JP2015213078A - 発光装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命で、表示ムラが生じず、良好な表示特性を有し、歩留まりが高く、信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供する。
【解決手段】可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板１１０と、基板上に設けられた接着剤層１１１と、接着剤層上に形成された可視光に対する透光性を有する導電層１３０と、導電層上に位置する絶縁層１１３と、絶縁層上に設けられたトランジスタ１１４、１１５と、トランジスタを覆う層間絶縁層１２８、１２９と、層間絶縁層上に形成され、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極１１７、第１の電極と対向する第２の電極１２０、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層１１９とを備える発光素子１２７と、発光素子を覆う封止層１２１と、を有するフレキシブル発光装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置、フレキシブル発光装置、及びその作製方法に関する。また、該発光
装置又は該フレキシブル発光装置を搭載した電子機器に関する。

近年、ディスプレイ分野の技術の発展はめざましく、特に高精細化、薄型化に関しては市
場のニーズも後押しし、著しい進歩を遂げている。

この分野における次のフェーズとしては、フレキシブルなディスプレイの商品化が注目さ
れており、ディスプレイのフレキシブル化に関しては様々な提案がなされている（例えば
特許文献１参照）。また、フレキシブルな基板を用いた発光装置はガラス基板などを用い
た場合と比較して非常に軽量化することが可能である。

しかし、このようなフレキシブルなディスプレイの実用化における最大の難関はその寿命
にある。

これは、発光素子を支持すると共に、外界の水分や酸素などから素子を保護すべき基板に
、可撓性を有さないガラス基板を用いることが出来ず、可撓性を有するが透水性が高く、
耐熱性が低いプラスチック基板を使用しなければいけないことが原因となっている。プラ
スチック基板はその耐熱性が低い為に、高温をかけて良質な保護膜を作製することができ
ず、プラスチック基板を用いた側からの水分の侵入が発光素子ひいては発光装置の寿命に
大きな悪影響を及ぼしてしまう。例えば、非特許文献１ではポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ）をベースとした基板上に発光素子を作製し、アルミニウムのフィルムで封止を行った
フレキシブル発光装置を作製した例が紹介されているが、その寿命は２３０時間程度であ
り、実用にはほど遠い。

なお、アルミニウムのフィルムのような金属薄膜は可撓性と透水性の低さを同時に持ち合
わせているが、通常の厚さでは可視光を透過しないため、発光装置においては発光素子を
挟む一対の基板のうち、どちらか一方のみに使用が限られる。

特開２００３−２０４０４９号公報

Ｇｉ Ｈｅｏｎ Ｋｉｍら，ＩＤＷ’０３，２００３，ｐ．３８７−ｐ．３９０

非特許文献１の寿命の短さは、アルミニウムのフィルムで封止を行った上部からの水分の
侵入は抑制されたものの、ＰＥＳ基板側からの水分の侵入をはばむことができなかった結
果であると考えられる。

フレキシブル発光装置においては、従来用いられてきたガラス基板より耐熱性の低いプラ
スチック基板を用いることから、緻密な高温成膜の保護膜を用いることが出来ず発光素子
や発光装置の寿命が短かった。

また、フレキシブル発光装置の作製において、接着剤層などの材料に有機樹脂を用いると
、表示ムラが生じることがある。

そこで、本発明の一態様は、寿命の長いフレキシブル発光装置を簡便に提供することを目
的の一とする。また、本発明の一態様は、表示ムラが生じない良好な表示特性を有し、歩
留まりが高く、信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することを目的の一とする。ま
た、当該フレキシブル発光装置を用いた電子機器を提供することを目的の一とする。また
、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することを目的の一つとする。

フレキシブル発光装置において、有機樹脂を含む接着剤層は、有機樹脂内のイオン性不純
物や、作製プロセス中の静電気が原因で帯電しやすい。トランジスタは絶縁層を介して接
着剤層と非常に近い位置に存在するため、有機樹脂の帯電はトランジスタを誤動作させる
。具体的にはトランジスタの閾値が変動し、本来オフ状態となるゲート電圧においてトラ
ンジスタがオン状態になる現象や、本来オン状態となるゲート電圧においてトランジスタ
がオフ状態になる現象が発生する。その結果、表示ムラが生じてしまう。

従って、上記課題は、ガラス基板など耐熱性の高い基板上に、充分に低い透水性を有する
ように適切な温度で保護層を形成し、トランジスタ、発光素子の電極又は発光素子など必
要なものを保護層上に形成した後、それらを保護層ごと基板から剥離し、剥離によって露
出した保護層の表面に可視光に対する透光性を有する導電層を形成した後、プラスチック
基板に転置し、最後に封止層を形成することによって作製されたフレキシブル発光装置に
より解決することができる。

また、上記課題は、ガラス基板など耐熱性の高い基板上に可視光に対する透光性を有する
導電層を形成し、該導電層上に充分に低い透水性を有するように適切な温度で保護層を形
成し、該保護層上にトランジスタや発光素子の電極若しくは発光素子など必要なものを形
成した後、それらを導電層ごとプラスチック基板に転置し、最後に封止層を形成すること
によって作製されたフレキシブル発光装置により解決することができる。

すなわち、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を
有する基板と、基板上に設けられた接着剤層と、接着剤層上に形成された可視光に対する
透光性を有する導電層と、導電層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に設けられたトランジ
スタと、トランジスタを覆う層間絶縁層と、層間絶縁層上に設けられ、トランジスタのソ
ース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極、第１の電極と対向する第２の
電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを
備える発光素子と、発光素子を覆う封止層と、を有するフレキシブル発光装置である。

また、上記課題は、ガラス基板など耐熱性の高い基板上に充分に低い透水性を有するよう
に適切な温度で保護層を形成し、該保護層上に可視光に対する透光性を有する導電層を形
成し、該導電層上に下地絶縁層を形成し、該下地絶縁層上に、トランジスタや発光素子の
電極若しくは発光素子など必要なものを形成した後、それらを保護層ごとプラスチック基
板に転置し、最後に封止層を形成することによって作製されたフレキシブル発光装置によ
り解決することができる。

すなわち、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を
有する基板と、基板上に設けられた接着剤層と、接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層
上に形成された可視光に対する透光性を有する導電層と、導電層上に形成された下地絶縁
層と、下地絶縁層上に設けられたトランジスタと、トランジスタを覆う層間絶縁層と、層
間絶縁層上に形成され、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する
第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設
けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、発光素子を覆う封止層と、
を有するフレキシブル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置にお
いて、発光素子とトランジスタを含む画素部と、画素部の外側に設けられ、トランジスタ
を含む駆動回路部を有し、画素部のトランジスタと駆動回路部のトランジスタが同一工程
により形成されるフレキシブル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置にお
いて、トランジスタの活性層には、結晶質シリコンが用いられているフレキシブル発光装
置である。また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発
光装置において、トランジスタの活性層には、酸化物半導体が用いられているフレキシブ
ル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において封止層は、金属基板を
含むフレキシブル発光装置である。ここで、金属基板としては、ステンレス、アルミニウ
ム、銅、ニッケル、アルミニウム合金から選ばれる材料を用いることが好ましい。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において接着剤層が、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種
の材料によりなるフレキシブル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対
する透光性を有する基板と接着剤層との間に、防水層が形成されているフレキシブル発光
装置である。ここで、防水層は、珪素及び窒素を含む層もしくはアルミニウム及び窒素を
含む層、であることが好ましい。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対
する透光性を有する基板における封止層と対向する面と反対の面に、コート層を有するフ
レキシブル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成においてコート層は、可視光に
対する透光性を有し、高硬度の層であるフレキシブル発光装置である。また、上記構成に
おいてコート層は、可視光に対する透光性を有する導電層であるフレキシブル発光装置で
ある。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において絶縁層は、珪素及び窒
素を含む層であるフレキシブル発光装置である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成のフレキシブル発光装置を表示
部に用いる電子機器である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上
に絶縁層を形成し、絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、トランジスタ上に層間絶縁
層を形成し、層間絶縁層上にトランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続
する第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び隔壁
上に仮支持基板を接着し、絶縁層、トランジスタ、層間絶縁層、第１の電極、隔壁、及び
仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離
によって露出した絶縁層の表面に、可視光に対する透光性を有する導電層を形成し導電層
上に、接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持
基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有
機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、
第２の電極上に封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上
に絶縁層を形成し、絶縁層上に可視光に対する透光性を有する導電層を形成し、導電層上
に下地絶縁層を形成し、下地絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、トランジスタ上に
層間絶縁層を形成し、層間絶縁層上に、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電
気的に接続する第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電
極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、絶縁層、導電層、下地絶縁層、トランジスタ、
層間絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離するこ
とによって作製基板から分離し、分離によって露出した絶縁層の表面に、接着剤層を用い
て可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持基板を除去して、第１
の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形
成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、第２の電極上に封止層
を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上
に可視光に対する透光性を有する導電層を形成し、導電層上に絶縁層を形成し、絶縁層上
に複数のトランジスタを形成し、トランジスタ上に層間絶縁層を形成し、層間絶縁層上に
トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極を形成し、第
１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し
、絶縁層、導電層、トランジスタ、層間絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、
剥離層と導電層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離によって露出し
た導電層の表面に、接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接
着し、仮支持基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆っ
て発光性の有機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電
極を形成し、第２の電極上に封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。

