JPWO2014049904A1 - Ｅｌ表示装置の製造方法、ｅｌ表示装置の製造に用いられる転写基板 - Google Patents

Ｅｌ表示装置の製造方法、ｅｌ表示装置の製造に用いられる転写基板 Download PDF

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Abstract

少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、発光部は、バンク（２８）により区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するＥＬ表示装置の製造方法において、発光層を形成する工程は、支持基板に発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備し、転写基板を用いて被転写基板に転写層を転写して発光層を形成し、かつ前記転写基板は、支持基板（５１）上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁（５４）を形成するとともに、隔壁（５４）内に発光材料を含む有機材料インクを塗布して転写層を形成して構成し、かつ隔壁（５４）の頂部には、被転写基板のバンク（２８）に当接する突起（５４ｂ）を設けた。

Description

本開示は、ＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板に関するものである。
近年、次世代の表示装置が盛んに開発されている。特に、駆動用基板上に、第１電極、発光層を含む複数の有機層および第２電極を順に積層したＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置が注目されている。ＥＬ表示装置は自発光型である。従って、ＥＬ表示装置は広い視野角を有する。そして、ＥＬ表示装置はバックライトを必要としない。その結果、ＥＬ表示装置は、省電力で駆動でき、高い応答性を有し、装置の厚みを薄くできるなどの特徴を有する。そのため、ＥＬ表示装置がテレビ等の大画面表示装置へ応用されることが強く望まれている。
このようなＥＬ表示装置の発光層の形成方法には様々な方法がある。例えば、基板上に発光材料を蒸着または塗布することでＲＧＢの発光層をパターニングする方法がある。
また、特許文献１に示すように、レーザーなどの輻射線を用いた転写法がある。転写法は、転写基板に形成された、発光材料を含む転写層を、ＥＬ発光素子を形成するための被転写基板に転写する方法である。具体的には、まず、支持材に転写層が形成された転写基板が形成される。そして、この転写基板は、被転写基板に対向配置される。そして、減圧環境下で輻射線が転写基板に照射される。これにより、転写層が被転写基板に転写され、被転写基板上に発光層が形成される。
特開２００９−１４６７１５号公報
本開示は、ＥＬ表示装置の高精細化が可能なＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板を提供する。
この目的を達成するために本開示におけるＥＬ表示装置の製造方法は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、発光部は、バンクにより区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するとともに、封止層により被覆することにより構成されるＥＬ表示装置の製造方法において、発光層を形成する工程は、支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備し、転写基板を用いて、ＥＬ表示装置の被転写基板に転写層を転写して発光層を形成する転写工程を有し、かつ転写基板は、支持基板上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁を形成するとともに、隔壁内にインクジェット法により発光材料を含む有機材料インクを塗布して転写層を形成して構成し、かつ隔壁の頂部には、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンクに当接する突起を設けたことを特徴とする。
また、本開示におけるＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板は、基板と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板であって、隣接する２つの隔壁の間に存在する領域に対して、インクジェット法により発光材料を吐出することにより形成された転写層をさらに備え、隔壁は、上面に突起部を有し、突起部は、転写基板が被転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層を形成している発光材料を転写する際の配置関係にあるときに、被転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されることを特徴とする。
本開示によれば、ＥＬ表示装置の高精細化が可能なＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板を提供できる。
図１は、本開示の一実施の形態によるＥＬ表示装置の斜視図である。 図２は、画素回路の回路構成を示す電気回路図である。 図３は、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの画素部分の断面構造を示す断面図である。 図４は、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法において、一実施の形態による製造工程を示す工程図である。 図５Ａは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図５Ｂは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図５Ｃは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図６Ａは、本開示による製造方法において、ＲＧＢの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。 図６Ｂは、本開示による製造方法において、ＲＧＢの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１）
本開示の一実施の形態によるＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板について、図１〜図６Ｂを用いて説明する。
図１はＥＬ表示装置の概略構成を示す斜視図である。図２は画素を駆動する画素回路の回路構成を示す図である。
図１、図２に示すように、ＥＬ表示装置は、下層より、薄膜トランジスタアレイ装置１と、陽極２と、発光層3および陰極４からなる発光部との積層構造により構成されている。薄膜トランジスタアレイ装置１には、複数個の薄膜トランジスタが配置されている。陽極２は下部電極である。発光層３は有機材料により構成される。陰極４は上部電極である。発光部は薄膜トランジスタアレイ装置１により発光制御される。また、発光部は、一対の電極である陽極２と陰極４との間に発光層３が配置された構成である。陽極２と発光層３の間には正孔輸送層が積層形成されている。発光層３と透明な陰極４の間には電子輸送層が積層形成されている。薄膜トランジスタアレイ装置１には、複数の画素５がマトリクス状に配置されている。
各画素５は、それぞれに設けられた画素回路６によって駆動される。また、薄膜トランジスタアレイ装置１は、複数のゲート配線７と、複数の信号配線としてのソース配線８と、複数の電源配線９（図１では省略）とを備える。複数のゲート配線７は、薄膜トランジスタアレイ装置１上で、行状に配置されている。複数のソース配線８は、ゲート配線７と交差するように列状に配置されている。複数の電源配線９は、ソース配線８に平行に延びている。
ゲート配線７は、薄膜トランジスタ１０のゲート電極１０ｇと行毎に接続されている。薄膜トランジスタ１０は、画素回路６のそれぞれに含まれるスイッチング素子として動作する。ソース配線８は、薄膜トランジスタ１０のソース電極１０ｓと列毎に接続されている。電源配線９は、薄膜トランジスタ１１のドレイン電極１１ｄと列毎に接続されている。薄膜トランジスタ１１は、画素回路６のそれぞれに含まれる駆動素子として動作する。
図２に示すように、画素回路６は、薄膜トランジスタ１０と、薄膜トランジスタ１１と、キャパシタ１２とで構成される。キャパシタ１２は、対応する画素に表示するデータを記憶する。
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１０ｇと、ソース電極１０ｓと、ドレイン電極１０ｄと、半導体膜（図示せず）とで構成されている。ドレイン電極１０ｄは、キャパシタ１２および薄膜トランジスタ１１のゲート電極１１ｇに接続されている。薄膜トランジスタ１０は、接続されたゲート配線７およびソース配線８に電圧が印加されると、ソース配線８に印加された電圧値を表示データとしてキャパシタ１２に保存する。
