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CN107768408A - 发光装置 - Google Patents

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CN107768408A
CN107768408A CN201710997464.8A CN201710997464A CN107768408A CN 107768408 A CN107768408 A CN 107768408A CN 201710997464 A CN201710997464 A CN 201710997464A CN 107768408 A CN107768408 A CN 107768408A
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CN
China
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light
layer
substrate
emitting device
element layer
Prior art date
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Pending
Application number
CN201710997464.8A
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English (en)
Inventor
山崎舜平
平形吉晴
青山智哉
千田章裕
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

提供一种不易损坏的发光装置或显示装置。提供一种包括元件层以及元件层上的衬底的发光装置。衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲。衬底具有透光性及比大气高的折射率。元件层包括向衬底一侧发光的发光元件。或者，提供一种包括元件层以及覆盖元件层的上表面及至少一个侧面的衬底的发光装置。衬底具有透光性及比大气高的折射率。元件层包括向衬底一侧发光的发光元件。

Description

发光装置
本申请是申请日为2014年3月27日、申请号为“201480022069.2”、题为“发光装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种发光装置、显示装置、电子设备、照明装置或其制造方法。尤其是，本发明涉及一种利用电致发光(Electroluminescence：EL)的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置或者其制造方法。
背景技术
近年来，发光装置和显示装置被期待应用于各种用途并渐趋多样化。
例如，用于移动设备等的发光装置和显示装置需要为薄型、轻量且不易损坏。从制造高性能且高附加值的发光装置和显示装置的角度来看，还需要实现能够进行触摸操作的发光装置和显示装置。
利用EL的发光元件(也称为“EL元件”)具有容易实现薄型轻量化、能够高速地响应输入信号以及能够使用直流低电压电源而驱动等的特征，因此，提案将发光元件应用于发光装置和显示装置。
例如，专利文献1公开了在薄膜衬底上具备有机EL元件以及用作开关元件的晶体管的具有柔性的有源矩阵型发光装置。
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2003-174153号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种轻量的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种可靠性高的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种不易损坏的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种厚度薄的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种光提取效率高的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。本发明的一个方式的另一目的是提供一种耗电量低的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。
在本发明的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。
本发明的一个方式是一种包括元件层以及元件层上的衬底的发光装置。衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲。衬底具有透光性及比大气高的折射率。元件层包括向衬底一侧发光的发光元件。
在上述结构中，元件层的至少一部分优选与衬底中的向元件层一侧弯曲的部分重叠，并且向与此相同的方向弯曲。
本发明的另一方式是一种包括元件层以及覆盖元件层的上表面及至少一个侧面的衬底的发光装置。衬底具有透光性及比大气高的折射率。元件层包括向衬底一侧发光的发光元件。
上述各结构优选包括位于元件层与衬底之间的粘合层，该粘合层优选具有透光性及比大气高的折射率。此时，粘合层优选包含树脂以及具有不同于树脂的折射率的粒子。
在上述各结构中，元件层优选包括触摸传感器。
在上述各结构中，衬底优选包含有机树脂。通过作为衬底使用有机树脂而不使用玻璃，能够提供轻量且不易损坏的发光装置。
本发明的一个方式是一种发光装置，包括：具有第一衬底、第一衬底上的第一粘合层和第一粘合层上的发光元件的元件层；元件层上的第二粘合层；以及第二粘合层上的第二衬底。第二衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲。第二粘合层以及第二衬底都具有透光性及比大气高的折射率。发光元件向第二衬底一侧发光。
本发明的另一方式是一种发光装置，包括：具有第一衬底、第一衬底上的第一粘合层和第一粘合层上的发光元件的元件层；覆盖元件层的上表面及至少一个侧面的第二衬底；以及元件层与第二衬底之间的第二粘合层。第二粘合层以及第二衬底都具有透光性及比大气高的折射率。发光元件向第二衬底一侧发光。
在上述各结构中，元件层优选包括：受光元件；配置得比受光元件更靠近第一衬底且与受光元件重叠的遮光层；以及遮光层与发光元件之间的密封层。密封层优选具有比大气高的折射率。
本发明的另一方式是一种发光装置，包括：第一衬底；第一衬底上的发光元件；具有透光性的第二衬底；第二衬底上的遮光层；位于第二衬底与遮光层之间且与遮光层重叠的受光元件；以及以围绕发光元件和受光元件的方式配置为框状的第一衬底与第二衬底之间的粘合层。第一衬底的形成有发光元件的面与第二衬底的形成有受光元件的面对置。发光元件向第二衬底一侧发光。
本发明的另一方式是一种发光装置，包括：具有第一衬底、第一衬底上的第一粘合层、第一粘合层上的发光元件、发光元件上的密封层、密封层上的遮光层和遮光层上的受光元件的元件层；覆盖元件层的上表面及至少一个侧面的第二衬底；以及元件层与第二衬底之间的第二粘合层。密封层、第二粘合层以及第二衬底都具有透光性及比大气高的折射率。发光元件向第二衬底一侧发光。
在上述各结构中，优选在密封层与第二衬底之间设置有与发光元件重叠的着色层。
在上述各结构中，密封层优选包含树脂以及具有不同于树脂的折射率的粒子。
本发明的一个方式还包括在其显示部具有上述发光装置的电子设备以及在其发光部具有上述发光装置的照明装置。
注意，本说明书中的发光装置在其范畴中包括使用发光元件的显示装置。另外，本说明书中的发光装置的范畴包括：发光元件安装有连接器诸如各向异性导电薄膜或TCP(Tape Carrier Package：带载封装)的模块；具有在其端部设置有印刷线路板的TCP的模块；以及通过COG(Chip On Glass：玻璃覆晶封装)方式在发光元件上直接安装有IC(集成电路)的模块。再者，用于照明设备等的发光装置也包括于其范畴内。
在本发明的一个方式中，可以提供一种新颖的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种轻量的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种可靠性高的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种不易损坏的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种厚度薄的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种光提取效率高的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。在本发明的一个方式中，可以提供一种耗电量低的发光装置、显示装置、电子设备或照明装置。
