JP6880499B2 - 表示装置形成用基板の製造方法および表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置形成用基板の製造方法および表示装置の製造方法に関する。

従来から、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子として、発光素子から放射される光を表示光として利用する表示装置（有機ＥＬ表示装置）が開発されている。このような表示装置は、その用途を、テレビやデスクトップモニターのみならず、携帯用ノートパソコン、携帯電話、携帯用ゲーム機、電子リーダー、電子ブックなどの携帯型電子機器にまで広く拡大していることから、さらなる軽量化、小型化、及び薄型化が求められている。

ところで上述した表示装置においては、一般に、有機ＥＬ素子の有機発光層から放射される光のうち、１０％程度のみが観察側に取り出され、残り９０％程度が表示装置内部で全反射を繰り返して伝播し、そして反射電極の表面に存在する電子が集団振動することにより発生する表面プラズモン損失等により、伝播中に減衰して消滅することが知られている。このため上述した表示装置は、光の取り出し効率が低く、従って消費電力が大きいという課題を有している。

このような課題を解決するため、粒子単層膜からなる２次元結晶体をエッチングマスクとしたドライエッチング法によって作製した規則的凹凸による周期格子構造を有する基板を用い、陰極（反射電極）の表面に規則的凹凸を付与し、規則的凹凸を有する陰極表面での表面プラズモン共鳴を利用して光エネルギーの取り出し効率を向上させる表示装置が提案されている（例えば特許文献１）。

しかしながら、粒子単層膜からなる２次元結晶体をエッチングマスクとしたドライエッチング法によって規則的凹凸による周期格子構造を有する基板を形成する場合、大面積において局所的に粒子が凝集するなどし、凹凸構造を安定制御することは難しい。従って、基板上に所望の微細形状を含む凹凸構造を設けることは困難であった。このため、反射電極の表面に凹凸構造を設ける場合においても、所望の凹凸構造を反射電極に設けることは難しく、反射電極表面での表面プラズモン損失を低減することが困難であるとともに、表面プラズモン共鳴を利用して光の取り出し効率を向上させることができないといった問題があった。

特開２００９−１５８４７８号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、表示装置形成用基板および表示装置に、所望の微細形状を含む凹凸構造を設けることが可能な、表示装置形成用基板の製造方法および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、表示装置を形成するための表示装置形成用基板の製造方法であって、耐熱基材を準備する工程と、前記耐熱基材上に有機材料を塗布し、有機層を形成する工程と、前記有機層をパターニングする工程と、パターニングされた前記有機層上に凹凸構造形成膜を成膜し、当該成膜時に前記凹凸構造形成膜に発生する収縮力により、前記有機層を収縮させ、表面に凹凸構造が設けられた微細凹凸層を形成する工程とを備えたことを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記微細凹凸層の表面に設けられた前記凹凸構造形成膜を除去する工程を更に備えたことを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記有機層を形成する工程において、前記有機材料を減圧乾燥することを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記有機層を形成する工程において、前記有機材料を減圧乾燥した後に、前記有機材料を焼成することを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記凹凸構造形成膜は、スパッタリング法により成膜されることを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記凹凸構造形成膜は、インジウム錫酸化物または二酸化ケイ素からなることを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、表示装置を形成するための表示装置形成用基板の製造方法であって、耐熱基材を準備する工程と、前記耐熱基材上に有機材料を塗布し、有機層を形成する工程と、前記有機層をパターニングする工程と、パターニングされた前記有機層を焼成することにより、前記有機層を収縮させ、表面に凹凸構造が設けられた微細凹凸層を形成する工程とを備えたことを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、前記有機層を形成する工程において、前記有機材料を減圧乾燥することを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法である。

本発明は、表示装置の製造方法であって、本発明による表示装置形成用基板を準備する工程と、前記耐熱基材上に薄膜トランジスタを配置する工程と、前記微細凹凸層上に、前記薄膜トランジスタに電気的に接続される有機ＥＬ素子を配置する工程と、前記有機ＥＬ素子を封止材料によって封止する工程とを備え、前記有機ＥＬ素子は、前記微細凹凸層上に配置された第１電極と、前記第１電極上に配置された有機発光層と、前記有機発光層上に配置された第２電極とを有し、前記有機ＥＬ素子を配置する工程において、前記第１電極の表面は、前記微細凹凸層の凹凸構造の凹凸形状に対応する凹凸形状に形成されることを特徴とする表示装置の製造方法である。

