JP5523510B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents
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Description
ミネッセンスを利用した発光素子とを有する発光装置に関する。また、その発光装置を搭
載した電子機器に関する。
装置が求められており、この要求を満たすための表示装置として、自発光型である発光素
子を利用した表示装置が注目されている。自発光型の発光素子の一つとして、エレクトロ
ルミネッセンス(Electro Luminescence)を利用する発光素子があ
り、この発光素子は、発光材料を一対の電極で挟み、電圧を印加することにより、発光材
料からの発光を得ることができるものである。
クライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であ
る。また、このような自発光型の発光素子は、薄膜化が可能なこと、または非常に応答速
度が速いことも特徴の一つである。
スプレイが提案されている。従来のようにガラス基板上に発光素子が形成されるディスプ
レイとは様々な面において異なるため、それらを解決するために作製方法における転写技
術等が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
量化が可能となる。しかし、その一方で様々な形状の変化に伴う物理的な負荷や、部分的
な押圧などの外部からの衝撃に弱く、亀裂などが生じる場合には、動作不良などの問題が
生じてしまう。
提供することを目的とする。
体を挟んで形成されたTFT等を含む第1の素子形成層と、発光素子等を含む第2の素子
形成層とを有する構造とすることにより外部からの衝撃に対する耐久性を高めることがで
きる。
とから形状変化がフレキシブルであり、また、第1の素子形成層と第2の素子形成層との
間に繊維体に有機樹脂を含浸させてなる構造体を挟んでいることから、形状変化や、外部
からの衝撃に強い発光装置を形成することができる。また、本発明において、第1の素子
形成層と第2の素子形成層とは、構造体の内部に形成された配線を介して電気的に接続さ
れており、また配線は、構造体に開口部を形成することなく構造体内部に形成されている
ため、構造体の耐衝撃層としての機能を弱めることなく形成することができる。
る構造体を挟んで形成された第1の素子形成層および第2の素子形成層を有し、第1の素
子形成層に形成される薄膜トランジスタ、および第2の素子形成層に形成される発光素子
は、前記繊維体に有機樹脂が含浸された構造体内部の所望の位置に形成された導電体を介
して電気的に接続されることを特徴とする発光装置である。
浸させてなる構造体であることを特徴とする。
2の電極との間にEL層を有し、第1の電極は、導電性高分子からなることを特徴とする
。
ル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo
)およびチタン(Ti)のいずれか一を含むことを特徴とする。
可撓性基板に貼り合わせることによって、一対の可撓性基板間にTFTを含む素子形成層
と、構造体と、発光素子を含む素子形成層を有する発光装置の作製方法であって、基板上
に剥離層を形成し、剥離層上に薄膜トランジスタおよび前記薄膜トランジスタと電気的に
接続された配線を有する素子形成層を形成し、素子形成層上に繊維体に有機樹脂を含浸さ
せてなる構造体を形成し、構造体上であって、配線と重なる位置に導電性ペーストを塗布
し、導電性ペーストを構造体内部に浸透させることにより、配線と接触させた後、構造体
を硬化し、基板から素子形成層および構造体を剥離し、剥離面に第1の可撓性基板を貼り
合わせ、構造体上であって、導電性ペーストを塗布した位置に開口部を有する絶縁層を形
成し、導電性ペーストと接するように開口部に導電性高分子からなる第1の電極を形成し
、第1の電極上にEL層を形成し、EL層上に第2の電極を形成し、第2の電極上に絶縁
膜を形成し、絶縁膜上に第2の可撓性基板を貼り合わせることを特徴とする発光装置の作
製方法である。
および発光素子を含む素子形成層を直接形成する発光装置の作製方法であって、第1の可
撓性基板上に薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタと電気的に接続された配線を有す
る素子形成層を形成し、素子形成層上に繊維体に有機樹脂を含浸させてなる構造体を形成
し、構造体上であって、配線と重なる位置に導電性ペーストを塗布し、導電性ペーストを
構造体内部に浸透させることにより、配線と接触させた後、構造体を硬化し、構造体上で
あって、導電性ペーストを塗布した位置に開口部を有する絶縁層を形成し、導電性ペース
トと接するように開口部に導電性高分子からなる第1の電極を形成し、第1の電極上にE
L層を形成し、EL層上に第2の電極を形成し、第2の電極上に絶縁膜を形成し、絶縁膜
上に第2の可撓性基板を貼り合わせることを特徴とする発光装置の作製方法である。
範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス
、発光デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコネクター、
例えばFPC(Flexible printed circuit)もしくはTAB(
Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape C
arrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの
先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chip On
Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置
に含むものとする。
に有機樹脂を含浸させてなる構造体を設けることにより、衝撃を緩和させることができる
ため、外部からの衝撃に強い発光装置を提供することができる。また、本発明の作製方法
により、有機樹脂を含浸させてなる構造体の内部に形成された導電体により、TFTと発
光素子とを電気的に接続させることができ、上述した外部からの衝撃に強い発光装置を提
供することができる。
明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様
々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実
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、以下に説明する本発明の
構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共
通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
本実施の形態では、本発明の発光装置の画素部について、図1(A)(B)を用いて詳
細に説明する。
02との間にTFT103が形成された第1の素子形成層104と、発光素子105が形
成された第2の素子形成層106が形成されている。また、第1の素子形成層104と第
2の素子形成層106との間には、構造体107が形成されており、構造体107の内部
に形成された配線108によってTFT103と発光素子105とが電気的に接続されて
いる。
する各種基板(例えば、プラスチック基板等)、繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体(
例えば、プリプレグ等)、有機樹脂膜等を用いることができる。
イッチング用TFTともいう)の他、複数のTFT(例えば、電流制御用TFT等)が形
成されている。なお、TFT103としては、公知の様々なTFTを用いることができる
。また、第1の素子形成層104には、図1(A)に示す画素部だけでなく複数のTFT
で構成された駆動回路部を形成しても良い。
プリプレグ)を用いる。なお、構造体107としては、弾性率13GPa以上、破断係数
は300MPa未満の材料を用いるのが好ましい。また、構造体107としては、5μm
以上50μm以下の膜厚であることが好ましい。
た緯糸とで織られている。このような経糸及び緯糸を用いて製織された繊維体には、経糸
及び緯糸が存在しない領域を有する。このような繊維体107aは、有機樹脂107bが
含浸される割合が高まり、繊維体107aと発光素子との密着性を高めることができる。
ただし、経糸及び緯糸の密度が高く、経糸及び緯糸が存在しない領域の割合が低いもので
あっても、用いることができる。
