(57)【要約】【課題】表示装置において、電極を通過した光が全反射される量を減らし、光取り出し効率を向上させることを課題とする。またこのような高性能、高画質、かつ高信頼性の表示装置の作製方法を提供する。【解決手段】第１の電極、発光層、第２の電極を含み、第２の電極を透過して発光層から光を取り出す発光素子を有する表示装置において、第２の電極の光が取り出される側の表面に接して、複数又は単数の構造体が選択的に設けられる。構造体に入射した光をできるだけ外部に取り出せるように、第２の電極との界面に対して側面を有するように構造体を設ける。【選択図】図１
2008010413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、
前記発光層上に透光性の第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に透光性を有する膜を形成し、
前記透光性膜上にマスク層を形成し、
前記マスク層を用いて前記透光性膜をエッチングして前記第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、
前記発光層から放射される光は前記第２の電極及び前記構造体を透過することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
基板上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、
前記発光層上に透光性の第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に保護層を形成し、
前記保護層上に透光性を有する膜を形成し、
前記透光性膜上にマスク層を形成し、
前記マスク層を用いて前記透光性膜をエッチングして前記保護層を介して第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、
前記発光層から放射される光は前記第２の電極及び前記構造体を透過することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記エッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
基板上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、
前記発光層上に透光性の第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に感光性及び透光性を有する膜を形成し、
前記感光性を有する透光性膜を露光、現像することで前記第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、
前記発光層から放射される光は前記第２の電極及び前記構造体を透過することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
基板上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、
前記発光層上に透光性の第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に保護層を形成し、
前記保護層上に感光性及び透光性を有する膜を形成し、
前記感光性を有する透光性膜を露光、現像することで前記保護層を介して前記第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、
前記発光層から放射される光は前記第２の電極及び前記構造体を透過することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記透光性を有する膜は、スパッタ法又は蒸着法によって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１乃至６のいずれか一項において、
前記構造体は複数形成され、かつ前記構造体は、柱状形状に形成される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】
本発明は、電極を通過させて、光を取り出す装置に関するものである。例えば、発光素子を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等のフラットパネルディスプレイの改善が進み、映像の高品位化、低消費電力化、長寿命化が図られている。エレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子という）を画素に用いたエレクトロルミネッセンスパネル（以下、ＥＬパネルという）を実用化するに当たり、自発光パネルである特長を活かすべく、消費電力がより低く、より鮮やかで明るい表示を実現することが求められている。この目的のため、ＥＬ素子で使用する材料の電流輝度特性などの、電力効率の改善が進められている。しかし、電力効率の改善には限界もある。
【０００３】
また、ＥＬ素子の発光層で発光した光が外部に取り出される効率は、小さい。光取り出し効率が低い原因は、発光層で発光した光が、屈折率の異なる膜の界面に到達するとき全反射が生じ、全反射された光がＥＬ素子内部を伝播している間に減衰するため、または発光素子の側面、例えば、ガラス基板の端面から放射されるためである。
【０００４】
特許文献１には、全反射量を少なくさせて、光取り出し効率を向上させたＥＬ素子が記載されている。特許文献１では、透明導電層の光を取り出す側の表面に、空気に近い屈折率をもつ低屈折率層を設けることで、光取り出し効率を向上させている。
【特許文献１】特開２００２−２７８４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、透明導電層と空気層との間での全反射量が改善されるが、一方で透明導電層と低屈折率層との界面で全反射量が増加するというおそれがある。本発明は、電極を通過した後光が全反射される量を減らし、光取り出し効率を向上させることを課題とする。またこのような高性能、高画質、かつ高信頼性の表示装置の作製方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置が備える発光素子は、例えば、発光材料に無機材料を用いた無機ＥＬ素子、化合物半導体などの半導体を用いた発光ダイオードなどを含む。発光素子は、第１の電極、発光層、第２の電極の順に、基板上に積層されて形成されており、発光層で発した光は第２の電極から取り出される。本発明の発光装置は、発光素子を少なくとも１つ備えていればよい。または、発光領域（第２の電極において光が取り出される領域）を少なくとも１つ備えていればよい。
