JP2008270271A - Donor substrate and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば有機発光素子の製造に用いられるドナー基板およびその作製方法に関する。 The present invention relates to a donor substrate used for manufacturing, for example, an organic light emitting device and a method for manufacturing the donor substrate.
有機発光素子の製造過程において、転写層を形成したドナー基板にレーザ光を照射することによって発光層をパターン転写する手法が開示されている(例えば、特許文献1,2参照)。このような従来の転写法では、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、一般的に発光色数である3回の転写が必要である。あるいは、青色発光層を三色の素子間で共通の層として形成することにより、転写を2回で行う手法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献の手法では、転写回数が3回と多く、また、レーザ光のスポット形状を成形して所定領域のみ選択的に照射しなければならないため、製造工程が複雑化し、歩留りが低下してしまうという問題があった。 However, in the method of the above-mentioned patent document, the number of times of transfer is as many as 3, and the spot shape of the laser beam has to be formed and only a predetermined area must be selectively irradiated, so the manufacturing process becomes complicated and the yield decreases. There was a problem of doing.
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、例えば有機発光素子の製造において歩留りを向上させることが可能なドナー基板およびドナー基板の作製方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a donor substrate and a method for manufacturing the donor substrate that can improve the yield, for example, in the manufacture of an organic light emitting device.
本発明によるドナー基板は、光透過性の支持基板の表面側に転写層が形成され、支持基板への光照射により転写層の被転写体への転写に用いるものであって、支持基板と転写層との間に、光エネルギーを熱エネルギーに変換するための光熱変換層を備えている。光熱変換層の支持基板の側に第1の光反射層を有する第1の領域、光熱変換層の転写層の側に第2の光反射層を有する第2の領域を有している。 The donor substrate according to the present invention has a transfer layer formed on the surface side of a light-transmitting support substrate, and is used for transferring the transfer layer to a transfer medium by irradiating the support substrate with light. A light-to-heat conversion layer for converting light energy into heat energy is provided between the layers. The photothermal conversion layer has a first region having a first light reflection layer on the support substrate side, and a second region having a second light reflection layer on the transfer layer side of the photothermal conversion layer.
本発明によるドナー基板では、支持基板と転写層との間に光熱変換層が設けられ、光熱変換層の支持基板の側に第1の光反射層を有する第1の領域と、光熱変換層の転写層の側に第2の光反射層を有する第2の領域とを有することにより、支持基板の表面側から光が照射されると、第2の光反射層が形成されている第2の領域では照射光が反射される一方、第2の光反射層が形成されていない領域では、照射光は光熱変換層において光熱変換される。他方、支持基板の裏面側から光が照射されると、第1の光反射層が形成されている第1の領域では照射光が反射される一方、第1の光反射層が形成されていない領域では、照射光は光熱変換層において光熱変換される。よって、支持基板の表面側あるいは裏面側のそれぞれの方向から光を照射することで、支持基板の表面側に形成される転写層のうち選択的な領域の転写層が転写されることとなる。 In the donor substrate according to the present invention, a photothermal conversion layer is provided between the support substrate and the transfer layer, the first region having the first light reflection layer on the support substrate side of the photothermal conversion layer, and the photothermal conversion layer By having the second region having the second light reflection layer on the transfer layer side, the second light reflection layer is formed when light is irradiated from the surface side of the support substrate. While the irradiation light is reflected in the region, the irradiation light is photothermally converted in the photothermal conversion layer in the region where the second light reflection layer is not formed. On the other hand, when light is irradiated from the back surface side of the support substrate, the irradiation light is reflected in the first region where the first light reflection layer is formed, but the first light reflection layer is not formed. In the region, the irradiation light is photothermally converted in the photothermal conversion layer. Therefore, by irradiating light from each direction of the front surface side or the back surface side of the support substrate, a transfer layer in a selective region among the transfer layers formed on the front surface side of the support substrate is transferred.
特に、転写層が、第2の領域に設けられると共に赤色有機発光材料を含む赤色転写層と、この赤色転写層を覆うように設けられると共に、緑色有機発光材料を含む緑色転写層とを含むようにすることにより、支持基板の裏面側から光を照射すると、第2の領域に形成された赤色転写層および緑色転写層が転写されると同時に、第1の領域および第2の領域のいずれにも含まれない領域に形成された緑色転写層が転写される。 In particular, the transfer layer is provided in the second region and includes a red transfer layer including a red organic light emitting material and a green transfer layer including a green organic light emitting material provided to cover the red transfer layer. Thus, when light is irradiated from the back side of the support substrate, the red transfer layer and the green transfer layer formed in the second region are transferred, and at the same time, to either the first region or the second region The green transfer layer formed in the region not including the film is transferred.
また、支持基板と第1の光反射層との間に第1の密着層が設けられていることにより、支持基板に対する第1の光反射層の密着性が高まり、第1の光反射層が支持基板から剥がれにくくなる。 In addition, since the first adhesion layer is provided between the support substrate and the first light reflection layer, the adhesion of the first light reflection layer to the support substrate is increased, and the first light reflection layer is It becomes difficult to peel off from the support substrate.