うことができる。例えば、繊維表面を活性化させるためのコロナ放電処理、プラズマ放電
処理等がある。また、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤を用いた表面処
理を行っても良い。
樹脂が含浸された構造体を複数積層させることで構造体を形成してもよいし、複数の積層
された繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用いても良い。
本発明における配線108は、構造体107の表面の所望の位置に導電性ペーストを配置
することにより、導電性ペーストに含まれる金属粒子が構造体内部に浸透し、構造体10
7の表面から裏面までが電気的に接続されることにより形成される。
g)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)
、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)等を用いることができる。
印刷法等を用いることができる。
電極111との間にEL層110が挟まれた構造を有する。なお、第1の電極109と第
2の電極111のうち、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。
、所望の位置におけるパターン形成が容易な導電性材料を含む導電性組成物を用いた塗布
法、液滴吐出法(インクジェット法)、印刷法等を用いるのが好ましい。なお、導電性材
料としては、導電性高分子、金属、合金の他、これらの混合物などが挙げられる。また、
成膜後の溶媒の乾燥は、熱処理を行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。また、有機樹
脂が熱硬化性の場合は、さらに加熱処理を行い、光硬化性の場合は、光照射処理を行えば
よい。
えばπ電子共役系導電性高分子として、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロー
ル及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの2種以上の共
重合体などがあげられる。
リ(3−ブチルピロ−ル)、ポリ(3−オクチルピロ−ル)、ポリ(3−デシルピロ−ル
)、ポリ(3,4−ジメチルピロ−ル)、ポリ(3,4−ジブチルピロ−ル)、ポリ(3
−ヒドロキシピロ−ル)、ポリ(3−メチル−4−ヒドロキシピロ−ル)、ポリ(3−メ
トキシピロ−ル)、ポリ(3−エトキシピロ−ル)、ポリ(3−オクトキシピロ−ル)、
ポリ(3−カルボキシルピロ−ル)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシルピロ−ル)、
ポリN−メチルピロール、ポリチオフェン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−
ブチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフェン)
、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3−エト
キシチオフェン)、ポリ(3−オクトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシルチオフ
ェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシルチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジ
オキシチオフェン)、ポリアニリン、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(2−オクチル
アニリン)、ポリ(2−イソブチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)、ポリ
(2−アニリンスルホン酸)、ポリ(3−アニリンスルホン酸)等が挙げられる。なお、
上述した導電性高分子は、単独で導電性組成物として用いることができる。
Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪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。この他、金(Au)、
白金(Pt)、銀(Ag)、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)
、チタン(Ti)、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。
を形成する。なお、有機樹脂を適宜選択することにより、導電性組成物の膜厚の均一性、
膜強度等の膜特性を調整することができる。
てもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。例えば、ポリエ
チレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポ
リエステル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂、ポリアミド6
、ポリアミド6,6、ポリアミド12、ポリアミド11等のポリアミド樹脂、ポリフッ化
ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロ
エチレンコポリマ−、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリビニルアル
コ−ル、ポリビニルエ−テル、ポリビニルブチラ−ル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル
等のビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、アラミド樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポ
リウレア系樹脂、メラミン樹脂、フェノ−ル系樹脂、ポリエ−テル、アクリル系樹脂及び
これらの共重合体等が挙げられる。
正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもで
きる。EL層110には、低分子系材料および高分子系材料のいずれを用いることもでき
る。なお、EL層110を形成する材料には、有機化合物材料のみから成るものだけでな
く、無機化合物を含む構成も含めるものとする。
の発光が得られる材料を用いて選択的にEL層110を形成すればよく、モノカラー表示
とする場合、少なくとも一つの色を呈する材料を用いてEL層110を形成すればよい。
また、EL層と、カラーフィルタを組み合わせて用いてもよい。カラーフィルタにより、
単色発光層(例えば白色発光層)を用いる場合であっても、フルカラー表示が可能となる
。例えば、白色(W)の発光が得られる材料を用いたEL層と、カラーフィルタを組み合
わせる場合、カラーフィルタを設けない画素とRGBの画素の4つのサブピクセルでフル
カラー表示を行っても良い。
ることができ、公知の成膜方法を用いて形成することができる。
することにより、発光素子105が、外部からの水分や酸素等により劣化するのを防止す
ることができる。なお、絶縁膜112としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒
化酸化珪素などを用いることができる。
部に、繊維体107aに有機樹脂107bを含浸させた構造体を挟んでTFT103を有
する第1の素子形成層104と、発光素子105を有する第2の素子形成層106とが形
成され、TFT103と発光素子105とが繊維体107aに有機樹脂107bを含浸さ
せた構造体107の内部に形成された配線を介して電気的に接続されている。ここで、構
造体107を構成する繊維体107aは、高強度繊維で形成されており、高強度繊維は、
引っ張り弾性率が高い、またはヤング率が高い。このため、発光装置に点圧や線圧等の局
所的な押圧がかかっても高強度繊維は延伸せず、押圧された力が繊維体107a全体に分
散され、発光装置全体で湾曲するようになる。すなわち、第1の素子形成層104と第2
の素子形成層106との間に形成される構造体は、発光装置に外部から与えられる力に対
する耐衝撃層として機能する。この結果、局所的な押圧が加えられても、発光装置で生じ
る湾曲は曲率半径の大きなものとなり、配線や発光素子等に亀裂が生じず、発光装置の破
壊を低減することができる。
光装置を湾曲させることが可能となる。従って、本発明の発光装置を様々な基材に接着す
