(57)【要約】【課題】有機材料を光加熱して転写させてＥＬ層を形成する方法において、一様に転写されないことを課題とする。【解決手段】弾性基板の第１面に金属層を形成し、第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、弾性基板の第２面と被成膜基板を空隙をもって配置し、弾性基板の第１面側から金属層を局所的に急速加熱し、金属膜の膨張によって弾性基板を変形させ、有機材料層を弾性基板から被成膜基板に転写する成膜方法、並びに、第１の電極を形成し、弾性基板の第１面に金属層を形成し、第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、弾性基板の第２面と、第１の電極を空隙をもって対向配置し、弾性基板の第１面側から金属層を局所的に急速加熱し、金属膜の膨張によって弾性基板を変形させ、有機材料層を弾性基板から第１の電極に転写し、転写された有機材料層上に、第２の電極を形成する発光装置の作製方法に関する。【選択図】図２
2010157494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性基板の第１面に金属層を形成し、
前記弾性基板の第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、
前記弾性基板の第２面と、被成膜基板を空隙をもって対向配置し、
前記弾性基板の第１面側から前記金属層を局所的に急速加熱し、該金属膜の膨張によって前記弾性基板を変形させ、
前記有機材料層を前記弾性基板から前記被成膜基板に転写することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記金属層の加熱は、光エネルギーまたは電気エネルギーを局所的に高密度に与える手段によって行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記弾性基板とは、外力を加えると変形するが、除荷すると元に戻る性質を有する基板であることを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記有機材料層は、素材及び組成の異なる複数の層、あるいは、素材または組成の異なる複数の層で形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記有機材料層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、ホール注入層、ホール輸送層から選ばれた少なくとも一種の層を含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
第１の電極を形成し、
弾性基板の第１面に金属層を形成し、
前記弾性基板の第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、
前記弾性基板の第２面と、前記第１の電極を空隙をもって対向配置し、
前記弾性基板の第１面側から前記金属層を局所的に急速加熱し、該金属膜の膨張によって前記弾性基板を変形させ、
前記有機材料層を前記弾性基板から前記第１の電極に転写し、
前記転写された有機材料層上に、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記金属層の加熱は、光エネルギーまたは電気エネルギーを局所的に高密度に与える手段によって行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、
前記弾性基板とは、外力を加えると変形するが、除荷すると元に戻る性質を有する基板であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか１項において、
前記有機材料層は、素材及び組成の異なる複数の層、あるいは、素材または組成の異なる複数の層で形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項６において、
前記有機材料層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、ホール注入層、ホール輸送層から選ばれた少なくとも一種の層を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される発明は、成膜方法及び発光素子の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへ応用されている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にＥＬ層（発光層ともいう）を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔がＥＬ層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。
【０００４】
ＥＬ層を成膜する方法に１つとして、ドナーと呼ばれる基板上に、ＥＬ材料である有機材料を一様に成膜し、有機材料が成膜されたドナーと他の基板を重ね合わせて、ドナーにレーザビームを照射し、レーザビームが照射された領域の有機薄膜（発光素子のＥＬ層）を他の基板に転写する技術が開発されてきている（特許文献１〜特許文献５参照）。このようなレーザ転写の技術として、ＬＩＰＳ（Ｌａｓｅｒ−Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ−ｗｉｓｅ  Ｓｕｂｌｉｍａｔｉｏｎ）、ＬＩＴＩ（Ｌａｓｅｒ−Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ）（特許文献６参照）、ＲＩＳＴ（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｓｕｂｌｉｍａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）が提案されている。
【０００５】
また、金属箔の一方の面にその金属の蒸発・プラズマ化を行う吸収性の短パルスエネルギー、例えばレーザ光を含む光エネルギー、を印加することにより、金属ガスの急激な膨張によるジェットを発生させ、金属箔の他方の面で衝撃波を発生させることが知られている（特許文献７参照）。
【０００６】
特許文献７では、次のことが知られている。すなわち、短パルスエネルギー、例えば、Ｑスイッチレーザー光を金属箔に照射すると、融除が起こり、その反作用として金属箔中に衝撃波が発生し、衝撃波は金属箔の反対面で膨張波となって反射するので、金属箔は非常に高速で変形する。金属箔に付着させた微粒子は、超高速で打ち出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５０４６２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２２３９９１号公報
