JP6387065B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光装置に関する。また、発光
装置を用いた電子機器に関する。

近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を
利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、
一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加するこ
とにより、発光性の物質からの発光が得られる。

上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた発光装置は、視認性に優れ、バック
ライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき
、応答速度が高いなどの利点も有する。

また、上述の発光素子を有する発光装置としては、薄型軽量化に加え、可撓性や耐衝撃性
が図れることから、フレキシブル基板への採用が検討されている。また、フレキシブル基
板への採用は、発光装置だけではなく、半導体特性を利用することで機能する半導体装置
などにも適用されている。

フレキシブル基板を用いた半導体装置の作製方法としては、ガラス基板や石英基板といっ
た基材上に薄膜トランジスタなどの半導体素子を作製した後、基板から他の基材（例えば
フレキシブルな基材）へと半導体素子を転置する技術が開発されている。半導体素子を他
の基材へ転置するためには、半導体素子を作製する際に用いた基材から半導体素子を分離
する工程が必要である。

例えば、特許文献１には次のようなレーザーアブレーションを用いた剥離技術が記載され
ている。基板上に、非晶質シリコンなどからなる分離層、分離層上に薄膜素子からなる被
剥離層を設け、被剥離層を接着層により転写体に接着させる。レーザ光の照射により分離
層をアブレーションさせることで、分離層に剥離を生じさせている。

また、特許文献２には人の手などの物理的な力で剥離を行う技術が記載されている。特許
文献２では、基板と酸化物層との間に金属層を形成し、酸化物層と金属層との界面の結合
が弱いことを利用して、酸化物層と金属層との界面で剥離を生じさせることで、被剥離層
と基板とを分離している。

また、特許文献２においては、陽極、有機発光層、及び陰極を含む発光素子上に、層間絶
縁膜を形成し、さらに、層間絶縁膜と支持体を接着層で貼り合わせている。次いで、酸化
物層と金属層との界面で剥離することにより、発光素子を有する被剥離層は、接着層によ
りフィルム基板に貼り合わせ、フレキシブル基板を用いた発光装置が作製されている。

また、タッチセンサを搭載した表示装置が注目されている。タッチセンサを搭載した表示
装置は、タッチパネル又はタッチスクリーンなどと呼ばれている（以下、これを単に「タ
ッチパネル」とも呼ぶ）。タッチパネルは、パーソナルコンピュータや携帯電話を中心に
搭載されており、表示と操作を同一パネル上で行うことができる機能を持つ。また、光方
式のタッチセンサを搭載した表示装置が、特許文献３に開示されている。

特開平１０−１２５９３１号公報 特開２００３−１７４１５３号公報 特開２００１−２９２２７６号公報

ここで、被剥離層に形成された発光素子は、一対の電極間に発光層を挟持した構造である
。発光層に有機化合物を用いた場合、発光層に接して形成される陰極あるいは陽極である
電極との密着性が低い。発光層と電極との密着性が低い場合、剥離層と被剥離層とを物理
的な力で分離する際に、発光層と電極との界面で剥がれてしまう恐れがある。発光層と電
極との界面で剥がれることなく剥離を行い、フレキシブル基板を用いた発光装置を作製す
る作製方法を提供することを課題の一つとする。

また、上述した発光素子は、フレキシブル基板を用いた発光装置とした場合、曲げ、湾曲
などの物理的な力を外部から与えた時に、発光層と電極との界面で剥離が生じ、破壊して
しまう可能性がある。特にフレキシブル基板を用いた発光装置をタッチパネルとする場合
に問題となる恐れがある。

上記問題に鑑み、本明細書等において開示する発明の一態様は、外部から物理的な力が与
えられた際に、発光素子が破壊されることを抑制した信頼性の高い発光装置を提供するこ
とを課題の一つとする。

発光層と電極との界面で剥離が生じやすいため、発光領域とならない部分の少なくとも一
部に発光層のない領域を形成し、その領域において一対の基板を固定する固定部を形成す
る。なお、発光層は、正孔注入層と、正孔輸送層と、電子輸送層と、電子注入層と、を有
していてもよい。

一方の基板の隔壁の上にレーザ光を吸収する光吸収材料からなるスペーサを形成し、もう
一方の基板に着色層を形成し、互いに接着層で貼り合わせる。そして、着色層を介して、
スペーサの上に形成された発光層及び電極にレーザを照射して発光層、電極、着色層、接
着層のうち少なくとも接着層を溶融し、接着層とスペーサを溶着させた固定部を形成する
。

スペーサの材料は、６ナイロン、６６ナイロン、芳香族ナイロン、ポリブチレンテレフタ
ラート、ポリエチレンテレフタラート、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリフェニレ
ンサルファイドなどの結晶性樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリアリレートポ
リエーテルイミドなどの非結晶性樹脂を用いる。また、これらのスペーサの材料にカーボ
ンブラック、チタンブラック等を混合させてもよい。また、スペーサの材料は、光吸収材
料であれば、特に樹脂に限定されず、クロムなどの金属材料を用いてもよい。

隔壁が形成されている領域の少なくとも発光層と電極の界面をレーザ光のエネルギーによ
って選択的に除去し、固定部を新たに形成する。レーザ光の照射によって新たに形成され
た固定部によって、発光層と電極との界面で剥がれることなく剥離を行い、フレキシブル
基板を用いた発光装置を作製することができる。

