转印基板和制造显示设备的方法

专利名称：转印基板和制造显示设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种转印基板和制造显示设备的方法，更具体地说，本发明涉及用于 制造使用有机发光二极管的显示设备的转印基板，和利用所述转印基板制造显示设备的方法。
背景技术：
随着基板的扩大，在通过在基板上排列多个OLED (有机发光二极管)而形成的显 示设备的制造中，研究了向发光层增添不同颜色的热转印方法的应用。作为热转印方法，公 知的是通过利用加热器等直接加热，实现转印的方法，和通过把激光束变换成热，实现转印 的方法。在任何一种加热方法中，使用通过用真空沉积在支撑基板上形成由发光材料制成 的转印层，或者通过在支撑基板上涂覆由发光材料制成的转印层而获得的转印基板。在利 用这种转印基板的热转印中，在转印基板面对设备基板的情况下，通过用加热器或者来自 转印基板一侧的激光照射进行加热，转印层被热转印到设备基板一侧，从而形成发光层。在通过应用如上所述的热转印方法，形成包含主体材料和客体材料的多个成分的 发光层的情况下，使用包括由其种类和掺合比被优化的主体材料和客体材料构成的热转印 层的转印基板。但是，与其中用真空沉积形成包含多个成分的发光层的OLED相比，其中用 热转印方法形成包含多个成分的发光层的OLED往往发光性质较差。在这方面，提出把氧浓度或水浓度控制为较低水平，和转印过程、转印之前的输 送过程、粘合设备等中的气氛被改变成惰性气氛的情况中一样(日本专利申请特许公开 No.2003-332062 和 2004-79317)。

发明内容
但是，尽管采取了如上所述的气氛控制，不过，取决于使用的主体材料和掺杂物 材料的组合或者发光颜色，用气相沉积和热转印形成的OLED的发光性质(luminescent property)是不同的。另外，即使当使用相同的转印方法时，取决于转印层的加热方法，获得 的OLED的发光性质也彼此不同。为此，存在即使在使用当应用气相沉积时其发光性质不是 最佳的主体材料和掺杂物材料的发光层中，当应用热转印时，发光性质也可能变成最佳，并 且反之亦然的情况。鉴于如上所述的情况，需要一种即使在用热转印形成发光层的情况下，也能够获 得具有稳定发光性质的有机发光二极管的转印基板，和制造显示设备的方法。按照本发明的一个实施例，提供一种转印基板，包括用于热转印的支撑基板，和设 置在支撑基板上的转印层。特别地，所述转印层包括主体材料和发光掺杂物材料，这些材料 的升华温度之差被设置在预定范围内。此外，按照本发明的另一个实施例，提供一种使用如上所述的转印基板的转印方 法。在该转印方法中，通过加热在转印基板上形成的转印层，均勻地升华主体材料和掺杂物 材料，通过把包括主体材料和掺杂物材料的转印层热转印到设备基板上，形成发光层。
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按照本发明的实施例，构成转印层的主体材料和发光掺杂物材料的升华温度之差 被设置在预定范围内。于是，在利用转印基板的热转印中，主体材料和发光掺杂物材料几乎 同时被升华。因此，通过热转印形成其中主体材料和掺杂物材料沿深度方向均勻分布的发光层。从而，按照本发明的实施例，即使在用热转印形成发光层的情况下，也能够获得具 有稳定发光性质的有机发光二极管，并且能够获得具有极好的显示性质的显示设备，如在 后面说明的实施例中所示。根据在附图中图解说明的本发明的最佳实施例的下述详细说明，本发明的这些和 其它目的、特征和优点将变得更明显。


图1是表示按照本发明的一个实施例的转印基板的结构的断面图；图2是表示制造按照该实施例的显示设备的方法的过程断面图(部分1)；图3是表示制造按照该实施例的显示设备的方法的过程断面图(部分2)；图4是表示按照该实施例的制造显示设备的方法的过程断面图(部分3)；图5是表示按照该实施例的液晶显示设备中的电路结构的例子的示图；图6是表示应用本发明的实施例的电视的透视图；图7是表示应用本发明的实施例的数字照相机的视图，其中图7A是正面透视图， 图7B是背面透视图；图8是表示应用本发明的实施例的膝上型个人计算机的透视图；图9是表示应用本发明的实施例的摄像机的透视图；图10是表示应用本发明的实施例的移动终端设备，比如蜂窝电话机的视图，其中 图IOA是打开状态下的前视图，图IOB是打开状态下的侧视图，图IOC是关闭状态下的前视 图，图IOD是左视图，图IOE是右视图，图IOF是顶视图，图IOG是底视图；图11是基于表1的图表，表示在借助激光照射，热转印绿色发光层的情况下，升华 温度之差和发光特性的比值之间的关系；图12是基于表2的图表，表示在通过用加热器加热，热转印绿色发光层的情况下， 升华温度之差和发光特性的比值之间的关系；图13是基于表3的图表，表示在借助激光照射，热转印红色发光层的情况下，升华 温度之差和发光特性的比值之间的关系；图14是基于表4的图表，表示在通过用加热器加热，热转印红色发光层的情况下， 升华温度之差和发光特性的比值之间的关系。