【特許文献３】特開２００３−３０８９７４号公報
【特許文献４】特開２００３−１９７３７２号公報
【特許文献５】特開平１０−２０８８８１号公報
【特許文献６】特開２００６−５３２８号公報
【特許文献７】特開２００２−２７２４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＬ材料である有機材料をレーザで加熱して転写させてＥＬ層を形成する方法では、端部の膜厚が薄くなるということや、一様に転写されないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
弾性基板上に金属膜を成膜し、弾性基板の、金属膜が形成された面の反対側の面上に転写したい有機材料を付着させ、金属膜の有機材料が付着していない方の面からレーザ照射することで、金属膜は瞬間的に高温となり、衝撃波が生じる。この衝撃波は金属膜中を伝播し、空気界面で膨張波となって反射し、金属膜は瞬間的に変形する。これにより弾性基板も変形する。
【００１０】
付着した有機材料は弾性基板の変形により高速で飛び出す。有機材料が飛び出す方向に転写対象基板を置いておくことで、高速に飛び出した有機材料は転写対象基板に付着し、有機材料は転写対象基板に転写される。
【００１１】
本明細書に開示される発明は、弾性基板の第１面に金属層を形成し、弾性基板の第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、弾性基板の第２面と、被成膜基板を空隙をもって対向配置し、弾性基板の第１面側から金属層を局所的に急速加熱し、該金属膜の膨張によって弾性基板を変形させ、有機材料層を弾性基板から被成膜基板に転写することを特徴とする成膜方法に関する。
【００１２】
また本明細書に開示される発明は、第１の電極を形成し、弾性基板の第１面に金属層を形成し、弾性基板の第１面と対向する第２面に有機材料層を形成し、弾性基板の第２面と、第１の電極を空隙をもって対向配置し、弾性基板の第１面側から金属層を局所的に急速加加熱し、該金属膜の膨張によって弾性基板を変形させ、有機材料層を弾性基板から第１の電極に転写し、転写された有機材料層上に、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法に関する。
【００１３】
金属層の加熱は、光エネルギーまたは電気エネルギーを局所的に高密度に与えるこ手段によって行う。
【００１４】
弾性基板とは、外力を加えると変形するが、除荷すると元に戻る性質を有する基板である。
【００１５】
有機材料層は、素材及び組成の異なる複数の層、あるいは、素材または組成の異なる複数の層で形成する。
【００１６】
有機材料層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、ホール注入層、ホール輸送層から選ばれた少なくとも一種の層を含む。
【発明の効果】
【００１７】
有機材料が飛び出す方向の指向性がよく、一様な厚さを有する有機材料の膜を転写することが可能である。
【００１８】
弾性基板を変形させて有機材料を飛ばすため、積層膜を一度に転写することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】成膜方法を示す断面図。
【図２】成膜方法を示す断面図。
【図３】レーザ照射方法を示す斜視図。
【図４】成膜方法を示す断面図。
【図５】成膜方法を示す断面図。
【図６】発光装置の作製方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本明細書に開示された発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本明細書に開示された発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本明細書に開示された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。なお、以下に示す図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
なお本明細書において、半導体装置とは、半導体を利用することで機能する素子及び装置全般を指し、電子回路、液晶表示装置、発光装置等を含む電気装置およびその電気装置を搭載した電子機器をその範疇とする。
【００２２】
［実施の形態１］
【００２３】
本実施の形態を、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）、図３、図４（Ａ）〜図４（Ｂ）、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。
【００２４】
弾性基板１０１上に金属膜１０２を成膜する。また、弾性基板１０１の、金属膜１０２を成膜した面と反対側の面に有機材料１０３を付着させる（図１（Ａ）参照）。有機材料１０３とは、ＥＬ材料であり、発光層の材料、電子注入層の材料、電子輸送層の材料、ホール注入層の材料、ホール輸送層の材料の少なくとも１つを含むものとする。なお弾性基板１０１と有機材料１０３との間にバッファ層を設けてもよい。弾性基板１０１として、外力を加えると変形するが、除荷すると元に戻る性質を有する基板であり、また、衝撃波を伝える材料である。
【００２５】
弾性基板１０１として、例えば、ゴム基板や樹脂基板等を用いればよい。ゴム基板を用いる場合の材料は、天然ゴムや合成ゴム等が挙げられる。
【００２６】
合成ゴムとしては、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリイソブチレンゴム（ブチルゴム）等が挙げられる。
【００２７】
樹脂基板を用いる場合の材料は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００２８】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂（ユリア樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。
【００２９】
熱可塑性樹脂としては、汎用プラスチック、エンジニアリング・プラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。
【００３０】
汎用プラスチックとしては、ポリエチレン（高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンを含む）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（ポリ塩化ビニリデンを含む）、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）ＡＳ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる
