供体基板和显示器制造方法

专利名称：供体基板和显示器制造方法
技术领域：
本发明涉及在通过转印方法来形成有机发光器件中的发光层时所使用的供体基 板，以及使用该供体基板来制造显示器的方法。
背景技术：
近年来，人们在积极地研究下一代显示器，且使用有机发光器件(有机电致发光 (EL, electroluminescence)器件)的有机发光显示器引起了人们的注意，在上述有机发光 器件中，第一电极、包括发光层的多个有机层和第二电极依次层叠在驱动基板上。由于有机 发光显示器是自发光型，因此具有宽视角。在有机发光显示器中，因为背光不是必需的，因 此可以节省电能。此外，响应度高，并且可以实现显示器的极薄型(low-profile)。因此，非 常期待将有机发光显示器应用于诸如电视等大屏幕显示器。
为了增大这种有机发光显示器的尺寸并提高生产率，人们已经考虑了使用一种尺 寸更大的样品玻璃(mother glass)。此时，在使用普通金属掩模形成发光层的方法中，隔着 金属掩模通过蒸镀或者涂敷发光材料来使R、G和B发光层图形化。在该金属掩模中，金属 板上设置有开口图形。因此，随着基板尺寸的增大，必须增大金属掩模的尺寸。
然而，随着金属掩模尺寸的增大，由掩模自身重量引起的弯曲和输送的复杂性变 得明显，并且对准变得困难。因此，难以充分提高开口率，结果，使器件特性劣化。
作为不使用金属掩模的图形化技术，曾提供了一种使用诸如激光等辐射线的转印 方法。在该转印方法中，形成了设置有转印层的供体元件，该转印层包含作为支持材料的发 光材料，并且该供体元件面对着用于形成有机发光器件的被转印基板。然后，通过在减压环 境下照射辐射线来将转印层转印至被转印基板上。除了用激光作为辐射线之外，还有一种 情况是，使用并通过透镜来会聚从氙闪光灯发出的光(例如，参照日本专利申请公开公报 No. 1997-167684 (第 0017 段和第 00 段))。
在现有技术的供体基板中，例如仅在由玻璃或膜构成的基体的所需区域(需要被 转印的区域)处对由铬(Cr)等构成的光热转换层进行图形化。在转印步骤中，有机材料的 转印层被形成在供体基板上，并且激光对应于光热转换层进行局部地照射。因此，只将转印4层中的所需范围转印至被转印基板上。
然而，在使用激光进行热转印的情况下，当增大基板尺寸时，存在着会使处理时间 延长并使显示器等的成本增加的问题。因此，曾考虑了氙闪光灯和卤素红外灯等有希望用 作代替激光的辐射源，因为可以在较大面积内进行聚中的或一次性转印的处理。然而，在现 有技术中还没有开发出能够有效吸收诸如闪光灯和卤素红外灯等具有宽波长的辐射线的 供体基板，并且在使用现有技术的供体基板的情况下会出现大幅度的能量损耗。
此外，在现有技术的供体基板中，基体和光热转换层的表面被由S^2等构成的隔 热层覆盖着，并在该隔热层上形成有由钼(Mo)等构成的防污染层。因此，光吸收层中的热 量呈放射状地被扩散到防污染层的平面内，并且使转印层的有机材料熔化且轮廓发生松 弛。因此，不仅转印层中的所需范围，而且不需要的范围(不需要被转印的区域)也被转印。 因此，降低了转印精度并且会出现与紧邻像素的混色，这些会带来生产率的显著降低。发明内容
鉴于上述情况，本发明期望提供一种能够有效吸收具有宽波长的辐射线的供体基 板和使用该供体基板来制造显示器的方法。
本发明还期望提供一种能够将转印层的所需范围以高精度进行转印的供体基板 以及使用该供体基板来制造显示器的方法。
本发明的实施方式提供了在形成发光层时使用的第一种供体基板，所述发光层是 通过如下步骤形成的形成含有发光材料的转印层；当所述转印层和被转印基板相互面对 时，将辐射线照射至所述转印层；并且使所述转印层升华或气化，从而将所述转印层转印至 所述被转印基板上。所述供体基板包括如下构件(A) (C) =(A)基体；(B)布置在所述基 体上的光热转换层；以及(C)布置在所述基体与所述光热转换层之间的热干涉层，所述热 干涉层包括两个以上的彼此具有不同折射系数的层。
本发明的实施方式提供了在形成发光层时使用的第二种供体基板，所述发光层是 通过如下步骤形成的形成含有发光材料的转印层；当所述转印层和被转印基板相互面对 时，照射辐射线；并且使所述转印层升华或气化，从而将所述转印层转印至所述被转印基板 上。所述供体基板包括如下构件(A) (E) =(A)基体；(B)布置在所述基体上的光热转换 层，所述光热转换层对应于所述被转印基板上的要形成所述发光层的区域；(C)形成在所 述光热转换层和所述基体上的隔热层；(D)布置在所述隔热层上且位于各个光热转换层之 间的区域中的凸起结构；以及(E)防污染层，所述防污染层包括形成在所述凸起结构的顶 面上的第一部分和形成在所述隔热层的顶面上的第二部分，并且所述第一部分和所述第二 部分彼此分开。
本发明提供了本发明实施方式显示器的第一种制造方法或者第二种制造方法，在 所述显示器中，在驱动基板上形成有有机发光器件，所述有机发光器件包括依次布置的第 一电极、具有与所述第一电极的发光区域相对应的开口部的绝缘层、包含发光层的多层有 机层以及第二电极。所述显示器的第一制造方法或者第二制造方法包括如下步骤在所述 驱动基板上形成所述第一电极、所述绝缘层和所述多层有机层的一部分有机层，由此形成 被转印基板；在供体基板中形成含有发光材料的转印层，当所述转印层和所述被转印基板 相互面对时照射辐射线，并且使所述转印层升华或气化从而将所述转印层转印至所述被转印基板上，由此形成发光层；以及形成所述多层有机层的剩余部分和所述第二电极。作为上 述供体基板，使用了本发明实施方式的第一种或第二种供体基板。
在本发明实施方式的第一种供体基板中，在所述基体与所述光热转换层之间布置 有热干涉层，该热干涉层包括两个以上的彼此具有不同折射系数的层。因此，能根据所述辐 射线的发光带对所述热干涉层的反射率进行调整，并且提高了当照射至所述供体基板的辐 射线被所述光热转换层吸收并被转换成热量时的吸收率。
