JP2008097829A - 発光デバイスとその製造方法及び発光デバイスを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子が形成された高信頼性のフレキシブルな発光デバイスを提供する。
【解決手段】発光デバイス１０は、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材１１と、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板１３と、第１ガラス基材上に形成された、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子１２とを備える。第１ガラス基材の厚みは、素子が形成された時の第１ガラス基材の厚みと同じである。
【選択図】図１

Description

本発明は有機材料を含む素子を備えた発光デバイスとその製造方法に関する。また、本発明はこの発光デバイスを用いた表示装置に関する。

近年、表示装置は、家庭用のテレビやパーソナルコンピュータのモニタに代表されるブラウン管を含むタイプから、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイを含む薄型タイプへの置き換えが進み、それに伴って表示画面の大型化も進んでいる。このような従来の薄型タイプの表示装置では、各種素子が形成される基板として一般にガラス基板が用いられている。この場合、ガラス基板の破損防止のため、ガラス基板自体がある程度の厚さを有していることが要求され、且つ、補強材として多数の構造材が必要であるので、表示装置の薄型化・軽量化には限界があった。

そこで、薄型軽量で多少の衝撃や曲げに対して破損しないことが期待できるフレキシブル基板上に発光デバイス、中でも、低コストで大画面化の実現を期待できる印刷形成可能な有機材料を用いた発光デバイスを形成した表示装置の研究開発が盛んに行われている。

フレキシブル基板として、プラスチック基板を用いる場合、耐水性、耐溶剤性、ガスバリア性の観点からプロセス上の制約が多く、また、有機材料を含む素子を形成する場合にはフレキシブル基板が封止機能を有するように工夫する必要がある。

これらの課題を解決する方法として、フレキシブル基板として、薄く加工したガラス基板をプラスチック基板に貼り合せた複合基板を用いる方法が、特許文献１に開示されている。

また、別の解決方法として、従来の液晶ディスプレイなどで用いられていたのと同程度の厚みを有するガラス基板の表面上に素子を形成した後、素子を覆うようにガラス基板上にプラスチック基板を貼り付け、その後、ガラス板の裏面をエッチングしてガラス基板を薄くして、フレキシブル基板を得る方法が、特許文献２に開示されている。

さらに、別の解決方法として、一定の粘着強度が維持される粘着層を有する基板搬送用治具で支持された薄板のガラス基板又はプラスチック基板上に素子を形成した後、基板から治具を剥離する方法が、特許文献３に開示されている。
特許第３０５９８６６号明細書 特開２００６−２４５３０号公報 特許第３０８１１２２号明細書

しかしながら、特許文献１のように、プラスチック基板と薄いガラス基板とを予め貼り合せた複合基板を用いる方法では、この複合基板上に形成される素子の形成温度がプラスチック基板の耐熱温度以下に制限されるという課題がある。一般に形成温度が低い有機半導体はそのガラス転移温度も低く、得られる発光デバイスは安定性に劣る。一方、ガラス転移温度の高い材料を用いた素子の形成温度は１５０℃以上であることが多い。また、仮に素子の形成温度以上の耐熱性を有するプラスチック基板を用いたとしても、プラスチック基板とガラス基板とでは熱膨張係数があまりにも違いすぎるため、プロセス中に、基板間の剥離や浮き、複合基板の反りなどが生じるという課題がある。

また、特許文献２のように、厚いガラス基板上に素子を形成した後にエッチングによってガラス基板を薄くする方法では、耐熱性の問題は解決できる。しかしながら、エッチング工程では素子が形成されたガラス基板を酸溶液に長時間浸漬するので、仮に素子を覆うようにガラス基板にプラスチック基板を貼り合わせたとしても、素子へのダメージは避けられず、特に有機材料を用いた素子を形成した場合には、その信頼性・寿命に悪影響を及ぼすという課題がある。また、プロセス中にガラス基板を単体で搬送などのハンドリングを行うためには、ガラス基板がある程度の厚さを有している必要がある。このような厚いガラス基板をフレキシブル性が得られる程度の薄さにまでエッチングするには長い時間が必要であり、コストアップを招くという課題もある。

また、特許文献３の方法では、基板上に素子を形成した後、素子を損傷させることなく一定の粘着強度を有する治具を基板から剥離するためには、基板がある程度の厚さを有している必要がある。特許文献３に開示された最も薄いガラス基板の厚みは０．５５ｍｍである。従って、フレキシブル性を有するほどに薄い基板を使用することはできないという課題がある。

