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KR20180097172A - 발광 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20180097172A
KR20180097172A KR1020180096703A KR20180096703A KR20180097172A KR 20180097172 A KR20180097172 A KR 20180097172A KR 1020180096703 A KR1020180096703 A KR 1020180096703A KR 20180096703 A KR20180096703 A KR 20180096703A KR 20180097172 A KR20180097172 A KR 20180097172A
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순페이 야마자키
마사히로 가타야마
신고 에구치
요시아키 오이카와
아미 나카무라
사토시 세오
카오루 하타노
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 박형화를 달성하면서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 가요성을 가지는 기판 위에 발광 소자가 형성된 발광 장치를 수율 좋게 제조하는 것을 목적의 하나로 한다.
가요성을 가지는 기판과, 기판 위에 형성된 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 수지막을 가지고, 발광 소자에 있어서 격벽으로서 기능하는 절연층이 볼록 형상부 가지고, 수지막이 그 볼록 형상부를 매몰한다, 즉, 수지막은 절연층과 제 2 전극의 전체면을 덮는 것으로, 박형화를 달성하면서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 제작 공정에서도, 제조 수율 좋게 발광 장치를 제작할 수 있다.

Description

발광 장치 및 전자 기기{LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 일렉트로루미네선스를 이용한 발광 소자를 가지는 발광 장치에 관한 것이다. 또한, 그 발광 장치를 부품으로서 탑재한 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 텔레비전, 휴대전화, 디지털카메라 등에서의 표시장치는 평면적이고 박형의 표시장치가 요구되고 있고, 이 요구를 충족시키기 위한 표시장치로서, 자발광형인 발광 소자를 이용한 표시장치가 주목을 받고 있다. 자발광형의 발광 소자의 하나로서, 일렉트로루미네선스(Electro Luminescence)를 이용하는 발광 소자가 있고, 이 발광 소자는 발광 재료를 한 쌍의 전극으로 끼우고, 전압을 인가함으로써, 발광 재료로의 발광을 얻을 수 있는 것이다.
이러한 자발광형의 발광 소자는 액정 모니터에 비해 화소의 시인성이 높아, 백라이트가 불필요하다는 등의 이점이 있어, 플랫 패널 디스플레이 소자로서 적합하다. 또한, 이러한 자발광형의 발광 소자는 박막화가 가능한 것, 또는 대단히 응답 속도가 빠른 것도 특징의 하나이다.
또, 발광 장치의 시장이 확대됨에 따라, 박형화가 제품 소형화를 위해서 중요한 요소가 되고 있고, 박형화 기술이나 소형화 제품의 사용 범위가 급속히 확대되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는 박리 및 전사기술을 이용한 플렉시블한 일렉트로루미네선스 발광 장치를 제안하였다.
[특허문헌 1] 특개 2003-174153호 공보
본 발명의 일 형태는 박형화를 달성하면서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 기판 위에 발광 소자가 형성된 발광 장치를 수율 좋게 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 기판과, 기판 위에 형성된 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 수지막을 가진다. 또한, 그 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극의 단부를 덮고, 또한 볼록 형상부를 가지는 절연층과, 제 1 전극에 접하는 EL층과, EL층에 접하는 제 2 전극을 적어도 포함하고, 발광 소자를 덮는 수지막은 볼록 형상부를 매몰시킨다. 즉, 수지막은 절연층과 제 2 전극의 전체면을 덮는다.
또, 본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 제 1 기판과, 제 1 기판 위에 형성된 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 수지막과, 수지막 위에 형성된 가요성을 가지는 제 2 기판을 가진다. 또한, 그 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극의 단부를 덮고, 또한 볼록 형상부를 가지는 절연층과, 제 1 전극에 접하는 EL층과, EL층에 접하는 제 2 전극을 적어도 포함하고, 발광 소자를 덮는 수지막은 볼록 형상부를 매몰시킨다. 즉, 수지막은 절연층과 제 2 전극의 전체면을 덮는다.
또, 본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 제 1 기판과, 제 1 기판 위에 형성된 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 수지막과, 수지막 위에 형성된 가요성을 가지는 제 2 기판을 가진다. 또한, 그 발광 소자는 제 1 전극과, 제 1 전극의 단부를 덮는 제 1 절연층과, 제 1 절연층에 접하고, 그 접촉 면적이 상기 제 1 절연층 상면적보다 작은 제 2 절연층과, 제 1 전극에 접하는 EL층과, EL층에 접하는 제 2 전극을 적어도 포함하고, 발광 소자를 덮는 수지막은 제 2 절연층을 매몰시킨다. 즉, 수지막은 제 2 절연층과 제 2 전극의 전체면을 덮는다.
상기에 나타내는 본 발명의 일 형태로서의 발광 장치에 있어서, 제 1 또는 제 2 기판의 한쪽 또는 양쪽은 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체이어도 좋다.
또, 본 명세서에서, 발광 소자는 전류 또는 전압에 의해 휘도가 제어되는 소자를 그 범주에 포함하고 있고, 구체적으로는 유기 EL(Electro Luminescence) 소자, 무기 EL 소자 등이 포함된다.
또, 본 명세서에서 개시되는 발광 장치는 패시브 매트릭스형이어도 좋고, 액티브 매트릭스형이어도 좋다.
또, 본 명세서 중에서의 발광 장치는 화상 표시 디바이스, 발광 디바이스, 또는 광원(조명 장치 포함함)을 포함한다. 또한, 패널에 커넥터, 예를 들면 FPC(Flexible printed circuit) 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TAB 테이프나 TCP의 끝에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적 회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하기로 한다.
또, 본 명세서에서 사용한 정도를 의미하는 용어, 예를 들면 「같은」, 「같은 정도」 등은 최종 결과가 현저하게 변화되지 않도록 어느 정도 변경된 용어의 합리적인 일탈의 정도를 의미한다. 이 용어들은 어느 정도 변경된 용어의 적어도 플러스 마이너스 5%의 일탈을 포함하는 것으로서 해석되어야 하지만, 이 일탈이 어느 정도 변경되는 용어의 의미를 부정하지 않는 것을 조건으로 한다.
또, 본 명세서에서, 제 1 또는 제 2 등으로 붙이는 서수사는 편의상 사용하는 것이며, 공정순 또는 적층순을 나타내는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 발명을 특별히 정하기 위한 사항으로서 고유한 명칭을 나타내는 것은 아니다.
본 발명의 일 형태는 박형화를 달성하면서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태는 발광 장치의 제조 공정에서도, 형상이나 특성의 불량을 막는 것이 가능해서, 제조 수율 좋게 발광 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제조 방법을 설명하는 도면.
도 6은 발광 소자의 구조의 예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 구조의 예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 적용예를 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 적용예를 설명하는 도면.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세한 것을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자이면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정해서 해석되는 것은 아니다. 또, 이하에 설명하는 실시형태의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 발광 장치의 일 예를 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 본 실시형태의 발광 장치의 표시부를 도시한다. 도 1에 도시하는 본 실시형태의 발광 장치는 기판(200) 위에 형성된 소자부(170)를 가지고 있다. 또한, 소자부(170)는 수지막(130)으로 덮여 있다.
기판(200)으로서는 가요성을 가지는 기판을 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리에테르설폰 수지(PES), 폴리아미드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리염화비닐 수지 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또는 기판(200)으로서, 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 사용할 수 있다. 단, 기판(200)측으로부터 광을 추출하는 경우에는 투광성을 가지는 기판을 사용하기로 한다.
기판(200) 위에는 소자부(170)가 형성되어 있다. 소자부(170)는 발광 소자(140)와, 그 발광 소자(140)에 전위를 가하기 위한 스위칭 소자를 적어도 가진다. 스위칭 소자로서는 트랜지스터(예를 들면, 바이폴러 트랜지스터, M0S 트랜지스터 등), 다이오드(예를 들면, PN 다이오드, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드, MIM(Metal Insulator Metal) 다이오드, MIS(Metal Insulator Semiconductor) 다이오드, 다이오드 접속의 트랜지스터 등), 사이리스터 등을 사용할 수 있다. 또는 이들을 조합한 논리회로를 스위칭 소자로서 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(106)를 사용하기로 한다. 또한, 발광 장치를 드라이버 일체형으로 하여 소자부(170)에 구동 회로부를 포함하여도 좋다. 또, 밀봉된 기판의 외부에 구동 회로를 형성할 수도 있다.
발광 소자(140)는 제 1 전극(122), 제 1 전극의 단부를 덮는 절연층(137), EL층(134), 및 제 2 전극(136)을 가지고 있다. 제 1 전극(122) 및 제 2 전극(136)은 한쪽이 양극으로서 사용되고, 다른쪽이 음극으로서 사용된다.
발광 소자를 구성하는 EL층(134)은 적어도 발광층을 가진다. 또한, EL층(134)은 발광층 외에, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 가지는 적층 구조로 할 수도 있다. EL층(134)에는 저분자계 재료 및 고분자계 재료 중 어느 것을 사용할 수도 있다. 또, EL층(134)을 형성하는 재료에는 유기 화합물 재료만으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 무기 화합물을 포함하는 구성도 포함하기로 한다.