具体实施例方式下面，按照下述顺序说明本发明的一个实施例。1.按照实施例的转印基板的结构2.制造按照实施例的显示设备的方法3.显示设备的电路结构4.利用显示设备的电子设备的应用例子
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(1.转印基板的结构)图1是示意表示按照本发明的实施例的转印基板的断面图。当制造使用OLED的显 示设备时，图1中所示的转印基板1被用于借助热转印方法，形成OLED (有机发光二极管) 中的有机发光层。这种转印基板1指的是用于形成发出绿光的有机发光层的转印基板lg， 用于形成发出红光的有机发光层的转印基板Ir，和用于形成发出蓝光的有机发光层的转印 基板Ib0每个转印基板lg、lr和Ib具备在用于热转印的支撑基板3上的转印层5。通过把 发热层3-2和保护层3-3按照所述顺序层叠在基板本体3-1上，形成支撑基板3，转印层5 被设置在保护层3-3上。下面，从支撑基板3 —侧逐一详细说明各层。构成用于热转印的支撑基板3的基板本体3-1可由任意材料形成，只要该材料足 够光滑，具有透光性并且能耐加热温度，基板本体3-1由玻璃基板、石英基板、半透明陶瓷 基板等制成。另外，可以使用树脂基板，只要相对于加热温度，不存在尺寸可控性方面的问 题即可。这里，例如使用厚度0. 1 3. O毫米的玻璃基板作为基板本体3-1。假定发热层3-2由适合于热转印方法的热源的材料制成。例如，在使用激光束作为热转印方法的热源的情况下，发热层3-2最好具备其中 光热转换层被层叠在抗反射层上的结构，即，其中从基板本体3-1 —侧顺序布置抗反射层 和光热转换层的结构。在这些层中，抗反射层是有效地把从基板本体3-1 —侧施加的激光 束hv限制在光热转换层中并由例如厚度40纳米的非晶硅制成的层。借助CVD把如上所述 的抗反射层沉积在基板本体3-1上。对于光热转换层来说，最好使用对用作使用转印基板 的热转印过程中的热源的能量线(例如，激光束)的波长范围来说，具有低反射率的材料。 例如，在使用来自固态激光光源的波长约800纳米的激光束的情况下，最好使用铬(Cr)、钼 (Mo)等具有低反射率和高熔点的材料。这里，使用由厚度40纳米的钼制成的光热转换层。 通过溅射把这样的光热转换层沉积在抗反射层上。此外，在使用诸如加热器之类直接热源作为热转印方法的热源的情况下，发热层 3-2由导热性极好的材料形成。应注意的是这种发热层3-2可具有和上面说明的光热转换 层类似的结构。保护层3-3是防止构成发热层3-2的材料扩散的层。例如，材料的例子包括氮化 硅(SiNx)和氧化硅(SiO2)。例如，保护层3-3由CVD(化学气相沉积)形成。转印层5是在通过利用转印基板1 (lg、lr、lb)进行的热转印方法中变成转印目 标、并被转印成OLED的有机发光层的层。转印层5指的是用于形成发出绿光的有机发光层 的绿色转印层5g，用于形成发出红光的有机发光层的红色转印层5r，和用于形成发出蓝光 的有机发光层的蓝色转印层5b。这些转印层5g、5r和5b都是利用单独选择的有机材料构 成的。特别地，在这种情况下，转印层5形成包含主体材料和发光掺杂物材料的多个成 分的发光层，是通过在真空条件下，同时从不同的蒸发皿蒸发这些材料成分，并把它们共沉 积在支撑基板3上获得的。重要的是选择构成转印层5的主体材料和发光掺杂物材料，以 致主体材料和掺杂物材料的升华温度之差落在预先确定的范围中。应注意的是尽管关于每种发光颜色设定材料的升华温度之差的范围，不过理想的 是选择主体材料和发光掺杂物材料，以致在相应颜色的转印层5g、5i 和5b中的材料的升华温度之差变得尽可能地小。在主体材料在大气压力下的升华温度被表示成T sub-Η(°C )，掺杂物材料在大气 压力下的升华温度被表示成T Sub-D(0C)的情况下，最好如下设定每个转印层5g、5b或5r 的升华温度之差(T sub-Η)-(Tsub-D)。即，就绿色转印层5g来说，当主体材料在大气压力下的升华温度为T sub-Η(°C )， 掺杂物材料在大气压力下的升华温度为T sub-D(°C)时，在下面的等式(1)的范围内，理想 的是在下面的等式(2)的范围内，最理想的是在下面的等式(3)的范围内选择主体材料和 掺杂物材料。