ることができ、曲面を有する基材に貼りつければ、曲面を有するディスプレイ、照明が実
現できる。また、第1の素子形成層104や第2の素子形成層106の厚さを薄くするこ
とで、発光装置を軽量化させることができる。
板と第2の可撓性基板に、構造体に用いた材料と同じ材料(繊維体に有機樹脂を含浸させ
た構造体)を用いる場合の構成について示す。なお、図1(B)示す発光装置は、第1の
可撓性基板131と第2の可撓性基板132の外側(第1の素子形成層134、構造体1
37、第2の素子形成層134等が形成されている側と反対側)に、それぞれ第1の衝撃
緩和層135及び第2の衝撃緩和層136を有した構成である。
1(B)に示すように、発光装置に外部から与えられる力(外部ストレスともいう)に対
する耐衝撃層として機能する構造体、及びその力を拡散する衝撃緩和層を設けることによ
って、局所的にかかる力をより軽減することができるため、発光装置の強度を高め、破損
や特性不良などを防止することが可能となる。
2の可撓性基板132より弾性率が低く、かつ破断強度が高い方が好ましい。例えば、第
1の可撓性基板131と第2の可撓性基板132は、弾性率5GPa以上12GPa以下
、破断係数300MPa以上のゴム弾性を有する膜を用いることができる。
ことが好ましい。高強度材料の代表例としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、アラミド樹脂、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール樹脂、ガラス樹脂等がある。弾性を有する高強度材料で形成される第1
の衝撃緩和層135及び第2の衝撃緩和層136を設けると局所的な押圧などの荷重を層
全体に拡散し吸収するために、発光装置の破損を防ぐことができる。
ド樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)
樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート(PET)樹脂などを用いることができる。本実施の形態では、第1
の衝撃緩和層135及び第2の衝撃緩和層136としてアラミド樹脂を用いたアラミドフ
ィルム(弾性率10GPa、破断強度480MPa)を用いる。
第2の衝撃緩和層136との接着は、第1の可撓性基板131および第2の可撓性基板1
32として繊維体に有機樹脂が含浸された構造体(例えば、プリプレグ等)を用いるため
、接着層を介さず直接加熱及び加圧処理によって接着することができる。
2の素子形成層134を有する)に対して一対の可撓性基板及び一対の衝撃緩和層を対称
に設けると、発光装置に対して外部からかかる力をより分散させることができるため、発
光装置の曲げや反りなどに起因して、第1の素子形成層134、構造体137、第2の素
子形成層134、配線138等が破損するのをさらに防止することができる。この効果は
、一対の可撓性基板同士、衝撃緩和層同士をそれぞれ同材料及び同じ膜厚で作製すると、
同等な特性を付与できるために、力の拡散効果はより高まる。
本実施の形態では、図1(A)に示す本発明の発光装置の作製方法の一例について、図
2〜4を参照して説明する。
A)参照)。剥離層202、絶縁層203は、連続して形成することができる。連続して
形成することにより、大気に曝されないため不純物の混入を防ぐことができる。
きる。例えば、1辺が1メートル以上の矩形状のガラス基板を用いることにより、生産性
を格段に向上させることができる。
すが、基板201の全面に剥離層を設けた後、選択的に除去し、所望の領域にのみ剥離層
202を形成してもよい。また、基板201に接して剥離層202を形成しているが、基
板100に接して酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の絶縁層
を形成した後、絶縁層に接して剥離層202を形成してもよい。
ジェット法、印刷法等により、厚さ30nm〜200nmの膜厚で形成する。なお、剥離
層202には、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タンタル(
Ta)、ニオブ(Nb)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)
、亜鉛(Zn)、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)、及び珪素(Si)の中から選択された元素、又は元
素を主成分とする合金材料、又は元素を主成分とする化合物材料を用いることができ、複
数の材料を用いることもできる。なお、珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多
結晶のいずれの場合でもよい。
ブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物を
含む層、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を
形成する。なお、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリ
ブデンの合金に相当する。
して金属酸化物層を形成する。代表的には、1層目の金属層として、タングステン、又は
タングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、2層目として、タングステン、又
はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、タングステン、又はタングステンとモリ
ブデンの混合物の窒化物、タングステン、又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化
窒化物、又はタングステン、又はタングステンとモリブデンの混合物の窒化酸化物を含む
層を形成する。
成する場合、金属層としてタングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成され
る絶縁層を形成することで、タングステンを含む層と絶縁層との界面に、金属酸化物層と
してタングステンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。さらには、金属
層の表面を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等
を行って金属酸化物層を形成してもよい。
の剥離が容易となるように、又は後の剥離工程において半導体素子や配線に亀裂やダメー
ジが入るのを防ぐために設ける。例えば、絶縁層203として、CVD法、スパッタリン
グ法、塗布法、印刷法等により形成することができる。なお、絶縁層227には、無機化
合物を用いた単層膜や積層膜、または有機化合物を用いた膜と無機化合物を用いた膜との
積層膜などを用いることができる。なお、無機化合物としては、酸化珪素、窒化珪素、酸
化窒化珪素、窒化酸化珪素等を用いることができ、これらを絶縁層227に用いることに
より、外部から後に形成される素子層へ水分や、酸素等の気体が侵入することを防止する
ことができる。絶縁層203が保護層として機能するためには、10nm以上1000n
m以下、さらには100nm以上700nm以下の膜厚で形成することが好ましい。
トランジスタ204は、少なくともソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を有
する半導体層205、ゲート絶縁層206、ゲート電極207で構成される。
以下の非単結晶半導体で形成される層であり、非単結晶半導体層としては、結晶性半導体
層、非晶質半導体層、微結晶半導体層等がある。また、半導体としては、シリコン、ゲル
マニウム、シリコンゲルマニウム化合物等がある。特に、レーザ光の照射、瞬間熱アニー
ル(RTA)やファーネスアニール炉を用いた熱処理、又はこれらの方法を組み合わせた
方法により結晶化させた結晶質半導体を適用することが好ましい。加熱処理においては、
シリコン半導体の結晶化を助長する作用のあるニッケルなどの金属元素を用いた結晶化法
を適用することができる。
0nm以下の酸化珪素及び酸化窒化珪素などの無機絶縁物で形成する。
ことができる。金属を用いる場合は、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、チタン
(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)などを用いることができる。また、
金属を窒化させた金属窒化物を用いることができる。或いは、当該金属窒化物からなる第
