JP7001862B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
特に、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence、以下EL
とも記す)現象を利用した発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、又はそれらの作製
方法に関する。
いる。
又は破損しにくいこと等が求められている。
号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し
、発光装置や表示装置への応用が検討されている。
EL素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の発光装置が開示されている。
に表示できる情報量が減少し、一覧性が低下する。
提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、一覧性に優れた発光装置、
表示装置、もしくは電子機器を提供することを目的の一とする。本発明の一態様は、可搬
性及び一覧性に優れた発光装置、表示装置、もしくは電子機器を提供することを目的の一
とする。
ことを目的の一とする。または、本発明の一態様は、軽量な発光装置、表示装置、電子機
器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、信
頼性が高い発光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一
とする。または、本発明の一態様は、破損しにくい発光装置、表示装置、電子機器、もし
くは照明装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、厚さが薄い
発光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。ま
たは、本発明の一態様は、可撓性を有する発光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明
装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、継ぎ目のない広い発
光領域を有する発光装置もしくは照明装置、又は継ぎ目のない広い表示領域を有する表示
装置もしくは電子機器を提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、消
費電力が低い発光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の
一とする。
互に有する。該発光装置は、可撓性の高い領域で曲げることで、折りたたむことができる
。本発明の一態様の発光装置は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では
、継ぎ目のない広い発光領域により一覧性に優れる。本発明の一態様を適用することで、
発光領域又は表示領域の広さを減らすことなく、装置の可搬性を高めることができる。
互いに離間する複数の支持パネルと、を有し、該支持パネルは、該発光パネルに比べて可
撓性が低い発光装置である。
域とを交互に有する発光装置であり、可撓性の高い領域は、可撓性を有する発光パネルを
有し、可撓性の低い領域は、発光パネルに比べて可撓性の低い支持パネルと、発光パネル
と、を重ねて有する発光装置である。
高い領域及び可撓性の低い領域は、発光パネルと、保護層と、を重ねて有することが好ま
しい。
域とを交互に有する発光装置であり、可撓性の高い領域は、可撓性を有する発光パネルを
有し、可撓性の低い領域は、発光パネルに比べて可撓性が低い支持パネルと、支持パネル
の間の発光パネルと、を有する発光装置である。
性が高く、可撓性の低い領域では、一対の保護層が支持パネルの間に位置し、発光パネル
が一対の保護層の間に位置することが好ましい。
域とを交互に有する発光装置であり、可撓性の高い領域は、可撓性を有する発光パネルを
有し、可撓性の低い領域は、一対の支持パネルと、一対の支持パネルの間の発光パネルと
を有し、支持パネルは、発光パネルに比べて可撓性が低い発光装置である。
性が高く、可撓性の低い領域では、一対の保護層が一対の支持パネルの間に位置し、発光
パネルが一対の保護層の間に位置することが好ましい。
し、他方を外曲げしたとき、一方の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径を
半径とする円と、他方の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径を半径とする
円とは、当該発光装置を支持する平面に平行に移動することで重なることが好ましい。
、発光パネルの発光面が外側になるように曲げる場合を「外曲げ」と記す。また、発光パ
ネルや発光装置における発光面とは、発光素子からの光が取り出される面を指す。
繰り返したとき、発光パネルの当該発光装置を支持する平面に最も近い面と最も遠い面と
の間の最短距離Lが、複数の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径の和Dと
、発光パネルの厚さTとを用いて、L<2(D+T)で表されることが好ましい。
極と重なる可撓性の低い領域Aの第1の方向の長さが、領域Aに最も近い可撓性の低い領
域Bの第1の方向の長さよりも長いことが好ましい。
域Cのうち、第1の方向の長さが最も長い領域は領域Aであり、次に長い領域は領域Cで
あることが好ましい。
領域は、領域Aであることが好ましい。
、上記各構成の発光装置自体が電子機器や照明装置として機能する場合もある。
素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム、もしくはTCP(Tape Carri
er Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が設
けられたモジュール、又は発光素子に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。さらに
、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
を提供できる。本発明の一態様では、一覧性に優れた発光装置、表示装置、もしくは電子
機器を提供できる。本発明の一態様では、可搬性及び一覧性に優れた発光装置、表示装置
、もしくは電子機器を提供できる。
ることができる。または、本発明の一態様では、軽量な発光装置、表示装置、電子機器、
もしくは照明装置を提供することができる。または、本発明の一態様は、信頼性が高い発
光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。または、本発
明の一態様では、本発明の一態様は、破損しにくい発光装置、表示装置、電子機器、もし
くは照明装置を提供することができる。または、本発明の一態様では、厚さが薄い発光装
置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。または、本発明の
一態様では、可撓性を有する発光装置、表示装置、電子機器、もしくは照明装置を提供す
ることができる。または、本発明の一態様では、継ぎ目のない広い発光領域を有する発光
装置もしくは照明装置、又は継ぎ目のない広い表示領域を有する表示装置もしくは電子機
器を提供できる。または、本発明の一態様では、消費電力が低い発光装置、表示装置、電
子機器、もしくは照明装置を提供することができる。
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。
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。また、同様の
機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必
ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について説明する。
互に有する。該発光装置は、可撓性の高い領域で曲げることで、折りたたむことができる
