KR101987000B1 - 발광 장치, 플렉시블 발광 장치, 전자 기기, 및 발광 장치 및 플렉시블 발광 장치의 제작 방법 - Google Patents

발광 장치, 플렉시블 발광 장치, 전자 기기, 및 발광 장치 및 플렉시블 발광 장치의 제작 방법 Download PDF

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 장수명의 플렉시블 발광 장치를 간편하게 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 표시 얼룩이 발생하지 않고, 양호한 표시 특성을 갖고, 수율이 높고 신뢰성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판과, 기판 위에 형성된 접착제층과, 접착제층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층과, 도전층 위에 위치하는 절연층과, 절연층 위에 형성된 트랜지스터와, 트랜지스터를 덮는 층간 절연층과, 층간 절연층 위에 형성되고 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극, 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 구비하는 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 밀봉층을 갖는 플렉시블 발광 장치를 제공한다.

Description

발광 장치, 플렉시블 발광 장치, 전자 기기, 및 발광 장치 및 플렉시블 발광 장치의 제작 방법{LIGHT-EMITTING DEVICE, FLEXIBLE LIGHT-EMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING DEVICE AND FLEXIBLE-LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 장치, 플렉시블 발광 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 장치 또는 플렉시블 발광 장치를 탑재한 전자 기기에 관한 것이다.
근년에 들어, 디스플레이 분야의 기술이 놀라운 발전을 이루고, 특히 고정세화(高精細化), 박형화(薄型化)에 관해서는 시장의 요구에도 힘입어 현저한 진보를 이루고 있다.
이 분야에서의 다음 단계로서 플렉시블 디스플레이의 상품화가 주목을 받고 있으며, 디스플레이의 플렉시블화에 관해서는 다양한 제안이 나와 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 또한, 플렉시블 기판을 사용한 발광 장치는 유리 기판 등을 사용한 경우와 비교하여 크게 경량화할 수 있다.
그러나, 이러한 플렉시블 디스플레이를 실용화하는 데 최대 난관이 그 수명이다.
이것은 발광 소자를 지지함과 함께, 외계의 수분이나 산소 등으로부터 소자를 보호할 필요가 있는 기판으로서, 가요성을 갖지 않는 유리 기판을 사용할 수 없고, 가요성을 가지면서도 투수성(透水性)이 높고 내열성이 낮은 플라스틱 기판을 사용해야 하는 것이 원인이다. 플라스틱 기판은 그 내열성이 낮기 때문에 고온에서 양질의 보호막을 제작할 수 없으며, 플라스틱 기판을 사용한 측으로부터 수분이 침입하여 발광 소자, 더 나아가서는 발광 장치의 수명까지 큰 악영향을 미친다. 예를 들어, 비특허 문헌 1에서는 폴리에테르술폰(PES)을 베이스로 한 기판 위에 발광 소자를 제작하고, 알루미늄 필름으로 밀봉한 플렉시블 발광 장치를 제작한 예가 소개되지만, 그 수명은 230시간 정도이며 실용화하기에는 매우 부족하다.
또한, 알루미늄 필름과 같은 금속 박막은 가요성과 낮은 투수성 양쪽 모두 갖지만, 일반적인 두께에서는 가시광을 투과하지 않기 때문에, 발광 장치에서는 발광 소자를 끼운 한 쌍의 기판 중 한쪽에만 사용된다.
특개 2003-204049호 공보
Gi Heon Kim 외, IDW '03, 2003, p.387-p.390
비특허 문헌 1에 개시된 발광 장치의 수명이 짧은 이유는, 알루미늄 필름으로 밀봉한 상부로부터 수분이 침입하는 것은 억제되었지만, PES 기판측으로부터 수분이 침입하는 것을 억제할 수 없었기 때문이라고 생각된다.
플렉시블 발광 장치에서는, 종래 사용되어 온 유리 기판보다 내열성이 낮은 플라스틱 기판을 사용하기 때문에, 고온에서 성막된 치밀한 보호막을 사용할 수 없어서 발광 소자나 발광 장치의 수명이 짧았다.
또한, 플렉시블 발광 장치를 제작하는 데, 접착제층 등의 재료에 유기 수지를 사용하면, 표시 얼룩(uneveness)이 발생하는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 일 형태는 수명이 긴 플렉시블 발광 장치를 간편하게 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 본 발명의 일 형태는 표시 얼룩이 발생하지 않는 양호한 표시 특성을 갖고, 수율이 높고 신뢰성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 상기 플렉시블 발광 장치를 사용한 전자 기기를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 상기 플렉시블 발광 장치의 간편한 제작 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
플렉시블 발광 장치에서, 유기 수지를 함유하는 접착제층은 유기 수지 내의 이온성 불순물이나 제작 과정에서 발생하는 정전기에 기인하여 대전하기 쉽다. 트랜지스터는 절연층을 사이에 두고 접착제층에 매우 가까운 위치에 존재하기 때문에, 유기 수지의 대전은 트랜지스터를 오동작시킨다. 구체적으로는, 트랜지스터의 임계값이 변동되어, 원래 오프 상태가 되는 게이트 전압에서 트랜지스터가 온 상태가 되는 현상이나, 원래 온 상태가 되는 게이트 전압에서 트랜지스터가 오프 상태가 되는 현상이 일어난다. 따라서, 표시 얼룩이 발생하여 버린다.
따라서, 상기 과제는, 유리 기판 등 내열성이 높은 기판 위에, 충분히 낮은 투수성을 갖도록 적절한 온도에서 보호층을 형성하고, 트랜지스터, 발광 소자의 전극 또는 발광 소자 등 필요한 것을 보호층 위에 형성한 후, 그들을 보호층과 함께 기판으로부터 분리하고, 분리해서 노출된 보호층의 표면에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성한 후, 플라스틱 기판에 전치하고, 마지막으로 밀봉층을 형성함으로써 제작된 플렉시블 발광 장치에 의하여 해결할 수 있다.
또한, 상기 과제는, 유리 기판 등 내열성이 높은 기판 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하고, 상기 도전층 위에 충분히 낮은 투수성을 갖도록 적절한 온도에서 보호층을 형성하고, 상기 보호층 위에 트랜지스터나 발광 소자의 전극 또는 발광 소자 등 필요한 것을 형성한 후, 그들을 도전층과 함께 플라스틱 기판에 전치하고, 마지막으로 밀봉층을 형성함으로써 제작된 플렉시블 발광 장치에 의하여 해결할 수 있다.
즉, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판과, 기판 위에 형성된 접착제층과, 접착제층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층과, 도전층 위에 위치하는 절연층과, 절연층 위에 형성된 트랜지스터와, 트랜지스터를 덮는 층간 절연층과, 층간 절연층 위에 형성되고 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극, 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 구비하는 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 밀봉층을 갖는, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 상기 과제는, 유리 기판 등 내열성이 높은 기판 위에 충분히 낮은 투수성을 갖도록 적절한 온도에서 보호층을 형성하고, 상기 보호층 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하고, 상기 도전층 위에 하지 절연층을 형성하고, 상기 하지 절연층 위에 트랜지스터나 발광 소자의 전극 또는 발광 소자 등 필요한 것을 형성한 후, 그들을 보호층과 함께 플라스틱 기판에 전치하고, 마지막으로 밀봉층을 형성함으로써 제작된 플렉시블 발광 장치에 의하여 해결할 수 있다.
즉, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판과, 기판 위에 형성된 접착제층과, 접착제층 위에 위치하는 절연층과, 절연층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층과, 도전층 위에 형성된 하지 절연층과, 하지 절연층 위에 형성된 트랜지스터와, 트랜지스터를 덮는 층간 절연층과, 층간 절연층 위에 형성되고 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극, 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 구비하는 발광 소자와, 발광 소자를 덮는 밀봉층을 갖는, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 플렉시블 발광 장치에서, 발광 소자와 트랜지스터를 포함하는 화소부와, 화소부의 외측에 형성되고, 트랜지스터를 포함하는 구동 회로부를 갖고, 화소부의 트랜지스터와 구동 회로부의 트랜지스터가 동일 공정으로 형성되는, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 플렉시블 발광 장치에서, 트랜지스터의 활성층에 결정질 실리콘이 사용되는 플렉시블 발광 장치이다. 또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 플렉시블 발광 장치에서 트랜지스터의 활성층에 산화물 반도체가 사용되는, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 밀봉층이 금속 기판을 포함하는 플렉시블 발광 장치이다. 여기서, 금속 기판으로서는 스테인리스, 알루미늄, 구리, 니켈, 알루미늄 합금 중에서 선택되는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 접착제층이 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지 중에서 선택되는 한 종류 또는 복수 종류의 재료로 이루어진, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판과 접착제층 사이에 방수층이 형성되는, 플렉시블 발광 장치이다. 여기서, 방수층은 실리콘 및 질소를 함유하는 층 또는 알루미늄 및 질소를 함유하는 층인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판의 밀봉층과 대향하는 면과 반대측 면에, 코트층을 갖는, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 코트층이 가시광에 대한 투광성을 갖고, 고경도(高硬度) 층인, 플렉시블 발광 장치이다. 또한, 상기 구성에서 코트층은 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층인, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성에서 절연층이 실리콘 및 질소를 함유하는 층인, 플렉시블 발광 장치이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 상기 구성의 플렉시블 발광 장치를 표시부에 사용하는 전자 기기이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 제작 기판 위에 박리층을 형성하고, 박리층 위에 절연층을 형성하고, 절연층 위에 복수의 트랜지스터를 형성하고, 트랜지스터 위에 층간 절연층을 형성하고, 층간 절연층 위에 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하고, 제 1 전극의 단부를 덮어 격벽을 형성하고, 제 1 전극 및 격벽 위에 임시 지지 기판을 접착하고, 절연층, 트랜지스터, 층간 절연층, 제 1 전극, 격벽, 및 임시 지지 기판을 박리층과 절연층 사이에서 박리함으로써 제작 기판으로부터 분리하고, 분리해서 노출된 절연층의 표면에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하고, 도전층 위에 접착제층을 사용하여 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판을 접착하고, 임시 지지 기판을 제거하여 제 1 전극의 표면을 노출시키고, 노출된 제 1 전극을 덮어 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 형성하고, 발광성 유기 화합물을 포함하는 층을 덮어 제 2 전극을 형성하고, 제 2 전극 위에 밀봉층을 형성하는 플렉시블 발광 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 제작 기판 위에 박리층을 형성하고, 박리층 위에 절연층을 형성하고, 절연층 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하고, 도전층 위에 하지 절연층을 형성하고, 하지 절연층 위에 복수의 트랜지스터를 형성하고, 트랜지스터 위에 층간 절연층을 형성하고, 층간 절연층 위에 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하고, 제 1 전극의 단부를 덮어 격벽을 형성하고, 제 1 전극 및 상기 격벽 위에 임시 지지 기판을 접착하고, 절연층, 도전층, 하지 절연층, 트랜지스터, 층간 절연층, 제 1 전극, 격벽 및 임시 지지 기판을 박리층과 절연층 사이에서 박리함으로써 제작 기판으로부터 분리하고, 분리해서 노출된 절연층의 표면에 접착제층을 사용하여 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판을 접착하고, 임시 지지 기판을 제거하여 제 1 전극의 표면을 노출시키고, 노출된 제 1 전극을 덮어 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 형성하고, 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 덮어 제 2 전극을 형성하고, 제 2 전극 위에 밀봉층을 형성하는, 플렉시블 발광 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 제작 기판 위에 박리층을 형성하고, 박리층 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하고, 도전층 위에 절연층을 형성하고, 절연층 위에 복수의 트랜지스터를 형성하고, 트랜지스터 위에 층간 절연층을 형성하고, 층간 절연층 위에 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하고, 제 1 전극의 단부를 덮어 격벽을 형성하고, 제 1 전극 및 상기 격벽 위에 임시 지지 기판을 접착하고, 절연층, 도전층, 트랜지스터, 층간 절연층, 제 1 전극, 격벽 및 임시 지지 기판을 박리층과 도전층 사이에서 박리함으로써 제작 기판으로부터 분리하고, 분리해서 노출된 도전층의 표면에 접착제층을 사용하여 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판을 접착하고, 임시 지지 기판을 제거하여 제 1 전극의 표면을 노출시키고, 노출된 제 1 전극을 덮어 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 형성하고, 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 덮어 제 2 전극을 형성하고, 제 2 전극 위에 밀봉층을 형성하는, 플렉시블 발광 장치의 제작 방법이다.
또한, 본 명세서 중에서 개시하는 발명의 한가지는, 절연층이 플라즈마 CVD법을 사용하여 250℃ 이상 400℃ 이하의 온도 조건으로 성막되는 플렉시블 발광 장치의 제작 방법이다.
