CN1620678A - 电光学装置的制造方法、用其制造的电光学装置和电子仪器 - Google Patents

电光学装置的制造方法、用其制造的电光学装置和电子仪器 Download PDF

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Abstract

在显示装置的制造方法中，为了降低成本，其中备有在第一基板(100)上形成因赋予所定能量而剥离的剥离层(101)的工序ST1；在剥离层(101)上形成多个驱动电光学装置的各像素用的像素电路(102)的工序ST2；使第一基板(100)上形成的任何一个像素电路(102)与被配置像素电路(102)用第二基板(200)上的应当配置像素电路的位置相对向，将该像素电路(102)与第二基板(200)电连接的工序ST3；以及对于设置了应当被剥离的像素电路(102)的一部分剥离层赋予能量，使像素电路(102)从第一基板(100)与第二基板(200)一起剥离的工序ST4。

Description

电光学装置的制造方法、用其制造的电光学装置和电子仪器
技术领域
本发明涉及应用了基板部分剥离技术的、可以降低成本的显示装置的制造方法。
背景技术
作为采用电致发光(以下叫作“EL”)元件表示中间灰度用的数字驱动方法，有时分灰度驱动方式。这种时分灰度驱动方式，例如公开在论文《有源型有机EL显示装置》(2001 FPD Technology Outlook，pp747-762)、特开2001-166730号公报、特开2001166749号等公报上。采用该时分灰度驱动方式，能以比较简单的构成获得高的画质。
在时分灰度驱动方式中，作为被设置在各像素中驱动的电光学元件用的像素电路，作为电光学元件是液晶情况下的电路实例，在上述论文中公开了使用一个薄膜晶体管(以下叫作“TFT”)的电路。而且作为采用EL元件作电光学元件情况下的电路实例，在特开2001-166730中公开了使用三个TF的电路。在采用时分灰度驱动方式的显示装置中，因电路构成简单而有TFT元件数目少的优点。
过去尚没有像时分灰度驱动方式那样，电路元件数目少的适用显示装置的制造方法。为了形成显示装置的显示区域虽然采用通常的半导体工艺制造含有TFT的像素电路，然而对于有助于图像显示的面积而言尽管像素电路形成所需的区域少，但是需要对基板全体采用半导体工艺。因此制造使用的材料多而浪费，因而是招致制造成本上升的原因之一。
考虑到EL元件因形成TFT所需的高温而导致特性恶化，所以需要在事先制造TFT后形成EL元件，因而受到制造工序上的制约。这个问题可以采用特开平10-125929号公报、特开平125930号公报和特开平10-125931号公报中以“剥离方法”详细说明的基板间转印技术，即将第一基板上形成的TFT层剥离，将其转印在第二基板上以此制造装置的一种技术加以解决。但是即使采用这种技术，对于仅仅采用广大显示区域中一部分的TFT而言，由于需要进行大面积基板的剥离转印，所以也造成了材料的浪费和制造成本的上升。
鉴于上述问题，本发明目的在于提供一种以像素电路的元件数目减少相应的制造成本制造显示装置用的制造方法。
发明概要
本发明涉及的制造方法中，备有：通过对第一基板赋予所定能量而将其剥离的剥离层形成工序；在剥离层上形成多个驱动电光学装置的各像素用像素电路的工序；使第一基板上形成的任何一个像素电路与为配置像素电路用第二基板上应当配置像素电路的位置相对向，将该像素电路与第二基板连接的工序；和对于设置了应当被剥离的像素电路的一部分剥离层赋予能量，使一个像素电路从第一基板与第二基板一起剥离的工序。
根据上述构成，在第一基板上层叠形成有像素电路。通过使层叠形成的一个像素电路与第二基板中配置像素电路的位置相对向(面对)的方式赋予能量，能够将该像素电路转印在第二基板上。也就是说，由于可以将像素电路转印在比较宽广的第二基板中所需要的场所上，所以能以所需要的最少限度剥离用材料的使用来完成剥离操作。
这里所述的“第一基板”优选具有能够耐受像素电路形成工序的耐热性的，例如可以使用适用于玻璃等基板。从有效赋予能量的观点来看，优选具有透光性的基板。
而且对“能量”虽然并无限制，但是优选以光的照射形式赋予能量。通过利用光能够对任意区域赋予能量，而且能够进行准确的对位，所以在被转印体具有微小尺寸的情况下是特别有利的。对于这种光并无特别限制，若采用激光光则由于是相干光而能有效地赋予能量，而且能在准确的位置上赋予能量。
这里所述的“剥离层”，可以是由基体材料与被转印体间的结合力因赋予能量而减弱的材料形成的，例如可以利用无定形硅、含氢无定形硅、含氮无定形硅、含氢合金、含氮合金、多层膜、陶瓷、金属、有机高分子材料等。
这里所述的“电光学装置”一般是指备有电光学元件并具有一定功能的装置，例如显示装置。例如作为电光学装置若是采用EL元件的电光学装置，则在EL元件制造时发光层和防反射层不因热而损坏的情况下可以利用转印方式安装EL元件，同时与以已有方式在基板与发光层之间形成元件的情况相比也没有元件显示上的干扰，所以显示性能将会提高。
而且像素电路与第二基板之间的连接，包括电学上的连接和物理上的连接。例如第二基板不是最终设置像素电路等电路的基板，而且有时也包括为将像素电路再次转印在其他基板上使用的暂时保持第二基板用的中介基板。
