JP2004207078A - 表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボトムエミッション型の表示パネルにおいて、製造工程における機械的な強度も十分にあり、さらに光の取出効率も高い表示パネルを提供する。
【解決手段】発光素子１４ａや電極等を含む表示体層１８が積層された基板２０の側から発光素子１４ａの光を取出すボトムエミッション型の表示パネル１０ａの製造方法であって、厚みのある仮基板８１上に、後に除去可能なａ−Ｓｉの犠牲層８２を挟んで、酸化シリコンの透明な薄膜の第１の基板２０を成膜し（第１の工程）、次に、第１の基板２０の上に発光素子１４ａを含む表示体層１８を形成し（第２の工程）、表示体層１８の上に保護用のガラス基板１１を積層（第３の工程）した後に、犠牲層８２をエッチングして、仮基板８１を剥離する（第４の工程）。この製造方法により、出射側に薄膜の第１の基板２０を備えた光の取出効率の高いボトムエミッション型の表示パネル１０ａを提供できる。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）などの自発光素子が２次元に配置された表示パネルおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルや、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の開発が進んでいる。これらの表示パネルでは、発光素子を透明な層で保護する必要があるので、その透明な層を介して発光素子から出力される光が得られる。したがって、屈折率が１より大きな透明媒質または透明パネルを介して発光素子からの出力光を外界に出力させる必要がある。自発光素子から射出される光は放射、すなわち、ほぼ全ての角度に発射されるので、透明媒質と外界（または空気）との界面に対して臨界角以上の入射角を持つ光は、界面で全反射されて表示パネルに閉じ込められ外界に出力されない。例えば、自発光型の素子の一つである有機ＥＬ素子においては、２０％〜３０％程度の光しか表示パネルの外に取り出せないと言われている。
【０００３】
このため、光の取出効率に関する問題を解決するために、臨界角以上の放射角を持つ光を臨界角未満に変換する構造を設けるようにしている。例えば、発光素子の周囲に反射板を設けたり、発光素子の上部にマイクロレンズを設けたりすることにより、反射や屈折を用いて出力光の進行方向を変えて光の取出効率を上げる方法が考案されている。また、マイクロレンズの屈折面を外界との界面として採用することは、マイクロレンズの屈折力により出力光の射出方向を整えられると共に、屈折面は湾曲しているので、放射角の大きな出力光の入射角に対して臨界角が大きくなるというメリットもある。したがって、出力光の取出効率を向上するのに適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス基板の外側にレンズ、プリズムあるいはミラーと言った、発光素子からの出力光の光路を変えて光の取出し効率を改善する構造物あるいは変換層が付いたパネルは、界面における臨界角と出力光の放射方向の関係を変えてガラス基板から出力される光の量を改善できる。しかしながら、発光素子から出力された光であって、ガラス基板を伝達あるいは伝播して、その発光素子に対応した変換層の構造に至らない光は、ガラス基板から外界に出力されずに光の取出し効率が改善できない。あるいは、ガラス基板を伝播して、隣接する発光素子の変換層から出力されることによりクロストークを発生させ、視認性を低下する要因となる。したがって、ガラス基板の射出側に変換層を設ける場合、出力光の取出効率を向上するにはガラス基板を薄くすることが重要である。
【０００５】
基板上に表示体層を積層し、基板と反対側から出力光を射出する、いわゆるトップエミッション型の表示パネルにおいては、表示体層の直上にレンズ状の構造物を形成することにより、発光素子から出力された光の殆どをレンズ状の構造物に到達させて光の取出効率を向上することができる。