-65 (°C )≤(T sub-H) - (Τ sub_D)≤ 89 (°C ) (1)-33 (°C )≤(Τ sub-Η) - (Τ sub_D)≤ 56 (°C ) (2)-28 (°C )≤ (Τ sub-Η) - (Τ sub_D)≤ 56 (°C ) (3)此外，就红色转印层5r来说，当主体材料在大气压力下的升华温度为T sub-HCC )，掺杂物材料在大气压力下的升华温度为Tsub-DCC)时，在下面的等式(4)的 范围内，理想的是在下面的等式(5)的范围内，最理想的是在下面的等式(6)的范围内选择 主体材料和掺杂物材料。-IlK0C )≤(T sub-Η) -(Τ sub_D)≤ 78 (°C ) (4)-95 (°C )≤(Τ sub-Η) - (Τ sub_D)≤ 51 (°C ) (5)-95 (°C )≤(Τ sub-Η) - (Τ sub_D)≤25 (°C ) (6)上面的值是根据OLED的发光性质获得的，如在后面说明的例子中所示。应注意的 是在把某些种类的材料用于构成转印层5的主体材料和掺杂物材料时，只要求各个材料在 大气压力下的升华温度的每个质量平均值被用作主体材料的升华温度T sub-HCC )，或者 掺杂物材料的升华温度T sub-D (°C )。(2.制造显示设备的方法)下面，参考图2-5的过程断面图，说明制造使用具有上述结构的转印基板1的显示 设备的方法。这里，将说明其中在设备基板11上形成各个颜色的OLED的显示设备的制造程序。首先，如图2A中所示，制备设备基板11。设备基板11被假定为通过在玻璃、硅或 塑料基板上形成驱动像素的TFT (薄膜晶体管)而获得的TFT基板。接下来，在形成于设备基板11上的每个像素上图案化用作阳极(或者阴极)的下 电极13。假定下电极13被图案化成适合于本实施例中制造的显示设备的驱动方法的形 状。例如，在显示设备的驱动方法是无源矩阵方法的情况下，以条带状形成下电极13，在所 述条带中，多个像素是连续的。另一方面，在显示设备的驱动方法是其中每个像素具备一个 TFT的有源矩阵方法的情况下，下电极13被图案化成对应于阵列中的像素，并且经在覆盖 TFT的层间绝缘膜中形成的接触孔(未示出)与提供给像素的TFT连接。此外，根据本实施例中制造的显示设备中的光提取方法，选择和使用用于下电极 13的适当材料。具体地说，在显示设备是其中从与设备基板11 一侧的相对侧提取发射光的 上发光式显示设备的情况下，下电极13由高反射材料形成。另一方面，在显示设备是其中 从设备基体11 一侧提取发射光的透光或双侧发光式显示设备的情况下，下电极13由透光材料形成。在本实施例中，使用其中上电极29为阴极，下电极13为阳极的上发光式显示设 备。这种情况下，下电极13由具有高反射率的导电材料形成，比如银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Pt)和金(Au)及它们的合金。应注意的是在显示设备是上发光式显示设备，并且下电极13被用作阴极的情况 下，下电极13由具有小的功函数的导电材料形成。作为这样的导电材料，使用诸如锂(Li)、 镁(Mg)和钙(Ca)之类活性金属的合金和诸如Ag、Al和铟(In)之类金属的合金，或者其中 层叠这些金属的结构。另一方面，在显示设备是透光或双侧发光式显示设备，并且下电极13被用作阳极 的情况下，下电极13由具有高透光率的导电材料，比如ITO (氧化铟锡)和IZO (氧化铟锌) 形成。应注意的是，在有源矩阵方法被用作在本实施例中制造的显示设备的驱动方法的 情况下，可取的是形成上发光式显示设备，以保证OLED的开口比(aperture rate)。随后，在形成如上所述的下电极13 (这种情况下，阳极)之后，绝缘膜15被图案 化，以便覆盖下电极13的周边。因此，其中从在绝缘膜15上形成的窗口露出下电极13的 部分被认为是其中设置OLED的像素区。利用诸如聚酰亚胺和光刻胶之类的有机绝缘材料， 或者诸如氧化硅之类的无机绝缘材料构成绝缘膜15。随后，形成空穴注入层17，作为覆盖下电极13和绝缘膜15的公共层。空穴注入层 17由通常使用的空穴注入材料形成，例如，借助气相沉积形成厚度10纳米的m-MTDATA(4， 4，4-三(3-甲基苯基-苯基-氨基)三苯胺)膜。随后，形成空穴输送层19，作为覆盖空穴注入层17的公共层。空穴输送层19由 通常使用的空穴输送材料形成，例如，借助气相沉积形成厚度35纳米的α-NPD (4，4-双 (Ν-1-萘基-N-苯基氨基)联苯)膜。应注意的是，作为构成空穴输送层19的普通空穴输 送材料，使用对二氨基联苯衍生物、苯乙烯胺衍生物、三苯甲烷衍生物、腙衍生物等等。此外，上面的空穴注入层17和空穴输送层19都可形成为包括多层的层叠结构。随后，如图2Β中所示，通过用热转印方法转印绿色转印层5g，在一部分像素中的 下电极13之上，图案化绿色发光层21g。