JP2011003537A - 発光装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より多様化する用途に対応でき、利便性が向上した信頼性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。また、工程を複雑化させることなく、目的に適した形状を有する信頼性の高い発光装置を作製することを目的の一とする。
【解決手段】発光装置の作製工程において、電極層や素子層を作製後、形状を成形する加工を行うことによって少なくとも一部が曲折した発光パネルを作製し、少なくとも一部が曲折した発光パネル表面を覆う保護膜を形成して、当該発光パネルを用いた発光装置に高機能化及び高信頼性を付加する。
【選択図】図１

Description

発光装置及び発光装置の作製方法に関する。

近年、発光装置は、さまざまな場所や用途で用いられており、それによって要求される特性や形状も多様化している。よって目的にあった機能性を付与された発光装置の開発が進められている。

例えば、遊技機に設ける発光装置として、より遊技者が立体感を得られるように表示面を曲面状にしたディスプレイが報告されている（例えば、特許文献１参照。）。

発光装置としては、軽量であり、高いコントラストや広い視野角を実現できるエレクトロルミネセンス（以下ＥＬともいう）を発現する発光素子（以下ＥＬ素子ともいう）を有する発光装置が用いられている。

特開平７−１１４３４７号公報

しかし、ＥＬ素子は外部より侵入する水分などの汚染物質により素子劣化を生じやすく、これは発光装置における信頼性低下の要因の一つとなっている。

よって、より多様化する用途に対応でき、利便性が向上した信頼性の高い発光装置を提供することを目的の一とする。また、工程を複雑化させることなく、目的に適した形状を有する信頼性の高い発光装置を作製することを目的の一とする。

発光装置の作製工程において、電極層や素子層を作製後、形状を成形する加工を行うことによって少なくとも一部が曲折した発光パネルを作製し、少なくとも一部が曲折した発光パネル表面を覆う保護膜を形成して、当該発光パネルを用いた発光装置に高機能化及び高信頼性を付加する。

発光装置の形状は、成形する形状を選択することによって自由に決定することができる。よって、さまざまな場所や用途に対応した形状に、多様に発光装置を作製することができ、利便性の高い発光装置を提供することができる。

また、電極層や素子層を作製し、保護膜を形成した発光パネルに対して、曲部を有する形状に加工を行う場合は、形状加工による保護膜の破損などの形状不良が生じてしまう。一方、保護膜を、曲部を有する形状に加工された発光パネルに対して形成することによって、発光パネルの形状加工による保護膜の破損などの形状不良を防ぐことができる。よって、緻密な保護膜によって外部からの水分や他の不純物などを遮断し、発光装置の汚染を防ぐ高い効果が得られる。

本明細書で開示する発明の構成の一形態は、一対の可撓性の封止部材間に発光素子を有する発光パネルを形成し、発光パネルを少なくとも一部が曲折する形状に加工し、少なくとも一部が曲折する形状に加工された発光パネルを覆って保護膜を形成する。

本明細書で開示する発明の構成の他の一形態は、一対の可撓性の封止部材間に発光素子を有する発光パネルを形成し、発光パネルを少なくとも一部が曲折する形状に加工し、かつ保持部材によって保持し、少なくとも一部が曲折する形状に加工された発光パネルを覆って保護膜を形成する。

本明細書で開示する発明の構成の他の一形態は、少なくとも一部が曲折し、かつ第１の電極層が設けられた第１の封止部材を形成し、第１の電極層上にＥＬ層を形成し、ＥＬ層上に第２の電極層を形成し、第１の電極層、ＥＬ層、及び第２の電極層を第１の封止部材と第２の封止部材との間に封入するように第２の封止部材を配置し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを形成し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを覆って保護膜を形成する。

本明細書で開示する発明の構成の他の一形態は、少なくとも一部が曲折した保持部材に第１の電極層が設けられた第１の封止部材を内接して設け、第１の電極層上にＥＬ層を形成し、ＥＬ層上に第２の電極層を形成し、第１の電極層、ＥＬ層、及び第２の電極層を第１の封止部材と第２の封止部材との間に封入するように第２の封止部材を配置し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを形成し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを覆って保護膜を形成する。

上記構成において、発光素子を封止する封止部材（例えば、可撓性基板）と発光素子との間にも保護膜を形成してもよい。

また、発光装置にはセンサ部を設けてもよい。例えば、視認側となる保持部材にタッチセンサ（タッチパネル）などを設けることができる。

なお、第１、第２として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

発光装置の形状は、成形する形状を選択することによって自由に決定することができる。よって、さまざまな場所や用途に対応した形状に、多様に発光装置を作製することができ、利便性の高い発光装置を提供することができる。

また、保護膜を、曲部を有する形状に加工された発光パネルに対して形成するので、発光パネルの形状加工による保護膜の破損などの形状不良を防ぐことができる。よって、緻密な保護膜によって外部からの水分や他の不純物などを遮断し、発光装置の汚染を防ぐ高い効果が得られる。

発光装置の作製方法を説明する図。 発光装置の作製方法を説明する図。 発光装置を説明する図。 発光装置を説明する図。 発光装置を説明する図。 発光モジュールを説明する図。 発光装置の作製方法を説明する図。 発光モジュールを説明する図。 発光装置に適用できる半導体素子を説明する図。 発光装置を適用した携帯電話機の例を説明する図。 発光装置を適用した携帯電話機の例を説明する図。 発光装置に適用できる発光素子を説明する図。 発光装置の作製方法を説明する図。 発光モジュールを説明する図。 発光装置を説明する図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、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、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
発光装置を、図１及び図５を用いて説明する。

図１及び図５は発光装置及び発光装置の作製方法を示す断面図である。

発光装置は、少なくとも第１の電極層、ＥＬ層及び第２の電極層を含む発光素子と、発光素子を間に封止する一対の封止部材とを有している。また、半導体素子が設けられても良く、好適には薄膜トランジスタが用いられる。アクティブマトリクス型の発光装置の場合、各画素ごとに駆動用の薄膜トランジスタが設けられる。

本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置の例を示すが、パッシブマトリクス型の発光装置にも本実施の形態は適応できる。

本実施の形態では、発光素子の電極層や半導体素子を含む素子層を作製後、形状を成形する加工を行うことによって少なくとも一部が曲折した発光パネルを作製し、少なくとも一部が曲折した発光パネル表面を覆う保護膜を形成して、当該発光パネルを用いた発光装置に高機能化及び高信頼性を付加する。

