KR20210046703A - 발광 장치, 발광 모듈, 전자 기기, 및 발광 장치의 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
휜 상태로 장시간 표시할 수 있는 발광 장치를 제공한다. 작은 곡률 반경으로 반복적으로 휠 수 있는 발광 장치를 제공한다. 가요성을 가지고, 발광 소자, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가지는 발광 장치이다. 제 1 유기 절연층은 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 발광 소자는 제 1 유기 절연층을 개재하여 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 제 2 무기 절연층은 발광 소자 위에 위치한다. 제 1 무기 절연층의 단부 및 제 2 무기 절연층의 단부는 각각 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치한다. 제 1 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출된다. 발광 소자의 단부보다 외측에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다.
Description
본 발명의 일 형태는 발광 장치, 발광 모듈, 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 형태는 발광 장치의 제작 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 발광 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명의 일 형태는 상기 기술분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술분야의 일례로서는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 기기, 조명 장치, 입력 장치(예를 들어 터치 센서 등), 입출력 장치(예를 들어 터치 패널 등), 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제조 방법을 들 수 있다.
일렉트로루미네선스(EL: Electroluminescence)을 이용한 발광 소자(EL 소자라고도 기재함)는 박형 경량화가 용이하고, 입력 신호에 대하여 고속으로 응답할 수 있고, 직류 저전압 전원을 사용하여 구동할 수 있다는 등의 특징을 가지고, 표시 장치나 조명 장치로의 응용이 검토되고 있다.
또한 가요성을 가지는 기판(이하, 가요성 기판이라고도 표기함) 위에 반도체 소자, 표시 소자, 발광 소자 등의 기능 소자가 제공된 플렉시블 디바이스의 개발이 진행되고 있다. 플렉시블 디바이스의 대표적인 예로서는, 조명 장치, 화상 표시 장치 외에, 트랜지스터 등의 반도체 소자를 가지는 다양한 반도체 회로 등을 들 수 있다.
특허문헌 1에는 유기 EL 소자가 적용된 플렉시블한 발광 장치가 개시(開示)되어 있다.
EL 소자가 적용된 발광 장치는, 예를 들어 표시부가 곡면을 가지는 전자 기기나, 표시부를 접을 수 있는 전자 기기 등으로의 응용이 기대된다. 따라서, 발광 장치의 내굽힘성 향상이 중요하다. 곡면을 가지는 발광 장치는 휘어진 상태로 장시간 표시할 수 있을 필요가 있다. 또한 접을 수 있는 발광 장치는 반복적인(구체적으로는 5만번 이상, 나아가서는 10만번 이상) 굽힘에 견딜 수 있을 필요가 있다.
또한 특허문헌 1에서는 유리 기판 위에 박리층을 개재(介在)하여 형성한 반도체 소자나 발광 소자 등을 박리하고, 가요성 기판으로 전치하는 방법이 검토되어 있다. 이 방법에서는, 반도체 소자의 형성 온도를 높일 수 있고 신뢰성이 매우 높은 발광 장치를 제작할 수 있다. 실용화를 위하여 플렉시블한 발광 장치를 높은 수율로 제작하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 일 형태는 휜 상태로 장시간 표시할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 작은 곡률 반경으로 반복적으로 휠 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 파손되기 어려운 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 발광 장치의 박형화 또는 경량화를 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 표시부 또는 곡면을 가지는 표시부를 가지는 전자 기기를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는 수율이 높은 발광 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 양산성이 높은 발광 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 본 발명의 일 형태는 비용이 낮은 발광 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 명세서, 도면, 청구항의 기재로부터 이들 외의 과제를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 발광부 및 한 쌍의 제 1 영역을 가지는 발광 장치이다. 한 쌍의 제 1 영역은 각각, 발광 장치의 단부를 포함하고 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이다. 발광부는 한 쌍의 제 1 영역 사이에 위치한다. 발광부 및 한 쌍의 제 1 영역은 각각 가요성을 가진다.
상기 발광 장치는 외부 접속 단자 및 배선부를 더 가지는 것이 바람직하다. 배선부는 발광부와 외부 접속 단자 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 한 쌍의 제 1 영역은 각각, 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역인 것이 바람직하다. 배선부는 한 쌍의 제 1 영역 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 배선부는 가요성을 가지는 것이 바람직하다.
또는 상기 발광 장치는 외부 접속 단자, 배선부, 및 한 쌍의 제 2 영역을 더 가지는 것이 바람직하다. 한 쌍의 제 2 영역은 각각, 발광 장치의 단부를 포함하고 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역인 것이 바람직하다. 배선부는 한 쌍의 제 2 영역 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 배선부 및 한 쌍의 제 2 영역은 각각 가요성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는 발광부 및 테두리 형상의 영역을 가지는 발광 장치이다. 테두리 형상의 영역은 발광 장치의 단부를 포함하고 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이다. 발광부는 테두리 형상의 영역보다 내측에 위치한다. 발광부 및 테두리 형상의 영역은 각각 가요성을 가진다. 상기 발광 장치는 외부 접속 단자 및 배선부를 더 가지는 것이 바람직하다. 테두리 형상의 영역은 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역인 것이 바람직하다. 배선부는 테두리 형상의 영역보다 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 배선부는 가요성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 발광 장치이고, 발광 소자, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가지는 발광 장치이다. 제 1 유기 절연층은 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 발광 소자는 제 1 유기 절연층을 개재하여 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 제 2 무기 절연층은 발광 소자 위에 위치한다. 제 1 무기 절연층의 단부 및 제 2 무기 절연층의 단부는 각각 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치한다. 제 1 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출된다. 발광 소자의 단부보다 외측에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 발광 소자의 단부보다 외측에 개구를 가지는 것이 바람직하다. 개구에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 상기 발광 장치는 제 2 유기 절연층을 더 가지는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 제 2 유기 절연층과 다른 재료를 가지는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 제 2 유기 절연층 위에 위치하는 것이 바람직하다. 제 2 유기 절연층은 제 1 무기 절연층의 단부를 덮는 것이 바람직하다. 제 2 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는 가요성을 가지는 발광 장치이고, 발광 소자, 트랜지스터, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 제 3 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가지는 발광 장치이다. 트랜지스터는 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 제 2 무기 절연층은 트랜지스터 위에 위치한다. 제 1 유기 절연층은 제 2 무기 절연층 위에 위치한다. 발광 소자는 제 1 유기 절연층을 개재하여 제 1 무기 절연층 위에 위치한다. 제 3 무기 절연층은 발광 소자 위에 위치한다. 제 1 무기 절연층의 단부, 제 2 무기 절연층의 단부, 및 제 3 무기 절연층의 단부는 각각 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치한다. 제 1 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출된다. 트랜지스터의 단부보다 외측에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 발광 소자의 단부보다 외측에서 제 2 무기 절연층과 제 3 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 발광 소자의 단부보다 외측에 개구를 가지는 것이 바람직하다. 개구에서 제 2 무기 절연층과 제 3 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 상기 발광 장치는 제 2 유기 절연층을 더 가지는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 제 2 유기 절연층과 다른 재료를 가지는 것이 바람직하다. 제 1 유기 절연층은 제 2 유기 절연층 위에 위치하는 것이 바람직하다. 제 2 유기 절연층은 제 1 무기 절연층의 단부 및 제 2 무기 절연층의 단부를 덮는 것이 바람직하다. 제 2 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태는 상술한 구성 중 어느 것을 가지는 발광 장치를 가지고, 플렉시블 프린트 회로 기판(Flexible printed circuit, 이하 FPC라고 기재함) 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등의 커넥터가 제공된 모듈, 또는 COG(Chip On Glass) 방식 또는 COF(Chip On Film) 방식 등에 의하여 집적 회로(IC)가 실장된 모듈 등의 모듈이다.
본 발명의 일 형태는 상기 모듈과, 안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 및 조작 버튼 중 적어도 어느 하나를 가지는 전자 기기이다.
본 발명의 일 형태는 복수의 발광 장치를 제작하고, 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할하는 발광 장치의 제작 방법이다. 제 1 기판 위에 박리층을 형성하고, 박리층 위에 제 1 무기 절연층을 형성하고, 제 1 무기 절연층에 제 1 개구를 형성하고, 제 1 무기 절연층 위에 제 1 유기 절연층을 형성하고, 제 1 유기 절연층 위에 발광 소자를 형성하고, 발광 소자 위에 제 2 무기 절연층을 형성하고, 제 2 무기 절연층 위에 제 2 기판을 접합하고, 제 1 기판과 제 1 무기 절연층을 서로 분리하고, 제 3 기판이 제 1 무기 절연층을 개재하여 제 2 기판과 중첩되도록 제 3 기판을 접합하고, 분단 부분이 제 1 개구를 포함하도록 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할한다. 제 1 유기 절연층에서는 제 1 개구보다 내측에 제 2 개구가 형성되는 것이 바람직하다. 제 2 무기 절연층은 제 2 개구의 내부에 형성되는 것이 바람직하다.
박리층은 금속 산화물층과, 금속 산화물층 위의 수지층을 가지는 것이 바람직하다.
또는 박리층은 수지층을 가지는 것이 바람직하다.
또는 박리층은 금속층과, 금속층 위의 산화물 절연층을 가지는 것이 바람직하다. 금속층은 제 1 개구와 중첩되는 제 3 개구를 가지는 것이 바람직하다. 산화물 절연층은 제 1 개구 및 제 3 개구의 양쪽과 중첩되는 제 4 개구를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어 제 1 개구, 제 3 개구, 및 제 4 개구가 서로 중첩되는 부분에서는 제 1 기판과 제 1 유기 수지층이 서로 접하는 것이 바람직하다. 또는 박리층이 금속층과, 금속층 위의 산화물 절연층을 가지는 경우, 제 1 유기 절연층을 형성하기 전에, 제 1 유기 절연층과는 다른 재료를 사용하여 제 2 유기 절연층을 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 제 2 유기 절연층은 제 1 개구, 제 3 개구, 및 제 4 개구를 통하여 제 1 기판과 접하는 것이 바람직하다.
또는 박리층은 제 1 금속층과, 제 1 금속층 위의 산화물 절연층과, 산화물 절연층 위의 제 2 금속층을 가지는 것이 바람직하다. 제 1 개구는 제 2 금속층과 중첩되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 의하여, 휜 상태로 장시간 표시할 수 있는 발광 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 작은 곡률 반경으로 반복적으로 휠 수 있는 발광 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 파손되기 어려운 발광 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 발광 장치의 박형화 또는 경량화가 가능하다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 가요성을 가지는 표시부 또는 곡면을 가지는 표시부를 가지는 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하여, 수율이 높은 발광 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 양산성이 높은 발광 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하여, 비용이 낮은 발광 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다.
또한 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하는 것은 아니다. 본 발명의 일 형태는 반드시 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 명세서, 도면, 청구항의 기재로부터 이들 외의 효과를 추출할 수 있다.
도 1의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 상면도이다.
도 4의 (A) 내지 (E)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 8의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 9의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 10의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 12의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 14의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 15의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 16의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 17의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 18의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 19의 (A)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다. 도 19의 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 21의 (A)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다. 도 21의 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 22는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 23의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 24의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 25의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 2의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다.
도 3의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 상면도이다.
도 4의 (A) 내지 (E)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 6의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 7의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 8의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 9의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 10의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 12의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 13의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 14의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 15의 (A) 내지 (D)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 16의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 17의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 18의 (A) 내지 (C)는 발광 장치의 제작 방법의 일례를 도시한 단면도이다.
도 19의 (A)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다. 도 19의 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 21의 (A)는 발광 장치의 일례를 도시한 상면도이다. 도 21의 (B)는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 22는 발광 장치의 일례를 도시한 단면도이다.
도 23의 (A) 내지 (D)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 24의 (A) 내지 (F)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
도 25의 (A) 내지 (C)는 전자 기기의 일례를 도시한 도면이다.
실시형태에 대하여 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 통상의 기술자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정되어 해석되는 것은 아니다.
또한 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면 사이에서 공통적으로 사용하고, 그 반복적인 설명은 생략한다. 또한 같은 기능을 가지는 부분을 가리키는 경우에는, 해치 패턴을 동일하게 하고, 특별히 부호를 붙이지 않는 경우가 있다.
또한 도면에 나타낸 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해하기 쉽게 하기 위하여, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않는 경우가 있다. 그러므로, 개시된 발명은 반드시 도면에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되지 않는다.
또한 "막"이라는 용어와 "층"이라는 용어는 경우 또는 상황에 따라 서로 바꿀 수 있다. 예를 들어 "도전층"이라는 용어를 "도전막"이라는 용어로 변경할 수 있다. 또는 예를 들어 "절연막"이라는 용어를 "절연층"이라는 용어로 변경할 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 발광 장치 및 그 제작 방법에 대하여 도 1 내지 도 22를 사용하여 설명한다.
가요성을 가지는 발광 장치를, 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휨으로써, 크랙의 발생이나 진행(퍼짐)이 확인되는 경우가 있다. 크랙이 발생하고, 나아가서는 진행함으로써, 발광 장치의 발광 불량을 일으킬 우려가 있다. 크랙은 발광 장치가 가지는 무기막에 발생하는 경우가 많다. 예를 들어, 대형 기판에 복수의 발광 장치를 형성(다면취(多面取))하는 경우, 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할할 때 분단부에서 무기막에 마이크로 크랙이 생기는 경우가 있다. 무기막에 발생한 크랙은 발광 장치를 휘었을 때 퍼지기 쉽다. 또한 크랙의 주위에는 추가적인 크랙이 발생하기 쉽다. 이와 같이, 무기막에 한 번 크랙이 발생하면, 상기 무기막에서 크랙의 증가 및 진행이 일어나기 쉬워진다. 그러므로, 발광 장치를 휘면 발광 장치의 발광 불량이 발생하기 쉬워진다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제작 방법에서는 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역을 분단함으로써, 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할한다. 이로써, 발광 장치의 외형 가공 시에 무기막에 크랙이 발생하여도, 상기 크랙이 발광부로 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 또한 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제작 방법에서는 무기막이 제공되지 않은 영역을 분단함으로써, 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할하는 것이 바람직하다. 이로써, 발광 장치의 외형 가공 시에 무기막에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 발광 장치를, 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 가요성을 가지고, 발광 소자, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가진다. 제 1 유기 절연층은 제 1 무기 절연층 위에 위치하고, 발광 소자는 제 1 유기 절연층을 개재하여 제 1 무기 절연층 위에 위치하고, 제 2 무기 절연층은 발광 소자 위에 위치한다. 제 1 무기 절연층의 단부 및 제 2 무기 절연층의 단부는 각각 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치한다. 제 1 유기 절연층의 단부는 발광 장치의 측면에 노출된다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는, 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역을 분단함으로써 제작되기 때문에, 상기 발광 장치의 측면에는 주로 유기막이 노출된다. 여기서, 유기막은 무기막에 비하여 방수성이 낮기 때문에, 발광 장치의 측면으로부터 물 등의 불순물이 발광 장치의 내부에 쉽게 들어갈 우려가 있다. 따라서, 발광 소자의 단부보다 외측에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 유기 절연층은 발광 소자의 단부보다 외측에 개구를 가지고, 상기 개구에서 제 1 무기 절연층과 제 2 무기 절연층은 서로 접하는 것이 바람직하다. 발광 소자를 2개의 무기 절연층으로 둘러쌈으로써, 발광 장치의 측면으로부터 불순물이 들어간 경우에도 불순물이 발광 소자에 도달하기 어려운 구조로 할 수 있다. 이로써, 발광 장치의 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 예를 들어 표시 장치 또는 조명 장치로서 사용할 수 있다. 이하에서는 주로, 표시 장치로서 사용할 수 있는 발광 장치를 예로 들어 설명한다.
[발광 장치의 단면 구조]
도 1의 (A) 및 (B)에 본 실시형태의 발광 장치의 단면도를 도시하였다.
도 1의 (A)에 도시된 발광 장치(10A)는 기판(21), 접착층(22), 무기 절연층(31), 트랜지스터(40), 무기 절연층(33), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 격벽(37), 무기 절연층(64), 접착층(24), 및 기판(23)을 가진다.
발광 장치(10A)는 가요성을 가진다. 또한 본 실시형태의 발광 장치는 가요성을 가진다. 상기 발광 장치의 구성 요소에는 각각 가요성을 가지는 재료를 사용한다.
트랜지스터(40)는 무기 절연층(31) 위에 위치한다. 무기 절연층(33)은 트랜지스터(40) 위에 위치한다. 유기 절연층(35)은 무기 절연층(33) 위에 위치한다. 발광 소자(60)는 유기 절연층(35)을 개재하여 무기 절연층(31) 위에 위치한다. 또한 발광 소자(60)는 유기 절연층(35)을 개재하여 무기 절연층(33) 위에 위치한다고도 할 수 있다.
발광 소자(60)로서는 OLED(Organic Light Emitting Diode)나 QLED(Quantum-dot Light Emitting Diode) 등의 EL 소자를 사용하는 것이 바람직하다. EL 소자가 가지는 발광 물질로서는, 유기 화합물 및 무기 화합물 중 어느 쪽을 사용하여도 좋고, 형광을 방출하는 물질(형광 재료), 인광을 방출하는 물질(인광 재료), 열 활성화 지연 형광을 나타내는 물질(열 활성화 지연 형광(Thermally activated delayed fluorescence: TADF) 재료), 퀀텀닷(quantum dot) 재료 등을 사용할 수 있다. 또한 발광 소자로서 마이크로 LED(Light Emitting Diode) 등의 LED를 사용할 수도 있다. 본 실시형태에서는 주로, 발광 소자(60)로서 EL 소자를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
발광 소자(60)는 전극(61), EL층(62), 및 전극(63)을 가진다. EL층(62)은 전극(61)과 전극(63) 사이에 위치한다. EL층(62)은 적어도 발광 물질을 포함한다. 전극(63)은 가시광을 투과시키는 기능을 가진다. 전극(61)은 가시광을 반사하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
발광 소자(60)는 가시광을 방출하는 기능을 가진다. 구체적으로는, 발광 소자(60)는 전극(61)과 전극(63) 사이에 전압을 인가함으로써, 기판(23) 측에 광을 사출하는 전계 발광 소자이다(발광(20) 참조). 즉, 발광 장치(10A)는 톱 이미션 구조이다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 톱 이미션형, 보텀 이미션형, 듀얼 이미션형 중 어느 것이어도 좋다. 광을 추출하는 측의 전극에는, 가시광을 투과시키는 도전막을 사용한다. 또한 광을 추출하지 않는 측의 전극에는, 가시광을 반사하는 도전막을 사용하는 것이 바람직하다.
전극(61)은 무기 절연층(33) 및 유기 절연층(35)에 제공된 개구를 통하여 트랜지스터(40)가 가지는 소스 또는 드레인과 전기적으로 접속된다. 전극(61)은 화소 전극으로서의 기능을 가진다. 전극(61)의 단부는 격벽(37)으로 덮인다.
격벽(37)으로서는 무기 절연층 및 유기 절연층 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 유기 절연층을 사용하는 경우, 격벽(37)의 측면을 덮도록 무기 절연층(64)이 제공되는 것이 바람직하다. 무기 절연층을 사용하는 경우, 전극(63)의 단부보다 외측에서 격벽(37)과 무기 절연층(64)이 서로 접하는 것이 바람직하다.