薄膜トランジスタ１１は、ゲート電極１１ｇと、ドレイン電極１１ｄと、ソース電極１１ｓと、半導体膜（図示せず）とで構成されている。ドレイン電極１１ｄは、電源配線９およびキャパシタ１２に接続されている。ソース電極１１ｓは、陽極２に接続されている。この薄膜トランジスタ１１は、キャパシタ１２が保持している電圧値に対応する電流を、電源配線９からソース電極１１ｓを通じて陽極２に供給する。すなわち、上記構成のＥＬ表示装置は、ゲート配線７とソース配線８との交点に位置する画素５毎に表示制御を行うアクティブマトリクス方式を採用している。
また、ＥＬ表示装置において、発光部は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光層を有する画素が複数個マトリクス状に配列されるように形成されている。従って、発光部は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する。各画素は、バンクによって互いに分離されている。このバンクは、ゲート配線７に平行に延びる突条と、ソース配線８に平行に延びる突条とが互いに交差するように形成されることにより設けられている。そして、この突条で囲まれる部分、すなわちバンクの開口部にＲＧＢの発光層を有する画素が形成されている。
図３は、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの画素部分の断面構造を示す断面図である。図３に示すように、ＥＬ表示装置において、ベース基板２１上に、薄膜トランジスタアレイ装置２２が形成されている。ベース基板２１は、ガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで構成されている。薄膜トランジスタアレイ装置２２は、上述した画素回路６を構成している。また、薄膜トランジスタアレイ装置２２には、平坦化絶縁膜（図示せず）を介して下部電極である陽極２３が形成されている。そして、陽極２３上には、正孔輸送層２４、有機材料からなる発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ、電子輸送層２６、透明な上部電極である陰極２７が順に積層形成されている。これによりＲＧＢの発光部が構成されている。また、発光部の発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂは、絶縁層であるバンク２８により区画された領域に形成されている。
このように構成された発光部は、窒化ケイ素などの封止層２９により被覆されている。封止層２９により被覆された発光部は、封止層２９上に接着層３０を介して封止用基板３１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。封止用基板３１は、透明なガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで構成されている。
ここで、バンク２８は、陽極２３と陰極２７との絶縁性を確保している。また、バンク２８は、発光領域を所定の形状に区画している。バンク２８は、例えば酸化シリコンまたはポリイミドなどの感光性樹脂により構成されている。
次に、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法について、図４〜図６Ｂの図面を用いて説明する。
本開示によるＥＬ表示装置の製造方法においては、ＲＧＢそれぞれの３種類の転写基板が準備される。これらの転写基板は、それぞれ、ＲＧＢの何れかの発光材料が含まれる転写層がインクジェット法により支持基板上に蒸着または塗布されることで形成される。そして、このＲＧＢそれぞれの転写基板が用いられ、ＥＬ表示装置の被転写基板に、転写基板の転写層が転写される。これにより、発光層が被転写基板上に形成される。このような被転写基板に転写層を転写する転写工程がＲＧＢそれぞれの転写基板を用いて順次実施される。なお、発光層は、ＲＧＢの３種類の例に限定されない。ＥＬ表示装置の発光画素の形態によっては、発光層は、ＲＧＢ以外の発光材料により形成される場合がある。その場合は発光層の種類に応じて複数種類の転写基板が準備される。そして、その転写基板が用いられることで、被転写基板に転写層が転写される工程が順次実施されればよい。
図４は、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法において、一実施の形態による製造工程を示す工程図である。
図４において、隔離雰囲気４０は、大気に曝露しない雰囲気を形成するものである。隔離雰囲気４０は、減圧や、ドライガスまたは不活性ガスを導入することで形成される。各製造工程を実施するための複数の製造装置は、製造装置間で部材を搬送する搬送装置を介して接続されている。そして、一部の製造装置は、搬送装置を介して、部材を保管するための保管設備と接続されている。そして、各製造装置、搬送装置、および保管設備は、内部に隔離雰囲気４０が形成された空間を有している。また、各製造装置、搬送装置、および保管設備は、隔離雰囲気４０で繋がっている。内部に形成された隔離雰囲気４０において部材を製造し、搬送し、保管することで、部材が大気に直接触れることを回避できる。これは、部材が水や酸素等に触れると劣化する恐れがあるからである。隔離雰囲気４０は、装置や設備の内部において、真空ポンプが用いられて内部が排気されて減圧状態とされたり、ドライガスや不活性ガスが導入されることで形成される。これにより、装置や設備の内部に隔離雰囲気４０が形成される。また、別の実現方法においては、製造装置、搬送装置および保管設備の内部に個別に隔離雰囲気４０を形成してもよい。この場合には、製造装置、搬送装置および保管設備は隔離雰囲気４０で繋がっていないこととなる。この場合にも、部材を製造装置から搬送装置に移動する際には、製造装置と搬送装置とを接続し、隔離雰囲気４０で繋がるようにする。また、部材を搬送装置から保管設備に移動する際には、搬送装置と保管設備とを接続し、隔離雰囲気４０で繋がるようにする。これにより、部材が大気に直接触れないようにする。この場合においても、装置や設備の内部が減圧状態とされたり、ドライガスや不活性ガスが導入されることにより、装置や設備の内部に隔離雰囲気４０が形成される。
次に、図４の工程図に沿って、本技術による製造方法について説明する。
まず、ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１が実施される。ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１においては、ベース基板２１に、画素回路６を構成する薄膜トランジスタアレイ装置２２が形成される。
ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１において、次の処理が実施される。まず、真空蒸着、スパッタリングなどの薄膜形成法により金属材料、半導体材料などの所定の薄膜が形成される。この際、薄膜が所定のパターンとなるようにフォトリソグラフィ法が用いられ、薄膜のパターニングが行われる。そして、複数のゲート配線７、複数のソース配線８、複数の電源配線９、複数の薄膜トランジスタ１０、１１および複数のキャパシタ１２などの要素部品が層間絶縁層を介して積層形成される。ここまでの処理がＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１において実施される。
ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１が実施された後、陽極形成工程Ａ２が実施される。陽極形成工程Ａ２においては、陽極２３が、平坦化絶縁膜を介して薄膜トランジスタアレイ装置２２上に形成される。陽極２３は、薄膜トランジスタアレイ装置２２の薄膜トランジスタ１１のソース電極１１ｓに接続される。陽極２３は発光部の一方の電極である。
陽極形成工程Ａ２において、薄膜トランジスタアレイ装置２２の全面に感光性樹脂が塗布される。これにより、薄膜トランジスタアレイ装置２２上に平坦化絶縁膜が形成される。そして、露光および現像により平坦化絶縁膜が所定の形状にパターニングされる。これにより、薄膜トランジスタ１１のソース電極１１ｓとの接続孔が薄膜トランジスタアレイ装置２２上に形成され、焼成される。次に、例えばスパッタリング法により、陽極材料の膜が形成される。そして、形成された陽極材料の膜がエッチングにより所定の形状に成形される。これにより、薄膜トランジスタアレイ装置２２上に陽極２３が形成される。ここまでの処理が陽極形成工程Ａ２において実施される。
続いて、バンク形成工程Ａ３において、ベース基板２１の陽極２３が覆われるように全面に感光性樹脂が塗布される。その後、フォトリソグラフィ法により、陽極２３の発光領域に対応する位置に開口部が設けられてバンク２８が形成される。
その後、バンク２８まで形成されたベース基板２１が上述した隔離雰囲気４０に搬送される。
