JP2008226698A - 表示装置の製造方法およびこれに用いるドナー基板、並びに表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数回使用を可能とすることができる表示装置の製造方法およびこれに用いるドナー基板、並びに表示装置を提供する。
【解決手段】ドナー基板40に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域41A以外の第2領域41Bに、第2光熱変換層43Bを設ける。この第2光熱変換層43B上に第2転写層を形成して被転写基板に転写することにより、被転写基板の表示領域外に、共通基板41に固有の形状を有するドナー識別パターンを形成する。検査で欠陥を発見した場合などに、発光層の形成に使用したドナー基板40を容易に特定することができ、ドナー基板40に起因するリピーティング不良の早期発見および対策を可能とする。第2光熱変換層43Bを、ドナー識別パターンIDの形状で形成しておけば、ドナー識別パターンを容易に形成することができる。
【選択図】図7
【解決手段】ドナー基板40に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域41A以外の第2領域41Bに、第2光熱変換層43Bを設ける。この第2光熱変換層43B上に第2転写層を形成して被転写基板に転写することにより、被転写基板の表示領域外に、共通基板41に固有の形状を有するドナー識別パターンを形成する。検査で欠陥を発見した場合などに、発光層の形成に使用したドナー基板40を容易に特定することができ、ドナー基板40に起因するリピーティング不良の早期発見および対策を可能とする。第2光熱変換層43Bを、ドナー識別パターンIDの形状で形成しておけば、ドナー識別パターンを容易に形成することができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、熱転写法による表示装置の製造方法およびこれに用いるドナー基板、並びに表示装置に関する。
有機発光素子の製造方法の一つとして、熱転写を用いたパターン作製法が開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。熱転写法は、支持材に発光材料を含む転写層を形成したドナー要素を形成し、このドナー要素を、有機発光素子を形成するための被転写基板に対向配置し、減圧環境下で輻射線を照射することにより転写層を被転写基板に転写する方法である。従来では、赤色,緑色,青色の三色の有機発光素子を形成するためには、一般的に発光色数と同じく三回の転写を行うが、青色共通層を採用する方法(例えば、特許文献3参照。)も開示されている。
従来のドナー要素では、支持材として主にフィルムを使用しており、基本的に使い捨てが前提である。そこで、支持材に耐久性のあるガラスを使用すれば、ドナー要素を洗浄することで支持材を再利用することも考えられる(例えば、特許文献4参照。)。
特開平9−167684号公報
特開2002−216957号公報
特開2005−235742号公報
特開2006−309994号公報(第0009段落)
しかしながら、ドナー要素を洗浄して支持材を再利用する技術はこれまで確立されていなかった。また、同一のドナー基板を複数回使用する場合、仮にドナー基板に欠陥があり、それが転写層の品質に直結するとすれば、複数の被転写基板の同一箇所にリピーティング不良を引き起こすこととなり、品質およびコストの両面で重大な損失を生じるおそれがあった。更に、転写後に残った転写層をウェット洗浄する場合、ドナー基板に水分が付着し、そのまま再使用すると素子特性が悪化してしまうという問題もあった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ドナー基板の複数回使用を可能とすることができる表示装置の製造方法およびこれに用いるドナー基板、並びに表示装置を提供することにある。
本発明の一形態の表示装置の製造方法は、被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を形成するものであって、発光層を形成する工程は、以下の(A)〜(C)の工程を含み、
(A)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に少なくとも第1光熱変換層を形成するドナー基板形成工程
(B)第1光熱変換層上に発光層の材料を含む第1転写層を形成する転写層形成工程
(C)ドナー基板および被転写基板を、第1転写層を被転写基板に対向させて位置合わせし、ドナー基板に輻射線を照射することにより第1転写層を被転写基板に転写して発光層を形成する転写工程
転写層形成工程および転写工程において、同一のドナー基板を複数サイクルにわたって使用し、かつ、複数サイクルのうち二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、ドナー基板上の転写層を除去する除去工程を行うようにしたものである。
(A)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に少なくとも第1光熱変換層を形成するドナー基板形成工程
(B)第1光熱変換層上に発光層の材料を含む第1転写層を形成する転写層形成工程
(C)ドナー基板および被転写基板を、第1転写層を被転写基板に対向させて位置合わせし、ドナー基板に輻射線を照射することにより第1転写層を被転写基板に転写して発光層を形成する転写工程
転写層形成工程および転写工程において、同一のドナー基板を複数サイクルにわたって使用し、かつ、複数サイクルのうち二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、ドナー基板上の転写層を除去する除去工程を行うようにしたものである。
本発明の他の形態の表示装置の製造方法は、被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を形成するものであって、発光層を形成する工程は、以下の(A)〜(C)の工程を含むものである。
(A)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に第1光熱変換層を形成すると共に、第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層を形成するドナー基板形成工程
(B)第1光熱変換層上に発光層の材料を含む第1転写層を形成すると共に第2光熱変換層上に発光層の材料を含む第2転写層を形成する転写層形成工程
(C)ドナー基板および被転写基板を、第1転写層および第2転写層を被転写基板に対向させて位置合わせし、ドナー基板に輻射線を照射することにより第1転写層を被転写基板に転写して発光層を形成すると共に第2転写層を被転写基板に転写してドナー識別パターンを形成する転写工程
(A)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に第1光熱変換層を形成すると共に、第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層を形成するドナー基板形成工程
(B)第1光熱変換層上に発光層の材料を含む第1転写層を形成すると共に第2光熱変換層上に発光層の材料を含む第2転写層を形成する転写層形成工程
(C)ドナー基板および被転写基板を、第1転写層および第2転写層を被転写基板に対向させて位置合わせし、ドナー基板に輻射線を照射することにより第1転写層を被転写基板に転写して発光層を形成すると共に第2転写層を被転写基板に転写してドナー識別パターンを形成する転写工程
本発明の一形態のドナー基板は、被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子の、発光層を形成する工程に用いられるものであって、以下の(A)〜(D)の要件を満たすものである。
(A)共通基板
(B)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層
(C)共通基板と第1光熱変換層との間に形成された吸収層
(D)第1光熱変換層を覆う保護層
(A)共通基板
(B)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層
(C)共通基板と第1光熱変換層との間に形成された吸収層
(D)第1光熱変換層を覆う保護層
本発明の他の形態のドナー基板は、被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子の、発光層を形成する工程に用いられるものであって、以下の(A)〜(C)の要件を満たすものである。
(A)共通基板
(B)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層
(C)第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に形成され、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層
(A)共通基板