【０００７】
第１の電極は、発光層からの光を反射することできる電極である。また、発光層からの光を透過できる電極でもよい。第２の電極は発光層からの光を透過することができる電極である。
【０００８】
発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に少なくとも１層の発光層を有するものであればよい。電極間に発光層を複数設けてもよい。また、発光層と第１の電極間、発光層と第２の電極間の一方又は双方に、絶縁層を設けることができる。
【０００９】
第２の電極の光が取り出される側の表面に接して、複数又は単数の構造体が選択的に設けられる。構造体の屈折率は、特に制限はないが、発光層と同じかそれ以上とすることが好ましい。
【００１０】
構造体を選択的に設けるとは、発光領域において、第２の電極上に構造体が設けられていない領域があるように設けることである。即ち、第２の電極の表面は構造体に覆われている領域と覆われていない領域を有する。このように構造体を配置することで、構造体が側面を有する。
【００１１】
発光層で発した光は直接、または第１の電極に反射されて第２の電極に入射する。第２の電極と構造体との界面に達した光の一部は、その界面で全反射されることなく、第２の電極を透過することができる。なお、構造体の屈折率が発光層と同じかそれ以上であれば、全ての光が全反射されることなく、第２の電極と構造体の界面に入射することができる。このことは、幾何光学のスネルの法則及び全反射条件から導き出される。
【００１２】
本発明は、構造体に入射した光をできるだけ外部に取り出せるように、側面を有する構造体を設ける。これは、構造体の上面で全反射されてしまう入射角で構造体に入射した光も、側面に入射することで外部に取り出すことができるからである。すなわち、本発明では、構造体を設けることで第２の電極の上面で全反射する光量を減らすと共に、構造体から効率よく光を取り出すことで、光取り出し効率を向上させる。
【００１３】
構造体としては屈折率の高い膜が望ましい。本発明では通常の成膜法とフォトリソグラフィーパターニング技術によって、構造体を形成する。具体的にはＴｉＯ２、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の膜を製膜し、フォトリソグラフィーパターニングを行う。これらの膜はスパッタ法、ＣＶＤ法、蒸着法等で形成する事ができる。
【００１４】
本発明においては、第２の電極の表面に保護膜を設け、その上に少なくとも１つの構造体を選択的に設けることができる。保護膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｙ、０＜ｙ≦２）、窒化珪素（ＳｉＮｘ、０＜ｘ≦４／３）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ、０＜ｘ＜４／３、０＜ｙ＜２、０＜３ｘ＋２ｙ≦４）、などを用いることができる。
【００１５】
本発明の発光装置の作製方法の一形態は、基板上に第１の電極を形成し、第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、発光層上に透光性を有する第２の電極を形成し、第２の電極上に透光性を有する膜を形成し、透光性を有する膜上にマスク層を形成し、マスク層を用いて透光性を有する膜をエッチングして第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、発光層から放射される光は第２の電極及び構造体を透過する。
【００１６】
本発明の発光装置の作製方法の一形態は、基板上に第１の電極を形成し、第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、発光層上に透光性を有する第２の電極を形成し、第２の電極上に感光性及びを有する膜を形成し、感光性及びを有する膜を露光、現像することで第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、発光層から放射される光は第２の電極及び構造体を透過する。
【００１７】
本発明の発光装置の作製方法の一形態は、基板上に第１の電極を形成し、第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、発光層上に透光性を有する第２の電極を形成し、第２の電極上に保護層を形成し、保護層上に透光性を有する膜を形成し、透光性を有する膜上にマスク層を形成し、マスク層を用いて透光性を有する膜をエッチングして保護層を介して第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、発光層から放射される光は第２の電極及び構造体を透過する。
【００１８】
本発明の発光装置の作製方法の一形態は、基板上に第１の電極を形成し、第１の電極上に無機化合物を含む発光層を形成し、発光層上に透光性を有する第２の電極を形成し、第２の電極上に保護層を形成し、保護層上に感光性及び透光性を有する膜を形成し、感光性及び透光性を有する膜を露光、現像することで保護層を介して第２の電極表面に選択的に構造体を形成し、発光層から放射される光は第２の電極及び構造体を透過する。
【発明の効果】
【００１９】
第２の電極上に選択的に構造体を少なくとも１つ設けることで、第２の電極からの光の取り出し効率が向上する。光取り出し効率が向上することによって、表示装置を低消費電力化することができる。また、そのような表示装置を作製するのに適切な構造を容易に形成する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能である。本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態を変更することが可能である。本発明は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。また、本発明の趣旨を逸脱することなく、各実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。