또, 발광 장치를 풀 컬러 표시로 하는 경우, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 발광을 얻을 수 있는 재료를 사용하여 선택적으로 EL층(134)을 형성하면 좋고, 모노 컬러 표시로 하는 경우, 적어도 하나의 색을 나타내는 재료를 사용하여 EL층(134)을 형성하면 좋다. 또한, EL층과, 컬러 필터(도시하지 않음)를 조합하여 사용해도 좋다. 컬러 필터에 의해, 단색 발광층(예를 들면 백색 발광층)을 사용하는 경우에도, 풀 컬러 표시가 가능해진다. 예를 들면, 백색(W)의 발광을 얻을 수 있는 재료를 사용한 EL층과, 컬러 필터를 조합하는 경우, 컬러 필터를 형성하지 않는 화소와 RGB의 각각의 화소의 4개의 서브 픽셀로 풀 컬러 표시를 행하여도 좋다.
절연층(137)은 볼록 형상부를 가지고 있다. 본 실시형태에서는 절연층(137)이, 제 1 절연층(137a)과 제 2 절연층(137b)의 2층이 적층된 구조를 나타낸다. 또한, 절연층(137)은 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 폴리이미드, 폴리아미드, 벤조사이클로부텐, 아크릴, 에폭시 등의 유기재료나 실록산 재료 등에 의해 형성되어 있다. 또, 절연층(137)을 구성하는 제 1 절연층(137a) 및 제 2 절연층(137b)은 같은 재료를 사용하여 형성하여도 좋고, 또는 각각의 재료를 사용하여 형성하여도 상관없다.
기판(200) 위에 형성된 소자부(170)는 수지막(130)으로 덮여 있다. 수지막(130)으로서는 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 멜라민 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리아세탈, 폴리에테르, 폴리우레탄, 폴리아미드(나일론), 푸란 수지, 디아릴프탈레이트 수지 등의 유기 화합물, 실리카 유리로 대표되는 실록산폴리머계 재료를 출발 재료로서 형성된 규소, 산소, 수소로 이루어지는 화합물 중 Si-O-Si 결합을 포함하는 무기 실록산폴리머, 또는 알킬실록산폴리머, 알킬실세스키옥산폴리머, 수소화실세스키옥산폴리머, 수소화알킬실세스키옥산폴리머로 대표되는 규소에 결합되는 수소가 메틸이나 페닐과 같은 유기기에 의해 치환된 유기실록산포리머 등을 사용할 수 있다. 또는 수지막(130)으로서 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 사용할 수도 있다.
또, 발광 소자(140)의 제 2 전극(136)측으로부터 발광을 추출하는 경우에는 수지막(130)은 적어도 발광 장치의 표시면에 있어서는 투광성을 가지는 재료를 사용하여 형성하거나 또는 광을 투과하는 막 두께로 형성하는 것으로 한다. 발광 소자(140)의 제 1 전극(122)측으로부터만 발광을 추출하는 경우에는 투광성을 가지는 수지막(130)으로 하지 않아도 상관없다.
본 실시형태에서 나타내는 발광 장치에 포함되는 발광 소자(140)에 있어서, 격벽(뱅크)으로서 기능하는 절연층(137)은 볼록 형상부를 가지는 절연층으로 한다. 또, 도 1에 있어서는 제 1 절연층(137a)과, 제 1 절연층(137a) 위에 1개 형성된 제 2 절연층(137b)을 가지는 절연층(137)을 나타냈지만, 절연층의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니고, 2개 이상의 볼록 형상부를 가져도 상관없다. 절연층(137)이 볼록 형상부를 가지고, 이 볼록 형상부가 수지막(130)에 매립되는 것으로, 절연층(137)과, 수지막(130)의 밀착성을 향상시킬 수 있기 때문에, 제조된 발광 장치를 신뢰성이 높은 발광 장치로 할 수 있다. 또한, 절연층(137)과, 수지막(130)의 밀착성이 향상되면, 발광 장치의 제조 공정에서, 발광 소자 내부에서의 박리를 발생시키지 않고, 발광 소자를 가요성 기판에 전사하는 것이 가능해진다. 따라서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 수율 좋게 제조할 수 있다.
또, 소자부(170)의 두께를 얇게 하는 것으로, 발광 장치를 만곡시키는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시형태의 발광 장치를 여러가지 기재에 접착할 수 있고, 곡면을 가지는 기재에 접착하면, 곡면을 가지는 디스플레이, 또는 곡면을 가지는 조명 등을 실현할 수 있다. 또한, 소자부(170)의 두께를 얇게 함으로써, 발광 장치를 경량화시킬 수 있다.
또, 본 실시형태는 다른 실시형태와 적당히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 발광 장치의 다른 일 예를, 도 2를 사용하여 상세하게 설명한다. 또, 실시형태 1과 중복되는 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 또는 간략화한다.
도 2에 본 실시형태의 발광 장치의 표시부를 도시한다. 도 2에 도시하는 본 실시형태의 발광 장치는 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)과의 사이에 협지된 소자부(170)를 가지고 있다. 또한, 소자부(170)와 제 2 기판(133)의 사이에는 수지막(130)이 형성되어 있다. 도 2에 있어서, 수지막(130)은 실시형태 1에서 나타낸 수지막(130)과 같은 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)으로서는 가요성을 가지는 기판을 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리에테르설폰 수지(PES), 폴리아미드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리염화비닐 수지 등을 적합하게 사용할 수 있다. 단, 적어도 발광 소자의 광의 추출 방향에 위치하는 기판에는 투광성을 가지는 기판을 사용하기로 한다.
또, 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)은 열팽창 계수가 낮은 재료이며, 같은 정도의 열팽창 계수를 가지는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 기판(132)과 제 2 기판(133)이 같은 재료로 구성되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 또, 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)이 가지는 열팽창 계수가 20ppm/℃ 이하이면, 발광 장치의 내열성이 향상되기 때문에 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)으로서는 섬유체(132a)에 유기 수지(132b)가 함침된 구조체를 사용하기로 한다. 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)으로서 사용하는 구조체는 탄성율 13GPa 이상, 파단 계수는 300MPa 미만의 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)은 5㎛ 이상 50㎛ 이하의 막 두께인 것이 바람직하고, 제 1 기판(132)과 제 2 기판(133)이 같은 막 두께를 가지고 있는 것이 바람직하다. 제 1 기판(132)과 제 2 기판(133)이 같은 막 두께를 가지고 있는 것으로, 소자부(170)를 발광 장치의 중앙부에 배치할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 기판의 막 두께를 5㎛ 이상 50㎛ 이하로 하면, 소자부의 막 두께와 비교하여 제 1 기판 및 제 2 기판의 막 두께가 두껍기 때문에, 소자부가 거의 중앙부에 배치되어, 굴곡 스트레스에 강한 발광 장치를 제공할 수 있다.
본 실시형태에 있어서 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)으로서 사용하는 구조체에서의 섬유체(132a)는 일정 간격을 둔 날실과, 일정 간격을 둔 씨실로 짜여 있다. 이러한 날실 및 씨실을 사용하여 짜여진 섬유체에는 날실 및 씨실이 존재하지 않는 영역을 가진다. 이러한 섬유체(132a)는 유기 수지(132b)가 함침되는 비율이 높아지고, 섬유체(132a)와 발광 소자의 밀착성을 높일 수 있다.
또 섬유체(132a)는 날실 및 씨실의 밀도가 높고, 날실 및 씨실이 존재하지 않는 영역의 비율이 낮은 것이어도 좋다.
또, 섬유 사속(絲束, 실다발) 내부로의 유기 수지의 침투율을 높이기 위해서, 섬유에 표면 처리가 실시되어도 좋다. 예를 들면, 섬유 표면을 활성화시키기 위한 코로나 방전 처리, 플라즈마 방전 처리 등이 있다. 또한, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제를 사용한 표면 처리가 있다.
또 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체는 복수층을 적층시켜도 좋다. 이 경우, 단층의 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 복수 적층시키는 것으로 구조체를 형성하여도 좋고, 복수의 적층된 섬유체에 유기 수지를 함침시킨 구조체를 제 1 기판(132) 또는 제 2 기판(133)으로서 사용해도 좋다. 또한, 단층의 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 복수 적층시킬 때, 각 구조체간에 다른 층을 끼우도록 해도 좋다.
제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)에 의해 협지된 소자부(170)는 발광 소자(140)와, 그 발광 소자(140)에 전위를 가하기 위한 스위칭 소자를 적어도 가진다. 본 실시형태에서는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(106)를 사용하기로 한다. 또한, 발광 장치를 드라이버 일체형으로 하여 소자부(170)에 구동 회로부를 포함하여도 좋다. 또, 밀봉된 기판의 외부에 구동 회로를 형성할 수도 있다.
발광 소자(140)는 제 1 전극(122), 제 1 전극의 단부를 덮는 절연층(137), EL층(134), 및 제 2 전극(136)을 가지고 있다. 제 1 전극(122) 및 제 2 전극(136)은 한쪽이 양극으로서 사용되고, 다른쪽이 음극으로서 사용된다. 도 2의 발광 소자(140)는 실시형태 1에서 나타낸 발광 소자(140)와 같은 구성으로 할 수 있다.
