フレキシブル発光装置、電子機器、照明装置、及びフレキシブル発光装置の作製方法
【課題】パネルの表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することを目的の一とする。また、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することを目的の一とする。
【解決手段】可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に形成された第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置を提供する。
【解決手段】可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に形成された第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、フレキシブル発光装置、及びその作製方法に関する。また、該発光装置又はフレキシブル発光装置を搭載した電子機器、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ分野の技術の発展はめざましく、特に高精細化、薄型化に関しては市場のニーズも後押しし、著しい進歩を遂げている。
【０００３】
この分野における次のフェーズとしては、フレキシブルなディスプレイの商品化が注目されており、ディスプレイのフレキシブル化に関しては様々な提案がなされている（例えば特許文献１参照）。また、フレキシブルな基板を用いた発光装置はガラス基板などを用いた場合と比較して非常に軽量化することが可能である。
【０００４】
しかし、このようなフレキシブルなディスプレイの実用化における最大の難関はその寿命にある。
【０００５】
これは、発光素子を支持すると共に、外界の水分や酸素などから素子を保護すべき基板に、可撓性を有さないガラス基板を用いることが出来ず、可撓性を有するが透水性が高く、耐熱性が低いプラスチック基板を使用しなければいけないことが原因となっている。プラスチック基板はその耐熱性が低い為に、高温をかけて良質な保護膜を作製することができず、プラスチック基板を用いた側からの水分の侵入が発光素子ひいては発光装置の寿命に大きな悪影響を及ぼしてしまう。例えば、非特許文献１ではポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）をベースとした基板上に発光素子を作製し、アルミニウムのフィルムで封止を行ったフレキシブル発光装置を作製した例が紹介されているが、その寿命は２３０時間程度であり、実用にはほど遠い。非特許文献２及び非特許文献３では、ステンレス基板上に発光素子を作製したフレキシブル発光装置の例が紹介されているが、ステンレス基板側からの水分の侵入は抑制されているものの、発光素子側からの水分の侵入を有効にはばむことができない。その為、ステンレス基板上でフレキシブル発光装置が作製されており、発光素子側には、複数種の材料を何層も繰り返し積層した封止膜を適用することにより寿命の改善を試みている。
【０００６】
なお、アルミニウムのフィルムのような金属薄膜やステンレス基板は可撓性と透水性の低さを同時に持ち合わせているが、通常の厚さでは可視光を透過しないため、発光装置においては発光素子を挟む一対の基板のうち、どちらか一方のみに使用が限られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０４０４９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｇｉ Ｈｅｏｎ Ｋｉｍら，ＩＤＷ’０３，２００３，ｐ．３８７−ｐ．３９０
【非特許文献２】Ｄｏｎｇ Ｕｎ Ｊｉｎ他，ＳＩＤ ０６ ＤＩＧＥＳＴ，２００６，ｐ．１８５５−ｐ．１８５７
【非特許文献３】Ａｎｎａ Ｃｈｗａｎｇ他，ＳＩＤ ０６ ＤＩＧＥＳＴ，２００６，ｐ．１８５８−ｐ．１８６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１の寿命の短さは、アルミニウムのフィルムで封止を行った上部からの水分の侵入は抑制されたものの、ＰＥＳ基板側からの水分の侵入をはばむことができなかった結果であると考えられる。また、このような発光装置に用いられる発光素子の耐熱性も低いことから、発光素子を形成した後に良質な保護膜を形成することも難しい。
【００１０】
非特許文献２及び非特許文献３では、ガラス基板で挟まれた発光装置と同じ程度の寿命がでているように見えるが、これは、先にも述べた通り複数種の材料による層を繰り返し積層した封止膜を用いることにより達成しているものであり、生産性が悪い。生産性が悪いと安価に且つ大量に需要者に提供することが困難になり、産業の発達に寄与することが難しい。
【００１１】
このように、フレキシブル発光装置においては、従来用いられてきたガラス基板より耐熱性の低いプラスチック基板を用いることから、緻密な高温成膜の保護膜を用いることができず発光素子や発光装置の寿命が短かった。また、それを補うために用いられる封止膜は生産性の非常に悪いものであった。
【００１２】
また、アルミニウムのフィルムのような金属薄膜やステンレス基板を用いて封止を行うと、発光装置の表面温度が高くなってしまい、発光装置が破壊される、又は発光装置の信頼性が悪くなる等の問題が生じる。
【００１３】
そこで、本発明の一態様は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することを目的の一とする。また、当該フレキシブル発光装置を用いた電子機器又は照明装置を提供することを目的の一とする。また、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、ガラス基板など耐熱性の高い基板上に充分に低い透水性を有するように適切な温度で保護膜を形成し、トランジスタ、発光素子の電極、又は発光素子など必要なものを保護膜上に形成した後、それらを保護膜ごとプラスチック基板に転置し、接着剤を用いて金属基板を接着し、金属基板上に放熱材料層を形成することによって作製されたフレキシブル発光装置により解決することができる。
【００１５】
すなわち、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に形成された第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置である。
【００１６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に設けられたトランジスタと、トランジスタを覆う層間絶縁層と、層間絶縁層上に設けられ、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置である。
【００１７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、発光素子とトランジスタを含む画素部と、画素部の外側に設けられ、トランジスタを含む駆動回路部とを有し、画素部のトランジスタと駆動回路部のトランジスタが同一工程により形成されるフレキシブル発光装置である。
【００１８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、トランジスタの活性層には、結晶質シリコンが用いられているフレキシブル発光装置である。また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、トランジスタの活性層には、酸化物半導体が用いられているフレキシブル発光装置である。
【００１９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、放熱材料層の熱放射率が、金属基板の熱放射率よりも高いフレキシブル発光装置である。特に、放熱材料層の熱放射率が、０．９０以上であることが好ましい。
【００２０】
本明細書中において、熱放射率とは、ある温度の物質の表面から放射されるエネルギー量の、同じ温度の黒体（放射で与えられたエネルギーを１００％吸収する仮想の物質）から放射されるエネルギー量に対する比率を示す。
【００２１】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において発光素子の第２の電極と第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置である。
【００２２】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において金属基板がステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル、アルミニウム合金から選ばれる材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２３】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第１の接着剤層が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２４】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第１の接着剤層に、熱伝導性フィラーを含むフレキシブル発光装置である。熱伝導性フィラーは、第１の接着剤層に用いる有機樹脂などの材料に比べ熱伝導率が高いものが好ましい。
【００２５】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第２の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第２の接着剤層に、熱伝導性フィラーを含むフレキシブル発光装置である。熱伝導性フィラーは、第２の接着剤層に用いる有機樹脂などの材料に比べ熱伝導率が高いものが好ましい。
【００２７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において金属基板と前記放熱材料層との間に樹脂層が設けられているフレキシブル発光装置である。
【００２８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において樹脂層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、若しくはポリエステル樹脂から選ばれる一種または複数種からなる熱硬化性樹脂、又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、若しくはポリエチレンナフタレートから選ばれる一種または複数種からなる熱可塑性樹脂を含むフレキシブル発光装置である。
【００２９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板、第１の接着剤層、第２の接着剤層及び樹脂層の少なくとも一にさらに繊維体が含まれているフレキシブル発光装置である。繊維体としては、特にガラス繊維を用いることが好ましい。
【００３０】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と第１の接着剤層との間に、防水層が形成されているフレキシブル発光装置である。防水層としては、珪素及び窒素を含む層またはアルミニウム及び窒素を含む層を用いることが好ましい。
【００３１】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板における金属基板と対向する面と反対の面にコート層を有するフレキシブル発光装置である。
【００３２】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成においてコート層は、可視光に対する透光性を有し、高硬度の膜であるフレキシブル発光装置である。また、上記構成においてコート層は、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いると、静電気からフレキシブル発光装置を保護することができる。
【００３３】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において絶縁層は、窒素及び硅素を含む層であるフレキシブル発光装置である。
【００３４】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成のフレキシブル発光装置を表示部に用いる電子機器である。
【００３５】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成のフレキシブル発光装置を用いる照明装置である。
【００３６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の電極を形成し、第１の電極上に第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離によって露出した絶縁層の表面に第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、金属基板の上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、トランジスタ上に層間絶縁層を形成し、層間絶縁層上に、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び隔壁上に仮支持基板を接着し、絶縁層、トランジスタ、層間絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離によって露出した絶縁層の表面に、第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記作製方法において、金属基板と放熱材料層との間に、樹脂層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、第２の電極と第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００４０】
また、本明細書中において開示する発明の一は、絶縁層は、プラズマＣＶＤ法によって２５０℃以上４００℃以下の温度条件で成膜するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の一態様は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、当該フレキシブル発光装置を用いた電子機器又は照明装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図２】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図３】実施の形態に係わる発光装置の作製工程を説明する図。
【図４】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図５】実施の形態に係わる電子機器及び照明装置を説明する図。
【図６】実施の形態に係わる発光素子の構成を説明する図。
【図７】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【図８】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【図９】実施例に係わる発光装置の輝度−カソード電流特性を示す図。
【図１０】実施例に係わる発光装置の輝度−電圧特性を示す図。
【図１１】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置及び本発明の一態様の発光装置の作製方法について説明する。まず、本実施の形態の発光装置を、図１を用いて説明する。
【００４５】
図１（Ａ）は、フレキシブル発光装置の例である。図１（Ａ）に示すフレキシブル発光装置は、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、保護層１１２、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、発光素子１２７（第１の電極１１７、発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）層と記す）１１９、第２の電極１２０を含む）、隔壁１１８、第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶縁層１２９、及び放熱材料層１３０を有する。
【００４６】
プラスチック基板１１０と保護層１１２は、第１の接着剤層１１１によって接着されている。保護層１１２上に、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、画素部トランジスタ１１４に電気的に接続する発光素子の第１の電極１１７、及び第１の電極の端部を覆う隔壁１１８が設けられており、図１（Ａ）ではそれらの一部が示されている。発光素子１２７は隔壁１１８から露出した第１の電極１１７と、それを少なくとも覆って形成された発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９及びＥＬ層１１９を覆って設けられた第２の電極１２０を有する。第２の電極１２０上には第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２が接着されている。そして、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されている。なお、駆動回路部は必ずしも設ける必要はない。また、さらにＣＰＵ部を有していても良い。図１（Ａ）において、被剥離層１１６は、保護層１１２、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶縁層１２９、第１の電極１１７及び隔壁１１８を少なくとも含む構成としたが、これは作製しやすい一例を示したものであり、被剥離層１１６を構成する要素はこれに限らない。
【００４７】
図１（Ａ）に示したフレキシブル発光装置は保護層１１２及び金属基板１２２が設けられているため、プラスチック基板面と金属基板面の両面から水分の侵入を抑制でき、長寿命の発光装置を実現できる。また、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されているため、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。
【００４８】
図１（Ｂ）は、パッシブマトリクス型のフレキシブル発光装置の例である。図１（Ｂ）に示すフレキシブル発光装置は、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、保護層１１２、発光素子１２７（第１の電極１１７、ＥＬ層１１９、第２の電極１２０を含む）、隔壁１１８、第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、及び放熱材料層１３０を有する。
【００４９】
図１（Ｂ）において、被剥離層１１６には保護層１１２、発光素子の第１の電極１１７及び隔壁１１８が設けられており、図ではそれらの一部が示されている。発光素子１２７は隔壁１１８から露出した第１の電極１１７と、それを少なくとも覆って形成された有機化合物を含むＥＬ層１１９及びＥＬ層１１９を覆ってストライプ状に設けられた第２の電極１２０を有する。第２の電極１２０上には第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２が接着されている。そして、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されている。図１（Ｂ）では被剥離層１１６は保護層１１２、第１の電極１１７及び隔壁１１８を少なくとも含む構成としたが、これは作製がしやすい一例を示したものであり、被剥離層１１６を構成する要素はこれに限らない。なお、図１（Ｂ）では、隔壁１１８の形状が順テーパー型のパッシブマトリクス型発光装置の例を示したが、逆テーパー型のパッシブマトリクス型発光装置であっても良い。この場合、隔壁１１８のテーパーによってＥＬ層１１９及び第２の電極１２０を分離形成することができるため、それらの成膜にマスクを用いてパターニングを行う必要が無い。
【００５０】
図１（Ｂ）に示したフレキシブル発光装置は保護層１１２及び金属基板１２２が設けられているため、プラスチック基板面と金属基板面の両面から水分の侵入を抑制でき、長寿命の発光装置を実現できる。また、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されているため、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。
【００５１】
本実施の形態における発光装置は、ガラスやセラミックなど耐熱性の高い作製基板上に、剥離層を介して保護層１１２を含む被剥離層１１６を形成した後、剥離層を境に作製基板と被剥離層１１６とを分離して、分離した被剥離層１１６を、接着剤を用いてプラスチック基板１１０上に接着して作製される。よって、透水性の高いプラスチック基板１１０側に充分に透水性の低い保護層１１２が設けられる。このため、本実施の形態における発光装置はプラスチック基板１１０と保護層１１２との間に第１の接着剤層１１１が存在する。
【００５２】
本明細書においてプラスチック基板とは、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板のことである。プラスチック基板１１０としては、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板であれば特に限定はないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることができる。プラスチック基板は熱膨張係数の低い材料からなることが好ましい。よって、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴなどを好適に用いることができる。また、ガラス繊維に樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
【００５３】
光の取り出し効率向上のため、プラスチック基板の屈折率は高い方が好ましい。例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹脂のみからなる基板よりも屈折率の高い基板を実現できる。特に粒子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。
【００５４】
また、プラスチック基板の大気側表面には、凹凸を形成することが好ましい。プラスチック基板の大気側表面に凹凸を形成することで、基板の表面で全反射して大気に取り出せなかった発光素子からの光の成分を取り出すことが可能になり、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００５５】
また、プラスチック基板１１０は、上記材料に、防汚フィルムや、光取り出し効率を向上させることのできる凹凸フィルムなどを組み合わせた構成としても良い。
【００５６】
第１の接着剤層１１１は可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例えば、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。第１の接着剤層１１１は、透湿性の低い材料を用いることが好ましく、特にエポキシ樹脂などを好適に用いることができる。
【００５７】
第１の接着剤層１１１の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散させて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第１の接着剤層１１１の熱伝導率は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第１の接着剤層に用いる上記樹脂よりも熱伝導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用いる。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げられる。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ・Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフィラーを用いると、第１の接着剤層１１１は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好ましい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても良い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、曲げ性を損なわないため、第１の接着剤層１１１に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥やクラックの起点となってしまうことがある。
【００５８】
保護層１１２は透水性が低く、且つ可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例えば、窒化珪素層や窒化酸化珪素層、酸化窒化珪素層などが挙げられ、窒素と珪素を含む絶縁層を用いることが好ましい。また、酸化アルミニウム層を用いても良い。
【００５９】
屈折率の高いプラスチック基板１１０を用いる場合は、第１の接着剤層１１１及び保護層１１２の屈折率も高い方が好ましい。屈折率は、プラスチック基板１１０の屈折率＜第１の接着剤層１１１の屈折率＜保護層１１２の屈折率＜第１の電極１１７の屈折率という順で高いことが好ましい。例えば、第１の電極１１７に好適に用いることのできるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やアルミニウムを添加した酸化亜鉛（ＡＺＯ）の屈折率は、１．８〜２．１のため、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１及び保護層１１２の屈折率は、１．６以上であることが好ましい。更に好ましくは、１．６以上１．８以下である。
【００６０】
第１の接着剤層１１１は、例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹脂のみからなる接着剤層よりも屈折率を向上させることができる。特に粒子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。また、保護層１１２は、例えば、可視光に対する透光性を有する窒化酸化珪素層などを好適に用いることができる。
【００６１】
また、プラスチック基板１１０と発光素子１２７を挟んで反対側の基板には金属基板を用いる。金属基板１２２は可撓性を得るために、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下のものを用いる。なお、曲げ性を損なわないため、２０μｍ以上５０μｍ以下の厚さの材料を用いることが好ましい。金属基板１２２を構成する材料としては、特に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッケル、またはアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適に用いることができる。なお、金属基板１２２は、接着する前に、真空中でのベークやプラズマ処理を行うことによって、その表面に付着した水を取り除いておくことが好ましい。
【００６２】
金属基板１２２は充分に低い透水性と充分な可撓性を有するが、この範囲の膜厚では可視光に対する透光性を有さないため、本実施の形態における発光装置はトランジスタが設けられたプラスチック基板１１０側から発光を取り出すいわゆるボトムエミッション型の発光装置となる。なお、金属基板１２２はプラスチック基板１１０と同様に、接着剤層を介して発光素子１２７と接着されるため、発光素子１２７の第２の電極１２０若しくは膜封止層１２６と金属基板１２２との間には第２の接着剤層１２１が存在する。