在本发明实施方式的第二种供体基板中，所述防污染层包括形成在所述凸起结构 的顶面上的第一部分和形成在所述隔热层的顶面上的第二部分，并且所述第一部分和所述 第二部分彼此分开。于是，大幅度降低了通过所述防污染层的热扩散。因此，降低了所述转 印层中的不需要的范围被转印的风险，并能够以高精度转印所需要的范围。
在本发明实施方式的第一种供体基板中，在所述基体与所述光热转换层之间布置 有热干涉层，该热干涉层包括两个以上的彼此具有不同折射系数的层。因此，通过调整所述 热干涉层的折射系数(材料)和厚度，使宽波长范围内的吸收率提高。
在本发明实施方式的第二种供体基板中，所述防污染层包括形成在所述凸起结构 的顶面上的第一部分和形成在所述隔热层的顶面上的第二部分，并且所述第一部分和所述 第二部分彼此分开。于是，大幅度降低了通过所述防污染层的热扩散，并能以高精度转印所 述转印层的所需范围。因此，当使用该供体基板来制造有机发光显示器时，不使用掩模就能 高精度地形成发光层。
从下面的说明中会更充分地体现出本发明的其它和进一步的目的、特征及优点。


图1是图示了本发明第一实施方式显示器的结构的图2是图示了图1中像素驱动电路的实施例的图3是图示了图1中显示区域的结构的截面图4A 图4C是图示了图3中第一电极和绝缘层的结构的平面图5是图示了在制造图1所示显示器的方法中使用的供体基板的结构的截面图6A和图6B是图示了按工艺顺序来制造供体基板的方法的截面图7A和图7B是图示了按工艺顺序来制造图1所示显示器的方法的截面图8是用于说明图4A 图4C中凸柱(rib)的作用的截面图9A和图9B是用于说明现有技术供体基板的示例和问题的截面图10是图示了图7B中步骤的变形例的截面图11是图示了图5中供体基板的变形例的截面图12是图示了使用图11中供体基板来制造显示器的方法的截面图13是图示了图12中步骤的变形例的截面图14是图示了本发明第二实施方式供体基板的结构的截面图15是图示了本发明第三实施方式供体基板的截面图16是图示了热干涉层中的吸收光谱的图17是图示了热干涉层中的吸收光谱的图18是图示了热干涉层中的吸收光谱的图19是图示了通过使用图15中供体基板而进行的转印步骤的截面图20是图示了辐射线照射方法的实施例的平面图21是图示了辐射线照射方法的另一实施例的平面图22是图示了图15中供体基板的变形例的截面图23A和图2 是用于说明比较例1中供体基板的结构和问题的截面图M是图示了包括第一 第三实施方式的显示器的模块的示意性结构平面图25是图示了第一 第三实施方式的显示器的应用例1的外观立体图26A是图示了从应用例2的正面观察到的外观立体图，并且图26B是图示了从 应用例2的背面观察到的外观立体图27是图示了应用例3的外观立体图观图示了应用例4的外观立体图29A是应用例5的打开状态的正视图，图29B是打开状态的侧视图，图29C是关 闭状态的正视图，图29D是关闭状态的左视图，图29E是关闭状态的右视图，图29F是关闭 状态的顶视图，以及图29G是关闭状态的底视图30图示了图3所示的显示区域的其他结构的截面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施方式。将按如下顺序说明。
1.第一实施方式(使用激光作为辐射线并在供体基板上设置有凸起结构的示 例)。
2.变形例1 (在被凸起结构分开的各个区域中设置有不同颜色的转印层的示例)。
3.第二实施方式(在基体与光热转换层之间设置有单层结构的热干涉层的示 例)。
4.第三实施方式(使用具有宽波长的辐射源并且热干涉层具有层叠结构的示 例)。
第一实施方式
显示器
图1图示了本发明第一实施方式显示器的结构。该显示器被用作极薄型有机发光 彩色显示器等。在该显示器中，例如，在玻璃材质的驱动基板11上形成有显示区域110，该 显示区域110中布置有后面说明的呈矩阵形式布置的多个发光器件10R、IOG和10B，并且在 该显示区域110周边形成有作为图像显示用驱动器的信号线驱动电路120和扫描线驱动电 路 130。
在显示区域110中，形成有像素驱动电路140。图2图示了像素驱动电路140的实 施例。像素驱动电路140被形成在后面说明的第一电极13下方的层中。像素驱动电路140 是有源驱动电路，其包括驱动晶体管Trl和写晶体管Tr2、布置在驱动晶体管Trl与写晶 体管Tr2之间的电容Cs (保持电容)以及在第一电源线(Vcc)与第二电源线(GND)之间与 驱动晶体管Trl串联连接的有机发光器件10R(或者IOG或者10B)。驱动晶体管Trl和写 晶体管Tr2由普通薄膜晶体管(TFT)构成。例如，TFT的结构不受具体限制，并且可以是逆 错列结构(inverted staggered structure)(所谓的底栅型)或者是错列结构(顶栅型)。
在像素驱动电路140中，在列方向上布置有多条信号线120A，并且在行方向上布 置有多条扫描线130A。各条信号线120A与各条扫描线130A之间的交叉部对应于有机发光 器件10RU0G和IOB中的任一个有机发光器件(亚像素)。各条信号线120A与信号线驱动 电路120连接，并通过信号线120A将图像信号从信号线驱动电路120提供至写晶体管Tr2 的源极电极。各条扫描线130A与扫描线驱动电路130连接，并通过扫描线130A将扫描信 号从扫描线驱动电路130依次提供至写晶体管Tr2的栅极电极。
图3图示了显示区域110的截面结构的实施例。在显示区域110中，整体上以矩 阵形式依次形成有产生红光的有机发光器件10R、产生绿光的有机发光器件IOG和产生蓝 光的有机发光器件10B。有机发光器件10RU0G和IOB具有矩形平面形状，并按照每种颜色 而被布置在纵向方向(列方向)上。彼此紧邻的有机发光器件10RU0G和IOB的组合构成 了一个像素。像素间距例如是300 μ m。
在有机发光器件10RU0G和IOB中，从驱动基板11侧且隔着上述像素驱动电路 140中的驱动晶体管(图中未示出)和平坦化绝缘膜(图中未示出)，依次层叠有作为阳极 的第一电极13、绝缘层14、有机层15和作为阴极的第二电极16，该有机层15包括后面说明 的红光发光层15CR、绿光发光层15CG或者蓝光发光层15CB。