절연층(137)은 볼록 형상부를 가지고 있다. 본 실시형태에서는 절연층(137)이, 제 1 절연층(137a)과 제 2 절연층(137b)의 2층이 적층된 구조를 나타낸다. 또한, 절연층(137)은 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 폴리이미드, 폴리아미드, 벤조사이클로부텐, 아크릴, 에폭시 등의 유기재료나 실록산 재료 등에 의해 형성되어 있다. 또, 절연층(137)을 구성하는 제 1 절연층(137a) 및 제 2 절연층(137b)은 같은 재료를 사용하여 형성하여도 좋고, 또는 각각의 재료를 사용하여 형성하여도 상관없다.
절연층(137)이 볼록 형상부를 가지고, 수지막(130)이 이 볼록 형상부를 매몰시키는, 즉, 수지막(130)은 절연층(137)과 제 2 전극(136)의 전체면을 덮는 것으로, 절연층(137)과, 수지막(130)의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제조된 발광 장치를 신뢰성이 높은 발광 장치로 할 수 있다. 또한, 절연층(137)과, 수지막(130)의 밀착성이 향상되면, 발광 장치의 제조 공정에서, 발광 소자 내부에서의 박리를 발생시키지 않고, 발광 소자를 가요성 기판에 전사하는 것이 가능해진다. 따라서, 신뢰성이 높은 발광 장치를 수율 좋게 제조할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서 제 1 및 제 2 기판으로서 기능하는 구조체에 포함되는 섬유체(132a)는 고강도 섬유로 형성되어 있고, 고강도 섬유는 인장 탄성율이 높거나, 또는 영률이 높다. 이 때문에, 발광 장치에 점압이나 선압 등의 국소적인 가압이 가해져도 고강도 섬유는 연신되지 않고, 가압된 힘이 섬유체(132a) 전체에 분산되어, 발광 장치 전체에서 만곡되게 된다. 이 결과, 국소적인 가압이 가해져도, 발광 장치에서 생기는 만곡은 곡률 반경이 큰 것이 되고, 한 쌍의 구조체에 의해 협지된 발광 소자, 배선 등에 균열이 생기지 않고, 발광 장치의 파괴를 저감할 수 있다.
또, 소자부(170)의 두께를 얇게 하는 것으로, 발광 장치를 만곡시키는 것이 가능해진다.
따라서, 본 실시형태의 발광 장치를 여러가지 기재에 접착할 수 있고, 곡면을 가지는 기재에 접착하면, 곡면을 가지는 디스플레이, 조명을 실현할 수 있다. 또한, 소자부(170)의 두께를 얇게 하는 것으로, 발광 장치를 경량화시킬 수 있다.
또, 본 실시형태는 다른 실시형태와 적당히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 실시형태 2에 나타내는 발광 장치의 제조 방법의 일 예에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
우선, 기판(100)의 1표면에 박리층(102)을 형성하고, 계속해서 절연층(104)을 형성한다(도 3a 참조). 박리층(102), 절연층(104)은 연속해서 형성할 수 있다. 연속해서 형성함으로써, 대기에 노출되지 않기 때문에 불순물의 혼입을 막을 수 있다.
기판(100)은 유리 기판, 석영 기판, 금속 기판이나 스테인리스 기판 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 1변이 1미터 이상인 직사각 형상의 유리 기판을 사용함으로써, 생산성을 각별히 향상시킬 수 있다.
또, 본 공정에서는 박리층(102)을 기판(100)의 전체면에 형성하는 경우를 나타냈지만, 필요에 따라서, 기판(100)의 전체면에 박리층(102)을 형성한 후에 상기 박리층(102)을 선택적으로 제거하고, 원하는 영역에만 박리층을 형성해도 좋다. 또한, 기판(100)에 접하여 박리층(102)을 형성하였지만, 필요에 따라서, 기판(100)에 접하도록 산화규소막, 산화질화규소막, 질화규소막, 질화산화규소막 등의 절연층을 형성하고, 상기 절연층에 접하도록 박리층(102)을 형성하여도 좋다.
박리층(102)은 스퍼터링법이나 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해, 두께 30nm 내지 200nm의 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 니오브(Nb), 니켈(Ni), 코발트(Co), 지르코늄(Zr), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 및 규소(Si) 중으로부터 선택된 원소, 또는 원소를 주성분으로 하는 합금 재료, 또는 원소를 주성분으로 하는 화합물 재료로 이루어지는 층을, 단층 또는 복수의 층을 적층시켜서 형성한다. 규소를 포함하는 층의 결정 구조는 비정질, 미결정, 다결정 중 어떤 경우라도 좋다. 여기에서는 또, 도포법은 용액을 피처리물상에 토출시켜서 성막하는 방법이며, 예를 들면 스핀 코팅법이나 액적 토출법을 포함한다. 또한, 액적 토출법이란 미립자를 포함하는 조성물의 액적을 미세한 구멍으로부터 토출하여 소정의 형상의 패턴을 형성하는 방법이다.
박리층(102)이 단층 구조인 경우, 바람직하게는 텅스텐, 몰리브덴, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물을 포함하는 층을 형성한다. 또는 텅스텐의 산화물 또는 산화질화물을 포함하는 층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화물 또는 산화질화물을 포함하는 층을 형성한다. 또, 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물은 예를 들면, 텅스텐과 몰리브덴의 합금에 상당한다.
박리층(102)이 적층 구조인 경우, 바람직하게는 1층째로서 금속층을 형성하고, 2층째로서 금속 산화물층을 형성한다. 예를 들면, 1층째의 금속층으로서, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물을 포함하는 층을 형성하고, 2층째로서, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화물, 텅스텐, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 질화물, 텅스텐, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화질화물, 또는 텅스텐, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 질화산화물을 포함하는 층을 형성한다.
박리층(102)으로서, 1층째로서 금속층, 2층째로서 금속 산화물층의 적층 구조를 형성하는 경우, 금속층으로서 텅스텐을 포함하는 층을 형성하고, 그 상층에 산화물로 형성되는 절연층을 형성하는 것으로, 텅스텐을 포함하는 층과 절연층의 계면에, 금속 산화물층으로서 텅스텐의 산화물을 포함하는 층이 형성되는 것을 활용해도 좋다. 또, 금속층의 표면을, 열산화 처리, 산소 플라즈마 처리, 오존수 등의 산화력이 강한 용액에서의 처리 등을 행하여 금속 산화물층을 형성하여도 좋다.
절연층(104)은 보호층으로서 기능하고, 후의 박리 공정에서 박리층(102)과의 계면에서의 박리가 용이해지도록, 또는 후의 박리 공정에서 반도체 소자나 배선에 균열이나 대미지가 생기는 것을 막기 위해서 형성한다. 예를 들면, 절연층(104)으로서, 스퍼터링법이나 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해, 무기 화합물을 사용하여 단층 또는 다층으로 형성한다. 무기 화합물의 대표적인 예로서는 산화규소, 질화규소, 산화질화규소, 질화산화규소 등이 있다. 또, 절연층(104)으로서, 질화규소, 질화산화규소, 산화질화규소 등을 사용함으로써, 외부로부터 후에 형성되는 소자층에 수분이나, 산소 등의 기체가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 보호층으로서 기능하는 절연층의 두께는 10nm 이상 100Onm 이하, 또는 100nm 이상 700nm 이하가 바람직하다.
다음에, 절연층(104) 위에 박막 트랜지스터(106)를 형성한다(도 3b 참조). 박막 트랜지스터(106)는 적어도 소스 영역, 드레인 영역 및 채널 형성 영역을 가지는 반도체층(108), 게이트 절연층(110), 게이트 전극(112)으로 구성된다.
반도체층(108)은 바람직하게는 두께 10nm 이상 100nm 이하, 더욱 바람직하게는 20nm 이상 70nm 이하로 형성된다. 반도체층(108)을 형성하는 재료는 실란이나 게르만으로 대표되는 반도체 재료를 사용하여 기상성장법이나 스퍼터링법으로 제작되는 비정질 반도체, 상기 비정질 반도체를 광 에너지나 열 에너지를 이용하여 결정화시킨 다결정 반도체, 또는 미결정 반도체, 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체 등을 사용할 수 있다. 반도체층에 결정성 반도체층을 사용하는 경우, 그 결정성 반도체층의 제작 방법은 레이저 광의 조사, 순간 열 어닐(RTA)이나 퍼니스 어닐로를 사용한 열 처리, 또는 이 방법을 조합한 방법을 적용할 수 있다. 가열 처리에 있어서는 실리콘 반도체의 결정화를 조장하는 작용이 있는 니켈 등의 금속 원소를 사용한 결정화법을 적용할 수 있다.
또, 반도체의 재료로서는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 등의 단체 외에 GaAs, InP, SiC, ZnSe, GaN, SiGe 등과 같은 화합물 반도체도 사용할 수 있다. 또 산화물 반도체인 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화마그네슘아연, 산화갈륨, 인듐산화물, 및 상기 산화물 반도체의 복수로 구성되는 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 산화아연과 인듐산화물과 산화갈륨으로 구성되는 산화물 반도체 등도 사용할 수 있다. 또, 산화아연을 반도체층에 사용하는 경우, 게이트 절연층을 Y2O3, Al2O3, TiO2, 이들의 적층 등을 사용하면 좋고, 게이트 전극층, 소스 전극층, 드레인 전극층으로서는 ITO, Au, Ti 등을 사용하면 좋다. 또한, ZnO에 In이나 Ga 등을 첨가할 수도 있다.