また、本明細書中において開示する発明の一は、絶縁層は、プラズマＣＶＤ法によって２
５０℃以上４００℃以下の温度条件で成膜するフレキシブル発光装置の作製方法である。

本発明の一態様は、寿命の長いフレキシブル発光装置を簡便に提供することができる。ま
た、本発明の一態様は、表示ムラが生じず、良好な表示特性を有し、歩留まりが高く、信
頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することができる。また、当該フレキシブル発光
装置を用いた電子機器を提供することができる。また、当該フレキシブル発光装置の簡便
な作製方法を提供することができる。

実施の形態に係わる発光装置を説明する図。 実施の形態に係わる発光装置を説明する図。 実施の形態に係わる発光装置の作製工程を説明する図。 実施の形態に係わる発光装置を説明する図。 実施の形態に係わる電子機器を説明する図。 実施の形態に係わる発光素子の構成を説明する図。 実施の形態に係わる発光装置の作製工程を説明する図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置及び本発明の一態様の発光装置の作製方法
について説明する。まず、本実施の形態の発光装置を、図１を用いて説明する。

図１（Ａ）（Ｂ）は、フレキシブル発光装置の例である。図１（Ａ）（Ｂ）に示すフレキ
シブル発光装置は、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、可視光に対する透
光性を有する導電層１３０、保護層１１２、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１
４、駆動回路部トランジスタ１１５、発光素子１２７（第１の電極１１７、発光性の有機
化合物を含む層（以下、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）層と記す）１
１９、第２の電極１２０を含む）、隔壁１１８、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶
縁層１２９、及び封止層１２１を有する。

図１（Ａ）（Ｂ）に示すフレキシブル発光装置の構成の違いは、図１（Ａ）では、プラス
チック基板１１０と可視光に対する透光性を有する導電層１３０とが、第１の接着剤層１
１１によって接着され、可視光に対する透光性を有する導電層１３０上に保護層１１２が
形成されているが、図１（Ｂ）では、プラスチック基板１１０と保護層１１２とが、第１
の接着剤層１１１によって接着され、保護層１１２上に可視光に対する透光性を有する導
電層１３０が形成されている点である。

本実施の形態のフレキシブル発光装置は、第１の接着剤層１１１の材料に有機樹脂を用い
るため、有機樹脂の帯電（有機樹脂内のイオン性不純物による帯電や、作製プロセス中で
生じる静電気による帯電）が生じやすい。しかし、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実
施の形態のフレキシブル発光装置は、第１の接着剤層１１１とトランジスタとの間に、可
視光に対する透光性を有する導電層１３０を有するため、有機樹脂の帯電が原因で起こる
トランジスタの誤動作を抑制し、表示ムラを防ぐことができる。

ここで、表示ムラとしては、例えば、発光素子を発光させず、黒を表示する場合に、本来
発光しないはずの発光素子の一部もしくは大部分が発光してしまうことでコントラスト比
が低下する現象などが挙げられる。

また、図１（Ａ）に示すフレキシブル発光装置は、保護層１１２上に、下地絶縁層１１３
、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、画素部トランジスタ１１
４に電気的に接続する発光素子の第１の電極１１７、及び第１の電極１１７の端部を覆う
隔壁１１８が設けられており、図１（Ａ）ではそれらの一部が示されている。図１（Ｂ）
に示すフレキシブル発光装置は、可視光に対する透光性を有する導電層１３０上に、下地
絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、画素部トラ
ンジスタ１１４に電気的に接続する発光素子の第１の電極１１７、及び第１の電極１１７
の端部を覆う隔壁１１８が設けられており、図１（Ｂ）ではそれらの一部が示されている
。

発光素子１２７は隔壁１１８から露出した第１の電極１１７と、それを少なくとも覆って
形成された発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９及びＥＬ層１１９を覆って設けられた
第２の電極１２０を有する。第２の電極１２０上には封止層１２１が形成されている。な
お、駆動回路部は必ずしも設ける必要はない。また、さらにＣＰＵ部を有していても良い
。図１（Ａ）（Ｂ）において、被剥離層１１６は、保護層１１２、可視光に対する透光性
を有する導電層１３０、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トラ
ンジスタ１１５、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶縁層１２９、第１の電極１１７
及び隔壁１１８を少なくとも含む構成としたが、これは作製がしやすい一例を示したもの
であり、被剥離層１１６を構成する要素はこれに限らない。

本実施の形態における発光装置は、ガラスやセラミックなど耐熱性の高い作製基板上に、
剥離層を介して保護層１１２を含む被剥離層１１６を形成した後、剥離層を境に作製基板
と被剥離層１１６とを分離して、分離した被剥離層１１６を、接着剤を用いてプラスチッ
ク基板１１０上に接着して作製される。よって、透水性の高いプラスチック基板１１０側
に充分に透水性の低い保護層１１２を設けることができる。このため、本実施の形態にお
ける発光装置はプラスチック基板１１０と保護層１１２との間に第１の接着剤層１１１が
存在する。

本明細書においてプラスチック基板とは、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板
のことである。プラスチック基板１１０としては、可撓性及び可視光に対する透光性を有
する基板であれば特に限定はないが、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）等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテ
ルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂
、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることができる。プラ
スチック基板は熱膨張係数の低い材料からなることが好ましい。よって、熱膨張係数が３
０×１０^−６以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴなどを好適に用
いることができる。また、ガラス繊維に樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂
に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。

光の取り出し効率向上のため、プラスチック基板の屈折率は高い方が好ましい。例えば、
有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹脂のみからなる基板
よりも屈折率の高い基板を実現できる。特に粒子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを
使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。

また、プラスチック基板の大気側表面には、凹凸を形成することが好ましい。プラスチッ
ク基板の大気側表面に凹凸を形成することで、基板の表面で全反射して大気に取り出せな
かった発光素子からの光の成分を取り出すことが可能になり、光の取り出し効率を向上さ
せることができる。

また、プラスチック基板１１０は、上記材料に、防汚フィルムや、光取り出し効率を向上
させることのできる凹凸フィルムなどを組み合わせた構成としても良い。

第１の接着剤層１１１は可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例えば、紫外線
硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各
種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂やアクリル樹
脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。第１の接着剤層１１１は、
透湿性の低い材料を用いることが好ましく、特にエポキシ樹脂などを好適に用いることが
できる。

第１の接着剤層１１１の材料は上記に挙げたように有機樹脂を用いる。しかし、有機樹脂
は、有機樹脂内のイオン性不純物や、作製プロセス中の静電気が原因で、帯電しやすい。
トランジスタは絶縁層を介して第１の接着剤層１１１と非常に近い位置に存在するため、
有機樹脂の帯電は、トランジスタを誤動作させることがある。しかしながら、本実施の形
態のフレキシブル発光装置は、第１の接着剤層１１１とトランジスタとの間に、可視光に
対する透光性を有する導電層１３０を有するため、有機樹脂の帯電が原因で起こるトラン
ジスタの誤動作を抑制し、表示ムラを防ぐことができる。

第１の接着剤層１１１の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散さ
せて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第１の接着剤層１１１の熱伝導率
は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第１の接着剤層に用いる上記樹脂よりも熱伝
導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用い
る。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋである
窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げられ
る。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ・
Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフィ
ラーを用いると、第１の接着剤層１１１は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好ま
しい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても良
い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、曲
げ性を損なわないため、第１の接着剤層１１１に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上１
０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥や
クラックの起点となってしまうことがある。

