JP6616037B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴという）で構成された回路を有する発光装置
に関する。また、そのような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、特にディスプレイの高精細化、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。
次のフェーズとしては、曲面形状を有するフレキシブルなディスプレイの商品化が注目
されている。実際に、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
などを用いた場合と比較して軽量化することが可能である。
しかし、フレキシブルなディスプレイであっても、画質が要求されることは必須である
。
画質を決定する要素には様々なものがある。例えば、画質を向上させるには、解像度を
向上させることが効果的である。
特開２００３−２０４０４９号公報
しかし、フレキシブルな基板は、フレキシブルな故に、歪み、よれが生じやすい。その
ため、フレキシブルな基板を用いてフルカラーディスプレイを作製する場合、表示部の適
切な領域に発光層を高精細に塗り分けたり、カラーフィルタを設置するのは困難であると
いう問題があった。
そこで、表示部が曲面形状を有することができ、軽量化を実現したフレキシブルなディ
スプレイであっても、高精細なフルカラー表示が可能な発光装置を提供することを課題と
する。
上記課題は、まず、ガラス基板など平らな板状の基板にカラーフィルタ及び薄膜トラン
ジスタを含む素子形成層を形成し、次いで、当該素子形成層をプラスチック基板に転置し
た後、白色発光を呈する発光素子を形成することで解決することができる。
すなわち、本発明の一態様は、プラスチック基板と、該プラスチック基板上に、接着剤
を介して形成された絶縁層と、該絶縁層上に形成された薄膜トランジスタと、該薄膜トラ
ンジスタ上に形成された保護絶縁膜と、該保護絶縁膜上に形成されたカラーフィルタと、
該カラーフィルタ上に形成された層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成され、当該薄膜ト
ランジスタと電気的に接続する白色発光素子と、を有する発光装置である。このような発
光装置は、フレキシブルな発光装置でありながら、高精細なフルカラー表示が可能である
。
また、本発明の他の一態様は、プラスチック基板と、該プラスチック基板上に、接着剤
を介して形成された絶縁層と、該絶縁層上に形成された薄膜トランジスタと、該薄膜トラ
ンジスタ上に形成された第１の保護絶縁膜と、該第１の保護絶縁膜上に形成されたカラー
フィルタと、該カラーフィルタ上に形成された第２の保護絶縁膜と、該第２の保護絶縁膜
上に形成された層間絶縁膜と、該層間絶縁膜上に形成され、当該薄膜トランジスタと電気
的に接続する白色発光素子と、を有する発光装置である。該発光装置は、フレキシブルな
発光装置でありながら、高精細なフルカラー表示が可能である。また、本構成を有する発
光装置は、第２の保護絶縁膜によって、カラーフィルタから放出されたガスから白色発光
素子を保護することができるため、より信頼性の高い発光装置である。
なお、上記構成において、カラーフィルタのパターンが白色発光素子の第１の画素電極
に対応させて形成され、当該カラーフィルタの外周部分において、第１の保護絶縁膜と、
第２の保護絶縁膜とが接する発光装置も本発明の他の一態様である。当該発光装置では、
カラーフィルタから放出されたガスやその他汚染から有効に白色発光素子及び薄膜トラン
ジスタを保護することができる。そのため、さらに信頼性の向上した発光装置である。
なお、上述した保護絶縁膜が、窒化シリコン膜であると好ましい。窒化シリコン膜は、
汚染物質やカラーフィルタから放出されたガスの拡散をより有効に抑制することができる
ためである。
また、本発明の他の一態様は、プラスチック基板と、該プラスチック基板上に、接着剤
を介して形成された第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成されたカラーフィルタと、
該カラーフィルタを覆って形成された第２の絶縁層上に形成された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタ上に形成され、当該薄膜トランジスタに電気的に接続する白色発光素
子と、を有する発光装置である。このような構成を有する発光装置であっても、フレキシ
ブル且つ高精細なフルカラー表示を実現できる。
なお、このような構成を有する発光装置では、カラーフィルタを形成してから薄膜トラ
ンジスタを形成することから、薄膜トランジスタの半導体層は、アモルファスシリコン、
有機半導体、酸化物半導体、又は微結晶シリコンのいずれかで形成されていることが好ま
しい。
本発明の態様の発光装置は、フレキシブルな発光装置でありながら、高精細なフルカラ
ー表示が可能である。
本発明の一態様の発光装置を表す図。 本発明の一態様の発光装置を表す図。 本発明の一態様の発光装置の作製工程を表す図。 本発明の一態様の発光装置を表す図。 本発明の一態様の電子機器を表す図。 発光層の構成を説明する図。 発光層の構成を説明する図。 発光素子の構成を説明する図。
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）
本発明の一態様の発光装置は、ＴＦＴや発光素子の電極などを含む素子形成層が、接着
剤を介してプラスチック基板によって支持されており、プラスチック基板と発光素子の間
にカラーフィルタを有することを特徴としている。
このような構成を有する発光装置は、以下の方法などによって作製することができる。
まず、ガラスやセラミックなどを材料とする可撓性の小さい作製基板上に剥離層を介して
、ＴＦＴ、カラーフィルタ、及び発光素子の第１の画素電極を含む素子形成層を形成する
。次いで、剥離層において、作製基板と素子形成層とを分離し、分離した素子形成層を接
着剤を用いてプラスチック基板と接着する。
このように作製された発光装置では、可撓性の小さい作製基板上においてカラーフィル
タが形成される。そのため、高精細なフルカラー表示を行う表示装置を意図した画素配置
であっても、アライメントが大きくずれることが無い。これによって、フレキシブル且つ
高精細なフルカラー表示が可能になる。
なお、カラーフィルタから放出されたガスによる発光素子への悪影響を軽減させるため
に、カラーフィルタ上に保護絶縁膜を設けても良い。
図１（Ａ）乃至（Ｃ）に本実施の形態の発光装置を表す図を示す。
図１（Ａ）に示す発光装置では、プラスチック基板１１０上に接着剤１１１が設けられ
ている。接着剤１１１は絶縁層１１２と接するように設けられ、素子形成層１１３と、プ
ラスチック基板１１０とを接着している。素子形成層１１３には画素ＴＦＴ１１４や駆動
回路部のＴＦＴ１１５、カラーフィルタ１１６、画素ＴＦＴ１１４に電気的に接続する発
光素子１２１の第１の画素電極１１７、及び隔壁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。発光素子１２１は、隔壁１１８から露出した第１の画素
電極１１７と、少なくとも第１の画素電極１１７を覆って形成された発光物質を含むＥＬ
層１１９と、ＥＬ層１１９を覆って設けられた第２の画素電極１２０とによって形成され
ている。
発光素子１２１が発する光は、白色であることが好ましい。また、赤、青、緑のそれぞ
れの波長領域にピークを有する光が好ましい。発光素子１２１のＥＬ層１１９及び第２の
画素電極１２０は、素子形成層１１３がプラスチック基板１１０に接着された後に形成さ
れる。なお、発光素子１２１のＥＬ層１１９及び第２の画素電極１２０は、全画素共通で
形成されるため、プラスチック基板１１０上において形成されたとしてもアライメントが
問題になることはない。
図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示した発光装置では、カラーフィルタ１１６は、ＴＦＴを形成
した後に形成される。なお、カラーフィルタ１１６は、ＴＦＴ上に設けられた第１の保護
絶縁膜１２２の上に形成されることが好ましい。第１の保護絶縁膜１２２によって、ＴＦ
Ｔをカラーフィルタ１１６からの汚染物から保護することができるためである。
図１（Ｂ）は、カラーフィルタ１１６上に第２の保護絶縁膜１２３を設けた構成である
。この構成では、カラーフィルタ１１６から放出されたガスが発光素子１２１に及ぼす悪
影響を軽減することができるため、より信頼性の高い発光装置を提供することができる。
図１（Ｃ）は、発光素子の第１の画素電極１１７に対応してパターン化したカラーフィ
ルタ１２４を設けた構成である。この構成では、少なくともカラーフィルタ１２４の外周
において、第１の保護絶縁膜１２２と、カラーフィルタ１２４を覆って形成した第２の保
護絶縁膜１２３とが接する構成となり、カラーフィルタ１２４が保護絶縁膜によって完全
に覆われた状態となる。これによって、カラーフィルタ１２４からガスなどの汚染物質が
発生して拡散することをより有効に防ぐことができる。なお、第１の保護絶縁膜１２２と
、第２の保護絶縁膜１２３とは、同じ材料で形成することが好ましい。さらにはこれらを
