有する。また表示素子８６４は半透過電極８６４ｄを有してもよい。
図１６（Ａ）においてＥＬ層８６２ｂとＥＬ層８６３ｂは重なる領域を有する。図１６（Ａ）には、ＥＬ８６３層ｂから発光し、基板８５３の外側に射出される光８９１を示す。光８９１は、ＥＬ層８６２ｂおよび電極８６２ｃを透過して基板８５３の外側に射出される場合がある。
図１６（Ｂ）には、ＥＬ層８６２ｂとＥＬ層８６４ｂが横に並ぶ例を示す。ＥＬ層８６２ｂとＥＬ層８６４ｂはマスクを用いて塗り分けを行うことにより作製することができる。なお、ＥＬ層８６２ｂとＥＬ層８６４ｂを同じ構成とする場合には、塗り分けが不要となる。
また、ＥＬ層８６２にて赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する副画素において塗り分けを行い、ＥＬ層８６４として、ＥＬ層８６２のうち赤色に対応する副画素の領域と共通のＥＬ層を用いてもよい。この場合には、Ｌ層８６２のうち赤色に対応する副画素の領域と、ＥＬ層８６４との塗り分けが不要となる。
図１６（Ａ）においてＥＬ層８６２ｂとＥＬ層８６４ｂは重なる領域を有するため、図１６（Ｂ）に比べて画素８８０の面積を小さくすることができる。また、ＥＬ層８６４ｂの面積が広いため、ＥＬ層８６４ｂに流れる電流を小さくできる場合があり、表示装置１００の消費電力を低くできる場合がある。なお図１６において、トランジスタ８６１の下層に、赤外領域を遮光する層、例えば金属層を設けてもよい。
図１６（Ａ）および（Ｂ）において、電極８６２ｂ（電極８６４ｂ）が陽極である場合、電極上にＥＬ層８６２ｂの正孔注入層１、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、が順次積層形成され、その後、電極８６２ｃ（電極８６４ｂ）が形成される。
基板８５１、基板８６５、等の基板の一例として、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挙げられる。
なお、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挙げられる。また、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、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）に代表されるプラスチック、アクリル等の合成樹脂、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、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、又は紙類などが挙げられる。
光学フィルムには例えば、偏光板、位相差板、光拡散層（拡散フィルム等）、反射防止層（「Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ層」または「ＡＲ層」ともいう。）、防眩層（「Ａｎｔｉ Ｇｌａｒｅ層」または「ＡＧ層」ともいう。）および集光フィルム等が設けられる。また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜等が設けられてもよい。また上記部材を組み合わせて用いてもよい。例えば、直線偏光板と位相差板を組み合わせた円偏光板を用いてもよい。
ＡＲ層は、光の干渉作用を利用して、外光の正反射（鏡面反射）を低減する機能を有する。ＡＲ層を用いる場合、ＡＲ層は、基板３６１の屈折率と異なる屈折率を有する材料で形成される。ＡＲ層は、例えば、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シリコン等の材料を用いて形成することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、先の実施の形態に示すＥＬ層、および液晶素子について詳細を述べる。
本発明の一態様の有機ＥＬ素子が有するＥＬ層について説明する。ＥＬ層は少なくとも発光層を有する。ＥＬ層は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、またはバイポーラ性の物質（電子輸送性および正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
それぞれの副画素の発光色は、ＥＬ層を構成する材料によって、白、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄、赤外等に変化させることができる。
カラー表示を実現する方法としては、発光色が白色の表示素子と着色層を組み合わせて行う方法と、副画素毎に発光色の異なる表示素子を設ける方法がある。前者の方法は後者の方法よりも生産性が高い。一方、後者の方法では、前者の方法よりも色純度の高い発光色を得ることができる。さらに、後者の方法では、前者の方法より、着色層による光の吸収が抑制されるので、表示装置の消費電力を低減することができる。後者の方法に加えて、表示素子にマイクロキャビティ構造を付与することにより色純度をさらに高めることができる。
ＥＬ層には低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。ＥＬ層を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
ＥＬ層は、量子ドット等の無機化合物を有していてもよい。例えば、量子ドットを発光層に用いることで、発光材料として機能させることもできる。量子ドットは、数ｎｍサイズの半導体ナノ結晶であり、１×１０３個から１×１０６個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギーシフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波長が異なり、用いる量子ドットのサイズを変更することによって容易に発光波長を調整することができる。
また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得ることができる。さらに、量子ドットの理論的な外部量子効率はほぼ１００％であると言われており、蛍光発光を呈する有機化合物の２５％を大きく上回り、燐光発光を呈する有機化合物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機化合物である量子ドットはその本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることができる。
量子ドットを構成する材料としては、周期表第１４族元素、周期表第１５族元素、周期表第１６族元素、複数の周期表第１４族元素からなる化合物、周期表第４族から周期表第１４族に属する元素と周期表第１６族元素との化合物、周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物、周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、周期表第１４族元素と周期表第１５族元素との化合物、周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスター等を挙げることができる。
具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バリウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、四酸化三鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とインジウムと硫黄の化合物およびこれらの組合せ等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、カドミウムとセレンと硫黄の合金型量子ドットは、元素の含有比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型等があり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛や酸化亜鉛が挙げられる。
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着しているまたは保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着しているまたは保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（または保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波長の光が得られるようにそのサイズを適宜調節する。結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトするため、量子ドットのサイズを変化させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長領域にわたって、その発光波長を調節することができる。量子ドットのサイズ（直径）は０．５ｎｍ乃至２０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ乃至１０ｎｍの範囲のものが通常良く用いられる。なお、量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、より発光スペクトルが狭線化し、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。なお、棒状の量子ドットである量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
また、ＥＬ素子では多くの場合、発光材料をホスト材料に分散することによって発光効率を高めるが、ホスト材料は発光材料以上の一重項励起エネルギーまたは三重項励起エネルギーを有する物質であることが必要である。特に青色の燐光材料を用いる場合においては、それ以上の三重項励起エネルギーを有する材料であり、かつ、寿命の観点で優れたホスト材料の開発は困難を極めている。一方で、量子ドットはホスト材料を用いずに量子ドットのみで発光層を構成しても発光効率を保つことができるため、この点でも寿命という観点から好ましい発光素子を得ることができる。量子ドットのみで発光層を形成する場合には、量子ドットはコア−シェル構造（コア−マルチシェル構造を含む）であることが好ましい。
以下にはＥＬ層が有する各材料についてさらに説明する。
＜正孔注入層および正孔輸送層＞
正孔注入性の高い材料としては、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、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物が挙げられる。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、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（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）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層で正孔が発生し、正孔輸送層に正孔が注入される。なお、正孔注入層は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）を含む複合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