【０００６】
これに対し、発光素子を含む表示体層が積層された基板の側から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型の表示パネルにおいては、光の出力側となる透明基板は、発光素子や、それを駆動するＴＦＴなどの電気回路を積層する支持基板として、十分な機械的な強度を備えている必要がある。このため、少なくとも１０分の数ｍｍ程度の厚みの透明基板が必要となり、基板を薄くして光の取出効率を向上するには限界がある。透明基板の内部にマイクロミラー、マイクロレンズといった光路を変換可能な構造を予め形成することも可能ではあるが、そのような内部構造を備えた基板を、その上に発光素子や回路を形成できる程度に精度良く製造することはそれほどやさしいことではなく、現実的な解であるとは言えない。したがって、ガラス基板などの透明基板の外側に光路を変える機能を有する変換層を接合することが最もプロセス的には容易であるが、透明基板が薄くできないので、それも光の取出効率を改善する解とはならない。
【０００７】
一方、ボトムエミッション型は、予め整えられた透明基板の上に発光素子などを積層して、透明基板を介して光を出力すれば良いので、製造プロセスが簡単で、発光素子の上面に積層する電極などの製造プロセスやプロセス条件は、トップエミッションと比べれば比較的容易であるという利点もある。
【０００８】
そこで、本発明においては、ボトムエミッション型の表示パネルにおいて、製造工程における機械的な強度も十分にあり、その一方で、光の取出効率も高い表示パネルを提供することを目的としている。そして、本発明の表示パネルを用いることにより、輝度が高く、鮮明な画像を表示できる、大型のフラットディスプレイや携帯機器用の小型なディスプレイなどの表示装置を提供することも本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、表示体層を積層する基板を製造時に機械的な強度を提供する仮基板と、その後、発光素子を保護する機能を発揮する薄い第１の基板とに分けて考え、これら両者の基板の間に、エッチングなどにより除去可能な犠牲層を設ける。これにより、製造過程においては十分な厚みの基板により機械的な強度を提供でき、使用する際は、薄膜の基板の上に、出力光の光路を変える変換層を設けた、光の取出効率の高い表示パネルとすることができる。
【００１０】
すなわち、本発明においては、仮基板の上に、後に除去可能な犠牲層を挟んで透明な薄膜の第１の基板を成膜する第１の工程と、薄膜な第１の基板の上に発光素子を含む表示体層を形成する第２の工程と、表示体層の上に、第２の基板を積層する第３の工程と、犠牲層を除去し、仮基板を剥離する第４の工程とを有する表示パネルの製造方法を提供する。この製造方法においては、製造中の機械的な強度は仮基板により確保できるので、第１の基板は非常に薄くすることが可能である。そして、表示パネルとして使用するときは、犠牲層を除去することにより仮基板を剥離でき、薄い第１の基板だけにより射出側をカバーできる。このため、第１の基板の厚みは、１ｍｍ程度以下、例えば、１００μｍ以下にすることが容易に可能であり、５０ｎｍ程度まで薄くすることも可能となる。したがって、本発明の製造方法により、透明な第１の基板と、第１の基板の上に積層され、マトリクス状に配置された複数の発光素子を含む表示体層とを有し、第１の基板を介して発光素子からの出力光を射出するボトムエミッション型の表示パネルであって、第１の基板の厚みが１００μｍから５０ｎｍ程度の範囲である表示パネルを提供できる。
【００１１】