【００６３】
第２の接着剤層１２１の材料としては、第１の接着剤層１１１と同様の材料を用いることができる。例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの接着剤を用いることができる。これら接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。
【００６４】
第２の接着剤層１２１の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散させて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第２の接着剤層１２１の熱伝導率は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第２の接着剤層に用いる、上記樹脂よりも熱伝導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用いる。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げられる。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ・Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフィラーを用いると、第２の接着剤層１２１は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好ましい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても良い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、曲げ性を損なわないため、第２の接着剤層１２１に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥やクラックの起点となってしまうことがある。
【００６５】
放熱材料層１３０は、金属基板１２２に用いる材料よりも熱放射率の高い材料を用いて形成する。熱放射率は材料の厚さによっても異なるが、例えば、ステンレスの熱放射率は０．１２、アルミニウムの熱放射率は０．０４程度であり、金属基板１２２に用いる材料の熱放射率は低いものが多い。放熱材料層１３０は、熱放射率が０．８０以上の材料を用いて形成する。さらに好ましくは熱放射率が０．９０以上の材料を用いて形成する。このような熱放射率の高い材料としては、例えば、熱放射率が０．９６であるセラックα（セラミッション株式会社の登録商標）を好適に用いることができる。
【００６６】
また、熱放射率の高い材料としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム及び酸化銅等の金属酸化物や、セラミック材料を用いても良い。例えば、金属基板１２２にアルミニウムを用い、金属基板１２２の表面にアルマイト処理を行って、酸化アルミニウム膜を形成することで、放熱材料層１３０を形成しても良い。また、放熱材料層１３０に金属酸化物を用いる場合、放熱材料層１３０の表面に凹凸を有すると、放熱材料層１３０の表面積が増え、熱放射性を高めることができるため、好ましい。
【００６７】
このような構成を有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、透水性の高いプラスチック基板側に当該プラスチック基板の耐熱温度以上の温度をかけて作製した、透水性の充分に低い保護層を設けていることから、プラスチック基板側から侵入する水分の影響を有効に低減することができる。また、プラスチック基板と発光素子を挟んで反対側に位置する封止基板として、充分な可撓性を有し、透水性の低い金属基板を用いることによって、封止基板側からの水分の侵入の影響も良好に抑えることが可能である。このように、発光素子の両側において、多くの層を積層しなくとも水分が侵入することを有効に低減させることができる。さらに、金属基板上に放熱材料層を設けていることから、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。よって、本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、簡便に作製することができる寿命の長いフレキシブル発光装置であるということができる。
【００６８】
作製基板上に形成する被剥離層には保護層の他、トランジスタや発光素子等を作り込んでおいても良い。トランジスタとしては、アモルファスシリコンを用いたトランジスタや酸化物半導体を用いたトランジスタなど高い熱をかけずに作製できるものはもちろん、耐熱性の高い作製基板上でトランジスタを作製できることによって結晶質シリコンなど、ある程度の加熱やレーザ処理が必要な結晶質半導体層を用いたトランジスタも作製が可能である。また、結晶質半導体を用いたトランジスタを使用できることから、駆動回路部やＣＰＵを画素部と同じ基板上に作り込むこともでき、別途駆動回路やＣＰＵを装着するよりもコスト面や作製工程面で非常に有利なフレキシブル発光装置を作製することも可能となる。
【００６９】
また、図１（Ｃ）に示すフレキシブル発光装置のように、金属基板１２２と放熱材料層１３０との間に樹脂層１２３を設けても良い。樹脂層１２３を設けることで、金属基板１２２に加わる押圧を分散し、金属基板１２２を保護することができる。樹脂層１２３は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料、またはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料を用いて形成することができる。
【００７０】
さらに、樹脂層１２３に繊維体を含んでも良い。金属基板１２２として、２０μｍ以下の薄い金属箔を用いると、金属基板１２２は折れ（座屈し）やすくなる。曲げ性を保ちつつ、折れを防止するために、例えばガラス繊維に樹脂を充填した材料を形成し、繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けても良い。繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けることで、曲げ及び折れに強いフレキシブル発光装置を作製することができる。繊維体としては、例えば、ガラス繊維が好ましい。繊維体を含んだ樹脂層１２３の形成方法としては、樹脂の充填されたガラス繊維を接着剤で貼り付ける方法、ガラス繊維に接着剤を充填した半硬化状態のものを金属基板１２２の上に設置した後、硬化させる方法等がある。また、金属基板１２２上に粘着剤層を介して繊維体上に放熱材料層が積層された材料を貼付すると、繊維体を含む樹脂層１２３及び放熱材料層１３０を一度に形成することができるため、好ましい。金属基板１２２上に貼付する、繊維体上に放熱材料層が積層された材料としては、「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を、その例に挙げることができる。
【００７１】
また、図１（Ｃ）に示すように、プラスチック基板１１０の発光素子等が設けられている面と逆の面側にコート層１２４を設けても良い。コート層１２４は、有機膜、無機膜、若しくはその両方を用いた積層膜など、様々な材料で形成することができ、柔らかいプラスチック基板１１０の表面を傷などから保護することができるハードコート層（例えば窒化珪素層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えばアラミド樹脂層など）を指すものとする。
【００７２】
また、コート層１２４として、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いると、プラスチック基板１１０の帯電を防止することができ、さらに好ましい。コート層１２４に用いる可視光に対する透光性を有する導電膜の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化錫、ＩＴＯ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物、酸化アンチモンなどが挙げられる。コート層１２４は、スパッタ法、印刷法、真空蒸着法などを用いて形成することができる。
【００７３】
可視光に対する透光性を有する導電膜で形成されたコート層１２４を用いることで、プラスチック基板１１０に、静電気を帯びた人体の手、指などが触れ、放電が起きても、トランジスタや画素部を保護することができる。
【００７４】
また、プラスチック基板１１０を覆うように側面にまでコート層１２４を設けると、水分の侵入を抑制する保護層としても機能させることができる。
【００７５】
また、プラスチック基板１１０として予め防水層１２５が成膜された基板を用いたり、第２の電極１２０上に膜封止層１２６を設けたりすることにより、さらに水分の侵入を抑制した構造としても良い。図１（Ｃ）におけるフレキシブル発光装置は、保護層１１２及び金属基板１２２によって、基板面方向からの水分の侵入が有効に抑制されているため、防水層１２５または膜封止層１２６は、補助的に透水性をさらに低減させる意味では有効な構成である。防水層１２５及び膜封止層１２６は、透水性の低い材料を用いて形成すれば良く、例えば窒化珪素層や窒化酸化珪素層など、窒素及び珪素を含む層を用いることができる。また、窒素及びアルミニウムを含む層や、酸化アルミニウム層を用いても良い。
【００７６】
なお、樹脂層１２３、コート層１２４、防水層１２５及び膜封止層１２６は、どれか一つを適用しても良いし、複数、若しくは全てを適用してもよい。また、図１（Ｃ）では、樹脂層１２３、コート層１２４、防水層１２５及び膜封止層１２６を図１（Ａ）のフレキシブル発光装置に適用する例を示したが、これらの構成はもちろん図１（Ｂ）のフレキシブル発光装置に適用することもできる。
【００７７】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子１２７は一つしか示されていないが、画像を表現するディスプレイ用途で本実施の形態におけるフレキシブル発光装置を用いる場合は、複数の発光素子１２７を有する画素部を形成する。また、フルカラーの画像を表示する場合には、少なくとも赤、緑、青の３色の光を得ることが必要となる。その方法としては、色ごとにＥＬ層１１９の必要な部分を塗り分けする方法、すべての発光素子を白色発光としてカラーフィルタ層を透過させることによって各々の色を得る方法、全ての発光素子を青もしくはそれより波長の短い発光とし色変換層を介して各々の色を得る方法などがある。
【００７８】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）に本実施の形態のカラーフィルタ層（又は色変換層）の設置方法について説明する図を示す。図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すフレキシブル発光装置は、カラーフィルタ層（又は色変換層）３００、及びバリア層３０１を有する。バリア層３０１はカラーフィルタ層（又は色変換層）３００から発生するガスの影響を発光素子やトランジスタが受けないようにするために設置されるが、これは必ずしも設ける必要はない。カラーフィルタ層（又は色変換層）３００は発光素子１２７に対応し、色ごとに設けられるが、隣り合う色のカラーフィルタ層同士は、発光素子１２７の開口領域（第１の電極、ＥＬ層、及び第２の電極が直接重なっている部分）以外の場所において重なっていても良い。カラーフィルタ層（又は色変換層）３００とバリア層３０１は画素部のみに形成しても、駆動回路部まで形成してもよい。
【００７９】
図２（Ａ）では、トランジスタの電極３０７を形成した後、トランジスタの層間絶縁層３０４上にカラーフィルタ層３００を形成し、有機絶縁膜によりカラーフィルタ層による段差を平坦化する平坦化層３０６を形成する。その後、平坦化層３０６にコンタクトホールを形成し、発光素子の第１の電極１１７とトランジスタの電極３０７を接続する電極３０５を形成して、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。また、平坦化層３０６上にバリア層３０１を設けても良い。
【００８０】
また、図２（Ｂ）のように層間絶縁層３０４の下にカラーフィルタ層３００を設けてもよい。図２（Ｂ）では、バリア層３０１を形成した後、バリア層３０１上にカラーフィルタ層３００を形成する。その後、層間絶縁層３０４及びトランジスタの電極３０５を形成して、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。
【００８１】
なお、図２（Ａ）乃至（Ｄ）では１色のカラーフィルタ層（又は色変換層）しか示していないが、発光装置においては、赤、青及び緑のカラーフィルタ層（又は色変換層）が適宜所定の配置及び形状で形成されている。カラーフィルタ層（又は色変換層）の配列パターンは、ストライプ配列、斜めモザイク配列、三角モザイク配列などがあるが、どのような配列をとっても良い。また、白色発光素子とカラーフィルタ層を用いる場合、ＲＧＢＷ４画素配列を採用しても良い。ＲＧＢＷ４画素配列は、赤、青、緑３色のカラーフィルタ層が設けられた画素と、カラーフィルタ層を設けない画素とを有する画素配置であり、消費電力の低減などに効果を発揮する。また、白色発光素子は例えば赤、青及び緑色の光を含み、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であることが好ましい。
【００８２】
カラーフィルタ層は公知の材料を用いて形成することができる。カラーフィルタ層のパターンは、感光性の樹脂を使う場合はカラーフィルタ層そのものを露光及び現像して形成してもよいが、微細なパターンであるため、ドライエッチングによってパターンを形成することが好ましい。
【００８３】
図２（Ｃ）は、カラーフィルタ層３００が設けられたカラーフィルタ基板３０２を設置する構成の例である。カラーフィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成されていない面をプラスチック基板１１０に第１の接着剤層１１１を用いて貼り合わせる場合、カラーフィルタ基板３０２には、カラーフィルタ層３００を傷などから保護する為のコート層３０３を設けていても良い。コート層３０３は可視光に対する透光性を有する材料で構成し、コート層１２４と同じ材料を用いることができる。また、図示していないがカラーフィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成された側をプラスチック基板１１０側に向けて貼り合わせても良い。なお、カラーフィルタ基板３０２とは、可撓性及び可視光に対する透光性を有する各種基板、例えばプラスチック基板１１０と同様の材料にカラーフィルタ層３００を形成したものである。
【００８４】
図２（Ｄ）は、あらかじめカラーフィルタ層３００をプラスチック基板１１０に設けて作製したカラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わせる構成の例である。図２（Ｄ）に示すカラーフィルタ基板３０２には、カラーフィルタ層３００を覆うコート層３０３が設けられている。カラーフィルタ層３００を設けたプラスチック基板１１０からなるカラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わせることにより、部品点数を削減し作製コストが低減できる。以上、簡単にカラーフィルタ層（又は色変換層）の設置について説明したが、この他、各発光素子の間にブラックマトリクスが設けられていても良いし、その他公知の構成が適用されていても良い。
【００８５】
続いて、一例として、トランジスタを有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置の作製方法を図３（Ａ）乃至（Ｅ）及び図１（Ａ）、（Ｃ）を用いて説明する。
【００８６】
まず、絶縁表面を有する作製基板２００上に剥離層２０１を介して、トランジスタ及び第１の電極１１７等を含む被剥離層１１６を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００８７】
作製基板２００としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、表面に絶縁層が形成された金属基板など、良質な保護層を形成することができる程度に耐熱性の高い基板を用いることができる。
【００８８】
作製基板は、通常のディスプレイ作製に用いられるような可撓性の小さい基板を用いていることから、高精細に画素部トランジスタを設けることもできる。
【００８９】
剥離層２０１は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、珪素から選択された元素、又は該元素を主成分とする合金材料、又は該元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層又は積層で形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。なお、ここでは、塗布法は、スピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法、ノズルプリンティング法、スロットダイコーティング法を含む。
【００９０】
剥離層２０１が単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
【００９１】
剥離層２０１が積層構造の場合、好ましくは、１層目としてタングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物又は窒化酸化物を含む層を形成する。
【００９２】
剥離層２０１として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。さらには、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処理や加熱処理は、酸素ガス、窒素ガス、一酸化二窒素ガス、あるいはこれらガスとその他のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。
【００９３】
被剥離層１１６としては、まず、剥離層２０１上に保護層１１２を形成する。保護層１１２は窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など、窒素と珪素を含む絶縁層をプラズマＣＶＤにより形成し、その成膜温度を２５０℃〜４００℃、及びその他の条件を公知の条件にすることによって、緻密で非常に透水性の低い層とすることができる。
【００９４】
次に、この後作製するトランジスタの特性安定化のため下地絶縁層１１３を形成する。下地絶縁層１１３は、酸化珪素や窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などの無機絶縁層を用い、単層若しくは複数層にて作製することができる。なお、保護層１１２が下地となる絶縁層を兼ねることが出来る場合は、下地絶縁層１１３は形成しなくとも良い。
【００９５】
トランジスタが有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体、有機材料を主成分とする半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【００９６】
微結晶半導体は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを１原子％以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体層が得られる。
【００９７】
この微結晶半導体層は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成することができる。例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを水素で希釈して形成することができる。これらの化合物に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。また、水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体層を形成することができる。
【００９８】
アモルファス半導体としては、例えば水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては例えばポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００９９】
また、半導体層の材料としてはシリコン、ゲルマニウムなどの単体のほか、ＧａＡｓ、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、酸化インジウム、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用いることができる。例えば、酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化ガリウムとから構成される酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用いるとよく、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、ＩＴＯ、アルミニウム、チタン、タングステンなどを用いるとよい。また、酸化亜鉛にインジウムやガリウムなどを添加することもできる。なお、半導体層に可視光に対する透光性を有する酸化物半導体層を利用した透明トランジスタを、画素部のトランジスタに適用することもできる。このような透明トランジスタに発光素子を重ねて形成すると、画素に占める発光素子の面積率、いわゆる開口率を高めることができ、高輝度で高解像度のフレキシブルな表示装置を形成できる。また、透明トランジスタのゲート電極、ソース電極やドレイン電極を、可視光に対する透光性を有する導電層を用いて形成すると、さらに開口率を高めることができる。
【０１００】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３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。
【０１０１】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１０２】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄、ニッケル、コバルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銅及び金から選ばれた一種又は複数種を用いることができる。
【０１０３】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体層から除去、又は低減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン、窒素、ヒ素、アンチモン、ビスマス、ボロン、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は低減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、結晶性半導体層を、直接作製基板の下地絶縁層上にプラズマ法により形成しても良い。このとき、結晶性半導体層は、必ずしも下地絶縁層上の全面に形成する必要はなく、選択的に形成しても良い。
【０１０６】
有機材料を主成分とする半導体層には、公知の有機半導体を用いることができ、例えば、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
【０１０７】
ゲート絶縁層、ゲート電極は公知の構造、方法により作製すれば良い。例えばゲート絶縁層は酸化珪素の単層又は酸化珪素と窒化珪素との積層構造など、公知の構造で作製すればよいし、ゲート電極は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用い、銀、金、銅、ニッケル、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、タングステン、アルミニウム、タンタル、モリブデン、カドミウム、亜鉛、鉄、チタン、珪素、ゲルマニウム、ジルコニウム、バリウムから選ばれた元素、又は該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン層に代表される半導体層や、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【０１０８】
なお、図１においては、トップゲートのトランジスタの一例を示したが、もちろんその他、ボトムゲートや公知の他の構造のトランジスタを用いても構わない。
【０１０９】
続いて、層間絶縁層を形成する。層間絶縁層は無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて、単層又は積層で形成することができる。有機絶縁材料としては、例えば、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン等を使用することができる。なお、図１では２層から成る層間絶縁層１２８、１２９を示したが、これは一例を示したものであり、層間絶縁層の構成はこれに限定されるものではない。
【０１１０】
層間絶縁層を形成したら、パターニング及びエッチングを行うことによって、層間絶縁層、ゲート絶縁層などにトランジスタの半導体層に達するコンタクトホールを形成し、導電性の金属膜をスパッタ法又は真空蒸着法によって成膜してエッチングによってトランジスタの電極及び配線を形成する。画素部トランジスタのドレイン電極は画素電極である第１の電極と重なる部分を設け、電気的な接続が得られるように形成する。
【０１１１】
続いて、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いて第１の電極１１７を形成する。第１の電極１１７が陽極である場合、可視光に対する透光性を有する導電膜は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）やＩＴＯなどを材料として用い、スパッタ法や真空蒸着法などで形成することができる。酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）を用いても良い。また、酸化亜鉛も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウムを添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。第１の電極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可視光に対する透光性を有する導電膜との積層構造を用いることによって作製することができる。
【０１１２】
また、ＡＺＯのように、屈折率が有機ＥＬ材料と近い材料を用いて第１の電極１１７を形成すると、光の取り出し効率が向上するため好ましい。
【０１１３】
その後、層間絶縁層、第１の電極１１７を覆って有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、当該絶縁層を第１の電極１１７の表面が露出し且つ第１の電極１１７の端部を覆うように加工して隔壁１１８を形成する。
【０１１４】
以上のような工程により、被剥離層１１６を形成することができる。
【０１１５】
続いて、被剥離層１１６と仮支持基板２０２とを剥離用接着剤２０３を用いて接着し、剥離層２０１を用いて被剥離層１１６を作製基板２００より剥離する。これにより被剥離層１１６は、仮支持基板２０２側に設けられる（図３（Ｂ）参照）。
【０１１６】
仮支持基板２０２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いても良い。
【０１１７】
また、ここで用いる剥離用接着剤２０３は、水や溶媒に可溶なものや、紫外線などの照射により可塑化させることが可能であるような、必要時に仮支持基板２０２と被剥離層１１６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。
