(57)【要約】【課題】熱転写法を適用して発光層を形成した場合であっても、安定した発光特性の有機電界発光素子を得ることが可能な転写用基板、および表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】熱転写用の支持基板３と、この支持基板３上に設けられた転写層５とを備えた転写用基板１である。転写層５は、ホスト材料と発光性のドーパント材料とで構成されており、これらの各材料は昇華温度の差が所定範囲内に設定された材料が選択してもちいられている。【選択図】図１
2010153051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱転写用の支持基板と、
昇華温度の差が所定範囲内に設定されたホスト材料と発光性のドーパント材料とで構成され、前記支持基板上に設けられた転写層とを備えた
転写用基板。
【請求項２】
前記転写層は、緑色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（1）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数１】
2010153051.tif 000009
【請求項３】
前記転写層は、緑色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（２）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数２】
2010153051.tif 000010
【請求項４】
前記転写層は、緑色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（３）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数３】
2010153051.tif 000011
【請求項５】
前記転写層は、赤色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（５）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数４】
2010153051.tif 000012
【請求項６】
前記転写層は、赤色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（６）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数５】
2010153051.tif 000013
【請求項７】
前記転写層は、赤色発光の有機発光層を形成するためのホスト材料と発光性のドーパント材料との複数成分からなり、
前記ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）および前記ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）が、下記式（６）の条件を満たす
請求項１に記載の転写用基板。
【数６】
2010153051.tif 000014
【請求項８】
前記支持基板は光熱変換層を備えている
請求項１〜７の何れかに記載の転写用基板。
【請求項９】
昇華温度の差が所定範囲内に設定されたホスト材料と発光性のドーパント材料とで構成された転写層を、熱転写用の支持基板上に設けてなる転写用基板を用意し、
前記転写層を装置基板側に対向させた状態で、当該装置基板に対して前記転写用基板を対向配置し、
前記転写層を加熱することにより前記ホスト材料とドーパント材料とを均一に昇華させ、前記装置基板上に当該ホスト材料とドーパント材料とで構成された前記転写層を熱転写してなる発光層を形成する
表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記支持基板は光熱変換層を備えており、
前記熱転写の際には前記光熱変換層にレーザ光を照射する
請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転写用基板、および表示装置の製造方法に関し、特には有機電界発光素子を用いた表示装置を作製するための転写用基板と、これを用いた表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の有機電界発光素子（organic light emitting diode：ＯＬＥＤ）を基板上に配列してなる表示装置の製造においては、基板の大型化に伴い、発光層の塗り分けに熱転写法を適用することが検討されている。熱転写法の中には、ヒータなどの直接加熱によって転写を行う方式と、レーザ光を熱に変換して転写を行う方式が良く知られている。どちらの加熱方式においても、支持基板上に発光材料からなる転写層を真空蒸着または塗布形成してなる転写用基板が用いられる。この転写用基板を用いた熱転写法においては、転写用基板を装置基板に対向配置させた状態で、転写用基板側からヒータ加熱あるいはレーザ照射することにより、転写層を装置基板側に熱転写して発光層を形成する。
【０００３】
以上のような熱転写法を適応し、ホスト材料とゲスト材料とからなる多成分系の発光層を形成する場合には、種類や配合比率が最適化されたホスト材料とゲスト材料とからなる熱転写層が形成された転写用基板が用いられる。しかしながら、熱転写法を適用して多成分系の発光層が形成された有機電界発光素子は、蒸着法を適用して多成分系の発光層が形成された有機電界発光素子と比較して、発光特性が劣る傾向にある。
【０００４】
