JP2007141702A - 転写用基板および転写方法ならびに表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱転写による転写パターンの形成を効率よく行うことが可能で、これにより生産効率の向上を図ることが可能な転写用基板および転写方法ならびに表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】支持基板２上に光吸収層４を介して転写材料層５が設けられた転写用基板１において、支持基板２と光吸収層４との間に、支持基板２−光吸収層４界面での光反射を防止するための反射防止パターン３が設けられると共に、反射防止パターン３は、支持基板２を透過させて光吸収層４で吸収させる所定波長の光ｈの吸収率が極大値となる膜厚ｔを有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、支持基板上に成膜された転写材料層を熱源の照射によって昇華させて被転写基板側に転写するための転写用基板および転写方法、ならびにこの転写方法を適用した表示装置の製造方法に関する。

有機材料のエレクトロルミネッセンス（Electroluminescence）を利用した有機電界発光素子は、下部電極と上部電極との間に、正孔輸送層や発光層を積層させた有機層を設けてなり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。

このような有機電界発光素子（以下、単に発光素子と記す）を用いたフルカラーの表示装置は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色に発光する発光素子を基板上に配列形成してなる。このような表示装置の製造においては、各発光性有機材料層を微細なパターンとして電極上へ選択的に形成することが重要な要素の一つとなっている。

そして、このような有機材料層のパターン形成方法として、エネルギー源（熱源）を用いた転写法、すなわち熱転写法が提案されている。熱転写法を用いた表示装置の製法の一例においては、先ず、表示装置の基板（以下、素子基板と称する）上に下部電極を形成しておく。一方、別の基板（以下、転写用基板と称する）上に、光吸収層を介して発光層を成膜しておく。そして、発光層と下部電極とを対向させる状態で、素子基板と転写用基板とを配置し、転写用基板側からレーザ光を照射することにより、装置基板の下部電極上に発光層を熱転写させる。この際、スポット照射させたレーザ光を走査させることにより、下部電極上の所定領域のみに位置精度良好に発光層がパターン形成される状態で熱転写される（以上下記特許文献１，２参照）。

特開平０９−１６７６８４号公報 特開２００２−２１６９５７号公報

しかしながら、上述した熱転写方法では、スポット照射させたレーザ光の走査によって発光層を熱転写によってパターン形成している。このため、装置基板の全面に発光層をパターン形成するにはある程度の時間を要し、表示装置の生産効率を低下させる要因となっている。

また、上記特許文献１（０９−１６７６８４号公報）には、転写用基板上にパターン化された光吸収層を設けた構成としても良いことが記載されている。しかしながら、光吸収層による光−熱変換効率は４０％程度であり、発光層の熱転写に実効的に作用するレーザ光量は、照射したレーザ光量の４０％程度にしかすぎない。

そこで本発明は、熱転写による転写パターンの形成を効率よく行うことが可能で、これにより生産効率の向上を図ることが可能な転写用基板および転写方法ならびに表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明では、支持基板上に光吸収層を介して転写材料層が設けられた転写用基板において、支持基板と光吸収層との間に、当該支持基板−光吸収層界面での光反射を防止するための反射防止パターンが設けられる。そして、特にこの反射防止パターンの膜厚は、光吸収層で吸収させる所定波長の光の吸収率が極大値となる値に設定されていることを特徴とする。

このような膜厚を備えた反射防止パターンを支持基板と光吸収層との間に設けたことにより、支持基板側から照射した所定波長の光は、反射防止パターン上の光吸収層部分において効率よく吸収されて熱変換される。

また、本発明は、転写用基板表面の転写材料層を被転写基板上に熱転写によってパターン転写する転写方法である。先ず、第１工程では支持基板上に反射防止パターン、光吸収層および転写材料層がこの順で設けられた転写用基板を用意する。次に第２工程では、被転写基板側に転写材料層を向けた状態で、当該被転写基板に対して転写用基板を対向配置する。その後第３工程では、支持基板側から、所定波長の光を照射する。そして、反射防止パターンと共に光吸収層において当該光を吸収させて熱変換することにより、反射防止パターン上における転写材料層部分を選択的に前記被転写基板側に熱転写する。

また本発明は、上述した転写方法を用いた表示装置の製造方法でもあり、転写材料層として、発光材料を含有する転写材料層を用い、素子基板における第１電極上に転写材料層を熱転写してなる機能層を形成することを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、反射防止パターンを含む広い領域への光照射により、照射した光を最大限に効率良く光吸収層で吸収させつつ、転写パターンを形成することが可能である。よって、転写パターンの形成とこの転写を適用した表示装置の製造においての生産効率の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明を適用した実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、各実施の形態においては、例えば有機電界発光素子を配列形成してなる表示装置の作製において発光層を形成する際に用いることを想定した転写基板の構成を説明する。次に、この転写基板を用いた転写方法を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。この図に示す転写用基板１は、支持基板２、この支持基板２上に設けられた反射防止パターン３、この反射防止パターン３を覆う状態で支持基板２上に設けられた光吸収層４、および光吸収層４上に設けられた転写材料層５で構成されている。