【００２１】
（実施の形態１）
図１〜図４，図１１，図１２を用いて、本実施の形態を説明する。
【００２２】
図１に、本実施の形態の発光装置を示す。図１（Ａ）は上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のａ−ｂ断面図であり、図１（Ｃ）は構造体の外観図である。
【００２３】
基板１００上に発光素子が設けられている。発光素子は、基板１００側から第１の電極１０１、発光層１０２、第２の電極１０３の順に積層されている。第２の電極１０３の表面に接して、複数の構造体１０４が選択的に設けられている。
【００２４】
基板１００は発光素子の支持基体となるものであればよく、石英基板、半導体基板、ガラス基板、プラスチック基板、または可撓性のあるプラスチックフィルムなどを用いることができる。また、基板１００側から光を取り出す構造となっていないため、透明である必要はなく、着色されていても、不透明であってもよい。
【００２５】
第１の電極１０１は、発光層１０２で発した光を反射する機能を有する。第１の電極１０１としては金属、または合金でなる反射性を有する導電膜から形成される。この金属膜としては、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）、アルミニウム（Ａｌ）及び上記金属を複数有する合金等が挙げられる。これらの第１の電極１０１を形成する膜はスパッタ法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２６】
第１の電極１０１上に、蒸着法等により発光層１０２が形成される。発光層１０２は、発光物質を含む層である。また、発光層１０２は、例えば、スパッタ法、蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２７】
発光層１０２上に、第２の電極１０３が形成される。第２の電極１０３は発光層１０２で発した光が透過できる電極である。発光層１０２で生じた光は、直接または第１の電極１０１で反射されて、第２の電極１０３から取り出される。
【００２８】
第２の電極１０３は、代表的には透明導電膜でなる。第２の電極１０３は、例えばスパッタ法や蒸着法等を用いて形成することができる。
【００２９】
なお、第２の電極１０３と同様、第１の電極１０１を光が通過できる透明電極として設けることができる。
【００３０】
第１の電極１０１、第２の電極１０３に用いられる透明導電膜の材料は、代表的には金属酸化物である。例えば、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）から選ばれた元素の酸化物、またこれらの酸化物にドーパントを添加した化合物がある。例えば酸化亜鉛のドーパントとしては、Ａｌ、Ｇａ、Ｂ、Ｉｎ、Ｓｉ等がある。なお、これらのドーパントを含む酸化亜鉛は、それぞれ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＢＺＯ、ＩＺＯと呼ばれている。また、酸化インジウムのドーパントとしてはＳｎ、Ｔｉ等がある。例えばＳｎを添加した酸化インジウムはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれている。また、酸化錫のドーパントとしてＳｂ、Ｆ等がある。さらに、透明導電膜として、上記の酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、ドーパントを含んだそれらの酸化物から選ばれた２種類の酸化物を混合した化合物を用いることができる。
【００３１】
本発明の発光素子は、図１に示す構造に限定されるものではなく、２つの電極間に少なくとも１層の発光層を有するものであればよい。エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光層に含まれる発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【００３２】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光が用いられ、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光が用いられる場合が多い。
【００３３】
第２の電極の表面に接して、複数の構造体１０４が選択的に設けられる。また、構造体１０４の立体形状を底面が矩形の柱状形状としている。構造体１０４は、発光層で発する光に対する透過率の高い材料から選ばれる。また、構造体１０４の屈折率は、発光層１０２の屈折率と同じかそれ以上とすることが好ましい。このように屈折率を調整すると、第２の電極１０３と構造体１０４との界面に入射した光はこの界面で全反射されず、構造体１０４の内部に進入することができ、光取り出し効率をより向上させることができる。
【００３４】
構造体１０４が側面を有するため、構造体１０４の上面で全反射される入射角である光が構造体１０４に進入しても、光を構造体１０４の側面から外部に取り出すことが可能になる。そのため、第２の電極１０３から取り出される光量を増加させることができる。
【００３５】
構造体１０４は、高さが５０ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲で形成することができる。また、底面の一辺の長さが５０ｎｍ以上であればよい。また、一辺の長さの上限は第２の電極１０３に対して選択的に設けられるようにすればよく、１００μｍにすることができる。
【００３６】
また、構造体１０４の底面の形状は、矩形に限定されるものではなく、三角形、矩形、五角形などの多角形でよい。
【００３７】
図１では構造体１０４を複数設けたが、図２に示すように、１つの構造体１０５を第２の電極１０３上に選択的に設けることができる。図２（Ａ）は上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のａ−ｂ断面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ａ）の矩形の領域Ｃで切り取った構造体の外観図である。
【００３８】