射出側の第１の基板に、発光素子を外界から遮断する封止効果を持たせるのであれば、１μｍ程度以上の厚みを確保することが望ましい。すなわち、第１の基板で封止効果も得ようとするのであれば、第１の基板の厚みが１００μｍから１μｍ程度の範囲であることが望ましい。また、第１の基板の厚みが１００μｍから２０μｍ程度の範囲であることが望ましい。この第１の基板の射出側に、出力光の光路を変える変換層を積層することにより、ボトムエミッション型の表示パネルにおいて、射出側の透明基板の厚みを薄くして、その透明基板に変換層を接合できる。このことは、マイクロレンズやマイクロミラーといった構造を備えた変換層と発光素子との間に非常に薄い第１の基板が存在するだけのボトムエミッション型の表示パネルを提供できることを意味し、第１の基板内を出力光が伝播して散逸してしまったり、クロストークが発生することを防止できる。したがって、光の取出し効率の高く、視認性が良く、さらに製造が容易で現実的に供給可能なボトムエミッション型の表示パネルを提供できる。
【００１２】
このような薄い第１の基板の１つの例はスパッタリングあるいはＣＶＤにより成膜可能な酸化シリコンである。また、発光素子の１つの例は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子（有機ＥＬ発光素子）であり、有機ＥＬ発光素子を採用することにより全体が非常に薄い表示パネルを提供できる。そして、薄い第１の基板の射出側に出力光の光路を変更できる変換層を積層することにより、光の取出効率を向上できるので、本発明の表示パネルと、この表示パネルの発光素子を駆動して、画像を表示させる駆動装置とを有する表示装置を提供することにより、さらに明るく鮮明な画像を表示できる表示装置を提供できる。
【００１３】
本発明の製造方法において、第１の基板として酸化シリコンを用いた場合、犠牲層は、アモルファスシリコンが採用でき、第４の工程では、犠牲層をフッ化キセノンをエッチャントとしてエッチングすることにより除去し、仮基板を取り外すことができる。アモルファスシリコンとフッ化キセノンの組合せは、ドライプロセスでエッチングできるので、各構造の気密性がウェットプロセスに対して不充分であるときは、この製造方法を採用することにより発光素子の劣化の心配を回避できる。
【００１４】
犠牲層に水溶性接着剤を用いて、第４の工程では、当該犠牲層を、純水をエッチャントとして、仮基板上に発光素子が積層されたワークごと純水に浸してウェットエッチングにより仮基板を除去することも可能である。また、犠牲層にアモルファスシリコンを用い、さらに、第１の工程で、第１の基板と犠牲層との間に遮光層を挟んで成膜し、第４の工程では、犠牲層をレーザアニールにより除去した後、遮光層をエッチングする製造方法であっても良い。遮光層は、例えばクロムを用いることが可能であり、エッチングすれば良い。大きな面積をレーザ加工することにより一様に剥離できるので、基板の大面積化への対応が可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１に本発明に係る表示パネルが搭載された表示装置の例として携帯電話機を示してある。本例の携帯電話機１は、データが表示される表示パネル（表示装置）１０ａと、マイクロコンピュータなどから構成される駆動装置９とを備えており、駆動装置９により表示パネル１０ａを構成する発光素子を駆動して光Ｌ１を出力し、文字や画像などをユーザ９０に提供する。本例の表示パネル１０ａは有機ＥＬ素子を発光素子として採用している。
【００１６】
図２に表示パネル１０ａの一部を拡大した断面図を示してある。表示パネル１０ａは、ボトムエミッション型であり、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）を発光素子１４ａとする表示体１９が複数個、２次元にアレイ状あるいはマトリクス状に配置されたものである。各々の表示体が１つの画素として機能し、駆動装置９によりアクティブマトリックス方式やパッシブマトリックス方式により駆動され、本図では下方側に向けて表示光Ｌ１が発光される。
【００１７】