본 발명의 일 형태는 수명이 긴 플렉시블 발광 장치를 간편하게 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태는 표시 얼룩이 발생하지 않고, 양호한 표시 특성을 갖고, 수율이 높고 신뢰성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 플렉시블 발광 장치를 사용한 전자 기기를 제공할 수 있다. 또한, 상기 플렉시블 발광 장치의 간편한 제작 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시형태에 따른 발광 장치를 설명하는 도면.
도 2a 내지 도 2d는 실시형태에 따른 발광 장치를 설명하는 도면.
도 3a 내지 도 3e는 실시형태에 따른 발광 장치의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 실시형태에 따른 발광 장치를 설명하는 도면.
도 5a 내지 도 5e는 실시형태에 따른 전자 기기를 설명하는 도면.
도 6a 및 도 6b는 실시형태에 따른 발광 소자의 구성을 설명하는 도면.
도 7a 내지 도 7e는 실시형태에 따른 발광 장치의 제작 공정을 설명하는 도면.
이하에서, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 사용하면서 설명한다. 다만, 본 발명은 많은 상이한 형태에서 실시할 수 있으며, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정되어 해석되는 것이 아니다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 발광 장치 및 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 제작 방법에 대하여 설명한다. 우선, 본 실시형태의 발광 장치를 도 1a 내지 도 1c를 사용하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 플렉시블 발광 장치의 예이다. 도 1a 및 도 1b에 도시하는 플렉시블 발광 장치는 플라스틱 기판(110), 제 1 접착제층(111), 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130), 보호층(112), 하지 절연층(113), 화소부 트랜지스터(114), 구동 회로부 트랜지스터(115), 발광 소자(127)(제 1 전극(117), 발광성 유기 화합물을 함유하는 층(이하에서는 EL(Electroluminescence)층이라고 기재함)(119), 제 2 전극(120)을 포함함), 격벽(118), 제 1 층간 절연층(128), 제 2 층간 절연층(129) 및 밀봉층(121)을 갖는다.
도 1a 및 도 1b에 도시하는 플렉시블 발광 장치의 구성의 차이는, 도 1a에서는 플라스틱 기판(110)과 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)이 제 1 접착제층(111)으로 접착되고, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130) 위에 보호층(112)이 형성되지만, 도 1b에서는 플라스틱 기판(110)과 보호층(112)이 제 1 접착제층(111)으로 접착되고, 보호층(112) 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)이 형성되는 점이다.
본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는 제 1 접착제층(111)의 재료에 유기 수지를 사용하기 때문에 유기 수지의 대전(유기 수지 내의 이온성 불순물에 의한 대전이나 제작 과정에서 발생하는 정전기에 의한 대전)이 발생하기 쉽다. 그러나, 도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는 제 1 접착제층(111)과 트랜지스터 사이에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 갖기 때문에, 유기 수지의 대전에 기인한 트랜지스터의 오동작을 억제하며 표시 얼룩을 방지할 수 있다.
여기서, 표시 얼룩으로서는 예를 들어, 발광 소자를 발광시키지 않음으로써 흑색을 표시하고자 하는 경우에, 원래 발광해서는 안되는 발광 소자의 일부분 또는 대부분이 발광해 버려서 콘트라스트비가 저하되는 현상 등을 들 수 있다.
또한, 도 1a에 도시하는 플렉시블 발광 장치는, 보호층(112) 위에 하지 절연층(113), 화소부 트랜지스터(114), 구동 회로부 트랜지스터(115), 화소부 트랜지스터(114)에 전기적으로 접속되는 발광 소자의 제 1 전극(117), 및 제 1 전극(117)의 단부를 덮는 격벽(118)이 형성되고, 도 1a에서는 그들의 일부가 도시된다. 도 1b에 도시하는 플렉시블 발광 장치는, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130) 위에 하지 절연층(113), 화소부 트랜지스터(114), 구동 회로부 트랜지스터(115), 화소부 트랜지스터(114)에 전기적으로 접속되는 발광 소자의 제 1 전극(117), 및 제 1 전극(117)의 단부를 덮는 격벽(118)이 형성되고, 도 1b에서는 그들의 일부가 도시된다.
발광 소자(127)는 격벽(118)에서 노출된 제 1 전극(117)과, 제 1 전극(117)을 적어도 덮어 형성된 발광성 유기 화합물을 함유하는 EL층(119), 및 EL층(119)을 덮어 형성된 제 2 전극(120)을 갖는다. 제 2 전극(120) 위에는 밀봉층(121)이 형성된다. 또한, 구동 회로부는 반드시 형성할 필요는 없다. 또한, CPU부를 더 가져도 좋다. 도 1a 및 도 1b에서, 피박리층(116)은 보호층(112), 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130), 하지 절연층(113), 화소부 트랜지스터(114), 구동 회로부 트랜지스터(115), 제 1 층간 절연층(128), 제 2 층간 절연층(129), 제 1 전극(117), 및 격벽(118)을 적어도 포함하는 구성으로 하였지만, 이것은 제작하기 쉬운 일례를 도시한 것에 불과하고, 피박리층(116)을 구성하는 요소는 이것에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 발광 장치는, 유리나 세라믹 등 내열성이 높은 제작 기판 위에 박리층을 사이에 두고 보호층(112)을 포함하는 피박리층(116)을 형성한 후, 박리층을 경계로 하여 제작 기판과 피박리층(116)을 분리하고, 분리된 피박리층(116)을 접착제를 사용하여 플라스틱 기판(110) 위에 접착하여 제작된다. 따라서, 투수성이 높은 플라스틱 기판(110) 측에 투수성이 충분히 낮은 보호층(112)을 형성할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 발광 장치는 플라스틱 기판(110)과 보호층(112) 사이에 제 1 접착제층(111)이 존재한다.
본 명세서에서 플라스틱 기판이란, 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판을 말한다. 플라스틱 기판(110)으로서는 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 기판이면 특별한 한정은 없지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에테르술폰(PES) 수지, 폴리아미드 수지, 시클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리염화비닐 수지 등을 적합하게 사용할 수 있다. 플라스틱 기판은 열팽창 계수가 낮은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 열팽창 계수가 30×10-6 이하인 폴리아미드이미드 수지, 폴리이미드 수지, PET 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 유리 섬유에 수지를 함침시킨 기판이나, 무기 필러(filler)를 유기 수지에 섞어서 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다.
광 추출 효율 향상을 위하여 플라스틱 기판의 굴절률은 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 유기 수지에 굴절률이 높은 무기 필러를 분산시킴으로써, 상기 유기 수지만으로 이루어진 기판보다 굴절률이 높은 기판을 실현할 수 있다. 특히 입자경 40nm 이하의 작은 무기 필러를 사용하면, 광학적인 투명성을 유지할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 플라스틱 기판의 대기측 표면에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 플라스틱 기판의 대기측 표면에 요철을 형성함으로써, 기판 표면에서 전반사하여 대기로 추출할 수 없었던 발광 소자로부터의 광의 성분을 추출할 수 있게 되며, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 플라스틱 기판(110)은 상기 재료에 오염 방지 필름이나 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 요철을 갖는 필름 등을 조합한 구성으로 하여도 좋다.
제 1 접착제층(111)은 가시광에 대한 투광성을 갖는 재료로 형성된다. 예를 들어, 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기(嫌氣)성 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제로서는 에폭시 수지나 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지 등이 사용된다. 제 1 접착제층(111)은 투습성(透濕性)이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 에폭시 수지 등을 적합하게 사용할 수 있다.
제 1 접착제층(111)의 재료는 상술한 바와 같이 유기 수지를 사용한다. 그러나, 유기 수지는 유기 수지 내의 이온성 불순물이나 제작 과정에서 발생하는 정전기에 기인하여 대전하기 쉽다. 트랜지스터는 절연층을 사이에 두고 제 1 접착제층(111)에 매우 가까운 위치에 존재하기 때문에, 유기 수지의 대전은 트랜지스터를 오동작시키는 경우가 있다. 그러나, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는 제 1 접착제층(111)과 트랜지스터 사이에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 갖기 때문에, 유기 수지의 대전에 기인한 트랜지스터의 오동작을 억제하며 표시 얼룩을 방지할 수 있다.
제 1 접착제층(111)의 열 도전성을 높이기 위하여, 수지 내에 열 도전성 필러를 분산시켜 사용하여도 좋다. 열 도전성 필러를 분산시킨 제 1 접착제층(111)의 열 도전율은 0.50W/m·K 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 1.0W/m·K 이상이다. 열 도전성 필러로서는, 제 1 접착제층에 사용하는 상기 수지보다 열 도전율이 높은 재료를 사용한다. 특히, 열 도전율이 30W/m·K 이상인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열 도전율이 260W/m·K인 알루미늄, 300W/m·K인 질화알루미늄, 36W/m·K인 알루미나, 질화붕소, 질화실리콘 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 열 도전성 필러로서는 예를 들어, 은이나 열 도전율이 388W/m·K인 구리 등의 금속 입자가 있다. 또한, 건조제로서 기능하는 필러를 열 도전성 필러로서 사용하면, 제 1 접착제층(111)은 열 도전성과 아울러 내습성이 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 열 도전성 필러와 건조제로서 기능하는 필러를 혼합하여 사용하여도 좋다. 건조제로서 기능하는 필러로서는 예를 들어, 제올라이트를 들 수 있다. 또한, 굽힘성(bendability)을 손상시키지 않기 위하여, 제 1 접착제층(111)에 사용하는 필러의 입자경은 1nm 이상 1000nm 이하인 것이 바람직하다. 필러의 입자경이 크면, 구부린 경우에 결함이나 크랙의 기점이 될 경우가 있다.
보호층(112)은 투수성이 낮고, 또 가시광에 대한 투광성을 갖는 재료로 형성한다. 예를 들어, 질화실리콘층이나 질화산화실리콘층, 산화질화실리콘층 등을 들 수 있으며, 질소와 실리콘을 함유하는 절연층을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 산화알루미늄층을 사용하여도 좋다.
굴절률이 높은 플라스틱 기판(110)을 사용하는 경우에는, 제 1 접착제층(111) 및 보호층(112)의 굴절률도 높은 것이 바람직하다. 굴절률은, 플라스틱 기판(110)의 굴절률 ＜ 제 1 접착제층(111)의 굴절률 ＜ 보호층(112)의 굴절률＜ 제 1 전극(117)의 굴절률이라는 순서로 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 전극(117)에 적합하게 사용할 수 있는 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)이나 알루미늄을 첨가한 산화아연(AZO)의 굴절률은 1.8 내지 2.1이기 때문에, 플라스틱 기판(110), 제 1 접착제층(111) 및 보호층(112)의 굴절률은 1.6 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 1.6 이상 1.8 이하이다.
제 1 접착제층(111)은 예를 들어, 유기 수지에 굴절률이 높은 무기 필러를 분산시킴으로써, 상기 유기 수지만으로 이루어진 접착제층보다 굴절률을 향상시킬 수 있다. 특히, 입자경 40nm 이하의 작은 무기 필러를 사용하면, 광학적인 투명성을 유지할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 보호층(112)은 예를 들어, 가시광에 대한 투광성을 갖는 질화산화실리콘층 등을 적합하게 사용할 수 있다.
가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)으로서는 예를 들어, 산화인듐, 산화주석, ITO, 산화텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화텅스텐을 함유하는 인듐 아연 산화물, 산화티타늄을 함유하는 인듐 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화실리콘을 첨가한 인듐 주석 산화물, 산화안티몬 등을 들 수 있다. 또한, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)으로서 얇은 금속(예를 들어, 은 등)을 사용하여도 좋다.
또한, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)에 전압을 인가하고, 그 전위를 제어하여도 좋다. 예를 들어, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)의 전위를 접지 전위로 함으로써, 유기 수지의 대전을 방지하는 효과를 더 얻을 수 있다.
밀봉층(121)으로서는 예를 들어, 방습성이 높은 질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄 등을 단층 또는 적층 구조로 사용한다. 또한, 방습성이 높은 질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄 등의 무기막과, 유기막을 적층함으로써 밀봉하여도 좋다. 또한, 밀봉층(121)에 금속 기판을 사용하면, 저렴한 비용으로 높은 신뢰성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 상술한 방습성이 높은 무기막 위에 금속 기판을 형성하여도 좋다. 또한, 이들과 함께 건조제를 사용하여 밀봉하여도 좋다.