構造体１０５の立体形状は、複数の開口部を有する直方体である。構造体１０５と、図１の構造体１０４とはポジ型とネガ型の関係にある。すなわち、構造体１０５が存在する領域には、図１の構造体１０４が存在せず、構造体１０５が存在しない領域には図１の構造体１０４が存在する。また、構造体１０５の開口部の形状は、構造体１０４の形状と同じ角柱状となっている。また、構造体１０５の開口部の底面の形状は、矩形に限定されるものではなく、三角形、矩形、五角形などの多角形でもよい。
【００３９】
構造体１０５の大きさは、高さが５０ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲で形成することができる。また、幅１０５ａは長さが５０ｎｍ以上であればよい。幅１０５ａの上限は第２の電極１０３に対して選択的に設けられればよく、１００μｍにすることができる。
【００４０】
また、図３のように、角柱を井桁状に組んだ立体形状の構造体１０６を設けることができる。構造体１０６の大きさは構造体１０５と同様に決定することができる。
【００４１】
また、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、１つの第２の電極１０３上に対して、構造体１０５、１０６を複数設けることができる。
【００４２】
第２の電極１０３の表面に保護膜を設け、保護膜の表面に構造体を形成することができる。保護膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｙ、０＜ｙ≦２）、窒化珪素（ＳｉＮｘ、０＜ｘ≦４／３）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ、０＜ｘ＜４／３、０＜ｙ＜２、０＜３ｘ＋２ｙ≦４）、などを用いることができる。保護膜の厚さは０．１μｍ以上であればよく、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲とすればよい。
【００４３】
実施の形態２で後述するように、発光素子は素子を設けた素子基板に封止用の基板を固着することで封止される。基板と基板の間は気体や樹脂でなるシール材で充たされる。なお、封止に用いる樹脂としては、空気に近い屈折率を持つものが好ましい。また、樹脂で充たす場合は、液相状態の樹脂を充填し硬化させているが、樹脂が硬化したときに、発光素子を構成する膜に力が加わり、発光素子の特性に影響を与えるおそれがある。よって保護膜の厚さを１μｍ以上とすれば、上記のような影響をなくすことができるため、好ましい。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム等）などを用いることもできる。カバー材側に光を放射させる場合は透光性を有していなければならない。
【００４５】
本発明において構造体は、フォトリソグラフィーパターニング技術を用いて形成することができる。フォトリソグラフィーパターニング技術とは、パターンを形成する方法であり、フォトマスクと呼ばれる、透明な平板面上に光を通さない材料により形成した回路等のパターンを、光を利用して目的とする基板上に転写する技術である。
【００４６】
フォトリソグラフィーパターニング技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性の有機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンで、露光、現像、焼成、剥離等、の工程を経てパターンである構造体が形成される。よって作製工程において膜をエッチングする際、エッチャント等に代表される薬液による処理、所謂ウェットプロセスが用いられる。
【００４７】
本発明で用いる発光素子は無機エレクトロルミネッセンス材料を用いた無機ＥＬ素子であるため、発光素子の第２の電極層上に、構造体を作製する際、ウェットプロセスを伴うフォトリソグラフィーパターニング技術を用いても発光素子に損傷を与えにくい。従って、発光素子の特性を損なうことなく、発光素子上部に、発光素子より放射される光の取り出し効率を向上させるための構造体を作製することができる。
【００４８】
また、フォトリソグラフィーパターニング技術は、透光性膜を形成し、レジストからなるマスク層と各種エッチング方法（ドライエッチング、ウェットエッチング）を組み合わせることによって、加工できる透光性膜の材料の選択性が広がる。よって、光取り出し効率を向上させるために最適な光学特性を有する材料を加工方法による制限を考慮することなく自由に決定することができる。そのため、発光素子の上部に設けられた構造体によって、発光素子より放射された光を効率よく発光素子が具備される発光装置外部に取り出すことができる。
【００４９】
本発明では、発光素子上部に設けられる構造体として、透光性膜を形成し、露光及び現像によって形成されたマスク層を用いて、透光性膜を加工し、所望の形状に構造体を作製することができる。図１２に示すように、第１の基板１００、第１の電極１０１、発光層１０２、第２の電極１０３上に透光性膜１５０、マスク層１５１を形成する（図１２（Ａ）参照。）。マスク層１５１は選択的に露光され露光領域１５５が形成される（図１２（Ｂ）参照。）。マスク層がポジ型であれば露光領域がエッチングにより除去され、ネガ型であれば非露光領域が除去される。現像処理によって、マスク層１５２が形成される（図１２（Ｃ）参照。）。マスク層１５２を用いて透光性膜１５０をエッチングし加工することによって構造体１０４を形成する（図１２（Ｄ）参照。）。
【００５０】
また、マスク層を用いずに、感光性を有する透光性膜、例えば感光性の樹脂材料を用いて、露光、現像により構造体を作製することもできる。図１１に示すように、第１の基板１００、第１の電極１０１、発光層１０２、第２の電極１０３上に感光性を有する透光性膜１５７を形成する（図１１（Ａ）参照。）。感光性を有する透光性膜１５７は選択的に露光され露光領域１５６が形成される（図１１（Ｂ）参照。）。感光性を有する透光性膜がポジ型であれば露光領域がエッチングにより除去され、ネガ型であれば非露光領域が除去される。現像処理によって、エッチングし加工することによって構造体１０４を形成する（図１１（Ｃ）参照。）。
【００５１】
透光性膜の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。具体的には、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いることができる。また、インクジェット法、スピンコート法等を用いることができる。ポリイミド、アクリル、酸化珪素、酸化チタン等の透光性の膜を用いる。