本発明は、前記の従来技術が有する課題を解決するためになされたものであり、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子が形成された高信頼性のフレキシブルな発光デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、このような発光デバイスを用いた薄型軽量で多少の衝撃や曲げに対して破損しない表示装置を提供することを目的とする。

本発明の発光デバイスは、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材と、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板と、前記第１ガラス基材上に形成された素子とを備えた発光デバイスであって、前記素子は、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含み、前記第１ガラス基材の厚みは、前記素子が形成された時の前記第１ガラス基材の厚みと同じであることを特徴とする。

本発明の表示装置は、上記の本発明の発光デバイスを含むことを特徴とする。

本発明の発光デバイスの第１の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下のガラス基材の第１主面に厚板のキャリア基板を接着する工程と、
（２）前記ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（３）前記ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を接着する工程と、
（４）前記キャリア基板を前記ガラス基材から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

本発明の発光デバイスの第２の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
（２）厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材の第１主面に厚板の第２キャリア基板を接着する工程と、
（３）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面及び前記第２ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面のうちの少なくとも一方に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（４）前記第１ガラス基材の前記第２主面と前記第２ガラス基材の前記第２主面とを対向させて前記第１ガラス基材と前記第２ガラス基材とを前記素子を挟んで接着する工程と、
（５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
（６）前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板を積層する工程と、
（７）前記第２キャリア基板を前記第２ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

本発明の発光デバイスの第３の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
（２）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（３）前記第１ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に封止層を積層する工程と、
（４）前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に支持体を積層する工程と、
（５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
（６）前記素子が形成された前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を積層する工程と、
（７）前記支持体を前記封止層から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

本発明によれば、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子が形成された高信頼性のフレキシブルな発光デバイス及びその製造方法を提供することができる。

また、本発明によれば、この発光デバイスを用いた薄型軽量で多少の衝撃や曲げに対しても破損しない表示装置を提供することができる。

本発明の発光デバイスは、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材と、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板と、前記第１ガラス基材上に形成された素子とを備える。前記素子は、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む。前記第１ガラス基材の厚みは、前記素子が形成された時の前記第１ガラス基材の厚みと同じである。

第１ガラス基材は耐水性、耐溶剤性、ガスバリア性に優れるのでプロセス上の制約が少ない。従って、第１ガラス基材上に形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子を形成することができる。また、素子に含まれる有機材料のガラス転移温度が高いので、信頼性の高い発光デバイスを実現できる。

また、第１ガラス基材の厚みは、素子が形成された時の第１ガラス基材の厚みと同じである。即ち、第１ガラス基材上に素子を形成後に第１ガラス基材の厚みを薄くする工程を経ていない。従って、第１ガラス基材の薄肉化の工程で素子が損傷するという問題が発生せず、信頼性の高いフレキシブルな発光デバイスを実現できる。

上記の本発明の発光デバイスにおいて、前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は前記第１基板で覆われていることが好ましい。これにより、フレキシブル性を維持したまま、素子の表裏面を第１ガラス基材と第１基板とで覆うことができる。

この場合において、前記第１基板が前記素子を封止する機能を有していることが好ましい。これにより、別に封止層を形成する必要がなくなる。

また、前記第１ガラス基材の前記素子が形成された面とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されていても良い。これにより、第１ガラス基材が第１基板と第２基板とで挟まれるので、発光デバイスの耐衝撃性や曲げ強度が向上し、発光デバイスの信頼性が更に向上する。

上記の本発明の発光デバイスにおいて、前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は、厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材で覆われており、前記第１基板は、前記第１ガラス基材の前記第２ガラス基材とは反対側の面又は前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材とは反対側の面に接着されていることが好ましい。これにより、素子を第１及び第２ガラス基材で挟んで封止することができるので、フレキシブル性を維持したまま発光デバイスの信頼性が更に向上する。

この場合において、前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材に対向する側の面上に第２素子が形成されており、前記第２素子は、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含み、前記第２ガラス基材の厚みは、前記第２素子が形成された時の前記第２ガラス基材の厚みと同じであっても良い。これにより、第１素子及び第２素子を組み合わせた複合素子を形成することができ、素子の多様化が可能になる。

また、第２素子に含まれる有機材料のガラス転移温度が高いので、信頼性の高い発光デバイスを実現できる。

更に、第２ガラス基材の厚みは、第２素子が形成された時の第２ガラス基材の厚みと同じである。即ち、第２ガラス基材上に第２素子を形成後に第２ガラス基材の厚みを薄くする工程を経ていない。従って、第２ガラス基材の薄肉化の工程で第２素子が損傷するという問題が発生せず、信頼性の高いフレキシブルな発光デバイスを実現できる。