バンク２８まで形成されたベース基板２１が隔離雰囲気４０に搬送された後、正孔輸送層形成工程Ａ４において、例えばエリアマスクを用いた蒸着法により、正孔輸送層２４が順次成膜される。これにより、発光層形成前の基板が作製される。
発光層形成前の基板が作成されると、作成された基板は隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、発光層形成工程Ａ５が実施される。発光層形成工程Ａ５においては、バンク２８内に発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成される。この発光層形成工程Ａ５については、後で詳細に説明する。
発光層形成工程Ａ５が実施された後、発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成された基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。搬送された基板に対して、電子輸送層形成工程Ａ６が実施される。電子輸送層形成工程Ａ６においては、隔離雰囲気４０内において、蒸着法により電子輸送層２６が形成される。電子輸送層２６が形成されると、基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、搬送された基板に対して、陰極形成工程Ａ７が実施される。陰極形成工程Ａ７においては、隔離雰囲気４０内において、蒸着法により陰極２７が形成される。
このようにして、発光部が形成された後、基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、搬送された基板に対して、封止層形成工程Ａ８が実施される。封止層形成工程Ａ８においては、蒸着法またはＣＶＤ法により、封止層２９で発光部全体が被覆される。封止層２９は、窒化ケイ素などで形成される。
その後、隔離雰囲気４０内において、封止層２９が形成された基板に対して封止用基板貼り合わせ工程Ａ９が実施される。封止用基板張り合わせ工程Ａ９においては、封止層２９上に接着層３０を介して封止用基板３１が全面にわたって張り合わされる。封止用基板３１は、透明なガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで形成される。ここで、封止用基板３１にカラーフィルタが形成されている場合は、封止用基板３１のカラーフィルタが形成された面が封止層２９側になるように接着層３０により貼り合わされるようにする。
なお、封止層形成工程Ａ８において、発光部全体を完全に封止層２９で封止できる場合には、必ずしも封止用基板張り合わせ工程Ａ９を隔離雰囲気４０内で実施する必要はない。この場合には、封止用基板張り合わせ工程Ａ９を隔離雰囲気４０外で実施してもよい。
また、発光部全体を完全に封止層２９で封止できる場合には、必ずしも封止用基板３１を張り合わせる必要はない。また、発光部全体を完全に封止用基板３１で封止できる場合には、必ずしも封止層２９で発光部を被覆する必要はない。要するに、発光部全体を封止する工程が実施できればどのようにしてもよい。
以上のような工程を実施することにより、ＥＬ表示装置が作製される。
次に、ＥＬ表示装置の発光層の形成工程について説明する。本開示によるＥＬ表示装置の製造方法においては、次の方法によりＥＬ表示装置の被転写基板上に発光層が形成される。まず、ＲＧＢそれぞれの少なくとも３種類の転写基板が準備される。この転写基板は、ＲＧＢの発光材料が含まれる転写層がインクジェット法により支持基板上に蒸着または塗布されることで形成される。このＲＧＢそれぞれの転写基板が用いられ、ＥＬ表示装置の被転写基板に、転写層が転写される。これにより、発光層が被転写基板上に形成される。このような被転写基板に転写層を転写する転写工程がＲＧＢそれぞれの転写基板を用いて順次実施される。
まず、転写基板の製造方法について、図５Ａ〜５Ｃを用いて説明する。
図５Ａ〜５Ｃは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。なお、説明は省略するが、Ｇの発光層を形成するための転写層を有するＧ用転写基板およびＢの発光層を形成するための転写層を有するＢ用転写基板についても、同様な工程により製造される。
まず、図５Ａに示すように、支持基板５１上に、ＥＬ表示装置のＲの画素パターンに対応した複数の光熱変換層５２が形成される。支持基板５１は、レーザー光に対する透過性の高いガラス基板や樹脂基板などである。また、光熱変換層５２は、レーザー光を吸収すると発熱する。光熱変換層５２が形成された後、光熱変換層５２を覆うように平坦化層５３が形成される。ここで、光熱変換層５２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のレーザー光の吸収率の高い金属材料により形成されている。平坦化層５３は、窒化ケイ素、酸化シリコンなどにより形成されている。
次に、支持基板５１上に、Ｒの画素パターンに対応させて、光熱変換層５２上に開口が設けられるように隔壁５４が形成される。隔壁５４は、高さが１μｍ〜３μｍ程度である。隔壁５４は、感光性樹脂が塗布され、フォトリソグラフィ法により所定の形状に成形され、焼成されることにより形成されている。また、Ｒ用転写基板の隔壁５４は、Ｒの画素パターンに対応する部分にのみ開口５４ａが形成された形状である。また、隔壁５４の頂部には、開口５４ａ間の中間部に突起５４ｂが形成されている。
ここで、Ｇ用転写基板およびＢ用転写基板の場合は、光熱変換層５２および隔壁５４は、Ｇの画素パターン、Ｂの画素パターンそれぞれに対応して形成されることにより作製される。勿論、隔壁５４の開口５４ａおよび突起５４ｂについても、Ｇの画素パターン、Ｂの画素パターンそれぞれに対応するように形成されている。
次に、図５Ｂに示すように、光熱変換層５２上の隔壁５４の開口５４ａ内に、インクジェット法による塗布装置５５が用いられることで、発光材料を含む有機材料インク５６が塗布される。インクジェット法による塗布装置５５は、ノズルから吐出される有機材料インク５６の液滴５６ａの量と数をコントロールする。これにより、図５Ｂに示すように、有機材料インク５６は、隔壁５４の開口５４ａから盛り上がる程度に塗布される。ここで、有機材料インク５６の塗布状態によっては、有機材料インク５６が隔壁５４の頂部に沿って流れ出てしまう可能性がある。しかしながら、仮に有機材料インク５６が隔壁５４の頂部に沿って流れ出たとしても、隔壁５４の頂部に設けられた突起５４ｂが隔壁５４の頂部に沿って流れ出た有機材料インク５６をせき止める。その結果、隔壁５４の頂部に沿って流れ出た有機材料インク５６が別の開口５４ａに流れ込んでしまう可能性を低減できる。
その後、隔壁５４の開口から盛り上がる程度に塗布された有機材料インク５６は、加熱乾燥されて有機材料インク５６に含まれる溶媒成分が除去される。これにより、図５Ｃに示すように、光熱変換層５２上の隔壁５４内に、Ｒの発光材料を含む転写層５７Ｒが形成される。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒが作製される。
ここで、作製されたＲ用転写基板５８Ｒは、図５Ｃに示すように、基板（支持基板５１と複数の光熱変換層５２と平坦化層５３とからなる構成）と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁５４と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いるＲ用転写基板５８Ｒである。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒは、隣接する２つの隔壁５４の間に存在する領域（隔壁５４の開口５４ａ）に対して、インクジェット法により有機材料インク５６を吐出することにより形成された転写層５７Ｒをさらに備える。また、Ｒ用転写基板５８Ｒにおいて、隔壁５４は、上面に突起５４ｂを有する。
なお、Ｇの発光層を形成するための転写層５７Ｇを有するＧ用転写基板５８ＧおよびＢの発光層を形成するための転写層５７Ｂを有するＢ用転写基板５８Ｂについても、上述したＲ用転写基板５８Ｒと同様なステップで作製される。
このような転写基板の形成工程において、図４に示すように、転写基板形成工程Ｂの中で、図５Ａに示す光熱変換層形成工程Ｂ１、隔壁形成工程Ｂ２までは、隔離雰囲気４０外で実施される。Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂそれぞれの転写層５７Ｒ、５７Ｇ、５７Ｂを形成するための図５Ｂ、５Ｃに示すＲ転写層形成工程Ｂ３−１、Ｇ転写層形成工程Ｂ３−２、Ｂ転写層形成工程Ｂ３−３それぞれは、隔離雰囲気４０内において実施される。転写層が形成された転写基板は、さらにそのまま隔離雰囲気４０内に保管される。そして、転写層が形成された転写基板は、隔離雰囲気４０内で実施される発光層形成工程Ａ５に使用される。