在这种有机发光器件10RU0G和IOB上覆盖有有氮化硅(SiNx)等构成的保护膜 17。此外，在保护膜17的整个表面上方隔着接合层20而粘接有由玻璃等构成的密封基板 30，由此对有机发光器件10RU0G和IOB进行密封。
第一电极13例如由ITO(铟锡复合氧化物)或者IZO(铟锌复合氧化物)制成。 第一电极13也可由反射电极构成。在这样的情况下，第一电极13例如具有IOOnm以上且 IOOOnm以下的厚度，且优选的是，第一电极13具有尽可能高的反射率以便提高发光效率。 作为用于第一电极13的材料，例如有诸如铬(Cr)、金(Au)、钼(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨 (W)、或银(Ag)等金属元素的单质或者这些金属元素的合金。
绝缘层14确保第一电极13与第二电极16之间的绝缘性，并完全能将发光区域制 成为所需形状。绝缘层14例如具有约Iym厚度，并由诸如氧化硅或聚酰亚胺等感光树脂 制成。在绝缘层14中，设置有与第一电极13中的发光区域13A对应的开口部。绝缘层14 还兼作在驱动基板11侧的凸起结构，该凸起结构对应于后面说明的供体基板40中的凸起 结构44。不仅在发光区域13A上而且在绝缘层14上都可以连续地布置有有机层15和第二 电极16。然而，仅在绝缘层14的开口部处产生发光。
图4A 图4C图示了第一电极13和绝缘层14的平面结构的实施例。例如将绝缘 层14设置为格子图形。在绝缘层14上，在离开第一电极13中的发光区域13A(例如，绝缘 层14的格子交叉点)的位置处布置有凸柱14A。凸柱14A避免了在后面说明的转印步骤中 供体基板40中的凸起结构44与绝缘层14相互接触。因此，凸柱14A的高度H优选高于凸 起结构44的高度，并且可以例如是约5 μ m。凸柱14A例如由与绝缘层14的材料相同的材 料制成。在驱动基板11上，设置有用于在后面说明的转印步骤中与供体基板40进行位置 对准的对准标记M。
图3中所图示的有机层15具有如下结构，在该结构中，从第一电极13侧依次层 叠有空穴注入层和空穴输送层15AB ；红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层 15CB ；以及电子输送层和电子注入层15DE。对于这些层，如果有必要的话，可以设置除了红光发光层15CR、绿光发光层15CG和蓝光发光层15CB以外的层。有机层15的结构可以依赖 于从有机发光器件10RU0G和IOB发出的光的颜色而有所不同。空穴注入层提高了空穴注 入效率，并且也是用于防止泄露的缓冲层。空穴输送层提高了向红光发光层15CR、绿光发光 层15CG或蓝光发光层15CB的空穴输送效率。通过施加电场而发生了电子和空穴的复合， 且红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB产生光。电子输送层提高了向红 光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB的电子输送效率。电子注入层具有例 如约0. 3nm的厚度，并由LiF或Li2O等制成。在图3中，空穴注入层和空穴输送层被图示 为一层(空穴注入层和空穴输送层15AB)，并且电子输送层和电子注入层被图示为一层(电 子输送层和电子注入层15DE)。
有机发光器件IOR中的空穴注入层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并 且由4，4，，4”_三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺(4，4，4-tris(3-methyl phenyl phenylamino) triphenylamine, m-MTDATA)或者 4，4，，4”-三(2-萘基苯基氨基)三苯基 胺(4，4，，4，，一tris(2-naphthyl phenyl amino) triphenylamine，2—TNATA)帝[J 成。有机 发光器件IOR中的空穴输送层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并且由二 [ (N-萘 基)-N-苯基]联苯胺(bis[(N-naphthyl)-N-phenyl]benzidine，α -NPD)制成。有机 发光器件IOR中的红光发光层15CR例如具有IOnm以上且IOOnm以下的厚度，并且通 过将30重量％的2，6_ 二 [(4’ -甲氧基二苯基氨基)苯乙烯基]-1，5-二氰基萘(2， 6-bis [ (4' -methoxydiphenylamino) styryl] -1, 5-dicyanonaphthalene, BSN) M 合至Ll 9, 10-二 (2-萘基)蒽(9,10-di-(2-naphthyl)anthracene, ADN)中而构成。有机发光器 件IOR中的电子输送层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并且由8-羟基喹啉铝 (8-hydroxyquinoline aluminum, Alq3)制成。
有机发光器件IOG中的空穴注入层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并且 由m-MTDATA或者2-TNATA制成。有机发光器件IOG中的空穴输送层例如具有5nm以上且 300nm以下的厚度，并且由α-NPD制成。有机发光器件IOG中的绿光发光层15CG例如具有 IOnm以上且IOOnm以下的厚度，并且通过将5体积％的香豆素6 (Coumarin 6)混合到ADN 中而构成。有机发光器件IOG中的电子输送层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并 且由Alq3制成。