【００３１】
エンジニアリング・プラスチックとしては、ポリアミド（ナイロンを含む）、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、グラスファイバー強化ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン等が挙げられる。
【００３２】
スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフロロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。
【００３３】
また、合成樹脂を用いた複合材料の一種として繊維強化プラスチックがあり、繊維強化プラスチックの代表的なものに、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）と炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）がある。
【００３４】
なお、弾性基板１０１の厚さは１０μｍ〜１ｍｍ、金属膜１０２の膜厚は１ｎｍ〜１μｍ、有機材料１０３の膜厚は１０ｎｍ〜３００ｎｍにすればよい。
【００３５】
弾性基板１０１を転写対象基板１０４から数１０μｍ〜数１００μｍの隙間をあけて有機材料１０３が付着している面が、転写対象基板１０４に向かい合うように固定する（図１（Ｂ）参照））。
【００３６】
転写対象基板１０４は、有機材料が表面に成膜されていると、有機材料１０３の一部である有機層１１１が飛び出した後、付着しやすいので有用である。
【００３７】
このとき、有機材料１０３と転写対象基板１０４の間は、シール材１０７を使用し真空状態で封止する。こうすることで有機材料１０３を転写したときに転写された有機材料１０３の一部の膜厚が薄くなるのを防ぐことができ、また不純物の混入を防ぐことができる。真空状態では、平均自由行程が延びるため、転写される膜の分子が散乱されることなくまっすぐに進み、転写された有機材料１０３の一部の膜厚が薄くなるのを防ぐこと可能である。
【００３８】
次いで、金属膜１０２に光照射、例えばレーザビーム１０５を照射する（図１（Ｃ）参照））。なお後述する図３中Ａ−Ｂの断面図が図１（Ｃ）である。光源としてレーザが好適であるが、金属膜１０２を局所的に加熱して衝撃波が生じさせるものであれば、他の代替手段を適用してもよい。
【００３９】
例えば、金属膜１０２にプローブを近接させてパルス放電（アーク放電）を生じさせ、局所的及び瞬間的に金属膜１０２を加熱して衝撃波を発生させてもよい。
【００４０】
レーザはＱ−スイッチレーザや、その他のパルスレーザ、例えばエキシマレーザなどを使用するとよい。Ｑ−スイッチレーザ光を照射すると、高エネルギー蓄積で金属膜１０２の表面は瞬間的に超高温に曝され（図２（Ａ）参照）、レーザビーム１０５を照射する方向と逆方向に金属プラズマジェットを噴出し、その反作用として金属膜１０２中には衝撃波１０８が伝播する（図２（Ｂ）参照）。このときレーザビーム１０５のパワー分布を一様にすれば、衝撃波１０８の力も一様となる。
【００４１】
金属膜１０２中を伝播する衝撃波は、裏面の弾性基板１０１の界面で膨張波となって反射し、金属膜１０２は瞬間的に変形する。この金属膜１０２の膨張は弾性基板１０１にまで伝わり、弾性基板１０１も瞬間的に変形する。
【００４２】
これにより、弾性基板１０１上の、金属膜１０２が形成された面と反対側の面に付着していた有機材料１０３の一部である有機層１１１が高速で飛び出し、離れた転写対象基板１０４に転写される（図２（Ｃ）参照）。
【００４３】
弾性基板１０１及び転写対象基板１０４をＸ方向及びＹ方向に走査するステージ１０９に載せることで、金属膜１０２の全面に、レーザ発振器１１０から発振され、ミラー１１２によって反射されたレーザビーム１０５を照射することができる（図３参照）。
【００４４】
また金属膜１０２を所望の形状に成膜しておくことで、金属膜１０２の存在しない領域は変形しないため有機材料１０３が転写されず、金属膜１０２が存在する領域では、転写対象基板１０４上に所望の形状の有機層１１１を転写することができる（図４（Ａ）参照）。
【００４５】
あるいは、有機材料１０３を所望の形状に成膜しておくと、所望の形状のまま有機層１１１が転写対象基板１０４に転写される（図４（Ｂ）参照）。
【００４６】
また、有機材料１０３として、第１の有機材料１０３ａ及び第２の有機材料１０３ｂを積層して積層膜を形成しておき、積層膜を一度に転写対象基板１０４に転写して、転写対象基板１０４上に第２の有機層１１１ｂと第１の有機層１１１ａの積層膜を形成してもよい（図５（Ａ）参照）。また有機材料１０３を積層膜として形成し、図４（Ａ）に示す方法（図５（Ｂ）参照）や図４（Ｂ）に示す方法（図５（Ｃ）参照）により、所望の形状の積層膜である有機層１１１を転写対象基板１０４上に形成してもよい。
【００４７】
例えば、図５（Ａ）に示すように、第１の有機材料１０３ａを発光層の材料、第２の有機材料１０３ｂを電子注入層の材料とすると、転写対象基板１０４上に、電子注入層である第２の有機層１１１ｂと発光層である第１の有機層１１１ａを一度に形成することが可能である。
【００４８】
以上に記載した成膜方法を用いて、発光素子を作製する方法を、図６（Ａ）〜図６（Ｆ）を用いて以下に説明する。
【００４９】
まず透光性を有する基板１２１上に、下地膜１２２を形成する。透光性を有する基板１２１は、例えばガラス基板や石英基板を用いればよい。また下地膜１２２は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜のいずれか１つ、あるいは、２つ以上を積層した積層膜を用いればよい。
【００５０】
下地膜１２２上に、島状半導体膜１４１、島状半導体膜１４２、島状半導体膜１４３を形成する。島状半導体膜１４１、島状半導体膜１４２、島状半導体膜１４３それぞれは、下地膜１２２上に半導体膜を成膜し、島状になるようにマスクを用いてエッチングすればよい。
【００５１】
半導体膜を形成する材料は、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）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。半導体膜はスパッタ法、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。
【００５２】