附图说明
图1A至图1D示出本发明的一个方式的发光装置的例子；
图2A至图2G示出本发明的一个方式的发光装置的例子；
图3A和图3B示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图4A和图4B都示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图5A和图5B都示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图6A和图6B都示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图7A至图7C示出本发明的一个方式的发光装置的制造方法的一个例子；
图8A至图8C示出本发明的一个方式的发光装置的制造方法的一个例子；
图9示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图10A和图10B示出发光装置的一个例子；
图11是实施例的发光装置中的栅极焊盘部的截面的照片；
图12A至图12E示出实施例中的发光装置的制造工序；
图13A至图13F示出发光装置的例子；
图14A和图14B示出发光装置的照片；
图15A至图15D示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子；
图16A和图16B示出发光装置的照片；
图17A和图17B示出本发明的一个方式的发光装置的一个例子。
具体实施方式
参照附图对实施方式进行详细的说明。注意，本发明不局限于下面说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在下面所示的实施方式所记载的内容中。
注意，在下面说明的发明的结构中，在不同附图之间共同使用同一附图标记来表示同一部分或具有同样功能的部分，而省略其重复说明。此外，当表示具有同样功能的部分时有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
另外，为了便于理解，有时在附图等中示出的各结构的位置、大小或范围等并不表示其实际的位置、大小或范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小或范围等。
实施方式1
在本实施方式中，将参照图1A至图1D以及图2A至图2G说明本发明的一个方式的发光装置。
本发明的一个方式的发光装置包括元件层以及元件层上的衬底。衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲。衬底具有透光性以及比大气高的折射率。元件层包括向衬底一侧发光的发光元件。
在本发明的一个方式中，位于发光装置的提取光的一侧的衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲，因此，发光装置不容易损坏。对向元件层一侧弯曲的衬底的区域的面积或位置没有特别的限制，弯曲线也可以在衬底的中央。
〈结构实例1〉
图1A所示的发光装置100包括元件层101以及元件层101上的衬底103。
在本实施方式所示的各发光装置中，元件层101包括向衬底103一侧发光的发光元件。在本实施方式所示的各发光装置中，从元件层101所具有的发光元件发射的光经过衬底103从光提取部104提取。
在图1A所示的发光装置100中，衬底103的至少一部分向元件层101一侧弯曲。具体而言，衬底103的端部向元件层101一侧弯曲。在此，“A的端部”是指至少包括A的侧面的区域，并且，也可以包括发光装置的光提取部。虽然在此包括衬底103的相反的两个侧面的端部向元件层101一侧弯曲，但是本发明的一个方式不局限于此。此外，虽然在此弯曲线平行于衬底的一边，但是本发明的一个方式不局限于此。换言之，上述弯曲线可以平行于衬底的任一边(长边或短边)。另外，上述弯曲线没必要必须与衬底的一边平行。
〈结构实例2〉
图1B所示的发光装置110包括元件层101、元件层101上的衬底103以及元件层101与衬底103之间的粘合层105。
衬底103的至少一部分向元件层101一侧弯曲。并且，元件层101的至少一部分与衬底103的向元件层101一侧弯曲的部分重叠并向与此相同的方向弯曲。换言之，衬底103的端部以及元件层101的端部向与发光装置110的提取光的一侧相反的一侧弯曲。
〈结构实例3〉
除了光提取部104的结构之外，图1C所示的发光装置120与图1B所示的发光装置110相同。虽然在发光装置110中仅有元件层101的非发光部弯曲，但如发光装置120所示那样，元件层101的发光部也可以部分地弯曲。可以说发光装置120的光提取部104具有曲面。
〈结构实例4〉
图1D所示的发光装置130包括元件层101、覆盖元件层101的上表面及其至少一个侧面的衬底103以及元件层101与衬底103之间的粘合层105。
衬底103的至少一部分向元件层101一侧弯曲，并且覆盖元件层101的两个侧面的至少一部分。衬底103也可以覆盖元件层101的下表面(与元件层的发光面相反的面)的一部分。
在上述发光装置的各结构实例1至4中，因为位于发光装置的提取光的一侧的衬底103的至少一部分向元件层101一侧弯曲，所以能够实现不易损坏的发光装置。
下面，示出可应用于上述发光装置的结构实例的应用例子1至4。
〈应用例子1〉
除了设置有绝缘体107之外，图2A所示的发光装置140与图1B所示的发光装置110相同。本发明的一个方式的发光装置包括位于元件层101的下表面一侧(与发光装置的提取光的一侧相反的一侧)的绝缘体107。例如，当导电层在元件层101的下表面暴露于大气中时，通过设置绝缘体107，能够使本发明的一个方式的发光装置与其他装置电绝缘。绝缘体107优选覆盖元件层101、衬底103以及粘合层105的各侧面，以便不使这些侧面暴露于大气中。由此，能够防止水等杂质侵入发光装置。
〈应用例子2〉
图2B所示的发光装置150包括一个驱动电路部106以及一个柔性印刷电路(FlexiblePrinted Circuit：FPC)108。虽然在此FPC108设置于衬底103一侧，但FPC108也可以设置于元件层101一侧。除了设置有驱动电路部106以及FPC108之外，发光装置150与图1B所示的发光装置110相同。
〈应用例子3〉
在本发明的一个方式中，绝缘体107可以覆盖位于发光装置的提取光的一侧的衬底103(图2C)。通过采用这种结构，可以减少对于发光装置的光提取面的损伤，并且，还可以防止包含于元件层101中的元件损坏。并且，绝缘体107覆盖衬底103以及元件层101的向与发光装置的提取光的一侧相反的一侧弯曲的侧面。由此，能够防止水等杂质侵入发光装置。通过采用这种结构，能够提供可靠性高且不易损坏的发光装置。
〈应用例子4〉
在本发明的一个方式中，也可以在元件层101的下表面(与发光装置的提取光的一侧相反的一侧)配置蓄电装置111，并可以设置覆盖蓄电装置111的保护层115。
保护层115的端部可以与衬底103的向元件层101一侧弯曲的部分重叠(图2D)或者以不夹着衬底103的任何部分的方式与元件层101重叠(图2E)。另外，如图2F所示，也可以在元件层101与蓄电装置111之间设置绝缘体107。如图2G所示，保护层115的端部也可以以不夹着衬底103的任何部分的方式与绝缘体107重叠。
此时，位于衬底103一侧或者元件层101一侧的FPC也可以被弯折而使其一部分位于元件层101与保护层115之间。
另外，本发明的一个方式的发光装置也可以进行触摸操作。可以采用电阻式、静电容量方式、红外线方式、光学方式、电磁感应方式、表面声波方式等各种方式的触摸传感器。在本发明的一个方式中，可以在元件层101中设置触摸传感器，而不增加发光装置所包括的衬底数量。因为能够实现发光装置的薄型化以及轻量化，所以是优选的。
注意，优选的是，衬底103的向元件层101一侧弯曲的区域中的最小曲率半径为1mm以上且150mm以下，优选为1mm以上且100mm以下，更优选为1mm以上且50mm以下，特别优选为2mm以上且5mm以下。另外，优选的是，元件层101的向与衬底103相同方向弯曲的区域中的最小曲率半径为1mm以上且150mm以下，优选为1mm以上且100mm以下，更优选为1mm以上且50mm以下，特别优选为2mm以上且5mm以下。即便以小曲率半径(例如为2mm以上且5mm以下)被弯折，本发明的一个方式的发光装置也没有元件损坏的担忧，因此具有高可靠性。通过以小曲率半径弯曲，能够提供薄的发光装置。通过使光提取部104以大曲率半径(例如为5mm以上且100mm以下)弯折，能够在发光装置的侧面提供大的显示部(发光部)。
