DE60313268T2

DE60313268T2 - Elektrooptische Anzeigevorrichtung und Methode zu deren Herstellung, die den Transfer eines Chips beinhaltet

Info

Publication number: DE60313268T2
Application number: DE60313268T
Authority: DE
Inventors: Mutsumi c/o Seiko Epson Corporation Kimura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: KR20040027321A; US7169652B2; TW200414498A; TWI236135B; CN1286148C; CN1494110A; US7834359B2; JP5022552B2; KR20050106366A; US20040126911A1; EP1403691B1; KR100563408B1; JP2004119725A; EP1403691A1; DE60313268D1; US20070090368A1; KR100632827B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (eine elektrooptische Vorrichtung), in der Pixel unter Verwendung von Elementen wie Dünnfilmtransistoren oder dergleichen angesteuert werden, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
In Anzeigevorrichtungen (elektrooptischen Vorrichtungen), die Dünnfilmtransistoren zum Ansteuern von Pixeln verwenden, wie Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert werden, organische elektrolumineszente (EL) Anzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert werden, Leuchtdioden-Anzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert werden, Elektrophorese-Anzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren oder dergleichen angesteuert werden, bilden die Dünnfilmtransistoren nur einen Teil der gesamten Vorrichtung und Leitungen, Trägersubstrate usw. bilden den Rest der gesamten Vorrichtung. Wenn diese Anzeigevorrichtungen (die Anzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert werden) durch Bilden von Dünnfilmtransistoren, der Leitungen und des Trägersubstrats zu einem einzigen Körper in demselben Herstellungsverfahren hergestellt werden, sind die Herstellungskosten im Allgemeinen hoch, da ein schwieriges und komplexes Herstellungsverfahren zur Herstellung der Dünnfilmtransistoren erforderlich ist. Da jedoch das schwierige und komplexe Herstellungsverfahren nur für die Leitungen und das Trägersubstrat nicht erforderlich ist, sind dessen Herstellungskosten gering. Wenn daher die Dünnfilmtransistoren und die Leitungen oder das Trägersubstrat separat hergestellt werden können und die Dünnfilmtransistoren nur an gewünschten Positionen angeordnet werden können, können die Herstellungskosten der Anzeigevorrichtungen, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert werden sollen, gesenkt werden.
Für eine solche Anforderung wurde ein Übertragungsverfahren zur Bildung von Elementen an gewünschten Positionen auf einem Übertragungszielortbasissubstrat entwickelt, indem eine übertragene Schicht, die Elemente wie Dünnfilmtransistoren umfasst, gebildet, eine Ablöseschicht zwischen dem übertragenen und dem Übertragungsursprungsbasissubstrat eingefügt, diese an einem Übertragungszielortbasissubstrat befestigt, Licht in die Ablöseschicht zum Ablösen der Ablöseschicht und zum Trennen des Übertragungsursprungsbasissubstrats von der Ablöseschicht gestrahlt wird. Ein solches Übertragungsverfahren ist zum Beispiel in der Japanischen Ungeprüften Patentanmeldung Nr. 10-125931 (Patentdokument 1) offenbart. Da die Dünnfilmtransistoren nur an gewünschten Positionen unter Verwendung des obengenannten Übertragungsverfahrens gebildet werden können, können die Herstellungskosten der Anzeigevorrichtung, die mit den Dünnfilmtransistoren angesteuert wird, insgesamt gesenkt werden. Ferner verwendet gegenwärtig das Ablöse- oder Übertragungsverfahren einer Laserablation oder ein Haftmittel (T. Shimoda, et al., Techn. Dig. IEDM 1999, 289 (Nicht-Patentdokument 1), S. Utsunomiya, et al., Dig. Tech. Pap. SID 2000, 916 (Nicht-Patentdokument 2), T. Shimoda, Proc. Asia Display/IDW'01, 327 (Nicht-Patentdokument 3), S. Utsunomiya, et al., Proc. Asia Display/IDW'01, 339 (Nicht-Patentdokument 4), S. Utsunomiya, et al., AM-LCD'02, in Vorbereitung (Nicht-Patentdokument 5)).