【０１１８】
なお、仮支持基板への転置工程は、様々な方法を適宜用いることができる。例えば、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱性の高い作製基板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場合はレーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一部を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素、酸素や水素等を含む膜（例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など）を用い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出させ被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。
【０１１９】
または、被剥離層が形成された作製基板を機械的に削除又は溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスによるエッチングで除去する方法等を用いることができる。この場合、剥離層を設けなくとも良い。
【０１２０】
また、上記剥離方法を複数組み合わせることでより容易に転置工程を行うことができる。つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフやメスなどによる機械的な削除を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、物理的な力（機械等による）によって剥離を行うこともできる。
【０１２１】
また、剥離層と被剥離層との界面に液体を浸透させて作製基板から被剥離層を剥離してもよい。また、剥離を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。
【０１２２】
その他の剥離方法としては、剥離層２０１をタングステンで形成した場合は、アンモニア水と過酸化水素水の混合溶液により剥離層２０１をエッチングしながら剥離を行うと良い。
【０１２３】
続いて、作製基板２００から剥離され、剥離層２０１、若しくは保護層１１２が露出した被剥離層１１６に剥離用接着剤２０３とは異なる接着剤による第１の接着剤層１１１を用いてプラスチック基板１１０を接着する（図３（Ｃ）参照）。
【０１２４】
プラスチック基板１１０、及び第１の接着剤層１１１の材料は、前述の通りである。また、プラスチック基板１１０には予め防水層１２５を成膜しておいても良い。
【０１２５】
その後、剥離用接着剤２０３を溶解若しくは可塑化させて、仮支持基板２０２を取り除く。仮支持基板２０２を取り除いたら、発光素子の第１の電極１１７が露出するように剥離用接着剤２０３を水や溶媒などで除去する（図３（Ｄ）参照）。
【０１２６】
以上により、トランジスタ及び発光素子の第１の電極１１７までが形成された被剥離層１１６をプラスチック基板１１０上に作製することができる。
【０１２７】
第１の電極１１７が露出したら、続いて発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９を成膜する。ＥＬ層１１９の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層等を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。
【０１２８】
本実施の形態では、ＥＬ層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１２９】
正孔注入層は、陽極に接して設けられ、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１３０】
また、正孔注入層として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１１７として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：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。
【０１３１】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０１３５】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−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、１×１０−６ｃｍ２／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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を複合材料に用いることもできる。
【０１３８】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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でもよい。
【０１３９】
また、正孔輸送層として、ＰＶＫやＰＶＴＰＡ等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１４０】
発光層は、発光物質を含む層である。発光層の種類としては、発光物質を主成分とする発光層であっても、ホスト材料中に発光材料を分散するホスト−ゲスト型の発光層であってもどちらでも構わない。
【０１４１】
用いられる発光材料に制限は無く、公知の蛍光又は燐光を発する材料を用いることができる。蛍光発光性材料としては、例えばＮ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、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：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、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：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。燐光発光性材料としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、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５００ｎｍ（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（Ｐｈｅｎ））、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（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、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（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等が挙げられる。以上のような材料又は他の公知の材料の中から、各々の発光素子における発光色を考慮し選択すれば良い。
【０１４２】
ホスト材料としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、ＤＰＡｎｔｈ、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、２ＰＣＡＰＡ、ＤＢＣ１、ＣｚＰＡ、ＤＰＰＡ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡなどを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、各々に分散される発光物質のエネルギーギャップ（燐光発光の場合は三重項励起エネルギー）より大きなエネルギーギャップ（三重項励起エネルギー）を有し、且つ各々の層が有すべき輸送性に合致した輸送性を示す物質を選択すればよい。
【０１４３】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤや、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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。
【０１４４】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものでもよい。
【０１４５】
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
【０１４６】
また、陰極となる電極に接して電子注入層を設けてもよい。電子注入層としては、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、Ａｌｑ中にマグネシウムを含有させたもののように、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いると、第２の電極１２０からの電子注入が効率良く行われるため、より好ましい。
【０１４７】
続いて、ＥＬ層１１９上に第２の電極１２０を形成する。第２の電極１２０を形成する物質としては、第２の電極１２０を陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ等）、ユウロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、及びこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、アルミニウム、銀、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。
【０１４８】
また、第２の電極１２０として、金属と有機物の混合膜（例えば、アルミニウムとＮＰＢ等）とアルミニウム膜の積層構造を用いることもできる。このような構造とすることで、ダークスポットの増加や拡大を抑制することができる。
【０１４９】
また、第２の電極１２０を陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、ＩＺＯ膜は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、ＩＷＺＯ膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、上述の複合材料を陽極に接して設けることによって、仕事関数の高低にかかわらず電極の材料を選択することができる。
【０１５０】
なお、上述のＥＬ層は図６（Ａ）のように第１の電極６００と第２の電極６０１との間に複数積層されていても良い。この場合、積層されたＥＬ層８００とＥＬ層８０１との間には、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料よりなる層と他の材料よりなる層との積層構造をなしていてもよい。この場合、他の材料よりなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、可視光に対する透光性を有する導電層よりなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。この構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わせて用いることができる。
【０１５１】
次に、ＥＬ層が第１の電極と第２の電極との間に２層以上の複数積層されている場合についても説明する。図６（Ｂ）のようにＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、ｍは１以上ｎ−１以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ電荷発生層１００４が挟まれた構造を有する。
【０１５２】
なお、電荷発生層１００４とは、第１の電極１００１と第２の電極１００２に電圧を印加したときに、電荷発生層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。
【０１５３】
電荷発生層１００４としては、例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を用いることができる。また、電荷発生層１００４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料と、他の材料（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）とを組み合わせて形成しても良い。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料よりなる層と、他の材料（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）よりなる層との積層構造をなしていても良い。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動を実現することができる。
【０１５４】
特に図６（Ａ）の構成は白色の発光を得る場合に好ましく、長寿命、高効率な発光装置を作製することができる。例えば、照明装置に用いる白色フレキシブル発光装置や、図２の構成と組み合わせることによって、フルカラーフレキシブル発光装置を作製することができる。
【０１５５】
複数の発光層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む第１のＥＬ層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含む第２のＥＬ層を有する構成が挙げられる。また、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。ＥＬ層が２層積層された積層型素子において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に電荷発生層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域の発光が可能であり、そのため長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１６２】
第２の電極１２０まで形成したら、第２の電極１２０上に、第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２を接着する。さらに、金属基板１２２上に放熱材料層１３０を形成する（図３（Ｅ））。第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、及び放熱材料層１３０に用いることができる材料は前述の通りである。なお、金属基板１２２は、第２の接着剤層１２１を用いて接着する前に、真空中でのベークやプラズマ処理を行うことによって、その表面に付着した水を取り除いておくことが好ましい。
【０１６３】
金属基板１２２の接着は、ラミネーターを用いて行うこともできる。例えば、まずシート状の接着剤を、ラミネーターを用いて金属基板に貼り合わせておき、それを、ラミネーターを用いてさらに発光素子上に接着する方法や、スクリーン印刷などで金属基板に接着剤を印刷しておき、それを、ラミネーターを用いて発光素子上に接着する方法などがある。金属基板１２２の接着工程は、気泡が入るのを低減するため、減圧下で行うことが好ましい。
【０１６４】
以上のように図１（Ａ）及び（Ｃ）に示したような本発明の一態様の発光装置を作製することができる。
【０１６５】
本実施の形態では、トランジスタを有するフレキシブル発光装置を発光素子の第１の電極１１７までを作製基板上に形成し、剥離する方法を例示したが、本明細書中で開示する発明はこれに限らず、発光素子１２７まで形成してから（すなわち、発光素子の第２の電極１２０を形成後）剥離、転置を行っても良い。また、保護層１１２のみ作製基板に形成し、プラスチック基板１１０に剥離、転置した後、トランジスタや発光素子を作製しても良い。また、トランジスタを設けない場合は、保護層１１２上に発光素子の第１の電極１１７から作り始めることによって同様に作製することができる。
【０１６６】
なお、発光素子の第２の電極１２０まで形成した後、図１（Ｃ）に示したように膜封止層１２６を形成し、さらなる透水性の低減を図っても良い。また、プラスチック基板１１０の発光素子等が設けられている面と逆の面側にコート層１２４を設け、画面に付いてしまう傷や押圧による破損を防止しても良い。また、金属基板１２２と放熱材料層１３０との間に樹脂層１２３を設け、金属基板１２２の保護を図ってもよい。
【０１６７】
また、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、第２の接着剤層１２１及び樹脂層１２３は、材料中に繊維体が含まれていても良い。繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体をプラスチック基板１１０として用いても良い。プラスチック基板１１０として繊維体と有機樹脂からなる構造体を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい構成である。
【０１６８】
また、繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けることで、曲げ及び折れ（座屈）に強いフレキシブル発光装置を作製することができる。繊維体としては、例えば、ガラス繊維が好ましい。繊維体を含んだ樹脂層１２３の形成方法としては、樹脂の充填されたガラス繊維を接着剤で貼り付ける方法、ガラス繊維に接着剤を充填した半硬化状態のものを金属基板１２２の上に設置した後、硬化させる方法等がある。また、金属基板１２２上に粘着剤層を介して繊維体上に放熱材料層が積層された材料を貼付すると、繊維体を含む樹脂層１２３及び放熱材料層１３０を一度に形成することができるため、好ましい。金属基板１２２上に貼付する、繊維体上に放熱材料層が積層された材料としては、「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を、その例に挙げることができる。
【０１６９】
なお、プラスチック基板１１０や第１の接着剤層１１１中に上述のような繊維体が含まれる場合、発光素子からの光が外部に出るのを妨げることを低減するために、当該繊維体を直径１００ｎｍ以下のナノファイバーとすることが好ましい。また、繊維体と有機樹脂や接着剤の屈折率を合わせることが好ましい。
【０１７０】
また、第１の接着剤層１１１とプラスチック基板１１０の両方の役割を担うものとしても、繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体を用いることが出来る。この際、当該構造体の有機樹脂としては、反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型など追加処理を施すことによって硬化が進行するものを用いると良い。
【０１７１】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を貼り付ける。必要があればＩＣチップなどを実装させても良い。
【０１７２】
以上の工程で、ＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。
【０１７３】
続いて、モジュール型の発光装置（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及び断面図を図４に示す。
【０１７４】
図４（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。図４（Ａ）において、第１の接着剤層５００を介してプラスチック基板１１０上に、保護層５０１及び下地絶縁層５３１が設けられ、下地絶縁層５３１上に画素部５０２、ソース側駆動回路５０４、及びゲート側駆動回路５０３が形成されている。
【０１７５】
また、画素部および駆動回路部上に第２の接着剤層４００が形成され、その第２の接着剤層４００によって金属基板４０１が接着されている。さらに、金属基板４０１上に放熱材料層４０３が形成されている。
【０１７６】
なお、ソース側駆動回路５０４及びゲート側駆動回路５０３に入力される信号を伝送するための配線である配線５０８は、外部入力端子となるＦＰＣ４０２からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣ４０２しか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書中で開示するフレキシブル発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１７７】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。第１の接着剤層５００上に接して保護層５０１及び下地絶縁層５３１が設けられ、下地絶縁層５３１の上方には画素部５０２、ゲート側駆動回路５０３が形成されており、画素部５０２は電流制御用トランジスタ５１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極５１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路５０３はｎチャネル型トランジスタ５１３とｐチャネル型トランジスタ５１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。
【０１７８】
図４（Ｃ）には、図４（Ｂ）と異なる断面構造の例を示す。図４（Ｃ）の例においては、隔壁１１８を、窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素及び酸化珪素のような無機材料により形成する。そして、第２の接着剤層４００、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３の周辺端部は隔壁１１８の周辺端部よりフレキシブル発光装置の中心部に近くなるように設置する。すなわち、第２の接着剤層４００、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３は隔壁１１８よりその面積が小さく、隔壁１１８の上に収まるように設置する。そして低融点金属５２０を第２の接着剤層４００の側面を覆うように形成する。これにより、第２の接着剤層４００の側面端部からの水分の侵入を非常に有効に遮断出来、さらなるフレキシブル発光装置の寿命の向上を実現できる。低融点金属５２０としては、特に限定はないが、概ね４５℃〜３００℃で融着可能な金属材料を用いると良い。３００℃程度の融着温度であれば、画素部周辺且つ隔壁の上での部分的な温度上昇であるため、発光素子やプラスチック基板に損傷を与えること無く融着することが可能である。そのような材料としては、スズ、銀、銅、インジウムなどを含む金属材料が挙げられる。また、これらにビスマスなどがさらに含まれていても良い。
【０１７９】
以上のように、本実施の形態に記載のフレキシブル発光装置は、耐熱性の高い作製基板上にトランジスタを作製することができることから、移動度の高い結晶質シリコンなどの結晶質半導体層を用いたトランジスタを用いることができるため、このようなトランジスタを用いた駆動回路部を画素部と同じ基板上に同時に作り込むことができ、より安価にフレキシブル発光装置を作製することができるようになる。
【０１８０】
本実施の形態に記載の作製方法で作製したフレキシブル発光装置は、透水性の高いプラスチック基板側に当該プラスチック基板の耐熱温度以上の温度をかけて作製した、透水性の充分に低い保護層を設けていることから、プラスチック基板側から侵入する水分の影響を有効に低減することができる。また、プラスチック基板と発光素子を挟んで反対側に位置する封止基板として、充分な可撓性を有し、透水性の低い金属基板を用いることによって、封止基板側からの水分の侵入の影響も良好に抑えることが可能である。このように、発光素子の両側において、多くの層を積層しなくとも水分が侵入することを有効に低減させることができる。さらに、金属基板上に放熱材料層を設けていることから、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下といった不具合の発生を防ぐことができる。よって、本実施の形態のフレキシブル発光装置は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を実現できる。
【０１８１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示す発光装置をその一部に含む電子機器、及び照明装置について図５を用いて説明する。
【０１８２】
実施の形態１に示した発光装置を有する電子機器の一例として、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体中の内容を再生し、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。
【０１８３】
図５（Ａ）はディスプレイであり、本体９６０１、表示部９６０２、外部メモリ挿入部９６０３、スピーカー部９６０４、操作キー９６０５等を含む。本体９６０１には他にテレビ受像アンテナや外部入力端子、外部出力端子、バッテリーなどが搭載されていても良い。このディスプレイの表示部９６０２は実施の形態１に示した発光装置を用いることによって作製される。フレキシブルな表示部９６０２は本体９６０１内に巻き取ることで収納することが可能であり、携帯に好適である。フレキシブル且つ長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光装置を搭載したディスプレイは、表示部９６０２において、携帯好適性かつ軽量化を実現しながら長寿命で価格の比較的安価な商品とすることが可能となる。
【０１８４】
また、実施の形態１で示した発光装置は、照明装置としても用いることができる。例えば、図５（Ｂ１）及び（Ｂ２）は、卓上照明装置であり、それぞれ、照明部９５０１、支柱９５０３、支持台９５０５等を含む。照明部９５０１は、実施の形態１で示した発光装置を用いて作製される。照明部９５０１にフレキシブル発光装置を用いるため、本実施の形態で示す照明装置は、曲面を有する照明装置、又はフレキシブルに曲がる照明部を有する照明装置とすることができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置として用いることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、車の天井等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。また、フレキシブルな発光装置を用いることで、例えばロールスクリーン型の照明装置のように、使用しない場合に照明部を巻き取って収納できる照明装置を作製することも可能である。なお、照明装置には、天井固定型の照明装置または壁掛け型の照明装置等も含まれる。
【０１８５】
なお、上記実施の形態を適用して作製される本実施の形態の照明装置は、信頼性の高い照明装置とすることが可能である。
【０１８６】
以上のようにして、上記実施の形態で示した発光装置を適用して電子機器や照明装置を得ることができる。当該発光装置の適用範囲は極めて広く、図５に示した構成に限られずあらゆる分野の電子機器、または照明装置に適用することが可能である。
【実施例１】
【０１８７】
本実施例では、画像表示装置として用いることができるアクティブマトリクス型のフレキシブル発光装置を例示する。本実施例で例示する発光装置の構成を図７（Ａ）（Ｂ）に示す。図７（Ａ）はアクティブマトリクス型の発光装置を示す上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。