保護層１１２は透水性が低く、且つ可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例え
ば、窒化珪素層や窒化酸化珪素層、酸化窒化珪素層などが挙げられ、窒素と珪素を含む絶
縁層を用いることが好ましい。また、酸化アルミニウム層を用いても良い。

屈折率の高いプラスチック基板１１０を用いる場合は、第１の接着剤層１１１及び保護層
１１２の屈折率も高い方が好ましい。屈折率は、プラスチック基板１１０の屈折率＜第１
の接着剤層１１１の屈折率＜保護層１１２の屈折率＜第１の電極１１７の屈折率という順
で高いことが好ましい。例えば、第１の電極１１７に好適に用いることのできるインジウ
ム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やアルミニウムを添加した酸
化亜鉛（ＡＺＯ）の屈折率は、１．８〜２．１のため、プラスチック基板１１０、第１の
接着剤層１１１及び保護層１１２の屈折率は、１．６以上であることが好ましい。更に好
ましくは、１．６以上１．８以下である。

第１の接着剤層１１１は、例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させるこ
とで、該有機樹脂のみからなる接着剤層よりも屈折率を向上させることができる。特に粒
子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、
好ましい。また、保護層１１２は、例えば、可視光に対する透光性を有する窒化酸化珪素
層などを好適に用いることができる。

可視光に対する透光性を有する導電層１３０としては、例えば、酸化インジウム、酸化錫
、ＩＴＯ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウ
ム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化珪素を
添加したインジウム錫酸化物、酸化アンチモンなどが挙げられる。また、可視光に対する
透光性を有する導電層１３０として、薄い金属（例えば、銀等）を用いても良い。

また、可視光に対する透光性を有する導電層１３０に、電圧を印加し、その電位を制御し
ても良い。例えば、可視光に対する透光性を有する導電層１３０の電位を接地電位とする
ことで、有機樹脂の帯電を防ぐ効果をより得ることができる。

封止層１２１としては、例えば、防湿性の高い窒化珪素、窒化酸化硅素、酸化アルミニウ
ムなどを単層又は積層で用いる。また、防湿性の高い窒化珪素、窒化酸化硅素、酸化アル
ミニウムなどの無機膜と、有機膜を積層することで封止を行っても良い。また、封止層１
２１に金属基板を用いると、低コストで高い信頼性が得られるため好ましい。また、前述
の防湿性の高い無機膜の上に金属基板を設けても良い。また、これらと共に、乾燥剤を用
いて封止を行っても良い。

このような構成を有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、透水性の高いプ
ラスチック基板側に当該プラスチック基板の耐熱温度以上の温度をかけて作製した、透水
性の充分に低い保護層を設けていることから、プラスチック基板側から侵入する水分の影
響を有効に低減することができ、長寿命の発光装置を実現できる。

また、本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、第１の接着剤層とトランジスタと
の間に、可視光に対する透光性を有する導電層を有することから、有機樹脂の帯電（有機
樹脂内のイオン性不純物による帯電や、作製プロセス中の静電気による帯電）が原因で起
こるトランジスタの誤動作を抑制することができる。よって、本実施の形態におけるフレ
キシブル発光装置は、表示ムラが生じず、良好な表示特性を有し、歩留まりが高く信頼性
の高いフレキシブル発光装置であるということができる。

作製基板上に形成する被剥離層には保護層の他、トランジスタや発光素子等を作り込んで
おいても良い。トランジスタとしては、アモルファスシリコンを用いたトランジスタや酸
化物半導体を用いたトランジスタなど高い熱をかけずに作製できるものはもちろん、耐熱
性の高い作製基板上でトランジスタを作製できることによって結晶質シリコンなど、ある
程度の加熱やレーザ処理が必要な結晶質半導体層を用いたトランジスタも作製が可能であ
る。このことから、本実施の形態のフレキシブル発光装置は、結晶質半導体を用いたトラ
ンジスタを有するアクティブマトリクス型のフレキシブル発光装置とすることができる。
また、駆動回路部やＣＰＵを画素部と同じ基板上に作り込むことで、別途駆動回路やＣＰ
Ｕを装着するよりもコスト面や作製工程面で非常に有利なフレキシブル発光装置を作製す
ることも可能となる。

また、図１（Ｃ）に示すように、プラスチック基板と発光素子を挟んで反対側に位置する
封止基板として、充分な可撓性を有し、透水性の低い金属基板１２３を用いることによっ
て、封止基板側からの水分の侵入の影響も良好に抑えることが可能である。図１（Ｃ）に
示したフレキシブル発光装置は保護層１１２及び金属基板１２３が設けられているため、
プラスチック基板面と金属基板面の両面から水分の侵入を抑制でき、長寿命の発光装置を
実現できる。金属基板１２３は可撓性を得るために、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下
のものを用いる。なお、曲げ性を損なわないため、２０μｍ以上５０μｍ以下の厚さが好
ましい。金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、またはアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適に用いる
ことができる。なお、金属基板を構成する材料は、接着する前に、真空中でのベークやプ
ラズマ処理を行うことによって、その表面に付着した水を取り除いておくことが好ましい
。

金属基板１２３は充分に低い透水性と充分な可撓性を有するが、この範囲の膜厚では可視
光に対する透光性を有さないため、図１（Ｃ）に示した発光装置はトランジスタが設けら
れたプラスチック基板１１０側から発光を取り出すいわゆるボトムエミッション型の発光
装置となる。なお、金属基板１２３はプラスチック基板１１０と同様に、接着剤層を介し
て発光素子１２７と接着されるため、発光素子１２７の第２の電極１２０と金属基板１２
３との間には第２の接着剤層１２２が存在する。

第２の接着剤層１２２の材料としては、第１の接着剤層１１１と同様の材料を用いること
ができる。例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの接着剤を用
いることができる。これら接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコー
ン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。

第２の接着剤層１２２の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散さ
せて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第２の接着剤層１２２の熱伝導率
は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ
以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第２の接着剤層に用いる、上記樹脂よりも熱
伝導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用
いる。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋであ
る窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げら
れる。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ
・Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフ
ィラーを用いると、第２の接着剤層１２２は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好
ましい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても
良い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、
曲げ性を損なわないため、第２の接着剤層１２２に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上
１０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥
やクラックの起点となってしまうことがある。

金属基板１２３の接着は、ラミネーターを用いて行うこともできる。例えば、まずシート
状の接着剤を、ラミネーターを用いて金属基板に貼り合わせておき、それを、ラミネータ
ーを用いてさらに発光素子上に接着する方法や、スクリーン印刷などで金属基板に接着剤
を印刷しておき、それを、ラミネーターを用いて発光素子上に接着する方法などがある。
この工程は、気泡が入るのを低減するため、減圧下で行うことが好ましい。

また、金属基板１２３上に樹脂層を形成しても良い。樹脂層を設けることで、金属基板１
２３にかかる押圧を分散し、金属基板１２３を保護することができる。樹脂層は、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化
性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料、またはポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、
ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料
を用いて形成することができる。

また、樹脂層に繊維体を含んでも良い。金属基板１２３として、２０μｍ以下の薄い金属
箔を用いると、金属基板１２３は折れ（座屈し）やすくなる。曲げ性を保ちつつ、折れを
防止するために例えばガラス繊維に樹脂を充填した材料を形成し、繊維体を含んだ樹脂層
を設けても良い。繊維体を含んだ樹脂層を設けることで、曲げ及び折れに強いフレキシブ
ル発光装置を作製することができる。繊維体としては、例えば、ガラス繊維が好ましい。
繊維体を含んだ樹脂層の形成方法としては、樹脂の充填されたガラス繊維を接着剤で貼り
付ける方法、ガラス繊維に接着剤を充填した半硬化状態のものを金属基板１２３の上に設
置した後、硬化させる方法等がある。

また、金属基板１２３もしくは樹脂層上に、放熱材料層を形成しても良い。放熱材料層は
、金属基板１２３や樹脂層に用いる材料よりも熱放射率の高い材料を用いて形成する。放
熱材料層としては、熱放射率が０．８以上の材料を用いる。さらに好ましくは、熱放射率
が０．９以上の材料を用いる。放熱材料層を設けることで、発光装置の表面温度の上昇を
抑制でき、発熱による発光装置の駆動電圧の上昇や破壊、信頼性低下を防ぐことができる
。

なお、本明細書中において、熱放射率とは、ある温度の物質の表面から放射されるエネル
ギー量の、同じ温度の黒体（放射で与えられたエネルギーを１００％吸収する仮想の物質
）から放射されるエネルギー量に対する比率を示す。