本発明によるドナー基板の作製方法は、光透過性の支持基板の表面側に転写層が形成され、支持基板への光照射により転写層の被転写体への転写に用いるものであって、支持基板の表面側の第1の領域に第1の光反射層を形成する工程と、支持基板の表面側に光エネルギーを熱エネルギーに変換するための光熱変換層を第1の光反射層を覆うように形成する工程と、光熱変換層を形成したのち支持基板の表面側の第2の領域に光を反射させる第2の光反射層を形成する工程とを含むものである。 In the method for producing a donor substrate according to the present invention, a transfer layer is formed on the surface side of a light-transmitting support substrate, and is used for transferring the transfer layer to a transfer object by light irradiation to the support substrate. Forming a first light reflecting layer in a first region on the surface side of the substrate, and covering the first light reflecting layer with a light-to-heat conversion layer for converting light energy into heat energy on the surface side of the support substrate And a step of forming a second light reflecting layer for reflecting light to the second region on the surface side of the support substrate after forming the photothermal conversion layer.
本発明のドナー基板およびドナー基板の作製方法によれば、ドナー基板の支持基板と転写層との間に光熱変換層が設けられ、光熱変換層の支持基板の側に第1の光反射層を有する第1の領域と、光熱変換層の転写層の側に第2の光反射層を有する第2の領域とを有するようにしたので、支持基板の表面側に転写層を形成し、支持基板の表面側あるいは裏面側のそれぞれの方向から光を照射することで、支持基板の表面側に形成される転写層のうち選択的な領域の転写層を転写することができる。これにより、所定の領域にのみ光が照射されるように光のスポット形状を成型する必要がなくなり、ドナー基板に対して光を全面照射しつつ、所望の領域の転写層を転写させることが可能となり、製造上の歩留りを向上させることができる。 According to the donor substrate and the donor substrate manufacturing method of the present invention, the photothermal conversion layer is provided between the support substrate of the donor substrate and the transfer layer, and the first light reflection layer is provided on the support substrate side of the photothermal conversion layer. Since the first region has the second region having the second light reflecting layer on the transfer layer side of the photothermal conversion layer, the transfer layer is formed on the surface side of the support substrate, and the support substrate By irradiating light from the respective directions of the front surface side or the back surface side, it is possible to transfer the transfer layer in a selective region among the transfer layers formed on the front surface side of the support substrate. This eliminates the need to form a light spot shape so that only a predetermined region is irradiated with light, and it is possible to transfer a transfer layer in a desired region while irradiating the entire surface of the donor substrate. Thus, the manufacturing yield can be improved.
特に、転写層が、第2の領域に設けられると共に赤色有機発光材料を含む赤色転写層と、この赤色転写層を覆うように設けられると共に、緑色有機発光材料を含む緑色転写層とを含むようにすることにより、支持基板の裏面側から光を照射すると、第2の領域に形成された赤色転写層および緑色転写層と、第1の領域および第2の領域のいずれにも含まれない領域に形成された緑色転写層とを一括して転写することができる。 In particular, the transfer layer is provided in the second region and includes a red transfer layer including a red organic light emitting material and a green transfer layer including a green organic light emitting material provided to cover the red transfer layer. Thus, when light is irradiated from the back side of the support substrate, the red transfer layer and the green transfer layer formed in the second region, and the region not included in any of the first region and the second region The green transfer layer formed on the substrate can be transferred at once.