本発明は、前記第１電極は、スパッタリング法により形成されることを特徴とする表示装置の製造方法である。

本発明によれば、表示装置形成用基板および表示装置に、所望の微細形状を含む凹凸構造を設けることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法によって製造された表示装置形成用基板を示す断面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態による表示装置の製造方法によって製造された表示装置を示す断面図である。 図３（ａ）−（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法を示す断面図である。 図４（ａ）−（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置の製造方法を示す断面図である。 図５（ａ）−（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置の製造方法を示す断面図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法の変形例を示す断面図である。 図７（ａ）−（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置の製造方法の変形例を示す断面図である。 図８（ａ）−（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態による表示装置の製造方法の変形例を示す断面図である。 図９（ａ）−（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法を示す断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、以下の各図に示されている構成には、図示と理解のしやすさの便宜上、サイズ及び縮尺等が実物のそれらから変更されている部分が含まれうる。なお、本明細書中、「表面」とは、以下の各図において上方を向く面のことをいう。

（表示装置形成用基板の構成）
まず、図１により、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法によって製造される表示装置形成用基板の概略について説明する。図１は、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法によって製造された表示装置形成用基板を示す断面図である。

図１に示す表示装置形成用基板１０は、後述する表示装置２０（図２参照）を作製するためのものである。この表示装置形成用基板１０は、耐熱基材１１と、耐熱基材１１上に積層された微細凹凸層１２と、微細凹凸層１２上に成膜された凹凸構造形成膜１３とを備えている。

このうち耐熱基材１１は、表示装置形成用基板１０の全体を支持するものであり、平坦な板状の部材からなる。耐熱基材１１としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、アルミノホウ珪酸系ガラス、ソーダ石灰ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱樹脂類を用いることができる。耐熱基材１１の厚みは、材質の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、１０μｍ以上７００μｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。なお、耐熱基材１１のサイズは任意であり、例えば、Ｇ６サイズ（１８００ｍｍ×１５００ｍｍ）の耐熱基材１１を用いることができる。

微細凹凸層１２は、耐熱基材１１上に直接形成され、表面１２ａに微細な凹凸形状を含む凹凸構造１２ｂが設けられた層からなる。微細凹凸層１２は、後述する第１電極２６の表面２６ａに、微細な凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂを設けるための下地層として形成されている。

微細凹凸層１２には、後述する凹凸構造形成膜１３の成膜工程において、凹凸構造形成膜１３に発生する収縮力により収縮し、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられるものが用いられる。微細凹凸層１２としては、有機材料、例えば、ポリアクリル、ポリイミド、ポリアミドイミドを用いることができる。また、微細凹凸層１２の厚み（耐熱基材１１の表面から凹凸構造１２ｂの凸部の表面までの距離）は、例えば、１００ｎｍ以上８００ｎｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。

この微細凹凸層１２は、後述するように、凹凸構造形成膜１３の成膜工程において、有機材料１４ａからなる有機層１４（図３（ｂ）−（ｄ）参照）が凹凸構造形成膜１３に発生する収縮力により収縮したものである。この有機層１４は、後述するように、耐熱基材１１上にダイコート法、インクジェット法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、スリット及びスピン法、又は、中央滴下法等の手法により塗布形成され、その後、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングされることによって形成されたものである。このような有機材料１４ａの塗布層からなる有機層１４は、全体として平坦性を高めることが可能となり、寸法精度の高い微細な凹凸形状を含む凹凸構造１２ｂを微細凹凸層１２に設けることが可能となる。

凹凸構造１２ｂは、図中では概略的に示されているが、凹凸構造１２ｂの凸部の高さ（凹部の深さ）、ピッチ、数、形状（ライン形状、ドット形状（モスアイ形状）等）は、特に限定されるものではないが、例えば、凸部の高さが１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、凸部の幅が５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、隣接する凸部の間の間隔（ピッチ）が１００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。

凹凸構造形成膜１３は、微細凹凸層１２上に直接成膜され、表面１３ａに微細な凹凸形状を含む凹凸構造１３ｂが設けられた膜からなる。凹凸構造形成膜１３は、有機層１４の表面に凹凸構造１２ｂを設け、微細凹凸層１２を形成するためのものである。具体的には、凹凸構造形成膜１３は、後述する表示装置形成用基板１０の製造工程において、有機層１４上に成膜される際、凹凸構造形成膜１３に発生する収縮力を有機層１４に作用させることにより、有機層１４を収縮させる役割を果たす。すなわち、凹凸構造形成膜１３は、有機層１４を収縮させることにより、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２を形成する。また、凹凸構造形成膜１３は、後述する表示装置２０の製造工程において、後述する第１電極２６の表面２６ａに凹凸構造２６ｂを設ける役割を果たす。

このような凹凸構造形成膜１３は、後述するように、有機層１４上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成されたものである。とりわけ、凹凸構造形成膜１３は、スパッタリング法により成膜されていることが好ましく、これにより、凹凸構造形成膜１３を均一に有機層１４上に成膜することができる。凹凸構造形成膜１３の材質としては、例えば、金属酸化物を挙げることができる。とりわけ、凹凸構造形成膜１３は、インジウム錫酸化物または二酸化ケイ素からなっていることが好ましく、これにより、凹凸構造形成膜１３を有機層１４上に成膜する際に、収縮力を効果的に発生させることができる。また、凹凸構造形成膜１３の厚みは、例えば、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。凹凸構造１３ｂの凹凸形状は、凹凸構造１２ｂの凹凸形状に対応しており、上述した凹凸構造１２ｂおよび凹凸構造１３ｂは略同一の凹凸形状に形成されている。