발광 소자(60)를 덮도록 보호층을 제공하는 것이 바람직하다. 보호층을 제공함으로써, 발광 소자(60)에 물 등의 불순물이 들어가는 것을 억제하여 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
보호층은 적어도 1층의 무기막을 가지는 것이 바람직하다. 발광 장치(10A)에서는, 보호층으로서 무기 절연층(64)을 가지는 예를 나타낸다. 또한 보호층은 무기막과 유기막의 적층 구조로 하여도 좋다. 상기 적층 구조로서는 예를 들어 산화질화 실리콘막과, 산화 실리콘막과, 유기막과, 산화 실리콘막과, 질화 실리콘막을 순차적으로 형성하는 구성 등을 들 수 있다. 보호층을 무기막과 유기막의 적층 구조로 함으로써, 발광 소자(60)에 들어갈 가능성이 있는 불순물(대표적으로는 수소, 물 등)을 적합하게 억제할 수 있다.
또한 접착층(24)에 의하여 보호층과 기판(23)이 접합되어 있다.
유기 절연층(35)의 단부는 발광 장치(10A)의 측면에 노출되어 있다. 무기 절연층(31)의 단부, 무기 절연층(33)의 단부, 및 무기 절연층(64)의 단부는 각각 유기 절연층(35)의 단부보다 내측에 위치한다.
발광 장치(10A)의 측면은 발광 장치(10A)의 제작 공정에서 외형 가공을 위한 분단으로 인하여 노출된 면이다. 발광 장치(10A)의 측면을 포함하는 영역(50)에는 무기 절연층(31), 무기 절연층(33), 및 무기 절연층(64)이 제공되지 않기 때문에, 분단으로 인하여 이들 층에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 발광 장치(10A)를, 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 발광 장치(10A) 내부에서 크랙이 발생하기 어렵고, 또한 크랙이 발생한 경우에도 진행되기 어렵다. 이에 의하여 발광 장치(10A)의 내굽힘성을 높일 수 있다.
발광 장치(10A)의 측면을 포함하는 영역(50)은 기판(21), 접착층(22), 유기 절연층(35), 접착층(24), 및 기판(23)을 가진다. 이들 층은 각각 유기 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 유기 재료는 무기 재료에 비하여 방수성이 낮아, 발광 장치(10A)의 측면으로부터 영역(50)을 통과하여 물 등의 불순물이 발광 장치(10A)의 내부에 들어갈 우려가 있다. 따라서, 트랜지스터(40)의 단부(적어도 채널이 형성되는 반도체층의 단부)보다 외측이며 영역(50)보다 내측에 있어서, 무기 절연층들이 서로 접하는 것이 바람직하고, 발광 소자(60)의 단부보다 외측이며 영역(50)보다 내측에 있어서, 무기 절연층들이 서로 접하는 것이 바람직하다(영역(51) 참조). 발광 장치(10A)의 측면으로부터 영역(50)을 통과하여 불순물이 들어간 경우에도, 영역(51)에 의하여 불순물이 발광 소자(60) 및 트랜지스터(40)에 도달하기 어렵게 할 수 있다. 이로써, 발광 장치(10A)의 신뢰성을 높일 수 있다.
영역(51)에서는 무기 절연층(31)과 무기 절연층(33)이 서로 접한다. 또한 영역(51)에서는 유기 절연층(35)에 제공된 개구를 통하여 무기 절연층(33)과 무기 절연층(64)이 서로 접한다.
도 1의 (B)에 도시된 발광 장치(10B)는 발광 장치(10A)의 구성에 더하여 유기 절연층(39)을 가진다. 유기 절연층(39)은 무기 절연층(31)의 단부 및 무기 절연층(33)의 단부를 덮고, 유기 절연층(39)의 단부는 발광 장치(10B)의 측면에 노출된다. 유기 절연층(35)은 유기 절연층(39) 위에 위치한다.
도 1의 (B)에서, 발광 장치(10B)의 측면을 포함하는 영역(50)은 기판(21), 접착층(22), 유기 절연층(39), 유기 절연층(35), 접착층(24), 및 기판(23)을 가진다.
무기 절연층(31)에서 기판(23)까지의 적층 구조는 지지 기판(미도시) 위에 박리층을 개재하여 형성된 후, 지지 기판과 분리되고, 기판(21)으로 전치된다. 후술하는 박리층의 구성에 따라서는, 영역(50)과 다른 영역에 있어서 분리 계면이 상이한 경우가 있다. 예를 들어, 유기 절연층(35)과 박리층의 계면에서 분리하는 경우, 상기 계면의 밀착성을 저감시키는 처리(가열이나 레이저광 조사)로 인하여 유기 절연층(35)이 대미지를 받을 우려가 있다. 유기 절연층(35)은 평탄화층으로서의 기능 및 발광 소자(60)를 지지하는 층으로서의 기능 등을 가지기 때문에, 유기 절연층(35)이 대미지를 받으면 발광 장치의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 그러므로, 영역(50)에 유기 절연층(39)을 제공하고, 유기 절연층(39)과 박리층의 계면에서 분리하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 유기 절연층(39)은 유기 절연층(35)과는 다른 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 영역(50)에서의 박리성이 높아지도록 유기 절연층(39)의 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 분리 계면에 유기 절연층(35)이 위치하는 경우에 비하여, 유기 절연층(39)이 위치함으로써 박리성을 높일 수 있으면 바람직하다. 일례로서, 유기 절연층(39)에 폴리이미드 수지를 사용하고, 유기 절연층(35)에 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
[발광 장치의 상면 구조]
도 2의 (A) 내지 (D)에 본 실시형태의 발광 장치의 상면도를 도시하였다. 각 발광 장치는 발광부(381), 회로(382), 외부 접속 단자(383), 및 배선부(384)를 가진다.
도 2의 (A)에 도시된 발광 장치(EP1)는 발광부(381)를 끼우도록 제공된 한 쌍의 영역(영역(50a) 및 영역(50b))을 가진다.
발광 장치(EP1)는 예를 들어 영역(52)에서 휠 수 있다. 발광 장치(EP1)는 영역(52)에 있어서 영역(50a)과, 영역(50b)과, 발광부(381)의 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다.
도 2의 (B)에 도시된 발광 장치(EP2)는 발광부(381), 회로(382), 외부 접속 단자(383), 및 배선부(384)를 둘러싸도록 제공된 영역(50)을 가진다.
발광 장치(EP2)는 예를 들어 영역(52A) 및 영역(52B)에서 휠 수 있다. 발광 장치(EP2)는 영역(52A)에 있어서 영역(50)의 2군데와 발광부(381)의 총 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다. 상기 영역(50)의 2군데는 발광부(381)를 끼우도록 위치한다. 또한 발광 장치(EP2)는 영역(52B)에 있어서 영역(50)의 2군데와 배선부(384)의 총 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다. 상기 영역(50)의 2군데는 배선부(384)를 끼우도록 위치한다.
도 2의 (C)에 도시된 발광 장치(EP3)는 영역(50a), 영역(50b), 및 영역(50c)을 가진다. 영역(50a)과 영역(50c)은 발광부(381) 및 배선부(384)를 끼우도록 제공되어 있고, 영역(50b)과 영역(50c)은 발광부(381) 및 배선부(384)를 끼우도록 제공되어 있다.
발광 장치(EP3)는 예를 들어 2개의 영역(52)에서 휠 수 있다. 발광 장치(EP3)는 각 영역(52)에 있어서 영역(50a) 또는 영역(50b)과, 영역(50c)과, 배선부(384)와, 발광부(381)의 4군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다.
도 2의 (D)에 도시된 발광 장치(EP4)는 발광부(381)를 끼우도록 제공된 한 쌍의 영역(영역(50a) 및 영역(50b))과, 배선부(384)를 끼우도록 제공된 한 쌍의 영역(영역(50c) 및 영역(50d))을 가진다.
발광 장치(EP4)는 예를 들어 영역(52A) 및 영역(52B)에서 휠 수 있다. 발광 장치(EP4)는 영역(52A)에 있어서 영역(50a)과, 영역(50b)과, 발광부(381)의 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다. 발광 장치(EP4)는 영역(52B)에 있어서 영역(50c)과, 영역(50d)과, 배선부(384)의 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다.
도 2의 (A) 내지 (D)에 도시된 영역(50), 및 영역(50a) 내지 영역(50d)에는 각각, 발광 장치(10A)(도 1의 (A)) 또는 발광 장치(10B)(도 1의 (B))와 같은 구성을 적용할 수 있다. 즉 영역(50), 및 영역(50a) 내지 영역(50d)은 각각, 발광부(381) 및 배선부(384)로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이라고 할 수 있다. 따라서, 이들 영역을 포함하도록 발광 장치를 휨으로써 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 장치의 내굽힘성을 높일 수 있다.
여기서, 도 3의 (A) 및 (B)를 사용하여 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3의 (A) 및 (B)에, 4개의 발광 장치(EP)를 포함하는 대형 패널(55)의 상면도를 도시하였다. 분단선(66)을 따라 대형 패널(55)을 분단함으로써, 발광 장치(EP)를 하나씩 분할할 수 있다. 여기서, 분단선(66)은 영역(50)을 통과하는 것이 바람직하다. 영역(50)은 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이다. 분단선(66)이 영역(50)을 통과함으로써, 분단 시에 발광 장치(EP)에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한 도 3의 (A)에 도시된 서로 인접한 영역(50A)은, 도 3의 (B)에 도시된 영역(50B)과 같이 연결되어도 좋다. 이로써, 분단선의 개수를 줄여 분단 공정을 단축할 수 있다. 또한 분단부의 면적을 축소할 수 있어 발광부의 면적을 확대할 수 있다.
[발광 장치의 제작 방법]
다음으로, 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 제작 방법에 대하여 도 4 내지 도 18을 사용하여 설명한다.
또한 발광 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스퍼터링법, 화학 기상 퇴적(CVD: Chemical Vapor Deposition)법, 진공 증착법, 펄스 레이저 퇴적(PLD: Pulsed Laser Deposition)법, 원자층 퇴적(ALD: Atomic Layer Deposition)법 등을 사용하여 형성할 수 있다. CVD법으로서는, 플라스마 화학 기상 퇴적(PECVD: Plasma Enhanced CVD)법이나, 열 CVD법 등이 있다. 또한 열 CVD법의 하나로서, 유기 금속 화학 기상 퇴적(MOCVD: Metal Organic CVD)법이 있다.
또한 발광 장치를 구성하는 박막(절연막, 반도체막, 도전막 등)은 스핀 코팅, 디핑(dipping), 스프레이 코팅, 잉크젯, 디스펜싱, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 닥터 나이프, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 나이프 코팅 등의 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한 발광 장치를 구성하는 박막을 가공할 때는 포토리소그래피법 등을 사용하여 가공할 수 있다. 또는 나노 임프린트법, 샌드블라스트법(sandblasting method), 리프트 오프법 등에 의하여 박막을 가공하여도 좋다. 또한 메탈 마스크 등 차폐 마스크를 사용하는 성막 방법에 의하여 섬 형상의 박막을 직접 형성하여도 좋다.
포토리소그래피법에는 대표적으로는 이하의 2개의 방법이 있다. 하나는 가공하고자 하는 박막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 에칭 등에 의하여 상기 박막을 가공하고, 레지스트 마스크를 제거하는 방법이다. 다른 하나는 감광성을 가지는 박막을 성막한 후에, 노광, 현상을 수행하여 상기 박막을 원하는 형상으로 가공하는 방법이다.
포토리소그래피법에서, 노광에 사용되는 광에는 예를 들어 i선(파장 365nm), g선(파장 436nm), h선(파장 405nm), 또는 이들을 혼합시킨 광을 사용할 수 있다. 이 외에, 자외선, KrF 레이저 광, 또는 ArF 레이저 광 등을 사용할 수도 있다. 또한 액침 노광 기술에 의하여 노광을 수행하여도 좋다. 또한 노광에 사용되는 광으로서, 극단 자외광(EUV: Extreme Ultra-violet)이나 X선을 사용하여도 좋다. 또한 노광에 사용되는 광 대신에 전자 빔을 사용할 수도 있다. 극단 자외광, X선, 또는 전자 빔을 사용하면, 매우 미세하게 가공할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한 전자 빔 등의 빔을 주사하여 노광을 수행하는 경우에는, 포토마스크는 불필요하다.
박막의 에칭에는, 드라이 에칭법, 웨트 에칭법, 샌드블라스트법 등을 사용할 수 있다.
<제작 방법예 1>
도 4 내지 도 6을 사용하여 발광 장치의 제작 방법예 1에 대하여 설명한다.
우선, 지지 기판(11) 위에 섬 형상의 금속 산화물층(12)을 형성하고, 금속 산화물층(12) 위에 섬 형상의 수지층(13)을 형성하고, 지지 기판(11) 위 및 수지층(13) 위에 무기 절연층(31)을 형성한다(도 4의 (A)).
제작 방법예 1에서는 금속 산화물층(12)과 수지층(13)의 계면에서 분리시키는 예를 나타낸다. 상기 계면의 밀착성을 저하시키는 방법으로서 대표적으로는, 수지층(13) 형성 시의 산소를 포함하는 분위기하에서의 가열 처리, 및 수지층(13)에 대한 레이저광 조사를 들 수 있다. 본 실시형태의 발광 장치의 제작 방법에서는 상기 가열 처리 및 상기 레이저광 조사 중 적어도 한쪽을 수행하는 것이 바람직하다. 또한 취약화된 수지층(13) 내에서 분리가 일어나는 경우도 있다.
수지층(13)의 일면 전체에 레이저광을 조사하는 경우, 선상 레이저 빔을 사용하는 것이 적합하다. 레이저로서는 엑시머 레이저, 고체 레이저 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 다이오드 여기 고체 레이저(DPSS)를 사용하여도 좋다. 또한 저온 폴리실리콘(LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)) 등의 제조 라인의 레이저 장치를 사용할 수 있기 때문에, 이들 장치를 유효하게 이용할 수 있다. 예를 들어, LTPS의 결정화 공정에 사용하는 선상 레이저 장치는, 기판의 방향을 뒤집어 지지 기판(11) 측을 표면으로 하여 레이저광을 바로 위에서 조사함으로써, 본 발명의 일 형태에서의 레이저광 조사 공정으로 전용(轉用)할 수 있다. 또한 기존의 LTPS 제조 라인은, 산화물 반도체(OS)를 사용하는 톱 게이트형 셀프 얼라인 구조의 트랜지스터의 제조 라인에 적용할 수 있다. 이와 같이, 기존의 LTPS 제조 설비는, 본 발명의 일 형태의 분리 공정과 OS 트랜지스터의 제조 공정을 가지는 제조 설비로 용이하게 전환할 수 있다.
또는, 수지층(13) 형성 시에 산소를 포함하는 분위기하에서 가열 처리를 수행하는 경우, 수지층(13)의 일면 전체에 레이저광을 조사하는 공정을 삭감할 수 있다. 선상 레이저 빔을 조사하기 위한 레이저 장치는 장치 자체가 비싸고, 러닝 코스트도 높다. 본 발명의 일 형태에서는 상기 레이저 장치가 불필요하므로, 비용을 대폭으로 억제할 수 있다. 또한 대형 기판으로의 적용도 용이하다.
또한 지지 기판(11)을 통하여 수지층(13)에 레이저광을 조사할 때, 지지 기판(11)의 광 조사면에 먼지 등의 이물질이 부착되어 있으면, 광의 조사가 불균일하게 되어 수지층(13)에 박리성이 낮은 부분이 생겨, 지지 기판(11)과 수지층(13)을 분리하는 공정의 수율이 저하되는 경우가 있다. 본 발명의 일 형태에서는 가열 처리에 의하여 수지층(13)의 박리성을 높일 수 있다. 지지 기판(11)에 이물질이 부착되어 있어도 수지층(13)의 가열은 불균일하게 되기 어렵기 때문에, 지지 기판(11)과 수지층(13)을 분리하는 공정의 수율이 저하되기 어렵다.
금속 산화물층(12)과 무기 절연층(31)은 재료에 따라서는 밀착성이 낮은 경우가 있다. 금속 산화물층(12)과 무기 절연층(31)의 밀착성이 낮으면, 발광 장치의 제작 공정 시에 의도치 않게 막 박리(필링)가 일어나 수율이 저하되는 경우가 있다. 예를 들어, 금속 산화물층(12)에 산화 타이타늄막을 사용하고, 무기 절연층(31)에 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막 등의 무기 절연막을 사용할 때 막 박리가 확인되는 경우가 있다. 그러므로, 금속 산화물층(12)의 상면 및 측면을 덮도록 수지층(13)을 제공하는 것이 바람직하다. 이로써, 금속 산화물층(12)과 무기 절연층(31)이 접하는 영역을 없애고, 의도치 않는 막 박리를 저감할 수 있다. 또한 금속 산화물층(12)과 무기 절연층(31)의 밀착성을 고려할 필요가 없기 때문에, 금속 산화물층(12) 및 무기 절연층(31) 각각에 사용하는 재료의 선택의 폭을 넓힐 수 있다.
또한 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 섬 형상으로 제공하고, 섬 형상의 금속 산화물층(12)의 단부 및 섬 형상의 수지층(13)의 단부를 덮도록 무기 절연층(31)을 제공하는 것이 바람직하다. 지지 기판(11)의 일면 전체에 금속 산화물층(12) 및 수지층(13)을 제공하면, 수지층(13)이 의도치 않게 금속 산화물층(12)으로부터 박리되는 경우가 있다. 그래서, 지지 기판(11) 위에 무기 절연층(31)이 접하는 영역을 제공하는 것이 바람직하다. 이로써, 수지층(13)이 의도치 않게 금속 산화물층(12)으로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 분리의 기점을 형성함으로써 분리의 타이밍을 제어할 수 있어, 원하는 타이밍에 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 분리할 수 있다.
지지 기판(11)은 반송이 용이하게 될 정도로 강성을 가지고, 또한 제작 공정에서 가해지는 온도에 대하여 내열성을 가진다. 지지 기판(11)에 사용할 수 있는 재료로서는 예를 들어, 유리, 석영, 세라믹, 사파이어, 수지, 반도체, 금속 또는 합금 등을 들 수 있다. 유리로서는 예를 들어 무알칼리 유리, 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리 등을 들 수 있다.
제작 방법예 1에서는 지지 기판(11)과 수지층(13) 사이에 하지층을 형성한다. 하지층은 단층 구조 및 적층 구조 중 어느 쪽을 가져도 좋고, 금속층 및 금속 산화물층 중 한쪽 또는 양쪽을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 하지층에는 타이타늄, 몰리브데넘, 알루미늄, 텅스텐, 실리콘, 인듐, 아연, 갈륨, 탄탈럼, 주석, 하프늄, 이트륨, 지르코늄, 마그네슘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 비스무트, 및 나이오븀 중 하나 또는 복수를 가지는 층을 사용할 수 있다. 하지층은 금속, 합금, 및 이들의 화합물(금속 산화물 등)을 포함할 수 있다. 하지층은 타이타늄, 몰리브데넘, 알루미늄, 텅스텐, 실리콘, 인듐, 아연, 갈륨, 탄탈럼, 및 주석 중 하나 또는 복수를 가지는 것이 바람직하다.
금속 산화물층(12)에는 각종 금속의 산화물을 사용할 수 있다. 금속 산화물로서는 예를 들어 산화 타이타늄(TiOx), 산화 몰리브데넘, 산화 알루미늄, 산화 텅스텐, 실리콘을 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO), 인듐 아연 산화물, In-Ga-Zn 산화물 등을 들 수 있다.
그 외에, 금속 산화물로서는 산화 인듐, 타이타늄을 포함하는 인듐 산화물, 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 타이타늄을 포함하는 ITO, 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화 아연(ZnO), 갈륨을 포함하는 ZnO, 산화 하프늄, 산화 이트륨, 산화 지르코늄, 산화 갈륨, 산화 탄탈럼, 산화 마그네슘, 산화 란타넘, 산화 세륨, 산화 네오디뮴, 산화 주석, 산화 비스무트, 타이타늄산염, 탄탈럼산염, 나이오븀산염 등을 들 수 있다.
