JP2005142121A - 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ＥＬ表示装置の製造において、その生産性を向上させる。
【解決手段】 第１の仮基板の平坦な表面に導電膜を形成する工程と、
前記導電膜を発光素子の陽極としてパターン化された導電率の異なる各種層からなる積層体を形成することにより電子回路を形成する工程と、
前記積層体の表面に第２の仮基板を貼り付ける工程と、
前記第１の仮基板を取り外す工程と、
第１の仮基板が取り外された積層体の面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、
前記仮基板が取り外された側の前記積層体の面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、からなり、
前記第１の仮基板はその表面に複数の孔がほぼ均等に形成され、少なくとも前記導電膜が形成される面に剥離剤が前記各孔をも被って形成されたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。

有機ＥＬ表示装置は、基板の一方の面にそのｘ方向に延在しy方向に並設されるゲート信号線とｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線とで囲まれた領域を画素領域とし、この画素領域に、ゲート信号線からの走査信号線によってオンする薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを介して供給されるドレイン信号線からの映像信号に対応する電流を流す発光層（有機ＥＬ層）を少なくとも備えている。

そして、該発光層は、酸化、あるいは湿気によってその特性が劣化することから、前記基板とは異なる他の基板であって、発光層を外気と遮蔽するための基板を備えるのが通常である。

また、これら各基板としてはたとえばガラス基板からなるものもあるが、たとえば樹脂からなるものも知られるに至り、有機ＥＬ表示装置自体にフレキシブル性を有するようになってきている（特許文献１、２、非特許文献１参照）。

そして、その製造方法においては、いわゆる転写を繰り返し用いるが、たとえば前記非特許文献１に開示されているように、ガラス基板上に薄膜トランジスタ等を含む電子回路をパターン化された導電体層、半導体層、絶縁体層等の積層体で形成し、その表面に一時的に基板を糊付けし、該ガラス基板をフッ酸溶液で溶解除去する。その後、プラスチック基板に前記積層体を貼り付け前記基板を剥がしてプラスチック基板上に前記積層体を写し取る技術が知られている。

特開平１０−１２５９３１号公報 特開２０００−４４４４５号公報 ＳＩＤ（Society of imformation Display）２００２ Digest，pages １１９６−１１９９

しかし、このように構成される有機ＥＬ表示装置は、その製造において、比較的厚さの大きな仮基板となるガラス基板を完全に溶解する等の工程を必要とし、それに要する時間が長く生産性がいまだ低い状態となっていた。

また、製造の過程において、転写を繰り返しながら表面の加工を行なわなければならないが、たとえば端子を表面に出すための転写も必要とし、全体として該転写の回数を低減させることが要望されていた。転写の数が多いと既に形成した薄膜トランジスタおよびそれに接続される配線層等の外的障害による損傷がそれだけ多くなるからである。

さらに、仮基板上で電子回路をパターン化された導電体層、半導体層、絶縁体層等を形成するが、後の工程で該仮基板を溶解させる際に、そのエッチング液の前記電子回路の侵食を回避させるために設けられるエッチングストッパー層を比較的厚く形成しなければならない等の配慮を要していた。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は生産性の良好な有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供するにある。

また、本発明の目的は、いわゆる転写の工程の低減を図った有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供するにある。

さらに、本発明の目的は、エッチングストッパー層を薄く形成することのできる有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）有機ＥＬ表示装置の製造方法（Ｉ）
有機ＥＬ表示装置の製造方法（Ｉ）は、第１の仮基板の表面に導電膜を形成する工程と、前記導電膜を発光素子の陽極としてパターン化した後、前記第１の仮基板の前記表面に前記導電膜とは導電率の異なる他の導電膜を順次形成して当該パターン化された導電膜と当該他の導電膜とを含む積層体からなる電子回路を形成する工程と、前記積層体の前記第１の仮基板とは反対側の第１表面に第２の仮基板を貼り付ける工程と、前記積層体から前記第１の仮基板を取り外す工程と、前記積層体の前記第１の仮基板が取り外されて露出された第２表面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、前記積層体の前記第１表面から前記第２の仮基板を取り外した後に当該第１表面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程とを含む。

この有機ＥＬ表示装置の製造方法（Ｉ）で用いる前記第１の仮基板はその表面に複数の孔が形成され、少なくとも前記導電膜が形成される面は当該複数の孔を含めて剥離剤で覆われている。剥離剤は、例えば溶媒に可溶な材料と定義され、且つ当該溶媒に対して第１の仮基板の言わば基材は当該材料に比べて溶け難いことを条件とする。第１のフレキシブル基板及び第２のフレキシブル基板として、可撓性を有するフィルム、シートを用いてもよい。

この有機ＥＬ表示装置の製造方法（Ｉ）において、前記第１の仮基板の前記導電膜が形成される面を覆う前記剥離剤の表面を平坦に加工するとよい。

この有機ＥＬ表示装置の製造方法（Ｉ）において、前記積層体の前記第２表面への前記第１のフレキシブル基板の貼り付け及び当該積層体の前記第１表面からの前記第２の仮基板取り外しの後に、当該積層体の当該第１表面に少なくとも発光層を含む有機材料膜と、当該有機材料膜に重畳する前記発光素子の陰極とを夫々形成し、当該陰極の形成後、前記第２のフレキシブル基板を少なくとも前記有機材料膜を覆って前記積層体の前記第１表面側に貼り付けてもよい。この有機材料膜は、前記発光層以外に、ホール輸送層、電子輸送層、並びに電子注入層の少なくとも一つを、前記発光素子の陰極上にて当該発光層に積層させて形成させてもよい。例えば、有機材料膜は、陰極上に電子注入層、電子輸送層、発光層、並びにホール輸送層をこの順に積層して形成され、ホール輸送層上には陽極が形成される。