そのため、転写を行なう工程、さらには転写を行う前の搬送工程や貼り合せ装置などの雰囲気を、不活性ガス雰囲気にするなど、酸素濃度や水分濃度を低く管理することが提案されている（下記特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３２０６２号公報
【特許文献２】特開２００４−７９３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような雰囲気管理を行なっているにもかかわらず、蒸着法と熱転写法とを適用して形成された有機電界発光素子の発光特性は、用いるホスト材料とドーパント材料の組み合わせや発光色によって異なる。また同じ熱転写法であっても、転写層の加熱の方式によって、得られる有機電界発光素子の発光特性に差が生じる。そのため、例えば蒸着法での発光特性が最良とは言えないホスト材料とドーパント材料を用いた発光層でも、転写法では最良となる場合もあり、その逆の場合もある。
【０００７】
そこで本発明は、熱転写法を適用して発光層を形成した場合であっても、安定した発光特性の有機電界発光素子で得ることが可能な転写用基板、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明の転写用基板は、熱転写用の支持基板と、この支持基板上に設けられた転写層とを備えている。特に転写層は、ホスト材料と発光性のドーパント材料とで構成されたものであって、これらの材料の昇華温度の差が所定範囲内に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
また本発明はこのような転写用基板を用いた転写方法でもある。この転写方法は、転写用基板における転写層を加熱することにより、ホスト材料とドーパント材料とを均一に昇華させて、装置基板上に当該ホスト材料とドーパント材料とで構成された転写層を熱転写してなる発光層を形成することを特徴としている。
【００１０】
以上のような発明によれば、転写層を構成するホスト材料と発光性のドーパント材料とは、昇華温度の差が所定範囲内に設定されたものとなっている。このため、この転写用基板を用いた熱転写においては、ホスト材料と発光性のドーパント材料とがほぼ同時に昇華する。したがって、深さ方向においてホスト材料とドーパント材料とが均一に分布した発光層が熱転写によって形成される。
【発明の効果】
【００１１】
この結果、本発明によれば、熱転写法を適用して発光層を形成した場合であっても、安定した発光特性の有機電界発光素子で得ることが可能になり、後述の実施例で示したように表示特性の良好な表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
１．実施形態の転写用基板の構成
２．実施形態の表示装置の製造方法
３．表示装置の回路構成
４．表示装置を用いた電子機器の適用例
【００１３】
＜１．転写用基板の構成＞
図１は、実施形態の転写用基板の断面模式図である。この図に示す転写用基板１は、有機電界発光素子を用いた表示装置の作製において、有機電界発光素子における有機発光層を熱転写法によって形成するために用いるものである。このような転写用基板１は、緑色発光の有機発光層を形成するための転写用基板１ｇ、赤色発光の有機発光層を形成するための転写用基板１ｒ、さらには青色発光の有機発光層を形成するための転写用基板１ｂである。
【００１４】
これらの各転写用基板層１ｇ，１ｒ，１ｂは、熱転写用の支持基板３上に、転写層５を設けてなる。支持基板３は、例えば基板本体３-1上に発熱層３-2、保護層３-3等がこの順に積層されてなり、保護層３-3上に転写層５が設けられた構成となっている。以下、各層の詳細を、支持基板３側から順に説明する。
【００１５】
熱転写用の支持基板３を構成する基板本体３-1は、十分に平滑で光透過性を有し、かつ加熱処理の温度に対する耐久性を有する材質であれば良く、ガラス基板、石英基板、または透光性セラミック基板等からなる。また、加熱温度に対する寸法制御性に問題がない範囲であれば、樹脂基板を用いても良い。ここでは例えば、厚さ０．１〜３．０ｍｍのガラス基板を基板本体３-1として用いることとする。
【００１６】
発熱層３-2は、熱転写法における熱源によって適する材料で構成されていることとする。
【００１７】
例えば熱転写法の熱源としてレーザ光を用いる場合であれば、発熱層３-2は、反射防止層上に光熱変換層を積層した構成が好ましく適用され、基板本体３-1側から順に、反射防止層、光熱変換層が配置された構成である。このうち反射防止層は、基板本体３-1側から照射されるレーザ光ｈνを、効率的に光熱変換層内に封じ込めるための層であり、例えば膜厚４０ｎｍの非晶質シリコンからなる。このような反射防止層は、例えばＣＶＤ法によって基板本体３-1上に成膜する。光熱変換層は、この転写用基板を用いた熱転写の工程において熱源として用いるエネルギー線（例えばレーザ光）の波長範囲に対して低い反射率を持つ材料が好ましく用いられる。例えば、固体レーザ光原からの波長８００ｎｍ程度のレーザ光を用いる場合には、クロム（Ｃｒ）やモリブデン（Ｍｏ）等が低反射率、高融点を持つ材料として好ましい。ここでは例えば、膜厚４０ｎｍのモリブデンからなる光熱変換層が用いられる。このような光熱変換層は、例えばスパッタ法によって反射防止層上に成膜する。
【００１８】
また熱転写法の熱源としてヒータ加熱などの直接的な熱源を用いる場合であれば、発熱層３-2は、熱伝導性の良好な材料を用いて形成される。尚、このような発熱層３-2は、例えば上述した光熱変換層と同様の構成のものを適用することも可能である。
【００１９】
保護層３-3は、発熱層３-2を構成する材料の拡散を防止するための層であり、例えば窒化シリコン（ＳｉＮX）や酸化シリコン（ＳｉＯ2）などが挙げられる。このような保護層３ｃは、例えばＣＶＤ(chemical vapor deposition)法を用いて形成される。