此外本发明涉及的制造方法，其中备有：通过对第一基板赋予所定能量而将其剥离的剥离层形成工序；在剥离层上形成为驱动像素电路用的扫描线驱动电路和数据线驱动电路中至少一种电路的工序；使第一基板上形成的该扫描线驱动电路和数据线驱动电路中至少一种电路，与第二基板上应当配置扫描线驱动电路或数据线驱动电路的位置相对向，将该扫描线驱动电路和数据线驱动电路的至少一种电路与第二基板连接的工序；和对设置了扫描线驱动电路或数据线驱动电路的一部分剥离层赋予能量，使该扫描线驱动电路和数据线驱动电路的至少一种电路从第一基板上与第二基板一起剥离的工序。
根据上述构成，可以在第一基板上层叠形成有扫描线驱动电路或数据线驱动电路。通过使层叠形成的一种电路与第二基板中希望配置任何驱动电路的位置相对向后赋予能量，能够将该驱动电路转印在第二基板上。也就是说，由于可以将驱动电路转印在比较宽广的第二基板中所需要的场所上，所以使用所需要的最少限度剥离用材料完成剥离操作。
这里所述扫描线驱动电路和/或数据线驱动电路，既可以在与像素电路的同一基板上形成，也可以在其他基板上形成。而且这些扫描线驱动电路或数据线驱动电路的形成工序、与第二基板的连接工序、和/或玻璃工序；既可以与上述的像素电路中的形成工序、与第二基板的连接工序、和/或剥离工序同时进行，也可以分别进行。而且在分别进行的情况下，实施互相对应的这些工序的顺序，对于像素电路的工序；既可以在对于扫描线驱动电路或数据线驱动电路的工序之前进行，也可以在其之后进行。
例如，在形成剥离层的工序之后，还可以备有在形成所述剥离层的工序之后，为与应当剥离的电路形状对应地将所述的应当剥离的电路剥离的剥离层用的、在所述剥离层的一部分与其他部分之间形成边界的工序。根据这种工序；由于在被剥离的电路周边形成边界，所以容易沿着该边界剥离，可以以小的力确实仅将所需的电路剥离。这里所述的“应当剥离的电路”是指像素电路、扫描线驱动电路和/或数据线驱动电路。
例如在与第二基板连接之前，还可以备有使剥离层上形成的多个电路互相分离的工序。根据这种工序；由于剥离的电路被互相分离，所以能以小的力确实仅将所需的电路剥离。这里所述的“多个电路”是指像素电路、扫描线驱动电路和/或数据线驱动电路。
例如，第二基板可以通过在各像素区域形成电光学元件的工序；和形成将电光学元件与像素电路连接用配线的工序形成。根据这种工序；事先在第二基板上形成电光学元件和配线，只要将像素电路从第一基板转印在适当位置上，就驱动电光学元件用的配线完成。
这里所述的“电光学元件”一般是指将电作用下发出的或者来自外部的光的状态发生变化的元件，其中包括控制自身发出的光和来自外部的光通过的元件。电光学元件，例如包括EL元件、液晶元件、电泳元件、以及因施加电场而产生的电子打在发光板上而使之发生的电子释放元件。
在此，上述电光学元件优选电流驱动元件，例如电致发光(EL)元件。所述的“电致发光元件”一般是指，不管该发光性物质是有机物还是无机物(Zn:S等)，当使由施加电场而从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子再结合时，利用由再结合能量使发光性物质发光的电致发光现象的一种元件。而且电致发光元件中，作为被电极夹持的层构成，除了由发光性物质组成的发光层以外，还可以备有空穴注入层和电子注入层中任一层或者此二者。具体讲作为层构成，除阴极/发光层/阳极以外，还能够适用阴极/发光层/空穴输送层/阳极、阴极/电子输送层/发光层/阳极、或者阴极/电子输送层/发光层/孔穴输送层/阳极等层构成。
本发明中，例如，第二基板构成为能够与对应于像素形成有电光学元件的第三基板连接，还可以备有在剥离工序后，将第二基板与第三基板连接的工序。
而且本发明中，还可以通过以下工序；即将第三基板上形成的电光学元件与第二基板的像素电路连接用配线的形成工序；和将配线与第三基板上形成的电光学元件电连接用凸起的形成工序形成第二基板。
也就是说，可以对第二基板与第三基板之间的关系作各种设计。例如，在第二基板上形成配线和电光学元件，将从第一基板转印的像素电路转印在其上制造电光学装置的情况下，有时采用这样一种方法，即在第二基板上形成配线，在第三基板上形成电光学元件，进而将从第一基板转印在第二基板上的像素电路与第三基板的电光学元件连接的方法制造电光学装置。
此外，当转印扫描线驱动电路或/和数据线驱动电路的情况下，也可以将这些电路转印在第二基板上。
本发明的又一发明涉及通过本发明的电光学装置制造方法制造的电光学装置。
本发明的电光学装置中，扫描线驱动电路或数据线驱动电路构成为以时分灰度驱动方式驱动像素电路。对于时分灰度驱动方式而言，可以减少像素电路的元件数目，在本发明中具有显著降低成本的效果。其中这种时分灰度驱动方式，例如记载在由本申请人在先提出的特开2001-166730号公报等之中。
此外，在将第二基板与第三基板连接的工序中，优选在第三基板中不妨碍像素区域内发光的区域上连接第二基板与第三基板。根据该工序；由于连接构成被设置在不妨碍像素区域中发光的位置上，所以可以提供一种明亮的电光学装置。
而且第三基板还可以在电光学元件发光区域以外的区域上形成与第二基板连接用的区域。根据该工序；由于连接构成不妨碍来自发光区域的光，所以可以提供一种明亮的电光学装置。
各像素，优选分别与彩色显示用多原色中各色对应，由与该多原色对应的上述像素组构成一个彩色像素。