また、支持基板上に、支持基板に対する第1の光反射層の密着性を高める第1の密着層を介して、第1の光反射層を形成すれば、第1の光反射層が支持基板から剥がれにくくなり、歩留りの向上に有利となる。 Further, if the first light reflection layer is formed on the support substrate via the first adhesion layer that improves the adhesion of the first light reflection layer to the support substrate, the first light reflection layer becomes the support substrate. It is difficult to peel off from the film, which is advantageous for improving the yield.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る表示装置1の断面構造を表すものである。この表示装置1は、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、駆動用基板10上に、赤色の光を発生する赤色有機発光素子10Rと、緑色の光を発生する緑色有機発光素子10Gと、青色の光を発生する青色有機発光素子10Bとが、順に繰り返し配置され、全体としてマトリクス状に形成されている。これらの赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bは、保護膜18により被覆されており、接着層19を介して封止用基板20により封止されている。この表示装置1は、隣接する赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bの組み合わせが一つの画素を構成し、封止用基板20の上面より3色の光LR,LG,LBを射出する上面発光型の表示装置である。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a
駆動用基板10は、例えば、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)素子などのスイッチング素子と、このスイッチング素子に接続されるゲート線、ソース線などの配線と、これらを平坦化させる平坦化絶縁層(いずれも図示せず)などが積層されて構成されている。なお、平坦化絶縁層にはコンタクトホールが設けられており、TFT素子と駆動基板10上の赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bと電気的に接続されている。
The
赤色有機発光素子10Rは、駆動用基板10の側から、例えば、第1電極11と、絶縁膜12と、正孔注入層13と、正孔輸送層14と、赤色混合層15Rと、青色共通層15Bと、電子注入層16と、第2電極17とが順に積層されたものである。緑色有機発光素子10Gは、駆動用基板10の側から、第1電極11と、絶縁膜12と、正孔注入層13と、正孔輸送層14と、緑色単色層15Gと、青色共通層15Bと、電子注入層16と、第2電極17とが順に積層されたものである。青色有機発光素子10Bは、駆動用基板10の側から、第1電極11と、絶縁膜12と、正孔注入層13と、正孔輸送層14と、青色共通層15Bと、電子注入層16と、第2電極17とが順に積層されたものである。
The red organic light-emitting
第1電極11は、例えば、アノード電極として機能し、例えば、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)および銀(Ag)などの金属、あるいはこれらの金属の合金により構成され、単層構造であっても積層構造であってもよい。なお、下面発光型の場合には、例えば、ITOやIZO(インジウム亜鉛酸化物)などの透明電極により構成するようにしてもよい。この第1電極11は、例えば50nm〜1000nmの厚みで形成されている。
The
絶縁膜12は、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bのそれぞれの素子間で電気的な絶縁を確保するものであり、例えばポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、アクリルなど感光性樹脂により構成され、厚みは例えば2.0μmである。この絶縁膜12には、各発光領域に対応して開口部が設けられている。
The
正孔注入層13、正孔輸送層14、青色共通層15Bおよび電子注入層16は、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bの共通の層となっている。なお、正孔注入層14A1,正孔輸送層14A2および電子輸送層14Eは、必要に応じて設ければよく、発光色によりそれぞれ構成が異なっていてもよい。
The
正孔注入層13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。この正孔注入層13は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下、例えば25nm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。
The
正孔輸送層14は、赤色混合層15R、緑色単色層15Gおよび青色共通層15Bへの正孔輸送効率を高めるためのものである。この正孔輸送層14A2は、例えば、厚みが5nm以上300nm以下、例えば30nmであり、4,4’−ビス(N−1−ナフチル−N−フェニルアミノ)ビフェニル(α−NPD)により構成されている。
The
赤色混合層15R、緑色単色層15Gおよび青色共通層15B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、光を発生する発光層として機能するものである。
The red mixed
赤色混合層15Rは、赤色発光材料と、緑色発光材料と、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種とを含んでおり、厚みは、例えば10〜100nmであり、例えば45nmである。赤色発光材料としては、蛍光性のものでも燐光性のものでもよく、例えば、ADN(ジ(2−ナフチル)アントラセン)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。緑色発光材料としては、蛍光性のものでも燐光性のものでもよく、例えば、ADNに、クマリン6(Coumarin6)を5重量%混合したものにより構成されている。
The red mixed
緑色単色層15Gは、緑色発光材料と、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種とを含んでおり、厚みは、10nm〜100nmであり、例えば15nm程度である。緑色発光材料としては、上記材料と同等のものを用いることができる。
The green
青色共通層15Bは、青色発光材料と、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種とを含んでおり、厚みは、10nm〜100nm、例えば15nmである。青色発光材料としては、蛍光性のものでも燐光性のものでもよく、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。
The blue
電子注入層16は、電子注入効率を高めるためのものであり、例えば、LiF、Li2Oなどにより構成され、厚みは例えば3.0nm以下、例えば0.3nmである。なお、この電子注入層16と青色共通層15Bとの間に、電子輸送効率を高める電子輸送層を設けるようにしてもよい。
The
第2電極17は、例えば、カソード電極として機能し、例えば、透明電極または半透過性電極により構成され、厚みは、例えば、5nm〜50nmである。なお、上面発光型の場合、この第2電極は、有機層に対して電子を効率的に注入できるように、仕事関数の小さい材料によって構成されていることが好ましく、例えば、マグネシウム(Mg)、銀、アルミニウム(Al)により構成されている。また、このような第2電極17は、蒸着法のような成膜粒子のエネルギーが小さい方法によって形成されることが好ましい。
The
保護膜18は、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bに水分や酸素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十分な膜厚で構成されている。また、保護膜18は、混赤色混合層15R、緑色単色層15Gおよび青色共通層15B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18は、例えば、厚みが2μm〜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、良好な保護膜となる。また、保護膜18は、ITOやIXOのような透明導電材料により構成されていてもよい。
The protective film 18 is for preventing moisture, oxygen, and the like from entering the red organic
接着層20は、例えば熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹脂などにより構成されている。 The adhesive layer 20 is made of, for example, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin.