这种情况下，在用氮净化后的真空粘合室中，首先把参考图1说明的绿色转印基 板Ig布置成与设备基板11相对，在所述设备基板11上，形成有包括空穴输送层19在内的 多层。具体地说，布置绿色转印基板Ig和设备基板11，以致绿色转印层5g面对空穴输送层 19。随后，在充分降低真空粘合室的压力之后，使设备基板11和绿色转印基板Ig相互密切 接触。在这种状态下，从绿色转印基板Ig —侧施加波长800纳米的激光束hv。这种情况 下，在与形成绿色发光二极管的像素对应的部分上有选择地进行利用激光束hv的束点照 身寸(spot irradiation)。因此，使激光束hr ( — hv)被作为光热转换层形成的发热层3-2吸收，并且利用该 热量，绿色转印层5g被热转印到设备基板11 一侧。从而，通过以极好的位置精度，把绿色 转印层5g热转印到在设备基板11上形成的空穴注入层19，使绿色发光层21g图案化。在如上所述的借助激光束hv的照射的热转印中，可取的是用激光束hv的照射能
8量，调整构成转印基板Ig—侧的绿色转印层5g的材料的浓度梯度。具体地说，通过把照射 能量设置成相对较高，绿色发光层21g被形成为其中基本均勻地混合构成绿色转印层5g的 材料的混合层此外，在该过程中，重要的是进行激光束hv的照射，以致在从绝缘膜15露出的、将 在其上形成绿色发光二极管(像素区)的下电极13之上的那部分完全被绿色发光层21g覆盖。随后，如图3A和3B中所示，在其中不形成绿色发光层21g的其它像素中的下电极 之上的各个部分中，顺序图案化红色发光层21r和蓝色发光层21b。和上面说明的绿色发光 层21g的情况一样，借助激光束hv的照射，用热转印顺序形成红色发光层21ι 和蓝色发光 层 21b。应注意的是可按照任意顺序重复如上所述重复三次的热转印过程。此外，热转印 的热源并不局限于激光束hv的照射，用加热器的加热也是适用的。不过，利用激光束hv，能 够提高转印层5的温度上升速率，因此在转印层5由多种材料形成的情况下，材料的升华温 度之差不大，因此最好应用激光束hv。应注意蓝色发光层21b的形成并不局限于热转印的应用，可借助气相沉积，作为 所有像素的公共层来形成蓝色发光层21b。在上面说明的过程之后，如图4A中所示，形成电子输送层23，以便覆盖其上形成 相应颜色的发光层21g、21r和21b的设备基板11的整个表面。电子输送层23是作为设备 基板11的整个表面上的公共层，用气相沉积形成的。这样的电子输送层23由通常使用的 电子输送材料形成，例如，用气相沉积形成厚度约20纳米的8-羟基喹啉铝(Alq3)膜。由至此形成的空穴注入层17，空穴输送层19，相应颜色的发光层，和电子输送层 23形成有机层25。随后，如图4B中所示，在电子输送层23上形成电子注入层27。在设备基板11的 整个表面上作为公共层用气相沉积形成电子注入层27。这样的电子注入层27由通常使用 的电子注入材料形成，例如，用真空气相沉积形成厚度约0. 3纳米(气相沉积速率达到0. 01 纳米/秒)的氟化锂(LiF)膜。随后，在电子注入层27上形成上电极29。当下电极13充当阳极时，上电极29用 作阴极，当下电极13充当阴极时，上电极29用作阳极。这种情况下，作为阴极形成上电极 29。应注意在下电极13是阴极，上电极29是阳极的情况下，层叠在下电极13和上电极29 之间的各层的层叠顺序被反转。此外，在本实施例中制造的显示设备的驱动方法是无源矩阵方法的情况下，以与 下电极13的条带相交的条带的形式形成上电极29。另一方面，在本实施例中制造的显示 设备的驱动方法是有源矩阵方法的情况下，以覆盖设备基板11的整个表面的均勻薄膜的 形状形成上电极29，并且上电极29用作各个像素的公共电极。这种情况下，在和下电极13 相同的层上形成辅助电极(未示出)，并使之与上电极29连接，其结果是能够获得避免上电 极29的电压下降的结构。在包括相应颜色的各个发光层21g、21r和21b的有机层25被夹在其间的下电极 13和上电极29的相交部分中，形成绿色发光二极管31g、红色发光二极管31r或蓝色发光 二极管31b。