窒化シリコンもしくは酸素より窒素の含有量の多い酸化窒化シリコンで形成するとより好
ましい。
続いて、本実施の形態の発光装置の作製方法を図３（Ａ）乃至（Ｄ）及び図１（Ａ）乃
至（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ＴＦＴ、カラーフィ
ルタ、及び第１の画素電極等を含む素子形成層１１３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を用いることができる。発光装置の作製工程にお
いて、その工程に合わせて作製基板２００を適宜選択することができる。
作製基板２００として、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、高精細の表示に適した配置で画素ＴＦＴやカラーフィルタを設
けることができる。
剥離層２０１は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、タングス
テン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）
、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニ
ウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウ
ム（Ｉｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、これらの元素を主成分とする合金材
料、又はこれらの元素を主成分とする化合物材料からなる層の単層構造又は積層構造によ
り形成する。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。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、タング
ステンとモリブデンの混合物を含む層、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
ステンの酸化物、窒化物、酸化窒化物、若しくは窒化酸化物を含む層、モリブデンの酸化
物、窒化物、酸化窒化物、若しくは窒化酸化物を含む層、又はタングステンとモリブデン
の混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物、若しく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（例えば、酸化シリコン層）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。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、窒素、一酸化二窒素、又はこれらの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。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
窒化物、酸化窒化物、又は窒化酸化物で形成される絶縁層（例えば、窒化シリコン層、酸
化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層）を形成するとよい。
下地となる絶縁層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、又は窒化酸化
シリコンなどの無機絶縁膜を用い、単層又は複数層にて作製することができる。
ＴＦＴが有する半導体層の材料として、非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう
）半導体、多結晶半導体、微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタル、以下
「ＳＡＳ」ともいう）半導体、又は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。また、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。
なお、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４８
０ｃｍ−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少なくとも１原子％またはそ
れ以上含ませている。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膜が
得られる。
この微結晶半導体膜は、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
。代表的には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、Ｓ
ｉＦ４などの水素化シリコンやハロゲン化シリコンを水素で希釈したガスを用いて形成す
ることができる。また、水素化シリコン及び水素を含むガスをヘリウム、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用いることで微結
晶半導体膜を形成することができる。このときの水素化シリコン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。
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体
としては代表的には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
晶半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
また、半導体の材料としてはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体のほ
かＧａＡｓ、ＩｎＰ、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、インジウム酸化物、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、インジウム酸化物と、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、ゲート絶縁膜を酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン
、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、Ａｕ、Ｔｉなどを用いるとよい。また、酸化亜鉛にＩｎやＧａなどを添加
することもできる。
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
質シリコン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
よって非晶質シリコン膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで低
下させる。これは水素を多く含んだ非晶質シリコン膜にレーザ光を照射すると非晶質シリ
コン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方法としては、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い。例えば、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、又は金属塩の溶液を塗布す
る方法など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、酸素雰囲気下
でのＵＶ光の照射処理、熱酸化処理、又はヒドロキシラジカルを含むオゾン水若しくは過
酸化水素による処理等により、酸化膜を形成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（５５
０℃〜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（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ
）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いる
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る。例えば、リン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモ
ン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、ア
ルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、及びキセノン（Ｘｅ）から選ばれた一種又は複数
種を用いることができる。具体的には、結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に接