封止用基板30は、赤色混合層15R、緑色単色層15Gおよび青色共通層15B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。
The sealing
次に、上記のような構成を有する表示装置1の製造方法のうち、特に、ドナー基板を用いた転写工程について、図2〜図14を参照して説明する。
Next, in the manufacturing method of the
図2は、表示装置1の製造に用いるドナー基板2の断面構成を表すものであり、図3〜図8は、このドナー基板2の作製方法を工程順に表すものである。図9および図10は、素子形成用基板3の形成方法を工程順に表すものである。図11〜図14は、ドナー基板2を用いた転写方法を工程順に表すものである。但し、ドナー基板2としては、本発明のドナー基板に転写層が形成されたものを例に挙げて説明する。
FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the
まず、ドナー基板2の構成について説明する。図2に示したように、ドナー基板2は、支持基板30を有し、支持基板30の表面側に、反射層32A(第1の光反射層)と、反射防止層33A(第1の光反射防止層)と、光熱変換層34と、反射防止層33B(第2の光反射防止層)と、反射層32B(第2の光反射層)と、保護層35と、赤色転写層36Rと、緑色転写層36Gとが、この順に設けられている。特に、反射層32Aおよび反射層32Bは、互いに対向しない選択的な領域に設けられており、支持基板30と反射層32Aとの間、反射層32Aと反射防止層33Aとの間、反射防止層33Bと反射層32Bとの間には、それぞれ、密着層31A(第1の密着層)、密着層31B(第2の密着層)、密着層31C(第3の密着層)が設けられている。
First, the configuration of the
このような構成において、支持基板30の表面側からみて、反射層32Aに対向する領域が青色対応領域40B(第1の領域)、反射層32Bに対向する領域が赤色対応領域40R(第2の領域)、反射層32Aおよび反射層32Bのいずれにも対向しない領域が緑色対応領域40Gとなっており、それぞれ、駆動用基板10上の青色有機発光素子10B、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gに対応している。
In such a configuration, when viewed from the surface side of the
支持基板30は、十分な耐熱性や剛性を有すると共に、レーザ光に対する透過性の高い材料、例えばガラスやアクリル等の樹脂により構成されている。
The
密着層31Aは、支持基板30に対する反射層32Aの密着性、密着層31Bは、反射防止層33Bに対する反射層32Aの密着性、密着層31Cは、反射防止層33Bに対する反射層32Bの密着性を、それぞれ高めるものである。これら密着層31A,31B,31Cは、例えばITOなどの光透過性を有する材料により構成されている。なお、密着層31Cは、反射防止層33Bの全面に形成された構成となっているが、これに限定されず、反射層32Bと同様に赤色対応領域40Rのみにパターン形成された構成であってもよい。また、密着層31A、反射層32Aおよび密着層31Bを、パターニングにより青色対応領域40Bのみに形成した構成となっているが、密着層31Aについては、支持基板30の全面に形成された構成であってもよい。
The
反射層32A,32Bは、反射率の高い金属材料、例えば、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)あるいはこれらを含む合金などにより構成され、厚みは、例えば50nm〜500nm、例えば100nmである。この反射層32Aの反射率は、90%以上であることが好ましい。
The
反射防止層33A,33Bは、反射率の低い材料、例えば、アモルファスシリコン(α−Si)により構成され、厚みは、例えば34nm〜35nmである。 The antireflection layers 33A and 33B are made of a material having low reflectivity, for example, amorphous silicon (α-Si), and have a thickness of 34 nm to 35 nm, for example.
光熱変換層34は、光エネルギーを吸収して熱エネルギーに変換する材料、例えば、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)あるいはこれらを含む合金など吸収率の高い材料により構成され、好ましくはモリブデンにより構成されている。この光熱変換層34は、光を透過しない程度の十分な厚み、例えば100nmで構成されている。
The
保護層35は、例えば、SiNxなどの非晶質シリコンにより構成され、光熱変換層34の酸化を防止すると共に、光熱変換層34の吸収率を高めるようになっている。
The
赤色転写層36Rは、赤色発光材料と、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種を含んで構成されており、上述の赤色有機発光素子10Rの赤色混合層15Rを形成するものである。この赤色転写層36Rは、保護層35上の赤色対応領域40R、すなわち反射層32Bに対向する領域に設けられ、厚みは、例えば1nm〜100nm、例えば30nmである。
The red transfer layer 36 </ b> R includes a red light emitting material and at least one of a hole transporting material, an electron transporting material, and a charge transporting material, and the red mixed layer of the red organic
緑色転写層36Gは、保護膜35の全面に対して、赤色転写層36Rを覆うように設けられ、厚みは、5nm〜70nm、例えば15nmである。従って、赤色対応領域40Rでは、赤色転写層36Rと緑色転写層36Gとが積層されており、緑色対応領域40Gおよび青色対応領域40Bでは、緑色転写層36Gの単色層となっている。
The