微結晶半導体膜は、ギブスの自由エネルギーを考慮すれば非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する。柱状または針状結晶が基板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（珪素）は、そのラマンスペクトルが単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側に、シフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラマンスペクトルのピークがある。また、未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで、安定性が増し良好な微結晶半導体膜が得られる。
【００５３】
この微結晶半導体膜は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置により形成することができる。代表的には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などの水素化珪素を水素で希釈して形成することができる。また、水素化珪素及び水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して微結晶半導体膜を形成することができる。これらのときの水素化珪素に対して水素の流量比を５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、更に好ましくは１００倍とする。
【００５４】
アモルファス半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン（非晶質珪素）、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコン（多結晶珪素）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、微結晶半導体または半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００５５】
また、半導体の材料としてはシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの単体のほかＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半導体も用いることができる。また酸化物半導体である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム亜鉛、酸化ガリウム、インジウム酸化物、及び上記酸化物半導体の複数より構成される酸化物半導体などを用いることができる。例えば、酸化亜鉛とインジウム酸化物と酸化ガリウムとから構成される酸化物半導体なども用いることができる。なお、酸化亜鉛を半導体膜に用いる場合、ゲート絶縁膜をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、それらの積層などを用いるとよく、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極としては、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）などを用いるとよい。また、ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加することもできる。
【００５６】
半導体膜として、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体膜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。
【００５７】
また、非晶質半導体膜を結晶化し、結晶性半導体膜を形成する結晶化工程で、非晶質半導体膜に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長（促進）する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種または複数種類を用いることができる。
【００５８】
非晶質半導体膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面また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、金属塩の溶液を添加する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水また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。
【００５９】
結晶化を助長する元素を結晶性半導体膜から除去するため、結晶性半導体膜に接して、不純物元素を含む半導体膜を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（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膜に、希ガス元素を含む半導体膜を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体膜中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体膜中に移動し、結晶性半導体膜中の結晶化を促進する元素は除去される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体膜を除去する。
【００６０】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【００６１】
また、結晶性半導体膜を、直接基板にプラズマ法により形成しても良い。また、プラズマ法を用いて、結晶性半導体膜を選択的に基板に形成してもよい。
【００６２】
有機材料を主成分とする半導体膜としては、他の元素と組み合わせて一定量の炭素または炭素の同素体（ダイヤモンドを除く）からなる物質を主成分とする半導体膜を用いることができる。具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、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。
【００６３】
島状半導体膜１４１、島状半導体膜１４２、島状半導体膜１４３のそれぞれには、ゲート絶縁膜１２３を介して、ゲート電極１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４７が形成されている（図６（Ａ）参照）。
【００６４】
ゲート絶縁膜１２３、ゲート電極１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４７は公知の構造、方法により作製すれば良い。例えば、ゲート絶縁膜１２３は、酸化珪素の単層膜または酸化珪素と窒化珪素との積層膜など、公知の構造で作製すればよい。
【００６５】