【００２０】
転写層５は、この転写用基板１（１ｇ，１ｒ，１ｂ）を用いて行なわれる熱転写法において転写対象となる層であって、有機電界発光素子における有機発光層として転写される層である。このような転写層５は、緑色発光の有機発光層を形成するための緑色転写層５ｇ、赤色発光の有機発光層を形成するための赤色転写層５ｒ、さらには青色発光の有機発光層を形成するための青色転写層５ｂである。これらの転写層５ｇ，５ｒ，５ｂは、それぞれが個別に選択された有機材料を用いて構成されている。
【００２１】
特にここでは、転写層５が、ホスト材料と発光性のドーパント材料との多成分系の発光層を形成するものであって、これらの材料成分が真空条件下において別々の蒸着ボートから同時に蒸発させて支持基板３上に共蒸着させたものである。このような転写層５を構成するホスト材料と発光性のドーパント材料とは、昇華温度の差が所定範囲内となるように選択されているところが重要である。
【００２２】
尚、昇華温度の差の範囲は、各発光色毎に設定されるが、各色の転写層５ｇ，５ｒ，５ｂとも、昇華温度の差が出来るだけ小さくなるようにホスト材料と発光性のドーパント材料とが選択されていることが好ましい。
【００２３】
ここで、ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）、ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）とした場合、各色の転写層５ｇ，５ｂ，５ｒにおける昇華温度の差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］は、次のように設定されることが好ましい。
【００２４】
すなわち、緑色転写層５ｇは、ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）、ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）とした場合、ホスト材料とドーパント材料とは、下記の式（１）の範囲で選択されて用いられることとする。また好ましくは下記式（２）の範囲であり、さらに好ましくは下記式（３）の範囲であることとする。
【００２５】
【数７】
2010153051.tif 000003
【００２６】
また、赤色転写層５ｒは、ホスト材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-H（℃）、ドーパント材料の大気圧での昇華温度Ｔsub-D（℃）とした場合、ホスト材料とドーパント材料とは、下記の式（４）の範囲で選択されて用いられることとする。また好ましくは下記式（５）の範囲であり、さらに好ましくは下記式（６）の範囲であることとする。
【００２７】
【数８】
2010153051.tif 000004
【００２８】
以上の値は、下記実施例で示すように、有機電界発光素子の発光特性から導き出された値である。尚、転写層５を構成するホスト材料およびドーパント材料として、それぞれ複数種類の材料を用いる場合であれば、各材料の大気圧での昇華温度の質量平均値を、ホスト材料の昇華温度Ｔsub-H（℃）、ドーパント材料の昇華温度Ｔsub-D（℃）として用いれば良い。
【００２９】
＜２．表示装置の製造方法＞
次に、以上説明した構成の転写用基板１を用いた表示装置の製造方法を、図２〜図５の断面工程図に基づいて説明する。ここでは、装置基板１１上に各色の有機電界発光素子を設けてなる表示装置の製造手順を説明する。
【００３０】
先ず、図２（１）に示すように、装置基板１１上を用意する。この装置基板１１は、ガラス、シリコン、プラスチック基板上に、各画素を駆動するための薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴ基板であることとする。
【００３１】
次に、この装置基板１１上の各画素に、陽極（または陰極）として用いられる下部電極１３をパターン形成する。
【００３２】
この下部電極１３は、ここで作製する表示装置の駆動方式によって適する形状にパターンニングされていることとする。例えば、この表示装置の駆動方式が単純マトリックス方式である場合には、この下部電極１３は例えば複数の画素で連続したストライプ状に形成される。また、表示装置の駆動方式が画素毎にＴＦＴを備えたアクティブマトリックス方式である場合には、下部電極１３は複数配列された各画素に対応させてパターン形成され、同様に各画素に設けられたＴＦＴに対して、これらのＴＦＴを覆う層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール（図示省略）を介してそれぞれが接続される状態で形成されることとする。
【００３３】
またこの下部電極１３は、ここで作製する表示装置の光取り出し方式によってそれぞれ適する材質が選択して用いられることとする。すなわち、この表示装置が装置基板１１と反対側から発光光を取り出す上面発光型である場合には、高反射性材料で下部電極１３を構成する。一方、この表示装置が、装置基板１１側から発光光を取り出す透過型または両面発光型である場合には、光透明性材料で下部電極１３を構成する。
【００３４】
例えばここでは、表示装置が上面発光型であり上部電極２９を陰極とし、下部電極１３を陽極として用いることとする。この場合、下部電極１３は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、プラチナ（Ｐｔ）さらには金（Ａｕ）のように、反射率の高い導電性材料、及びその合金で構成される。
【００３５】