本例の表示パネル１０ａは、酸化シリコン製で、厚みｄが２０μｍ程度の薄膜基板（第１の基板）２０の上に、発光素子１４ａを含む表示体層１８が積層され、さらにその上に支持材となる透明あるいは不透明な第２の基板１１が積層されている。表示体層１８は、下側からＩＴＯ（透明電極）の陽電極（下電極）１５の上に、発光素子１４ａおよびこれらを画素単位に分離するポリイミドのバンク層１３が積層され、さらに、アルミニウム等の陰電極（上電極）１２が積層されている。アクティブマトリクス方式の表示パネルであれば、下電極１５と共にＴＦＴ回路などの駆動回路も第１の基板２０の上に形成されている。
【００１８】
さらに、この薄膜の基板２０の外界４０に面した射出側に外界４０の側に凸に湾曲したマイクロレンズ３２がアレイ状に配置されている。このマイクロレンズ３１は、発光素子１４ａから出力された光Ｌ１を屈折させて光路を変換する変換層３０の役割を担っており、マイクロレンズ３２の表面が屈折面３１となり、発光素子１４ａから出力された出力光Ｌ１の方向を整える機能を果たす。それと共に、屈折面３１が発光素子１４ａからの出力光Ｌ１に対して湾曲しているので、屈折面３１の臨界角は出力光Ｌ１の放射方向に傾き、屈折面３１における全反射は少なくなり発光素子１４ａからの出力光の取出効率を向上できる。
【００１９】
本例の表示パネル１０ａは、電極、回路および発光素子などを含めた表示体層１９をベース（第１の基板）２０の上に積層し、その第１の基板側から光Ｌ１が取出されるボトムエミッション型であるが、第１の基板２０の厚みｄが２０μｍ程度と薄い。したがって、発光素子１４ａからマイクロレンズ３１に至る距離が非常に短く、ベースとなる第１の基板２０の中で出力光Ｌ１が散逸することが殆どなく、取出効率が高い。さらに、第１の基板２０を伝播して隣接する発光素子１４ａに対峙するマイクロレンズ３１から出力される現象（クロストーク）を防止でき、視認性の良い画像を表示できる。
【００２０】
本例のボトムエミッション型の表示パネル１０ａでは、発光素子１４ａを保護する機能を発揮する薄い第１の基板２０そのものが製造プロセス上の支持基板となるのではなく、以下で説明するように製造用の仮基板を採用している。したがって、第１の基板２０に対する製造上の強度的な要求を分離することが可能となり、第１の基板２０を非常に薄くできる。
【００２１】
図３から図５により、そのような薄い第１の基板２０を備えた表示パネル１０ａの製造方法を示してある。先ず、図３のステップ７１（第１の工程）では、仮基板の上に犠牲層を挟んで第１の基板２０を成膜する。この工程においては、図４（ａ）に示すように、仮基板となるガラス基板８１の上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を蒸着し、ａ−Ｓｉ製の犠牲層８２を形成する。この犠牲層８２を挟んで、図４（ｂ）に示すように、酸化シリコン（ＳｉＯ２）をスパッタリングあるいはＣＶＤにより成膜し、薄膜の第１の基板２０を形成する。このガラス基板８１は、最終的には犠牲層８２を剥離することにより取り除くものであり、製造する表示パネル１０ａの光学的な性質には直接影響を与えない。したがって、製造プロセスにおける要求を満たすものであれば良く、基板８１の上に種々の層を積層およびパターニングするために十分な強度と精度とを備えているものであれば良い。たとえば、ガラス基板のように透明な基板である必要はない。また、犠牲層８２を剥離することにより基板８１は、リサイクルプロセスのコストが基板のコストよりも低ければリサイクルが可能である。
【００２２】
次にステップ７２（第２の工程）では、第１の基板２０上に表示体層１８を形成する。このため、先ず、図４（ｃ）に示すように、ＩＴＯにより下電極１５を成膜する。この際、アクティブマトリクス駆動方式の表示パネルであればＴＦＴ回路なども作り込む。この段階で、本例では、十分な強度と精度を備えた、仮基板８１に支持された第１の基板２０の上に、下電極１５やＴＦＴなどの複雑な回路を形成できる。さらに、図４（ｄ）に示すように、下電極１５の上に、ポリイミドでバンク層１３を形成し、このバンク層１３により、下電極１５の上面の四方を囲み、この領域内に、インクジェット等の技法により有機ＥＬ発光素子１４ａを形成する。さらに、発光素子１４ａおよびバンク層１３に沿って、アルミニウムにより上電極１２を形成する。この工程としては、既に技術が確立されたボトムエミッション型の表示パネルの製造技術を使うことができ、歩留まりが高く、品質の良い表示体層を製造できる。