するように上述した不純物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、不純物
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不純物元素を含む半導体層を除去する。
また、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、直接基板にプラズマ処理法により形成しても良い。また、プ
ラズマ処理法を用いて、結晶性半導体層を選択的に基板に形成してもよい。
有機材料を主成分とする半導体膜としては、炭素を主成分とする半導体膜を用いること
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、ポリフェ
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。
ゲート絶縁膜、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
絶縁膜は、酸化シリコンの単層又は酸化シリコンと窒化シリコンの積層構造など、公知の
構造で作製すればよい。また、ゲート電極は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを
用い、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ
、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａから選ばれた元素、又はこれらの元素を主
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膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ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、トップゲート構造のトランジスタの一例を示したが、もちろん
その他、ボトムゲート構造や公知の他の構造のトランジスタを用いても構わない。
第１の保護絶縁膜１２２は、ゲート絶縁膜及びゲート電極上に形成する。第１の保護絶
縁膜１２２は、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、及び窒化シ
リコン膜のいずれか、又はこれらを組み合わせた積層膜により形成すればよい。いずれに
しても第１の保護絶縁膜１２２は無機絶縁材料から形成する。第１の保護絶縁膜１２２を
設けることによって、後に形成するカラーフィルタ１１６からのＴＦＴの汚染を軽減させ
ることができる。第１の保護絶縁膜１２２は、窒化シリコン膜若しくは窒素の含有量が酸
素の含有量よりも多い窒化酸化シリコン膜を用いることが、カラーフィルタ１１６からの
汚染物を有効にブロック出来るため好ましい構成である。
カラーフィルタ１１６は、第１の保護絶縁膜１２２上に形成する。図１（Ａ）乃至（Ｃ
）では１色のカラーフィルタしか示していないが、赤色光を透過するカラーフィルタ、青
色光を透過するカラーフィルタ、及び緑色光を透過するカラーフィルタが適宜所定の配置
及び形状で形成されている。カラーフィルタ１１６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、又はＲＧＢＷ四画素配列などがあるが、どのよう
な配列をとっても良い。ＲＧＢＷ４画素配列は、赤色光を透過するカラーフィルタが設け
られた画素、青色光を透過するカラーフィルタが設けられた画素、及び緑色光を透過する
カラーフィルタが設けられた画素と、カラーフィルタが設けられてい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。
カラーフィルタ１１６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１
１６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１１６そのものを露光、現
像して形成してもよい。また、微細なパターンを形成する際には、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。
カラーフィルタ１１６を形成したら、続いて、カラーフィルタ１１６上に有機絶縁材料
からなる層間絶縁膜を形成する。有機絶縁材料としては、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系樹脂等を使用することができる。
カラーフィルタ１１６と層間絶縁膜の間には、カラーフィルタ１１６から放出されたガ
スの影響を抑制するために、第２の保護絶縁膜１２３を設けても良い（図１（Ｂ）参照）
。第２の保護絶縁膜１２３は、第１の保護絶縁膜１２２と同様の材料によって形成するこ
とができる。また、第２の保護絶縁膜１２３は、窒化シリコン膜若しくは窒素の含有量が
酸素の含有量よりも多い窒化酸化シリコン膜を用いることが、カラーフィルタ１１６から
放出されたガスの拡散を有効に抑制出来るため好ましい構成である。なお、パターン化さ
れたカラーフィルタ１２４の外周部において、第１の保護絶縁膜１２２と第２の保護絶縁
膜１２３が接する構造（図１（Ｃ）参照）とすると、より汚染物やカラーフィルタから放
出されたガスの影響を抑制することができるため、好ましい構成である。なお、この際、
第１の保護絶縁膜１２２と第２の保護絶縁膜１２３を同じ材料で形成することによって、
密着性が向上し、さらに汚染物やカラーフィルタから放出されたガスの影響を削減するこ
とができる。汚染物やカラーフィルタから放出されたガスの影響を軽減させることによっ
て、発光装置の信頼性を向上させることができる。
層間絶縁膜を形成したら、透明導電膜を用いて第１の画素電極１１７を形成する。第１
の画素電極１１７が陽極である場合は、透明導電膜の材料は、酸化インジウムや酸化イン
ジウム酸化スズ合金（ＩＴＯ）などを用いることができる。酸化インジウム酸化亜鉛合金
（ＩＺＯ）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（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などを用いるこ
ともできる。第１の画素電極１１７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透明導電膜との積層
構造を用いることができる。なお、第１の画素電極１１７は、スパッタ法や真空蒸着法な
どを用いて形成することができる。
つづいて、層間絶縁膜、（第２の保護絶縁膜１２３）、（カラーフィルタ１１６）、第
１の保護絶縁膜１２２、及びゲート絶縁膜にエッチングを行うことによって、ＴＦＴの半
導体層に達するコンタクトホールを形成する。さらに、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た後に、エッチングによって、ＴＦＴの電極及び配線を形成す
る。なお、画素ＴＦＴ１１４のソース電極及びドレイン電極の一方は、第１の画素電極１
１７と重なる部分を設け、電気的に接続するように形成する。
その後、層間絶縁膜、第１の画素電極１１７を覆って有機絶縁材料又は無機絶縁材料を
用いて絶縁膜を形成し、当該絶縁膜を第１の画素電極１１７の表面が露出し且つ第１の画
素電極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、素子形成層１１３を形成することができる。
続いて、素子形成層１１３と仮支持基板２０２とを第１の接着剤２０３を用いて接着し
、剥離層２０１において、素子形成層１１３を作製基板２００より剥離する。これにより
素子形成層１１３は、仮支持基板２０２側に設けられる（図３（Ｂ）参照）。
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、表面
に絶縁層が形成された金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の作製工
程における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、ここで用いる第１の接着剤２０３は、水などの溶媒に可溶なものや、紫外線など
の照射により可塑化が可能であるなど、必要時に仮支持基板２０２と素子形成層１１３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、作製基板２００から仮支持基板２０２への転置工程は、作製基板２００と素子形
成層１１３の間に剥離層２０１を形成し、剥離層２０１と素子形成層１１３の間に金属酸
化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、素子形成層１１３を剥離する方
法、耐熱性の高い作製基板２００と素子形成層１１３の間に水素を含む非晶質シリコン膜
を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質シリコン膜を除去することで
、素子形成層１１３を剥離する方法、作製基板２００と素子形成層１１３の間に剥離層２
０１を形成し、剥離層２０１と素子形成層１１３の間に金属酸化膜を設け、当該金属酸化