〈材料的例子〉
接下来，说明可用于本发明的一个方式的发光装置的材料等。
元件层101至少包括发光元件。作为发光元件，可以使用自发光的元件，并且由电流或电压控制亮度的元件也包括于发光元件的范畴内。例如，可以使用发光二极管(LED)、有机EL元件以及无机EL元件等。
元件层101还可以包括用来驱动发光元件的晶体管或触摸传感器等。
在元件层101中，发光元件优选设置于一对透水性低的绝缘膜之间。由此，能够防止水等杂质侵入发光元件，从而能够防止发光装置的可靠性下降。
作为透水性低的绝缘膜，可以使用含有氮与硅的膜(例如，氮化硅膜或氮氧化硅膜)或者含有氮与铝的膜(例如，氮化铝膜)等。另外，也可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜或氧化铝膜等。
例如，透水性低的绝缘膜的水蒸气透过量为1×10-5[g/m2·day]以下，优选为1×10-6[g/m2·day]以下，更优选为1×10-7[g/m2·day]以下，进一步优选为1×10-8[g/m2·day]以下。
衬底103具有透光性，并且至少使从元件层101所包括的发光元件发射的光透过。衬底103也可以是柔性衬底。衬底103的折射率比大气高。
优选将比重比玻璃小的有机树脂用于衬底103，由此与使用玻璃的情况相比，发光装置的重量可以更轻。
具有柔性以及对可见光具有透光性的材料的例子包括如下材料：其厚度允许其具有柔性的玻璃、聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚酰胺树脂、环烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂和聚氯乙烯树脂。尤其优选使用热膨胀系数低的材料，例如优选使用聚酰胺-酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂或PET。另外，也可以使用将有机树脂浸渗于玻璃纤维中的衬底或通过将无机填料混合到有机树脂中来降低热膨胀系数的衬底。
衬底103可以具有如下叠层结构：任何上述材料的层；保护发光装置的表面免受损伤等的硬涂层(例如，氮化硅层)；能够分散压力的层(例如，芳族聚酰胺树脂层)等。另外，为了抑制由于水分等导致的发光元件的使用寿命的下降等，也可以在叠层结构中包括上述透水性低的绝缘膜。
粘合层105具有透光性，并且至少使从元件层101所包括的发光元件发射的光透过。粘合层105的折射率比大气高。
作为粘合层105，可以使用在常温下固化的树脂(例如，两液混合型树脂)、光固化树脂或热固化树脂等。这种树脂的例子包括环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂和酚醛树脂。尤其优选使用环氧树脂等透湿性低的材料。
另外，上述树脂也可以包含干燥剂。例如，可以使用碱土金属的氧化物(例如，氧化钙或氧化钡)等通过化学吸附来吸附水分的物质。或者，也可以使用沸石或硅胶等通过物理吸附来吸附水分的物质。树脂优选包含干燥剂，因为能够防止水分等杂质侵入发光元件，从而提高发光装置的可靠性。
此外，优选将折射率高的填料(例如，氧化钛)混合在上述树脂中，由此可以提高来自发光元件的光提取效率。
粘合层105也可以具有用来散射光的散射构件。例如，粘合层105也可以是上述树脂和具有不同于该树脂的折射率的粒子的混合物。该粒子用作用来散射光的散射构件。
树脂与具有不同于树脂的折射率的粒子之间的折射率差优选为0.1以上，更优选为0.3以上。具体而言，作为树脂可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或硅酮等，并且作为粒子，可以使用氧化钛、氧化钡或沸石等。
由于氧化钛或氧化钡的粒子可以很好地散射光，所以是优选的。当使用沸石时，其能够吸附树脂等所含有的水，因此能够提高发光元件的可靠性。
为了使粒子充分发挥作为散射构件的功能，粒子优选具有大于可见光的波长的直径。即便初级粒子的直径小于可见光的波长，也可以将通过凝集上述初级粒子而得到的次级粒子用作散射构件。具体而言，粒子的直径优选为0.05μm以上且5μm以下，更优选为0.1μm以上且2μm以下。另外，粒子的直径优选小于粘合层105的厚度的两分之一。
粘合层105优选以其雾度为50％以下，优选为30％以下，更优选为10％以下的方式包括散射构件。
可以根据树脂的折射率和粒子的直径以及其折射率来适当地调整粒子与树脂的混合比，例如可以为1wt％以上且10wt％以下。
在发光装置中，发光元件的多个反射导电膜以固定间隔排列。分辨率高的发光装置可以具有250ppi以上，甚至为300ppi以上的像素密度(分辨率)。因此，当将反射导电膜以较短的固定间隔排列时，被该导电膜反射的外部的光导致由于衍射光栅原理的屏幕上的条纹。另外，还发生外部景色被上述导电膜反射而显示在屏幕上的问题。
当粘合层105包括散射构件时，即便外部的光被发光元件的电极反射，反射光也在经过粘合层105时散射。因此，在本发明的一个方式的发光装置中不容易在屏幕上产生条纹，并且，能够减少外部景色的反射。
另外，当粘合层105包括散射构件时，与在衬底103的外侧设置用来散射光的构成要素的情况相比，能够在更靠近滤色片的位置散射光。因此，可以防止由于从发光元件提取的光模糊而致使发光装置的显示不清晰。具体而言，优选在提取光的一侧的距离滤色片有100μm以下，更优选为10μm以下，进一步优选为1μm以下的区域中设置包括散射构件的层。由此，能够防止由于发光模糊而致使发光装置的显示不清晰。
粘合层105包括散射构件的这种结构适用于相邻的发光元件彼此靠近且因反射光而容易在屏幕上产生条纹的高分辨率的发光装置，具体而言，分辨率为250ppi以上、256ppi以上或300ppi以上的发光装置。
绝缘体107可以使用可用于衬底103和粘合层105的任何有机树脂或无机绝缘材料。绝缘体107没必要必须具有透光性。注意，如图2C所示当绝缘体107覆盖位于发光装置的提取光的一侧的衬底103时，将具有透光性的绝缘材料用于绝缘体107。另外，也可以通过使用粘合剂等将衬底103与绝缘体107贴合在一起。
蓄电装置111包括具有储存电力的功能的蓄电池或电容器。例如，蓄电装置111包括：诸如锂二次电池(例如，使用凝胶电解质的锂聚合物电池)、锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、有机自由基电池、铅蓄电池、空气二次电池、镍锌电池或银锌电池等的二次电池；或者大容量的电容器(例如，叠层陶瓷电容器或双电层电容器)。
保护层115例如可以使用与衬底103同样的材料形成。保护层115没必要必须具有透光性，也可以将厚度薄的金属材料或厚度薄的合金材料用于保护层115。
如上所述，在本发明的一个方式的发光装置中，衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲，由此，发光装置不易损坏。另外，因为将有机树脂等用于衬底，所以发光装置可以轻量。由此，通过采用本发明的一个方式，能够提供携带性高的发光装置。
另外，在本发明的一个方式的发光装置中，粘合层105包括散射构件。由此，能够防止因反射光导致在屏幕上产生条纹。为了防止产生条纹，虽然也可以设置圆偏振片等，但由于设置圆偏振片，从发光元件提取的光的量会大幅减少。此时，为了得到发光装置所需的亮度而需要提高发光元件的亮度，这就导致发光装置的耗电量增加。在本发明的一个方式中，可以在不减少从发光元件提取的光的量的情况下防止条纹的产生。由此，通过采用本发明的一个方式，能够提供光提取效率高且耗电量低的发光装置。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中，参照图3A和图3B、图4A和图4B、图5A和图5B、图6A和图6B、图7A至图7C以及图8A至图8C说明本发明的一个方式的发光装置。
〈具体例子1〉
图3A是实施方式1所例示的发光装置150(图2B)的平面图，图3B是沿图3A中的锁链线A1-A2的截面图的一个例子。
图3B所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底201、粘合层203、绝缘层205、多个晶体管、导电层157、绝缘层207、绝缘层209、多个发光元件、绝缘层211、密封层213、绝缘层261、着色层259、遮光层257以及绝缘层255。
导电层157通过连接体215与FPC108电连接。