【００２３】
ステップ７３（第３の工程）では、上電極１２の上に、表示パネルの裏面側の保護と、仮基板８１が取り外された後に表示パネル１０ａの機械的な強度を確保するガラス製の第２の基板１１を積層あるいは接合する。第２の基板１１は、外光を吸収するなどの表示パネルの仕様による特別な要求がないかぎり光学的な性能を要求されるものではない。したがって、薄くて十分な強度があり、さらに、気密性の高い素材であればガラス基板に限定される必要はなく、他の樹脂であっても良い。この段階で、仮基板８１、第１の基板２０、表示体層１８および第２の基板１１が積層された状態のワーク５０が形成される。
【００２４】
次に、ステップ７４（第４の工程）で、ワーク５０から犠牲層８２を除去して仮基板８１を剥離する。図５（ａ）に示すように、ワーク５０を、チャンバー（不図示）等にセットし、エッチェントガスで満たすことにより、ドライエッチングプロセスによりシリコン製の犠牲層８２を除去する。エッチェント８９としては、シリコンに対するエッチング速度が選択的に非常に速いフッ化キセノン（ＸｅＦ₂）を用いることが望ましい。このエッチャントは、シリコンに対するエッチング速度の比が非常に高いので、ワーク５０に作り込まれた、他の表示パネルとなる構成要素、たとえば、電極１２および１５、発光素子などは、フッ化キセノンによって侵食されることはない。さらに、ドライエッチングであるので、ウェットエッチングと異なり、構造体の隙間に水分あるいは液状のエッチャントが残ることもなく、後に残留成分が悪影響をもたらしたり、それを防止するために長時間の乾燥が必要になるといった心配もなく、容易に品質の高い表示パネルを製造できる。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、犠牲層８２が化学的に除去されると、それを介して接合されていた仮基板（ガラス基板）８１と、第１の基板２０は分離し、仮基板８１を表示パネル１０ａから取り除くことができる。この結果、図５（ｃ）に示すように、薄膜の酸化シリコン製の基板（第１の基板）２０の上に発光層１８が形成された状態のボトムエミッション型の表示パネル１０ａが製造される。
【００２６】
さらに、ステップ７５（第５の工程）では、薄膜の第１の基板２０の射出側に変換層３０を形成する。図５（ｄ）に示すように、この薄膜な第１の基板２０の表面２０ａに、すなわち、光Ｌ１の取出し側（射出側）に、マイクロレンズ３１による変換層３０を形成する。マイクロレンズ３１がアレイ状に配置された変換層３０は、高透過率の樹脂をインクジェット等の技法により液滴状に塗布し硬化させることにより形成できる。あるいは、感光性の樹脂を塗布し、３次元加工することによってもアレイ状に配置されたマイクロレンズ３１からなる変換層３０を形成できる。そして、図２に示したように、薄膜な第１の基板２０を介して変換層３０に出力光Ｌ１を供給し、外界４０に高い取出効率で出力光Ｌ１を出力できる表示パネル１０ａを得ることができる。
【００２７】
このように、本例の製造過程では、犠牲層８２を挟むことで、後に容易に除去される仮基板８１に薄膜な基板２０を成膜することにより、製造プロセス上の要求と、表示パネル１０ａとして使用する際の光学的および機械的な要求を分離することができる。そして、製造プロセス上の要求は後で分離される仮基板８１で対応し、表示パネル１０ａとして使用する際の要求は第１の基板２０で対応するようにしている。したがって、矛盾する、製造プロセス上の要求である厚い基板と、表示パネル１０ａとして製造する際の要求である薄い基板とを満たすことができ、光の取出効率の高いボトムエミッション型の表示パネルを、信頼性の高い製造方法により製造して提供できる。
【００２８】