このうち、支持基板２は、この転写用基板１を用いた転写において照射される所定波長の光ｈに対して、良好な光透過性を有していることとし、例えばガラス基板からなる。

そして、反射防止パターン３は、支持基板３−光吸収層４界面での光反射を防止する効果を有するものである。このような反射防止パターン３は、特に屈折率の実部が３．０を超えるものが好ましく、例えばシリコン（Ｓｉ）からなる。この反射防止パターン３は、この転写用基板１を用いた転写によって被転写基板側に形成する転写パターンと対応する形状（配置状態を含む）で、支持基板２上に形成されていることとする。そして特に、各反射防止パターン４の膜厚ｔは、光ｈに対する光吸収率が極大値となる値に設定されていることとする。例えば、照射する光ｈとして波長８００ｎｍの半導体レーザ光を用いる場合、シリコンからなる反射防止パターン３の膜厚ｔは４０ｎｍに設定される。膜厚４０ｎｍのシリコン膜は、波長８００ｎｍの半導体レーザ光に対する吸収率が極大値を示す。このような反射防止パターン３は、ＣＶＤ法によるシリコン膜の成膜と、フォトリソグラフィー法によって形成したレジストパターンをマスクに用いたシリコン膜のパターンエッチングとによって形成される。

また光吸収層４は、支持基板２側から照射された光を効率よく吸収して熱に変換する材料からなり、例えばクロム（Ｃｒ）などの反射率の低い金属材料で構成されることとする。このような光吸収層４は、例えばスパッタリング法により、反射防止パターン３を覆う状態で支持基板２上の全面に成膜されていることとする。

また、転写材料層５は、ここ転写用基板１を用いた熱転写によって転写形成する材料からなり、例えば発光材料を含有する有機材料からなる。この転写材料層５は、単層構造であっても良いし積層構造であっても良く、光吸収層４を介して支持基板２上に成膜されていることとする。このような転写材料層は、蒸着法や塗布法によって形成される。

図２は、上記構成の転写用基板１を用いた転写方法を説明するための断面工程図であり、次に、図２に基づいて転写方法を説明する。

先ず、図２（１）に示すように、転写の対象となる被転写基板１１を用意する。この被転写基板１１は、例えば表示装置を構成する素子基板であり、ガラス基板上に画素駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびこのＴＦＴに接続された第１電極をパターン形成してなる。この被転写基板１１におけるパターン形成面には、ＴＦＴや第１電極と同一層からなるアライメントマークが形成されていることとする。また、必要に応じて第１電極およびアライメントマークを覆う状態で、電荷注入層および電荷輸送層が設けられていることとする。

そして、この被転写基板１１に対して、転写用基板１を対向配置する。この際、被転写基板１１におけるパターン形成面（アライメントマークの形成面）と、転写用基板１における転写材料層５とを向かい合わせにする。また、被転写基板１１側のアライメントマークと、転写用基板１側のアライメントマークとが、所定の位置関係となるように、被転写基板１１に対する転写用基板１の配置状態を調整する。この状態で、被転写基板１１上に転写用基板１を載置し、基板１−１１間を減圧して密着させる。尚、図面においては説明のため、基板１−１１間に間隔を設けて示している。

次に、図２（２）に示すように、転写用基板１における支持基板２側から、所定波長の光ｈを照射する。この光ｈは、支持基板２を透過し反射防止パターン３での吸収率が極大値となる波長を有していることとする。つまり、図１を用いて説明したように、反射防止パターン４が膜厚４０ｎｍのシリコンからなる場合には、光ｈとして波長８００ｎｍの半導体レーザ光を照射する。また、ここで照射する光ｈは、反射防止パターン３を含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈの照射量は、反射防止パターン３上の転写材料膜５部分が十分に昇華して転写される以上であって、かつ反射防止パターン３が設けられていない部分の転写材料膜５部分が昇華しない範囲であることが重要である。

以上により、反射防止パターン３と共に光吸収層４において光ｈを吸収させて熱変換させ、反射防止パターン３上の転写材料層５部分を選択的に被転写基板１１側に熱転写させてなる転写パターン５ａを形成する。この転写パターン５ａは、例えば発光材料を含有する有機電界発光素子の発光層パターンとして形成される。

そして、表示装置の作製に際しては、以上のような転写パターン５ａの形成の後に、転写パターン５ａ上に積層させて上部電極を形成する工程を行う。尚、表示装置の作製については、第３実施形態で詳細に説明する。

以上説明した第１実施形態によれば、転写用基板１を、支持基板２と光吸収層４との間に反射防止パターン３を設けた構成とした。そして、図２（２）を用いて説明したように、支持基板２側から、反射防止パターン３上の光吸収層部分における吸収率が極大値となる波長の光ｈを照射することにより、反射防止パターン３が設けられた部分と、設けられていない部分とにおいての光吸収量の差を大きくとることができる。このため、反射防止パターン３を含む広い領域への光照射により、反射防止パターン３上の転写材料層５部分のみを選択的に熱転写して転写パターン５ａを形成すること、すなわち一括露光による転写パターン５ａの形成が可能である。またさらに、反射防止パターン３とその上部の光吸収層４部分において、効率良く光を吸収させつつ転写パターン５ａを形成することが可能であるため、転写パターン５ａの形成においての光の利用効率の向上と生産効率の向上とを図ることが可能である。

＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。この図に示す転写用基板１’が、第１実施形態において図１を用いて説明した転写用基板と異なるところは、光吸収層４がパターニングされている点にあり、その他の構成は同様であることとする。

すなわち光吸収層４は、反射防止パターン３が設けられた部分と、反射防止パターン３が設けられていない部分とでパターニングされている。例えば、反射防止パターン３が設けられた部分においては、当該反射防止パターン３と略同一の形状に光吸収層４がパターニングされており、反射防止パターン３が設けられていない部分においては、例えば反射防止パターン３上と同一形状に光吸収層４がパターニングされていることとする。そして、反射防止パターン３が設けられた部分に形成された光吸収層４-1の配列状態と、反射防止パターン３が設けられていない部分に形成された光吸収層４-2の配列状態とは、同一であって良い。

そして、このようにパターニングされた光吸収層４を覆う状態で、支持基板２上の全面に転写材料層５が成膜された状態となっている。

図４は、上記構成の転写用基板１’を用いた転写方法を説明するための断面工程図であり、次に、図４に基づいて転写方法を説明する。

先ず、図４（１）に示すように、転写の対象となる第１の被転写基板１１-1を用意する。この被転写基板１１-1は、例えば表示装置を構成する素子基板であり、パターン形成面にアライメントマーク(図示省略）が形成されていることは、第１実施形態において図２を用いて説明した被転写基板と同様である。そして、このような被転写基板１１-1に対して、転写用基板１’を所定状態で対向配置する。被転写基板１１-1に対する転写用基板１’の配置状態は、第１実施形態において図２（１）を用いて説明した転写用基板と被転写基板との配置状態と同様であることとする。

次に、図４（２）に示すように、転写用基板１’における支持基板２側から、所定波長の光ｈを照射する。この光ｈは、支持基板２を透過し反射防止パターン３での吸収率が最大となる波長を有していることとする。つまり、第１実施形態において説明したように、反射防止パターン３が膜厚４０ｎｍのシリコンからなる場合には、光ｈとして波長８００ｎｍの半導体レーザ光を照射する。また、ここで照射する光ｈは、反射防止パターン３を含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈの照射量は、反射防止パターン３上の転写材料膜５部分が十分に昇華して転写される以上であって、かつ反射防止パターン３が設けられていない部分の転写材料膜５部分が昇華しない範囲であることが重要である。

以上により、反射防止パターン３と共に、この上部の光吸収層４-1において光ｈを吸収させて熱変換させ、反射防止パターン３上における転写材料層５部分を選択的に被転写基板１１-1側に熱転写させて転写パターン５ａを形成する。この転写パターン５ａは、例えば発光材料を含有する有機電界発光素子の発光層パターンとして形成される。

次いで、図４（３）に示すように、転写の対象となる第２の被転写基板１１-2を用意する。この被転写基板１１-2は、第１の被転写基板１１-1と同様の構成であり、パターン形成面にアライメントマーク(図示省略）が形成されている。そして、このような被転写基板１１-2に対して、先の転写に用いた転写用基板１’を所定状態で対向配置する。第２の被転写基板１１-2に対する転写用基板１’の配置状態は、第１の被転写基板１１-1に対する転写用基板１’の配置状態と同様であることとする。ただし、アライメントマークの位置関係は、第２の転写用基板１１-2と転写用基板１’との間で決められた特有の位置関係であって良い。

その後、図４（４）に示すように、転写用基板１’における支持基板２側から、光ｈ’を照射する。この際、ここで照射する光ｈ’は、反射防止パターン３間を含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈ’の照射量は、光吸収層４上の残された転写材料膜５部分、すなわち反射防止パターン３間の光吸収層４-2上の転写材料膜４部分を十分に昇華させる範囲に設定することが重要である。

尚、ここで照射する光ｈ’は、先に第１の被転写基板（１１-1）に対する転写で用いた光（ｈ）と同じ波長光であっても良いし、反射防止パターン３においての吸収率が低い波長を選択しても良い。

以上により、反射防止パターン３が設けられていない部分においてパターニングされた光吸収層４-2に光ｈを吸収させて熱変換させ、光吸収層４-2上の転写材料層５部分を選択的に被転写基板１１-2側に熱転写させて転写パターン５ａを形成する。この転写パターン５ａは、例えば発光材料を含有する有機電界発光素子の発光層パターンとして、先に転写パターン５ａが形成された被転写基板（１１-1）とは別の被転写基板１１-2上に形成される。

そして、表示装置の作製に際しては、以上のような転写パターン５ａの形成の後に、被転写基板１１-1および被転写基板１１-2のそれぞれに対して、転写パターン５ａ上に積層させて上部電極を形成する工程を行う。尚、表示装置の作製については、第３実施形態で詳細に説明する。