有机发光器件IOB中的空穴注入层例如具有5nm以上且300nm以下的厚度，并且 由m-MTDATA或者2-TNATA制成。有机发光器件IOB中的空穴输送层例如具有5nm以上且 300nm以下的厚度，并且由α -NPD制成。有机发光器件IOB中的蓝光发光层15CB例如具有 IOnm以上且IOOnm以下的厚度，并且通过将2. 5重量％的4，4，- 二 [2- {4- (N, N- 二苯基氨 基)苯基}乙烯基]联苯(4,4'-bis [2- {4- (N, N-diphenylamino) phenyl} vinyl]biphenyl, DPAVBi)混合到ADN中而构成。有机发光器件10B中的电子输送层例如具有5nm以上且 300nm以下的厚度，并且由制成。
图3所示的第二电极16例如具有5nm以上且50nm以下的厚度，并且由诸如铝 (Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、或钠(Na)等金属元素的单质或者这些金属元素的合金制成。在这 些单质及合金中，优选镁和银的合金(MgiVg合金)或者铝(Al)和锂(Li)的合金(AlLi合 金)。
图3所示的保护膜17防止水分等渗入到有机层15中。保护膜17由具有低渗水性和低吸水性的材料制成，并具有足够厚度。此外，保护膜17对于由发光层15C产生的 光具有高透射率，并由例如具有80%以上透射率的材料制成。这种保护膜17例如具有约 2μπι 3μπι的厚度，并由无机非晶绝缘材料制成。具体地，优选非晶硅(a-Si)、非晶碳化 硅(a-SiC)、非晶氮化硅(a-SihNx)和无定形碳(a_C)。由于无机非晶绝缘材料不含晶粒且 具有低渗水性，因此使用这种材料形成保护膜17是有利的。保护膜17可由诸如ITO等透 明导电材料制成。
图3所示的接合层20例如由热固化树脂或者紫外线固化树脂制成。
图3所示的密封基板30被安置在有机发光器件10RU0G和IOB的第二电极16侧。 密封基板30与接合层20 —起密封有机发光器件10RU0G和10B，并且密封基板30由对于 在有机发光器件10RU0G和IOB中产生的光具有高透射率的诸如透明玻璃等材料制成。在 密封基板30中，例如设置有彩色滤光器(图中未示出)。该彩色滤光器把在有机发光器件 10RU0G和IOB中产生的光引出，并且吸收被有机发光器件10RU0G和IOB以及有机发光器 件10RU0G和IOB之间的布线反射的自然光，从而改善对比度。
供体基板
接着，说明在显示器制造方法中使用的供体基板。
图5图示了供体基板的结构。供体基板40被用在通过转印方法来形成红光发光 层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB的步骤中。在供体基板40中，在基体41上依 次层叠有光热转换层42、隔热层43、凸起结构44和防污染层45。
如后面说明的那样，使用基体41来形成转印层，该转印层含有构成红光发光层 15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB的发光材料。基体41由具有坚固度并对激光具 有高透射率的材料制成，利用该坚固度能够与后面说明的被转印基板进行位置对准。例如， 基体41由玻璃或者膜制成。
光热转换层42吸收激光并将激光转换成热，并且该光热转换层42由诸如钼(Mo)、 铬(Cr)、钛(Ti)或锡(Sn)等具有高吸收性的金属材料或者含有这些金属材料的合金制成。 光热转换层42例如被形成为宽度为100 μ m的条形形状，并对应于想要形成驱动基板11上 的红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB的区域(发光区域13A)。
隔热层43抑制从光热转换层42的热扩散，并被形成在光热转换层42和基体41 的整个表面上。隔热层43例如具有约300nm的厚度，并由Si02、SiN、Si0N或Al2O3等制成。
凸起结构44以条形形状被形成在隔热层43上的位于各光热转换层42之间的区 域中，并且由例如聚酰亚胺或丙烯酸树脂制成。
防污染层45反射照射到转印层的所需范围之外的区域上的激光，由此保护已经 形成在被转印基板上的有机层15和像素驱动电路140。优选的是，防污染层45例如在 450nm 1500nm的波长区域具有85%以上的反射率。这是因为当防污染层45的反射率低 时，存在着防污染层45会吸收光并摄取热的风险。作为用于防污染层45的材料，例如有钼 (Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)或锡(Sn)等金属或者含有这些金属的合金。
防污染层45包括形成在凸起结构44顶面上的第一部分45A和形成在隔热层43 顶面上的第二部分45B。第一部分45A和第二部分45B彼此分开。因此，在供体基板40中， 能够以高精度对转印层的所需范围进行转印。
也就是说，通过将防污染层45中的第一部分45A和第二部分45B分开，凸起结构44能作为热扩散防止部件以降低通过防污染层45进行的热扩散。因此，凸起结构44优选 具有底部宽度W2小于顶部宽度Wl的倒锥形截面。这是由于在沉积防污染层45时，不用光 刻步骤也能完全地分开第一部分45A和第二部分45B。此外，在通过喷墨方法来形成转印 层的情况下，能够抑制液滴泄漏到凸起结构44的外侧。具体地，凸起结构44的侧面与基体 41的平面之间的倾斜角α优选为75度以上且140度以下。
凸起结构44优选具有0. 3 μ m以上且10 μ m以下的高度。当将光热转换层42与 防污染层45的第一部分45A之间的距离设为较长时，降低了通过隔热层43和凸起结构44 本身的热扩散。
此外，防污染层45优选具有25nm以上且500nm以下的厚度。当厚度小于25nm时， 激光透过防污染层45，并且不能得到足够的效率。当厚度大于500nm时，在沉积防污染层 45时，难以完全将第一部分45A和第二部分45B分开。