[Patentdokument 1] Japanische Ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 10-125931
[Nicht-Patentdokument 1] T. Shimoda, et al., Techn. Dig. IEDM 1999, 289
[Nicht-Patentdokument 2] S. Utsunomiya, et al., Dig. Tech. Pap. SID 2000, 916
[Nicht-Patentdokument 3] T. Shimoda, Proc. Asia Display/IDW'01, 327
[Nicht-Patentdokument 4] S. Utsunomiya, et al., Proc. Asia Display/IDW'01, 339
[Nicht-Patentdokument 5] S. Utsunomiya, et al., AM-LCD'02, in Vorbereitung

Wenn die Anzeigevorrichtung unter Verwendung des obengenannten Übertragungsverfahrens hergestellt wird, neigt die Produktionsausbeute zur Abnahme mit einem Anstieg in der Anzahl übertragener Körper, die Ziele sind, auf die von einem Übertragungsursprungsbasissubstrat auf ein Übertragungszielortbasissubstrat übertragen werden.
Obwohl elektrische Verbindungen zwischen Elementen, die in den übertragenen Körpern enthalten sind, und Leitungen, die in dem Übertragungszielortbasissubstrat enthalten sind, häufig durch vorgeformte Kontaktstellen (Verbindungsanschlüsse, die als elektrische Verbindungen dienen) auf den übertragenen Körpern und dem Übertragungszielortbasissubstrat einander entsprechend hergestellt werden können, nimmt in diesem Fall die Produktionsausbeute mit einem Anstieg in der Anzahl von Kontaktstellen ab.
Da ferner die Anzahl übertragener Körper, die auf dem Übertragungsursprungsbasissubstrat gebildet werden kann, abhängig davon, ob die Fläche jedes übertragenen Körpers groß oder klein ist, erhöht und gesenkt werden kann, können die Herstellungskosten von der Fläche abhängen.
Die Europäische Patentanmeldung EP 1139325 A1 , veröffentlicht am 4. Oktober 2001, betrifft eine Echtfarben-Flachbildschirmanzeige unter Verwendung einer LED-Punktmatrix. Die LEDs sind an einer Seite einer gedruckten Schaltungsplatte montiert, während die Treiberschaltung an der anderen Seite montiert ist. Der Anzeigeschirm weist eine modulare Form auf, so dass diese reihenweise Seite an Seite in jeder gewünschten Konfiguration zur Vergrößerung der Anzeigefläche montiert werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Modul ein 32 × 16 Punktmatrix LED-Modul, das ein 2:1 Verhältnis von Pixeln über das gesamte Modul erzeugt.
In JP 2001007340 , veröffentlicht am 12. Januar 2001, ist ein Verfahren zur Herstellung eines aktiven Matrixsubstrats bei geringen Kosten und mit hoher Genauigkeit offenbart. In diesem Verfahren wird ein Element auf einem Elementbildungssubstrat gebildet, eine Zwischenverbindung wird auf einem Übertragungszielortsubstrat gebildet, das Element wird auf ein Übertragungszielortsubstrat übertragen, und die Zwischenverbindung wird schließlich fertiggestellt. Das Verfahren beinhaltet die Bildung einer Ätzstoppschicht, einer Unterlagenschicht und einer Anzahl von TFTs auf dem Elementbildungssubstrat. Schutzfilme werden auf die TFTs aufgetragen. Zusätzlich werden Abtastleitungen auf dem Übertragungszielortsubstrat gebildet. Nach der Übertragung der TFTs auf das Übertragungszielortsubstrat, werden Verbindungselektroden zur Verbindung von Signalleitungen mit den FETs gebildet.