1層と当該金属から成る第2層とを積層させた構造としても良い。このとき第1層を金属
窒化物とすることで、バリアメタルとすることができる。すなわち、第2層の金属が、ゲ
ート絶縁層やその下層の半導体層に拡散することを防ぐことができる。また、積層構造と
する場合には、第1層の端部が第2層の端部より外側に突き出した形状としても良い。
薄膜トランジスタ204は、シングルドレイン構造、LDD(低濃度ドレイン)構造、ゲ
ートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。ここでは、ゲー
ト電極207の側面に接する絶縁層(「サイドウォール」ともよばれる)を用いて低濃度
不純物領域が設けられたLDD構造の薄膜トランジスタを示している。さらには、等価的
には同電位のゲート電圧が印加されるトランジスタが直列に接続された形となるマルチゲ
ート構造、半導体層の上下をゲート電極で挟むデュアルゲート構造等で形成される薄膜ト
ランジスタ等を適用することができる。
薄膜トランジスタを用いることが可能である。金属酸化物の代表的には酸化亜鉛や亜鉛ガ
リウムインジウムの酸化物等がある。
ソース電極、ドレイン電極としても機能しうる配線209を形成する(図2(C)参照)
。これにより、第1の素子形成層215が形成される。
り形成することができる。なお、絶縁層208には、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無
機材料(例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等)、ポリイミド、
ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等
を用いることができ、単層または積層で形成する。
)とアルミニウム(Al)との積層構造など、アルミニウム(Al)のような低抵抗材料
と、チタン(Ti)やモリブデン(Mo)などの高融点金属材料を用いたバリアメタルと
の組み合わせで形成することが好ましい。
された構造を有する構造体210を設ける(図2(D)参照)。なお、構造体210は、
プリプレグとも呼ばれ、繊維体にマトリックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸さ
せた後、乾燥して有機溶剤を揮発させてマトリックス樹脂を半硬化させたものとして知ら
れている。従って、構造体210を構成する有機樹脂210bは、半硬化されたものを用
いることとする。なお、厚さは、10μm以上100μm以下、さらには10μm以上3
0μmが好ましい。すなわち、このような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲する
ことが可能な発光装置を作製することができる。
布であり、部分的に重なるように配置する。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率また
はヤング率の高い繊維である。高強度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコール系繊
維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポ
リパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられ
る。ガラス繊維としては、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊
維が挙げられる。なお、繊維体210aは、一種類の上記高強度繊維で形成されてもよい
。また、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。なお、繊維体210aと有機樹脂2
10bとは、同程度の屈折率を有する材料を用いるのが好ましい。
って製織した織布、または複数種の繊維の糸束をランダムまたは一方向に堆積させた不織
布であってもよい。織布の場合、平織り、綾織り、しゅす織り等を適宜用いることができ
る。
た高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維
糸束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数
を削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形または平板状となる。また、繊維糸束
として低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状または平
板形状となる。このように、断面が楕円形または平板状の糸束を用いることで、繊維体2
10aを薄くすることが可能である。このため、構造体を薄くすることが可能であり、薄
型の発光装置を作製することができる。
スマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる
。また、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はフッ素樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体を半導体集
積回路に固着することができる。なお、有機樹脂210bはガラス転移温度が高いほど、
局所的押圧に対して破壊しにくいため好ましい。
よい。高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、アルミ
ナ等が挙げられる。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等の金属粒子がある。導
電性フィラーが有機樹脂または繊維糸束内に含まれることにより発熱を外部に放出しやす
くなるため、発光装置の蓄熱を抑制することが可能であり、発光装置の破壊を低減するこ
とができる。
位置に導電性ペースト213を選択的に配置する(図2(D)参照。)。導電性ペースト
213は、時間経過と共に構造体210の内部に浸透する。そして、導電性ペースト21
3が配線209まで浸透したところで、構造体210を硬化させる(図2(E)。)。こ
れにより、配線209と電気的に接続された配線214を構造体210の内部に形成する
ことができる。なお、配線209と配線214との電気的な接続をとりやすくするために
配線209上に予め導電性ペーストを配置しておき、構造体210を設けた後、再び導電
性ペースト213を浸透させて配線209と配線214とを電気的に接続させてもよい。
された構造体210を図2(C)に示す配線209上に設けることにより、配線209と
配線214とを電気的に接続させてもよい。
ことにより構造体210上の所望の位置に選択的に形成することができる。
及び硬化前の構造体210を溶解させる溶剤を少なくとも含んで構成される。なお、硬化
前の構造体210を溶解させる溶剤が導電性ペースト213に含まれることにより、構造
体210の内部に導電性ペースト213を浸透させやすくすることができる。
Cu)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、タンタル(Ta)、モ
リブデン(Mo)およびチタン(Ti)等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀
の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。
散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることがで
きる。
、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等を構造体210の
材料を考慮して、適宜選択して用いることができる。
は光照射することにより可塑化、または硬化させる。なお、なお、有機樹脂210bが可
塑性有機樹脂の場合、加熱、または光照射後、室温に冷却することにより可塑化した有機
樹脂を硬化させることができる。なお、構造体210の硬化と同時又は硬化の前後に焼成
を行うことにより導電性ペースト213を硬化させることが好ましい。
性ペースト213として銀ペースト(銀粉、酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチル、
エポキシ樹脂)を用いることができる。この場合、構造体210が硬化する前(仮硬化状
態)に構造体210上に導電性ペースト213を形成すると、導電性ペースト213に含
まれる酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチルが硬化前の構造体210を溶解し、導電