(B)共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層
(C)第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に形成され、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層
本発明の一形態の表示装置は、被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を備えたものであって、発光層は、共通基板上に、被転写基板の表示領域に対応する第1領域に第1光熱変換層を有するドナー基板を形成し、第1光熱変換層上に発光層の材料を含む第1転写層を形成したのち、ドナー基板および被転写基板を、第1転写層を被転写基板に対向させて位置合わせし、ドナー基板に輻射線を照射することにより第1転写層を被転写基板に転写することにより形成されたものであり、被転写基板の表示領域外に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンが形成されているものである。
本発明の一形態のドナー基板では、共通基板上に、吸収層,第1光熱変換層および保護層が積層されているので、吸収層により光吸収率が向上すると共に、保護層により第1光熱変換層が保護される。
本発明の他の形態のドナー基板では、被転写基板の表示領域に対応する第1領域以外の第2領域に、第2光熱変換層が設けられているので、この第2光熱変換層上に転写層を形成して被転写基板に転写することにより、被転写基板の表示領域外に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンが形成される。
本発明の表示装置では、被転写基板の表示領域外に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンが形成されているので、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層の形成に使用されたドナー基板が容易に特定可能となる。
本発明の一形態の表示装置の製造方法によれば、転写層形成工程および転写工程において、同一のドナー基板を複数サイクルにわたって使用し、かつ、複数サイクルのうち二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、ドナー基板上の転写層を除去する除去工程を行うようにしたので、転写されなかった転写層のみを除去し、共通基板および第1光熱変換層などを複数回使用することができる。
本発明の他の形態の表示装置の製造方法によれば、共通基板上に第1光熱変換層および第2光熱変換層を有するドナー基板を形成し、第1光熱変換層上に第1転写層、第2光熱変換層上に第2転写層をそれぞれ形成したのち、第1転写層を被転写基板に転写して発光層を形成すると共に第2転写層を被転写基板に転写してドナー識別パターンを形成するようにしたので、発光層と同時にドナー識別パターンを形成することができる。よって、発光層の形成に使用したドナー基板のドナー識別パターンを被転写基板に記録するための工程を加える必要がなく、ドナー基板を複数回使用しつつ生産性を向上させることができる。
本発明の一形態のドナー基板によれば、共通基板,吸収層,第1光熱変換層および保護層の積層構造を有するようにしたので、吸収層により光吸収率が向上すると共に、保護層により第1光熱変換層の劣化が抑えられる。よって、この積層構造を発光層を形成する工程に複数回使用することができる。
本発明の他の形態のドナー基板によれば、被転写基板の表示領域に対応する第1領域以外の第2領域に、第2光熱変換層を設けるようにしたので、この第2光熱変換層上に第2転写層を形成して被転写基板に転写することにより、被転写基板の表示領域外に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを形成することができる。これにより、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層の形成に使用したドナー基板を容易に特定することができ、ドナー基板の使用履歴管理を行うことができる。よって、ドナー基板に起因するリピーティング不良の早期発見および対策を可能とし、ドナー基板を複数回使用しつつ高品質な発光層を形成し、歩留りおよび品質を向上させることができる。
本発明の表示装置によれば、被転写基板の表示領域外に、共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを形成するようにしたので、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層の形成に使用したドナー基板を容易に特定することができ、不良なドナー基板を工程から排除し、良好なドナー基板のみを用いて高品質な発光層が形成されている。よって、表示品質の優れた表示装置を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、ガラスよりなる被転写基板11の上に、後述する複数の有機発光素子10R,10G,10Bがマトリクス状に配置されてなる表示領域110が形成されると共に、この表示領域110の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路120および走査線駆動回路130が形成されたものである。
表示領域110内には画素駆動回路140が形成されている。図2は、画素駆動回路140の一例を表したものである。この画素駆動回路140は、後述する第1電極15の下層に形成され、駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2と、その間のキャパシタ(保持容量)Csと、第1の電源ライン(Vcc)および第2の電源ライン(GND)の間において駆動トランジスタTr1に直列に接続された有機発光素子10R(または10G,10B)とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタTr1および書き込みトランジスタTr2は、一般的な薄膜トランジスタ(TFT(Thin Film Transistor))により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造(いわゆるボトムゲート型)でもよいしスタガー構造(トップゲート型)でもよく特に限定されない。
画素駆動回路140において、列方向には信号線120Aが複数配置され、行方向には走査線130Aが複数配置されている。各信号線120Aと各走査線130Aとの交差点が、有機発光素子10R,10G,10Bのいずれか一つ(サブピクセル)に対応している。各信号線120Aは、信号線駆動回路120に接続され、この信号線駆動回路120から信号線120Aを介して書き込みトランジスタTr2のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線130Aは走査線駆動回路130に接続され、この走査線駆動回路130から走査線130Aを介して書き込みトランジスタTr2のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
図3は、表示領域110の平面構成の一例を表したものである。表示領域110には、赤色の光を発生する有機発光素子10Rと、緑色の光を発生する有機発光素子10Gと、青色の光を発生する有機発光素子10Bとが、順に全体としてマトリクス状に形成されている。なお、有機発光素子10R,10G,10Bは短冊形の平面形状を有し、隣り合う有機発光素子10R,10G,10Bの組み合わせが一つの画素(ピクセル)10を構成している。画素ピッチは例えば300μmである。
また、被転写基板11の表示領域110外には、ドナー識別パターンIDが形成されている。ドナー識別パターンIDは、後述する熱転写法による発光層15Cの形成工程において使用したドナー基板を特定するためのものであり、その形状は、文字,記号,数字または図形など特に限定されないが、例えば当該ドナー基板を用いて形成した発光層15Cの発光色に対応するアルファベットR,G,Bのいずれかと、ドナー基板の通し番号(例えば00001〜99999のいずれかの5桁の数)との組合せとすることができる。これにより、この表示装置では、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層15Cの形成に使用されたドナー基板が容易に特定可能となり、ドナー基板を複数回使用しつつ高品質な発光層15Cを形成することができるようになっている。
図4は図3に示した有機発光素子10R,10G,10Bの断面構成を表したものである。有機発光素子10R,10G,10Bは、それぞれ、基板11の側から、上述した画素駆動回路140の駆動トランジスタTr1、平坦化絶縁膜12、陽極としての第1電極13、電極間絶縁膜14、後述する発光層15Cを含む有機層15、および陰極としての第2電極16がこの順に積層された構成を有している。