正孔注入層に用いるアクセプター性材料としては、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用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。その他、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを用いることができる。具体的には、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等を用いることができる。
正孔注入層および正孔輸送層に用いる正孔輸送性材料としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、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ることができる。
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（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）や芳香族アミン化合物が好ましく、具体例としては、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：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−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）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、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）４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９−Ｈ−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）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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−（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）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、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）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、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（略称：ＣｚＰＡ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、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、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−［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。
さらに、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。
＜発光層＞
発光層は、発光物質を含む層である。なお、発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、複数の発光層に異なる発光物質を用いることにより異なる発光色を呈する構成（例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光）とすることができる。さらに、一つの発光層が異なる発光物質を有する積層構造であっても良い。
また、発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）を有していても良い。また、１種または複数種の有機化合物としては、本実施の形態で説明する正孔輸送性材料や電子輸送性材料の一方または両方を用いることができる。
発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）が挙げられ、例えば、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’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（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）（１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、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）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−６−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０２）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。
その他にも、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）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：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）等を用いることができる。
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光材料）や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。
燐光材料としては、有機金属錯体、金属錯体（白金錯体）、希土類金属錯体等が挙げられる。これらは、物質ごとに異なる発光色（発光ピーク）を示すため、必要に応じて適宜選択して用いる。
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス［２−｛５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２｝フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、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］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３］）、のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−２−フェニル−４−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、ｆａｃ−トリス［（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。
緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、有機イリジウム錯体を用いることができる。例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ）］）、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）］）などの有機金属錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である燐光材料としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２−メチル−３−フェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３−ジフェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：［ＰｔＯＥＰ］）のような白金錯体、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
発光層に用いる有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）としては、発光物質（ゲスト材料）のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
発光物質が蛍光材料である場合、ホスト材料としては一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。例えば、アントラセン誘導体やテトラセン誘導体を用いるのが好ましい。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（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：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（略称：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（略称：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（略称：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（略称：ＦＬＰＰＡ）、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。
発光物質が燐光材料である場合、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すれば良い。なお、この場合には、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の他、芳香族アミンやカルバゾール誘導体等を用いることができる。
ホスト材料として、より具体的には、例えば以下の正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用いることができる。
これら正孔輸送性の高いホスト材料としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等の芳香族アミン化合物を挙げることができる。
また、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等のカルバゾール誘導体を挙げることができる。また、カルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることもできる。