供体基板40可以按如下方式制造而成。
如图6A所示，通过例如溅射方法在上述材料的基体41上形成上述材料的光热转 换层42，并且通过光刻和蚀刻方法将该光热转换层42成形为预定形状。接着，如图6B所 示，通过例如化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)方法形成上述材料的隔热 层43。
接着，如图6B所示，在基体41的整个表面上涂敷感光树脂，通过例如光刻方法将 该感光树脂成形为预定形状，并且进行烧制。因此，形成了凸起结构44。此时，凸起结构44 例如具有3 μ m的高度和倒锥形的截面。
此后，通过溅射方法，以例如150nm的厚度形成上述材料的防污染层45。这时，防 污染层45在凸起结构44的侧面处中断，并被分开成形成于凸起结构44顶面上的第一部分 45A和形成于隔热层43顶面上的第二部分45B。因此，诸如光刻等图形化步骤是不必要的。 以此方式，形成了图5所示的供体基板40。
显示器制造方法
例如可以按下面说明的方式来制造显示器。
在驱动基板11上形成第一电极13、绝缘层14以及空穴注入层和空穴输送层 15AB，从而形成被转印基板IlA0
也就是说，准备上述材料的驱动基板11，并在驱动基板11上形成像素驱动电路 140。此后，通过在驱动基板11的整个表面上涂敷感光树脂从而形成平坦化绝缘膜(图中 未示出)。通过曝光和显影将该平坦化绝缘膜图形化为预定形状，并且形成且烧制驱动晶体 管Trl与第一电极13之间的连接孔(图中未示出)。
接着，通过例如溅射方法形成上述材料的第一电极13，并且通过例如干式蚀刻将 第一电极13成形为预定形状。在驱动基板11上的预定位置处，可以形成用于在后面说明 的转印步骤中与供体基板进行位置对准的对准标记。
接着，在驱动基板11的整个表面上形成绝缘层14，并且通过例如光刻方法设置与 第一电极13中的发光区域13A对应的开口部。
此后，在绝缘层14的上面，在离开第一电极13中的发光区域13A的位置(例如， 绝缘层14的格子交叉点)处，设置具有上述高度且由上述材料构成的凸柱14A。
此后，通过例如使用区域掩模进行的蒸镀方法，依次沉积具有上述厚度且由上述材料构成的空穴注入层和空穴输送层15AB。由此，形成了被转印基板11A。
在形成被转印基板1IA之后，准备多个上述供体基板40，并且如图7A所示，通过例 如真空蒸镀方法在各个供体基板40上形成红色、绿色或蓝色转印层50中的任意一个颜色 的转印层。
接着，使用供体基板40通过转印方法形成红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝 光发光层15CB。也就是说，如图7B所示，例如当形成红光发光层15CR时，供体基板40中的 转印层50面对着被转印基板IlA0此时，由于凸柱14A(参照图4A 图4C)被设置在被转 印基板IlA的绝缘层14上，因此在供体基板40的凸起结构44与绝缘层14之间形成空间 G。因此，如图8所示，凸起结构44和绝缘层14没有相互接触。所以，抑制了由于凸起结构 44与绝缘层14之间的接触而在所沉积的有机层15上产生台阶，同时避免了由于发光线等 引起的图像质量劣化。
接着，如图7B所示，从供体基板40的背面侧照射激光LB，使转印层50升华或者气 化从而将转印层50转印至被转印基板IlA上。因此，形成了红光发光层15CR。在此，防污 染层45包括形成在凸起结构44顶面上的第一部分45A和形成在隔热层43顶面上的第二 部分45B，并且第一部分45A和第二部分45B是彼此分开的。因而，大幅度降低了通过防污 染层45的热扩散。因此，减小了转印层50中不需要的范围被转印的风险，并以高精度对所 需范围进行转印。
另一方面，如图9A所示，在现有技术的供体基板中，由于在隔热层843的整个表面 上连续地形成防污染层845，因而如图9B中箭头Al所示，来自光热转换层842的热量在防 污染层845的平面内呈放射状地扩散。因而，用于转印层850的有机材料被熔化并且轮廓 发生松弛。因此，不仅转印层850中的所需要的范围852而且不需要的范围(不需要被转 印的范围)851都被转印。所以，降低了转印精度并且出现了与紧邻像素的混色，这些会显 著降低生产率。在图9A和图9B中，以8作为开头的各个附图标记表示与图5、图7A和图 7B中那些元件基本相同的元件。
如图10所示，可以在供体基板40的整个背面侧照射激光LB。在此情况下，在未形 成有光热转换层42的区域中，如箭头A4所示激光LB被防污染层45反射，并且转印层50 中的不需要的范围51未被转印。另一方面，在形成有光热转换层42的区域中，光热转换层 42吸收激光LB，并且只有转印层50中的所需要的范围52被转印给被转印基板IlA0
此后，与红光发光层15CR类似地，形成绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB。
在形成红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB之后，使供体基板 40与被转印基板IlA分开。在被转印基板IlA上，通过例如蒸镀方法形成电子输送层和电 子注入层15DE以及第二电极16。以此方式，形成了有机发光器件10R、IOG和10B。在清洗 并除去转印层50的残余、且通过干式处理或湿式处理来剥离防污染层45之后，可重复使用 已经用过的供体基板40。
在形成有机发光器件10R、IOG和IOB之后，在有机发光器件10R、IOG和IOB上形 成上述材料的保护膜17。作为保护膜17的形成方法，例如优选诸如蒸镀方法或CVD方法等 沉积方法，在该沉积方法中沉积粒子的能量小到不会影响基体的程度。优选在形成第二电 极16之后连续地形成保护膜17而不使第二电极16暴露在空气中。因此，抑制了有机层15 由于受到空气中的水分或氧气的影响而被劣化。此外，为了避免由于有机层15的劣化而引起的辉度降低，优选将保护膜17的沉积温度设成常温，并在为了避免保护膜17的剥落而使 该膜的应力为最小值的条件下进行沉积。