このような有機発光素子10R,10G,10Bは、窒化ケイ素(SiNx )などの保護膜17により被覆され、更にこの保護膜17上に接着層20を間にしてガラスなどよりなる封止用基板30が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。
駆動トランジスタTr1は、平坦化絶縁膜12に設けられた接続孔12Aを介して第1電極13に電気的に接続されている。
平坦化絶縁膜12は、画素駆動回路140が形成された被転写基板11の表面を平坦化するためのものであり、微細な接続孔12Aが形成されるためパターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化絶縁膜12の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン(SiO2 )などの無機材料が挙げられる。
第1電極13は、例えば、ITO(インジウム・スズ複合酸化物)により構成されている。
電極間絶縁膜14は、第1電極13と第2電極16との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えばポリイミドなどの感光性樹脂により構成されている。電極間絶縁膜14には、発光領域に対応して開口部が設けられている。なお、有機層15および第2電極16は、発光領域だけでなく電極間絶縁膜14の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは電極間絶縁膜14の開口部だけである。
有機層15は、例えば図5に示したように、第1電極13の側から順に、正孔注入層15A,正孔輸送層15B,発光層15Cおよび電子輸送層15Dを積層した構成を有するが、これらのうち発光層15C以外の層は必要に応じて設ければよい。また、有機層15は、有機発光素子10R,10G,10Bの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層15Aは、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層15Bは、発光層15Cへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層15Cは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層15Dは、発光層15Cへの電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層15Dと第2電極16との間には、例えば厚みが0.3nm程度であり、LiF,Li2 Oなどよりなる電子注入層(図示せず)を設けてもよい。
有機発光素子10Rの正孔注入層15Aは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)あるいは4,4’,4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)により構成されている。有機発光素子10Rの正孔輸送層15Bは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、ビス[(N−ナフチル)−N−フェニル]ベンジジン(α−NPD)により構成されている。有機発光素子10Rの発光層15Cは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、9,10−ジ−(2−ナフチル)アントラセン(ADN)に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%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Rの電子輸送層15Dは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、8≡ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3 )により構成されている。
有機発光素子10Gの正孔注入層15Aは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、m−MTDATAあるいは2−TNATAにより構成されている。有機発光素子10Gの正孔輸送層15Bは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、α−NPDにより構成されている。有機発光素子10Gの発光層15Cは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNにクマリン6(Coumarin6)を5体積%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Gの電子輸送層15Dは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、Alq3 により構成されている。
有機発光素子10Bの正孔注入層15Aは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、m−MTDATAあるいは2−TNATAにより構成されている。有機発光素子10Bの正孔輸送層15Bは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、α−NPDにより構成されている。有機発光素子10Bの発光層15Cは、例えば、厚みが10nm以上100nm以下であり、ADNに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%混合したものにより構成されている。有機発光素子10Bの電子輸送層15Dは、例えば、厚みが5nm以上300nm以下であり、Alq3 により構成されている。
第2電極16は、例えば、厚みが5nm以上50nm以下であり、アルミニウム(Al),マグネシウム(Mg),カルシウム(Ca),ナトリウム(Na)などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金(MgAg合金)、またはアルミニウム(Al)とリチウム(Li)との合金(AlLi合金)が好ましい。
保護膜17は、有機層15に水分などが侵入することを防止するためのものであり、透過水性および吸水性の低い材料により構成されると共に十分な厚みを有している。また、保護膜17は、発光層15Cで発生した光に対する透過性が高く、例えば80%以上の透過率を有する材料により構成されている。このような保護膜17は、例えば、厚みが2μmないし3μm程度であり、無機アモルファス性の絶縁性材料により構成されている。具体的には、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 )およびアモルファスカーボン(α−C)が好ましい。これらの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ので透水性が低く、良好な保護膜17となる。また、保護膜17は、ITOのような透明導電材料により構成されていてもよい。
接着層20は、例えば熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂により構成されている。
封止用基板30は、有機発光素子10R,10G,10Bの第2電極16の側に位置しており、接着層20と共に有機発光素子10R,10G,10Bを封止するものであり、有機発光素子10R,10G,10Bで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板30には、例えば、カラーフィルタ31が設けられており、有機発光素子10R,10G,10Bで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子10R,10G,10B並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
カラーフィルタ31は、封止用基板30のどちら側の面に設けられてもよいが、有機発光素子10R,10G,10Bの側に設けられることが好ましい。カラーフィルタ31が表面に露出せず、接着層20により保護することができるからである。また、発光層15Cとカラーフィルタ31との間の距離が狭くなることにより、発光層15Cから出射した光が隣接する他の色のカラーフィルタ31に入射して混色を生じることを避けることができるからである。カラーフィルタ31は、赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタ(いずれも図示せず)を有しており、有機発光素子10R,10G,10Bに対応して順に配置されている。
赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ,緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤,緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。