【００５２】
本発明において、マスク層を、液滴吐出法のような選択的にパターンを形成できる方法により形成してもよい。液滴吐出（噴出）法（その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。）は、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出（噴出）して所定のパターン（導電層や絶縁層など）を形成することができる。この際、被形成領域にぬれ性や密着性を制御する処理を行ってもよい。また、パターンを転写、または描写できる方法、例えば印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、ディスペンサ法なども用いることができる。
【００５３】
本実施の形態において、用いるマスク層は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、またはウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリレンエーテル、透光性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、または水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いることもできる。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、ポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いてもよい。液滴吐出法を用いる場合、いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整、または界面活性剤等を加えて適宜調整する。
【００５４】
所望の形状に加工するエッチング加工は、プラズマエッチング（ドライエッチング）又はウエットエッチングのどちらを採用しても良い。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＮＦ３などのフッ素系のガス、又はＣｌ２、ＢＣｌ３などの塩素系のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。
【００５５】
本実施の形態において、第２の電極上に選択的に構造体を少なくとも１つ設けることで、第２の電極からの光の取り出し効率が向上する。光取り出し効率が向上することによって、表示装置を低消費電力化することができる。また、そのような表示装置を作製するのに適切な構造を容易に形成することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明する。
【００５７】
本実施の形態では、画素部に本発明を適用して作製した発光素子を有する発光装置について図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【００５８】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、またはリセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣ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よい。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００５９】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【００６０】
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、もしくはＰＭＯＳ回路またはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、半導体材料に限定はなく、無機化合物を用いてもよいし、有機化合物を用いてもよい。
【００６１】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレイン領域に電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【００６２】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは溶解性となるポジ型のいずれかを使用することができる。
【００６３】
第１の電極６１３上には、発光層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。第１の電極６１３および第２の電極６１７のうち、少なくとも第２の電極６１７は透光性を有しており、発光層６１６からの発光を外部へ取り出すことが可能である。
【００６４】
第２の電極６１７上に、実施の形態１で示した構造体６００が設けられている。図７では、第２の電極６１７の全面に設けているが、例えば、第２の電極６１７の発光領域（発光素子６１８に含まれる領域）のみに設けてもよい。
【００６５】
第１の電極６１３、発光層６１６、第２の電極６１７の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。具体的には、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、及びハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いることができる。また、インクジェット法、スピンコート法等を用いることができる。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。なお、発光層６１６に含まれる発光層は、実施の形態１で示した成膜装置および成膜方法を用いることが好ましい。
【００６６】
シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、樹脂でなるシール材で充填される場合もある。
【００６７】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【００６８】