なお、照射するレーザ光の光軸に垂直な断面におけるビームプロファイルは、焦点位置に
おいてトップフラット形状とすることが好ましい。

本発明の一態様は、第１の基板上に第１の剥離層と、該第１の剥離層上にトランジスタを
含む層と、該トランジスタに接続する画素電極を形成し、画素電極の周縁を覆う隔壁を形
成し、隔壁上に光吸収材料からなるスペーサを形成し、画素電極、隔壁、及びスペーサ上
に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に透光性を有する電極を形成し、
第２の基板上に第２の剥離層と、第２の剥離層上に着色層を形成し、透光性を有する接着
層で第１の基板と第２の基板を固定し、第２の剥離層を有する第２の基板を剥離して着色
層を露出させた後、着色層を介してレーザ光をスペーサに照射してスペーサ上に接する固
定部を形成し、レーザ光の照射後に第１の剥離層を有する第１の基板を剥離する発光装置
の作製方法である。

上記構成において、第１の基板及び第２の基板はガラス基板である。また、第１の剥離層
及び第２の剥離層は、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、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、シリコンから選択された元素、又は元素を含む合金材料、又は前記元素を含む化合物
材料からなり、単層又は積層された層である。

上記構成において、第１の剥離層を有する第１の基板を剥離した後、さらに第１の可撓性
を有する基板をトランジスタを含む層に貼り付けることを特徴の一つとしている。また、
上記構成において、第２の剥離層を有する前記第２の基板を剥離した後、さらに第２の可
撓性を有する基板を着色層に貼り付けることを特徴の一つとしている。これらの貼り付け
工程によって、フレキシブル基板を用いた発光装置が作製される。

また、上記各構成において、発光素子は、白色発光であり、発光素子からの発光は、第２
の可撓性を有する基板に設けられた着色層を透過して取り出される。なお、第１の可撓性
を有する基板はステンレス基板などの金属基板を用いてもよい。

上記各構成において、着色層は、特定の波長領域の光を透過する有色層（カラーフィルタ
とも呼ぶ）、或いはブラックマトリクスである。

また、上記各作製方法によって得られる構成も本発明の一態様であり、その構成は、第１
の可撓性を有する基板にトランジスタを含む層と、該トランジスタに接続する画素電極と
、該画素電極の周縁を覆う隔壁と、該隔壁上にスペーサが設けられ、該スペーサに接して
固定部と、着色層が設けられた第２の可撓性を有する基板と、第１の可撓性を有する基板
と第２の可撓性を有する基板の間を充填する接着層とを有し、固定部は、接着層及びスペ
ーサと接し、且つ、スペーサと着色層との間に設けられることを特徴の一つとする発光装
置である。

また、上記構成において、接着層は、画素電極上に重ねて設けられた有機化合物を含む層
と、該有機化合物を含む層上に重ねて設けられた透光性を有する電極を覆うことを特徴の
一つとしている。

なお、本明細書等において、発光装置には、画像表示デバイスや、発光デバイス、光源、
照明等が含まれる。また、発光装置は、発光素子が形成されたパネルにコネクタ（ＦＰＣ
：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等を取り付けたモジュールをも
含むものとする。

また、本明細書等において、発光素子とは、一対の電極により挟持された有機化合物を含
む層、少なくとも発光層を含む構成である。一対の電極間に発光層以外にも機能層等が挟
持されていてもよい。

レーザ光の照射により固定部を形成し、一方の基板に設けられたスペーサと一対の基板に
挟持された接着層を固着させ、もう一方の基板に設けられた着色層と重ねることによって
、発光層と電極との界面で剥がれることなく剥離を行い、フレキシブル基板を用いた発光
装置を作製することができる。

また、使用者は、フレキシブル基板を用いることによって軽量化された携帯情報端末を用
い、場所を選ばず情報を閲覧、さらには画面に表示されたキーボードにタッチ入力でき、
キーボードを表示している同一画面内にその入力結果を表示することができる。画面に表
示されたキーボードにタッチ入力してもスペーサ、固定部、及び着色層が重ねた位置に配
置されることにより圧力が分散され、基板間隔をほぼ一定に保つことができる。

本発明の一態様を示す上面図及び断面図である。 本発明の一態様を示す工程断面図である。 本発明の一態様を示す工程断面図である。 本発明の一態様を示す工程断面図である。 本発明の一態様を示す工程断面図である。 本発明の一態様を示す断面図である。 本発明の一態様を示す断面図である。 本発明の一態様を示す電子機器の図である。 ビーム形状とレーザプロファイルの一例を示す図である。

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、その形態およ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。また、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。

（実施の形態１）
アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を用いて説
明する。なお、図１（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）を鎖
線Ｂ１−Ｂ２で切断した断面図である。

図１（Ａ）に示す発光装置は、第１の基板４５０１上に設けられた画素部４５０２、信号
線駆動回路４５０３ａ、信号線駆動回路４５０３ｂ、及び走査線駆動回路４５０４ａ、走
査線駆動回路４５０４ｂが設けられている。また画素部４５０２、信号線駆動回路４５０
３ａ、信号線駆動回路４５０３ｂ、及び走査線駆動回路４５０４ａ、走査線駆動回路４５
０４ｂの上に第２の基板４５０６が設けられている。

なお、第１の基板４５０１、及び第２の基板４５０６は、フレキシブル基板を用いて形成
されている。

また、図１（Ｂ）に示す発光装置は、第１の基板４５０１上にトランジスタ４５０９、ト
ランジスタ４５１０、及びトランジスタ４５１１が設けられており、トランジスタ４５１
０、及びトランジスタ４５１１上には、発光素子４５５０が設けられている。

発光素子４５５０からの発光は、第２の基板４５０６側から射出される。すなわちトップ
エミッション構造の発光装置である。そのため、第２の基板４５０６は、透光性を持たせ
る必要があり、例えば、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリ
ルフィルムのような材料を用いる。

なお、第２の基板４５０６上には、遮光膜（ブラックマトリクスとも呼ぶ）４５２１、カ
ラーフィルタ４５２２が設けられている。

また、画素部４５０２、信号線駆動回路４５０３ａ、信号線駆動回路４５０３ｂ、及び走
査線駆動回路４５０４ａ、走査線駆動回路４５０４ｂは、第１の基板４５０１と第１の接
着層４５０５と第２の基板４５０６とによって、密封されている。このように外気に曝さ
れないように脱ガスの少ない保護フィルム（貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィル
ム等）やカバー材でパッケージング（封入）することにより、気密性が高くなり好ましい
。