此后，在保护膜17上形成接合层20，并且隔着接合层20将保护膜17与设置有彩 色滤光器的密封基板30粘合在一起。此时，优选将密封基板30的形成有彩色滤光器的那 个面安置在有机发光器件10RU0G和IOB侧。因此，完成了图1的显示器。
在以此方式得到的显示器中，通过写晶体管Tr2的栅极电极将扫描信号从扫描线 驱动电路130提供给各个像素，并通过写晶体管Tr2把来自信号线驱动电路120的图像信 号保持在保持电容Cs中。也就是说，根据在保持电容Cs中保持的信号对驱动晶体管Trl 进行开关控制。因此，驱动电流Id被注入至各个有机发光器件10R、IOG和IOB中，并且通 过空穴和电子的复合而产生发光。该光透过第二电极16、彩色滤光器和密封基板30，然后 被引出。
以此方式，在第一实施方式中，防污染层45包括形成在凸起结构44顶面上的第一 部分45A和形成在隔热层43顶面上的第二部分45B，并且第一部分45A和第二部分45B是 彼此分开的。因此，大幅度降低通过防污染层45的热扩散，并以高精度对转印层50的所需 范围进行转印。所以，当使用供体基板40来制造有机发光显示器时，没有使用掩模就能以 高精度形成红光发光层15CR、绿光发光层15CG或蓝光发光层15CB。
变形例1
图11图示了本发明变形例1的供体基板40A的结构。在变形例1的供体基板40A 中，在被凸起结构44分开的每个区域上，设置有光热转换层42。因此，可以形成对于各个区 域而言含有不同颜色发光材料的转印层，从而减少了转印的次数。除了上述说明之外，结构 与第一实施方式的结构相同。
除了在被凸起结构44分开的每个区域上设置有光热转换层42之外，可以按照与 第一实施方式相同的方式来制造变形例1的供体基板40A。
接着，说明使用变形例1的供体基板40A来制造显示器的方法。
与第一实施方式相类似，在驱动基板11上形成第一电极13、绝缘层14以及空穴注 入层和空穴输送层15AB，从而形成被转印基板IlA0
接着，如图12所示，通过例如喷墨方法形成对于被凸起结构44分开的每个区域而 言含有不同颜色光发光材料的红色转印层50R、绿色转印层50G和蓝色转印层50B。
接着，如图12所示，通过照射激光LB并利用一次转印，在被转印基板IlA上形成 全部的红光发光层15CR、绿光发光层15CG和蓝光发光层15CB。因此，提高了发光材料的使 用效率，并降低了操作成本。此外，减少了转印的次数，并且降低了制造器件的成本还提高 了生产能力。
如图13所示，可以将激光LB照射至供体基板40A的整个背面。
在形成红光发光层15CR、绿光发光层15CG和蓝光发光层15CB之后，将供体基板 40A与被转印基板IlA分开。与第一实施方式相类似，通过例如蒸镀方法在被转印基板IlA 上形成电子输送层和电子注入层15DE以及第二电极16。以此方式，形成了有机发光器件 10RU0G 和 IOB0
与第一实施方式相类似，在形成有机发光器件10R、IOG和IOB之后，在有机发光器 件10RU0G和IOB上形成上述材料的保护膜17。此后，在保护膜17上形成接合层20，并且隔着接合层20将形成有彩色滤光器的密封基板30与保护膜17粘合在一起。因此，完成了 图1所示的显示器。
第二实施方式
图14图示了本发明第二实施方式的供体基板40B的结构。除了在基体41与光热 转换层42之间设置有热干涉层46之外，供体基板40B具有与第一实施方式中供体基板40 的结构相同的结构。因此，相同的附图标记用于表示基本相同的元件，并省略了说明。
按照与第一实施方式相同的方式制造基体41、光热转换层42、隔热层43、凸起结 构44和防污染层45。
隔热层46提高了光热转换层42中对激光LB的吸收率。隔热层46例如具有15nm 以上且80nm以下的厚度，并由a-Si制成。与被转印基板IlA上的要形成红光发光层15CR、 绿光发光层15CG和蓝光发光层15CB的区域(发光区域13A)相对应，布置光热转换层42 和热干涉层46。
当制造供体基板40B时，在基体41上连续地形成具有上述厚度并由上述材料制成 的热干涉层46和光热转换层42，然后将热干涉层46和光热转换层42成形为所需形状，除 了这些之外，可以按照与第一实施方式相同的方式来制造供体基板40B。
与第一实施方式相类似，该供体基板40B可以用于显示器的制造方法中。此时，由 于供体基板40B在基体41与光热转换层42之间设置有热干涉层46，因此在如图7B所示的 转印步骤中提高了光热转换层42中对激光LB的吸收并抑制了损失。此外，可以使用低能 量的激光LB。
以此方式，在第二实施方式中，由于在基体41与光热转换层42之间设置有热干涉 层46，因此提高了光热转换层42中对激光LB的吸收并抑制了损失，并且可使用低能量的激 光LB。
第三实施方式
图15图示了本发明第三实施方式的供体基板40C的结构。供体基板40C具有层 叠结构，该层叠结构中的热干涉层46包括折射系数彼此不同的两个以上的层，并且供体基 板40C没有设置凸起结构44，除了这些之外，供体基板40C具有与第一实施方式和第二实施 方式的结构相同的结构。因此，相同的附图标记用于表示基本相同的元件。
按照与第一实施方式和第二实施方式相同的方式来制造基体41、光热转换层42 和隔热层43。
如上所述，热干涉层46包括两个以上的彼此具有不同折射系数的层。具体地，热 干涉层46例如包括从基体41侧依次布置的如下各层厚度为50nm以上且200nm以下并 由Si02、SiN、Si0N或Al2O3制成的第一干涉层46A ；以及厚度为15nm以上且80nm以下并由 a-Si制成的第二干涉层46B。因此，在供体基板40C中，有效地吸收了具有宽波长的诸如氙 或氪闪光灯、柱状卤素灯(beam halogen lamp)等的辐射线。