ゲート電極１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４７はそれぞれ、ＣＶＤ法やスパッタ法、液滴吐出法などを用い、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａから選ばれた元素、または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珪素膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、単層構造でも複数層の構造でもよい。
【００６６】
島状半導体膜１４１、島状半導体膜１４２、島状半導体膜１４３それぞれに、ゲート電極１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４７をマスクとして、一導電型を付与する不純物元素を添加してもよい。一導電型を付与する不純物元素として、ｎ型を付与する不純物元素の場合には、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）を用いればよく、ｐ型を付与する不純物元素の場合には、ホウ素（Ｂ）を用いればよい。
【００６７】
なお本実施の形態においては、トップゲートの薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を形成する例を示したが、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。
【００６８】
ゲート絶縁膜１２３、ゲート電極１４５、ゲート電極１４６、ゲート電極１４７を覆って、絶縁膜１２４を形成する。絶縁膜１２４上に、島状半導体膜１４１に電気的に接続する電極１５１及び電極１５２、島状半導体膜１４２に電気的に接続する電極１５３及び電極１５４、島状半導体膜１４３に電気的に接続する電極１５４及び電極１５５を形成する（図６（Ｂ）参照）。
【００６９】
絶縁膜１２４は、有機絶縁材料を用いて形成し、有機絶縁材料としては、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン等を使用することができる。
【００７０】
また電極１５１、電極１５２、電極１５３、電極１５４、電極１５５はそれぞれ、ゲート電極１４５と同様にして形成すればよい。なお電極１５４は島状半導体膜１４２及び島状半導体膜１４３に電気的に接続されている。島状半導体膜１４２及び島状半導体膜１４３のいずれか一方はｎ型を付与する不純物元素、他方はｐ型を付与する不純物元素が添加されており、ＣＭＯＳ回路１３５を形成している。このＣＭＯＳ回路１３５は駆動回路の基本構成となっている。
【００７１】
また島状半導体膜１４１には、ｎ型を付与する不純物元素あるいはｐ型を付与する不純物元素が添加されており、ＴＦＴ１３４が形成される。ＴＦＴ１３４は画素回路を構成するものである。
【００７２】
次いで、絶縁膜１２４上に、ＴＦＴ１３４の電極１５２と電気的に接続する電極１２７を形成する（図６（Ｃ）参照）。
【００７３】
電極１２７は、発光素子１３７の第１の電極である。電極１２７が陽極である場合は、透明導電膜の材料は、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）や酸化インジウム酸化スズ合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＳｎＯ２；ＩＴＯ）などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成して用いることができる。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（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。
【００７４】
電極１２７を陰極とする場合には、アルミニウムなど仕事関数の低い材料の極薄膜を用いるか、そのような物質の薄膜と上述のような透明導電膜との積層構造を用いることによって作製することができる。
【００７５】
次いで、絶縁膜１２４及び電極１２７を覆って、有機絶縁材料を用いて絶縁膜１３１を形成する。また絶縁膜１３１を電極１２７の表面が露出しかつ電極１２７の端部を覆うように加工する。絶縁膜１３１の電極１２７の端部を覆う領域を、隔壁と呼ぶ（図６（Ｄ）参照）。ＣＭＯＳ回路１３５上には絶縁膜１３１は存在していなくてもよい。
【００７６】
次いで、絶縁膜１３１及び電極１２７上に、発光層１２８を形成する（図６（Ｅ）参照。発光層１２８は、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）、図３、図４（Ａ）〜図４（Ｂ）に示す工程を用いて形成すればよい。すなわち、発光層１２８として有機材料１０３を用い、転写対象基板１０４の代わりに、電極１２７上に、発光層１２８を転写させればよい。
【００７７】
発光層１２８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または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。
【００７８】
なお本明細書では、発光層１２８は、発光層単層、あるいは、発光層、及び、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層の少なくともいずれか１つとの積層を指す。
【００７９】
例えば、発光層１２８として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。本実施の形態では、発光層１２８は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入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。
【００８０】
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（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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（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。
【００８１】
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、電極１２７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。
【００８２】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の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。