また、第１の基板４５０１上に設けられた画素部４５０２、信号線駆動回路４５０３ａ、
信号線駆動回路４５０３ｂ、及び走査線駆動回路４５０４ａ、走査線駆動回路４５０４ｂ
は、トランジスタを複数有しており、図１（Ｂ）では、画素部４５０２に含まれるトラン
ジスタ４５１０、トランジスタ４５１１と、信号線駆動回路４５０３ａに含まれるトラン
ジスタ４５０９とを例示している。

トランジスタ４５０９乃至トランジスタ４５１１は、シリコンや酸化物半導体層を半導体
層に用いて形成する。また、画素部４５０２においては、トランジスタ４５１０、及びト
ランジスタ４５１１上に発光素子４５５０を有している。

発光素子４５５０は、第１の電極層４５１３、発光層４５１４、第２の電極層４５１５に
より構成されており、トランジスタ４５１０またはトランジスタ４５１１と電気的に接続
されている。

また、発光素子４５５０は、隔壁４５５２、及びスペーサ４５５４、固定部４５２３によ
り分離されている。

隔壁４５５２は、有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサンを用いて形成する。
特に感光性の材料を用い、第１の電極層４５１３上に開口部を形成し、その開口部の側壁
が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。

また、スペーサ４５５４は、剥離の際に発光層４５１４と第２の電極層４５１５との界面
で剥がれてしまうことを防ぐために設けられる。ただし、スペーサ４５５４は、第１の接
着層４５０５と少なくとも一部分が接する形状である。

このように、スペーサ４５５４は、第１の接着層４５０５と接することにより、密着性を
高くする領域が設けられる。スペーサ４５５４は、密着性を高くすることが可能であり、
一対の基板間に設けることによって、発光素子４５５０を保護した構造となっている。従
って、外部から物理的な力が与えられた際、スペーサ４５５４によって、発光素子４５５
０が破壊されることを抑制することが可能となる。

また、信号線駆動回路４５０３ａ、信号線駆動回路４５０３ｂ、走査線駆動回路４５０４
ａ、走査線駆動回路４５０４ｂ、または画素部４５０２に与えられる各種信号及び電位は
、ＦＰＣ４５１８から供給されている。

本実施の形態においては、ＦＰＣ４５１８は、第１の基板４５０１側に実装されている構
造について例示してある。第１の基板４５０１、及び第２の基板４５０６は、フレキシブ
ル基板により形成されている。また、本実施の形態は、フレキシブル化した構成の発光装
置であるため、ＦＰＣ４５１８の接続端子を第２の基板４５０６側に露出するのが困難で
ある。そのため、ＦＰＣ４５１８が接続される領域に貫通電極４５５６が形成されており
、第１の基板４５０１側からＦＰＣ４５１８を接続する方法が好適である。なお、ＦＰＣ
４５１８を接続する方法については、これに限定されず、第２の基板４５０６側から接続
する方法を用いても良い。

なお、貫通電極４５５６は、ＦＰＣ４５１８が有する端子と、異方性導電膜４５１９を介
して電気的に接続されている。

また、必要であれば、第２の基板４５０６に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）
、位相差板（λ／４板、λ／２板）などの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光
板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し
、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。

また、信号線駆動回路４５０３ａ、信号線駆動回路４５０３ｂ、及び走査線駆動回路４５
０４ａ、走査線駆動回路４５０４ｂは、別途用意された基板上に単結晶半導体膜又は多結
晶半導体膜によって形成された駆動回路で実装されていてもよい。また、信号線駆動回路
のみ、或いは一部、又は走査線駆動回路のみ、或いは一部のみを別途形成して実装しても
良く、図１の構成に限定されない。

以上のように、本実施の形態に示す発光装置は、スペーサ４５５４及び固定部４５２３を
一対の基板間に設けることにより、外部から物理的な力が与えられた際に、発光素子が破
壊されることを抑制した信頼性の高い発光装置を提供することができる。

（実施の形態２）
図１に示した発光装置の作製方法を図２乃至図５を用いて以下に説明を行う。

まず、第３の基板１８０上に第１の剥離層１０１を形成し、第１の剥離層１０１上に第１
のバッファ層１０４を形成する。第１のバッファ層１０４は、第１の剥離層１０１を大気
に曝すことなく連続して形成することが好適である。連続して形成することにより、第１
の剥離層１０１と第１のバッファ層１０４との間にゴミや、不純物の混入を防ぐことがで
きる（図２（Ａ）参照）。

第３の基板１８０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、
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。プラスチック基板を用いる場合には、剥離層１
０１を設けなくてもよい。

また、ガラス基板としては、後の加熱処理の温度が高い場合には、歪み点が７３０℃以上
のものを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、ア
ルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている
。

また、本実施の形態においては、第３の基板１８０に接して第１の剥離層１０１を形成し
ているが、第３の基板１８０としてガラス基板を用いる場合に、第３の基板１８０と第１
の剥離層１０１の間に酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化
シリコン膜等の絶縁層を形成することにより、ガラス基板からの汚染を防止できるので、
より好ましい。

第１の剥離層１０１は、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、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジ
ウム、シリコンから選択された元素、又は前記元素を含む合金材料、又は前記元素を含む
化合物材料からなり、単層又は積層された層である。シリコン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。

また、第１の剥離層１０１は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等
により形成できる。なお、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
を含む。