发光元件230包括下部电极231、EL层233以及上部电极235。下部电极231与晶体管240的源电极或漏电极电连接。下部电极231的端部被绝缘层211覆盖。发光元件230具有顶部发射结构。上部电极235具有透光性且使从EL层233发射的光透过。
以与发光元件230重叠的方式设置有着色层259，以与绝缘层211重叠的方式设置有遮光层257。着色层259以及遮光层257被绝缘层261覆盖。在发光元件230与绝缘层261之间的空间填充有密封层213。
发光装置在光提取部104以及驱动电路部106中具有包括晶体管240的多个晶体管。将晶体管240设置于绝缘层205上。使用粘合层203将绝缘层205与衬底201贴合在一起。另外，使用粘合层105将绝缘层255与衬底103贴合在一起。优选的是，作为绝缘层205以及绝缘层255使用透水性低的膜，由此能够防止水等杂质侵入发光元件230或晶体管240，从而可以提高发光装置的可靠性。粘合层203可以使用与粘合层105同样的材料形成。
可以通过如下步骤制造具体例子1中的发光装置：在耐热性高的形成用衬底上形成绝缘层205、晶体管240以及发光元件230；剥离该形成用衬底；以及使用粘合层203将绝缘层205、晶体管240以及发光元件230转置到衬底201上。可以通过如下步骤制造具体例子1中的发光装置：在耐热性高的形成用衬底上形成绝缘层255、着色层259以及遮光层257；剥离该形成用衬底；以及使用粘合层105将绝缘层255、着色层259以及遮光层257转置到衬底103上。
当作为衬底使用耐热性低的材料(例如，树脂)时，在制造工序中难以使衬底暴露于高温中。由此，对在该衬底上形成晶体管和绝缘膜的条件有限制。另外，当作为发光装置的衬底使用透水性高的材料(例如，树脂)时，优选使衬底暴露于高温中来在衬底与发光元件之间形成透水性低的膜。在本实施方式的制造方法中，可以在耐热性高的形成用衬底上形成晶体管等，由此，可以使衬底暴露于高温中来形成可靠性高的晶体管以及透水性充分低的绝缘膜。并且，通过将晶体管和绝缘膜转置到耐热性低的衬底，能够制造可靠性高的发光装置。由此，通过采用本发明的一个方式，能够提供可靠性高的薄型或/且轻量的发光装置。制造方法的详细内容将在后面说明。
衬底103以及衬底201都优选使用韧性高的材料形成。由此，能够提供耐冲击性高的不易损坏的发光装置。例如，当衬底103是有机树脂衬底并且衬底201是使用厚度薄的金属材料或厚度薄的合金材料形成的衬底时，与使用玻璃衬底的情况相比，发光装置可以更轻且不易损坏。
由于金属材料以及合金材料具有高导热性，并且容易将热传导到衬底整体，因此能够防止发光装置中的局部的温度上升，所以是优选的。使用金属材料或合金材料的衬底的厚度优选为10μm以上且200μm以下，更优选为20μm以上且50μm以下。
另外，当作为衬底201使用热辐射率高的材料时，能够防止发光装置的表面温度上升，从而能够防止发光装置损坏或可靠性下降。例如，衬底201也可以具有金属衬底与热辐射率高的层(例如，可以使用金属氧化物或陶瓷材料形成层)的叠层结构。
〈具体例子2〉
图4A示出本发明的一个方式的发光装置中的光提取部104的其他例子。图4A所示的发光装置能够进行触摸操作。在下面所示的各具体例子中，省略与具体例子1同样的构成要素的说明。
图4A所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底201、粘合层203、绝缘层205、多个晶体管、绝缘层207、绝缘层209、多个发光元件、绝缘层211、绝缘层217、密封层213、绝缘层261、着色层259、遮光层257、多个受光元件、导电层281、导电层283、绝缘层291、绝缘层293、绝缘层295以及绝缘层255。
具体例子2在绝缘层211上包括绝缘层217。通过设置绝缘层217，可以调整衬底103与衬底201之间的空间。
图4A示出在绝缘层255与密封层213之间设置有受光元件的例子。由于可以以重叠于发光装置的非发光区域(例如，设置有晶体管或布线的区域等没有设置发光元件的区域)的方式配置受光元件，因此可以在发光装置中设置触摸传感器而不必使像素(发光元件)的开口率下降。
作为本发明的一个方式的发光装置所包括的受光元件，例如可以使用pn光电二极管或pin光电二极管。在本实施方式中，作为受光元件，使用包括p型半导体层271、i型半导体层273以及n型半导体层275的pin光电二极管。
注意，i型的半导体层273是赋予p型导电性的杂质或赋予n型导电性的杂质的浓度都为1×1020cm-3以下，并且光传导率为暗导电率的100倍以上的半导体。i型半导体层273在其范畴内还包括包含属于元素周期表的第13族或第15族的杂质元素的半导体。即，由于当有意不添加用来控制价电子的杂质元素时，i型半导体具有较弱的n型导电性，因此i型半导体层273在其范畴内包括在沉积时或沉积后有意或无意地添加有赋予p型导电性的杂质元素的半导体。
遮光层257比受光元件更靠近衬底201且与该受光元件重叠。位于受光元件与密封层213之间的遮光层257可以防止从发光元件230发射的光照射到受光元件。
导电层281以及导电层283与受光元件电连接。导电层281优选使入射到受光元件的光透过。导电层283优选阻挡入射到受光元件的光。
优选将光学触摸传感器设置于衬底103与密封层213之间，因为不容易受到从发光元件230发射的光的影响，并且可以提高S/N比例。
〈具体例子3〉
图4B示出本发明的一个方式的发光装置中的光提取部104的其他例子。图4B所示的发光装置能够进行触摸操作。
图4B所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底201、粘合层203、绝缘层205、多个晶体管、绝缘层207、绝缘层209a、绝缘层209b、多个发光元件、绝缘层211、绝缘层217、密封层213、着色层259、遮光层257、多个受光元件、导电层280、导电层281以及绝缘层255。
图4B示出在绝缘层205与密封层213之间配置有受光元件的例子。因为将受光元件设置于绝缘层205与密封层213之间，所以可以使用与包括在晶体管240中的导电层以及半导体层相同的材料和相同的工序形成与受光元件电连接的导电层以及包括在受光元件中的光电转换层。由此，可以制造能够进行触摸操作的发光装置，而无需大幅度增加制造工序数。
〈具体例子4〉
图5A示出本发明的一个方式的发光装置的其他例子。图5A所示的发光装置能够进行触摸操作。
图5A所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底201、粘合层203、绝缘层205、多个晶体管、导电层156、导电层157、绝缘层207、绝缘层209、多个发光元件、绝缘层211、绝缘层217、密封层213、着色层259、遮光层257、绝缘层255、导电层272、导电层274、绝缘层276、绝缘层278、导电层294以及导电层296。
图5A示出在绝缘层255与密封层213之间设置有静电容量式触摸传感器的例子。静电容量式触摸传感器包括导电层272以及导电层274。
导电层156以及导电层157通过连接体215与FPC108电连接。导电层294以及导电层296通过导电粒子292与导电层274电连接。因此，可以通过FPC108驱动静电容量式触摸传感器。
〈具体例子5〉
图5B示出本发明的一个方式的发光装置的其他例子。图5B所示的发光装置能够进行触摸操作。
图5B所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底201、粘合层203、绝缘层205、多个晶体管、导电层156、导电层157、绝缘层207、绝缘层209、多个发光元件、绝缘层211、绝缘层217、密封层213、着色层259、遮光层257、绝缘层255、导电层270、导电层272、导电层274、绝缘层276以及绝缘层278。
图5B示出在绝缘层255与密封层213之间设置有静电容量式触摸传感器的例子。静电容量式触摸传感器包括导电层272以及导电层274。
导电层156以及导电层157通过连接体215a与FPC108a电连接。导电层270通过连接体215b与FPC108b电连接。由此，可以通过FPC108a驱动发光元件230以及晶体管240，并且可以通过FPC108b驱动静电容量式触摸传感器。
〈具体例子6〉
图6A示出本发明的一个方式的发光装置中的光提取部104的其他例子。
图6A所示的发光装置包括元件层101、衬底103以及粘合层105。元件层101包括衬底202、绝缘层205、多个晶体管、绝缘层207、导电层208、绝缘层209a、绝缘层209b、多个发光元件、绝缘层211、密封层213以及着色层259。