对热干涉层46的两个以上层(例如，第一干涉层46A和第二干涉层46B)的折射系 数和厚度进行调整，使得在辐射线的发光带的IOOnm以上连续波长区域内的反射率为0. 1 以下。图16图示了两种情况下的吸收光谱之间的比较，在第一种情况下，热干涉层46包 括厚度为IOOnm且由SW2制成的第一干涉层46A和厚度为15nm且由a-Si制成的第二干 涉层46B ；在第二种情况下，热干涉层46不包括第一干涉层46A (具有第二干涉层46B单层结构的情况)。在典型的光学多层薄膜中通过反射率计算方法来计算反射率(例如，参考 “Principles of OpticsiMax Born and Emil Wolf, 1974 (Pergamon press)，，等)。从图 16 中可理解到，与热干涉层46中未设有第一干涉层46A的情况相比，在热干涉层46中具有第 一干涉层46A和第二干涉层46B层叠结构的情况下在较宽范围波长区域内有高的吸收率。
图17图示了在第二干涉层46B的厚度为15nm或者35nm情况下的吸收光谱。图 18图示了在第一干涉层46A的厚度为200nm或者IOOnm情况下的吸收光谱。从图16 图 18中可理解到，当使第一干涉层46A或者第二干涉层46B的厚度变化时，吸收光谱就发生变 化。
以此方式，根据要使用的辐射线的发光光谱，可以优化热干涉层46的结构从而得 到最大吸收率。例如，氙灯或氙闪光灯等的辐射线主要包括从约400nm到IOOOnm的发光带。 因此，从图17中可理解到，当热干涉层46具有厚度为IOOnm且由SiO2制成的第一干涉层 46A和厚度为15nm且由a-Si制成的第二干涉层46B的层叠结构时，在上述发光带的IOOnm 以上连续波长区域中的透射率为0. 1以下。在此情况下，当第一干涉层46A具有50nm以上 且IOOnm以下的厚度以及第二干涉层46B具有15nm以上且22nm以下的厚度时，得到了与 图17的效果相似的效果。
例如，卤素灯等的红外辐射热根据色温主要具有从约900nm到1600nm的发光峰。 因此，从图18中可理解到，当热干涉层46包括厚度为200nm且由SW2制成的第一干涉层 46A和厚度为35nm且由a-Si制成的第二干涉层46B的层叠结构时，在上述发光带的IOOnm 以上连续波长区域中的透射率为0. 1以下。在此情况下，当第一干涉层46A具有150nm以 上且250nm以下的厚度以及第二干涉层46B具有35nm以上且80nm以下的厚度时，得到了 与图18的效果相似的效果。
利用热干涉层46的层叠结构，没有必要在供体基板40C中设置凸起结构44，并且 防污染层45在隔热层43的表面上连续地形成。因此，简化了供体基板40C的结构和制造 方法。
当制造供体基板40C时，在基体41上连续地形成具有上述厚度且由上述材料制成 的第一干涉层46A、第二干涉层46B和光热转换层42之后，将第一干涉层46A、第二干涉层 46B和光热转换层42成形为预定形状，除了这些之外，按照与第一实施方式相同的方式来 制造供体基板40C。
供体基板40C例如可被用在下面说明的显示器制造方法中。
与第一实施方式相类似，在驱动基板11上形成第一电极13、绝缘层14以及空穴注 入层和空穴输送层15AB，从而形成被转印基板IlA0
接着，准备多个供体基板40C，并且通过例如真空蒸镀方法在各个供体基板40C上 形成红色、绿色或蓝色转印层50中的任意一个颜色的转印层。
接着，使用供体基板40C通过转印方法形成红光发光层15CR、绿光发光层15CG或 蓝光发光层15CB。也就是说，如图19所示，例如当形成红光发光层15CR时，在供体基板40C 上的转印层50面对着被转印基板IlA0此时，与第一实施方式相类似，由于在被转印基板 IlA的绝缘层14上设置有凸柱14A(参照图4A 图4C)，因此在供体基板40C与绝缘层14 之间形成了空间G。如图8所示，供体基板40C与绝缘层14没有相互接触。因此，抑制了由 于供体基板40C与绝缘层14之间的接触而在所沉积的有机层15中产生台阶，同时避免了由于发光线等引起的图像质量劣化。
接着，如图19所示，从供体基板40C的背面侧照射辐射线R，使转印层50升华或者 气化从而将转印层50转印至被转印基板IlA上。因此，形成了红光发光层15CR。此时，如 图20所示，可以使用氙闪光灯作为辐射线R来实施平面图。可选择地，如图21所示，可以 使用线束RB并在箭头A5的方向上移动该线束RB来实施线性图，在该线束RB中，由光学系 统会聚作为辐射线R的卤素灯。
这里，热干涉层46包括彼此具有不同折射系数的第一干涉层46A和第二干涉层 46B。因此，当依据辐射线R的发光带对热干涉层46的反射率进行调整时，改善了照射至供 体基板40C上的辐射线R被光热转换层42吸收并转换成热量时的吸收率。因此，有效地吸 收了具有宽波长的辐射线R，并抑制了损失。此外，大幅度降低了用于转印的能量。
此时，由于在热干涉层46中有效地吸收辐射线R，因此减少了防污染层45内的热 扩散，并且尽管防污染层45不与凸起结构44分开也可以以高精度进行转印。
以此方式，在第三实施方式中，由于热干涉层46具有折射系数彼此不同的第一干 涉层46A和第二干涉层46B的层叠结构，因此改善了宽波长的辐射线R的吸收率并抑制了 损失，并且大幅度降低了用于转印的能量。
在第三实施方式中，说明了在未设置凸起结构44的隔热层43表面上连续地形成 有防污染层45的情况。然而，如图22所示，还可以在隔热层43上形成有凸起结构44，并且 防污染层45的第一部分45A和第二部分45B被凸起结构44分开。
实施例
下面说明本发明的具体实施例。
实施例1
按照与第一实施方式相同的方式来制造显示器。首先，在玻璃驱动基板11上形成 ITO第一电极13、1μπι厚的聚酰亚胺绝缘层14、5μπι高的聚酰亚胺凸柱14Α以及空穴注入 层和空穴输送层15ΑΒ，从而形成被转印基板IlA0通过蒸镀方法形成该空穴注入层和空穴 输送层15ΑΒ。m-MTDATA空穴注入层具有25nm的厚度，并且α -NPD空穴输送层具有30nm 的厚度。