本例の製造方法によれば第１の基板２０は、ＣＶＤあるいはスパッタリング等の成膜方法により形成できるので、厚みｄを５０ｎｍ（０．０５μｍ）程度まで薄くすることも可能である。したがって、それ以上の厚みにすることはプロセス上は時間だけの問題であり、外気などに対する封止の効果を持たせるためには１μｍ程度以上の厚みを確保することが望ましい。
【００２９】
さらに、本例の製造プロセスは、仮基板８１を犠牲層８２を介して接続し、さらに、犠牲層８２を除去するプロセス以外は、従来のボトムエミッション型の表示パネルの製造プロセスと同様であり、予め整えられた基板の上に発光素子などを積層して、透明基板を介して光を出力すれば良いので、トップエミッション型の表示パネル等の製造プロセスに比べて簡単で、発光素子の上面に積層する電極などの製造プロセスにおけるプロセス条件の精度はそれほど高くなくて良いという利点をそのまま活かすことができる。その上で、ボトムエミッション型の表示パネル１０ａとして、光の取出し側の透明基板２０を薄くし、光の取出効率の高いものを提供することができる。
【００３０】
また、本例の製造プロセスは、上述したように、犠牲層８２をエッチングし、仮基板８１を剥離するため、仮基板８１を物理的に剥離するのではないので、表示パネル１０ａに対して衝撃や振動などによる影響はなく、その点でも、精度の高い表示パネル１０ａを高い歩留まりで製造できる。
【００３１】
本発明の製造プロセスでは、仮基板８１の上に形成され、後で除去される犠牲層８２は、シリコンに限られない。例えば、水溶性の接着剤を用いて犠牲層を形成しても良い。この場合は、ステップ７３の犠牲層８２を除去する工程において、エッチャント８９に純水を用いてウェットエッチングを行う。すなわち、純水の中にワーク５０を浸して、水溶性の犠牲層８２を溶解し、仮基板２０をワーク５０から簡単に取り外すことができる。このウェットエッチングを用いた製造方法は、チャンバーやフッ化キセノンのような特殊なガスも不要なので、低コストである。しかしながら、ウェットエッチングであるので、表示体１９の気密性が十分であることが要求され、気密性が十分でない場合は、発光素子１４ａの特性を劣化させる要因となる可能性がある。このため、ウェットエッチングの製造方法に対して、製造コストは高いかもしれないが、上記のフッ化キセノンを用いたドライエッチングの製造方法は、吸湿による劣化の影響を考慮しないで良い点で優れている。
【００３２】
また、本発明の製造方法では、レーザアニールにより犠牲層のアモルファスシリコンを結晶化させて仮基板８１を分離することが可能である。この製造方法においては、図３のステップ７１（第１の工程）で、図６（ａ）に示すように、透明な仮基板８１の上にａ−Ｓｉ製の犠牲層８２を形成し、さらに、その表面に遮光性を備えたＣｒを蒸着し遮光層８３を形成する。この後は、図６（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示すように、上記と同様にステップ７２（第２の工程）、ステップ７３（第３の工程）を行う。
【００３３】
犠牲層を除去するステップ７４（第４の工程）においては、図７（ａ）に示すように、透明な仮基板８１を介してａ−Ｓｉの犠牲層８２にレーザビーム（レーザ光）８６を照射し結晶化する。この際界面の状態が変化することにより、犠牲層８２と遮光層８３の界面が分離し、仮基板８１が薄膜のシリコン基板２０から剥離される。この際に、第１の基板２０の表面２０ａに、クロムの遮光層８３が設けられているので、レーザビーム８６は表示パネル１０ａの内部には浸透せず、表示体層１８などの構造がレーザ光８６の影響を受けないようにしている。
【００３４】
その後、図７（ｂ）に示すように、第１の基板２０を覆う遮光層８３をプラズマエッチング８８などにより除去する。これにより、図７（ｃ）に示したような薄膜な第１の基板２０に表示体層１８などが積層された表示パネル１０ａを提供できる。さらに、第１の基板２０の射出側にマイクロレンズ等の変換層２０を設ければ、図２に示したような表示パネル１０ａを製造できる。このようなレーザを用いる方法であれば、基板の大面積化への対応が容易となり、３０インチ以上の大型の表示パネルの製造に有用である。