。本発明の一態様の発光装置は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では
、継ぎ目のない広い発光領域により一覧性に優れる。
たたむこともできる。
げることで、発光面にキズや汚れがつくことを抑制できる。
域全体を用いてもよいし、発光パネルの発光面が外側になるように曲げることで、発光領
域の一部を用いてもよい。折りたたまれ、使用者にとって見えない発光領域を非発光領域
とすることで、発光装置の消費電力を抑制できる。
3つ折りが可能な発光装置を例に挙げて説明する。
だ状態の一方から他方に変化する途中の状態の発光装置を示す。図1(C)に折りたたん
だ状態の発光装置を示す。図2は、発光装置の各構成を示す斜視図である。図3(A)は
発光装置の発光面側の平面図であり、図3(B)は発光装置の発光面と対向する面側の平
面図である。図3(C)、(D)、(F)は、それぞれ図3(A)の発光装置を矢印の方
向から見た側面図の一例である。図3(E)は、図3(A)における一点鎖線A-B間の
断面図である。図4(A)、(C)、(D)は、図1(C)の発光装置を矢印の方向から
見た側面図の一例である。
A)に展開した状態の発光装置を示す。図14(B)に展開した状態又は折りたたんだ状
態の一方から他方に変化する途中の状態の発光装置を示す。図14(C)に折りたたんだ
状態の発光装置を示す。図15は、発光装置の各構成を示す斜視図である。図16(A)
は発光装置の発光面側の平面図であり、図16(B)は発光装置の発光面と対向する面側
の平面図である。図16(C)、(D)は、それぞれ図16(A)の発光装置を矢印の方
向から見た側面図の一例である。図16(E)は、図16(A)における一点鎖線A-B
間の断面図である。図16(F)は、図16(C)等に示す発光装置の変形例である。
ル11を有する。該発光装置は、さらに複数の支持パネル15aと複数の支持パネル15
bを有する。各支持パネル15a、15bは、発光パネル11に比べて可撓性が低い。複
数の支持パネル15aは互いに離間している。複数の支持パネル15bは互いに離間して
いる。
を交互に有する。可撓性の高い領域と可撓性の低い領域はそれぞれ帯状(縞状)に形成さ
れる。本実施の形態では、複数の可撓性の高い領域や複数の可撓性の低い領域が互いに平
行である例を示すが、各領域は平行に配置されていなくてもよい。
ていればよい。特に、有機EL素子を用いた発光パネルは、高い可撓性及び耐衝撃性に加
え、薄型軽量化が図れるため、好ましい。発光パネルの構成例については実施の形態2、
3にて詳述する。
発光パネルに比べて可撓性の低い支持パネルとを重ねて有していればよい。
域を交互に有する。
が並ぶ方向の長さを長さW1~長さW3で示す。
ここで、外部接続電極とは、例えば、図7(B)に示す導電層157等に相当する。
外部接続電極と重なる可撓性の低い領域Aの長さW1が、領域Aに最も近い可撓性の低い
領域Bの長さW3よりも長い。
げた状態における端部、等ともいえる)が、支持パネル15a、15bの端部よりも外側
に位置すると、発光パネル11が傷つく場合や、発光パネル11に含まれる素子が破壊さ
れる場合がある。
パネル11の上下に位置する支持パネル15a、15bの端部が揃っている。これにより
、発光パネル11が傷つくこと、発光パネル11に含まれる素子が破壊されること等を抑
制できる。
支持パネル15a、15bの端部よりも内側に位置する。これにより、さらに発光パネル
11が傷つくこと、発光パネル11に含まれる素子が破壊されること等を抑制できる。
、領域Aに最も近い可撓性の低い領域Bの長さW3よりも長いことが好ましい。特に、領
域Aの長さW1、領域Bの長さW3、及び領域Aに最も遠い可撓性の低い領域Cの長さW
2のうち、長さW1が最も長く、次に長さW2が長いことが好ましい。
られていればよい。
光面側及び発光面と対向する面側の双方に支持パネルを有すると、一対の支持パネルによ
って発光パネルを挟持できるため、可撓性の低い領域の機械的強度を高め、発光装置がよ
り破損しにくくなり好ましい。
ル15を用いて、支持パネル15の間に発光パネル11を配置してもよい。
発光パネルの側面が露出する例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。図3(
F)に示すように、可撓性の低い領域E2において、保護層や発光パネルの側面が支持パ
ネル15(又は一対の支持パネル15a、15bの一方もしくは両方)で覆われていても
よい。図21に保護層や発光パネルの側面が、支持パネル15bで覆われた発光装置の具
体的な構成を示す。図21(A)に、展開した状態の該発光装置を示す。また、図21(
B)に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の該発光
装置を示す。また、図21(C)に折りたたんだ状態の該発光装置を示す。また、図22
は、該発光装置の各構成を示す斜視図である。
をより薄型又はより軽量にすることができ好ましい。例えば、図16(F)に示すように
、複数の支持パネル15aを用いず、複数の支持パネル15bのみを有する発光装置とし
てもよい。
可撓性の高い保護層と、を重ねて有することが好ましい。これにより、発光装置の可撓性
の高い領域E1が、可撓性を有し、かつ機械的強度の高い領域となり、発光装置をより破
損しにくくすることができる。したがって、可撓性の低い領域はもちろん、可撓性の高い
領域においても、発光装置が外力等による変形で壊れにくい構成にすることができる。
発光パネルが最も薄い構成が好ましい。または、例えば、発光パネル、支持パネル、保護
層のそれぞれの可撓性は、支持パネルの可撓性が最も低く、発光パネルの可撓性が最も高
い構成が好ましい。このような構成とすることで、可撓性の高い領域と可撓性の低い領域
の可撓性の差が大きくなる。確実に可撓性の高い領域で折り曲げができる構成とすること
で、可撓性の低い領域で曲げが生じることを抑制でき、発光装置の信頼性を高めることが
できる。また、意図しないところで発光装置が曲がることを抑制できる。
層によって発光パネルを挟持できるため、発光装置の機械的強度を高め、発光装置がより
破損しにくくなり好ましい。
保護層13a、13bが一対の支持パネル15a、15bの間に位置し、発光パネル(図
示しない)が一対の保護層13a、13bの間に位置することが好ましい。
保護層13a、13bが支持パネル15の間に位置し、発光パネル(図示しない)が一対
の保護層13a、13bの間に位置することが好ましい。
り薄型又はより軽量にすることができ好ましい。例えば、保護層13aを用いず、保護層
13bのみを有する発光装置としてもよい。
に外光が照射されることを抑制できる。これにより、非発光領域に含まれる駆動回路が有
するトランジスタ等の光劣化を抑制できるため好ましい。
設けられた保護層13aの開口部は発光パネルの発光領域11aと重なる。発光領域11
aを枠状に囲う非発光領域11bと保護層13aとが重なるように設けられている。発光
パネル11の発光面と対向する面側に設けられた保護層13bは、発光領域11a及び非
発光領域11bと重なっている。保護層13bは、発光面と対向する面側により広い範囲
で、特に好ましくは該面全体に設けられることで、発光パネルをより保護することができ
、発光装置の信頼性を高めることができる。
繰り返したとき、発光パネルの当該発光装置を支持する平面に最も近い面と最も遠い面と
の間の最短距離Lが、複数の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径の和Dと
、発光パネルの厚さTとを用いて、L<2(D+T)で表されることが好ましい。これに
より、発光装置の薄型化を実現できる。
領域を外曲げした状態である。図4(A)における保護層13aと保護層13bの境界に
発光パネルが位置するものとする。図4(A)における直径D1、直径D2を詳細に説明
する図を図4(B)に示す。直径D1は、内曲げした可撓性の高い領域における発光パネ
ルの曲率半径を半径とする円の直径を示す。直径D2は、外曲げした可撓性の高い領域に
おける発光パネルの曲率半径を半径とする円の直径を示す。発光パネル11の厚さを厚さ
Tとして示す。直径D1と直径D2の和が複数の可撓性の高い領域内における発光パネル