作製基板１００上に素子層１０１を形成する（図１（Ａ）参照。）。素子層１０１は薄膜トランジスタを含む。次に素子層１０１を、支持基板１０２に転置する（図１（Ｂ）参照。）。

作製基板１００は、素子層１０１の作製工程に合わせて適宜選択すればよい。例えば、作製基板１００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。また、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。

支持基板１０２より、第１の封止部材１１０に素子層１０１を転置する（図１（Ｃ）参照。）。

素子層１０１と電気的に接続する発光素子１２５を形成し、素子層１０１及び発光素子１２５を覆う第２の封止部材１２０を形成する。よって、第１の封止部材１１０と第２の封止部材１２０とによって封止された素子層１０１及び発光素子１２５を含む可撓性の発光パネル１５５ａが作製される（図１（Ｄ）参照。）。

可撓性の発光パネル１５５ａは、一対の封止部材によって封止されていればよく、封止部材は可撓性であれば、基板でも膜でもよい。発光パネル１５５ａは基板状の第１の封止部材１１０と樹脂層状の第２の封止部材１２０を用いる例である。封止する手段として、封止部材同士を接着するシール材や、異なる形状の封止部材を複数用いてもよい。図５に可撓性の発光パネルの他の例を示す。

図５（Ａ）は、樹脂層状の第２の封止部材１２０上にさらに基板状の第３の封止部材１２８を設けた可撓性の発光パネル１５５ｂの例である。また、図５（Ｂ）はさらに、第１の封止部材１１０と第３の封止部材１２８をシール材１２４によって接着した可撓性の発光パネル１５５ｃの例である。

第２の封止部材１２０のような樹脂層状の封止部材は、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。また、封止部材として、乾燥剤などの吸湿性を有する物質を用いる、または封止部材中に吸湿性を有する物質を添加すると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。

シール材１２４としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。代表的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミン樹脂などを用いることができる。また、光（代表的には紫外線）重合開始剤、熱硬化剤、フィラー、カップリング剤を含んでもよい。

第１の封止部材１１０と第３の封止部材１２８をシール材１２４によって貼り合わせる工程は減圧下で行ってもよい。

支持基板１０２、第１の封止部材１１０、及び第３の封止部材１２８は可撓性を有する基板（可撓性基板）又は膜を用いる。しかし、形状を加工され固定された後の第１の封止部材１１０、第２の封止部材１２０、及び第３の封止部材１２８は可撓性を有する必要はない。支持基板１０２、第１の封止部材１１０、第２の封止部材１２０、及び第３の封止部材１２８として、アラミド樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂などを用いることができる。また、繊維に有機樹脂が含浸された構造体であるプリプレグを用いてもよい。透光性を有する必要がない場合、ステンレスなどの金属フィルムを用いてもよい。

封止部材には無機絶縁膜などの保護膜を設けてもよい。例えば、第１の封止部材１１０において、素子層１０１側に保護膜を設けると外部や第１の封止部材１１０から素子層１０１へ汚染物質が進入するのを保護膜によって遮断できる。また第１の封止部材１１０において外側（素子層１０１と反対側）に保護膜を設けると第１の封止部材１１０自体への汚染物質の進入が遮断でき、劣化を防ぐことができる。

封止部材には乾燥剤となる吸湿性を有する物質を設けてもよい。例えば、酸化バリウムなどの吸湿性を有する物質の膜を封止基板にスパッタ法により形成すればよい。

なお、本明細書において、封止部材や保持部材と、素子層や発光素子との貼り合わせは接着層を用いて行うことができる。転置工程において支持基板への貼り合わせは、後に剥離可能な接着材を用いるとよい。例えば、水溶性の接着材を用いて支持基板と素子層などを一時的に接着し、水によって洗浄することによって支持基板を素子層から剥離すればよい。

可撓性の発光パネル１５５ａの形状を加工して、屈曲させ、曲部を有する発光パネル１５０を形成する（図１（Ｅ）参照。）。形状の加工は、形状の型となる支持体を用いて行ってもよい。

発光パネル１５０を覆うように保護膜１２６を形成する（図１（Ｆ）参照。）。保護膜１２６を薄膜とすることにより、曲部を有する発光パネル１５０（図１（Ｅ）参照。）の形状を保護膜の形状に反映させることができる。

保護膜１２６を、曲部を有する形状に加工された発光パネル１５０に対して形成するので、発光パネル１５０の形状加工による保護膜１２６の破損などの形状不良を防ぐことができる。よって、緻密な保護膜１２６によって外部からの水分や他の不純物などを遮断し、発光パネル１５０を有する発光装置の汚染を防ぐ高い効果が得られる。

保護膜１２６は、その材料に応じて、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法、ＳＯＧ法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。保護膜１２６に用いる無機材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムなどを用いることができる。好ましくは、窒化珪素を用いてスパッタ法により形成するとよい。

また、保護膜１２６として表示部以外の発光素子からの光を取り出さない領域では、部分的に非透光性の金属膜などを用いてもよい。

保護膜１２６は単層構造でも積層構造でもよい。例えば、発光パネル１５０を有機樹脂層によって覆い、さらにその上に無機膜によって覆うように積層してもよい。保護膜は大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐ効果のある緻密な膜であれば特に材料及び形成方法には限定されない。

保護膜は、必ずしも発光パネルの全表面を覆うように形成されなくてもよく、少なくとも、表示領域として用いる曲折部を含む領域を覆うように形成すればよい。図１５（Ｂ）は、曲折した発光パネル１５０の第２の封止部材１２０側に保護膜１３０を形成する例である。

また、保護膜は一回の工程で形成してもよいし、複数回成膜してもよい。図１５（Ｂ）は、曲折した発光パネル１５０の第２の封止部材１２０側に保護膜１３１ａを形成し、第１の封止部材１１０側に保護膜１３１ｂを形成する例である。複数回保護膜を形成する場合、保護膜１３１ａ、１３１ｂのように一部保護膜同士が積層する構造であってもよい。

発光パネルにおいて封止部材に覆われない端部を覆うように保護膜を形成すると、発光素子の劣化を防ぐのに効果的である。

また、本実施の形態では図示しないが、カラーフィルタ（着色層）、ブラックマトリクス（遮光層）、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材（光学基板）などは適宜設ける。例えば、偏光基板及び位相差基板による円偏光を用いてもよい。

可撓性の発光パネル１５５ａを発光パネル１５０の形状に変化させる際、その変化させた形状を固定させるために加熱処理や光照射処理などの固定処理を行ってもよい。また、加熱処理によって発光パネル１５０の形状に変形させ、変形を保持させたまま冷却することによって、発光パネル１５０の形状を固定させてもよい。