尚、表示装置が上面発光型であるが、下部電極１３を陰極として用いる場合には、下部電極１３は仕事関数が小さな導電性材料を用いて構成される。このような導電性材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ等の活性な金属とＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ等の金属との合金、或いはこれらを積層した構造を使用できる。
【００３６】
これに対して、表示装置が透過型、または両面発光型であり下部電極１３を陽極として用いる場合には、ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ)やＩＺＯ（Ｉｎｉｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）のように、透過率の高い導電性材料で下部電極１３を構成する。
【００３７】
尚、ここで作製する表示装置の駆動方式としてアクティブマトリックス方式を採用する場合には、有機電界発光素子の開口率を確保するために、表示装置を上面発光型とすることが望ましい。
【００３８】
次に、以上のような下部電極１３（ここでは陽極）を形成した後、これらの下部電極１３の周縁を覆う状態で、絶縁膜１５をパターン形成する。これにより、この絶縁膜１５に形成された窓から下部電極１３を露出させた部分を、各有機電界発光素子が設けられる画素領域とする。この絶縁膜１５は、例えばポリイミドやフォトレジスト等の有機絶縁材料や、酸化シリコンのような無機絶縁材料を用いて構成さることとする。
【００３９】
その後、下部電極１３および絶縁膜１５を覆う共通層として、正孔注入層１７を形成する。このような正孔注入層１７は、一般的な正孔注入材料を用いて構成され、一例としてｍ−ＭＴＤＡＴＡ〔4,4,4 -tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine〕を１０ｎｍの膜厚で蒸着成膜する。
【００４０】
次に、正孔注入層１７を覆う共通層として、正孔輸送層１９を形成する。このような正孔輸送層１９は、一般的な正孔輸送材料を用いて構成され、一例としてα−ＮＰＤ[4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl]を３５ｎｍの膜厚で蒸着成膜する。尚、正孔輸送層１９を構成する一般的な正孔輸送材料としては、例えばベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体などが用いられる。
【００４１】
また以上の正孔注入層１７および正孔輸送層１９は、それぞれを複数層からなる積層構造として形成しても良い。
【００４２】
次に、図２（２）に示すように一部の画素における下部電極１３の上方に、熱転写法によって緑色転写層５ｇを転写してなる緑色発光層２１ｇをパターン形成する。
【００４３】
この際先ず、窒素パージされた真空貼合せチャンバー内において、正孔輸送層１９までが形成された装置基板１１に対して、図１を用いて説明した構成の緑色の転写用基板１ｇを対向配置させる。この際、緑色転写層５ｇと正孔輸送層１９とが向き合うように、転写用基板１ｇと装置基板１１とを配置する。そして、真空貼合せチャンバー内を十分に減圧した後、装置基板１１と転写用基板１ｇとを密着させる。
【００４４】
次に、このような状態で、転写用基板１ｇ側から、例えば波長８００ｎｍのレーザｈνを照射する。この際、緑色発光素子の形成画素に対応する部分に、レーザｈνを選択的にスポット照射する。
【００４５】
これにより、光熱変換層として設けられた発熱層３-2にレーザ光ｈｒ（→ｈν）を吸収させ、その熱を利用して緑色転写層５ｇを装置基板１１側に熱転写させる。そして、装置基板１１上に成膜された正孔輸送層１９上に、緑色転写層５ｇを位置精度良好に熱転写させてなる緑色発光層２１ｇをパターン形成する。
【００４６】
このようなレーザ光ｈνの照射による熱転写においては、例えばレーザ光ｈνの照射エネルギーにより、転写用基板１ｇ側の緑色転写層５ｇを構成する各材料の濃度勾配を調整することが好ましい。具体的には、照射エネルギーを高めに設定することにより、緑色転写層５ｇを構成する各材料が略均一に混ざり合った混合層として緑色発光層２１ｇを形成する。
【００４７】
またここでは、緑色発光素子の形成部分（画素領域）において絶縁膜１５から露出している下部電極１３上が、緑色発光層２１ｇによって完全に覆われるように、レーザ光ｈν照射を行うことが重要である。
【００４８】
次いで、図３（１）および図３（２）に示すように、緑色発光層２１ｇが形成されていない他の画素における下部電極１３の上方に、赤色発光層２１ｒおよび青色発光層２１ｂを順次パターン形成する。これらの赤色発光層２１ｒおよび青色発光層２１ｂは、上述した緑色発光層２１ｇの形成と同様に、レーザ光ｈνを照射した熱転写法によって順次形成する。
【００４９】
尚、以上のように繰り返し３回行われる熱転写の工程は、どの順に行っても良い。また、各熱転写における熱源は、レーザ光ｈνの照射に限定されることはなく、ヒータ加熱を適用しても良い。ただし、レーザ光ｈνを用いることにより、転写層５の昇温速度を早くできるため、転写層５が複数材料で構成された構成に対しては材料の昇華温度の差が出難く、好ましく適用される。
【００５０】
尚、青色発光層２１ｂの形成は、熱転写法の適用に限定されることはなく、全画素の共通の層として蒸着形成しても良い。
【００５１】