应注意的是根据在本实施例中制造的显示设备的光提取方法，选择和使用适合于 上电极29的材料。即，在显示设备是其中从与设备基板11 一侧的相对侧提取来自相应颜 色的发光层21g、21i 和21b的发射光的上发光式或双侧发光式显示设备的情况下，上电极 29由透光材料或半透光材料形成。另一方面，在显示设备是其中只从设备基板11 一侧提取 发射光的下发光式显示设备的情况下，上电极29由高反射材料形成。这里，由于显示设备是上发光式显示设备，并且下电极13用作阳极，因此上电极 29用作阴极。这种情况下，上电极29由具有极好的透光性的材料形成，所述材料选自在形 成下电极13的过程中举例说明的那些具有小的功函数的材料，以致电子被有效地注入有 机层25中。从而，上电极29被形成为用真空气相沉积、由厚度10纳米的MgAg构成的公共阴 极。这种情况下，用其中沉积微粒的能量小到不影响接地层的程度的沉积方法，例如，用气 相沉积或CVD (化学气相沉积)沉积上电极29。此外，在显示设备是上发光式显示设备的情况下，理想的是设计显示设备，以致由 于上电极29由半透光材料制成，通过在在上电极29和下电极13之间形成共振腔结构，提 高所提取光的强度。此外，在显示设备是透光式显示设备，并且上电极29用作阴极的情况下，上电极 29由具有小的功函数和高反射率的导电材料形成。在显示设备是透光式显示设备，并且上 电极29用作阳极的情况下，上电极29由具有高反射率的导电材料形成。在如上所述形成相应颜色的OLED 31g、31r和31b之后，相应颜色的OLED 31g、31r 和31b被密封。这里，形成保护膜(未示出)，以便覆盖上电极29。形成保护膜以防止湿气 影响有机层25，保护膜由足够厚度的具有低透水性和吸水性的材料形成。此外，在本实施 例中制造的显示设备是上发光式显示设备的情况下，保护膜由透射相应颜色的发光层21g、 21r和21b产生的光、并保证约80%的透光率的材料形成。如上所述的保护膜可由绝缘材料形成，在本实施例中制造的显示设备是有源矩阵 显示设备，并作为覆盖设备基板11的整个表面的公共电极设置上电极29的情况下，保护膜 可由导电材料形成。在保护材料由导电材料形成的情况下，使用诸如ITO和IZO之类的透 明导电材料。应注意的是最好在不使用掩模和不暴露在大气中的情况下，在单一沉积设备中以 均勻薄膜的形状连续形成覆盖相应颜色的发光层21g、21r和21b的每一层。另外，在保护膜一侧，借助粘合用树脂材料，把保护基板粘合到其上如上所述形成 保护膜的设备基板11上。作为粘合用树脂材料，例如使用紫外线固化树脂。作为保护基板， 例如使用玻璃基板。应注意的是本实施例中制造的显示设备是上发光式显示设备，粘合用 树脂材料和保护基板可能必需由透光材料构成。通过上面的过程，完成了其中相应颜色的发光二极管31g、31r和31b被布置在设 备基板11上的彩色显示设备33。如上所述，在制造按照本发明的显示设备的方法中，当转印基板一侧的转印层被 热转印到设备基板一侧，从而形成发光层时，构成转印层的主体材料和发光掺杂物材料的 升华温度之差被规定在预定的范围内。于是，在热转印中，构成转印层的主体材料和发光掺 杂物材料几乎能够同时被升华。因此借助热转印形成其中主体材料和掺杂物材料沿深度方
10向均勻分布的发光层，从而，能够获得保证极好的载流子平衡的0LED。从而，按照本发明的实施例，即使当通过应用热转印方法形成发光层时，也能够获 得具有极好的载流子平衡和稳定发光性质的0LED，其结果是如在后面说明的例子中所述， 能够获得具有极好显示性质的显示设备。(3.显示设备的电路结构)图5是表示利用上述OLED的有源矩阵显示设备的电路结构的例子的示图。如图 5中所示，显示区Ila及其周边区lib被设置在设备基板11上。显示区Ila具备垂直和水 平地排列于其上的多个扫描线41和多个信号线43，并被构造成像素阵列部分，其中设置各 个像素以便对应于扫描线41和信号线43的各个相交部分。扫描线驱动电路45和信号线 驱动电路47被布置在周边区1 Ib上，扫描线驱动电路45扫描和驱动扫描线41，信号线驱动 电路47把与亮度信息(即，输入信号)一致的视频信号提供给信号线43。设置在扫描线41和信号线43之间的每个相交部分中的像素电路包括例如开关薄 膜晶体管Trl，驱动薄膜晶体管Tr2，存储电容器Cs，和有机发光二极管EL。由于扫描线驱 动电路45的驱动，经开关薄膜晶体管Trl从信号线43写入的视频信号被保存在存储电容 器Cs中，与保存的信号量一致的电流从驱动薄膜晶体管Tr2被供给有机发光二极管EL。因 此，有机发光二极管EL发出亮度与电流值一致的光。应注意的是驱动薄膜晶体管Tr2和存 储电容器Cs与公共电源线(Vcc)49连接。应注意的是如上所述的像素电路的结构仅仅是一个例子，可酌情在其中设置电容 器元件或其它晶体管，构成像素电路。此外，在周边区lib中增加根据像素电路的变化而必 需的驱动电路。(4.应用例子)下面将参考图6-10，说明使用按照本发明的上述实施例的显示设备作为显示面板 的电子设备的例子。具有上述结构的显示面板(显示设备)可被用作电子设备的显示部分 的显示面板。该显示面板适合于所有领域的以图像形式显示输入电子设备，或者在电子设 备中产生的视频信号的电子设备的显示部分。电子设备的例子包括数字照相机、膝上型个 人计算机、诸如蜂窝电话机之类的移动终端设备、和摄像机。下面，将说明应用本发明的实 施例的电子设备的例子。