前記第１ガラス基材の前記第２ガラス基材とは反対側の面及び前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材とは反対側の面のうち、前記第１基板が接着されていない面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されていることが好ましい。これにより、第１及び第２ガラス基材が第１基板と第２基板とで挟まれるので、発光デバイスの耐衝撃性や曲げ強度が向上し、発光デバイスの信頼性が更に向上する。

上記の本発明の発光デバイスにおいて、前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は可撓性を有する封止層で覆われており、前記第１基板は、前記第１ガラス基材の前記素子が形成された面とは反対側の面に接着されていることが好ましい。これにより、フレキシブル性を維持したまま、素子を封止することができ、発光デバイスの信頼性が更に向上する。

この場合において、前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されていることが好ましい。これにより、第１ガラス基材が第１基板と第２基板とで挟まれるので、発光デバイスの耐衝撃性や曲げ強度が向上し、発光デバイスの信頼性が更に向上する。

上記の本発明の発光デバイスにおいて、前記素子（第２素子を含む）が有機エレクトロルミネッセンス素子を含んでいても良い。あるいは、前記素子（第２素子を含む）が有機薄膜トランジスタ素子を含んでいても良い。これにより、これらの素子を印刷法により形成することができるので、素子を効率良く形成することができる。

本発明の表示装置は、上記の本発明の発光デバイスを用いて構成される。高信頼性でフレキシブルな発光デバイスを用いているので、薄型軽量で多少の衝撃や曲げに対しても破損しない表示装置を実現できる。

本発明の発光デバイスの第１の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下のガラス基材の第１主面に厚板のキャリア基板を接着する工程と、
（２）前記ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（３）前記ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を接着する工程と、
（４）前記キャリア基板を前記ガラス基材から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

ガラス基材は耐水性、耐溶剤性、ガスバリア性に優れるのでプロセス上の制約が少ない。従って、ガラス基材上に形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子を形成することができる。また、素子に含まれる有機材料のガラス転移温度が高いので、信頼性の高い発光デバイスを得ることができる。

また、ガラス基材上に素子を形成後にガラス基材の厚みを薄くする工程が不要であるので、ガラス基材の薄肉化の工程で素子が損傷するという問題が発生せず、信頼性の高いフレキシブルな発光デバイスを得ることができる。

上記の第１の製造方法において、（５）前記ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板を積層する工程を更に有することが好ましい。これにより、ガラス基材を第１基板と第２基板とで挟むことができるので、耐衝撃性や曲げ強度が向上し、信頼性が更に向上した発光デバイスを得ることができる。

本発明の発光デバイスの第２の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
（２）厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材の第１主面に厚板の第２キャリア基板を接着する工程と、
（３）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面及び前記第２ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面のうちの少なくとも一方に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（４）前記第１ガラス基材の前記第２主面と前記第２ガラス基材の前記第２主面とを対向させて前記第１ガラス基材と前記第２ガラス基材とを前記素子を挟んで接着する工程と、
（５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
（６）前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板を積層する工程と、
（７）前記第２キャリア基板を前記第２ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

第１及び第２ガラス基材は耐水性、耐溶剤性、ガスバリア性に優れるのでプロセス上の制約が少ない。従って、第１ガラス基材及び／又は第２ガラス基材上に形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子を形成することができる。また、素子に含まれる有機材料のガラス転移温度が高いので、信頼性の高い発光デバイスを得ることができる。

また、第１ガラス基材及び／又は第２ガラス基材上に素子を形成後にそのガラス基材の厚みを薄くする工程が不要であるので、ガラス基材の薄肉化の工程で素子が損傷するという問題が発生せず、信頼性の高いフレキシブルな発光デバイスを得ることができる。

また、素子を第１及び第２ガラス基材で挟んで封止するので、フレキシブル性を維持したまま信頼性が更に向上した発光デバイスを得ることができる。

本発明の発光デバイスの第３の製造方法は、
（１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
（２）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
（３）前記第１ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に封止層を積層する工程と、
（４）前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に支持体を積層する工程と、
（５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
（６）前記素子が形成された前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を積層する工程と、
（７）前記支持体を前記封止層から剥離する工程と
を有することを特徴とする。

第１ガラス基材は耐水性、耐溶剤性、ガスバリア性に優れるのでプロセス上の制約が少ない。従って、第１ガラス基材上に形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む素子を形成することができる。また、素子に含まれる有機材料のガラス転移温度が高いので、信頼性の高い発光デバイスを得ることができる。

また、第１ガラス基材上に素子を形成後に第１ガラス基材の厚みを薄くする工程が不要であるので、第１ガラス基材の薄肉化の工程で素子が損傷するという問題が発生せず、信頼性の高いフレキシブルな発光デバイスを得ることができる。