【０１８８】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置は、コート層４０５、プラスチック基板１１０、被剥離層１１６、発光素子５１８、膜封止層４０４、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３を有する。
【０１８９】
被剥離層１１６が転置されるプラスチック基板１１０は、熱膨張率が約１０ｐｐｍ／Ｋの厚さ２０μｍのアラミドフィルムからなる。また、プラスチック基板１１０と被剥離層１１６を接着する第１の接着剤層５００は、二液性エポキシ接着剤（株式会社アルテコ製、商品名：Ｒ２００７／Ｈ−１０１０）からなる。また、プラスチック基板１１０は、被剥離層１１６が接着される面とは逆側の面に、コート層４０５として、厚さ５０ｎｍの酸化インジウム−酸化スズ合金（ＩＴＯ）を有する。
【０１９０】
被剥離層１１６は、保護層５０１と、画素部５０２と、ゲート側駆動回路５０３と、ソース側駆動回路５０４を有する。また、画素部５０２は電流制御用トランジスタ５１１と、画素電極５１２を有する。画素電極５１２は電流制御用トランジスタ５１１のドレイン電極層と電気的に接続している。なお、例示する電流制御用トランジスタ５１１はｐ型であり、画素電極５１２は発光素子５１８の陽極にあたる。
【０１９１】
保護層５０１は、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ２００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮｙ）層と、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン（ＳｉＮｙＯｘ、ｘ＜ｙ）層と、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層の多層膜からなる。このような積層構造により、基板下部からの水蒸気や酸素の浸入を防止することができるようになる。
【０１９２】
本実施例で例示するトランジスタは、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層を介して半導体層と重畳するゲート電極層を有し、半導体層のソース領域及びドレイン領域と電気的に接続するソース電極層及びドレイン電極層を有する順スタガ構造のトランジスタである。該トランジスタの半導体層は厚さ５０ｎｍのポリシリコン層からなり、ゲート絶縁層は厚さ１１０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）膜からなる。
【０１９３】
なお、図示されていないがゲート電極層は２層からなり、下層のゲート電極層が上層のゲート電極層よりも長い形状を有する。下層のゲート電極層は厚さ３０ｎｍの窒化タンタル層からなり、上層の電極層は厚さ３７０ｎｍのタングステン層からなる。このような形状により、フォトマスクを追加することなく、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域を形成できる。
【０１９４】
ゲート絶縁層とゲート電極層上に形成される第１の層間絶縁層５１５ａは、厚さ５０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン（ＳｉＮｙＯｘ、ｘ＜ｙ）層と、厚さ５２０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層を積層した多層膜からなる。第１の層間絶縁層５１５ａ上にはカラーフィルタ層５２１が設けられている。
【０１９５】
第１の層間絶縁層５１５ａのコンタクトホールを介して、トランジスタのソース領域及びドレイン領域と接続するソース電極層及びドレイン電極層が形成されている。ソース電極層及びドレイン電極層は、厚さ１００ｎｍのチタン層と、厚さ７００ｎｍのアルミニウム層と、厚さ１００ｎｍのチタン層の多層膜からなる。このように、電気抵抗が低いアルミニウムと耐熱性に優れたチタンを積層することにより、配線抵抗を抑制しつつ、工程中のヒロックの発生を防止できる。なお、図示されていないが配線層も同じ層で形成されている。
【０１９６】
また、トランジスタ上に形成される第２の層間絶縁層５１５ｂは、厚さ１５０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層からなる。
【０１９７】
画素電極（第１の電極）５１２は厚さ１１０ｎｍの酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜からなる。また、画素電極５１２の端部は感光性ポリイミドからなる隔壁５１９で覆われている。隔壁５１９の端部は画素電極５１２の表面に接し、またなだらかな角度を有する。なだらかな角度を有して接する隔壁５１９の端部は段差が緩和され、画素電極５１２を一方の電極とする発光素子において、画素電極５１２と他方の電極が短絡し難くなる。
【０１９８】
なお、本実施例の被剥離層１１６は厚さ０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子社製、商品名ＡＮ１００）に形成された剥離層上に作製する。また、剥離層は厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ５０ｎｍのタングステン層を積層した多層膜からなる。
【０１９９】
画素電極５１２を一方の電極とする発光素子５１８の構成を図７（Ｃ）に示す。発光素子５１８は画素電極５１２を第１の電極とし、第２の電極５１７との間にＥＬ層５１６を有する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２００】
【化１】
【０２０１】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２０２】
まず、画素電極５１２が形成された面が下方を向くように、画素電極５１２が形成された基板を真空蒸着装置内に設けた基板ホルダーに固定した。１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、画素電極５１２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む正孔注入層２１１１を形成した。その膜厚は２００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で１：０．１１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン（ＶＩ））となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２０３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２１１１上にＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２０４】
さらに、正孔輸送層２１１２上に９−フェニル−９’−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−３，３’−ビ（９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰＡ）とルブレンとを共蒸着することにより第１の発光層２１１３ａを形成した。第１の発光層２１１３ａの膜厚は、２０ｎｍとし、ＰＣＣＰＡとルブレンの比率は、重量比で１：０．０１（＝ＰＣＣＰＡ：ルブレン）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０５】
次に第１の発光層２１１３ａ上に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）と、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）とを共蒸着することにより、第２の発光層２１１３ｂを形成した。第２の発光層２１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとし、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０６】
次に、第２の発光層２１１３ｂ上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層２１１４を形成した。
【０２０７】
さらに電子輸送層２１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着することにより電子注入層２１１５を形成した。また、電子注入層２１１５の膜厚は１ｎｍとした。
【０２０８】
最後に陰極として機能する第２の電極５１７を形成した。第２の電極５１７は二層で構成した。電子注入層２１１５に接する第１の導電層５１７ａは、アルミニウムとＮＰＢとを共蒸着して形成した。ここで、アルミニウム（Ａｌ）とＮＰＢの重量比は、５：１（＝Ａｌ：ＮＰＢ）となるように調整した。また、膜厚は１００ｎｍとした。さらに、第１の導電層５１７ａ上に第２の導電層５１７ｂとしてアルミニウムを１００ｎｍ蒸着した。なお、第２の電極５１７は共通電極層を介して、端子部と接続されている。
【０２０９】
また、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いることができる。
【０２１０】
被剥離層１１６及び発光素子５１８上に、膜封止層４０４として厚さ２００ｎｍの窒化シリコン層を形成した。
【０２１１】
金属基板４０１は第２の接着剤層４００を介して膜封止層４０４に接着した。金属基板４０１は熱膨張率が約１０ｐｐｍ／Ｋであって、厚さ２０μｍのフェライト系のステンレス基板（新日鉄マテリアルズ社製、商品名ＹＵＳ２０５−Ｍ１）からなる。第２の接着剤層４００は二液性エポキシ接着剤（ＳＣＡＮＤＩＡ社製、商品名ＳＣＡＮＤＩＰＬＥＸ）からなる。
【０２１２】
そして、金属基板４０１上に厚さ３００μｍの「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を接着することで、粘着剤層、ガラス繊維を含む樹脂層、及び放熱材料層４０３を形成した。
【０２１３】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置は、実施の形態１において説明した作製方法に従って作製する。すなわち、作製基板に形成された剥離層上に保護層５０１と、第１の電極として機能する画素電極５１２等を有する被剥離層１１６をはじめに形成した。次に、被剥離層１１６を作製基板から可視光に対する透光性と可撓性を有するプラスチック基板１１０に仮支持基板を介して転置した。続いて、画素電極５１２上にＥＬ層５１６と第２の電極５１７を形成して発光素子５１８を形成した。そして、被剥離層１１６及び発光素子５１８上に膜封止層４０４を形成し、膜封止層４０４上に第２の接着剤層４００を用いて金属基板４０１を接着することで、被剥離層１１６と発光素子５１８を封止した。最後に、金属基板４０１上に放熱材料層４０３を形成し、発光装置を作製した。
【０２１４】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置の金属基板面の温度分布を調査した。はじめに、金属基板４０１までを形成したフレキシブル発光装置を用いて、各輝度における発光装置内の温度を測定した。次に、金属基板４０１上に放熱材料層４０３を形成した。そして、放熱材料層４０３までを形成したフレキシブル発光装置を用いて、各輝度における発光装置内の温度を測定した。このようにして、フレキシブル発光装置において、放熱材料層４０３の有無による、発光装置内の温度分布の違いについて調べた。
【０２１５】
温度測定は、発光装置が他のものに接触していない状態で行った。温度測定を行った輝度は、７０ｃｄ／ｍ２、１００ｃｄ／ｍ２、１２０ｃｄ／ｍ２、１３０ｃｄ／ｍ２、１５０ｃｄ／ｍ２、及び２００ｃｄ／ｍ２の６通りである。
【０２１６】
図８に、各輝度における発光装置内の温度分布の写真を示す。１００ｃｄ／ｍ２以上において、放熱材料層を設けた発光装置の方が、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、発光装置内の温度が低いことがわかる。
【０２１７】
また、放熱材料層を設けていない発光装置では、１５０ｃｄ／ｍ２の測定時で温度範囲が７５〜９１℃と、高い値が測定された。これ以上の輝度で測定を行うと発熱によって外観に異常が発生する恐れがあったため、２００ｃｄ／ｍ２での測定は行うことができなかった。一方、放熱材料層を設けた発光装置は、２００ｃｄ／ｍ２においても測定を行うことができた。
【０２１８】
図９に、フレキシブル発光装置の輝度−カソード電流特性を示す。図９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸はカソード電流（ｍＡ）を表す。図９からわかるように、放熱材料層を設けた発光装置は、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、各輝度におけるカソード電流の値が小さいことがわかった。
【０２１９】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に、フレキシブル発光装置の輝度−電圧特性を示す。図１０（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は電圧（Ｖ）を表す。図１０（Ａ）は、発光装置に赤色を表示した時の輝度−電圧特性であり、図１０（Ｂ）は、緑色を表示した時の輝度−電圧特性であり、図１０（Ｃ）は、青色を表示した時の輝度−電圧特性である。どの色を表示した場合でも、放熱材料層を設けている発光装置は、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、同じ輝度を得るのに必要な電圧が小さいことがわかる。
【０２２０】
以上の結果から、本実施例のフレキシブル発光装置が有する放熱材料層は、発光装置の金属基板の温度を低くすることができるとわかった。よって、本実施例のフレキシブル発光装置は、表面温度の上昇を抑制でき、発光装置の発熱による駆動電圧の上昇、破壊、信頼性低下を防ぐことができる。
【０２２１】
また、本実施例で例示する放熱材料層を有するフレキシブル発光装置を、半径７．５ｍｍから半径１５ｍｍの円柱に巻き付けた状態でビデオ信号を入力した。該発光装置は円筒状に撓んだ状態でビデオ信号に応答し、正常に動作した。また、円柱から解放して駆動しても、平面状態で正常に動作した。発光状態を写真で図１１に示す。
【０２２２】
本実施例で例示する発光装置は、耐熱性の高い作製基板を用いて作製した被剥離層を有する。その結果、被剥離層に高温プロセスを用いることができるため、防湿性が高い保護膜の形成が容易になり、発光素子の保護が確実かつ安価にできるようになる。また、例示する発光装置は可撓性を有し、撓ませた状態でも、平面状態でも発光できる。
【０２２３】
また、例示する発光装置は、薄膜と薄いフィルムと薄い金属板で構成されている。そのため、重量が軽く落下時に変形が少ないだけでなく、平面性に優れ、使用環境の変化に伴うカールが少ないため、表示装置の駆動回路が壊れにくい。従って、例示する発光装置はフレキシブルディスプレイの用途に適している。また、厚さが薄いため、狭い場所や、曲面に沿わせて変形して配置ができる。また、重量が軽いため、モバイル機器や航空機のように重量の抑制が厳しく求められる装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０２２４】
１１０ プラスチック基板
１１１ 第１の接着剤層
１１２ 保護層
１１３ 下地絶縁層
１１４ 画素部トランジスタ
１１５ 駆動回路部トランジスタ
１１６ 被剥離層
１１７ 第１の電極
１１８ 隔壁
１１９ ＥＬ層
１２０ 第２の電極
１２１ 第２の接着剤層
１２２ 金属基板
１２３ 樹脂層
１２４ コート層
１２５ 防水層
１２６ 膜封止層
１２７ 発光素子
１２８ 第１の層間絶縁層
１２９ 第２の層間絶縁層
１３０ 放熱材料層
２００ 作製基板
２０１ 剥離層
２０２ 仮支持基板
２０３ 剥離用接着剤
３００ カラーフィルタ層
３０１ バリア層
３０２ カラーフィルタ基板
３０３ コート層
３０４ 層間絶縁層
３０５ 電極
３０６ 平坦化層
３０７ 電極
４００ 第２の接着剤層
４０１ 金属基板
４０２ ＦＰＣ
４０３ 放熱材料層
４０４ 膜封止層
４０５ コート層
５００ 第１の接着剤層
５０１ 保護層
５０２ 画素部
５０３ ゲート側駆動回路
５０４ ソース側駆動回路
５１１ 電流制御用トランジスタ
５１２ 画素電極
５１３ ｎチャネル型トランジスタ
５１４ ｐチャネル型トランジスタ
５１６ ＥＬ層
５１７ 第２の電極
５１８ 発光素子
５１９ 隔壁
５２０ 低融点金属
５２１ カラーフィルタ層
５３１ 下地絶縁層
６００ 第１の電極
６０１ 第２の電極
８００ ＥＬ層
８０１ ＥＬ層
８０３ 電荷発生層
１００１ 第１の電極
１００２ 第２の電極
１００３ ＥＬ層
１００４ 電荷発生層
２１１１ 正孔注入層
２１１２ 正孔輸送層
２１１３ａ 第１の発光層
２１１３ｂ 第２の発光層
２１１４ 電子輸送層
２１１５ 電子注入層
５１５ａ 第１の層間絶縁層
５１５ｂ 第２の層間絶縁層
５１７ａ 第１の導電層
５１７ｂ 第２の導電層
９５０１ 照明部
９５０３ 支柱
９５０５ 支持台
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、フレキシブル発光装置、及びその作製方法に関する。また、該発光装置又はフレキシブル発光装置を搭載した電子機器、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ分野の技術の発展はめざましく、特に高精細化、薄型化に関しては市場のニーズも後押しし、著しい進歩を遂げている。
【０００３】
この分野における次のフェーズとしては、フレキシブルなディスプレイの商品化が注目されており、ディスプレイのフレキシブル化に関しては様々な提案がなされている（例えば特許文献１参照）。また、フレキシブルな基板を用いた発光装置はガラス基板などを用いた場合と比較して非常に軽量化することが可能である。
【０００４】
しかし、このようなフレキシブルなディスプレイの実用化における最大の難関はその寿命にある。
【０００５】
これは、発光素子を支持すると共に、外界の水分や酸素などから素子を保護すべき基板に、可撓性を有さないガラス基板を用いることが出来ず、可撓性を有するが透水性が高く、耐熱性が低いプラスチック基板を使用しなければいけないことが原因となっている。プラスチック基板はその耐熱性が低い為に、高温をかけて良質な保護膜を作製することができず、プラスチック基板を用いた側からの水分の侵入が発光素子ひいては発光装置の寿命に大きな悪影響を及ぼしてしまう。例えば、非特許文献１ではポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）をベースとした基板上に発光素子を作製し、アルミニウムのフィルムで封止を行ったフレキシブル発光装置を作製した例が紹介されているが、その寿命は２３０時間程度であり、実用にはほど遠い。非特許文献２及び非特許文献３では、ステンレス基板上に発光素子を作製したフレキシブル発光装置の例が紹介されているが、ステンレス基板側からの水分の侵入は抑制されているものの、発光素子側からの水分の侵入を有効にはばむことができない。その為、ステンレス基板上でフレキシブル発光装置が作製されており、発光素子側には、複数種の材料を何層も繰り返し積層した封止膜を適用することにより寿命の改善を試みている。
【０００６】
なお、アルミニウムのフィルムのような金属薄膜やステンレス基板は可撓性と透水性の低さを同時に持ち合わせているが、通常の厚さでは可視光を透過しないため、発光装置においては発光素子を挟む一対の基板のうち、どちらか一方のみに使用が限られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０４０４９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｇｉ Ｈｅｏｎ Ｋｉｍら，ＩＤＷ’０３，２００３，ｐ．３８７−ｐ．３９０
【非特許文献２】Ｄｏｎｇ Ｕｎ Ｊｉｎ他，ＳＩＤ ０６ ＤＩＧＥＳＴ，２００６，ｐ．１８５５−ｐ．１８５７
【非特許文献３】Ａｎｎａ Ｃｈｗａｎｇ他，ＳＩＤ ０６ ＤＩＧＥＳＴ，２００６，ｐ．１８５８−ｐ．１８６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１の寿命の短さは、アルミニウムのフィルムで封止を行った上部からの水分の侵入は抑制されたものの、ＰＥＳ基板側からの水分の侵入をはばむことができなかった結果であると考えられる。また、このような発光装置に用いられる発光素子の耐熱性も低いことから、発光素子を形成した後に良質な保護膜を形成することも難しい。
【００１０】
非特許文献２及び非特許文献３では、ガラス基板で挟まれた発光装置と同じ程度の寿命がでているように見えるが、これは、先にも述べた通り複数種の材料による層を繰り返し積層した封止膜を用いることにより達成しているものであり、生産性が悪い。生産性が悪いと安価に且つ大量に需要者に提供することが困難になり、産業の発達に寄与することが難しい。
【００１１】
このように、フレキシブル発光装置においては、従来用いられてきたガラス基板より耐熱性の低いプラスチック基板を用いることから、緻密な高温成膜の保護膜を用いることができず発光素子や発光装置の寿命が短かった。また、それを補うために用いられる封止膜は生産性の非常に悪いものであった。
【００１２】
また、アルミニウムのフィルムのような金属薄膜やステンレス基板を用いて封止を行うと、発光装置の表面温度が高くなってしまい、発光装置が破壊される、又は発光装置の信頼性が悪くなる等の問題が生じる。
【００１３】
そこで、本発明の一態様は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することを目的の一とする。また、当該フレキシブル発光装置を用いた電子機器又は照明装置を提供することを目的の一とする。また、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、ガラス基板など耐熱性の高い基板上に充分に低い透水性を有するように適切な温度で保護膜を形成し、トランジスタ、発光素子の電極、又は発光素子など必要なものを保護膜上に形成した後、それらを保護膜ごとプラスチック基板に転置し、接着剤を用いて金属基板を接着し、金属基板上に放熱材料層を形成することによって作製されたフレキシブル発光装置により解決することができる。
【００１５】
すなわち、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に形成された第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置である。
【００１６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、絶縁層上に設けられたトランジスタと、トランジスタを覆う層間絶縁層と、層間絶縁層上に設けられ、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極、第１の電極と対向する第２の電極、及び第１の電極と第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、金属基板上に形成された放熱材料層とを有するフレキシブル発光装置である。
【００１７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、発光素子とトランジスタを含む画素部と、画素部の外側に設けられ、トランジスタを含む駆動回路部とを有し、画素部のトランジスタと駆動回路部のトランジスタが同一工程により形成されるフレキシブル発光装置である。
【００１８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、トランジスタの活性層には、結晶質シリコンが用いられているフレキシブル発光装置である。また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、トランジスタの活性層には、酸化物半導体が用いられているフレキシブル発光装置である。
【００１９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記に記載のフレキシブル発光装置において、放熱材料層の熱放射率が、金属基板の熱放射率よりも高いフレキシブル発光装置である。特に、放熱材料層の熱放射率が、０．９０以上であることが好ましい。
【００２０】
本明細書中において、熱放射率とは、ある温度の物質の表面から放射されるエネルギー量の、同じ温度の黒体（放射で与えられたエネルギーを１００％吸収する仮想の物質）から放射されるエネルギー量に対する比率を示す。
【００２１】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において発光素子の第２の電極と第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置である。
【００２２】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において金属基板がステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル、アルミニウム合金から選ばれる材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２３】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第１の接着剤層が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２４】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第１の接着剤層に、熱伝導性フィラーを含むフレキシブル発光装置である。熱伝導性フィラーは、第１の接着剤層に用いる有機樹脂などの材料に比べ熱伝導率が高いものが好ましい。
【００２５】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第２の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置である。
【００２６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において第２の接着剤層に、熱伝導性フィラーを含むフレキシブル発光装置である。熱伝導性フィラーは、第２の接着剤層に用いる有機樹脂などの材料に比べ熱伝導率が高いものが好ましい。
【００２７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において金属基板と前記放熱材料層との間に樹脂層が設けられているフレキシブル発光装置である。
【００２８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において樹脂層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、若しくはポリエステル樹脂から選ばれる一種または複数種からなる熱硬化性樹脂、又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、若しくはポリエチレンナフタレートから選ばれる一種または複数種からなる熱可塑性樹脂を含むフレキシブル発光装置である。
【００２９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板、第１の接着剤層、第２の接着剤層及び樹脂層の少なくとも一にさらに繊維体が含まれているフレキシブル発光装置である。繊維体としては、特にガラス繊維を用いることが好ましい。
【００３０】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と第１の接着剤層との間に、防水層が形成されているフレキシブル発光装置である。防水層としては、珪素及び窒素を含む層またはアルミニウム及び窒素を含む層を用いることが好ましい。