の曲率半径の和Dの2倍に相当するので、L<2(D+T)は、L<D1+D2+2Tと
言い換えられる。ここで、図4(A)における発光パネルの当該発光装置を支持する平面
に最も近い面と最も遠い面との間の最短距離L1は、D1+D2+3Tである。
可撓性の高い領域と外曲げする可撓性の高い領域との間の可撓性の低い領域の幅を狭くす
る等により、図4(C)に示す発光パネルの当該発光装置を支持する平面に最も近い面と
最も遠い面との間の最短距離L2のように、L2<D1+D2+3T、さらにはL2<D
1+D2+2T、言い換えるとL2<2(D+T)を満たすことができる。
位置する一対の領域は、発光装置を支持する平面と平行であることが好ましく、内側に位
置するその他の領域は該平面と平行でないことが好ましい。
、他方を外曲げしたとき、一方の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径を半
径とする円と、他方の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径を半径とする円
とは、当該発光装置を支持する平面に平行に移動することで重なることが好ましい。これ
により、発光装置の薄型化を実現できる。
に平行に移動すること(ここでは紙面左右方向に移動することに相当)で重なる。内曲げ
した可撓性の高い領域における発光パネルの曲率半径と、外曲げした可撓性の高い領域に
おける発光パネルの曲率半径とが、該2つの円の半径に相当するため、図4(D)に示す
発光装置は、薄型化が実現されているといえる。
い面との間の最短距離L3は、L3<D1+D2+3T、さらにはL3<D1+D2+2
T、言い換えるとL3<2(D+T)を満たすことができる。なお、図4(D)では、保
護層13a及び保護層13bをまとめて保護層13として示している。
チックやゴム等を用いることで、軽量であり、破損しにくい保護層や支持パネルを得られ
るため、好ましい。例えば、保護層としてシリコーンゴム、支持パネルとしてステンレス
やアルミニウムを用いればよい。
衝撃性に優れ、破損しにくい発光装置を実現できる。例えば、有機樹脂や、厚さの薄い金
属材料や合金材料を用いることで、軽量であり、破損しにくい発光装置を実現できる。な
お、同様の理由により、発光パネルを構成する基板にも靱性が高い材料を用いることが好
ましい。
、透光性を問わない。発光面側に位置する保護層や支持パネルが、少なくとも一部の発光
領域と重なる場合は、発光パネルからの発光を透過する材料を用いることが好ましい。発
光面と対向する面側に位置する保護層や支持パネルの透光性は問わない。
ることができ、例えば、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する樹脂、光硬化性の樹脂、
熱硬化性の樹脂などの樹脂を用いることができる。また、シート状の接着剤を用いてもよ
い。また、保護層、支持パネル、発光パネルのいずれか2つ以上を貫通するネジや、挟持
するピン、クリップ等を用いて、発光装置の各構成を固定してもよい。
部分を境に2つ以上に分けて利用できる。例えば、折りたたむことで隠れた領域を非発光
とし、露出する領域のみが発光してもよい。これにより使用者が使用しない領域が消費す
る電力を削減することができる。
るためのセンサを有していてもよい。例えばスイッチ、MEMS圧力センサまたは圧力セ
ンサ等を用いて構成することができる。
られない。例えば、図5(A)に示すように、少なくとも可撓性の高い領域E1を1つ有
していればよく、図5(B)又は図17(A)に示す可撓性の高い領域E1を3つ有する
4つ折りが可能な発光装置や、図5(C)又は図17(B)に示す可撓性の高い領域E1
を4つ有する5つ折りが可能な発光装置もそれぞれ本発明の一態様である。
長く、長さW2が次に長く、長さW3及び長さW4が最も短い。長さW3と長さW4は異
なる値であってもよい。
く、長さW2が次に長く、長さW3、長さW4、及び長さW5が最も短い。長さW3、長
さW4、及び長さW5はそれぞれ異なる値であってもよい。
示す。
の間の最短距離L4が、複数の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲率半径の和D
と、発光パネルの厚さTとを用いて、L4=2D+5Tで表される。なお、2D=D1+
D2+D3+D4である。
可撓性の高い領域と外曲げする可撓性の高い領域との間の可撓性の低い領域の幅を狭くす
る等により、図6(B)に示す発光パネルの当該発光装置を支持する平面に最も近い面と
最も遠い面との間の最短距離L5が、複数の可撓性の高い領域内における発光パネルの曲
率半径の和Dと、発光パネルの厚さTとを用いて、L5<D1+D2+D3+D4+5T
、さらにはL5<D1+D2+D3+D4+2T、言い換えるとL5<2D+2Tを満た
すことができる。
に平行に移動すること(ここでは紙面左右方向に移動することに相当)で重なる。また、
直径D3の円と直径D4の円も、当該発光装置を支持する平面に平行に移動することで重
なる。直径D1の円の半径と直径D2の円の半径は、連続する2つの可撓性の高い領域の
一方を内曲げし、他方を外曲げしたときに、内曲げした可撓性の高い領域における発光パ
ネルの曲率半径と、外曲げした可撓性の高い領域における発光パネルの曲率半径とに相当
しているといえるため、図6(B)に示す発光装置も、薄型化が実現されているといえる
。また、直径D3の円の半径と直径D4の円の半径からも同様のことがいえる。
に比べて、その他の可撓性の低い領域の幅を狭くすることで、発光装置をより薄型にする
ことができる。
に行う必要はなく、例えば、図5(D)に示すように、各可撓性の高い領域を内曲げして
もよい。このような状態とすることで、持ち運びの際などに、発光装置の発光面にキズや
汚れが生じることを抑制できる。
のとき、曲率半径は、例えば、1mm以上150mm以下とすることができる。
本実施の形態では、発光パネルについて図7~図12を用いて説明する。本実施の形態で
例示する発光パネルを曲げた際、発光パネルにおける曲率半径の最小値は、1mm以上1
50mm以下、1mm以上100mm以下、1mm以上50mm以下、1mm以上10m
m以下、又は2mm以上5mm以下とすることができる。本実施の形態の発光パネルは、
小さな曲率半径(例えば2mm以上5mm以下)で折り曲げても素子が壊れることがなく
、信頼性が高い。発光パネルを小さな曲率半径で折り曲げることで、本発明の一態様の発
光装置を薄型化することができる。本実施の形態の発光パネルを曲げる方向は問わない。
また、曲げる箇所は1か所であっても2か所以上であってもよい。
図7(A)に実施の形態1で例示した発光パネル11の平面図を示し、図7(A)におけ
る一点鎖線A1-A2間の断面図の一例を図7(B)に示す。
子層101は、基板201、接着層203、絶縁層205、複数のトランジスタ、導電層
157、絶縁層207、絶縁層209、複数の発光素子、絶縁層211、封止層213、
絶縁層261、着色層259、遮光層257、及び絶縁層255を有する。
電極231は、トランジスタ240のソース電極又はドレイン電極と電気的に接続する。
下部電極231の端部は、絶縁層211で覆われている。発光素子230はトップエミッ
ション構造である。上部電極235は透光性を有し、EL層233が発する光を透過する
。
遮光層257が設けられている。着色層259及び遮光層257は絶縁層261で覆われ
ている。発光素子230と絶縁層261の間は封止層213で充填されている。
数のトランジスタを有する。トランジスタ240は、絶縁層205上に設けられている。
絶縁層205と基板201は接着層203によって貼り合わされている。また、絶縁層2
55と基板103は接着層105によって貼り合わされている。絶縁層205や絶縁層2
55に透水性の低い膜を用いると、発光素子230やトランジスタ240に水等の不純物
が侵入することを抑制でき、発光パネルの信頼性が高くなるため好ましい。接着層203
は、接着層105と同様の材料を用いることができる。
230を作製し、該作製基板を剥離し、接着層203を用いて基板201上に絶縁層20
5やトランジスタ240、発光素子230を転置することで作製できる発光パネルを示し
ている。また、具体例1では、耐熱性の高い作製基板上で絶縁層255、着色層259及