第１の剥離層１０１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。

また、第１の剥離層１０１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。また、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、
窒素、亜酸化窒素単体、あるいは前記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。上記プラズマ処理や加熱処理により、第１の剥離層１０１の表面状態を変えるこ
とにより、第１の剥離層１０１と後に形成される第１のバッファ層１０４との密着性を制
御することが可能である。

次に、第１のバッファ層１０４を第１の剥離層１０１上に形成する。第１のバッファ層１
０４は、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、及び窒化酸化シリコン等を単層または多層で
形成するのが好ましい。

第１のバッファ層１０４は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等を
用いて形成することが可能であり、例えば、プラズマＣＶＤ法によって成膜温度を２５０
℃以上４００℃以下として形成することで、緻密で非常に透水性の低い膜とすることがで
きる。なお、第１のバッファ層１０４の厚さは１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、さらには
２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下が好ましい。

次に、第１のバッファ層１０４上に導電膜を形成しフォトリソグラフィによりゲート電極
層１０６を形成する。（図２（Ａ）参照）。

ゲート電極層１０６の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、
アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合金材
料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。

次に、ゲート電極層１０６上にゲート絶縁層１０８を形成する。ゲート絶縁層１０８は、
プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化
窒化シリコン、窒化酸化シリコン、または酸化アルミニウムを単層で又は積層して形成す
ることができる。例えば、成膜ガスとして、ＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏを用いてプラズマＣＶＤ法
により酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。

次に、半導体層を形成しフォトリソグラフィにより島状の半導体層１１０を形成する（図
２（Ａ）参照）。

半導体層１１０の材料は、シリコン半導体や酸化物半導体を用いて形成することができる
。シリコン半導体としては、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどがある。酸化物半導体
としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。
特にＩｎとＺｎを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電
気特性のばらつきを減らすためのスタビライザーとして、それらに加えてガリウム（Ｇａ
）を有することが好ましい。また、スタビライザーとしてスズ（Ｓｎ）を有することが好
ましい。また、スタビライザーとしてハフニウム（Ｈｆ）を有することが好ましい。また
、スタビライザーとしてアルミニウム（Ａｌ）を有することが好ましい。

また、他のスタビライザーとして、ランタノイドである、ランタン（Ｌａ）、セリウム（
Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム
（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホル
ミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ル
テチウム（Ｌｕ）のいずれか一種あるいは複数種を有してもよい。

例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、二元系金属の酸化
物であるＩｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系
酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、三元系金属の
酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系
酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸
化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化
物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物
、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、
Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ
−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、四元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉ
ｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−
Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用
いることができる。

なお、ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分とし
て有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧ
ａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。

特に、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物である酸化物半導体を半導体層１１０として用い、
オフ電流の低いトランジスタとすることで、後に形成される発光素子のオフ時のリーク電
流が抑制できるため、好ましい。

次に、ゲート絶縁層１０８、及び半導体層１１０上に導電膜を形成し、フォトリソグラフ
ィによりソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂを形成する（図２（Ｂ）参照
）。

ソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂに用いる導電膜としては、例えば、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した
元素を含む金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を
用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方に
Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モ
リブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。また、ソース電極層
１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂに用いる導電膜としては、導電性の金属酸化物で形
成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３等）、酸化スズ
（ＳｎＯ_２等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ_２Ｏ_３―
ＺｎＯ等）、またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いること
ができる。

次に、半導体層１１０、ソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂ上に、第１の
絶縁層１１４を形成する（図２（Ｂ）参照）。第１の絶縁層１１４としては、酸化シリコ
ン膜、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。

次に、第１の絶縁層１１４上に第２の絶縁層１１６を形成する（図２（Ｃ）参照）。

第２の絶縁層１１６としては、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能
を有する絶縁膜を選択するのが好適である。例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ベ
ンゾシクロブテン系樹脂、等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に
、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成
される絶縁膜を複数積層させることで、第２の絶縁層１１６を形成してもよい。

次に、フォトリソグラフィにより、第１の絶縁層１１４、及び第２の絶縁層１１６にドレ
イン電極層１１２ｂに達する開口を形成する。開口方法は、ドライエッチング、ウェット
エッチングなど適宜選択すれば良い。

次に、第２の絶縁層１１６、及びドレイン電極層１１２ｂ上に導電膜を形成し、フォトリ
ソグラフィ工程により、画素電極となる第１の電極層１１８を形成する（図２（Ｃ）参照
）。

第１の電極層１１８としては、発光層１２０（後に形成される）が発する光を効率よく反
射する材料が好ましい。なぜなら光の取り出し効率を向上できるためである。なお、第１
の電極層１１８を積層構造としてもよい。例えば、発光層１２０に接する側に金属酸化物
による導電膜、またはチタン等を薄く形成し、他方に反射率の高い金属膜（アルミニウム
、アルミニウムを含む合金、または銀など）を用いることができる。このような構成とす
ることで、発光層１２０と反射率の高い金属膜（アルミニウム、アルミニウムを含む合金
、または銀など）との間に形成される絶縁膜の生成を抑制することができるので好適であ
る。

なお、本実施の形態においては、トップエミッション構造の発光装置について例示したが
、ボトムエミッション構造（下面射出構造）、及びデュアルエミッション構造（両面射出
構造）の発光装置とする場合においては、第１の電極層１１８に透光性の材料を用いるこ
とで、作製することができる。

次に、第１の電極層１１８の上に隔壁１２４を形成する（図２（Ｃ）参照）。

隔壁１２４としては、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性の
樹脂材料を用い、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるよう
に形成することが好ましい。