膜を結晶化により脆弱化し、剥離層２０１の一部を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等
のフッ化ハロゲンガスにより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
剥離する方法、又は素子形成層１１３が形成された作製基板２００を機械的に削除若しく
は溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ハロゲンガスによるエッチングで除去す
る方法等を適宜用いることができる。また、剥離層２０１として窒素、酸素、又は水素等
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、剥離層２０１にレーザ光を照射して剥離層２０１内に含有する窒素、酸素、又
は水素をガスとして放出させ素子形成層１１３と作製基板２００との剥離を促進する方法
を用いてもよい。
上記剥離方法を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。例えば、
レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層２０１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２０１と素子形成層１１３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２０１と素子形成層１１３の界面に液体を浸透させて作製基板２００から
素子形成層１１３を剥離してもよい。
つづいて、作製基板２００から剥離され、剥離層２０１若しくは絶縁層１１２が露出し
た素子形成層１１３に第１の接着剤２０３とは異なる第２の接着剤２０４を用いてプラス
チック基板１１０を接着する（図３（Ｃ）参照）。
第２の接着剤２０４としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着
剤など光硬化型の接着剤や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。
プラスチック基板１１０としては、可撓性及び透光性を有する各種基板や有機樹脂のフ
ィルムなどを用いることができる。また、繊維体と有機樹脂からなる構造体であっても良
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、曲げに
よる破損に対する耐性が向上し、信頼性が向上するため、好ましい構成である。
また、第２の接着剤２０４とプラスチック基板１１０の両方の役割を担う膜として繊維
体と有機樹脂からなる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、反応硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂など、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。
プラスチック基板１１０を素子形成層１１３に接着した後、第１の接着剤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の画素電極１１７が露出するように第１の接着剤２０３を水などの溶媒
で除去する（図３（Ｄ）参照）。
以上により、カラーフィルタ１１６、ＴＦＴ１１４、１１５、及び発光素子の第１の画
素電極１１７等が形成された素子形成層１１３をプラスチック基板１１０上に作製するこ
とができる。
第１の画素電極１１７の表面が露出したら、続いてＥＬ層１１９を成膜する。ＥＬ層１
１９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１１９が正孔注入
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。具体的
には、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、
又はマンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ
）、銅フタロシアニン（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：ＤＰＡ
Ｂ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−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：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン
化合物、又はポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥ
ＤＯＴ／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、陽極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：Ｆ４−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、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など
、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物の正孔移
動度は、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上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）、４
，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−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：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：ＤＰＡ３
Ｂ）等が挙げられる。
また、カルバゾール誘導体としては、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）、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が挙げられる。
また、芳香族炭化水素としては、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル
）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−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−ｔｅ
ｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、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。なお、上記芳香族炭化水素が蒸着法によって成膜される場合には、
蒸着時の蒸着性や、成膜後の膜質の観点から、縮合環を形成している炭素数が１４〜４２
であ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、高分子化合物としては、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）等が挙げ
られる。
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）、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
合物等が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度
を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の
ものを用いてもよい。なお、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としてもよい。
また、正孔輸送層として、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）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
するいわゆる単膜の発光層であっても、ホスト材料中に発光物質が分散された、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。発光層からの発光が可視光領
域をできるだけ広くカバーする、あるいは赤、青、緑各々の波長範囲においてピークを与
えるような構成が好ましい。例えば、ブロードな発光スペクトルを有する発光物質を含む
発光層（図６（Ａ）参照）や、発光波長範囲の異なる複数の発光物質を含む発光層（図６
（Ｂ）参照）、複数層から構成され各々の層には発光波長範囲の異なる発光物質が含まれ
ている発光層（図６（Ｃ）参照）等を挙げることができる。また、これらを組合せること