US 4808983 offenbart eine Flachbildschirmanzeige und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anzeige. Die Anzeige umfasst in einem Beispiel ein oberes und ein unteres Substrat, zwischen welchen eine regelmäßige Anordnung von Abstandsstäben angeordnet ist, die aus einem Einzelkristall-Siliziumhalbleitermaterial bestehen. Flüssigkristall ist zwischen den zwei Substraten in den Räumen angeordnet, die zwischen den Abstandsstäben liegen. Jeder Abstandsstab hat eine Treiberschaltung zum Ansteuern linker und rechter Pixelelektroden, die an dem Bodensubstrat angeordnet sind. Der Kontakt mit den Pixelelektroden wird mit Hilfe von Kontaktstellen und dazwischen liegenden Lötkontakthügeln hergestellt. Ebenso sind auf dem Bodensubstrat X-Adressenleitungen enthalten, die an entsprechende Kontaktstellen in den Stäben wieder über Lötkontakthügel angeschlossen sind. Die Stäbe enthalten des Weiteren Treiberleitungen und eine Y-Adressenleitung. In einem zweiten Beispiel ist jeder Halbleiterabstandsstab ein einzelner Chip, der eine einzelne Pixelelektrode ansteuert. Andere Elektroden, die verwendet werden, sind ähnlich jenen, die in dem ersten Beispiel verwendet werden, und Verbindungen zwischen den Elektroden und Leitungen auf dem Bodensubstrat und Kontaktstellen und Leitungen auf den Chips werden wieder durch Lötkontakthügel gebildet. In einem dritten Beispiel steuert jeder Chip vier separate Pixelelektroden an. In diesem Fall ist die Kopplung zwischen den Kontaktstellen und Leitungen des Chips und den Pixelelektroden auf dem Bodensubstrat kapazitiv, nicht leitend.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Produktionsausbeute einer Anzeigevorrichtung zu verbessern.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellungskosten einer Anzeigevorrichtung zu verringern.
Zur Lösung der obengenannten Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Vorrichtung bereit, wie in Anspruch 1 definiert ist.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine elektrooptische Vorrichtung bereit, wie in Anspruch 12 dargelegt ist.
In einem dritten Aspekt ist ein elektrooptisches Gerät, wie in Anspruch 13 dargelegt ist.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur anhand eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Ansicht ist, die schematisch eine Konfiguration einer organischen EL-Anzeigevorrichtung zeigt.
2 eine Ansicht ist, die eine Struktur eines Pixels zeigt.
3 eine Draufsicht ist, die eine interne Struktur eines Chips zeigt.
4 eine Teilquerschnittsansicht ist, die eine Schichtstruktur des Chips zeigt.
5 eine Ansicht ist, die eine Kontaktstelle zeigt.
6 eine Ansicht ist, die eine Anordnung der jeweiligen Kontaktstellen zeigt, die auf dem Chip bereitgestellt sind.
7 eine Ansicht ist, die ein Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
8 eine Ansicht ist, die ein Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
9 eine Ansicht ist, die spezifische Beispiele eines elektronischen Geräts zeigt, bei dem die organische EL-Anzeigevorrichtung angewendet werden kann.
Es wird nun eine Struktur und ein Herstellungsverfahren einer Anzeigevorrichtung, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. In dieser Ausführungsform wird eine organische EL-Anzeigevorrichtung als Beispiel für die Anzeigevorrichtung beschrieben, die mit Dünnfilmtransistoren angesteuert wird.
1 ist eine Ansicht, die schematisch eine Konfiguration der organischen EL-Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. In der organischen EL-Anzeigevorrichtung 100, die in 1 dargestellt ist, werden mehrere Pixel (Basispixel) 101, von welchen jedes Dreifarben-Pixel 1, 2, 3 umfasst, in einer Matrixform angeordnet.
Von den Farbpixeln entspricht zum Beispiel das Farbpixel 1 einer roten Farbe, das Farbpixel 2 entspricht einer grünen Farbe und das Farbpixel 3 entspricht einer blauen Farbe. Die jeweiligen Pixel 101 werden von Chips mit einer eingebauten Treiberschaltung angesteuert, wobei die Treiberschaltung mehrere Dünnfilmtransistoren (TFTs) umfasst.