なお、前記第１の仮基板に形成される前記複数の孔は、例えば当該第１の仮基板の表面に一様に分布する。

（２）有機ＥＬ表示装置の製造方法（II）
有機ＥＬ表示装置の製造方法（II）は、仮基板の平坦な表面に透明導電膜を形成する工程と、前記透明導電膜を発光素子の陽極としてパターン化した後、前記仮基板の前記平坦な表面に前記パターン化された透明導電膜とこれとは導電率の異なる他の導電膜とを含めた積層体により電子回路を形成する工程と、前記積層体の前記仮基板とは反対側の面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、前記積層体の前記透明導電膜が形成された面から前記仮基板を取り外す工程と、前記積層体の前記透明導電膜が形成された面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程とを含む。前記仮基板の表面には複数の孔が形成され、その少なくとも前記積層体に接する面は当該複数の孔を含めて剥離剤で覆われている。

（３）有機ＥＬ表示装置の製造方法（III）
有機ＥＬ表示装置の製造方法（III）は、複数の孔が形成され且つ当該複数の孔を含めて剥離剤に覆われた仮基板を用意し、前記仮基板を覆う剥離剤の表面に透明導電膜のパターンを形成する工程と、前記剥離剤に比べて当該剥離剤を剥離する液に溶け難い絶縁材料膜で前記透明導電膜を覆う工程と、前記絶縁材料膜上に前記透明導電膜とは導電率の異なる他の導電膜を配置して当該透明導電膜を発光素子の陽極とした電子回路の積層体を形成する工程と、前記積層体の前記他の導電膜が配置される側の面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、前記剥離剤を前記液により剥離して前記仮基板を前記積層体の前記透明導電膜が形成された面から取り外す工程と、前記積層体の前記透明電極膜が形成された面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程とを含む。

これらの有機ＥＬ表示装置の製造方法（II）及び（III）のいずれにおいても、前記仮基板を覆い且つ前記透明導電膜の前記パターンが形成される前記剥離剤の表面を平坦に加工するとよい。

これらの有機ＥＬ表示装置の製造方法（II）及び（III）のいずれにおいても、前記積層体に前記第１のフレキシブル基板の貼り付ける工程と、当該積層体に前記第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程との間に、当該積層体の前記透明導電膜上に少なくとも発光層を含む有機材料膜と、当該有機材料膜に重畳する前記発光素子の陰極とを形成する工程を含めるとよい。

これらの有機ＥＬ表示装置の製造方法（II）及び（III）のいずれにおいても、前記有機材料膜を、ホール輸送層、電子輸送層、並びに電子注入層の少なくとも一つを、前記発光素子の陰極上にて前記発光層に積層させて形成してもよい。

なお、前記仮基板に形成される前記複数の孔は、当該仮基板の表面に一様に分布させるとよい。

（４）有機ＥＬ表示装置（Ｉ）
有機ＥＬ表示装置（Ｉ）は、第１主面とこれに対向する第２主面とを有する絶縁層と、当該絶縁層の当該第１主面に形成された複数の第１導電膜と、当該複数の第１導電膜の少なくとも一つに発光層を含む有機材料層及び電極層を順次積層して形成された発光素子と、当該絶縁層の当該第２主面に形成され且つ当該絶縁層を通して当該複数の第１導電膜に夫々電気的に接続される複数の第２導電膜とを含む積層構造、
前記積層構造の前記絶縁層の前記第１主面側に接する第１フレキシブル基板、及び、
前記積層構造の前記絶縁層の前記第２主面側に接する第２フレキシブル基板を備え、
前記複数の第１導電膜の各々は、その一部分が前記絶縁層の前記第１主面から露出し且つ当該一部分以外の部分が当該絶縁層に埋め込まれている。

前記複数の第１導電膜の各々は、例えば、前記絶縁層に埋設されながら、その一面が当該絶縁層の前記第１主面から露出される。この絶縁層は、酸化珪素よりもエッチングされ難い、例えば、窒化珪素、酸化タンタル、酸化アルミニウム等の材料で形成するとよい。また、この絶縁層を酸化珪素のエッチング剤に溶け難い材料で形成してもよい。

この有機ＥＬ表示装置（Ｉ）において、前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つに前記有機材料層と前記電極層とを積層して形成された前記発光素子を前記第１フレキシブル基板で覆うとよい。

この有機ＥＬ表示装置（Ｉ）において、前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つとは別の少なくとも一つを前記第１フレキシブル基板から露出させるとよい。このように形成された当該複数の第１導電膜の少なくとも別の一つ（at least another of the plurality of first conductive films）は、例えば、前記電子回路に外部から信号又は電源を供給する端子として用いられる。また、当該別の少なくとも一つの第１導電膜の前記第１フレキシブル基板から露出した面は、これに隣接して当該第１フレキシブル基板から露出した前記絶縁層の前記第１主面と面一（flushed with the first principal surface of the insulating layer exposed from the first flexible board）にするとよい。

この有機ＥＬ表示装置（Ｉ）において、前記絶縁層の前記第２主面には当該絶縁層を通して前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つに接続される前記複数の第２導電膜の少なくとも一つを含む電子回路を形成するとよく、この電子回路を前記第２フレキシブル基板で覆うと良い。

この有機ＥＬ表示装置（Ｉ）の前記絶縁層の前記第１主面に、前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つを含む一群を二次元的に配置し、且つ当該複数の第１導電膜の一群の各々に前記発光層を含む前記有機材料層及び前記電極層を順次積層して複数の前記発光素子からなる表示画面が形成してもよい。このとき、前記絶縁層の前記第１主面から露出される前記一群の第１導電膜の面を、当該第１主面と面一にしてもよい。

（５）有機ＥＬ表示装置（II）
有機ＥＬ表示装置（II）は、少なくとも一つの第１電極層と、当該第１電極層及びその第１面に順次積層された有機材料層並びに第２電極層を含む発光素子と、当該第１電極層及びその当該第１面に対向する第２面側に積層された導電層を含む電子回路とを有する積層体、及び
前記積層体をその前記発光素子側及び前記電子回路側から挟む一対のフレキシブル基板を備え、
前記有機材料層は発光層を含み、
前記積層体の前記少なくとも一つの第１電極層の前記第１面を含む境界面は当該少なくとも一つの第１電極層の前記第２面に接する絶縁層の前記発光素子側の面も含む。