发光元件230包括下部电极231、EL层233以及上部电极235。下部电极231通过导电层208与晶体管240的源电极或漏电极电连接。下部电极231的端部被绝缘层211覆盖。发光元件230具有底部发射结构。下部电极231具有透光性且使从EL层233发射的光透过。
以与发光元件230重叠的方式设置有着色层259，发光元件230所发射的光穿过着色层259从衬底103一侧被提取。在发光元件230与衬底202之间的空间填充有密封层213。衬底202可以使用与上述衬底201同样的材料来形成。
〈具体例子7〉
图6B示出本发明的一个方式的发光装置的其他例子。
图6B所示的发光装置包括元件层101、粘合层105以及衬底103。元件层101包括衬底202、绝缘层205、导电层310a、导电层310b、多个发光元件、绝缘层211、导电层212以及密封层213。
导电层310a以及导电层310b是发光装置的外部连接电极，都可以与FPC等电连接。
发光元件230包括下部电极231、EL层233以及上部电极235。下部电极231的端部被绝缘层211覆盖。发光元件230具有底部发射结构。下部电极231具有透光性且使从EL层233发射的光透过。导电层212与下部电极231电连接。
作为光提取结构，衬底103也可以具有半球透镜、微透镜阵列、具有凹凸表面结构的薄膜或光扩散薄膜等。例如，通过使用具有与该衬底、该透镜或该薄膜实质上相同的折射率的粘合剂等将上述透镜或上述薄膜粘合在树脂衬底上，可以形成具有光提取结构的衬底103。
虽然没必要必须设置导电层212，但优选设置导电层212，因为可以防止起因于下部电极231的电阻的压降。另外，出于同样的目的，也可以在绝缘层211、EL层233或上部电极235等上设置与上部电极235电连接的导电层。
导电层212可以是通过使用选自铜、钛、钽、钨、钼、铬、钕、钪、镍和铝中的材料或以这些材料为主要成分的合金材料等形成的单层或叠层。导电层212的厚度例如可以为0.1μm以上且3μm以下，优选为0.1μm以上且0.5μm以下。
当作为与上部电极235电连接的导电层的材料使用浆料(例如，银浆)时，形成该导电层的金属粒子凝集，由此，该导电层的表面成为粗糙且具有很多间隙。由此，例如即便在绝缘层211上形成该导电层也难以使EL层233完全覆盖该导电层，从而上部电极与该导电层容易彼此电连接，所以是优选的。
〈材料的例子〉
接下来，说明可用于本发明的一个方式的发光装置的材料等。因为可以参照实施方式1的记载，所以省略衬底103以及粘合层105的说明。另外，还省略在本实施方式中已说明的构成要素的说明。
对发光装置中的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以使用交错晶体管或反交错晶体管，还可以使用顶栅晶体管或底栅晶体管。对用于晶体管的半导体材料没有特别的限制，例如可以使用硅或锗。或者，也可以使用包含铟、镓和锌中的至少一个的氧化物半导体诸如In-Ga-Zn类金属氧化物。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性没有特别的限制，也可以使用非晶半导体或具有结晶性的半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或部分地包括结晶区域的半导体)。优选使用具有结晶性的半导体，由此可以抑制晶体管特性的劣化。
发光装置所具有的发光元件包括一对电极(下部电极231及上部电极235)以及该一对电极之间的EL层233。将该一对电极的一个电极用作阳极，而将另一个电极用作阴极。
发光元件可以具有顶部发射结构、底部发射结构和双面发射结构中的任何一个。作为提取光的电极使用使可见光透过的导电膜。作为不提取光的电极优选使用反射可见光的导电膜。
使可见光透过的导电膜例如可以使用氧化铟、铟锡氧化物(ITO：Indium TinOxide)、铟锌氧化物、氧化锌或添加有镓的氧化锌形成。另外，也可以将金、银、铂、镁、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等金属材料、包含这些金属材料的合金或这些金属材料的任何一个的氮化物(例如，氮化钛)等的膜形成为薄，以便使其具有透光性。此外，可以将上述材料的任何一个的叠层用作导电膜。例如，优选使用ITO与银和镁的合金的叠层膜，由此可以提高导电性。另外，也可以使用石墨烯等。
作为反射可见光的导电膜，例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等金属材料或者包含这些金属材料的任一个的合金。另外，也可以对上述金属材料或合金添加镧、钕或锗等。此外，导电膜可以使用：铝和钛的合金、铝和镍的合金或铝和钕的合金等包含铝的合金(铝合金)；或者银和铜的合金、银、铜和钯的合金或银和镁的合金等包含银的合金。因为银和铜的合金具有高耐热性，所以是优选的。并且，当以与铝合金膜接触的方式层叠金属膜或金属氧化物膜时，可以防止铝合金膜的氧化。用于该金属膜或金属氧化物膜的材料的例子包括钛和氧化钛。另外，也可以层叠上述使可见光透过的导电膜与包含金属材料的膜。例如，可以使用银与ITO的叠层膜、银和镁的合金与ITO的叠层膜。
各电极可以通过利用蒸镀法或溅射法形成。另外，也可以利用喷墨法等喷出法、丝网印刷法等印刷法或者镀法。
当在下部电极231与上部电极235之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时，空穴从阳极一侧注入到EL层233，而电子从阴极一侧注入到EL层233。被注入的电子和空穴在EL层233中重新结合，由此，包含在EL层233中的发光物质发光。
EL层233至少包括发光层。除了发光层以外，EL层233还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质和双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等中的任何一个的一个以上的层。
作为EL层233，可以使用低分子化合物或高分子化合物，还可以使用无机化合物。包括在EL层233中的各层可以通过如下任何方法形成：蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法和涂敷法等。
绝缘层205以及绝缘层255都可以使用无机绝缘材料形成。尤其优选使用上述透水性低的绝缘膜，由此可以提供可靠性高的发光装置。
绝缘层207具有防止杂质扩散到晶体管所包含的半导体中的效果。作为绝缘层207，可以使用氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜、氮氧化硅膜或氧化铝膜等无机绝缘膜。
为了减小起因于晶体管等的表面凹凸，作为绝缘层209、绝缘层209a以及绝缘层209b优选选择具有平坦化功能的绝缘膜。例如，可以使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂或苯并环丁烯类树脂等有机材料。除了上述有机材料之外，还可以使用低介电常数材料(low-k材料)等。注意，上述平坦化绝缘膜也可以具有使用这些材料形成的绝缘膜和无机绝缘膜的任何一个的叠层结构。
以覆盖下部电极231的端部的方式设置有绝缘层211。为了提高形成于其上的EL层233以及上部电极235的覆盖性，绝缘层211的侧壁优选包括具有连续曲率的倾斜面。
作为用于绝缘层211的材料，可以使用树脂或无机绝缘材料。作为树脂，例如，可以使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、硅氧烷树脂、环氧树脂或酚醛树脂。为了可以使绝缘层211的制造变得容易，尤其优选使用负性光敏树脂或正性光敏树脂。
虽然对绝缘层211的形成方法没有特别的限制，但可以利用光刻法、溅射法、蒸镀法、液滴喷射法(例如，喷墨法)或印刷法(例如，丝网印刷或胶版印刷)等。
绝缘层217可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料等形成。例如，作为有机绝缘材料可以使用负性或正性光敏树脂或者非光敏树脂等。另外，也可以形成导电层代替绝缘层217。例如，该导电层可以使用钛或铝等金属材料形成。当使用导电层代替绝缘层217而使导电层与上部电极235电连接时，能够防止起因于上部电极235的电阻的压降。绝缘层217可以具有正锥形状或反锥形状。
绝缘层276、绝缘层278、绝缘层291、绝缘层293以及绝缘层295都可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料形成。为了减少起因于传感器元件的表面凹凸，作为绝缘层278以及绝缘层295，尤其优选使用具有平坦化功能的绝缘膜。