本发明的另一发明是备有本发明电光学装置的电子仪器。对于“电子仪器”并无限制，例如可以是电视图像接收机、汽车驾驶导航装置、POS、个人计算机、头戴显示器、背投式或前投式投影仪、带有显示功能的传真机、电子导向板、输送车辆等的信息板、游戏装置、工程机械操作盘、电子图书和数码相机和便携式TV、DSP装置、PDA、电子记事本、移动电话机、摄像机等便携式仪器。
附图的简要说明
图1是本发明中电光学装置制造方法概要的说明图。
图2是实施方式1中像素电路的具体实例，图2A是有机EL元件用像素电路实例，图2B是液晶元件用像素电路实例。
图3是说明实施方式1的显示装置制造方法用的制造工序剖面视图。
图4是像素电路的详细制造工序的剖面视图。
图5是中继基板的示意图，图5A是像素电路连接面的配线图案，图5B是电光学元件基板连接面的配线图案。
图6是表示像素电路连接后中继基板的平面视图。
图7是电光学元件基板与像素电路连接工序的详细说明用剖面放大视图。
图8是说明实施方式2的显示装置制造方法的制造工序剖面视图。
图9是说明实施方式3的显示装置制造方法的制造工序剖面视图。
图10是说明实施方式3的显示装置中密封工序用的制造工序剖面视图。
图11是表示以实施方式4的彩色像素电路为单位的中继基板的平面视图。
图12是实施方式5中显示装置的方框图。
图13是表示实施方式5中显示装置的时分灰度驱动方式的驱动时序的时序流程图。
图14是实施方式5中电子仪器的实例，图14A是在移动电话机、图14B是在摄像机、图14C是在便携式个人计算机、图14D是在头戴显示器、图14E是在背投式投影仪、图14F是在前投式投影仪中采用本发明的显示板的应用实例。
发明的最佳实施方式
以下参照附图说明本发明的最佳实施方式。
(实施方式1)
实施方式1涉及对各像素区域形成了EL元件的基板，与其他基板一起将形成的各像素电路剥离连接的显示装置的制造方法。
图1表示本实施方式的示意图。本发明中，首先借助于剥离层将多个像素电路102与基板100上的像素电路形成区域A连接以高密度形成。然后从基板100将各像素电路102剥离，将其配置在另外形成的配线201被图案化的基板200上处于本来像素电路的形成位置处。
图2表示以本实施方式中形成的像素电路作为适用电路的构成实例。图2A是采用有机EL元件OELD作为电光学元件情况下的电路实例，图2B是采用液晶元件作为电光学元件情况下的电路实例。
图2A所示的电路，作为像素电路102其中具备晶体管T1和T2、电容器C1，备有有机OELD作为电光学元件。在这种像素区域Pmn(1≤m≤M(M最大数据线数目)；1≤n≤N(N最大扫描线数目))中，向数据线Idatam输出根据时分灰度方式供给的数据值，即接通或断开中任何状态的电压值。扫描线(选择线)Vsn一旦被选中时晶体管T1就处于接通状态下，向电容器C1写入数据线电压。此时数据线电压根据接通或断开的状态，决定晶体管T2是接通或断开。当晶体管T2处于断开的情况下(数据值为“0”)，不向有机EL元件OELD供给电流，此时的像素不会发光。另一方面，当晶体管T2处于接通的情况下(数据值为“1”)，从电源线Vcc向有机EL元件OELD供给电流，此时的像素会发光。若采用这种时分灰度驱动方式，则数据线的值受或接通或断开的两个状态限制，晶体管T2的阈值电压由于不受影响，所以即使用图2A所示的那种简单电路也能获得高得画质，即能以正确的灰度显示图像。
图2B所示的电路，作为像素电路102具备晶体管T3和电容器C2。在这种像素区域Pmn中，以时分灰度驱动方式向数据线Datrm供给数码值，即输出接通或断开中任一状态的电压值。一旦选中扫描线Vsn，晶体管T3就被驱动，对液晶元件L的像素电路供给与数据线的或接通或断开状态对应的电压。即与数据线的数码值状态对应地驱动液晶元件L。该电路中向数据线Datam供给的数据也是或接通或断开的数码数值，由于在晶体管T3的饱和区域内被驱动而且不受阈值的影响，所以可以获得高的画质，即可以以正确的灰度表示图像。
图2A和2B所示的电路，无论哪种电路TFT元件数均少，形成像素电路时的专用面积小。在这种像素电路的制造中若采用本发明，则可以在形成半导体用的专用基板上，同时以高密度形成多个，从而可以大幅度削减制造成本。
图3表示说明本实施方式1中显示装置的制造方法用的制造工序的剖面视图。
首先在基板100上形成通过赋予能量而产生剥离用的剥离层101(ST1)。作为基板100，优选用可靠性高的材料制成的，特别优选用耐热性优良的材料制成的。其理由是：形成电路102之际往往因其种类和形成方法而使过程温度升高(例如350～1000℃左右)，若基板100的耐热性优良则能拓宽成膜条件的设定范围。这样在基板100上制造多个元件和电路时，能够处于所需的高温下，可以制造可靠性高、高性能的元件和电路。因此，基板100，优选由那些在形成像素电路102时，以最高温度为Tmax的情况下变形温度高于Tmax的材料构成。具体讲，基板100的构成材料，优选变形温度处于350℃以上的，更优选500℃以上的。这样的材料，例如可以举出石英玻璃、康宁7059、日本电气玻璃OA-2等耐热玻璃。
剥离层101具有一旦以激光照射(光照射)和加热等方式被赋予能量，原子和分子间的结合力就会减弱，具有或者产生气体使结合力降低，产生剥离的性质。剥离层101可以设定得由一层或多层构成，使剥离层101的边界或剥离层的内部产生剥离。作为剥离层材料，可以使用例如，通过CVD法形成的含氢无定形硅等，但是并不限于此，也可以使用金属层等。
剥离层的具体组成可以设定如下。
1)非晶形硅(a-Si)