이러한 구성을 갖는 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치에는, 투수성이 높은 플라스틱 기판측에 상기 플라스틱 기판의 내열 온도 이상의 온도로 가열하여 제작한 투수성이 충분히 낮은 보호층이 형성됨으로써, 플라스틱 기판측으로부터 침입하는 수분의 영향을 효과적으로 저감할 수 있어서, 장수명의 발광 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는, 제 1 접착제층과 트랜지스터 사이에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 갖기 때문에, 유기 수지의 대전(유기 수지 내의 이온성 불순물에 의한 대전이나, 제작 과정에서 발생하는 정전기에 의한 대전)에 기인하여 일어나는 트랜지스터의 오동작을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는, 표시 얼룩이 발생하지 않으며 양호한 표시 특성을 갖고 수율이 높아서 신뢰성이 높은 플렉시블 발광 장치라고 할 수 있다.
제작 기판 위에 형성하는 피박리층에는, 보호층 외에 트랜지스터나 발광 소자 등을 제작해 두어도 좋다. 트랜지스터로서는, 비정질 실리콘을 사용한 트랜지스터나 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터 등 높은 온도로 가열하지 않아도 제작할 수 있는 트랜지스터는 물론이고, 내열성이 높은 제작 기판 위에서 트랜지스터를 제작할 수 있으므로, 결정질 실리콘 등 어느 정도 가열하거나 레이저처리할 필요가 있는 결정질 반도체층을 사용한 트랜지스터도 제작할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는, 결정질 반도체를 사용한 트랜지스터를 갖는 액티브 매트릭스형 플렉시블 발광 장치로 할 수 있다. 또한, 구동 회로부나 CPU를 화소부와 같은 기판 위에 제작함으로써, 구동 회로부나 CPU를 별도로 장착하는 것보다 비용이나 제작 공정의 관점에서 매우 유리한 플렉시블 발광 장치를 제작할 수 있게 된다.
또한, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 발광 소자를 사이에 두고 플라스틱 기판과 반대측에 위치하는 밀봉 기판으로서, 충분한 가요성을 갖고 투수성이 낮은 금속 기판(123)을 사용함으로써, 밀봉 기판측으로부터 침입하는 수분의 영향도 양호하게 억제할 수 있다. 도 1c에 도시한 플렉시블 발광 장치는 보호층(112) 및 금속 기판(123)이 형성되기 때문에, 플라스틱 기판측과 금속 기판측 양쪽으로부터 수분의 침입을 억제할 수 있어서, 장수명의 발광 장치를 실현할 수 있다. 금속 기판(123)은 가요성을 얻기 위하여, 두께가 10㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 사용한다. 또한, 굽힘성을 손상시키지 않기 위하여 두께가 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 금속 기판을 구성하는 재료로서는 특별한 한정은 없지만, 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등 금속의 합금 등을 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 금속 기판을 구성하는 재료는, 접착하기 전에 진공 중에서 베이크하거나 플라즈마 처리를 함으로써, 그 표면에 부착된 물을 제거해 두는 것이 바람직하다.
금속 기판(123)은 충분히 낮은 투수성과 충분한 가요성을 갖지만, 상술한 범위의 막 두께에서는 가시광에 대한 투광성을 갖지 않기 때문에, 도 1c에 도시한 발광 장치는 트랜지스터가 형성된 플라스틱 기판(110) 측으로부터 발광을 추출하는 소위 배면 발광(bottom emission)형 발광 장치가 된다. 또한, 금속 기판(123)은 플라스틱 기판(110)과 마찬가지로, 접착제층을 사이에 두고 발광 소자(127)와 접착되기 때문에, 발광 소자(127)의 제 2 전극(120)과 금속 기판(123) 사이에는 제 2 접착제층(122)이 존재한다.
제 2 접착제층(122)의 재료로서는, 제 1 접착제층(111)과 같은 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기성 접착제 등의 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제의 재질로서는 에폭시 수지나 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지 등이 사용된다.
제 2 접착제층(122)의 열 도전성을 높이기 위하여 수지 내에 열 도전성 필러를 분산시켜 사용하여도 좋다. 열 도전성 필러를 분산시킨 제 2 접착제층(122)의 열 도전율은 0.50W/m·K 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 1.0W/m·K 이상이다. 열 도전성 필러로서는, 제 2 접착제층에 사용하는 상기 수지보다 열 도전율이 높은 재료를 사용한다. 특히, 열 도전율이 30W/m·K 이상인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열 도전율이 260W/m·K인 알루미늄, 300W/m·K인 질화알루미늄, 36W/m·K인 알루미나, 질화붕소, 질화실리콘 등을 들 수 있다. 또한, 그 외의 열 도전성 필러로서는 예를 들어, 은이나 열 도전율이 388W/m·K인 구리 등의 금속 입자가 있다. 또한, 건조제로서 기능하는 필러를 열 도전성 필러로서 사용하면, 제 2 접착제층(122)은 열 도전성과 아울러 내습성이 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 열 도전성 필러와 건조제로서 기능하는 필러를 혼합하여 사용하여도 좋다. 건조제로서 기능하는 필러로서는 예를 들어, 제올라이트를 들 수 있다. 또한, 굽힘성을 손상시키지 않기 위하여, 제 2 접착제층(122)에 사용하는 필러의 입자경은 1nm 이상 1000nm 이하인 것이 바람직하다. 필러의 입자경이 크면, 구부린 경우에 결함이나 크랙의 기점이 될 경우가 있다.
금속 기판(123)은 라미네이터(laminator)를 사용하여 접착할 수도 있다. 예를 들어, 먼저 시트 형상 접착제를 라미네이터를 사용하여 금속 기판에 접합시키고, 이것을 라미네이터를 사용하여 발광 소자 위에 더 접착하는 방법이나, 스크린 인쇄 등으로 금속 기판에 접착제를 인쇄하고, 이것을 라미네이터를 사용하여 발광 소자 위에 접착하는 방법 등이 있다. 이 공정은 기포가 들어가는 것을 저감하기 위하여 감압하에서 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 금속 기판(123) 위에 수지층을 형성하여도 좋다. 수지층을 형성함으로써, 금속 기판(123)에 가해지는 압력을 분산시겨 금속 기판(123)을 보호할 수 있다. 수지층은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 열경화성 수지 중에서 선택되는 한 종류 또는 복수 종류의 수지 재료, 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르케톤, 불소 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 열 가소성 수지 중에서 선택되는 한 종류 또는 복수 종류의 수지 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 수지층에 섬유체를 함유하여도 좋다. 금속 기판(123)으로서 20㎛ 이하의 얇은 금속박을 사용하면 금속 기판(123)은 깨지기(변형 상태(buckling)가 되기) 쉬워진다. 굽힘성을 유지하면서 깨짐을 방지하기 위하여 예를 들어, 유리 섬유에 수지를 충전한 재료를 사용하여 섬유체를 함유한 수지층을 형성하여도 좋다. 섬유체를 함유한 수지층을 형성함으로써, 굽힘이나 깨짐에 강한 플렉시블 발광 장치를 제작할 수 있다. 섬유체로서는 예를 들어, 유리 섬유가 바람직하다. 섬유체를 함유한 수지층의 형성 방법으로서는, 수지가 충전된 유리 섬유를 접착제로 접합하는 방법, 유리 섬유에 접착제를 충전한 반경화 상태인 것을 금속 기판(123) 위에 설치한 후, 경화시키는 방법 등이 있다.
또한, 금속 기판(123) 또는 수지층 위에 방열 재료층을 형성하여도 좋다. 방열 재료층은 금속 기판(123)이나 수지층에 사용하는 재료보다 열 방사율이 높은 재료를 사용하여 형성한다. 방열 재료층으로서는 열 방사율이 0.8 이상인 재료를 사용한다. 더 바람직하게는, 열 방사율이 0.9 이상인 재료를 사용한다. 방열 재료층을 형성함으로써 발광 장치의 표면 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있어서, 방열에 의한 발광 장치의 구동 전압의 상승이나 파괴, 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서 중에서 열 반사율이란 어느 온도의 물질 표면으로부터 방사되는 에너지량의, 같은 온도의 흑체(방사로 얻어진 에너지를 100% 흡수하는 가상 물질)로부터 방사되는 에너지량에 대한 비율을 말한다.
또한, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 플라스틱 기판(110)의 발광 소자 등이 형성되는 면과 반대측 면에 코트층(124)을 형성하여도 좋다. 코트층(124)은 유기막, 무기막, 또는 그 양쪽을 사용한 적층막 등, 다양한 재료로 형성할 수 있고, 연질 플라스틱 기판(110)의 표면을 손상 등으로부터 보호할 수 있는 하드 코트층(예를 들어, 질화실리콘층 등)이나, 가해진 압력을 분산시킬 수 있는 재질의 층(예를 들어, 아라미드 수지층 등)을 가리킨다.
또한, 코트층(124)으로서 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전막을 사용하면, 플라스틱 기판(110)의 대전을 방지할 수 있어서 더 바람직하다. 코트층(124)에 사용하는 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전막의 재료로서는 예를 들어, 산화인듐, 산화주석, ITO, 산화텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화텅스텐을 함유하는 인듐 아연 산화물, 산화티타늄을 함유하는 인듐 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화실리콘을 첨가한 인듐 주석 산화물, 산화안티몬 등을 들 수 있다. 코트층(124)은 스퍼터링법, 인쇄법, 진공 증착법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
가시광에 대한 투광성을 갖는 도전막으로 형성된 코트층(124)을 사용함으로써, 정전기가 대전된 인체의 손이나 손가락 등이 플라스틱 기판(110)에 닿아 방전이 일어나도 트랜지스터나 화소부를 보호할 수 있다.
또한, 플라스틱 기판(110)을 덮도록 측면까지 코트층(124)을 형성하면, 수분의 침입을 억제하는 보호층으로서도 기능시킬 수 있다.
또한, 플라스틱 기판(110)으로서 방수층(125)이 미리 성막된 기판을 사용함으로써 수분의 침입을 더 억제한 구조로 하여도 좋다. 방수층(125)은 투수성이 낮은 재료를 사용하여 형성하면 좋고, 예를 들어, 질화실리콘층이나 질화산화실리콘층 등 질소 및 실리콘을 함유하는 층을 사용할 수 있다. 또한, 질소 및 알루미늄을 함유하는 층이나 산화알루미늄층을 사용하여도 좋다.
또한, 코트층(124) 및 방수층(125)은 어느 한쪽만을 적용하여도 좋고, 양쪽 모두 적용하여도 좋다. 또한, 도 1c에서는 코트층(124) 및 방수층(125)을 도 1a의 플렉시블 발광 장치에 적용하는 예를 도시하였지만, 이들 구성은 당연히 도 1b의 플렉시블 발광 장치에 적용할 수도 있다.
도 1a 내지 도 1c에서 발광 소자(127)는 하나만 도시되지만, 화상을 표현하는 디스플레이로서 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치를 사용하는 경우에는, 복수의 발광 소자(127)를 갖는 화소부를 형성한다. 또한, 풀 컬러 화상을 표시하는 경우에는 적어도 적색, 녹색, 청색의 3색을 얻는 것이 필요하다. 그 방법으로서는 색깔마다 EL층(119)의 필요한 부분을 나누어 채색(彩色)하는 방법, 모든 발광 소자를 백색 발광으로 하여 컬러 필터층을 투과시킴으로써 각각의 색깔을 얻는 방법, 모든 발광 소자를 청색 또는 그보다 파장이 짧은 발광으로 하고 색변환층을 통하여 각각의 색깔을 얻는 방법 등이 있다.
도 2a 내지 도 2d에 본 실시형태의 컬러 필터층(또는 색변환층)의 설치 방법에 대하여 설명하는 도면을 도시한다. 도 2a 내지 도 2d에 도시하는 플렉시블 발광 장치는 컬러 필터층(또는 색변환층)(300), 및 배리어층(301)을 갖는다. 배리어층(301)은 컬러 필터층(또는 색변환층)(300)으로부터 발생하는 가스의 영향을 발광 소자나 트랜지스터가 받지 않기 위하여 형성되지만, 이것을 반드시 형성할 필요는 없다. 컬러 필터층(또는 색변환층)(300)은 발광 소자(127)에 대응하고, 색깔마다 형성되지만, 서로 이웃하는 색깔의 컬러 필터층들은 발광 소자(127)의 개구 영역(제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극이 직접 겹치는 부분) 이외의 곳에서 겹쳐도 좋다. 컬러 필터층(또는 색변환층)(300)과 배리어층(301)은 화소부에만 형성하여도 좋고, 구동 회로부까지 형성하여도 좋다.