以上の後には、図４（１）に示すように、各色発光層２１ｇ，２１ｒ，２１ｂが形成された装置基板１１上の全面を覆う状態で、電子輸送層２３を成膜する。この電子輸送層２３は、装置基板１１上の全面に共通層として蒸着成膜される。このような電子輸送層２３は、一般的な電子輸送材料を用いて構成され、一例として８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3）を２０ｎｍ程度の膜厚で蒸着してなる。
【００５２】
以上までで成膜した正孔注入層１７、正孔輸送層１９、各色発光層、および電子輸送層２３によって、有機層２５が構成される。
【００５３】
次に、図４（２）に示すように、電子輸送層２３上に電子注入層２７を成膜する。この電子注入層２７は、装置基板１１上の全面に共通層として蒸着成膜される。このような電子注入層２７は、一般的な電子注入材料を用いて構成され、一例としてＬｉＦを真空蒸着法により約０．３ｎｍ（蒸着速度〜０．０１ｎｍ／ｓｅｃ）の膜厚で形成してなる。
【００５４】
次に、電子注入層２７上に、上部電極２９を形成する。この上部電極２９は、下部電極１３が陽極である場合には陰極として用いられ、下部電極１３が陰極である場合には陽極として用いられ、ここでは陰極として形成される。尚、下部電極１３が陰極であって、上部電極２９が陰極である場合には、これらの下部電極１３−上部電極２９間の各層の積層順は逆になる。
【００５５】
また、ここで作製する表示装置が単純マトリックス方式である場合には、例えば下部電極１３のストライプと交差するストライプ状に上部電極２９が形成される。一方、この表示装置が、アクティブマトリックス方式である場合には、この上部電極２９は、装置基板１１上の一面を覆う状態で成膜されたベタ膜状に形成され、各画素に共通の電極として用いられることとする。この場合、下部電極１３と同一層で補助電極（図示省略）を形成し、この補助電極に対して上部電極２９を接続させることで、上部電極２９の電圧降下を防止する構成とすることができる。
【００５６】
そして、下部電極１３と上部電極２９との交差部において、各色発光層２１ｇ，２１ｒ，２１ｂをそれぞれ含む有機層２５等が挟持された各部分に、緑色発光素子３１ｇ、赤色発光素子３１ｒ、および青色発光素子３１ｂがそれぞれ形成される。
【００５７】
尚、この上部電極２９は、ここで作製する表示装置の光取り出し方式によってそれぞれ適する材質が選択して用いられることとする。すなわち、この表示装置が装置基板１１と反対側から各色発光層２１ｇ，２１ｒ，２１ｂでの発光光を取り出す上面発光型または両面発光型である場合には、光透過性材料または半透過性材料で上部電極２９を構成する。一方、この表示装置が、装置基板１１側からのみ発光光を取り出す下面発光型である場合には、高反射性材料で上部電極２９を構成する。
【００５８】
ここでは、表示装置が上面発光型であり、下部電極１３を陽極電極として用いるため、上部電極２９は陰極電極として用いられることになる。この場合、上部電極２９は、有機層２５に対して電子を効率的に注入できるように、下部電極１３の形成工程で例示した仕事関数の小さい材料のうちから光透過性の良好な材料を用いて形成されることとする。
【００５９】
このため例えば、真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚で形成されたＭｇＡｇからなる共通の陰極として、上部電極２９を形成する。この際、下地に対して影響を及ぼすことのない程度に、成膜粒子のエネルギーが小さい成膜方法、例えば蒸着法やＣＶＤ(chemical vapor deposition)法によって、上部電極２９の成膜を行うこととする。
【００６０】
また、表示装置が上面発光型である場合、上部電極２９を半透過性として構成することにより、上部電極２９と下部電極１３との間で共振器構造を構成することで取り出し光の強度が高められるように設計されることが好ましい。
【００６１】
また、表示装置が透過型であり、上部電極２９を陰極電極として用いる場合には、仕事関数が小さくかつ反射率の高い導電性材料で上部電極２９を構成する。さらに表示装置が透過型であり、上部電極２９を陽極電極として用いる場合には、反射率の高い導電性材料で上部電極２９を構成する。
【００６２】
以上のようにして各色の有機電界発光素子２１ｇ，２１ｒ，２１ｂを形成した後には、有機電界発光素子２１ｇ，２１ｒ，２１ｂを封止する。ここでは、上部電極２９を覆う状態で保護膜（図示省略）を成膜する。この保護膜は、有機層２５への水分の到達防止を目的とし、透過水性,吸水性の低い材料を用いて十分な膜厚で形成されることとする。さらに、ここで作製する表示装置が上面発光型である場合には、この保護膜は各色発光層２１ｇ，２１ｒ，２１ｂで発生した光を透過する材料からなり、例えば８０％程度の透過率が確保されていることとする。
【００６３】
このような保護膜は、絶縁性材料で構成されていて良く、またここで作製する表示装置がアクティブマトリックス方式であって、装置基板１１上の一面を覆う共通電極として上部電極２９が設けられている場合には、保護膜は、導電性材料を用いて構成されても良い。保護膜を導電性材料で構成する場合には、ＩＴＯやＩＺＯのような透明導電性材料が用いられる。
【００６４】
尚、以上のような各色発光層２１ｇ，２１ｒ，２１ｂを覆う各層は、マスクを用いることなくベタ膜状に形成され、大気に暴露されることなく同一の成膜装置内において連続して成膜されることが好ましい。
【００６５】
またさらに、以上のように保護膜が形成された装置基板１１に対して、保護膜側に接着用の樹脂材料を介して保護基板を貼り合わせる。接着用の樹脂材料としては、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。また保護基板としては例えばガラス基板が用いられる。ただし、ここで作製する表示装置が上面発光型である場合には、接着用の樹脂材料および保護基板は、光透過性を有する材料で構成されることが必須となる。