また、正孔輸送性の高いホスト材料としては、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：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）や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（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、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：ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、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）、Ｎ−（９，９ｆ−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、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）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、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）、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）、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）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、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）、４−｛３−［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）、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）、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（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）、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）等のカルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。
電子輸送性の高いホスト材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）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である。また、この他ビス［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）、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）のようなオキサジアゾール誘導体や、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）のようなトリアゾール誘導体や、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）のようなイミダゾール骨格を有する化合物（特にベンゾイミダゾール誘導体）や、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などのオキサゾール骨格を有する化合物（特にベンゾオキサゾール誘導体）や、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）などのフェナントロリン誘導体や、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）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［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：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び６−［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：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、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）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）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（略称：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：３５ＤＣｚＰＰｙ）、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も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。
また、ホスト材料として、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）２ＰＣＡＰＡ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、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（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを用いることができる。
また、発光層に有機化合物を複数用いる場合、励起錯体を形成する２種類の化合物（第１の化合物および第２の化合物）と有機金属錯体とを混合して用いることが好ましい。この場合、様々な有機化合物を適宜組み合わせて用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。なお、正孔輸送性材料および電子輸送性材料の具体例については、本実施の形態で示す材料を用いることができる。この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現できる。
ＴＡＤＦ材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒以上、好ましくは１０−３秒以上である。
ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（略称：ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
その他にも、１−ビフェニル−４，６−ビス（１１−フェニルインドロ［１，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、１，４−ジフェニル−６−［３−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）カルバゾール−９−イル］フェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、１−フェノキサジン−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，１，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−［９，９−ジメチルアクリジン−１０（９Ｈ）−イル）］−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルフホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることができる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
なお、ＴＡＤＦ材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。特に、ＴＡＤＦ材料と、有機金属錯体とを混合して発光層を形成することが好ましい。この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現できる。
＜電子輸送層＞
電子輸送層は、電子注入層によって、第２の電極１１０２から注入された電子を発光層に輸送する層である。なお、電子輸送層は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層に用いる電子輸送性材料は、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
電子輸送性材料としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。その他、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を用いることもできる。
具体的には、Ａｌｑ３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、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）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、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）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物、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−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［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：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、６−［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：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体を用いることができる。
また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層した構造であってもよい。
＜電子注入層＞
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、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、電子注入層にエレクトライドを用いてもよい。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。なお、上述した電子輸送層を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層に、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に用いる電子輸送性材料（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。
電荷発生層において、正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。
電荷発生層において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
＜液晶素子＞
次に、本発明の一態様の表示装置が有する液晶素子について説明する。液晶素子としては、例えば垂直配向（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが適用された液晶素子を用いることができる。垂直配向モードとしては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モードなどを用いることができる。
液晶素子には、様々なモードが適用された液晶素子を用いることができる。例えばＶＡモードのほかに、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード等が適用された液晶素子を用いることができる。