図６Ａ、６Ｂは、本開示による製造方法において、Ｒの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。図６Ａ、６Ｂは、Ｒの発光層２５Ｒを形成している様子を示す説明図である。図６Ａ、６Ｂは、Ｒの発光層２５Ｒを形成している様子のみを示しているが、Ｇの発光層２５Ｇを形成する場合、Ｂの発光層２５Ｂを形成する場合も同様なステップで行うこととなる。
図４に示すように、正孔輸送層形成工程Ａ４において、正孔輸送層２４が順次成膜される。発光層形成前の被転写基板が作製された後、隔離雰囲気４０内で実施する発光層形成工程Ａ５においては、まず、図６Ａに示すように、発光層形成前の被転写基板に、Ｒ用転写基板５８Ｒが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、Ｒ用転写基板５８Ｒの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。そして、光熱変換層５２によりレーザー光５９が熱に変換される。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒに形成された転写層５７Ｒは、昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｒは、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８内にＲの発光層２５Ｒとして転写される。図６Ｂは、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８内にＲの発光層２５Ｒを転写して形成した状態を示す図である。
図６Ａに示すように、発光層形成前の被転写基板に、Ｒ用転写基板５８Ｒを位置合わせして配置する際に、Ｒ用転写基板５８Ｒは、隔壁５４の頂部に設けた突起５４ｂがＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８に当接する。別の表現をすると、突起５４ｂは、Ｒ用転写基板５８Ｒが非転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層５７Ｒを形成している有機材料インク５６を転写する際の配置関係にあるときに、非転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されるといえる。
なお、Ｒ用転写基板５８Ｒの隔壁５４を作成する際の製造ばらつきなどにより、隔壁５４の寸法にばらつきが発生する場合がある。従って、隔壁５４の全ての突起５４ｂが被転写基板のバンク２８に当接しなくてもよい。例えば、図６Ａに示すように、隔壁５４に設けた突起５４ｂとバンク２８との間に一部隙間が発生してもよい。
その後、Ｒ用転写基板５８Ｒが取り外される。そして、Ｇ用転写基板５８Ｇが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、転写基板５８Ｇの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。これにより、転写基板５８Ｇの転写層５７Ｇが昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｇは、ＥＬ表示装置の基板のバンク２８内にＧの発光層２５Ｇとして転写される。
その後、同様に、Ｇ用転写基板５８Ｇが取り外される。そして、Ｂ用転写基板５８Ｂが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、転写基板５８Ｂの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。これにより、転写基板５８Ｂの転写層５７Ｂが昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｂは、ＥＬ表示装置の基板のバンク２８内にＢの発光層２５Ｂとして転写される。
以上の工程を行うことにより、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成されることとなる。
なお、発光層形成工程Ａ５において、レーザー光を照射して、Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂそれぞれから転写層５７Ｒ、５７Ｇ、５７Ｂを転写する際、Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂの支持基板５１側にレーザー光遮光マスクを配置するようにしてもよい。これにより、レーザー光を該当する光熱変換層５２に効率よく照射できる。
以上のように本開示における、ＥＬ表示装置の製造方法は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、発光部は、バンクにより区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するとともに、封止層により被覆することにより構成されるＥＬ表示装置の製造方法である。そして、発光層を形成する工程は、まず、支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備する。そして、発光層を形成する工程は、転写基板を用いて、ＥＬ表示装置の被転写基板に転写層を転写して発光層を形成する転写工程を有する。ここで、転写基板は、支持基板上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁を形成している。また、転写層は、隔壁内にインクジェット法により発光材料を含む有機材料インクが塗布されて形成されている。また、隔壁の頂部には、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンクに当接する突起が設けられている。
これにより、大画面のＥＬ表示装置の製造に適するインクジェット法を用い、インクジェット法により高精細化を実現する際に、隣接する発光層間で混色が発生するということも少なくなり、ＥＬ表示装置の高精細化を実現できる。
また、本開示における、ＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板は、基板と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板である。転写基板は、隣接する２つの隔壁の間に存在する領域に対して、インクジェット法により発光材料を吐出することにより形成された転写層をさらに備える。そして、基板上に設けられた隔壁は、上面に突起部を有する。さらに、突起部は、転写基板が被転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層を形成している発光材料を転写する際の配置関係にあるときに、被転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されている。
これにより、インクジェット法により発光材料を吐出することで転写基板の転写層を形成する際に、仮に発光材料が隔壁の頂部に沿って流れ出たとしても、隔壁の頂部に設けられた突起５４ｂが隔壁５４の頂部に沿って流れ出た発光材料をせき止める。その結果、隔壁の頂部に沿って流れ出た発光材料が別の開口に流れ込んでしまい、発光材料の混色が発生する可能性を低減できる。つまり、大画面のＥＬ表示装置の製造に適するインクジェット法を用い、インクジェット法により高精細化を実現する際に、隣接する発光層間で混色が発生するということも少なくなり、ＥＬ表示装置の高精細化を実現できる。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
以上のように本開示における技術によれば、ＥＬ表示装置の高精細化を容易に実現する上で有用な発明である。
１，２２ 薄膜トランジスタアレイ装置
２，２３ 陽極
３ 発光層
４，２７ 陰極
５ 画素
６ 画素回路
７ ゲート配線
８ ソース配線
９ 電源配線
１０，１１ 薄膜トランジスタ
２１ ベース基板
２４ 正孔輸送層
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ 発光層
２６ 電子輸送層
２８ バンク
２９ 封止層
３０ 接着層
３１ 封止用基板
４０ 隔離雰囲気
５１ 支持基板
５２ 光熱変換層
５３ 平坦化層
５４ 隔壁
５４ａ 開口
５４ｂ 突起
５５ 塗布装置
５６ 有機材料インク
５６ａ 液滴
５７Ｒ，５７Ｇ，５７Ｂ 転写層
５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂ 転写基板
本開示は、ＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板に関するものである。
近年、次世代の表示装置が盛んに開発されている。特に、駆動用基板上に、第１電極、発光層を含む複数の有機層および第２電極を順に積層したＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置が注目されている。ＥＬ表示装置は自発光型である。従って、ＥＬ表示装置は広い視野角を有する。そして、ＥＬ表示装置はバックライトを必要としない。その結果、ＥＬ表示装置は、省電力で駆動でき、高い応答性を有し、装置の厚みを薄くできるなどの特徴を有する。そのため、ＥＬ表示装置がテレビ等の大画面表示装置へ応用されることが強く望まれている。