このように、アクティブ型の発光装置においても、第２の電極上に選択的に構造体を少なくとも１つ設けることで、第２の電極からの光の取り出し効率が向上する。光取り出し効率が向上することによって、表示装置を低消費電力化することができる。また、そのような表示装置を作製するのに適切な構造を容易に形成することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図８には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。
【００７０】
図８において、図８（Ａ）は本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の上面図であり、図８（Ｂ）（Ｃ）は図８（Ａ）において線Ｘ−Ｙに対応する断面図である。
【００７１】
表示装置は、基板７５９と、第１の方向に延びた第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、及び第１の電極層７５１ｃと、第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃを覆って設けられた電界発光層７５２と、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ｃと、基板７５８と、を有している（図８（Ａ）（Ｂ）参照。）。第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃと第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ａとの間に電界発光層７５２が設けられている。なお、隣接する各々のセル間において横方向への電界の影響が懸念される場合は、各発光素子に設けられた電界発光層７５２を分離してもよい。第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ａは透光性の電極である。第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃは反射型の電極、透過型の電極のいずれでもよい。発光素子の上部にある第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ｃ上に直方体状の構造体７５７を設けて、光取り出し効率を向上させている。もちろん、構造体７５７の形状は他の形状とすることができる。
【００７２】
第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃは、テーパーを有する形状でもよく、曲率半径が連続的に変化する形状でもよい。曲率を有する曲面であると、積層する絶縁層や導電層のカバレッジがよい。
【００７３】
また、第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃの端部を覆うように隔壁（絶縁層）を形成してもよい。隔壁（絶縁層）は、他の記憶素子間を隔てる壁のような役目を果たす。図８（Ｃ）に第１の電極層の端部を隔壁（絶縁層）で覆う構造を示す。
【００７４】
図８（Ｃ）に示す発光素子の一例は、基板７７９と、隔壁となる隔壁（絶縁層）７７５が、第１の電極層７７１ａ、第１の電極層７７１ｂ、第１の電極層７７１ｃの端部を覆うようにテーパーを有する形状で形成されている。基板７７９に接して設けられた第１の電極層７７１ａ、第１の電極層７７１ｂ、第１の電極層７７１ｃ上に、隔壁（絶縁層）７７５を形成し、電界発光層７７２、第２の電極層７７３ｂ、基板７７８が設けられている。図８（Ｃ）では、発光素子の上部にある第２の電極層７７３ｂ上に直方体状の構造体７７７を設けて、光取り出し効率を向上させている。もちろん、構造体７７７の形状は他の形状とすることができる。
【００７５】
図８のパッシブ型の発光装置も図７のアクティブマトリクス型の発光装置と同様、シール材により封止用の基板が固定されている。
【００７６】
本実施の形態において、第２の電極上に選択的に構造体を少なくとも１つ設けることで、第２の電極からの光の取り出し効率が向上する。光取り出し効率が向上することによって、表示装置を低消費電力化することができる。また、そのような表示装置を作製するのに適切な構造を容易に形成することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子に適用することのできる構成を、図５及び図６を用いて説明する。
【００７８】
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【００７９】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【００８０】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。
【００８１】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。固相法では、液相法などの他の方法と比べて比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【００８２】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく、固相法の焼成温度よりも低い焼成温度でも合成反応を進めることができる。
【００８３】
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物などを用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【００８４】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【００８５】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【００８６】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。
【００８７】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【００８８】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【００８９】
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【００９０】