【００３１】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板における金属基板と対向する面と反対の面にコート層を有するフレキシブル発光装置である。
【００３２】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成においてコート層は、可視光に対する透光性を有し、高硬度の膜であるフレキシブル発光装置である。また、上記構成においてコート層は、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いると、静電気からフレキシブル発光装置を保護することができる。
【００３３】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成において絶縁層は、窒素及び硅素を含む層であるフレキシブル発光装置である。
【００３４】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成のフレキシブル発光装置を表示部に用いる電子機器である。
【００３５】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記構成のフレキシブル発光装置を用いる照明装置である。
【００３６】
また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の電極を形成し、第１の電極上に第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離によって露出した絶縁層の表面に第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、金属基板の上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３７】
また、本明細書中において開示する発明の一は、作製基板上に剥離層を形成し、剥離層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、トランジスタ上に層間絶縁層を形成し、層間絶縁層上に、トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極を形成し、第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、第１の電極及び隔壁上に仮支持基板を接着し、絶縁層、トランジスタ、層間絶縁層、第１の電極、隔壁、及び仮支持基板を、剥離層と絶縁層との間で剥離することによって作製基板から分離し、分離によって露出した絶縁層の表面に、第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、仮支持基板を除去して、第１の電極の表面を露出させ、露出した第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３８】
また、本明細書中において開示する発明の一は、上記作製方法において、金属基板と放熱材料層との間に、樹脂層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００３９】
また、本明細書中において開示する発明の一は、第２の電極と第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【００４０】
また、本明細書中において開示する発明の一は、絶縁層は、プラズマＣＶＤ法によって２５０℃以上４００℃以下の温度条件で成膜するフレキシブル発光装置の作製方法である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の一態様は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、当該フレキシブル発光装置を用いた電子機器又は照明装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、当該フレキシブル発光装置の簡便な作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図２】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図３】実施の形態に係わる発光装置の作製工程を説明する図。
【図４】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図５】実施の形態に係わる電子機器及び照明装置を説明する図。
【図６】実施の形態に係わる発光素子の構成を説明する図。
【図７】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【図８】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【図９】実施例に係わる発光装置の輝度−カソード電流特性を示す図。
【図１０】実施例に係わる発光装置の輝度−電圧特性を示す図。
【図１１】実施例に係わる発光装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置及び本発明の一態様の発光装置の作製方法について説明する。まず、本実施の形態の発光装置を、図１を用いて説明する。
【００４５】
図１（Ａ）は、フレキシブル発光装置の例である。図１（Ａ）に示すフレキシブル発光装置は、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、保護層１１２、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、発光素子１２７（第１の電極１１７、発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）層と記す）１１９、第２の電極１２０を含む）、隔壁１１８、第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶縁層１２９、及び放熱材料層１３０を有する。
【００４６】
プラスチック基板１１０と保護層１１２は、第１の接着剤層１１１によって接着されている。保護層１１２上に、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、画素部トランジスタ１１４に電気的に接続する発光素子の第１の電極１１７、及び第１の電極の端部を覆う隔壁１１８が設けられており、図１（Ａ）ではそれらの一部が示されている。発光素子１２７は隔壁１１８から露出した第１の電極１１７と、それを少なくとも覆って形成された発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９及びＥＬ層１１９を覆って設けられた第２の電極１２０を有する。第２の電極１２０上には第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２が接着されている。そして、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されている。なお、駆動回路部は必ずしも設ける必要はない。また、さらにＣＰＵ部を有していても良い。図１（Ａ）において、被剥離層１１６は、保護層１１２、下地絶縁層１１３、画素部トランジスタ１１４、駆動回路部トランジスタ１１５、第１の層間絶縁層１２８、第２の層間絶縁層１２９、第１の電極１１７及び隔壁１１８を少なくとも含む構成としたが、これは作製しやすい一例を示したものであり、被剥離層１１６を構成する要素はこれに限らない。
【００４７】
図１（Ａ）に示したフレキシブル発光装置は保護層１１２及び金属基板１２２が設けられているため、プラスチック基板面と金属基板面の両面から水分の侵入を抑制でき、長寿命の発光装置を実現できる。また、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されているため、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。
【００４８】
図１（Ｂ）は、パッシブマトリクス型のフレキシブル発光装置の例である。図１（Ｂ）に示すフレキシブル発光装置は、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、保護層１１２、発光素子１２７（第１の電極１１７、ＥＬ層１１９、第２の電極１２０を含む）、隔壁１１８、第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、及び放熱材料層１３０を有する。
【００４９】
図１（Ｂ）において、被剥離層１１６には保護層１１２、発光素子の第１の電極１１７及び隔壁１１８が設けられており、図ではそれらの一部が示されている。発光素子１２７は隔壁１１８から露出した第１の電極１１７と、それを少なくとも覆って形成された有機化合物を含むＥＬ層１１９及びＥＬ層１１９を覆ってストライプ状に設けられた第２の電極１２０を有する。第２の電極１２０上には第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２が接着されている。そして、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されている。図１（Ｂ）では被剥離層１１６は保護層１１２、第１の電極１１７及び隔壁１１８を少なくとも含む構成としたが、これは作製がしやすい一例を示したものであり、被剥離層１１６を構成する要素はこれに限らない。なお、図１（Ｂ）では、隔壁１１８の形状が順テーパー型のパッシブマトリクス型発光装置の例を示したが、逆テーパー型のパッシブマトリクス型発光装置であっても良い。この場合、隔壁１１８のテーパーによってＥＬ層１１９及び第２の電極１２０を分離形成することができるため、それらの成膜にマスクを用いてパターニングを行う必要が無い。
【００５０】
図１（Ｂ）に示したフレキシブル発光装置は保護層１１２及び金属基板１２２が設けられているため、プラスチック基板面と金属基板面の両面から水分の侵入を抑制でき、長寿命の発光装置を実現できる。また、金属基板１２２上に放熱材料層１３０が形成されているため、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。
【００５１】
本実施の形態における発光装置は、ガラスやセラミックなど耐熱性の高い作製基板上に、剥離層を介して保護層１１２を含む被剥離層１１６を形成した後、剥離層を境に作製基板と被剥離層１１６とを分離して、分離した被剥離層１１６を、接着剤を用いてプラスチック基板１１０上に接着して作製される。よって、透水性の高いプラスチック基板１１０側に充分に透水性の低い保護層１１２が設けられる。このため、本実施の形態における発光装置はプラスチック基板１１０と保護層１１２との間に第１の接着剤層１１１が存在する。
【００５２】
本明細書においてプラスチック基板とは、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板のことである。プラスチック基板１１０としては、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板であれば特に限定はないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることができる。プラスチック基板は熱膨張係数の低い材料からなることが好ましい。よって、熱膨張係数が３０×１０−６／Ｋ以下であるポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴなどを好適に用いることができる。また、ガラス繊維に樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
【００５３】
光の取り出し効率向上のため、プラスチック基板の屈折率は高い方が好ましい。例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹脂のみからなる基板よりも屈折率の高い基板を実現できる。特に粒子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。
【００５４】
また、プラスチック基板の大気側表面には、凹凸を形成することが好ましい。プラスチック基板の大気側表面に凹凸を形成することで、基板の表面で全反射して大気に取り出せなかった発光素子からの光の成分を取り出すことが可能になり、光の取り出し効率を向上させることができる。
【００５５】
また、プラスチック基板１１０は、上記材料に、防汚フィルムや、光取り出し効率を向上させることのできる凹凸フィルムなどを組み合わせた構成としても良い。
【００５６】
第１の接着剤層１１１は可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例えば、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。第１の接着剤層１１１は、透湿性の低い材料を用いることが好ましく、特にエポキシ樹脂などを好適に用いることができる。
【００５７】
第１の接着剤層１１１の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散させて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第１の接着剤層１１１の熱伝導率は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第１の接着剤層に用いる上記樹脂よりも熱伝導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用いる。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げられる。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ・Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフィラーを用いると、第１の接着剤層１１１は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好ましい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても良い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、曲げ性を損なわないため、第１の接着剤層１１１に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥やクラックの起点となってしまうことがある。
【００５８】
保護層１１２は透水性が低く、且つ可視光に対する透光性を有する材料で形成する。例えば、窒化珪素層や窒化酸化珪素層、酸化窒化珪素層などが挙げられ、窒素と珪素を含む絶縁層を用いることが好ましい。また、酸化アルミニウム層を用いても良い。
【００５９】
屈折率の高いプラスチック基板１１０を用いる場合は、第１の接着剤層１１１及び保護層１１２の屈折率も高い方が好ましい。屈折率は、プラスチック基板１１０の屈折率＜第１の接着剤層１１１の屈折率＜保護層１１２の屈折率＜第１の電極１１７の屈折率という順で高いことが好ましい。例えば、第１の電極１１７に好適に用いることのできるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やアルミニウムを添加した酸化亜鉛（ＡＺＯ）の屈折率は、１．８〜２．１のため、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１及び保護層１１２の屈折率は、１．６以上であることが好ましい。更に好ましくは、１．６以上１．８以下である。
【００６０】
第１の接着剤層１１１は、例えば、有機樹脂に屈折率の高い無機フィラーを分散させることで、該有機樹脂のみからなる接着剤層よりも屈折率を向上させることができる。特に粒子径４０ｎｍ以下の小さな無機フィラーを使用すると、光学的な透明性を失わないため、好ましい。また、保護層１１２は、例えば、可視光に対する透光性を有する窒化酸化珪素層などを好適に用いることができる。
【００６１】
また、プラスチック基板１１０と発光素子１２７を挟んで反対側の基板には金属基板を用いる。金属基板１２２は可撓性を得るために、厚さが１０μｍ以上２００μｍ以下のものを用いる。なお、曲げ性を損なわないため、２０μｍ以上５０μｍ以下の厚さの材料を用いることが好ましい。金属基板１２２を構成する材料としては、特に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッケル、またはアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適に用いることができる。なお、金属基板１２２は、接着する前に、真空中でのベークやプラズマ処理を行うことによって、その表面に付着した水を取り除いておくことが好ましい。
【００６２】
金属基板１２２は充分に低い透水性と充分な可撓性を有するが、この範囲の膜厚では可視光に対する透光性を有さないため、本実施の形態における発光装置はトランジスタが設けられたプラスチック基板１１０側から発光を取り出すいわゆるボトムエミッション型の発光装置となる。なお、金属基板１２２はプラスチック基板１１０と同様に、接着剤層を介して発光素子１２７と接着されるため、発光素子１２７の第２の電極１２０若しくは膜封止層１２６と金属基板１２２との間には第２の接着剤層１２１が存在する。
【００６３】
第２の接着剤層１２１の材料としては、第１の接着剤層１１１と同様の材料を用いることができる。例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの接着剤を用いることができる。これら接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが用いられている。
【００６４】
第２の接着剤層１２１の熱伝導性を高めるため、樹脂の中に熱伝導性のフィラーを分散させて使用しても良い。熱伝導性のフィラーを分散させた第２の接着剤層１２１の熱伝導率は、０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導性のフィラーとしては、第２の接着剤層に用いる、上記樹脂よりも熱伝導率が高い材料を用いる。特に好ましくは、熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料を用いる。例えば、熱伝導率が２６０Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミニウム、３００Ｗ／ｍ・Ｋである窒化アルミニウム、３６Ｗ／ｍ・Ｋであるアルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素等が挙げられる。また、その他の熱伝導性フィラーとしては、例えば、銀、熱伝導率が３８８Ｗ／ｍ・Ｋである銅等の金属粒子がある。また、熱伝導性フィラーに、乾燥剤として機能するフィラーを用いると、第２の接着剤層１２１は、熱伝導性に加え耐湿性が向上するため、好ましい。また、熱伝導性のフィラーと乾燥剤として機能するフィラーを混合して用いても良い。乾燥剤として機能するフィラーとしては、例えばゼオライトが挙げられる。なお、曲げ性を損なわないため、第２の接着剤層１２１に用いるフィラーの粒子径は１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。フィラーの粒子径が大きいと、曲げた際に欠陥やクラックの起点となってしまうことがある。
【００６５】
放熱材料層１３０は、金属基板１２２に用いる材料よりも熱放射率の高い材料を用いて形成する。熱放射率は材料の厚さによっても異なるが、例えば、ステンレスの熱放射率は０．１２、アルミニウムの熱放射率は０．０４程度であり、金属基板１２２に用いる材料の熱放射率は低いものが多い。放熱材料層１３０は、熱放射率が０．８０以上の材料を用いて形成する。さらに好ましくは熱放射率が０．９０以上の材料を用いて形成する。このような熱放射率の高い材料としては、例えば、熱放射率が０．９６であるセラックα（セラミッション株式会社の登録商標）を好適に用いることができる。
【００６６】
また、熱放射率の高い材料としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム及び酸化銅等の金属酸化物や、セラミック材料を用いても良い。例えば、金属基板１２２にアルミニウムを用い、金属基板１２２の表面にアルマイト処理を行って、酸化アルミニウム膜を形成することで、放熱材料層１３０を形成しても良い。また、放熱材料層１３０に金属酸化物を用いる場合、放熱材料層１３０の表面に凹凸を有すると、放熱材料層１３０の表面積が増え、熱放射性を高めることができるため、好ましい。
【００６７】
このような構成を有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、透水性の高いプラスチック基板側に当該プラスチック基板の耐熱温度以上の温度をかけて作製した、透水性の充分に低い保護層を設けていることから、プラスチック基板側から侵入する水分の影響を有効に低減することができる。また、プラスチック基板と発光素子を挟んで反対側に位置する封止基板として、充分な可撓性を有し、透水性の低い金属基板を用いることによって、封止基板側からの水分の侵入の影響も良好に抑えることが可能である。このように、発光素子の両側において、多くの層を積層しなくとも水分が侵入することを有効に低減させることができる。さらに、金属基板上に放熱材料層を設けていることから、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下を防ぐことができる。よって、本実施の形態におけるフレキシブル発光装置は、簡便に作製することができる寿命の長いフレキシブル発光装置であるということができる。
【００６８】
作製基板上に形成する被剥離層には保護層の他、トランジスタや発光素子等を作り込んでおいても良い。トランジスタとしては、アモルファスシリコンを用いたトランジスタや酸化物半導体を用いたトランジスタなど高い熱をかけずに作製できるものはもちろん、耐熱性の高い作製基板上でトランジスタを作製できることによって結晶質シリコンなど、ある程度の加熱やレーザ処理が必要な結晶質半導体層を用いたトランジスタも作製が可能である。また、結晶質半導体を用いたトランジスタを使用できることから、駆動回路部やＣＰＵを画素部と同じ基板上に作り込むこともでき、別途駆動回路やＣＰＵを装着するよりもコスト面や作製工程面で非常に有利なフレキシブル発光装置を作製することも可能となる。
【００６９】
また、図１（Ｃ）に示すフレキシブル発光装置のように、金属基板１２２と放熱材料層１３０との間に樹脂層１２３を設けても良い。樹脂層１２３を設けることで、金属基板１２２に加わる押圧を分散し、金属基板１２２を保護することができる。樹脂層１２３は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料、またはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料を用いて形成することができる。
【００７０】
さらに、樹脂層１２３に繊維体を含んでも良い。金属基板１２２として、２０μｍ以下の薄い金属箔を用いると、金属基板１２２は折れ（座屈し）やすくなる。曲げ性を保ちつつ、折れを防止するために、例えばガラス繊維に樹脂を充填した材料を形成し、繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けても良い。繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けることで、曲げ及び折れに強いフレキシブル発光装置を作製することができる。繊維体としては、例えば、ガラス繊維が好ましい。繊維体を含んだ樹脂層１２３の形成方法としては、樹脂の充填されたガラス繊維を接着剤で貼り付ける方法、ガラス繊維に接着剤を充填した半硬化状態のものを金属基板１２２の上に設置した後、硬化させる方法等がある。また、金属基板１２２上に粘着剤層を介して繊維体上に放熱材料層が積層された材料を貼付すると、繊維体を含む樹脂層１２３及び放熱材料層１３０を一度に形成することができるため、好ましい。金属基板１２２上に貼付する、繊維体上に放熱材料層が積層された材料としては、「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を、その例に挙げることができる。
【００７１】
また、図１（Ｃ）に示すように、プラスチック基板１１０の発光素子等が設けられている面と逆の面側にコート層１２４を設けても良い。コート層１２４は、有機膜、無機膜、若しくはその両方を用いた積層膜など、様々な材料で形成することができ、柔らかいプラスチック基板１１０の表面を傷などから保護することができるハードコート層（例えば窒化珪素層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えばアラミド樹脂層など）を指すものとする。
【００７２】
また、コート層１２４として、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いると、プラスチック基板１１０の帯電を防止することができ、さらに好ましい。コート層１２４に用いる可視光に対する透光性を有する導電膜の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化錫、ＩＴＯ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物、酸化アンチモンなどが挙げられる。コート層１２４は、スパッタ法、印刷法、真空蒸着法などを用いて形成することができる。
【００７３】
可視光に対する透光性を有する導電膜で形成されたコート層１２４を用いることで、プラスチック基板１１０に、静電気を帯びた人体の手、指などが触れ、放電が起きても、トランジスタや画素部を保護することができる。
【００７４】
また、プラスチック基板１１０を覆うように側面にまでコート層１２４を設けると、水分の侵入を抑制する保護層としても機能させることができる。
【００７５】
また、プラスチック基板１１０として予め防水層１２５が成膜された基板を用いたり、第２の電極１２０上に膜封止層１２６を設けたりすることにより、さらに水分の侵入を抑制した構造としても良い。図１（Ｃ）におけるフレキシブル発光装置は、保護層１１２及び金属基板１２２によって、基板面方向からの水分の侵入が有効に抑制されているため、防水層１２５または膜封止層１２６は、補助的に透水性をさらに低減させる意味では有効な構成である。防水層１２５及び膜封止層１２６は、透水性の低い材料を用いて形成すれば良く、例えば窒化珪素層や窒化酸化珪素層など、窒素及び珪素を含む層を用いることができる。また、窒素及びアルミニウムを含む層や、酸化アルミニウム層を用いても良い。
【００７６】
なお、樹脂層１２３、コート層１２４、防水層１２５及び膜封止層１２６は、どれか一つを適用しても良いし、複数、若しくは全てを適用してもよい。また、図１（Ｃ）では、樹脂層１２３、コート層１２４、防水層１２５及び膜封止層１２６を図１（Ａ）のフレキシブル発光装置に適用する例を示したが、これらの構成はもちろん図１（Ｂ）のフレキシブル発光装置に適用することもできる。
【００７７】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子１２７は一つしか示されていないが、画像を表現するディスプレイ用途で本実施の形態におけるフレキシブル発光装置を用いる場合は、複数の発光素子１２７を有する画素部を形成する。また、フルカラーの画像を表示する場合には、少なくとも赤、緑、青の３色の光を得ることが必要となる。その方法としては、色ごとにＥＬ層１１９の必要な部分を塗り分けする方法、すべての発光素子を白色発光としてカラーフィルタ層を透過させることによって各々の色を得る方法、全ての発光素子を青もしくはそれより波長の短い発光とし色変換層を介して各々の色を得る方法などがある。