도 2a에서는 트랜지스터의 전극(307)을 형성한 후, 트랜지스터의 층간 절연층(304) 위에 컬러 필터층(300)을 형성하고, 유기 절연막으로 컬러 필터층에 의한 단차를 평탄화하는 평탄화층(306)을 형성한다. 그 후, 평탄화층(306)에 콘택트 홀을 형성하고, 발광 소자의 제 1 전극(117)과 트랜지스터의 전극(307)을 접속하는 전극(305)을 형성하고, 발광 소자의 제 1 전극(117)을 형성한 일례이다. 또한, 평탄화층(306) 위에 배리어층(301)을 형성하여도 좋다.
또한, 도 2b와 같이 층간 절연층(304) 아래에 컬러 필터층(300)을 형성하여도 좋다. 도 2b에서는 배리어층(301)을 형성한 후, 배리어층(301) 위에 컬러 필터층(300)을 형성한다. 그 후, 층간 절연층(304) 및 트랜지스터의 전극(305)을 형성하고, 발광 소자의 제 1 전극(117)을 형성한 일례이다.
또한, 도 2a 내지 도 2d에서는 한 가지 색깔의 컬러 필터층(또는 색변환층)만 도시되지만, 발광 장치에서는 적색, 청색, 및 녹색의 컬러 필터층(또는 색변환층)이 소정의 배치 및 형상으로 적절히 형성된다. 컬러 필터층(또는 색변환층)의 배열 패턴은 스트라이프 배열, 비스듬한 모자이크 배열, 삼각 모자이크 배열 등이 있지만, 어떤 배열이라도 좋다. 또한, 백색 발광 소자와 컬러 필터층을 사용하는 경우에는, RGBW 4화소 배열을 채용하여도 좋다. RGBW 4화소 배열은 적색, 청색, 녹색의 3가지 색깔의 컬러 필터층이 형성된 화소와, 컬러 필터층을 형성하지 않는 화소를 갖는 화소 배치이며, 소비 전력의 저감 등에 효과를 발휘한다. 또한, 백색 발광 소자는 예를 들어, 적색, 청색, 및 녹색의 광을 포함하고, NTSC(National Television Standards Committee)에서 규정된 적색, 청색, 및 녹색의 광을 포함하여 백색을 발광하는 구성인 것이 바람직하다.
컬러 필터층은 공지된 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 컬러 필터층의 패턴은 감광성 수지를 사용하는 경우에는 컬러 필터층 자체를 노광하고 또 현상하여 형성하여도 좋지만, 미세한 패턴이기 때문에 드라이 에칭으로 패턴을 형성하는 것이 바람직하다.
도 2c는 컬러 필터층(300)이 형성된 컬러 필터 기판(302)을 설치하는 구성의 예이다. 컬러 필터 기판(302)의 컬러 필터층(300)이 형성되지 않는 면을 플라스틱 기판(110)에 제 1 접착제층(111)을 사용하여 접합시키는 경우에는, 컬러 필터 기판(302)에 컬러 필터층(300)을 손상 등으로부터 보호하기 위한 코트층(303)을 형성하여도 좋다. 코트층(303)은 가시광에 대한 투광성을 갖는 재료로 구성되며, 코트층(124)과 같은 재료를 사용할 수 있다. 또한, 도시하지 않지만, 컬러 필터 기판(302)의 컬러 필터층(300)이 형성된 측을 플라스틱 기판(110) 측으로 향하여 접합하여도 좋다. 또한, 컬러 필터 기판(302)이란 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 각종 기판, 예를 들어, 플라스틱 기판(110)과 같은 재료에 컬러 필터층(300)을 형성한 것이다.
도 2d는 컬러 필터층(300)을 플라스틱 기판(110)에 미리 형성하여 제작한 컬러 필터 기판(302)을, 제 1 전극을 갖는 피박리층(116)에 직접 접합하는 구성의 예이다. 컬러 필터층(300)을 형성한 플라스틱 기판(110)으로 이루어진 컬러 필터 기판(302)을 제 1 전극을 갖는 피박리층(116)에 직접 접합함으로써, 부품수를 삭감하여 제작 비용을 저감할 수 있다. 이상에서 컬러 필터층(또는 색변환층)의 설치에 대하여 간단하게 설명하였지만, 이 외에, 각 발광 소자 사이에 블랙 매트릭스가 형성되어도 좋고, 다른 공지된 구성이 적용되어도 좋다.
이어서, 일례로서 트랜지스터를 갖는 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치의 제작 방법을 도 3a 내지 도 3e 및 도 1a, 도 1c를 사용하여 설명한다.
우선, 절연 표면을 갖는 제작 기판(200) 위에 박리층(201)을 사이에 두고 트랜지스터 및 제 1 전극(117) 등을 포함하는 피박리층(116)을 형성한다(도 3a 참조).
제작 기판(200)으로서는 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 표면에 절연층이 형성된 금속 기판 등, 양질의 보호층을 형성할 수 있을 만큼 내열성이 높은 기판을 사용할 수 있다.
제작 기판은 일반적인 디스플레이를 제작하는 데 사용되는 가요성이 작은 기판을 사용하기 때문에, 화소부 트랜지스터를 고정세하게 형성할 수도 있다.
박리층(201)은 스퍼터링법이나 플라즈마 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의하여 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈, 니오브, 니켈, 코발트, 지르코늄, 아연, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘 중에서 선택된 원소, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 화합물 재료로 이루어진 층을 단층으로 형성하거나 또는 적층하여 형성한다. 실리콘을 함유하는 층의 결정 구조는 비정질, 미결정, 다결정 중 어느 것이라도 좋다. 또한, 여기서는 도포법은 스핀 코팅법, 액적 토출법, 디스펜스법, 노즐 프린팅법, 슬롯 다이(slot die) 코팅법을 포함한다.
박리층(201)이 단층 구조인 경우에는, 바람직하게는 텅스텐층, 몰리브덴층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물을 함유하는 층을 형성한다. 또는, 텅스텐의 산화물 또는 산화질화물을 함유하는 층, 몰리브덴의 산화물 또는 산화질화물을 함유하는 층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화물 또는 산화질화물을 함유하는 층을 형성한다. 또한, 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물이란 예를 들어, 텅스텐과 몰리브덴의 합금에 상당한다.
박리층(201)이 적층 구조인 경우에는, 바람직하게는 1층째로서 텅스텐층, 몰리브덴층, 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물을 함유하는 층을 형성하고, 2층째로서 텅스텐, 몰리브덴 또는 텅스텐과 몰리브덴의 혼합물의 산화물, 질화물, 산화질화물 또는 질화산화물을 함유하는 층을 형성한다.
박리층(201)으로서 텅스텐을 함유하는 층과 텅스텐의 산화물을 함유하는 층의 적층 구조를 형성하는 경우에는, 텅스텐을 함유하는 층을 형성하고, 그 상층에 산화물로 형성되는 절연층을 형성함으로써, 텅스텐층과 절연층의 계면에 텅스텐의 산화물을 함유하는 층이 형성되는 것을 활용하여도 좋다. 이것은 텅스텐의 질화물, 산화질화물 및 질화산화물을 함유하는 층을 형성하는 경우도 마찬가지이며, 텅스텐을 함유하는 층을 형성한 후, 그 상층에 질화실리콘층, 산화질화실리콘층, 질화산화실리콘층을 형성하면 좋다. 또한, 텅스텐을 함유하는 층의 표면을 열산화 처리, 산소 플라즈마 처리, 오존수 등의 산화력이 강한 용액에 의한 처리 등을 실시하여 텅스텐의 산화물을 함유하는 층을 형성하여도 좋다. 또한, 플라즈마 처리나 가열 처리는 산소 가스, 질소 가스, 일산화이질소 가스, 또는 이들 가스와 그외의 가스의 혼합 기체 분위기하에서 행하여도 좋다.
피박리층(116)으로서는, 먼저 박리층(201) 위에 보호층(112)을 형성한다. 보호층(112)은 질화실리콘이나 산화질화실리콘, 질화산화실리콘 등, 질소와 실리콘을 함유하는 절연층을 플라즈마 CVD로 형성하고, 그 성막 온도를 250℃ 내지 400℃, 및 그 외의 조건을 공지된 조건으로 함으로써 치밀하고 매우 투수성이 낮은 층으로 할 수 있다.
그 다음에, 나중에 제작하는 트랜지스터의 특성을 안정화하기 위하여 하지 절연층(113)을 형성한다. 하지 절연층(113)은 산화실리콘이나 질화실리콘, 산화질화실리콘, 질화산화실리콘 등의 무기 절연층을 사용하여, 단층 또는 적층 구조로 제작할 수 있다. 또한, 보호층(112)이 하지가 되는 절연층을 겸할 수 있는 경우에는 하지 절연층(113)을 형성하지 않아도 좋다.
트랜지스터가 갖는 반도체층을 형성하는 재료는 실란이나 게르만으로 대표되는 반도체 재료 가스를 사용하는 기상 성장법이나 스퍼터링법으로 제작되는 비정질(아모퍼스, 이하에서는 "AS"라고 함) 반도체, 상기 비정질 반도체를 광 에너지나 열 에너지를 이용하여 결정화시킨 다결정 반도체, 또는 미결정(세미 아모퍼스 또는 마이크로 크리스탈이라고도 불림. 이하에서는 "SAS"라고도 함) 반도체, 유기 재료를 주성분으로 하는 반도체 등을 사용할 수 있다. 반도체층은 스퍼터링법, LPCVD법, 또는 플라즈마 CVD법 등으로 성막할 수 있다.
미결정 반도체는 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy)를 고려하면 비정질과 단결정의 중간적인 준안정 상태에 속하는 것이다. 즉, 자유 에너지적으로 안정된 제 3 상태를 갖는 반도체이며, 단거리 질서를 갖고 격자 왜곡을 갖는다. 주상 또는 침 형상 결정이 기판 표면에 대하여 법선 방향으로 성장한다. 미결정 반도체의 대표적인 예인 미결정 실리콘은, 그 라만 스펙트럼이 단결정 실리콘을 나타내는 520cm-1보다 저파수 측으로 시프트한다. 즉, 단결정 실리콘을 나타내는 520cm-1와 비정질 실리콘을 나타내는 480cm-1 사이에 미결정 실리콘의 라만 스펙트럼의 피크가 있다. 또한, 미결합수(댕글링 본드)를 종단하기 위하여 수소 또는 할로겐을 1at.% 이상 함유시킨다. 또한, 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온 등의 희가스 원소를 함유시켜 격자 왜곡을 더욱 촉진시킴으로써, 안정성이 높으며 양호한 미결정 반도체층을 얻을 수 있다.
이 미결정 반도체층은 주파수가 수십MHz 내지 수백MHz의 고주파 플라즈마 CVD법, 또는 주파수가 1GHz 이상의 마이크로파 플라즈마 CVD법으로 형성할 수 있다. 예를 들어, SiH4, Si2H6, SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4, SiF4 등을 수소로 희석하여 형성할 수 있다. 이들 화합물에 대하여 수소의 유량비를 5배 이상 200배 이하, 바람직하게는 50배 이상 150배 이하, 더 바람직하게는 100배로 한다. 또한, 수소에 추가하여 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온 중에서 선택된 한 종류 또는 복수 종류의 희가스 원소로 희석하여 미결정 반도체층을 형성할 수 있다.
비정질 반도체로서는 예를 들어, 수소화 비정질 실리콘, 결정성 반도체로서는 예를 들어, 폴리실리콘 등을 들 수 있다. 폴리실리콘(다결정 실리콘)에는 800℃ 이상의 프로세스 온도에서 형성되는 폴리실리콘을 주재료로서 사용한 소위 고온 폴리실리콘이나, 600℃ 이하의 프로세스 온도에서 형성되는 폴리실리콘을 주재료로서 사용한 소위 저온 폴리실리콘, 또한 결정화를 촉진하는 원소 등을 사용하여 비정질 실리콘을 결정화시킨 폴리실리콘 등을 포함한다. 물론, 상술한 바와 같이 미결정 반도체 또는 일부분에 결정상을 함유하는 반도체를 사용할 수도 있다.