以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に反射防止パターン３を設けて同様の波長の光ｈを照射して転写パターン５ａを形成し、その後、図４（４）を用いて説明したように、光吸収層４（４-2）上の転写材料膜５部分を十分に昇華させる範囲の光を照射することで、再度、転写パターン５ａを形成している。これにより、第１実施形態の効果に加えて、転写用基板１’上に形成した転写材料膜５を無駄なく転写パターン５ａとして転写形成することが可能になる。これにより、このような転写方法を適用した表示装置の製造コスト削減を図ることが可能になる。特に、転写用基板１’の支持基板２として、ガラス基板に変えてフィルム状基板を用いる場合、光ｈに対して高透過率を有するフィルム状基板は高価であるため、本第２実施形態の適用による製造コストの削減が有効である。

尚、図４の断面工程図を用いて説明した本第２実施形態の転写方法は、図１を用いて説明した第１実施形態の転写用基板１を用いても可能である。この場合であっても、図４（２）を用いて説明した１回目の一括露光によるパターン転写で光吸収層４上に残された転写材料層５部分を、図４（４）を用いて説明した２回目の一括露光によってパターン転写することができる。

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。この図に示す転写用基板１”は、有機電界発光素子を用いたフルカラーの表示装置を作製する際に好適に用いられる転写用基板１”である。尚、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この図に示す転写用基板１”は、支持基板２と、この支持基板２上に設けられた反射防止パターン３-1，３-2，３-3と、これらの反射防止パターン３-1，３-2，３-3上にパターン形成された光吸収層４、および光吸収層４上に設けられた転写材料層５で構成されている。

このうち、支持基板２は、この転写用基板１”を用いた転写において照射される所定波長の光ｈ１〜ｈ３に対して、良好な光透過性を有していることとし、例えばガラス基板からなることは、第１実施形態と同様である。

次に、各反射防止パターン３-1，３-2，３-3は、支持基板２−光吸収層４界面での光反射を防止する効果を有するものであり、例えばシリコン（Ｓｉ）からなることは、第１実施形態と同様である。そして、各反射防止パターン３-1，３-2，３-3の膜厚ｔ１〜ｔ３は、転写用基板１”に対して照射される所定波長の光ｈ１〜ｈ３に対する光吸収率が極大値となるように設定されていることとする。

例えば、照射する光ｈ１として波長８００ｎｍの半導体レーザ光、光ｈ２として波長４８８ｎｍのアルゴンイオンレーザ光、光ｈ３として波長５３２ｎｍのネオジウム（Ｎｄ）：ＹＡＧレーザ光を用いる場合、１つの反射防止パターン３-1は、光ｈ１＝８００ｎｍに対する光吸収率が極大値となる膜厚ｔ１＝４０ｎｍに設定される。そして、もう１つの反射防止パターン３-2は、光ｈ２＝４８８ｎｍに対する光吸収率が極大値となる膜厚ｔ２＝７２ｎｍに設定される。さらに、もう１つの反射防止パターン３-3は、光ｈ３＝５３２ｎｍに対する光吸収率が極大値となる膜厚ｔ３＝８５ｎｍに設定される。

ここで、図６には、上述した各膜厚ｔ１〜ｔ３のシリコンからなる反射防止パターンを設けた場合についての、照射光の波長［ｎｍ］と、反射防止パターンと光吸収層とにおける光吸収率［％］との関係を示す。尚、光吸収層としては、膜厚２００ｎｍのクロム膜を用いている。

図６のグラフに示すように、光吸収層の下に設ける反射防止パターン（シリコン）の膜厚によって、反射防止パターンと光吸収層とにおける光吸収率［％］が極大値を示す光の波長が異なることがわかる。そして、転写用基板１”に対して照射される各波長の光ｈ１〜ｈ３に対応して、これらの光ｈ１〜ｈ３の光吸収率［％］が極大値となるように、上述したシリコンからなる各反射防止パターン３-1〜３-3の膜厚ｔ１〜ｔ３が設定されている。

尚、転写用基板１”に対して照射される光ｈ１〜ｈ３と、各反射防止パターン３-1，３-2，３-3の膜厚ｔ１〜ｔ３とは、例えば対応関係にある１つの反射防止パターン３-1に対する光ｈ１の光吸収率と、他の２つの反射防止パターン３-2，３-3に対する当該光ｈ１の光吸収率との差が３０％以上となるように選択されていることが好ましい。光吸収率にこのような差を設定することにより、例えば光ｈ１の照射により、１つの反射防止パターン３-1上における転写材料層５部分のみを、熱転写させる際の選択性を確実にする。

以上のような膜厚ｔ１〜ｔ３に設定された各反射防止パターン３-1〜３-3は、この転写用基板１”を用いた転写によって、被転写基板側に形成する転写パターンと対応する形状（配置状態を含む）で支持基板２上に形成されていることとする。つまり、支持基板２上には、この転写用基板１を用いた転写によって、被転写基板側に形成する転写パターンと対応する状態で、反射防止パターン３-1が配列形成されている。例えば、反射防止パターン３-1は、短冊形状に形成され、一方向に３００μｍのピッチＰで配列形成され、これと垂直な他方向には表示装置の画素と同一ピッチでマトリックス状に配列形成されている。また、支持基板２上には、これらの反射防止パターン３-1と同様の配列状態を保って反射防止パターン３-2が配列形成されており、さらに同様の配列状態を保って反射防止パターン３-3が配列形成されていることとする。