この有機ＥＬ表示装置（II）の前記絶縁層の前記発光素子側に当該絶縁層を通して前記電子回路を構成する前記導電層の少なくとも一つと電気的に接続される第３電極層を設けてもよい。この第３電極層の前記発光素子側の面は、例えば、前記積層体の前記境界面に含まれ且つ前記発光素子を覆う前記一対のフレキシブル基板の一つから露出されている。この第３電極層は、例えば、前記電子回路に外部から信号又は電源を供給する端子として用いられる。

この有機ＥＬ表示装置（II）において、前記第１電極層の複数個を前記絶縁層で互いに離して二次元的に配置し、当該第１電極層の各々の前記第１面に前記有機材料層並びに前記第２電極層をこの順に積層して、前記発光素子を複数個有する表示画面を形成してもよい。これらの第１電極層の各々を、これに対応する前記導電膜の一つ（前記電子回路に含まれる）に前記絶縁層を通して電気的に接続してもよい。また、前記第１電極層の各々の前記第１面を、前記積層体の前記境界面に含ませてもよい。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

このように構成される有機ＥＬ表示装置の製造方法は、電子回路を構成する導電率の異なる各種層からなる積層体を形成するための仮基板として、その表面に複数の孔がほぼ均等に形成され、少なくとも前記積層体が形成される面に剥離剤が前記各孔をも被って形成されたものを用いている。

このため、前記積層体の形成の後において、該仮基板を取り外す場合、剥離剤を溶解させるだけで済み、しかも、そのための溶解剤は仮基板に設けた前記孔を通してなされることから、剥離剤の溶解も速やかになされ、生産性を大幅に向上させることができる。

また、このように剥離剤の溶解が速やかに行なわれることから、その溶解剤の前記積層体への侵食を回避させるために設けられるエッチングストッパー層を比較的薄く形成するようにしても充分に機能させることができる。

そして、前記積層体内に形成される信号線等が引き出される端子を前記仮基板に当接させる面側に引き出すことにより、特にそのための転写を必要としなくても済むようにできる。

また、前記仮基板を取り外した側の積層体の面は、その面に形成される電極等が絶縁膜等内に埋め込まれた状態で平坦化されていることから、たとえば発光層等のその後の形成工程において、たとえば表面が凹凸を有しているために生じる各種障害を大幅に低減させることができる。

以下、本発明による有機ＥＬ素子およびその製造方法の実施例について図面を用いて説明する。
《画像の構成》
図４（ａ）は有機ＥＬ表示装置の一方の基板の面に形成された一画素とその近傍の個所を示す平面図である。有機ＥＬ表示装置の各画素はたとえば前記基板の表面にマトリックス状に形成され、そのうちの一つを図４（ａ）に示している。これら、各画素は、所定のパターンに形成された導電層、半導体層、絶縁層等（導電率の異なる各種層）が積層されることによって微細な回路が組み込まれている。

すなわち、該一画素は、その図中上側において当該画素を選択駆動するゲート信号線ＧＬによって画され、左側において当該画素に映像信号を供給するドレイン信号線ＤＬによって画され、右側において当該画素に電流を供給する電流供給線ＰＬによって画され、下側において当該画素と隣接する他の画素を選択駆動するゲート信号線ＧＬによって画されている。

この一画素の領域は図中上側と下側とに区分され、下側の領域には有機ＥＬ層からなる発光層が形成され、上側の領域には前記映像信号対応した電流を形成するための回路が形成されている。

発光層が形成された前記領域には、基板側からたとえば透光性の導電層からなる一方の電極（図中ＩＴＯで示す）、発光層、他方の電極が順次積層されている。前記発光層は前記一方の電極の上層に形成されたバンク層の開口部（図中ＢＭＰ，ＯＰＮ）に埋設されて形成され、この部分が実質的に発光部として構成される。また、前記他方の電極は前記バンク層の上面をも被って各画素に共通に形成されている。

前記一方の電極を陽極、他方の電極を陰極として、その間の発光層に電流が流れることによって、該発光層は電流に応じた強度で発光がなされるようになっている。なお、前記バンク層は当該画素からの発光を隣接する画素内に伝達されるのを回避するため、あるいは、製造の工程において当初流動性をもつ発光層を所定の輪郭を有するように形成するために設けられている。

前記回路に形成された前記領域には、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、スイッチング素子ＳＷ２をオン・オフするコントロール信号線ＣＬ１、スイッチング素子ＳＷ３をオン・オフするコントロール信号線ＣＬ２、ドライブ・トランジスタＤＴ、容量素子Ｃ１−ＣＳｉ、ＣＳｉ−Ｃ２が形成されている。なお、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ドライブ・トランジスタＤＴは薄膜トランジスタと称され、いわゆるＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）構造からなっている。

この回路は、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によって、ドレイン信号線ＤＬから映像信号を取り込み、この映像信号の強弱（電圧）に応じて、電流供給線ＰＬからの電流を前記発光層が形成された領域の一方の電極に供給するようになっている。

ここで、前記スイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３、および容量素子Ｃｓｉ−Ｃ２は、ドライブ・トランジスタＤＴの閾値電圧が各画素毎にばらつきがある場合において、そのばらつき補正をするために設けられている。

《等価回路》
図４（ｂ）は前記一画素における等価回路を示し、図４（ａ）における幾何学的配置にほぼ対応させて描いている。

ゲート信号線ＧＬからの走査信号によって、スイッチング素子ＳＷ１がオンし、ドレイン信号線ＤＬからの映像信号が該スイッチング素子ＳＷ１を介して容量素子Ｃ１−ＣＳｉの一方の電極Ｃ１に供給される。このとき、該容量素子Ｃ１−ＣＳｉの他方の電極はフローティング状態となっている。