次に、このドナー基板2の作製方法について、図3〜図8を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、図3(A)に示したように、支持基板30上に、密着層31−1、反射層32−1、密着層31−2を、この順に例えばスパッタリング法を用いて形成する。続いて、図3(B)に示したように、形成した密着層31−1、反射層32−1、密着層31−2のうち、例えばフォトリソグラフィによるパターニングにより、青色対応領域40B以外の部分を除去する。これにより、支持基板30の表面上に、青色対応領域40Bにのみ、密着層31A、反射層32Aおよび密着層31Bの積層構造が形成される。
First, as shown in FIG. 3A, the adhesion layer 31-1, the reflection layer 32-1, and the adhesion layer 31-2 are formed in this order on the
続いて、図4(A)に示したように、パターニングされた密着層31A、反射層32Aおよび密着層31Bを覆うように、支持基板30の表面の全面に対して反射防止層33Aを例えばCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法により形成する。次いで、光熱変換層34を全面に十分な厚みで例えばスパッタリング法により形成したのち、反射防止層33Bを例えばCVD法により形成する。こののち、形成した反射防止層33B上に密着層31C、反射層31−2を、この順に例えばスパッタリング法により形成する。続いて、図4(B)に示したように、形成した反射層31−2のうち、例えばフォトリソグラフィによるパターニングにより、赤色対応領域40R以外の部分を除去する。これにより、支持基板30の表面側に、赤色対応領域40Rにのみ、反射層32Bが形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 4A, an
続いて、図5に示したように、密着層31C上に、反射層32Bを覆うように保護層35を、例えばCVD法により形成する。但し、この保護層35と前述の反射防止層33A,33Bの成膜温度は、300℃以下であることが好ましい。300℃よりも高い温度で成膜すると、反射層32A,32Bとして銀あるいは銀合金を用いた場合、銀が変質して反射率が低下する虞があるからである。
Subsequently, as illustrated in FIG. 5, the
続いて、図6に示したように、保護層35上の全面に対して赤色転写層36R−1を、例えば真空蒸着により形成する。次いで、真空状態を保ったまま、図7に示したように、ガラスなどからなる対向基板100を、赤色転写層36R−1に対向するように近接または密着させた状態で、対向基板100の側からレーザ光Lを照射する。レーザ光Lとしては、例えば波長800nmの半導体レーザ光を用いることができ、照射条件としては例えば0.3mW/μm2 、スキャン速度50mm/sとすることができる。これにより、図8に示したように赤色対応領域40Rに赤色転写層36Rを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6, a
最後に、保護層35上の全面に、赤色転写層36Rを覆うようにして、例えば真空蒸着により緑色転写層36Gを形成することにより、図2に示したドナー基板2を得ることができる。
Finally, the
次に、素子形成用基板3の形成方法について、図9および図10を参照して説明する。
Next, a method for forming the
まず、図9(A)に示したように、駆動用基板10上に、例えばスパッタリング法により、第1電極11を形成したのち、例えばフォトリソグラフィによるパターニング後、エッチングにより所定の形状に成形する。なお、駆動用基板10には、図示しないTFT素子やゲート線、ソース線などの配線が配置されているため、これらを平坦化させる平坦化絶縁膜を形成し、この平坦化絶縁膜にコンタクトホールを形成し、駆動用基板10と第1電極11とが電気的に接続されるようにする。
First, as shown in FIG. 9A, the
続いて、図9(B)に示したように、駆動用基板10の全面に対して、例えばスピンコート法によ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第1電極11に対応する部分に開口部を設けた形状に成形したのち、焼成して絶縁膜12を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 9B, a photosensitive resin is applied to the entire surface of the driving
続いて、図10に示したように、形成した第1電極11および絶縁膜12を覆うように、例えば蒸着法により、正孔注入層13および正孔輸送層14を順次成膜することにより、赤色素子形成領域10R−1と、緑色素子形成領域10G−1と、青色素子形成領域10B−1とを有する素子形成用基板3を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 10, by sequentially forming the
次に、ドナー基板2を用いた転写方法について、図11〜図14を参照して説明する。
Next, a transfer method using the
図11に示したように、ドナー基板2の表面側(赤色転写層36Rおよび緑色転写層36Gが形成されている側)と駆動用基板10上の素子形成領域とが対向するように配置して、ドナー基板2の裏面側からレーザ光Lを照射する。このとき、ドナー基板2の赤色対応領域40R、緑色対応領域40Gおよび青色対応領域40Bが、それぞれ、素子形成用基板3の赤色素子形成領域10R−1、緑色素子形成領域10G−1および青色素子形成領域10B−1に対応するように位置合わせする。このようにして、赤色転写層36Rと、緑色転写層36Gのうち青色対応領域40B以外の部分とを素子形成用基板3に一括転写する。これにより、図12に示したように、赤色素子形成領域10R−1には赤色混合層15Rが形成されると同時に、緑色素子形成領域10G−1には緑色単色層15Gが形成される。
As shown in FIG. 11, the surface side of the donor substrate 2 (the side on which the
続いて、図13に示したように、例えば蒸着法により、基板全面に対して青色共通層15Bを形成する。こののち、例えば真空蒸着法により、電子注入層16と第2電極17とを順次形成する。このようにして、駆動基板10上に、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 13, the blue