【００６６】
以上により、装置基板１１上に各色発光素子３１ｇ，３１ｒ，３１ｂを配列形成してなるフルカラーの表示装置３３を完成させる。
【００６７】
以上説明したように本実施形態の表示装置の製造方法では、転写用基板側の転写層を装置基板側に熱転写して発光層を形成する際、転写層を構成するホスト材料と発光性のドーパント材料とは、昇華温度の差が所定範囲内に設定されたものとなっている。このため、熱転写の際には、転写層を構成するホスト材料と発光性のドーパント材料とをほぼ同時に昇華させることが可能になる。したがって、深さ方向においてホスト材料とドーパント材料が均一に分布した発光層が熱転写によって形成され、良好なキャリアバランスが確保された有機電界発光素子を得ることができる。
【００６８】
この結果、本発明によれば、熱転写法を適用して発光層を形成した場合であっても、キャリアバランスが良好で安定した発光特性の有機電界発光素子で得ることが可能になり、下記の実施例で説明するように表示特性の良好な表示装置を得ることができる。
【００６９】
＜表示装置の回路構成＞
図５には、上述した有機電界発光素子を用いた表示装置の回路構成図の一例としてアクティブマトリックス型の例を示す。この図に示すように、装置基板１１上には、表示領域１１ａとその周辺領域１１ｂとが設定されている。表示領域１１ａには、複数の走査線４１と複数の信号線４３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素が設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１１ｂには、走査線４１を走査駆動する走査線駆動回路４５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線４３に供給する信号線駆動回路４７とが配置されている。
【００７０】
走査線４１と信号線４３との各交差部に設けられる画素回路は、例えばスイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子ＥＬで構成されている。そして、走査線駆動回路４５による駆動により、スイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１を介して信号線４３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子ＥＬに供給される。これにより、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子ＥＬが発光する。尚、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２と保持容量Ｃｓとは、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）４９に接続されている。
【００７１】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００７２】
＜適用例＞
以上説明した本発明に係る表示装置を表示パネルとして用いた電子機器の実施形態を、図６〜図１１に基づいて説明する。上述した構成の表示パネル（表示装置）は、電子機器の表示部に表示パネルとして用いることができる。例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号や電子機器内で生成した映像信号を、画像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
【００７３】
図６は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。 
【００７４】
図７は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００７５】
図８は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。 
【００７６】
図９は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００７７】
図１０は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【実施例】
【００７８】
熱転写法を適用した発光層の形成において、ホスト材料と発光性のドーパント材料とを変更して緑色発光の有機電界発光素子と赤色発光の有機電界発光素子とを以下のようにして作製した。得られた有機電界発光素子について電流効率と輝度半減寿命とを測定し、蒸着法を適用して発光層を形成した有機電界発光素子との比較値を算出した。
【００７９】
＜実施例１〜１６＞下記表１参照
レーザ光照射を熱源とした熱転写を適用し、緑色発光の有機電界発光素子を次のように作製した。
【００８０】
（１）転写用基板の作製
板厚１ｍｍのガラス基板（基板本体３-1）の上に、４０ｎｍのシリコンからなる反射防止層、次いで２００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）からなる光熱変換層を通常のスパッタリング法により成膜して積層構造の発熱層３-2を形成した。次に、光熱変換層（発熱層３-2）上に、窒化シリコン（ＳｉＮＸ）からなる保護層３-3を５０ｎｍの膜厚でＣＶＤ法によって成膜した。そして保護層３-3上に、各ホスト材料に、緑色発光性の各ゲスト材料を５重量％の割合で混合した緑色転写層５ｇを蒸着法により３０ｎｍの膜厚で成膜し、転写用基板１ｇを得た。各ホスト材料およびゲスト材料は、下記表1に示した。
【００８１】
（２）装置基板側の形成