【００３５】
図８に表示パネルの異なる例を示してある。本例の表示パネル１０ｂは、図２に示した表示パネル１０ａとほぼ同様の構成であるが、変換層３０のマイクロレンズ３１の上方（外界４０）側に、カバー３３が設けられている。このカバー３３とマイクロレンズ３１の間に屈折率がほぼ１である不活性ガス９９が充填されている。カバー３３を設けることにより、薄膜の第１の基板２０を機械的な損傷から保護できる。一方、変換層３０と発光素子１４ａとの間の距離は短いので、光の損失は少なく、光の取出効率の高い表示パネルとなっている。
【００３６】
図９に示す表示パネル１０ｃは、第１の基板２０の表面２０ａに、凹状の構造３４を備えたシート状３５を接着層（接着剤）３６を介して接合することにより、第１の基板２０の射出側にアレイ状のマイクロレンズ３１を形成している。
【００３７】
図１０に示す表示パネル１０ｄは、薄膜状の第１の基板２０の射出側に発光素子１４ａの周囲を囲うような斜面状の反射板３７を備えた変換層３０が接合されている。発光素子１４ａから出力された光Ｌ１のうち、放射角が大きく変換層３０と外界４０との界面の臨界角より大きな光Ｌ１は、反射板３７により光路が変換されて臨界角以下の角度となるように反射され、外界４０に出力される。したがって、取出効率は高く、さらに、本例においては、第１の基板２０が薄く、発光素子１４ａと反射板３７との距離が短くなっているので、その間におけるロスも少ない。また、第１の基板２０が薄いのでクロストークも発生し難いことは上述した通りである。
【００３８】
なお、本発明の製造方法による表示パネルでは、発光素子１４ａの出力光Ｌ１を射出される側の透明基板２０を薄くすることで、光の取出し効率を向上できるため、上記の表示パネル１０ａ〜１０ｄと異なる、変換層３０を設けないことも可能である。すなわち、透明な薄膜の第１の基板２０が直接、外界４０に面するような表示パネルも提供できる。薄膜な基板２０上に変換層３０を設けないことで、非常に薄い透明な基板２０を介して発光素子１４ａまたは表示体１９を観察することが可能であり、視認性の良い画像表示を提供できる。ただし、この場合には、薄膜な第１の基板２０は、封止効果を伴う必要があり、厚みｄを１００ｎｍ（０．１μｍ）程度は確保することが望ましい。
【００３９】
このように、本発明では、表示体層１８を積層する基板を製造時に機械的な強度を提供する仮基板８１と、その後、発光素子１４ａを保護する機能を発揮する薄い第１の基板２０とに分離し、これらを製造した後にエッチングなどで除去できる犠牲層８２で接合する製造方法を提供している。これにより、製造過程においては十分な厚みの仮基板８１により機械的な強度を提供でき、製品化され使用する際は、薄膜の基板２０により発光素子１４ａをカバーし、光の取出効率の高い表示パネルとして提供できる。
【００４０】
したがって、本発明により、明るく視認性の良い高品質な画像を表示可能な、ボトムエミッション型の表示パネルを提供できる。また、携帯電話や、携帯型の情報処理端末のような小型の表示装置にかぎらず、３０インチあるいはそれ以上の大型の表示パネルを備えた表示装置においても本発明を適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、ボトムエミッション型の表示パネルにおいて、表示体層を積層する基板を製造時に機械的な強度を提供する仮基板と、その後、発光素子を保護する機能を発揮する薄い第１の基板とに分けて考え、これら両者の基板の間にエッチングなどにより除去可能な犠牲層を設けた構造の製造方法を提供することで、製造工程における機械的な強度も十分にあり、その一方で、光の取出効率も高い表示パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示パネルが搭載された携帯電話機の概要を示す図である。