作为密封层213，可以使用在常温下固化的树脂(例如，两液混合型树脂)、光固化树脂或热固化树脂等树脂。例如，可以使用聚氯乙烯(PVC)树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、硅酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂或乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)树脂等。在密封层213中可以包含干燥剂。在从发光元件230发射的光穿过密封层213被提取到外部的情况下，密封层213优选包含折射率高的填料或散射构件。用于干燥剂、折射率高的填料以及散射构件的材料与可用于粘合层105的材料相同。
导电层156、导电层157、导电层294以及导电层296都可以使用与包括在晶体管或发光元件中的导电层相同的材料和相同的工序形成。导电层280可以使用与包括在晶体管中的导电层相同的材料和相同的工序形成。
例如，上述导电层都可以使用钼、钛、铬、钽、钨、铝、铜、钕和钪等金属材料中的任何一个和含有上述元素的任何一个的合金材料，以具有单层结构或叠层结构的方式形成。上述导电层都可以使用导电金属氧化物形成。作为导电金属氧化物，可以使用氧化铟(例如，In2O3)、氧化锡(例如，SnO2)、氧化锌(ZnO)、ITO、铟锌氧化物(例如，In2O3-ZnO)或者含有氧化硅的这些金属氧化物材料中的任何一个。
导电层208、导电层212、导电层310a以及导电层310b也都可以使用上述金属材料、合金材料和导电金属氧化物中的任何一个形成。
导电层272、导电层274、导电层281和导电层283都为具有透光性的导电层。例如，可以使用氧化铟、ITO、铟锌氧化物、氧化锌或添加有镓的氧化锌等。导电层270可以使用与导电层272相同的材料和相同的工序形成。
作为导电粒子292使用镀有金属材料的有机树脂或二氧化硅等的粒子。作为金属材料优选使用镍或金，因为可以降低接触电阻。另外，优选使用镀有两种以上的金属材料的层的粒子诸如镀有镍以及金的粒子。
作为连接体215，可以使用通过混合金属粒子和热固化树脂得到的由热压接合呈现各向异性的膏状或片状材料。作为金属粒子，优选使用层叠有两种以上的金属的粒子，例如镀有金的镍粒子。
着色层259是使特定波长范围的光透过的有色层。例如，可以使用使红色波长范围的光透过的红色(R)滤色片、使绿色波长范围的光透过的绿色(G)滤色片或使蓝色波长范围的光透过的蓝色(B)滤色片等。各着色层通过使用各种材料并利用印刷法、喷墨法或使用光刻法的蚀刻方法等在所需的位置形成。
在相邻的着色层259之间设置有遮光层257。遮光层257遮挡从相邻的发光元件发射的光，从而防止相邻的像素之间的混色。在此，通过以其端部与遮光层257重叠的方式设置着色层259，可以减少漏光。遮光层257可以使用遮挡从发光元件发射的光的材料，例如金属材料或者包含颜料或染料的树脂材料形成。注意，如图3B所示，通过将遮光层257适当地设置于驱动电路部106等光提取部104之外的区域中，由此可以防止波导光等的非意图的漏光。
优选设置覆盖着色层259以及遮光层257的绝缘层261，因为可以防止包含在着色层259或遮光层257中的颜料等杂质扩散到发光元件等中。作为绝缘层261，使用透光材料，可以使用无机绝缘材料或有机绝缘材料。上述透水性低的绝缘膜也可以用于绝缘层261。注意，没必要必须设置绝缘层261。
〈制造方法的例子〉
接下来，参照图7A至图7C及图8A至图8C说明本发明的一个方式的发光装置的制造方法的例子。在此，以具体例子1(图3B)的发光装置为例对制造方法进行说明。
首先，在形成用衬底301上形成剥离层303，并在该剥离层303上形成绝缘层205。接着，在绝缘层205上形成多个晶体管、导电层157、绝缘层207、绝缘层209、多个发光元件230以及绝缘层211。以使导电层157露出的方式在绝缘层211、绝缘层209以及绝缘层207中形成开口(图7A)。
另外，在形成用衬底305上形成剥离层307，并在该剥离层307上形成绝缘层255。接着，在绝缘层255上形成遮光层257、着色层259以及绝缘层261(图7B)。
形成用衬底301以及形成用衬底305都可以是玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底或金属衬底等。
作为玻璃衬底，例如可以使用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃或钡硼硅酸盐玻璃等玻璃材料。在后面进行的热处理温度高的情况下，优选使用应变点为730℃以上的衬底。注意，当含有较多氧化钡(BaO)时，玻璃衬底可以具有耐热性和更高的实用性。除此之外，还可以使用晶化玻璃等。
在作为形成用衬底使用玻璃衬底的情况下，优选在形成用衬底与剥离层之间形成氧化硅膜、氧氮化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜等绝缘膜，由此可以防止来自玻璃衬底的污染。
剥离层303以及剥离层307都具有包含如下材料的单层结构或叠层结构：选自钨、钼、钛、钽、铌、镍、钴、锆、锌、钌、铑、钯、锇、铱和硅中的元素；包含该元素中的任何一个的合金材料；或者包含该元素中的任何一个的化合物材料。包含硅的层的结晶结构可以为非晶、微晶或多晶。
剥离层可以通过利用溅射法、等离子体CVD法、涂敷法或印刷法等形成。注意，涂敷法包括旋涂法、液滴喷射法和分配器法。
当剥离层具有单层结构时，优选形成钨层、钼层或者包含钨和钼的混合物的层。另外，也可以形成包含钨的氧化物或氧氮化物的层、包含钼的氧化物或氧氮化物的层、或者包含钨和钼的混合物的氧化物或氧氮化物的层。注意，钨和钼的混合物例如相当于钨和钼的合金。
当以具有包含钨的层和包含钨的氧化物的层的叠层结构的方式形成剥离层时，可以通过如下方法形成包含钨的氧化物的层：首先，形成包含钨的层，在其上形成由氧化物形成的绝缘膜，以便在钨层与绝缘膜之间的界面形成包含钨的氧化物的层。此外，也可以通过对包含钨的层的表面进行热氧化处理、氧等离子体处理、一氧化二氮(N2O)等离子体处理、使用臭氧水等氧化性高的溶液的处理等形成包含钨的氧化物的层。等离子体处理或加热处理可以在单独使用氧、氮或一氧化二氮的气氛下或者在上述气体和其他气体的混合气体气氛下进行。通过进行上述等离子体处理或加热处理来改变剥离层的表面状态，由此可以控制剥离层和在后面形成的绝缘层之间的粘合性。
各绝缘层可以通过利用溅射法、等离子体CVD法、涂敷法或印刷法等形成，例如可以通过利用等离子体CVD法在250℃以上且400℃以下的温度下形成绝缘膜，由此形成透水性极低的致密的膜。
接着，将用作密封层213的材料涂敷于形成用衬底305的形成有着色层259等的表面或者形成用衬底301的形成有发光元件230等的表面，隔着密封层213以使上述两个表面互相面对的方式将形成用衬底301与形成用衬底305贴合在一起(图7C)。
然后，剥离形成用衬底301，并使用粘合层203将露出的绝缘层205与衬底201贴合在一起。另外，剥离形成用衬底305，并使用粘合层105将露出的绝缘层255与衬底103粘合在一起。在图8A中，虽然衬底103不与导电层157重叠，但也可以使衬底103与导电层157重叠。
作为剥离工序可以适当地采用各种方法。例如，当在与被剥离层接触的一侧形成作为剥离层的包含金属氧化膜的层时，可以通过结晶化使该金属氧化膜脆化，而从形成用衬底剥离被剥离层。此外，当在耐热性高的形成用衬底与被剥离层之间形成作为剥离层的包含氢的非晶硅膜时，通过激光照射或蚀刻去除该非晶硅膜，可以将被剥离层从形成用衬底剥离。另外，在与被剥离层接触的一侧形成作为剥离层的包含金属氧化膜的层之后，通过结晶化而使该金属氧化膜脆化，并且通过使用溶液或者NF3、BrF3或ClF3等氟化气体的蚀刻去除该剥离层的一部分，由此可以在脆化的金属氧化膜处进行剥离。再者，也可以采用如下方法：作为剥离层使用包含氮、氧或氢等的膜(例如，包含氢的非晶硅膜、包含氢的合金膜、包含氧的合金膜等)，并且对剥离层照射激光使包含在剥离层中的氮、氧或氢作为气体释放出，由此促进被剥离层与形成用衬底之间的剥离。此外，可以采用机械性地去除形成有被剥离层的形成用衬底的方法、或者通过使用溶液或NF3、BrF3或ClF3等氟化气体的蚀刻去除形成有被剥离层的形成用衬底的方法等。此时，没必要必须设置剥离层。
另外，可以通过组合多个上述剥离方法以更容易进行剥离工序。即，可以在以使剥离层和被剥离层能够容易地剥离的方式进行激光照射、利用气体或溶液等对剥离层进行蚀刻或者利用锋利的刀子或手术刀等的机械性去除之后，利用物理力(通过机械等)进行剥离。
此外，也可以通过使液体浸透到剥离层与被剥离层之间的界面来从形成用衬底剥离被剥离层。另外，也可以边浇水等液体边进行剥离。