一方、装置基板１１上に、銀合金層であるＡＰＣ(Ag-Pd-Cu)層（膜厚１２０ｎｍ）、ＩＴＯからなる透明導電層（膜厚１０ｎｍ）をこの順に形成した２層構造の下部電極１３を陽極として形成した。さらにその表面に、蒸着法により、正孔注入層１７として、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを２５ｎｍの膜厚で蒸着した。次に、正孔輸送層１９として、α−ＮＰＤを３０ｎｍの膜厚で蒸着した。
【００８２】
（３）熱転写
次に、窒素パージされた真空貼合せチャンバー内において、（１）で作製した転写用基板１ｇと、（２）で正孔輸送層１９までを形成した装置基板１１とを、緑色転写層５ｇと正孔輸送層１９とが向き合う状態で対向配置した。その後、真空貼合せチャンバーおよび両基板間を真空引きし、１×１０−３Ｐａの真空度に到達させた。この状態で、転写用基板１ｇ側から波長８００ｎｍのレーザ光ｈνを照射することにより、転写用基板１ｇから緑色転写層５ｇを装置基板１１側に熱転写して緑色発光層２１ｇを形成した。レーザ光ｈνのスポットサイズは、３００μｍ×１０μｍとした。レーザ光ｈνは、該光線の長手寸法に対して直交する方向において走査した。エネルギー密度は、２．６E-3ｍＪ／μｍ２とした。
【００８３】
（４）上層の形成
緑色発光層２１ｇを転写形成した後、真空貼合せチャンバー内を窒素パージして装置基板１１を取り出し、真空蒸着機に移動させ、電子輸送層２３として８≡ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ3 ）を２０ｎｍの膜厚で蒸着した。続いて、電子注入層２７として、ＬｉＦを約０．３ｎｍの膜厚で蒸着成膜した。次いで、上部電極２９となる陰極としてＭｇ・Ａｇ合金（重量比９０：１０）を１０ｎｍの膜厚で共蒸着成膜した。またさらに窒化シリコンからなる保護膜を１μｍの厚さでＣＶＤ法により形成し、紫外線硬化性樹脂を３０μｍ塗布し、１ｍｍのガラス板を貼り合わせた状態で紫外線を照射し、樹脂を硬化させることにより、レーザ光ｈνを熱源とした熱転写法を適用して緑色発光素子３１ｇを得た。
【００８４】
＜実施例１７〜３２＞下記表２参照
ヒータ加熱を熱源とした熱転写を適用し、緑色発光の有機電界発光素子を作製した。実施例１〜１６の製造工程中においての熱転写で、ヒータ加熱による熱転写を行なったこと以外は、実施例１〜１６と同様の手順を行なった。熱転写の際には、ヒータによる加熱は転写可能な最低温度（２９０℃）に設定し、装置基板への熱の伝達を防止するため、装置基板は冷却水によって２０℃に管理した。尚、発光層を構成する各ホスト材料および緑色発光性の各ゲスト材料は、下記表２に示した。
【００８５】
＜実施例３３〜５６＞下記表３参照
レーザ光照射を熱源とした熱転写を適用し、赤色発光の有機電界発光素子を作製した。
実施例１〜１６の製造工程中においての転写用基板の作製で、各ホスト材料に、赤色発光性の各ゲスト材料を５重量％の割合で混合した赤色転写層５ｒを蒸着法により３０ｎｍの膜厚で成膜し、転写用基板１ｒを得た以外は、実施例１〜１６同様に行った。尚、発光層を構成する各ホスト材料および赤色発光性の各ゲスト材料は、下記表３に示した。
【００８６】
＜実施例５７〜７２＞下記表４参照
ヒータ加熱を熱源とした熱転写を適用し、赤色発光の有機電界発光素子を作製した。実施例３３〜５６の製造工程中においての熱転写で、ヒータ加熱による熱転写を行なったこと以外は、実施例３３〜５６と同様の手順を行なった。熱転写の際には、ヒータによる加熱は転写可能な最低温度（２９０℃）に設定し、装置基板への熱の伝達を防止するため、装置基板は冷却水によって２０℃に管理した。尚、発光層を構成する各ホスト材料および赤色発光性の各ゲスト材料は、下記表４に示した。
【００８７】
＜特性評価＞
下記表１〜表４には、各実施例１〜７２で用いたホスト材料およびドーパント材料、さらにはこれらの昇華温度［Ｔsub-H］，［Ｔsub-D］とその差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］を示した。また、各実施例１〜７２の有機電界発光素子について電流効率と輝度半減寿命を測定し、これらの測定値を蒸着法によって発光層を形成した有機電界発光素子との比率として示した。尚、各材料の昇華温度は、熱重量測定（ＴＧ）により、０．５％重量減少が起こる点を昇華温度とした。その際、室温から加熱を開始し、１０℃／分で昇温するプログラムを用いて昇温を行った。
【００８８】
【表１】
2010153051.tif 000005
【００８９】
【表２】
2010153051.tif 000006
【００９０】
【表３】
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【００９１】
【表４】
2010153051.tif 000008
【００９２】
図１１は、表１に示した、昇華温度の差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］に対しての、測定によって得られた特性の比率の関係を示すグラフである。この図１１から、緑色発光の有機電界発光素子における発光層の熱転写形成においては、熱源にレーザ光を用いた高速での昇温であれば、−６５（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦８９（℃）…式（１）の範囲を満たすことで、発光効率比を０．６以上に確保できることが確認された。さらに−３３（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦５６（℃）…式（２）の範囲であれば発光効率比を０．９以上に高めることが可能になり、寿命比も０．６以上を確保することが可能である。