（表示装置の構成）
次に、図２により、本実施の形態による表示装置の製造方法によって製造される表示装置の概略について説明する。図２は、本実施の形態による表示装置の製造方法によって製造された表示装置を示す断面図である。この表示装置は、上述した表示装置形成用基板１０上に、後述する有機ＥＬ素子２４等を複数配置し、個々の有機ＥＬ素子２４毎に切断して個片化することにより形成されたものである。

図２に示す表示装置２０は、上述した表示装置形成用基板１０と、表示装置形成用基板１０の耐熱基材１１上に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２３と、凹凸構造形成膜１３を介して微細凹凸層１２上に配置された有機ＥＬ素子２４と、有機ＥＬ素子２４上に配置された封止材料（ＴＦＥ）２５とを備えている。

このうち表示装置形成用基板１０については、図１を用いて既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。

薄膜トランジスタ２３は、有機ＥＬ素子２４を駆動するためのものであり、有機ＥＬ素子２４の後述する第１電極２６および第２電極２８に印加される電圧を制御するようになっている。

有機ＥＬ素子２４は、薄膜トランジスタ２３に電気的に接続されている。図２に示すように、有機ＥＬ素子２４は、凹凸構造形成膜１３を介して微細凹凸層１２上に配置された第１電極（反射電極）２６と、第１電極２６上に配置された有機発光層２７と、有機発光層２７上に配置された第２電極（透明電極）２８とを有している。ここでは、第１電極２６が陽極を構成し、第２電極２８が陰極を構成する例について説明する。しかしながら、第１電極２６および第２電極２８の極性が特に限られることはない。

第１電極２６は、耐熱基材１１、凹凸構造形成膜１３および薄膜トランジスタ２３上に直接形成された層からなる。第１電極２６の表面のうち、凹凸構造形成膜１３上の表面２６ａには、微細な凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂが設けられている。第１電極２６は、後述するように、耐熱基材１１、凹凸構造形成膜１３および薄膜トランジスタ２３上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成されたものである。とりわけ、第１電極２６は、スパッタリング法により成膜されていることが好ましく、これにより、第１電極２６を均一に凹凸構造形成膜１３上に成膜することができる。第１電極２６の材質としては、効率良く正孔を注入できる材質を用いることが好ましい。第１電極２６の材質としては、例えば、アルミニウム、クロム、モリブデン、タングステン、銅、銀または金およびそれらの合金等の金属材料を挙げることができる。凹凸構造２６ｂの凹凸形状は、凹凸構造１３ｂの凹凸形状に対応しており、凹凸構造２６ｂは、上述した凹凸構造１２ｂ、１３ｂと略同一の凹凸形状に形成されている。このように、第１電極２６の表面２６ａが凹凸形状に形成されていることにより、第１電極２６の表面２６ａに存在する電子が振動しにくくすることが可能となる。これにより、表面プラズモン損失を低減することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。

有機発光層２７は、第１電極２６上に直接形成された層からなる。有機発光層２７の表面２７ａには、微細な凹凸形状を含む凹凸構造２７ｂが設けられている。有機発光層２７は、後述するように、第１電極２６上に蒸着法、ノズルから塗布液を塗布するノズル塗布法、インクジェット等の印刷法により形成されたものである。有機発光層２７としては、所定の電圧を印加することにより白色光を発光するよう構成された蛍光性有機物質を含有するものが好ましく、例えば、キノリノール錯体、オキサゾール錯体、各種レーザー色素、ポリパラフェニレンビニレン等が挙げられる。凹凸構造２７ｂの凹凸形状は、凹凸構造２６ｂの凹凸形状に対応しており、凹凸構造２７ｂは、上述した凹凸構造１２ｂ、１３ｂ、２６ｂと略同一の凹凸形状に形成されている。

第２電極２８は、有機発光層２７上に直接形成された層からなる。第２電極２８の表面２８ａには、微細な凹凸形状を含む凹凸構造２８ｂが設けられている。第２電極２８は、後述するように、有機発光層２７上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成されたものである。第２電極２８の材質としては、電子を注入しやすく、かつ光透過性の良好な材質を用いることが好ましい。第２電極２８の材質としては、例えば酸化リチウム、炭酸セシウム等が挙げられる。凹凸構造２８ｂの凹凸形状は、凹凸構造２７ｂの凹凸形状に対応しており、凹凸構造２８ｂは、上述した凹凸構造１２ｂ、１３ｂ、２６ｂ、２７ｂと略同一の凹凸形状に形成されている。