液晶素子は、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素子である。液晶の光学的変調作用は、液晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界または斜め方向の電界を含む）によって制御される。液晶素子に用いる液晶としては、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。これらの液晶材料は、条件により、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す。
液晶材料としては、ポジ型の液晶、またはネガ型の液晶のいずれを用いてもよく、適用するモードや設計に応じて最適な液晶材料を用いればよい。
液晶の配向を制御するため、配向膜を設けることができる。なお、横電界方式を採用する場合、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために数重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が短く、光学的等方性である。また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。
反射型の液晶素子を用いる場合には、表示面側に偏光板を設ける。またこれとは別に、表示面側に光拡散板を配置すると、視認性を向上させられるため好ましい。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る電子機器の具体例を示す。
図１７（Ａ）は携帯電話５９００であり、曲面を有する筐体５９０１に、表示部５９０２及び駆動回路等を有する表示装置、マイク５９０７、スピーカ５９０４、カメラ５９０３、外部接続部５９０６、操作用のボタン５９０５、照度センサ５９１０が設けられている。携帯電話５９００は例えば筐体５９０１の内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、等を有することが好ましい。また、表示部５９０２の表面近傍にはタッチセンサが設けられることが好ましい。携帯電話５９００が有する表示装置、表示部、等は先の実施の形態を参照することができる。
図１７（Ｂ）は腕時計型の携帯情報端末５２００であり、筐体５２０１、表示部５２０２及び駆動回路等を有する表示装置、ベルト５２０３、スイッチ５２０５等を有する。筐体５２０１において、表示部５２０２の周辺に位置する領域５２０４には照度センサ、カメラ、等が設けられる。携帯情報端末５２００は例えば筐体５２０１の内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、等を有することが好ましい。また、表示部５２０２の表面近傍にはタッチセンサが設けられることが好ましい。携帯情報端末５２００が有する表示装置、表示部、等は先の実施の形態を参照することができる。携帯情報端末５２００は例えば、ベルト５２０３により使用者の腕などに装着される。
図１７（Ｃ）はタブレット型のパーソナルコンピュータ５３００であり、筐体５３０１、筐体５３０２、表示部５３０３及び駆動回路等を有する表示装置、照度センサ５３０５、スイッチ５３０６等を有する。表示部５３０３は、筐体５３０１及び筐体５３０２によって支持されている。そして、表示部５３０３は可撓性を有する基板を用いて形成されているため形状をフレキシブルに曲げることができる機能を有する。筐体５３０１と筐体５３０２の間の角度をヒンジ５３０７及び５３０８において変更することで、筐体５３０１と筐体５３０２が重なるように、表示部５３０３を折りたたむことができる。パーソナルコンピュータ５３０００は例えば筐体の内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、等を有することが好ましい。また、表示部５３０３の表面近傍にはタッチセンサが設けられることが好ましい。パーソナルコンピュータ５３００が有する表示装置、表示部、等は先の実施の形態を参照することができる。
図１７（Ｄ）は腕時計型の携帯情報端末５７００であり、曲面を有する筐体５７０１、表示部５７０２及び駆動回路等を有する表示装置、照度センサ５７０４、等を有する。表示装置に可撓性を有する基板を用いることで、曲面を有する筐体５７０１に表示部５３０３等を支持させることができ、フレキシブルかつ軽くて使い勝手の良い腕時計型の携帯情報端末を提供することができる。携帯情報端末５７００は例えば筐体５７０１の内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、等を有することが好ましい。また、表示部５７０２の表面近傍にはタッチセンサが設けられることが好ましい。携帯情報端末５７００が有する表示装置、表示部、等は先の実施の形態を参照することができる。携帯情報端末５７００の少なくとも一部は例えば、使用者の腕に接して使用される。
図１７（Ｅ）に示す電子機器９２０は、筐体９２１ａ、筐体９２１ｂ、ヒンジ９２３、表示部９２２及び駆動回路等を有する表示装置、スタイラス９２５等を有する。表示部９２２は筐体９２１ａ及び筐体９２１ｂに、組み込まれている。また電子機器９２０は筐体９２１ａにカメラ９２８、および照度センサ９２９が組み込まれている。電子機器９２０は例えば筐体の内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ、地磁気センサ、音を検知する機能を有するセンサ、等を有することが好ましい。また、表示部９２２の表面近傍にはタッチセンサが設けられることが好ましい。電子機器９２０が有する表示装置、表示部、等は先の実施の形態を参照することができる。
筐体９２１ａと筐体９２１ｂとは、ヒンジ９２３で回転可能に連結されている。電子機器９２０は、筐体９２１ａと筐体９２１ｂとが閉じた状態と、図１４（Ｅ）に示すように開いた状態と、に変形することができる。これにより、持ち運ぶ際には可搬性に優れ、使用するときには大きな表示領域により、視認性に優れる。
また、ヒンジ９２３は、筐体９２１ａと筐体９２１ｂとを開いたときに、これらの角度が所定の角度よりも大きい角度にならないように、ロック機構を有することが好ましい。例えば、ロックがかかる（それ以上に開かない）角度は、９０度以上１８０度未満であることが好ましく、代表的には、９０度、１２０度、１３５度、または１５０度、１７５度などとすることができる。これにより、利便性、安全性、及び信頼性を高めることができる。
表示部９２２は、タッチパネルとして機能し、指やスタイラス９２５などにより操作することができる。
筐体９２１ａまたは筐体９２１ｂのいずれか一には、無線通信モジュールが設けられ、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などのコンピュータネットワークを介して、データを送受信することが可能である。
表示部９２２には、一つのフレキシブルディスプレイで構成されていることが好ましい。これにより、筐体９２１ａと筐体９２１ｂの間で途切れることのない連続した表示を行うことができる。なお、筐体９２１ａと筐体９２１ｂのそれぞれに、ディスプレイが設けられる構成としてもよい。
筐体９２１ａと筐体９２１ｂとを開いたときに、表示部９２２が大きく湾曲した形態で保持されている。例えば、曲率半径を１ｍｍ以上５０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の状態で、表示部９２２が保持された状態とすることができる。表示部９２２の一部は、筐体９２１ａから筐体９２１ｂにかけて、連続的に画素が配置され、曲面状の表示を行うことができる。
ヒンジ９２３は、上述したロック機構を有しているため、表示部９２２に無理な力がかかることなく、表示部９２２が破損することを防ぐことができる。そのため、信頼性の高い電子機器を実現できる。
図１８には、タブレット型のパーソナルコンピュータ５３００において、図９に示すフローに基づき表示部に表示を行う場合の一例を示す。
図１８（Ａ）は表示部５３０３において、図９のステップＳ００２、すなわちコンテンツを選択する画面を表示する例を示す。図１８（Ａ）に示す例では表示部５３０３にパーソナルコンピュータ５３００が有する書籍の一覧が表示されている。
図１８（Ａ）の表示部５３０３に示す画面においてコンテンツ、ここでは閲覧する書籍を選択すると、図９のステップＳ００７に基づき、画像１１１、ここでは書籍の内容が表示部５３０３に表示される（図１８（Ｂ）参照。）。
次に、図９のステップＳ００９に基づき、画像１１１に重ねて画像１１２を表示する例について説明する。画像１１２が表示部５３０３の全体に表示される場合には例えば、撮像装置によりパーソナルコンピュータ５３００を撮像すると図１８（Ｃ）に示すように画像１１１は画像１１２に妨害され、表示部５３０３において画像１１１を認識しづらくなる。あるいは領域５３０９が複写禁止のコンテンツの場合には、領域５３０９のみを妨害すればよい（図１８（Ｄ）参照。）。
本発明の一態様の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、又はそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。また、表示部の画面サイズとしては、対角２０インチ以上、又は対角３０インチ以上、又は対角５０インチ以上、対角６０インチ以上、又は対角７０インチ以上とすることもできる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器又は照明装置は、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことができる。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、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）を有していてもよい。
本発明の一態様の電子機器は、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、タッチパネル機能、カレンダー、日付又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）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す機能等を有することができる。
図１９（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図１９（Ａ）に示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。又は、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、当該リモコン操作機７１１１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７１１１が備える操作キー又はタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機及びモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１９（Ｂ）に、ノート型パーソナルコンピュータ７２００を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
図１９（Ｃ）、（Ｄ）に、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）の一例を示す。
図１９（Ｃ）に示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
また、図１９（Ｄ）は円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
図１９（Ｃ）、（Ｄ）において、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。また表示部７０００は、タッチパネルを備えていることが好ましい。利用者は、表示部７０００の一部をタッチ操作することで、表示部７０００の一部に表示領域７００１を用いて利用者に詳細な情報を提供することができる。