次に、隔壁１２４の上にスペーサ１２６を形成する（図２（Ｃ）参照）。

スペーサ１２６としては、のちに照射するレーザ光を吸収する必要があるため、その材料
が重要になる。スペーサ１２６の材料は、６ナイロン、６６ナイロン、芳香族ナイロン、
ポリブチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタラート、ポリアセタール、ポリプロ
ピレン、ポリフェニレンサルファイドなどの結晶性樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、ポリアリレートポリエーテルイミドなどの非結晶性樹脂を用いる。また、これらのス
ペーサの材料にカーボンブラック、チタンブラック等を混合させてもよい。また、スペー
サ１２６の材料は、光吸収材料であれば、特に樹脂に限定されず、チタン、クロムなどの
反射率の低い金属材料を用いてもよい。また、スペーサ１２６は、上述した樹脂と金属の
積層構造であってもよい。

また、本実施の形態に示したスペーサ１２６の断面形状は、テーパ形状である。また、ス
ペーサ１２６の断面が矩形であってもよいし、逆テーパ形状であってもよい。ここで言う
逆テーパ形状とは、底部よりも基板に平行な方向にせり出した側部、または上部を有した
形状である。また、本実施の形態に示したスペーサ１２６の上面形状は、隔壁１２４の上
面形状と重なる位置に形成されるのであれば、円形であっても楕円形であっても多角形で
あっても線状であっても格子状であってもよい。

次に、第１の電極層１１８、隔壁１２４、及びスペーサ１２６上に発光層１２０を形成す
る（図２（Ｄ）参照）。

発光層１２０は、蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。発光層１
２０としては、単層の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されてい
てもどちらでも良いが、発光層１２０が発する光は白色であることが好ましく、赤、緑、
青のそれぞれの波長領域にピークを有する光が好ましい。

なお、本実施の形態においては、発光層１２０が発する光は、カラーフィルタである着色
層１６６を介して射出する構造について例示したが、これに限定されない。発光層１２０
を各色（例えば、ＲＧＢ）に塗り分けて、着色層１６６を用いない構成としてもよい。た
だし、発光層１２０を塗りわけを行うことにより、工程数の増加、コストの増加など恐れ
があるために、本実施の形態に示した白色の発光層１２０と着色層１６６による構成が好
適である。

また、発光層１２０は、スペーサ１２６の上面、および側面にも形成される。

次に、発光層１２０上に第２の電極層１２２を形成する（図２（Ｄ）参照）。第２の電極
層１２２もスペーサ１２６の上面、および側面を覆って形成される。

第２電極層１２２としては、透光性の金属酸化物を用いて形成することができる。透光性
の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３等）、酸化スズ（ＳｎＯ_２等）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム酸化スズ（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＳｎＯ_２、ＩＴＯと略記する）
、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ等）、またはこれらの金属酸化物材料に
酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。

なお、第１の電極層１１８、または第２の電極層１２２は、いずれか一方は発光層１２０
の陽極として機能し、他方は発光層１２０の陰極として機能する。陽極として機能する電
極には、仕事関数の大きな物質が好ましく、陰極として機能する電極には仕事関数の小さ
な物質が好ましい。

また、第１の電極層１１８、発光層１２０、及び第２の電極層１２２により発光素子１３
０が形成される。

以上の工程により、発光素子の駆動を制御するトランジスタ１５０、及び発光素子１３０
が設けられた第３の基板１８０が形成される。

次に、遮光膜１６４、及び着色層１６６が形成された第４の基板１９０の作製方法を以下
に示す。

まず、第４の基板１９０上に第２の剥離層１６１を形成し、第２の剥離層１６１上に第２
のバッファ層１６２を形成する（図３（Ａ）参照）。

第２の剥離層１６１、及び第２のバッファ層１６２は、先に記載した第１の剥離層１０１
、及び第１のバッファ層１０４と同様の材料、及び手法により形成することができる。

次に、第２のバッファ層１６２上に導電膜を形成し、フォトリソグラフィ工程を行い、遮
光膜１６４を形成する（図３（Ｂ）参照）。

遮光膜１６４により、各画素間での混色を防止することができる。遮光膜１６４としては
、レーザ光を透過する材料であれば特に限定されず、黒色顔料や黒色染料が含浸された有
機樹脂膜などを用いることができる。また、遮光膜１６４は、黒色の着色層とも言える。
ただし、各画素間での混色が問題にならないのであれば、遮光膜１６４は設けなくてもよ
い。また、異なる着色層、例えば青色の着色層と緑色の着色層を重ねて遮光膜１６４と同
じ機能を持たせてもよい。

次に、第２のバッファ層１６２、及び遮光膜１６４の上に、着色層１６６を形成する（図
３（Ｃ）参照）。

着色層１６６については、カラーフィルタとも呼ばれ、特定の波長帯域の光を透過する有
色層である。例えば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色（Ｒ）の着色層、緑色の波長帯
域の光を透過する緑色（Ｇ）の着色層、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）の着色
層などを用いることができる。各着色層は、公知の材料を用いて、印刷法、インクジェッ
ト法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成
する。

なお、ここでは、ＲＧＢの３色を用いた方法について説明したが、これに限定されず、Ｒ
ＧＢＹ（黄色）等の４色を用いた構成、または、５色以上の構成としてもよい。

以上の工程により、第２の剥離層１６１、第２のバッファ層１６２、遮光膜１６４、及び
着色層１６６が設けられた第４の基板１９０が形成される。なお、着色層を覆ってアクリ
ル、ポリイミド等の有機樹脂膜により形成するオーバーコート層を形成してもよいが、本
実施の形態では、オーバーコート層に含まれる水分や不純物成分が発光素子へ拡散するこ
とを防ぐため、設けない構成としている。また、オーバーコート層を設けないため、オー
バーコート層を形成する工程数を削減することができる。