图6是表示应用本发明的实施例的电视机的透视图。本应用例子的电视机包括由 前面板102，滤色玻璃103等构成的图像显示屏部分101。通过把按照本发明的实施例的显 示设备用作图像显示屏部分101，产生该电视机。图7是表示应用本发明的实施例的数字照相机的视图，其中图7A是正面透视图， 图7B是背面透视图。本应用例子的数字照相机包括闪光用发光部分111，显示部分112，菜 单开关113，快门按钮114等等。通过把按照本发明的实施例的显示设备用作显示部分112， 产生该数字照相机。图8是表示应用本发明的实施例的膝上型个人计算机的透视图。本应用例子的膝 上型个人计算机包括主体121，输入字母等时操作的键盘122，显示图像的显示部分123等， 通过把按照本发明的实施例的显示设备用作显示部分123，产生该膝上型个人计算机。图9是表示应用本发明的实施例的摄像机的透视图。本应用例子的摄像机包括主 体部分131，对被摄物体摄像的透镜132，透镜132被设置在图中看来的侧面，摄像开始/停
11止开关133，显示部分134等等。通过把按照本发明的实施例的显示设备用作显示部分134， 产生该摄像机。图10是表示应用本发明的实施例的移动终端设备，比如蜂窝电话机的视图，其中 图IOA是打开状态下的前视图，图IOB是其侧视图，图IOC是关闭状态下的前视图，图IOD 是其左视图，图IOE是其右视图，图IOF是其顶视图，图IOG是其底视图。本应用例子的蜂 窝电话机包括上侧机壳141，下侧机壳142，连接部分(这种情况下，铰接部分)143，显示器 144，子显示器145，闪光灯146，照相机147等等，通过把按照本发明的实施例的显示设备用 作显示器144和子显示器145，产生该蜂窝电话机。(例子)就其中应用热转印的发光层的形成来说，在如下改变主体材料和发光掺杂物材料 的时候，产生发绿光的OLED和发红光的0LED。测量每个获得的OLED的电流效率和亮度的 半衰期，计算通过比较上述OLED和其中用气相沉积形成发光层的OLED而获得的比较值。(例1-16)(参见下表1)应用使用激光照射作为热源的热转印，如下产生发绿光的0LED。(1)转印基板的生产用常规溅射方法在厚度1毫米的玻璃基板(基板本体3-1)上顺序形成厚度40纳 米的由硅构成的抗反射层，和厚度200纳米的由钼(Mo)构成的光热转换层，从而形成具有 层叠结构的发热层3-2。随后，用CVD在光热转换层(发热层3-2)上形成厚度50纳米的由 氮化硅(SiNx)构成的保护层3-3。随后，利用气相沉积在保护层3-3上形成厚度30纳米的 绿色转印层5g，其中主体材料与5wt%的绿色发光客体材料相混合，从而获得转印基板lg。 主体材料和客体材料示于下表1中。(2)在设备基板一侧的形成另一方面，在设备基板11上作为阳极形成两层结构的下电极13，在所述两层结构 中，顺序形成充当银合金层的APC (Ag-Pd-Cu)层(厚度120纳米)和由ITO构成的透明导电 层(厚度10纳米)。此外，作为空穴注入层17，用气相沉积在下电极13的表面上形成厚度 25纳米的m-MTDATA膜。随后，作为空穴输送层19，用气相沉积形成厚度30纳米的α -NPD膜。(3)热转印随后，在用氮净化的真空粘合室中，在使绿色转印层5g和空穴输送层19彼此相 对的情况下，排列在过程(1)中产生的转印基板Ig和其中在过程(2)中形成包括空穴输 送层19在内的各层的设备基板11。之后，真空粘合室和基板之间的空间被抽真空，达到 IXlO-3Pa的真空度。这种状态下，通过从转印基板Ig —侧应用波长约800纳米的激光束 hv，绿色转印层5g从转印基板Ig被热转印到设备基板11 一侧，从而形成绿色发光层21g。 激光束hv的光斑尺寸被设为300微米X 10微米。激光束hv被用于沿与激光束的纵向垂 直的方向扫描。能量密度被设为2. 6E-3 (2. 6 X I(T3)mJ/ μ m2。(4)上层的形成在通过转印形成绿色发光层21 g之后，用氮净化真空粘合室，并取出设备基板11。 随后，在真空沉积设备中移动设备基板11，用气相沉积形成厚度约20纳米的8-羟基喹啉铝 (Alq3)膜作为电子输送层23。随后，用气相沉积形成厚度约0. 3纳米的LiF膜作为电子注入层27，之后，用共沉积形成厚度10纳米的Mg/Ag合金(重量比90 10)膜，作为充当上 电极29的阴极。再用CVD形成厚度1微米的由氮化硅构成的保护膜，涂覆厚度30微米的 紫外线固化树脂，并在粘合1毫米的玻璃板的情况下用紫外线照射，由此固化所述树脂，从 而通过应用其中使用激光束hv作为热源的热转印，获得绿色发光二极管31g。(例17-32)(参见下表 2)应用利用加热器的加热作为热源的热转印，产生发绿光的0LED。