게이트 절연층(110)은 두께 5nm 이상 200nm 이하, 바람직하게는 10nm 이상 100nm 이하의 산화규소 및 산화질화규소 등의 무기 절연물로 형성한다.
게이트 전극(112)은 금속 또는 일도전형의 불순물을 첨가한 다결정 반도체로 형성할 수 있다. 금속을 사용하는 경우는 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 알루미늄(Al) 등을 사용할 수 있다. 또한, 금속을 질화시킨 금속 질화물을 사용할 수 있다. 또는 상기 금속 질화물로 이루어지는 제 1 층과 상기 금속으로 이루어지는 제 2 층을 적층시킨 구조로 하여도 좋다. 이 때 제 1 층을 금속 질화물로 하는 것으로, 배리어 메탈로 할 수 있다. 즉, 제 2 층의 금속이, 게이트 절연층이나 그 하층의 반도체층으로 확산되는 것을 막을 수 있다. 또한, 적층 구조로 하는 경우에는 제 1 층의 단부가 제 2 층의 단부보다 외측으로 돌출한 형상으로 하여도 좋다.
반도체층(108), 게이트 절연층(110), 게이트 전극(112) 등을 조합하여 구성되는 박막 트랜지스터(106)는 싱글 드레인 구조, LDD(저농도 드레인) 구조, 게이트 오버랩 드레인 구조 등 각종 구조를 적용할 수 있다. 여기에서는 게이트 전극(112)의 측면에 접하는 절연층(「사이드월」이라고도 불림)을 사용하여 저농도 불순물 영역이 형성된 LDD 구조의 박막 트랜지스터를 나타내고 있다. 또, 등가적으로는 동 전위의 게이트 전압이 인가되는 트랜지스터가 직렬로 접속된 형태가 되는 멀티 게이트 구조, 반도체층의 상하를 게이트 전극으로 끼우는 듀얼 게이트 구조 등으로 형성되는 박막 트랜지스터 등을 적용할 수 있다. 또, 도면에 있어서는 톱 게이트 구조의 박막 트랜지스터의 일 예를 나타냈지만, 물론 그 외에, 보텀 게이트 구조나 공지의 다른 구조의 박막 트랜지스터를 사용해도 상관없다.
또, 박막 트랜지스터로서 금속 산화물이나 유기 반도체 재료를 반도체층에 사용한 박막 트랜지스터를 사용하는 것이 가능하다. 금속 산화물의 대표적인 것으로서는 산화아연이나 아연 갈륨 인듐의 산화물 등이 있다.
또, 박막 트랜지스터로서, 비교적 저온(500℃ 미만)의 프로세스에서 제작되는 박막 트랜지스터를 형성하는 경우에는 몰리브덴(Mo), 몰리브덴을 주성분으로 하는 합금 재료, 또는 몰리브덴 원소를 주성분으로 하는 화합물 재료로 이루어지는 층을 단층, 또는 복수 적층시켜서 박리층(102)을 형성하는 것이 바람직하다.
다음에, 박막 트랜지스터(106)의 소스 영역, 드레인 영역에 전기적으로 접속하는 배선(118)을 형성하고, 상기 배선(118)에 전기적으로 접속하는 제 1 전극(122)을 형성한다(도 3c 참조).
여기서는 박막 트랜지스터(106)를 덮도록 절연층(114, 116)을 형성하고, 절연층(116) 위에 소스 전극, 드레인 전극으로서도 기능할 수 있는 배선(118)을 형성한다. 그 후, 배선(118) 위에 절연층(120)을 형성하고, 상기 절연층(120) 위에 제 1 전극(122)을 형성한다.
절연층(114, 116)은 층간 절연층으로서 기능한다. 절연층(114, 116)은 CVD법, 스퍼터법, SOG법, 액적 토출법, 스크린 인쇄법 등에 의해, 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 폴리이미드, 폴리아미드, 벤조사이클로부텐, 아크릴, 에폭시 등의 유기재료나 실록산 재료 등에 의해, 단층 또는 적층으로 형성한다. 여기에서는 1층째의 절연층(114)으로서 질화산화규소막으로 형성하고, 2층째의 절연층(116)으로서 산화질화규소막으로 형성할 수 있다.
배선(118)은 티타늄(Ti)과 알루미늄(Al)의 적층 구조, 몰리브덴(Mo)과 알루미늄(Al)의 적층 구조 등, 알루미늄(Al)과 같은 저저항 재료와, 티타늄(Ti)이나 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속 재료를 사용한 배리어 메탈과의 조합으로 형성하는 것이 바람직하다.
절연층(120)은 CVD법, 스퍼터법, SOG법, 액적 토출법, 스크린 인쇄법 등에 의해, 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 폴리이미드, 폴리아미드, 벤조사이클로부텐, 아크릴, 에폭시 등의 유기재료나 실록산 재료 등에 의해, 단층 또는 적층으로 형성한다. 여기에서는 절연층(120)으로서, 스크린 인쇄법을 사용하여 에폭시로 형성한다.
제 1 전극(122)은 발광 소자의 양극 또는 음극으로서 사용되는 전극이다. 양극으로서 사용하는 경우에는 일함수가 큰 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 인듐주석산화물막, 규소를 함유한 인듐주석산화물막, 산화인듐에 2 내지 20wt%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 타깃을 사용하여 스퍼터법에 의해 형성한 투광성을 가지는 도전막, 산화아연(ZnO)막, 질화티타늄막, 크롬막, 텅스텐막, Zn막, Pt막 등의 단층막 외에, 질화티타늄과 알루미늄을 주성분으로 하는 막의 적층, 질화티타늄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화티타늄막의 3층 구조 등을 사용할 수 있다. 또, 양극을 적층 구조로 하면, 배선으로서의 저항도 낮고, 양호한 오믹 콘택트를 취할 수 있다.
또, 음극으로서 사용하는 경우에는 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca 또는 이들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 질화칼슘)를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 음극으로서 사용하는 제 1 전극(122)을 투광성으로 하는 경우에는 전극으로서, 막 두께를 얇게 한 금속 박막과, 투광성을 가지는 도전막(인듐주석산화물막, 규소를 함유한 인듐주석산화물막, 산화인듐에 2 내지 20wt%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 타깃을 사용하여 스퍼터법에 의해 형성한 투광성을 가지는 도전막, 산화아연(ZnO) 등)과의 적층을 사용하는 것이 좋다.
계속해서, 제 1 전극(122)의 단부를 덮도록, 제 1 절연층(137a)을 형성한다(도 3d 참조). 본 실시형태에 있어서는 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막을 사용함으로써, 제 1 절연층(137a)을 형성한다. 제 1 절연층(137a)의 피복성을 양호한 것으로 하기 위해서, 그 상단부 또는 하단부에 곡률을 가지는 곡면이 형성되도록 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제 1 절연층(137a)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용한 경우, 제 1 절연층(137a)의 상단부에만 곡률 반경(0.2㎛ 내지 3㎛)을 가지는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 제 1 절연층(137a)으로서는 감광성의 광에 의해 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형이나, 또는 광에 의해 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 모두 사용할 수 있다. 그 외에도, 제 1 절연층(137a)으로서 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 에폭시, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리비닐페놀, 벤조사이클로부텐 등의 유기재료나 실록산 수지 등의 실록산 재료로 이루어지는 단층 또는 적층 구조로 형성할 수 있다.
계속해서, 제 1 절연층(137a) 위에, 제 2 절연층(137b)을 형성한다. 제 2 절연층(137b)은 제 1 절연층(137a)과 동일하게, 규소의 산화물이나 규소의 질화물 등의 무기재료, 폴리이미드, 폴리아미드, 벤조사이클로부텐, 아크릴, 에폭시 등의 유기재료나 실록산 재료 등에 의해 형성되어 있다. 또, 제 1 절연층(137a) 및 제 2 절연층(137b)은 같은 재료를 사용하여 형성하여도 좋고, 또는 각각의 재료를 사용하여 형성하여도 상관없다. 또한, 제 2 절연층(137b)과 제 1 절연층(137a)의 접촉 면적은 제 1 절연층(137a) 상면적보다도 작고, 제 2 절연층(137b)이, 제 1 절연층(137a) 위에 들어가도록 형성하는 것이 바람직하다. 또, 제 2 절연층(137b)은 포토리소그래피법 외에, 스크린 인쇄법, 또는 잉크젯법 등으로 형성할 수 있다. 이것에 의해, 제 1 절연층(137a)과 제 2 절연층(137b)의 2층으로 이루어지는 절연층(137)이 형성된다.
또, 절연층(137)에 플라즈마 처리를 하여, 상기 절연층(137)을 산화 또는 질화함으로써, 절연층(137)의 표면을 개질하여 치밀한 막을 얻는 것도 가능하다. 절연층(137)의 표면을 개질함으로써, 상기 절연층(137)의 강도가 향상되어 개구부 등의 형성시에 균열이 발생하거나 에칭시에 막이 감소하는 등의 물리적 대미지를 저감하는 것이 가능해진다.