図５（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図５（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層５０、電界発光層５２、第２の電極層５３を含む。
【００９１】
図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示す発光素子は、図５（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図５（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図５（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と電界発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【００９２】
また、図５（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【００９３】
分散型無機ＥＬ素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
【００９４】
分散型無機ＥＬ素子の場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【００９５】
図６（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図６（Ａ）における発光素子は、第１の電極層６０、電界発光層６２、第２の電極層６３の積層構造を有し、電界発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。
【００９６】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【００９７】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ＺｎＳその他の無機材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
【００９８】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施の形態に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトキシ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【００９９】
図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示す発光素子は、図６（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図６（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４を有し、図６（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４ａ、第２の電極層６３と電界発光層６２との間に絶縁層６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０１００】
また、図６（Ｂ）では第１の電極層６０に接するように絶縁層６４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層６３に接するように絶縁層６４を設けてもよい。
【０１０１】
図５における絶縁層５４、図６における絶縁層６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
【０１０２】
本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０１０３】
本実施の形態における発光素子の第２の電極上に選択的に構造体を少なくとも１つ設けることで、第２の電極からの光の取り出し効率が向上する。光取り出し効率が向上することによって、表示装置を低消費電力化することができる。また、そのような表示装置を作製するのに適切な構造を容易に形成することができる。
【０１０４】
（実施の形態５）
本発明の発光装置は、電子機器の表示部として用いることができる。本実施の形態で示す電子機器は、実施の形態１乃至４で示した発光素子、及び発光装置を有する。よって、消費電極の低減された電子機器を提供することが可能である。
【０１０５】
本発明を適用して作製された電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図９に示す。
【０１０６】
図９（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態４〜５で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子の光取り出し効率を向上させることにより、テレビ装置本体の低消費電力化をはかることができる。それにより住環境に適合した製品とすることができる。
【０１０７】
図９（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１乃至４で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。発光素子の光取り出し効率を向上したことにより、コンピュータ自体の低消費電力を図ることができる。
【０１０８】
図９（Ｃ）は携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１乃至４で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子が光取り出し効率を向上されているため、携帯電話は低消費電力化が図られ、より利便性の高いものとすることができる。
【０１０９】
図９（Ｄ）はカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１乃至４で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。該発光素子が光取り出し効率を向上されているため、カメラ本体の低消費電力化が図られ、より利便性の高いものとすることができる。