また、粘着シートのような接着力の弱い支持体を用いることにより、発光デバイスを効率よく製造することができる。

上記の第３の製造方法において、前記封止層が厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材を含むことが好ましい。これにより、素子を第１及び第２ガラス基材で挟んで封止するので、フレキシブル性を維持したまま信頼性が更に向上した発光デバイスを得ることができる。

上記の第３の製造方法において、（８）前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板を積層する工程を更に有することが好ましい。これにより、第１ガラス基材及び封止層を第１基板と第２基板とで挟むことができるので、耐衝撃性や曲げ強度が向上し、信頼性が更に向上した発光デバイスを得ることができる。

上記の第１〜第３の製造方法において、前記キャリア基板を剥離する工程が、前記キャリア基板の接着力を低下させる工程を含むことが好ましい。これにより、薄いガラス基材を損傷することなくキャリア基板を容易に剥離することができるので、生産性及び歩留まりが向上する。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る発光デバイス１０の断面図である。図１の発光デバイス１０は、厚さ１００μｍ以下のガラス基材１１と、ガラス基材１１上に形成された形成温度１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む発光機能を有する素子１２と、素子１２を覆うように、封止樹脂層１４を介してガラス基材１１に接着された厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板１３とを備えている。基板１３は素子１２を封止する機能を有している。第１ガラス基材１１の厚みは、素子１２が形成された時の第１ガラス基材１１の厚みと同じである。

図１の発光デバイス１０の製造方法を図２を用いて説明する。

まず、図２（Ａ）に示すように、厚さ１００μｍ以下のガラス基材１１の第１主面１１ａに接着層１６を介して厚板のキャリア基板１５を接着する。

次いで、図２（Ｂ）に示すように、ガラス基材１１の第１主面１１ａと反対側の第２主面１１ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する素子１２を形成する。

次いで、図２（Ｃ）に示すように、ガラス基材１１の素子１２が形成された第２主面１１ｂに厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板１３を封止樹脂層１４を介して接着する。

次いで、図２（Ｄ）に示すように、キャリア基板１５のガラス基材１１とは反対側の面から紫外線（ＵＶ）又はレーザ光（例えばＹＡＧレーザ光）等の光線１９を照射して接着層１６の接着力を低下させる。

次いで、図２（Ｅ）に示すように、キャリア基板１５及び接着層１６をガラス基材１１から剥離して取り除く。

かくして、本実施の形態１の発光デバイス１０を得る。

図３は本発明の実施の形態１に係る別の発光デバイス３０の断面図である。図３に示すように、発光デバイス１０のガラス基材１１の素子１２が形成された第２主面１１ｂとは反対側の第１主面１１ａに、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板１７を接着層１８を介して接着しても良い。この場合、第２基板１７及び接着層１８は封止機能を有する必要はない。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る発光デバイス４０の断面図である。図４の発光デバイス４０は、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材４１と、第１ガラス基材４１上に形成された形成温度１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む発光機能を有する素子４２と、素子４２を覆うように、封止樹脂層４４を介して第１ガラス基材４１に接着された厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材４３と、第１ガラス基材４１の第２ガラス基材４３とは反対側の面に接着層４８ａを介して接着された厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板４７ａとを備えている。第１ガラス基材４１の厚みは、素子４２が形成された時の第１ガラス基材４１の厚みと同じである。第１基板４７ａ及び接着層４８ａは封止機能を有する必要はない。

図４の発光デバイス４０の製造方法を図５、図６、及び図７を用いて説明する。

まず、図５（Ａ）に示すように、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材４１の第１主面４１ａに接着層４６ａを介して厚板の第１キャリア基板４５ａを接着する。同様に、厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材４３の第１主面４３ａに接着層４６ｂを介して厚板の第２キャリア基板４５ｂを接着する。

次いで、図５（Ｂ）に示すように、第１ガラス基材４１の第１主面４１ａと反対側の第２主面４１ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する素子４２を形成する。

次いで、図５（Ｃ）に示すように、第１ガラス基材４１の素子４２が形成された第２主面４１ｂと第２ガラス基材４３の第２主面４３ｂとを対向させて、第１ガラス基材４１と第２ガラス基材４３とを素子４２を挟んで封止樹脂層４４を介して接着する。

次いで、図６（Ａ）に示すように、第１キャリア基板４５ａの第１ガラス基材４１とは反対側の面から紫外線（ＵＶ）又はレーザ光（例えばＹＡＧレーザ光）等の光線１９ａを照射して接着層４６ａの接着力を低下させる。