这种非晶形硅中也可以含有H(氢)。氢含量优选2at％(原子％)以上，更优选2～202at％。一旦使之含有氢，经过光照射就会放出氢，使剥离层产生内压，这会促进剥离。氢含量可以通过适当设定成膜条件，例如采用CVD法的情况下，根据其气体组成、气体压力、气体气氛、气体流量、气体温度、基板温度、照射光的功率等条件加以调整。
2)氧化硅或硅酸化合物、氧化钛或钛酸化合物、氧化锆或锆酸化合物、氧化镧或镧酸化合物等各种氧化物陶瓷或者电介质或半导体
作为氧化硅可以举出SiO、SiO2、Si3O2。作为硅酸化合物例如可以举出K2Si3、Li2SiO3、CaSiO3、ZrSiO4、Na2SiO3。
作为氧化钛可以举出TiO、Ti2O3、TiO2。作为钛酸化合物例如可以举出BaTiO4、BaTiO3、Ba2Ti9O20、BaT5i11、CaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、MgTiO3、ZrTi2、SnTiO4、Al2Ti5、FeTiO3。
作为氧化锆可以举出ZrO2。作为锆酸化合物，例如可以举出BaZrO3、ZrSiO4、PbZrO3、MgZrO3、K2ZrO3。
3)氮化硅、氮化铝、氮化钛等氮化物陶瓷
4)有机高分子材料
作为有机高分子材料，可以是具有-CH2-、-CO-(酮基)、-CONH-(酰胺基)、-NH-(酰亚胺基)、-COO-(酯基)、-N＝N-(偶氮基)、-CH＝N-(Schiff)等价键(经过光照射这些原子件间价键被切断)的，特别是只要有多个这些价键，也可以是其他组成的。
而且有机高分子材料还可以是在构成式中具有芳族烃基(一个或两个以上苯环或其稠合环)的。这些有机高分子材料的具体实例，可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯醚(PPS)、聚醚砜(PFS)、环氧树脂等。
5)金属
作为金属可以举出Al、Li、Ti、Mn、In、Sn、Y、La、Ce、Nd、Pr、Gd或Sm、或含有其中至少一种金属的合金。
剥离层101的厚度优选1纳米～20微米左右，更优选10纳米～20微米左右，特别优选40纳米～1微米左右。剥离层的厚度一旦过薄，所形成膜厚的均匀性就会丧失，就产生剥离不均。反之剥离层的厚度一旦过厚，剥离所需的照射光的功率(光量)就需要加大，需要延长除去剥离后残存的剥离层残渣所需的时间。
剥离层的形成方法，若是能够形成均匀厚度剥离层的方法则可以，能够根据剥离层的组成和厚度等各种条件适当选择。例如，可以适当采用CVD(其中包括MOCCVD、低压CVD、ECR-CVD)法、蒸镀、分子线蒸镀(MB)、溅射法、离子镀法、PVD法等各种气相成膜方法，电镀法、浸镀(蘸涂)法、无电解电镀法等各种电镀法，和朗谬尔-布罗杰特(LB)法、旋涂法、喷涂法、辊涂法等涂布方法，以及各种印刷法、转印法、喷墨法、粉末喷射法等。这些方法中也可以两种以组合使用。
特别是当剥离层的组成是非晶形硅(a-Si)的情况下，优选采用CVD法，特别是低压CVD法和等离子CVD法成膜。而且当采用溶胶-凝胶(sol-gel)法用陶瓷成膜以及由有机高分子材料构成的情况下，优选采用涂布法，特别是采用旋涂法成膜。
另外，关于基板100或剥离层101的制造方法或替代材料的细节，例如已经在特开平10-25930号、特开平10-125931号公报中加以说明。
剥离层101形成后，形成具备多个驱动显示装置的各像素用的像素电路102的元件形成层(ST2)。像素电路102的形成虽然能够对公知半导体薄膜元件形成工序作出各种变化后使用，但是这里将参照附图4说明采用激光的多晶薄膜晶体管的形成方法。
图4是表示关于一个像素电路102的制造工序的剖面放大视图。首先利用采用SiH4的PECVD法、或者采用Si2H6的LPCVD法，在剥离层101上形成非晶形硅膜401。接着通过照射激光403使表面结晶形成硅膜402(ST11)。然后，通过公知方法，将多晶硅膜402图案化成晶体管T1或T2的半导体区域的形状后，形成绝缘膜404，再将金属层图案化形成栅极电极405(ST12)。进而将磷和硼等杂质导入多晶硅膜402中进行自身整合，形成漏区和源区406。进一步在形成层间绝缘膜407后，在源区和漏区区域上形成接触孔，从而形成源电极和漏电极408。
另外，在元件多个形成层上除了这样形成相同功能的集成电路的情况以外，也可以形成多个不同功能的集成电路，分别形成各有多个不同种类的集成电路。而且关于这种薄膜晶体管等的制造过程，例如可以采用特公平2-50630号等公报上记载的公知方法。
利用上述像素电路形成工序；可以在剥离层101上形成一种元件形成层(图3：ST2)，这种元件形成层上形成有多个包括TFT、配线和电容器等的如图2A和2B所示的那种像素电路102。
此外在图3中，使由上述工序形成的任何一个像素电路102，与在配置像素电路102用的基板200上应当配置该像素电路的位置相对向，将该像素电路102与中继基板200电连接(ST3)。对于该电连接可以采用焊料等公知的电连接方法。
图5中表示像素电路102最终被转印的中继基板200的实例。该中继基板200是转印像素电路102之后，再与另外设置了电光学元件的基板300(参见图7)连接用的、所谓连接居间用基板。
其中中继基板200既可以是平面板，也可以是曲面板。而且中继基板200与基板100相比，也可以是耐热性和耐蚀刻性等特性差的基板。其理由是：本发明中在基板100侧形成像素电路102后，为将像素电路转印在中继基板200上而对中继基板所要求的特性，特别是耐热性，并不依赖于像素电路102形成时的温度条件等的缘故。