図6は、この表示装置の製造方法の流れを表したものであり、図7ないし図17は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。
(被転写基板投入)
まず、上述した材料よりなる被転写基板11を用意し(ステップS101)、この被転写基板11の上に駆動トランジスタTr1を含む画素駆動回路140を形成したのち、全面に感光性樹脂を塗布することにより平坦化絶縁膜12を形成し、露光および現像により平坦化絶縁膜12を所定の形状にパターニングすると共に接続孔12Aを形成し、焼成する。
まず、上述した材料よりなる被転写基板11を用意し(ステップS101)、この被転写基板11の上に駆動トランジスタTr1を含む画素駆動回路140を形成したのち、全面に感光性樹脂を塗布することにより平坦化絶縁膜12を形成し、露光および現像により平坦化絶縁膜12を所定の形状にパターニングすると共に接続孔12Aを形成し、焼成する。
次いで、例えばスパッタ法により、上述した材料よりなる第1電極13を形成し、例えばドライエッチングにより所定の形状に成形する。なお、被転写基板11の所定の位置には、後述する転写工程においてドナー基板との位置合わせに使用するアライメントマークが形成されている。
続いて、被転写基板11の全面にわたり感光性樹脂を塗布し、例えばフォトリソグラフィ法により発光領域に対応して開口部を設け、焼成することにより、電極間絶縁膜14を形成する。
(正孔注入層および正孔輸送層成膜)
そののち、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層15Aおよび正孔輸送層15Bを順次成膜する(ステップS102)。
そののち、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔注入層15Aおよび正孔輸送層15Bを順次成膜する(ステップS102)。
正孔注入層15Aおよび正孔輸送層15Bを形成したのち、ドナー基板を用いた熱転写法により、発光層15Cを形成する。発光層15Cを形成する工程は、ドナー基板形成工程と、転写層形成工程と、転写工程とを含む。
(ドナー基板形成工程)
図7は、ドナー基板の構成を、転写層を形成しない未使用の状態で表したものである(ステップS103)。ドナー基板40は、例えば、共通基板41上に、吸収層42,第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43B,並びに保護層44を順に積層した積層構造を有しており、この積層構造を発光層15Cの形成に複数回使用することができるようになっている。
図7は、ドナー基板の構成を、転写層を形成しない未使用の状態で表したものである(ステップS103)。ドナー基板40は、例えば、共通基板41上に、吸収層42,第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43B,並びに保護層44を順に積層した積層構造を有しており、この積層構造を発光層15Cの形成に複数回使用することができるようになっている。
共通基板41は、被転写基板11との位置合わせが可能な堅固さを有すると共に、レーザ光に対する透過性の高い材料、例えばガラスにより構成されている。
吸収層42は、第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bによるレーザ光の吸収効率を高めるためのものであり、例えばアモルファスシリコン(a−Si)により構成されている。吸収層42の厚みは、第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bの構成材料に応じて反射率を最も低くするように設定することが望ましく、例えば第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bがモリブデン(Mo)により構成されている場合、34nmないし35nm程度であることが好ましい。なお、吸収層42は必ずしも設けなくてもよい。
第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bは、例えばモリブデン(Mo),チタン(Ti),クロム(Cr)あるいはこれらを含む合金など吸収率の高い金属材料により構成されている。第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bの厚みは、光が透過しない程度であることが望ましく、例えば100nmとされている。第1光熱変換層43Aは、非転写基板11の表示領域110に発光層15Cを形成するためのものであり、非転写基板11の表示領域110に対応する第1領域41Aに形成されている。第2光熱変換層43Bは、第1領域41A以外の第2領域41Bの一部に形成され、被転写基板11の表示領域110外にドナー識別パターンIDを形成するためのものである。これにより、このドナー基板40では、複数回使用しつつ高品質な発光層15Cを形成することができるようになっている。
第2光熱変換層43Bは、ドナー識別パターンIDの形状で形成されていることが好ましい。第2光熱変換層43Bを含む周辺領域全体に後述する第2転写層を形成し、この第2転写層にレーザ光を全面照射することにより、ドナー識別パターンIDを容易に形成することができるからである。なお、第2光熱変換層43Bをパターニングせず、後述する第2転写層をドナー識別パターンIDの形状で形成したり、あるいはレーザ光を走査させることによりドナー識別パターンIDを形成することも可能である。しかしながら、第2光熱変換層43Bをドナー識別パターンIDの形状で形成しておくほうが簡単であり、誤記などのおそれもなくすことができる。
保護層44は、第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bの酸化や変質を防止し、発光層15Cの特性を高めるためのものであり、例えば、窒化ケイ素(SiNx),二酸化ケイ素(SiO2 )またはITOにより構成されている。保護層44の厚みは、第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bを良好に保護することができる程度であることが好ましく、例えば100nm程度とされている。なお、保護層44は必ずしも設けなくてもよい。
このドナー基板40は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、上述した材料よりなる共通基板41上に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学気相成長)法により、アモルファスシリコン膜(図示せず)を上述した厚みで形成する。次いで、アモルファスシリコン膜上に、例えばスパッタリング法により、例えばモリブデン膜(図示せず)を上述した厚みで形成する。続いて、例えばリソグラフィ技術によりアモルファスシリコン膜およびモリブデン膜を選択的に除去し、第1領域41Aに吸収層42および第1光熱変換層43Aを形成すると共に、第2領域42Aに吸収層42および第2光熱変換層43Bを形成する。そののち、例えばCVD法により、上述した厚みおよび材料よりなる保護層44を形成する。以上により、図7に示したドナー基板40が完成する。なお、この製造方法により、実際にドナー基板40を作製し、得られたドナー基板40について後述する転写工程と同条件で共通基板41側からレーザ光を100回以上照射し、反射率の変化を調べたところ、図8に示したように、反射率には変化が見られなかった。また、100回照射後のレーザ照射面および転写層形成面の状態を顕微鏡で調べたところ、図9に示したように、吸収層42,第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bにはダメージは発生していなかった。すなわち、共通基板41,吸収層42,第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43B,並びに保護層44を再利用して、レーザ光を100回以上照射しても、常に同条件で転写を行うことができ、安定した素子特性を得られることが分かった。
(転写層形成工程)
まず、発光色数と同じく三枚のドナー基板40R,40G,40B(40G,40Bは図示せず)を用意し、ドナー基板40Rに、図10に示したように、例えば真空蒸着により、第1光熱変換層43A上に、上述した有機発光素子10Rの発光層15Cの材料を含む第1転写層50R1を形成すると共に、第2光熱変換層43B上に、上述した有機発光素子10Rの発光層15Cの材料を含む第2転写層50R2を形成する(ステップS104)。なお、図10では、吸収層42および保護層44は省略している。
まず、発光色数と同じく三枚のドナー基板40R,40G,40B(40G,40Bは図示せず)を用意し、ドナー基板40Rに、図10に示したように、例えば真空蒸着により、第1光熱変換層43A上に、上述した有機発光素子10Rの発光層15Cの材料を含む第1転写層50R1を形成すると共に、第2光熱変換層43B上に、上述した有機発光素子10Rの発光層15Cの材料を含む第2転写層50R2を形成する(ステップS104)。なお、図10では、吸収層42および保護層44は省略している。