また、図１（Ｃ）に示すように、プラスチック基板１１０の発光素子等が設けられている
面と逆の面側にコート層１２４を設けても良い。コート層１２４は、有機膜、無機膜、若
しくはその両方を用いた積層膜など、様々な材料で形成することができ、柔らかいプラス
チック基板１１０の表面を傷などから保護することができるハードコート層（例えば窒化
珪素層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えばアラミド樹脂層等など）を指すもの
とする。

また、コート層１２４として、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いると、プラス
チック基板１１０の帯電を防止することができ、さらに好ましい。コート層１２４に用い
る可視光に対する透光性を有する導電膜の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化
錫、ＩＴＯ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジ
ウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化珪素
を添加したインジウム錫酸化物、酸化アンチモンなどが挙げられる。コート層１２４は、
スパッタ法、印刷法、真空蒸着法などを用いて形成することができる。

可視光に対する透光性を有する導電膜で形成されたコート層１２４を用いることで、プラ
スチック基板１１０に、静電気を帯びた人体の手、指などが触れ、放電が起きても、トラ
ンジスタや画素部を保護することができる。

また、プラスチック基板１１０を覆うように側面にまでコート層１２４を設けると、水分
の侵入を抑制する保護層としても機能させることができる。

また、プラスチック基板１１０として予め防水層１２５が成膜された基板を用いることに
より、さらに水分の侵入を抑制した構造としても良い。防水層１２５は、透水性の低い材
料を用いて形成すれば良く、例えば窒化珪素層や窒化酸化珪素層など、窒素及び珪素を含
む層を用いることができる。また、窒素及びアルミニウムを含む層や、酸化アルミニウム
層を用いても良い。

なお、コート層１２４及び防水層１２５は、どちらか一つを適用しても良いし、両方を適
用してもよい。また、図１（Ｃ）では、コート層１２４及び防水層１２５を図１（Ａ）の
フレキシブル発光装置に適用する例を示したが、これらの構成はもちろん図１（Ｂ）のフ
レキシブル発光装置に適用することもできる。

図１（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子１２７は一つしか示されていないが、画像を表
現するディスプレイ用途で本実施の形態におけるフレキシブル発光装置を用いる場合は、
複数の発光素子１２７を有する画素部を形成する。また、フルカラーの画像を表示する場
合には、少なくとも赤、緑、青の３色の光を得ることが必要となる。その方法としては、
色ごとにＥＬ層１１９の必要な部分を塗り分けする方法、すべての発光素子を白色発光と
してカラーフィルタ層を透過させることによって各々の色を得る方法、全ての発光素子を
青もしくはそれより波長の短い発光とし色変換層を介して各々の色を得る方法などがある
。

図２（Ａ）乃至（Ｄ）に本実施の形態のカラーフィルタ層（又は色変換層）の設置方法に
ついて説明する図を示す。図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すフレキシブル発光装置は、カラー
フィルタ層（又は色変換層）３００、及びバリア層３０１を有する。バリア層３０１はカ
ラーフィルタ層（又は色変換層）３００から発生するガスの影響を発光素子やトランジス
タが受けないようにするために設置されるが、これは必ずしも設ける必要はない。カラー
フィルタ層（又は色変換層）３００は発光素子１２７に対応し、色ごとに設けられるが、
隣り合う色のカラーフィルタ層同士は、発光素子１２７の開口領域（第１の電極、ＥＬ層
、及び第２の電極が直接重なっている部分）以外の場所において重なっていても良い。カ
ラーフィルタ層（又は色変換層）３００とバリア層３０１は画素部のみに形成しても、駆
動回路部まで形成してもよい。

図２（Ａ）では、トランジスタの電極３０７を形成した後、トランジスタの層間絶縁層３
０４上にカラーフィルタ層３００を形成し、有機絶縁膜によりカラーフィルタ層による段
差を平坦化する平坦化層３０６を形成する。その後、平坦化層３０６にコンタクトホール
を形成し、発光素子の第１の電極１１７とトランジスタの電極３０７を接続する電極３０
５を形成して、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。また、平坦化層３０６
上にバリア層３０１を設けても良い。

また、図２（Ｂ）のように層間絶縁層３０４の下にカラーフィルタ層３００を設けてもよ
い。図２（Ｂ）では、バリア層３０１を形成した後、バリア層３０１上にカラーフィルタ
層３００を形成する。その後、層間絶縁層３０４及びトランジスタの電極３０５を形成し
て、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。

なお、図２（Ａ）乃至（Ｄ）では１色のカラーフィルタ層（又は色変換層）しか示してい
ないが、発光装置においては、赤、青及び緑のカラーフィルタ層（又は色変換層）が適宜
所定の配置及び形状で形成されている。カラーフィルタ層（又は色変換層）の配列パター
ンは、ストライプ配列、斜めモザイク配列、三角モザイク配列などがあるが、どのような
配列をとっても良い。また、白色発光素子とカラーフィルタ層を用いる場合、ＲＧＢＷ４
画素配列を採用しても良い。ＲＧＢＷ４画素配列は、赤、青、緑３色のカラーフィルタ層
が設けられた画素と、カラーフィルタ層を設けない画素とを有する画素配置であり、消費
電力の低減などに効果を発揮する。また、白色発光素子は例えば赤、青及び緑色の光を含
み、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍ
ｍｉｔｔｅｅ）で定められた赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であること
が好ましい。

カラーフィルタ層は公知の材料を用いて形成することができる。カラーフィルタ層のパタ
ーンは、感光性の樹脂を使う場合はカラーフィルタ層そのものを露光及び現像して形成し
てもよいが、微細なパターンであるため、ドライエッチングによってパターンを形成する
ことが好ましい。

図２（Ｃ）は、カラーフィルタ層３００が設けられたカラーフィルタ基板３０２を設置す
る構成の例である。カラーフィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成されてい
ない面をプラスチック基板１１０に第１の接着剤層１１１を用いて貼り合わせる場合、カ
ラーフィルタ基板３０２には、カラーフィルタ層３００を傷などから保護する為のコート
層３０３を設けていても良い。コート層３０３は可視光に対する透光性を有する材料で構
成し、コート層１２４と同じ材料を用いることができる。また、図示していないがカラー
フィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成された側をプラスチック基板１１０
側に向けて貼り合わせても良い。なお、カラーフィルタ基板３０２とは、可撓性及び可視
光に対する透光性を有する各種基板、例えばプラスチック基板１１０と同様の材料にカラ
ーフィルタ層３００を形成したものである。

図２（Ｄ）は、あらかじめカラーフィルタ層３００をプラスチック基板１１０に設けて作
製したカラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わ
せる構成の例である。カラーフィルタ層３００を設けたプラスチック基板１１０からなる
カラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わせるこ
とにより、部品点数を削減し作製コストが低減できる。以上、簡単にカラーフィルタ層（
又は色変換層）の設置について説明したが、この他、各発光素子の間にブラックマトリク
スが設けられていても良いし、その他公知の構成が適用されていても良い。

続いて、一例として、トランジスタを有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置
の作製方法を図３（Ａ）乃至（Ｅ）及び図１（Ａ）、（Ｃ）を用いて説明する。

まず、絶縁表面を有する作製基板２００上に剥離層２０１を介して、トランジスタ及び第
１の電極１１７等を含む被剥離層１１６を形成する（図３（Ａ）参照）。

作製基板２００としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、表
面に絶縁層が形成された金属基板など、良質な保護層を形成することができる程度に耐熱
性の高い基板を用いることができる。

作製基板は、通常のディスプレイ作製に用いられるような可撓性の小さい基板を用いてい
ることから、高精細に画素部トランジスタを設けることもできる。

剥離層２０１は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、タン
グステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム
、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、珪素から選択さ
れた元素、又は該元素を主成分とする合金材料、又は該元素を主成分とする化合物材料か
らなる層を、単層又は積層で形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多
結晶のいずれの場合でもよい。なお、ここでは、塗布法は、スピンコーティング法、液滴
吐出法、ディスペンス法、ノズルプリンティング法、スロットダイコーティング法を含む
。

剥離層２０１が単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、又はタン
グステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しく
は酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングス
テンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タン
グステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当す
る。

剥離層２０１が積層構造の場合、好ましくは、１層目としてタングステン層、モリブデン
層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングス
テン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物
又は窒化酸化物を含む層を形成する。