素子層１０１は、直接封止部材１１０に形成してもよい。例えば、印刷法などを用いて発光素子の電極層を支持基板１０２や第１の封止部材１１０に直接形成すればよい。

本実施の形態のように作製基板１００より素子層１０１を他の基板へ転置する方法は、特に限定されず種々の方法を用いることができる。例えば作製基板と素子層との間に剥離層を形成すればよい。

剥離層は、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（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）、珪素（Ｓｉ）から選択された元素、又は元素を主成分とする合金材料、又は前記元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層又は積層して形成する。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、ディスペンス法を含む。

剥離層が単層構造の場合、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形成する。

剥離層として、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。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、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。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。

なお、他の基板への転置工程は、基板と素子層の間に剥離層を形成し、剥離層と素子層と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、当該素子層を剥離する方法、耐熱性の高い基板と素子層の間に水素を含む非晶質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、当該素子層を剥離する方法、基板と素子層の間に剥離層を形成し、剥離層と素子層と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、剥離層の一部を溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３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、素子層が形成された基板を機械的に削除又は溶液やＮＦ_３、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３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素子層と基板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す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剥離層の機械的な削除を行い、基板から素子層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、剥離層と素子層との界面に液体（例えば水）を浸透させて基板から素子層を剥離してもよい。

発光パネル１５０の形状は、型となる支持体や保持部材の形状を選択することによって自由に決定することができる。よって、さまざまな場所や用途に対応した形状に、多様に発光装置を作製することができ、利便性の高い発光装置を提供することができる。

また、保護膜を設けることによって、素子層や発光素子への不純物の汚染を防止することができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、発光装置の作製方法の他の例を図２に示す。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。

図２は発光装置及び発光装置の作製方法を示す断面図である。

本実施の形態では、電極層や素子層を作製後、形状を成形する加工を行うことによって少なくとも一部が曲折した発光パネルを作製し、少なくとも一部が曲折した発光パネル表面を覆う保護膜を形成して、当該発光パネルを用いた発光装置に高機能化及び高信頼性を付加する。

作製基板１００上に素子層１０１及び素子層１０１と電気的に接続する発光素子１２５を形成し、素子層１０１及び発光素子１２５を覆う第２の封止部材１２０を形成する（図２（Ａ）参照。）。素子層１０１は薄膜トランジスタを含む。次に素子層１０１、発光素子１２５及び第２の封止部材１２０を、第３の封止部材１２８に転置する（図２（Ｂ）参照。）。

発光装置の形状の型となる支持体１１１を用い、素子層１０１、発光素子１２５、第２の封止部材１２０、及び第３の封止部材１２８を、第３の封止部材１２８が支持体１１１に接するように、支持体１１１の曲折部の曲面にそって設ける（図２（Ｃ）参照。）。第３の封止部材１２８は支持体１１１に固着されればよく、接着層などで貼り付ければよい。

露出している素子層１０１側に第１の封止部材１１０を貼り合わせ、曲折した発光パネル１５１を形成する（図２（Ｄ）参照。）。

素子層１０１、発光素子１２５、第２の封止部材１２０、及び第３の封止部材１２８、及び第１の封止部材１１０の形状を変化させる際、その変化させた形状を固定させるために加熱処理や光照射処理などの固定処理を行ってもよい。また、加熱処理によって素子層１０１、発光素子１２５、第２の封止部材１２０、第３の封止部材１２８、及び第１の封止部材１１０の形状を変形させ、変形を保持させたまま冷却することによって、該形状を固定させてもよい。

成形処理によって曲折した発光パネル１５１を形成した後、曲折した発光パネル１５１より支持体１１１を除去する。

実施の形態１同様に、曲折した発光パネル１５１を覆うように保護膜１２６を形成する（図２（Ｅ）参照。）。以上の工程で曲折した発光パネル１５１を含む発光装置を作製することができる。

図２においては、第３の封止部材１２８に素子層１０１、発光素子１２５及び第２の封止部材１２０を接着した後、第３の封止部材１２８に素子層１０１、発光素子１２５及び第２の封止部材１２０を支持体１１１によって曲折するように成形工程を行う例を示したが、曲折するように成形された封止部材に、素子層１０１、発光素子１２５、及び第２の封止部材１２０を接着する例を図１３に示す。

作製基板１００上に素子層１０１及び素子層１０１と電気的に接続する発光素子１２５を形成し、素子層１０１及び発光素子１２５を覆う第２の封止部材１２０を形成する（図１３（Ａ）参照。）。次に素子層１０１、発光素子１２５及び第２の封止部材１２０を、支持基板１０２に転置する（図１３（Ｂ）参照。）。

発光装置の形状の型となる支持体１１１を用い、第１の封止部材１１０を、支持体１１１の曲折部の曲面にそって設ける。第１の封止部材１１０は支持体１１１に固着されればよく、接着層などで貼り付ければよい。

素子層１０１と第１の封止部材１１０とが対向するように、支持基板１０２と支持体１１１とを配置し、素子層１０１が第１の封止部材１１０と接するように、素子層１０１、発光素子１２５、及び第２の封止部材１２０を矢印の方向に第１の封止部材１１０側に転置する（図１３（Ｃ）参照。）。

露出している第２の封止部材１２０側に第３の封止部材１２８を貼り合わせ、曲折した発光パネル１５２を形成する（図１３（Ｄ）参照。）。

曲折した発光パネル１５２を覆うように保護膜１２６を形成する（図１３（Ｅ）参照。）。以上の工程で曲折した発光パネル１５２を含む発光装置を作製することができる。

形状を加工するための成形工程を行う順序によって、発光パネル１５１と発光パネル１５２のように曲折する方向が異なる発光パネルを作製することができる。また支持体１１１の形状を選択することで、支持体１１１の形状を反映した発光パネルを作製することができる。

発光パネルの形状は、型となる支持体や保持部材の形状を選択することによって自由に決定することができる。よって、さまざまな場所や用途に対応した形状に、多様に発光装置を作製することができ、利便性の高い発光装置を提供することができる。

また、保護膜を設けることによって、素子層や発光素子への不純物の汚染を防止することができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。

（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において、保持部材を用いる発光装置の例を図３及び図４に示す。従って、他は実施の形態１又は実施の形態２と同様に行うことができ、実施の形態１又は実施の形態２と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。