以上のようにして、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bを形成したのち、これらの上に保護膜18を形成する。このとき、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、第2電極17を大気に暴露することなく、第2電極17の形成と連続的に行うことが好ましい。大気中の水分や酸素により、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10B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、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bの輝度の低下を防止するため、保護膜18の成膜温度は常温に設定することが好ましく、保護膜18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。
After the red organic
最後に、保護膜18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。これにより、図1に示した表示装置1が完成する。
Finally, an adhesive layer 20 is formed on the protective film 18, and the sealing
次に、本実施の形態のドナー基板2および表示装置1の作用、効果について説明する。
Next, functions and effects of the
ドナー基板2では、図2に示したように、支持基板30の表面側から順に、青色対応領域40Bにパターニング形成された反射層32Aと、この反射層32Aを覆うようにして基板全面に形成された光熱変換層34と、赤色対応領域40Rにパターニング形成された反射層32Bとを有していることにより、支持基板30の表面側からレーザ光Lを照射した場合には、レーザ光Lは、赤色対応領域40Rでは、照射されたレーザ光Lが反射層32Bによって反射される一方、緑色対応領域40Gおよび青色対応領域40Bでは、レーザ光Lが光熱変換層34によって吸収されて光熱変換される。よって、反射層32Bよりも表面側に、赤色転写層36R−1を形成し、この赤色転写層36R−1に対向基板100を貼り合わせて対向基板100の側からレーザ光Lを照射することにより、赤色対応領域40Rにおいてのみ、赤色転写層36Rが残存する。一方、緑色対応領域40Gおよび青色対応領域40Bの赤色転写層36R−1は対向基板100に転写され、ドナー基板2上から除去される。
As shown in FIG. 2, the
他方、ドナー基板2の支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射した場合には、レーザ光Lは、青色対応領域40Bでは反射層32Bによって反射される一方、緑色対応領域40Gおよび赤色対応領域40Rでは、光熱変換層34によって吸収されて光熱変換される。よって、支持基板30の表面側に、赤色転写層36Rを覆うようにして緑色転写層36Gを基板全面に対して形成し、これらの転写層が形成されている面を素子形成用基板3に対向配置させて、ドナー基板2の支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射することにより、青色対応領域40Bにおいてのみ、緑色転写層36Gが残存する。一方、赤色対応領域40Rでは、赤色転写層36Rと緑色転写層36Gとが転写され、緑色対応領域40Gでは、緑色転写層36Gが転写される。これにより、素子形成用基板3の赤色素子形成領域10R−1および緑色素子形成領域10G−1には、それぞれ、赤色混合層15Rおよび緑色単色層15Gが一括に転写される。
On the other hand, when the laser beam L is irradiated from the back surface side of the
このように、本実施の形態のドナー基板2を用いて転写を行うことにより、転写層のうち選択的な領域のみを一括して転写することができる。また、従来のようにレーザ光のスポット形状を成形して所定領域のみ選択的に照射するという複雑な工程は不要となり、レーザ光Lを成形せずに基板全面に対して照射しても、所望の領域のみを転写あるいは残存させることができる。従って、転写工数が削減されると共に、タクトタイムが短縮され、製造上の歩留りが向上する。
As described above, by performing transfer using the
また、支持基板30と反射層32との間に、支持基板30に対する反射層32Aの密着性を高める密着層31Aが形成されていることにより、反射防止層33Aや光熱変換層34の形成時において、反射層32Aが支持基板30から剥がれにくくなる。よって、所望のパターン構成を得易くなる。
Further, since the
例えば、支持基板30をガラスにより構成し、反射層32A,32Bを厚み100nmの銀合金、密着層31A,31B,31Cを厚み10nmのITO、反射防止層33A,33Bを厚み34nm〜35nmのアモルファスシリコン、光熱変換層34を厚み100nmのモリブデン、保護層35を厚み100nmのSiNxを用いて、パターニング形成し、図5に示したドナー基板を作製した。この作製したドナー基板を支持基板30の表面側から観測した写真を図14に示す。このように、一つの画素Pは、3つの領域にパターニングされており、それぞれ青色対応領域40B、緑色対応領域40Gおよび赤色対応領域40Rに対応する。
For example, the
また、このようにして作製したドナー基板の支持基板30の表面側と裏面側とからレーザ光を照射した場合のレーザ光の波長に対する反射率を測定したので、その結果を図15(A)に示す。なお、図中のAは図15(B)に示したように、支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射した場合の青色対応領域40Bにおける反射率、Bは支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射した場合の緑色対応領域40Gにおける反射率、Cは支持基板30の表面側からレーザ光Lを照射した場合の赤色対応領域40Rおける反射率、Dは支持基板30の表面側からレーザ光Lを照射した場合の緑色対応領域40Gにおける反射率、Eは青色対応領域40Bにおける反射率を示す。