또한, 반도체층의 재료로서는 실리콘, 게르마늄 등의 단체 외에 GaAs, InP, SiC, ZnSe, GaN, SiGe 등의 화합물 반도체도 사용할 수 있다. 또한, 산화물 반도체인 산화아연, 산화주석, 산화마그네슘 아연, 산화갈륨, 산화인듐, 및 상기 산화물 반도체 중 복수로 구성되는 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화아연과 산화인듐과 산화갈륨으로 구성되는 산화물 반도체 등도 사용할 수 있다. 또한, 산화아연을 반도체층에 사용하는 경우에는, 게이트 절연층으로서 Y2O3, Al2O3, TiO2, 이들의 적층 등을 사용하면 좋고, 게이트 전극층, 소스 전극층, 드레인 전극층으로서는 ITO, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐 등을 사용하면 좋다. 또한, 산화아연에 인듐이나 갈륨 등을 첨가할 수도 있다. 또한, 반도체층에 가시광에 대한 투광성을 갖는 산화물 반도체층을 사용한 투명 트랜지스터를, 화소부의 트랜지스터에 적용할 수도 있다. 이러한 투명 트랜지스터에 발광 소자를 겹쳐서 형성하면, 화소에서 발광 소자가 점유하는 면적율, 소위 개구율을 높일 수 있어서, 고휘도이고 고해상도의 플렉시블 표시 장치를 형성할 수 있다. 또한, 투명 트랜지스터의 게이트 전극, 소스 전극이나 드레인 전극을, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 사용하여 형성하면 개구율을 더 높일 수 있다.
반도체층에 결정성 반도체층을 사용하는 경우에, 그 결정성 반도체층을 제작하기에는 각종 방법(레이저 결정화법, 열 결정화법, 또는 니켈 등의 결정화를 촉진시키는 원소를 사용한 열 결정화법 등)을 사용하면 좋다. 또한, SAS인 미결정 반도체를 레이저 조사하여 결정화함으로써, 결정성을 높일 수도 있다. 결정화를 촉진시키는 원소를 도입하지 않는 경우에는, 비정질 실리콘막에 레이저광을 조사하기 전에 질소 분위기하, 500℃에서 1시간 동안 가열함으로써 비정질 실리콘막의 함유 수소 농도가 1×1020 atoms/cm3 이하가 될 때까지 방출시킨다. 이것은 수소를 많이 함유한 비정질 실리콘막에 레이저광을 조사하면, 비정질 실리콘막이 파괴되기 때문이다.
비정질 반도체층으로 금속 원소를 도입하는 방법으로서는 상기 금속 원소를 비정질 반도체층의 표면 또는 그 내부에 존재시킬 수 있는 방법이면 특별한 한정은 없고, 예를 들어, 스퍼터링법, CVD법, 플라즈마 처리법(플라즈마 CVD법도 포함함), 흡착법, 금속염 용액을 도포하는 방법을 사용할 수 있다. 이 중에서 용액을 사용하는 방법이 간편하고 금속 원소의 농도를 조정하기가 용이하다는 점에서 유용하다. 또한, 이 때 비정질 반도체층의 표면의 습윤성을 개선하며 비정질 반도체층의 표면 전체에 수용액을 고루 퍼지게 하기 위하여, 산소 분위기 중에서 UV광을 조사하거나 열산화시키거나 또는 하이드록시 라디칼을 포함하는 오존수 또는 과산화 수소에 의한 처리 등으로 산화막을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 비정질 반도체층을 결정화하고 결정성 반도체층을 형성하는 결정화 공정에서, 비정질 반도체층에 결정화를 촉진시키는 원소(촉매 원소, 금속 원소라고도 나타냄)를 첨가하고, 열처리(550℃ 내지 750℃에서 3분 내지 24시간)로 결정화시켜도 좋다. 결정화를 촉진시키는 원소로서는, 철, 니켈, 코발트, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금, 구리, 및 금 중에서 선택된 한 종류 또는 복수 종류를 사용할 수 있다.
결정화를 촉진시키는 원소를 결정성 반도체층으로부터 제거 또는 저감하기 위하여 결정성 반도체층에 접하여 불순물 원소를 함유하는 반도체층을 형성하고, 게터링 싱크(gettering sink)로서 기능시킨다. 불순물 원소로서는 n형을 부여하는 불순물 원소, p형을 부여하는 불순물 원소나 희가스 원소 등을 사용할 수 있고, 예를 들어, 인, 질소, 비소, 안티몬, 비스무트, 붕소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논 중에서 선택된 한 종류 또는 복수 종류를 사용할 수 있다. 결정화를 촉진시키는 원소를 함유하는 결정성 반도체층에 희가스 원소를 함유하는 반도체층을 형성하고, 열처리(550℃ 내지 750℃에서 3분 내지 24시간)를 행한다. 결정성 반도체층 내에 함유되는 결정화를 촉진시키는 원소는 희가스 원소를 함유하는 반도체층 내에 이동하여, 결정성 반도체층의 결정화를 촉진시키는 원소는 제거 또는 저감된다. 그 후, 게터링 싱크가 된 희가스 원소를 함유하는 반도체층을 제거한다.
비정질 반도체층의 결정화는 열처리와 레이저광 조사에 의한 결정화를 조합하여도 좋고, 열처리나 레이저광 조사를 단독으로 복수 횟수 행하여도 좋다.
또한, 결정성 반도체층을 제작 기판의 하지 절연층 위에 플라즈마법으로 직접 형성하여도 좋다. 또한, 플라즈마법을 사용하여 결정성 반도체층을 선택적으로 제작 기판의 하지 절연층 위에 형성하여도 좋다.
유기 재료를 주성분으로 하는 반도체층으로서는, 다른 원소와 조합하여 일정량의 탄소 또는 탄소의 동소체(다이아몬드를 제외함)로 이루어진 물질을 주성분으로 하는 반도체층을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 펜타센, 테트라센, 티오펜 올리고머 유도체, 페닐렌 유도체, 프탈로시아닌 화합물, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 시아닌 색소 등을 들 수 있다.
게이트 절연층, 게이트 전극은 공지된 구조, 방법으로 제작하면 좋다. 예를 들어, 게이트 절연층은 산화실리콘의 단층 또는 산화실리콘과 질화실리콘의 적층 구조 등, 공지된 구조로 제작하면 좋고, 게이트 전극은 CVD법이나 스퍼터링법, 액적 토출법 등을 사용하여, 은, 금, 구리, 니켈, 백금, 팔라듐, 이리듐, 로듐, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈, 몰리브덴, 카드뮴, 아연, 철, 티타늄, 실리콘, 게르마늄, 지르코늄, 바륨 중에서 선택된 원소, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 또는 화합물 재료로 형성하면 좋다. 또한, 인 등의 불순물 원소를 도핑한 다결정 실리콘층으로 대표되는 반도체층이나 Ag-Pd-Cu 합금을 사용하여도 좋다. 또한, 단층 구조라도 복수층 구조라도 좋다.
또한, 도 1a 내지 도 1c에서는 톱 게이트형 트랜지스터의 일례를 도시하였지만, 물론 그 외의 보텀 게이트형이나 공지된 다른 구조의 트랜지스터를 사용하여도 좋다.
이어서, 층간 절연층을 형성한다. 층간 절연층은 무기 절연 재료 또는 유기 절연 재료를 사용하여 단층 또는 적층 구조로 형성할 수 있다. 유기 절연 재료로서는 예를 들어, 아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 벤조사이클로부텐 등을 사용할 수 있다. 또한, 도 1a 내지 도 1c에서는 제 1 층간 절연층(128) 및 제 2 층간 절연층(129)의 2층으로 이루어진 구성을 도시하였지만, 이것은 일례를 도시한 것에 불과하고 층간 절연층의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
층간 절연층을 형성한 후, 패터닝 및 에칭함으로써 층간 절연층, 게이트 절연층 등에 트랜지스터의 반도체층에 도달하는 콘택트 홀을 형성하고, 도전성 금속막을 스퍼터링법 또는 진공 증착법으로 성막하고, 에칭하여 트랜지스터의 전극 및 배선을 형성한다. 화소부 트랜지스터의 드레인 전극은 화소 전극인 제 1 전극과 겹치는 부분을 형성하여, 전기적인 접속을 얻을 수 있도록 형성한다.
이어서, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 사용하여 제 1 전극(117)을 형성한다. 제 1 전극(117)이 양극인 경우에는, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층은 산화인듐(In2O3)이나 ITO 등을 재료로서 사용하여 스퍼터링법이나 진공 증착법 등으로 형성할 수 있다. 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO)을 사용하여도 좋다. 또한, 산화아연도 적합한 재료이며, 가시광의 투광률이나 도전율을 더 높이기 위하여 갈륨을 첨가한 산화아연(ZnO:Ga) 등을 사용할 수 있다. 제 1 전극(117)을 음극으로 하는 경우에는, 알루미늄 등 일 함수가 낮은 재료의 극박막(極薄膜)을 사용하거나, 그런 물질의 박막과 상술한 바와 같은 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층과의 적층 구조를 사용함으로써 제작할 수 있다.
또한, 알루미늄을 첨가한 산화아연(AZO)과 같이 굴절률이 유기 EL 재료와 가까운 재료를 사용하여 제 1 전극(117)을 형성하면, 광 추출 효율이 향상되기 때문에 바람직하다.
그 후, 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용하여 층간 절연층, 제 1 전극(117)을 덮어 절연층을 형성하고, 상기 절연층을 제 1 전극(117)의 표면이 노출되고, 또 제 1 전극(117)의 단부를 덮도록 가공하여 격벽(118)을 형성한다.
상술한 바와 같은 공정으로 피박리층(116)을 형성할 수 있다.
이어서, 피박리층(116)과 임시 지지 기판(202)을 박리용 접착제(203)를 사용하여 접착하고, 박리층(201)을 사용하여 피박리층(116)을 제작 기판(200)으로부터 박리한다. 이렇게 함으로써, 피박리층(116)은 임시 지지 기판(202)측에 형성된다. 이어서, 제작 기판(200)으로부터 박리되고 박리층(201), 또는 보호층(112)이 노출된 피박리층(116)에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 형성한다(도 3b 참조). 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)으로서는 상술한 바와 같은 재료를 사용할 수 있다. 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)은 스퍼터링법, 인쇄법, 진공 증착법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
임시 지지 기판(202)은 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 금속 기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 처리 온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 플라스틱 기판을 사용하여도 좋고, 필름과 같은 가요성 기판을 사용하여도 좋다.
또한, 여기서 사용하는 박리용 접착제(203)는 물이나 용매에 용해할 수 있는 것이나 자외선 등의 조사로 가소화시킬 수 있고, 필요할 때 임시 지지 기판(202)과 피박리층(116)을 화학적 또는 물리적으로 분리시킬 수 있는 접착제를 사용한다.
또한, 임시 지지 기판으로의 전치 공정은 다양한 방법을 적절히 사용할 수 있다. 예를 들어, 박리층으로서 피박리층과 접하는 측에 금속 산화막을 함유하는 층을 형성한 경우에는, 상기 금속 산화막을 결정화하여 취약화함으로써, 피박리층을 제작 기판으로부터 박리할 수 있다. 또한, 내열성이 높은 제작 기판과 피박리층 사이에 박리층으로서 수소를 함유하는 비정질 실리콘막을 형성한 경우에는, 레이저 광의 조사 또는 에칭으로 상기 비정질 실리콘막을 제거함으로써, 피박리층을 제작 기판으로부터 박리할 수 있다. 또한, 박리층으로서 피박리층과 접하는 측에 금속 산화막을 함유하는 층을 형성하고, 상기 금속 산화막을 결정화하여 취약화하고, 또 박리층의 일부를 용액이나 NF3, BrF3, ClF3 등의 불화 가스를 사용한 에칭으로 제거한 후, 취약화된 금속 산화막에서 박리할 수 있다. 또한, 박리층으로서 질소, 산소나 수소 등을 함유하는 막(예를 들어, 수소를 함유하는 비정질 실리콘막, 수소 함유 합금막, 산소 함유 합금막 등)을 사용하여 박리층에 레이저광을 조사함으로써, 박리층 내에 함유되는 질소, 산소나 수소를 가스로서 방출시켜, 피박리층과 기판의 박리를 촉진시키는 방법을 사용하여도 좋다.
또는, 피박리층이 형성된 제작 기판을 기계적으로 삭제 또는 용액이나 NF3, BrF3, ClF3 등의 불화 가스에 의한 에칭으로 제거하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이 경우에는 박리층을 형성하지 않아도 좋다.
또한, 상술한 박리 방법을 복수 조합함으로써 더 용이하게 전치 공정을 행할 수 있다. 즉, 레이저광의 조사, 가스나 용액 등에 의한 박리층에 대한 에칭, 날카로운 나이프나 메스 등을 사용하여 기계적으로 삭제하여 박리층과 피박리층을 박리하기 쉬운 상태로 하고 나서, 물리적인 힘(기계 등에 의한 힘)으로 박리할 수도 있다.
또한, 박리층과 피박리층의 계면에 액체를 침투시켜 제작 기판으로부터 피박리층을 박리하여도 좋다. 또한, 박리할 때 물 등의 액체를 뿌리면서 박리하여도 좋다.