次に、第３の基板１８０と第４の基板１９０のアライメントを行い、第１の接着層１７０
を用いて貼り合わせを行う（図４（Ａ）参照）。

第１の接着層１７０は、発光素子の発光を透過でき、後に照射するレーザを透過する材料
であれば、特に限定はなく、接着可能な屈折率が大きい透光性の接着剤を用いることがで
きる。また、接着剤に光の波長以下の大きさの乾燥剤（ゼオライト等）や、屈折率の大き
いフィラー（酸化チタンや、ジルコニウム等）を混合することにより、発光素子１３０の
信頼性が向上、または発光素子１３０からの光取り出し効率が向上するため好適である。

次に、第４の基板１９０に形成された第２の剥離層１６１と第２のバッファ層１６２の間
で剥離（分離）を行う（図４（Ｂ）参照）。剥離方法には様々な方法を用いることができ
る。

例えば、第２の剥離層１６１と第２のバッファ層１６２がトランジスタ１５０の形成工程
中の加熱により、第２の剥離層１６１と第２のバッファ層１６２の界面に金属酸化膜が形
成されている。レーザ光を照射して第２の剥離層１６１に達する溝を形成し（図示しない
）、該溝をきっかけとして金属酸化膜が脆弱化し、第２の剥離層１６１と第２のバッファ
層１６２との界面で剥離が生じる。

剥離方法としては、機械的な力を加えること（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ロー
ラーを回転させながら分離する処理等）を用いて行えばよい。また、溝に液体を滴下し、
第２の剥離層１６１及び第２のバッファ層１６２の界面に液体を浸透させて第２の剥離層
１６１から第２のバッファ層１６２を剥離してもよい。また、溝にＮＦ_３、ＢｒＦ_３、Ｃ
ｌＦ_３等のフッ化ガスを導入し、第２の剥離層１６１をフッ化ガスでエッチングし除去し
て、第４の基板１９０から第２のバッファ層１６２を剥離する方法を用いてもよい。

その他の剥離方法としては、第２の剥離層１６１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をエッチングしながら剥離を行うことが
できる。

また第２の剥離層１６１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
質シリコン膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など）を用い、第４の基板１９０として
透光性を有する基板を用いた場合には、第４の基板１９０から第２の剥離層１６１にレー
ザ光を照射して、剥離層内に含有する窒素、酸素や水素を気化させて、第４の基板１９０
と第２の剥離層１６１との間で剥離する方法を用いることができる。

次に、遮光膜１６４を介してスペーサ１２６にレーザビーム１０３（例えばＵＶ光）を照
射して、レーザ光をスペーサ１２６に吸収させ、その熱でスペーサ上面に形成されている
発光層１２０または第２の電極層１２２を溶融させる。また、その熱で第１の接着層１７
０も一部溶かして、混合物である固定部１６８を形成する（図５（Ａ）参照）。こうして
形成された固定部１６８は、スペーサ１２６及び第１の接着層１７０と高い密着性を有す
る。また、固定部１６８は、スペーサ１２６とともに基板間隔を保持する機能も有する。
なお、固定部１６８の大きさは照射するレーザビームの照射領域の面積と比例する。

照射するレーザビーム１０３としては、エキシマレーザに代表される気体レーザ、ＹＡＧ
レーザに代表される固体レーザを光源として用いることができる。固体レーザは、気体レ
ーザよりも小型であり量産性に優れているため、レーザビームの波長としては、赤外光域
であることが好ましく、波長７８０ｎｍから２０００ｎｍが適用される。樹脂材料を溶着
させて固定部を形成する場合には、低エネルギーのレーザがよく、着色層や遮光膜を通過
させるためにも、レーザの波長は、赤外光域とすることが好ましい。低エネルギーであり
、且つ、赤外光域のレーザを用いるため、樹脂材料を炭化などを生じさせることなく、第
１の接着層１７０と溶着した固定部１６８を形成することができる。光源から放射される
レーザビームは光学系にて矩形状若しくは線状に集光されたものであることが好ましく、
このレーザビームを被照射面に走査して処理を行えば良い。

なお、光学系を調節することにより、レーザ光の光軸に垂直な断面におけるビームプロフ
ァイルは、焦点位置においてトップフラット形状とすることが好ましい。図９（Ａ）（Ｂ
）にビーム形状とビームプロファイルの一例を示した。図９（Ａ）にはビーム形状が示し
てあり、そのビーム形状の中心を通り、且つ、横軸（横の辺）に平行な点線で切った時の
ビームプロファイルが白線で重ねて示されている。また、ビーム形状の中心を通り、且つ
、縦軸（縦の辺）に平行な点線で切った時のビームプロファイルも白線で示されている。
また、図９（Ｂ）に示したレーザ光の光軸に垂直な断面におけるビームプロファイルがガ
ウス分布となっている例を示したが、本実施の形態においては、ガウス分布よりも焦点位
置においてトップフラット形状のビームプロファイルを有するレーザビームを照射するこ
とが好ましい。

次に、第２のバッファ層１６２に、第２の基板１６０を第３の接着層１６３を用いて接着
する（図５（Ｂ）参照）。なお、本明細書等において、基板上に形成された剥離層と、剥
離層上に形成されたバッファ層の間で分離し、他の基板に接着することを剥離、転置と呼
ぶ。

第２の基板１６０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を用いること
ができ、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（Ｐ
ＥＮ）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、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン樹脂（Ｐ
ＥＳ）、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。また、第１の基板１００
には予め窒化シリコンや酸化窒化シリコン等の窒素と珪素を含む膜や窒化アルミニウム等
の窒素とアルミニウムを含む膜のような透水性の低い保護膜を成膜しておいても良い。な
お第２の基板１６０として繊維体に有機樹脂が含浸された構造物（所謂プリプレグとも言
う）を用いてもよい。

第３の接着層１６３としては、紫外線硬化型接着剤など光硬化型の接着剤、反応硬化型接
着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤など各種硬化型接着剤を用いることができる
。これらの接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノ
ール樹脂などを用いることができる。