同様にして、図示しないが、ドナー基板40Gに、有機発光素子10Gの発光層15Cの材料を含む第1転写層50G1および第2転写層50G2を形成し(ステップS105)、ドナー基板40Bに、有機発光素子10Bの発光層15Cの材料を含む第1転写層50B1および第2転写層50B2を形成する(ステップS106)。
(転写工程)
そののち、ドナー基板40Rおよび被転写基板11を、第1転写層50R1および第2転写層50R2を被転写基板11に対向させて位置合わせし、両基板間を減圧し密着させて、ドナー基板40Rの共通基板41側からレーザ光を照射する。レーザ光は第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bに吸収され、その熱により、図11および図12に示したように、第1転写層50R1が、例えば100μmの刈幅Dで、被転写基板11の表示領域110に選択的に転写されて有機発光素子10Rの発光層15Cが形成されると共に、第2転写層50R2が被転写基板11に転写され、当該ドナー基板40Rのドナー識別パターンIDR(例えば、R00001)が形成される(ステップS107)。
そののち、ドナー基板40Rおよび被転写基板11を、第1転写層50R1および第2転写層50R2を被転写基板11に対向させて位置合わせし、両基板間を減圧し密着させて、ドナー基板40Rの共通基板41側からレーザ光を照射する。レーザ光は第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43Bに吸収され、その熱により、図11および図12に示したように、第1転写層50R1が、例えば100μmの刈幅Dで、被転写基板11の表示領域110に選択的に転写されて有機発光素子10Rの発光層15Cが形成されると共に、第2転写層50R2が被転写基板11に転写され、当該ドナー基板40Rのドナー識別パターンIDR(例えば、R00001)が形成される(ステップS107)。
同様にして、図13に示したように、有機発光素子10Gの発光層15Cが形成されると共に、ドナー基板40Gのドナー識別パターンIDG(例えば、G00001)が形成される(ステップS108)。また、同じく図11に示したように、有機発光素子10Bの発光層15Cが形成されると共に、ドナー基板40Bのドナー識別パターンIDB(例えば、B00001)が形成される(ステップS109)。
有機発光素子10R,10G,10Bの発光層15Cを形成したのち、例えば蒸着により、電子輸送層15D,電子注入層(図示せず)および第2電極16を形成する(ステップS110)。このようにして、有機発光素子10R,10G,10Bを形成する。
有機発光素子10R,10G,10Bを形成したのち、これらの上に上述した材料よりなる保護膜17を形成する(ステップS111)。保護膜17の形成方法は、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、例えば蒸着法またはCVD法が好ましい。また、保護膜17は、第2電極16を大気に暴露することなく、第2電極16の形成と連続して行うことが望ましい。大気中の水分や酸素により有機層15が劣化してしまうのを抑制することができるからである。更に、有機層15の劣化による輝度の低下を防止するため、保護膜17の成膜温度は常温に設定すると共に、保護膜17の剥がれを防止するために膜のストレスが最小になる条件で成膜することが望ましい。
(検査工程)
保護膜17を形成したのち、このようにして形成された有機発光素子10R,10G,10Bの検査を行う(ステップS200)。図14は、この検査方法の流れを表したものである。検査の結果、不良と判断された場合、欠陥の座標およびドナー識別パターンIDR,IDG,IDBの形状を含むデータを取得する(ステップS201)。必要に応じて、欠陥素子の色のデータを取得してもよい。
保護膜17を形成したのち、このようにして形成された有機発光素子10R,10G,10Bの検査を行う(ステップS200)。図14は、この検査方法の流れを表したものである。検査の結果、不良と判断された場合、欠陥の座標およびドナー識別パターンIDR,IDG,IDBの形状を含むデータを取得する(ステップS201)。必要に応じて、欠陥素子の色のデータを取得してもよい。
次いで、取得したデータを、他の被転写基板11について取得したデータと照合し、一致するか否かを調べる(ステップS202)。不一致の場合は、取得したデータを蓄積する(ステップS203)。一致した場合、ドナー識別パターンIDR,IDG,IDBの形状のデータに基づいて、複数の被転写基板11の同一座標に欠陥を生じさせているドナー基板40を特定する(ステップS204)。続いて、特定したドナー基板40を工程から抜き取り、欠陥の座標のデータに基づいて、ドナー基板40上の該当する座標を検査し、ドナー基板40の欠陥の座標と、被転写基板11の欠陥の座標とが一致するか否かを調べる(ステップS205)。このとき、検査工程において欠陥の座標のデータを取得しているので、抜き取ったドナー基板40の全体を検査する必要がなく、直ちにドナー基板40上の該当する座標を検査することができ、検査効率を向上させることができる。検査の結果、不一致の場合は、取得したデータを蓄積する(ステップS203)。一致した場合、ドナー基板40の欠陥を修正し、あるいは廃棄する(ステップS206)。
(後工程)
一方、有機発光素子10R,10G,10Bの検査(ステップS200)の結果、良品と判断された場合は、後工程に進む(ステップS300)。ここでは、例えば、上述した材料よりなる封止用基板30の上に、赤色フィルタの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタを形成する。続いて、赤色フィルタと同様にして、青色フィルタおよび緑色フィルタを順次形成する。
一方、有機発光素子10R,10G,10Bの検査(ステップS200)の結果、良品と判断された場合は、後工程に進む(ステップS300)。ここでは、例えば、上述した材料よりなる封止用基板30の上に、赤色フィルタの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタを形成する。続いて、赤色フィルタと同様にして、青色フィルタおよび緑色フィルタを順次形成する。
そののち、保護膜17の上に、接着層20を形成し、この接着層20を間にして封止用基板30を貼り合わせる。その際、封止用基板30のカラーフィルタ31を形成した面を、有機発光素子10R,10G,10B側にして配置することが好ましい。以上により、図1に示した表示装置が完成する。
(除去工程)
次に、図15および図16を参照して、転写工程を終えたドナー基板40R,40G,40Bの洗浄・再生について説明する。転写層形成工程および転写工程においては、同一のドナー基板40R,40G,40Bを複数サイクルにわたって使用する。その際、二サイクル目以降を行う前には、少なくとも一回、好ましくは数サイクル毎、より好ましくは各サイクル毎に、ドナー基板40R,40G,40B上の第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を除去する(ステップS112)。
次に、図15および図16を参照して、転写工程を終えたドナー基板40R,40G,40Bの洗浄・再生について説明する。転写層形成工程および転写工程においては、同一のドナー基板40R,40G,40Bを複数サイクルにわたって使用する。その際、二サイクル目以降を行う前には、少なくとも一回、好ましくは数サイクル毎、より好ましくは各サイクル毎に、ドナー基板40R,40G,40B上の第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を除去する(ステップS112)。
(ウェット洗浄工程)
除去工程では、例えば、ドナー基板40R,40G,40Bをシクロヘキサノンなどの有機溶剤に浸漬するウェット洗浄工程を行う。すなわち、使用済のドナー基板40R,40G,40Bには、図15(A)に示したように、第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2の転写されなかった部分が残っている。ウェット洗浄工程では、まず、図15(B)に示したように、このような使用済のドナー基板40R,40G,40Bをシクロヘキサノン61に浸漬し、1minないし5min、溶剤中で揺動させる。残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2が完全に溶剤内に溶け出したところでドナー基板40R,40G,40Bを引き揚げ、図15(C)に示したように、別のシクロヘキサノン62に浸漬する。ここでも、1minないし5min、溶剤中で揺動させて、残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を完全に除去する。続いて、図16(A)に示したように、イソプロピルアルコールなどのリンス液63でシクロヘキサノンを洗い、N2 ブローにより乾燥させる。これにより、残っていた第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2が完全に除去され、図16(B)に示したように、第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2の成膜前の状態に戻る。有機溶媒としては、シクロヘキサノンの他、ガンマブチロラクトン,グリコールエーテル、N−メチル−2−ピロリドン,トルエンあるいはアセトンなどの他の有機溶剤、またはレジスト剥離液などを用いてもよい。