このようなＥＬ表示装置の発光層の形成方法には様々な方法がある。例えば、基板上に発光材料を蒸着または塗布することでＲＧＢの発光層をパターニングする方法がある。
また、特許文献１に示すように、レーザーなどの輻射線を用いた転写法がある。転写法は、転写基板に形成された、発光材料を含む転写層を、ＥＬ発光素子を形成するための被転写基板に転写する方法である。具体的には、まず、支持材に転写層が形成された転写基板が形成される。そして、この転写基板は、被転写基板に対向配置される。そして、減圧環境下で輻射線が転写基板に照射される。これにより、転写層が被転写基板に転写され、被転写基板上に発光層が形成される。
特開２００９−１４６７１５号公報
本開示は、ＥＬ表示装置の高精細化が可能なＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板を提供する。
この目的を達成するために本開示におけるＥＬ表示装置の製造方法は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、発光部は、バンクにより区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するとともに、封止層により被覆することにより構成されるＥＬ表示装置の製造方法において、発光層を形成する工程は、支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備し、転写基板を用いて、ＥＬ表示装置の被転写基板に転写層を転写して発光層を形成する転写工程を有し、かつ転写基板は、支持基板上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁を形成するとともに、隔壁内にインクジェット法により発光材料を含む有機材料インクを塗布して転写層を形成して構成し、かつ隔壁の頂部には、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンクに当接する突起を設けたことを特徴とする。
また、本開示におけるＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板は、基板と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板であって、隣接する２つの隔壁の間に存在する領域に対して、インクジェット法により発光材料を吐出することにより形成された転写層をさらに備え、隔壁は、上面に突起部を有し、突起部は、転写基板が被転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層を形成している発光材料を転写する際の配置関係にあるときに、被転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されることを特徴とする。
本開示によれば、ＥＬ表示装置の高精細化が可能なＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板を提供できる。
図１は、本開示の一実施の形態によるＥＬ表示装置の斜視図である。 図２は、画素回路の回路構成を示す電気回路図である。 図３は、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの画素部分の断面構造を示す断面図である。 図４は、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法において、一実施の形態による製造工程を示す工程図である。 図５Ａは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図５Ｂは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図５Ｃは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。 図６Ａは、本開示による製造方法において、ＲＧＢの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。 図６Ｂは、本開示による製造方法において、ＲＧＢの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１）
本開示の一実施の形態によるＥＬ表示装置の製造方法、ＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板について、図１〜図６Ｂを用いて説明する。
図１はＥＬ表示装置の概略構成を示す斜視図である。図２は画素を駆動する画素回路の回路構成を示す図である。
図１、図２に示すように、ＥＬ表示装置は、下層より、薄膜トランジスタアレイ装置１と、陽極２と、発光層3および陰極４からなる発光部との積層構造により構成されている。薄膜トランジスタアレイ装置１には、複数個の薄膜トランジスタが配置されている。陽極２は下部電極である。発光層３は有機材料により構成される。陰極４は上部電極である。発光部は薄膜トランジスタアレイ装置１により発光制御される。また、発光部は、一対の電極である陽極２と陰極４との間に発光層３が配置された構成である。陽極２と発光層３の間には正孔輸送層が積層形成されている。発光層３と透明な陰極４の間には電子輸送層が積層形成されている。薄膜トランジスタアレイ装置１には、複数の画素５がマトリクス状に配置されている。
各画素５は、それぞれに設けられた画素回路６によって駆動される。また、薄膜トランジスタアレイ装置１は、複数のゲート配線７と、複数の信号配線としてのソース配線８と、複数の電源配線９（図１では省略）とを備える。複数のゲート配線７は、薄膜トランジスタアレイ装置１上で、行状に配置されている。複数のソース配線８は、ゲート配線７と交差するように列状に配置されている。複数の電源配線９は、ソース配線８に平行に延びている。
ゲート配線７は、薄膜トランジスタ１０のゲート電極１０ｇと行毎に接続されている。薄膜トランジスタ１０は、画素回路６のそれぞれに含まれるスイッチング素子として動作する。ソース配線８は、薄膜トランジスタ１０のソース電極１０ｓと列毎に接続されている。電源配線９は、薄膜トランジスタ１１のドレイン電極１１ｄと列毎に接続されている。薄膜トランジスタ１１は、画素回路６のそれぞれに含まれる駆動素子として動作する。
図２に示すように、画素回路６は、薄膜トランジスタ１０と、薄膜トランジスタ１１と、キャパシタ１２とで構成される。キャパシタ１２は、対応する画素に表示するデータを記憶する。
薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１０ｇと、ソース電極１０ｓと、ドレイン電極１０ｄと、半導体膜（図示せず）とで構成されている。ドレイン電極１０ｄは、キャパシタ１２および薄膜トランジスタ１１のゲート電極１１ｇに接続されている。薄膜トランジスタ１０は、接続されたゲート配線７およびソース配線８に電圧が印加されると、ソース配線８に印加された電圧値を表示データとしてキャパシタ１２に保存する。
薄膜トランジスタ１１は、ゲート電極１１ｇと、ドレイン電極１１ｄと、ソース電極１１ｓと、半導体膜（図示せず）とで構成されている。ドレイン電極１１ｄは、電源配線９およびキャパシタ１２に接続されている。ソース電極１１ｓは、陽極２に接続されている。この薄膜トランジスタ１１は、キャパシタ１２が保持している電圧値に対応する電流を、電源配線９からソース電極１１ｓを通じて陽極２に供給する。すなわち、上記構成のＥＬ表示装置は、ゲート配線７とソース配線８との交点に位置する画素５毎に表示制御を行うアクティブマトリクス方式を採用している。
また、ＥＬ表示装置において、発光部は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光層を有する画素が複数個マトリクス状に配列されるように形成されている。従って、発光部は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する。各画素は、バンクによって互いに分離されている。このバンクは、ゲート配線７に平行に延びる突条と、ソース配線８に平行に延びる突条とが互いに交差するように形成されることにより設けられている。そして、この突条で囲まれる部分、すなわちバンクの開口部にＲＧＢの発光層を有する画素が形成されている。