그 외의 박리 방법으로서는 박리층(201)을 텅스텐으로 형성한 경우에는, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합 용액으로 박리층(201)을 에칭하면서 박리하면 좋다.
이어서, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)에 박리용 접착제(203)과 상이한 접착제에 의한 제 1 접착제층(111)을 사용하여 플라스틱 기판(110)을 접착한다(도 3c 참조).
플라스틱 기판(110), 및 제 1 접착제층(111)의 재료는 상술한 바와 같다. 또한, 플라스틱 기판(110)에는 방수층(125)을 미리 성막해 두어도 좋다.
그 후, 박리용 접착제(203)를 용해 또는 가소화시켜 임시 지지 기판(202)을 제거한다. 임시 지지 기판(202)을 제거한 후, 발광 소자의 제 1 전극(117)이 노출되도록 박리용 접착제(203)를 물이나 용매 등으로 제거한다(도 3d 참조).
상술한 공정에 의하여 트랜지스터 및 발광 소자의 제 1 전극(117)까지가 형성된 피박리층(116)을 플라스틱 기판(110) 위에 제작할 수 있다.
제 1 전극(117)이 노출된 다음에, 이어서 발광성 유기 화합물을 함유하는 EL층(119)을 성막한다. EL층(119)의 적층 구조에 대해서는 특별한 한정은 없고, 전자 수송성이 높은 물질을 함유하는 층, 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층, 전자 주입성이 높은 물질을 함유하는 층, 정공 주입성이 높은 물질을 함유하는 층, 쌍극성(전자 및 정공의 수송성이 높은) 물질을 함유하는 층 등을 적절히 조합하여 구성하면 좋다. 예를 들어, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 적절히 조합하여 구성할 수 있다.
본 실시형태에서는 EL층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 갖는 구성에 대하여 설명한다. 각층을 구성하는 재료에 대하여 이하에 구체적으로 제시한다.
정공 주입층은 양극에 접하여 형성되고, 정공 주입성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 몰리브덴 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등을 사용할 수 있다. 이 외에, 프탈로시아닌(약칭: H2Pc)이나 구리 프탈로시아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로시아닌계 화합물, 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: DNTPD) 등의 방향족 아민 화합물, 또는, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌술폰산)(약칭: PEDOT/PSS) 등의 고분자 등을 사용하여도 정공 주입층을 형성할 수 있다.
또한, 정공 주입층으로서 정공 수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용할 수 있다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 것을 사용함으로써, 전극의 일 함수에 상관없이 전극을 형성하는 재료를 선택할 수 있다. 즉, 제 1 전극(117)으로서 일 함수가 큰 재료뿐만 아니라 일 함수가 작은 재료도 사용할 수 있다. 억셉터성 물질로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등을 들 수 있다. 또한, 천이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 원소 주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오브, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 특히 산화몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
복합 재료에 사용하는 정공 수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화 수소, 올리고머, 덴드리머, 폴리머 등 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 복합 재료에 사용하는 유기 화합물로서는 정공 수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 이하에서는, 복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
예를 들어, 방향족 아민 화합물로서는, N,N'-디(p-톨릴)-N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(약칭: DTDPPA), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B) 등을 들 수 있다.
복합 재료에 사용할 수 있는 카바졸 유도체로서는, 구체적으로는, 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭: PCzPCN1) 등을 들 수 있다.
또한, 복합 재료에 사용할 수 있는 카바졸 유도체로서는 상술한 것 이외에, 4,4'-디(N-카바졸릴)비페닐(약칭: CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA), 1,4-비스[4-(N-카바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등을 사용할 수 있다.
또한, 복합 재료에 사용할 수 있는 방향족 탄화 수소로서는 예를 들어, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-BuDNA), 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭:DPPA), 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약칭:t-BuDBA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:DNA), 9,10-디페닐안트라센(약칭:DPAnth), 2-tert-부틸안트라센(약칭:t-BuAnth), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약칭:DMNA), 2-tert-부틸-9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-비안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-비안트릴, 안트라센, 테트라센, 루브렌, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌 등을 들 수 있다. 또한, 이들 외에, 펜타센, 코로넨 등도 사용할 수 있다. 이와 같이 1×10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖고, 탄소수가 14 내지 42인 방향족 탄화 수소를 사용하는 것이 더 바람직하다.
또한, 복합 재료에 사용할 수 있는 방향족 탄화 수소는, 비닐 골격을 가져도 좋다. 비닐기를 갖는 방향족 탄화 수소로서는 예를 들어, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭: DPVBi), 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭: DPVPA) 등을 들 수 있다.
또한, 폴리(N-비닐카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 복합 재료에 사용할 수도 있다.
정공 수송층은 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는 예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭 : NPB)이나, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭 : TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭 : TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭 : MTDATA), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭 : BSPB) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다. 여기서 기술한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것이라도 좋다.
또한, 정공 수송층으로서 PVK나 PVTPA 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
발광층은 발광성 물질을 함유하는 층이다. 발광층의 종류로서는 발광 물질을 주성분으로 하는 발광층이라도 좋고, 호스트 재료 내에 발광 재료를 분산하는 소위 호스트-게스트형 발광층이라도 좋다.
사용되는 발광 재료에 한정은 없고 공지된 형광 또는 인광을 발광하는 재료를 사용할 수 있다. 형광 발광성 재료로서는, 예를 들어, N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: YGAPA) 등 외에, 발광 파장이 450nm 이상인 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-（9-10-디페닐-2-안트릴)트리페닐아민(약칭: 2YGAPPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(약칭: TBP), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭: PCBAPA), N,N''-(2-tert-부틸안트라센-9,10-디일디-4,1-페닐렌)비스[N,N' ,N'트리페닐-1,4-페닐렌디아민](약칭: DPABPA), N,9-디페닐-N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭: DBC1), 쿠마린30, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭: 2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭: 2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약칭: DPhAPhA), 쿠마린545T, N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭: DPQd), 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭: BPT), 2-(2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약칭: DCM1), 2-{2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭: DCM2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭: p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭: p-mPhAFD), 2-{2-이소프로필-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭: DCJTI), 2-{2-tert-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭: DCJTB), 2-(2,6-비스{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약칭: BisDCM), 2-{2,6-비스[2-(8-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭: BisDCJTM) 등을 들 수 있다. 인광 발광성 재료로서는 예를 들어, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6) 외에, 발광 파장이 470nm 내지 500nm의 범위에 있는 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스[2-(3',5'-비스트리플루오로메틸페닐)피리디나토-N,C 2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIracac), 발광 파장이 500nm(녹색 발광) 이상의 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy)2(acac)), 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)), 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(dpo)2(acac)), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(p-PF-ph)2(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bt)2(acac), 비스[2-(2'－벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C 3'］이리듐(III)아세틸아세토네이토(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C 2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(piq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(acac), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린백금(II)(약칭: PtOEP), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen)) 등을 들 수 있다. 상술한 바와 같은 재료 또는 공지된 다른 재료 중에서 각각의 발광 소자의 발광색을 고려하여 선택하면 좋다.
호스트 재료로서는, 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]-퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴노리놀라토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭: Zn(BOX)2), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭: Zn(BTZ)2) 등의 금속 착체, 2-(4-비페니릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페니릴)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-（1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CO11) 등의 복소환 화합물, NPB(또는 α-NPD), TPD, BSPB 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 또한, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 크리센 유도체, 디벤조[g,p]크리센 유도체 등의 축합 다환 방향족 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, DPAnth, PCAPA, YGAPA, 2PCAPA, DBC1, CzPA, DPPA, DNA, t-BuDNA, N,N-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: DPhPA), N,9-디페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), 6,12-디메톡시-5,11-디페닐크리센, 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭: DPCzPA), 9,9'－비안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS2), 3,3',3''-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약칭: TPB3) 등을 들 수 있다. 이들 물질 및 공지된 물질 중에서 각각에 분산되는 발광 물질의 에너지 갭(인광 발광의 경우에는 3중항 여기 에너지)보다 큰 에너지 갭(3중항 여기 에너지)을 갖고, 또 각각의 층이 가져야 될 수송성에 합치된 수송성을 나타내는 물질을 선택하면 좋다.
전자 수송층은 전자 수송성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 예를 들어, Alq, Almq3, BeBq2, BAlq 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등으로 이루어진 층이다. 또한, 이 외에, Zn(BOX)2, Zn(BTZ)2 등의 옥사졸계 또는 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등도 사용할 수 있다. 또한, 금속 착체 이외에도, PBD나 OXD-7, TAZ, BPhen, BCP 등도 사용할 수 있다. 여기에 든 물질은 주로 10-6㎠/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 상기 물질 이외의 물질을 전자 수송층으로서 사용하여도 좋다.
또한, 전자 수송층은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것이라도 좋다.
또한, 전자 수송층과 발광층 사이에 전자 캐리어의 이동을 제어하는 층을 형성하여도 좋다. 이것은 상술한 바와 같은 전자 수송성이 높은 재료에 전자 트랩성이 높은 물질 소량을 첨가한 층이며, 전자 캐리어의 이동을 억제함으로써, 캐리어 밸런스(carrier balance)를 조절할 수 있다. 이러한 구성은 발광층을 전자가 통과함으로써 생기는 문제(예를 들어, 소자 수명의 저하)를 억제하는 데 큰 효과를 발휘한다.
또한, 음극이 되는 전극에 접하여 전자 주입층을 형성하여도 좋다. 전자 주입층으로서는 리튬, 세슘, 칼슘, 불화리튬, 불화세슘, 불화칼슘 등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, Alq 내에 마그네슘을 함유시킨 것 등 전자 수송성을 갖는 물질로 이루어진 층 내에 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 함유시킨 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 전자 주입층으로서, 전자 수송성을 갖는 물질로 이루어진 층 내에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 함유시킨 것을 사용하면, 제 2 전극(120)으로부터 전자가 효율 좋게 주입되기 때문에 더 바람직하다.
이어서, EL층(119) 위에 제 2 전극(120)을 형성한다. 제 2 전극(120)을 형성하는 물질로서는, 제 2 전극(120)을 음극으로서 사용하는 경우에는, 일 함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 음극 재료의 구체적인 예로서는, 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉, 리튬이나 세슘 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 등의 알칼리 토금속, 및 이들을 함유하는 합금(Mg-Ag, Al-Li 등), 유로퓸, 이테르븀 등의 희토류 금속, 및 이들을 함유하는 합금 등을 들 수 있다. 그러나, 음극과 전자 수송층 사이에 전자 주입층을 형성함으로써, 일 함수의 크기에 상관없이 알루미늄, 은, ITO, 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 ITO 등 다양한 도전성 재료를 음극으로서 사용할 수 있다. 이들 도전성 재료는 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀코트법 등을 사용하여 성막할 수 있다.
또한, 제 2 전극(120)으로서 금속과 유기물의 혼합막(예를 들어, 알루미늄과 NPB 등)과 알루미늄의 적층 구조를 사용할 수도 있다. 이러한 구조로 함으로써, 다크 스폿(dark spot)의 증가나 확대를 억제할 수 있다.
또한, 제 2 전극(120)을 양극으로서 사용하는 경우에는, 일 함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, ITO, 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 ITO, 산화인듐-산화아연(IZO: Indium Zinc Oxide) 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(IGZO) 등을 들 수 있다. 이들 도전성 금속 산화물막은 일반적으로 스퍼터링법으로 형성되지만, 졸-겔법 등을 응용하여 제작하여도 좋다. 예를 들어, IZO막은 산화인듐에 대하여 1wt% 내지 20wt%의 산화아연을 첨가한 타깃을 사용하여 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 또한, IWZO막은 산화인듐에 대하여 산화텅스텐을 0.5wt% 내지 5wt%, 산화아연을 0.1wt% 내지 1wt% 함유한 타깃을 사용하여 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 이 외에, 금, 백금, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화티타늄) 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 복합 재료를 양극에 접하여 형성함으로써, 일 함수의 크기에 상관없이 전극의 재료를 선택할 수 있다.
또한, 상술한 EL층은 도 6a와 같이 제 1 전극(600)과 제 2 전극(601) 사이에 복수 적층되어도 좋다. 이 경우에는 적층된 EL층(800)과 EL층(801) 사이에 전하 발생층(803)을 형성하는 것이 바람직하다. 전하 발생층(803)은 상술한 복합 재료로 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층(803)은 복합 재료로 이루어진 층과 다른 재료로 이루어진 층의 적층 구조를 구성하여도 좋다. 이 경우에는 다른 재료로 이루어지는 층으로서는, 전자 공여성 물질과 전자 수송성이 높은 물질을 함유하는 층이나, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층으로 이루어진 층 등을 사용할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 발광 소자는, 에너지의 이동이나 소광 등의 문제가 일어나기 어렵고, 재료 선택의 폭이 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명을 겸비하는 발광 소자로 하기가 용이하다. 또한, 한쪽의 EL층에서 인광 발광, 다른 쪽의 EL층에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다. 이 구조는 상술한 EL층의 구조와 조합하여 사용할 수 있다.