作为其他剥离方法，当使用钨形成剥离层时，优选边使用氨水和过氧化氢水的混合溶液对剥离层进行蚀刻边进行剥离。
注意，当能够在形成用衬底与被剥离层之间的界面进行剥离时，也可以不设置剥离层。例如，作为形成用衬底使用玻璃，以接触于玻璃的方式形成聚酰亚胺、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯或丙烯酸树脂等有机树脂，并在该有机树脂上形成绝缘膜以及晶体管等。此时，可以通过加热有机树脂，在形成用衬底与有机树脂之间的界面进行剥离。或者，也可以以如下方法在金属层与有机树脂之间的界面进行剥离：在形成用衬底与有机树脂之间设置金属层，并且通过使电流流过该金属层以加热该金属层。
最后，通过在绝缘层255以及密封层213中形成开口，使导电层157露出(图8B)。图13A是此时的平面图。在衬底103与导电层157重叠的情况下，为了使导电层157露出，还在衬底103以及粘合层105中形成开口(图8C)。对开口的形成方法没有特别的限制，例如可以为激光烧蚀法、蚀刻法或离子束溅射法等。作为其他方法，也可以使用锋利的刀具等在导电层157上的膜切开切口，然后利用物理力将膜的一部分剥下来。
通过上述步骤，可以制造本发明的一个方式的发光装置。
如上所述，本发明的一个方式的发光装置包括两个衬底，一个是衬底103，另一个是衬底201或衬底202。即便包括触摸传感器也可以由两个衬底构成发光装置。由于使用最少数量的衬底，容易使光提取效率以及显示的清晰度得到提高。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，参照图9说明本发明的一个方式的发光装置。
图9所示的发光装置包括衬底401、晶体管240、发光元件230、绝缘层207、绝缘层209、绝缘层211、绝缘层217、空间405、绝缘层261、遮光层257、着色层259、受光元件(具有p型半导体层271、i型半导体层273以及n型半导体层275)、导电层281、导电层283、绝缘层291、绝缘层293、绝缘层295以及衬底403。
该发光装置包括在衬底401与衬底403之间以围绕发光元件230以及受光元件的方式形成为框状的粘合层(未图示)。发光元件230被该粘合层、衬底401以及衬底403密封。
在本实施方式的发光装置中，衬底403具有透光性。发光元件230所发射的光穿过着色层259以及衬底403等被提取到大气中。
本实施方式的发光装置能够进行触摸操作。具体而言，可以利用受光元件来检测被检测物是否接近或接触衬底403的表面。
光学触摸传感器即便其表面因接触被检测物而受损也不会对其检测精度造成影响，而具有高耐久性，所以是优选的。光学触摸传感器还具有如下优点：可以进行非接触感测；当应用于显示装置时，图像的清晰度也不会下降；以及可以应用于大型的发光装置和显示装置等。
优选将光学触摸传感器设置于衬底403与空间405之间，因为不容易受发光元件230所发射的光的影响，并且可以提高S/N比例。
遮光层257比受光元件更靠近衬底401一侧且与受光元件重叠。该遮光层257可以防止发光元件230所发射的光照射到受光元件。
对用于衬底401以及衬底403的材料没有特别的限制。提取发光元件所发射的光的衬底使用使该光透过的材料。例如，可以使用玻璃、石英、陶瓷、蓝宝石或有机树脂等。因为不提取光的衬底不需要具有透光性，所以除了上面例举的衬底之外还可以使用利用金属材料或合金材料的金属衬底等。另外，作为衬底401以及衬底403也可以使用上述实施方式所例示的用于衬底的材料。
不限制发光装置的密封方法，也可以采用固体密封或中空密封。例如，作为密封材料可以使用玻璃粉等玻璃材料或者在常温下固化的树脂(例如，两液混合型树脂)、光固化树脂或热固化树脂等树脂材料。空间405可以填充有氮或氩等惰性气体或者与用于密封层213的树脂同样的树脂等。另外，上述树脂也可以包含上述干燥剂、折射率高的填料或者散射构件。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施例
在本实施例中，说明本发明的一个方式的发光装置。
在本实施例中，首先层叠元件层101、粘合层105以及衬底103。该叠层结构的厚度为140μm。并且，使衬底103的端部以及元件层101的端部向与发光装置的提取光的一侧相反的一侧弯曲。然后，设置绝缘体107。使绝缘体107覆盖元件层101、衬底103以及粘合层105的侧面，以防止水分等杂质侵入元件层101中。另外，绝缘体107提高元件层101与FPC108之间的连接部119的强度，由此能够提高发光装置的可靠性。
图10A是本实施例所制造的发光装置的平面图。图10B是沿图10A中的锁链线A3-A4以及A5-A6的截面图。
注意，有时省略本实施例所制造的发光装置中的与实施方式2所说明的具体例子2(图4A)同样的构成要素的说明。
如图10A所示那样，本实施例中的发光装置包括光提取部104、连接部112、栅极线驱动电路113、栅极焊盘部114、源极焊盘部116、连接部119、源极线驱动电路用IC118以及FPC108。
因为图10B所示的光提取部104的结构的说明与图4A相同，所以省略其说明。
在图10B所示的连接部112中，层叠有导电层234和上部电极235，并且该导电层234与该上部电极235彼此电连接。导电层234使用与发光元件230的下部电极231相同的材料和相同的工序形成。该上部电极235在绝缘层211的开口中与该导电层234电连接。
在图10B所示的栅极焊盘部114中，层叠有：使用与晶体管240的栅电极相同的材料和相同的工序形成的栅极线241；使用与晶体管240的源电极以及漏电极相同的材料和相同的工序形成的导电层244；以及使用与发光元件230的下部电极231相同的材料和相同的工序形成的导电层232。并且，该栅极线241、该导电层244以及该导电层232电连接。导电层244在栅极绝缘膜242的开口中与栅极线241连接。导电层232在绝缘层207以及绝缘层209的开口中与导电层244连接。
位于栅极线的端部的栅极焊盘部114以及位于源极线的端部的源极焊盘部116可以用于晶体管的检验或发光装置的故障分析。例如，通过使用栅极焊盘部114，可以确认信号是否正常地从栅极线驱动电路113输入到栅极线。
在导电层232上隔着绝缘层211以及绝缘层217设置有发光元件230的上部电极235。在此，当绝缘层211以及绝缘层217很薄时，有时会导致导电层232与上部电极235发生短路。因此，优选将使导电层232与上部电极235电绝缘的绝缘层的厚度设定得充分厚。
图11示出使用扫描透射电子显微镜(STEM：Scanning Transmission ElectronMicroscopy)观察的栅极焊盘部114的截面。
如由虚线围绕的区域所示，可知由于绝缘层211与绝缘层217的叠层结构而使导电层232与上部电极235电绝缘。由此，能够防止导电层232与上部电极235之间的短路，而能够降低发光装置中的线缺陷。注意，绝缘层211和绝缘层217使用相同的材料形成，所以在图11中，绝缘层之间的境界不清楚。绝缘层211以及绝缘层217也可以使用不同材料形成。
如图12A所示那样，使上述发光装置(参照图10A和图10B)的端部向元件层101一侧弯曲。由图13B中的锁链线可知，弯曲线平行于衬底的边。在此，使衬底103、粘合层105以及元件层101的端部向元件层101一侧弯曲。发光装置的侧面的曲率半径为4mm。如图13B所示，通过使发光部(光提取部104)的一部分弯曲，不但使发光装置从顶面发光，而且从侧面也发光。
如图13C所示，使元件层101的不与衬底103重叠的区域的宽度比衬底103窄，也可以仅在与衬底103重叠的区域中使元件层101的端部弯曲。另外，也可以采用使元件层101整体的宽度比衬底103窄而不使元件层101弯曲的结构。
图13D是图12A所示的发光装置的背面(即提取光的一侧)的平面图。
然后，将弯曲为图12A所示的形状的发光装置放在图12B所示的模型299里而固定。模型没必要必须由一个部件构成，例如，如图12C所示那样也可以由多个部件构成。
维持将发光装置放在模型299里的状态(图12D)，将树脂注入到模型299中并使树脂固化，由此形成绝缘体107。在本实施例中，作为树脂使用使可见光透过的环氧树脂。
如图2A所示，绝缘体107可以仅形成在元件层101的下表面一侧(与发光装置的提取光的一侧相反的一侧)，或者如图2C所示，绝缘体107也可以覆盖发光装置的光提取面。例如，在发光装置的提取光的一侧，为了防止发光装置的光提取效率下降，优选在与光提取部104重叠的区域中不形成绝缘体107。
例如，通过如下方法可以防止绝缘体107形成在发光装置的提取光的一侧的与光提取部104重叠的区域中：在设置有用来保护衬底103上的表面的分离膜的状态下形成绝缘体107，然后剥离该分离膜。