も可能である。なお、図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）中、６００は発光素子の第１の画素電極
、６０１は発光素子の第２の画素電極、６０２はＥＬ層、６０３、６０３−１、６０３−
２は発光層、６０４、６０４−１、６０４−２は発光物質を表している。
図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）のような構成である場合、波長範囲の異なる発光物質（図中
では発光物質６０４−１、発光物質６０４−２。２種類とは限らない）の組合せとしては
補色の関係（例えば青と黄色など）にある２種類の発光物質を組み合わせる方法や、赤、
青、緑の３種類を組み合わせる方法が一般的である。
図６（Ｃ）のような構成を用い、補色の関係にある２種類の発光物質を組み合わせる場
合には、図７（Ａ）のように発光層６０３を第１の画素電極６００側から第１の発光層６
０３−１、第２の発光層６０３−２、第３の発光層６０３−３からなる３層構造とし、短
波長の光を発する発光物質６０４−１を含む層（第１の発光層６０３−１、第３の発光層
６０３−３）で長波長の光を発する発光物質６０４−２を含む層（第２の発光層６０３−
２）を挟んだ構成とすることが好ましい。なお、図７（Ａ）の構成においては、各発光層
の輸送性を、ホスト材料を適宜選択することにより調節して発光物質６０４−２を含む層
（第２の発光層６０３−２）における第２の画素電極６０１側の界面（第２の発光層６０
３−２と第３の発光層６０３−３の界面）近傍で電子と正孔の再結合が起こるようにする
。このような構成を用いることで、発光素子の寿命が向上し且つ長波長の発光物質の発光
と、短波長の発光物質との発光のバランスがとりやすくなる。
なお、「各発光層の輸送性を、ホスト材料を適宜選択することにより調節して長波長の
光を発する発光物質を含む層における第２の画素電極側の界面近傍で電子と正孔の再結合
が起こるようにする」には、第１の画素電極６００を陽極、第２の画素電極６０１を陰極
とした場合は、第２の画素電極６０１側の短波長の光を発する発光物質６０４−１を含む
層（第３の発光層６０３−３）の輸送性を電子輸送性、陽極側の短波長の光を発する発光
物質６０４−１を含む層（第１の発光層６０３−１）及び長波長の光を発する発光物質６
０４−２を含む層（第２の発光層６０３−２）の輸送性を正孔輸送性とすればよい。なお
、第１の画素電極６００を陰極、第２の画素電極６０１を陽極とした場合は、輸送性を反
対にすればよい。
これにより、長波長の光を発する発光物質を含む層（第２の発光層６０３−２）におけ
る陰極側の界面（第２の発光層６０３−２と第３の発光層６０３−３の界面）近傍で再結
合に関与しなかった電子は、陽極側の短波長の光を発する発光物質を含む層（第１の発光
層６０３−１）で再び再結合に関与する機会が与えられることとなる。このことからキャ
リア（電子若しくは正孔）が反対のキャリア輸送性を有するキャリア輸送層に抜けてしま
うことによって引き起こされる劣化を軽減させることができ、発光素子の寿命を向上させ
ることができるようになる。
また、正孔と電子の再結合によって得られたエネルギーは、短波長の光を発する物質か
ら、長波長の光を発する物質に移動してしまう場合があり、このような場合、長波長の光
が強くなってしまい、短波長の光とのバランスがとりにくかったが、上記構成を採用する
ことで、第２の発光層６０３−２と第３の発光層６０３−３の界面近傍で再結合に関与し
なかった電子が陽極側の短波長の光を発する発光物質を含む層（第１の発光層６０３−１
）で再結合することができ、短波長の光を発する。そのため、発光のバランスがとりやす
く、所望の色の発光を得ることが容易となる。
このような構成では、第１の発光層６０３−１及び第２の発光層６０３−２における発
光物質が分散されたホスト材料として、正孔輸送性と共に、電子輸送性も有するアントラ
セン誘導体を用いた場合、有効な寿命の向上効果がより有効に得られる。
また、図６（Ｃ）のような構成を用い、赤、緑、青の３種類の発光物質を組み合わせる
場合には、図７（Ｂ）のように発光層６０３を第１の画素電極６００側から第１の発光層
６０３−１、第２の発光層６０３−２、第３の発光層６０３−３、及び第４の発光層６０
３−４からなる４層構造とし、青色の発光物質６０４−５を含む層（第１の発光層６０３
−１、第４の発光層６０３−４）で緑色の発光物質６０４−７を含む層（第３の発光層６
０３−３）、赤色の発光物質６０４−６を含む層（第２の発光層６０３−２）を挟んだ構
成とすることが好ましい。なお、図７（Ｂ）の構成においては、各発光層の輸送性を調整
して電子と正孔の再結合領域を陰極側の青色の発光物質６０４−５を含む層（第４の発光
層６０３−４）と、緑色の発光物質６０４−７を含む層（第３の発光層６０３−３）との
界面近傍とする。このような構成を有する発光素子は寿命が向上し且つ長波長側の発光物
質の発光と、短波長側の発光物質との発光のバランスがとりやすくなる。
なお、再結合領域を第４の発光層６０３−４と第３の発光層６０３−３の界面近傍とす
るには、第１の画素電極６００が陽極、第２の画素電極６０１が陰極である場合には、陰
極側の青色の発光物質６０４−５を含む層（第４の発光層６０３−４）の輸送性を電子輸
送性、緑色の発光物質６０４−７を含む層（第３の発光層６０３−３）、赤色の発光物質
６０４−６を含む層（第２の発光層６０３−２）、及び陽極側の青色の発光物質６０４−
５を含む層（第１の発光層６０３−１）の輸送性を正孔輸送性とすればよい。第１の画素
電極６００が陰極、第２の画素電極６０１が陽極である場合には各層の輸送性は反対にす
ればよい。なお、各発光層の輸送性は、当該発光層に最も多く含まれる物質の輸送性によ
って決定することができる。
これにより、陰極側の青色の発光物質６０４−５を含む層（第４の発光層６０３−４）
と緑色の発光物質６０４−７を含む層（第３の発光層６０３−３）の界面近傍で再結合に
関与しなかった電子は、陽極側の青色の発光物質６０４−５を含む層（第１の発光層６０
３−１）で再び再結合に関与する機会が与えられることとなる。このことからキャリア（
正孔又は電子）が反対のキャリア輸送性を有するキャリア輸送層に抜けてしまうことによ
って引き起こされる劣化を軽減させることができ、発光素子の寿命を向上させることがで
きるようになる。
また、正孔と電子の再結合によって得られたエネルギーは、短波長の光を発する物質か
ら、長波長の光を発する物質に移動してしまう場合があり、このような場合、長波長の光
が強くなってしまい、短波長の光とのバランスがとりにくかったが、上述した構造を採用
することで、再結合に関与しなかった電子が陽極側の青色の発光物質６０４−５を含む層
（第１の発光層６０３−１）で再結合することによって短波長の光を発するため、発光の
バランスがとりやすく、所望の色の発光を得ることが容易となる。
用いられる発光物質に制限は無く、公知の蛍光又は燐光を発する物質を用いることがで
きる。蛍光発光性物質としては、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：Ｙ
ＧＡ２Ｓ）、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−
９Ｈ−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：ＤＰＡＢ
ＰＡ）、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：２
ＰＣＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＢＰｈ
Ａ）、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）、７，１３−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。燐光発光性物質
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，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）、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，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］
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，Ｃ２’）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，Ｃ３’］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，Ｃ２’）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、各々の発光層における発光色（もしくは発光のピーク波長）
を考慮し選択すれば良い。
ホスト材料を用いる場合は、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）、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）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ
ｅｒｔ−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
、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）、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）、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）、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）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル
）−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−
５，１１−ジフェニルクリセン、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）、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）、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）、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。ホスト材料は、これら及び公知の物質の中か
ら、発光層中に分散された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エネ
ルギー）より大きなエネルギーギャップ（三重項エネルギー）を有し、且つ各々の発光層
が有すべきキャリア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、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェ
ノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格
を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキ
シフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系
、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以
外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル
フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）
、３−（４−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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ
）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は
、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。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
ものとしてもよい。
また、電子輸送層と発光層との間に電子の移動を制御する層を設けても良い。なお、電
子の移動を制御する層とは、上述したような電子輸送性の高い物質を含む層に、電子トラ
ップ性の高い物質を少量添加した層である。当該電子の移動を制御する層が、電子の移動
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、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、又はフッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ
）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の
化合物を用いることができる。例えば、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、例えばＡｌｑ中にマグ
ネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、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
ものを用いることにより、陰極からの電子注入を効率良く行うことができる。
第２の画素電極６０１を形成する物質としては、第２の画素電極６０１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、又はこれらの混合物などを用いることができる。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（Ｌｉ）やセ
シウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、
ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、若しくはこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、
ＡｌＬｉなど）、又はユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属、
若しくは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、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、シリ
コン若しくは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰
極として用いることができる。これら導電性材料の膜は、スパッタ法やインクジェット法
、スピンコート法等を用いて形成することが可能である。
また、第２の画素電極６０１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、又は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、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、シリコン若しくは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化
スズ、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、通常スパッタ法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを
応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）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法により
形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム
（ＩＷＺＯ）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たスパッタ法により形成することができる
。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム
（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウ
ム（Ｐｄ）、または金属の窒化物（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陽極の材料を
選択することができる。
なお、上述のＥＬ層は図８のように第１の画素電極６００と第２の画素電極６０１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、透明導電材料よりなる層などを用
いることができる。このような構成を採用することで高い発光効率と、長い寿命とを併せ
持つ発光素子を得ることができる。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
。例えば、図６（Ｃ）の構造を有するＥＬ層と図６（Ａ）の構造を有するＥＬ層との積層
も可能である。具体的には、図６（Ｃ）の構造を有するＥＬ層８００において青と緑の発
光を蛍光で得、電荷発生層８０３を挟んで、図６（Ａ）の構造を有するＥＬ層８０１にお
いて赤の発光を燐光で得る、ということも容易に実現できる。同様に、図６（Ｃ）の構造
を有するＥＬ層８００において緑と赤の発光を燐光で得、電荷発生層８０３を挟んで、図
６（Ａ）の構造を有するＥＬ層８０１において青の発光を蛍光で得る、ということも容易
に実現できる。特に、緑及び赤の発光を燐光で得、青の発光を蛍光で得る構成は、発光効
率のバランスがよい白色発光が得られるため好ましい。