剥離層２０１として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造
を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層
を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、タングステンの酸化物を含む層
が形成されることを活用してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒
化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上
層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。さらには、タング
ステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶
液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処
理や加熱処理は、酸素ガス、窒素ガス、一酸化二窒素ガス、あるいはこれらガスとその他
のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。

被剥離層１１６としては、まず、剥離層２０１上に保護層１１２を形成する。保護層１１
２は窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など、窒素と珪素を含む絶縁層をプラズマＣ
ＶＤにより形成し、その成膜温度を２５０℃〜４００℃、及びその他の条件を公知の条件
にすることによって、緻密で非常に透水性の低い層とすることができる。

次に、この後作製するトランジスタの特性安定化のため下地絶縁層１１３を形成する。下
地絶縁層１１３は、酸化珪素や窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などの無機絶縁層
を用い、単層若しくは積層にて作製することができる。なお、保護層１１２が下地となる
絶縁層を兼ねることが出来る場合は、下地絶縁層１１３は形成しなくとも良い。

トランジスタが有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体
材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以
下「ＡＳ」ともいう）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して
結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタ
ルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体、有機材料を主成分とする半導体など
を用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法
等により成膜することができる。

微結晶半導体は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定
状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導
体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対し
て法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマン
スペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ^−１よりも低波数側に、シフトしている。
即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ^−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ^−
１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリ
ングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを１原子％以上含ませている。さらに、
ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに
助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体層が得られる。

この微結晶半導体層は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、ま
たは周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成することができる。
例えば、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４
などを水素で希釈して形成することができる。これらの化合物に対して水素の流量比を５
倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とす
る。また、水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種また
は複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体層を形成することができる。

アモルファス半導体としては、例えば水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体として
は例えばポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００
℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリ
シリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用い
た所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結
晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又
は一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。

また、半導体層の材料としてはシリコン、ゲルマニウムなどの単体のほか、ＧａＡｓ、Ｉ
ｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半導体も用いることがで
きる。また酸化物半導体である酸化亜鉛、酸化スズ、酸化マグネシウム亜鉛、酸化ガリウ
ム、酸化インジウム、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用
いることができる。例えば、酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化ガリウムとから構成される
酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体層に用いる場合、ゲー
ト絶縁層をＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、それらの積層などを用いるとよく、ゲート
電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、ＩＴＯ、アルミニウム、チタン、タン
グステンなどを用いるとよい。また、酸化亜鉛にインジウムやガリウムなどを添加するこ
ともできる。なお、半導体層に可視光に対する透光性を有する酸化物半導体層を利用した
透明トランジスタを、画素部のトランジスタに適用することもできる。このような透明ト
ランジスタに発光素子を重ねて形成すると、画素に占める発光素子の面積率、いわゆる開
口率を高めることができ、高輝度で高解像度のフレキシブルな表示装置を形成できる。ま
た、透明トランジスタのゲート電極、ソース電極やドレイン電極を、可視光に対する透光
性を有する導電層を用いて形成すると、さらに開口率を高めることができる。

半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方
法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた
熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶
化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質
珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって
非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下にまで放出させる。
これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると非晶質珪素膜が破壊されて
しまうからである。

非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表
面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ
法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法
を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整
が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改
善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光
の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等によ
り、酸化膜を成膜することが望ましい。

また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導
体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０
℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長（促進）す
る元素としては、鉄、ニッケル、コバルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミ
ウム、イリジウム、白金、銅及び金から選ばれた一種又は複数種を用いることができる。

結晶化を助長する元素を結晶性半導体層から除去、又は低減するため、結晶性半導体層に
接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不
純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素
などを用いることができ、例えばリン、窒素、ヒ素、アンチモン、ビスマス、ボロン、ヘ
リウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれた一種または複数種を用い
ることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導
体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層
中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半
導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は低減される。その後、ゲッタリングシンク
となった希ガス元素を含む半導体層を除去する。

非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、
熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。

また、結晶性半導体層を、直接作製基板の下地絶縁層上にプラズマ法により形成しても良
い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体層を選択的に作製基板の下地絶縁層上に形
成してもよい。

有機材料を主成分とする半導体層としては、他の元素と組み合わせて一定量の炭素または
炭素の同素体（ダイヤモンドを除く）からなる物質を主成分とする半導体層を用いること
ができる。具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレ
ン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シア
ニン色素等が挙げられる。

ゲート絶縁層、ゲート電極は公知の構造、方法により作製すれば良い。例えばゲート絶縁
層は酸化珪素の単層又は酸化珪素と窒化珪素との積層構造など、公知の構造で作製すれば
よいし、ゲート電極は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用い、銀、金、銅、ニ
ッケル、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、タングステン、アルミニウム、タン
タル、モリブデン、カドミウム、亜鉛、鉄、チタン、珪素、ゲルマニウム、ジルコニウム
、バリウムから選ばれた元素、又は該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で
形成すればよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン層に代表さ
れる半導体層や、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構
造でもよい。

なお、図１においては、トップゲートのトランジスタの一例を示したが、もちろんその他
、ボトムゲートや公知の他の構造のトランジスタを用いても構わない。

続いて、層間絶縁層を形成する。層間絶縁層は無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて、
単層又は積層で形成することができる。有機絶縁材料としては、例えば、アクリル、ポリ
イミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン等を使用することができる
。なお、図１では、第１の層間絶縁層１２８及び第２の層間絶縁層１２９の２層から成る
構成を示したが、これは一例を示したものであり、層間絶縁層の構成はこれに限定される
ものではない。

層間絶縁層を形成したら、パターニング及びエッチングを行うことによって、層間絶縁層
、ゲート絶縁層などにトランジスタの半導体層に達するコンタクトホールを形成し、導電
性の金属膜をスパッタ法又は真空蒸着法によって成膜してエッチングによってトランジス
タの電極及び配線を形成する。画素部トランジスタのドレイン電極は画素電極である第１
の電極と重なる部分を設け、電気的な接続が得られるように形成する。

続いて、可視光に対する透光性を有する導電層を用いて第１の電極１１７を形成する。第
１の電極１１７が陽極である場合、可視光に対する透光性を有する導電層は、酸化インジ
ウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）やＩＴＯなどを材料として用い、スパッタ法や真空蒸着法などで形成
することができる。酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）を用いても良い
。また、酸化亜鉛も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガ
リウムを添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。第１の電極１１
７を陰極とする場合には、アルミニウムなど仕事関数の低い材料の極薄膜を用いるか、そ
のような物質の薄膜と上述のような可視光に対する透光性を有する導電層との積層構造を
用いることによって作製することができる。

また、アルミニウムを添加した酸化亜鉛（ＡＺＯ）のように、屈折率が有機ＥＬ材料と近
い材料を用いて第１の電極１１７を形成すると、光の取り出し効率が向上するため好まし
い。

その後、層間絶縁層、第１の電極１１７を覆って有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて
絶縁層を形成し、当該絶縁層を第１の電極１１７の表面が露出し且つ第１の電極１１７の
端部を覆うように加工して隔壁１１８を形成する。

以上のような工程により、被剥離層１１６を形成することができる。

続いて、被剥離層１１６と仮支持基板２０２とを剥離用接着剤２０３を用いて接着し、剥
離層２０１を用いて被剥離層１１６を作製基板２００より剥離する。これにより被剥離層
１１６は、仮支持基板２０２側に設けられる。続いて、作製基板２００から剥離され、剥
離層２０１、若しくは保護層１１２が露出した被剥離層１１６に、可視光に対する透光性
を有する導電層１３０を形成する（図３（Ｂ）参照）。可視光に対する透光性を有する導
電層１３０としては、前述した通りの材料を用いることができる。可視光に対する透光性
を有する導電層１３０は、スパッタ法、印刷法、真空蒸着法などを用いて形成することが
できる。

仮支持基板２０２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基
板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有する
プラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いても良い。

また、ここで用いる剥離用接着剤２０３は、水や溶媒に可溶なものや、紫外線などの照射
により可塑化させることが可能であるような、必要時に仮支持基板２０２と被剥離層１１
６とを化学的もしくは物理的に分離することが可能な接着剤を用いる。

なお、仮支持基板への転置工程は、様々な方法を適宜用いることができる。例えば、剥離
層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜
を結晶化により脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱
性の高い作製基板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場
合はレーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離
層を作製基板から剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金
属酸化膜を含む層を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一
部を溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後
、脆弱化された金属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素
、酸素や水素等を含む膜（例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有
合金膜など）を用い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素
をガスとして放出させ、被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。