除了在例1-16中 的过程(3)中进行由用加热器加热而引起的热转印之外，例17-32中的过程和在例1-16中 进行的过程相同。在热转印中，起因于加热器的加热温度被设为能够进行转印的最低温度 (2900C )，用冷却水把设备基板的温度控制为20°C，以防止热被传送给设备基板。应注意构 成发光层的主体材料和绿色发光客体材料示于下表2中。(例33-56)(参见下表 3)应用使用激光照射作为热源的热转印，产生发红光的0LED。除了用气相沉积形成厚度30纳米的其中混合主体材料和5衬％的红色发光客体 材料的红色转印层5r，从而在例1-16的过程(1)中获得转印基板Ir之外，例33-56中的过 程和在例1-16中进行的过程相同。应注意的是构成发光层的主体材料和红色发光客体材 料示于下表3中。(例57-72)(参见下表 4)应用利用加热器的加热作为热源的热转印，产生发红光的0LED。除了在例33-56 中的热转印过程中进行由用加热器加热而引起的热转印之外，例57-72中的过程和在例 33-56中进行的过程相同。在热转印中，起因于加热器的加热温度被设为能够进行转印的 最低温度(290°C )，用冷却水把设备基板的温度控制为20°C，以防止热被传送给设备基板。 应注意构成发光层的主体材料和红色发光客体材料示于下表4中。(特性评估)下表1-4表示在例1-72中使用的主体材料和掺杂物材料，它们的升华温度(T sub-H)和(T sub-D)，以及升华温度之差(T sub-Η)-(Tsub-D)。此外，对在例1-72中获得 的OLED测量电流效率和亮度的半衰期，这些测量值被表示成相对于其中用气相沉积形成 发光层的OLED的值的比值。应注意的是对于由热重量法(TG)造成0.5%的减重的点，设 定每种材料的升华温度。这种情况下，从室温开始加热，从而利用10°C /min的温度升高方 案，升高温度。(表1)(绿色)激光照射 (表 3)(红色)激光照射 (表 4)(红色)用加热器加热 图11是表示表1中所示的通过测量获得的特性的比值和升华温度之差(T sub-Η)-(T sub-D)之间的关系的图表。从图11得到下述结果。在用于形成发绿光的OLED 的发光层的热转印中，当利用激光束作为热源高速升高温度时，通过满足-65(°C ) ( (T sub-Η)-(Tsub-D) ^ 89(°C )... (1)的温差范围，能够保证0. 6以上的发光效率比。此外， 通过满足-33(°C)彡(T sub-Η)-(T sub-D)彡56(°C)... (2)的温差范围，发光效率比能 够被增大到0.9以上，并且还能够保证0.6以上的寿命比。图12是表示表2中所示的通过测量获得的特性的比值和升华温度之差(T sub-Η)-(T sub-D)之间的关系的图表。从图12得到下述结果。在用于形成发绿光的OLED 的发光层的热转印中，即使当利用加热器作为热源升高温度时，通过满足_28(°C) ( (Τ sub-Η)-(Tsub-D) ^ 56 (0C)... (3)的温差范围，也能够保证0. 8以上的发光效率比。此外， 还能够保证约0. 6的寿命比。图13是表示表3中所示的通过测量获得的特性的比值和升华温度之差(Τsub-Η)-(T sub-D)之间的关系的图表。从图13得到下述结果。在用于形成发红光的OLED 的发光层的热转印中，当利用激光束作为热源高速升高温度时，通过满足-IllCC ) ( (T sub-Η)-(Tsub-D) ^ 78(°C )... (4)的温差范围，能够保证0. 6以上的发光效率比。此夕卜， 通过满足-95(°C)彡(T sub-Η)-(T sub-D)彡51(°C)... (5)的温差范围，发光效率比能 够被增大到约0. 7，并且还能够保证约0. 7的寿命比。图14是表示表4中所示的通过测量获得的特性的比值和升华温度之差(T sub-Η)-(T sub-D)之间的关系的图表。从图14得到下述结果。在用于形成发红光的OLED 的发光层的热转印中，即使当利用加热器作为热源升高温度时，通过满足-95(°C) ( (Τ sub-Η)-(Tsub-D) ^ 25(°C )... (6)的温差范围，也能够保证0. 65以上的发光效率比。此 外，还能够保证0. 65以上的寿命比。作为上述评估的结果，确认主体材料和发光掺杂物材料的升华温度之差可有效地 被用作选择和研发适合于转印方法的发光材料的指导方针。本申请包含与在2008年12月24日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-326860中公开的主题相关的主题，该申请的整个内容在此引为参考。本领域的技术人员应明白，根据设计要求和其它因素，可产生各种修改、组合、子 组合和变更，只要它们在附加权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求