なお、容量素子Ｃ１−ＣＳｉは、その他方の電極と導電位となるゲート電極を有するドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位を所定の期間に亘り所望の値に維持させる機能を有する。

このような状態で、まず、コントロール信号線ＣＬ１を通して伝送された制御信号がスイッチング素子ＳＷ２をターン・オンさせる。このとき、ドライブ・トランジスタＤＴはターン・オンされないものの、そのノードＣＨ２側はフローティング状態から有機ＥＬ素子ＬＥＤを通して基準電位に接続され、その電位は所定の値に上がる。

次にコントロール信号線ＣＬ２を通して伝送された制御信号が、これに対応するスイッチング素子ＳＷ３をターン・オンさせる。これにより、フローティング状態にあった容量素子ＣＳｉ−Ｃ２の一方の電極ＣＳｉは、スイッチング素子ＳＷ３を通してドライブ・トランジスタＤＴのノードＣＨ２側と接続され、その電位は上記所定の値に上がる。このとき、ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位（ノードＣＨ１の電位）はその出力側（ノードＣＨ２）と同じため、ドライブ・トランジスタＤＴのチャネル層は電荷の流れを遮断する。

電流供給線ＰＬには、ドレイン信号線ＤＬで伝送される映像信号に関係なく所定の電流が流れるため、その電位も概ね一定である。したがって、２つのスイッチング素子ＳＷ２、ＳＷ３を順次ターン・オンする（それぞれのチャネル層を順次導通状態にする）ことにより、いずれの画素の容量素子ＣＳｉ−Ｃ２にも概ね同じ量の電荷が蓄えられる。

この状態で、スイッチング素子ＳＷ３のチャネル層を閉ざし、次にスイッチング素子ＳＷ１がターン・オンされると、容量素子Ｃ１−ＣＳｉの一方の電極Ｃ１に印加される電圧（映像信号）に応じて、容量素子Ｃ１−ＣＳｉの容量も変り、これに応じてノードＣＨ１の電位（ドライブ・トランジスタＤＴのゲート電位）とその出力側（ノードＣＨ２側）の電位との間に差が生じる。

この電位差により、ドライブ・トランジスタＤＴをターン・オンし、またターン・オンされたチャネルに流れる電荷量を制御して有機ＥＬ素子ＬＥＤを所望の輝度で光らせる。

なお、この実施例では画素の構成として上述したような補正回路を含むものを示したものであるが、このような補正回路を有しないものであってもよい。基本的には、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によってオンするスイッチング素子ＳＷ１、およびこのスイッチング素子ＳＷ１を介してドレイン信号線ＤＬからの映像信号に対応した電流が有機ＥＬ素子ＬＥＤに流れるような構成であればよい。

《製造方法１》
図１は、本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図を示している。以下工程順に説明する。
工程１．（図１（ａ））
まず、多孔アルミナ基板１を用意する。この多孔アルミナ基板１はその面に貫通した孔が散在して形成された基板で、その大きさはこれから製造しようとする有機ＥＬ表示装置とほぼ等しくなっている。

この多孔アルミナ基板１の表面の全域に剥離剤を塗付することによって剥離層２を形成する。この剥離層２はその剥離剤が前記孔を通して塗布面と反対側の面に形成させるようにする。

そして、剥離層２が形成された多孔アルミナ基板１の一面にテフロンコートされた平坦基板３に押し当て、該剥離層３を約５００℃で加熱して固める。

ここで、前記剥離剤として、たとえばシリコンの水酸化物の水溶液にアルミナからなる１００ｎｍ以下の微粉末と１μｍ程度のシリカの粉末を体積比で約３：５の割合で混合して練り上げたものを使用する。

工程２．（図１（ｂ））
前記平坦基板３を取り除くことにより、該平坦基板３が押し当てられていた側の剥離層２はその表面が平坦にかつ滑らかに形成される。図１（ｂ）に示す多孔アルミナ基板１は図１（ａ）に示すそれを裏返して示したもので、剥離層２の滑らかな表面は図中上側となっている。

そして、剥離層２の滑らかな表面の全域にたとえばタンタルの酸化物をスパッタし、これによりタンタル酸化物層を形成する。このタンタル酸化物層は後の工程でエッチストッパー層４として機能するものである。

工程３．（図１（ｃ））
前記エッチストッパー層４の上面の全域に下地層としてたとえば窒化シリコン膜、酸化シリコン膜を順次ＣＶＤ方法で形成し、所定のパターンの導電体層、半導体層、絶縁体層（導電率の異なる各種層）を用いてこれらを所定の順に積層させた積層体５を形成することにより、マトリックス状に配置される各画素を途中まで形成する。

すなわち、この工程では、図４に示した、ゲート信号線ＧＬ、ドレイン信号線ＤＬ、および他の信号線、スイッチング素子ＳＷ１ないしドライブ・トランジスタＤＴ等の各種薄膜トランジスタを形成し、各画素を隣接する他の画素と画するようにバンプ層ＢＰまでを形成する。このバンプ層ＢＰはそれに形成される開口部内に当初流動体からなる有機ＥＬを定位置に形成させるためと、該有機ＥＬからの光を隣接する他の画素側に伝達されるのを回避させるために設けられるものである。

これにより、画素の完全なる形成までには、有機ＥＬからなる発光層の形成、およびこの発光層の上面に形成される陰極の形成を残すことになる。

なお、このバンプ層ＢＰの形成の前工程において、前記導電体層、半導体層、絶縁体層を用いた積層体５の最上層に該バンプ層ＢＰの開口部から露呈される陽極が形成されている。この陽極は前記発光層に電流を流すための一方の電極で、この実施例の場合、たとえばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜からなる透明導電膜で形成されている。前記発光層の光を前記積層体５側に出射させる構成とするからである。この場合、外部から信号を供給する信号線の一部を積層体５の最上層に引き出し、その端子部を該積層体５の周辺の一部に形成しておく。この端子部の材料として前記ＩＴＯ膜を用いることによって、たとえば該端子部の電蝕を回避できる構成とすることができる。