または、被剥離層が形成された作製基板を機械的に削除又は溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、Ｃ
ｌＦ_３等のフッ化ガスによるエッチングで除去する方法等を用いることができる。この場
合、剥離層を設けなくとも良い。

また、上記剥離方法を複数組み合わせることでより容易に転置工程を行うことができる。
つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフやメ
スなどによる機械的な削除を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、
物理的な力（機械等による）によって剥離を行うこともできる。

また、剥離層と被剥離層との界面に液体を浸透させて作製基板から被剥離層を剥離しても
よい。また、剥離を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。

その他の剥離方法としては、剥離層２０１をタングステンで形成した場合は、アンモニア
水と過酸化水素水の混合溶液により剥離層２０１をエッチングしながら剥離を行うと良い
。

続いて、可視光に対する透光性を有する導電層１３０に剥離用接着剤２０３とは異なる接
着剤による第１の接着剤層１１１を用いてプラスチック基板１１０を接着する（図３（Ｃ
）参照）。

プラスチック基板１１０、及び第１の接着剤層１１１の材料は、前述の通りである。また
、プラスチック基板１１０には予め防水層１２５を成膜しておいても良い。

その後、剥離用接着剤２０３を溶解若しくは可塑化させて、仮支持基板２０２を取り除く
。仮支持基板２０２を取り除いたら、発光素子の第１の電極１１７が露出するように剥離
用接着剤２０３を水や溶媒などで除去する（図３（Ｄ）参照）。

以上により、トランジスタ及び発光素子の第１の電極１１７までが形成された被剥離層１
１６をプラスチック基板１１０上に作製することができる。

第１の電極１１７が露出したら、続いて発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９を成膜す
る。ＥＬ層１１９の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層
、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物
質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層等を適宜
組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、
電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。

本実施の形態では、ＥＬ層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する構
成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。

正孔注入層は、陽極に接して設けられ、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデ
ン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物
等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）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、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスル
ホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成するこ
とができる。

また、正孔注入層として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合
材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有さ
せたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことが
できる。つまり、第１の電極１１７として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の
小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、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：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、ク
ロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元
素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的
には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化
タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特
に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘
導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用い
ることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化
合物であることが好ましい。具体的には、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有す
る物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これ
ら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具
体的に列挙する。

例えば、芳香族アミン化合物としては、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）等を挙げることができる。

複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、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）等を挙げることができる。

また、複合材料に用いることのできる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）、９−［４−（１０−フェニル−９
−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、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
ることができる。

また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−
ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５
−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，
１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０
−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセ
ン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔ
ｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン
、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テ
トラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチ
ル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０
’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル
）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェ
ニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペ
リレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また
、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０^−６ｃ
ｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いるこ
とがより好ましい。

なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい
。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジ
フェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジ
フェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（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）等の高分子化合物を複合材料に用い
ることもできる。

正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、
例えば、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）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
（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化合
物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔
移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら
以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけで
なく、上記物質からなる層が二層以上積層したものでもよい。

また、正孔輸送層として、ＰＶＫやＰＶＴＰＡ等の高分子化合物を用いることもできる。

発光層は、発光性の物質を含む層である。発光層の種類としては、発光物質を主成分とす
る発光層であっても、ホスト材料中に発光材料を分散するいわゆるホスト−ゲスト型の発
光層であってもどちらでも構わない。

用いられる発光材料に制限は無く、公知の蛍光又は燐光を発する材料を用いることができ
る。蛍光発光性材料としては、例えばＮ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−
イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧ
Ａ２Ｓ）、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）、等の他、発光波長が４５０ｎｍ以上
の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）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（
略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−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：ＰＣＢＡＰＡ）、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：ＤＰＡＢＰ
Ａ）、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）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’
’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，
１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−
２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２Ｐ
ＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリ
ル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ
）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−
１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’
−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４
−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェ
ニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェ
ニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニル
アントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビ
フェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−
｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４
−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（
２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エ
テニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（
略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４
−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略
称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テト
ラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９
−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪ
ＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２
，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテ
ニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−
（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−
４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−
（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ
，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデ
ン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。燐光発光性材料
としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ
^２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）
、の他、発光波長が４７０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある、ビス［２−（４’，６’−ジ
フルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２
（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’
］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、発光波長が５
００ｎｍ（緑色発光）以上のトリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセ
チルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、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（Ｐｈ
ｅｎ））、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））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサ
ゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）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］
イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）_２（ａｃａ
ｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセ
チルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［
４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセト
ナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−
Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａ
ｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノ
キサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、（アセ
チルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ））、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）、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））等が挙げられる。以上のような材料又
は他の公知の材料の中から、各々の発光素子における発光色を考慮し選択すれば良い。

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：
Ａｌｍｑ_３）、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：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト
）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）
（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（Ｉ
Ｉ）（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）、１，
３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２
−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５
−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２
，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベン
ゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バ
ソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、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）などの複素環化
合物、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げ
られる。また、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、ＤＰＡｎｔｈ、ＰＣＡＰＡ、ＹＧＡＰＡ、２ＰＣＡＰＡ、ＤＢＣ１、ＣｚＰＡ、Ｄ
ＰＰＡ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−
９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）
、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、
Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［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）、６，１２−ジメ
トキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、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，
９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）
ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジ
フェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−ト
リイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物
質の中から、各々に分散される発光物質のエネルギーギャップ（燐光発光の場合は三重項
励起エネルギー）より大きなエネルギーギャップ（三重項励起エネルギー）を有し、且つ
各々の層が有すべき輸送性に合致した輸送性を示す物質を選択すればよい。

電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、Ｂ
ｅＢｑ_２、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、この他Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、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、ＰＢＤや、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができ
る。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であ
る。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層と
して用いても構わない。

また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したも
のでもよい。

また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。こ
れは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した
層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節する
ことが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生
する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。

また、陰極となる電極に接して電子注入層を設けてもよい。電子注入層としては、リチウ
ム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム等のよ
うなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例え
ば、Ａｌｑ中にマグネシウムを含有させたもののように、電子輸送性を有する物質からな
る層中にアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を含有させたもの等を用
いることができる。なお、電子注入層として、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を用いると、第２の電極１２０から
の電子注入が効率良く行われるため、より好ましい。

続いて、ＥＬ層１１９上に第２の電極１２０を形成する。第２の電極１２０を形成する物
質としては、第２の電極１２０を陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい（具体的
には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用い
ることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第
２族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ−Ａｇ
、Ａｌ−Ｌｉ等）、ユウロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、及びこれらを含む合
金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層との間に、電子注入層を設けること
により、仕事関数の大小に関わらず、アルミニウム、銀、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素
を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。これら導電性材
料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが
可能である。

また、第２の電極１２０として、金属と有機物の混合膜（例えば、アルミニウムとＮＰＢ
等）とアルミニウムの積層構造を用いることもできる。このような構造とすることで、ダ
ークスポットの増加や拡大を抑制することができる。

また、第２の電極１２０を陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（具体的には４
．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好
ましい。具体的には、例えば、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ、酸化イ
ンジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステ
ン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性
金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製し
ても構わない。例えば、ＩＺＯ膜は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を
加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、ＩＷＺ
Ｏ膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１
〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、
パラジウム、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、上
述の複合材料を陽極に接して設けることによって、仕事関数の高低にかかわらず電極の材
料を選択することができる。

なお、上述のＥＬ層は図６（Ａ）のように第１の電極６００と第２の電極６０１との間に
複数積層されていても良い。この場合、積層されたＥＬ層８００とＥＬ層８０１との間に
は、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複合材料で形
成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料よりなる層と他の材料よりなる
層との積層構造をなしていてもよい。この場合、他の材料よりなる層としては、電子供与
性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、可視光に対する透光性を有する導電層より
なる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移
動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで、高い発光効率と長い
寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他
方で蛍光発光を得ることも容易である。この構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わせて用
いることができる。

次に、ＥＬ層が第１の電極と第２の電極との間に２層以上の複数積層されている場合につ
いて説明する。図６（Ｂ）のようにＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）
層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、ｍは１以上ｎ−１以下）番目のＥＬ層
と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ電荷発生層１００４が挟まれた構造を
有する。

なお、電荷発生層１００４とは、第１の電極１００１と第２の電極１００２に電圧を印加
したときに、電荷発生層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔
を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。