因此，将像素电路102形成时的最高温度设定为Tmax时，中继基板200的构成材料能够使用玻璃转变点(Tg)或软化点处于Tmax以下的材料。例如最终基板14可以由玻璃转变点(Tg)或软化点优选处于800℃以下，更优选处于500℃以下，特别优选处于320℃以下的材料构成。
这种中继基板200的一个表面上，设有显示对称中的电源线、扫描线和数据线等配线201。各配线201在连接像素电路102的像素电路区域204的周边被图案化，使之能够与被设置在像素电路102上的各电极408连接。除了这些配线之外，必要时还可以事先形成为驱动各像素电路用的扫描线驱动电路和数据线驱动电路(参见图12)。在中继基板200的另一表面上可以形成着凸起203，以用于连接被设置在电光学元件基板300上的电光学元件310的阴极305。此基板200背侧的凸起203与表面侧的配线201之间用通孔202(参见图7)进行了连接。
为制造这种中继基板200，首先在其上形成用于连接在电光学基板300上形成的电光学元件310和像素电路102的配线201。该工序是利用公知技术，在例如由硅等形成的基板本体上的、与电光学元件连接的位置上形成通孔202。利用公知的凹版印刷技术和薄膜技术在表面侧(连接像素电路的一侧)形成显示区域的即将成为扫描线、电源线和数据线的配线图案。在内侧(与电光学元件基板连接的一侧)形成与电光学元件310的阴极305电连接用的凸起203。凸起203，优选采用一种以小面积与电光学元件接触时接触电阻小、表面难被氧化的材料，例如金(Au)形成。也可以在形成提高凸起203与通孔202之间密接性的金属层之后形成凸起。
另外，在图3的步骤ST3中，将像素电路102与中继基板200电连接之后，对于一部分应当剥离的设置着像素电路102的剥离层101赋予能量，将此像素电路102与中继基板200一起从基板100上剥离。
作物作为照射用光，只要是能使剥离层产生层内剥离和/或界面剥离的均可以使用，例如，可以使用X射线、紫外线、可见光、红外线(热线)、激光、毫米波、微波等各种波长的光。而且既可以是电子射线，也可以是射线(α-射线、β-射线、γ-射线)。其中从容易使剥离层脱落的观点来看，优选激光。光的照射方式优选能使照射在其照射区域产生均匀照射强度的。
作为使这种激光产生的激光装置，虽然可以举出各种气体激光器、个体激光器(半导体激光器)等，但是优选激元激光器、Nd-YAG激光器、氩激光器、CO2激光器、CO激光器、He-Ne激光器等，其中特别优选激元激光器。激元激光器由于可以在短波区域输出高的能量，所以可以在极短时间内使剥离层脱落。因此，几乎不会使相邻层和相近层产生温度上升，可以在尽可能减少层劣化和损伤的条件下实现剥离。
在剥离层101上，存在产生脱落的波长依存性的情况下，优选使照射激光光的波长为100～350纳米左右。为使剥离层上产生气体释放、气化或升华等层变化，被照射的激光光波长优选为350～1200纳米左右。
而且照射激光光的能量密度，在使用激元激光的情况下，优选为10～500Mj/cm2左右，特别优选处于100～5299Mj/cm2左右。优选定在1～1000纳秒左右，更优选定在10～100纳秒左右。一旦能量密度低或者照射时间短就不能产生充分脱落，反之一旦能量密度高或者照射时间长，透过剥离层或中间层的照射光就会对被转印层产生有害影响。
图6表示将需要的像素电路102全部剥离并完成与中继基板200的连接后，中继基板200的平面视图。如图6所示，能够将像素电路配置在较宽区域的适当之处。
图3中从基板100将像素电路102剥离后，将中继基板200与电光学元件基板300电连接(ST4)。
在图7中表示这种中继基板200与电光学元件基板300之间连接工序的详细剖面视图。图7表示将一个像素电路102与本身是该电光学元件的有机EL元件310连接的方式。
事先形成电光学元件基板300。其中在电光学元件基板300的制造中能够采用各种公知的有机EL元件的制造方法。以下说明采用喷墨法的实例。
首先在石英或玻璃基板300上用ITO等公知材料使透明电极301成膜。然后用聚酰亚胺或丙烯等材料形成贮存格(bank)304，使应当形成电光学元件的发光部相当的区域开口。进而通过氧等离子体处理和CF4等离子体处理等等离子体处理方法调整基板表面与透明电极表面的亲和性后，通过旋涂法、涂刷器涂布法、喷墨法等液层工艺方法、以及溅射法、蒸镀法等真空工艺方法使孔穴注入层302、发光层303成膜。为减小功函数，使含有碱金属的阴极305成膜，必要时封入密封材料，制成电光学元件基板300。用密封材料密封后，使与中继基板200连接的部分凸起203开口。关于喷墨法的细节，例如详述在下田等人的论文：《Techn.Dig.IEDM》(1999，p289)，或神户等人的论文《Proc.Euro.Didplay’99 Late-NewsPapers》(85)之中。
于是在图7：ST21中，使事先形成了将像素电路102转印在与该像素区域相当位置上的中继基板200上凸起203的一侧，与电光学元件基板300相对向后靠近。此时事先对中继基板200的凸起203进行对位，使之与在电光学元件基板300的发光部的最上层形成的阴极305对应。