除去工程では、例えば、ドナー基板40R,40G,40Bをシクロヘキサノンなどの有機溶剤に浸漬するウェット洗浄工程を行う。すなわち、使用済のドナー基板40R,40G,40Bには、図15(A)に示したように、第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2の転写されなかった部分が残っている。ウェット洗浄工程では、まず、図15(B)に示したように、このような使用済のドナー基板40R,40G,40Bをシクロヘキサノン61に浸漬し、1minないし5min、溶剤中で揺動させる。残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2が完全に溶剤内に溶け出したところでドナー基板40R,40G,40Bを引き揚げ、図15(C)に示したように、別のシクロヘキサノン62に浸漬する。ここでも、1minないし5min、溶剤中で揺動させて、残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を完全に除去する。続いて、図16(A)に示したように、イソプロピルアルコールなどのリンス液63でシクロヘキサノンを洗い、N2 ブローにより乾燥させる。これにより、残っていた第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2が完全に除去され、図16(B)に示したように、第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2の成膜前の状態に戻る。有機溶媒としては、シクロヘキサノンの他、ガンマブチロラクトン,グリコールエーテル、N−メチル−2−ピロリドン,トルエンあるいはアセトンなどの他の有機溶剤、またはレジスト剥離液などを用いてもよい。
なお、ウェット洗浄に代えて、ドライ洗浄により除去工程を行うことも可能である。例えば、ドナー基板40R,40G,40Bの第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2側に、素ガラスなどの対向基板を真空中で貼り合せ、転写工程と同じ条件でドナー基板40R,40G,40Bにレーザ照射し、残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を対向基板へ転写して除去することができる。あるいは、UV−O3 処理を例えば170℃、30min行うことにより、残存している第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を除去することができる。
(熱処理工程)
ウェット洗浄工程を行った場合には、ドナー基板40R,40G,40Bを熱処理する熱処理工程を行うことが好ましい。ウェット洗浄でドナー基板40R,40G,40Bに付着した水分を取り除くことができ、ドナー基板40R,40G,40Bを繰返し使用して発光層15Cを形成しても、寿命の悪化やばらつきを抑えることができるからである。熱処理の温度は、例えば250℃以上とすることが好ましい。より高い効果が得られるからである。熱処理は、具体的には、例えば280℃、30min、クリーンオーブンで行うことができる。クリーンオーブンに代えて、ホットプレートあるいは真空べーク炉を使用してもよい。
ウェット洗浄工程を行った場合には、ドナー基板40R,40G,40Bを熱処理する熱処理工程を行うことが好ましい。ウェット洗浄でドナー基板40R,40G,40Bに付着した水分を取り除くことができ、ドナー基板40R,40G,40Bを繰返し使用して発光層15Cを形成しても、寿命の悪化やばらつきを抑えることができるからである。熱処理の温度は、例えば250℃以上とすることが好ましい。より高い効果が得られるからである。熱処理は、具体的には、例えば280℃、30min、クリーンオーブンで行うことができる。クリーンオーブンに代えて、ホットプレートあるいは真空べーク炉を使用してもよい。
なお、上述したウェット洗浄工程ののち200℃および280℃で熱処理工程を行ったドナー基板40を用いて発光層15Cを形成した有機発光素子と、ウェット洗浄工程のみを行い、熱処理工程を行わずに発光層15Cを形成した有機発光素子とを実際に作製し、得られた有機発光素子について寿命のばらつきを調べたところ、図17に示したように、熱処理を行ったもののほうが寿命のばらつきを小さくすることができた。また、280℃で熱処理工程を行ったものは、200℃で行ったものよりも更に寿命のばらつきを抑えることができた。
このようにして得られた表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路130から書き込みトランジスタTr2のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路120から画像信号が書き込みトランジスタTr2を介して保持容量Csに保持される。すなわち、この保持容量Csに保持された信号に応じて駆動トランジスタTr1がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子10R,10G,10Bに駆動電流Idが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第2電極16,カラーフィルタ31および封止用基板30を透過して取り出される。
ここでは、被転写基板11の表示領域110外に、共通基板41に固有の形状を有するドナー識別パターンIDが形成されているようにしたので、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層15Cの形成に使用したドナー基板40が容易に特定され、不良なドナー基板40は工程から排除され、良好なドナー基板40のみにより高品質な発光層15Cが形成されている。よって、表示装置の表示品質が向上する。
このように本実施の形態の表示装置の製造方法によれば、転写層形成工程および転写工程において、同一のドナー基板40R,40G,40Bを複数サイクルにわたって使用し、かつ、二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、ドナー基板40R,40G,40B上の第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2を除去する除去工程を行うようにしたので、転写されなかった第1転写層50R1,50G1,50B1および第2転写層50R2,50G2,50B2のみを除去し、共通基板41および第1光熱変換層43Aなどを複数回利用することができる。よって、ドナー基板40R,40G,40Bの作製枚数を削減し、コスト低減を図ることができる。
特に、除去工程において、ウェット洗浄工程を行ったのちに、ドナー基板40R,40G,40Bを熱処理する熱処理工程を行うようにしたので、ウェット洗浄でドナー基板40R,40G,40Bに付着した水分を取り除くことができ、ドナー基板40R,40G,40Bを繰返し使用して発光層15Cを形成しても、寿命の悪化やばらつきを抑えることができる。
また、本実施の形態の表示装置の製造方法によれば、ドナー基板40R,40G,40Bを形成し、第1光熱変換層43A上に第1転写層50R1,50G1,50B1、第2光熱変換層43B上に第2転写層50R2,50G2,50B2をそれぞれ形成したのち、第1転写層50R1,50G1,50B1を被転写基板11に転写して発光層15Cを形成すると共に第2転写層50R2,50G2,50B2を被転写基板11に転写してドナー識別パターンIDを形成するようにしたので、発光層15Cと同時にドナー識別パターンIDを形成することができる。よって、発光層15Cの形成に使用したドナー基板40R,40G,40Bのドナー識別パターンIDを被転写基板11に記録するための工程を加える必要がなく、ドナー基板40R,40G,40Bを複数回使用しつつ生産性を向上させることができる。
特に、第2光熱変換層43Bを、ドナー識別パターンIDの形状で形成するようにしたので、第2光熱変換層43Bを含む周辺領域全体に第2転写層50R2,50G2,50B2を形成し、この第2転写層50R2,50G2,50B2にレーザ光を全面照射することにより、ドナー識別パターンIDを容易に形成することができ、誤記などのおそれもなくすことができる。
また、特に、保護膜17を形成したのち、有機発光素子10R,10G,10Bを検査すると共に、欠陥の座標およびドナー識別パターンIDの形状を含むデータを取得し、取得したデータを、他の被転写基板11について取得したデータと照合することにより、複数の被転写基板11の同一座標に欠陥を生じさせているドナー基板40を特定するようにしたので、不良なドナー基板40を工程から排除し、リピーティング不良の発生を確実に防止することができる。また、排除したドナー基板40については、検査工程において欠陥の座標のデータを取得しているので、全体を検査する必要がなく、直ちにドナー基板40上の該当する座標を検査することができ、検査効率を向上させることができる。