【０１１０】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明を適用することにより、低消費電力の電子機器を作製することが可能となる。
【０１１１】
（実施の形態６）
本発明の発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明を適用した発光素子を照明装置として用いる一態様を、図１０を用いて説明する。
【０１１２】
図１０は、本発明を適用した発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図１０に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト９０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０１１３】
本発明を適用した発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、明るくかつ低消費電力のバックライトが得られる。また、本発明を適用した発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、発光装置は、他の発光装置より薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。
【０１１４】
もちろん、本発明の発光装置は、液晶表示装置のバックライト以外の平面状の照明装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】発光装置の構成を示す図（実施の形態１）。
【図２】発光装置の構成を示す図（実施の形態１）。
【図３】発光装置の構成を示す図（実施の形態１）。
【図４】発光装置の構成を示す図（実施の形態１）。
【図５】本発明に適用することのできる発光素子を示す図（実施の形態４）。
【図６】本発明に適用することのできる発光素子を示す図（実施の形態４）。
【図７】発光装置の構成を示す図（実施の形態２）。
【図８】発光装置の構成を示す図（実施の形態３）。
【図９】本発明を用いて形成された発光装置を電子機器に適用した態様を示す図（実施の形態５）。
【図１０】本発明を用いて形成された発光装置を液晶表示装置に適用した態様を示す図（実施の形態６）。
【図１１】発光装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【図１２】発光装置の作製方法を示す図（実施の形態１）。
【符号の説明】
【０１１６】
５０    第１の電極層
５２    電界発光層
５３    第２の電極層
５４    絶縁層
５４ａ    絶縁層
５４ｂ    絶縁層
６０    第１の電極層
６２    電界発光層
６３    第２の電極層
６４    絶縁層
６４ａ    絶縁層
６４ｂ    絶縁層
１００    基板
１０１    電極
１０２    発光層
１０３    電極
１０４    構造体
１０５    構造体
１０６    構造体
１５０    透光性膜
１５１    マスク層
１５２    マスク層
１５５    露光領域
１５６    露光領域
１５７    透光性膜
６００    構造体
６０１    ソース側駆動回路
６０２    画素部
６０３    ゲート側駆動回路
６０４    封止基板
６０５    シール材
６０７    空間
６０８    配線
６０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０    素子基板
６１１    スイッチング用ＴＦＴ
６１２    電流制御用ＴＦＴ
６１３    電極
６１４    絶縁物
６１６    発光層
６１７    電極
６１８    発光素子
６２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
７５２    電界発光層
７５７    構造体
７５８    基板
７５９    基板
７７２    電界発光層
７７５    隔壁（絶縁層）
７７７    構造体
７７８    基板
７７９    基板
９０１    筐体
９０２    液晶層
９０３    バックライト
９０４    筐体
９０５    ドライバＩＣ
９０６    端子
１０５ａ    幅
７５１ａ    第１の電極層
７５１ｂ    第１の電極層
７５１ｃ    第１の電極層
７５３ａ    第２の電極層
７５３ｂ    第２の電極層
７５３ｃ    第２の電極層
７７１ａ    第１の電極層
７７１ｂ    第１の電極層
７７１ｃ    第１の電極層
７７３ａ    第２の電極層
７７３ｂ    第２の電極層
９１０１    筐体
９１０２    支持台
９１０３    表示部
９１０４    スピーカー部
９１０５    ビデオ入力端子
９２０１    本体
９２０２    筐体
９２０３    表示部
９２０４    キーボード
９２０５    外部接続ポート
９２０６    ポインティングデバイス
９４０１    本体
９４０２    筐体
９４０３    表示部
９４０４    音声入力部
９４０５    音声出力部
９４０６    操作キー
９４０７    外部接続ポート
９４０８    アンテナ
９５０１    本体
９５０２    表示部
９５０３    筐体
９５０４    外部接続ポート
９５０５    リモコン受信部
９５０６    受像部
９５０７    バッテリー
９５０８    音声入力部
９５０９    操作キー
９５１０    接眼部
【図１】
2008010413.tif 000003
【図２】
2008010413.tif 000004
【図３】
2008010413.tif 000005
【図４】
2008010413.tif 000006
【図５】
2008010413.tif 000007
【図６】
2008010413.tif 000008
【図７】
2008010413.tif 000009
【図８】
2008010413.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008010413.tif 000012
【図１１】
2008010413.tif 000013
【図１２】
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