また、光吸収層４は、支持基板２側から照射された光を効率よく吸収して熱に変換する材料からなり、例えばクロム（Ｃｒ）などの反射率の低い金属材料で構成されることとする。ここでは、２００ｎｍの膜厚のクロム膜を用いて光吸収層４が構成されていることとする。このような光吸収層４は、反射防止パターン３-1〜３-3と略同一形状にパターン形成されていることとする。尚、光吸収層４は、反射防止パターン３-1〜３-3を覆う状態で、支持基板２上の全面に成膜されていても良い。

尚、以上のような反射防止パターン３-1〜３-3は、次のようにして形成される。すなわち、第１の方法としては、膜厚ｔ１のシリコン膜、膜厚２００ｎｍのクロム膜をこの順に成膜し、次に、これらをパターニングすることにより、膜厚ｔ１のシリコン膜からなる反射防止パターン３-1とこの上部のクロム膜からなる光吸収層４を得る。その後、シリコン膜の膜厚を変えて同じ工程を繰り返す。また第２の方法としては、３枚のマスクを用いた３回の成膜（例えばＣＶＤ法）により、それぞれの膜厚ｔ１〜ｔ３の反射防止パターン３-1〜３-3を形成する。各マスクを用いた成膜においては、反射防止パターン３-1〜３-3形成のための成膜に続けて、光吸収層４を形成するための成膜を行っても良い。

そして、転写材料層５は、この転写用基板１”を用いた熱転写によって転写形成する材料からなり、例えば各色の発光材料を含有する有機材料からなる。このような転写材料層５は、各色の発光材料と共に、正孔輸送性材料、電子輸送性材料、および両電荷輸送性材料のうち少なくとも１種を含んでいても良い。また、このような転写材料層５は、単層構造であっても良いし積層構造であっても良く、光吸収層４を介して支持基板２上の全面に成膜されていることとする。

例えば、この転写用基板１”を用いた転写によって赤色発光層を転写パターンとして形成する場合、赤色の転写材料層５Ｒの一例として、正孔輸送性材料である９，１０−ジ−（２−ナフチル）−アントラセン（ＡＤＮ）に、赤色発光材料である２，６−ビス［（４’ −メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を３０重量％混合した材料層を、３０ｎｍの膜厚で成膜して用いることとする。

また、この転写用基板１”を用いた転写によって緑色発光層を転写パターンとして形成する場合、緑色の転写材料層５Ｇの一例として、上記ＡＤＮに、緑色発光材料であるクマリン６を５重量％混合した材料層を、３０ｎｍの膜厚で成膜して用いることとする。

そして、この転写用基板１”を用いた転写によって青色発光層を転写パターンとして形成する場合、青色の転写材料層５Ｂの一例として、上記ＡＤＮに、青色発光材料である４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を２．５重量％混合した材料層を、３０ｎｍの膜厚で成膜して用いることとする。

次に、上述した転写用基板１”を用いた転写方法を、表示装置の製造方法に適用した実施形態を説明する。

先ず、図５を用いて説明した構成の転写用基板１”を用意する。ここでは、赤色の転写材料層５Ｒを有する転写用基板１Ｒ”と、緑色の転写材料層５Ｇを有する転写用基板１Ｇ”と、青色の転写材料層５Ｂを有する転写用基板１Ｂ”との、３枚の転写用基板１”（１Ｒ”，１Ｇ”，１Ｂ”）を用意する。尚、各転写用基板１”には、以降に説明するように、３００μｍのピッチＰに対応させて、被転写基板に対して転写用基板１”の位置をＰ／３ずらして対向配置した場合に、各被転写基板との位置合わせが可能な３組のアライメントマークを設けておくこととする。

一方、図７に示すような素子基板を、被転写基板１１’として次のように作製する。

先ず、ガラス基板１２上に、ＩＴＯからなる第１電極１３をパターン形成する。また、ここでの図示は省略したが、これらの第１電極１３の形成と同一工程で、ガラス基板１２上にアライメントマークを形成する。

次に、この第１電極１３を短冊状に開口させるポリイミドの絶縁層１４を、ガラス基板１２上にパターン形成する。図８は、絶縁膜１４を設けた状態においての転写用基板１１’の平面図である。先の図７は、図８におけるＡ−Ａ’断面に対応している。これらの図７,８に示すように、この絶縁層１４には、各画素１４ａに対応させて第１電極１３を短冊状に開口させる各開口部を設ける。そしてガラス基板１２上に、複数の画素１４ａをマトリックス状に配置する。この際、一方向に３つ並んだ画素１４ａを１組としてサブピクセルを構成し、１つのサブピクセルの一方向のピッチＰが３００μｍに設定されることとする。

次に、図７に示したように、絶縁膜１４および第１電極１３を覆う状態で、ガラス基板１２上の全面に、正孔注入層１５および正孔注入層１６をこの順に成膜する。ここでは例えば、正孔輸送層１５として、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ〔4,4,4 -tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine〕を２５ｎｍの膜厚で蒸着成膜し、次に、正孔輸送層１６として、α−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]を３０ｎｍの膜厚で蒸着する。

以上により、被転写基板１１’を作製する。尚ここでは、以上の手順にしたがい、複数枚（例えば３枚以上）の被転写基板１１’（１１’-1，１１’-2，１１’-3）を作製する。