図３及び図４は本実施の形態の発光装置を示す図である。

本実施の形態では、発光装置の作製工程において、電極層や素子層の作製後、発光パネルの形状を成形する加工を行い、当該発光パネルを用いた発光装置に高機能化を付加する。また、さらに保護膜を設け、発光装置の信頼性を向上させる。なお、本実施の形態では、少なくとも一部が曲折する形状に成形された発光装置の該形状を保持するために、保持部材を用いる。

図３（Ａ）乃至（Ｃ）は第１の封止部材１１０と第２の封止部材１２０との間に素子層１０１、発光素子１２５を封止し、保護膜１２６によって覆われた曲折した発光パネル１５０を、保持部材に貼り付けて、発光パネル１５０の形状が固定（保持）された発光装置の例である。なお、発光パネル１５０において光は第１の封止部材１１０を透過して視認側に放射される。

図３（Ａ）は、発光パネル１５０において曲折部の外側（第１の封止部材１１０側）の保護膜１２６と接するように保持部材１２９ａを設けている。図３（Ｂ）は、発光パネル１５０において曲折部の内側（第２の封止部材１２０側）の保護膜１２６と接するように保持部材１２９ｂを設けている。図３（Ｃ）は、発光パネル１５０において曲折部の内側（第２の封止部材１２０側）を充填するように保護膜１２６と接して保持部材１２９ｃを設けている。

保持部材１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃと保護膜１２６とは接着層を用いて固定してもよい。また、保持部材１２９ｃのように発光パネルの曲折部内側を充填するように設けられる場合、保持部材１２９ｃをシール材などに用いられる光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂などを用いて、発光パネル１５０に接着して設け、発光パネル１５０の形状を保持してもよい。

保持部材１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃは、発光パネル１５０の光を取り出す表示側に設ける場合は、透光性の材料を用いる。よって、発光パネル１５０において光は第１の封止部材１１０を透過して視認側に放射される場合、図３（Ａ）で用いる保持部材１２９ａは透光性の保持部材を用い、図３（Ｂ）（Ｃ）の保持部材１２９ｂ、１２９ｃは透光性である必要はなく、反射性の材料を用いると発光パネル１５０からの光の取り出し効率が向上する効果がある。発光パネル１５０が第１の封止部材１１０及び第２の封止部材１２０両方から光を取り出す構造であれば、保持部材１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃは透光性である必要がある。

図３（Ａ）乃至（Ｃ）においては、保護膜１２６で覆われた発光パネル１５０に保持部材を設ける例を示したが、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、発光パネルに保持部材を設けた後、発光パネル及び保持部材の表面を覆うように保護膜を形成してもよい。

発光パネル１５０の形状は、型となる支持体や保持部材の形状を選択することによって自由に決定することができる。よって、さまざまな場所や用途に対応した形状に、多様に発光装置を作製することができ、利便性の高い発光装置を提供することができる。

また、保護膜を設けることによって、素子層や発光素子への不純物の汚染を防止することができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至３において、大型の基板に複数の発光装置の素子層を作製する例（所謂多面取り）、を図７に示す。従って、他は実施の形態１乃至３と同様に行うことができ、実施の形態１乃至３と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。

上記実施の形態において、作製基板１００上に素子層１０１を形成し、作製基板１００から可撓性基板である支持基板１０２へ素子層１０１を転置する。

大型の作製基板より、複数の素子層を支持基板へ転置し、当該支持基板を複数の支持基板に分断する方法を図７に示す。図７（Ａ２）（Ｂ２）（Ｃ２）は平面図であり、図７（Ａ１）（Ｂ１）（Ｃ１）は、図７（Ａ２）（Ｂ２）（Ｃ２）それぞれにおける線Ｘ−Ｙの断面図である。

大型の作製基板１８０に、素子層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを形成する（図７（Ａ１）（Ａ２）参照。）。

作製基板１８０と同等な大きさの支持基板１８２を素子層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと対向して配置し、作製基板１８０より矢印の方向へ素子層１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを支持基板１８２へ転置する（図７（Ｂ１）（Ｂ２）参照。）。

支持基板１８２を各素子層１０１ａ、素子層１０１ｂ、素子層１０１ｃごとに支持基板１０２ａ、支持基板１０２ｂ、支持基板１０２ｃに分断する（図７（Ｃ１）（Ｃ２）参照。）。分断手段としては物理的に分断することができれば特に限定はなく、ダイサー、スクライバー等を用いてもよいし、レーザ光を照射することによって分断してもよい。

各パネル毎に支持基板１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）上に形成された素子層１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）をそれぞれ用いて発光装置を作製する。後の工程は、実施の形態１乃至３と同様に行えばよい。

このように、大型基板を用いて一度に複数の発光装置に用いることのできる素子層の転置工程を行うと、生産性を向上させることができる。

（実施の形態５）
本明細書に開示する発明は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置にも適用することができる。

薄膜トランジスタを作製し、該薄膜トランジスタを画素部、さらには駆動回路に用いて表示機能を有する発光装置を作製することができる。また、薄膜トランジスタを用いた駆動回路の一部または全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。

発光装置は表示素子として発光素子（ＥＬ素子ともいう）を含む。

また、発光装置は、表示素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。本実施の形態では、発光装置のモジュールを図６、図８及び図１４に示す。

なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、コネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または表示素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

発光装置の一形態に相当する発光パネル（発光表示パネルともいう）の外観及び断面について、図６、図８及び図１４を用いて説明する。図６、図８及び図１４は、発光パネル４０００にＦＰＣ４０１８が取り付けられた発光モジュール（発光表示モジュールともいう）の例であり、第１の封止部材４００１上に形成された薄膜トランジスタ４０１０、４０１１、及び発光素子４５１３を、第１の封止部材４００１と第３の封止部材４００６との間にシール材４００５によって封止している。図６（Ａ）（Ｂ）は発光モジュールの斜視図、図８は、図６（Ａ）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。第１の封止部材４００１及び第３の封止部材４００６は素子層及び発光素子を挟持して封止する封止部材である。発光パネル４０００は該表面を保護膜４００７で覆われており、保護膜４００７はＦＰＣ４０１８との接続領域においては開口を有している。

また、図６（Ｂ）の発光モジュールは、透光性の保持部材４０４０に発光パネル４０００を固定する例である。発光パネル４０００は透光性の保持部材４０４０に内接して設けられている。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、表示領域として機能する画素部４００２は、側面と底面を有するように曲折する発光パネルの側面及び底面に連続的に設けられており、底面に第１の表示領域、側面に第２の表示領域を設けることができる。