금속층을 성막한 후에 상기 금속층에 산소를 도입함으로써, 금속 산화물층(12)을 형성할 수 있다. 이때, 금속층의 표면만을, 또는 금속층 전체를 산화시킨다. 전자(前者)의 경우, 금속층에 산소를 도입함으로써 금속층과 금속 산화물층의 적층 구조가 형성된다.
예를 들어, 산소를 포함하는 분위기하에서 금속층을 가열함으로써 금속층을 산화시킬 수 있다. 산소를 포함하는 가스를 흘리면서 금속층을 가열하는 것이 바람직하다. 금속층을 가열하는 온도는 100℃ 이상 500℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이상 450℃ 이하가 더 바람직하고, 100℃ 이상 400℃ 이하가 더 바람직하고, 100℃ 이상 350℃ 이하가 더욱 바람직하다.
금속층은 트랜지스터 제작에서의 최고 온도 이하의 온도에서 가열되는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 발광 장치의 제작에서의 최고 온도가 높게 되는 것을 방지할 수 있다. 트랜지스터 제작에서의 최고 온도 이하로 함으로써, 트랜지스터 제작 공정에서의 제조 장치 등을 유용할 수 있게 되어 추가적인 설비 투자 등을 억제할 수 있다. 따라서, 생산 비용이 억제된 발광 장치로 할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터의 제작 온도가 350℃까지인 경우, 가열 처리의 온도는 350℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또는 금속층의 표면에 라디칼 처리를 수행함으로써 금속층을 산화시킬 수 있다. 라디칼 처리에서는, 산소 라디칼 및 하이드록시 라디칼 중 적어도 한쪽을 포함하는 분위기에 금속층의 표면을 노출시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 산소 및 수증기(H2O) 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 분위기에서 플라스마 처리를 수행하는 것이 바람직하다.
금속 산화물층(12)의 표면 또는 내부에 수소, 산소, 수소 라디칼(H*), 산소 라디칼(O*), 하이드록시 라디칼(OH*) 등을 포함시킴으로써, 금속 산화물층(12)과 수지층(13)의 분리에 필요한 힘을 저감할 수 있다. 그러므로, 금속 산화물층(12)의 형성에 라디칼 처리 또는 플라스마 처리를 수행하는 것은 적합하다.
금속층의 표면에 라디칼 처리 또는 플라스마 처리를 수행함으로써 금속층을 산화시키는 경우, 금속층을 고온에서 가열하는 공정이 불필요하게 된다. 그러므로, 발광 장치 제작에서의 최고 온도가 높게 되는 것을 방지할 수 있다.
또는 산소 분위기하에서 금속 산화물층(12)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 산소를 포함하는 가스를 흘리면서 스퍼터링법을 사용하여 금속 산화물막을 성막함으로써 금속 산화물층(12)을 형성할 수 있다. 이 경우에도, 금속 산화물층(12)의 표면에 라디칼 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 라디칼 처리에서는 산소 라디칼, 수소 라디칼, 및 하이드록시 라디칼 중 적어도 1종류를 포함하는 분위기에 금속 산화물층(12)의 표면을 노출시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 산소, 수소, 및 수증기(H2O) 중 하나 또는 복수를 포함하는 분위기에서 플라스마 처리를 수행하는 것이 바람직하다.
라디칼 처리는 플라스마 발생 장치 또는 오존 발생 장치를 사용하여 수행할 수 있다.
예를 들어 산소 플라스마 처리, 수소 플라스마 처리, 물 플라스마 처리, 오존 처리 등을 수행할 수 있다. 산소 플라스마 처리는 산소를 포함하는 분위기하에서 플라스마를 생성하여 수행할 수 있다. 수소 플라스마 처리는 수소를 포함하는 분위기하에서 플라스마를 생성하여 수행할 수 있다. 물 플라스마 처리는 수증기(H2O)를 포함하는 분위기하에서 플라스마를 생성하여 수행할 수 있다. 특히 물 플라스마 처리를 수행함으로써, 금속 산화물층(12)의 표면 또는 내부에 수분을 많이 포함시킬 수 있어 바람직하다.
산소, 수소, 물(수증기), 및 불활성 가스(대표적으로는 아르곤) 중 2종류 이상을 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리를 수행하여도 좋다. 상기 플라스마 처리로서는, 예를 들어 산소와 수소를 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리, 산소와 물을 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리, 물과 아르곤을 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리, 산소와 아르곤을 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리, 또는 산소와 물과 아르곤을 포함하는 분위기하에서의 플라스마 처리 등을 들 수 있다. 플라스마 처리의 가스 중 하나로서 아르곤 가스를 사용함으로써 금속층 또는 금속 산화물층(12)에 대미지를 가하면서 플라스마 처리를 수행할 수 있게 되어 적합하다.
2종류 이상의 플라스마 처리를 대기에 노출시키지 않고 연속으로 수행하여도 좋다. 예를 들어, 아르곤 플라스마 처리를 수행한 후에 물 플라스마 처리를 수행하여도 좋다.
그 외에, 산소, 수소, 물 등의 도입 방법으로서는 이온 주입법, 이온 도핑법, 플라스마 잠입 이온 주입법 등을 사용할 수 있다.
금속층의 두께는 1nm 이상 100nm 이하가 바람직하고, 1nm 이상 50nm 이하가 더 바람직하고, 1nm 이상 20nm 이하가 더욱 바람직하다.
금속 산화물층(12)의 두께는 예를 들어 1nm 이상 200nm 이하가 바람직하고, 5nm 이상 100nm 이하가 더 바람직하고, 5nm 이상 50nm 이하가 더욱 바람직하다. 또한 금속층을 사용하여 금속 산화물층(12)을 형성하는 경우, 최종적으로 형성되는 금속 산화물층(12)의 두께는 성막한 금속층의 두께보다 두꺼워지는 경우가 있다.
금속 산화물층(12)에는 산화 타이타늄, 산화 텅스텐 등이 적합하다. 산화 타이타늄을 사용하면, 산화 텅스텐보다 비용을 저감할 수 있어 바람직하다.
수지층(13)은 각종 수지 재료(수지 전구체를 포함함)를 사용하여 형성할 수 있다. 수지층(13)은 열경화성을 가지는 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
수지층(13)은 감광성을 가지는 재료를 사용하여 형성하여도 좋고, 감광성을 가지지 않는 재료(비감광성 재료라고도 함)를 사용하여 형성하여도 좋다. 감광성을 가지는 재료를 사용하면, 광을 사용한 리소그래피법에 의하여 원하는 형상의 수지층(13)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 수지층(13)은 개구 또는 요철 형상을 가져도 좋다.
수지층(13)은 폴리이미드 수지, 폴리이미드 수지 전구체, 또는 아크릴 수지를 포함하는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 수지층(13)은 예를 들어 폴리이미드 수지와 용매를 포함하는 재료, 폴리아믹산과 용매를 포함하는 재료, 또는 아크릴 수지와 용매를 포함하는 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 폴리이미드 수지 또는 폴리이미드 수지 전구체를 포함하는 재료는 내열성이 비교적 높기 때문에 바람직하다. 아크릴 수지를 포함하는 재료는 가시광에 대한 투과성이 높기 때문에 바람직하다. 폴리이미드 수지 및 아크릴 수지는 각각 발광 장치의 평탄화막 등에 적합하게 사용되는 재료이기 때문에, 성막 장치나 재료를 공유할 수 있다. 그러므로 본 발명의 일 형태의 구성을 실현하기 위하여 새로운 장치나 재료를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 수지층(13)은 특별한 재료가 불필요하고, 발광 장치에 사용하는 수지 재료를 사용하여 형성할 수 있기 때문에 비용을 억제할 수 있다.
그 외에, 수지층(13)의 형성에 사용할 수 있는 수지 재료로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 들 수 있다.
수지층(13)이 되는 막을 형성한 후, 상기 막에 대하여 가열 처리를 수행함으로써 수지층(13)을 형성할 수 있다.
가열 처리는 예를 들어 가열 장치의 체임버 내부에 산소, 질소, 및 희가스(아르곤 등) 중 하나 또는 복수를 포함하는 가스를 흘리면서 수행할 수 있다. 또는 가열 처리는 대기 분위기하에서 가열 장치의 체임버, 핫플레이트 등을 사용하여 수행할 수 있다.
질소 가스를 흘리면서 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 가열 분위기 중에 포함되는 산소를 대기 분위기보다 적게 할 수 있어, 수지층(13)의 산화를 억제하고 수지층(13)의 가시광에 대한 투과성을 높일 수 있다.
또는 대기 분위기하에서 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 또는 산소를 포함하는 가스를 흘리면서 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 수지층(13)이 포함하는 산소가 많을수록, 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 분리하기 위하여 필요한 힘을 작게 할 수 있다. 가열 처리 분위기의 산소 비율이 높을수록, 수지층(13)에 많은 산소를 포함시킬 수 있어, 수지층(13)과 금속 산화물층(12)을 용이하게 분리할 수 있다.
예를 들어, 추후의 공정에서 수지층(13)의 일면 전체에 레이저광을 조사하는 경우에는, 질소 가스를 흘리면서 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 또한 레이저광 조사를 수행하지 않는 경우, 산소를 포함하는 분위기하에서 가열을 수행하는 것이 바람직하다.
가열 처리에 의하여 수지층(13) 내의 탈가스 성분(예를 들어 수소, 물 등)을 저감할 수 있다. 특히, 수지층(13) 위에 형성하는 각 층의 제작 온도 이상의 온도에서 가열하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 트랜지스터 제작 공정에서의 수지층(13)으로부터의 탈가스를 크게 억제할 수 있다.
예를 들어, 트랜지스터의 제작 온도가 350℃까지인 경우, 수지층(13)이 되는 막을 350℃ 이상 450℃ 이하에서 가열하는 것이 바람직하고, 400℃ 이하가 더 바람직하고, 375℃ 이하가 더욱 바람직하다. 이에 의하여, 트랜지스터의 제작 공정에서의 수지층(13)으로부터의 탈가스를 크게 억제할 수 있다.
가열 처리의 온도는 트랜지스터 제작에서의 최고 온도 이하의 온도로 하는 것이 바람직하다. 트랜지스터 제작에서의 최고 온도 이하로 함으로써, 트랜지스터 제작 공정에서의 제조 장치 등을 유용할 수 있게 되어 추가적인 설비 투자 등을 억제할 수 있다. 따라서, 생산 비용이 억제된 발광 장치로 할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터의 제작 온도가 350℃까지인 경우, 가열 처리의 온도는 350℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
트랜지스터 제작에서의 최고 온도와 가열 처리의 온도를 동등하게 하면, 가열 처리를 수행함으로써 발광 장치 제작에서의 최고 온도가 높게 되는 것을 방지할 수 있고, 또한 수지층(13)의 탈가스 성분을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
처리 시간을 길게 함으로써, 가열 온도가 비교적 낮은 경우에도, 가열 온도가 더 높은 조건의 경우와 동등한 박리성을 실현할 수 있는 경우가 있다. 그러므로, 가열 장치의 구성 때문에 가열 온도를 높일 수 없는 경우에는 처리 시간을 길게 하는 것이 바람직하다.
가열 처리의 시간은 예를 들어 5분 이상 24시간 이하가 바람직하고, 30분 이상 12시간 이하가 더 바람직하고, 1시간 이상 6시간 이하가 더욱 바람직하다. 또한 가열 처리의 시간은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 가열 처리를, RTA(Rapid Thermal Annealing)법을 사용하여 수행하는 경우 등에는 5분 미만으로 하여도 좋다.
가열 장치로서는, 전기로나 저항 발열체 등의 발열체로부터의 열전도 또는 열복사에 의하여 피처리물을 가열하는 장치 등, 다양한 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어, GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal) 장치, LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal) 장치 등의 RTA 장치를 사용할 수 있다. LRTA 장치는 할로젠 램프, 메탈 할라이드 램프, 제논 아크 램프, 카본 아크 램프, 고압 소듐 램프, 고압 수은 램프 등의 램프로부터 방출되는 광(전자기파)의 복사에 의하여 피처리물을 가열하는 장치이다. GRTA 장치는 고온의 가스를 사용하여 가열 처리를 수행하는 장치이다. RTA 장치를 사용함으로써 처리 시간을 단축할 수 있기 때문에 양산하는 데 바람직하다. 또한 가열 처리는 인라인형 가열 장치를 사용하여 수행하여도 좋다.
가열 처리를 수행하기 전에, 수지층(13)이 되는 막에 포함되는 용매를 제거하기 위한 열처리(프리 베이킹 처리라고도 함)를 수행하여도 좋다. 프리 베이킹 처리의 온도는 사용하는 재료에 따라 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어 50℃ 이상 180℃ 이하, 80℃ 이상 150℃ 이하, 또는 90℃ 이상 120℃ 이하에서 수행할 수 있다. 또는 가열 처리가 프리 베이킹 처리를 겸하여도 좋고, 가열 처리에 의하여 상기 용매를 제거하여도 좋다.
수지층(13)은 가요성을 가진다. 지지 기판(11)은 수지층(13)보다 가요성이 낮다.
수지층(13)의 두께는 0.01㎛ 이상 10㎛ 미만인 것이 바람직하고, 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수지층을 얇게 형성함으로써 낮은 비용으로 발광 장치를 제작할 수 있다. 또한 발광 장치의 경량화 및 박형화가 가능하게 된다. 또한 발광 장치의 가요성을 높일 수 있다. 저점도의 용액을 사용함으로써, 수지층(13)을 얇게 형성하는 것이 용이해진다. 다만 이에 한정되지 않고, 수지층(13)의 두께는 10㎛ 이상으로 하여도 좋다. 예를 들어 수지층(13)의 두께를 10㎛ 이상 200㎛ 이하로 하여도 좋다. 수지층(13)의 두께를 10㎛ 이상으로 함으로써, 발광 장치의 강성을 높일 수 있기 때문에 적합하다.
수지층(13)의 열팽창 계수는 0.1ppm/℃ 이상 50ppm/℃ 이하인 것이 바람직하고, 0.1ppm/℃ 이상 20ppm/℃ 이하인 것이 더 바람직하고, 0.1ppm/℃ 이상 10ppm/℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 수지층(13)의 열팽창 계수가 낮을수록, 가열로 인하여 트랜지스터 등을 구성하는 층에 크랙이 생기거나, 트랜지스터 등이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
무기 절연층(31)은 추후의 가열 공정에서 금속 산화물층(12) 및 수지층(13) 등으로부터 방출되는 수소, 산소, 및 물을 차단하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
무기 절연층(31)은 수지층(13)의 내열 온도 이하의 온도에서 형성한다. 가열 처리의 온도보다 낮은 온도에서 형성하는 것이 바람직하다.
무기 절연층(31)으로서는 예를 들어 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 산화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 산화 알루미늄막, 질화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 또한 산화 하프늄막, 산화 이트륨막, 산화 지르코늄막, 산화 갈륨막, 산화 탄탈럼막, 산화 마그네슘막, 산화 란타넘막, 산화 세륨막, 및 산화 네오디뮴막 등을 사용하여도 좋다. 또한 상술한 절연막을 2개 이상 적층하여 사용하여도 좋다. 특히, 수지층(13) 위에 질화 실리콘막을 형성하고, 질화 실리콘막 위에 산화 실리콘막을 형성하는 것이 바람직하다.
또한 본 명세서 등에서 '산화질화 실리콘'이란, 그 조성으로서 질소보다 산소의 함유량이 많은 것을 말한다. 또한 본 명세서 등에서 '질화산화 실리콘'이란, 그 조성으로서 산소보다 질소의 함유량이 많은 것을 말한다.
무기 절연층(31)은 성막 온도가 높을수록 치밀하고 배리어성이 높은 막이 되기 때문에, 고온에서 형성하는 것이 바람직하다.
무기 절연층(31)의 성막 시의 기판 온도는 실온(25℃) 이상 350℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이상 300℃ 이하가 더 바람직하다.
다음으로, 무기 절연층(31)에서 금속 산화물층(12) 및 수지층(13)과 중첩되는 위치에 개구를 형성한다(도 4의 (B)). 무기 절연층(31)에 개구를 형성하는 공정은 유기 절연층(35) 형성보다 전에 수행하면 되고, 트랜지스터(80)의 제작 전, 제작 중, 및 제작 후 중 어느 타이밍에 수행할 수 있다.
다음으로, 무기 절연층(31) 위에 트랜지스터(80)를 형성한다(도 4의 (C)).
발광 장치가 가지는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 플레이너형 트랜지스터로 하여도 좋고, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한 톱 게이트 구조 및 보텀 게이트 구조 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또는 채널의 상하에 게이트 전극이 제공되어 있어도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체 재료의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 비정질 반도체, 결정성을 가지는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 가지는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 가지는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있으므로 바람직하다.
트랜지스터의 반도체층은 금속 산화물(산화물 반도체라고도 함)을 가지는 것이 바람직하다. 또는 트랜지스터의 반도체층은 실리콘을 가져도 좋다. 실리콘으로서는 비정질 실리콘, 결정성 실리콘(저온 폴리 실리콘, 단결정 실리콘 등) 등을 들 수 있다.
본 실시형태에서 트랜지스터의 반도체에는 산화물 반도체를 사용한다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고, 또한 캐리어 밀도가 작은 반도체 재료를 사용하면 트랜지스터의 오프 상태에서의 전류를 저감할 수 있어 바람직하다.
여기서는 트랜지스터(80)로서, 금속 산화물층(83)과 2개의 게이트를 가지는 트랜지스터를 제작하는 경우를 나타낸다.
트랜지스터(80)는 수지층(13)의 내열 온도 이하의 온도에서 형성한다. 트랜지스터(80)는 수지층(13) 형성 시의 가열 처리의 온도보다 낮은 온도에서 형성하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 먼저 무기 절연층(31) 위에 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(81)을 형성한다. 도전층(81)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
발광 장치가 가지는 도전층에는 각각 알루미늄, 타이타늄, 크로뮴, 니켈, 구리, 이트륨, 지르코늄, 몰리브데넘, 은, 탄탈럼, 또는 텅스텐 등의 금속, 또는 이를 주성분으로 하는 합금을 단층 구조 또는 적층 구조로 사용할 수 있다. 또는 산화 인듐, 인듐 주석 산화물(ITO), 텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 타이타늄을 포함하는 인듐 산화물, 타이타늄을 포함하는 ITO, 인듐 아연 산화물, 산화 아연(ZnO), 갈륨을 포함하는 ZnO, 또는 실리콘을 포함하는 ITO 등의 투광성을 가지는 도전성 재료를 사용하여도 좋다. 또한 불순물 원소를 함유시키는 등으로 저저항화시킨 다결정 실리콘 또는 산화물 반도체 등의 반도체, 또는 니켈 실리사이드 등의 실리사이드를 사용하여도 좋다. 또한 그래핀을 포함하는 막을 사용할 수도 있다. 그래핀을 포함하는 막은 예를 들어 산화 그래핀을 포함하는 막을 환원하여 형성할 수 있다. 또한 불순물 원소를 함유시킨 산화물 반도체 등의 반도체를 사용하여도 좋다. 또는 은, 카본, 또는 구리 등의 도전성 페이스트, 혹은 폴리싸이오펜 등의 도전성 폴리머를 사용하여 형성하여도 좋다. 도전성 페이스트는 저렴하여 바람직하다. 도전성 폴리머는 도포하기 쉬워 바람직하다.
이어서, 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(32)을 형성한다. 절연층(32)에는 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
이어서, 산화물 반도체층으로서 기능하는 금속 산화물층(83)을 형성한다. 금속 산화물층(83)은 금속 산화물막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 금속 산화물막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
금속 산화물막은 예를 들어 인듐과, M(M은 갈륨, 알루미늄, 실리콘, 붕소, 이트륨, 주석, 구리, 바나듐, 베릴륨, 타이타늄, 철, 니켈, 저마늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 란타넘, 세륨, 네오디뮴, 하프늄, 탄탈럼, 텅스텐, 및 마그네슘 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류)과, 아연을 가지는 것이 바람직하다. 특히 M은 알루미늄, 갈륨, 이트륨, 및 주석 중에서 선택된 1종류 또는 복수 종류인 것이 바람직하다.