次に、図５を用いて説明した構成の転写用基板１”を用い、図７を用いて説明した構成の被転写基板１１’に対して熱転写を行うことにより、表示装置の作製手順を説明する手順を、図９〜図１１の断面工程図を用いて説明する。尚、図９〜１１においては、説明のために図５，７よりも多くの画素領域を図示すると共に、被転写基板１１’側の構成を単純化して図示している。

先ず、図９（１）に示すように、赤色の転写材料層５Ｒを有する転写用基板１Ｒ”を、転写の対象となる第１の被転写基板１１’-1に対して所定状態で対向配置する。被転写基板１１’-1に対する転写用基板１Ｒ”の配置状態は、第１実施形態において図２（１）を用いて説明した転写用基板と被転写基板との配置状態と同様であることとする。この際、膜厚ｔ１＝４０ｎｍの反射防止パターン３-1が、被転写基板１１’-1の赤色画素部分に対向するようにアライメントを行う。

この状態で、転写用基板１Ｒ”側から波長８００ｎｍの光ｈ１を照射する。この際、光ｈ１は、反射防止パターン３-1や、他の反射防止パターンを含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈ１の照射量は、反射防止パターン３-1上の転写材料膜５Ｒ部分が十分に昇華して転写される以上であって、かつ反射防止パターン３-1上以外の転写材料膜５Ｒ部分が昇華しない範囲であることが重要である。

これにより、反射防止パターン３-1と共に光吸収層４において光ｈ１を吸収させて熱変換させ、反射防止パターン３-1上における転写材料層５Ｒ部分を選択的に被転写基板１１’-1側に熱転写させてなる赤色発光層５Ｒａを機能層として形成する。

次に、図９（２）に示すように、この転写用基板１Ｒ”を、次に転写の対象となる第２の被転写基板１１’-2に対して、同様の所定状態で対向配置する。ただしこの際、膜厚ｔ２＝７２ｎｍの反射防止パターン３-2が、被転写基板１１’-2の赤色画素部分に対向するようにアライメントを行う。

この状態で、転写用基板１Ｒ”側から波長４８８ｎｍの光ｈ２を照射する。この際、光ｈ２は、反射防止パターン３-2や、他の反射防止パターンを含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈ２の照射量は、反射防止パターン３-2上の転写材料膜５Ｒ部分が十分に昇華して転写される以上であって、かつ反射防止パターン３-2上以外の転写材料膜５Ｒ部分が昇華しない範囲であることが重要である。

これにより、反射防止パターン３-2と共に光吸収層４において光ｈ２を吸収させて熱変換させ、反射防止パターン３-2上における転写材料層５Ｒ部分を選択的に被転写基板１１’-2側に熱転写させてなる赤色発光層５Ｒａを機能層として形成する。

次に、図９（３）に示すように、この転写用基板１Ｒ”を、次に転写の対象となる第３の被転写基板１１’-3に対して、同様の所定状態で対向配置する。ただしこの際、膜厚ｔ３＝８５ｎｍの反射防止パターン３-3が、被転写基板１１’-3の赤色画素部分に対向するようにアライメントを行う。

この状態で、転写用基板１Ｒ”側から波長５３２ｎｍの光ｈ３を照射する。この際、光ｈ３は、反射防止パターン３-3や、他の反射防止パターンを含む広い領域に一括照射して良い。ただし、光ｈ３の照射量は、反射防止パターン３-3上の転写材料膜５Ｒ部分が十分に昇華して転写される以上であって、かつ反射防止パターン３-3上以外の転写材料膜５Ｒ部分が昇華しない範囲であることが重要である。

これにより、反射防止パターン３-3と共に光吸収層４において光ｈ３を吸収させて熱変換させ、反射防止パターン３-3上における転写材料層５Ｒ部分を選択的に被転写基板１１’-3側に熱転写させてなる赤色発光層５Ｒａを機能層として形成する。

以上のようにして、１枚の転写用基板１Ｒ”を用いて、３枚の被転写基板１１’-1，１１’-2，１１’-3に対して熱転写による赤色発光層５Ｒａのパターン形成を行う。尚、図９（１）〜（３）の工程は、どの工程から順に行っても良い。

以降、図１０（１）〜（３）に示すように、緑色の転写材料層５Ｇを有する転写用基板１Ｇ”を用い、既に赤色発光層５Ｒａが形成された各被転写基板１１’-1，１１’-2，１１’-3に対して、先の図９を用いて説明したと同様の手順によって熱転写による緑色発光層５Ｇａのパターン形成を行う。

また、図１１（１）〜（３）に示すように、青色の転写材料層５Ｂを有する転写用基板１Ｂ”を用い、既に赤色発光層５Ｒａおよび緑色発光層５Ｇａが形成された各被転写基板１１’-1，１１’-2，１１’-3に対して、先の図９を用いて説明したと同様の手順によって熱転写による緑色発光層５Ｂａのパターン形成を行う。

尚、図９〜図１１を用いて説明した各発光層５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａは、どの発光層から順に形成しても良い。

以上のようにして、図１２（１）に示すように、各被転写基板１１’（１１’-1，１１’-2，１１’-3）における各画素１４ａ上に、各発光層５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａが形成される。