【図２】本例の表示パネルの概要を示す断面図である。
【図３】本例の表示パネルの製造プロセスを示すフローチャートである。
【図４】図３に示した製造プロセスの第１から第３の工程の概要を示す図である。
【図５】図３に示した製造プロセスの第４および第５の工程の概要を示す図である。
【図６】レーザアニールを用いた、異なる製造プロセスの第１から第３の工程の概要を示す図である。
【図７】レーザアニールを用いた、異なる製造プロセスの第４の工程の概要を示す図である。
【図８】変換層にカバーレンズを備えた、異なる表示パネルの概略を示す断面図である。
【図９】シート状の変換層を備えた、異なる表示パネルの概要を示す断面図である。
【図１０】反射板の変換層を備えた、さらに異なる表示パネルの概要を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話機
１０ａ〜１０ｅ 表示パネル
１２ 下電極
１３ バンク層
１４ａ 発光素子
１５ 上電極
１８ 表示体層
２０ 薄膜な基板（第１の基板）
３０ 変換層
３１ マイクロレンズ
３６ 接着剤
３７ 反射板
４０ 外界
８１ 仮基板
８２ 犠牲層
８３ 遮蔽膜
８６ レーザ
８９ エッチャント

Claims (13)

1. 透明な第１の基板と、前記第１の基板の上に積層され、マトリクス状に配置された複数の発光素子を含む表示体層とを有し、前記第１の基板を介して前記発光素子からの出力光を射出するボトムエミッション型の表示パネルであって、
   前記第１の基板の厚みが１００μｍから５０ｎｍ程度の範囲である表示パネル。
2. 請求項１において、前記第１の基板の厚みが１００μｍから１μｍ程度の範囲である表示パネル。
3. 請求項１において、前記第１の基板の厚みが１００μｍから２０μｍ程度の範囲である表示パネル。
4. 請求項３において、前記第１の基板の射出側に、出力光の光路を変える変換層が形成されている表示パネル。
5. 請求項４において、前記変換層は、マイクロレンズ、マイクロプリズムまたはマイクロミラーである表示パネル。
6. 請求項１において、前記第１の基板は酸化シリコンである表示パネル。
7. 請求項１において、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子である表示パネル。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の表示パネルと、この表示パネルの前記発光素子を駆動して画像を表示させる駆動装置とを有する表示装置。
9. 仮基板の上に、後に除去可能な犠牲層を挟んで透明な薄膜の第１の基板を成膜する第１の工程と、
   前記第１の基板の上に発光素子を含む表示体層を形成する第２の工程と、
   前記表示体層の上に、第２の基板を積層する第３の工程と、
   前記犠牲層を除去し、前記仮基板を剥離する第４の工程とを有する表示パネルの製造方法。
10. 請求項９において、前記発光素子からの出力光の光路を変える変換層を前記第１の基板の外界に面する側に形成する第５の工程をさらに有する表示パネルの製造方法。
11. 請求項９において、前記犠牲層は、アモルファスシリコンであり、前記第４の工程では、前記犠牲層を、フッ化キセノンをエッチャントとしてエッチングすることにより除去する表示パネルの製造方法。
12. 請求項９において、前記犠牲層は、水溶性接着剤であり、前記第４の工程では、当該犠牲層を、純水をエッチャントとして、ウェットエッチングにより除去する表示パネルの製造方法。
13. 請求項９において、前記犠牲層は、アモルファスシリコンであり、前記第１の工程では、前記第１の基板は前記犠牲層との間に遮光層を挟んで成膜され、
    前記第４の工程では、前記犠牲層をレーザアニールにより除去した後、前記遮光層をエッチングにより除去する表示パネルの製造方法。

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