【００８３】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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用いることもできる。
【００８９】
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としてもよい。
【００９０】
また、正孔輸送層として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【００９１】
発光層は、発光性の物質を含む層である。発光層の種類としては、発光中心物質を主成分とするいわゆる単膜の発光層であっても、ホスト材料中に発光中心材料を分散するいわゆるホスト−ゲスト型の発光層であってもどちらでも構わない。
【００９２】
用いられる発光中心材料に制限は無く、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���）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。
【００９３】
ホスト材料を用いる場合は、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−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、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，���−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、各々が分散する発光中心物質のエネルギーギャップ（燐光発光の場合は三重項エネルギー）より大きなエネルギーギャップ（三重項エネルギー）を有する物質を有し、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。
【００９４】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。
【００９５】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００９６】
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。
【００９７】
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、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属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、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又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、発光素子１３７の第２の電極である電極１２９からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
【００９８】
電極１２９を形成する物質としては、電極１２９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できる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。これら導電性材料は、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。
【００９９】
また電極１２９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、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、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。
【０１００】
また、高分子系有機発光材料を用いる例として、正孔注入層として２０ｎｍのポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）膜をスピン塗布法により設け、その上に、発光層として１００ｎｍ程度のポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）やＰＰＶの誘導体膜を設けてもよい。なお、π共役系高分子であるＰＰＶやＰＰＶの誘導体を用いると、赤色から青色まで発光波長を選択できる。また、電子輸送層や電子注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。
【０１０１】
以上の説明のようにして、発光素子１３７を有する発光装置が作製される（図６（Ｆ）参照）。発光素子１３７は、電極１２７が透光性を有する電極、電極１２９が反射性を有する電極、基板１２１が透光性を有する基板の場合、基板１２１の方向に光が射出される。
【０１０２】
なお、基板１２１と下地膜１２２との間に分離層を形成し、分離層により下地膜１２２上の構成と基板１２１とを分離し、フレキシブル基板と下地膜１２２上の構成とを接着層により貼り合わせることにより、フレキシブル基板上に発光素子を作製することができる。フレキシブル基板上に発光素子を作製した場合、様々な形状の電子機器に組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０１    弾性基板
１０２    金属膜
１０３    有機材料
１０３ａ    有機材料
１０３ｂ    有機材料
１０４    転写対象基板
１０５    レーザビーム
１０７    シール材
１０８    衝撃波
１０９    ステージ
１１０    レーザ発振器
１１１    有機層
１１１ａ    有機層
１１１ｂ    有機層
１１２    ミラー
１２１    基板
１２２    下地膜
１２３    ゲート絶縁膜
１２４    絶縁膜
１２７    電極
１２８    発光層
１２９    電極
１３１    絶縁膜
１３４    ＴＦＴ
１３５    ＣＭＯＳ回路
１３７    発光素子
１４１    島状半導体膜
１４２    島状半導体膜
１４３    島状半導体膜
１４５    ゲート電極
１４６    ゲート電極
１４７    ゲート電極
１５１    電極
１５２    電極
１５３    電極
１５４    電極
１５５    電極
【図１】
2010157494.tif 000003
【図２】
2010157494.tif 000004
【図３】
2010157494.tif 000005
【図４】
2010157494.tif 000006
【図５】
2010157494.tif 000007
【図６】
2010157494.tif 000008