電荷発生層１００４としては、例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を用いること
ができる。また、電荷発生層１００４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料と、他の材
料（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）とを組み合わせ
て形成しても良い。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料よりなる層と、他の材料
（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）よりなる層との積
層構造をなしていても良い。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機
化合物とＶ_２Ｏ_５やＭｏＯ_３やＷＯ_３等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香
族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポ
リマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送
性有機化合物として正孔移動度が１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上であるものを適用することが
好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用い
てもよい。なお、電荷発生層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリ
ア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動を実現することができる。

特に図６（Ａ）の構成は白色の発光を得る場合に好ましく、長寿命、高効率な発光装置を
作製することができる。例えば、照明装置に用いる白色フレキシブル発光装置や、図２の
構成と組み合わせることによって、フルカラーフレキシブル発光装置を作製することがで
きる。

複数の発光層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成で
あればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む第１のＥＬ層と、緑色と赤色
の燐光材料を発光物質として含む第２のＥＬ層を有する構成が挙げられる。また、補色の
関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。ＥＬ層が２層
積層された積層型素子において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層
から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、
あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質とし
ては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。

以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を
有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。

例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の
発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペク
トルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第４の発光層とを有するものとする。

この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発
光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両
方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色ま
たは白色に近い色の発光を呈する。

また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を
合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方に
ピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異
なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。

したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせること
により、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙
色〜赤色の波長領域をカバーする白色発光を得ることができる。

なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に電荷発生層を配置す
ることにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度の発光が可能であり、そのため長寿命
素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので
、大面積での均一発光が可能となる。

第２の電極１２０まで形成したら、第２の電極１２０上に、封止層１２１を形成する（図
３（Ｅ））。封止層１２１に用いることができる材料は前述の通りである。

以上のように図１（Ａ）及び（Ｃ）に示したような本発明の一態様の発光装置を作製する
ことができる。

また、上述の作製方法とは異なる、トランジスタを有する本実施の形態におけるフレキシ
ブル発光装置の作製方法について図７（Ａ）乃至（Ｅ）及び図１（Ｂ）を用いて説明する
。以下に示す作製工程（適用できる材料等）は多くの部分で、上述の作製工程（図３参照
）と共通している。したがって、以下においては、重複する部分の説明は省略し、異なる
点について詳細に説明する。

まず、絶縁表面を有する作製基板２００上に剥離層２０１を介して、トランジスタ及び第
１の電極１１７等を含む被剥離層１１６を作製する（図７（Ａ）参照）。このとき、被剥
離層１１６には、可視光に対する透光性を有する導電層１３０を含む。

被剥離層１１６としては、まず、剥離層２０１上に保護層１１２を形成する。次に、保護
層１１２上に可視光に対する透光性を有する導電層１３０を形成する。そして、可視光に
対する透光性を有する導電層１３０上に、下地絶縁層１１３を形成する。

ここで、図１（Ａ）に示した構成のフレキシブル発光装置を作るためには、剥離層２０１
上に可視光に対する透光性を有する導電層１３０を形成し、可視光に対する透光性を有す
る導電層１３０上に保護層１１２を形成し、保護層１１２上に下地絶縁層１１３を形成す
れば良い。

そして、下地絶縁層１１３上に、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層等を形成する。
続いて、層間絶縁層を形成する。層間絶縁層を形成後、パターニング及びエッチングを行
うことによって、層間絶縁層、ゲート絶縁層などにトランジスタの半導体層に達するコン
タクトホールを形成し、導電性の金属膜をスパッタ法又は真空蒸着法によって成膜して、
エッチングによってトランジスタのソース電極層、ドレイン電極層及び配線を形成する。

続いて、可視光に対する透光性を有する導電層を用いて第１の電極１１７を形成する。画
素電極である第１の電極１１７は、画素部トランジスタのドレイン電極と重なる部分を設
け、電気的な接続が得られるように形成する。その後、層間絶縁層、第１の電極１１７を
覆って有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、当該絶縁層を第１の電極
１１７の表面が露出し且つ第１の電極１１７の端部を覆うように加工して隔壁１１８を形
成する。

以上のような工程により、被剥離層１１６を形成することができる。

続いて、被剥離層１１６と仮支持基板２０２とを剥離用接着剤２０３を用いて接着し、剥
離層２０１を用いて被剥離層１１６を作製基板２００より剥離する。これにより被剥離層
１１６は、仮支持基板２０２側に設けられる（図７（Ｂ）参照）。

続いて、作製基板２００から剥離され、剥離層２０１、又は保護層１１２（もしくは可視
光に対する透光性を有する導電層１３０）が露出した被剥離層１１６に剥離用接着剤２０
３とは異なる接着剤による第１の接着剤層１１１を用いてプラスチック基板１１０を接着
する（図７（Ｃ）参照）。

その後、剥離用接着剤２０３を溶解若しくは可塑化させて、仮支持基板２０２を取り除く
。仮支持基板２０２を取り除いたら、発光素子の第１の電極１１７が露出するように剥離
用接着剤２０３を水や溶媒などで除去する（図７（Ｄ）参照）。

以上により、トランジスタ及び発光素子の第１の電極１１７までが形成された被剥離層１
１６をプラスチック基板１１０上に作製することができる。

第１の電極１１７が露出したら、続いてＥＬ層１１９を成膜し、ＥＬ層１１９上に第２の
電極１２０を形成する。そして、第２の電極１２０上に封止層１２１を形成する（図７（
Ｅ）参照）。

以上のように、図１（Ｂ）に示したような本発明の一態様の発光装置を作製することがで
きる。

本実施の形態では、トランジスタを有するフレキシブル発光装置を発光素子の第１の電極
１１７までを作製基板上に形成し、剥離する方法を例示したが、本明細書中で開示する発
明はこれに限らず、発光素子１２７まで形成してから（すなわち、発光素子の第２の電極
１２０を形成後）剥離、転置を行っても良い。また、保護層１１２のみ作製基板に形成し
、プラスチック基板１１０に剥離、転置した後、トランジスタや発光素子を作製しても良
い。

なお、発光素子の第２の電極１２０まで形成した後、図１（Ｃ）に示したようにプラスチ
ック基板１１０の第１の接着剤層１１１と接する面と逆の面側にコート層１２４を設け、
画面に付いてしまう傷や押圧による破損を防止しても良い。

また、プラスチック基板１１０及び第１の接着剤層１１１は、材料中に繊維体が含まれて
いても良い。繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維と
は、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポ
リビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊
維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、ま
たは炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガ
ラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、こ
の繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体をプラスチック基板１１０と
して用いても良い。プラスチック基板１１０として繊維体と有機樹脂からなる構造体を用
いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい。

なお、プラスチック基板１１０や第１の接着剤層１１１中に上述のような繊維体が含まれ
る場合、発光素子からの光が外部に出るのを妨げることを低減するために、当該繊維体を
直径１００ｎｍ以下のナノファイバーとすることが好ましい。また、繊維体と有機樹脂や
接着剤の屈折率を合わせることが好ましい。

また、第１の接着剤層１１１とプラスチック基板１１０の両方の役割を担うものとしても
、繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体を用いることが出来る。この
際、当該構造体の有機樹脂としては、反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型など追加処理
を施すことによって硬化が進行するものを用いると良い。

次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキッ
ト）を貼り付ける。必要があればＩＣチップなどを実装させても良い。

以上の工程で、ＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。

続いて、モジュール型の発光装置（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及び断面図を図４
に示す。

図４（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断
した断面図である。図４（Ａ）において、第１の接着剤層５００を介してプラスチック基
板１１０上に、可視光に対する透光性を有する導電層５３０が設けられ、導電層５３０上
に、保護層５０１及び下地絶縁層５３１が設けられ、下地絶縁層５３１上に画素部５０２
、ソース側駆動回路５０４、及びゲート側駆動回路５０３が形成されている。

また、画素部および駆動回路部上に第２の接着剤層４００が形成され、その第２の接着剤
層４００によって金属基板４０１が接着されることで封止を行っている。

なお、ソース側駆動回路５０４及びゲート側駆動回路５０３に入力される信号を伝送する
ための配線である配線５０８は、外部入力端子となるＦＰＣ４０２からビデオ信号やクロ
ック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣ４０２しか図示されていないが、このＦＰＣ
にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書中で開示するフ
レキシブル発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り
付けられた状態をも含むものとする。