다음에, 제 1 전극(122) 위에, EL층(134)을 형성한다. EL층(134)에는 저분자계 재료 및 고분자계 재료 중 어느 것을 사용할 수도 있다. 또, EL층(134)을 형성하는 재료에는 유기 화합물 재료만으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 무기 화합물을 일부에 포함하는 구성도 포함하기로 한다. EL층(134)은 적어도 발광층을 가지고, 발광층 1층으로 이루어지는 단층 구조이어도 좋고, 각각 다른 기능을 가지는 층으로부터 이루어지는 적층 구조이어도 좋다. 예를 들면, 발광층 외에, 정공 주입층, 정공 수송층, 캐리어 블로킹층, 전자 수송층, 전자 주입층 등, 각각의 기능을 가지는 기능층을 적당히 조합하여 구성할 수 있다. 또, 각각의 층이 가지는 기능을 2개 이상 동시에 가지는 층을 포함하여도 좋다.
또, EL층(134)의 형성에는 증착법, 잉크젯법, 스핀 코트법, 딥 코트법, 노즐 프린팅법 등, 습식, 건식에 상관없이 사용할 수 있다.
계속해서, EL층(134) 위에, 제 2 전극(136)을 형성한다. 이것에 의해, 제 1 전극(122), 제 1 전극(122)의 단부를 덮는 절연층(137), EL층(134), 제 2 전극(136)이 적층된 발광 소자(140)를 형성할 수 있다. 또, 제 1 전극(122) 및 제 2 전극(136)은 한 방향을 양극으로서 사용하고, 다른쪽을 음극으로서 사용한다.
본 실시형태에 있어서는 제 1 전극(122)을 양극으로서 사용하고, EL층(134)은 제 1 전극(122)측부터 차례로, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층이 적층된 구조로 한다. 발광층으로서는 여러가지 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다.
또, 제 1 전극(122)을 음극으로서 사용하는 경우에는 제 1 전극(122)과 접속하는 박막 트랜지스터(106)는 n채널형 트랜지스터인 것이 바람직하다.
계속해서, 발광 소자(140)를 덮도록, 제 2 전극(136) 위에 절연층(138)을 형성한다(도 4a 참조). 이것에 의해, 박막 트랜지스터(106) 및 발광 소자(140)를 포함하는 소자부(170)를 형성할 수 있다. 절연층(138)은 발광 소자(140)의 보호층으로서 기능하여, 후의 제 2 기판의 압착 공정 등에 있어서 EL층(134)에 수분이나 대미지가 생기는 것을 막기 위해서 형성한다. 또한, 후의 제 2 기판을 압착시킨 경우에 EL층(134)이 가열되는 것을 저감시키기 위한 단열층으로서도 기능한다. 예를 들면, 절연층(138)으로서, 스퍼터링법이나 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해, 무기 화합물을 사용하여 단층 또는 다층으로 형성한다. 무기 화합물의 대표적인 예로서는 산화규소, 질화규소, 산화질화규소, 질화산화규소 등이 있다. 또한, 커버리지가 양호한 막을 절연층(138)으로서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 절연층(138)을 유기 화합물과 무기 화합물의 적층막으로 하여도 좋다. 또, 절연층(138)으로서, 질화규소, 질화산화규소, 산화질화규소 등을 사용함으로써, 외부로부터 후에 형성되는 소자층에 수분이나, 산소 등의 기체가 침입하는 것을 방지할 수 있다. 보호층으로서 기능하는 절연층의 두께는 10nm 이상 1000nm 이하, 또는 100nm 이상 70Onm 이하가 바람직하다.
다음에, 도 4b에 도시하는 바와 같이, 소자부(170) 위에 수지막(130)을 형성한다. 수지막(130)은 예를 들면, 도포법을 사용하여 조성물을 도포 하고, 건조 가열하여 형성할 수 있다. 수지막(130)은 후의 박리 공정에서 발광 소자의 보호층으로서 기능하기 때문에, 표면의 요철이 적은 막인 것이 바람직하다. 또한, 절연층(138)과 밀착성이 양호한 재료를 사용하기로 한다. 구체적으로는 도포법을 사용하여 수지막(130)을 형성하는 경우, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 멜라민 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리아세탈, 폴리에테르, 폴리우레탄, 폴리아미드(나일론), 푸란 수지, 디아릴프탈레이트 수지 등의 유기 화합물, 실리카 유리로 대표되는 실록산 폴리머계 재료를 출발 재료로서 형성된 규소, 산소, 수소로 이루어지는 화합물 중 Si-0-Si 결합을 포함하는 무기 실록산 폴리머, 또는 알킬실록산폴리머, 알킬실세스키옥산폴리머, 수소화실세스키옥산폴리머, 수소화알킬실세스키옥산폴리머로 대표되는 규소에 결합되는 수소가 메틸이나 페닐과 같은 유기기에 의해 치환된 유기 실록산폴리머 등을 사용할 수 있다. 또는 수지막(130)으로서 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 사용할 수도 있다.
또, 발광 소자(140)의 제 2 전극(136)측으로부터 발광을 추출하는 경우에는 수지막(130)은 적어도 발광 장치의 표시면에 있어서는 투광성을 가지는 재료를 사용하여 형성하거나 또는 광을 투과하는 막 두께로 형성하는 것으로 한다. 발광 소자(140)의 제 1 전극(122)측으로부터만 발광을 추출하는 경우에는 투광성을 가지는 수지막(130)으로 하지 않아도 상관없다.
계속해서, 수지막(130) 위에 점착 시트(131)를 접합하여 형성한다. 점착 시트(131)는 광 또는 열에 의해 박리 가능한 시트를 적용한다. 점착 시트(131)를 접착함으로써, 박리를 용이하게 행할 수 있는 동시에 박리의 전후에 있어서 소자부(170)에 가해지는 응력을 저감하고, 박막 트랜지스터(106) 및 발광 소자(140)의 파손을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 1장의 기판으로부터 복수의 발광 장치 패널을 형성하는(다면취(多面取)하는) 경우에는 점착 시트(131)를 형성하기 전에, 패널을 형성하는 각각의 영역의 단부에 있어서 에칭하고, 각각의 패널을 구성하는 소자부마다 분리할 수 있다. 또는 제 1 기판 및 제 2 기판으로 협지한 후에, 다이싱 등에 의해 소자부마다 분리해도 좋다.
다음에, 박막 트랜지스터(106), 발광 소자(140) 등을 포함하는 소자부(170)를 기판(100)으로부터 박리한다(도 4c 참조). 박리 방법으로서는 여러가지 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 박리층(102)으로서 절연층(104)에 접하는 측에 금속 산화층을 형성한 경우에는 상기 금속 산화층을 결정화에 의해 취약화하고, 소자부(170)를 기판(100)으로부터 박리할 수 있다. 또한, 기판(100)으로서 투광성을 가지는 기판을 사용하고, 박리층(102)으로서 질소, 산소나 수소 등을 포함하는 막(예를 들면, 수소를 포함하는 비정질규소막, 수소 함유 합금막, 산소 함유 합금막 등)을 사용한 경우에는 기판(100)으로부터 박리층(102)에 레이저 광을 조사하고, 박리층 내에 함유하는 질소, 산소나 수소를 기화시켜서, 기판(100)과 박리층(102)의 사이에서 박리하는 방법을 사용할 수 있다. 또는 박리층(102)을 에칭에 의해 제거하는 것으로, 소자부(170)를 기판(100)으로부터 박리해도 좋다.
또는 기판(100)을 기계적으로 연마하여 제거하는 방법이나, 기판(100)을 NF3, BrF3, ClF3 등의 플루오르화할로겐 가스 또는 HF에 의한 에칭으로 제거하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이 경우, 박리층(102)을 사용하지 않아도 좋다. 또한, 박리층(102)으로서 절연층(104)에 접하는 측에 금속 산화층을 형성하고, 상기 금속 산화막을 결정화에 의해 취약화하고, 더욱 박리층(102)의 일부를 용액이나 NF3, BrF3, ClF3 등의 플루오르화할로겐 가스에 의해 에칭으로 제거한 후, 취약화된 금속 산화층에서 박리할 수 있다.
또, 레이저 광의 조사, 가스나 용액 등에 의한 에칭, 또는 날카로운 나이프나 메스 등을 사용하여, 박리층(102)을 노출시키는 홈을 형성하고, 홈을 계기로 하여 박리층(102)과 보호층으로서 기능하는 절연층(104)의 계면에 있어서 소자부(170)를 기판(100)으로부터 박리할 수도 있다. 박리 방법으로서는 예를 들면, 기계적인 힘을 가하는 것(사람의 손이나 파지구로 벗기는 처리나, 롤러를 회전시키면서 분리하는 처리 등)을 사용하여 행하면 좋다. 또한, 홈에 액체를 적하하여, 박리층(102) 및 절연층(104)의 계면에 액체를 침투시켜서 박리층(102)으로부터 소자부(170)를 박리해도 좋다. 또한, 홈에 NF3, BrF3, ClF3 등의 플루오르화가스를 도입하고, 박리층을 플루오르화가스로 에칭하여 제거하고, 절연 표면을 가지는 기판으로부터 소자부(170)를 박리하는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 박리를 행할 때에 물 등의 액체를 가하면서 박리해도 좋다.