특히 금속 산화물막으로서 인듐(In), 갈륨(Ga), 및 아연(Zn)을 포함하는 산화물(IGZO라고도 표기함)을 사용하는 것이 바람직하다.
금속 산화물막이 In-M-Zn 산화물의 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위하여 사용하는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서 In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=1:3:2, In:M:Zn=1:3:4, In:M:Zn=1:3:6, In:M:Zn=2:1:3, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:3, In:M:Zn=4:2:4.1, In:M:Zn=5:1:6, In:M:Zn=5:1:7, In:M:Zn=5:1:8, In:M:Zn=6:1:6, In:M:Zn=5:2:5 등을 들 수 있다.
스퍼터링 타깃으로서는 다결정 산화물을 포함하는 타깃을 사용하면, 결정성을 가지는 반도체층을 형성하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 또한 성막되는 반도체층의 원자수비는 상기 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다. 예를 들어 반도체층에 사용하는 스퍼터링 타깃의 조성이 In:Ga:Zn=4:2:4.1[원자수비]인 경우, 성막되는 반도체층의 조성은 In:Ga:Zn=4:2:3[원자수비] 근방인 경우가 있다.
또한 원자수비가 In:Ga:Zn=4:2:3 또는 그 근방이라고 기재된 경우, In의 원자수비를 4로 하였을 때, Ga의 원자수비가 1 이상 3 이하이고, Zn의 원자수비가 2 이상 4 이하인 경우를 포함한다. 또한 원자수비가 In:Ga:Zn=5:1:6 또는 그 근방이라고 기재된 경우, In의 원자수비를 5로 하였을 때, Ga의 원자수비가 0.1보다 크고 2 이하이고, Zn의 원자수비가 5 이상 7 이하인 경우를 포함한다. 또한 원자수비가 In:Ga:Zn=1:1:1 또는 그 근방이라고 기재된 경우, In의 원자수비를 1로 하였을 때, Ga의 원자수비가 0.1보다 크고 2 이하이고, Zn의 원자수비가 0.1보다 크고 2 이하인 경우를 포함한다.
금속 산화물막에서 In의 원자수비가 M(예를 들어 Ga)의 원자수비보다 높으면 트랜지스터의 전계 효과 이동도를 높일 수 있어 바람직하다. 또한 금속 산화물막에서 M(예를 들어 Ga)의 원자수비가 In의 원자수비보다 높으면, 산소 결손이 형성되기 어려워 바람직하다.
또한 금속 산화물층(83)은 복수의 금속 산화물막의 적층을 가져도 좋다.
금속 산화물막의 성막 시의 기판 온도는 350℃ 이하가 바람직하고, 실온 이상 200℃ 이하가 더 바람직하고, 실온 이상 130℃ 이하가 더욱 바람직하다.
금속 산화물막은 불활성 가스 및 산소 가스 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 사용하여 성막할 수 있다. 또한 금속 산화물막의 성막 시의 산소 유량비(산소 분압)에 특별한 한정은 없다. 다만, 전계 효과 이동도가 높은 트랜지스터를 얻는 경우에는, 금속 산화물막의 성막 시의 산소 유량비(산소 분압)는 0% 이상 30% 이하가 바람직하고, 5% 이상 30% 이하가 더 바람직하고, 7% 이상 15% 이하가 더욱 바람직하다.
금속 산화물막은 에너지 갭이 2eV 이상인 것이 바람직하고, 2.5eV 이상인 것이 더 바람직하고, 3eV 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 에너지 갭이 넓은 금속 산화물막을 사용함으로써 트랜지스터의 오프 전류를 저감시킬 수 있다.
금속 산화물막은 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 그 외에, PLD법, PECVD법, 열 CVD법, ALD법, 진공 증착법 등을 사용하여도 좋다.
이어서, 금속 산화물층(83) 위에 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(34)을 형성한다. 절연층(34)에는 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
다음으로, 절연층(34) 위에 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(85)을 형성한다. 도전층(85)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
다음으로, 도전층(85)을 마스크로서 사용하여 금속 산화물층(83)에 불순물 원소를 공급하여 저저항 영역(83n)을 형성한다. 금속 산화물층(83)에서 도전층(85)과 중첩되는 영역(채널 형성 영역(83i))에는 불순물 원소는 공급되지 않는다.
불순물 원소의 공급에는 플라스마 이온 도핑법 또는 이온 주입법을 적합하게 사용할 수 있다. 이들 방법은 깊이 방향의 농도 프로파일을 이온의 가속 전압과 도즈양 등에 의하여 높은 정밀도로 제어할 수 있다. 플라스마 이온 도핑법을 사용함으로써 생산성을 높일 수 있다. 또한 질량 분리를 사용하는 이온 주입법을 사용함으로써, 공급되는 불순물 원소의 순도를 높일 수 있다.
불순물 원소로서는 수소, 붕소, 탄소, 질소, 플루오린, 인, 황, 비소, 알루미늄, 마그네슘, 실리콘, 및 희가스 등을 들 수 있다. 불순물 원소로서 붕소, 인, 알루미늄, 마그네슘, 또는 실리콘을 사용하는 것이 바람직하고, 붕소 또는 인을 사용하는 것이 더 바람직하다.
불순물 원소의 원료 가스로서는 상기 불순물 원소를 포함하는 가스를 사용할 수 있다. 붕소를 공급하는 경우, 대표적으로는 B2H6 가스나 BF3 가스 등을 사용할 수 있다. 또한 인을 공급하는 경우에는, 대표적으로는 PH3 가스를 사용할 수 있다. 또한 이들 원료 가스를 희가스로 희석한 혼합 가스를 사용하여도 좋다.
그 외에, 원료 가스로서는 CH4, N2, NH3, AlH3, AlCl3, SiH4, Si2H6, F2, HF, H2, (C5H5)2Mg, 및 희가스 등을 사용할 수 있다. 또한 이온원은 기체에 한정되지 않고, 고체나 액체를 가열하여 기화시켜도 좋다.
또한 불순물 원소의 공급 방법에 한정은 없고, 예를 들어 플라스마 처리나, 가열로 인한 열 확산을 이용하는 처리 등을 사용하여도 좋다. 플라스마 처리법의 경우, 공급하는 불순물 원소를 포함한 가스 분위기에서 플라스마를 발생시키고, 플라스마 처리를 수행함으로써 불순물 원소를 공급할 수 있다. 상기 플라스마를 발생시키는 장치로서는 드라이 에칭 장치, 애싱 장치, 플라스마 CVD 장치, 고밀도 플라스마 CVD 장치 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 형태에서는, 절연층(34)을 통하여 불순물 원소를 금속 산화물층(83)에 공급할 수 있다. 이로써, 불순물 원소의 공급 시에 금속 산화물층(83)의 결정성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 결정성의 저하로 인하여 전기 저항이 증대되는 경우에 특히 적합하다.
다음으로, 금속 산화물층(83), 절연층(34), 및 도전층(85)을 덮는 무기 절연층(36)을 형성한다. 무기 절연층(36)은 무기 절연층(31)과 같은 방법에 의하여 형성할 수 있다.
다음으로 절연층(34) 및 무기 절연층(36)에, 금속 산화물층(83)의 저저항 영역(83n)에 도달하는 개구를 형성한다.
다음으로, 도전층(87a) 및 도전층(87b)을 형성한다. 도전층(87a) 및 도전층(87b)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 도전층(87a) 및 도전층(87b)은 각각, 절연층(34) 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구를 통하여 금속 산화물층(83)의 저저항 영역(83n)과 전기적으로 접속된다.
이상과 같이 하여 트랜지스터(80)를 제작할 수 있다(도 4의 (C)).
또한 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에는 수지층(13)에 도달하는 개구를 형성한다(도 4의 (C)). 상기 개구는 유기 절연층(35) 형성보다 전에 형성하면 되고, 트랜지스터(80)의 제작 중 또는 제작 후에 형성할 수 있다. 또한 복수의 층에 한꺼번에 개구를 형성하여도 좋고, 1층마다 개구를 형성하여도 좋다.
다음으로, 무기 절연층(36) 위 및 트랜지스터(80) 위에 유기 절연층(35)을 형성한다(도 4의 (D)). 유기 절연층(35)은 나중에 형성하는 발광 소자의 피형성면을 가지는 층이기 때문에, 평탄화층으로서 기능하는 것이 바람직하다.
유기 절연층(35)에 사용할 수 있는 재료로서는 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드아마이드 수지, 실록산 수지, 벤조사이클로뷰텐계 수지, 페놀 수지, 및 이들 수지의 전구체 등을 들 수 있다.
유기 절연층(35)은 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구를 매립하도록 제공되고, 상기 개구를 통하여 수지층(13)과 접한다. 유기 절연층(35)은 상기 개구보다 내측에, 무기 절연층(36)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다. 또한 유기 절연층(35)은 도전층(87a)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다.
다음으로 전극(61)을 형성한다(도 4의 (E)). 전극(61)은 그 일부가 발광 소자(60)의 화소 전극으로서 기능한다. 전극(61)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 유기 절연층(35)에 제공된 개구를 통하여 전극(61)은 도전층(87a)과 전기적으로 접속된다.
다음으로, 전극(61)의 단부를 덮는 격벽(37)을 형성한다. 격벽(37)은 무기 재료 및 유기 재료 중 어느 것을 사용하여 형성하여도 좋다. 예를 들어, 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다. 또한 유기 절연층(35)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다.
다음으로 EL층(62) 및 전극(63)을 형성한다(도 4의 (E)). 전극(63)은 그 일부가 발광 소자(60)의 공통 전극으로서 기능한다.
EL층(62)은 적어도 발광층을 가진다. EL층(62)은 발광층 이외의 층으로서 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블로킹 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 또는 바이폴러성의 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등을 포함하는 층을 더 가져도 좋다.
EL층(62)에는 저분자계 화합물 및 고분자계 화합물 중 어느 것을 사용할 수 있고, 무기 화합물을 포함하여도 좋다.
EL층(62)은 증착법, 도포법, 인쇄법, 토출법 등의 방법으로 형성할 수 있다. EL층(62)을 화소마다 제작하는 경우, 메탈 마스크 등의 섀도마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법 등에 의하여 형성할 수 있다. EL층(62)을 화소마다 제작하지 않는 경우에는, 메탈 마스크를 사용하지 않는 증착법을 사용할 수 있다.
전극(63)은 증착법이나 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
전극(63)은 수지층(13)의 내열 온도 이하이며 EL층(62)의 내열 온도 이하의 온도에서 형성한다.
이상과 같이 하여 발광 소자(60)를 형성할 수 있다(도 4의 (E)).
다음으로, 전극(63)을 덮어 무기 절연층(64)을 형성한다(도 4의 (E)). 발광 소자(60)는 무기 절연층(64)에 의하여 밀봉된다. 전극(63)을 형성한 후, 대기에 노출시키지 않고 무기 절연층(64)을 형성하는 것이 바람직하다.
무기 절연층(64)은 발광 소자(60)에 물 등의 불순물이 확산되는 것을 억제하는 보호층으로서 기능한다. 보호층은 단층 구조 또는 적층 구조로 할 수 있다. 보호층은 예를 들어 무기 절연층(64)으로 이루어지는 구성, 무기 절연층(64)을 포함하는 2층 이상의 층으로 이루어지는 구성, 무기 절연층(64)과 유기 절연막을 포함하는 2층 이상의 층으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.
유기 절연층(35)에 제공된 개구를 통하여 무기 절연층(64)은 무기 절연층(36)과 접속된다. 이에 의하여, 트랜지스터(80)(금속 산화물층(83)) 및 발광 소자(60)의 상면, 측면, 및 저면을 복수의 무기 절연층(무기 절연층(31), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64) 등)으로 둘러쌀 수 있다. 따라서, 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
무기 절연층(64)에는 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
무기 절연층(64)은 PECVD법, ALD법, 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 접착층(24)을 사용하여 무기 절연층(64)과 기판(23)을 접합한다(도 4의 (E)).
접착층(24)에는, 자외선 경화형 등의 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열 경화형 접착제, 혐기형 접착제 등의 각종 경화형 접착제를 사용할 수 있다. 또한 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
기판(23)은 발광 소자(60)로부터의 광을 추출하는 측에 위치하기 때문에 가시광에 대한 투과성이 높은 재료가 사용되는 것이 바람직하다. 기판(23)에는 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 발광 장치의 경량화, 박형화가 가능하게 된다. 또한 필름 기판을 사용한 발광 장치는 유리나 금속 등을 사용하는 경우에 비하여 파손되기 어렵다. 또한 발광 장치의 가요성을 높일 수 있다.
기판(23)에는 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(나일론, 아라미드 등), 폴리실록산 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리염화바이닐 수지, 폴리염화바이닐리덴 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지, ABS 수지, 셀룰로스 나노 섬유 등을 사용할 수 있다. 기판(23)에는 가요성을 가질 정도의 두께의 유리를 사용하여도 좋다.
또한 표시 장치에 원편광판을 중첩시키는 경우, 표시 장치가 가지는 기판에는 광학 등방성이 높은 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 광학 등방성이 높은 기판은 복굴절이 작다(복굴절량이 작다고도 할 수 있음).
광학 등방성이 높은 기판의 리타데이션(retardation)(위상차)값의 절댓값은 30nm 이하가 바람직하고, 20nm 이하가 더 바람직하고, 10nm 이하가 더욱 바람직하다.
광학 등방성이 높은 필름으로서는 트라이아세틸셀룰로스(TAC, 셀룰로스트라이아세테이트라고도 함) 필름, 사이클로올레핀폴리머(COP) 필름, 사이클로올레핀 코폴리머(COC) 필름, 및 아크릴 필름 등을 들 수 있다.
또한 기판으로서 필름을 사용하는 경우, 필름이 흡수(吸水)함으로써 표시 장치에 주름이 생기는 등 형상 변화가 일어날 우려가 있다. 그러므로, 기판에는 흡수율이 낮은 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 흡수율이 1% 이하의 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 0.1% 이하의 필름을 사용하는 것이 더 바람직하고, 0.01% 이하의 필름을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한 표시 장치의 기판으로서 원편광판을 사용하여도 좋다.
다음으로, 분리의 기점을 형성한다. 도 5의 (A)에서는, 기판(23) 측으로부터 수지층(13)의 단부보다 내측에 칼 등 예리한 형상의 기구(65)를 삽입하여 칼금을 넣는 예를 나타내었다. 칼금은 테두리 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
또는, 지지 기판(11) 측으로부터 수지층(13)의 일부 또는 전체에 레이저광을 조사함으로써 분리의 기점을 형성하여도 좋다.
다음으로, 분리의 기점으로부터 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 분리한다(도 5의 (B)).
예를 들어, 수지층(13)에 수직 방향으로 당기는 힘을 가함으로써, 지지 기판(11)과 수지층(13)을 분리할 수 있다. 구체적으로는, 기판(23)의 상면의 일부를 흡착시켜 위쪽으로 당김으로써, 지지 기판(11)으로부터 수지층(13)을 떼어 낼 수 있다.
여기서, 분리 시에 물이나 수용액 등 물을 포함하는 액체를 분리 계면에 첨가하고 상기 액체가 분리 계면에 침투하도록 분리를 수행함으로써, 분리를 용이하게 수행할 수 있다. 또한 분리 시에 생기는 정전기가 트랜지스터 등의 기능 소자에 악영향을 미치는 것(반도체 소자가 정전기에 의하여 파괴되는 등)을 억제할 수 있다.
공급하는 액체로서는 물(바람직하게는 순수), 중성, 알칼리성, 또는 산성의 수용액이나, 염이 녹은 수용액을 들 수 있다. 또한 에탄올, 아세톤 등을 들 수 있다. 또한 각종 유기 용제를 사용하여도 좋다.
그리고, 노출된 수지층(13)에, 접착층(22)을 사용하여 기판(21)을 접합한다(도 6의 (A)). 이로써, 지지 기판(11)에 제작한 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60) 등을 지지 기판(11)으로부터 기판(23)으로 전치할 수 있다.
또한 수지층(13)을 제거하여 산화물 절연층(15)을 노출시키고, 상기 산화물 절연층(15)과 기판(21)을 접합하여도 좋다. 수지층(13)은 애싱 등에 의하여 제거할 수 있다. 수지층(13)을 제거함으로써 발광 장치의 박형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
접착층(22)에는 접착층(24)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다.
기판(21)에는 기판(23)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다. 또한 기판(21)에는 가요성을 가질 정도의 두께의 유리, 석영, 수지, 금속, 합금, 반도체 등의 각종 재료를 사용할 수 있다.
그리고, 발광 장치의 외형 가공을 수행함으로써 발광 장치를 제작할 수 있다(도 6의 (B) 및 (C)). 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구와 분단선(66)이 중첩되도록 분단을 수행한다. 즉, 분단 위치에는 무기막이 제공되지 않는다. 따라서, 분단으로 인하여 발광 장치의 내부에 마이크로 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 발광 장치를 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다.
도 6의 (C)에 도시된 발광 장치의 측면에는 주로 유기막이 노출되어 있지만, 트랜지스터(80)(금속 산화물층(83)) 및 발광 소자(60)의 상면, 측면, 및 저면은 복수의 무기 절연층(무기 절연층(31), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64) 등)으로 둘러싸인다. 따라서, 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
<변형예 1>
도 7을 사용하여 변형예 1에 대하여 설명한다. 제작 방법예 1에서는 지지 기판(11)과 수지층(13) 사이에 하지층으로서 금속 산화물층(12)을 형성하였지만, 하지층은 제공하지 않아도 된다.
도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 지지 기판(11) 위에 수지층(13)을 직접(하지층을 개재하지 않고) 형성하여도 좋다. 그리고 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 수지층(13) 위에 무기 절연층(31)에서 기판(23)까지의 적층 구조를 형성한다.
지지 기판(11) 위에 수지층(13)을 직접 형성한 경우에도, 상술한 수지층(13) 형성 시의 산소를 포함하는 분위기하에서의 가열 처리 및 수지층(13)에 대한 레이저광 조사 중 적어도 한쪽을 수행함으로써, 지지 기판(11)과 기판(23)을 분리할 수 있다. 이 경우, 지지 기판(11)과 수지층(13)의 계면 또는 수지층(13) 내에서 분리가 일어난다.
또한 도 7의 (B)에서는 트랜지스터(80)의 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(34)이 도전층(85)과 금속 산화물층(83) 사이에만 위치하는 예를 나타내었다. 절연층(34)은 도전층(85)을 마스크로서 사용하여 섬 형상으로 가공되어도 좋다.
이때, 무기 절연층(36)은 수소를 포함하는 것이 바람직하다. 무기 절연층(36)에 포함되는 수소가 가열 처리 등에 의하여 금속 산화물층(83)에서의 무기 절연층(36)과 접하는 영역으로 확산됨으로써 상기 영역이 저저항화되어 저저항 영역(83n)을 형성할 수 있다. 무기 절연층(36)을 사용하여 저저항 영역(83n)을 형성하는 경우, 상술한 불순물 원소의 첨가가 불필요하게 되므로, 트랜지스터(80)의 제작 공정을 삭감할 수 있는 경우가 있다.
<제작 방법예 2>
도 8 내지 도 10을 사용하여 발광 장치의 제작 방법예 2에 대하여 설명한다.