び遮光層257を作製し、該作製基板を剥離し、接着層105を用いて基板103上に絶
縁層255、着色層259及び遮光層257を転置することで作製できる発光パネルを示
している。
とが難しいため、該基板上にトランジスタや絶縁膜を作製する条件に制限がある。また、
発光装置の基板に透水性が高い材料(樹脂など)を用いる場合、基板と発光素子の間に、
高温をかけて、透水性の低い膜を形成することが好ましい。本実施の形態の作製方法では
、耐熱性の高い作製基板上でトランジスタ等の作製を行えるため、高温をかけて、信頼性
の高いトランジスタや十分に透水性の低い絶縁膜を形成することができる。そして、それ
らを耐熱性の低い基板へと転置することで、信頼性の高い発光パネルを作製できる。これ
により、本発明の一態様では、軽量又は薄型であり、且つ信頼性の高い発光装置を実現で
きる。作製方法の詳細は後述する。
れにより、耐衝撃性に優れ、破損しにくい発光パネルを実現できる。例えば、基板103
を有機樹脂基板とし、基板201を厚さの薄い金属材料や合金材料を用いた基板とするこ
とで、基板にガラス基板を用いる場合に比べて、軽量であり、破損しにくい発光パネルを
実現できる。
ルの局所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。金属材料や合金材料を用いた基
板の厚さは、10μm以上200μm以下が好ましく、20μm以上50μm以下である
ことがより好ましい。
とを抑制でき、発光パネルの破壊や信頼性の低下を抑制できる。例えば、基板201を金
属基板と熱放射率の高い層(例えば、金属酸化物やセラミック材料を用いることができる
)の積層構造としてもよい。
図8(A)に発光パネルにおける光取り出し部104の別の例を示す。図8(A)の発光
パネルは、タッチ操作が可能な発光パネルである。なお、以下の各具体例では、具体例1
と同様の構成については説明を省略する。
子層101は、基板201、接着層203、絶縁層205、複数のトランジスタ、絶縁層
207、絶縁層209、複数の発光素子、絶縁層211、絶縁層217、封止層213、
絶縁層261、着色層259、遮光層257、複数の受光素子、導電層281、導電層2
83、絶縁層291、絶縁層293、絶縁層295、及び絶縁層255を有する。
基板103と基板201の間隔を調整することができる。
パネルの非発光領域(例えばトランジスタや配線が設けられた領域など、発光素子が設け
られていない領域)に重ねて受光素子を配置することができるため、画素(発光素子)の
開口率を低下させることなく発光パネルにタッチセンサを設けることができる。
いることができる。本実施の形態では、受光素子として、p型半導体層271、i型半導
体層273、及びn型半導体層275を有するpin型のフォトダイオードを用いる。
がそれぞれ1×1020cm-3以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が100
倍以上である。i型半導体層273には、周期表第13族もしくは第15族の不純物元素
を有するものもその範疇に含む。すなわち、i型の半導体は、価電子制御を目的とした不
純物元素を意図的に添加しないときに弱いn型の電気伝導性を示すので、i型半導体層2
73は、p型を付与する不純物元素を、成膜時或いは成膜後に、意図的もしくは非意図的
に添加されたものをその範疇に含む。
素子と封止層213との間に位置する遮光層257によって、発光素子230の発する光
が受光素子に照射されることを抑制できる。
は、受光素子に入射する光を透過する導電層を用いることが好ましい。導電層283は、
受光素子に入射する光を遮る導電層を用いることが好ましい。
の影響を受けにくく、S/N比を向上させることができるため、好ましい。
図8(B)に発光パネルにおける光取り出し部104の別の例を示す。図8(B)の発光
パネルは、タッチ操作が可能な発光パネルである。
子層101は、基板201、接着層203、絶縁層205、複数のトランジスタ、絶縁層
207、絶縁層209a、絶縁層209b、複数の発光素子、絶縁層211、絶縁層21
7、封止層213、着色層259、遮光層257、複数の受光素子、導電層280、導電
層281、及び絶縁層255を有する。
素子を絶縁層205及び封止層213の間に設けることで、トランジスタ240を構成す
る導電層や半導体層と同一の材料、同一の工程で、受光素子と電気的に接続する導電層や
受光素子を構成する光電変換層を作製できる。したがって、作製工程を大きく増加させる
ことなく、タッチ操作が可能な発光パネルを作製できる。
図9(A)に発光パネルの別の例を示す。図9(A)の発光パネルは、タッチ操作が可能
な発光パネルである。
子層101は、基板201、接着層203、絶縁層205、複数のトランジスタ、導電層
156、導電層157、絶縁層207、絶縁層209、複数の発光素子、絶縁層211、
絶縁層217、封止層213、着色層259、遮光層257、絶縁層255、導電層27
2、導電層274、絶縁層276、絶縁層278、導電層294、及び導電層296を有
する。
る例を示す。静電容量式のタッチセンサは、導電層272及び導電層274を有する。
る。導電層294及び導電層296は、導電性粒子292を介して導電層274と電気的
に接続する。したがって、FPC108を介して静電容量式のタッチセンサを駆動するこ
とができる。
図9(B)に発光パネルの別の例を示す。図9(B)の発光パネルは、タッチ操作が可能
な発光パネルである。
子層101は、基板201、接着層203、絶縁層205、複数のトランジスタ、導電層
156、導電層157、絶縁層207、絶縁層209、複数の発光素子、絶縁層211、
絶縁層217、封止層213、着色層259、遮光層257、絶縁層255、導電層27
0、導電層272、導電層274、絶縁層276、及び絶縁層278を有する。
る例を示す。静電容量式のタッチセンサは、導電層272及び導電層274を有する。
続する。導電層270は、接続体215bを介してFPC108bと電気的に接続する。
したがって、FPC108aを介して発光素子230やトランジスタ240を駆動し、F
PC108bを介して静電容量式のタッチセンサを駆動することができる。
図10(A)に発光パネルにおける光取り出し部104の別の例を示す。
素子層101は、基板202、絶縁層205、複数のトランジスタ、絶縁層207、導電
層208、絶縁層209a、絶縁層209b、複数の発光素子、絶縁層211、封止層2
13、及び着色層259を有する。
電極231は、導電層208を介してトランジスタ240のソース電極又はドレイン電極
と電気的に接続する。下部電極231の端部は、絶縁層211で覆われている。発光素子
230はボトムエミッション構造である。下部電極231は透光性を有し、EL層233
が発する光を透過する。
、着色層259を介して基板103側に取り出される。発光素子230と基板202の間
は封止層213で充填されている。基板202は、前述の基板201と同様の材料を用い
て作製できる。
図10(B)に発光パネルの別の例を示す。
素子層101は、基板202、絶縁層205、導電層310a、導電層310b、複数の
発光素子、絶縁層211、導電層212、及び封止層213を有する。
気的に接続させることができる。
電極231の端部は、絶縁層211で覆われている。発光素子230はボトムエミッショ
ン構造である。下部電極231は透光性を有し、EL層233が発する光を透過する。導
電層212は、下部電極231と電気的に接続する。
施されたフィルム、光拡散フィルム等を有していてもよい。例えば、樹脂基板上に上記レ
ンズやフィルムを、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着
剤等を用いて接着することで、光取り出し構造を有する基板103を形成することができ
る。
を抑制できるため、設けることが好ましい。また、同様の目的で、上部電極235と電気
的に接続する導電層を絶縁層211上、EL層233上、又は上部電極235上などに設
けてもよい。
、スカンジウム、ニッケル、アルミニウムから選ばれた材料又はこれらを主成分とする合
金材料等を用いて、単層で又は積層して形成することができる。導電層212の膜厚は、
例えば、0.1μm以上3μm以下とすることができ、好ましくは、0.1μm以上0.