図１４（Ａ）乃至（Ｃ）は発光モジュールの他の例であり、発光パネル４０００にＦＰＣ４０１８を実装した後、保護膜４００７を設ける構成である。図１４（Ａ）乃至（Ｃ）において、素子層及び発光素子は素子部４０５０で表している。図１４（Ａ）は第１の封止部材４００１、素子部４０５０、第３の封止部材４００６に電気的に接続するＦＰＣ４０１８を発光パネル４０００に異方性導電膜４０１９によって実装した後、発光パネル４０００及びＦＰＣ４０１８ごと保護膜４００７で覆う構成である。

図１４（Ｂ）は、第１の封止部材４００１と第３の封止部材４００６とが積層しない領域に接着層４０５１を充填するように形成し、接着層４０５１に封止部材４０５２を接着して設けている。封止部材４０５２を設けることで発光パネル４０００の物理的強度を向上させることができる。図１４（Ｂ）は、発光パネル４０００、封止部材４０５２、及びＦＰＣ４０１８ごと保護膜４００７で覆う構成である。

図１４（Ｃ）は、図１４（Ｂ）と同様に第１の封止部材４００１と第３の封止部材４００６とが積層しない領域に接着層４０５１を充填するように形成し、接着層４０５１に封止部材４０５２を接着して設けている。さらに、発光パネル４０００、封止部材４０５２、及びＦＰＣ４０１８を覆う樹脂層４０５３を形成し、その表面を平坦化する。図１４（Ｃ）は、樹脂層４０５３によって平坦化された表面に保護膜４００７を覆うように形成する構成である。

第１の封止部材４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また画素部４００２と、走査線駆動回路４００４の上に第３の封止部材４００６が設けられている。よって画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とは、第１の封止部材４００１とシール材４００５と第３の封止部材４００６とによって、発光素子４５１３と共に封止されている。

また、シール材によって囲まれている領域とは異なる領域に、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で形成された信号線駆動回路４００３がＴＡＢ方法によって実装されている。

また別途形成された信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４または画素部４００２に与えられる各種信号及び電位は、ＦＰＣ４０１８から供給されている。

図８では、接続端子電極４０１５が、第１の電極層４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。

接続端子電極４０１５は、ＦＰＣ４０１８が有する端子と、異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。

なお、別途形成した駆動回路の接続方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法などを用いることができる。

また第１の封止部材４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、薄膜トランジスタを複数有しており、図８では、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれる薄膜トランジスタ４０１１とを例示している。薄膜トランジスタ４０１０、４０１１上には絶縁層４０２０、４０２１が設けられている。なお、絶縁膜４０２３は下地膜として機能する絶縁膜である。

薄膜トランジスタ４０１０、４０１１は、特に限定されず様々な薄膜トランジスタを適用することができる。図８では、薄膜トランジスタ４０１０、４０１１として、ボトムゲート構造の逆スタガ薄膜トランジスタを用いる例を示す。薄膜トランジスタ４０１０、４０１１はチャネルエッチ型を示すが、半導体層上にチャネル保護膜を設けたチャネル保護型の逆スタガ薄膜トランジスタを用いてもよい。

エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。

有機ＥＬ素子は、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。

無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。分散型無機ＥＬ素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有するものであり、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光である。薄膜型無機ＥＬ素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、さらにそれを電極で挟んだ構造であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機ＥＬ素子を用いて説明する。

発光素子は発光を取り出すために少なくとも一対の電極の一方が透明であればよい。そして、基板上に薄膜トランジスタ及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取り出す上面射出や、基板側の面から発光を取り出す下面射出や、基板側及び基板とは反対側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、どの射出構造の発光素子も適用することができる。

図８に示す発光素子４５１３は、画素部４００２に設けられた薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続している。なお発光素子４５１３の構成は、第１の電極層４０３０、電界発光層（ＥＬ層）４５１１、第２の電極層４０３１の積層構造であるが、示した構成に限定されない。発光素子４５１３から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子４５１３の構成は適宜変えることができる。

隔壁４５１０は、有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサン膜を用いて形成する。特に感光性の材料を用い、第１の電極層４０３０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。

電界発光層４５１１は、単数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。

発光素子４５１３に酸素、水素、水分、二酸化炭素等が侵入しないように、第２の電極層４０３１及び隔壁４５１０上に保護膜を形成してもよい。保護膜としては、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、ＤＬＣ膜等を形成することができる。また、第１の封止部材４００１、第３の封止部材４００６、及びシール材４００５によって封止された空間には充填材として機能する第２の封止部材４５１４が設けられ密封されている。このように外気に曝されないように気密性が高く、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）することが好ましい。

第２の封止部材４５１４として、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。第２の封止部材４５１４の代わりに充填材としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体を設けてもよい。例えば充填材として窒素を用いればよい。

また、必要であれば、発光素子の射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタ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。

単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。もちろん単色発光の表示を行ってもよい。

カラーフィルタとして機能する着色層や、色変換層は、発光素子を封止部材間に封止して発光パネルを形成した後、各画素に対応して発光パネルに貼り合わせて設けてもよいし、発光素子と共に封止部材間に封止して設けてもよい。着色層を封止部材間に設ける場合、着色層、素子層、及び発光素子の積層順は特に限定されず、第１の封止部材、着色層、素子層、発光素子、第２の封止部材の積層でもよいし、第１の封止部材、素子層、着色層、発光素子、第２の封止部材の積層、第１の封止部材、素子層、発光素子、着色層、第２の封止部材の積層でもよい。着色層は発光素子からの光が外部へ放射される前に、該光が通過する位置に設ければよい。

電界発光層４５１１に含まれる発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。また白色発光を組み合わせてもよい。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素領域の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。

なお、第１の封止部材４００１、第３の封止部材４００６としては、プラスチックなどを用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。また透光性を有する必要がない場合、ステンレスなどの金属フィルムを用いてもよい。

絶縁層４０２０は薄膜トランジスタの保護膜として機能する。

なお、保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜が好ましい。保護膜は、スパッタ法を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。

また、平坦化絶縁膜として機能する絶縁層４０２１は、ポリイミド、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂等の、耐熱性を有する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）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）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、絶縁層４０２１を形成してもよい。