而且在图7：ST22中，将凸起203与阴极305电连接。作为电连接方法，可以适当采用压接、热压压接、蒸镀连接、溶镀连接、以低阻抗程度的机械强度能将二者连接等公知技术。然后在必要时在中继基板200与电光学元件基板300之间形成绝缘膜，或者事先在基板周边形成密封构成将两基板之间密封。有关密封方法的实例将在实施方式3中进行具体说明。
另外，在上述工序中，虽然是将像素电路转印在中继基板上之后，再将该中继基板与电光学元件基板实现电连接的，但是也可以采用事先在各像素区域204形成电光学元件310，再直接将基板100上形成的像素电路102与电光学元件310连接的构成。也就是说，这种情况下不需要电光学元件基板300。
综上所述，根据实施方式1由于以高密度形成像素电路后，再使各像素电路与电光学元件的位置互相对应配置，所以能够以像素电路的元件数目少的相应制造成本下制造显示装置。
具体讲，根据本实施方式1无需分别将作为转印对象的各像素电路芯片化的时序工序；制造工序简单，可以减少材料和工时数，因而能降低成本，适于同一产品的大量生产。而且将全部芯片转印后，能够再利用透明基板而无浪费。
特别是根据实施方式1，由于将中继基板的一面(方)与像素电路连接，另一面与电光学元件基板连接，所以只需将突出的电极部分电连接在相对侧基板上这一简单工序重复两次的情况下，就能制成显示装置，简单，具有可靠性高的优点。
尤其是根据实施方式1，通过将连接了中继基板200和电光学元件基板300的基板沿着多个平面方向连接，能够提供一种大面积电光学装置。多个基板间的连接是将中继基板的配线之间连接的情况下，由于可以比较简单地完成，所以优选借助于中继基板将基板之间连接。
(实施方式2)
本实施方式2与实施方式1同样，是涉及对于在各像素区域形成了EL元件的基板，与其他基板一起形成的各像素电路，进行剥离和连接的显示装置的制造方法，特别涉及为能以简单方式剥离像素电路的实施方式1的变形例。
图8中表示本实施方式2中制造工序的剖面视图。在图8中，与图3对应的部分将赋予相同符号，有关这样部分的说明省略。
关于首先在基板100上形成剥离层101的工序(ST31)，与实施方式1相同。
在剥离层101形成后，形成像素电路之前，为了在与像素电路102的形状对应地剥离像素电路，在剥离层101的一部分与其他部分之间形成边界(ST32)。具体讲，事先采用光蚀刻法在剥离层101上形成升目(cut line)状或格状切口，使应当转印的像素电路区域能够沿着其外周从元件分离层101上干净地断裂下来。这样容易分别将各像素电路102剥离。
此外不仅剥离层，而且元件形成层整体也互相分离，还能更容易进行剥离。也就是说，在像素电路形成工序后，还可以进一步备有使剥离层101上形成的多个像素电路102互相分离的工序。这种像素电路的分离可以采用公知的半导体晶片的切割技术。例如利用光蚀刻法在与像素电路102相当的转印对象区域的外周形成具有凹部构成的沟槽。这种沟槽在基板厚度方向上将剥离层101的一部分和元件形成层全部切割。这种切割也可以比仅以元件形成层为对象时更浅。被切割成升目状的将成为元件形成层的转印对象区域，能够比较容易地从其他薄膜形成层的部分剥离。
剥离工序之后，由于与上述实施方式1相同，所以说明省略(图8：ST33和ST34)。
综上所述，根据实施方式2除具有与实施方式1同样的效果之外，通过事先将元件形成层切割，能够在伴随着元件形成基板的断裂时对相邻的非转印区域不产生影响。而且通过事先沿着膜厚方向切割，即使采用比像素电路102与中继基板200间电连接的连接更小的粘着力也能将元件形成层容易剥离。而且由于转印对象区域的外观明确，所以在基板间转印时的对位也变得容易。
(实施方式3)
本实施方式3涉及对实施方式1的中继基板200与电光学元件基板200的连接时，采用发光效率高的连接方法的属于实施方式1的变形实例。
上述实施方式1中，是将中继基板200的凸起203连接在电光学元件基板300的发光部上。与此相对，本实施方式3是使电光学元件基板300的阴极朝着发光部外侧延伸，在发光部以外的区域内连接凸起的。
也就是说，如图9：ST21所示，在电光学元件基板300中，事先形成使电光学元件的阴极305朝着发光部外侧延伸的连接区域306。因此，事先以也包括该连接区域306的区域的形状形成凸起304本身。而且，有关与实施方式1相同的部件附以相同的符号，故其说明省略。
然后如图9：ST22所示，对在撞击基板200上形成的凸起203进行对位，使之靠近得与电光学元件基板300的连接区域306接触，对二者进行电连接。作为电连接方法，可以适当采用压接、热压压接、蒸镀连接、溶镀连接等以低阻抗程度的机械强度可以将二者连接的公知技术。
其中如图9：ST23所示，本实施方式中将被连接的中继基板200与电光学元件基板300之间密封。这里采用绝缘膜204作为密封材料。作为绝缘膜，只要是电学上阻抗充分高的，而且具有能够防止阴极305氧化程度的密封性的材料都可以使用。例如除氧化硅和氮化硅这样的一般绝缘膜材料之外，还可以利用树脂。如果采用树脂，则还能注入基板间比较狭小的间隙之中，通过使之固化能够制成两基板间牢固粘接的产品。