表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像又は動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
また、図１９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００は、ユーザが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。
また、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ、もしくはタッチパネル）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置である表示パネル３００について説明する。
＜表示パネルの構成例＞
図２０は、本発明の一態様の表示パネル３００の斜視概略図である。表示パネル３００は、基板３５１と基板３６１とが貼り合わされた構成を有する。図２０では、基板３６１を破線で明示している。
表示パネル３００は、表示部３６２、回路３６４、配線３６５等を有する。基板３５１には、例えば回路３６４、配線３６５、及び画素電極として機能する導電層３１１ｂ等が設けられる。また図２０では基板３５１上にＩＣ３７３とＦＰＣ３７２が実装されている例を示している。そのため、図２０に示す構成は、表示パネル３００とＦＰＣ３７２及びＩＣ３７３を有する表示モジュールということもできる。
回路３６４は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
配線３６５は、表示部や回路３６４に信号や電力を供給する機能を有する。当該信号や電力は、ＦＰＣ３７２を介して外部、又はＩＣ３７３から配線３６５に入力される。
また、図２０では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板３５１にＩＣ３７３が設けられている例を示している。ＩＣ３７３は、例えば走査線駆動回路、又は配線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示パネル３００が走査線駆動回路及び配線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動回路や配線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ３７２を介して表示パネル３００を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ３７３を設けない構成としてもよい。また、ＩＣ３７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、ＦＰＣ３７２に実装してもよい。
図２０には、表示部３６２の一部の拡大図を示している。表示部３６２には、複数の表示素子が有する導電層３１１ｂがマトリクス状に配置されている。導電層３１１ｂは、可視光を反射する機能を有し、後述する液晶素子３４０の反射電極として機能する。
また、図２０に示すように、導電層３１１ｂは開口を有する。さらに導電層３１１ｂよりも基板３５１側に、発光素子３６０を有する。発光素子３６０からの光は、導電層３１１ｂの開口を介して基板３６１側に射出される。
また、基板３６１上には入力装置３６６を設けることができる。例えば、シート状の静電容量方式のタッチセンサを表示部３６２に重ねて設ける構成とすればよい。又は、基板３６１と基板３５１との間にタッチセンサを設けてもよい。基板３６１と基板３５１との間にタッチセンサを設ける場合は、静電容量方式のタッチセンサのほか、光電変換素子を用いた光学式のタッチセンサを適用してもよい。
＜断面構成例１＞
図２１に、図２０で例示した表示パネル３００の、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、回路３６４を含む領域の一部及び表示部３６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
ここで、図２１に示す表示パネル３００は層７０１と、層７０２と、を有する。層７０１はトランジスタおよび発光素子３６０を有する。層７０２は液晶素子３４０を有する。
本発明の一態様の表示パネルは、層７０２を有さない構成としてもよい。その場合には、層７０１のトランジスタのうち、液晶素子３４０を駆動するトランジスタを有さない構成とすればよい。
また発光素子３６０は、先の実施の形態に示す表示素子８６２および表示素子８６４に適用することができる。また図２１、および後述する図２２と図２３に示す構成に加えて、発光素子３６０より上層にさらに、トランジスタを有する層、および発光素子を有する層、を設けてもよい。
表示パネルは、基板３５１と基板３６１の間に、絶縁層２２０を有する。また基板３５１と絶縁層２２０の間に、発光素子３６０、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、トランジスタ２０６、着色層１３４等を有する。また絶縁層２２０と基板３６１の間に、液晶素子３４０、着色層１３５等を有する。また基板３６１と絶縁層２２０は接着層１４３を介して接着され、基板３５１と絶縁層２２０は接着層１４２を介して接着されている。
トランジスタ２０６は、液晶素子３４０と電気的に接続し、トランジスタ２０５は、発光素子３６０と電気的に接続する。トランジスタ２０５とトランジスタ２０６は、いずれも絶縁層２２０の基板３５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用いて作製することができる。
基板３６１には、着色層１３５、遮光層１３６、絶縁層１２５、及び液晶素子３４０の共通電極として機能する導電層３１３、配向膜１３３ｂ、絶縁層１１７等が設けられている。絶縁層１１７は、液晶素子３４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機能する。
絶縁層２２０の基板３５１側には、絶縁層２１１、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４、絶縁層２１５等の絶縁層が設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１２、絶縁層２１３、及び絶縁層２１４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁層２１４を覆って絶縁層２１５が設けられている。絶縁層２１４及び絶縁層２１５は、平坦化層としての機能を有する。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁層２１２、絶縁層２１３、絶縁層２１４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であってもよいし、単層、又は２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁層２１４は、不要であれば設けなくてもよい。
また、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、及びトランジスタ２０６は、一部がゲートとして機能する導電層２２１、一部がソース又はドレインとして機能する導電層２２２、半導体層２３１を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。
液晶素子３４０は反射型の液晶素子である。液晶素子３４０は、導電層３７０、液晶３１２、導電層３１３が積層された積層構造を有する。また、導電層３７０の基板３５１側に接して、可視光を反射する導電層３１１ｂが設けられている。導電層３１１ｂは開口２５１を有する。また、導電層３７０及び導電層３１３は可視光を透過する材料を含む。また、液晶３１２と導電層３７０の間に配向膜１３３ａが設けられ、液晶３１２と導電層３１３の間に配向膜１３３ｂが設けられている。
基板３６１の外側の面には、光拡散板１２９及び偏光板１４０を配置する。偏光板１４０としては直線偏光板を用いてもよいが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制することができる。また、外光反射を抑制するために光拡散板１２９が設けられる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子３４０に用いる液晶素子のセルギャップ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすればよい。
液晶素子３４０において、導電層３１１ｂは可視光を反射する機能を有し、導電層３１３は可視光を透過する機能を有する。基板３６１側から入射した光は、偏光板１４０により偏光され、導電層３１３、液晶３１２を透過し、導電層３１１ｂで反射する。そして、液晶３１２及び導電層３１３を再度透過して、偏光板１４０に達する。このとき、導電層３１１ｂと導電層３１３の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御することができる。すなわち、偏光板１４０を介して射出される光の強度を制御することができる。また光は着色層１３５によって特定の波長領域以外の光が吸収されることにより、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
発光素子３６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子３６０は、絶縁層２２０側から導電層１９１、ＥＬ層１９２、及び導電層１９３ｂの順に積層された積層構造を有する。また導電層１９３ｂを覆って導電層１９３ａが設けられている。導電層１９３ｂは可視光を反射する材料を含み、導電層１９１及び導電層１９３ａは可視光を透過する材料を含む。発光素子３６０が発する光は、着色層１３４、絶縁層２２０、開口２５１、導電層３１３等を介して、基板３６１側に射出される。
ここで、図２１に示すように、開口２５１には可視光を透過する導電層３７０が設けられていることが好ましい。これにより、開口２５１と重なる領域においてもそれ以外の領域と同様に液晶３１２が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
導電層１９１の端部を覆う絶縁層２１６上には、絶縁層２１７が設けられている。絶縁層２１７は、絶縁層２２０と基板３５１が必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。またＥＬ層１９２や導電層１９３ａを遮蔽マスク（メタルマスク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するための機能を有していてもよい。なお、絶縁層２１７は不要であれば設けなくてもよい。
トランジスタ２０５のソース又はドレインの一方は、導電層２２４を介して発光素子３６０の導電層１９１と電気的に接続されている。
トランジスタ２０６のソース又はドレインの一方は、接続部２０７を介して導電層３１１ｂと電気的に接続されている。導電層３１１ｂと導電層３７０は接して設けられ、これらは電気的に接続されている。ここで、接続部２０７は、絶縁層２２０に設けられた開口を介して、絶縁層２２０の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
基板３５１と基板３６１が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４は、接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。接続部２０４は接続部２０７と同様の構成を有している。接続部２０４の上面は、導電層３７０と同一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３７２とを接続層２４２を介して電気的に接続することができる。