우선, 지지 기판(11) 위에 섬 형상의 금속층(14)을 형성하고, 금속층(14)의 표면 처리를 수행한 후에 섬 형상의 산화물 절연층(15)을 형성하고, 지지 기판(11) 위 및 산화물 절연층(15) 위에 무기 절연층(31)을 형성한다(도 8의 (A)).
금속층(14)과 산화물 절연층(15)을 섬 형상으로 제공하고, 섬 형상의 금속층(14) 및 섬 형상의 산화물 절연층(15)의 단부를 덮도록 무기 절연층(31)을 제공하는 것이 바람직하다. 지지 기판(11)의 일면 전체에 금속층(14) 및 산화물 절연층(15)을 제공하면, 산화물 절연층(15)이 의도치 않게 금속층(14)으로부터 박리되는 경우가 있다. 그래서, 지지 기판(11) 위에 무기 절연층(31)이 접하는 영역을 제공하는 것이 바람직하다. 이로써, 산화물 절연층(15)이 의도치 않게 금속층(14)으로부터 박리되는 것을 억제할 수 있다. 분리의 기점을 형성함으로써 분리의 타이밍을 제어할 수 있고, 원하는 타이밍에 금속층(14)과 산화물 절연층(15)을 분리할 수 있다.
금속층(14)에 사용하는 재료로서는 텅스텐(W), 몰리브데넘(Mo), 타이타늄, 탄탈럼, 나이오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 아연, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘 중에서 선택된 원소를 포함하는 금속, 상기 원소를 포함하는 합금, 또는 상기 원소를 포함하는 화합물 등을 들 수 있다.
금속층(14)이 단층 구조를 가지는 경우, 텅스텐층, 몰리브데넘층, 또는 텅스텐과 몰리브데넘의 혼합물을 포함하는 층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 텅스텐과 몰리브데넘의 혼합물이란, 예를 들어 텅스텐과 몰리브데넘의 합금에 상당한다. 예를 들어, Mo:W=3:1, 1:1, 또는 1:3(모두 원자수비) 등의 몰리브데넘과 텅스텐의 합금막을 사용하여도 좋다. 또한 몰리브데넘과 텅스텐의 합금막은 예를 들어 Mo:W=49:51, 61:39, 또는 14.8:85.2(모두 중량%)의 조성의 금속 타깃을 사용하여 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다.
금속층(14)은 예를 들어 스퍼터링법, CVD법(플라스마 CVD법, 열 CVD법, MOCVD법 등), ALD법, 도포법(스핀 코팅법, 액적 토출법, 디스펜싱법 등을 포함함), 인쇄법, 증착법 등에 의하여 형성할 수 있다.
금속층(14)의 두께는 1nm 이상 1000nm 이하, 바람직하게는 10nm 이상 200nm 이하, 더 바람직하게는 10nm 이상 100nm 이하로 한다.
금속층(14)의 표면 처리로서, 금속층(14)의 표면에 플라스마 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 금속층(14)의 표면 상태를 변화시킴으로써 금속층(14)과 산화물 절연층(15)의 밀착성을 제어할 수 있다.
플라스마 처리는 아산화 질소를 포함하는 분위기하에서 수행하는 것이 바람직하다. 이로써, 금속층(14)의 표면이 산화되어, 금속층(14) 위에 금속층(14)을 구성하는 재료의 산화물층(미도시)을 형성할 수 있다.
플라스마 처리는 아산화 질소 및 실레인을 포함하는 분위기하에서 수행하는 것이 바람직하다. 이 방법을 사용하면, 두께가 매우 얇은 산화물층을 형성할 수 있다. 산화물층은 전자 현미경 등에 의한 단면 관찰에서 확인하기 어려운 정도로 얇은 막이어도 좋다. 산화물층의 두께가 매우 얇으면, 반도체 소자의 특성 변동을 억제할 수 있다. 또한 발광 소자의 광을 추출하는 측에 산화물층이 위치하여도 발광 장치의 광 추출 효율의 저하를 억제할 수 있다. 또한 실레인 대신에 다이실레인 또는 트라이실레인을 사용하여도 좋다.
아산화 질소와 실레인을 포함하는 분위기하에서 플라스마 처리를 수행하면, 아산화 질소에 의하여 금속층(14)의 표면이 산화됨과 동시에 실레인에 의하여 금속층(14) 위에 막(예를 들어 산화질화 실리콘막 또는 질화산화 실리콘막 등)이 형성되는 경우가 있다. 예를 들어, 플라스마 처리에서 두께 1nm 이상 20nm 이하의 절연층이 형성되어도 좋다. 플라스마 처리에서 금속층(14) 위에 절연층이 형성됨으로써, 금속층(14)의 산화의 진행을 제어할 수 있다. 이로써, 금속층(14) 위에 박막의 산화물층을 형성할 수 있다.
금속층(14)은 텅스텐, 타이타늄, 또는 몰리브데넘을 포함하는 것이 바람직하고, 플라스마 처리에 의하여 형성되는 산화물층은 텅스텐 산화물, 타이타늄 산화물, 또는 몰리브데넘 산화물을 포함하는 것이 바람직하다.
텅스텐 산화물은 일반적으로 WOx(2≤x<3)로 표기되고, 대표적으로는 WO3, W2O5, W4O11, WO2와 같은 다양한 조성을 취할 수 있는 비화학량론적 화합물(non-stoichiometric compound)로서도 존재한다. 또한 타이타늄 산화물 및 몰리브데넘 산화물도 마찬가지로 비화학량론적 화합물로서도 존재한다.
이 단계의 산화물층은 산소를 많이 포함하는 상태인 것이 바람직하다. 예를 들어 금속층(14)으로서 텅스텐을 사용한 경우에는, 산화물층이 WO3을 주성분으로 하는 텅스텐 산화물인 것이 바람직하다.
산화물 절연층(15)으로서는 예를 들어 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 질화산화 실리콘막을 사용할 수 있다. 산화물 절연층(15)은 산소, 질소, 및 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다.
산화물 절연층(15)은 수소를 더 포함하는 것이 바람직하다. 산화물 절연층(15)은 추후의 가열 공정에서 수소를 방출하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또한 산화물 절연층(15)은 추후의 가열 공정에서 수소 및 질소를 방출하는 기능을 가져도 좋다.
산화물 절연층(15)은 SIMS에 의하여 검출되는 수소 농도가 1.0×1020atoms/cm3 이상 1.0×1022atoms/cm3 이하, 바람직하게는 5.0×1020atoms/cm3 이상 5.0×1021atoms/cm3 이하인 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
산화물 절연층(15)은 SIMS에 의하여 검출되는 질소 농도가 5.0×1020atoms/cm3 이상 1.0×1023atoms/cm3 이하, 바람직하게는 1.0×1021atoms/cm3 이상 5.0×1022atoms/cm3 이하인 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
산화물 절연층(15)은 스퍼터링법, 플라스마 CVD법 등의 성막 방법에 의하여 형성할 수 있다. 특히, 산화물 절연층(15)에 포함되는 산화질화 실리콘막을 실레인 가스 및 아산화 질소 가스를 포함한 성막 가스를 사용한 플라스마 CVD법에 의하여 성막함으로써, 다량의 수소 및 질소를 막 내에 함유시킬 수 있어 바람직하다. 또한 성막 가스 내의 실레인 가스의 비율을 크게 할수록, 추후의 가열 공정에서 수소의 방출량이 많아지므로 바람직하다.
산화물 절연층(15)의 두께가 두꺼울수록, 수소나 질소의 방출량이 많아지므로 바람직하지만, 생산성을 고려한 두께로 설정하는 것이 바람직하다. 산화물 절연층(15)의 두께는 1nm 이상 1㎛ 이하가 바람직하고, 50nm 이상 800nm 이하가 더 바람직하고, 100nm 이상 400nm 이하가 더욱 바람직하고, 100nm 이상 200nm 이하가 특히 바람직하다.
무기 절연층(31)의 재료에 대해서는 제작 방법예 1의 기재를 참조할 수 있다. 예를 들어 무기 절연층(31)에는 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 질화산화 실리콘막, 질화 알루미늄막, 산화 알루미늄막, 산화질화 알루미늄막, 또는 질화산화 알루미늄막을 사용할 수 있다.
무기 절연층(31)은 질소 및 실리콘을 포함하는 것이 바람직하다. 무기 절연층(31)으로서는 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 질화산화 실리콘막을 사용하는 것이 바람직하고, 질화 실리콘막 또는 질화산화 실리콘막을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
무기 절연층(31)은 추후의 가열 공정에서 산화물 절연층(15)으로부터 방출된 수소(및 질소)를 차단하는 기능을 가지는 것이 바람직하다.
무기 절연층(31)은 스퍼터링법, 플라스마 CVD법 등의 성막 방법에 의하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 무기 절연층(31)에 포함되는 질화 실리콘막을 실레인 가스, 질소 가스, 및 암모니아 가스를 포함한 성막 가스를 사용한 플라스마 CVD법에 의하여 성막한다.
무기 절연층(31)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 50nm 이상 600nm 이하, 바람직하게는 100nm 이상 300nm 이하의 두께로 하면 좋다.
무기 절연층(31)의 형성 후에 금속층(14) 및 산화물 절연층(15)에 대하여 가열 처리를 수행한다. 가열 처리에 의하여 산화물 절연층(15)으로부터 수소(및 질소)가 방출되어 산화물층에 공급된다. 이때, 무기 절연층(31)이, 방출된 수소(및 질소)를 차단하기 때문에, 산화물층에 수소(및 질소)를 효율적으로 공급할 수 있다.
가열 처리는 산화물 절연층(15)으로부터 수소(및 질소)가 이탈되는 온도 이상 지지 기판(11)의 연화점 이하에서 수행하면 좋다. 또한 산화물층 내의 금속 산화물의 수소에 의한 환원 반응이 일어나는 온도 이상에서 가열을 수행하는 것이 바람직하다. 가열 처리의 온도가 높을수록 산화물 절연층(15)으로부터의 수소(및 질소)의 이탈량이 높아지기 때문에, 그 후의 박리성을 향상시킬 수 있다. 또한 가열 시간, 가열 온도에 따라서는 박리성이 지나치게 높아지고, 의도치 않은 타이밍에 박리가 일어나는 경우가 있다. 따라서, 금속층(14)에 텅스텐을 사용하는 경우에는, 300℃ 이상 700℃ 미만, 바람직하게는 400℃ 이상 650℃ 미만, 더 바람직하게는 400℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 가열한다.
가열 처리를 수행하는 분위기는 특별히 한정되지 않고, 대기 분위기하에서 수행하여도 좋지만, 질소나 희가스 등의 불활성 가스 분위기하에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 가열 처리는 트랜지스터의 제작 전, 제작 중, 및 제작 후 중 어느 타이밍에 수행할 수 있다. 트랜지스터의 제작 공정에서의 가열 처리가 상기 가열 처리를 겸하여도 좋다.
다음으로 금속층(14), 산화물 절연층(15), 및 무기 절연층(31)에, 지지 기판(11)에 도달하는 개구를 형성한다(도 8의 (A)). 상기 개구를 형성하는 공정은 유기 절연층(35) 형성보다 전에 수행하면 되고, 트랜지스터(80)의 제작 전, 제작 중, 및 제작 후 중 어느 타이밍에 수행할 수 있다.
다음으로, 무기 절연층(31) 위에 트랜지스터(70)를 형성한다(도 8의 (B)).
여기서는 트랜지스터(70)로서, 금속 산화물층(73)과 2개의 게이트를 가지는 트랜지스터를 제작하는 경우를 나타낸다.
구체적으로는, 먼저 무기 절연층(31) 위에 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(71)을 형성한다. 도전층(71)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
이어서 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(32)을 형성한다. 절연층(32)에는 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
이어서 금속 산화물층(73)을 형성한다. 금속 산화물층(73)은 금속 산화물막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 금속 산화물막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 금속 산화물층(73)에는 금속 산화물층(83)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다.
이어서 도전층(77a) 및 도전층(77b)을 형성한다. 도전층(77a) 및 도전층(77b)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다. 도전층(77a) 및 도전층(77b)은 각각 금속 산화물층(73)과 전기적으로 접속된다.
또한 도전층(77a) 및 도전층(77b)의 가공 시에, 레지스트 마스크로 덮이지 않은 금속 산화물층(73)의 일부가 에칭에 의하여 박막화되는 경우가 있다.
이어서 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(34)을 형성한다. 절연층(34)에는 무기 절연층(31)에 사용할 수 있는 무기 절연막을 원용할 수 있다.
다음으로, 절연층(34) 위에 게이트 전극으로서 기능하는 도전층(75)을 형성한다. 도전층(75)은 도전막을 성막한 후에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 도전막을 에칭한 후에 레지스트 마스크를 제거함으로써 형성할 수 있다.
이상과 같이 하여 트랜지스터(70)를 제작할 수 있다(도 8의 (B)).
다음으로 금속 산화물층(73), 절연층(34), 및 도전층(75)을 덮는 무기 절연층(36)을 형성한다. 무기 절연층(36)은 무기 절연층(31)과 같은 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에는 지지 기판(11)에 도달하는 개구를 형성한다(도 8의 (B)). 상기 개구는 유기 절연층(35) 형성보다 전에 형성하면 되고, 트랜지스터(70)의 제작 중 또는 제작 후에 형성할 수 있다. 또한 복수의 층에 한꺼번에 개구를 형성하여도 좋고, 1층마다 개구를 형성하여도 좋다.
다음으로 지지 기판(11) 위, 무기 절연층(36) 위, 및 트랜지스터(70) 위에 유기 절연층(35)을 형성한다(도 8의 (C)). 유기 절연층(35)의 재료에 대해서는 제작 방법예 1의 기재를 참조할 수 있다.
유기 절연층(35)은 금속층(14), 산화물 절연층(15), 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구를 매립하도록 제공되고, 상기 개구를 통하여 지지 기판(11)과 접한다. 유기 절연층(35)은 상기 개구보다 내측에, 무기 절연층(36)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다. 또한 유기 절연층(35)은 도전층(87a)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다.
다음으로, 제작 방법예 1과 같은 식으로 전극(61)에서 기판(23)까지의 적층 구조를 형성한다(도 8의 (D)).
본 제작 방법예 2에서는 보텀 이미션 구조의 발광 장치를 제작하는 예를 나타낸다. 발광 소자(60)의 발광 영역은 트랜지스터(70)와 중첩되지 않는 위치에 제공된다. 발광 소자(60)는 유기 절연층(35) 측에 광을 사출하는 전계 발광 소자이다.
다음으로, 분리의 기점을 형성하고(도 9의 (A)), 금속층(14)과 산화물 절연층(15)을 분리한다(도 9의 (B)).
도 9의 (A)에서는 기판(23) 측으로부터 금속층(14)의 단부보다 내측에 칼 등 예리한 형상의 기구(65)를 삽입하여 칼금을 넣는 예를 나타내었다. 칼금은 테두리 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
분리는 금속층(14)과 산화물 절연층(15) 사이에 위치하는 산화물층의 내부, 및 산화물층과 산화물 절연층(15)의 계면에서 주로 일어난다.
여기서 유기 절연층(35)과 지지 기판(11)이 서로 접하는 영역에서는, 지지 기판(11)과 유기 절연층(35)의 계면에서 분리가 일어난다. 예를 들어, 상기 영역을 따라 레이저광을 조사함으로써, 지지 기판(11)과 유기 절연층(35)의 밀착성을 저하시켜, 지지 기판(11)과 유기 절연층(35)의 계면에서 분리시킬 수 있다.
그리고, 노출된 산화물 절연층(15) 및 유기 절연층(35)에, 접착층(22)을 사용하여 기판(21)을 접합한다(도 10의 (A)). 이로써, 지지 기판(11)에 제작한 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60) 등을 지지 기판(11)으로부터 기판(23)으로 전치할 수 있다.
또한 분리 계면이 다른 것에 기인하여, 분리로 노출된 면에 요철이 생기는 경우가 있다. 액체상의 접착제를 사용하여 접착층(22)을 형성하면, 시트상의 접착제를 사용하는 경우에 비하여 요철이 생기는 면을 평탄하게 할 수 있어 바람직하다. 이에 의하여 발광 장치의 두께를 균일하게 할 수 있다.
접착층(22) 및 기판(21)의 재료에 대해서는 제작 방법예 1의 기재를 참조할 수 있다.
그리고, 발광 장치의 외형 가공을 수행함으로써 발광 장치를 제작할 수 있다(도 10의 (B) 및 (C)). 도 10의 (B)에 도시된 바와 같이 산화물 절연층(15), 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구와 분단선(66)이 중첩되도록 분단을 수행한다. 분단 위치에는 무기막이 제공되지 않는다. 따라서, 분단으로 인하여 발광 장치의 내부에 마이크로 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 발광 장치를 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다.
도 10의 (C)에 도시된 발광 장치의 측면에는 주로 유기막이 노출되어 있지만, 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)의 상면, 측면, 및 저면은 복수의 무기 절연층(무기 절연층(31), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64) 등)으로 둘러싸인다. 따라서, 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
<변형예 2>
도 11을 사용하여 변형예 2에 대하여 설명한다. 제작 방법예 2에서는, 금속층(14)에서 무기 절연층(36)까지의 적층 구조에 제공된 개구를 매립하도록 유기 절연층(35)을 형성하였지만, 유기 절연층(35)을 제공하기 전에 무기 절연층(36) 위에, 상기 개구를 매립하는 유기 절연층(39)을 제공하여도 좋다. 이로써, 지지 기판(11)과 유기 절연층(35)의 계면이 아니라, 지지 기판(11)과 유기 절연층(39)의 계면에서 분리가 일어난다. 유기 절연층(39)은 분단부와 그 근방에만 제공되고, 발광부, 회로, 외부 접속 단자, 및 배선부 등에는 제공되지 않는 것이 바람직하다.
지지 기판(11)과 유기 절연층(35)의 계면에서 분리를 일어나게 하기 위해서는, 유기 절연층(35) 형성 시의 산소를 포함하는 분위기하에서의 가열 처리 및 유기 절연층(35)에 대한 레이저광 조사 중 적어도 한쪽을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나, 유기 절연층(35)은 가해지는 온도가 높으면 대미지를 받게 되어, 발광 장치의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 유기 절연층(39)을 추가로 제공함으로써, 유기 절연층(35)이 받는 대미지를 억제할 수 있다. 또한 유기 절연층(35)과 유기 절연층(39)에서 재료를 다르게 함으로써, 각각의 기능에 적합한 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 유기 절연층(35)에 아크릴 수지를 사용하고, 유기 절연층(39)에 폴리이미드 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 평탄화 기능이 높은 유기 절연층(35)과 박리성이 높은 유기 절연층(35)을 형성할 수 있다.
구체적으로는, 제작 방법예 2와 같은 식으로, 도 8의 (B)에 도시된 적층 구조를 형성하고, 금속층(14)에서 무기 절연층(36)까지의 적층 구조에 제공된 개구를 매립하도록 유기 절연층(39)을 형성한다(도 11의 (A)). 그 후, 무기 절연층(36) 위 및 유기 절연층(39) 위에 유기 절연층(35)을 형성한다(도 11의 (B)).
유기 절연층(39)은 추후의 분단 공정에서 분단되는 위치에 제공한다. 유기 절연층(39)은 발광부, 회로, 및 배선부 등으로 연장되지 않도록 제공하는 것이 바람직하다.
유기 절연층(39)의 재료로서는 제작 방법예 1의 수지층(13)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다. 유기 절연층(39) 형성 시의 산소를 포함하는 분위기하에서의 가열 처리 및 유기 절연층(39)에 대한 레이저광 조사 중 적어도 한쪽을 수행함으로써, 지지 기판(11)과 유기 절연층(39)을 분리할 수 있다.
유기 절연층(35)은 금속층(14)에서 무기 절연층(36)까지의 적층 구조에 제공된 개구보다 내측에, 무기 절연층(36)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다. 또한 유기 절연층(35)은 도전층(87a)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다.