【００９３】
図１２は、表２に示した、昇華温度の差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］に対しての、測定によって得られた特性の比率の関係を示すグラフである。この図１２から、緑色発光の有機電界発光素子における発光層の熱転写形成においては、熱源にヒータを用いた昇温であっても、−２８（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦５６（℃）…式（３）の範囲を満たすことで、発光効率比を０．８以上に確保できることが確認された。また、寿命比も０．６程度を確保することが可能である。
【００９４】
図１３は、表３に示した、昇華温度の差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］に対しての、測定によって得られた特性の比率の関係を示すグラフである。この図１３から、赤色発光の有機電界発光素子における発光層の熱転写形成においては、熱源にレーザ光を用いた高速での昇温であれば、−１１１（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦７８（℃）…式（４）の範囲を満たすことで、発光効率比を０．６以上に確保できることが確認された。さらに−９５（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦５１（℃）…式（５）の範囲であれば発光効率比を０．７前後に高めることが可能になり、寿命比も０．７前後を確保することが可能である。
【００９５】
図１４は、表４に示した、昇華温度の差［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］に対しての、測定によって得られた特性の比率の関係を示すグラフである。この図１４から、赤色発光の有機電界発光素子における発光層の熱転写形成においては、熱源にヒータを用いた昇温であっても、−９５（℃）≦［Ｔsub-H］−［Ｔsub-D］≦２５（℃）…式（６）の範囲を満たすことで、発光効率比を０．６５以上に確保できることが確認された。また、寿命比も０．６５以上を確保することが可能である。
【００９６】
以上の各評価結果より、転写法に適した発光材料の選択指針および開発指針として、ホスト材料と発光性のドーパント材料との昇華温度の差が有効に活用できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施形態の転写用基板の構成を示す断面図である。
【図２】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その１）である。
【図３】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その２）である。
【図４】実施形態の表示装置の製造方法を示す断面工程図（その３）である。
【図５】実施形態の液晶表示装置における回路構成の一例を示す図である。
【図６】本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。
【図７】本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
【図８】本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図９】本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。
【図１０】本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【図１１】表１をグラフ化した図であり、緑色発光層をレーザ照射によって熱転写した場合においての昇華温度の差と発光特性比との関係を示すグラフである。
【図１２】表２をグラフ化した図であり、緑色発光層をヒータ加熱によって熱転写した場合においての昇華温度の差と発光特性比との関係を示すグラフである。
【図１３】表３をグラフ化した図であり、赤色発光層をレーザ照射によって熱転写した場合においての昇華温度の差と発光特性比との関係を示すグラフである。
【図１４】表４をグラフ化した図であり、赤色発光層をヒータ加熱によって熱転写した場合においての昇華温度の差と発光特性比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１，１ｇ，１ｒ，１ｂ…転写用基板、３…支持基板、３-2…光熱変換層、５…転写層、５ｇ…緑色転写層（転写層）、５ｒ…赤色転写層（転写層）、５ｂ…青色転写層（転写層）、１１…装置基板、２１ｇ…緑色発光層（発光層）、２１ｒ…赤色発光層（発光層）、３３…表示装置、ｈν…レーザ光
【図１】
2010153051.tif 000015
【図２】
2010153051.tif 000016
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010153051.tif 000021
【図８】
2010153051.tif 000022
【図９】
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【図１０】
2010153051.tif 000024
【図１１】
2010153051.tif 000025
【図１２】
2010153051.tif 000026
【図１３】
2010153051.tif 000027
【図１４】
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