接着層１４３が設けられる一部の領域には、接続部２５２が設けられている。接続部２５２において、導電層３７０と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層３１３の一部が、接続体２４３により電気的に接続されている。したがって、基板３６１側に形成された導電層３１３に、基板３５１側に接続されたＦＰＣ３７２から入力される信号又は電位を、接続部２５２を介して供給することができる。
接続体２４３としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子としては、有機樹脂又はシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることができる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。またニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を用いることが好ましい。また接続体２４３として、弾性変形、又は塑性変形する材料を用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体２４３は、図２１に示すように上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体２４３と、これと電気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良などの不具合の発生を抑制することができる。
接続体２４３は、接着層１４３に覆われるように配置することが好ましい。例えば、硬化前の接着層１４３に接続体２４３を分散させておけばよい。
図２１では、回路３６４の例としてトランジスタ２０１が設けられている例を示している。
図２１では、トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５の例として、チャネルが形成される半導体層２３１を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは導電層２２１により、他方のゲートは絶縁層２１２を介して半導体層２３１と重なる導電層２２３により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトランジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させることができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用することで、表示パネルを大型化、又は高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
なお、回路３６４が有するトランジスタと、表示部３６２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよい。また回路３６４が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部３６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。
各トランジスタを覆う絶縁層２１２、絶縁層２１３のうち少なくとも一方は、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁層２１２又は絶縁層２１３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能となり、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
基板３６１側において、着色層１３５、遮光層１３６を覆って絶縁層１２５が設けられている。絶縁層１２５は、平坦化層としての機能を有していてもよい。絶縁層１２５により、導電層３１３の表面を概略平坦にできるため、液晶３１２の配向状態を均一にできる。
＜断面構成例２＞
図２２に示す表示パネルは、図２１に示す構成において各トランジスタにトップゲート型のトランジスタを適用した場合の例である。このように、トップゲート型のトランジスタを適用することにより、寄生容量が低減できるため、表示のフレーム周波数を高めることができる。
本発明の一態様の表示装置が有するトランジスタは、ゲート電極として機能する導電層と、半導体層と、ソース電極として機能する導電層と、ドレイン電極として機能する導電層と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層と、を有する。なお、トランジスタの構造は特に限定されない。
例えば、図２３に示す断面構成例１の変形例のように、トランジスタ２０５、２０６及び接続部２０７を構成する要素が、透光性を有する導電体で形成することができる。断面構成例１から、さらに導電層３１１ｂを省くことで発光素子３６０から発する光は、トランジスタ２０５、２０６及び接続部２０７の一部又は全体を透過することができる。また、基板３６１側から入射し、液晶３１２を透過した光は、導電層３１１ｂで反射させることができる。なお、トランジスタ２０５、２０６の信頼性を向上させるため、ゲート電極として作用する導電層及びバックゲート電極として作用する導電層の一方又は両方は、金属などの透光性を有さない層で形成してもよい。
各絶縁層は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化シリコン、酸化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化ゲルマニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、アルミニウムシリケートなどから選ばれた材料を、単層でまたは積層して用いる。また、酸化物材料、窒化物材料、酸化窒化物材料、窒化酸化物材料のうち、複数の材料を混合した材料を用いてもよい。なお、本明細書中において、窒化酸化物とは、酸素よりも窒素の含有量が多い化合物をいう。また、酸化窒化物とは、窒素よりも酸素の含有量が多い化合物をいう。なお、各元素の含有量は、例えば、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）等を用いて測定することができる。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様のテレビジョン装置について、図２４を用いて説明する。
図２４（Ａ）に、テレビジョン装置６００のブロック図を示す。
なお、本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
テレビジョン装置６００は、制御部６０１、記憶部６０２、通信制御部６０３、画像処理回路６０４、デコーダ回路６０５、映像信号受信部６０６、タイミングコントローラ６０７、ソースドライバ６０８、ゲートドライバ６０９、表示パネル６２０等を有する。
本発明の一態様の表示装置は、図２４（Ａ）における表示パネル６２０に適用することができる。これにより、大型かつ高解像度であって、高い表示品位を有するテレビジョン装置６００を実現できる。
制御部６０１は、例えば中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）として機能することができる。例えば制御部６０１は、システムバス６３０を介して記憶部６０２、通信制御部６０３、画像処理回路６０４、デコーダ回路６０５、及び映像信号受信部６０６等のコンポーネントを制御する機能を有する。
制御部６０１と各コンポーネントとは、システムバス６３０を介して信号の伝達が行われる。また制御部６０１は、システムバス６３０を介して接続された各コンポーネントから入力される信号を処理する機能、各コンポーネントへ出力する信号を生成する機能等を有し、これによりシステムバス６３０に接続された各コンポーネントを統括的に制御することができる。
記憶部６０２は、制御部６０１及び画像処理回路６０４がアクセス可能なレジスタ、キャッシュメモリ、メインメモリ、二次メモリなどとして機能する。
二次メモリとして用いることのできる記憶装置としては、例えば書き換え可能な不揮発性の記憶素子が適用された記憶装置を用いることができる。例えば、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ＲＡＭ）、ＲｅＲＡＭ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ＲＡＭ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）などを用いることができる。
また、レジスタ、キャッシュメモリ、メインメモリなどの一時メモリとして用いることのできる記憶装置としては、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）や、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性の記憶素子を用いてもよい。
例えば、メインメモリに設けられるＲＡＭとしては、例えばＤＲＡＭが用いられ、制御部６０１の作業空間として仮想的にメモリ空間が割り当てられ利用される。記憶部６０２に格納されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ等は、実行のためにＲＡＭにロードされる。ＲＡＭにロードされたこれらのデータやプログラム、プログラムモジュールは、制御部６０１に直接アクセスされ、操作される。
一方、ＲＯＭには書き換えを必要としないＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やファームウェア等を格納することができる。ＲＯＭとしては、マスクＲＯＭや、ＯＴＰＲＯＭ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができる。ＥＰＲＯＭとしては、紫外線照射により記憶データの消去を可能とするＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどが挙げられる。
また、記憶部６０２の他に、取り外し可能な記憶装置を接続可能な構成としてもよい。例えばストレージデバイスとして機能するハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記録メディアドライブ、フラッシュメモリ、ブルーレイディスク、ＤＶＤなどの記録媒体と接続する端子を有することが好ましい。これにより、映像を記録することができる。
通信制御部６０３は、コンピュータネットワークを介して行われる通信を制御する機能を有する。例えば、制御部６０１からの命令に応じてコンピュータネットワークに接続するための制御信号を制御し、当該信号をコンピュータネットワークに発信する。これによって、Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ（ＷＷＷ）の基盤であるインターネット、イントラネット、エクストラネット、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（Ｃａｍｐｕｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＡＮ（Ｇｌｏｂａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のコンピュータネットワークに接続し、通信を行うことができる。
また、通信制御部６０３は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の通信規格を用いてコンピュータネットワークまたは他の電子機器と通信する機能を有していてもよい。