有機ＥＬ素子２４において発光した光は、凹凸構造形成膜１３が位置する側とは反対の側へ取り出される。すなわち、有機ＥＬ素子２４からの光は、封止材料２５の上方から取り出される。このように本実施の形態における表示装置２０は、いわゆるトップエミッション型の表示装置となっている。

封止材料２５は、有機ＥＬ素子２４を封止し、有機ＥＬ素子２４を保護するためのものである。封止材料２５は、後述するように、耐熱基材１１、薄膜トランジスタ２３、第１電極２６および第２電極２８上にダイコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プラズマＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法、キャピラリーコート法、スリット及びスピン法、又は、中央滴下法等の手法により塗布形成されたものである。封止材料２５としては、例えば、例えば酸化シリコンを用いることができる。封止材料２５の厚み（図２における耐熱基材１１の表面から封止材料２５の表面までの距離）は、材質の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。

なお、本実施の形態において、図２に示すように、表示装置２０がトップエミッション型である例を示したが、これに限られるものではなく、表示装置２０がいわゆるボトムエミッション型であってもよい。

（表示装置形成用基板の製造方法）
次に、図３（ａ）−（ｅ）により、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法について説明する。図３（ａ）−（ｅ）は、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法を示す断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、平坦な板状の部材からなる耐熱基材１１を準備する。このとき、例えば、Ｇ６サイズ（１８００ｍｍ×１５００ｍｍ）の耐熱基材１１を準備する。この耐熱基材１１としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、アルミノホウ珪酸系ガラス、ソーダ石灰ガラス、アクリルガラス等のガラス類、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱樹脂類を用いることができる。

次に、図３（ｂ）−（ｄ）に示すように、耐熱基材１１上に有機材料１４ａを塗布し、耐熱基材１１上に有機層１４を直接積層して形成する。有機材料１４ａとしては、上述したように、後述する凹凸構造形成膜１３の成膜工程において、凹凸構造形成膜１３に発生する収縮力により収縮するものが用いられる。例えば、有機材料１４ａとしてはアクリル系樹脂を用いることができる。

有機材料１４ａは、例えばダイコート法、インクジェット法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、スリット及びスピン法、又は、中央滴下法等の手法により耐熱基材１１上に塗布される。このため、耐熱基材１１上に発泡型の接着フィルム、テープ等を貼着する場合と比べて、フィルム、テープ等にうねりや接着剤等の厚みムラが生じるおそれがなく、有機層１４の平坦性を高めることができる。

有機層１４を例えばスピン法により形成する際、まず、耐熱基材１１の回転速度を、例えば、７５０ｒｐｍに設定し、耐熱基材１１上に有機材料１４ａを塗布する（図３（ｂ））。次に、有機材料１４ａを、減圧乾燥装置（ＶＣＤ）を用いて、例えば、１００Ｐａ以上５００Ｐａ以下の減圧条件で乾燥させる。このようにして、耐熱基材１１上に有機層１４が形成される（図３（ｃ））。なお、有機層１４を減圧条件で乾燥させる際、有機層１４を完全には乾燥させず、有機層１４の表面のみを乾燥させることが好ましい。これにより、後述する微細凹凸層１２の形成工程において、凹凸構造１２ｂを形成し易くすることができる。また、乾燥時の減圧条件を変更することにより、有機層１４の硬化度を調整することができる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができるとともに、凹凸構造形成膜１３の凹凸構造１３ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができる。

次いで、有機層１４を、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法によりパターニングする。その後、有機層１４を、例えば、８０℃以上１５０℃以下、１０分以上３０分以下の条件で仮焼成する。このようにして、耐熱基材１１上にパターニングされた有機層１４が形成される（図３（ｄ））。なお、有機層１４を仮焼成する際、有機層１４を完全には硬化させず、有機層１４の表面のみを硬化させ、有機層１４が所定の柔軟性を有するように仮焼成することが好ましい。これにより、後述する微細凹凸層１２の形成工程において、凹凸構造１２ｂを形成し易くすることができる。また、仮焼成の条件を変更することにより、有機層１４の硬化度を調整することができる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができるとともに、凹凸構造形成膜１３の凹凸構造１３ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができる。

次いで、図３（ｅ）に示すように、有機層１４上に凹凸構造形成膜１３を成膜し、当該成膜時に凹凸構造形成膜１３に発生する収縮力により、有機層１４を収縮させ、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２を形成する。凹凸構造形成膜１３は、微細凹凸層１２の表面１２ａに凹凸構造１２ｂを設けるとともに、後述する表示装置２０の製造工程において、第１電極２６の表面２６ａに凹凸構造２６ｂを設けるためのものである。凹凸構造形成膜１３としては、有機層１４上に成膜される際に、収縮力を発生させることができるものが用いられる。凹凸構造形成膜１３は、例えば金属酸化物からなっていても良い。とりわけ、凹凸構造形成膜１３は、インジウム錫酸化物または二酸化ケイ素からなっていることが好ましい。これにより、凹凸構造形成膜１３を有機層１４上に成膜する際に、収縮力を効果的に発生させることができる。また、凹凸構造形成膜１３は、微細凹凸層１２上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成される。とりわけ、凹凸構造形成膜１３は、スパッタリング法により成膜されていることが好ましい。これにより、有機層１４上に凹凸構造形成膜１３を均一に成膜することができる。