다음에, EL층이 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 2층 이상의 층들이 적층된 경우에 대하여 설명한다. 도 6b와 같이 EL층(1003)이, 예를 들어, n(n은 2 이상의 자연수)층의 적층 구조를 갖는 경우에는, m(m은 자연수, m은 1 이상 n-1 이하)번째의 EL층과 (m+1)번째의 EL층 사이에는 각각 전하 발생층(1004)이 끼워진 구조를 갖는다.
또한, 전하 발생층(1004)은 제 1 전극(1001)과 제 2 전극(1002)에 전압을 인가할 때, 전하 발생층(1004)에 접하여 형성되는 한쪽의 EL층(1003)에 대하여 정공을 주입하는 기능을 갖고, 다른 쪽의 EL층(1003)에 전자를 주입하는 기능을 갖는다.
전하 발생층(1004)으로서는 예를 들어, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 사용할 수 있다. 또한, 전하 발생층(1004)은 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료와, 다른 재료(예를 들어, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물)를 조합하여 형성하여도 좋다. 예를 들어, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료로 이루어진 층과, 다른 재료(예를 들어, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물)로 이루어진 층의 적층 구조를 구성하여도 좋다. 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료로서는 예를 들어, 유기 화합물과 V2O5나 MoO3이나 WO3 등의 금속산화물을 포함한다. 유기 화합물로서는 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화 수소, 올리고머, 덴드리머, 폴리머 등 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 유기 화합물로서는 정공 수송성 유기 화합물로서 정공 이동도가 10-6㎠/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 외의 물질을 사용하여도 좋다. 또한, 전하 발생층(1004)에 사용하는 이들 재료는 캐리어 주입성, 캐리어 수송성이 우수하기 때문에 발광 소자의 저전류 구동을 실현할 수 있다.
특히, 도 6a의 구성은 백색 발광을 얻는 경우에 바람직하고, 장수명이고 고효율의 발광 장치를 제작할 수 있다. 예를 들어, 조명 장치에 사용하는 백색 플렉시블 발광 장치나 도 2a 내지 도 2d의 구성과 조합함으로써, 풀 컬러 플렉시블 발광 장치를 제작할 수 있다.
복수의 발광층의 조합으로서는, 적색, 청색 및 녹색 광을 포함하여 백색으로 발광하는 구성이면 좋고, 예를 들어, 청색의 형광 재료를 발광 물질로서 함유하는 제 1 EL층과, 녹색과 적색의 인광 재료를 발광 물질로서 함유하는 제 2 EL층을 갖는 구성을 들 수 있다. 또한, 보색 관계에 있는 광을 발하는 발광층을 갖는 구성이라도 백색 발광이 얻어진다. EL층이 2층 적층된 적층형 소자에서, 제 1 EL층으로부터 얻어지는 발광의 발광색과 제 2 EL층으로부터 얻어지는 발광의 발광색을 보색 관계로 하는 경우, 보색 관계로서는 청색과 황색, 또는 청록색과 적색 등을 들 수 있다. 청색, 황색, 청록색, 적색으로 발광하는 물질로서는 예를 들어, 이미 열거한 발광 물질 중에서 적절히 선택하면 좋다.
이하에, 제 1 EL층 및 제 2 EL층의 각각이 보색 관계에 있는 복수의 발광층을 갖고 백색 발광이 얻어지는 구성의 일례를 제시한다.
예를 들어, 제 1 EL층은 청색 내지 청록색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 1 발광층과, 황색 내지 주황색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 2 발광층을 갖고, 제 2 EL층은 청록색 내지 녹색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 3 발광층과, 주황색 내지 적색의 파장 영역에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타내는 제 4 발광층을 갖는다.
이 경우에는 제 1 EL층으로부터의 발광은 제 1 발광층 및 제 2 발광층 양쪽으로부터의 발광을 합친 발광이므로, 청색 내지 청록색의 파장 영역 및 황색 내지 주황색의 파장 영역의 양쪽에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타낸다. 즉, 제 1 EL층은 2파장형 백색 또는 백색에 가까운 색깔의 발광을 나타낸다.
또한, 제 2 EL층으로부터의 발광은 제 3 발광층 및 제 4 발광층의 양쪽으로부터의 발광을 합친 발광이므로, 청록색 내지 녹색의 파장 영역 및 주황색 내지 적색의 파장 영역의 양쪽에 피크를 갖는 발광 스펙트럼을 나타낸다. 즉, 제 2 EL층은 제 1 EL층과 상이한 2파장형 백색 또는 백색의 가까운 색깔의 발광을 나타낸다.
따라서, 제 1 EL층으로부터의 발광 및 제 2 EL층으로부터의 발광을 중첩함으로써, 청색 내지 청록색의 파장 영역, 청록색 내지 녹색의 파장 영역, 황색 내지 주황색의 파장 영역, 주황색 내지 적색의 파장 영역을 망라하는 백색 발광을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 적층형 소자의 구성에서, 적층되는 EL층 사이에 전하 발생층을 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지하면서 고휘도의 발광이 가능하기 때문에 장수명 소자를 실현할 수 있다. 또한, 전극 재료의 저항에 의한 전압 강하를 작게 할 수 있으므로 대면적에서 균일하게 발광할 수 있다.
제 2 전극(120)까지 형성한 후, 제 2 전극(120) 위에 밀봉층(121)을 형성한다(도 3e 참조). 밀봉층(121)에 사용할 수 있는 재료는 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이 하여, 도 1a 내지 도 1c에 도시한 바와 같은 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 제작할 수 있다.
또한, 상술한 제작 방법과 다른, 트랜지스터를 갖는 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치의 제작 방법에 대하여 도 7a 내지 도 7e 및 도 1b를 사용하여 설명한다. 이하에 나타내는 제작 공정(적용할 수 있는 재료 등)은 많은 부분에서 상술한 제작 공정(도 3a 내지 도 3e 참조)과 공통된다. 따라서, 이하에서는 중복되는 부분의 설명은 생략하고 상이한 점에 대하여 자세히 설명한다.
우선, 절연 표면을 갖는 제작 기판(200) 위에 박리층(201)을 사이에 두고, 트랜지스터 및 제 1 전극(117) 등을 포함하는 피박리층(116)을 제작한다(도 7a 참조). 이 때, 피박리층(116)에는 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 포함한다.
피박리층(116)으로서는 먼저 박리층(201) 위에 보호층(112)을 형성한다. 다음에, 보호층(112) 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 형성한다. 그리고, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130) 위에 하지 절연층(113)을 형성한다.
여기서, 도 1a에 도시한 구성의 플렉시블 발광 장치를 제작하는 경우에는, 박리층(201) 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130)을 형성하고, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130) 위에 보호층(112)을 형성하고, 보호층(112) 위에 하지 절연층(113)을 형성하면 좋다.
그리고, 하지 절연층(113) 위에 반도체층, 게이트 절연층, 게이트 전극층, 등을 형성한다. 이어서, 층간 절연층을 형성한다. 층간 절연층을 형성한 후, 패터닝 및 에칭함으로써, 층간 절연층, 게이트 절연층 등에 트랜지스터의 반도체층에 도달되는 콘택트 홀을 형성하고, 도전성 금속막을 스퍼터링법 또는 진공 증착법으로 성막하고 에칭함으로써 트랜지스터의 소스 전극층, 드레인 전극층 및 배선을 형성한다.
이어서, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 사용하여 제 1 전극(117)을 형성한다. 화소 전극인 제 1 전극(117)은 화소부 트랜지스터의 드레인 전극과 겹치는 부분을 형성하고, 전기적인 접속을 얻을 수 있도록 형성한다. 그 후, 층간 절연층, 제 1 전극(117)을 덮어 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용하여 절연층을 형성하고, 상기 절연층을 제 1 전극(117)의 표면이 노출되고 또 제 1 전극(117)의 단부를 덮도록 가공하여 격벽(118)을 형성한다.
상술한 바와 같은 공정에 의하여 피박리층(116)을 형성할 수 있다.
이어서, 피박리층(116)과 임시 지지 기판(202)을 박리용 접착제(203)를 사용하여 접착하고, 박리층(201)을 사용하여 피박리층(116)을 제작 기판(200)으로부터 박리한다. 이렇게 함으로써, 피박리층(116)은 임시 지지 기판(202) 측에 형성된다(도 7b 참조).
이어서, 제작 기판(200)으로부터 박리되고, 박리층(201), 또는 보호층(112)(또는 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(130))이 노출된 피박리층(116)에 박리용 접착제(203)와 상이한 접착제에 의한 제 1 접착제층(111)을 사용하여 플라스틱 기판(110)을 접착한다(도 7c 참조).
그 후, 박리용 접착제(203)를 용해 또는 가소화시켜 임시 지지 기판(202)을 제거한다. 임시 지지 기판(202)을 제거한 후, 발광 소자의 제 1 전극(117)이 노출되도록 박리용 접착제(203)를 물이나 용매 등으로 제거한다(도 7d 참조).
상술한 공정에 의하여, 트랜지스터 및 발광 소자의 제 1 전극(117)까지 형성된 피박리층(116)을 플라스틱 기판(110) 위에 제작할 수 있다.
제 1 전극(117)이 노출된 다음에, 이어서 EL층(119)을 성막하고, EL층(119) 위에 제 2 전극(120)을 형성한다. 그리고, 제 2 전극(120) 위에 밀봉층(121)을 형성한다(도 7e 참조).
상술한 공정에 의하여, 도 1b에 도시한 바와 같은 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 제작할 수 있다.
본 실시형태에서는, 트랜지스터를 갖는 플렉시블 발광 장치에서 발광 소자의 제 1 전극(117)까지 제작 기판 위에 형성하고, 박리하는 방법을 예시하였지만, 본 명세서 중에서 개시하는 발명은 이것에 한정되지 않고, 발광 소자(127)까지 형성하고 나서(즉, 발광 소자의 제 2 전극(120)을 형성한 후) 박리하고 전치하여도 좋다. 또한, 보호층(112)만을 제작 기판에 형성하고, 박리한 다음에 플라스틱 기판(110)에 전치한 후, 트랜지스터나 발광 소자를 제작하여도 좋다.
또한, 발광 소자의 제 2 전극(120)까지 형성한 후, 도 1c에 도시한 바와 같이 플라스틱 기판(110)의 제 1 접착제층(111)과 접하는 면과 반대측 면에 코트층(124)을 형성함으로써, 화면에 흠이 생기거나 가압에 의하여 파손되는 것을 방지하여도 좋다.
또한, 플라스틱 기판(110) 및 제 1 접착제층(111)은 재료 내에 섬유체가 포함되어도 좋다. 섬유체는 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 사용한다. 고강도 섬유란, 구체적으로는 인장 탄성률(tensile modulus of elasticity) 또는 영(Young)률이 높은 섬유를 말하고, 대표적인 예로서는 폴리비닐알코올계 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. 이들은 직포(woven fabric) 또는 부직포(nonwoven fabric)의 상태로 사용하여, 이 섬유체에 유기 수지를 함침시켜 유기 수지를 경화시킨 구조체를 플라스틱 기판(110)으로서 사용하여도 좋다. 플라스틱 기판(110)으로서 섬유체와 유기 수지로 이루어진 구조체를 사용하면, 구부리거나 국소적으로 가해진 가압에 인한 파손에 대한 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 플라스틱 기판(110)이나 제 1 접착제층(111) 내에 상술한 바와 같은 섬유체가 함유되는 경우에는, 발광 소자로부터의 광이 외부로 나가는 것을 저해하는 것을 저감하기 위하여, 상술한 섬유체를 직경 100nm 이하의 나노 섬유로 하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유체와 유기 수지나 접착제의 굴절률을 일치시키는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 접착제층(111)과 플라스틱 기판(110) 양쪽의 역할을 담당하는 것으로서도, 섬유체에 유기 수지를 함침시켜 유기 수지를 경화시킨 구조체를 사용할 수 있다. 이 때, 상기 구조체의 유기 수지로서는 반응 경화형, 열 경화형, 자외선 경화형 등 추가 처리를 행함으로써 경화가 진행되는 것을 사용하면 좋다.
다음에, 이방성 도전재로 입출력 단자부의 각 전극에 FPC(플렉시블 프린트 서킷)를 부착한다. 필요에 따라, IC칩 등을 실장하여도 좋다.