<제작 방법예 3>
도 12 내지 도 14를 사용하여 발광 장치의 제작 방법예 3에 대하여 설명한다.
우선, 지지 기판(11) 위에 섬 형상의 금속층(14)을 형성하고, 금속층(14)의 표면 처리를 수행한 후에 섬 형상의 산화물 절연층(15)을 형성하고, 섬 형상의 산화물 절연층(15) 위에 섬 형상의 금속층(16)을 형성한다(도 12의 (A)).
금속층(14)의 재료에 대해서는 제작 방법예 2의 기재를 참조할 수 있다. 제작 방법예 2와 같은 식으로, 금속층(14)의 표면 처리로서 금속층(14)의 표면에 플라스마 처리를 수행하여 금속층(14)에 산소를 공급하는 것이 바람직하다.
산화물 절연층(15)은 추후의 가열 공정에서 수소 및 플루오린을 방출하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 또한 산화물 절연층(15)은 추후의 가열 공정에서 질소를 방출하는 기능을 가져도 좋다.
예를 들어, 제작 방법예 2에서 든 재료를 사용하여 산화물 절연층(15)을 형성한 후, 플루오린을 포함하는 가스를 사용한 표면 처리를 수행함으로써 산화물 절연층(15)에 플루오린을 공급하여도 좋다. 예를 들어, 육플루오린화 황(SF6) 가스를 사용한 플라스마 처리에 의하여 산화물 절연층(15)에 플루오린을 공급할 수 있다.
또는 플루오린을 포함하는 가스를 사용하여 산화물 절연층(15)을 형성하여도 좋다. 예를 들어, 플루오린을 포함하는 산화 실리콘(SiOF)막을 실레인 가스, 아산화 질소 가스, 및 사플루오린화 실리콘(SiF4) 가스를 포함하는 성막 가스를 사용한 플라스마 CVD법에 의하여 성막할 수 있다.
산화물 절연층(15)은 수소를 방출하는 기능을 가지는 층과 플루오린을 방출하는 기능을 가지는 층의 적층 구조이어도 좋다. 이때, 금속층(14) 측에 수소를 방출하는 기능을 가지는 층을 제공하고, 금속층(16) 측에 플루오린을 방출하는 기능을 가지는 층을 제공하는 것이 바람직하다.
금속층(16)에는 금속층(14)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다. 금속층(16)은 니켈, 타이타늄, 은, 및 이들 중 어느 것을 포함하는 합금을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
금속층(14)과 금속층(16)은 상이한 금속을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 금속층(14)에 텅스텐을 사용하고, 금속층(16)에 타이타늄을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 분리 계면의 제어가 용이해져, 분리 공정의 수율을 높일 수 있다.
금속층(16)은 추후의 분단 공정에서 분단되는 위치에 제공한다. 금속층(16)은 발광부, 회로, 및 배선부 등으로 연장되지 않도록 제공한다.
다음으로, 제작 방법예 2와 같은 식으로, 무기 절연층(31)을 형성하고, 트랜지스터(70) 및 무기 절연층(36)을 더 형성한다(도 12의 (B)).
무기 절연층(31)의 형성 후에 금속층(14), 산화물 절연층(15), 및 금속층(16)에 대하여 가열 처리를 수행한다. 가열 처리에 의하여 산화물 절연층(15)으로부터 수소 및 플루오린(나아가서는 질소)이 방출되어 금속층(16)에 공급된다. 이때, 무기 절연층(31)이, 방출된 수소 및 플루오린(나아가서는 질소)을 차단하기 때문에, 금속층(16)에 수소 및 플루오린(나아가서는 질소)을 효율적으로 공급할 수 있다.
가열 처리는 산화물 절연층(15)으로부터 수소 및 플루오린(나아가서는 질소)이 이탈되는 온도 이상 지지 기판(11)의 연화점 이하에서 수행하면 좋다. 가열 처리의 온도가 높을수록 산화물 절연층(15)으로부터의 수소 및 플루오린(나아가서는 질소)의 이탈량이 높아지기 때문에, 그 후의 박리성을 향상시킬 수 있다.
가열 처리를 수행하는 분위기는 특별히 한정되지 않고, 대기 분위기하에서 수행하여도 좋지만, 질소나 희가스 등의 불활성 가스 분위기하에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 가열 처리는 트랜지스터의 제작 전, 제작 중, 및 제작 후 중 어느 타이밍에 수행할 수 있다. 트랜지스터의 제작 공정에서의 가열 처리가 상기 가열 처리를 겸하여도 좋다.
또한 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에는, 금속층(16)에 도달하는 개구를 형성한다. 상기 개구는 유기 절연층(35) 형성보다 전에 형성하면 된다. 또한 복수의 층에 한꺼번에 개구를 형성하여도 좋고, 1층마다 개구를 형성하여도 좋다.
다음으로, 제작 방법예 2와 같은 식으로, 금속층(16) 위, 무기 절연층(36) 위, 및 트랜지스터(70) 위에 유기 절연층(35)을 형성한다(도 12의 (C)).
유기 절연층(35)은 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구를 매립하도록 제공되고, 상기 개구를 통하여 금속층(16)과 접한다. 유기 절연층(35)은 상기 개구보다 내측에, 무기 절연층(36)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다. 또한 유기 절연층(35)은 도전층(77a)에 도달하는 개구를 가지도록 형성된다.
다음으로, 제작 방법예 1 및 제작 방법예 2와 같은 식으로 전극(61)에서 기판(23)까지의 적층 구조를 형성한다(도 12의 (D)).
다음으로, 분리의 기점을 형성하고(도 13의 (A)), 금속층(14)과 산화물 절연층(15)을 분리한다(도 13의 (B)).
도 13의 (A)에서는, 기판(23) 측으로부터 금속층(14)의 단부보다 내측에 칼 등 예리한 형상의 기구(65)를 삽입하여 칼금을 넣는 예를 나타내었다. 칼금은 테두리 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
분리는 금속층(14)과 산화물 절연층(15) 사이에 위치하는 산화물층의 내부, 및 산화물층과 산화물 절연층(15)의 계면에서 주로 일어난다.
여기서, 금속층(16)이 제공된 영역에서는, 산화물 절연층(15)과 금속층(16)의 계면에서 분리가 일어난다.
그리고, 노출된 산화물 절연층(15) 및 금속층(16)에, 접착층(22)을 사용하여 기판(21)을 접합한다(도 14의 (A)). 이로써, 지지 기판(11)에 제작한 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60) 등을 지지 기판(11)으로부터 기판(23)으로 전치할 수 있다.
접착층(22) 및 기판(21)의 재료에 대해서는 제작 방법예 1의 기재를 참조할 수 있다.
그리고, 발광 장치의 외형 가공을 수행함으로써 발광 장치를 제작할 수 있다(도 14의 (B) 및 (C)). 도 14의 (B)에 도시된 바와 같이 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구와 분단선(66)이 중첩되도록 분단을 수행한다. 분단 위치에는 금속층(16)이 제공되어 있지만, 상기 금속층(16)은 발광부로 연장되지 않는다. 즉, 분단 위치에는 발광부, 회로, 및 배선부 등으로 연장되는 무기막이 제공되지 않는다. 따라서, 분단으로 인하여 금속층(16)에 마이크로 크랙이 생겨도, 상기 마이크로 크랙이 발광부, 회로, 및 배선부 등까지 진행하는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 발광 장치를 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다.
도 14의 (C)에 도시된 발광 장치의 측면에는 주로 유기막이 노출되어 있지만, 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)의 상면, 측면, 및 저면은 복수의 무기 절연층(무기 절연층(31), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64) 등)으로 둘러싸인다. 따라서, 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 트랜지스터(70) 및 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
<제작 방법예 4>
도 15 내지 도 18을 사용하여 발광 장치의 제작 방법예 4에 대하여 설명한다.
제작 방법예 4에서는, 지지 기판(11)과 무기 절연층(31) 사이에 박리층을 제공하고, 지지 기판(91)과 무기 절연층(97) 사이에 박리층을 제공하고, 지지 기판(11) 위 및 지지 기판(91) 위에 각각 제공한 구성 요소를 다른 기판으로 전치한다. 박리층에는 특별히 한정은 없고, 지지 기판(11) 위에 제공되는 박리층은 지지 기판(91) 위에 제공되는 박리층과 같은 구성을 가져도 좋고, 다른 구성을 가져도 좋다.
우선, 제작 방법예 1과 같은 식으로, 지지 기판(11)에 섬 형상의 금속 산화물층(12)을 형성하고, 금속 산화물층(12) 위에 섬 형상의 수지층(13)을 형성하고, 지지 기판(11) 위 및 수지층(13) 위에 무기 절연층(31)을 형성하고, 무기 절연층(31) 위에 트랜지스터(80), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 격벽(37), 및 무기 절연층(64) 등을 형성한다(도 15의 (A)).
또한 도 15의 (A)의 공정과는 별도로, 지지 기판(91) 위에 섬 형상의 박리층을 형성하고, 박리층 위에 무기 절연층(97)을 형성하고, 무기 절연층(97) 위에 착색층(CF) 및 차광층(BM)을 형성한다.
착색층(CF)으로서 컬러 필터 등을 사용할 수 있다. 착색층(CF)은 지지 기판(11)과 중첩시킨 경우에 발광 소자(60)의 발광 영역과 중첩되도록 배치한다.
차광층(BM)으로서 블랙 매트릭스 등을 사용할 수 있다. 차광층(BM)은 지지 기판(11)과 중첩시킨 경우에 격벽(37)과 중첩되도록 배치한다.
도 15의 (B)에서는 금속층(94)과 산화물 절연층(95)의 적층 구조를 적용하는 예를 나타내었다. 금속층(94) 및 산화물 절연층(95)은 각각, 제작 방법예 2의 금속층(14) 및 산화물 절연층(15)에 대응한다.
도 15의 (C)에서는 금속 산화물층(92)과 수지층(93)의 적층 구조를 적용하는 예를 나타내었다. 금속 산화물층(92) 및 수지층(93)은 각각, 제작 방법예 1의 금속 산화물층(12) 및 수지층(13)에 대응한다.
이후에서는, 도 15의 (B)에 도시된 바와 같이 지지 기판(91) 위의 박리층에 금속층(94)과 산화물 절연층(95)의 적층 구조를 적용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
또한 금속층(94)에서 무기 절연층(97)까지의 적층 구조에 제공된 개구를 매립하도록 유기 절연층(99)을 형성한다(도 15의 (B)).
다음으로, 지지 기판(11)에서의 트랜지스터(80) 등이 형성된 면과, 지지 기판(91)에서의 착색층(CF) 등이 형성된 면을 접착층(98)을 사용하여 접합한다(도 15의 (D)).
접착층(98)에는 접착층(24)에 사용할 수 있는 재료를 원용할 수 있다.
다음으로, 분리의 기점을 형성한다. 분리는 지지 기판(11) 및 지지 기판(91) 중 어느 쪽으로부터 수행하여도 좋다. 도 16의 (A)에서는 지지 기판(11) 측으로부터 금속 산화물층(12)과 수지층(13)의 계면 또는 그 근방에 레이저광(57a)을 부분적으로 조사하여, 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 부분적으로 분리한다.
다음으로, 분리의 기점으로부터 금속 산화물층(12)과 수지층(13)을 분리한다(도 16의 (B)). 또한 도 16의 (B)에서는 금속 산화물층(12)이 형성되지 않은 영역에 있어서, 접착층(98) 내에서 분리가 일어나는 예를 나타내었지만, 이에 한정되지 않는다. 또한 도 16의 (B)에서는 간략화를 위하여 접착층(98)의 분리 계면을 평활하게 도시하였지만, 요철을 가져도 좋다.
그리고, 여기서는 분리에 의하여 노출된 수지층(13)을 제거하여 무기 절연층(31)을 노출시킨다. 그 후, 무기 절연층(31)에, 접착층(22)을 사용하여 기판(21)을 접합한다(도 17의 (A)).
다음으로, 분리의 기점을 형성한다. 도 17의 (A)에서는, 지지 기판(91) 측으로부터 금속층(94)과 산화물 절연층(95)의 계면 또는 그 근방에 레이저광(57b)을 부분적으로 조사하여, 금속층(94)과 산화물 절연층(95)을 부분적으로 분리한다.
다음으로, 분리의 기점으로부터 금속층(94)과 산화물 절연층(95)을 분리한다(도 17의 (B)).
그리고, 노출된 산화물 절연층(95)에, 접착층(24)을 사용하여 기판(23)을 접합한다(도 18의 (A)).
그리고, 발광 장치의 외형 가공을 수행함으로써 발광 장치를 제작할 수 있다(도 18의 (B) 및 (C)). 도 18의 (B)에 도시된 바와 같이 분단선(66)이, 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)에 제공된 개구, 그리고 유기 절연층(99)과 중첩되도록 분단을 수행한다. 즉, 분단 위치에는 무기막이 제공되지 않는다. 따라서, 분단으로 인하여 발광 장치의 내부에 마이크로 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 상기 발광 장치를 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다.
도 18의 (C)에 도시된 발광 장치의 측면에는 주로 유기막이 노출되어 있지만, 트랜지스터(80)(반도체층) 및 발광 소자(60)의 상면, 측면, 및 저면은 복수의 무기 절연층(무기 절연층(31), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64) 등)으로 둘러싸인다. 따라서, 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있어 트랜지스터(80) 및 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
[발광 장치의 구체적인 예]
도 19 내지 도 22를 사용하여 발광 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
<구성예 1>
도 19의 (A)에 발광 장치(100A)의 상면도를 도시하였다. 발광 장치(100A)는 발광부(381), 회로(382), 및 배선부(384)를 가진다.
발광 장치(100A)의 긴 변을 따라 영역(50a) 및 영역(50b)이 제공되어 있다. 영역(50a) 및 영역(50b)은 발광부(381) 및 배선부(384)를 끼우도록 제공되어 있다.
발광 장치(100A)는 예를 들어 영역(52A) 및 영역(52B)에서 휠 수 있다. 발광 장치(100A)는 영역(52A)에서, 영역(50a)과 영역(50b)과 발광부(381)의 총 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다. 또한 발광 장치(100A)는 영역(52B)에서, 영역(50a)과 영역(50b)과 배선부(384)의 총 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다.
영역(50a) 및 영역(50b)은 각각 무기막이 제공되지 않은 영역이다. 따라서, 이들 영역을 포함하도록 발광 장치(100A)를 휨으로써, 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 장치(100A)의 내굽힘성을 높일 수 있다.
도 19의 (B)에, 도 19의 (A)에 나타낸 일점쇄선 A1-A2 간의 단면도를 도시하였다.
도 19의 (B)에 도시된 바와 같이 발광 장치(100A)는 기판(21), 접착층(22), 수지층(13), 무기 절연층(31), 트랜지스터(80), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 무기 절연층(64), 접착층(24), 및 기판(23) 등을 가진다.
발광 장치(100A)는 예를 들어 상기 제작 방법예 1을 사용하여 제작할 수 있다.
기판(21)과 수지층(13)은 접착층(22)에 의하여 접착되어 있다. 수지층(13)을 제거하고 무기 절연층(31)과 기판(21)을 접착하여도 좋다.
발광부(381)는 발광 소자(60)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(80)를 가진다. 트랜지스터(80)는 발광 소자(60)의 구동을 제어하는 기능을 가진다.
회로(382)는 발광부(381)가 가지는 트랜지스터(80)와 같은 구성의 트랜지스터(80)를 가진다.
회로(382)가 가지는 트랜지스터와 발광부(381)가 가지는 트랜지스터는 같은 구조이어도 좋고, 다른 구조이어도 좋다. 회로(382)가 가지는 복수의 트랜지스터의 구조는 모두 같아도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다. 마찬가지로, 발광부(381)가 가지는 복수의 트랜지스터의 구조는 모두 같아도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다.
도전층(385)이 접속체(386)를 통하여 FPC와 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(385)은 트랜지스터(80)의 소스 및 드레인과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다.
접속체(386)로서는, 다양한 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) 및 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
발광 소자(60)는 기판(23) 측에 광을 사출한다(발광(20) 참조). 기판(23)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
기판(23)의 외측에는 각종 광학 부재를 배치할 수 있다. 광학 부재로서는 편광판, 위상차판, 광 확산층(확산 필름 등), 반사 방지층, 및 집광 필름 등을 들 수 있다. 또한 기판(23)의 외측에는 먼지의 부착을 억제하는 대전 방지막, 오염이 부착되기 어렵게 하는 발수성 막, 사용에 따른 흠의 발생을 억제하는 하드 코트막, 충격 흡수층 등을 배치하여도 좋다.
발광 장치(100A)의 측면은 발광 장치(100A)의 제작 공정에서 외형 가공을 위한 분단으로 인하여 노출된 면이다. 발광 장치(100A)의 측면을 포함하는 영역(50a)에는 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 무기 절연층(36), 및 무기 절연층(64)이 제공되지 않기 때문에, 분단으로 인하여 이들 층에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 영역(50A)을 포함한 부분을 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 발광 장치(100A) 내부에서 크랙이 발생하기 어렵고, 또한 크랙이 발생한 경우에도 진행되기 어렵다. 이에 의하여 발광 장치(100A)의 내굽힘성을 높일 수 있다.
발광 장치(100A)의 측면을 포함하는 영역(50)은 기판(21), 접착층(22), 수지층(13), 유기 절연층(35), 접착층(24), 및 기판(23)을 가진다. 이들 층은 각각 유기 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 유기 재료는 무기 재료에 비하여 방수성이 낮아, 발광 장치(100A)의 측면으로부터 영역(50)을 통과하여 물 등의 불순물이 발광 장치(100A)의 내부에 들어갈 우려가 있다. 따라서, 트랜지스터(80)의 단부(적어도 채널이 형성되는 반도체층의 단부)보다 외측이며 영역(50)보다 내측에 있어서, 무기 절연층들이 서로 접하는 것이 바람직하고, 발광 소자(60)의 단부보다 외측이며 영역(50)보다 내측에 있어서, 무기 절연층들이 서로 접하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 발광 장치(100A)의 측면으로부터 영역(50)을 통과하여 불순물이 들어와도 불순물이 발광 소자(60) 및 트랜지스터(40)에 도달하기 어렵게 되어, 발광 장치(10A)의 신뢰성을 높일 수 있다.
발광 장치(100A)에서는 무기 절연층(31), 절연층(32), 절연층(34), 및 무기 절연층(36)의 적층 구조로 반도체층의 상면, 저면, 및 측면이 덮인다. 또한 유기 절연층(35)에 제공된 개구를 통하여 무기 절연층(36)과 무기 절연층(64)이 서로 접한다. 이러한 구성에 의하여, 발광 소자(60) 및 트랜지스터(80)에 불순물이 들어가는 것을 억제할 수 있다.
<구성예 2>
도 20의 (A)에 발광 장치(100B)의 단면도를 도시하였다.
도 20의 (A)에 도시된 바와 같이 발광 장치(100B)는 기판(21), 접착층(22), 산화물 절연층(15), 무기 절연층(31), 트랜지스터(70), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 무기 절연층(64), 접착층(24), 및 기판(23) 등을 가진다.
발광 장치(100B)는 예를 들어 상기 제작 방법예 2를 사용하여 제작할 수 있다.
기판(21)과 산화물 절연층(15)은 접착층(22)에 의하여 접착되어 있다.
발광부(381)는 발광 소자(60)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(70)를 가진다. 트랜지스터(70)는 발광 소자(60)의 구동을 제어하는 기능을 가진다.
회로(382)는 발광부(381)가 가지는 트랜지스터(70)와 같은 구성의 트랜지스터(70)를 가진다.