2 ist eine Ansicht, die eine Struktur des Pixels 101 zeigt. 2(a) zeigt eine Draufsicht auf das Pixel 101, und 2(b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A' in 2(a). Ferner fehlen in 2(a) einige Elemente der einfacheren Erklärung wegen.
Wie in 2 dargestellt ist, ist das Pixel 101 auf einem Substrat 10 gebildet, das aus einem Isoliermaterial, wie Glas, besteht, indem eine erste Verdrahtungsschicht 12, eine zweite Verdrahtungsschicht 14 und eine Lichtemissionselementschicht 16 von der untersten Schichtseite gestapelt werden. In 2(a) fehlt auch ein Teil der zweiten Verdrahtungsschicht 14 und der Lichtemissionselementschicht 16 zur Erklärung einer Struktur der ersten und zweiten Verdrahtungsschicht.
Die erste Verdrahtungsschicht 12 umfasst Signalleitungen (Leitungen) 20, die auf dem Substrat 10 gebildet sind, und Stecker 22 zum elektrischen Verbinden der Signalleitungen 20 und Signalleitungen (die später beschrieben werden), die in der zweiten Verdrahtungsschicht enthalten sind. Ferner werden Isolierelemente (zum Beispiel Siliziumoxide usw.) zwischen den jeweiligen Signalleitungen 20 oder den jeweiligen Steckern 22 gebildet. Ferner fehlen die Isolierelemente in 2(a).
Die zweite Verdrahtungsschicht 14 umfasst Signalleitungen (Leitungen) 30, die auf der ersten Verdrahtungsschicht 12 gebildet sind, Stecker 32 zum elektrischen Verbinden der Signalleitungen 30 und Elektroden (die später beschrieben werden), die in der Lichtemissionselementschicht 16 enthalten sind, einen Chip 34 zum Ansteuern der Lichtemissionselementschicht 16 und eine Kontaktstellengruppe 38, die mehrere Kontaktstellen 36 zum elektrischen Verbinden des Chips 34 mit den Signalleitungen 30 umfasst. Ferner, obwohl in 2(a) nicht dargestellt, sind Isolierelemente (zum Beispiel Siliziumoxide, usw.) zwischen den jeweiligen Signalleitungen 30 oder den jeweiligen Steckern 32 gebildet. Obwohl der Chip 34 in 2(a) nicht dargestellt ist, ist ferner der Chip 34 auf der obengenannten Kontaktstellengruppe 38 gebildet.
In dieser Ausführungsform umfasst der obengenannte Chip 34 mehrere Dünnfilmtransistoren und steuert unabhängig die entsprechenden Farbpixel 1, 2, 3, die in einem Pixel 101 enthalten sind. Der Chip 34 wird durch Bilden der Chips 34 auf einem Substrat (einem Übertragungsursprungssubstrat), das nicht das Substrat 10 ist, und Ablösen der Chips von dem Übertragungsursprungssubstrat, um sie auf das Substrat 10 zu übertragen, gebildet. Einzelheiten des Übertragungsverfahrens werden später beschrieben.
Die Lichtemissionselementschicht 16 umfasst drei Pixelelektroden 40, die auf der zweiten Verdrahtungsschicht 14 gebildet sind, eine gemeinsame Elektrode 42, die gegenüber den Pixelelektroden 40 gebildet ist, drei Lichtemissionsschichten 44, die zwischen den jeweiligen Pixelelektroden 40 und der gemeinsamen Elektrode 42 gebildet sind, und eine Schutzschicht 46, die auf der gemeinsamen Elektrode 42 gebildet ist. Ferner sind Isolierelemente (zum Beispiel Siliziumoxide, usw.) zwischen den jeweiligen Pixelelektroden 40 oder den jeweiligen Lichtemissionsschichten 44 gebildet. Die jeweiligen Pixelelektroden 40, die jeweiligen Lichtemissionsschichten 44, die darauf gestapelt sind, und die gemeinsame Elektrode 42 bilden die Dreifarben-Pixel 1, 2, 3. Da Ströme unabhängig zu den jeweiligen Lichtemissionsschichten 44 durch die jeweiligen Pixelelektroden 40 durch den obengenannten Chip 34 geleitet werden, werden die jeweiligen Farbpixel 1, 2, 3 unabhängig geschaltet.