另外，作为作密封材料用的树脂，可以是热塑性树脂或热固性树脂，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烃，环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、离聚物、丙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸环己酯(PCT)等聚酯，聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰胺、聚缩醛(POM)、聚苯醚、改性聚苯醚、多芳基化物、芳族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、其他含氟树脂、苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系等各种热塑性弹性体，环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、硅树脂、聚氨酯等、或者以其为主体的共聚物、混合物、聚合物合金等，这些树脂中可以使用一种或两种以上组合使用(例如作为2层以上层叠体)。
除了在中继基板200与电光学元件基板300之间用绝缘膜密封以外，也可以充填惰性气体。也就是说，如图10所示，将中继基板200与电光学元件基板300实现电连接后，用密封材料205密封其端面，在两个基板之间充填惰性气体206。作为密封手段，可以采用充填树脂的密封方法、用填料和橡胶密封等通常采用的密封方法。作为惰性气体206，可以采用He、Ne、Ar、Kr、Xe等。
综上所述，根据实施方式3除具有与实施方式1同样的效果之外，由于避开电光学元件310的发光部与中继基板200进行电连接，所以不会遮挡来自发光部的光，能将发光效率保持在高水平上。
而且根据实施方式3，由于在中继基板200与电光学元件基板300之间用绝缘膜和惰性气体充填，所以即使阴极305采用容易氧化的材料，也能提供一种防止阴极氧化的耐久性强的电光学装置。
(实施方式4)
本实施方式4涉及对实施方式1中中继基板200上像素配置方法加以变形的实例。
上述实施方式1中像素电路是单个独立的，但是在实施方式4中一个彩色像素是由多原色构成这一点上与之不同。也就是说，如图11所示，中继基板200中，一个彩色像素电路102C是由红色(R)像素电路102R、绿色(G)像素电路102G、蓝色(B)像素电路102B形成的。
因此，本实施方式中像素电路从基板100向中继基板200的转印，也是以由这些三原色的像素电路102R、G、B组成的一个彩色像素电路102C为单位的转印。而且与该中继基板200连接的电光学基板300(图中未示出)也构成得分别与红色、绿色和蓝色发光对应(例如在发光部的发光面上分别对应地设置各原色滤光片)，电连接得使像素电路102的颜色分配与各电光学元件的颜色分配互相一致。
关于此外的构成和工序；由于与上述实施方式1同样所以说明省略。
综上所述，由于具有与上述实施方式1同样的效果，特别是以彩色像素电路为单位进行转印，所以能够制造适于彩色显示用的电光学装置。也就是说，能够实现彩色显示装置的大面积化。
(实施方式5)
本实施方式5涉及包含实施方式1～4中制造的显示装置的电光学装置以及含有该装置的电子仪器。
在图12中表示包含本实施方式的显示装置1的显示区域及其周边电路的方框图。该显示装置是使用有机EL元件作为电光学元件的、如图2A所示的像素电路102的电路实例。
如图12所示，显示装置1中扫描线Vsn在显示区域5中沿着水平方向延伸，而数据线Idatam沿着显示区域5的垂直方向延伸着。电源线Vcc在图中未被示出。在各扫描线Vsn和数据线Idatam的交叉点附近，配置着像素区域Pmn。在各像素区域Pmn上配置如实施方式1说明的像素电路102和有机EL元件OELD。各扫描线Vsn与扫描线驱动电路2连接，可以供给扫描线信号。各数据线Idatam与数据线驱动电路3连接，可以供给与时分灰度驱动方式对应的数码数据。扫描线驱动电路2和数据线驱动电路3的信号输出时序，由控制电路4加以控制。
其中对于扫描线驱动电路2而言，例如可以利用晶体管或者利用解码器。
另外，根据实施方式1～4的制造方法，通过将像素电路102转印并连接在中继基板200上，在电光学元件基板300上形成有机EL元件OELD，进而将中继基板200与电光学元件基板300电连接，可以制造显示装置1。此时，有机EL元件OELD可以被设置在电光学元件基板300上。其中像素电路102也可以与实施方式4一样，以彩色像素电路102C为单位。
而且关于扫描线驱动电路2或数据线驱动电路3，既可以在被转印了像素电路102的第二基板(中继基板200)上单个形成像素电路，也可以在将形成像素电路的转印源基板(基板100)上，与像素电路的制造同一工序或其他工序中形成后，与像素电路同样转印在中继基板上。
该显示装置的控制电路4，根据时分灰度驱动方式的时序，以时分方式向数据线驱动电路3供给由dcba四位组成的数码数据，区段期间以被分割的子区段期间为单位向扫描线驱动电路2输送扫描信号。也就是说，该显示装置每当选择性施加二进制载荷时，就会使有机EL元件在发光期间的长度发生变化，以此显示图像的中间层次。
控制电路4无需设置在形成像素电路或扫描线驱动电路、数据线驱动电路的基板上，也可以作为外部电路。
图13是表示说明本实施方式中具体驱动时序用的时序流程图。如图13所示，在本显示装置中的时分灰度显示方式中，根据显示使各像素电路在该像素显示的灰度的四位灰度数据(dcba)(d是MSB，a是LSB)的分量，将分割了一个区段(1f)的子区段(sf1～sf17)接通或关闭，同时相对于灰度数据的分量的基准时间转移到每个扫描线以及每个分区段。有关此时的时分灰度驱动方式，已经详细公开在本申请人的特开2001-166730号和特开2001-166749号公报之中。