그 외의 박리 방법으로서는 박리층(102)을 텅스텐으로 형성한 경우에는 암모니아수와 과산화수소수의 혼합 용액에 의해 박리층을 에칭하면서 박리를 행할 수 있다.
일반적으로, 유기 화합물을 포함하는 EL층과, 무기 화합물로 형성되는 제 2 전극의 밀착성이 대단히 낮아, 박리 공정에서 EL층과 제 2 전극의 계면으로부터 막 벗겨짐이 생기는 경우가 있다. 그렇지만, 본 실시형태에서 나타내는 발광 소자(140)는 절연층(137)이 볼록 형상부를 가지고 있고, 수지막(130)이 절연층(137; 또는 절연층(137)의 볼록 형상부)을 매몰시킨다. 즉, 수지막(130)은 절연층(137; 또는 절연층(137)의 볼록 형상부)과 제 2 전극의 전체면을 덮는다. 이 절연층(137)이 수지막(130) 내에서 쐐기와 같은 작용을 하기(소위 앵커 효과를 가짐) 때문에, 수지막(130)과 절연층(137)의 밀착성이 높아진다. 따라서, 박리 공정에서 EL층(134)과 제 2 전극(136)의 계면에서는 박리되기 어려워지고, 제조 수율 좋게 소자부(170)를 기판(100)으로부터 박리할 수 있다.
다음에, 박리한 소자부(170)의 박리면(박리에 의해 노출된 절연층(104) 표면)측에, 제 1 기판(132)을 형성한다. 본 실시형태에 있어서는 제 1 기판(132)으로서, 섬유체(132a)에 유기 수지(132b)가 함침된 제 1 구조체를 형성한다(도 5a 참조). 이러한 구조체는 프리프레그라고도 불린다.
프리프레그는 섬유체에 매트릭스 수지를 유기용제로 희석한 바니시를 함침시킨 후, 건조하여 유기용제를 휘발시켜서 매트릭스 수지를 반경화시킨 것이다. 구조체의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하, 또는 10㎛ 이상 30㎛가 바람직하다. 이러한 두께의 구조체를 사용하는 것으로, 박형이며 만곡하는 것이 가능한 발광 장치를 제조할 수 있다.
유기 수지(132b)로서는 열 변화성 수지, 자외선 경화 수지 등을 사용할 수 있고, 구체적으로는 에폭시 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드트리아진수지 또는 시아네이트 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리페닐렌옥시드 수지, 폴리에테르이미드 수지 또는 불소 수지 등의 열가소성 수지를 사용해도 좋다. 상기 유기 수지를 사용하는 것으로, 열 처리에 의해 섬유체를 반도체 집적 회로에 고착할 수 있다. 또, 유기 수지(132b)는 유리 전위 온도가 높을 수록, 국소적 가압에 대하여 파괴되기 어렵기 때문에 바람직하다.
유기 수지(132b) 또는 섬유체(132a)의 사속 내에 고열전도성 필러를 분산시켜도 좋다. 고열전도성 필러로서는 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소, 알루미나 등을 들 수 있다. 또한, 고열전도성 필러로서는 은, 구리 등의 금속입자가 있다. 도전성 필러가 유기 수지 또는 섬유 사속 내에 포함됨으로써 발열을 외부로 방출하기 쉬워지기 때문에, 발광 장치의 축열을 억제하는 것이 가능하고, 발광 장치의 파괴를 저감할 수 있다.
섬유체(132a)는 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 사용한 직포 또는 부직포이며, 부분적으로 겹치도록 배치한다. 고강도 섬유로서는 구체적으로는 인장 탄성율 또는 영률이 높은 섬유이다. 고강도 섬유의 대표적인 예로서는 폴리비닐알콜계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아미드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유를 들 수 있다. 유리 섬유로서는 E유리, S유리, D유리, Q유리 등을 사용한 유리 섬유를 들 수 있다. 또, 섬유체(132a)는 1종류의 상기 고강도 섬유로 형성되어도 좋다. 또한, 복수의 상기 고강도 섬유로 형성되어도 좋다. 또, 섬유체(132a)와 유기 수지(132b)는 같은 정도의 굴절율을 가지는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또, 섬유체(132a)는 섬유(단사)의 다발(이하, 사속이라고 부름)을 날실 및 씨실에 사용하여 제직한 직포, 또는 복수 종의 섬유의 사속을 랜덤으로 또는 1방향으로 퇴적시킨 부직포이어도 좋다. 직포의 경우, 평직, 능직, 수사직 등을 적절하게 사용할 수 있다.
사속의 단면은 원형이어도 좋고, 타원형이어도 좋다. 섬유 사속으로서, 고압 수류, 액체를 매체로 한 고주파의 진동, 연속 초음파의 진동, 롤에 의한 가압 등에 의해, 개섬(開纖) 가공을 한 섬유 사속을 사용해도 좋다. 개섬 가공을 한 섬유 사속은 사속 폭이 넓어져, 두께 방향의 단사수를 삭감하는 것이 가능하고, 사속의 단면이 타원형 또는 평판형이 된다. 또한, 섬유 사속으로서 저연사(低twisting)를 사용하는 것으로, 사속이 편평화되기 쉽고, 사속의 단면형상이 타원형상 또는 평판형상이 된다. 이렇게, 단면이 타원형 또는 평판형의 사속을 사용하는 것으로, 섬유체(132a)를 얇게 하는 것이 가능하다. 이 때문에, 구조체를 얇게 하는 것이 가능하여, 박형의 발광 장치를 제조할 수 있다.
다음에, 제 1 기판(132)으로서 사용하는 제 1 구조체를 가열하여 압착하여 제 1 구조체의 유기 수지(132b)를 가소화(可塑化), 반(半)경화, 또는 경화한다. 제 1 기판(132)을 가열하는 경우, 가열 온도는 100℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 유기 수지(132b)가 가소성 유기 수지인 경우, 이 후, 실온에 냉각함으로써 가소화한 유기 수지를 경화한다. 또는 제 1 구조체에 자외광을 조사하여 압착하여 유기 수지(132b)를 반경화, 또는 경화해도 좋다. 유기 수지(132b)는 가열 또는 자외광 조사, 및 압착에 의해, 소자 형성층(124)의 표면에 유기 수지(132b)가 균일하게 퍼져 경화된다. 제 1 구조체를 압착하는 공정은 대기압하에서 또는 감압하에서 행할 수 있다.
제 1 구조체를 압착한 후, 점착 시트(131)를 제거하여, 수지막(130)을 노출시킨다. 이어서, 수지막(130) 위에, 제 2 기판(133)을 형성한다(도 5b 참조). 본 실시형태에 있어서는 제 2 기판(133)도 제 1 기판(132)과 같이, 섬유체에 유기 수지가 함침된 제 2 구조체를 사용한다. 그 후, 제 2 구조체를 가열하여 압착하고, 제 2 구조체의 유기 수지(132b)를 가소화, 또는 경화한다. 또는 제 2 구조체에 자외광을 조사하여 압착하여 유기 수지(132b)를 경화해도 좋다. 또, 수지막(130)을, 제 2 기판(133)으로서 기능시키는 것도 가능하다. 이 경우, 새롭게 제 2 기판(133)을 형성하지 않아도 좋다.
이상에 의해, 제 1 및 제 2 기판에 의해 협지된 발광 소자를 가지는 본 실시형태의 발광 장치를 형성할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서, 격벽으로서 기능하는 절연층(137)은 제 1 절연층(137a)과 제 1 절연층(137a) 위에 1층 형성된 제 2 절연층(137b)으로 이루어지는 볼록 형상부를 가지는 구조로 했지만, 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 격벽으로서 기능하는 절연층은 수지막(130) 중에 매립되어, 수지막(130)과의 밀착성을 향상시키기 위해서 표면적이 크게 형성되어 있고, 볼록 형상부를 가지고 있으면 좋다. 예를 들면, 도 6a에 도시하는 발광 소자와 같이, 제 1 절연층(137a) 위에, 2개의 제 2 절연층(137b)을 형성한 볼록 형상부를 가지는 절연층(137)을 형성하여도 좋다. 제 2 절연층(137b)은 포토리소그래피법, 스크린 인쇄법, 잉크젯법 등에 의해 형성하는 것이 가능하다. 또한, 도 6b에 도시하는 발광 소자와 같이, 제 1 절연층(137a) 위에, 3개의 제 2 절연층(137b)을 형성한 볼록 형상부를 가지는 절연층(137)을 형성해도 좋다. 절연층(137)의 표면적을 크게 할 수록, 앵커 효과가 더욱 증대하여, 절연층(137)과 수지막(130)의 밀착성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 제 1 전극의 단부를 덮는 한 쌍의 절연층(137)에 있어서, 각각의 절연층(137)이 가지는 볼록 형상부의 개수가 달라도 상관없다. 또, 제 1 절연층(137a) 위에 복수의 제 2 절연층(137b)을 형성하는 경우, 복수의 제 2 절연층(137b)과 제 1 절연층(137a)의 접촉 면적은 제 1 절연층(137a)의 상면적보다도 작고, 복수의 제 2 절연층(137b)이, 제 1 절연층(137a) 위에 들어가도록 형성하는 것이 바람직하다.