次いで、図６（Ｂ）に示すように、第１キャリア基板４５ａ及び接着層４６ａを第１ガラス基材４１から剥離して取り除く。

次いで、図６（Ｃ）に示すように、第１ガラス基材４１の第１主面４１ａに厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板４７ａを接着層４８ａを介して接着する。

次いで、図７（Ａ）に示すように、第２キャリア基板４５ｂの第２ガラス基材４３とは反対側の面から紫外線（ＵＶ）又はレーザ光（例えばＹＡＧレーザ光）等の光線１９ｂを照射して接着層４６ｂの接着力を低下させる。

次いで、図７（Ｂ）に示すように、第２キャリア基板４５ｂ及び接着層４６ｂを第２ガラス基材４３から剥離して取り除く。

かくして、本実施の形態２の発光デバイス４０を得る。

図５（Ｂ）では、第１ガラス基材４１の第２主面４１ｂ上にのみ素子４２を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。図８に示すように、第１ガラス基材４１の第２主面４１ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する第１素子４２ａを形成し、第２ガラス基材４３の第２主面４３ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する第２素子４２ｂを形成しても良い。その後、図５（Ｃ）と同様に、第１ガラス基材４１の第１素子４２ａが形成された第２主面４１ｂと第２ガラス基材４３の第２素子４２ｂが形成された第２主面４３ｂとを対向させて、第１ガラス基材４１と第２ガラス基材４３とを第１，第２素子４２ａ，４２ｂを挟んで封止樹脂層４４を介して接着する。第１素子４２ａと第２素子４２ｂとが組み合わされて複合素子４２ｃが形成される。最終的に得られる発光デバイスにおいて、第１ガラス基材４１の厚みは、第１素子４２ａが形成された時の第１ガラス基材４１の厚みと同じであり、且つ、第２ガラス基材４３の厚みは、第２素子４２ｂが形成された時の第２ガラス基材４３の厚みと同じである。

図４の発光デバイス４０の別の製造方法を図９及び図１０を用いて説明する。

まず、図９（Ａ）に示すように、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材４１の第１主面４１ａに接着層４６ａを介して厚板の第１キャリア基板４５ａを接着する。

次いで、図９（Ｂ）に示すように、第１ガラス基材４１の第１主面４１ａと反対側の第２主面４１ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する素子４２を形成する。

次いで、図９（Ｃ）に示すように、第１ガラス基材４１の素子４２が形成された第２主面４１ｂと封止層としての厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材４３とを対向させて、第１ガラス基材４１と第２ガラス基材４３とを素子４２を挟んで封止樹脂層４４を介して接着する。

次いで、図９（Ｄ）に示すように、第２ガラス基材４３の第１ガラス基材４１とは反対側の面に粘着シート４９を貼り付ける。この状態で、第１キャリア基板４５ａの第１ガラス基材４１とは反対側の面から紫外線（ＵＶ）又はレーザ光（例えばＹＡＧレーザ光）等の光線１９ａを照射して接着層４６ａの接着力を低下させる。

次いで、図１０（Ａ）に示すように、第１キャリア基板４５ａ及び接着層４６ａを第１ガラス基材４１から剥離して取り除く。この結果、第１，第２ガラス基材４１，４３、素子４２、及び封止樹脂層４４からなる積層構造物が粘着シート４９に転写される。

次いで、図１０（Ｂ）に示すように、第１ガラス基材４１の第１主面４１ａに厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板４７ａを接着層４８ａを介して接着する。

次いで、図１０（Ｃ）に示すように、粘着シート４９を第２ガラス基材４３から剥離して取り除く。

かくして、本実施の形態２の発光デバイス４０を得る。

上記の発光デバイス４０では、接着層４８ａ及び第１基板４７ａは、第１ガラス基材４１の第２ガラス基材４３とは反対側の面に積層されていたが、第２ガラス基材４３の第１ガラス基材４１とは反対側の面に積層されていても良い。

図１１は本発明の実施の形態２に係る別の発光デバイス５０の断面図である。図１１に示すように、発光デバイス４０の第２ガラス基材４３の第１ガラス基材４１とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板４７ｂを接着層４８ｂを介して接着しても良い。この場合、第２基板４７ｂ及び接着層４８ｂは封止機能を有する必要はない。

（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３に係る発光デバイス９０の断面図である。図１２の発光デバイス９０は、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材９１と、第１ガラス基材９１上に形成された形成温度１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含む発光機能を有する素子９２と、素子９２を覆うように第１ガラス基材９１上に形成された可撓性を有する封止層９３と、第１ガラス基材９１の素子９２が形成された面とは反対側の面に接着層９８ａを介して接着された厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板９７ａとを備えている。第１ガラス基材９１の厚みは、素子９２が形成された時の第１ガラス基材９１の厚みと同じである。第１基板９７ａ及び接着層９８ａは封止機能を有する必要はない。