【００７８】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）に本実施の形態のカラーフィルタ層（又は色変換層）の設置方法について説明する図を示す。図２（Ａ）乃至（Ｄ）に示すフレキシブル発光装置は、カラーフィルタ層（又は色変換層）３００、及びバリア層３０１を有する。バリア層３０１はカラーフィルタ層（又は色変換層）３００から発生するガスの影響を発光素子やトランジスタが受けないようにするために設置されるが、これは必ずしも設ける必要はない。カラーフィルタ層（又は色変換層）３００は発光素子１２７に対応し、色ごとに設けられるが、隣り合う色のカラーフィルタ層同士は、発光素子１２７の開口領域（第１の電極、ＥＬ層、及び第２の電極が直接重なっている部分）以外の場所において重なっていても良い。カラーフィルタ層（又は色変換層）３００とバリア層３０１は画素部のみに形成しても、駆動回路部まで形成してもよい。
【００７９】
図２（Ａ）では、トランジスタの電極３０７を形成した後、トランジスタの層間絶縁層３０４上にカラーフィルタ層３００を形成し、有機絶縁膜によりカラーフィルタ層による段差を平坦化する平坦化層３０６を形成する。その後、平坦化層３０６にコンタクトホールを形成し、発光素子の第１の電極１１７とトランジスタの電極３０７を接続する電極３０５を形成して、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。また、平坦化層３０６上にバリア層３０１を設けても良い。
【００８０】
また、図２（Ｂ）のように層間絶縁層３０４の下にカラーフィルタ層３００を設けてもよい。図２（Ｂ）では、バリア層３０１を形成した後、バリア層３０１上にカラーフィルタ層３００を形成する。その後、層間絶縁層３０４及びトランジスタの電極３０５を形成して、発光素子の第１の電極１１７を設けた一例である。
【００８１】
なお、図２（Ａ）乃至（Ｄ）では１色のカラーフィルタ層（又は色変換層）しか示していないが、発光装置においては、赤、青及び緑のカラーフィルタ層（又は色変換層）が適宜所定の配置及び形状で形成されている。カラーフィルタ層（又は色変換層）の配列パターンは、ストライプ配列、斜めモザイク配列、三角モザイク配列などがあるが、どのような配列をとっても良い。また、白色発光素子とカラーフィルタ層を用いる場合、ＲＧＢＷ４画素配列を採用しても良い。ＲＧＢＷ４画素配列は、赤、青、緑３色のカラーフィルタ層が設けられた画素と、カラーフィルタ層を設けない画素とを有する画素配置であり、消費電力の低減などに効果を発揮する。また、白色発光素子は例えば赤、青及び緑色の光を含み、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であることが好ましい。
【００８２】
カラーフィルタ層は公知の材料を用いて形成することができる。カラーフィルタ層のパターンは、感光性の樹脂を使う場合はカラーフィルタ層そのものを露光及び現像して形成してもよいが、微細なパターンであるため、ドライエッチングによってパターンを形成することが好ましい。
【００８３】
図２（Ｃ）は、カラーフィルタ層３００が設けられたカラーフィルタ基板３０２を設置する構成の例である。カラーフィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成されていない面をプラスチック基板１１０に第１の接着剤層１１１を用いて貼り合わせる場合、カラーフィルタ基板３０２には、カラーフィルタ層３００を傷などから保護する為のコート層３０３を設けていても良い。コート層３０３は可視光に対する透光性を有する材料で構成し、コート層１２４と同じ材料を用いることができる。また、図示していないがカラーフィルタ基板３０２のカラーフィルタ層３００が形成された側をプラスチック基板１１０側に向けて貼り合わせても良い。なお、カラーフィルタ基板３０２とは、可撓性及び可視光に対する透光性を有する各種基板、例えばプラスチック基板１１０と同様の材料にカラーフィルタ層３００を形成したものである。
【００８４】
図２（Ｄ）は、あらかじめカラーフィルタ層３００をプラスチック基板１１０に設けて作製したカラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わせる構成の例である。図２（Ｄ）に示すカラーフィルタ基板３０２には、カラーフィルタ層３００を覆うコート層３０３が設けられている。カラーフィルタ層３００を設けたプラスチック基板１１０からなるカラーフィルタ基板３０２を、第１の電極を有する被剥離層１１６に直に貼り合わせることにより、部品点数を削減し作製コストが低減できる。以上、簡単にカラーフィルタ層（又は色変換層）の設置について説明したが、この他、各発光素子の間にブラックマトリクスが設けられていても良いし、その他公知の構成が適用されていても良い。
【００８５】
続いて、一例として、トランジスタを有する本実施の形態におけるフレキシブル発光装置の作製方法を図３（Ａ）乃至（Ｅ）及び図１（Ａ）、（Ｃ）を用いて説明する。
【００８６】
まず、絶縁表面を有する作製基板２００上に剥離層２０１を介して、トランジスタ及び第１の電極１１７等を含む被剥離層１１６を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００８７】
作製基板２００としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、表面に絶縁層が形成された金属基板など、良質な保護層を形成することができる程度に耐熱性の高い基板を用いることができる。
【００８８】
作製基板は、通常のディスプレイ作製に用いられるような可撓性の小さい基板を用いていることから、高精細に画素部トランジスタを設けることもできる。
【００８９】
剥離層２０１は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、珪素から選択された元素、又は該元素を主成分とする合金材料、又は該元素を主成分とする化合物材料からなる層を、単層又は積層で形成する。珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。なお、ここでは、塗布法は、スピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法、ノズルプリンティング法、スロットダイコーティング法を含む。
【００９０】
剥離層２０１が単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
【００９１】
剥離層２０１が積層構造の場合、好ましくは、１層目としてタングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、２層目として、タングステン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物又は窒化酸化物を含む層を形成する。
【００９２】
剥離層２０１として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、タングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。さらには、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処理や加熱処理は、酸素ガス、窒素ガス、一酸化二窒素ガス、あるいはこれらガスとその他のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。
【００９３】
被剥離層１１６としては、まず、剥離層２０１上に保護層１１２を形成する。保護層１１２は窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など、窒素と珪素を含む絶縁層をプラズマＣＶＤにより形成し、その成膜温度を２５０℃〜４００℃、及びその他の条件を公知の条件にすることによって、緻密で非常に透水性の低い層とすることができる。
【００９４】
次に、この後作製するトランジスタの特性安定化のため下地絶縁層１１３を形成する。下地絶縁層１１３は、酸化珪素や窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などの無機絶縁層を用い、単層若しくは複数層にて作製することができる。なお、保護層１１２が下地となる絶縁層を兼ねることが出来る場合は、下地絶縁層１１３は形成しなくとも良い。
【００９５】
トランジスタが有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質（アモルファス、以下「ＡＳ」ともいう）半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いは微結晶（セミアモルファス若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）半導体、有機材料を主成分とする半導体などを用いることができる。半導体層はスパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等により成膜することができる。
【００９６】
微結晶半導体は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長している。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを１原子％以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体層が得られる。
【００９７】
この微結晶半導体層は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成することができる。例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを水素で希釈して形成することができる。これらの化合物に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。また、水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体層を形成することができる。
【００９８】
アモルファス半導体としては、例えば水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては例えばポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、微結晶半導体又は一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００９９】
また、半導体層の材料としてはシリコン、ゲルマニウムなどの単体のほか、ＧａＡｓ、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、酸化インジウム、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用いることができる。例えば、酸化亜鉛と酸化インジウムと酸化ガリウムとから構成される酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体層に用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用いるとよく、ゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層としては、ＩＴＯ、アルミニウム、チタン、タングステンなどを用いるとよい。また、酸化亜鉛にインジウムやガリウムなどを添加することもできる。なお、半導体層に可視光に対する透光性を有する酸化物半導体層を利用した透明トランジスタを、画素部のトランジスタに適用することもできる。このような透明トランジスタに発光素子を重ねて形成すると、画素に占める発光素子の面積率、いわゆる開口率を高めることができ、高輝度で高解像度のフレキシブルな表示装置を形成できる。また、透明トランジスタのゲート電極、ソース電極やドレイン電極を、可視光に対する透光性を有する導電層を用いて形成すると、さらに開口率を高めることができる。
【０１００】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３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。
【０１０１】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１０２】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄、ニッケル、コバルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銅及び金から選ばれた一種又は複数種を用いることができる。
【０１０３】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体層から除去、又は低減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン、窒素、ヒ素、アンチモン、ビスマス、ボロン、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は低減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【０１０４】
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。
【０１０５】
また、結晶性半導体層を、直接作製基板の下地絶縁層上にプラズマ法により形成しても良い。このとき、結晶性半導体層は、必ずしも下地絶縁層上の全面に形成する必要はなく、選択的に形成しても良い。
【０１０６】
有機材料を主成分とする半導体層には、公知の有機半導体を用いることができ、例えば、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
【０１０７】
ゲート絶縁層、ゲート電極は公知の構造、方法により作製すれば良い。例えばゲート絶縁層は酸化珪素の単層又は酸化珪素と窒化珪素との積層構造など、公知の構造で作製すればよいし、ゲート電極は、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用い、銀、金、銅、ニッケル、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、タングステン、アルミニウム、タンタル、モリブデン、カドミウム、亜鉛、鉄、チタン、珪素、ゲルマニウム、ジルコニウム、バリウムから選ばれた元素、又は該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン層に代表される半導体層や、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【０１０８】
なお、図１においては、トップゲートのトランジスタの一例を示したが、もちろんその他、ボトムゲートや公知の他の構造のトランジスタを用いても構わない。
【０１０９】
続いて、層間絶縁層を形成する。層間絶縁層は無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて、単層又は積層で形成することができる。有機絶縁材料としては、例えば、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン等を使用することができる。なお、図１では２層から成る層間絶縁層１２８、１２９を示したが、これは一例を示したものであり、層間絶縁層の構成はこれに限定されるものではない。
【０１１０】
層間絶縁層を形成したら、パターニング及びエッチングを行うことによって、層間絶縁層、ゲート絶縁層などにトランジスタの半導体層に達するコンタクトホールを形成し、導電性の金属膜をスパッタ法又は真空蒸着法によって成膜してエッチングによってトランジスタの電極及び配線を形成する。画素部トランジスタのドレイン電極は画素電極である第１の電極と重なる部分を設け、電気的な接続が得られるように形成する。
【０１１１】
続いて、可視光に対する透光性を有する導電膜を用いて第１の電極１１７を形成する。第１の電極１１７が陽極である場合、可視光に対する透光性を有する導電膜は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）やＩＴＯなどを材料として用い、スパッタ法や真空蒸着法などで形成することができる。酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）を用いても良い。また、酸化亜鉛も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウムを添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。第１の電極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可視光に対する透光性を有する導電膜との積層構造を用いることによって作製することができる。
【０１１２】
また、ＡＺＯのように、屈折率が有機ＥＬ材料と近い材料を用いて第１の電極１１７を形成すると、光の取り出し効率が向上するため好ましい。
【０１１３】
その後、層間絶縁層、第１の電極１１７を覆って有機絶縁材料又は無機絶縁材料を用いて絶縁層を形成し、当該絶縁層を第１の電極１１７の表面が露出し且つ第１の電極１１７の端部を覆うように加工して隔壁１１８を形成する。
【０１１４】
以上のような工程により、被剥離層１１６を形成することができる。
【０１１５】
続いて、被剥離層１１６と仮支持基板２０２とを剥離用接着剤２０３を用いて接着し、剥離層２０１を用いて被剥離層１１６を作製基板２００より剥離する。これにより被剥離層１１６は、仮支持基板２０２側に設けられる（図３（Ｂ）参照）。
【０１１６】
仮支持基板２０２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いても良い。
【０１１７】
また、ここで用いる剥離用接着剤２０３は、水や溶媒に可溶なものや、紫外線などの照射により可塑化させることが可能であるような、必要時に仮支持基板２０２と被剥離層１１６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。
【０１１８】
なお、仮支持基板への転置工程は、様々な方法を適宜用いることができる。例えば、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱性の高い作製基板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場合はレーザ光の照射またはエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一部を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後、脆弱化された金属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素、酸素や水素等を含む膜（例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など）を用い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出させ被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。
【０１１９】
または、被剥離層が形成された作製基板を機械的に削除又は溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスによるエッチングで除去する方法等を用いることができる。この場合、剥離層を設けなくとも良い。
【０１２０】
また、上記剥離方法を複数組み合わせることでより容易に転置工程を行うことができる。つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフやメスなどによる機械的な削除を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、物理的な力（機械等による）によって剥離を行うこともできる。
【０１２１】
また、剥離層と被剥離層との界面に液体を浸透させて作製基板から被剥離層を剥離してもよい。また、剥離を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。
【０１２２】
その他の剥離方法としては、剥離層２０１をタングステンで形成した場合は、アンモニア水と過酸化水素水の混合溶液により剥離層２０１をエッチングしながら剥離を行うと良い。
【０１２３】
続いて、作製基板２００から剥離され、剥離層２０１、若しくは保護層１１２が露出した被剥離層１１６に剥離用接着剤２０３とは異なる接着剤による第１の接着剤層１１１を用いてプラスチック基板１１０を接着する（図３（Ｃ）参照）。
【０１２４】
プラスチック基板１１０、及び第１の接着剤層１１１の材料は、前述の通りである。また、プラスチック基板１１０には予め防水層１２５を成膜しておいても良い。
【０１２５】
その後、剥離用接着剤２０３を溶解若しくは可塑化させて、仮支持基板２０２を取り除く。仮支持基板２０２を取り除いたら、発光素子の第１の電極１１７が露出するように剥離用接着剤２０３を水や溶媒などで除去する（図３（Ｄ）参照）。
【０１２６】
以上により、トランジスタ及び発光素子の第１の電極１１７までが形成された被剥離層１１６をプラスチック基板１１０上に作製することができる。
【０１２７】
第１の電極１１７が露出したら、続いて発光性の有機化合物を含むＥＬ層１１９を成膜する。ＥＬ層１１９の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層等を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。
【０１２８】
本実施の形態では、ＥＬ層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１２９】
正孔注入層は、陽極に接して設けられ、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１３０】
また、正孔注入層として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１１７として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：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。
【０１３１】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０１３５】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−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、１×１０−６ｃｍ２／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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を複合材料に用いることもできる。
【０１３８】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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でもよい。
【０１３９】
また、正孔輸送層として、ＰＶＫやＰＶＴＰＡ等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１４０】
発光層は、発光物質を含む層である。発光層の種類としては、発光物質を主成分とする発光層であっても、ホスト材料中に発光材料を分散するホスト−ゲスト型の発光層であってもどちらでも構わない。
【０１４１】
用いられる発光材料に制限は無く、公知の蛍光又は燐光を発する材料を用いることができる。蛍光発光性材料としては、例えばＮ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、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：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、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：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。燐光発光性材料としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、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５００ｎｍ（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（Ｐｈｅｎ））、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（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、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（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等が挙げられる。以上のような材料又は他の公知の材料の中から、各々の発光素子における発光色を考慮し選択すれば良い。
【０１４２】
ホスト材料としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、ＤＰＡｎｔｈ、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、２ＰＣＡＰＡ、ＤＢＣ１、ＣｚＰＡ、ＤＰＰＡ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡなどを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、各々に分散される発光物質のエネルギーギャップ（燐光発光の場合は三重項励起エネルギー）より大きなエネルギーギャップ（三重項励起エネルギー）を有し、且つ各々の層が有すべき輸送性に合致した輸送性を示す物質を選択すればよい。
【０１４３】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤや、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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。
【０１４４】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものでもよい。
【０１４５】
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
【０１４６】
また、陰極となる電極に接して電子注入層を設けてもよい。電子注入層としては、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、Ａｌｑ中にマグネシウムを含有させたもののように、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いると、第２の電極１２０からの電子注入が効率良く行われるため、より好ましい。
【０１４７】
続いて、ＥＬ層１１９上に第２の電極１２０を形成する。第２の電極１２０を形成する物質としては、第２の電極１２０を陰極として用いる場合には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ等）、ユウロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、及びこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、アルミニウム、銀、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。