なお、第２の基板１６０としてプリプレグを用いた場合には、第３の接着層１６３を用い
ずに第２の基板１６０と第２のバッファ層１６２とを圧着して貼り合わせてもよい。

次に、第３の基板１８０に形成された第１の剥離層１０１と第１のバッファ層１０４の間
で剥離（分離）を行う。

次に、第１のバッファ層１０４に、第１の基板１００を第２の接着層１０２を用いて接着
する（図５（Ｂ）参照）。

剥離方法には上述した第４の基板１９０に形成された第２の剥離層１６１と第２のバッフ
ァ層１６２の間で剥離した方法と同様な手法により行うことができる。また、第１の基板
１００、及び第２の接着層１０２は、それぞれ第２の基板１６０、及び第３の接着層１６
３と同様な材料、及び手法により形成することができる。

以上の工程により、フレキシブル基板に形成された発光装置を作製することができる。

また、本実施の形態では、第４の基板１９０を剥離したのち、レーザビームを照射して第
３の基板１８０を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
、レーザビームを照射した後に第４の基板１９０及び第３の基板１８０を剥離してもよい
。

また、本実施の形態では、発光装置の一つとして、アクティブマトリクス型の発光装置に
ついて例示したが、パッシブマトリクス型の発光装置に適用することも可能である。

以上のように、本実施の形態に示す発光装置は、上述したスペーサ及び固定部を形成する
ことにより、外部から物理的な力が与えられた際に、発光素子が破壊されることを抑制し
た信頼性の高い発光装置を提供することができる。

また、上述したスペーサ及び固定部を設けることにより、フレキシブル化を行う手法の一
つとして、本実施の形態に示した剥離、転置を使用した場合においても、発光素子が破壊
されることを抑制し、発光素子をフレキシブル基板へ剥離、転置することが可能となる。

また、上述したスペーサ及び固定部は、画素部の隔壁と重なる位置に設ければよい。

本実施の形態は、実施の形態１に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能で
ある。

（実施の形態３）
本発明の発光装置に用いるスペーサ、着色層、及び固定部の構成について、先の実施の形
態２に示したスペーサ１２６、着色層、及び固定部１６８と異なる構成について、図６（
Ａ）乃至図６（Ｃ）を用いて説明する。

なお、先の実施の形態１で示した発光装置と同様の箇所には同様の符号を用い、その説明
は省略する。

図６（Ａ）に示す発光装置は、レーザ光の照射によって、スペーサ２０８が第１の接着層
１７０と溶着し、さらに隔壁１２４とも溶着している例を示している。スペーサ２０８は
可視光を吸収する材料が添加されており、十分に第１の接着層１７０及び隔壁１２４と固
着されている。また、スペーサ２０８上面および側面の一部に形成されていた発光層１２
０もレーザ光の照射によって分断されている。

また、図６（Ｂ）に示す発光装置は、着色層１６６を形成した後、遮光膜１６４を形成し
た例であり、レーザ光の照射によってスペーサ１２６と遮光膜１６４が溶着し、さらにス
ペーサ１２６と第１の接着層１７０が溶着している。

次に、図６（Ｃ）に示す発光装置は、遮光膜を設けず、異なる着色層を重ねることによっ
てブラックマトリクスとして機能させている例である。レーザ光によって、スペーサ１２
６と着色層１７１が溶着し、さらにスペーサ１２６と第１の接着層１７０が溶着している
。

いずれの構成においてもレーザ光の照射によって、発光層１２０を分離しており、スペー
サと第１の接着層１７０とが接触している構造となる。このような構成とすることで、ス
ペーサに発光層１２０を介せずに第１の接着層１７０と接する領域が設けられるため、密
着性を高くすることが可能である。従って、外部から物理的な力が与えられた際、スペー
サに設けられた高い密着性の領域によって、発光素子１３０が破壊されることを抑制する
ことが可能となる。

本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能
である。

（実施の形態４）
本実施の形態においては、実施の形態２で示した第１の電極層１１８、発光層１２０、及
び第２の電極層１２２からなる発光素子１３０の詳細について、図７（Ａ）、及び図７（
Ｂ）を用いて説明を行う。

〈発光素子の構成〉図７（Ａ）に示す発光素子１３０は、一対の電極（第１の電極層１１
８、第２の電極層１２２）間に発光領域を含む発光層１２０が挟まれた構造を有する。な
お、以下の本実施の形態の説明においては、例として、第１の電極層１１８を陽極として
用い、第２の電極層１２２を陰極として用いるものとする。

また、発光層１２０は、少なくとも発光層を含んで形成されていればよく、発光層以外の
機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正孔注入性の高い
物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポー
ラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体
的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わせ
て用いることができる。

図７（Ａ）に示す発光素子１３０は、第１の電極層１１８と第２の電極層１２２との間に
生じた電位差により電流が流れ、発光層１２０において正孔と電子とが再結合し、発光す
るものである。つまり発光層１２０に発光領域が形成されるような構成となっている。

本発明において、発光素子１３０からの発光は、第１の電極層１１８、または第２の電極
層１２２側から外部に取り出される。従って、第１の電極層１１８、または第２の電極層
１２２のいずれか一方は透光性を有する物質で成る。

なお、発光層１２０は図７（Ｂ）のように第１の電極層１１８と第２の電極層１２２との
間に複数積層されていても良い。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１２０ａを設けることが好ましい。

電荷発生層１２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物と
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の複合材料の他、これらを適
宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例
えば、有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物
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、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用い
ることができる。なお、有機化合物としては、正孔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１２
０ａ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１３０の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。

なお、電荷発生層１２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み合
わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供
与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わ
せて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜
とを組み合わせて形成してもよい。

このような構成を有する発光素子１３０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、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易
である。

なお、電荷発生層１２０ａとは、第１の電極層１１８と第２の電極層１２２に電圧を印加
したときに、電荷発生層１２０ａに接して形成される一方の発光層１２０に対して正孔を
注入する機能を有し、他方の発光層１２０に電子を注入する機能を有する。