通信制御部６０３は、無線により通信する機能を有していてもよい。例えばアンテナと高周波回路（ＲＦ回路）を設け、ＲＦ信号の送受信を行えばよい。高周波回路は、各国法制により定められた周波数帯域の電磁信号と電気信号とを相互に変換し、当該電磁信号を用いて無線で他の通信機器との間で通信を行うための回路である。実用的な周波数帯域として数１０ｋＨｚ〜数１０ＧＨｚが一般に用いられている。アンテナと接続される高周波回路には、複数の周波数帯域に対応した高周波回路部を有し、高周波回路部は、増幅器（アンプ）、ミキサ、フィルタ、ＤＳＰ、ＲＦトランシーバ等を有する構成とすることができる。
映像信号受信部６０６は、例えばアンテナ、復調回路、及びＡ−Ｄ変換回路（アナログ−デジタル変換回路）等を有する。復調回路は、アンテナから入力した信号を復調する機能を有する。またＡ−Ｄ変換回路は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。映像信号受信部６０６で処理された信号は、デコーダ回路６０５に送られる。
デコーダ回路６０５は、映像信号受信部６０６から入力されるデジタル信号に含まれる映像データを、送信される放送規格の仕様に従ってデコードし、画像処理回路に送信する信号を生成する機能を有する。例えば８Ｋ放送における放送規格としては、Ｈ．２６５ ｜ ＭＰＥＧ−Ｈ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（略称：ＨＥＶＣ）などがある。
映像信号受信部６０６が有するアンテナにより受信できる放送電波としては、地上波、または衛星から送信される電波などが挙げられる。またアンテナにより受信できる放送電波として、アナログ放送、デジタル放送などがあり、また映像及び音声、または音声のみの放送などがある。例えばＵＨＦ帯（約３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）またはＶＨＦ帯（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）のうちの特定の周波数帯域で送信される放送電波を受信することができる。また例えば、複数の周波数帯域で受信した複数のデータを用いることで、転送レートを高くすることができ、より多くの情報を得ることができる。これによりフルハイビジョンを超える解像度を有する映像を、表示パネル６２０に表示させることができる。例えば、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。
また、映像信号受信部６０６及びデコーダ回路６０５は、コンピュータネットワークを介したデータ伝送技術により送信された放送のデータを用いて、画像処理回路６０４に送信する信号を生成する構成としてもよい。このとき、受信する信号がデジタル信号の場合には、映像信号受信部６０６は復調回路及びＡ−Ｄ変換回路等を有していなくてもよい。
画像処理回路６０４は、デコーダ回路６０５から入力される映像信号に基づいて、タイミングコントローラ６０７に出力する映像信号を生成する機能を有する。
タイミングコントローラ６０７は、画像処理回路６０４が処理を施した映像信号等に含まれる同期信号を基に、ゲートドライバ６０９及びソースドライバ６０８に出力する信号（クロック信号、スタートパルス信号などの信号）を生成する機能を有する。また、タイミングコントローラ６０７は、上記信号に加え、ソースドライバ６０８に出力するビデオ信号を生成する機能を有する。
表示パネル６２０は、複数の画素６２１を有する。各画素６２１は、ゲートドライバ６０９及びソースドライバ６０８から供給される信号により駆動される。ここでは、画素数が７６８０×４３２０である、８Ｋ４Ｋ規格に応じた解像度を有する表示パネルの例を示している。なお、表示パネル６２０の解像度はこれに限られず、フルハイビジョン（画素数１９２０×１０８０）または４Ｋ２Ｋ（画素数３８４０×２１６０）等の規格に応じた解像度であってもよい。
図２４（Ａ）に示す制御部６０１や画像処理回路６０４としては、例えばプロセッサを有する構成とすることができる。例えば、制御部６０１は、ＣＰＵとして機能するプロセッサを用いることができる。また、画像処理回路６０４として、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の他のプロセッサを用いることができる。また制御部６０１や画像処理回路６０４に、上記プロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＦＰＡＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ａｎａｌｏｇ Ａｒｒａｙ）といったＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現した構成としてもよい。
プロセッサは、種々のプログラムからの命令を解釈し実行することで、各種のデータ処理やプログラム制御を行う。プロセッサにより実行しうるプログラムは、プロセッサが有するメモリ領域に格納されていてもよいし、別途設けられる記憶装置に格納されていてもよい。
また、制御部６０１、記憶部６０２、通信制御部６０３、画像処理回路６０４、デコーダ回路６０５、及び映像信号受信部６０６、及びタイミングコントローラ６０７のそれぞれが有する機能のうち、２つ以上の機能を１つのＩＣチップに集約させ、システムＬＳＩを構成してもよい。例えば、プロセッサ、デコーダ回路、チューナ回路、Ａ−Ｄ変換回路、ＤＲＡＭ、及びＳＲＡＭ等を有するシステムＬＳＩとしてもよい。
なお、制御部６０１や、他のコンポーネントが有するＩＣ等に、チャネル形成領域に酸化物半導体を用い、極めて低いオフ電流が実現されたトランジスタを利用することもできる。当該トランジスタは、オフ電流が極めて低いため、当該トランジスタを記憶素子として機能する容量素子に流入した電荷（データ）を保持するためのスイッチとして用いることで、データの保持期間を長期にわたり確保することができる。この特性を制御部６０１等のレジスタやキャッシュメモリに用いることで、必要なときだけ制御部６０１を動作させ、他の場合には直前の処理の情報を当該記憶素子に待避させることにより、ノーマリーオフコンピューティングが可能となる。これにより、テレビジョン装置６００の低消費電力化を図ることができる。
なお、図２４（Ａ）のテレビジョン装置６００の構成は一例であり、全ての構成要素を含む必要はない。テレビジョン装置６００は、図２４（Ａ）に示す構成要素のうち必要な構成要素を有していればよい。また、テレビジョン装置６００は、図２４（Ａ）に示す構成要素以外の構成要素を有していてもよい。
例えば、テレビジョン装置６００は、図２４（Ａ）に示す構成のほか、外部インターフェース、音声出力部、タッチパネルユニット、センサユニット、カメラユニットなどを有していてもよい。例えば外部インターフェースとしては、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続用端子、電源受給用端子、音声出力用端子、音声入力用端子、映像出力用端子、映像入力用端子などの外部接続端子、赤外線、可視光、紫外線などを用いた光通信用の送受信機、筐体に設けられた物理ボタンなどがある。また、例えば音声入出力部としては、サウンドコントローラ、マイクロフォン、スピーカなどがある。
以下では、画像処理回路６０４についてより詳細な説明を行う。
画像処理回路６０４は、デコーダ回路６０５から入力される映像信号に基づいて、画像処理を実行する機能を有することが好ましい。
画像処理としては、例えばノイズ除去処理、階調変換処理、色調補正処理、輝度補正処理などが挙げられる。色調補正処理や輝度調整処理としては、例えばガンマ補正などがある。
また、画像処理回路６０４は、解像度のアップコンバートに伴う画素間補間処理や、フレーム周波数のアップコンバートに伴うフレーム間補間などの処理などの処理を実行する機能を有していることが好ましい。
例えば、ノイズ除去処理としては、文字などの輪郭の周辺に生じるモスキートノイズ、高速の動画で生じるブロックノイズ、ちらつきを生じるランダムノイズ、解像度のアップコンバートにより生じるドットノイズなどのさまざまなノイズを除去する。
階調変換処理は、画像の階調を表示パネル６２０の出力特性に対応した階調へ変換する処理である。例えば階調数を大きくする場合、小さい階調数で入力された画像に対して、各画素に対応する階調値を補間して割り当てることで、ヒストグラムを平滑化する処理を行うことができる。また、ダイナミックレンジを広げる、ハイダミックレンジ（ＨＤＲ）処理も、階調変換処理に含まれる。
また、画素間補間処理は、解像度をアップコンバートした際に、本来存在しないデータを補間する。例えば、目的の画素の周囲の画素を参照し、それらの中間色を表示するようにデータを補間する。
また、色調補正処理は、画像の色調を補正する処理である。また輝度補正処理は、画像の明るさ（輝度コントラスト）を補正する処理である。例えば、テレビジョン装置６００が設けられる空間の照明の種類や輝度、または色純度などを検知し、それに応じて表示パネル６２０に表示する画像の輝度や色調が最適となるように補正する。または、表示する画像と、あらかじめ保存してある画像リスト内の様々な場面の画像と、を照合し、最も近い場面の画像に適した輝度や色調に表示する画像を補正する機能を有していてもよい。
フレーム間補間は、表示する映像のフレーム周波数を増大させる場合に、本来存在しないフレーム（補間フレーム）の画像を生成する。例えば、ある２枚の画像の差分から２枚の画像の間に挿入する補間フレームの画像を生成する。または２枚の画像の間に複数枚の補間フレームの画像を生成することもできる。例えばデコーダ回路６０５から入力される映像信号のフレーム周波数が６０Ｈｚであったとき、複数枚の補間フレームを生成することで、タイミングコントローラ６０７に出力する映像信号のフレーム周波数を、２倍の１２０Ｈｚ、または４倍の２４０Ｈｚ、または８倍の４８０Ｈｚなどに増大させることができる。
また、画像処理回路６０４は、ニューラルネットワークを利用して、画像処理を実行する機能を有していることが好ましい。図２４（Ａ）では、画像処理回路６０４がニューラルネットワーク６１０を有している例を示している。
例えば、ニューラルネットワーク６１０により、例えば映像に含まれる画像データから特徴抽出を行うことができる。また画像処理回路６０４は、抽出された特徴に応じて最適な補正方法を選択することや、または補正に用いるパラメータを選択することができる。
または、ニューラルネットワーク６１０自体に画像処理を行う機能を持たせてもよい。すなわち、画像処理を施す前の画像データをニューラルネットワーク６１０に入力することで、画像処理が施された画像データを出力させる構成としてもよい。
また、ニューラルネットワーク６１０に用いる重み係数のデータは、データテーブルとして記憶部６０２に格納される。当該重み係数を含むデータテーブルは、例えば通信制御部６０３により、コンピュータネットワークを介して最新のものに更新することができる。または、画像処理回路６０４が学習機能を有し、重み係数を含むデータテーブルを更新可能な構成としてもよい。
図２４（Ｂ）に、画像処理回路６０４が有するニューラルネットワーク６１０の概略図を示す。
なお、本明細書等においてニューラルネットワークとは、生物の神経回路網を模し、学習によってニューロンどうしの結合強度を決定し、問題解決能力を持たせるモデル全般を指す。ニューラルネットワークは入力層、中間層（隠れ層ともいう）、出力層を有する。ニューラルネットワークのうち、２層以上の中間層を有するものをディープラーニング（またはディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ））という。
また、本明細書等において、ニューラルネットワークについて述べる際に、既にある情報からニューロンとニューロンの結合強度（重み係数とも言う）を決定することを「学習」と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、学習によって得られた結合強度を用いてニューラルネットワークを構成し、そこから新たな結論を導くことを「推論」と呼ぶ場合がある。