5μm以下である。
と、該導電層を構成する金属が粒状になって凝集する。そのため、該導電層の表面が粗く
隙間の多い構成となり、例えば、絶縁層211上に該導電層を形成しても、EL層233
が該導電層を完全に覆うことが難しく、上部電極と該導電層との電気的な接続をとること
が容易になり好ましい。
次に、発光パネルに用いることができる材料等を説明する。なお、本実施の形態中で先に
説明した構成については説明を省略する。
を用いることができ、電流又は電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでい
る。例えば、発光ダイオード(LED)、有機EL素子、無機EL素子等を用いることが
できる。
していてもよい。
ジスタとしてもよいし、逆スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型
又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。トランジスタに用いる半
導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム等が挙げられる。または、
In-Ga-Zn系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一
つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
晶性を有する半導体(微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域
を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジ
スタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
該一対の電極間に設けられたEL層233とを有する。該一対の電極の一方は陽極として
機能し、他方は陰極として機能する。
構造のいずれであってもよい。光を取り出す側の電極には、可視光を透過する導電膜を用
いる。また、光を取り出さない側の電極には、可視光を反射する導電膜を用いることが好
ましい。
ndium Tin Oxide)、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加
した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、銀、白金、マグネシウム、
ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしく
はチタン等の金属材料、これら金属材料を含む合金、又はこれら金属材料の窒化物(例え
ば、窒化チタン)等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。
また、上記材料の積層膜を導電膜として用いることができる。例えば、銀とマグネシウム
の合金とITOの積層膜などを用いると、導電性を高めることができるため好ましい。ま
た、グラフェン等を用いてもよい。
テン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又は
これら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタ
ン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタ
ンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニ
ウムを含む合金(アルミニウム合金)や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金、銀
とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合
金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜又は金属
酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属
膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、上記可
視光を透過する導電膜と金属材料からなる膜とを積層してもよい。例えば、銀とITOの
積層膜、銀とマグネシウムの合金とITOの積層膜などを用いることができる。
クジェット法などの吐出法、スクリーン印刷法などの印刷法、又はメッキ法を用いて形成
することができる。
と、EL層233に陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入される。注入され
た電子と正孔はEL層233において再結合し、EL層233に含まれる発光物質が発光
する。
孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質
、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質(電子輸送性及び正孔輸送性が高い物
質)等を含む層をさらに有していてもよい。
化合物を含んでいてもよい。EL層233を構成する層は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着
法を含む)、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができ
る。
とが好ましい。これにより、発光素子に水等の不純物が侵入することを抑制でき、発光装
置の信頼性の低下を抑制できる。
む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等が挙げられる。また、酸
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等を用いてもよい。
、好ましくは1×10-6[g/m2・day]以下、より好ましくは1×10-7[g
/m2・day]以下、さらに好ましくは1×10-8[g/m2・day]以下とする
。
する。基板103は可撓性を有していてもよい。また、基板103の屈折率は、大気の屈
折率よりも高い。
スを用いる場合に比べて発光装置を軽量化でき、好ましい。
厚さのガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(
PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエーテルスルホン(PES
)樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが
好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、PET等を好適に用いるこ
とができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に
混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。
ドコート層(例えば、窒化シリコン層など)や、押圧を分散可能な材質の層(例えば、ア
ラミド樹脂層など)等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素子
の寿命の低下等を抑制するために、前述の透水性の低い絶縁膜を有していてもよい。
透過する。また、接着層105の屈折率は、大気の屈折率よりも高い。
化性の樹脂などの樹脂を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シ
リコーン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材
料が好ましい。
カルシウムや酸化バリウム等)のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用いる
ことができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸
着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が発光素子に侵
入することを抑制でき、発光装置の信頼性が向上するため好ましい。
子からの光取り出し効率を向上させることができ、好ましい。
105には、上記樹脂と上記樹脂と屈折率が異なる粒子との混合物を用いることもできる
。該粒子は光の散乱部材として機能する。
0.3以上あることがより好ましい。具体的には樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル
樹脂、イミド樹脂、シリコーン等を用いることができる。また粒子としては、酸化チタン
、酸化バリウム、ゼオライト等を用いることができる。
ライトを用いると、樹脂等の有する水を吸着することができ、発光素子の信頼性を向上さ
せることができる。
水性の低い絶縁膜を用いると、信頼性の高い発光パネルを実現できるため好ましい。
る。絶縁層207としては、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒
化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる。
起因等の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択するのが好適である
。例えば、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン系樹脂等の有機材料を用いること
ができる。また、上記有機材料の他に、低誘電率材料(low-k材料)等を用いること
ができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜や無機絶縁膜を用いた積層構造として
もよい。
形成されるEL層233や上部電極235の被覆性を良好なものとするため、絶縁層21
1の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となることが好ましい。
は、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキ
シ樹脂、又はフェノール樹脂等を用いることができる。特に、絶縁層211の作製が容易
となるため、ネガ型の感光性樹脂、あるいはポジ型の感光性樹脂を用いることが好ましい
。
蒸着法、液滴吐出法(インクジェット法等)、印刷法(スクリーン印刷、オフセット印刷
等)等を用いればよい。
ば、有機絶縁材料としては、ネガ型やポジ型の感光性樹脂、非感光性樹脂などを用いるこ
とができる。また、絶縁層217にかえて、導電層を形成してもよい。例えば、金属材料
を用いて形成することができる。金属材料としては、チタン、アルミニウムなどを用いる
ことができる。絶縁層217の代わりに導電層を用い、該導電層と上部電極235とを電
気的に接続させる構成とすることで、上部電極235の抵抗に起因した電位降下を抑制で
きる。また、絶縁層217は、順テーパ形状であっても逆テーパ形状であってもよい。
、無機絶縁材料又は有機絶縁材料を用いて形成できる。特に絶縁層278や絶縁層295
は、センサ素子起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁層を用いること
が好ましい。
化性の樹脂などの樹脂を用いることができる。例えば、PVC(ポリビニルクロライド)
樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビ
ニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等を用いることができる
。封止層213に乾燥剤が含まれていてもよい。また、封止層213を通過して発光素子
230の光が発光パネルの外に取り出される場合は、封止層213に屈折率の高いフィラ
ーや散乱部材を含むことが好ましい。乾燥剤、屈折率の高いフィラー、散乱部材について
は、接着層105に用いることができる材料と同様の材料が挙げられる。
スタ又は発光素子を構成する導電層と同一の材料、同一の工程で形成できる。また、導電
層280は、トランジスタを構成する導電層と同一の材料、同一の工程で形成できる。
ン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合
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、上記導電層は、それ
ぞれ、導電性の金属酸化物を用いて形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化イ
ンジウム(In2O3等)、酸化スズ(SnO2等)、酸化亜鉛(ZnO)、ITO、イ
ンジウム亜鉛酸化物(In2O3-ZnO等)又はこれらの金属酸化物材料に酸化シリコ
ンを含ませたものを用いることができる。
上記金属材料、合金材料、又は導電性の金属酸化物等を用いて形成できる。
する導電層である。例えば、酸化インジウム、ITO、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛
、ガリウムを添加した酸化亜鉛等を用いることができる。また、導電層270は導電層2
72と同一の材料、同一の工程で形成できる。
を用いる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。
またニッケルをさらに金で被覆するなど、2種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子
を用いることが好ましい。
状の、熱圧着によって異方性の導電性を示す材料を用いることができる。金属粒子として
は、例えばニッケル粒子を金で被覆したものなど、2種類以上の金属が層状となった粒子
を用いることが好ましい。
光を透過する赤色(R)のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する緑色(G)の
カラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色(B)のカラーフィルタなどを用い
ることができる。各着色層は、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォト
リソグラフィ法を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置に形成する。
接する発光素子から回り込む光を遮光し、隣接画素間における混色を抑制する。ここで、
着色層259の端部を、遮光層257と重なるように設けることにより、光漏れを抑制す
ることができる。遮光層257は、発光素子の発光を遮光する材料を用いることができ、
金属材料や顔料や染料を含む樹脂材料などを用いて形成することができる。なお、図7(
B)に示すように、遮光層257を駆動回路部106などの光取り出し部104以外の領
域に設けると、導波光などによる意図しない光漏れを抑制できるため好ましい。
層257に含まれる顔料などの不純物が発光素子等に拡散することを抑制できるため好ま
しい。絶縁層261は透光性の材料を用い、無機絶縁材料や有機絶縁材料を用いることが
できる。絶縁層261に前述の透水性の低い絶縁膜を用いてもよい。なお、絶縁層261
は不要であれば設けなくてもよい。
次に、発光パネルの作製方法を図11及び図12を用いて例示する。ここでは、具体例1
(図7(B))の構成の発光パネルを例に挙げて説明する。
する。次に、絶縁層205上に複数のトランジスタ、導電層157、絶縁層207、絶縁
層209、複数の発光素子、及び絶縁層211を形成する。なお、導電層157が露出す
るように、絶縁層211、絶縁層209、及び絶縁層207は開口する(図11(A))
。
する。次に、絶縁層255上に遮光層257、着色層259、及び絶縁層261を形成す
る(図11(B))。
イア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。
、バリウムホウケイ酸ガラス等のガラス材料を用いることができる。後の加熱処理の温度
が高い場合には、歪み点が730℃以上のものを用いるとよい。なお、酸化バリウム(B
aO)を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガラスが得られる。他にも、結晶化ガラ
スなどを用いることができる。
窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を形成すると、ガラス
基板からの汚染を防止でき、好ましい。
、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム
、パラジウム、オスミウム、イリジウム、シリコンから選択された元素、該元素を含む合
金材料、又は該元素を含む化合物材料からなり、単層又は積層された層である。シリコン
を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれでもよい。
なお、塗布法は、スピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法を含む。
ンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もしくは酸
化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物も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もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。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。
を形成する場合、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膜
を形成することで、タングステン層と絶縁膜との界面に、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。また、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理
、酸素プラズマ処理、亜酸化窒素(N2O)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タングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処
理や加熱処理は、酸素、窒素、亜酸化窒素単独、あるいは該ガスとその他のガスとの混合
気体雰囲気下で行ってもよい。上記プラズマ処理や加熱処理により、剥離層の表面状態を
変えることにより、剥離層と後に形成される絶縁層との密着性を制御することが可能であ
る。
ことが可能であり、例えば、プラズマCVD法によって成膜温度を250℃以上400℃
以下として形成することで、緻密で非常に透水性の低い膜とすることができる。
230等が設けられた面に封止層213となる材料を塗布し、封止層213を介して該面
同士が対向するように、作製基板301及び作製基板305を貼り合わせる(図11(C
))。
を用いて貼り合わせる。また、作製基板305を剥離し、露出した絶縁層255と基板1
03を、接着層105を用いて貼り合わせる。図12(A)では、基板103が導電層1
57と重ならない構成としたが、導電層157と基板103が重なっていてもよい。
離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜を結晶化により
脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱性の高い作製基
板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場合はレーザ光の
照射又はエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離層を作製基板から
剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層
を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一部を溶液やNF3