図３は、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの画素部分の断面構造を示す断面図である。図３に示すように、ＥＬ表示装置において、ベース基板２１上に、薄膜トランジスタアレイ装置２２が形成されている。ベース基板２１は、ガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで構成されている。薄膜トランジスタアレイ装置２２は、上述した画素回路６を構成している。また、薄膜トランジスタアレイ装置２２には、平坦化絶縁膜（図示せず）を介して下部電極である陽極２３が形成されている。そして、陽極２３上には、正孔輸送層２４、有機材料からなる発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ、電子輸送層２６、透明な上部電極である陰極２７が順に積層形成されている。これによりＲＧＢの発光部が構成されている。また、発光部の発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂは、絶縁層であるバンク２８により区画された領域に形成されている。
このように構成された発光部は、窒化ケイ素などの封止層２９により被覆されている。封止層２９により被覆された発光部は、封止層２９上に接着層３０を介して封止用基板３１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。封止用基板３１は、透明なガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで構成されている。
ここで、バンク２８は、陽極２３と陰極２７との絶縁性を確保している。また、バンク２８は、発光領域を所定の形状に区画している。バンク２８は、例えば酸化シリコンまたはポリイミドなどの感光性樹脂により構成されている。
次に、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法について、図４〜図６Ｂの図面を用いて説明する。
本開示によるＥＬ表示装置の製造方法においては、ＲＧＢそれぞれの３種類の転写基板が準備される。これらの転写基板は、それぞれ、ＲＧＢの何れかの発光材料が含まれる転写層がインクジェット法により支持基板上に蒸着または塗布されることで形成される。そして、このＲＧＢそれぞれの転写基板が用いられ、ＥＬ表示装置の被転写基板に、転写基板の転写層が転写される。これにより、発光層が被転写基板上に形成される。このような被転写基板に転写層を転写する転写工程がＲＧＢそれぞれの転写基板を用いて順次実施される。なお、発光層は、ＲＧＢの３種類の例に限定されない。ＥＬ表示装置の発光画素の形態によっては、発光層は、ＲＧＢ以外の発光材料により形成される場合がある。その場合は発光層の種類に応じて複数種類の転写基板が準備される。そして、その転写基板が用いられることで、被転写基板に転写層が転写される工程が順次実施されればよい。
図４は、本開示によるＥＬ表示装置の製造方法において、一実施の形態による製造工程を示す工程図である。
図４において、隔離雰囲気４０は、大気に曝露しない雰囲気を形成するものである。隔離雰囲気４０は、減圧や、ドライガスまたは不活性ガスを導入することで形成される。各製造工程を実施するための複数の製造装置は、製造装置間で部材を搬送する搬送装置を介して接続されている。そして、一部の製造装置は、搬送装置を介して、部材を保管するための保管設備と接続されている。そして、各製造装置、搬送装置、および保管設備は、内部に隔離雰囲気４０が形成された空間を有している。また、各製造装置、搬送装置、および保管設備は、隔離雰囲気４０で繋がっている。内部に形成された隔離雰囲気４０において部材を製造し、搬送し、保管することで、部材が大気に直接触れることを回避できる。これは、部材が水や酸素等に触れると劣化する恐れがあるからである。隔離雰囲気４０は、装置や設備の内部において、真空ポンプが用いられて内部が排気されて減圧状態とされたり、ドライガスや不活性ガスが導入されることで形成される。これにより、装置や設備の内部に隔離雰囲気４０が形成される。また、別の実現方法においては、製造装置、搬送装置および保管設備の内部に個別に隔離雰囲気４０を形成してもよい。この場合には、製造装置、搬送装置および保管設備は隔離雰囲気４０で繋がっていないこととなる。この場合にも、部材を製造装置から搬送装置に移動する際には、製造装置と搬送装置とを接続し、隔離雰囲気４０で繋がるようにする。また、部材を搬送装置から保管設備に移動する際には、搬送装置と保管設備とを接続し、隔離雰囲気４０で繋がるようにする。これにより、部材が大気に直接触れないようにする。この場合においても、装置や設備の内部が減圧状態とされたり、ドライガスや不活性ガスが導入されることにより、装置や設備の内部に隔離雰囲気４０が形成される。
次に、図４の工程図に沿って、本技術による製造方法について説明する。
まず、ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１が実施される。ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１においては、ベース基板２１に、画素回路６を構成する薄膜トランジスタアレイ装置２２が形成される。
ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１において、次の処理が実施される。まず、真空蒸着、スパッタリングなどの薄膜形成法により金属材料、半導体材料などの所定の薄膜が形成される。この際、薄膜が所定のパターンとなるようにフォトリソグラフィ法が用いられ、薄膜のパターニングが行われる。そして、複数のゲート配線７、複数のソース配線８、複数の電源配線９、複数の薄膜トランジスタ１０、１１および複数のキャパシタ１２などの要素部品が層間絶縁層を介して積層形成される。ここまでの処理がＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１において実施される。
ＴＦＴアレイ装置形成工程Ａ１が実施された後、陽極形成工程Ａ２が実施される。陽極形成工程Ａ２においては、陽極２３が、平坦化絶縁膜を介して薄膜トランジスタアレイ装置２２上に形成される。陽極２３は、薄膜トランジスタアレイ装置２２の薄膜トランジスタ１１のソース電極１１ｓに接続される。陽極２３は発光部の一方の電極である。
陽極形成工程Ａ２において、薄膜トランジスタアレイ装置２２の全面に感光性樹脂が塗布される。これにより、薄膜トランジスタアレイ装置２２上に平坦化絶縁膜が形成される。そして、露光および現像により平坦化絶縁膜が所定の形状にパターニングされる。これにより、薄膜トランジスタ１１のソース電極１１ｓとの接続孔が薄膜トランジスタアレイ装置２２上に形成され、焼成される。次に、例えばスパッタリング法により、陽極材料の膜が形成される。そして、形成された陽極材料の膜がエッチングにより所定の形状に成形される。これにより、薄膜トランジスタアレイ装置２２上に陽極２３が形成される。ここまでの処理が陽極形成工程Ａ２において実施される。
続いて、バンク形成工程Ａ３において、ベース基板２１の陽極２３が覆われるように全面に感光性樹脂が塗布される。その後、フォトリソグラフィ法により、陽極２３の発光領域に対応する位置に開口部が設けられてバンク２８が形成される。
その後、バンク２８まで形成されたベース基板２１が上述した隔離雰囲気４０に搬送される。
バンク２８まで形成されたベース基板２１が隔離雰囲気４０に搬送された後、正孔輸送層形成工程Ａ４において、例えばエリアマスクを用いた蒸着法により、正孔輸送層２４が順次成膜される。これにより、発光層形成前の基板が作製される。
発光層形成前の基板が作成されると、作成された基板は隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、発光層形成工程Ａ５が実施される。発光層形成工程Ａ５においては、バンク２８内に発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成される。この発光層形成工程Ａ５については、後で詳細に説明する。
発光層形成工程Ａ５が実施された後、発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成された基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。搬送された基板に対して、電子輸送層形成工程Ａ６が実施される。電子輸送層形成工程Ａ６においては、隔離雰囲気４０内において、蒸着法により電子輸送層２６が形成される。電子輸送層２６が形成されると、基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、搬送された基板に対して、陰極形成工程Ａ７が実施される。陰極形成工程Ａ７においては、隔離雰囲気４０内において、蒸着法により陰極２７が形成される。
このようにして、発光部が形成された後、基板は、隔離雰囲気４０内を搬送される。そして、搬送された基板に対して、封止層形成工程Ａ８が実施される。封止層形成工程Ａ８においては、蒸着法またはＣＶＤ法により、封止層２９で発光部全体が被覆される。封止層２９は、窒化ケイ素などで形成される。