工程４．（図１（ｄ））
前記積層体５の上面にポリエチレンフィルムを貼り付ける。このポリエチレンフィルムは後の工程で除去されることとなる転写体６として機能する。

工程５．（図１（ｅ））
前記多孔アルミナ基板１を取り外す。この場合の取り外しは、たとえばフッ酸を用い前記剥離層２の成分であるシリカゲル、シリカを溶かすことによって行なう。この場合、前記フッ酸は、工程２で形成したエッチストッパー層４によって積層体５に形成された各部材への侵食が妨げられる。

工程６．（図１（ｆ））
多孔アルミナ基板１を取り外した積層体の面には前記エッチストッパー層４が形成されており、このエッチストッパー層４の面にフィルムを貼り付ける。このフィルムは有機ＥＬ表示装置の一方の側の基板７となるものである。このため、該基板７の材料として、たとえばポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチックを選択するのか好ましい。強度、引っ張り強さ寸法安定性などの点で優れているからである。

そして、前記積層体５の他方の面に接着されている転写体６を除去する。この転写体６の除去により、積層体５の面には前記工程３で形成したバンプ層ＢＰまでの加工面が顕れる。

工程７．（図１（ｇ））
前記バンプ層ＢＰの開口部に有機ＥＬからなる発光層９を形成し、さらに、この発光層９の上面に隣接する画素の発光層と接続された共通の陰極８を形成する。この陰極８はその一部を前記工程３にて形成した端子部のうちの一つの端子として引き出すようにする。

このように、薄膜トランジスタ等の形成における工程（図１（ｃ））と発光層９等の形成である本工程とを分離しているのは、発光層９の形成の後において湿気をともなう工程を回避せんがためである。

工程８（図１（ｈ））
陰極８が形成された面にフィルムを貼り付ける。このフィルムは有機ＥＬ表示装置の他方の基板１１となるもので、前記発光層９を酸化、あるいは湿気から回避して外気との遮蔽を行なう。
このため、該基板１１は、その膜方向に乾燥剤が介在されたものを用いることが好ましい。

なお、前記基板１１は積層体５の表面に形成された端子部を露呈させるようにして形成し、この端子部にフレキシブル配線基板１３を接続するようにして有機ＥＬ表示装置を完成させる。

該フレキシブル配線基板１３は、これを介して前記積層体内に形成された各信号線に各種信号を供給するようになっている。また、端子部とフレキシブル配線基板１３との接続はたとえば異方性導電フィルム１２を介して行なうようになっている。

《製造方法２》
図２は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す工程図である。以下、工程順に説明する。
工程１．（図２（ａ））
まず、多孔アルミナ基板２１を用意する。この多孔アルミナ基板２１はその面に貫通した孔が散在して形成された基板で、その大きさはこれから製造しようとする有機ＥＬ表示装置とほぼ等しくなっている。

この多孔アルミナ基板２１の表面の全域に剥離剤を塗付することによって剥離層２２を形成する。この剥離層２２はその剥離剤が前記孔を通して塗布面と反対側の面に形成させるようにする。

そして、剥離層２２が形成された多孔アルミナ基板２１の一面にテフロンコートされた平坦基板２３に押し当て、該剥離層２２を約５００℃で加熱して固める。

ここで、前記剥離剤として、たとえばシリコンの水酸化物の水溶液にアルミナからなる１００ｎｍ以下の微粉末と１μｍ程度のシリカの粉末を体積比で約３：５の割合で混合して練り上げたものを使用する。

工程２．（図２（ｂ））
前記平坦基板２３を取り除くことにより、該平坦基板２３が押し当てられていた側の剥離層２２はその表面が平坦にかつ滑らかに形成される。図２（ｂ）に示す多孔アルミナ基板２１は図２（ａ）に示すそれを裏返して示したもので、剥離層２２の滑らかな表面は図中上側となっている。

そして、剥離層２２の滑らかな表面の全域にたとえばＩＴＯ膜４０を形成し、このＩＴＯ膜４０を所定のパターンに選択エッチングする。このＩＴＯ膜は有機ＥＬ表示装置の陽極および端子として機能するもので、それ故、そのパターンにしたがってエッチングされる。

次に、前記ＩＴＯ膜４０が形成された面に該ＩＴＯ膜４０をも被って、タンタルの酸化物をスパッタし、これによりタンタル酸化物層を形成する。このタンタル酸化物層は後の工程でエッチストッパー層２４として機能するものである。

工程３．（図２（ｃ））
前記エッチストッパー層２４の上面に、下地層として窒化シリコン膜、酸化シリコン膜を順次ＣＶＤで形成し、薄膜トランジスタの半導体層であるポリシリコン層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、インプラ、アニール、層間絶縁膜、薄膜トランジスタのソースおよびドレイン領域にそれぞれ接続される電極および配線層を順次形成する。

換言すれば、所定のパターンで形成した導電体層、半導体層、および絶縁体層を所定の順序で積層させた積層体２５によって電子回路を形成する。

この場合、薄膜トランジスタのソースおよびドレイン領域にそれぞれ接続される電極を形成する前の工程として前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する。また、前記層間絶縁膜膜の上面に前記陽極（ＩＴＯ膜４０）に接続された配線層４１を形成する場合に層間絶縁膜、さらにはエッチストッパー層２４であるタンタル酸化膜にもコンタクトホールを形成する必要があるが、その形成をドライエッチで行なうことにより該タンタル酸化膜にもコンタクトホールを空けることができるようになる。