Da, wie oben, durch die intensive Bildung von Treiberschaltungen für die Dreifarben-Pixel als ein Chip 34 die Anzahl von Chips, die zur Übertragung bestimmt sind, auf 1/3 im Vergleich zu einem Fall, in dem Dünnfilmtransistoren einzeln für die entsprechenden Farbpixel 1, 2, 3 übertragen werden, verringert wird, und somit die Anzahl von Übertragungen auf 1/3 gesenkt werden kann, ist es möglich, die Produktionsausbeute zu verbessern. Ferner entspricht der Chip 34 dem "Basispixeltreiberchip" und dem "übertragenen Chip".
Anschließend wird ein spezifisches Beispiel einer internen Struktur des Chips 34 dieser Ausführungsform im Detail beschrieben.
3 ist eine Draufsicht, die eine interne Struktur des Chips 34 zeigt. In 3 fehlen für ein besseres Verständnis von Strukturen von Dünnfilmtransistoren (TFTs) oder Leitungen, die in dem Chip 34 enthalten sind, Elemente, die an einer oberen Oberfläche der Dünnfilmtransistoren bereitgestellt sind. Die fehlenden Elemente werden später beschrieben.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst der Chip 34 drei Dünnfilmschalttransistoren ST1, ST2, ST3, die vertikal an der rechten Seite angeordnet sind, und drei Dünnfilmtreibertransistoren DT1, DT2, DT3, die horizontal an der linken Seite angeordnet sind.
In dieser Ausführungsform treibt eine Pixelschaltung, die durch Kombination eines Dünnfilmschalttransistors und eines Dünnfilmtreibertransistors konstruiert ist, ein Farbpixel. Insbesondere betreibt der Dünnfilmschalttransistor ST1, der in 3 dargestellt ist, den Dünnfilmtreibertransistor DT1 in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal (einem Abtastsignal). Der Dünnfilmtreibertransistor DT1 steuert einen Strom, der in der Lichtemissionsschicht 44 fließt, die das Farbpixel 1 bildet. Ebenso steuert die Pixelschaltung, die durch Kombinieren des Dünnfilmschalttransistors ST2 und des Dünnfilmtreibertransistors DT2 gebildet wird, einen Strom, der in der Lichtemissionsschicht 44 fließt, die das Farbpixel 2 bildet. Ferner steuert die Pixelschaltung, die durch Kombinieren des Dünnfilmschalttransistors ST3 und des Dünnfilmtreibertransistors DT3 gebildet wird, einen Strom, der in der Lichtemissionsschicht 44 fließt, die das Farbpixel 3 bildet.
Die jeweiligen Dünnfilmschalttransistoren und die jeweiligen Dünnfilmtreibertransistoren, wie zuvor beschrieben, umfassen eine erste Verdrahtungsschicht und einen Halbleiterfilm zur Bildung einer aktiven Region eines Dünnfilmtransistors. Ferner umfassen die jeweiligen Dünnfilmschalttransistoren und die jeweiligen Dünnfilmtreibertransistoren, wie zuvor beschrieben, des Weiteren eine Halbleiterschicht, die auf der ersten Verdrahtungsschicht gebildet ist, und eine zweite Verdrahtungsschicht, die auf der Halbleiterschicht gebildet ist. In 3 ist für ein leichtes Verständnis der jeweiligen Schichten die erste Verdrahtungsschicht in weißer Farbe vor schwarzem Hintergrund dargestellt, die Halbleiterschicht ist durch eine grobe Schraffierung, die nach unten geneigt ist, dargestellt, und die zweite Verdrahtungsschicht ist durch eine feine Schraffierung, die nach oben geneigt ist, dargestellt. Ferner sind Isolierschichten, die aus SiO₂ bestehen, zwischen den jeweiligen Schichten gebildet.