図１２の発光デバイス９０の製造方法を図１３及び図１４を用いて説明する。

まず、図１３（Ａ）に示すように、厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材９１の第１主面９１ａに接着層９６を介して厚板の第１キャリア基板９５を接着する。

次いで、図１３（Ｂ）に示すように、第１ガラス基材９１の第１主面９１ａと反対側の第２主面９１ｂに、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む発光機能を有する素子９２を形成する。

次いで、図１３（Ｃ）に示すように、第１ガラス基材９１の素子９２が形成された第２主面９１ｂに、素子９２を覆うように可撓性を有する封止層９３を積層する。

次いで、図１３（Ｄ）に示すように、封止層９３の第１ガラス基材９１とは反対側の面に粘着シート９９を貼り付ける。この状態で、第１キャリア基板９５の第１ガラス基材９１とは反対側の面から紫外線（ＵＶ）又はレーザ光（例えばＹＡＧレーザ光）等の光線１９を照射して接着層９６の接着力を低下させる。

次いで、図１４（Ａ）に示すように、第１キャリア基板９５及び接着層９６を第１ガラス基材９１から剥離して取り除く。この結果、第１ガラス基材９１、素子９２、及び封止層９３からなる積層構造物が粘着シート９９に転写される。

次いで、図１４（Ｂ）に示すように、第１ガラス基材９１の第１主面９１ａに厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板９７ａを接着層９８ａを介して接着する。

次いで、図１４（Ｃ）に示すように、粘着シート９９を封止層９３から剥離して取り除く。

かくして、本実施の形態３の発光デバイス９０を得る。

図１５は本発明の実施の形態３に係る別の発光デバイス１００の断面図である。図１５に示すように、発光デバイス１００の封止層９３の第１ガラス基材９１とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板９７ｂを接着層９８ｂを介して接着しても良い。この場合、第２基板９７ｂ及び接着層９８ｂは封止機能を有する必要はない。

上記の実施の形態１〜３において、厚さ１００μｍ以下のガラス基材１１，４１，４３，９１としては、一般の電子材料用のガラス板材を薄板加工したものを用いることができる。例えば、松浪硝子工業株式会社製の極薄板ガラス＃１００やＡＦ４５など（厚みは３０μｍ、５０μｍ、７０μｍなど）を用いることができる。

厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板１３，１７，４７ａ，４７ｂ，９７ａ，９７ｂとしては、特に制限はないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのプラスティックフィルムを用いることができる。素子を封止するための封止機能が要求される場合には、有機フィルム層と無機フィルム層とからなる積層フィルムを用いることが好ましい。

封止機能を有する封止樹脂層１４，４４としては、特に制限は無いが、一般に有機ＥＬ素子の封止缶を接着するのに用いられるような樹脂、例えば熱硬化性、紫外線（ＵＶ）硬化性、２液混合硬化性のエポキシ系の樹脂などを用いる事ができる。

可撓性を有する封止層９３としては、バイテックス・システムズ社等から提案されている薄膜封止技術を用いた有機膜と無機膜の積層膜などを用いる事ができる。

接着層１８，４８ａ，４８ｂ，９８ａ，９８ｂとしては、特に制限は無いが、最終的なデバイス形態として可撓性を有する基板を接着保持できる接着層であれば良く、別途塗布する形態のものや、シートタイプのもの、また可撓性を有する基板の接着する面に予め形成されたものであっても良い。

素子１２，４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，９２としては、フレキシブルな発光デバイスを実現できれば特に制限はない。例えば、発光部として有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を含む素子であっても良い。この場合、素子の駆動方法は、パッシブマトリクス駆動型であってもよいし、アクティブマトリクス駆動型であってもよい。アクティブマトリクス駆動型の場合は、その駆動トランジスタとして、例えば有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いても良いし、これ以外のＴＦＴであっても良い。あるいは、有機ＴＦＴとＬＣＤとを組み合わせたアクティブマトリクス型の素子であっても良い。