此外，本实施方式的显示装置1可以用于各种电子仪器上。图14中列举的是可以采用本显示装置1的电子仪器实例。
图14A是用于便携式电话机上的实例，该便携式电话机10备有天线11、声音输出部分12、声音输入部分13、操作部分14和本发明的显示装置1。因此本发明的显示装置可以用作显示部。
图14B是用于摄像机的适用实例，该摄像机20备有图像接收部分21、操作部分22、声音输入部分23和本发明的显示装置1。因此本发明的显示装置能够用作取景器和显示部。
图14C是表示便携式个人计算机的适用实例，该个人计算机30备有照相部31、操作部32和本发明的显示装置1。因此本发明的显示装置可以用作显示部。
图14D是表示用于头戴显示器的实例，该头戴显示器40备有佩带41、光学系统容纳部分42和本发明的显示装置1。因此本发明的显示装置能够用作图像显示源。
图14E是表示用于背投式投影仪的适用实例，该投影仪50在筐体51中备有光源52、合成光学系统53、反射镜54或55、屏幕56、以及本发明的显示装置1。因此本发明的显示装置能够用作图像显示源。
图14F是表示用于前投式投影仪的适用实例，该投影仪60在筐体62中备有光学系统61和本发明的显示装置1，能够在屏幕63上显示图像。因此本发明的显示装置能够用作图像显示源。
本发明的制造方法制造的电光学装置并不限于上面列举的实例，可以用于一切能够采用有源矩阵型显示装置的所谓电子仪器之中。此外还可以适用于，例如带有显示功能的传真装置、数码照相机的取景器、便携式电视机、DSP装置、PDA装置、电子记事本、光电显示板、以及宣传广告用的显示器等之中。

Claims (13)

1.一种电光学装置的制造方法，其中备有：
通过对第一基板上赋予所定能量而将其剥离的剥离层形成工序；
在所述剥离层上形成多个以驱动电光学装置的各像素用的像素电路的工序；
使所述第一基板上形成的至少一个所述像素电路，与为配置所述像素电路用的第二基板上的应当配置所述像素电路的位置相对向，以将所述像素电路与所述第二基板连接的工序；和
对设置着应当被剥离的所述像素电路的一部分所述剥离层赋予能量，将至少一个所述像素电路从所述第一基板上与所述第二基板一起剥离的工序。
2.一种电光学装置的制造方法，其中备有：
通过对第一基板赋予所定能量而将其剥离的剥离层形成工序；
在所述剥离层上形成为驱动像素电路用的扫描线驱动电路和数据线驱动电路中至少一种电路的工序；
使在所述第一基板上形成的该扫描线驱动电路或数据线驱动电路中至少一种电路，与为配置所述像素电路用的第二基板上的、应当配置所述扫描线驱动电路或所述的数据线驱动电路的位置相对向，将该扫描线驱动电路和数据线驱动电路中的至少一种电路与第二基板连接的工序；和
对设置了所述扫描线驱动电路或数据线驱动电路的一部分所述剥离层赋予能量，使该扫描线驱动电路和该数据线驱动电路中的至少一种电路从所述第一基板上与所述第二基板一起剥离的工序。
3.根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其中在形成所述剥离层的工序之后，还备有为与应当剥离的电路形状对应地，将所述应当剥离的电路进行剥离用的、在所述剥离层的一部分与其他部分之间形成边界的工序。
4.根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其中在与第二基板连接之前，还可以备有使所述剥离层上形成的多个电路互相分离的工序。
5.根据权利要求1所述的电光学装置的制造方法，其中所述第二基板
可以通过在各像素区域形成电光学元件的工序；和
将所述的电光学元件与所述像素电路连接用配线的形成工序而形成。
6.根据权利要求1或2所述的电光学装置的制造方法，其中还备有将所述第二基板构成为能够使电光学元件和与像素对应而形成的第三基板连接，在所述的剥离工序后，将所述第二基板与所述第三基板连接的工序。
7.根据权利要求6所述的电光学装置的制造方法，其中所述第二基板由以下工序形成：
将在所述第三基板上形成的所述的电光学元件与所述第二基板的所述像素电路连接用配线的形成工序；和
所述配线与所述第三基板上形成的电光学元件电连接用凸起的形成工序。
8.根据权利要求6或7所述的电光学装置的制造方法，其中在将所述第二基板与所述第三基板连接的工序中，在所述第三基板中所述像素区域内不妨碍发光的区域上连接所述第二基板和所述第三基板。
9.根据权利要求6或7所述的电光学装置的制造方法，其中所述第三基板，在所述电光学元件发光区域以外的区域上形成有与所述第二基板连接用的区域。
10.根据权利要求1～9中任何一项所述的电光学装置的制造方法，其中一个彩色像素，是由事先与进行彩色显示用多个原色的各色对应，与该多个原色对应的所述像素的组构成的。
11.一种电光学装置，是由权利要求1～10中任何一项所述的的电光学装置制造方法制造的。
12.一种电光学装置，是由权利要求2所述的电光学装置的制造方法制造的电光学装置，其中，
所述扫描线驱动电路和所述的数据线驱动电路的构成能以时分灰度驱动方式驱动像素电路。
13.一种电子仪器，其中备有权利要求11或12中所述的电光学装置。
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