次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。第１の接着剤層５００上に接して
可視光に対する導電層５３０が設けられ、導電層５３０上に保護層５０１及び下地絶縁層
５３１が設けられ、下地絶縁層５３１の上方には画素部５０２、ゲート側駆動回路５０３
が形成されており、画素部５０２は電流制御用トランジスタ５１１とそのドレインに電気
的に接続された画素電極５１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動
回路５０３はｎチャネル型トランジスタ５１３とｐチャネル型トランジスタ５１４とを組
み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。

図４（Ｃ）には、図４（Ｂ）と異なる断面構造の例を示す。図４（Ｃ）の例においては、
隔壁１１８を、窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素及び酸化珪素のような無機材料に
より形成する。そして、第２の接着剤層４００と金属基板４０１の周辺端部は隔壁１１８
の周辺端部よりフレキシブル発光装置の中心部に近くなるように設置する。すなわち、第
２の接着剤層４００及び金属基板４０１は隔壁１１８よりその面積が小さく、隔壁１１８
の上に収まるように設置する。そして低融点金属５２０を第２の接着剤層４００の側面を
覆うように形成する。これにより、第２の接着剤層４００の側面端部からの水分の侵入を
非常に有効に遮断出来、さらなるフレキシブル発光装置の寿命の向上を実現できる。低融
点金属５２０としては、特に限定はないが、概ね４５℃〜３００℃で融着可能な金属材料
を用いると良い。３００℃程度の融着温度であれば、画素部周辺且つ隔壁の上での部分的
な温度上昇であるため、発光素子やプラスチック基板に損傷を与えること無く融着するこ
とが可能である。そのような材料としては、スズ、銀、銅、インジウムなどを含む金属材
料が挙げられる。また、これらにビスマスなどがさらに含まれていても良い。

以上のように、本実施の形態に記載のフレキシブル発光装置は、耐熱性の高い作製基板上
にトランジスタを作製することができることから、移動度の高い結晶質シリコンなどの結
晶質半導体を用いたトランジスタを用いることができるため、このような駆動回路部を同
時に作り込むことができ、より安価にフレキシブル発光装置を作製することができるよう
になる。

以上のように、本実施の形態に記載の作製方法で作製したフレキシブル発光装置は、第１
の接着剤層とトランジスタとの間に、可視光に対する透光性を有する導電層を有すること
から、有機樹脂の帯電（有機樹脂内のイオン性不純物による帯電や、作製プロセス中の静
電気による帯電）が原因で起こるトランジスタの誤動作を抑制することができる。よって
、本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、表示ムラが生じず、良好な表示特性を
有し、歩留まりが高く信頼性の高いフレキシブル発光装置を実現できる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示す発光装置をその一部に含む電子機器について説明
する。

実施の形態１に示した発光装置を有する電子機器の一例として、ビデオカメラ、デジタル
カメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置
（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（
モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備え
た画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）
等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる
。これらの電子機器の具体例を図５に示す。

図５（Ａ）はテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピ
ーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置の表示部９１０３
は、実施の形態１に示した発光装置を用いることによって作製される。フレキシブル且つ
長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光装置を搭載したテレビ装置は、表示
部９１０３において、曲面の表示が可能かつ軽量化を実現しながら長寿命で価格の比較的
安価な商品とすることが可能となる。

図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キー
ボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。
このコンピュータの表示部９２０３は、実施の形態１に示した発光装置を用いることによ
って作製される。フレキシブル且つ長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光
装置を搭載したコンピュータは、表示部９２０３において、曲面の表示が可能かつ軽量化
を実現しながら長寿命で価格の比較的安価な商品とすることが可能となる。

図５（Ｃ）は携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力
部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７等を含む
。この携帯電話の表示部９４０３は、実施の形態１に示した発光装置を用いることによっ
て作製される。フレキシブル且つ長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光装
置を搭載した携帯電話は、表示部９４０３において、曲面の表示が可能かつ軽量化を実現
しながら高い画質の映像を提供することが可能となる。また軽量化が図られた本実施の形
態における携帯電話は、様々な付加価値を備えても携帯に適した重量にとどめることがで
き、当該携帯電話は高機能な携帯電話としても適した構成となっている。

図５（Ｄ）はカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポ
ート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入
力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラの表示部９５０
２は、実施の形態１に示した発光装置を用いることによって作製される。フレキシブル且
つ長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光装置を搭載したカメラは、表示部
９５０２において、曲面の表示が可能かつ軽量化を実現しながら長寿命で価格の比較的安
価な商品とすることが可能となる。

図５（Ｅ）はディスプレイであり、本体９６０１、表示部９６０２、外部メモリ挿入部９
６０３、スピーカー部９６０４、操作キー９６０５等を含む。本体９６０１には他にテレ
ビ受像アンテナや外部入力端子、外部出力端子、バッテリーなどが搭載されていても良い
。このディスプレイの表示部９６０２は実施の形態１に示した発光装置を用いることによ
って作製される。フレキシブルな表示部９６０２は本体９６０１内に巻き取ることで収納
することが可能であり、携帯に好適である。フレキシブル且つ長寿命で簡便に作製できる
実施の形態１に記載の発光装置を搭載したディスプレイは、表示部９６０２において、携
帯好適性かつ軽量化を実現しながら長寿命で価格の比較的安価な商品とすることが可能と
なる。

以上の様に、実施の形態１に示した発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあ
らゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

１１０ プラスチック基板
１１１ 第１の接着剤層
１１２ 保護層
１１３ 下地絶縁層
１１４ 画素部トランジスタ
１１５ 駆動回路部トランジスタ
１１６ 被剥離層
１１７ 第１の電極
１１８ 隔壁
１１９ ＥＬ層
１２０ 第２の電極
１２１ 封止層
１２２ 第２の接着剤層
１２３ 金属基板
１２４ コート層
１２５ 防水層
１２７ 発光素子
１２８ 第１の層間絶縁層
１２９ 第２の層間絶縁層
１３０ 導電層
２００ 作製基板
２０１ 剥離層
２０２ 仮支持基板
２０３ 剥離用接着剤
３００ カラーフィルタ層
３０１ バリア層
３０２ カラーフィルタ基板
３０３ コート層
３０４ 層間絶縁層
３０５ 電極
３０６ 平坦化層
３０７ 電極
４００ 第２の接着剤層
４０１ 金属基板
４０２ ＦＰＣ
５００ 第１の接着剤層
５０１ 保護層
５０２ 画素部
５０３ ゲート側駆動回路
５０４ ソース側駆動回路
５１１ 電流制御用トランジスタ
５１２ 画素電極
５１３ ｎチャネル型トランジスタ
５１４ ｐチャネル型トランジスタ
５２０ 低融点金属
５３０ 導電層
５３１ 下地絶縁層
６００ 第１の電極
６０１ 第２の電極
８００ ＥＬ層
８０１ ＥＬ層
８０３ 電荷発生層
１００１ 第１の電極
１００２ 第２の電極
１００３ ＥＬ層
１００４ 電荷発生層
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングデバイス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
９６０１ 本体
９６０２ 表示部
９６０３ 外部メモリ挿入部
９６０４ スピーカー部
９６０５ 操作キー

Claims (6)

1. プラスチック基板と、
   前記プラスチック基板上の接着剤層と、
   前記接着剤層上の導電層と、
   前記導電層上の第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の半導体層と、
   前記半導体層上の第２の絶縁層と、
   前記第２の絶縁層上のゲート電極と、
   前記ゲート電極上において、前記半導体層と電気的に接続する発光素子と、を有し、
   前記導電層には電圧が印加され、
   前記導電層は、前記接着剤層の帯電を防ぐ機能を有することを特徴とする発光装置。
2. プラスチック基板と、
   前記プラスチック基板上の接着剤層と、
   前記接着剤層上の導電層と、
   前記導電層上の第１の絶縁層と、
   前記第１の絶縁層上の半導体層と、
   前記半導体層上の第２の絶縁層と、
   前記第２の絶縁層上のゲート電極と、
   前記ゲート電極上において、前記半導体層と電気的に接続する発光素子と、
   前記発光素子を覆う封止層と、を有し、
   前記発光素子は、有機化合物を含む層を有し、
   前記導電層には電圧が印加され、
   前記導電層は、前記接着剤層の帯電を防ぐ機能を有することを特徴とする発光装置。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記半導体層は、結晶質シリコンを有することを特徴とする発光装置。
4. 請求項１又は請求項２において、
   前記半導体層は、酸化物半導体を有することを特徴とする発光装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料を有することを特徴とする発光装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の発光装置を表示部に用いることを特徴とする電子機器。

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