形成温度１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料としては、例えば以下のようなものを挙げることができる。有機ＴＦＴに用いられる有機材料としては、溶液として塗布した後１５０℃以上でベーキングして熱転換により不溶化させて薄膜化させてチャネルを形成するための有機材料（具体的には可溶化ペンタセンやポルフィリン誘導体など）、溶液として塗布した後１５０℃以上でベーキングして乾燥し薄膜化させてチャネルを形成するための有機材料、あるいは、ポリマー絶縁膜材料（ＢＣＢ、ＰＩ、ＰＶＰなど）を例示できる。有機ＥＬに用いられる有機材料としては、溶液として塗布した後１５０℃以上でベーキングして乾燥し薄膜化させて発光層、輸送層、又は注入層を形成するための有機材料を例示できる。

また、形成温度１５０℃以上の有機材料を用いて、素子を構成する配線材料や絶縁膜材料を形成しても良い。

素子が形成温度１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含むことにより、発光デバイスの信頼性を向上させることができる。

厚板のキャリア基板１５，４５ａ，４５ｂ，９５としては、接着層１６，４６ａ，４６ｂ，９６を用いて接着後、光線（ＵＶ光やＹＡＧレーザー光）を照射して接着層１６の接着力を弱める工程を行う必要があるために、光線を透過することができる透明性を有している必要がある。従って、例えばガラス基板を用いることができる。キャリア基板１５，４５ａ，４５ｂ，９５及び接着層１６，４６ａ，４６ｂ，９６として、例えば住友スリーエム株式会社のＷＳＳ（ウェーハサポートシステム）を用いることができる。

粘着シート４９，９９としては、特に制限は無いが、一般にＳｉウェハーのダイシングの際に用いられるようなダイシングテープや、微粘着性のシートなどを用いることができる。

（実施の形態４）
本発明の表示装置は、上述した実施の形態１〜３の発光デバイスを用いて構成される。本発明の発光デバイスは、フレキシブル性を有し、薄型軽量であるので、柔軟で多少の衝撃や曲げに対して破損せず、薄型軽量の表示装置を実現することができる。更に、ガラス基材を可撓性を有する基板や封止層で覆うことにより耐衝撃性を更に向上させることができる。

本発明の表示装置の一例として、電子ペーパーを説明する。

図１６（Ａ）は本発明の発光デバイス２０１を用いた電子ペーパー２００の概略構成を示した断面図、図１６（Ｂ）はその斜視図である。図１６（Ａ）に示すように、発光デバイス２０１はロール状に巻き取られて、半円柱状の収納ケース２１０内に収納されている。収納ケース２１０は、ケース本体２１１と、ケース本体２１１の側面の開口を開閉する扉２１２とを備えている。図１６（Ｂ）に示すように、扉２１２を開いて、発光デバイス２０１を巻き出して、発光デバイス２０１に各種表示を行わせることができる。この電子ペーパー２００は、図１６（Ａ）のように発光デバイス２０１を収納ケース２１０内に収納した場合にはコンパクトで持ち運びが容易であり、図１６（Ｂ）のように発光デバイス２０１を巻き出した場合には大画面表示が可能となり、例えば各種携帯情報端末の表示装置として使用することができる。なお、発光デバイス２０１の収納方法は、図１６（Ａ）のようにロール状に巻き取る方法に限られず、例えば折りたたむ方法などであっても良い。

図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示した電子ペーパー２００は一例に過ぎず、本発明の表示装置はこれに限定されない。例えば、不使用時にはロール状にコンパクトに巻き取ることができ、使用する際には巻き出して天井などから吊り下げることが可能なロールスクリーン型の大画面テレビであっても良い。あるいは、湾曲した壁面（例えば円柱状の柱）に貼り付けることができる屋外広告装置であっても良い。

本発明の発光デバイスは、高信頼性でフレキシブルであるので、薄型軽量で多少の衝撃や曲げに対して破損しない表示装置を備えた各種電子機器などに広範囲に利用することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る別の発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図４は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図６は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２に係る別の発光デバイスの製造方法の一工程を示した断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの更に別の製造方法を工程順に示した断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係る発光デバイスの更に別の製造方法を工程順に示した断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態２に係る別の発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図１２は、本発明の実施の形態３に係る発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態３に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図１４は、本発明の実施の形態３に係る発光デバイスの製造方法を工程順に示した断面図である。 図１５は、本発明の実施の形態３に係る別の発光デバイスの概略構成を示した断面図である。 図１６（Ａ）は本発明の発光デバイスを用いた電子ペーパの概略構成を示した断面図、（Ｂ）はその斜視図である。

符号の説明

１０，３０，４０，５０，９０，１００ 発光デバイス
１１，４１，４３，９１ ガラス基材
１２，４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，９２ 素子
１３，１７，４７ａ，４７ｂ，９７ａ，９７ｂ 可撓性を有する基板
１４，４４ 封止樹脂層
１５，４５ａ，４５ｂ，９５ キャリア基板
１６，４６ａ，４６ｂ，９６ 接着層
１８，４８ａ，４８ｂ，９８ａ，９８ｂ 接着層
９３ 封止層
４９，９９ 粘着シート
２００ 電子ペーパー
２０１ 発光デバイス
２１０ 収納ケース
２１１ ケース本体
２１２ 扉