本実施の形態のドナー基板40R,40G,40Bでは、共通基板41上に、吸収層42,第1光熱変換層43Aおよび第2光熱変換層43B,並びに保護層44を順に積層した積層構造を有するようにしたので、この積層構造を発光層15Cの形成に複数回使用することができる。
また、本実施の形態のドナー基板40R,40G,40Bでは、被転写基板11の表示領域110に対応する第1領域41A以外の第2領域41Bに、第2光熱変換層43Bを設けるようにしたので、この第2光熱変換層43B上に第2転写層50R2,50G2,50B2を形成して被転写基板11に転写することにより、被転写基板11の表示領域110外に、共通基板41に固有の形状を有するドナー識別パターンIDR,IDG,IDBを形成することができる。これにより、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層15Cの形成に使用したドナー基板40R,40G,40Bを容易に特定することができ、ドナー基板40R,40G,40Bの使用履歴管理を行うことができる。よって、ドナー基板40R,40G,40Bに起因するリピーティング不良の早期発見および対策を可能とし、ドナー基板40R,40G,40Bを複数回使用しつつ高品質な発光層15Cを形成し、歩留りおよび品質を向上させることができる。
本実施の形態の表示装置によれば、被転写基板11の表示領域110外に、共通基板41に固有の形状を有するドナー識別パターンIDを形成するようにしたので、検査で欠陥を発見した場合などにおいて、発光層15Cの形成に使用したドナー基板40R,40G,40Bを容易に特定することができ、不良なドナー基板40R,40G,40Bを工程から排除し、良好なドナー基板40R,40G,40Bのみを用いて高品質な発光層15Cが形成されている。よって、表示品質の優れた表示装置を実現することができる。
(モジュールおよび適用例)
以下、上述した各実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記各実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
以下、上述した各実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記各実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
(モジュール)
上記各実施の形態の表示装置は、例えば、図18に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、被転写基板11の一辺に、封止用基板30および接着層20から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
上記各実施の形態の表示装置は、例えば、図18に示したようなモジュールとして、後述する適用例1〜5などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、被転写基板11の一辺に、封止用基板30および接着層20から露出した領域210を設け、この露出した領域210に、信号線駆動回路120および走査線駆動回路130の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(FPC;Flexible Printed Circuit)220が設けられていてもよい。
(適用例1)
図19は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
図19は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有しており、この映像表示画面部300は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例2)
図20は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
図20は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有しており、その表示部420は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例3)
図21は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
図21は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有しており、その表示部530は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例4)
図22は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
図22は、上記各実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有しており、その表示部640は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
(適用例5)
図23は、上記各実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
図23は、上記各実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、転写工程でレーザ光を照射する場合について説明したが、例えばランプなど他の輻射線を照射するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、発光色数と同じく三回の転写を行う場合について説明したが、赤色および緑色の発光層15Cのみを熱転写法により形成したのち、青色共通層を蒸着法により全面成膜するようにしてもよい。このとき、有機発光素子10Rでは、赤色発光材料を含む発光層15Cと、青色発光材料を含む青色共通層とが形成されているが、最もエネルギー準位の低い赤色にエネルギー移動が起こり、赤色発光が支配的となる。有機発光素子10Gでは、緑色発光材料を含む発光層15Cと、青色発光材料を含む青色共通層とが形成されているが、よりエネルギー準位の低い緑色にエネルギー移動が起こり、緑色発光が支配的となる。有機発光素子10Bでは、青色共通層のみを有するので、青色発光が生じる。
更に、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法,成膜条件およびレーザ光の照射条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法,成膜条件および照射条件としてもよい。例えば、第1電極13は、ITOのほか、IZO(インジウム・亜鉛複合酸化物)により構成されていてもよい。また、第1電極13は、反射電極により構成してもよい。その場合、第1電極13は、例えば、厚みが100nm以上1000nm以下であり、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第1電極13を構成する材料としては、クロム(Cr),金(Au),白金(Pt),ニッケル(Ni),銅(Cu),タングステン(W)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金が挙げられる。更に、例えば第1電極13は、誘電体多層膜を有するようにすることもできる。
加えて、例えば、上記実施の形態においては、被転写基板11の上に、第1電極13,有機層15および第2電極16を被転写基板11の側から順に積層し、封止用基板30の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、被転写基板11の上に、第2電極16,有機層15および第1電極13を被転写基板11の側から順に積層し、被転写基板11の側から光を取り出すようにすることもできる。
更にまた、例えば、上記実施の形態では、第1電極13を陽極、第2電極16を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第1電極13を陰極、第2電極16を陽極としてもよい。さらに、第1電極13を陰極、第2電極16を陽極とすると共に、被転写基板11の上に、第2電極16,有機層15および第1電極13を被転写基板11の側から順に積層し、被転写基板11の側から光を取り出すようにすることもできる。
加えてまた、上記実施の形態では、有機発光素子10R,10G,10Bの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、第1電極13と有機層15との間に、酸化クロム(III)(Cr2 O3 ),ITO(Indium-Tin Oxide:インジウム(In)およびスズ(Sn)の酸化物混合膜)などからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。