性ペースト213を構造体210の内部に浸透させることができる。その後、加熱処理を
行うことにより、構造体210を硬化すると共に、導電性ペースト213に含まれる銀を
硬化させ、構造体210の内部に銀を含有する配線214を形成することができる。
体210の硬化と導電性ペースト213の焼成を同時に行うことができるため、工程を簡
略化することができる。なお、加熱処理の際に圧力を加えてもよい。
01から剥離する。本実施の形態では、配線214が形成された構造体210上に粘着シ
ート220を貼り合わせた後、剥離層202と絶縁層203との界面において、基板20
1から第1の素子形成層215、および配線214が形成された構造体210を剥離する
(図3(A)(B)参照)。剥離方法としては、例えば、機械的な力を加えること(人間
の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理等)を用いる
ことができる。なお、本実施の形態に用いる粘着シート220としては、貼り合わせた後
、光または熱により剥離可能なシートを用いる。
おいて第1の素子形成層215、および配線214が形成された構造体210に加わる応
力を低減し、薄膜トランジスタ106の破損を抑制することが可能となる。
形成し、物理的手段により、素子形成層215を剥離する方法を用いたがこれに限られな
い。基板201として透光性を有する基板を用い、剥離層202として水素を含む非晶質
珪素層を用い、基板201を介して剥離層202にレーザビームを照射し、非晶質珪素層
に含まれる水素を気化させて、基板201と剥離層202との間で剥離する方法を用いる
こともできる。
いて溶解し除去する方法を用いることができる。この場合、剥離層202を用いなくとも
よい。
、第1の可撓性基板221を貼り合わせる(図3(C)。)。なお、第1の可撓性基板2
21に粘性が高く、第1の素子形成層215の剥離面に直接貼り合わせることができる場
合には、シール材216を配置することなく第1の可撓性基板221を貼り合わせること
もできる。
エーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート
(PC)、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスルホン(PSF
)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンテレフタ
レート(PBT)、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフタールアミド、ポリイミドなどの有機樹脂
からなる基板を用いることができる。また、シール材216を用いる場合には、シール材
216としては、アクリル系光硬化樹脂やアクリル系熱硬化樹脂等を用いることができる
。
り形成することができる。なお、絶縁層222には、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無
機材料(例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等)、ポリイミド、
ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等
を用いることができ、単層または積層で形成する。
4(B)。)。なお、開口部223を形成することにより、配線214の一部が表面に露
出する。
の電極224の形成方法としては、塗布法、液滴吐出法(インクジェット法)、印刷法等
が好ましい。従って、第1の電極224に用いる材料としては、導電性材料を含む導電性
組成物が好ましい。導電性材料としては、導電性高分子、様々な金属、合金、またはこれ
らの混合物などが挙げられる。なお、導電性組成物の具体例については、実施の形態1で
詳述したので、実施の形態1を参照することとし、ここでの説明は省略する。
として機能する場合には、第1の電極224の電極材料として、仕事関数の大きい(具体
的には4.0eV以上)導電性組成物などを用いることが好ましい。(但し、第1の電極
224上に形成されるEL層が複数の積層構造を有しており、第1の電極224に接して
形成される層が、複合材料(10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する正孔輸送性
の高い物質にアクセプター性物質を含有させたもの)を含んで形成されている場合には、
第1の電極224に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な導電性組成物など
を用いることができる。また、第1の電極224が陰極として機能する場合には、仕事関
数の小さい(具体的には3.5eV以下)導電性組成物など(例えば、アルミニウム(A
l)、銀(Ag)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、またはこれらの合金MgA
g、MgIn、AlLi、CaF2、または窒化カルシウム等を含む)を用いることが好
ましい。
等の公知の物質を用いることができる。また、EL層225は、公知の方法により形成す
ることができるが、塗布法、液滴吐出法(インクジェット法)、印刷法等を用いて成膜す
ることがより好ましく、これらの方法を用いることのできる物質を選択することが好まし
い。なお、EL層225を形成する物質には、有機化合物のみから成るものだけでなく、
無機化合物が一部に含まれていてもよい。
高い物質を含んでなる正孔注入層、正孔輸送性の高い物質を含んでなる正孔輸送層、電子
輸送性の高い物質を含んでなる電子輸送層、電子注入性の高い物質を含んでなる電子注入
層などを適宜組み合わせて積層することにより形成される。
(陽極または陰極)に応じた導電性材料(金属、合金、又はこれらの混合物、導電性高分
子、導電性組成物等)を用いることができる。以上により、第1の電極224、EL層2
25、第2の電極226が積層された発光素子230を形成することができる。なお、第
2の電極226は、第1の電極224と逆の極性有する電極(陽極、又は陰極)として機
能する。
。これによって、発光素子230を有する第2の素子形成層231を形成することができ
る。絶縁層227は、保護層として機能し、第2の可撓性基板を貼り合わせる際にEL層
134に水分やダメージが与えられたり、また、又は第2の可撓性基板を貼り合わせる際
に加熱工程がある場合には、断熱層として機能する。
ができる。なお、絶縁層227には、無機化合物を用いた単層膜や積層膜、または有機化
合物を用いた膜と無機化合物を用いた膜との積層膜などを用いることができる。なお、無
機化合物としては、炭素膜、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等を用い
ることができ、これらを絶縁層227に用いることにより、外部から後に形成される素子
層へ水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。絶縁層227が保護
層として機能するためには、10nm以上1000nm以下、さらには100nm以上7
00nm以下の膜厚で形成することが好ましい(図4(B)参照)。
わせる(図4(C)。)。第2の可撓性基板229も第1の可撓性基板221と同様の材
料を用いることができる。また、シール材228もシール材216と同様の材料を用いる
ことができる。以上によって、第1の可撓性基板221及び第2の可撓性基板229によ
って第1の素子形成層215、構造体210、および第2の素子形成層231が封止され
た本発明の発光装置を形成することができる。
いるが、内部を構成する第1の素子形成層215と第2の素子形成層231との間に構造
体210を挟む構造を有するため、薄膜軽量化が図られているだけでなく、外部から与え
られる力(外部ストレスともいう)に対する耐衝撃性を有している。構造体を設けること
によって、局所的にかかる力を軽減することができるため、外部ストレスによる発光装置
の破損や特性不良などを防止することが可能となる。また、第1の素子形成層215に形
成されるTFT204と第2の素子形成層231に形成される発光素子230は、構造体
210の内部に形成される配線214によって電気的に接続されるが、本発明では、構造
体210に開口部を形成することなく配線214を形成することができるため構造体21
0の耐衝撃層としての機能を弱めることなく形成することができる。
発光装置を提供することができる。また、作製工程においても外部ストレスに起因する形
状や特性の不良を防ぎ、歩留まり良く発光装置を作製することができる。