工程４．（図２（ｄ））
前記工程で形成した積層体２５の表面にたとえばプラスチックからなる基板２６を貼り付け、この基板２６を有機ＥＬ表示装置の一方の基板とする。

工程５．（図２（ｅ））
前記多孔アルミナ基板２１を貼り付けている剥離層２２を溶解し、これにより該多孔アルミナ基板２１を取り外す。

前記工程３で形成した積層体２５は基板２６側に転写された状態となり、該積層体２５の露出された表面には、工程２で形成したものであって、有機ＥＬ表示装置の陽極および端子として形成されたＩＴＯ膜４０が現出する。また、このＩＴＯ膜４０はタンタル酸化物層からなるエッチストッパー層２４に埋め込まれた状態となっている。すなわち、エッチストッパー層２４が形成されている領域内に、ＩＴＯ膜４０がその表面を該エッチストッパー層２４の表面と面一となって埋め込まれた状態となっており、全体として滑らかな平坦面が形成されている。

工程６．（図２（ｆ））
前記積層体２５の露出した平坦な面に、電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層からなる有機物層群４２を蒸着法により形成する。この有機物層群４２は各画素における発光部を構成するものであり、各画素の前記陽極上に重畳されて形成される。また、この有機物層群４２の発光層は色の三原色のうちの一の色を有するもので、他の隣接する画素において同色を担当する場合には互いに接続された状態で形成することができる。

また、ホール輸送層、電子輸送層、あるいは電子注入層は必要に応じて形成されるもので、場合によってはそれらのうちの一つあるいは二つは形成しなくてもよい。

その後、前記有機物層群４２に重畳させて陰極４３をたとえば蒸着により形成する。この陰極４３は各画素において互いに接続されて同一の信号が印加されることから、各画素にわたって共通に形成される。

工程７．（図２（ｇ））
前記積層体の表面のうち少なくとも陰極４３が形成された部分を充分に被うようにしてフィルムを貼り付け、このフィルムを有機ＥＬ表示装置の他方の基板２７として構成する。

この基板２７は、前記発光層が酸化、湿気等によってその特性が劣化することから、外気との遮蔽を行なう機能を有し、たとえば乾燥剤等が介在されて構成されている。

工程８．（図２（ｈ））
前記積層体２５の表面であって、基板２７から露出された端子の部分に、フレキシブル配線基板２９を接続させる。このフレキシブル配線基板２９と端子の接続は異方性導電フィルム２８を介して行なう。

この実施例２に示す製造方法は、それに用いられる転写の回数が１回で済み工程数を低減でき、それが理由で、薄膜トランジスタに接続される配線層などの外的障害による損傷を少なくできる効果を奏する。さらに発光層の陽極、および端子はタンタル酸化膜と連続した平坦面をなしており、表面に段差がないものとなる。このため、薄い発光層を間にして形成される陽極と陰極との相互のショートを回避できる効果を奏する。

《製造方法３》
実施例２に示した有機ＥＬ表示装置は、発光層の陽極に透光性の材料を用い、陰極に非透光性の材料を用いたものである。しかし、これらを逆にし、陽極に非透光性の材料を用い、陰極に透光性の材料を用いるようにしてもよい。

このようにした場合、薄膜トランジスタ、およびそれに接続される配線層等を陰極の下層にでき、発光層による発光面積をこれらによって減らすことなく広くとれるからである。以下、その製造方法の一実施例を図３を用いて説明する。なお、図３に示す製造工程は図２に示す製造工程とほぼ同じとなっている。

工程１．（図３（ａ））
まず、多孔アルミナ基板２１を用意する。この多孔アルミナ基板２１はその面に貫通した孔が散在して形成された基板で、その大きさはこれから製造しようとする有機ＥＬ表示装置とほぼ等しくなっている。

この多孔アルミナ基板２１の表面の全域に剥離剤を塗付することによって剥離層２２を形成する。この剥離層２２はその剥離剤が前記孔を通して塗布面と反対側の面に形成させるようにする。

そして、剥離層２２が形成された多孔アルミナ基板２１の一面にテフロンコートされた平坦基板２３に押し当て、該剥離層３を約５００℃で加熱して固める。

ここで、前記剥離剤として、たとえばシリコンの水酸化物の水溶液にアルミナからなる１００ｎｍ以下の微粉末と１μｍ程度のシリカの粉末を体積比で約３：５の割合で混合して練り上げたものを使用する。

工程２．（図３（ｂ））
前記平坦基板２３を取り除くことにより、該平坦基板２３が押し当てられていた側の剥離層２２はその表面が平坦にかつ滑らかに形成される。図２（ｂ）に示す多孔アルミナ基板２１は図１（ａ）に示すそれを裏返して示したもので、剥離層２２の滑らかな表面は図中上側となっている。

そして、剥離層２２の滑らかな表面の全域にたとえばＭｏ／Ａｌ積層膜４０’を形成し、このＭｏ／Ａｌ積層膜４０’を所定のパターンに選択エッチングする。このＭｏ／Ａｌ積層膜４０’は有機ＥＬ表示装置の陽極および端子として機能するもので、それ故、そのパターンにしたがってエッチングされる。

次に、前記Ｍｏ／Ａｌ積層膜４０’が形成された面に該Ｍｏ／Ａｌ積層膜４０’をも被って、タンタルの酸化物をスパッタし、これによりタンタル酸化物層を形成する。このタンタル酸化物層は後の工程でエッチストッパー層２４として機能するものである。

工程３．（図３（ｃ））
前記エッチストッパー層２４の上面に、下地層として窒化シリコン膜、酸化シリコン膜を順次ＣＶＤで形成し、薄膜トランジスタの半導体層であるポリシリコン層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、インプラ、アニール、層間絶縁膜、薄膜トランジスタのソースおよびドレイン領域にそれぞれ接続される電極および配線層を順次形成する。