絶縁層４０２０、絶縁層４０２１の形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法、ＳＯＧ法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法（インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等）等を用いることができる。また、絶縁層４０２０、絶縁層４０２１の形成には、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用いることができる。絶縁層を材料液を用いて形成する場合、ベークする工程で同時に、半導体層のアニール（２００℃〜４００℃）を行ってもよい。絶縁層の焼成工程と半導体層のアニールを兼ねることで効率よく発光装置を作製することが可能となる。

発光パネルは発光素子からの光を透過させて表示を行う。よって光が透過する表示部（発光部）に設けられる封止部材の他、絶縁膜、導電膜などの薄膜はすべて可視光の波長領域の光に対して透光性とする。

発光素子に電圧を印加する第１の電極層及び第２の電極層（画素電極層、対向電極層などともいう）においては、取り出す光の方向、電極層が設けられる場所、及び電極層のパターン構造によって透光性、反射性を選択すればよい。

第１の電極層４０３０、第２の電極層４０３１は、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、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す。）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いることができる。

また、第１の電極層４０３０、第２の電極層４０３１はタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。

また、第１の電極層４０３０、第２の電極層４０３１として、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することができる。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体、若しくはこれらの２種以上の共重合体などがあげられる。

また、薄膜トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、ゲート線またはソース線に対して、駆動回路保護用の保護回路を同一基板（封止部材）上に設けることが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。

また図８においては、信号線駆動回路を別途形成し、第１の封止部材４００１に実装する例を示しているが、この構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。

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６）
本明細書で開示する発光装置が有する薄膜トランジスタは特に限定されない。よって薄膜トランジスタの構造や用いる半導体材料は種々の用いることができる。

薄膜トランジスタの構造の例を、図９を用いて説明する。図９は、実施の形態５における薄膜トランジスタ４０１０に用いることのできる薄膜トランジスタの例であり、図９は図８と対応している。

図９（Ａ）乃至（Ｄ）において、第１の封止部材４００１上に絶縁膜４０２３が形成され、絶縁膜４０２３上に薄膜トランジスタ４０１０ａ、４０１０ｂ、４０１０ｃ、４０１０ｄが設けられている。薄膜トランジスタ４０１０ａ、４０１０ｂ、４０１０ｃ、４０１０ｄ上に絶縁層４０２０、絶縁層４０２１が形成され、薄膜トランジスタ４０１０ａ、４０１０ｂ、４０１０ｃ、４０１０ｄと電気的に接続する第１の電極層４０３０が設けられている。

薄膜トランジスタ４０１０ａは、図８における薄膜トランジスタ４０１０において、ソース電極層及びドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂと半導体層４０３とがｎ＋層を介さずに接する構成である。

薄膜トランジスタ４０１０ａは逆スタガ型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第１の封止部材４００１、絶縁膜４０２３上に、ゲート電極層４０１、ゲート絶縁層４０２、半導体層４０３、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂを含む。

薄膜トランジスタ４０１０ｂはボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、絶縁表面を有する基板である第１の封止部材４００１、絶縁膜４０２３上に、ゲート電極層４０１、ゲート絶縁層４０２、ソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂ、ソース領域又はドレイン領域として機能するｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂ、及び半導体層４０３を含む。また、薄膜トランジスタ４０１０ｂを覆い、半導体層４０３に接する絶縁層４０２０が設けられている。

なお、ｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂを、ゲート絶縁層４０２と配線層４０５ａ、４０５ｂの間に設ける構造としてもよい。また、ｎ^＋層をゲート絶縁層及び配線層の間と、配線層と半導体層の間と両方に設ける構造としてもよい。ｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂは、半導体層４０３より低抵抗な半導体層である。

薄膜トランジスタ４０１０ｂは、薄膜トランジスタ４０１０ｂを含む領域全てにおいてゲート絶縁層４０２が存在し、ゲート絶縁層４０２と絶縁表面を有する基板である第１の封止部材４００１の間にゲート電極層４０１が設けられている。ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂ、及びｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂが設けられている。そして、ゲート絶縁層４０２、配線層４０５ａ、４０５ｂ、及びｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂ上に半導体層４０３が設けられている。また、図示しないが、ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂに加えて配線層を有し、該配線層は半導体層４０３の外周部より外側に延在している。

薄膜トランジスタ４０１０ｃは、薄膜トランジスタ４０１０ｂにおいて、ソース電極層及びドレイン電極層と半導体層とが、ｎ^＋層を介さずに接する構成である。

薄膜トランジスタ４０１０ｃは、薄膜トランジスタ４０１０ｃを含む領域全てにおいてゲート絶縁層４０２が存在し、ゲート絶縁層４０２と絶縁表面を有する基板である第１の封止部材４００１の間にゲート電極層４０１が設けられている。ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂが設けられている。そして、ゲート絶縁層４０２、配線層４０５ａ、４０５ｂ上に半導体層４０３が設けられている。また、図示しないが、ゲート絶縁層４０２上には配線層４０５ａ、４０５ｂに加えて配線層を有し、該配線層は半導体層４０３の外周部より外側に延在している。

薄膜トランジスタ４０１０ｄは、トップゲート型の薄膜トランジスタである。薄膜トランジスタ４０１０ｄはプラナー型の薄膜トランジスタの例である。絶縁表面を有する基板である第１の封止部材４００１、絶縁膜４０２３上に、ソース領域又はドレイン領域として機能するｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂを含む半導体層４０３、半導体層４０３上にゲート絶縁層４０２が形成され、ゲート絶縁層４０２上にゲート電極層４０１が形成されている。またｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂと接してソース電極層又はドレイン電極層として機能する配線層４０５ａ、４０５ｂが形成されている。ｎ^＋層４０４ａ、４０４ｂは、半導体層４０３より低抵抗な半導体領域である。

薄膜トランジスタとしてトップゲート型の順スタガ薄膜トランジスタを用いてもよい。

本実施の形態では、シングルゲート構造を説明したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でもよい。この場合、半導体層の上方及び下方にゲート電極層を設ける構造でも良く、半導体層の片側（上方又は下方）にのみ複数ゲート電極層を設ける構造でもよい。

半導体層に用いられる半導体材料は特に限定されない。薄膜トランジスタの半導体層に用いることのできる材料の例を説明する。

半導体素子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（結晶性半導体）、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。

微結晶半導体膜は、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（封止部材）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装置により形成することができる。代表的には、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、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膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素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。

半導体層に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、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。

非晶質半導体膜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膜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膜の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体膜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、非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜を形成する結晶化工程で、非晶質半導体膜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（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、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）、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膜から除去、又は軽減するため、結晶性半導体膜に接して、不純物元素を含む半導体膜を形成し、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（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）、キセノン（Ｘｅ）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膜に、希ガス元素を含む半導体膜を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体膜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膜中に移動し、結晶性半導体膜中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。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膜を除去する。