いることができる。
本実施の形態では、可撓性基板として繊維体に有機樹脂を含浸させた構造体を用い、ま
た、可撓性基板上に低温プロセスで作製することができる薄膜トランジスタを有する発光
装置の作製方法について説明する。なお、本実施の形態では、酸化物半導体を用いた薄膜
トランジスタを形成する場合について説明する。
bが含浸された構造体を用いる。なお、ここでいう構造体は、プリプレグとも呼ばれ、繊
維体にマトリックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、乾燥して有機溶剤
を揮発させてマトリックス樹脂を半硬化させたものとして知られている。また、用いる構
造体の厚さは、10μm以上100μm以下、さらには10μm以上30μmが好ましい
。なお、構造体についての具体的な構成については、実施の形態1や実施の形態2で説明
した構造体を参照することとする。本実施の形態において、構造体を構成する有機樹脂5
02bは、硬化されているものを用いることとする。
504は、第1の可撓性基板501として用いた構造体からTFT素子および発光素子へ
水分やアルカリ金属などの不純物が拡散して、これらの素子の信頼性を低下させるのを防
ぐものであり、ブロッキング層として適宜設ければ良い。
料を用いて形成する。例えば、絶縁層504を2層構造とする場合、第1層目の絶縁層と
して窒化酸化珪素層を形成し、第2層目の絶縁層として酸化窒化珪素層を形成するとよい
。また、第1層目の絶縁層として窒化珪素層を形成し、第2層目の絶縁層として酸化珪素
層を形成してもよい。
施の形態では、薄膜トランジスタとして、チャネル形成領域を非晶質半導体、微結晶半導
体、有機半導体、または酸化物半導体で形成した逆スタガ型の薄膜トランジスタを示す。
体層507で構成される。また、半導体層507上にソース領域、ドレイン領域として機
能する不純物半導体層を形成してもよい。また、ソース領域、ドレイン領域と電気的に接
続される配線508を形成する。
ことができる。金属を用いる場合は、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、チタン
(Ti)、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)等を用いることができる。また、金
属を窒化させた金属窒化物を用いることができる。、さらに、クロム、銅、ネオジム、ス
カンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層し
て形成することができる。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコンに
代表される半導体層やAgPdCu合金を用いてもよい。また、インジウム、ガリウム、
アルミニウム、亜鉛、スズ等からなる導電性の酸化物や複合酸化物を用いてもよい。例え
ばインジウム錫酸化物(ITO)を用いて透光性を有するゲート電極としてもよい。
記した材料により導電層を形成し、該導電層上にフォトリソグラフィ法又はインクジェッ
ト法等によりマスクを形成し、該マスクを用いて導電層をエッチングして形成することが
できる。
、焼成することで形成することもできる。なお、ゲート電極505と、絶縁層504との
密着性向上として、上記の金属材料の窒化物層を、絶縁層504と、ゲート電極505と
の間に設けてもよい。ここでは、絶縁層504に導電層を形成し、フォトマスクを用いて
形成したレジストマスクによりエッチングする。
05上には、後の工程で半導体層及び配線を形成するので、段差の箇所における配線切れ
防止のためである。ゲート電極505の側面をテーパー形状にするためには、レジストマ
スクを後退させつつエッチングを行えばよい。例えば、エッチングガスに酸素ガスを含ま
せることでレジストを後退させつつエッチングを行うことが可能である。
ことができる。なお、走査線とは画素を選択する配線をいい、容量配線とは画素の保持容
量の一方の電極に接続された配線をいう。ただし、これに限定されず、ゲート配線及び容
量配線の一方又は双方と、ゲート電極505とは別に設けてもよい。
を用いて、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化ハフニウム、酸化ハ
フニウムアルミニウム、酸化窒化ハフニウム珪素又はイットリアを単層で又は積層して形
成することができる。絶縁層504は、CVD法又はスパッタリング法等を用いて形成す
ることができる。また、絶縁層504、高周波数(1GHz以上)のマイクロ波プラズマ
CVD装置を用いて形成することで、ゲート電極と、ドレイン電極及びソース電極との間
の耐圧を向上させることができるため、信頼性の高い薄膜トランジスタを得ることができ
る。
ジウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛及びスズから選んだ元素の複合酸化物を用いるこ
とができる。例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化亜鉛を含む酸化インジウム(IZO)や
酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛からなる酸化物(IGZO)をその例に挙げる
ことができる。酸化物半導体は、スパッタリング法、パルスレーザ蒸着法(PLD法)等
のプリプレグの耐熱温度より低い温度で膜の堆積が可能な方法を用いることで、プリプレ
グ上に直接形成することができる。
り成膜することができる。半導体層としては10nm以上200nm以下、好ましくは2
0nm以上150nm以下の厚さで形成するとよい。また、膜中の酸素欠損が増えるとキ
ャリア密度が高まり薄膜トランジスタ特性が損なわれてしまうため、成膜雰囲気の酸素濃
度を制御するとよい。
自由度は高く、広い範囲の混合比で半導体として機能する。10重量%の酸化亜鉛を含む
酸化インジウム(IZO)や酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛からなる酸化物を
それぞれ等モルで混合した材料(IGZO)を一例として挙げることができる。
明する。酸化インジウム(In2O3)と酸化ガリウム(Ga2O3)と酸化亜鉛(Zn
O)をそれぞれ等モルで混合し、焼結した直径8インチのターゲットを用い、500Wの
出力でDC(Direct Current)スパッタリングして半導体層を形成する。
チャンバーの圧力は0.4Pa、ガス組成比はAr/O2が10/5sccmの条件で1
00nm成膜する。成膜の際の酸素分圧をインジウム錫酸化物(ITO)などの透光性を
有する導電膜の成膜条件より高く設定し、酸素欠損を抑制することが望ましい。
くは有機酸、例えばクエン酸によりエッチングして、半導体層507を形成する(図5(
B)参照)。次いで、有機溶剤を使ってフォトレジストを剥離する。
ルミニウム(Al)の積層構造、モリブデン(Mo)とアルミニウム(Al)との積層構
造など、アルミニウム(Al)のような低抵抗材料と、チタン(Ti)やモリブデン(M
o)などの高融点金属材料を用いたバリアメタルとの組み合わせで形成することができる
。
リング法又は真空蒸着法(PLD)を用いて導電層をレジストマスク、半導体層507、
及びゲート絶縁層506上に形成し、レジストを剥離して、リフトオフ法により半導体層
507の一部を露出する配線508を形成する。
することができる。
る位置に開口部511を形成する。開口部511は、レジストマスクを用いたフォトリソ
グラフィー法により形成することができる。その他、印刷法または液滴吐出法を用いるこ
とにより、開口部511を有する絶縁層510を形成することもできる。
。なお、配線512は、配線508と同様の材料を用いて形成することができる。
用いた可撓性基板上に、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを形成することができる
。本実施の形態では、実施の形態2で説明したような剥離工程を用いず、直接可撓性基板
上に薄膜トランジスタを形成することができるため、作製工程数を削減することができる
。
させた構造体(例えば、プリプレグ)513を設ける(図5(C)参照)。なお、構造体
513の厚さは、10μm以上100μm以下、さらには10μm以上30μmが好まし
い。すなわち、このような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な発
光装置を作製することができる。なお、構造体513を構成する繊維体513aおよび有
機樹脂513bは、実施の形態2で説明した構造体210を構成する繊維体210aおよ
び有機樹脂210bと同様のものを用いることができ、構造体を構成する有機樹脂513