Further, the reflectance with respect to the wavelength of the laser beam when the laser beam was irradiated from the front surface side and the back surface side of the
図15(A)に示したように、レーザ光Lが照射される側に反射層32Aを有する場合(A)と、レーザ光Lが照射される側に反射層32Bを有する場合(C)については、反射率が高くなった。この結果は、支持基板30の表面側からレーザ光Lを照射した場合、赤色対応領域40Rでは、照射されたレーザ光が反射されて光熱変換層34まで達しないことを示している。一方、支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射した場合、青色対応領域40Bでは、照射されたレーザ光が反射されて光熱変換層34まで達しないことを示している。
As shown in FIG. 15A, the case where the
他方、レーザ光Lが照射される側に、光熱変換層34を有する場合(B,DおよびE)については、反射率が低くなった。この結果は、支持基板30の表面側からレーザ光Lを照射した場合、緑色対応領域40Gおよび青色対応領域40Bでは、レーザ光Lが光熱変換層34によって吸収されることを示している。一方、支持基板30の裏面側からレーザ光Lを照射した場合、緑色対応領域40Gおよび赤色対応領域40Rでは、レーザ光Lが光熱変換層34によって吸収されることを示している。
On the other hand, in the case of having the
これらの結果より、支持基板30の表面側と裏面側の、それぞれの方向からレーザ光Lを全面照射しても、選択的な領域について転写層を転写あるいは残存させることができることがわかる。また、反射層32Aと支持基板30との間に、反射層32Aを剥がれにくくするための密着層31Aを設けたとしても、反射層32Aでは高反射率が維持されていることがわかる。特に、レーザ光Lの波長を700nm以上とすると、AおよびCにおける反射率を90%以上確保しつつ、B,DおよびEにおける反射率を10%以下に抑えることができるため、所望の領域に精度良く転写することができるため好ましい。
From these results, it can be seen that the transfer layer can be transferred or remain in a selective region even if the entire surface of the
また、赤色転写層36Rおよび緑色転写層36Gを一括転写したのちのドナー基板2に対して、再び赤色転写層36Rおよび緑色転写層36Gを形成することにより、繰り返し一括転写を行うことができるためリサイクルが可能となる。このため、支持基板30がガラスなどの耐熱性や剛性を有する材料により構成されていることが好ましい。
In addition, since the
また、表示装置1では、青色共通層15Bが、赤色有機発光素子10R、緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子10Bに共通して設けられていることにより、赤色有機発光素子10Rが、赤色発光材料および緑色発光材料を含む混合層15Rを有し、青色の発光層としての青色共通層15Bが3色の素子に共通の層として形成されていることにより、各素子において、エネルギー準位の低い順にエネルギー遷移が起こる。よって、赤色有機発光素子10Rでは赤色発光、緑色有機発光素子10Gでは緑色発光、青色有機発光素子10Bでは青色発光が、それぞれ支配的となる。従って、青色発光層を各素子に共通の層として形成することにより、従来のように発光色数と同じく三回の転写を行う必要がなくなり、転写回数を一回とすることができる。
In the
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、レーザ光を照射することにより転写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。 While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the case of transferring by irradiating laser light has been described. However, for example, other radiation such as a lamp may be irradiated.
また、ドナー基板2が、支持基板30の表面側に転写層が形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、光熱変換層34と、光熱変換層34の支持基板30の側にパターン化された反射層32Aと、光熱変換層34の転写層が形成される側にパターン化された反射層32Bとを有する構成であれば、本発明の効果は達成される。
In addition, the
また、表示装置1が上面発光型である場合について説明したが、これに限定されず、透過型あるいは下面発光型であってもよい。また、第2電極17を、カソード電極として用いる場合について説明したが、アノード電極として用いるようにしてもよい。例えば、透過型の場合、第2電極をアノード電極として用いるときには、反射率の高い導電性材料により構成され、第2電極をカソード電極として用いるときには、仕事関数が小さく、かつ反射率の高い導電性材料により構成されるようにする。
Moreover, although the case where the
また、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L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。 Further, the material and thickness of each layer described in the above embodiment, the film forming method, the film forming condition, the irradiation condition of the laser beam L, and the like are not limited, and other materials and thicknesses may be used. The film forming method, film forming conditions, and irradiation conditions may be used.