その後、図１２（２）に示すように、各画素１４ａが配置された表示エリアの全面を覆う状態で、被転写基板１１’上に電子輸送層２１として８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3 ）を２０ｎｍ程度の膜厚で蒸着成膜する。次に、電子注入層２２としてＬｉＦを約０．３ｎｍ（蒸着速度〜０．０１ｎｍ／ｓｅｃ）の膜厚で蒸着成膜する。

続いて、第２電極２３としてＭｇＡｇを１０ｎｍ程度の膜厚で蒸着成膜する。この第２電極２３は、各画素１４ａに共通の陰極として形成される。また、この第２電極２３は、ここで作製する表示装置が上面発光型である場合には透明、または半透明に形成される。一方、この表示装置が透過型である場合には高反射性材料で構成される。この際、下地に対して影響を及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor deposition)法によって第２電極２３の形成を行うこととする。また、望ましくは、第２電極２３よりも下層の、発光層を含む有機層を大気に暴露することなく、有機層の形成と同一の装置内において連続して第２電極２３の形成を行うことで、大気中の水分による有機層の劣化を防止する。

以上により、陽極としての第１電極１３と、陰極としての第２電極２３との間に、発光層５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａを含む有機材料からなる機能層を狭持してなる発光素子ＥＬが配列形成される。

以上の後、第２電極２３上に、ここでの図示を省略した絶縁性または導電性の保護膜を設ける。この際、下地に対して影響を及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法で、例えば蒸着法やＣＶＤ法によって保護膜の形成を行うこととする。また、保護膜の形成は、第２電極２３を大気に暴露することなく、第２電極２３の形成と同一の装置内において連続して行うこととする。これによって、大気中の水分や酸素による有機層(発光層など）の劣化を防止する。

また、この保護膜は、有機層への水分の到達防止を目的とし、透過水性,吸水性の低い材料を用いて十分な膜厚で形成されることとする。さらに、ここで作製する表示装置が上面発光型である場合には、この保護膜は有機層で発生した光を透過する材料からなり、例えば８０％程度の透過率が確保されていることとする。

そして、特にここでは、保護膜を絶縁性材料によって形成する、つまり、金属薄膜からなる単層構造の第２電極２３上に、絶縁性の保護膜を直接形成する。

このような保護膜として、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）,アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ）,アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ1-x Ｎx ）さらにはアモルファスカーボン（α−Ｃ）等を好適に用いることができる。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。

例えば、アモルファス窒化シリコンからなる保護膜を形成する場合には、ＣＶＤ法によって２〜３μｍの膜厚に形成されることとする。ただし、この際、有機層の劣化による輝度の低下を防止するため成膜温度を常温に設定し、さらに、保護膜の剥がれを防止するために膜のストレスを最小になる条件で成膜することが望ましい。

尚、保護膜を導電性材料で構成する場合には、ＩＴＯやＩＸＯのような透明導電性材料が用いられる。

以上のようにして保護膜を形成した後、必要に応じて保護膜上に紫外線硬化樹脂を介してガラス基板２４を固着し、表示装置２５を完成させる。

尚、以上説明した表示素子２５においては、第１電極１３を陰極、第２電極２３を陽極としても良い。この場合、第１電極１３−第２電極２３間の積層構造を逆にすれば良い。また、表示装置２５を透過型とする場合には、第１電極１３を透明材料または半透明材料で構成すれば良い。

以上のような第３実施形態によれば、図５に示されるように、異なる膜厚ｔ１〜ｔ３の反射防止パターン３-1〜３-3を設けた転写用基板１”（１Ｒ”，１Ｇ”，１Ｂ”）を用い、それぞれの反射防止パターン３-1〜３-3での光吸収率が極大値となる波長の光ｈ１〜ｈ３を、異なるタイミングで転写用基板１”に照射することにより、各反射防止パターン３-1〜３-3上の転写材料層５を異なるタイミングで各被転写用基板１１’上に形成する構成である。

このため、各反射防止パターン３-1〜３-3上の転写材料層５部分は、各波長の光ｈ１〜ｈ３を広い範囲で光照射した場合であっても、それぞれの波長の光ｈ１〜ｈ３に対応する部分のみを、被転写基板１１’に対して各色の発光層５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａとして一括でパターン転写することができる。したがって、第１実施形態と同様に、転写パターンとしての発光層５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａの形成において、生産効率の向上を図ることが可能である。そして、各波長の光ｈ１〜ｈ３の照射においては、対応する各反射防止パターン３-1〜３-3上の光吸収層４部分において、効率良く光を吸収させることが可能であるため、光ｈ１〜ｈ３の利用効率の向上を図ることが可能である。

また、１枚の転写用基板１”を用いて３枚の被転写基板１１’に対して発光層をパターン転写することができ、これにより１枚の転写用基板１”上の転写材料層５の大部分を被転写基板１１’に転写させることできる。したがって、転写用基板１１’上に形成した転写材料膜５を無駄なく発光層として転写形成することが可能であり、このような転写方法を適用した表示装置の製造コスト削減を図ることが可能になる。