以上のように図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示したような発光装置を作製することができる。
なお、素子形成層及び発光素子を形成したら、図４（Ａ）及び（Ｂ）のように有機樹脂
４００、保護膜４０１などで封入することによって発光素子を外部から遮断し、外部から
ＥＬ層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。また、有機樹脂４００又
は保護膜４０１の代わりに、封止基板を用いても良い。但し、後でＦＰＣ等と接続する必
要のある入出力端子には保護膜４０１を設けなくとも良い。
本実施の形態の発光装置は、カラーフィルタを通してプラスチック基板１１０側から画
像を提供するため、上述の有機樹脂４００、保護膜４０１、封止基板は着色しているもの
若しくは可視光を透過しにくいものであっても使用が可能である。一方で、これら有機樹
脂４００、保護膜４０１、封止基板に光を透過する材料を用いた場合、第２の画素電極を
透光性を有する材料、形状で作製すれば、封止基板側からもモノカラーの映像を提供する
ことができる。封止基板は、プラスチック基板１１０と同様のものを用いることができる
。
次いで、異方性導電材料で入出力端子部の各電極にＦＰＣ４０２（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、ＦＰＣ４０２が接続された発光装置のモジュールが完成する。
なお、本実施の形態の発光装置が有するＴＦＴの半導体層に対して高温処理やレーザ照
射を行わない場合には、図２のような構成を採ることもできる。
図２の構成ではプラスチック基板１１０上に接着剤１１１が設けられ、第１の絶縁層１
１２上の素子形成層とプラスチック基板１１０を接着している。そして、カラーフィルタ
３００は、第１の絶縁層１１２上に設けられており、カラーフィルタ３００上に設けられ
た第２の絶縁層３０１を介してＴＦＴ３０２が設けられている。第２の絶縁層３０１は、
酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、又は窒化酸化シリコンのような無機絶
縁材料によって形成しても良いし、アクリル、ポリイミドなどの有機絶縁材料によって形
成しても良いが、有機絶縁材料を用いると、カラーフィルタ３００を設けたことによる段
差を緩和することが出来るため好ましい構成である。また、カラーフィルタ３００から発
生したガスなどの汚染物がＴＦＴ３０２に悪影響を及ぼさないように、第２の絶縁層３０
１上には、保護絶縁膜を設けることが好ましい。保護絶縁膜は、酸化シリコン、酸化窒化
シリコン、窒化シリコン、又は窒化酸化シリコンのような無機絶縁材料によって形成する
と良い。特に、窒化シリコンや、窒素が酸素より多く含まれる窒化酸化シリコンは好適に
用いることができる。なお、第２の絶縁層３０１を無機絶縁膜によって形成した場合は、
保護絶縁膜は特に設けなくとも良い。
図１（Ａ）乃至（Ｃ）と同様に可撓性の小さい作製基板上に剥離層、第１の絶縁層１１
２を設けた後、カラーフィルタ３００、第２の絶縁層３０１を形成してからＴＦＴ３０２
を形成する。ＴＦＴ３０２は高温処理を必要としない公知の方法及び構造で作製すれば良
い。例えば、上述の微結晶半導体、アモルファス半導体、酸化物半導体、有機材料を主成
分とする半導体などを半導体層に用いたＴＦＴが挙げられる。ＴＦＴ３０２を形成し、発
光素子の第１の画素電極３０３及び隔壁３０４を形成したら、上述のように剥離して、プ
ラスチック基板１１０に転置し、図１の発光装置と同様に発光装置を作製することができ
る。
このような構造を有する発光装置では、第２の絶縁層３０１のみで、カラーフィルタ３
００からの汚染物がＴＦＴ３０２及び発光素子に与える悪影響を抑制することができるた
め、工程の短縮につながる。
もちろん、図２の構成においても、可撓性の小さい作製基板上でカラーフィルタを形成
するため、図１の構成と同様、フレキシブルな発光装置であっても、高精細なフルカラー
表示が可能な発光装置が実現できる構成である。
（実施の形態２）
発光装置のモジュール（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及び断面図を図４（Ａ）、
（Ｂ）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
断した断面の一部を示す図である。図４（Ａ）において、接着剤５００（例えば、第２の
接着剤等）を介してプラスチック基板１１０上に、絶縁層５０１が設けられ、その上に画
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。
これらは、実施の形態１に示した作製方法によって得ることができる。
また、４００は有機樹脂、４０１は保護膜であり、画素部５０２、ソース側駆動回路５
０４、ゲート側駆動回路５０３は、有機樹脂４００で覆われ、その有機樹脂４００は、保
護膜４０１で覆われている。さらに、接着剤を用いてカバー材で封止してもよい。カバー
材は、支持体として剥離前に接着してもよい。
なお、５０８はソース側駆動回路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り、外部入力端子となるＦＰＣ４０２（フレキシブルプリント
サーキット）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ＦＰＣ４０２にはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けら
れていても良い。本発明の実施の形態における発光装置には、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。接着剤５００上に接して絶縁層
５０１が設けられ、絶縁層５０１の上には画素部５０２及びゲート側駆動回路５０３が形
成されている。画素部５０２は、電流制御用ＴＦＴ５１１とそのソース電極及びドレイン
電極の一方に電気的に接続された第１の画素電極５１２を含む複数の画素５１５により形
成される。なお、図４（Ｂ）では１つの画素５１５について示しているが、画素部５０２
においては、画素５１５がマトリクス状に配置されているものとする。また、ゲート側駆
動回路５０３は、複数のｎチャネル型ＴＦＴ５１３と、複数のｐチャネル型ＴＦＴ５１４
とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１又は実施の形態２に示す発光装置を含む電子機器につ
いて説明する。
実施の形態１又は実施の形態２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、デジタルカメラ等のカメラ、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 Ｄ
ｉｓｃ（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。このテレビ装置は、表示部９１
０３は、実施の形態１又は実施の形態２に示した発光装置を用いることによって作製され
る。フレキシブル且つ高精細なフルカラー表示が可能な発光装置を搭載したテレビ装置は
、表示部９１０３が曲面の形状を持つことも可能であり、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できる。
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
。このコンピュータは、表示部９２０３に実施の形態１又は実施の形態２に示した発光装
置を用いることによって作製される。フレキシブル且つ高精細なフルカラー表示が可能な
発光装置を搭載したコンピュータは、表示部９２０３が曲面の形状を持つことも可能であ
り、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できる。
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、アン
テナ９４０８等を含む。この携帯電話は、表示部９４０３が実施の形態１又は実施の形態
２に示した発光装置を用いることによって作製される。フレキシブル且つ高精細なフルカ
ラー表示が可能な発光装置を搭載した携帯電話は、表示部９４０３が曲面の形状を持つこ
とも可能であり、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できる。ま
た軽量化が図られた携帯電話には、様々な付加価値を備えても携帯に適した、重量に留め
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。このカメラは、表示部９
５０２は、実施の形態１又は実施の形態２に示した発光装置を用いることによって作製さ
れる。フレキシブル且つ高精細なフルカラー表示が可能な発光装置を搭載したカメラは、
表示部９５０２が曲面の形状を持つことも可能であり、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できる。
図５（Ｅ）は、フレキシブルディスプレイであり、本体９６０１、表示部９６０２、外
部メモリ挿入部９６０３、スピーカー部９６０４、操作キー９６０５等を含む。本体９６