非晶質半導体膜の結晶化は、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、結晶性半導体膜を、直接封止部材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、結晶性半導体膜を選択的に封止部材に形成してもよい。

また半導体層に、酸化物半導体を用いてもよい。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）なども用いることができる。ＺｎＯ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、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などを用いることができる。また、ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加することもできる。

酸化物半導体としてＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０）で表記される薄膜を用いることができる。なお、Ｍは、ガリウム（Ｇａ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）及びコバルト（Ｃｏ）から選ばれた一の金属元素又は複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａの場合があることの他、ＧａとＮｉ又はＧａとＦｅなど、Ｇａ以外の上記金属元素が含まれる場合がある。また、上記酸化物半導体において、Ｍとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてＦｅ、Ｎｉその他の遷移金属元素、又は該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。例えば、酸化物半導体層としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜を用いることができる。

酸化物半導体層（ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０）膜）としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜のかわりに、Ｍを他の金属元素とするＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０）膜を用いてもよい。また、酸化物半導体層に適用する酸化物半導体として上記の他にも、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系の酸化物半導体を適用することができる。

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。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置に用いる発光素子の素子構造の一例について、説明する。

図１２（Ａ）に示す素子構造は、一対の電極（陽極１００１、陰極１００２）間に発光領域を含むＥＬ層１００３が挟まれた構造を有する。

また、ＥＬ層１００３は、少なくとも発光層１０１３を含んで形成されていればよく、発光層１０１３以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層１０１３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１０１１、正孔輸送層１０１２、発光層１０１３、電子輸送層１０１４、電子注入層１０１５等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。

次に、上述した発光素子に用いることができる材料について、具体的に説明する。

陽極１００１としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい。）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。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素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、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リング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（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）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、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、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。

陰極１００２としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。

この他、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（ＬｉＯｘ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ_３）など）の薄膜と、アルミニウム等の金属膜とを積層することによって、陰極１００２を形成することも可能である。

なお、本実施の形態に示す発光素子において、陽極１００１および陰極１００２のうち、少なくとも一方が透光性を有すればよい。

次に、ＥＬ層１００３を構成する各層に用いる材料について、以下に具体例を示す。

正孔注入層１０１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、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（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）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子化合物等によっても正孔注入層１０１１を形成することができる。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等を用いて正孔注入層１０１１を形成することができる。

また、正孔注入層１０１１として、有機化合物と無機化合物（好ましくは、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物）とを複合してなる正孔注入性複合材料を用いることができる。正孔注入性複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。

また、正孔注入層１０１１として正孔注入性複合材料を用いた場合、陽極１００１とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず陽極１００１を形成する材料を選ぶことができる。

正孔注入性複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

正孔注入性複合材料に用いる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、正孔注入性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、正孔注入性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。

正孔注入性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、カルバゾール誘導体として、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−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（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、正孔注入性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−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−ｔｅｒｔ−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。このように、１×１０^−６ｃｍ^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、正孔注入性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。ビニル骨格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、正孔注入性複合材料に用いることのできる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）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等が挙げられる。

正孔輸送層１０１２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、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。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、正孔輸送層１０１２は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。

また、ＰＭＭＡのような電気的に不活性な高分子化合物に、正孔輸送性材料を添加してもよい。

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）などの高分子化合物を用いてもよく、さらに上記高分子化合物に上記正孔輸送性材料を適宜添加してもよい。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等も正孔輸送層１０１２に用いることができる。

発光層１０１３は、発光性の物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の物質としては、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。以下に、発光層に用いることのできる有機化合物材料を説明する。ただし、発光素子に適用可能な材料はこれらに限定されるものではない。

青色〜青緑色の発光は、例えば、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色発光のゲスト材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）や、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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。

青緑色〜緑色の発光は、例えば、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）_２Ｃｌ）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の発光層のゲスト材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−Ｎ−フェニル］アミノフェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いることにより、高効率な青緑色発光が得られる。また、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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：２ＰＣＡＰＡ）が特に長寿命であり好適である。これらのホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。

黄色〜橙色の発光は、例えば、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。特に、ゲスト材料としてルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。この場合のホスト材料としては、ＮＰＢのような芳香族アミン化合物が好ましい。他のホスト材料としては、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ_２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ_２）などの金属錯体を用いることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。

橙色〜赤色の発光は、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）_２（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ_２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ_２）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。赤色発光を示すゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−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：ＤＣＪＴＩ）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−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）のような４Ｈ−ピラン誘導体が高効率であり、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光ピークを有するため好ましい。

なお、発光層１０１３としては、上述した発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。

発光性の物質を分散させるための物質としては、具体的には、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：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−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）などの複素環化合物や、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）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、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−（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−（９，１０−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：２ＰＣＡＰＡ）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。

また、発光性の物質を分散させるための物質は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。

発光性の物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１０１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。

電子輸送層１０１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、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：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（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（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が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−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）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］亜鉛（ＩＩ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］ベリリウム（ＩＩ）、ビス［２−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（ベンゾオキサゾール−２−イル）−７，８−メチレンジオキシジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（２−ナフトラト）アルミニウム（ＩＩＩ）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１０１４として用いても構わない。また、電子輸送層１０１４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。

電子注入層１０１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、有機化合物（好ましくは、電子輸送性を有する有機化合物）と無機化合物（好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはそれらの化合物）とを複合してなる電子注入性複合材料を用いることもできる。電子注入性複合材料としては、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。この様な構造とすることにより、陰極１００２からの電子注入効率をより高めることができる。

なお、電子注入層１０１５として、上述した電子注入性複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらずＡｌ、Ａｇ、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１００２の材料として用いることができる。

以上の層を適宜組み合わせて積層することにより、ＥＬ層１００３を形成することができる。なお、発光層１０１３を２層以上の積層構造としても良い。発光層１０１３を２層以上の積層構造とし、各々の発光層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。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。

また、ＥＬ層１００３の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、等を用いることができる。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。

また、本実施の形態に示す発光素子の作製方法としては、ドライプロセス（例えば、真空蒸着法、スパッタリング法）、ウェットプロセス（例えば、インクジェット法、スピンコート法等）を問わず、種々の方法を用いて形成することができる。

なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図１２（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥＬ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、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、１≦ｍ≦ｎ−１）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ中間層１００４が挟まれた構造を有する。