도전층(385)이 도전층(387) 및 접속체(386)를 통하여 FPC와 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(385)은 트랜지스터(70)의 소스 및 드레인과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다. 도전층(387)은 발광 소자(60)의 화소 전극과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다.
발광 소자(60)는 기판(21) 측에 광을 사출한다(발광(20) 참조). 기판(21)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
도 20의 (B)에는 발광 소자(60)의 보호층으로서 무기 절연층(64)이 아니라, 보호층(69)을 가지는 예를 도시하였다. 보호층(69)은 전극(63) 위의 무기 절연층(69a)과, 무기 절연층(69a) 위의 유기 절연층(69b)과, 유기 절연층(69b) 위의 무기 절연층(69c)을 가진다.
무기 절연층(69a)의 단부와 무기 절연층(69c)의 단부는 유기 절연층(69b)의 단부보다 외측으로 연장되고 서로 접한다. 그리고, 무기 절연층(69a)은 유기 절연층(35)의 개구를 통하여 무기 절연층(36)과 접한다. 이에 의하여, 무기 절연층(36)과 보호층(69)으로 발광 소자(60)를 둘러쌀 수 있기 때문에 발광 소자(60)의 신뢰성을 높일 수 있다.
이와 같이, 발광 소자(60)의 보호층은 유기 절연막과 무기 절연막의 적층 구조이어도 좋다. 이때, 유기 절연막의 단부보다 무기 절연막의 단부를 외측으로 연장시키는 것이 바람직하다.
<구성예 3>
도 21의 (A)에 발광 장치(100C)의 상면도를 도시하였다. 발광 장치(100C)는 발광부(381), 회로(382), 및 배선부(384)를 가진다.
발광 장치(100C)의 긴 변을 따라 영역(50a) 및 영역(50b)이 제공되어 있다. 영역(50a) 및 영역(50b)은 발광부(381)를 끼우도록 제공되어 있다. 또한 영역(50a) 및 영역(50b)은 배선부(384)를 끼우도록 제공되어 있어도 좋다.
발광 장치(100C)는 예를 들어 영역(52A)에서 휠 수 있다. 발광 장치(100C)는 영역(52A)에서, 영역(50a)과 영역(50b)과 발광부(381)의 총 3군데를 통과하는 선을 따라 휠 수 있다.
영역(50a) 및 영역(50b)은 각각, 발광부(381)로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이다. 따라서, 이들 영역을 포함하도록 발광 장치(100C)를 휨으로써, 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 장치(100C)의 내굽힘성을 높일 수 있다.
도 21의 (B)에, 도 21의 (A)에 나타낸 일점쇄선 B1-B2 간의 단면도를 도시하였다.
도 21의 (B)에 도시된 바와 같이 발광 장치(100C)는 기판(21), 접착층(22), 산화물 절연층(15), 금속층(16), 무기 절연층(31), 트랜지스터(70), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 무기 절연층(64), 접착층(24), 및 기판(23) 등을 가진다.
발광 장치(100C)는 예를 들어 상기 제작 방법예 3을 사용하여 제작할 수 있다.
기판(21)과 산화물 절연층(15)은 접착층(22)에 의하여 접착되어 있다. 또한 영역(50a)에서는 기판(21)과 금속층(16)이 접착층(22)에 의하여 접착되어 있다.
발광부(381)는 발광 소자(60)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(70)를 가진다. 트랜지스터(70)는 발광 소자(60)의 구동을 제어하는 기능을 가진다.
회로(382)는 발광부(381)가 가지는 트랜지스터(70)와 같은 구성의 트랜지스터(70)를 가진다.
도전층(385)이 금속층(16) 및 접속체(386)를 통하여 FPC와 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(385)은 트랜지스터(70)의 소스 및 드레인과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다.
제작 방법예 3을 사용하여 제작된 발광 장치(100C)는 지지 기판을 박리한 후에 금속층(16)이 부분적으로 노출된다. 상기 금속층(16)을 이면 전극, 관통 전극, 외부 접속 단자 등으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속층(16)을 통하여 FPC 등의 회로 기판과 전기적으로 접속시킬 수 있다.
즉, 발광 장치(100C)는 외부 접속 단자로서 기능하는 금속층(16)과, 발광부(381)로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역(영역(50a) 등)에 제공된 금속층(16)을 가진다.
발광 소자(60)는 기판(23) 측에 광을 사출한다(발광(20) 참조). 기판(23)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
금속층(16)을 사용함으로써, 발광 소자(60)의 광을 추출하는 면과는 반대쪽에 FPC를 배치할 수 있다. 그러므로, 발광 장치를 전자 기기에 제공할 때, FPC를 접기 위한 공간을 생략할 수 있어, 더 소형화된 전자 기기를 실현할 수 있다.
<구성예 4>
도 22에 발광 장치(100D)의 단면도를 도시하였다.
도 22에 도시된 바와 같이 발광 장치(100D)는 기판(21), 접착층(22), 무기 절연층(31), 트랜지스터(80), 유기 절연층(35), 발광 소자(60), 무기 절연층(64), 접착층(98), 착색층(CF), 차광층(BM), 무기 절연층(97), 산화물 절연층(95), 접착층(24), 및 기판(23) 등을 가진다.
발광 장치(100D)는 예를 들어 상기 제작 방법예 4를 사용하여 제작할 수 있다.
기판(21)과 무기 절연층(31)은 접착층(22)에 의하여 접착되어 있다. 기판(23)과 산화물 절연층(95)은 접착층(24)에 의하여 접착되어 있다.
발광부(381)는 발광 소자(60)와 전기적으로 접속되는 트랜지스터(80)를 가진다. 트랜지스터(80)는 발광 소자(60)의 구동을 제어하는 기능을 가진다.
회로(382)는 발광부(381)가 가지는 트랜지스터(80)와 같은 구성의 트랜지스터(70)를 가진다.
도전층(385)이 접속체(386)를 통하여 FPC와 전기적으로 접속되어 있다. 도전층(385)은 트랜지스터(80)의 소스 및 드레인과 동일한 재료 및 동일한 공정으로 형성할 수 있다.
발광 장치(100D)는 컬러 필터 방식이 적용된 톱 이미션 구조의 발광 장치이다. 발광 소자(60)는 착색층(CF)을 통하여 기판(23) 측에 광을 사출한다(발광(20) 참조). 기판(23)에는 가시광을 투과시키는 재료를 사용한다.
[금속 산화물]
이하에서는, 트랜지스터의 반도체층에 적용할 수 있는 금속 산화물에 대하여 설명한다.
또한 본 명세서 등에서 질소를 가지는 금속 산화물도 금속 산화물(metal oxide)이라고 총칭하는 경우가 있다. 또한 질소를 가지는 금속 산화물을 금속 산질화물(metal oxynitride)이라고 불러도 좋다. 예를 들어 아연 산질화물(ZnON) 등의 질소를 가지는 금속 산화물을 반도체층에 사용하여도 좋다.
또한 본 명세서 등에서 CAAC(c-axis aligned crystal) 및 CAC(Cloud-Aligned Composite)라고 기재하는 경우가 있다. CAAC는 결정 구조의 일례를 나타내고, CAC는 기능 또는 재료의 구성의 일례를 나타낸다.
예를 들어 반도체층에는 CAC(Cloud-Aligned Composite)-OS를 사용할 수 있다.
CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 재료의 일부에서는 도전성의 기능을 가지고, 재료의 일부에서는 절연성의 기능을 가지고, 재료 전체에서는 반도체로서의 기능을 가진다. 또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide를 트랜지스터의 반도체층에 사용하는 경우, 도전성의 기능은 캐리어가 되는 전자(또는 정공)를 흘리는 기능이고, 절연성의 기능은 캐리어가 되는 전자를 흘리지 않는 기능이다. 도전성의 기능과 절연성의 기능의 상보적인 작용에 의하여, 스위칭 기능(온/오프 기능)을 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에 부여할 수 있다. CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에서, 각각의 기능을 분리시킴으로써 양쪽의 기능을 최대한 높일 수 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 도전성 영역 및 절연성 영역을 가진다. 도전성 영역은 상술한 도전성의 기능을 가지고, 절연성 영역은 상술한 절연성의 기능을 가진다. 또한 재료 내에서 도전성 영역과 절연성 영역은 나노 입자 레벨로 분리되어 있는 경우가 있다. 또한 도전성 영역과 절연성 영역은 각각 재료 내에 편재하는 경우가 있다. 또한 도전성 영역은 주변이 흐릿해져 클라우드상으로 연결되어 관찰되는 경우가 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide에서 도전성 영역과 절연성 영역은 각각 0.5nm 이상 10nm 이하, 바람직하게는 0.5nm 이상 3nm 이하의 크기로 재료 내에 분산되어 있는 경우가 있다.
또한 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 상이한 밴드 갭을 가지는 성분으로 구성된다. 예를 들어 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 절연성 영역에 기인하는 와이드 갭을 가지는 성분과, 도전성 영역에 기인하는 내로 갭을 가지는 성분으로 구성된다. 상기 구성의 경우, 캐리어를 흘릴 때 내로 갭을 가지는 성분에서 주로 캐리어가 흐른다. 또한 내로 갭을 가지는 성분이 와이드 갭을 가지는 성분에 상보적으로 작용하고, 내로 갭을 가지는 성분에 연동하여 와이드 갭을 가지는 성분에도 캐리어가 흐른다. 이에 의하여 상기 CAC-OS 또는 CAC-metal oxide를 트랜지스터의 채널 형성 영역에 사용하는 경우, 트랜지스터의 온 상태에서 높은 전류 구동력, 즉 큰 온 전류 및 높은 전계 효과 이동도를 얻을 수 있다.
즉, CAC-OS 또는 CAC-metal oxide는 매트릭스 복합재(matrix composite) 또는 금속 매트릭스 복합재(metal matrix composite)라고 부를 수도 있다.
산화물 반도체(금속 산화물)는 단결정 산화물 반도체와 이 외의 비단결정 산화물 반도체로 나누어진다. 비단결정 산화물 반도체로서는 예를 들어 CAAC-OS(c-axis aligned crystalline oxide semiconductor), 다결정 산화물 반도체, nc-OS(nanocrystalline oxide semiconductor), a-like OS(amorphous-like oxide semiconductor), 및 비정질 산화물 반도체 등이 있다.
CAAC-OS는 c축 배향성을 가지며 a-b면 방향에서 복수의 나노 결정이 연결되고 변형을 가지는 결정 구조를 가진다. 또한 변형이란 복수의 나노 결정이 연결되는 영역에서, 격자 배열이 정렬된 영역과 격자 배열이 정렬된 다른 영역 사이에서 격자 배열의 방향이 변화되어 있는 부분을 가리킨다.
나노 결정은 육각형을 기본으로 하지만 정육각형에 한정되지 않고, 비정육각형인 경우가 있다. 또한 변형에서 오각형 및 칠각형 등의 격자 배열을 가지는 경우가 있다. 또한 CAAC-OS에서 변형 근방에서도 명확한 결정립계(그레인 바운더리라고도 함)를 확인하는 것은 어렵다. 즉, 격자 배열의 변형에 의하여 결정립계의 형성이 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 이는, CAAC-OS가 a-b면 방향에서 산소 원자의 배열이 조밀하지 않거나, 금속 원소가 치환됨으로써 원자 사이의 결합 거리가 변화되는 것 등에 의하여 변형을 허용할 수 있기 때문이다.
또한 CAAC-OS는 인듐 및 산소를 가지는 층(이하, In층)과, 원소 M, 아연, 및 산소를 가지는 층(이하, (M, Zn)층)이 적층된 층상의 결정 구조(층상 구조라고도 함)를 가지는 경향이 있다. 또한 인듐과 원소 M은 서로 치환할 수 있고, (M, Zn)층의 원소 M이 인듐과 치환된 경우, (In, M, Zn)층이라고 나타낼 수도 있다. 또한 In층의 인듐이 원소 M과 치환된 경우, (In, M)층이라고 나타낼 수도 있다.
CAAC-OS는 결정성이 높은 금속 산화물이다. 한편, CAAC-OS에서는 명확한 결정립계를 확인하기 어렵기 때문에, 결정립계에 기인하는 전자 이동도의 저하가 일어나기 어렵다고 할 수 있다. 또한 금속 산화물의 결정성은 불순물의 혼입이나 결함의 생성 등에 의하여 저하되는 경우가 있기 때문에, CAAC-OS는 불순물이나 결함(산소 결손(VO: oxygen vacancy라고도 함) 등)이 적은 금속 산화물이라고도 할 수 있다. 따라서 CAAC-OS를 가지는 금속 산화물은 물리적 성질이 안정된다. 그러므로, CAAC-OS를 가지는 금속 산화물은 열에 강하고 신뢰성이 높다.
nc-OS는 미소한 영역(예를 들어, 1nm 이상 10nm 이하의 영역, 특히 1nm 이상 3nm 이하의 영역)에서 원자 배열에 주기성을 가진다. 또한 nc-OS에서는 상이한 나노 결정 간에서 결정 방위에 규칙성이 보이지 않는다. 그러므로 막 전체에서 배향성이 보이지 않는다. 따라서 nc-OS는 분석 방법에 따라서는 a-like OS나 비정질 산화물 반도체와 구별할 수 없는 경우가 있다.
또한 인듐과, 갈륨과, 아연을 가지는 금속 산화물의 1종류인 인듐-갈륨-아연 산화물(이하 IGZO)은 상술한 나노 결정으로 함으로써 안정적인 구조를 가지는 경우가 있다. 특히 IGZO는 대기 중에서는 결정이 성장하기 어려운 경향이 있으므로 큰 결정(여기서는 수mm의 결정 또는 수cm의 결정)보다 작은 결정(예를 들어 상술한 나노 결정)으로 하는 것이 구조적으로 안정되는 경우가 있다.
a-like OS는 nc-OS와 비정질 산화물 반도체의 중간의 구조를 가지는 금속 산화물이다. a-like OS는 공동(void) 또는 저밀도 영역을 가진다. 즉, a-like OS는 nc-OS 및 CAAC-OS와 비교하여 결정성이 낮다.
산화물 반도체(금속 산화물)는 다양한 구조를 가지고, 각각이 상이한 특성을 가진다. 본 발명의 일 형태의 산화물 반도체는 비정질 산화물 반도체, 다결정 산화물 반도체, a-like OS, nc-OS, CAAC-OS 중 2종류 이상을 가져도 좋다.
이상과 같이, 본 실시형태의 발광 장치는 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역을 분단함으로써 외형 가공되어 제작된다. 따라서, 휜 상태로 장시간 유지하거나, 또는 반복적으로 휜 경우에도 크랙의 발생 및 진행을 억제할 수 있다. 이에 의하여 발광 장치의 내굽힘성을 높일 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다. 또한 본 명세서에서, 하나의 실시형태 중에 복수의 구성예가 나타내어지는 경우에는, 구성예를 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 전자 기기에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.
전자 기기로서는 예를 들어 텔레비전 장치, 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말기, 음향 재생 장치, 파친코기 등의 대형 게임기를 들 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 표시부에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 가지기 때문에, 반복적인 굽힘에 강하고 신뢰성이 높다.
또한 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용함으로써, 비용이 낮고 양산성이 높으며 신뢰성이 높은 전자 기기를 실현할 수 있다.
본 실시형태의 전자 기기의 표시부에는 예를 들어 풀 하이비전, 4K2K, 8K4K, 16K8K, 또는 그 이상의 해상도를 가지는 영상을 표시할 수 있다. 또한 표시부의 화면 크기로서는, 대각선 20인치 이상, 대각선 30인치 이상, 대각선 50인치 이상, 대각선 60인치 이상, 또는 대각선 70인치 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 가요성을 가지기 때문에, 가옥이나 빌딩의 내벽 또는 외벽, 또는 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 조합하는 것도 가능하다.
또한 본 발명의 일 형태의 전자 기기는 이차 전지를 가져도 좋고, 비접촉 전력 전송(傳送)을 사용하여 이차 전지를 충전할 수 있으면 바람직하다.
이차 전지로서는 예를 들어 겔 형상의 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 전지(리튬 이온 폴리머 전지) 등의 리튬 이온 이차 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 유기 라디칼 전지, 납 축전지, 공기 이차 전지, 니켈 아연 전지, 은 아연 전지 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 형태의 전자 기기는 안테나를 가져도 좋다. 안테나로 신호를 수신함으로써 표시부에서 영상 또는 정보 등을 표시할 수 있다. 또한 전자 기기가 안테나 및 이차 전지를 가지는 경우, 안테나를 비접촉 전력 전송에 사용하여도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것)를 가져도 좋다.
본 실시형태의 전자 기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 패널 기능, 달력, 날짜, 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)를 실행하는 기능, 무선 통신 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하는 기능 등을 가질 수 있다.
도 23의 (A)에 텔레비전 장치의 일례를 도시하였다. 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)에 표시부(7000)가 제공된다. 여기서는 스탠드(7103)에 의하여 하우징(7101)을 지지한 구성을 나타내었다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다.
도 23의 (A)에 도시된 텔레비전 장치(7100)는, 하우징(7101)이 포함하는 조작 스위치나, 별체의 리모트 컨트롤러(7111)에 의하여 조작할 수 있다. 또는 표시부(7000)에 터치 센서가 포함되어도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7000)를 터치함으로써 조작하여도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)는 상기 리모트 컨트롤러(7111)로부터 출력되는 정보를 표시하는 표시부를 가져도 좋다. 리모트 컨트롤러(7111)에 포함되는 조작 키 또는 터치 패널에 의하여 채널 및 음량을 조작할 수 있기 때문에, 표시부(7000)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다.
또한 텔레비전 장치(7100)는 수신기 및 모뎀 등을 포함하는 구성으로 한다. 수신기에 의하여 일반적인 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의하여 통신 네트워크에 접속함으로써, 한 방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이, 또는 수신자끼리 등)의 정보 통신을 수행할 수도 있다.
도 23의 (B)에 노트북형 퍼스널 컴퓨터의 일례를 도시하였다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터(7200)는 하우징(7211), 키보드(7212), 포인팅 디바이스(7213), 외부 접속 포트(7214) 등을 가진다. 하우징(7211)에 표시부(7000)가 제공된다.
표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다.
도 23의 (C), (D)에 디지털 사이니지의 일례를 도시하였다.
도 23의 (C)에 도시된 디지털 사이니지(7300)는 하우징(7301), 표시부(7000), 및 스피커(7303) 등을 가진다. 또한 LED 램프, 조작 키(전원 스위치 또는 조작 스위치를 포함함), 접속 단자, 각종 센서, 마이크로폰 등을 가질 수 있다.
도 23의 (D)는 원기둥 형상의 기둥(7401)에 제공된 디지털 사이니지(7400)이다. 디지털 사이니지(7400)는 기둥(7401)의 곡면을 따라 제공된 표시부(7000)를 가진다.
도 23의 (C), (D)에서, 표시부(7000)에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다.
표시부(7000)가 넓을수록 한번에 제공할 수 있는 정보량을 늘릴 수 있다. 또한 표시부(7000)가 넓을수록 사람의 눈에 띄기 쉽고, 예를 들어 광고의 홍보 효과를 높일 수 있다.
표시부(7000)에 터치 패널을 적용함으로써, 표시부(7000)에 화상 또는 동영상을 표시할 뿐만 아니라, 사용자가 직관적으로 조작할 수 있어 바람직하다. 또한 노선 정보 또는 교통 정보 등의 정보를 제공하기 위한 용도로 사용하는 경우에는, 직관적인 조작에 의하여 사용성을 높일 수 있다.
또한 도 23의 (C), (D)에 도시된 바와 같이, 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)는 사용자가 가지는 스마트폰 등의 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)와 무선 통신에 의하여 연계 가능한 것이 바람직하다. 예를 들어, 표시부(7000)에 표시되는 광고의 정보를 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면에 표시할 수 있다. 또한 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)를 조작함으로써 표시부(7000)의 표시를 전환할 수 있다.