０１には、テレビジョン受像アンテナ、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。このフレキシブルディスプレイには、表示部９６０２に実施の形
態１又は実施の形態２示した発光装置を用いることによって作製される。表示部９６０２
は曲面の形状を持つことが可能であり、かつ軽量化を実現しながら高い画質の映像を提供
することができる。また、図５（Ａ）から図（Ｄ）で示した電子機器の表示部に曲面形状
を持たせ、図５（Ｅ）で示したフレキシブルディスプレイを表示部に装着することで、表
示部が曲面形状を有する電子機器を提供することができる。
以上の様に、実施の形態１又は実施の形態２に示した発光素子を用いて作製された発光
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 接着剤
１１２ 絶縁層
１１３ 素子形成層
１１４ ＴＦＴ
１１５ 駆動回路部のＴＦＴ
１１６ カラーフィルタ
１１７ 第１の画素電極
１１８ 隔壁
１１９ ＥＬ層
１２０ 第２の画素電極
１２１ 発光素子
１２２ 第１の保護絶縁膜
１２３ 第２の保護絶縁膜
１２４ カラーフィルタ
２００ 作製基板
２０１ 剥離層
２０２ 仮支持基板
２０３ 第１の接着剤
２０４ 第２の接着剤
３００ カラーフィルタ
３０１ 絶縁層
３０２ ＴＦＴ
３０３ 第１の画素電極
３０４ 隔壁
４００ 有機樹脂
４０１ 保護膜
４０２ ＦＰＣ
５００ 接着剤
５０１ 絶縁層
５０２ 画素部
５０３ ゲート側駆動回路
５０４ ソース側駆動回路
５０８ 配線
５１１ 電流制御用ＴＦＴ
５１２ 第１の画素電極
５１３ ｎチャネル型ＴＦＴ
５１４ ｐチャネル型ＴＦＴ
６００ 第１の画素電極
６０１ 第２の画素電極
６０２ ＥＬ層
６０３ 発光層
６０３−１ 第１の発光層
６０３−２ 第２の発光層
６０３−３ 第３の発光層
６０３−４ 第４の発光層
６０４ 発光物質
６０４−１ 発光物質
６０４−２ 発光物質
６０４−５ 青色の発光物質
６０４−６ 赤色の発光物質
６０４−７ 緑色の発光物質
８００ ＥＬ層
８０１ ＥＬ層
８０３ 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
９４０８ アンテナ
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 (4)

  1. 基板と、
    前記基板上に位置する酸化物半導体と、
    前記酸化物半導体上に位置するゲート電極と、
    前記ゲート電極上に位置し、無機絶縁材料を有する第１の絶縁膜と、
    前記第１の絶縁膜上に位置し、前記酸化物半導体に電気的に接続されるソース電極及びドレイン電極と、
    前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一方に電気的に接続される発光素子と、を有し、
    前記発光素子は、陽極と陰極との間に互いに重なる第１の発光層乃至第４の発光層、を有し、
    前記陽極上に前記第１の発光層、前記第１の発光層上に前記第２の発光層、前記第２の発光層上に前記第３の発光層、前記第３の発光層上に前記第４の発光層、前記第４の発光層上に前記陰極が設けられ、
    前記第１の発光層は第１発光物質と第１ホスト材料とを含み、
    前記第２の発光層は第２発光物質と第２ホスト材料とを含み、
    前記第３の発光層は第３発光物質と第３ホスト材料とを含み、
    前記第４の発光層は第４発光物質と第４ホスト材料とを含み、
    前記第１発光物質及び前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれよりも短波長の青色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第１発光物質と同じ発光物質であり、
    前記第２発光物質は、赤色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれとは異なる発光物質であり、
    前記第４ホスト材料は、前記第２ホスト材料及び前記第３ホスト材料のそれぞれとは異なる材料である発光装置。
  2. 基板と、
    前記基板上に位置する酸化物半導体と、
    前記酸化物半導体と重なり、且つ前記酸化物半導体上に位置するゲート電極と、
    前記ゲート電極上に位置し、無機絶縁材料を有する第１の絶縁膜と、
    前記第１の絶縁膜上に位置し、前記酸化物半導体に電気的に接続されるソース電極及びドレイン電極と、
    前記第１の絶縁膜上に位置するカラーフィルタと、
    前記カラーフィルタ上に位置する第２の絶縁膜と、
    前記第２の絶縁膜上に位置し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一方に電気的に接続される発光素子と、を有し、
    前記カラーフィルタは、前記第２の絶縁膜を介して前記発光素子と重なる領域を有し、
    前記カラーフィルタは、前記酸化物半導体及び前記ゲート電極と重ならず、
    前記酸化物半導体及び前記ゲート電極と、前記カラーフィルタとの間には、前記第１の絶縁膜が介在し、
    前記発光素子は、陽極と陰極との間に互いに重なる第１の発光層乃至第４の発光層、を有し、
    前記陽極上に前記第１の発光層、前記第１の発光層上に前記第２の発光層、前記第２の発光層上に前記第３の発光層、前記第３の発光層上に前記第４の発光層、前記第４の発光層上に前記陰極が設けられ、
    前記第１の発光層は第１発光物質と第１ホスト材料とを含み、
    前記第２の発光層は第２発光物質と第２ホスト材料とを含み、
    前記第３の発光層は第３発光物質と第３ホスト材料とを含み、
    前記第４の発光層は第４発光物質と第４ホスト材料とを含み、
    前記第１発光物質及び前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれよりも短波長の青色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第１発光物質と同じ発光物質であり、
    前記第２発光物質は、赤色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれとは異なる発光物質であり、
    前記第４ホスト材料は、前記第２ホスト材料及び前記第３ホスト材料のそれぞれとは異なる材料である発光装置。
  3. 基板と、
    前記基板上に設けられた第１の発光素子乃至第４の発光素子と、を有し、
    前記第１の発光素子と重なる領域を有し、赤色光を透過する第１のカラーフィルタと、
    前記第２の発光素子と重なる領域を有し、緑色光を透過する第２のカラーフィルタと、
    前記第３の発光素子と重なる領域を有し、青色光を透過する第３のカラーフィルタと、を有し、
    前記第４の発光素子は、カラーフィルタと重ならず、
    前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子は、それぞれ前記基板上に位置するトランジスタに電気的に接続され、
    前記トランジスタは、酸化物半導体と、前記酸化物半導体上に位置するゲート電極と、を有し、
    前記第１のカラーフィルタは、前記第１の発光素子に電気的に接続されるトランジスタと重ならず、
    前記第２のカラーフィルタは、前記第２の発光素子に電気的に接続されるトランジスタと重ならず、
    前記第３のカラーフィルタは、前記第３の発光素子に電気的に接続されるトランジスタと重ならず、
    前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子は、それぞれ、陽極と陰極との間に互いに重なる第１の発光層乃至第４の発光層を有し、
    前記陽極上に前記第１の発光層、前記第１の発光層上に前記第２の発光層、前記第２の発光層上に前記第３の発光層、前記第３の発光層上に前記第４の発光層、前記第４の発光層上に前記陰極が設けられ、
    前記第１の発光層は第１発光物質と第１ホスト材料とを含み、
    前記第２の発光層は第２発光物質と第２ホスト材料とを含み、
    前記第３の発光層は第３発光物質と第３ホスト材料とを含み、
    前記第４の発光層は第４発光物質と第４ホスト材料とを含み、
    前記第１発光物質及び前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれよりも短波長の青色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第１発光物質と同じ発光物質であり、
    前記第２発光物質は、赤色光を発し、
    前記第４発光物質は、前記第２発光物質及び前記第３発光物質のそれぞれとは異なる発光物質であり、
    前記第４ホスト材料は、前記第２ホスト材料及び前記第３ホスト材料のそれぞれとは異なる材料である発光装置。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記酸化物半導体は、インジウムと、亜鉛と、ガリウムとを有する発光装置。
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