第１実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。 第１実施形態の転写方法を説明する断面工程図である。 第２実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。 第２実施形態の転写方法を説明する断面工程図である。 第３実施形態の転写用基板の構成を説明する要部断面図である。 各膜厚ｔ１〜ｔ３のシリコンからなる反射防止パターンを設けた場合についての、照射光の波長［ｎｍ］と、反射防止パターンと光吸収層とにおける光吸収率［％］との関係を示すグラフである。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製に用いる被転写基板の断面図である。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製に用いる被転写基板の平面図である。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製方法を説明する断面工程図（その１）である。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製方法を説明する断面工程図（その２）である。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製方法を説明する断面工程図（その３）である。 第３実施形態の転写方法を適用した表示装置の作製方法を説明する断面工程図（その４）である。

符号の説明

１，１’，１”，１Ｒ”，１Ｇ”，１Ｂ”…転写用基板、２…支持基板、３，３-1,３-2，３-3…反射防止パターン、４，４-1，４-2…光吸収層、５，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ…転写材料層、５Ｒａ，５Ｇａ，５Ｂａ…発光層（機能層）、１１，１１-1，１１-2，１１-3…被転写基板(素子基板）、１３…第１電極、２３…第２電極、２５…表示装置、ＥＬ…発光素子、ｈ，ｈ’，ｈ１，ｈ２，ｈ３…光、ｔ１，ｔ２，ｔ３…膜厚

Claims (10)

1. 支持基板上に光吸収層を介して転写材料層が設けられた転写用基板において、
   前記支持基板と光吸収層との間に、当該支持基板−光吸収層界面での光反射を防止するための反射防止パターンが設けられると共に、
   前記反射防止パターンは、前記光吸収層で吸収させる所定波長の光の吸収率が極大値となる膜厚を有している
   ことを特徴とする転写用基板。
2. 請求項１記載の転写用基板において、
   前記反射防止パターンは、被転写基板に形成する転写パターンに応じてパターン形成されている
   ことを特徴とする転写用基板。
3. 請求項１記載の転写用基板において、
   前記反射防止パターンは、前記光吸収層で吸収させる複数の異なる波長の光の吸収率がそれぞれ極大値となるように、複数の膜厚を有する
   ことを特徴とする転写用基板。
4. 転写用基板表面の転写材料層を被転写基板上に熱転写によって転写する転写方法であって、
   支持基板上に反射防止パターン、光吸収層および転写材料層がこの順で設けられた転写用基板を用意する第１工程と、
   前記転写材料層を転写する被転写基板側に前記転写材料層を向けた状態で、当該被転写基板に対して前記転写用基板を対向配置する第２工程と、
   前記支持基板側から、所定波長の光を照射し、前記反射防止パターンと共に前記光吸収層において当該光を吸収させて熱変換することにより、当該反射防止パターン上における前記転写材料層部分を選択的に前記被転写基板側に熱転写する第３工程とを行う
   ことを特長とする転写方法。
5. 請求項４記載の転写方法において、
   前記第３工程では、前記反射防止パターンを含む領域に一括して前記光を照射する
   ことを特徴とする転写方法。
6. 請求項４記載の転写方法において、
   前記第３工程の後、
   前記支持基板側からの光照射により、前記光吸収層上に残された前記転写材料層部分を被転写基板上に熱転写する第４工程を行う
   ことを特長とする転写方法。
7. 請求項６記載の転写方法において、
   前記第４工程では、前記第３工程で用いた被転写基板とは異なる被転写基板に対して熱転写を行う
   ことを特徴とする転写方法。
8. 請求項４記載の転写方法において、
   前記第１工程では、複数の膜厚を有する反射防止パターンを形成し、
   前記第３工程では、前記支持基板側から、前記反射防止パターンの各膜厚での吸収率がそれぞれ極大値となる波長の光を、異なるタイミングで照射することにより、当該各膜厚の反射防止パターン上における前記転写材料層部分を、前記異なるタイミングで選択的に前記被転写基板側に熱転写する
   ことを特徴とする転写方法。
9. 請求項８記載の転写方法において、
   前記第３工程では、前記被転写基板として異なる複数の基板を用意し、前記転写用基板に対向配置させる被転写基板を交換する毎に、前記転写用基板における支持基板側から照射する光の波長を切り替える
   ことを特徴とする転写方法。
10. 第１電極と第２電極との間に発光材料を含有する機能層を狭持してなる発光素子を素子基板上に配列形成してなる表示装置の製造方法であって、
    支持基板上に反射防止パターンと光吸収層と発光材料を含有する転写材料層とがこの順で設けられた転写用基板を用意する第１工程と、
    前記素子基板上における第１電極形成面側に前記転写材料層を向けた状態で当該素子基板に対して前記転写用基板を対向配置する第２工程と、
    前記支持基板側から、所定波長の光を照射し、当該光を当該反射防止パターンと共に前記光吸収層で吸収させて熱変換することにより、当該反射防止パターン上における前記転写材料層部分を選択的に前記素子基板における第１電極上に熱転写して前記機能層を形成する第３工程と、
    前記第１電極との間に前記機能層を狭持する状態で、前記素子基板上に第２電極を形成する第４工程とを行う
    ことを特長とする表示装置の製造方法。
    

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