另外，为了提高位于发光装置的提取光的一侧的FPC108的压接部的强度，优选在与连接部119重叠的区域中形成绝缘体107。注意，也可以使用不同于绝缘体107的树脂或胶带等提高压接部的强度。
在上述步骤中，制造了位于发光装置的提取光的一侧的衬底的至少一部分向元件层一侧弯曲的本发明的一个方式的发光装置(图12E)。
图13E是图12E所示的发光装置的提取光的一侧的平面图。图13F是示出绝缘体107覆盖发光装置的光提取面时的发光装置的提取光的一侧的平面图。
图14A和图14B示出所制造的本发明的一个方式的发光装置。该发光装置的厚度为8000μm。
另外，也可以使本发明的一个方式的发光装置能够在使用侧面的显示与不使用侧面的显示(仅使用正面显示)之间进行切换。侧面和正面也可以显示分别独立的图像或显示一个图像，也可以在上述两种模式之间进行切换。
图15A至图15D示出包括衬底103的一个侧面的端部向元件层101一侧弯曲的例子。图15A示出从三个方向观看本发明的一个方式的发光装置160的透视图。
图15B至图15D示出使用上述发光装置的便携式信息终端300。图15B是说明便携式信息终端300的外形的透视图。图15C是便携式信息终端300的俯视图。图15D示出便携式信息终端300的使用状态。
便携式信息终端300例如用作电话、电子笔记本和信息浏览系统等中的一种或多种。具体而言，可以将该便携式信息终端300用作智能手机。
便携式信息终端300可以将文字和图像信息显示在其多个面上。例如，可以将三个操作按钮109显示在一个面上(图15B)。另外，可以将由虚线矩形表示的信息117显示在另一个面上(图15C)。信息117的例子包括：提示收到来自社交网络服务(SNS：SocialNetworking Service)的信息的内容、电子邮件或来电的显示；电子邮件等的标题；电子邮件等的发送者姓名、发送日期及时间；电池余量；以及天线接收强度。或者，也可以在信息117的位置显示操作按钮109或图标等代替信息117。虽然图15B和图15C示出在上侧显示有信息117的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，如图17A和图17B所示，也可以将信息显示在侧面。
如图15C所示，便携式信息终端300可以在侧面进行显示，因此使用者例如能够在将便携式信息终端300放在他/她的衣服的胸前口袋里的状态下看到其显示(图15D)。
具体而言，将打来电话的人的电话号码或姓名等显示在能够从便携式信息终端300的上方观看这些信息的位置。因此，使用者可以看到该显示，而不用从口袋里拿出便携式信息终端300。由此，当呼叫是紧急电话时使用者可以接电话，而当是无关紧要的呼叫时可以拒绝接电话。
注意，便携式信息终端300还可以具备振动传感器等以及储存有根据该振动传感器等检测出的振动而切换到拒绝接电话的模式的程序的存储装置。由此，使用者能够通过从他/她的衣服上轻拍便携式信息终端300给予振动来切换到拒绝接电话的模式。
图16A和图16B示出所制造的本发明的一个方式的发光装置。注意，元件层101、粘合层105以及衬底103的结构与图10A和图10B同样。
附图标记说明
100：发光装置；101：元件层；103：衬底；104：光提取部；105：粘合层；106：驱动电路部；107：绝缘体；108：FPC；108a：FPC；108b：FPC；109：操作按钮；110：发光装置；111：蓄电装置；112：连接部；113：栅极线驱动电路；114：栅极焊盘部；115：保护层；116：源极焊盘部；117：信息；118：IC；119：连接部；120：发光装置；130：发光装置；140：发光装置；150：发光装置；156：导电层；157：导电层；160：发光装置；201：衬底；202：衬底；203：粘合层；205：绝缘层；207：绝缘层；208：导电层；209：绝缘层；209a：绝缘层；209b：绝缘层；211：绝缘层；212：导电层；213：密封层；215：连接体；215a：连接体；215b：连接体；217：绝缘层；230：发光元件；231：下部电极；232：导电层；233：EL层；234：导电层；235：上部电极；240：晶体管；241：栅极线；242：栅极绝缘膜；244：导电层；255：绝缘层；257：遮光层；259：着色层；261：绝缘层；270：导电层；271：p型半导体层；272：导电层；273：i型半导体层；274：导电层；275：n型半导体层；276：绝缘层；278：绝缘层；280：导电层；281：导电层；283：导电层；291：绝缘层；292：导电粒子；293：绝缘层；294：导电层；295：绝缘层；296：导电层；301：形成用衬底；303：剥离层；305：形成用衬底；307：剥离层；310a：导电层；310b：导电层；401：衬底；403：衬底；405：空间
本申请基于2013年4月15日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-084528以及2013年10月21日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-218603，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (20)

1.一种发光装置，包括：
包括上表面一侧、与所述上表面一侧相反的下表面一侧以及向所述上表面一侧发光的发光元件的元件层；以及
面对所述元件层的所述上表面一侧且贴合到所述元件层的衬底，
其中，所述衬底具有透光性及比大气高的折射率，
并且，所述衬底的端部向元件层一侧弯曲。
2.一种发光装置，包括：
包括上表面一侧、与所述上表面一侧相反的下表面一侧以及向所述上表面一侧发光的发光元件的元件层；以及
面对所述元件层的所述上表面一侧且贴合到所述元件层的衬底，
其中，所述衬底具有透光性及比大气高的折射率，
所述衬底的端部与所述元件层的端部重叠，
并且，所述衬底的所述端部以及所述元件层的所述端部向所述元件层的所述下表面一侧弯曲。
3.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：
所述元件层与所述衬底之间的包括树脂以及粒子的粘合层，
其中所述粒子具有不同于所述树脂的折射率。
4.根据权利要求2所述的发光装置，还包括：
所述元件层与所述衬底之间的包括树脂以及粒子的粘合层，
其中所述粒子具有不同于所述树脂的折射率。
5.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：
覆盖所述元件层的所述下表面一侧以及所述衬底的侧面的绝缘体。
6.根据权利要求2所述的发光装置，还包括：
覆盖所述元件层的所述下表面一侧、所述元件层的侧面以及所述衬底的侧面的绝缘体。
7.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：
覆盖所述元件层的所述下表面一侧以及所述衬底的上表面一侧的绝缘体。
8.根据权利要求2所述的发光装置，还包括：
覆盖所述元件层的所述下表面一侧以及所述衬底的上表面一侧的绝缘体。
9.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：
配置于所述元件层的所述下表面一侧的蓄电装置。
10.根据权利要求2所述的发光装置，还包括：
配置于所述元件层的所述下表面一侧的蓄电装置。
11.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：
配置于所述元件层的所述下表面一侧的蓄电装置；以及
覆盖所述蓄电装置的保护层。
12.根据权利要求2所述的发光装置，还包括：
配置于所述元件层的所述下表面一侧的蓄电装置；以及
覆盖所述蓄电装置的保护层。
13.根据权利要求11所述的发光装置，
其中所述保护层覆盖所述衬底的向所述元件层一侧弯曲的部分。
14.根据权利要求12所述的发光装置，
其中所述保护层覆盖所述衬底的向所述元件层一侧弯曲的部分。
15.根据权利要求11所述的发光装置，
其中所述保护层以不夹着所述衬底的任何部分的方式与所述元件层重叠。
16.根据权利要求12所述的发光装置，
其中所述保护层以不夹着所述衬底的任何部分的方式与所述元件层重叠。
17.根据权利要求1所述的发光装置，
其中光提取部的一部分弯曲。
18.根据权利要求2所述的发光装置，
其中光提取部的一部分弯曲。
19.根据权利要求1所述的发光装置，
其中所述衬底以所述衬底的第一区域面对所述衬底的第二区域的方式弯曲。
20.根据权利要求2所述的发光装置，
其中所述元件层以所述元件层的第一区域面对所述元件层的第二区域的方式弯曲。
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