ニューラルネットワーク６１０は、入力層６１１、１つ以上の中間層６１２、及び出力層６１３を有する。入力層６１１には入力データが入力される。出力層６１３からは出力データが出力される。
入力層６１１、中間層６１２、及び出力層６１３は、それぞれニューロン６１５を有する。ここでニューロン６１５は、積和演算を実現しうる回路素子（積和演算素子）を指す。図２４では、２つの層が有する２つのニューロン６１５間におけるデータの入出力方向を矢印で示している。
それぞれの層における演算処理は、前層が有するニューロン６１５の出力と重み係数との積和演算により実行される。例えば、入力層の第ｉ番目のニューロンの出力をｘｉとし、出力ｘｉと次の中間層６１２の第ｊニューロンとの結合強度（重み係数）をｗｊｉとすると、当該中間層の第ｊニューロンの出力はｙｊ＝ｆ（Σｗｊｉ・ｘｉ）である。なお、ｉ、ｊは１以上の整数とする。ここで、ｆ（ｘ）は活性化関数でシグモイド関数、閾値関数などを用いることができる。以下同様に、各層のニューロン６１５の出力は、前段層のニューロン６１５の出力と重み係数の積和演算結果に活性化関数を演算した値となる。また、層と層との結合は、全てのニューロン同士が結合する全結合としてもよいし、一部のニューロン同士が結合する部分結合としてもよい。
図２４（Ｂ）では、３つの中間層６１２を有する例を示している。なお、中間層６１２の数はこれに限られず、１つ以上の中間層を有していればよい。また、１つの中間層６１２が有するニューロンの数も、仕様に応じて適宜変更すればよい。例えば１つの中間層６１２が有するニューロン６１５の数は、入力層６１１または出力層６１３が有するニューロン６１５の数よりも多くてもよいし、少なくてもよい。
ニューロン６１５同士の結合強度の指標となる重み係数は、学習によって決定される。学習は、テレビジョン装置６００が有するプロセッサにより実行してもよいが、専用サーバーやクラウドなどの演算処理能力の優れた計算機で実行することが好ましい。学習により決定された重み係数は、テーブルとして上記記憶部６０２に格納され、画像処理回路６０４により読み出されることにより使用される。また、当該テーブルは、必要に応じてコンピュータネットワークを介して更新することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
ＡＬ１ アノード線
ＡＬ２ アノード線
ＧＬ１ ゲート線
ＧＬ２ ゲート線
ＧＬ３ ゲート線
ＧＬ４ ゲート線
ＳＬ１ ソース線
ＳＬ２ ソース線
ＳＬ３ ソース線
ＳＬ４ ソース線
ＳＬ５ ソース線
ＳＬ６ ソース線
ＳＬ７ ソース線
ＳＬ８ ソース線
６３ トランジスタ
６５ トランジスタ
６６ トランジスタ
７１ 表示素子
７２ 表示素子
１００ 表示装置
１０１ 表示
１０１ 表示部
１０２ 表示部
１０２ｉ 駆動回路
１０２ｖ 駆動回路
１０３ 駆動回路
１０３ｉ 駆動回路
１０３ｖ 駆動回路
１０４ 制御回路
１０５ センサ
１０６ 信号
１１１ 画像
１１２ 画像
１１３ 画像
１１４ 領域
１１７ 絶縁層
１２５ 絶縁層
１２９ 光拡散板
１３３ａ 配向膜
１３３ｂ 配向膜
１３４ 着色層
１３５ 着色層
１３６ 遮光層
１４０ 偏光板
１４２ 接着層
１４３ 接着層
１９１ 導電層
１９２ ＥＬ層
１９３ａ 導電層
１９３ｂ 導電層
２０１ トランジスタ
２０４ 接続部
２０５ トランジスタ
２０６ トランジスタ
２０７ 接続部
２１１ 絶縁層
２１２ 絶縁層
２１３ 絶縁層
２１４ 絶縁層
２１５ 絶縁層
２１６ 絶縁層
２１７ 絶縁層
２２０ 絶縁層
２２１ 導電層
２２２ 導電層
２２３ 導電層
２２４ 導電層
２３１ 半導体層
２４２ 接続層
２４３ 接続体
２５１ 開口
２５２ 接続部
３００ 表示パネル
３１１ｂ 導電層
３１２ 液晶
３１３ 導電層
３４０ 液晶素子
３５１ 基板
３６０ 発光素子
３６１ 基板
３６２ 表示部
３６４ 回路
３６５ 配線
３６６ 入力装置
３７０ 導電層
３７２ ＦＰＣ
３７３ ＩＣ
６００ テレビジョン装置
６０１ 制御部
６０２ 記憶部
６０３ 通信制御部
６０４ 画像処理回路
６０５ デコーダ回路
６０６ 映像信号受信部
６０７ タイミングコントローラ
６０８ ソースドライバ
６０９ ゲートドライバ
６１０ ニューラルネットワーク
６１１ 入力層
６１２ 中間層
６１３ 出力層
６１５ ニューロン
６２０ 表示パネル
６２１ 画素
６３０ システムバス
７０１ 層
７０２ 層
８５１ 光学フィルム
８５３ 基板
８５４ 絶縁層
８５５ 着色層
８５６ 表示素子
８５７ 反射電極
８５８ 絶縁層
８５９ 絶縁層
８６０ 着色層
８６０Ｂ 着色層
８６０Ｇ 着色層
８６０Ｒ 着色層
８６１ トランジスタ層
８６１ａ 電極
８６１ｂ ＥＬ層
８６１ｃ 電極
８６２ 表示素子
８６２ａ 電極
８６２ｂ ＥＬ層
８６２ｃ 電極
８６２ｄ 半透過電極
８６３ トランジスタ層
８６３ｂ ＥＬ層
８６４ 表示素子
８６４ａ 電極
８６４ｂ ＥＬ層
８６４ｃ 電極
８６４ｄ 半透過電極
８６５ 基板
８６６ 光源
８７１ 素子
８７２ 素子
８８０ 画素
８８１ 副画素
８８１Ｂ 副画素
８８１Ｇ 副画素
８８１Ｉ 副画素
８８１Ｒ 副画素
８８２ 電極
８９１ 光
９２０ 電子機器
９２１ａ 筐体
９２１ｂ 筐体
９２２ 表示部
９２３ ヒンジ
９２５ スタイラス
９２８ カメラ
９２９ 照度センサ
５２００ 携帯情報端末
５２０１ 筐体
５２０２ 表示部
５２０３ ベルト
５２０４ 領域
５２０５ スイッチ
５３００ パーソナルコンピュータ
５３０１ 筐体
５３０２ 筐体
５３０３ 表示部
５３０５ 照度センサ
５３０６ スイッチ
５３０７ ヒンジ
５３０９ 領域
５７００ 携帯情報端末
５７０１ 筐体
５７０２ 表示部
５７０４ 照度センサ
５９００ 携帯電話
５９０１ 筐体
５９０２ 表示部
５９０３ カメラ
５９０４ スピーカ
５９０５ ボタン
５９０６ 外部接続部
５９０７ マイク
５９１０ 照度センサ
７０００ 表示部
７００１ 表示領域
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ スタンド
７１１１ リモコン操作機
７２００ ノート型パーソナルコンピュータ
７２１１ 筐体
７２１２ キーボード
７２１３ ポインティングデバイス
７２１４ 外部接続ポート
７３００ デジタルサイネージ
７３０１ 筐体
７３０３ スピーカ
７３１１ 情報端末機
７４００ デジタルサイネージ
７４０１ 柱
７４１１ 情報端末機
５３０００ パーソナルコンピュータ

Claims (13)

  1. 配列された複数の画素と、を有し、
    前記配列されたそれぞれの画素は、第１の副画素と、第２の副画素と、を有し、
    前記第１の副画素は赤外光を発光する機能を有し、
    前記第２の副画素は、第１の表示領域よりも短い波長の光を発光する機能を有する表示装置。
  2. 請求項１において、
    前記第２の副画素は、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を発光する機能を有する表示装置。
  3. 請求項２において、
    前記第２の副画素は、カラーフィルタを有し、
    前記カラーフィルタは、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を透過する機能を有する表示装置。
  4. 請求項３において、
    前記第１の副画素と、前記第２の副画素と、はＥＬ層を共有し、
    前記第２の副画素が有する前記カラーフィルタは、赤色に対応する光を透過する機能を有し、
    前記第１の副画素は、カラーフィルタを有し、
    前記第１の副画素が有するカラーフィルタは、前記第２の副画素が有するカラーフィルタよりも長い波長の光を透過する機能を有する表示装置。
  5. 請求項３または請求項４において、
    前記第２の副画素は有機ＥＬ素子を有し、
    前記有機ＥＬ素子は、タンデム型の構造を有する表示装置。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
    前記第１の副画素は、有機ＥＬ素子を有し、
    前記有機ＥＬ素子は、赤外光を発光する機能を有する表示装置。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
    センサーを有し、
    前記センサーは照度を検知する機能、表示部の向きを検知する機能、または音を検知する機能のうち一以上を有する表示装置。
  8. 表示部を有し、
    前記表示部は、赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、
    前記ｎ個の副画素のうち、ｋ個の副画素がオン状態であり、（ｎ−ｋ）個の副画素がオフ状態である第１のステップと、
    前記ｎ個の副画素がオフ状態である第２のステップと、を有し、
    前記ｋ個の副画素は、前記表示部において、第１の領域を形成し、
    前記第１の領域は矩形状である表示装置の駆動方法。
  9. 請求項８において、
    ｋはｎの１０％より多く５０％より少ない表示装置の駆動方法。
  10. 請求項９において、
    可視光を発光する機能を有する前記ｎ個の副画素は、赤色に対応する光、緑色に対応する光、または青色に対応する光、のいずれか一以上の光を発光する機能を有する表示装置の駆動方法。
  11. 赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、
    前記ｎ個の副画素のうち、ｂ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｂ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とする第１のステップと、
    前記ｎ個の副画素のうち、ｃ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｃ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とし、前記ｃ個の副画素のうち、前記ｂ個の副画素と一致しない個数は、ｃ個の３０％より多い第２のステップと、
    前記赤外光を発光する機能を有する前記ｎ個の副画素の全てにおいて、全階調の半分以下の低い階調値とする第３のステップと、
    を有する表示装置の駆動方法。
  12. 表示部を有し、
    前記表示部は
    赤外光を発光する機能を有するｎ個の副画素を有し、
    前記表示部に複写禁止のコンテンツが表示される第１のステップと、
    前記センサーを作動させる第２のステップと、
    前記センサーが入力を検知し、前記ｎ個の副画素のうち、ａ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｂ）個の副画素を全階調の半分より低い階調値とする第３のステップと、
    前記ｎ個の副画素のうち、ｃ個の副画素を全階調の半分より高い階調値とし、（ｎ−ｃ）個の副画素を全階調の半分以下の階調値とし、前記ｃ個の副画素のうち、前記ｂ個の副画素と一致しない個数はｃ個の３０％よりも多い第４のステップと、
    第３のステップにおいてセンサーが検知した入力が終了し、前記ｎ個の副画素の全てにおいて、全階調の半分以下の階調値とする第５のステップと、
    を有する表示装置の駆動方法。
  13. 請求項１２において、
    前記センサーは照度を検知する機能、表示部の向きを検知する機能、または音を検知する機能、の一以上を有する表示装置の駆動方法。
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