bは、半硬化されたものを用いる。
位置に導電性ペースト514を選択的に配置する(図5(D)参照。)。導電性ペースト
514は、時間経過と共に構造体513の内部に浸透する。そして、導電性ペースト51
4が配線512まで浸透したところで、構造体513を硬化させる(図6(A)。)。こ
れにより、配線512と電気的に接続された配線516を構造体513の内部に形成する
ことができる。なお、配線512と配線516との電気的な接続をとりやすくするために
配線512上に予め導電性ペーストを配置しておき、構造体513を設けた後、再び導電
性ペースト514を浸透させて配線512と配線516とを電気的に接続させてもよい。
された構造体513を配線512上に設けることにより、配線516と配線512とを電
気的に接続させてもよい。
のものを用いることができ、同様の方法で形成することができるので、ここでの説明は省
略することとする。
り形成することができる。なお、絶縁層517には、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無
機材料(例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等)、感光性または
非感光性の有機材料(例えば、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、
レジスト、ベンゾシクロブテン、エポキシ、シロキサン等)、またはSOG膜(例えば、
アルキル基を含む酸化珪素膜)を用いることができ、単層又は積層で0.8μm〜1μm
の範囲の膜厚で形成するのが好ましい。
517において、絶縁層517を形成する膜を成膜した後で、エッチング法などにより開
口部518を形成しても良いし、開口部518を有する膜を成膜することによって絶縁層
517を形成しても良い。
酸化亜鉛を含む酸化インジウム(IZO)や酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛か
らなる酸化物(IGZO))を用いている。なお、酸化物半導体は、n型の半導体である
ため、本実施の形態で示すTFTのドレイン電極は、発光素子を構成する電極のうち、陰
極として機能する電極と接続するのが好ましい。
)、印刷法等が好ましい。従って、第1の電極519に用いる材料としては、導電性材料
を含む導電性組成物が好ましい。導電性材料としては、導電性高分子、様々な金属、合金
、またはこれらの混合物などが挙げられる。導電性組成物の具体例については、実施の形
態1で詳述したので、実施の形態1を参照することとし、また、本実施の形態に示す発光
素子526の第1の電極519が陰極として機能する電極となるように適宜選択すればよ
い。
次形成される。なお、EL層520は、実施の形態2のEL層225と同様の材料を用い
て、蒸着法などの乾式法またはインクジェット法などの湿式法を用いて形成することがで
きる。また、第2の電極521は蒸着法もしくはスパッタリング法により形成することが
できる。
ホール注入層などを有する復層構造からなる場合は、第1の電極519上にこの順番で積
層し、最後に第2の電極521を形成すればよい。
9と第2の電極521のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極(例えば、イン
ジウム錫酸化物(ITO)等)、または可視光が透過できる数〜数十nmの厚さで形成さ
れた電極であることが好ましい。
。これによって、発光素子526を有する第2の素子形成層527を形成することができ
る。絶縁層522は、保護層として機能し、後に第2の可撓性基板を貼り合わせる際にE
L層520に水分やダメージが与えられたり、また、又は第2の可撓性基板を貼り合わせ
る際に加熱工程がある場合には、断熱層として機能する。
ができる。なお、絶縁層522には、無機化合物を用いた単層膜や積層膜、または有機化
合物を用いた膜と無機化合物を用いた膜との積層膜などを用いることができる。なお、無
機化合物としては、炭素膜、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等を用い
ることができ、これらを絶縁層522に用いることにより、外部から後に形成される素子
層へ水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。絶縁層522が保護
層として機能するためには、10nm以上1000nm以下、さらには100nm以上7
00nm以下の膜厚で形成することが好ましい(図6(B)参照)。
本実施の形態では、第2の可撓性基板523として、繊維体524aに有機樹脂524b
を含浸させた構造体を用いることとする。なお、第2の可撓性基板523として用いる構
造体を構成する有機樹脂は、半硬化されているものを用いる。
は硬化させて、絶縁層522と第2の可撓性基板523とを接着させる。
子形成層515、構造体513、および第2の素子形成層527が封止された本発明の発
光装置を形成することができる。なお、図1(B)で示したように、第1の可撓性基板5
01及び第2の可撓性基板523の外部(第1の素子形成層515、構造体513、第2
の素子形成層527等が形成されている側と反対側)に一対の衝撃緩和層を形成しても良
い。衝撃緩和層には、弾性率が低く、かつ破断強度が高い材料を用いるのが好ましい。例
えば、弾性率5GPa以上12GPa以下、破断係数300MPa以上のゴム弾性を有す
る膜を用いることができる。
いるが、内部を構成する第1の素子形成層515と第2の素子形成層527との間に構造
体513を挟む構造を有するため、薄膜軽量化が図られているだけでなく、外部から与え
られる力(外部ストレスともいう)に対する耐衝撃性を有している。構造体を設けること
によって、局所的にかかる力を軽減することができるため、外部ストレスによる発光装置
の破損や特性不良などを防止することが可能となる。また、第1の素子形成層515に形
成されるTFT509と第2の素子形成層527に形成される発光素子526は、構造体
513の内部に形成される配線516によって電気的に接続されるが、本発明では、構造
体513に開口部を形成することなく配線516を形成することができるため構造体51
3の耐衝撃層としての機能を弱めることなく形成することができる。
きるため、可撓性基板を用いた発光装置の作製工程数を削減することができる。
発光装置を提供することができる。また、作製工程においても外部ストレスに起因する形
状や特性の不良を防ぎ、歩留まり良く発光装置を作製することができる。
いることができる。
本実施の形態4では、本発明の発光装置について図7を用いて説明する。
A’で切断した断面図である。第1の可撓性基板710上に形成された第1の素子形成層
720は、画素部702と、駆動回路部(ソース側駆動回路)701と、駆動回路部(ゲ
ート側駆動回路)703とを有する。第1の素子形成層720上には、配線が形成された
構造体721と、発光素子715を有する第2の素子形成層722が形成されている。第
2の素子形成層722上には、第2の可撓性基板704が設けられており、第1の可撓性
基板710と第2の可撓性基板704との間に第1の素子形成層720、構造体721、
および第2の素子形成層722が挟まれた構造を有する。
部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等
)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線708が設けられる。こ
こでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)709を設ける
例を示している。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良い。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。
動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部
701と、画素部702が示されている。
わせたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、
種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。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ー一体型を示すが、必ずしもその必
要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