また、上記実施の形態では、赤色有機発光素子10R,緑色有機発光素子10Gおよび青色有機発光素子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11と正孔注入層13との間に、酸化クロム(III)(Cr2 O3 ),ITOなどからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。
In the above embodiment, the configurations of the red organic
10R…赤色有機発光素子、10G…緑色有機発光素子、10B…青色有機発光素子、1…表示装置、2…ドナー基板、10駆動用基板、11…第1電極、12…絶縁膜、13…正孔注入層、14…正孔輸送層、15R…赤色混合層、15G…緑色単色層、15B…青色共通層、16…電子注入層、17…第2電極、18…保護膜、19…接着層、20…封止用基板、30…支持基板、31A,31B,31C…密着層、32A,32B…反射層、33A,33B…反射防止層、34…光熱変換層、36R…赤色転写層、36G…緑色転写層、40R…赤色対応領域、40G…緑色対応領域、40B…青色対応領域。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記支持基板と前記転写層との間に、光エネルギーを熱エネルギーに変換するための光熱変換層を備え、
前記光熱変換層の前記支持基板の側に第1の光反射層を有する第1の領域と、前記光熱変換層の前記転写層の側に第2の光反射層を有する第2の領域とを有する
ことを特徴とするドナー基板。 A transfer substrate is formed on the surface side of a light-transmitting support substrate, and is a donor substrate used for transferring the transfer layer to a transfer medium by irradiating the support substrate with light,
A photothermal conversion layer for converting light energy into heat energy is provided between the support substrate and the transfer layer,
A first region having a first light reflecting layer on the support substrate side of the photothermal conversion layer, and a second region having a second light reflecting layer on the transfer layer side of the photothermal conversion layer. A donor substrate comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 1, wherein the transfer layer is integrated on a surface side of the support substrate.
前記第2の領域に設けられると共に赤色有機発光材料を含む赤色転写層と、
前記赤色転写層を覆うように設けられると共に緑色有機発光材料を含む緑色転写層とを含む
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The transfer layer is
A red transfer layer provided in the second region and including a red organic light emitting material;
The donor substrate according to claim 1, further comprising a green transfer layer that is provided so as to cover the red transfer layer and includes a green organic light emitting material.
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 1, wherein a first adhesion layer is provided between the support substrate and the first light reflection layer in the first region.
前記第1の光反射防止層は、前記第1の領域において、前記第1の光反射層と前記光熱変換層との間に設けられ、
前記第2の光反射防止層は、前記第2の領域において、前記第2の光反射層と前記光熱変換層との間に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 A first antireflection layer on the support substrate side of the photothermal conversion layer, and a second antireflection layer on the transfer layer side of the photothermal conversion layer,
The first light reflection preventing layer is provided between the first light reflecting layer and the photothermal conversion layer in the first region,
The donor substrate according to claim 1, wherein the second light reflection preventing layer is provided between the second light reflection layer and the photothermal conversion layer in the second region.
ことを特徴とする請求項5記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 5, wherein a second adhesion layer is provided between the first light reflection layer and the first light reflection prevention layer in the first region.
ことを特徴とする請求項5記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 5, wherein a third adhesion layer is provided between the second light reflection layer and the second light reflection prevention layer in the second region.
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 1, further comprising a protective layer for preventing oxidation of the photothermal conversion layer on the transfer layer side of the photothermal conversion layer.
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 1, wherein the support substrate is made of a material having heat resistance and rigidity.
ことを特徴とする請求項1記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 1, wherein the first light reflection layer and the second light reflection layer are made of a metal containing silver (Ag).
ことを特徴とする請求項4記載のドナー基板。 The donor substrate according to claim 4, wherein the first adhesion layer is made of ITO (Indium Tin Oxide).
前記支持基板の表面側の第1の領域に、第1の光反射層を形成する工程と、
前記支持基板の表面側に、光エネルギーを熱エネルギーに変換するための光熱変換層を、前記第1の光反射層を覆うように形成する工程と、
前記光熱変換層を形成したのち、支持基板の表面側の第2の領域に、光を反射させる第2の光反射層を形成する工程と
を含むことを特徴とするドナー基板の作製方法。 A transfer layer is formed on the surface side of a light-transmissive support substrate, and a method for producing a donor substrate used for transferring the transfer layer to a transfer target by irradiating the support substrate with light,
Forming a first light reflecting layer in a first region on the surface side of the support substrate;
Forming a photothermal conversion layer for converting light energy into heat energy on the surface side of the support substrate so as to cover the first light reflection layer;
Forming a second light reflecting layer for reflecting light in a second region on the surface side of the support substrate after forming the light-to-heat conversion layer.
光を透過させる対向基板を前記赤色発光層と対向するように配置し、前記対向基板の側から光を照射することにより前記赤色発光層の一部を前記対向基板に転写することで前記支持基板上に赤色転写層を形成する工程と、
前記赤色転写層を形成したのち、緑色発光材料を含む緑色転写層を、前記赤色転写層を覆うように形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項12記載のドナー基板の作製方法。 Forming a red light emitting layer containing a red light emitting material on the surface side of the support substrate after forming the second light reflecting layer; and
The supporting substrate is configured such that a counter substrate that transmits light is disposed to face the red light emitting layer, and a part of the red light emitting layer is transferred to the counter substrate by irradiating light from the counter substrate side. Forming a red transfer layer thereon;
The method for producing a donor substrate according to claim 12, further comprising: forming a green transfer layer containing a green light emitting material so as to cover the red transfer layer after forming the red transfer layer.
ことを特徴とする請求項12記載のドナー基板の作製方法。 Forming the first light reflection layer in the first region on the surface side of the support substrate via a first adhesion layer for improving the adhesion of the first light reflection layer to the support substrate; The method for producing a donor substrate according to claim 12.
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