図７（Ｂ）に示す発光素子１３０は、発光層１２０に用いる発光物質の種類を変えること
により様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発
光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる
。

図７（Ｂ）に示す発光素子１３０を用いて、白色発光を得る場合、複数のＥＬ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の発光層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質
として含む第２の発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す第１の発光
層と、緑色の発光を示す第２の発光層と、青色の発光を示す第３の発光層とを有する構成
とすることもできる。または、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。発光層が２層積層された積層型素子において、第１の発光層から
得られる発光の発光色と第２の発光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。

なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光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、高輝度領域での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。

本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能
である。

（実施の形態５）
本実施の形態では、先の実施の形態１で説明した発光装置を組み込んだ携帯電話について
、図８（Ａ）及び、図８（Ｂ）を用いて説明する。

図８（Ａ）は、携帯電話を正面から見た上面図を示し、図８（Ｂ）は携帯電話の斜視図で
ある。

図８（Ａ）、及び図８（Ｂ）に示す携帯電話は、筐体４００、筐体４００に組み込まれた
表示部４０４、及び操作ボタン４０２を有している。

また、表示部４０４は、先の実施の形態１で示した発光装置が組み込まれており、本実施
の形態においては、発光装置と別途形成したタッチパネルを組み合わせて表示部４０４と
している。したがって、表示部４０４上には、操作部４０６を有している。

なお、本実施の形態の携帯電話は、図８（Ｂ）に示すように、表示部４０４が、ある一定
の曲率半径を有して湾曲している。また、筐体４００の上部の領域も表示部４０４として
いるため、携帯電話を正面からのみではなく、上部からも表示部４０４を視認することが
できる。

例えば、上部の表示領域には、メールの有無、着信の有無、日時、電話番号、人名等が表
示できればよく、携帯電話を胸ポケット等に入れた状態においても、携帯電話を取り出す
ことなく、表示領域を確認することができる。

このように、本発明の発光装置は、フレキシブル基板に形成できるために、湾曲した媒体
に用いることが可能である。また、フレキシブル基板に形成した発光装置は、薄型軽量で
あるため携帯電話等への採用は好適である。

以上のように、本実施の形態に示す発光装置は、スペーサまたは固定部を画素間に設ける
ことにより、外部から物理的な力が与えられた際に、発光素子が破壊されることを抑制し
た信頼性の高い発光装置を提供することができる。

本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能
である。

１００ 基板
１０１ 剥離層
１０２ 接着層
１０３ レーザビーム
１０４ バッファ層
１０６ ゲート電極層
１０８ ゲート絶縁層
１１０ 半導体層
１１２ａ ソース電極層
１１２ｂ ドレイン電極層
１１４ 絶縁層
１１６ 絶縁層
１１８ 第１の電極層（画素電極）
１２０ 発光層
１２０ａ 電荷発生層
１２２ 第２の電極層
１２４ 隔壁
１２６ スペーサ
１３０ 発光素子
１５０ トランジスタ
１６０ 基板
１６１ 剥離層
１６２ バッファ層
１６３ 接着層
１６４ 遮光膜
１６６ 着色層
１６８ 固定部
１７０ 接着層
１７１ 着色層
１８０ 基板
１９０ 基板
２０８ スペーサ
４００ 筐体
４０２ 操作ボタン
４０４ 表示部
４０６ 操作部
４５０１ 基板
４５０２ 画素部
４５０３ａ 信号線駆動回路
４５０３ｂ 信号線駆動回路
４５０４ａ 走査線駆動回路
４５０４ｂ 走査線駆動回路
４５０５ 接着層
４５０６ 基板
４５０９ トランジスタ
４５１０ トランジスタ
４５１１ トランジスタ
４５１３ 電極層
４５１４ 発光層
４５１５ 第２の電極層
４５１９ 異方性導電膜
４５２２ カラーフィルタ
４５２３ 固定部
４５５０ 発光素子
４５５２ 隔壁
４５５４ スペーサ
４５５６ 貫通電極

Claims (1)

1. 第１の基板上に第１の剥離層を形成し、
   前記第１の剥離層上に第１の絶縁膜を形成し、
   前記第１の絶縁膜上に、チャネル形成領域が酸化物半導体を含むトランジスタを形成し、
   前記トランジスタ上に第２の絶縁膜を形成し、
   前記第２の絶縁膜上に、前記トランジスタと電気的に接続された画素電極を形成し、
   前記画素電極の周縁を覆う隔壁を形成し、
   前記隔壁上にスペーサを形成し、
   前記画素電極上及び前記スペーサ上に有機化合物を含む層を形成し、
   前記有機化合物を含む層上に電極を形成し、
   前記画素電極と、前記有機化合物を含む層と、前記電極との積層は、発光素子となり、
   第２の剥離層を有する第２の基板を、前記発光素子及び前記トランジスタを間に挟んで、前記第１の基板と対向するように設け、
   前記第２の基板を介して第１のレーザ光を前記第２の剥離層に照射し、
   前記第１のレーザ光の照射後、前記第２の基板を分離し、
   前記第２の基板を分離した後、前記有機化合物を含む層及び前記電極を一部溶融させて、前記スペーサ上に接する固定部を形成し、
   第１の接着層を用いて、第１の可撓性基板を前記発光素子上に接着し、
   前記第１の基板を介して第２のレーザ光を前記第１の剥離層に照射し、
   前記第２のレーザ光の照射後、前記第１の基板を分離し、
   前記第１の基板を分離した後、第２の接着層を用いて、第２の可撓性基板を、前記発光素子及び前記トランジスタを間に挟んで、前記第１の可撓性基板と対向するように接着することを特徴とする発光装置の作製方法。