상술한 공정으로 FPC가 접속된 모듈형 발광 장치가 완성된다.
이어서, 모듈형 발광 장치(EL 모듈이라고도 함)의 상면도 및 단면도를 도4a 내지 도 4c에 도시한다.
도 4a는 EL 모듈을 도시하는 상면도이고, 도 4b는 도 4a를 A-A'로 절단한 단면도이다. 도 4a에서 제 1 접착제층(500)을 사이에 두고 플라스틱 기판(110) 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층(530)이 형성되고, 도전층(530) 위에 보호층(501) 및 하지 절연층(531)이 형성되고, 하지 절연층(531) 위에 화소부(502), 소스측 구동 회로(504), 및 게이트측 구동 회로(503)가 형성된다.
또한, 화소부 및 구동 회로부 위에 제 2 접착제층(400)이 형성되고, 상기 제 2 접착제층(400)으로 금속 기판(401)이 접착됨으로써 밀봉한다.
또한, 소스측 구동 회로(504) 및 게이트측 구동 회로(503)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선인 배선(508)은, 외부 입력 단자가 되는 FPC(402)로부터 비디오 신호나 클록 신호를 받는다. 또한, 여기서는 FPC(402)만 도시되지만, 이 FPC에는 프린트 배선 기판(PWB)이 실장되어도 좋다. 본 명세서 중에서 개시하는 플렉시블 발광 장치에는, 발광 장치 본체뿐만 아니라 그것에 FPC 또는 PWB가 실장된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면 구조에 대하여 도 4b를 사용하여 설명한다. 제 1 접착제층(500) 위에 접하여 가시광에 대한 도전층(530)이 형성되고, 도전층(530) 위에 보호층(501) 및 하지 절연층(531)이 형성되고, 하지 절연층(531)의 상방에는 화소부(502), 게이트측 구동 회로(503)가 형성되고, 화소부(502)는 전류 제어용 트랜지스터(511)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 화소 전극(512)을 포함하는 복수의 화소로 형성된다. 또한, 게이트측 구동 회로(503)는 n채널형 트랜지스터(513)와 p채널형 트랜지스터(514)를 조합한 CMOS회로를 사용하여 형성된다.
도 4c에는 도 4b와 상이한 단면 구조의 예를 도시한다. 도 4c의 예에서는, 격벽(118)을 질화실리콘이나 산화질화실리콘, 질화산화실리콘 및 산화실리콘과 같은 무기 재료로 형성한다. 그리고, 제 2 접착제층(400)과 금속 기판(401)의 주변 단부는 격벽(118)의 주변 단부보다 플렉시블 발광 장치의 중심부에 가깝게 되도록 설치한다. 즉, 제 2 접착제층(400) 및 금속 기판(401)은 격벽(118)보다 그 면적이 작고, 격벽(118) 위에서 단부가 벗어나지 않도록 설치한다. 그리고, 저융점 금속(520)을 제 2 접착제층(400)의 측면을 덮도록 형성한다. 이로써 제 2 접착제층(400)의 측면 단부로부터 수분이 침입하는 것을 매우 유효하게 차단할 수 있어서 플렉시블 발광 장치의 수명을 더 향상시킬 수 있다. 저융점 금속(520)으로서는 특별한 한정은 없지만, 대략 45℃ 내지 300℃에서 융착(融着)할 수 있는 금속 재료를 사용하면 좋다. 300℃ 정도의 융착 온도라면 화소부 주변 및 격벽 위에서의 부분적인 온도 상승이기 때문에, 발광 소자나 플라스틱 기판에 손상을 주지 않고 융착할 수 있다. 그러한 재료로서는 주석, 은, 구리, 인듐 등을 포함하는 금속 재료를 들 수 있다. 또한, 이들에 비스무트 등이 더 포함되어도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 기재한 플렉시블 발광 장치는 내열성이 높은 제작 기판 위에 트랜지스터를 제작할 수 있으므로, 이동도가 높은 결정질 실리콘 등 결정질 반도체를 사용한 트랜지스터를 사용할 수 있기 때문에, 이러한 구동 회로부를 화소부와 동시에 제작할 수 있어, 플렉시블 발광 장치를 더 저렴하게 제작할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 기재한 제작 방법으로 제작한 플렉시블 발광 장치는 제 1 접착제층과 트랜지스터 사이에 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 가지므로, 유기 수지의 대전(유기 수지 내의 이온성 불순물에 의한 대전이나, 제작 과정에서 발생하는 정전기에 의한 대전)에 기인한 트랜지스터의 오동작을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 플렉시블 발광 장치는 표시 얼룩이 발생하지 않고 양호한 표시 특성을 갖고 수율이 높고 신뢰성이 좋은 플렉시블 발광 장치를 실현할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 실시형태 1에 도시하는 발광 장치를 그 일부에 함유하는 전자 기기에 대하여 설명한다.
실시형태 1에 도시한 발광 장치를 갖는 전자 기기의 일례로서, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등의 카메라, 고글형 디스플레이, 내비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카 오디오, 오디오 컴포넌트 등), 컴퓨터, 게임 기기, 휴대 정보 단말(모바일 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대형 게임기 또는 전자 서적 등), 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(구체적으로는 Digital Versatile Disc(DVD) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들 전자 기기의 구체적인 예를 도 5a 내지 도 5e에 도시한다.
도 5a는 텔레비전 장치이며, 케이스(9101), 지지대(9102), 표시부(9103), 스피커부(9104), 비디오 입력 단자(9105) 등을 포함한다. 이 텔레비전 장치의 표시부(9103)는 실시형태 1에서 제시한 발광 장치를 사용함으로써 제작된다. 플렉시블하고 또 장수명이고, 간편하게 제작할 수 있는 실시형태 1에 기재한 발광 장치를 탑재한 텔레비전 장치는, 표시부(9103)에 있어서 곡면에서의 표시가 가능하고 또 경량화를 실현하면서, 장수명이고 가격이 비교적으로 저렴한 상품으로 할 수 있다.
도 5b는 컴퓨터이며, 본체(9201), 케이스(9202), 표시부(9203), 키보드(9204), 외부 접속 포트(9205), 포인팅 디바이스(9206) 등을 포함한다. 이 컴퓨터의 표시부(9203)는 실시형태 1에 제시한 발광 장치를 사용함으로써 제작된다. 플렉시블하고 또 장수명이고, 간편하게 제작할 수 있는 실시형태 1에 기재한 발광 장치를 탑재한 컴퓨터는 표시부(9203)에 있어서, 곡면에서의 표시가 가능하고 또 경량화를 실현하면서, 장수명이고 가격이 비교적으로 저렴한 상품으로 할 수 있다.
도 5c는 휴대 전화이며, 본체(9401), 케이스(9402), 표시부(9403), 음성 입력부(9404), 음성 출력부(9405), 조작 키(9406), 외부 접속 포트(9407) 등을 포함한다. 이 휴대 전화의 표시부(9403)는 실시형태 1에 제시한 발광 장치를 사용함으로써 제작된다. 플렉시블하고 또 장수명이고, 간편하게 제작할 수 있는 실시형태 1에 기재한 발광 장치를 탑재한 휴대 전화는, 표시부(9403)에 있어서 곡면에서의 표시가 가능하고 또 경량화를 실현하면서, 높은 화질의 영상을 제공할 수 있다. 또한, 경량화가 실현된 본 실시형태에서의 휴대 전화는 다양한 부가 가치를 구비하여도 휴대하기에 적합한 중량으로 맞출 수 있고, 상기 휴대 전화는 고기능 휴대 전화로서도 적합한 구성을 갖는다.
도 5d는 카메라이며, 본체(9501), 표시부(9502), 케이스(9503), 외부 접속 포트(9504), 리모컨 수신부(9505), 수상부(9506), 배터리(9507), 음성 입력부(9508), 조작키(9509), 접안부(9510) 등을 포함한다. 이 카메라의 표시부(9502)는 실시형태 1에 제시한 발광 장치를 사용함으로써 제작된다. 플렉시블하고 또 장수명이고, 간편하게 제작할 수 있는 실시형태 1에 기재한 발광 장치를 탑재한 카메라는, 표시부(9502)에 있어서 곡면에서의 표시가 가능하고 또 경량화를 실현하면서, 장수명이고 가격이 비교적으로 저렴한 상품으로 할 수 있다.
도 5e는 디스플레이이며, 본체(9601), 표시부(9602), 외부 메모리 삽입부(9603), 스피커부(9604), 조작 키(9605) 등을 포함한다. 본체(9601)에는 이들 외에 텔레비전 수상 안테나나 외부 입력 단자, 외부 출력 단자, 배터리 등이 탑재되어도 좋다. 이 디스플레이의 표시부(9602)는 실시형태 1에 제시한 발광 장치를 사용함으로써 제작된다. 플렉시블한 표시부(9602)는 본체(9601) 내에 권취(卷取)함으로써 수납할 수 있고, 휴대하기에 적합하다. 플렉시블하고 또 장수명이고, 간편하게 제작할 수 있는 실시형태 1에 기재한 발광 장치를 탑재한 디스플레이는, 표시부(9602)에 있어서 휴대하기에 적합하고 또 경량화를 실현하면서, 수명이 길고 가격이 비교적으로 저렴한 상품으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시형태 1에 제시한 발광 장치의 적용 범위는 매우 넓고, 이 발광 장치를 모든 분야의 전자 기기에 적용할 수 있다.
110 : 플라스틱 기판 111 : 제 1 접착제층
112 : 보호층 113 : 하지 절연층
114 : 화소부 트랜지스터 115 : 구동 회로부 트랜지스터
116 : 피박리층 117 : 제 1 전극
118 : 격벽 119 : EL층
120 : 제 2 전극 121 : 밀봉층
122 : 제 2 접착제층 123 : 금속 기판
124 : 코트층 125 : 방수층
127 : 발광 소자 128 : 제 1 층간 절연층
129 : 제 2 층간 절연층 130 : 도전층

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  31. 제 1 기판 위에 박리층을 형성하는 단계와;
    상기 박리층 위에 제 1 절연층을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 절연층 위에 트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 트랜지스터 위에 제 2 절연층을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 절연층 위에 상기 트랜지스터의 소스 또는 드레인과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 전극의 단부를 덮도록 격벽을 형성하는 단계와;
    적어도 상기 격벽을 사이에 개재하여 제 2 기판을 상기 제 1 기판에 접착하는 단계와;
    상기 제 1 절연층, 상기 트랜지스터, 상기 제 2 절연층, 상기 제 1 전극, 상기 격벽, 및 상기 제 2 기판을 상기 제 1 기판으로부터 박리하는 단계와;
    상기 박리 단계에 의하여 노출되는 상기 제 1 절연층의 표면 위에, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전층을 형성하는 단계와;
    적어도 상기 도전층을 사이에 개재하여 제 3 기판을 상기 제 2 기판에 접착제층을 사용하여 접착하는 단계와;
    상기 제 3 기판으로부터 상기 제 2 기판을 제거하는 단계와;
    상기 제 1 전극 위에 발광성을 갖는 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하는 단계와;
    상기 층 위에 제 2 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 전극 위에 밀봉층을 형성하는 단계를 포함하는, 발광 장치의 제작 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 절연층은 250℃ 이상 400℃ 이하의 온도에서 플라즈마 CVD법으로 형성되는, 발광 장치의 제작 방법.
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  37. 제 1 기판 위에 박리층을 형성하는 단계와;
    상기 박리층 위에 도전층을 형성하는 단계와;
    상기 도전층 위에 절연층을 형성하는 단계와;
    상기 절연층 위에 제 1 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1 전극의 단부를 덮도록 격벽을 형성하는 단계와;
    적어도 상기 격벽을 사이에 개재하여 제 2 기판을 상기 제 1 기판에 접착하는 단계와;
    상기 도전층, 상기 절연층, 상기 제 1 전극, 상기 격벽, 및 상기 제 2 기판을 상기 제 1 기판으로부터 박리하는 단계와;
    적어도 상기 도전층을 사이에 개재하여 제 3 기판을 상기 제 2 기판에 접착제층을 사용하여 접착하는 단계와;
    상기 제 3 기판으로부터 상기 제 2 기판을 제거하는 단계와;
    상기 제 1 전극 위에 발광성을 갖는 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하는 단계와;
    상기 층 위에 제 2 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 전극 위에 밀봉층을 형성하는 단계를 포함하는, 발광 장치의 제작 방법.
  38. 삭제
  39. 제 31 항 또는 제 37 항에 있어서,
    상기 제 3 기판은 가요성을 갖는, 발광 장치의 제작 방법.
  40. 삭제
  41. 삭제
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