更にまた、上記実施の形態では、第2電極16が半透過性電極により構成され、発光層15Cで発生した光を第2電極16の側から取り出す場合について説明したが、発生した光を第1電極13の側から取り出すようにしてもよい。この場合、第2電極16はできるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。
加えてまた、上記各実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記各実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路120や走査線駆動回路130のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
10…画素、10R,10G,10B…有機発光素子、11…被転写基板、12…平坦化絶縁膜、13…第1電極、14…電極間絶縁膜、15…有機層、15A…正孔注入層、15B…正孔輸送層、15C…発光層、15D…電子輸送層、16…第2電極、17…保護膜、20…接着層、30…封止用基板、40…ドナー基板、41…共通基板、42…吸収層、43A…第1光熱変換層、43B…第2光熱変換層、44…保護層、50R1,50G1,50B1…第1転写層、50R2,50G2,50B2…第2転写層
Claims (12)
- 被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を形成する表示装置の製造方法であって、
前記発光層を形成する工程は、
共通基板上に、前記被転写基板の表示領域に対応する第1領域に少なくとも第1光熱変換層を形成するドナー基板形成工程と、
前記第1光熱変換層上に前記発光層の材料を含む第1転写層を形成する転写層形成工程と、
前記ドナー基板および前記被転写基板を、前記第1転写層を前記被転写基板に対向させて位置合わせし、前記ドナー基板に輻射線を照射することにより前記第1転写層を前記被転写基板に転写して前記発光層を形成する転写工程と
を含み、
前記転写層形成工程および前記転写工程において、同一のドナー基板を複数サイクルにわたって使用し、かつ、前記複数サイクルのうち二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、前記ドナー基板上の転写層を除去する除去工程を行う
ことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を形成する表示装置の製造方法であって、
前記発光層を形成する工程は、
共通基板上に、前記被転写基板の表示領域に対応する第1領域に第1光熱変換層を形成すると共に、前記第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に、前記共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを前記被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層を形成するドナー基板形成工程と、
前記第1光熱変換層上に前記発光層の材料を含む第1転写層を形成すると共に前記第2光熱変換層上に前記発光層の材料を含む第2転写層を形成する転写層形成工程と、
前記ドナー基板および前記被転写基板を、前記第1転写層および前記第2転写層を前記被転写基板に対向させて位置合わせし、前記ドナー基板に輻射線を照射することにより前記第1転写層を前記被転写基板に転写して前記発光層を形成すると共に前記第2転写層を前記被転写基板に転写して前記ドナー識別パターンを形成する転写工程と
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記第2光熱変換層および前記第2転写層の少なくとも一方を、前記ドナー識別パターンの形状で形成する
ことを特徴とする請求項2記載の表示装置の製造方法。 - 前記有機発光素子を形成したのちに、
前記有機発光素子の欠陥を検査すると共に、欠陥の座標および前記ドナー識別パターンの形状を含むデータを取得する検査工程と、
一枚の被転写基板について前記検査工程で取得したデータを、他の被転写基板について前記検査工程において取得したデータと照合することにより、複数の被転写基板の同一座標に欠陥を生じさせているドナー基板を特定する照合工程と
を含むことを特徴とする請求項2記載の表示装置の製造方法。 - 前記転写層形成工程および前記転写工程において、同一のドナー基板を複数サイクルにわたって使用し、かつ、前記複数サイクルのうち二サイクル目以降を行う前に、少なくとも一回、前記ドナー基板上の転写層を除去する除去工程を行う
ことを特徴とする請求項2記載の表示装置の製造方法。 - 前記除去工程は、
前記ドナー基板を有機溶媒に浸漬するウェット洗浄工程と、
前記ウェット洗浄工程ののち前記ドナー基板を熱処理する熱処理工程と
を含むことを特徴とする請求項5記載の表示装置の製造方法。 - 被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子の、前記発光層を形成する工程に用いられるドナー基板であって、
共通基板と、
前記共通基板上に、前記被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層と、
前記共通基板と前記第1光熱変換層との間に形成された吸収層と、
前記第1光熱変換層を覆う保護層と
を備えたことを特徴とするドナー基板。 - 被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子の、前記発光層を形成する工程に用いられるドナー基板であって、
共通基板と、
前記共通基板上に、前記被転写基板の表示領域に対応する第1領域に形成された第1光熱変換層と、
前記第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に形成され、前記共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンを前記被転写基板の表示領域外に形成するための第2光熱変換層と
を備えたことを特徴とするドナー基板。 - 前記第2光熱変換層は前記ドナー識別パターンの形状で形成されている
ことを特徴とする請求項8記載のドナー基板。 - 前記共通基板と前記第1光熱変換層および前記第2光熱変換層との間に形成された吸収層と、
前記第1光熱変換層および前記第2光熱変換層を覆う保護層と
を備え、
前記共通基板,前記吸収層,前記第1光熱変換層,前記第2光熱変換層および前記保護層の積層構造を、前記発光層を形成する工程に複数回使用する
ことを特徴とする請求項8記載のドナー基板。 - 被転写基板の表示領域に、第1電極,発光層を含む有機層および第2電極を順に有する有機発光素子を備えた表示装置であって、
前記発光層は、共通基板上に、前記被転写基板の表示領域に対応する第1領域に第1光熱変換層を有するドナー基板を形成し、前記第1光熱変換層上に前記発光層の材料を含む第1転写層を形成したのち、前記ドナー基板および前記被転写基板を、前記第1転写層を前記被転写基板に対向させて位置合わせし、前記ドナー基板に輻射線を照射することにより前記第1転写層を前記被転写基板に転写することにより形成されたものであり、
前記被転写基板の表示領域外に、前記共通基板に固有の形状を有するドナー識別パターンが形成されている
ことを特徴とする表示装置。 - 前記ドナー識別パターンは、前記発光層と同一工程において、前記共通基板上に、前記第1領域以外の第2領域の少なくとも一部に、前記ドナー識別パターンを形成するための第2光熱変換層を形成し、前記第2光熱変換層上に前記発光層の材料を含む第2転写層を形成したのち、前記第2転写層を前記被転写基板に転写することにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項11記載の表示装置。
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JP2007064788A JP2008226698A (ja) | 2007-03-14 | 2007-03-14 | 表示装置の製造方法およびこれに用いるドナー基板、並びに表示装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011113936A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Fujifilm Corp | 光熱変換シート及び有機電界発光装置の製造方法 |
KR101839459B1 (ko) | 2011-11-25 | 2018-03-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기박막 전사방법 |
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2007
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