또, 도 6c에 도시하는 발광 소자와 같이 절연층(137)을 3층 이상의 적층 구조로 하여도 좋다. 단, 절연층(137)의 막 두께(절연층(120) 표면으로부터 절연층(137)의 최표면까지의 높이)는 300nm 이상 5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 절연층의 막 두께를 300nm 이상으로 하는 것으로 절연성이 양호해진다. 또한, 5㎛ 이하로 하는 것으로 생산성 좋게 절연층(137)을 형성할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)으로서, 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체(소위 프리프레그)를 사용한 예를 나타냈지만, 본 발명의 실시형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 기판(132) 또는 제 2 기판(133)으로서, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리아크릴니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리에테르설폰 수지(PES), 폴리아미드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리염화비닐 수지 등으로 이루어지는 가요성을 가지는 기판 또는 필름 등을 사용하여, 접착제에 의해 절연층(104) 또는 수지막(130)과 접착할 수 있다. 접착제 재료로서는 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 자외선 경화형 접착제 등 광 경화형의 접착제나 혐기형 접착제 등 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들의 접착제의 재질로서는 에폭시 수지나 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지 등을 사용할 수 있다. 단, 적어도 발광 소자(140)의 광의 추출 방향에 위치하는 기판에는 투광성을 가지는 기판을 사용하기로 한다.
또, 제 1 기판(132) 또는 제 2 기판(133)으로서, 금속 기판을 사용해도 좋다. 금속 기판은 가요성을 얻기 위해서 그 막 두께는 10㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 막 두께가 20㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 가요성이 높기 때문에 더욱 바람직하다. 금속 기판을 구성하는 재료로서는 특히 한정은 없지만, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속이나, 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 금속의 합금 등을 적합하게 사용할 수 있다. 이 금속 기판은 접착제에 의해 절연층(104) 또는 수지막(130)과 접착할 수 있다. 또, 금속 기판은 접착제를 사용하여 접착하기 전에, 진공 중에서의 베이크나 플라즈마 처리를 행함으로써, 그 표면에 부착된 물을 제거해 두는 것이 바람직하다.
금속 기판은 투수성이 낮기 때문에, 발광 장치의 지지체로서 사용하는 것으로, 발광 소자(140)로의 수분의 침입을 막을 수 있고, 수명이 긴 발광 장치로 하는 것이 가능해진다. 또, 이 금속 기판은 투수성이 낮은 성질과 가요성을 동시에 가지지만, 가시광에 대한 투광성이 낮기 때문에, 발광 장치에 있어서는 발광 소자를 협지하는 한 쌍의 기판 중, 어느 한 방향에만 사용하는 것이 바람직하다.
또, 도 7a에 도시하는 것 같이, 수지막(130)과, 제 2 기판(133)의 사이에 건조제(142)를 형성해도 좋다. 건조제(142)를 봉입하는 것으로, 수분 등에 의한 발광 소자의 열화를 막을 수 있다. 건조제로서는 산화칼슘이나 산화바륨 등의 알칼리토류 금속의 산화물과 같은 화학 흡착에 의해 수분을 흡수하는 물질을 사용하는 것이 가능하다. 그 밖의 건조제로서, 제올라이트나 실리카겔 등의 물리 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질을 사용해도 좋다. 또, 발광 소자(140)의 제 2 전극(136)측으로부터 발광을 추출하는 경우에는 화소 영역과 겹치지 않는 개소(예를 들면, 화소 영역의 주변부)에 건조제를 배치하면, 개구율을 내리지 않기 때문에 바람직하다.
또, 도 7b에 도시하는 것 같이, 제 1 기판(132)과 제 2 기판(133)의 외측(발광 소자(140)와 반대측)에, 각각 제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)을 형성한 구성으로 하여도 좋다.
충격 완화층은 외부로부터 발광 장치에 가해지는 힘이 확산되어, 저감하는 효과가 있다. 따라서, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 발광 장치에 외부로부터 가해지는 힘(외부 스트레스라고도 함)이 확산되는 충격 완화층을 형성함으로써, 국소적으로 가해지는 힘을 경감할 수 있기 때문에, 발광 장치의 강도를 높이고, 파손이나 특성 불량 등을 방지하는 것이 가능해진다.
제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)은 예를 들면, 탄성율 5GPa 이상 12GPa 이하, 파단 계수 300MPa 이상의 고무 탄성을 가지는 막을 사용할 수 있다. 또, 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)보다 탄성율이 낮고, 또한 파단 강도가 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)은 고강도 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 고강도 재료의 대표적인 예로서는 폴리비닐알콜 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌 수지, 아라미드 수지, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 수지, 유리 수지 등이 있다. 탄성을 가지는 고강도 재료로 형성되는 제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)을 형성하면 국소적인 가압 등의 하중이 층 전체에 확산되어 흡수되기 때문에, 발광 장치의 파손을 막을 수 있다.
더욱 구체적으로는 제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)으로서, 아라미드 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지, 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 수지 등을 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는 제 1 충격 완화층(144) 및 제 2 충격 완화층(146)으로서 아라미드 수지를 사용한 아라미드 필름을 사용한다.
제 1 기판(132)과 제 1 충격 완화층(144), 또는 제 2 기판(133)과 제 2 충격 완화층(146)은 접착제(도시하지 않음) 등에 의해 접착할 수 있다. 또, 제 1 기판(132) 또는 제 2 기판(133)으로서, 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조체를 사용하면, 접착제를 개재하지 않고 직접 가열 및 가압 처리에 의해 접착할 수 있다.
또, 도 7b에는 충격 완화층을 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)의 양쪽의 외측에 형성한 예를 도시하였지만, 충격 완화층은 제 1 기판(132) 또는 제 2 기판(133)의 어느 한쪽만 외측에 형성해도 상관없다. 단, 도 7b에 도시하는 바와 같이 소자부(170)에 대하여 한 쌍의 충격 완화층을 대칭으로 형성하면, 발광 장치에 가해지는 힘을 균일하게 확산할 수 있기 때문에, 굴곡이나 휘어짐 등에 기인하는 소자부(170)의 파손을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 한 쌍의 기판끼리, 또는 한 쌍의 충격 완화층끼리를 각각 같은 재료 및 같은 막 두께로 제작하면, 동등한 특성을 부여할 수 있기 때문에, 힘의 확산 효과는 더욱 높아진다.
본 실시형태에서 나타내는 발광 장치는 절연층(137)이 볼록 형상부를 가지고, 이 볼록 형상부가 수지막(130)에 매립되는 것으로, 절연층(137)과, 수지막(130)의 밀착성을 향상시킬 수 있기 때문에, 발광 장치의 제조 공정에서, 발광 소자 내부에서의 박리를 발생시키지 않고, 발광 소자를 가요성 기판에 전사하는 것이 가능해진다. 따라서, 수율 좋게 발광 장치를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 제조된 발광 장치를 신뢰성이 높은 발광 장치로 할 수 있다.
또, 본 실시형태의 발광 장치에 있어서, 소자부를 협지하는 한 쌍의 구조체를 형성함으로써, 국소적으로 가해지는 힘을 경감할 수 있기 때문에, 외부 스트레스에 의한 발광 장치의 파손이나 특성 불량 등을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 박형화 및 소형화를 달성하면서 내성을 가지는 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 제조 공정에서도 외부 스트레스에 기인하는 형상이나 특성의 불량을 막고, 제조 수율 좋게 발광 장치를 제조할 수 있다.
또, 본 실시형태는 다른 실시형태와 적당히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 모듈형의 발광 장치(EL 모듈이라고도 표기함)의 일 예를 도 8의 상면도 및 단면도를 사용하여 도시한다.
도 8a는 상기 실시형태에 나타내는 방법에 의해 제조한 EL 모듈을 도시하는 상면도, 도 8b는 도 8a를 A-A'로 절단한 단면도이다. 도 8a에서 제 1 기판(132) 위에, 화소부(502), 소스측 구동 회로(504), 및 게이트측 구동 회로(503)가 형성되어 있다.
또, 508은 소스측 구동 회로(504), 및 게이트측 구동 회로(503)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 화소부의 스위칭 소자에 포함되는 배선과 동시에 형성할 수 있다. 배선(508)은 외부 입력 단자가 되는 FPC(402; 플렉시블 프린트 서킷)로부터 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 수취한다. 또, 여기에서는 FPC(402)밖에 나타내지 않았지만, 이 FPC에는 프린트 배선 기반(PWB)이 장착되어도 좋다. 본 명세서에서의 발광 장치에는 발광 장치 본체뿐만 아니라, 거기에 FPC 또는 PWB가 장착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면 구조에 대해서 도 8b를 참조하여 설명한다. 제 1 기판(132)의 위쪽에는 화소부(502), 게이트측 구동 회로(503)가 형성되어 있고, 화소부(502)는 박막 트랜지스터(106)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극을 포함하는 복수의 화소에 의해 형성된다. 외부 입력 단자가 되는 FPC(402)는 제 1 기판(132)에 형성된 배선(508) 위에 이방성 도전제 등을 개재하여 잘 접착되어 있다. 이방성 도전제에 포함되는 도전성 입자에 의해, 배선(508)과 FPC(402)에 형성된 배선이 전기적으로 접속한다. 도 8에 있어서, FPC(402)는 제 1 기판(132) 및 제 2 기판(133)에 의해 협지되어 있다.