一种转印基板，包含用于热转印的支撑基板；和设置在支撑基板上的转印层，所述转印层包括主体材料和发光掺杂物材料，所述主体材料和发光掺杂物材料都具有升华温度，升华温度之差被设置在预定范围内。
2.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出绿光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T SUb-H(0C))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D(°C ))满足如下的等式(1)-65 (°C )彡(T sub-H) - (Τ sub-D)彡 89 (°C ) (1)。
3.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出绿光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T Sub-H(0C))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D(°C ))满足如下的等式(2)-33 (°C )彡(T sub-Η) - (Τ sub-D)彡 56 (°C ) (2)。
4.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出绿光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T sub-Η(°C ))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D (°C ))满足如下的等式(3)-28 (°C )彡(T sub-Η) - (Τ sub-D) ^ 56 (°C ) (3)。
5.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出红光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T sub-Η(°C ))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D(°C ))满足如下的等式⑷-IlK0C )彡(T sub-Η) - (Τ sub-D)彡 78(°C ) (4)。
6.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出红光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T sub-Η(°C ))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D(°C ))满足如下的等式(5)-95 (°C )彡(T sub-Η) - (Τ sub-D)彡 51 (°C ) (5)。
7.按照权利要求1所述的转印基板，其中转印层包括用于形成发出红光的有机发光层的主体材料和发光掺杂物材料的多 个成分，其中主体材料在大气压力下的升华温度(T sub-Η(°C ))和掺杂物材料在大气压力下 的升华温度(T sub-D(°C ))满足如下的等式(6)2
8.按照权利要求1-7任意之一所述的转印基板， 其中所述支撑基板包括光热转换层。
9.一种制造显示设备的方法，包括制备转印基板，所述转印基板包括用于热转印的支撑基板，和设置在支撑基板上的转 印层，所述转印层包括主体材料和发光掺杂物材料，所述主体材料和发光掺杂物材料都具 有升华温度，升华温度之差被设置在预定范围内；把转印基板布置成与设备基板相对，转印层面对设备基板；和 通过加热转印层均勻地升华主体材料和掺杂物材料，通过把包括主体材料和掺杂物材 料的转印层热转印到设备基板上来形成发光层。
10.按照权利要求9所述的制造显示设备的方法， 其中支撑基板包括光热转换层，其中当进行热转印时，用激光束照射光热转换层。
全文摘要
本发明公开了转印基板和制造显示设备的方法。所述转印基板包括用于热转印的支撑基板和转印层。转印层设置在支撑基板上，包括主体材料和发光掺杂物材料，主体材料和发光掺杂物材料都具有升华温度。升华温度之差被设置在预定范围内。
文档编号H01L51/00GK101916824SQ20091025375
公开日2010年12月15日 申请日期2009年12月17日 优先权日2008年12月24日
发明者上田贤司, 肥后智之 申请人:索尼株式会社