制御用TFT712の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された第1の
電極713とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極713は、構造体7
21内部に形成された配線718によって電流制御用TFT712と電気的に接続されて
いる。
15が形成されている。
において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部702に
は、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカ
ラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせる
ことによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
ール材705で第1の可撓性基板710基板に貼り合わせることによって、本発明の発光
装置を得ることができる。なお、本発明の発光装置は、一対の可撓性基板の間に繊維体に
有機樹脂を含浸させてなる構造体が挟まれた構造を有する為、薄型化及び小型化を達成し
ながら耐衝撃性を有する。従って、外部衝撃に強く丈夫な発光装置を提供することができ
る。
いることができる。
本実施の形態では、本発明を適用して作製した発光装置を用いて完成させた様々な電子
機器について、図8を用いて説明する。本発明の発光装置は、外側が一対の可撓性基板に
覆われたフレキシブルな構造を有し、薄膜軽量化が図られているだけでなく、内部構造が
耐衝撃性に優れているため様々な電子機器に適用することができる。
タルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、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)、ノート型コンピュー
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(具体的にはデジタルビデオディスク(
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)、照明器
具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図8に示す。
部804、ビデオ入力端子805等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表
示部803に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ
用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。本発明を適用
することで、フレキシブルな形状に対応ができ、曲面表示や軽量化を実現させた丈夫な表
示装置を提供することができる。
ド814、外部接続ポート815、マウス816等を含む。なお、コンピュータは、本発
明を用いて形成される発光装置をその表示部813に用いることにより作製される。本発
明を適用することで、フレキシブルな形状に対応ができ、曲面表示や軽量化を実現させた
丈夫なコンピュータを提供することができる。
ポート824、リモコン受信部825、受像部826、バッテリー827、音声入力部8
28、操作キー829等を含む。なお、ビデオカメラは、本発明を用いて形成される発光
装置をその表示部8202に用いることにより作製される。本発明を適用することで、フ
レキシブルな形状に対応ができ、曲面表示や軽量化を実現させた丈夫なビデオカメラを提
供することができる。
具は、本発明を用いて形成される発光装置を光源832に用いることにより作製される。
なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。本
発明を適用することで、フレキシブルな形状に対応ができ、曲面表示や軽量化を実現させ
た丈夫な卓上照明器具を提供することができる。
できる。本発明に係る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。
102 第2の可撓性基板
103 TFT
104 第1の素子形成層
105 発光素子
106 第2の素子形成層
106 薄膜トランジスタ
107 構造体
107a 繊維体
107b 有機樹脂
108 配線
109 第1の電極
110 EL層
111 第2の電極
112 絶縁膜
130 粘着シート
131 第1の可撓性基板
132 第2の可撓性基板
134 第1の素子形成層
134 EL層
135 第1の衝撃緩和層
136 第2の衝撃緩和層
137 構造体
138 配線
201 基板
202 剥離層
203 絶縁層
204 薄膜トランジスタ
205 半導体層
206 ゲート絶縁層
207 ゲート電極
207 薄膜トランジスタ
208 絶縁層
209 配線
210 構造体
210b 有機樹脂
210b 有機樹脂
213 導電性ペースト
214 配線
215 第1の素子形成層
216 シール材
220 粘着シート
221 第1の可撓性基板
222 絶縁層
223 開口部
224 第1の電極
225 EL層
226 第2の電極
227 絶縁層
228 シール材
229 第2の可撓性基板
230 発光素子
231 第2の素子形成層
501 第1の可撓性基板
502a 繊維体
502b 有機樹脂
504 絶縁層
505 ゲート電極
506 ゲート絶縁層
507 半導体層
508 配線
509 薄膜トランジスタ
510 絶縁層
511 開口部
512 配線
513 構造体
513a 繊維体
513b 有機樹脂
514 導電性ペースト
515 第1の素子形成層
516 配線
517 絶縁層
518 開口部
519 第1の電極
520 EL層
521 第2の電極
522 絶縁層
523 第2の可撓性基板
524a 繊維体
524b 有機樹脂
526 発光素子
527 第2の素子形成層
700 EL層
701 駆動回路部(ソース側駆動回路)
701 駆動回路部
702 画素部
703 駆動回路部(ゲート側駆動回路)
704 第2の可撓性基板
705 シール材
708 引き回し配線
709 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
710 第1の可撓性基板
711 スイッチング用TFT
712 電流制御用TFT
713 第1の電極
715 発光素子
716 第2の電極
717 絶縁層
718 配線
720 第1の素子形成層
721 構造体
722 第2の素子形成層
723 nチャネル型TFT
724 pチャネル型TFT
801 筐体
802 支持台
803 表示部
804 スピーカー部
805 ビデオ入力端子
811 本体
812 筐体
813 表示部
814 キーボード
815 外部接続ポート
816 マウス
821 本体
822 表示部
823 筐体
824 外部接続ポート
825 リモコン受信部
826 受像部
827 バッテリー
828 音声入力部
829 操作キー
831 筐体
832 光源
Claims (5)
- 可撓性を有する第1の基板上に、酸化物半導体層を有するトランジスタを有する第1の素子形成層を形成し、
前記第1の素子形成層上に、繊維体及び有機樹脂を有する構造体を形成し、
前記構造体上に、前記トランジスタと電気的に接続された発光素子を有する第2の素子形成層を形成し、
前記第2の素子形成層上に、可撓性を有する第2の基板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1において、
前記発光素子は、
導電層を介して前記トランジスタと電気的に接続された第1の電極と、
前記第1の電極上の、有機化合物を有する層と、
前記有機化合物を有する層上の、第2の電極と、を有することを特徴とする発光装置の作製方法。 - 請求項2において、
前記構造体上に導電性ペーストを形成し、
前記導電性ペーストが前記構造体の内部に浸透して前記トランジスタと電気的に接続された後、前記構造体を硬化させることにより、前記導電層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1乃至3のいずれか一項において、
前記第1の基板及び前記第2の基板は、繊維体及び有機樹脂を有することを特徴とする発光装置の作製方法。 - 請求項1乃至4のいずれか一項において、
前記酸化物半導体層は、インジウム、ガリウム及び亜鉛を有することを特徴とする発光装置の作製方法。
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