凹凸構造形成膜１３を有機層１４上に成膜する際、凹凸構造形成膜１３は、例えば、スパッタリング法により有機層１４上に成膜される。この際、凹凸構造形成膜１３には、膜成形時の成膜応力により、凹凸構造形成膜１３を収縮させる収縮力が発生し、凹凸構造形成膜１３が収縮する。凹凸構造形成膜１３が収縮することにより、凹凸構造形成膜１３の表面１３ａに凹凸構造１３ｂが設けられる。また、この収縮力は、有機層１４に伝えられ、有機層１４を収縮させる。有機層１４が収縮することにより、収縮した有機層１４の表面に凹凸構造が設けられる。このようにして、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２が形成される。このとき、凹凸構造１２ｂの凹凸形状は、凹凸構造１３ｂの凹凸形状に対応し、凹凸構造１２ｂおよび凹凸構造１３ｂは略同一の凹凸形状に形成される。なお、凹凸構造１２ｂおよび凹凸構造１３ｂの凹凸形状は、凹凸構造形成膜１３のスパッタリング条件を変更することにより、調整することができる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができるとともに、凹凸構造形成膜１３の凹凸構造１３ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができる。

このようにして、図１に示す表示装置形成用基板１０が得られる。

（表示装置の製造方法）
次に、図４（ａ）−（ｄ）及び図５（ａ）−（ｃ）により、本実施の形態による表示装置の製造方法について説明する。図４（ａ）−（ｄ）及び図５（ａ）−（ｃ）は、本実施の形態による表示装置の製造方法を示す断面図である。

まず、例えば図３（ａ）−（ｅ）に示す方法により、表示装置形成用基板１０を作製する（図４（ａ））。

次いで、耐熱基材１１上に薄膜トランジスタ２３を配置する（図４（ｂ））。このとき、耐熱基材１１上には、図示はしないが、各々が各表示装置２０に対応する複数の薄膜トランジスタ２３が配置される。このようにして表示装置２０の中間体２０ａが形成される。なお、複数の薄膜トランジスタ２３が耐熱基材１１上に配置された後、切断装置（図示せず）によって、表示装置２０の中間体２０ａは、平面視で、例えば半分の大きさに切断される。

次に、凹凸構造形成膜１３を介して、微細凹凸層１２上に有機ＥＬ素子２４を配置する（図４（ｃ）乃至図５（ａ））。このとき、微細凹凸層１２上には、図示はしないが、各々が各表示装置２０に対応する複数の有機ＥＬ素子２４が配置される。各々の有機ＥＬ素子２４は、凹凸構造形成膜１３を介して微細凹凸層１２上に配置された第１電極２６と、第１電極２６上に配置された有機発光層２７と、有機発光層２７上に配置された第２電極２８とを有している。この場合、まず、耐熱基材１１、凹凸構造形成膜１３および薄膜トランジスタ２３上に第１電極２６を形成する（図４（ｃ））。第１電極２６には、効率良く正孔を注入できる材料が用いられる。例えば、第１電極２６としては、アルミニウム、クロム、モリブデン、タングステン、銅、銀または金およびそれらの合金等の金属材料を用いることができる。第１電極２６は、耐熱基材１１、凹凸構造形成膜１３および薄膜トランジスタ２３上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成される。とりわけ、第１電極２６は、スパッタリング法により形成されていることが好ましい。これにより、凹凸構造形成膜１３上に第１電極２６を均一に形成することができる。

第１電極２６を凹凸構造形成膜１３上に形成する際、例えば、スパッタリング法により耐熱基材１１、凹凸構造形成膜１３および薄膜トランジスタ２３上に第１電極２６が形成される。このうち、凹凸構造形成膜１３上に形成される第１電極２６は、凹凸構造１３ｂが設けられている表面１３ａ上に均一に積層される。これにより、第１電極２６の表面２６ａは、凹凸構造１３ｂの凹凸形状に対応する凹凸形状に形成される。このため、第１電極２６の表面のうち、凹凸構造形成膜１３上の表面２６ａには、凹凸構造１３ｂの形状と略同一の凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂが設けられる。このようにして、第１電極２６が形成される。この際、有機ＥＬ素子２４の第１電極２６が薄膜トランジスタ２３に電気的に接続される。

次いで、第１電極２６上に有機発光層２７を形成する（図４（ｄ））。有機発光層２７には、所定の電圧を印加することにより白色光を発光するよう構成された蛍光性有機物質を含有するものが用いられる。例えば、有機発光層２７としては、キノリノール錯体、オキサゾール錯体、各種レーザー色素、ポリパラフェニレンビニレン等を用いることができる。有機発光層２７は、第１電極２６上に蒸着法、ノズルから塗布液を塗布するノズル塗布法、インクジェット等の印刷法により形成される。