【０１４８】
また、第２の電極１２０として、金属と有機物の混合膜（例えば、アルミニウムとＮＰＢ等）とアルミニウム膜の積層構造を用いることもできる。このような構造とすることで、ダークスポットの増加や拡大を抑制することができる。
【０１４９】
また、第２の電極１２０を陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、ＩＺＯ膜は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、ＩＷＺＯ膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、上述の複合材料を陽極に接して設けることによって、仕事関数の高低にかかわらず電極の材料を選択することができる。
【０１５０】
なお、上述のＥＬ層は図６（Ａ）のように第１の電極６００と第２の電極６０１との間に複数積層されていても良い。この場合、積層されたＥＬ層８００とＥＬ層８０１との間には、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料よりなる層と他の材料よりなる層との積層構造をなしていてもよい。この場合、他の材料よりなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、可視光に対する透光性を有する導電層よりなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。この構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わせて用いることができる。
【０１５１】
次に、ＥＬ層が第１の電極と第２の電極との間に２層以上の複数積層されている場合についても説明する。図６（Ｂ）のようにＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、ｍは１以上ｎ−１以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ電荷発生層１００４が挟まれた構造を有する。
【０１５２】
なお、電荷発生層１００４とは、第１の電極１００１と第２の電極１００２に電圧を印加したときに、電荷発生層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。
【０１５３】
電荷発生層１００４としては、例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を用いることができる。また、電荷発生層１００４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料と、他の材料（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）とを組み合わせて形成しても良い。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料よりなる層と、他の材料（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物）よりなる層との積層構造をなしていても良い。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動を実現することができる。
【０１５４】
特に図６（Ａ）の構成は白色の発光を得る場合に好ましく、長寿命、高効率な発光装置を作製することができる。例えば、照明装置に用いる白色フレキシブル発光装置や、図２の構成と組み合わせることによって、フルカラーフレキシブル発光装置を作製することができる。
【０１５５】
複数の発光層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む第１のＥＬ層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質として含む第２のＥＬ層を有する構成が挙げられる。また、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。ＥＬ層が２層積層された積層型素子において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に電荷発生層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域の発光が可能であり、そのため長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１６２】
第２の電極１２０まで形成したら、第２の電極１２０上に、第２の接着剤層１２１を用いて金属基板１２２を接着する。さらに、金属基板１２２上に放熱材料層１３０を形成する（図３（Ｅ））。第２の接着剤層１２１、金属基板１２２、及び放熱材料層１３０に用いることができる材料は前述の通りである。なお、金属基板１２２は、第２の接着剤層１２１を用いて接着する前に、真空中でのベークやプラズマ処理を行うことによって、その表面に付着した水を取り除いておくことが好ましい。
【０１６３】
金属基板１２２の接着は、ラミネーターを用いて行うこともできる。例えば、まずシート状の接着剤を、ラミネーターを用いて金属基板に貼り合わせておき、それを、ラミネーターを用いてさらに発光素子上に接着する方法や、スクリーン印刷などで金属基板に接着剤を印刷しておき、それを、ラミネーターを用いて発光素子上に接着する方法などがある。金属基板１２２の接着工程は、気泡が入るのを低減するため、減圧下で行うことが好ましい。
【０１６４】
以上のように図１（Ａ）及び（Ｃ）に示したような本発明の一態様の発光装置を作製することができる。
【０１６５】
本実施の形態では、トランジスタを有するフレキシブル発光装置を発光素子の第１の電極１１７までを作製基板上に形成し、剥離する方法を例示したが、本明細書中で開示する発明はこれに限らず、発光素子１２７まで形成してから（すなわち、発光素子の第２の電極１２０を形成後）剥離、転置を行っても良い。また、保護層１１２のみ作製基板に形成し、プラスチック基板１１０に剥離、転置した後、トランジスタや発光素子を作製しても良い。また、トランジスタを設けない場合は、保護層１１２上に発光素子の第１の電極１１７から作り始めることによって同様に作製することができる。
【０１６６】
なお、発光素子の第２の電極１２０まで形成した後、図１（Ｃ）に示したように膜封止層１２６を形成し、さらなる透水性の低減を図っても良い。また、プラスチック基板１１０の発光素子等が設けられている面と逆の面側にコート層１２４を設け、画面に付いてしまう傷や押圧による破損を防止しても良い。また、金属基板１２２と放熱材料層１３０との間に樹脂層１２３を設け、金属基板１２２の保護を図ってもよい。
【０１６７】
また、プラスチック基板１１０、第１の接着剤層１１１、第２の接着剤層１２１及び樹脂層１２３は、材料中に繊維体が含まれていても良い。繊維体は有機化合物または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体をプラスチック基板１１０として用いても良い。プラスチック基板１１０として繊維体と有機樹脂からなる構造体を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼性が向上するため、好ましい構成である。
【０１６８】
また、繊維体を含んだ樹脂層１２３を設けることで、曲げ及び折れ（座屈）に強いフレキシブル発光装置を作製することができる。繊維体としては、例えば、ガラス繊維が好ましい。繊維体を含んだ樹脂層１２３の形成方法としては、樹脂の充填されたガラス繊維を接着剤で貼り付ける方法、ガラス繊維に接着剤を充填した半硬化状態のものを金属基板１２２の上に設置した後、硬化させる方法等がある。また、金属基板１２２上に粘着剤層を介して繊維体上に放熱材料層が積層された材料を貼付すると、繊維体を含む樹脂層１２３及び放熱材料層１３０を一度に形成することができるため、好ましい。金属基板１２２上に貼付する、繊維体上に放熱材料層が積層された材料としては、「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を、その例に挙げることができる。
【０１６９】
なお、プラスチック基板１１０や第１の接着剤層１１１中に上述のような繊維体が含まれる場合、発光素子からの光が外部に出るのを妨げることを低減するために、当該繊維体を直径１００ｎｍ以下のナノファイバーとすることが好ましい。また、繊維体と有機樹脂や接着剤の屈折率を合わせることが好ましい。
【０１７０】
また、第１の接着剤層１１１とプラスチック基板１１０の両方の役割を担うものとしても、繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を硬化させた構造体を用いることが出来る。この際、当該構造体の有機樹脂としては、反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型など追加処理を施すことによって硬化が進行するものを用いると良い。
【０１７１】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を貼り付ける。必要があればＩＣチップなどを実装させても良い。
【０１７２】
以上の工程で、ＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。
【０１７３】
続いて、モジュール型の発光装置（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及び断面図を図４に示す。
【０１７４】
図４（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。図４（Ａ）において、第１の接着剤層５００を介してプラスチック基板１１０上に、保護層５０１及び下地絶縁層５３１が設けられ、下地絶縁層５３１上に画素部５０２、ソース側駆動回路５０４、及びゲート側駆動回路５０３が形成されている。
【０１７５】
また、画素部および駆動回路部上に第２の接着剤層４００が形成され、その第２の接着剤層４００によって金属基板４０１が接着されている。さらに、金属基板４０１上に放熱材料層４０３が形成されている。
【０１７６】
なお、ソース側駆動回路５０４及びゲート側駆動回路５０３に入力される信号を伝送するための配線である配線５０８は、外部入力端子となるＦＰＣ４０２からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣ４０２しか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書中で開示するフレキシブル発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１７７】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。第１の接着剤層５００上に接して保護層５０１及び下地絶縁層５３１が設けられ、下地絶縁層５３１の上方には画素部５０２、ゲート側駆動回路５０３が形成されており、画素部５０２は電流制御用トランジスタ５１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極５１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路５０３はｎチャネル型トランジスタ５１３とｐチャネル型トランジスタ５１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成される。
【０１７８】
図４（Ｃ）には、図４（Ｂ）と異なる断面構造の例を示す。図４（Ｃ）の例においては、隔壁１１８を、窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素及び酸化珪素のような無機材料により形成する。そして、第２の接着剤層４００、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３の周辺端部は隔壁１１８の周辺端部よりフレキシブル発光装置の中心部に近くなるように設置する。すなわち、第２の接着剤層４００、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３は隔壁１１８よりその面積が小さく、隔壁１１８の上に収まるように設置する。そして低融点金属５２０を第２の接着剤層４００の側面を覆うように形成する。これにより、第２の接着剤層４００の側面端部からの水分の侵入を非常に有効に遮断出来、さらなるフレキシブル発光装置の寿命の向上を実現できる。低融点金属５２０としては、特に限定はないが、概ね４５℃〜３００℃で融着可能な金属材料を用いると良い。３００℃程度の融着温度であれば、画素部周辺且つ隔壁の上での部分的な温度上昇であるため、発光素子やプラスチック基板に損傷を与えること無く融着することが可能である。そのような材料としては、スズ、銀、銅、インジウムなどを含む金属材料が挙げられる。また、これらにビスマスなどがさらに含まれていても良い。
【０１７９】
以上のように、本実施の形態に記載のフレキシブル発光装置は、耐熱性の高い作製基板上にトランジスタを作製することができることから、移動度の高い結晶質シリコンなどの結晶質半導体層を用いたトランジスタを用いることができるため、このようなトランジスタを用いた駆動回路部を画素部と同じ基板上に同時に作り込むことができ、より安価にフレキシブル発光装置を作製することができるようになる。
【０１８０】
本実施の形態に記載の作製方法で作製したフレキシブル発光装置は、透水性の高いプラスチック基板側に当該プラスチック基板の耐熱温度以上の温度をかけて作製した、透水性の充分に低い保護層を設けていることから、プラスチック基板側から侵入する水分の影響を有効に低減することができる。また、プラスチック基板と発光素子を挟んで反対側に位置する封止基板として、充分な可撓性を有し、透水性の低い金属基板を用いることによって、封止基板側からの水分の侵入の影響も良好に抑えることが可能である。このように、発光素子の両側において、多くの層を積層しなくとも水分が侵入することを有効に低減させることができる。さらに、金属基板上に放熱材料層を設けていることから、発光装置の表面温度の上昇を抑制でき、発熱による発光装置の破壊や信頼性低下といった不具合の発生を防ぐことができる。よって、本実施の形態のフレキシブル発光装置は、表面温度が低く、長寿命で信頼性の高いフレキシブル発光装置を実現できる。
【０１８１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示す発光装置をその一部に含む電子機器、及び照明装置について図５を用いて説明する。
【０１８２】
実施の形態１に示した発光装置を有する電子機器の一例として、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体中の内容を再生し、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。
【０１８３】
図５（Ａ）はディスプレイであり、本体９６０１、表示部９６０２、外部メモリ挿入部９６０３、スピーカー部９６０４、操作キー９６０５等を含む。本体９６０１には他にテレビ受像アンテナや外部入力端子、外部出力端子、バッテリーなどが搭載されていても良い。このディスプレイの表示部９６０２は実施の形態１に示した発光装置を用いることによって作製される。フレキシブルな表示部９６０２は本体９６０１内に巻き取ることで収納することが可能であり、携帯に好適である。フレキシブル且つ長寿命で簡便に作製できる実施の形態１に記載の発光装置を搭載したディスプレイは、表示部９６０２において、携帯好適性かつ軽量化を実現しながら長寿命で価格の比較的安価な商品とすることが可能となる。
【０１８４】
また、実施の形態１で示した発光装置は、照明装置としても用いることができる。例えば、図５（Ｂ１）及び（Ｂ２）は、卓上照明装置であり、それぞれ、照明部９５０１、支柱９５０３、支持台９５０５等を含む。照明部９５０１は、実施の形態１で示した発光装置を用いて作製される。照明部９５０１にフレキシブル発光装置を用いるため、本実施の形態で示す照明装置は、曲面を有する照明装置、又はフレキシブルに曲がる照明部を有する照明装置とすることができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置として用いることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、車の天井等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。また、フレキシブルな発光装置を用いることで、例えばロールスクリーン型の照明装置のように、使用しない場合に照明部を巻き取って収納できる照明装置を作製することも可能である。なお、照明装置には、天井固定型の照明装置または壁掛け型の照明装置等も含まれる。
【０１８５】
なお、上記実施の形態を適用して作製される本実施の形態の照明装置は、信頼性の高い照明装置とすることが可能である。
【０１８６】
以上のようにして、上記実施の形態で示した発光装置を適用して電子機器や照明装置を得ることができる。当該発光装置の適用範囲は極めて広く、図５に示した構成に限られずあらゆる分野の電子機器、または照明装置に適用することが可能である。
【実施例１】
【０１８７】
本実施例では、画像表示装置として用いることができるアクティブマトリクス型のフレキシブル発光装置を例示する。本実施例で例示する発光装置の構成を図７（Ａ）（Ｂ）に示す。図７（Ａ）はアクティブマトリクス型の発光装置を示す上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。
【０１８８】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置は、コート層４０５、プラスチック基板１１０、被剥離層１１６、発光素子５１８、膜封止層４０４、金属基板４０１、及び放熱材料層４０３を有する。
【０１８９】
被剥離層１１６が転置されるプラスチック基板１１０は、熱膨張率が約１０ｐｐｍ／Ｋの厚さ２０μｍのアラミドフィルムからなる。また、プラスチック基板１１０と被剥離層１１６を接着する第１の接着剤層５００は、二液性エポキシ接着剤（株式会社アルテコ製、商品名：Ｒ２００７／Ｈ−１０１０）からなる。また、プラスチック基板１１０は、被剥離層１１６が接着される面とは逆側の面に、コート層４０５として、厚さ５０ｎｍの酸化インジウム−酸化スズ合金（ＩＴＯ）を有する。
【０１９０】
被剥離層１１６は、保護層５０１と、画素部５０２と、ゲート側駆動回路５０３と、ソース側駆動回路５０４を有する。また、画素部５０２は電流制御用トランジスタ５１１と、画素電極５１２を有する。画素電極５１２は電流制御用トランジスタ５１１のドレイン電極層と電気的に接続している。なお、例示する電流制御用トランジスタ５１１はｐ型であり、画素電極５１２は発光素子５１８の陽極にあたる。
【０１９１】
保護層５０１は、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ２００ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮｙ）層と、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン（ＳｉＮｙＯｘ、ｘ＜ｙ）層と、厚さ２００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層の多層膜からなる。このような積層構造により、基板下部からの水蒸気や酸素の浸入を防止することができるようになる。
【０１９２】
本実施例で例示するトランジスタは、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層を介して半導体層と重畳するゲート電極層を有し、半導体層のソース領域及びドレイン領域と電気的に接続するソース電極層及びドレイン電極層を有する順スタガ構造のトランジスタである。該トランジスタの半導体層は厚さ５０ｎｍのポリシリコン層からなり、ゲート絶縁層は厚さ１１０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）膜からなる。
【０１９３】
なお、図示されていないがゲート電極層は２層からなり、下層のゲート電極層が上層のゲート電極層よりも長い形状を有する。下層のゲート電極層は厚さ３０ｎｍの窒化タンタル層からなり、上層の電極層は厚さ３７０ｎｍのタングステン層からなる。このような形状により、フォトマスクを追加することなく、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域を形成できる。
【０１９４】
ゲート絶縁層とゲート電極層上に形成される第１の層間絶縁層５１５ａは、厚さ５０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ１４０ｎｍの窒化酸化シリコン（ＳｉＮｙＯｘ、ｘ＜ｙ）層と、厚さ５２０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層を積層した多層膜からなる。第１の層間絶縁層５１５ａ上にはカラーフィルタ層５２１が設けられている。
【０１９５】
第１の層間絶縁層５１５ａのコンタクトホールを介して、トランジスタのソース領域及びドレイン領域と接続するソース電極層及びドレイン電極層が形成されている。ソース電極層及びドレイン電極層は、厚さ１００ｎｍのチタン層と、厚さ７００ｎｍのアルミニウム層と、厚さ１００ｎｍのチタン層の多層膜からなる。このように、電気抵抗が低いアルミニウムと耐熱性に優れたチタンを積層することにより、配線抵抗を抑制しつつ、工程中のヒロックの発生を防止できる。なお、図示されていないが配線層も同じ層で形成されている。
【０１９６】
また、トランジスタ上に形成される第２の層間絶縁層５１５ｂは、厚さ１５０ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層からなる。
【０１９７】
画素電極（第１の電極）５１２は厚さ１１０ｎｍの酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜からなる。また、画素電極５１２の端部は感光性ポリイミドからなる隔壁５１９で覆われている。隔壁５１９の端部は画素電極５１２の表面に接し、またなだらかな角度を有する。なだらかな角度を有して接する隔壁５１９の端部は段差が緩和され、画素電極５１２を一方の電極とする発光素子において、画素電極５１２と他方の電極が短絡し難くなる。
【０１９８】
なお、本実施例の被剥離層１１６は厚さ０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子社製、商品名ＡＮ１００）に形成された剥離層上に作製する。また、剥離層は厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ、ｘ＞ｙ）層と、厚さ５０ｎｍのタングステン層を積層した多層膜からなる。
【０１９９】
画素電極５１２を一方の電極とする発光素子５１８の構成を図７（Ｃ）に示す。発光素子５１８は画素電極５１２を第１の電極とし、第２の電極５１７との間にＥＬ層５１６を有する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２００】
【化１】
【０２０１】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２０２】
まず、画素電極５１２が形成された面が下方を向くように、画素電極５１２が形成された基板を真空蒸着装置内に設けた基板ホルダーに固定した。１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、画素電極５１２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む正孔注入層２１１１を形成した。その膜厚は２００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で１：０．１１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン（ＶＩ））となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２０３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２１１１上にＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２０４】
さらに、正孔輸送層２１１２上に９−フェニル−９’−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−３，３’−ビ（９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰＡ）とルブレンとを共蒸着することにより第１の発光層２１１３ａを形成した。第１の発光層２１１３ａの膜厚は、２０ｎｍとし、ＰＣＣＰＡとルブレンの比率は、重量比で１：０．０１（＝ＰＣＣＰＡ：ルブレン）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０５】
次に第１の発光層２１１３ａ上に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）と、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）とを共蒸着することにより、第２の発光層２１１３ｂを形成した。第２の発光層２１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとし、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０６】
次に、第２の発光層２１１３ｂ上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を３０ｎｍ蒸着して、電子輸送層２１１４を形成した。
【０２０７】
さらに電子輸送層２１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着することにより電子注入層２１１５を形成した。また、電子注入層２１１５の膜厚は１ｎｍとした。
【０２０８】
最後に陰極として機能する第２の電極５１７を形成した。第２の電極５１７は二層で構成した。電子注入層２１１５に接する第１の導電層５１７ａは、アルミニウムとＮＰＢとを共蒸着して形成した。ここで、アルミニウム（Ａｌ）とＮＰＢの重量比は、５：１（＝Ａｌ：ＮＰＢ）となるように調整した。また、膜厚は１００ｎｍとした。さらに、第１の導電層５１７ａ上に第２の導電層５１７ｂとしてアルミニウムを１００ｎｍ蒸着した。なお、第２の電極５１７は共通電極層を介して、端子部と接続されている。
【０２０９】
また、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いることができる。
【０２１０】
被剥離層１１６及び発光素子５１８上に、膜封止層４０４として厚さ２００ｎｍの窒化シリコン層を形成した。
【０２１１】
金属基板４０１は第２の接着剤層４００を介して膜封止層４０４に接着した。金属基板４０１は熱膨張率が約１０ｐｐｍ／Ｋであって、厚さ２０μｍのフェライト系のステンレス基板（新日鉄マテリアルズ社製、商品名ＹＵＳ２０５−Ｍ１）からなる。第２の接着剤層４００は二液性エポキシ接着剤（ＳＣＡＮＤＩＡ社製、商品名ＳＣＡＮＤＩＰＬＥＸ）からなる。
【０２１２】
そして、金属基板４０１上に厚さ３００μｍの「まず貼る一番 ソフトタイプ」（沖電気工業株式会社製、なお、「まず貼る一番」は、セラミッション株式会社の登録商標）を接着することで、粘着剤層、ガラス繊維を含む樹脂層、及び放熱材料層４０３を形成した。