換言すれば、所定のパターンで形成した導電体層、半導体層、および絶縁体層を所定の順序で積層させた積層体２５によって電子回路を形成する。

この場合、薄膜トランジスタのソースおよびドレイン領域にそれぞれ接続される電極を形成する前の工程として前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する。また、前記層間絶縁膜膜の上面に前記陽極（Ｍｏ／Ａｌ積層膜４０’）に接続された配線層４１を形成する場合に層間絶縁膜、さらにはエッチストッパー層２４であるタンタル酸化膜にもコンタクトホールを形成する必要があるが、その形成をドライエッチで行なうことにより該タンタル酸化膜にもコンタクトホールを空けることができるようになる。

工程４．（図３（ｄ））
前記工程で形成した積層体の表面にたとえばプラスチックからなる基板２６を貼り付け、この基板２６を有機ＥＬ表示装置の一方の基板とする。

工程５．（図３（ｅ））
前記多孔アルミナ基板２１を貼り付けている剥離層２２を溶解し、これにより該多孔アルミナ基板２１を取り外す。

前記工程３で形成した積層体２５は基板２６側に転写された状態となり、該積層体２５の露出された表面には、工程２で形成したものであって、有機ＥＬ表示装置の陽極および端子として形成されたＭｏ／Ａｌ積層膜４０’が現出する。また、このＭｏ／Ａｌ積層膜４０’はタンタル酸化物層からなるエッチストッパー層２４に埋め込まれた状態となっている。すなわち、エッチストッパー層２４が形成されている領域内に、Ｍｏ／Ａｌ積層膜４０’がその表面を該エッチストッパー層２４の表面と面一となって埋め込まれた状態となっており、全体として滑らかな平坦面が形成されている。

工程６．（図３（ｆ））
この表面をフッ素系のガスを用いたドライエッチングにより、前記Ｍｏ／Ａｌ積層膜４０’のうちＭｏを除去しＡｌを露出させる。

つぎに、前記積層体２５の露出した平坦な面に、電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層からなる有機物層群４２を蒸着法により形成する。この有機物層群４２は各画素における発光部を構成するものであり、各画素の前記陽極上に重畳されて形成される。また、この有機物層群４２の発光層は色の三原色のうちの一の色を有するもので、他の隣接する画素において同色を担当する場合には互いに接続された状態で形成することができる。

また、ホール輸送層、電子輸送層、あるいは電子注入層は必要に応じて形成されるもので、場合によってはそれらのうちの一つあるいは二つは形成しなくてもよい。

その後、前記有機物層群４２に重畳させて陰極４３’をたとえば蒸着により形成する。この陰極４３’はたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜から構成され、各画素において互いに接続されて同一の信号が印加されることから、各画素にわたって共通に形成される。前記陽極および陰極４３’への通電によって発光された前記発光層の光はこの陰極４３’を通して有機ＥＬ表示装置の外部に出射されることになる。また、陽極側に指向される光は該陽極がＡｌで形成されているため効率よく反射されて該陰極４３’を通過するようになる。

工程７．（図３（ｇ））
前記積層体の表面のうち少なくとも陰極４３’が形成された部分を充分に被うようにしてフィルムを貼り付け、このフィルムを有機ＥＬ表示装置の他方の基板２７として構成する。

この基板２７は、前記発光層が酸化、湿気等によってその特性が劣化することから、外気との遮蔽を行なう機能を有し、たとえば乾燥剤等が介在されて構成されている。

工程８．（図３（ｈ））
前記積層体２５の表面であって、基板２７から露出された端子の部分に、フレキシブル配線基板２９を接続させる。このフレキシブル配線基板２９と端子の接続は異方性導電フィルム２８を介して行なう。

本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。 本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図である。 本発明による有機ＥＬ表示装置の製造方法の他の実施例を示す工程図である。 本発明による有機ＥＬ表示装置の一方の基板の面に形成された一画素とその近傍の個所の構成の一実施例を示す平面図である。

符号の説明

ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、１、２１……多孔アルミナ基板、２、２２……剥離層、３、２３……平坦基板、４、２４……エッチストッパー層、５、２５……積層体、７、１１、２６、２７……基板、８、４３、４３’……陰極、９……発光層、１３、２９……フレキシブル配線基板、１２、２８……異方性導電フィルム、４０……ＩＴＯ膜、４１……配線層、４２……有機物層群、ＢＰ……バンプ層。

Claims (20)