、BrF3、ClF3等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後、脆弱化された金
属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素、酸素や水素等を
含む膜(例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など)を用
い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出
させ被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。また、被剥離層が形成され
た作製基板を機械的に除去又は溶液やNF3、BrF3、ClF3等のフッ化ガスによる
エッチングで除去する方法等を用いることができる。この場合、剥離層を設けなくともよ
い。
つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフやメ
スなどによる機械的な除去を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、
物理的な力(機械等による)によって剥離を行うこともできる。
よい。また、剥離を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。
酸化水素水の混合溶液により剥離層をエッチングしながら剥離を行うとよい。
例えば、作製基板としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド、ポリエステル、ポリ
オレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル等の有機樹脂を形成し、有機樹脂
上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。この場合、有機樹脂を加熱することにより、作
製基板と有機樹脂の界面で剥離することができる。又は、作製基板と有機樹脂の間に金属
層を設け、該金属層に電流を流すことで該金属層を加熱し、金属層と有機樹脂の界面で剥
離を行ってもよい。作製基板から剥離した有機樹脂を発光パネルの基板として用いること
ができる。また、有機樹脂と他の基板を接着剤により貼り合わせてもよい。
図12(B))。なお、基板103が導電層157と重なる構成の場合は、導電層157
を露出させるために、基板103及び接着層105も開口する(図12(C))。開口の
手段は特に限定されず、例えばレーザアブレーション法、エッチング法、イオンビームス
パッタリング法などを用いればよい。また、導電層157上の膜に鋭利な刃物等を用いて
切り込みを入れ、物理的な力で膜の一部を引き剥がしてもよい。
202と、の2枚の基板で構成される。さらにタッチセンサを含む構成であっても、2枚
の基板で構成することができる。基板の数を最低限とすることで、光の取り出し効率の向
上や表示の鮮明さの向上が容易となる。
本実施の形態では、発光パネルについて図13を用いて説明する。
207、絶縁層209、絶縁層211、絶縁層217、空間405、絶縁層261、遮光
層257、着色層259、受光素子(p型半導体層271、i型半導体層273、及びn
型半導体層275を有する)、導電層281、導電層283、絶縁層291、絶縁層29
3、絶縁層295、及び基板403を有する。
ように枠状に配置された接着層(図示しない)を有する。該接着層、基板401及び基板
403によって、発光素子230は封止されている。
光は、着色層259、基板403等を介して、大気に取り出される。
素子を用いて、基板403の表面への被検出物の近接又は接触を検知できる。
ため、耐久性が高く好ましい。また、光学式タッチセンサは、非接触によるセンシングが
可能である、表示装置に適用しても画像の鮮明さが低下しない、大型の発光パネルや表示
装置への適用が可能である等の利点もある。
影響を受けにくく、S/N比を向上させることができるため、好ましい。
層257によって、発光素子230の発する光が受光素子に照射されることを抑制できる
。
側の基板には該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファ
イア、有機樹脂などの材料を用いることができる。発光を取り出さない側の基板は、透光
性を有していなくてもよいため、上記に挙げた基板の他に、金属材料や合金材料を用いた
金属基板等を用いることもできる。また、基板401及び基板403には、先の実施の形
態で例示した基板の材料も用いることができる。
い。例えば、封止材として、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂など
の常温で硬化する樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂を用いることができ
る。空間405は、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、封止層
213と同様の樹脂等で充填されていてもよい。また、樹脂内に前述の乾燥剤、屈折率の
高いフィラー、又は散乱部材が含まれていてもよい。
りたたむことができる屏風タイプ(tri-fold Folding Screen
Type)のディスプレイであるともいえる。
例で作製した発光装置は、基板103と基板201の大きさが異なる点と、異なる色の画
素間に絶縁層217を有する点で、実施の形態2で説明した具体例1(図7(B))と異
なる。その他は具体例1などの説明を参照できる。絶縁層217は、具体例2などの説明
を参照できる。
剥離層を形成した。また、作製基板305であるガラス基板上に剥離層307を形成し、
剥離層307上に被剥離層を形成した。次に、作製基板301と作製基板305とを、そ
れぞれの被剥離層が形成された面が対向するように貼り合わせた。そして、2つの作製基
板をそれぞれ被剥離層から剥離し、それぞれの被剥離層に可撓性基板を貼り合わせた。以
下に各層の材料を示す。
タングステン膜の積層構造を形成した。
の反応が起こることで、剥離層と無機絶縁膜の界面の状態が変化し脆性を示す。そして、
剥離の起点を形成することで、物理的に剥離することができるようになる。
である有機EL素子と、を形成した。剥離層307上の被剥離層としては、絶縁層255
やカラーフィルタ(着色層259に相当)等を作製した。
ン膜等を含む積層構造を用いた。
ine Oxide Semiconductor)を用いたトランジスタを適用した。
CAAC-OSは非晶質ではないため、欠陥準位が少なく、トランジスタの信頼性を高め
ることができる。また、CAAC-OSは結晶粒界を有さないため、可撓性を有する装置
を湾曲させたときの応力によってCAAC-OS膜にクラックが生じにくい。
導体の結晶構造としては他にナノスケールの微結晶集合体であるnano-crysta
l(nc)など、アモルファスや単結晶とは異なる多彩な構造が存在することが確認され
ている。CAACは、単結晶よりも結晶性が低いが、アモルファスやncに比べて結晶性
が高い。
いた。該トランジスタは、ガラス基板上で500℃未満のプロセスで作製可能である。
の作製工程の温度を、有機樹脂の耐熱温度よりも低くしなくてはならない。本実施例では
、作製基板がガラス基板であり、また、無機膜である剥離層の耐熱性が高いため、ガラス
基板上にトランジスタを作製する場合と同じ温度でトランジスタを作製することができる
ため、トランジスタの性能、信頼性を容易に確保できる。
呈する発光層及び赤色の光を呈する発光層を有する燐光発光ユニットと、を有するタンデ
ム型の有機EL素子を用いた。発光素子230は、トップエミッション構造である。発光
素子230の下部電極231としては、アルミニウム膜上にチタン膜を積層し、チタン膜
上に光学調整層として機能するITO膜を積層した。光学調整層の膜厚は、各画素の色に
応じて変化させた。カラーフィルタとマイクロキャビティ構造との組み合わせにより、本
実施例で作製した発光パネルからは、色純度の高い光を取り出すことができる。基板10
3及び基板201は、可撓性を有する、厚さ20μmの有機樹脂フィルムを用いた。
×1280×3(RGB)、画素ピッチを0.102mm×0.102mm、解像度を2
49ppi、開口率を45.2%とした。スキャンドライバは内蔵であり、ソースドライ
バはCOF(Chip On Film)を用いて外付けした。
開した状態、図19(B)、(C)は発光装置を展開した状態から折りたたんだ状態に変
化させる途中の状態、図19(D)は発光装置を折りたたんだ状態における、発光装置の
表示写真である。折り曲げる部分の曲率半径は4mmとした。本実施例の発光装置は、画
像を表示したまま折りたたんでも、表示や駆動に問題は生じなかった。本実施例の発光装
置は、展開した状態か折りたたんだ状態かをセンサで検知し、それぞれで異なる画像を表
示する機能を有する。これにより、折りたたんだ状態で見えなくなる発光パネルの領域の
駆動を休止して省電力を図る機能も有している。
光装置を曲げる際に、発光パネルが引っ張られ、発光パネルが破損する恐れがある。また
、発光装置を展開する際に、発光パネルが縮む方向に力がかかり、発光パネルが破損する
恐れがある。本実施例で作製した発光装置は、一対の保護層や一対の支持パネルで、発光
パネルが完全には固定されていない。したがって、発光装置を折り曲げる際や展開する際
に、発光パネルがスライドすることで、一対の保護層や一対の支持パネルに対する発光パ
ネルの位置が変化する。そのため、発光パネルに力がかかり、発光パネルが破損すること
を抑制できる。
が一対の支持パネル15a(1)及び支持パネル15b(1)で固定されていない場合を
示す。発光パネル11は、一対の支持パネル15a(2)及び支持パネル15b(2)で
固定されているか、一対の支持パネル15a(3)及び支持パネル15b(3)で固定さ
れているか、双方で固定されている。本発明の一態様の発光装置は、複数の対の支持パネ
ルを有するが、少なくとも一対の支持パネルが、発光パネルを固定していればよい。
ル11の表示は、図20(B)に示す展開した状態から折りたたんだ状態に変化する途中
の状態の発光装置では、一点鎖線M2-N2上に移動する。さらに、図20(C)に示す
折りたたんだ状態の発光装置では、該表示は、一点鎖線M3-N3上に移動する。このよ