이상에 의해, FPC(402)가 접속된 모듈형의 발광 장치를 얻을 수 있다.
또, 본 실시형태는 다른 실시형태와 자유롭게 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 5)
상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치는 전자 기기의 표시부로서 사용할 수 있다. 본 실시형태에서 나타내는 전자 기기는 상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치를 가진다. 상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치의 제조 방법에 의해, 제조 수율 좋고, 또한 신뢰성이 높은 발광 장치를 얻는 것이 가능하게 되고, 결과적으로, 최종 제품으로서의 전자 기기를 스루풋이 좋고, 양호한 품질로 제조하는 것이 가능하게 된다.
상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치는 예를 들면, 표시장치, 컴퓨터, 휴대전화, 카메라 등의 모든 전자 기기의 표시부에 사용할 수 있다. 상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치를 표시부에 사용하는 것으로, 박형화 및 경량화되고, 또한 신뢰성이 높은 전자 기기를 제공하는 것이 가능하다.
도 9a는 텔레비전 장치이며, 케이스(9101), 지지대(9102), 표시부(9103), 스피커부(9104), 비디오 입력 단자(9105) 등을 포함한다. 이 텔레비전 장치의 표시부(9103)는 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용함으로써 제조된다. 플렉시블하고 또한 장수명이며 간편하게 제조할 수 있는 상기 실시형태에 기재된 발광 장치를 탑재한 텔레비전 장치는 표시부(9103)에 있어서, 곡면의 표시가 가능하고 또한 경량화를 실현하면서 신뢰성이 높은 상품으로 하는 것이 가능해진다.
도 9b는 컴퓨터이며, 본체(9201), 케이스(9202), 표시부(9203), 키보드(9204), 외부 접속 포트(9205), 포인팅 디바이스(9206) 등을 포함한다. 이 컴퓨터의 표시부(9203)는 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용함으로써 제조된다. 플렉시블하고 또한 장수명이며 간편하게 제조할 수 있는 상기 실시형태에 기재된 발광 장치를 탑재한 컴퓨터는 표시부(9203)에 있어서, 곡면의 표시가 가능하고 또한 경량화를 실현하면서 신뢰성이 높은 상품으로 하는 것이 가능해진다.
도 9c는 휴대전화이며, 본체(9401), 케이스(9402), 표시부(9403), 음성 입력부(9404), 음성 출력부(9405), 조작키(9406), 외부 접속 포트(9407) 등을 포함한다. 이 휴대전화의 표시부(9403)는 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용함으로써 제조된다. 플렉시블하고 또한 장수명이며 간편하게 제조할 수 있는 상기 실시형태에 기재된 발광 장치를 탑재한 휴대전화는 표시부(9403)에 있어서, 곡면의 표시가 가능하고 또한 경량화를 실현하면서 신뢰성이 높은 상품으로 하는 것이 가능해진다. 또 경량화가 의도된 본 실시형태에서의 휴대전화에는 여러가지 부가가치를 구비해도 휴대에 적합한 중량으로 할 수 있고, 상기 휴대전화는 고기능의 휴대전화로서도 적합한 구성으로 되어 있다.
도 9d는 카메라이며, 본체(9501), 표시부(9502), 케이스(9503), 외부 접속 포트(9504), 리모트컨트롤 수신부(9505), 수상부(9506), 배터리(9507), 음성 입력부(9508), 조작키(9509), 접안부(9510) 등을 포함한다. 이 카메라의 표시부(9502)는 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용함으로써 제조된다. 플렉시블하고 또한 장수명이며 간편하게 제조할 수 있는 상기 실시형태에 기재된 발광 장치를 탑재한 카메라는 표시부(9502)에 있어서, 곡면의 표시가 가능하고 또한 경량화를 실현하면서 신뢰성이 높은 상품으로 하는 것이 가능해진다.
도 9e는 디스플레이이며, 본체(9601), 표시부(9602), 외부 메모리 삽입부(9603), 스피커부(9604), 조작키(9605) 등을 포함한다. 본체(9601)에는 이 밖에 텔레비전 수상 안테나나 외부 입력 단자, 외부 출력 단자, 배터리 등이 탑재되어 있어도 좋다. 이 디스플레이의 표시부(9602)는 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용함으로써 제조된다. 플렉시블한 표시부(9602)는 본체(9601) 내에 권취하는 수납하는 것이 가능하여, 휴대에 적합하다. 플렉시블한 형상으로 하는 것이 가능한 상기 실시형태에 기재된 발광 장치를 탑재한 디스플레이는 표시부(9602)에 있어서, 휴대 적합성 또한 경량화를 실현하면서 신뢰성이 높은 상품으로 하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 상기 실시형태에 나타낸 발광 장치를 사용하여 제조된 발광 장치의 적용 범위는 지극히 넓고, 이 발광 장치를 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.
또, 상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치는 조명 장치로서 사용할 수도 있다. 조명 장치로서 사용하는 일 형태를, 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 상기 실시형태에서 일 예를 나타낸 발광 장치를, 조명 장치인 전기스탠드(3000), 및 실내의 조명 장치(3001, 3002)로서 사용한 예이다. 도 10에 도시하는 전기스탠드(3000)는 광원으로서, 상기 실시형태에서 일 예를 나타낸 발광 장치가 사용되고 있다. 따라서, 경량화를 실현하고, 또한 신뢰성이 높은 전기스탠드로 할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에 나타내는 발광 장치를 사용하는 것으로, 경량화되고, 또한 신뢰성이 높은 조명 장치(3001, 3002)를 제공할 수 있다. 또한, 이 발광 장치는 플렉시블화가 가능하기 때문에, 예를 들면, 조명 장치(3002)와 같이, 롤형의 조명으로 하는 것이 가능하다.
또, 조명 장치로서는 도 10에서 예시한 것에 한정되지 않고, 주택이나 공공시설의 조명을 비롯해, 여러가지 형태의 조명 장치로서 응용할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 실시형태에서 나타낸 발광 장치를 사용한 조명 장치는 발광매체가 박막형이기 때문에, 디자인의 자유도가 높고, 여러가지 의장을 집중시킨 상품을 시장에 제공할 수 있다.
또, 본 실시형태는 다른 실시형태와 적당히 조합하여 사용할 수 있다.
100 : 기판 102 : 박리층
104 : 절연층 106 : 박막 트랜지스터
108 : 반도체층 110 : 게이트 절연층
112 : 게이트 전극 114 : 절연층
116 : 절연층 118 : 배선
120 : 절연층 122 : 전극
124 : 소자 형성층 130 : 수지막
131 : 점착 시트 132 : 기판
132a : 섬유체 132b : 유기 수지
133 : 기판 134 : EL층
136 : 전극 137 : 절연층
137a : 절연층 137b : 절연층
138 : 절연층 140 : 발광 소자
142 : 건조제 144 : 충격 완화층
146 : 충격 완화층 170 : 소자부
200 : 기판 402 : FPC

Claims (11)

  1. 발광 장치에 있어서,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위의 발광 소자로서:
    제 1 전극;
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 제 1 절연층;
    상기 제 1 전극 위의 EL층; 및
    상기 EL층 위의 제 2 전극을 포함하는, 상기 발광 소자;
    상기 제 1 절연층의 상면의 제 1 영역 위에 있고 접하는 제 2 절연층; 및
    상기 발광 소자를 덮는 유기 재료층을 포함하고,
    상기 유기 재료층은 상기 제 1 절연층의 상기 상면의 제 2 영역 및 상기 제 2 절연층에 접하고,
    상기 제 2 절연층은 유기 재료를 포함하는, 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절연층과 상기 제 2 절연층은 동일한 재료를 포함하는, 발광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 EL층은 상기 제 2 절연층의 위에 있고 접하는, 발광 장치.
  4. 발광 장치에 있어서,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위의 발광 소자로서:
    제 1 전극;
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 제 1 절연층;
    상기 제 1 전극 위의 EL층; 및
    상기 EL층 위의 제 2 전극을 포함하는, 상기 발광 소자;
    상기 제 1 절연층의 상면의 제 1 영역 위에 있고 접하는 제 2 절연층;
    상기 제 1 절연층의 상기 상면의 제 2 영역 위에 있고 접하는 제 3 절연층; 및
    상기 발광 소자를 덮는 유기 재료층을 포함하고,
    상기 유기 재료층은 상기 제 1 절연층의 상기 상면의 제 3 영역, 상기 제 2 절연층, 및 상기 제 3 절연층과 접하고,
    상기 제 2 절연층 및 상기 제 3 절연층 각각은 유기 재료를 포함하는, 발광 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 가요성 기판인, 발광 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 재료층은 수지를 포함하는, 발광 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 재료층 위의 제 2 기판을 더 포함하는, 발광 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 절연층, 상기 제 2 절연층, 및 상기 제 3 절연층은 동일한 재료를 포함하는, 발광 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 EL층은 상기 제 2 절연층 및 상기 제 3 절연층 중 적어도 하나 위에 있고 접하는, 발광 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층은 상기 유기 재료층에 임베딩된, 발광 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 4 항에 따른 상기 발광 장치를 포함하는 전자 장치.
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