【０２１３】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置は、実施の形態１において説明した作製方法に従って作製する。すなわち、作製基板に形成された剥離層上に保護層５０１と、第１の電極として機能する画素電極５１２等を有する被剥離層１１６をはじめに形成した。次に、被剥離層１１６を作製基板から可視光に対する透光性と可撓性を有するプラスチック基板１１０に仮支持基板を介して転置した。続いて、画素電極５１２上にＥＬ層５１６と第２の電極５１７を形成して発光素子５１８を形成した。そして、被剥離層１１６及び発光素子５１８上に膜封止層４０４を形成し、膜封止層４０４上に第２の接着剤層４００を用いて金属基板４０１を接着することで、被剥離層１１６と発光素子５１８を封止した。最後に、金属基板４０１上に放熱材料層４０３を形成し、発光装置を作製した。
【０２１４】
本実施例で例示するフレキシブル発光装置の金属基板面の温度分布を調査した。はじめに、金属基板４０１までを形成したフレキシブル発光装置を用いて、各輝度における発光装置内の温度を測定した。次に、金属基板４０１上に放熱材料層４０３を形成した。そして、放熱材料層４０３までを形成したフレキシブル発光装置を用いて、各輝度における発光装置内の温度を測定した。このようにして、フレキシブル発光装置において、放熱材料層４０３の有無による、発光装置内の温度分布の違いについて調べた。
【０２１５】
温度測定は、発光装置が他のものに接触していない状態で行った。温度測定を行った輝度は、７０ｃｄ／ｍ２、１００ｃｄ／ｍ２、１２０ｃｄ／ｍ２、１３０ｃｄ／ｍ２、１５０ｃｄ／ｍ２、及び２００ｃｄ／ｍ２の６通りである。
【０２１６】
図８に、各輝度における発光装置内の温度分布の写真を示す。１００ｃｄ／ｍ２以上において、放熱材料層を設けた発光装置の方が、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、発光装置内の温度が低いことがわかる。
【０２１７】
また、放熱材料層を設けていない発光装置では、１５０ｃｄ／ｍ２の測定時で温度範囲が７５〜９１℃と、高い値が測定された。これ以上の輝度で測定を行うと発熱によって外観に異常が発生する恐れがあったため、２００ｃｄ／ｍ２での測定は行うことができなかった。一方、放熱材料層を設けた発光装置は、２００ｃｄ／ｍ２においても測定を行うことができた。
【０２１８】
図９に、フレキシブル発光装置の輝度−カソード電流特性を示す。図９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸はカソード電流（ｍＡ）を表す。図９からわかるように、放熱材料層を設けた発光装置は、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、各輝度におけるカソード電流の値が小さいことがわかった。
【０２１９】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に、フレキシブル発光装置の輝度−電圧特性を示す。図１０（Ａ）〜（Ｃ）において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は電圧（Ｖ）を表す。図１０（Ａ）は、発光装置に赤色を表示した時の輝度−電圧特性であり、図１０（Ｂ）は、緑色を表示した時の輝度−電圧特性であり、図１０（Ｃ）は、青色を表示した時の輝度−電圧特性である。どの色を表示した場合でも、放熱材料層を設けている発光装置は、放熱材料層を設けていない発光装置に比べて、同じ輝度を得るのに必要な電圧が小さいことがわかる。
【０２２０】
以上の結果から、本実施例のフレキシブル発光装置が有する放熱材料層は、発光装置の金属基板の温度を低くすることができるとわかった。よって、本実施例のフレキシブル発光装置は、表面温度の上昇を抑制でき、発光装置の発熱による駆動電圧の上昇、破壊、信頼性低下を防ぐことができる。
【０２２１】
また、本実施例で例示する放熱材料層を有するフレキシブル発光装置を、半径７．５ｍｍから半径１５ｍｍの円柱に巻き付けた状態でビデオ信号を入力した。該発光装置は円筒状に撓んだ状態でビデオ信号に応答し、正常に動作した。また、円柱から解放して駆動しても、平面状態で正常に動作した。発光状態を写真で図１１に示す。
【０２２２】
本実施例で例示する発光装置は、耐熱性の高い作製基板を用いて作製した被剥離層を有する。その結果、被剥離層に高温プロセスを用いることができるため、防湿性が高い保護膜の形成が容易になり、発光素子の保護が確実かつ安価にできるようになる。また、例示する発光装置は可撓性を有し、撓ませた状態でも、平面状態でも発光できる。
【０２２３】
また、例示する発光装置は、薄膜と薄いフィルムと薄い金属板で構成されている。そのため、重量が軽く落下時に変形が少ないだけでなく、平面性に優れ、使用環境の変化に伴うカールが少ないため、表示装置の駆動回路が壊れにくい。従って、例示する発光装置はフレキシブルディスプレイの用途に適している。また、厚さが薄いため、狭い場所や、曲面に沿わせて変形して配置ができる。また、重量が軽いため、モバイル機器や航空機のように重量の抑制が厳しく求められる装置への適用に適している。
【符号の説明】
【０２２４】
１１０ プラスチック基板
１１１ 第１の接着剤層
１１２ 保護層
１１３ 下地絶縁層
１１４ 画素部トランジスタ
１１５ 駆動回路部トランジスタ
１１６ 被剥離層
１１７ 第１の電極
１１８ 隔壁
１１９ ＥＬ層
１２０ 第２の電極
１２１ 第２の接着剤層
１２２ 金属基板
１２３ 樹脂層
１２４ コート層
１２５ 防水層
１２６ 膜封止層
１２７ 発光素子
１２８ 第１の層間絶縁層
１２９ 第２の層間絶縁層
１３０ 放熱材料層
２００ 作製基板
２０１ 剥離層
２０２ 仮支持基板
２０３ 剥離用接着剤
３００ カラーフィルタ層
３０１ バリア層
３０２ カラーフィルタ基板
３０３ コート層
３０４ 層間絶縁層
３０５ 電極
３０６ 平坦化層
３０７ 電極
４００ 第２の接着剤層
４０１ 金属基板
４０２ ＦＰＣ
４０３ 放熱材料層
４０４ 膜封止層
４０５ コート層
５００ 第１の接着剤層
５０１ 保護層
５０２ 画素部
５０３ ゲート側駆動回路
５０４ ソース側駆動回路
５１１ 電流制御用トランジスタ
５１２ 画素電極
５１３ ｎチャネル型トランジスタ
５１４ ｐチャネル型トランジスタ
５１６ ＥＬ層
５１７ 第２の電極
５１８ 発光素子
５１９ 隔壁
５２０ 低融点金属
５２１ カラーフィルタ層
５３１ 下地絶縁層
６００ 第１の電極
６０１ 第２の電極
８００ ＥＬ層
８０１ ＥＬ層
８０３ 電荷発生層
１００１ 第１の電極
１００２ 第２の電極
１００３ ＥＬ層
１００４ 電荷発生層
２１１１ 正孔注入層
２１１２ 正孔輸送層
２１１３ａ 第１の発光層
２１１３ｂ 第２の発光層
２１１４ 電子輸送層
２１１５ 電子注入層
５１５ａ 第１の層間絶縁層
５１５ｂ 第２の層間絶縁層
５１７ａ 第１の導電層
５１７ｂ 第２の導電層
９５０１ 照明部
９５０３ 支柱
９５０５ 支持台
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、
前記基板上に設けられた第１の接着剤層と、
前記第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された第１の電極、前記第１の電極と対向する第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、
前記第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、
前記第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、
前記金属基板上に形成された放熱材料層と、を有するフレキシブル発光装置。
【請求項２】
可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、
前記基板上に設けられた第１の接着剤層と、
前記第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられたトランジスタと、
前記トランジスタを覆う層間絶縁層と、
前記層間絶縁層上に形成され、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極、前記第１の電極と対向する第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、
前記第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、
前記第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、
前記金属基板上に形成された放熱材料層と、を有するフレキシブル発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記発光素子と前記トランジスタを含む画素部と、
前記画素部の外側に設けられ、トランジスタを含む駆動回路部を有し、
前記画素部のトランジスタと前記駆動回路部のトランジスタが同一工程により形成されるフレキシブル発光装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
前記トランジスタには、結晶質シリコンが用いられているフレキシブル発光装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３において、
前記トランジスタには、酸化物半導体が用いられているフレキシブル発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記放熱材料層の熱放射率が、前記金属基板の熱放射率よりも高いフレキシブル発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記放熱材料層の熱放射率が、０．９０以上であるフレキシブル発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記発光素子の前記第２の電極と前記第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記金属基板はステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル、アルミニウム合金から選ばれる材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記第１の接着剤層に、熱伝導性を有するフィラーを含むフレキシブル発光装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記熱伝導性を有するフィラーは、前記第１の接着剤層に用いる他の材料に比べ、熱伝導率が高いフレキシブル発光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
前記第２の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
前記第２の接着剤層に、熱伝導性を有するフィラーを含むフレキシブル発光装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記熱伝導性を有するフィラーは、前記第２の接着剤層に用いる他の材料に比べ、熱伝導率が高いフレキシブル発光装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記金属基板と前記放熱材料層との間に樹脂層が設けられているフレキシブル発光装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記樹脂層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、若しくはポリエステル樹脂から選ばれる一種または複数種からなる熱硬化性樹脂、又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、若しくはポリエチレンナフタレートから選ばれる一種または複数種からなる熱可塑性樹脂を含むフレキシブル発光装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板、前記第１の接着剤層、前記第２の接着剤層及び前記樹脂層の少なくとも一にさらに繊維体が含まれているフレキシブル発光装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記繊維体は、ガラス繊維であるフレキシブル発光装置。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と前記第１の接着剤層との間に、防水層が形成されているフレキシブル発光装置。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記防水層は珪素及び窒素を含む層またはアルミニウム及び窒素を含む層、であるフレキシブル発光装置。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項２１のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板における前記金属基板と対向する面と反対の面にコート層を有するフレキシブル発光装置。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記コート層は、可視光に対する透光性を有し、高硬度の層であるフレキシブル発光装置。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記コート層は、可視光に対する透光性を有する導電層であるフレキシブル発光装置。
【請求項２５】
請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、
前記絶縁層は、窒素及び珪素を含む層からなるフレキシブル発光装置。
【請求項２６】
請求項１乃至請求項２５のいずれか一に記載のフレキシブル発光装置を表示部に用いる電子機器。
【請求項２７】
請求項１乃至請求項２５のいずれか一に記載のフレキシブル発光装置を用いる照明装置。
【請求項２８】
作製基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に前記第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、
前記第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、
前記絶縁層、前記第１の電極、隔壁、及び前記仮支持基板を、前記剥離層と前記絶縁層との間で剥離することによって前記作製基板から分離し、
前記分離によって露出した前記絶縁層の表面に第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、
前記仮支持基板を除去して、前記第１の電極の表面を露出させ、
露出した前記第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、
前記第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、
前記金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項２９】
作製基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に、層間絶縁層を形成し、
前記層間絶縁層上に、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極を形成し、
前記第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、
前記第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、
前記絶縁層、前記トランジスタ、前記層間絶縁層、前記第１の電極、前記隔壁、及び前記仮支持基板を、前記剥離層と前記絶縁層との間で剥離することによって前記作製基板から分離し、
前記分離によって露出した前記絶縁層の表面に、第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、
前記仮支持基板を除去して、前記第１の電極の表面を露出させ、
露出した前記第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、
前記第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、
前記金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３０】
請求項２８又は請求項２９において、
前記金属基板と前記放熱材料層との間に、樹脂層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３１】
請求項２８乃至請求項３０のいずれか一項において、
前記第２の電極と前記第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３２】
請求項２８乃至請求項３１のいずれか一項において、
前記絶縁層は、プラズマＣＶＤ法によって２５０℃以上４００℃以下の温度条件で成膜するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項１】
可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、
前記基板上に設けられた第１の接着剤層と、
前記第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された第１の電極、前記第１の電極と対向する第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、
前記第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、
前記第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、
前記金属基板上に形成された放熱材料層と、を有するフレキシブル発光装置。
【請求項２】
可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と、
前記基板上に設けられた第１の接着剤層と、
前記第１の接着剤層上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられたトランジスタと、
前記トランジスタを覆う層間絶縁層と、
前記層間絶縁層上に形成され、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極、前記第１の電極と対向する第２の電極、及び前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられた発光性の有機化合物を含む層とを備える発光素子と、
前記第２の電極上に形成された第２の接着剤層と、
前記第２の接着剤層上に設けられた金属基板と、
前記金属基板上に形成された放熱材料層と、を有するフレキシブル発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記発光素子と前記トランジスタを含む画素部と、
前記画素部の外側に設けられ、トランジスタを含む駆動回路部を有し、
前記画素部のトランジスタと前記駆動回路部のトランジスタが同一工程により形成されるフレキシブル発光装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
前記トランジスタには、結晶質シリコンが用いられているフレキシブル発光装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３において、
前記トランジスタには、酸化物半導体が用いられているフレキシブル発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記放熱材料層の熱放射率が、前記金属基板の熱放射率よりも高いフレキシブル発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記放熱材料層の熱放射率が、０．９０以上であるフレキシブル発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記発光素子の前記第２の電極と前記第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記金属基板はステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル、アルミニウム合金から選ばれる材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記第１の接着剤層に、熱伝導性を有するフィラーを含むフレキシブル発光装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記熱伝導性を有するフィラーは、前記第１の接着剤層に用いる他の材料に比べ、熱伝導率が高いフレキシブル発光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
前記第２の接着剤層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の材料によりなるフレキシブル発光装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
前記第２の接着剤層に、熱伝導性を有するフィラーを含むフレキシブル発光装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記熱伝導性を有するフィラーは、前記第２の接着剤層に用いる他の材料に比べ、熱伝導率が高いフレキシブル発光装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記金属基板と前記放熱材料層との間に樹脂層が設けられているフレキシブル発光装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記樹脂層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、若しくはポリエステル樹脂から選ばれる一種または複数種からなる熱硬化性樹脂、又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、若しくはポリエチレンナフタレートから選ばれる一種または複数種からなる熱可塑性樹脂を含むフレキシブル発光装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板、前記第１の接着剤層、前記第２の接着剤層及び前記樹脂層の少なくとも一にさらに繊維体が含まれているフレキシブル発光装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記繊維体は、ガラス繊維であるフレキシブル発光装置。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板と前記第１の接着剤層との間に、防水層が形成されているフレキシブル発光装置。
【請求項２１】
請求項２０において、
前記防水層は珪素及び窒素を含む層またはアルミニウム及び窒素を含む層、であるフレキシブル発光装置。
【請求項２２】
請求項１乃至請求項２１のいずれか一項において、
前記可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板における前記金属基板と対向する面と反対の面にコート層を有するフレキシブル発光装置。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記コート層は、可視光に対する透光性を有し、高硬度の層であるフレキシブル発光装置。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記コート層は、可視光に対する透光性を有する導電層であるフレキシブル発光装置。
【請求項２５】
請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、
前記絶縁層は、窒素及び珪素を含む層からなるフレキシブル発光装置。
【請求項２６】
請求項１乃至請求項２５のいずれか一に記載のフレキシブル発光装置を表示部に用いる電子機器。
【請求項２７】
請求項１乃至請求項２５のいずれか一に記載のフレキシブル発光装置を用いる照明装置。
【請求項２８】
作製基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に前記第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、
前記第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、
前記絶縁層、前記第１の電極、隔壁、及び前記仮支持基板を、前記剥離層と前記絶縁層との間で剥離することによって前記作製基板から分離し、
前記分離によって露出した前記絶縁層の表面に第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、
前記仮支持基板を除去して、前記第１の電極の表面を露出させ、
露出した前記第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、
前記第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、
前記金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項２９】
作製基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に複数のトランジスタを形成し、
前記トランジスタ上に、層間絶縁層を形成し、
前記層間絶縁層上に、前記トランジスタのソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する第１の電極を形成し、
前記第１の電極の端部を覆って隔壁を形成し、
前記第１の電極及び前記隔壁上に仮支持基板を接着し、
前記絶縁層、前記トランジスタ、前記層間絶縁層、前記第１の電極、前記隔壁、及び前記仮支持基板を、前記剥離層と前記絶縁層との間で剥離することによって前記作製基板から分離し、
前記分離によって露出した前記絶縁層の表面に、第１の接着剤層を用いて可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を接着し、
前記仮支持基板を除去して、前記第１の電極の表面を露出させ、
露出した前記第１の電極を覆って発光性の有機化合物を含む層を形成し、
前記発光性の有機化合物を含む層を覆って第２の電極を形成し、
前記第２の電極の表面に第２の接着剤層を用いて金属基板を接着し、
前記金属基板上に放熱材料層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３０】
請求項２８又は請求項２９において、
前記金属基板と前記放熱材料層との間に、樹脂層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３１】
請求項２８乃至請求項３０のいずれか一項において、
前記第２の電極と前記第２の接着剤層との間に膜封止層を形成するフレキシブル発光装置の作製方法。
【請求項３２】
請求項２８乃至請求項３１のいずれか一項において、
前記絶縁層は、プラズマＣＶＤ法によって２５０℃以上４００℃以下の温度条件で成膜するフレキシブル発光装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１７１２８８（Ｐ２０１１−１７１２８８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８０７３（Ｐ２０１１−８０７３）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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