또한 디지털 사이니지(7300) 또는 디지털 사이니지(7400)에 정보 단말기(7311) 또는 정보 단말기(7411)의 화면을 조작 수단(컨트롤러)으로 한 게임을 실행시킬 수도 있다. 이에 의하여, 불특정 다수의 사용자가 동시에 게임에 참가하여 즐길 수 있다.
도 24의 (A) 내지 (F)에 가요성을 가지는 표시부(7001)를 가지는 휴대 정보 단말기의 일례를 도시하였다.
표시부(7001)는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용하여 제작된다. 예를 들어, 곡률 반경 0.01mm 이상 150mm 이하로 휠 수 있는 발광 장치를 적용할 수 있다. 또한 표시부(7001)는 터치 센서를 포함하여도 좋고, 손가락 등으로 표시부(7001)를 터치함으로써 휴대 정보 단말기를 조작할 수 있다.
도 24의 (A) 내지 (C)에 접을 수 있는 휴대 정보 단말기의 일례를 도시하였다. 도 24의 (A)에는 펼쳐진 상태, 도 24의 (B)에는 펼쳐진 상태 및 접은 상태 중 한쪽으로부터 다른 쪽으로 변화하는 도중의 상태, 도 24의 (C)에는 접은 상태의 휴대 정보 단말기(7600)를 도시하였다. 휴대 정보 단말기(7600)는 접었을 때에는 휴대성이 높고, 펼쳤을 때에는 이음매가 없는 큰 표시 영역 때문에 열람성이 높다.
표시부(7001)는 힌지(7602)에 의하여 연결된 3개의 하우징(7601)에 의하여 지지되어 있다. 힌지(7602)를 사용하여 2개의 하우징(7601) 간을 굴곡시킴으로써 휴대 정보 단말기(7600)를 펼쳐진 상태에서 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다.
도 24의 (D), (E)에 접을 수 있는 휴대 정보 단말기의 일례를 도시하였다. 도 24의 (D)에서는 표시부(7001)가 내측에 오도록 접은 상태, 도 24의 (E)에서는 표시부(7001)가 외측에 오도록 접은 상태의 휴대 정보 단말기(7650)를 나타내었다. 휴대 정보 단말기(7650)는 표시부(7001) 및 비표시부(7651)를 가진다. 휴대 정보 단말기(7650)를 사용하지 않을 때, 표시부(7001)가 내측에 오도록 접음으로써 표시부(7001)가 더러워지거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
도 24의 (F)에 손목시계형 휴대 정보 단말기의 일례를 도시하였다. 휴대 정보 단말기(7800)는 밴드(7801), 표시부(7001), 입출력 단자(7802), 조작 버튼(7803) 등을 가진다. 밴드(7801)는 하우징으로서의 기능을 가진다. 또한 휴대 정보 단말기(7800)는 가요성을 가지는 배터리(7805)를 탑재할 수 있다. 배터리(7805)는 예를 들어 표시부(7001) 또는 밴드(7801)와 중첩하여 배치하여도 좋다.
밴드(7801), 표시부(7001), 및 배터리(7805)는 가요성을 가진다. 따라서, 휴대 정보 단말기(7800)를 원하는 형상으로 만곡시키는 것이 용이하다.
조작 버튼(7803)은 시각 설정 이외에, 전원의 온 동작 및 오프 동작, 무선 통신의 온 동작 및 오프 동작, 매너 모드의 실행 및 해제, 전력 절약 모드의 실행 및 해제 등 다양한 기능을 가지게 할 수 있다. 예를 들어, 휴대 정보 단말기(7800)에 제공된 운영 체계에 의하여 조작 버튼(7803)의 기능을 자유롭게 설정할 수도 있다.
또한 표시부(7001)에 표시된 아이콘(7804)을 손가락 등으로 터치함으로써 애플리케이션을 기동시킬 수 있다.
또한 휴대 정보 단말기(7800)는 통신 규격에 따른 근거리 무선 통신을 실행할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 가능한 헤드셋과 상호 통신함으로써 핸즈프리로 통화할 수도 있다.
또한 휴대 정보 단말기(7800)는 입출력 단자(7802)를 가져도 좋다. 입출력 단자(7802)를 가지는 경우, 다른 정보 단말기와 커넥터를 통하여 직접 데이터의 주고받을 수 있다. 또한 입출력 단자(7802)를 통하여 충전할 수도 있다. 또한 본 실시형태에서 예시한 휴대 정보 단말기의 충전 동작은, 입출력 단자를 통하지 않고 비접촉 전력 전송에 의하여 수행하여도 좋다.
도 25의 (A)에 자동차(9700)의 외관을 도시하였다. 도 25의 (B)에 자동차(9700)의 운전석을 도시하였다. 자동차(9700)는 차체(9701), 차륜(9702), 앞유리(9703), 라이트(9704), 안개등(9705) 등을 가진다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 자동차(9700)의 표시부 등에 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 25의 (B)에 도시된 표시부(9710) 내지 표시부(9715)에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는 라이트(9704) 또는 안개등(9705)에 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용하여도 좋다.
표시부(9710)와 표시부(9711)는 자동차의 앞유리에 제공된 표시 장치이다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 전극 및 배선을, 투광성을 가지는 도전성 재료로 제작함으로써 반대 측이 비추어 보이는, 소위 시스루 상태라고 할 수 있다. 표시부(9710) 또는 표시부(9711)가 시스루 상태라면 자동차(9700) 운전 시에도 시계(視界)를 방해하지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 자동차(9700)의 앞유리에 설치할 수 있다. 또한 발광 장치를 구동하기 위한 트랜지스터 등을 제공하는 경우에는, 유기 반도체 재료를 사용한 유기 트랜지스터 또는 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터 등, 투광성을 가지는 트랜지스터를 사용하면 좋다.
표시부(9712)는 필러 부분에 제공된 표시 장치이다. 예를 들어, 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시부(9712)에 표시함으로써, 필러에 가려진 시계를 보완할 수 있다. 표시부(9713)는 대시보드 부분에 제공된 표시 장치이다. 예를 들어, 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시부(9713)에 표시함으로써, 대시보드로 가려진 시계를 보완할 수 있다. 즉, 자동차의 외측에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시함으로써, 사각을 보완하여 안전성을 높일 수 있다. 또한 보이지 않는 부분을 보완하는 영상을 표시함으로써, 더 자연스럽게 위화감 없이 안전을 확인할 수 있다.
또한 도 25의 (C)는 운전석과 조수석에 벤치 시트를 채용한 자동차의 실내를 도시한 것이다. 표시부(9721)는 도어부에 제공된 표시 장치이다. 예를 들어, 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 표시부(9721)에 표시함으로써, 도어로 가려진 시계를 보완할 수 있다. 또한 표시부(9722)는 핸들에 제공된 표시 장치이다. 표시부(9723)는 벤치 시트의 좌석면 중앙부에 제공된 표시 장치이다. 또한 표시 장치를 좌석면 또는 등받이 부분 등에 설치하고, 상기 표시 장치를, 상기 표시 장치의 발열을 열원으로 한 시트 히터로서 이용할 수도 있다.
표시부(9714), 표시부(9715), 또는 표시부(9722)는 내비게이션 정보, 스피드미터나 태코미터(tachometer), 주행 거리, 연료계, 기어 상태, 에어컨디셔너의 설정 등 기타 여러 가지 정보를 제공할 수 있다. 또한 표시부에 표시되는 표시 항목 및 레이아웃 등은 사용자의 취향에 따라 적절히 변경할 수 있다. 또한 상기 정보는 표시부(9710) 내지 표시부(9713), 표시부(9721), 표시부(9723)에도 표시할 수 있다. 또한 표시부(9710) 내지 표시부(9715), 표시부(9721) 내지 표시부(9723)는 조명 장치로서 사용할 수도 있다. 또한 표시부(9710) 내지 표시부(9715), 표시부(9721) 내지 표시부(9723)는 가열 장치로서 사용할 수도 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
EP: 발광 장치, EP1: 발광 장치, EP2: 발광 장치, EP3: 발광 장치, EP4: 발광 장치, 10A: 발광 장치, 10B: 발광 장치, 11: 지지 기판, 12: 금속 산화물층, 13: 수지층, 14: 금속층, 15: 산화물 절연층, 16: 금속층, 20: 발광, 21: 기판, 22: 접착층, 23: 기판, 24: 접착층, 31: 무기 절연층, 32: 절연층, 33: 무기 절연층, 34: 절연층, 35: 유기 절연층, 36: 무기 절연층, 37: 격벽, 39: 유기 절연층, 40: 트랜지스터, 50: 영역, 50a: 영역, 50A: 영역, 50b: 영역, 50B: 영역, 50c: 영역, 50d: 영역, 51: 영역, 52: 영역, 52A: 영역, 52B: 영역, 55: 대형 패널, 57a: 레이저광, 57b: 레이저광, 60: 발광 소자, 61: 전극, 62: EL층, 63: 전극, 64: 무기 절연층, 65: 기구, 66: 분단선, 69: 보호층, 69a: 무기 절연층, 69b: 유기 절연층, 69c: 무기 절연층, 70: 트랜지스터, 71: 도전층, 73: 금속 산화물층, 75: 도전층, 77a: 도전층, 77b: 도전층, 80: 트랜지스터, 81: 도전층, 83: 금속 산화물층, 83i: 채널 형성 영역, 83n: 저저항 영역, 85: 도전층, 87a: 도전층, 87b: 도전층, 91: 지지 기판, 92: 금속 산화물층, 93: 수지층, 94: 금속층, 95: 산화물 절연층, 97: 무기 절연층, 98: 접착층, 99: 유기 절연층, 100A: 발광 장치, 100B: 발광 장치, 100C: 발광 장치, 100D: 발광 장치, 381: 발광부, 382: 회로, 383: 외부 접속 단자, 384: 배선부, 385: 도전층, 386: 접속체, 387: 도전층, 7000: 표시부, 7001: 표시부, 7100: 텔레비전 장치, 7101: 하우징, 7103: 스탠드, 7111: 리모트 컨트롤러, 7200: 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 7211: 하우징, 7212: 키보드, 7213: 포인팅 디바이스, 7214: 외부 접속 포트, 7300: 디지털 사이니지, 7301: 하우징, 7303: 스피커, 7311: 정보 단말기, 7400: 디지털 사이니지, 7401: 기둥, 7411: 정보 단말기, 7600: 휴대 정보 단말기, 7601: 하우징, 7602: 힌지, 7650: 휴대 정보 단말기, 7651: 비표시부, 7800: 휴대 정보 단말기, 7801: 밴드, 7802: 입출력 단자, 7803: 조작 버튼, 7804: 아이콘, 7805: 배터리, 9700: 자동차, 9701: 차체, 9702: 차륜, 9703: 앞유리, 9704: 라이트, 9705: 안개등, 9710: 표시부, 9711: 표시부, 9712: 표시부, 9713: 표시부, 9714: 표시부, 9715: 표시부, 9721: 표시부, 9722: 표시부, 9723: 표시부
Claims (25)
- 발광부, 제 1 영역, 및 제 2 영역을 가지는 발광 장치로서,
상기 제 1 영역은 상기 발광 장치의 제 1 단부를 포함하고,
상기 제 2 영역은 상기 발광 장치의 제 2 단부를 포함하고,
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 상기 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이고,
상기 발광부는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 위치하고,
상기 발광부, 상기 제 1 영역, 및 상기 제 2 영역은 가요성을 가지는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 장치는 상기 발광부의 일부, 상기 제 1 영역의 일부, 및 상기 제 2 영역의 일부를 통과하는 선을 따라 휠 수 있는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
외부 접속 단자 및 배선부를 더 가지고,
상기 배선부는 상기 발광부와 상기 외부 접속 단자 사이에 위치하고,
상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 상기 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이고,
상기 배선부는 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 위치하고,
상기 배선부는 가요성을 가지는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
외부 접속 단자, 배선부, 제 3 영역, 및 제 4 영역을 더 가지는 발광 장치이고,
상기 제 3 영역은 상기 발광 장치의 제 3 단부를 포함하고,
상기 제 4 영역은 상기 발광 장치의 제 4 단부를 포함하고,
상기 제 3 영역 및 상기 제 4 영역은 상기 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이고,
상기 배선부는 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역 사이에 위치하고,
상기 배선부, 상기 제 3 영역, 및 상기 제 4 영역은 가요성을 가지는, 발광 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 발광 장치는 상기 배선부의 일부, 상기 제 3 영역의 일부, 및 상기 제 4 영역의 일부를 통과하는 선을 따라 휠 수 있는, 발광 장치. - 발광부 및 테두리 형상의 영역을 가지는 발광 장치로서,
상기 테두리 형상의 영역은 상기 발광 장치의 단부를 포함하고, 상기 발광부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이고,
상기 발광부는 상기 테두리 형상의 영역보다 내측에 위치하고,
상기 발광부 및 상기 테두리 형상의 영역은 가요성을 가지는, 발광 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 발광 장치는 상기 발광부의 일부 및 상기 테두리 형상의 영역 내의 상기 발광부를 개재(介在)하여 위치하는 2개의 영역을 통과하는 선을 따라 휠 수 있는, 발광 장치. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
외부 접속 단자 및 배선부를 더 가지고,
상기 테두리 형상의 영역은 상기 배선부로 연장되는 무기막이 제공되지 않은 영역이고,
상기 배선부는 상기 테두리 형상의 영역보다 내측에 위치하고,
상기 배선부는 가요성을 가지는, 발광 장치. - 가요성을 가지는 발광 장치로서,
발광 소자, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가지고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 1 무기 절연층 위에 위치하고,
상기 발광 소자는 상기 제 1 유기 절연층을 개재하여 상기 제 1 무기 절연층 위에 위치하고,
상기 제 2 무기 절연층은 상기 발광 소자 위에 위치하고,
상기 제 1 무기 절연층의 단부 및 상기 제 2 무기 절연층의 단부는 각각 상기 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치하고,
상기 제 1 유기 절연층의 단부는 상기 발광 장치의 측면에 노출되는, 발광 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 발광 소자의 단부보다 외측에서 상기 제 1 무기 절연층과 상기 제 2 무기 절연층은 서로 접하는, 발광 장치. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 발광 소자의 단부보다 외측에 개구를 가지고,
상기 개구에서 상기 제 1 무기 절연층과 상기 제 2 무기 절연층은 서로 접하는, 발광 장치. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 유기 절연층을 더 가지고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 2 유기 절연층과 다른 재료를 가지고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 2 유기 절연층 위에 위치하고,
상기 제 2 유기 절연층은 상기 제 1 무기 절연층의 단부를 덮고,
상기 제 2 유기 절연층의 단부는 상기 발광 장치의 측면에 노출되는, 발광 장치. - 가요성을 가지는 발광 장치로서,
발광 소자, 트랜지스터, 제 1 무기 절연층, 제 2 무기 절연층, 제 3 무기 절연층, 및 제 1 유기 절연층을 가지고,
상기 트랜지스터는 상기 제 1 무기 절연층 위에 위치하고,
상기 제 2 무기 절연층은 상기 트랜지스터 위에 위치하고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 2 무기 절연층 위에 위치하고,
상기 발광 소자는 상기 제 1 유기 절연층을 개재하여 상기 제 1 무기 절연층 위에 위치하고,
상기 제 3 무기 절연층은 상기 발광 소자 위에 위치하고,
상기 제 1 무기 절연층의 단부, 상기 제 2 무기 절연층의 단부, 및 상기 제 3 무기 절연층의 단부는 각각 상기 제 1 유기 절연층의 단부보다 내측에 위치하고,
상기 제 1 유기 절연층의 단부는 상기 발광 장치의 측면에 노출되는, 발광 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 트랜지스터의 단부보다 외측에서 상기 제 1 무기 절연층과 상기 제 2 무기 절연층은 서로 접하고,
상기 발광 소자의 단부보다 외측에서 상기 제 2 무기 절연층과 상기 제 3 무기 절연층은 서로 접하는, 발광 장치. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 발광 소자의 단부보다 외측에 개구를 가지고,
상기 개구에서 상기 제 2 무기 절연층과 상기 제 3 무기 절연층은 서로 접하는, 발광 장치. - 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 유기 절연층을 더 가지고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 2 유기 절연층과 다른 재료를 가지고,
상기 제 1 유기 절연층은 상기 제 2 유기 절연층 위에 위치하고,
상기 제 2 유기 절연층은 상기 제 1 무기 절연층의 단부 및 상기 제 2 무기 절연층의 단부를 덮고,
상기 제 2 유기 절연층의 단부는 상기 발광 장치의 측면에 노출되는, 발광 장치. - 발광 모듈로서,
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 장치와,
커넥터 또는 집적 회로를 가지는, 발광 모듈. - 전자 기기로서,
제 17 항에 기재된 발광 모듈과,
안테나, 배터리, 하우징, 카메라, 스피커, 마이크로폰, 또는 조작 버튼을 가지는, 전자 기기. - 복수의 발광 장치를 제작하고, 상기 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할하는, 발광 장치의 제작 방법으로서,
제 1 기판 위에 박리층을 형성하고,
상기 박리층 위에 제 1 무기 절연층을 형성하고,
상기 제 1 무기 절연층에 제 1 개구를 형성하고,
상기 제 1 무기 절연층 위에 제 1 유기 절연층을 형성하고,
상기 제 1 유기 절연층 위에 발광 소자를 형성하고,
상기 발광 소자 위에 제 2 무기 절연층을 형성하고,
상기 제 2 무기 절연층 위에 제 2 기판을 접합하고,
상기 제 1 기판과 상기 제 1 무기 절연층을 서로 분리하고,
제 3 기판이 상기 제 1 무기 절연층을 개재하여 상기 제 2 기판과 중첩되도록 상기 제 3 기판을 접합하고,
분단 부분이 상기 제 1 개구를 포함하도록 상기 복수의 발광 장치를 발광 장치마다 분할하는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 유기 절연층에서는 상기 제 1 개구보다 내측에 제 2 개구가 형성되고,
상기 제 2 무기 절연층은 상기 제 2 개구의 내부에 형성되는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 박리층은 금속 산화물층과, 상기 금속 산화물층 위의 수지층을 가지는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 박리층은 수지층을 가지는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 박리층은 금속층과, 상기 금속층 위의 산화물 절연층을 가지고,
상기 금속층은 상기 제 1 개구와 중첩되는 제 3 개구를 가지고,
상기 산화물 절연층은 상기 제 1 개구 및 상기 제 3 개구의 양쪽과 중첩되는 제 4 개구를 가지고,
상기 제 1 개구, 상기 제 3 개구, 및 상기 제 4 개구가 서로 중첩되는 부분에서 상기 제 1 기판과 상기 제 1 유기 수지층이 서로 접하는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 유기 절연층을 형성하기 전에 상기 제 1 유기 절연층과는 다른 재료를 사용하여 제 2 유기 절연층을 형성하고,
상기 박리층은 금속층과, 상기 금속층 위의 산화물 절연층을 가지고,
상기 금속층은 상기 제 1 개구와 중첩되는 제 3 개구를 가지고,
상기 산화물 절연층은 상기 제 1 개구 및 상기 제 3 개구의 양쪽과 중첩되는 제 4 개구를 가지고,
상기 제 2 유기 절연층은 상기 제 1 개구, 상기 제 3 개구, 및 상기 제 4 개구를 통하여 상기 제 1 기판과 접하는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 박리층은 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 위의 산화물 절연층과, 상기 산화물 절연층 위의 제 2 금속층을 가지고,
상기 제 1 개구는 상기 제 2 금속층과 중첩되는, 발광 장치의 제작 방법.
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