有機発光層２７を第１電極２６上に形成する際、有機発光層２７は、凹凸構造２６ｂが設けられている第１電極２６の表面２６ａ上に均一に積層される。これにより、有機発光層２７の表面２７ａは、凹凸構造２６ｂの凹凸形状に対応する凹凸形状に形成される。このため、有機発光層２７の表面２７ａには、凹凸構造２６ｂの形状と略同一の凹凸形状を含む凹凸構造２７ｂが設けられる。

次に、有機発光層２７上に第２電極２８を形成する（図５（ａ））。第２電極２８には、電子を注入しやすく、かつ光透過性の良好な材料が用いられる。例えば、第２電極２８としては、酸化リチウム、炭酸セシウム等を用いることができる。第２電極２８は、有機発光層２７上にスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の手法により形成される。

第２電極２８を有機発光層２７上に形成する際、第２電極２８は、凹凸構造２７ｂが設けられている有機発光層２７の表面２７ａ上に均一に積層される。これにより、第２電極２８の表面２８ａは、凹凸構造２７ｂの凹凸形状に対応する凹凸形状に形成される。このため、第２電極２８の表面２８ａには、凹凸構造２７ｂの形状と略同一の凹凸形状を含む凹凸構造２８ｂが設けられる。このようにして、凹凸構造形成膜１３上に有機ＥＬ素子２４が配置される。

次いで、凹凸構造形成膜１３上に配置された有機ＥＬ素子２４を封止材料２５によって封止する（図５（ｂ））。封止材料２５としては、例えば、酸化シリコンが用いられる。封止材料２５は、耐熱基材１１、薄膜トランジスタ２３、第１電極２６および第２電極２８上にダイコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プラズマＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法、キャピラリーコート法、スリット及びスピン法等の手法により形成される。このようにして、有機ＥＬ素子２４が封止材料２５によって覆われる。

その後、切断装置（図示せず）によって、表示装置２０の中間体２０ａは個々の表示装置２０毎に切断され個片化される（図５（ｃ））。

以上の一連の工程により、図２に示す表示装置２０を得ることができる（図５（ｃ））。

このように、本実施の形態によれば、有機層１４上に凹凸構造形成膜１３を成膜することにより、凹凸構造形成膜１３の成膜時に凹凸構造形成膜１３に発生する成膜応力等の収縮力により、凹凸構造形成膜１３を収縮させ、表面１３ａに凹凸構造１３ｂを設けている。これにより、凹凸構造形成膜１３の表面１３ａに、所望の微細形状を含む凹凸構造１３ｂを容易に設けることができる。

また、本実施の形態によれば、有機層１４を形成する際に、有機層１４が減圧乾燥されていることにより、有機層１４の硬化度を調整することができる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができるとともに、凹凸構造形成膜１３の凹凸構造１３ｂの微細な凹凸形状を容易に制御することができる。このため、微細凹凸層１２の表面１２ａに所望の形状の凹凸構造１２ｂを正確に設けることができるとともに、凹凸構造形成膜１３の表面１３ａに所望の形状の凹凸構造１３ｂを正確に設けることができる。

また、本実施の形態によれば、有機層１４を形成する際に、有機層１４が仮焼成されていることにより、有機層１４の硬化度を細かく調整することができる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂおよび凹凸構造形成膜１３の凹凸構造１３ｂの凹凸形状を更に容易に制御することができる。このため、微細凹凸層１２の表面１２ａに所望の形状の凹凸構造１２ｂを更に正確に設けることができるとともに、凹凸構造形成膜１３の表面１３ａに所望の形状の凹凸構造１３ｂを更に正確に設けることができる。

また、本実施の形態によれば、凹凸構造形成膜１３は、スパッタリング法により有機層１４上に成膜されている。これにより、凹凸構造形成膜１３を均一に有機層１４上に成膜することができる。このため、凹凸構造形成膜１３に発生する成膜応力等の収縮力が、有機層１４に対して均等に伝わるようにすることができる。この結果、微細凹凸層１２の表面１２ａに規則的な凹凸形状を含む凹凸構造１２ｂを設けることができとともに、凹凸構造形成膜１３の表面１３ａに規則的な凹凸形状を含む凹凸構造１３ｂを設けることができる。

また、本実施の形態によれば、凹凸構造形成膜１３は、インジウム錫酸化物または二酸化ケイ素からなっている。これにより、凹凸構造形成膜１３を有機層１４上に成膜する際に、収縮力を効果的に発生させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、第１電極２６が、スパッタリング法により形成されている。これにより、凹凸構造形成膜１３上に形成される第１電極２６を、凹凸構造１３ｂが設けられている表面１３ａ上に均一に積層させることができる。このため、第１電極２６の表面２６ａを、凹凸構造１３ｂの凹凸形状に対応する凹凸形状に形成することができる。この結果、凹凸構造形成膜１３上の第１電極２６の表面２６ａに、凹凸構造１３ｂの形状と略同一の凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂを設けることができる。このため、第１電極２６の表面２６ａに規則的な凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂを設けることができ、表示装置２０の光取り出し効率を向上させることができる。