Claims (19)

1. 厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材と、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板と、前記第１ガラス基材上に形成された素子とを備えた発光デバイスであって、
   前記素子は、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含み、
   前記第１ガラス基材の厚みは、前記素子が形成された時の前記第１ガラス基材の厚みと同じであることを特徴とする発光デバイス。
2. 前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は前記第１基板で覆われている請求項１に記載の発光デバイス。
3. 前記第１基板が前記素子を封止する機能を有している請求項２に記載の発光デバイス。
4. 前記第１ガラス基材の前記素子が形成された面とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されている請求項２に記載の発光デバイス。
5. 前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は、厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材で覆われており、
   前記第１基板は、前記第１ガラス基材の前記第２ガラス基材とは反対側の面又は前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材とは反対側の面に接着されている請求項１に記載の発光デバイス。
6. 前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材に対向する側の面上に第２素子が形成されており、
   前記第２素子は、形成温度が１５０℃以上の少なくとも１つの有機材料を含み、
   前記第２ガラス基材の厚みは、前記第２素子が形成された時の前記第２ガラス基材の厚みと同じである請求項５に記載の発光デバイス。
7. 前記第１ガラス基材の前記第２ガラス基材とは反対側の面及び前記第２ガラス基材の前記第１ガラス基材とは反対側の面のうち、前記第１基板が接着されていない面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されている請求項５に記載の発光デバイス。
8. 前記第１ガラス基材上に形成された前記素子の上面は可撓性を有する封止層で覆われており、
   前記第１基板は、前記第１ガラス基材の前記素子が形成された面とは反対側の面に接着されている請求項１に記載の発光デバイス。
9. 前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に、厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板が接着されている請求項８に記載の発光デバイス。
10. 前記素子が有機エレクトロルミネッセンス素子を含む請求項１〜９のいずれかに記載の発光デバイス。
11. 前記素子が有機薄膜トランジスタ素子を含む請求項１〜９のいずれかに記載の発光デバイス。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の発光デバイスを用いた表示装置。
13. （１）厚さ１００μｍ以下のガラス基材の第１主面に厚板のキャリア基板を接着する工程と、
    （２）前記ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
    （３）前記ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を接着する工程と、
    （４）前記キャリア基板を前記ガラス基材から剥離する工程と
    を有することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
14. （５）前記ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板を積層する工程
    を更に有する請求項１３に記載の発光デバイスの製造方法。
15. （１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
    （２）厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材の第１主面に厚板の第２キャリア基板を接着する工程と、
    （３）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面及び前記第２ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面のうちの少なくとも一方に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
    （４）前記第１ガラス基材の前記第２主面と前記第２ガラス基材の前記第２主面とを対向させて前記第１ガラス基材と前記第２ガラス基材とを前記素子を挟んで接着する工程と、
    （５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
    （６）前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する基板を積層する工程と、
    （７）前記第２キャリア基板を前記第２ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と
    を有することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
16. （１）厚さ１００μｍ以下の第１ガラス基材の第１主面に厚板の第１キャリア基板を接着する工程と、
    （２）前記第１ガラス基材の前記第１主面と反対側の第２主面に、形成温度が１５０℃以上の少なくとも一つの有機材料を含む素子を形成する工程と、
    （３）前記第１ガラス基材の前記素子が形成された前記第２主面に封止層を積層する工程と、
    （４）前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に支持体を積層する工程と、
    （５）前記第１キャリア基板を前記第１ガラス基材の前記第１主面から剥離する工程と、
    （６）前記素子が形成された前記第１ガラス基材の前記第１主面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第１基板を積層する工程と、
    （７）前記支持体を前記封止層から剥離する工程と
    を有することを特徴とする発光デバイスの製造方法。
17. 前記封止層が厚さ１００μｍ以下の第２ガラス基材を含む請求項１６に記載の発光デバイスの製造方法。
18. （８）前記封止層の前記第１ガラス基材とは反対側の面に厚さ１００μｍ以上の可撓性を有する第２基板を積層する工程
    を更に有する請求項１６に記載の発光デバイスの製造方法。
19. 前記キャリア基板を剥離する工程が、前記キャリア基板の接着力を低下させる工程を含む請求項１３、１５、及び１６のいずれかに記載の発光デバイスの製造方法。

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