その後、隔離雰囲気４０内において、封止層２９が形成された基板に対して封止用基板貼り合わせ工程Ａ９が実施される。封止用基板張り合わせ工程Ａ９においては、封止層２９上に接着層３０を介して封止用基板３１が全面にわたって張り合わされる。封止用基板３１は、透明なガラス基板、フレキシブル樹脂基板などで形成される。ここで、封止用基板３１にカラーフィルタが形成されている場合は、封止用基板３１のカラーフィルタが形成された面が封止層２９側になるように接着層３０により貼り合わされるようにする。
なお、封止層形成工程Ａ８において、発光部全体を完全に封止層２９で封止できる場合には、必ずしも封止用基板張り合わせ工程Ａ９を隔離雰囲気４０内で実施する必要はない。この場合には、封止用基板張り合わせ工程Ａ９を隔離雰囲気４０外で実施してもよい。
また、発光部全体を完全に封止層２９で封止できる場合には、必ずしも封止用基板３１を張り合わせる必要はない。また、発光部全体を完全に封止用基板３１で封止できる場合には、必ずしも封止層２９で発光部を被覆する必要はない。要するに、発光部全体を封止する工程が実施できればどのようにしてもよい。
以上のような工程を実施することにより、ＥＬ表示装置が作製される。
次に、ＥＬ表示装置の発光層の形成工程について説明する。本開示によるＥＬ表示装置の製造方法においては、次の方法によりＥＬ表示装置の被転写基板上に発光層が形成される。まず、ＲＧＢそれぞれの少なくとも３種類の転写基板が準備される。この転写基板は、ＲＧＢの発光材料が含まれる転写層がインクジェット法により支持基板上に蒸着または塗布されることで形成される。このＲＧＢそれぞれの転写基板が用いられ、ＥＬ表示装置の被転写基板に、転写層が転写される。これにより、発光層が被転写基板上に形成される。このような被転写基板に転写層を転写する転写工程がＲＧＢそれぞれの転写基板を用いて順次実施される。
まず、転写基板の製造方法について、図５Ａ〜５Ｃを用いて説明する。
図５Ａ〜５Ｃは、Ｒの発光層を形成するためのＲ転写層を有するＲ用転写基板の製造工程の一部を示す工程図である。なお、説明は省略するが、Ｇの発光層を形成するための転写層を有するＧ用転写基板およびＢの発光層を形成するための転写層を有するＢ用転写基板についても、同様な工程により製造される。
まず、図５Ａに示すように、支持基板５１上に、ＥＬ表示装置のＲの画素パターンに対応した複数の光熱変換層５２が形成される。支持基板５１は、レーザー光に対する透過性の高いガラス基板や樹脂基板などである。また、光熱変換層５２は、レーザー光を吸収すると発熱する。光熱変換層５２が形成された後、光熱変換層５２を覆うように平坦化層５３が形成される。ここで、光熱変換層５２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のレーザー光の吸収率の高い金属材料により形成されている。平坦化層５３は、窒化ケイ素、酸化シリコンなどにより形成されている。
次に、支持基板５１上に、Ｒの画素パターンに対応させて、光熱変換層５２上に開口が設けられるように隔壁５４が形成される。隔壁５４は、高さが１μｍ〜３μｍ程度である。隔壁５４は、感光性樹脂が塗布され、フォトリソグラフィ法により所定の形状に成形され、焼成されることにより形成されている。また、Ｒ用転写基板の隔壁５４は、Ｒの画素パターンに対応する部分にのみ開口５４ａが形成された形状である。また、隔壁５４の頂部には、開口５４ａ間の中間部に突起５４ｂが形成されている。
ここで、Ｇ用転写基板およびＢ用転写基板の場合は、光熱変換層５２および隔壁５４は、Ｇの画素パターン、Ｂの画素パターンそれぞれに対応して形成されることにより作製される。勿論、隔壁５４の開口５４ａおよび突起５４ｂについても、Ｇの画素パターン、Ｂの画素パターンそれぞれに対応するように形成されている。
次に、図５Ｂに示すように、光熱変換層５２上の隔壁５４の開口５４ａ内に、インクジェット法による塗布装置５５が用いられることで、発光材料を含む有機材料インク５６が塗布される。インクジェット法による塗布装置５５は、ノズルから吐出される有機材料インク５６の液滴５６ａの量と数をコントロールする。これにより、図５Ｂに示すように、有機材料インク５６は、隔壁５４の開口５４ａから盛り上がる程度に塗布される。ここで、有機材料インク５６の塗布状態によっては、有機材料インク５６が隔壁５４の頂部に沿って流れ出てしまう可能性がある。しかしながら、仮に有機材料インク５６が隔壁５４の頂部に沿って流れ出たとしても、隔壁５４の頂部に設けられた突起５４ｂが隔壁５４の頂部に沿って流れ出た有機材料インク５６をせき止める。その結果、隔壁５４の頂部に沿って流れ出た有機材料インク５６が別の開口５４ａに流れ込んでしまう可能性を低減できる。
その後、隔壁５４の開口から盛り上がる程度に塗布された有機材料インク５６は、加熱乾燥されて有機材料インク５６に含まれる溶媒成分が除去される。これにより、図５Ｃに示すように、光熱変換層５２上の隔壁５４内に、Ｒの発光材料を含む転写層５７Ｒが形成される。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒが作製される。
ここで、作製されたＲ用転写基板５８Ｒは、図５Ｃに示すように、基板（支持基板５１と複数の光熱変換層５２と平坦化層５３とからなる構成）と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁５４と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いるＲ用転写基板５８Ｒである。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒは、隣接する２つの隔壁５４の間に存在する領域（隔壁５４の開口５４ａ）に対して、インクジェット法により有機材料インク５６を吐出することにより形成された転写層５７Ｒをさらに備える。また、Ｒ用転写基板５８Ｒにおいて、隔壁５４は、上面に突起５４ｂを有する。
なお、Ｇの発光層を形成するための転写層５７Ｇを有するＧ用転写基板５８ＧおよびＢの発光層を形成するための転写層５７Ｂを有するＢ用転写基板５８Ｂについても、上述したＲ用転写基板５８Ｒと同様なステップで作製される。
このような転写基板の形成工程において、図４に示すように、転写基板形成工程Ｂの中で、図５Ａに示す光熱変換層形成工程Ｂ１、隔壁形成工程Ｂ２までは、隔離雰囲気４０外で実施される。Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂそれぞれの転写層５７Ｒ、５７Ｇ、５７Ｂを形成するための図５Ｂ、５Ｃに示すＲ転写層形成工程Ｂ３−１、Ｇ転写層形成工程Ｂ３−２、Ｂ転写層形成工程Ｂ３−３それぞれは、隔離雰囲気４０内において実施される。転写層が形成された転写基板は、さらにそのまま隔離雰囲気４０内に保管される。そして、転写層が形成された転写基板は、隔離雰囲気４０内で実施される発光層形成工程Ａ５に使用される。
図６Ａ、６Ｂは、本開示による製造方法において、Ｒの発光層を形成する発光層形成工程Ａ５における概要を示す説明図である。図６Ａ、６Ｂは、Ｒの発光層２５Ｒを形成している様子を示す説明図である。図６Ａ、６Ｂは、Ｒの発光層２５Ｒを形成している様子のみを示しているが、Ｇの発光層２５Ｇを形成する場合、Ｂの発光層２５Ｂを形成する場合も同様なステップで行うこととなる。
図４に示すように、正孔輸送層形成工程Ａ４において、正孔輸送層２４が順次成膜される。発光層形成前の被転写基板が作製された後、隔離雰囲気４０内で実施する発光層形成工程Ａ５においては、まず、図６Ａに示すように、発光層形成前の被転写基板に、Ｒ用転写基板５８Ｒが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、Ｒ用転写基板５８Ｒの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。そして、光熱変換層５２によりレーザー光５９が熱に変換される。そして、Ｒ用転写基板５８Ｒに形成された転写層５７Ｒは、昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｒは、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８内にＲの発光層２５Ｒとして転写される。図６Ｂは、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８内にＲの発光層２５Ｒを転写して形成した状態を示す図である。
図６Ａに示すように、発光層形成前の被転写基板に、Ｒ用転写基板５８Ｒを位置合わせして配置する際に、Ｒ用転写基板５８Ｒは、隔壁５４の頂部に設けた突起５４ｂがＥＬ表示装置の被転写基板のバンク２８に当接する。別の表現をすると、突起５４ｂは、Ｒ用転写基板５８Ｒが非転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層５７Ｒを形成している有機材料インク５６を転写する際の配置関係にあるときに、非転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されるといえる。