（変形例）
次に、本実施の形態の変形例について説明する。図６（ａ）−（ｂ）は、表示装置形成用基板の製造方法の変形例を示す断面図である。図６（ａ）−（ｂ）に示す表示装置形成用基板１０の製造方法において、微細凹凸層１２上の凹凸構造形成膜１３を除去する工程が設けられているものであり、他の構成は、上述した図３（ａ）−（ｅ）に示す構成と同様である。また、図７（ａ）−（ｄ）及び図８（ａ）−（ｃ）は、表示装置の製造方法の変形例を示す断面図である。図７（ａ）−（ｄ）及び図８（ａ）−（ｃ）に示す表示装置２０の製造方法において、凹凸構造形成膜１３を介することなく、微細凹凸層１２上に第１電極２６を配置するものであり、他の構成は、上述した図４（ａ）−（ｄ）及び図５（ａ）−（ｃ）に示す構成と略同様である。図６（ａ）−（ｂ）、図７（ａ）−（ｄ）及び図８（ａ）−（ｃ）において、図１乃至図５に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

（表示装置形成用基板の製造方法）
図６（ａ）−（ｂ）に示す表示装置形成用基板１０の製造方法において、まず、図３（ａ）−（ｅ）と同様に、表示装置形成用基板１０を作製する（図６（ａ））。次に、微細凹凸層１２を形成した後（図３（ｅ）参照）、微細凹凸層１２から凹凸構造形成膜１３を除去する（図６（ｂ））。この場合、例えば、酸化性液体によるウェットエッチング法により、微細凹凸層１２から凹凸構造形成膜１３を除去する。除去法としては塩化鉄、シュウ酸、臭化水素酸などの酸でウェットエッチングする方法と、四フッ化炭素（ＣＦ_４）やトリフルオロメタン（ＣＨＦ_３）などの反応性ガスで気相エッチングする方法がある。

このようにして、表示装置形成用基板１０を得ることができる（図６（ｂ））。なお、微細凹凸層１２は、後述する表示装置２０の製造工程において、第１電極２６の表面２６ａに凹凸構造２６ｂを設ける役割を果たす。

（表示装置の製造方法）
図７（ａ）−（ｄ）及び図８（ａ）−（ｃ）に示す表示装置２０の製造方法において、 まず、例えば図３（ａ）−（ｅ）及び図６（ａ）−（ｂ）に示す方法により、表示装置形成用基板１０を作製する（図７（ａ））。

次いで、耐熱基材１１上に薄膜トランジスタ２３を配置する（図７（ｂ））。

次に、微細凹凸層１２上に有機ＥＬ素子２４を配置する（図７（ｃ）乃至図８（ａ））。この場合、まず、微細凹凸層１２上に第１電極２６を形成する（図７（ｃ））。

第１電極２６を微細凹凸層１２上に形成する際、例えば、スパッタリング法により耐熱基材１１、微細凹凸層１２および薄膜トランジスタ２３上に第１電極２６が形成される。このうち、微細凹凸層１２上に形成される第１電極２６は、凹凸構造１２ｂが設けられている表面１２ａ上に均一に積層される。これにより、第１電極２６の表面２６ａは、凹凸構造１２ｂの凹凸形状に対応する凹凸形状に形成される。このため、第１電極２６の表面のうち、微細凹凸層１２上の表面２６ａには、凹凸構造１２ｂの形状と略同一の凹凸形状を含む凹凸構造２６ｂが設けられる。このようにして、第１電極２６が形成される。

次いで、第１電極２６上に有機発光層２７を形成する（図７（ｄ））。

次に、有機発光層２７上に第２電極２８を形成する（図８（ａ））。

次いで、微細凹凸層１２上に配置された有機ＥＬ素子２４を封止材料２５によって封止する（図８（ｂ））。

その後、切断装置（図示せず）によって、表示装置２０の中間体２０ａは個々の表示装置２０毎に切断され個片化される（図８（ｃ））。

以上の一連の工程により、表示装置２０を得ることができる（図８（ｃ））。

この場合においても、有機層１４上に凹凸構造形成膜１３を成膜することにより、凹凸構造形成膜１３の成膜時に凹凸構造形成膜１３に発生する成膜応力等の収縮力により、凹凸構造形成膜１３を収縮させ、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２を設けている。これにより、所望の微細形状を含む凹凸構造１２ｂを容易に設けることができる。また、微細凹凸層１２上の凹凸構造形成膜１３を除去することにより、微細凹凸層１２を表面に露出させ、第１電極２６との接着性を向上させるという効果が得られる。