1. 第１の仮基板の表面に導電膜を形成する工程と、
   前記導電膜を発光素子の陽極としてパターン化した後、前記第１の仮基板の前記表面に前記導電膜とは導電率の異なる他の導電膜を順次形成して該パターン化された導電膜と該他の導電膜とを含む積層体からなる電子回路を形成する工程と、
   前記積層体の前記第１の仮基板とは反対側の第１表面に第２の仮基板を貼り付ける工程と、
   前記積層体から前記第１の仮基板を取り外す工程と、
   前記積層体の前記第１の仮基板が取り外されて露出された第２表面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、
   前記積層体の前記第１表面から前記第２の仮基板を取り外した後に該第１表面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、からなり、
   前記第１の仮基板はその表面に複数の孔が形成され、少なくとも前記導電膜が形成される面は該複数の孔を含めて剥離剤で覆われている有機ＥＬ表示装置の製造方法。
2. 前記第１の仮基板の前記導電膜が形成される面を覆う前記剥離剤の表面は平坦に加工されている請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
3. 前記積層体の前記第２表面への前記第１のフレキシブル基板の貼り付け及び該積層体の前記第１表面からの前記第２の仮基板取り外しの後、該積層体の該第１表面に少なくとも発光層を含む有機材料膜と、該有機材料膜に重畳する前記発光素子の陰極とが夫々形成され、前記陰極の形成後、前記第２のフレキシブル基板が少なくとも前記有機材料膜を覆って前記積層体の前記第１表面側に貼り付けられる請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
4. 前記有機材料膜は、ホール輸送層、電子輸送層、並びに電子注入層の少なくとも一つを、前記発光素子の陰極上にて前記発光層に積層させて形成される請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
5. 前記複数の孔は前記第１の仮基板の表面に一様に分布して形成される請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
6. 仮基板の平坦な表面に透明導電膜を形成する工程と、
   前記透明導電膜を発光素子の陽極としてパターン化した後、前記仮基板の前記平坦な表面に前記パターン化された透明導電膜とこれとは導電率の異なる他の導電膜とを含めた積層体により電子回路を形成する工程と、
   前記積層体の前記仮基板とは反対側の面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、
   前記積層体の前記透明導電膜が形成された面から前記仮基板を取り外す工程と、
   前記積層体の前記透明導電膜が形成された面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、からなり、
   前記仮基板はその表面に複数の孔が形成され、少なくとも前記積層体に接する面は該複数の孔を含めて剥離剤で覆われている有機ＥＬ表示装置の製造方法。
7. 複数の孔が形成され且つ該複数の孔を含めて剥離剤に覆われた仮基板を用意し、
   前記仮基板を覆う剥離剤の表面に透明導電膜のパターンを形成する工程と、
   前記剥離剤に比べて該剥離剤を剥離する液に溶け難い絶縁材料膜で前記透明導電膜を覆う工程と、
   前記絶縁材料膜上に前記透明導電膜とは導電率の異なる他の導電膜を配置して該透明導電膜を発光素子の陽極とした電子回路の積層体を形成する工程と、
   前記積層体の前記他の導電膜が配置される側の面に第１のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、
   前記剥離剤を前記液により剥離して前記仮基板を前記積層体の前記透明導電膜が形成された面から取り外す工程と、
   前記積層体の前記透明電極膜が形成された面に第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程と、からなる有機ＥＬ表示装置の製造方法。
8. 前記仮基板を覆い且つ前記透明導電膜の前記パターンが形成される前記剥離剤の表面は平坦に加工されている請求項６、７のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
9. 前記積層体に前記第１のフレキシブル基板の貼り付ける工程と、該積層体に前記第２のフレキシブル基板を貼り付ける工程との間に、該積層体の前記透明導電膜上に少なくとも発光層を含む有機材料膜と、該有機材料膜に重畳する前記発光素子の陰極とを形成する工程を有する請求項６、７のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
10. 前記有機材料膜は、ホール輸送層、電子輸送層、並びに電子注入層の少なくとも一つを、前記発光素子の陰極上にて前記発光層に積層させて形成される請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
11. 前記複数の孔は前記仮基板の表面に一様に分布して形成される請求項６、７のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
12. 第１主面とこれに対向する第２主面とを有する絶縁層と、該絶縁層の該第１主面に形成された複数の第１導電膜と、該複数の第１導電膜の少なくとも一つに発光層を含む有機材料層及び電極層を順次積層して形成された発光素子と、該絶縁層の該第２主面に形成され且つ該絶縁層を通して該複数の第１導電膜に夫々電気的に接続される複数の第２導電膜とを含む積層構造、
    前記積層構造の前記絶縁層の前記第１主面側に接する第１フレキシブル基板、及び、
    前記積層構造の前記絶縁層の前記第２主面側に接する第２フレキシブル基板を備え、
    前記複数の第１導電膜の各々は、その一部分が前記絶縁層の前記第１主面から露出し且つ該一部分以外の部分が該絶縁層に埋め込まれている有機ＥＬ表示装置。
13. 前記第１フレキシブル基板は前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つに前記有機材料層と前記電極層とを積層して形成された前記発光素子を覆う請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
14. 前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つとは別の少なくとも一つは前記第１フレキシブル基板から露出している請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
15. 前記複数の第１導電膜の前記別の少なくとも一つの前記第１フレキシブル基板から露出した面は、これに隣接して該第１フレキシブル基板から露出した前記絶縁層の前記第１主面と面一である請求項１４に記載の有機ＥＬ表示装置。
16. 前記絶縁層の前記第２主面には該絶縁層を通して前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つに接続される前記複数の第２導電膜の少なくとも一つを含む電子回路が形成され、該電子回路は前記第２フレキシブル基板により覆われている請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
17. 前記絶縁層の前記第１主面に前記複数の第１導電膜の前記少なくとも一つを含む一群を二次元的に配置し、且つ該複数の第１導電膜の一群の各々に前記発光層を含む前記有機材料層及び前記電極層を順次積層して複数の前記発光素子からなる表示画面が形成され、
    前記絶縁層の前記第１主面から露出される前記一群の第１導電膜の面は、該第１主面と面一である請求項１２に記載の有機ＥＬ表示装置。
18. 少なくとも一つの第１電極層と、該第１電極層及びその第１面に順次積層された有機材料層並びに第２電極層を含む発光素子と、該第１電極層及びその該第１面に対向する第２面側に積層された導電層を含む電子回路とを有する積層体、及び
    前記積層体をその前記発光素子側及び前記電子回路側から挟む一対のフレキシブル基板を備え、
    前記有機材料層は発光層を含み、
    前記積層体の前記少なくとも一つの第１電極層の前記第１面を含む境界面は該少なくとも一つの第１電極層の前記第２面に接する絶縁層の前記発光素子側の面も含む有機ＥＬ表示装置。
19. 前記絶縁層の前記発光素子側に形成され且つ該絶縁層を通して前記電子回路を構成する前記導電層の少なくとも一つと電気的に接続される第３電極層を備え、
    前記第３電極層の前記発光素子側の面は前記積層体の前記境界面に含まれ且つ前記発光素子を覆う前記一対のフレキシブル基板の一つから露出されている請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置。
20. 前記第１電極層の複数個を前記絶縁層で互いに離して二次元的に配置し、該第１電極層の各々の前記第１面に前記有機材料層並びに前記第２電極層をこの順に積層して前記発光素子を複数個有する表示画面が形成され、
    前記複数の第１電極層の各々は、前記絶縁層を通して前記電子回路に含まれる前記導電膜の対応する一つに電気的に接続され、
    前記第１電極層の各々の前記第１面は前記積層体の前記境界面に含まれる請求項１８に記載の有機ＥＬ表示装置。
    

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