なお、中間層１００４とは、陽極１００１と陰極１００２に電圧を印加したときに、中間層１００４に接して形成される陽極１００１側の一方のＥＬ層１００３に対して電子を注入する機能を有し、陰極１００２側の他方のＥＬ層１００３に正孔を注入する機能を有する。

中間層１００４は、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料（正孔注入性複合材料や電子注入性複合材料）の他、金属酸化物等の材料を適宜組み合わせて形成することができる。なお、正孔注入性複合材料とその他の材料とを組み合わせて用いることがより好ましい。中間層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、および低電流駆動を実現することができる。

積層型素子の構成において、ＥＬ層が２層積層された構成を有する場合において、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ことによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、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する構成としても、白色発光が得られる。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層の間に中間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。

なお、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８）
本明細書に開示する発光装置は、さまざまな電子機器（遊技機も含む）に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。

本実施の形態では、本明細書に開示する発光装置を携帯電話機に適用する例を図１０及び図１１に示す。

図１０（Ｃ）は、携帯電話機を正面から見た図、図１０（Ｄ）は携帯電話機を横から見た図、図１０（Ｂ）は携帯電話機を縦から見た図、筐体は筐体１４１１ａ、１４１１ｂからなり、筐体１４１１ａ、１４１１ｂの少なくとも表示領域となる領域は透光性の保持部材である。図１０（Ａ）は、筐体１４１１ａ及び筐体１４１１ｂ内の断面図である。筐体１４１１ａの正面から見た形状は、長い辺と短い辺を有する矩形であり、矩形の角は丸まっていてもよい。本実施の形態では、正面形状である矩形の長い辺と平行な方向を長手方向と呼び、短い辺と平行な方向を短手方向と呼ぶ。

また、筐体１４１１ａ、１４１１ｂの側面から見た形状も、長い辺と短い辺を有する矩形であり、矩形の角は丸まっていてもよい。本実施の形態では、側面形状である矩形の長い辺と平行な方向は長手方向であり、短い辺と平行な方向を奥行方向と呼ぶ。

図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）で示される携帯電話機は、表示領域１４１３、操作ボタン１４０４、タッチパネル１４２３を有し、筐体１４１１ａ、１４１１ｂ内に、発光パネル１４２１、配線基板１４２５を含んでいる。タッチパネル１４２３は必要に応じて設ければよい。

発光パネル１４２１は実施の形態１乃至７で説明した発光パネル及び発光モジュールを用いればよい。

図１０（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、発光パネル１４２１は、筐体１４１１ａの形状にそって視認側正面領域のみでなく、上面領域及び下面領域の一部も覆うように配置されている。よって携帯電話機の長手方向の上部にも表示領域１４１３と連続する表示領域１４２７を形成することができる。すなわち、携帯電話機の上面にも表示領域１４２７が存在している。これにより、例えば携帯電話機を胸ポケットに入れていたとしても、取り出すことなく表示領域１４２７を見ることができる。

表示領域１４１３、１４２７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い。また必要に応じて、表示領域１４２７のみ表示し、その他の領域は表示しないことにより、省エネルギー化を図ることができる。

図１０（Ｄ）の断面図を図１１に示す。図１１に示すように、筐体１４１１ａに内接して上面から正面、下面にわたり連続的に発光パネル１４２１が設けられており、発光パネル１４２１の裏側に発光パネル１４２１と電気的に接続する配線基板１４２５、バッテリー１４２６が配置されている。また筐体１４１１ａに外接して視認側にタッチパネル１４２３が配置されている。

本実施の形態の携帯電話機は、縦に置いても横に置いても画像や文字を表示させることができる。

発光パネル１４２１を正面領域と上面領域で別々に作製するのではなく、正面の表示領域１４１３と上面の表示領域１４２７の両方に存在するように作製するので、作製コストや作製時間を抑制することができる。

筐体１４１１ａ上には、タッチパネル１４２３が配置されており、表示領域１４１３にはタッチパネルのボタン１４１４が表示される。ボタン１４１４を指などで接触することにより、表示領域１４１３の表示内容を操作することができる。また、電話の発信、あるいはメールの作成は、表示領域１４１３のボタン１４１４を指などで接触することにより行うことができる。

タッチパネル１４２３のボタン１４１４は、必要なときに表示させればよく、ボタン１４１４が必要ないときは、表示領域１４１３全体に画像や文字を表示させることができる。

また、携帯電話機の断面形状において上部の長辺も曲率半径を有していてもよい。断面形状を上部の長辺に曲率半径を有するように形成すると発光パネル１４２１及びタッチパネル１４２３もそれぞれの断面形状において、上部の長辺に曲率半径が生じる。また筐体１４１１ａも湾曲する形状となる。すなわち、表示領域１４１３を正面から見た場合、手前に向かって丸く突き出していることになる。

Claims (7)

1. 一対の可撓性の封止部材間に発光素子を有する発光パネルを形成し、
   前記発光パネルを少なくとも一部が曲折する形状に加工し、
   前記少なくとも一部が曲折する形状に加工された発光パネルを覆って保護膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
2. 一対の可撓性の封止部材間に発光素子を有する発光パネルを形成し、
   前記発光パネルを少なくとも一部が曲折する形状に加工し、かつ保持部材によって保持し、
   前記少なくとも一部が曲折する形状に加工された発光パネルを覆って保護膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
3. 少なくとも一部が曲折し、かつ第１の電極層が設けられた第１の封止部材を形成し、
   前記第１の電極層上にＥＬ層を形成し、
   前記ＥＬ層上に第２の電極層を形成し、
   前記第１の電極層、前記ＥＬ層、及び前記第２の電極層を前記第１の封止部材との間に封入するように第２の封止部材を配置し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを形成し、
   前記少なくとも一部が曲折する発光パネルを覆って保護膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
4. 少なくとも一部が曲折した保持部材に第１の電極層が設けられた第１の封止部材を内接して設け、
   前記第１の電極層上にＥＬ層を形成し、
   前記ＥＬ層上に第２の電極層を形成し、
   前記第１の電極層、前記ＥＬ層、及び前記第２の電極層を前記第１の封止部材と前記第２の封止部材との間に封入するように第２の封止部材を配置し、少なくとも一部が曲折する発光パネルを形成し、
   前記少なくとも一部が曲折する発光パネルを覆って保護膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、前記保護膜は前記発光パネルの曲折した領域を連続的に覆うことを特徴とする発光装置の作製方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、前記保護膜はスパッタ法で形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項において、前記保護膜として窒化珪素を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。

Images