（第２の実施の形態）
次に、図９（ａ）−（ｂ）を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図９（ａ）−（ｂ）は本発明の第２の実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法を示す図である。図９（ａ）−（ｂ）において、第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。また、図９（ａ）−（ｂ）に示されている構成には、図示と理解のしやすさの便宜上、サイズ及び縮尺等が実物のそれらから変更されている部分が含まれうる。

（表示装置形成用基板の製造方法）
次に、図９（ａ）−（ｂ）により、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法について説明する。図９（ａ）−（ｂ）は、本実施の形態による表示装置形成用基板の製造方法を示す断面図である。

まず、例えば図３（ａ）−（ｄ）に示す方法により、耐熱基材１１上に有機層１４を形成する（図９（ａ））。

次いで、有機層１４を焼成することにより、有機層１４を収縮させ、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２を形成する（図９（ｂ））。なお、本実施の形態において、微細凹凸層１２は、表示装置２０の製造工程において、第１電極２６の表面２６ａに凹凸構造２６ｂを設ける役割を果たす。

有機層１４を焼成する際、例えば、２００℃以上３５０℃以下、３０分以上９０分以下の条件で焼成させる。この際、有機層１４には、有機層１４を収縮させる収縮力が発生し、有機層１４が収縮する。有機層１４が収縮することにより、収縮した有機層１４の表面には、凹凸構造が設けられる。このようにして、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２が形成される。すなわち、有機層１４は、その表面が硬化および乾燥され、この状態で有機層１４の内部が硬化収縮する。これにより、有機層１４の表面に凹凸構造が設けられ、微細凹凸層１２が得られる。

以上の一連の工程により、表示装置形成用基板１０を得ることができる（図９（ｂ））。

このように、本実施の形態によれば、有機層１４を焼成することにより、有機層１４に発生する収縮力により、有機層１４を収縮させ、表面１２ａに凹凸構造１２ｂが設けられた微細凹凸層１２を形成している。これにより、所望の微細形状の凹凸構造１２ｂを容易に設けることができる。また、本実施の形態によれば、微細凹凸層１２は、有機層１４の焼成によって得られる。これにより、微細凹凸層１２の凹凸構造１２ｂを簡易なプロセスによって設けることができる。

上記各実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記各実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０ 表示装置形成用基板
１１ 耐熱基材
１２ 微細凹凸層
１２ａ 表面
１２ｂ 凹凸構造
１３ 凹凸構造形成膜
１４ 有機層
１４ａ 有機材料
２０ 表示装置
２３ 薄膜トランジスタ
２４ 有機ＥＬ素子
２５ 封止材料
２６ 第１電極
２６ａ 表面
２６ｂ 凹凸構造
２７ 有機発光層
２８ 第２電極

Claims (7)

1. 表示装置を形成するための表示装置形成用基板の製造方法であって、
   耐熱基材を準備する工程と、
   前記耐熱基材上に有機材料を塗布し、有機層を形成する工程と、
   前記有機層をパターニングする工程と、
   パターニングされた前記有機層上に凹凸構造形成膜を成膜し、当該成膜時に前記凹凸構造形成膜に発生する収縮力により、前記有機層を収縮させ、表面に凹凸構造が設けられた微細凹凸層を形成する工程と、
   前記微細凹凸層の表面に設けられた前記凹凸構造形成膜を除去する工程とを備えたことを特徴とする表示装置形成用基板の製造方法。
2. 前記有機層を形成する工程において、前記有機材料を減圧乾燥することを特徴とする請求項１に記載の表示装置形成用基板の製造方法。
3. 前記有機層を形成する工程において、前記有機材料を減圧乾燥した後に、前記有機材料を焼成することを特徴とする請求項２に記載の表示装置形成用基板の製造方法。
4. 前記凹凸構造形成膜は、スパッタリング法により成膜されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置形成用基板の製造方法。
5. 前記凹凸構造形成膜は、インジウム錫酸化物または二酸化ケイ素からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置形成用基板の製造方法。
6. 表示装置の製造方法であって、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置形成用基板の製造方法によって製造された表示装置形成用基板を準備する工程と、
   前記耐熱基材上に薄膜トランジスタを配置する工程と、
   前記微細凹凸層上に、前記薄膜トランジスタに電気的に接続される有機ＥＬ素子を配置する工程と、
   前記有機ＥＬ素子を封止材料によって封止する工程とを備え、
   前記有機ＥＬ素子は、前記微細凹凸層上に配置された第１電極と、前記第１電極上に配置された有機発光層と、前記有機発光層上に配置された第２電極とを有し、
   前記有機ＥＬ素子を配置する工程において、前記第１電極の表面は、前記微細凹凸層の凹凸構造の凹凸形状に対応する凹凸形状に形成されることを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 前記第１電極は、スパッタリング法により形成されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。

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