接着，制造供体基板40 (参照图5)。通过溅射方法在玻璃基体41上形成200nm厚 的铬(Cr)光热转换层42。例如通过光刻方法将该光热转换层42成形为100 μ m宽且具有 条形形状。接着，通过CVD方法形成300 μ m厚的SiO2隔热层43。形成3 μ m厚的由上述材 料构成的凸起结构44。该凸起结构44被成形为条形形状，并具有倒锥形截面。
此后，形成150nm厚的钼(Mo)防污染层45。
通过蒸镀方法在供体基板40上形成25nm厚的转印层50 (参照图7A)。
接着，在被转印基板1IA上安置供体基板40 (参照图7B)。在供体基板40与被转印 基板IlA之间，维持约2 μ m高度的空间G。这个2 μ m高度对应5 μ m高的凸柱14A与3 μ m 高的凸起结构44之间的高度差。此时，从供体基板40的背面侧照射波长为SOOnm的激光 LB，并将转印层50转印至被转印基板IlA上(参照图7B)。激光LB的束斑尺寸被固定为 100μπιΧ20μπι。激光LB在与束斑尺寸的长边方向(幅宽IOOym)正交的方向上扫描。
通过重复上述步骤，形成红光发光层15C、绿光发光层15G和蓝光发光层15Β，然后 通过蒸镀方法形成电子输送层和电子注入层15DE以及第二电极16。电子输送层由Ah3制成并具有20nm的厚度。电子注入层由LiF(蒸镀速度为0. Olnm/sec)制成并具有0. 3nm的 厚度。第二电极16由MgiVg制成并具有IOnm的厚度。此后，形成保护膜17和接合层20，并 且粘附密封基板30。因此，完成了显示器。
作为比较例1，如图23A所示，形成了供体基板840，在该供体基板840中，在光热 转换层842与隔热层843之间全面设置有铝(Al)反射层846。通过使用供体基板840，按 照与实施例1相同的方式制造显示器。此时，反射层846由铝(Al)制成并具有IOOnm的厚度。
通过目视观察来确认实施例1和比较例1中显示器的发光状态。在实施例1中没 有确认出与紧邻像素的混色。然而，在比较例1中确认了与紧邻像素的混色。在实施例1 和比较例1中，研究了所转印的发光层的宽度。其结果在表1中示出。
表 权利要求
1.一种在形成发光层时使用的供体基板，所述发光层是通过如下步骤形成的形成含 有发光材料的转印层，使所述转印层和被转印基板相互面对且照射辐射线，并且使所述转 印层升华或气化从而将所述转印层转印至所述被转印基板上，所述供体基板包括 基体；布置在所述基体上的光热转换层，所述光热转换层与所述被转印基板上要形成所述发 光层的区域相对应；形成在所述光热转换层和所述基体上的隔热层；凸起结构，所述凸起结构被布置在所述隔热层上且位于各个所述光热转换层之间的区 域中；以及防污染层，所述防污染层包括形成在所述凸起结构的顶面上的第一部分和形成在所述 隔热层的顶面上的第二部分，并且所述第一部分和所述第二部分彼此分开。
2.如权利要求1所述的供体基板，其中，所述凸起结构具有底部宽度小于顶部宽度的 倒锥形截面。
3.如权利要求1所述的供体基板，其中，所述凸起结构的高度为0.3μπι以上且ΙΟμπι 以下。
4.如权利要求1所述的供体基板，其中，所述防污染层的厚度为25nm以上且500nm以下。
5.如权利要求1所述的供体基板，其中，在所述基体与所述光热转换层之间设置有热干涉层。
6.一种显示器制造方法，在所述显示器中，在驱动基板上形成有有机发光器件，所述有 机发光器件包括依次布置的第一电极、具有与所述第一电极的发光区域相对应的开口部的 绝缘层、包含发光层的多层有机层以及第二电极，所述显示器制造方法包括如下步骤在所述驱动基板上形成所述第一电极、所述绝缘层和所述多层有机层的一部分有机 层，由此形成被转印基板；在供体基板中形成含有发光材料的转印层，使所述转印层和所述被转印基板相互面 对且照射辐射线，并且使所述转印层升华或气化从而将所述转印层转印至所述被转印基板 上，由此形成发光层；以及形成所述多层有机层的剩余部分和所述第二电极，其中所述供体基板包括基体；布置在所述基体上的光热转换层，所述光热转换层与 所述被转印基板上要形成所述发光层的区域相对应；形成在所述光热转换层和所述基体上 的隔热层；布置在所述隔热层上且位于各个所述光热转换层之间的区域中的凸起结构；以 及防污染层，所述防污染层包括形成在所述凸起结构的顶面上的第一部分和形成在所述隔 热层的顶面上的第二部分，并且所述第一部分和所述第二部分彼此分开。
7.如权利要求6所述的显示器制造方法，其中，所述凸起结构具有底部宽度小于顶部 宽度的倒锥形截面。
8.如权利要求6所述的显示器制造方法，其中，所述凸起结构的高度为0.3μπι以上且 10 μ m以下。
9.如权利要求6所述的显示器制造方法，其中，所述防污染层的厚度为25nm以上且 500nm以下。
10.如权利要求6所述的显示器制造方法，其中，在所述基体与所述光热转换层之间设置热干涉层。
11.如权利要求6所述的显示器制造方法，其中，在被各个所述凸起结构分开的各个区 域中形成含有不同颜色发光材料的转印层，并且通过一次转印在所述被转印基板上形成二 种以上颜色的发光层。
全文摘要
本发明提供了在形成发光层时使用的供体基板以及使用该供体基板制造显示器的方法。所述供体基板包括基体；布置在所述基体上的光热转换层，所述光热转换层与所述被转印基板上要形成所述发光层的区域相对应；形成在所述光热转换层和所述基体上的隔热层；凸起结构，所述凸起结构被布置在所述隔热层上且位于各个所述光热转换层之间的区域中；以及防污染层，所述防污染层包括形成在所述凸起结构的顶面上的第一部分和形成在所述隔热层的顶面上的第二部分，所述第一部分和第二部分彼此分开。本发明降低了所述转印层中不需要的范围被转印的风险，并以高精度转印所需要的范围。
文档编号H01L51/00GK102034938SQ20101050259
公开日2011年4月27日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者松尾圭介, 肥后智之 申请人:索尼株式会社