うに、本発明の一態様の発光装置では、一対の保護層や一対の支持パネルで、発光パネル
が完全には固定されていないため、発光装置を折り曲げる際や展開する際に、発光パネル
がスライドする。これにより、一対の保護層や一対の支持パネルに対する発光パネルの位
置が変化する。そのため、発光パネルに力がかかり、発光パネルが破損することを抑制で
きる。
11a 発光領域
11b 非発光領域
13 保護層
13a 保護層
13b 保護層
15 支持パネル
15a 支持パネル
15b 支持パネル
101 素子層
103 基板
104 光取り出し部
105 接着層
106 駆動回路部
108 FPC
108a FPC
108b FPC
156 導電層
157 導電層
201 基板
202 基板
203 接着層
205 絶縁層
207 絶縁層
208 導電層
209 絶縁層
209a 絶縁層
209b 絶縁層
211 絶縁層
212 導電層
213 封止層
215 接続体
215a 接続体
215b 接続体
217 絶縁層
230 発光素子
231 下部電極
233 EL層
235 上部電極
240 トランジスタ
255 絶縁層
257 遮光層
259 着色層
261 絶縁層
270 導電層
271 p型半導体層
272 導電層
273 i型半導体層
274 導電層
275 n型半導体層
276 絶縁層
278 絶縁層
280 導電層
281 導電層
283 導電層
291 絶縁層
292 導電性粒子
293 絶縁層
294 導電層
295 絶縁層
296 導電層
301 作製基板
303 剥離層
305 作製基板
307 剥離層
310a 導電層
310b 導電層
401 基板
403 基板
405 空間
Claims (16)
- 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護する第1の保護層及び第2の保護層と、
前記発光パネルを支持する第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層及び前記第2の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層及び前記第2の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分の前記非発光領域に対応する領域を介して前記第1の保護層と重なりを有し、かつ前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有さない発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の保護層と、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの上方に設けられた第2の保護層と、
前記発光パネルを支持し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層及び前記第2の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層及び前記第2の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分の前記非発光領域に対応する領域を介して前記第1の保護層と重なりを有し、かつ前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有さない発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の保護層と、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの上方に設けられた第2の保護層と、
前記発光パネルを支持し、前記第1の保護層の下方に設けられた第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分を介して前記第1の保護層と重なりを有し、かつ、前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有さない発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護する第1の保護層及び第2の保護層と、
前記発光パネルを支持する第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層及び前記第2の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層及び前記第2の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分の前記非発光領域に対応する領域と重なりを有し、かつ前記発光領域と重なりを有さず、
前記第2の保護層の開口部は、前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有する発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の保護層と、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの上方に設けられた第2の保護層と、
前記発光パネルを支持し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層及び前記第2の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層及び前記第2の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分の前記非発光領域に対応する領域と重なりを有し、かつ前記発光領域と重なりを有さず、
前記第2の保護層の開口部は、前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有する発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの下方に設けられた第1の保護層と、
前記発光パネルを保護し、前記発光パネルの上方に設けられた第2の保護層と、
前記発光パネルを支持し、前記第1の保護層の下方に設けられた第1の支持体及び第2の支持体と、を有し、
前記第1の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層よりも可撓性が低く、
前記発光パネルは、前記第1の支持体と重なりを有する第1の部分と、前記第2の支持体と重なりを有する第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間に位置し、折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記第1の支持体と前記第2の支持体は、前記発光パネルが折り曲げられた状態において離間しており、
前記第1の保護層は、前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有し、
前記第2の保護層は、前記折り曲げ部分の前記非発光領域に対応する領域と重なりを有し、かつ前記発光領域と重なりを有さず、
前記第2の保護層の開口部は、前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有する発光装置。 - 発光領域と、前記発光領域を枠状に囲う非発光領域と、が設けられた発光パネルを有し、
前記発光パネルの発光面を内側にして折り曲げが可能な発光装置であって、
前記発光パネルには発光素子用の電極とタッチセンサ用の導電層とが形成されており、
前記発光パネルは、第1の部分と、第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分の間にあり、前記発光装置が折り曲げられた状態において曲率半径を有する折り曲げ部分とを有し、
前記発光パネルは、前記第1の部分、前記折り曲げ部分及び前記第2の部分にわたって前記発光素子用の電極と前記タッチセンサ用の導電層とを有し、
前記第1の部分において前記発光パネルを支持する第1の支持体を有し、
前記第2の部分において前記発光パネルを支持する第2の支持体を有し、
前記折り曲げ部分、前記第1の部分、及び前記第2の部分の各々と重なりを有する第1の保護層を有し、
前記折り曲げ部分を介して前記第1の保護層と重なりを有し、かつ、前記発光パネルの前記発光領域と重なりを有さない第2の保護層を有する発光装置。 - 請求項7において、
前記第1の保護層及び前記第2の保護層は、前記発光パネルよりも可撓性が低く、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、前記第1の保護層及び前記第2の保護層よりも可撓性が低い発光装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一において、
前記第1の保護層は、金属を有する発光装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一において、
前記第2の保護層は、ゴムを有する発光装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一において、
前記第1の支持体及び前記第2の支持体は、金属を有する発光装置。 - 請求項1乃至請求項11のいずれか一において、
前記発光パネルは、チャネル形成領域に多結晶半導体を有するトランジスタを有る発光装置。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか一において、
前記発光パネルは、低分子系化合物を有する発光素子を有する発光装置。 - 請求項1乃至請求項13のいずれか一において、
前記発光装置が折り曲げられた状態において、前記発光パネルを非発光とする機能を有する発光装置。 - 請求項1乃至請求項14のいずれか一において、
前記曲率半径の最小値は、1mm以上10mm以下である発光装置。 - 請求項1乃至請求項15のいずれか一において、
前記発光パネルは、非発光領域に駆動回路部を有する発光装置。
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