なお、Ｒ用転写基板５８Ｒの隔壁５４を作成する際の製造ばらつきなどにより、隔壁５４の寸法にばらつきが発生する場合がある。従って、隔壁５４の全ての突起５４ｂが被転写基板のバンク２８に当接しなくてもよい。例えば、図６Ａに示すように、隔壁５４に設けた突起５４ｂとバンク２８との間に一部隙間が発生してもよい。
その後、Ｒ用転写基板５８Ｒが取り外される。そして、Ｇ用転写基板５８Ｇが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、転写基板５８Ｇの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。これにより、転写基板５８Ｇの転写層５７Ｇが昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｇは、ＥＬ表示装置の基板のバンク２８内にＧの発光層２５Ｇとして転写される。
その後、同様に、Ｇ用転写基板５８Ｇが取り外される。そして、Ｂ用転写基板５８Ｂが位置合わせされて配置される位置合わせ工程Ａ５−１が行われる。その後、転写工程Ａ５−２において、転写基板５８Ｂの支持基板５１側から、レーザー光５９が照射される。これにより、転写基板５８Ｂの転写層５７Ｂが昇華または気化する。昇華または気化した転写層５７Ｂは、ＥＬ表示装置の基板のバンク２８内にＢの発光層２５Ｂとして転写される。
以上の工程を行うことにより、ＥＬ表示装置において、ＲＧＢの発光層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが形成されることとなる。
なお、発光層形成工程Ａ５において、レーザー光を照射して、Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂそれぞれから転写層５７Ｒ、５７Ｇ、５７Ｂを転写する際、Ｒ用転写基板５８Ｒ、Ｇ用転写基板５８Ｇ、Ｂ用転写基板５８Ｂの支持基板５１側にレーザー光遮光マスクを配置するようにしてもよい。これにより、レーザー光を該当する光熱変換層５２に効率よく照射できる。
以上のように本開示における、ＥＬ表示装置の製造方法は、少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、発光部は、バンクにより区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するとともに、封止層により被覆することにより構成されるＥＬ表示装置の製造方法である。そして、発光層を形成する工程は、まず、支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備する。そして、発光層を形成する工程は、転写基板を用いて、ＥＬ表示装置の被転写基板に転写層を転写して発光層を形成する転写工程を有する。ここで、転写基板は、支持基板上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁を形成している。また、転写層は、隔壁内にインクジェット法により発光材料を含む有機材料インクが塗布されて形成されている。また、隔壁の頂部には、ＥＬ表示装置の被転写基板のバンクに当接する突起が設けられている。
これにより、大画面のＥＬ表示装置の製造に適するインクジェット法を用い、インクジェット法により高精細化を実現する際に、隣接する発光層間で混色が発生するということも少なくなり、ＥＬ表示装置の高精細化を実現できる。
また、本開示における、ＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板は、基板と、基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板である。転写基板は、隣接する２つの隔壁の間に存在する領域に対して、インクジェット法により発光材料を吐出することにより形成された転写層をさらに備える。そして、基板上に設けられた隔壁は、上面に突起部を有する。さらに、突起部は、転写基板が被転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、転写層を形成している発光材料を転写する際の配置関係にあるときに、被転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されている。
これにより、インクジェット法により発光材料を吐出することで転写基板の転写層を形成する際に、仮に発光材料が隔壁の頂部に沿って流れ出たとしても、隔壁の頂部に設けられた突起５４ｂが隔壁５４の頂部に沿って流れ出た発光材料をせき止める。その結果、隔壁の頂部に沿って流れ出た発光材料が別の開口に流れ込んでしまい、発光材料の混色が発生する可能性を低減できる。つまり、大画面のＥＬ表示装置の製造に適するインクジェット法を用い、インクジェット法により高精細化を実現する際に、隣接する発光層間で混色が発生するということも少なくなり、ＥＬ表示装置の高精細化を実現できる。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
以上のように本開示における技術によれば、ＥＬ表示装置の高精細化を容易に実現する上で有用な発明である。
１，２２ 薄膜トランジスタアレイ装置
２，２３ 陽極
３ 発光層
４，２７ 陰極
５ 画素
６ 画素回路
７ ゲート配線
８ ソース配線
９ 電源配線
１０，１１ 薄膜トランジスタ
２１ ベース基板
２４ 正孔輸送層
２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ 発光層
２６ 電子輸送層
２８ バンク
２９ 封止層
３０ 接着層
３１ 封止用基板
４０ 隔離雰囲気
５１ 支持基板
５２ 光熱変換層
５３ 平坦化層
５４ 隔壁
５４ａ 開口
５４ｂ 突起
５５ 塗布装置
５６ 有機材料インク
５６ａ 液滴
５７Ｒ，５７Ｇ，５７Ｂ 転写層
５８Ｒ，５８Ｇ，５８Ｂ 転写基板

Claims (4)

  1. 少なくとも赤色、緑色および青色の発光色で発光する発光部と、前記発光部の発光を制御する薄膜トランジスタアレイ装置とを備え、前記発光部は、バンクにより区画された領域に少なくとも赤色、緑色および青色の発光層を配置するとともに、封止層により被覆することにより構成されるＥＬ表示装置の製造方法において、
    前記発光層を形成する工程は、支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の発光材料を含む転写層を形成した転写基板を準備し、
    前記転写基板を用いて、前記ＥＬ表示装置の被転写基板に前記転写層を転写して前記発光層を形成する転写工程を有し、
    かつ前記転写基板は、前記支持基板上に画素パターンに対応させて開口が設けられるように隔壁を形成するとともに、前記隔壁内にインクジェット法により前記発光材料を含む有機材料インクを塗布して転写層を形成して構成し、
    かつ前記隔壁の頂部には、前記ＥＬ表示装置の前記被転写基板の前記バンクに当接する突起を設けたことを特徴とするＥＬ表示装置の製造方法。
  2. 前記転写基板は、前記支持基板に少なくとも赤色、緑色および青色の前記発光材料を含む前記転写層をインクジェット法により形成した赤色、緑色および青色それぞれの少なくとも３種類の前記転写基板であり、
    前記発光層を形成する際に、それぞれの前記転写基板を用いて、前記ＥＬ表示装置の前記被転写基板に前記転写層を転写して前記発光層を形成する前記転写工程を順次実施することを特徴とする請求項１に記載のＥＬ表示装置の製造方法。
  3. 前記赤色、緑色および青色それぞれの少なくとも３種類の前記転写基板は、前記支持基板上に、赤色、緑色および青色の画素パターンに対応させてレーザー光を吸収し発熱する複数の光熱変換層を形成するとともに、前記光熱変換層上に開口が設けられるように前記隔壁を形成し、その後前記光熱変換層上の前記隔壁内にインクジェット法により前記発光材料を含む有機材料インクを塗布して前記転写層を形成して構成したものであり、
    前記転写工程は、前記ＥＬ表示装置の前記被転写基板に前記転写基板を位置合わせして配置し、その後前記転写基板の前記支持基板側からレーザー光を照射して前記転写層を昇華または気化して前記被転写基板の前記バンク内に前記発光層を形成する工程で、少なくとも赤色、緑色および青色の前記発光層を転写する工程を順次実施するものであることを特徴とする請求項２に記載のＥＬ表示装置の製造方法。
  4. 基板と、
    前記基板上において、間隔を空けて連続して配置されている複数の隔壁と、を備えるＥＬ表示装置の製造に用いる転写基板であって、
    隣接する２つの前記隔壁の間に存在する領域に対して、インクジェット法により発光材料を吐出することにより形成された転写層をさらに備え、
    前記隔壁は、上面に突起部を有し、
    前記突起部は、前記転写基板が被転写基板の隣接する２つのバンクの間に存在する領域に、前記転写層を形成している発光材料を転写する際の配置関係にあるときに、前記被転写基板のバンクの上面に対向する位置に配置されることを特徴とする、
    ＥＬ表示装置の製造に用いられる転写基板。
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