4 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine Schichtenstruktur des Chips 34 zeigt. In 4 ist eine Draufsicht auf einen Dünnfilmschalttransistor ST2 als ein Beispiel in 4(a) dargestellt, und eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B' von 4(a) ist in 4(b) dargestellt.
Wie in 4(b) dargestellt ist, wird der Chip 34 durch aufeinanderfolgendes Stapeln einer ersten Verdrahtungsschicht 50, einer Halbleiterschicht 52 und einer zweiten Verdrahtungsschicht 54 auf einem Basissubstrat 56 konstruiert. Die erste Verdrahtungsschicht 50 umfasst eine Leitung 50a, die als Gate-Elektrode des Dünnfilmschalttransistors ST2 dient. Die Halbleiterschicht 52 umfasst einen Halbleiterfilm 52b, der als aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST2 dient, und Stecker 53a, 53b zum elektrischen Verbinden des Halbleiterfilms 52b mit der zweiten Verdrahtungsschicht 54. Die zweite Verdrahtungsschicht 54 umfasst Leitungen 54c, 54d, die zum Zuleiten von Strom zu Source/Drain-Regionen des Dünnfilmschalttransistors ST2 dienen. Ferner haben andere Dünnfilmtransistoren, die nicht dargestellt sind, auch dieselbe Schichtenstruktur wie der Dünnfilmschalttransistor ST2, der in 4 dargestellt ist.
Anschließend werden unter Bezugnahme auf 3 die Strukturen der ersten Verdrahtungsschicht, der Halbleiterschicht und der zweiten Verdrahtungsschicht näher im Detail beschrieben.
Die erste Verdrahtungsschicht 50 umfasst Leitungen 50a bis 50d. Die Leitung 50a dient als Gate-Elektrode der jeweiligen Dünnfilmschalttransistoren ST1, ST2, ST3 und ist auch elektrisch an eine Leitung 54a angeschlossen, die in der zweiten Verdrahtungsschicht enthalten ist. Durch Zuleiten eines Abtastsignals zu der Leitung 50a durch die Leitung 54a kann der Betrieb der jeweiligen Dünnfilmschalttransistoren ST1, ST2, ST3 gesteuert werden.
Ferner, obwohl in 3 nicht dargestellt, ist die Leitung 54 elektrisch an eine Kontaktstelle (einen Verbindungsanschluss, der für eine elektrische Verbindung dient) angeschlossen, die über der zweiten Verdrahtungsschicht bereitgestellt ist, und das Abtastsignal wird von außerhalb des Chips 34 durch die Kontaktstelle zu der Leitung 54a übertragen. Einzelheiten dieser Kontaktstelle werden später beschrieben. In dieser Ausführungsform kann wie zuvor durch Bilden der Leitungen zum Zuleiten von Abtastsignalen zu den jeweiligen Dünnfilmschalttransistoren ST1, ST2, ST3 als eine gemeinsame Leitung die Fläche, die zur Bildung der ersten Verdrahtungsschicht erforderlich ist, verringert werden, und ebenso kann die Anzahl von Kontaktstellen gesenkt werden, so dass die Größe des Chips 34 verringert werden kann. Ferner kann durch eine Verringerung der Anzahl von Kontaktstellen (mit anderen Worten, der Verbindungspositionen) die Frequenz, bei der ein Verbindungsversagen bei der Übertragung eintritt, gesenkt werden. Von diesem Standpunkt aus ist es auch möglich, die Produktionsausbeute zu verbessern oder die Herstellungskosten zu verringern.
Die Leitung 50b ist elektrisch an den Halbleiterfilm 52a angeschlossen, hat eine Funktion zum Übertragen des Stroms, der von dem Dünnfilmschalttransistor ST1 zugeleitet wird, zu dem Dünnfilmtreibertransistor DT1, und dient auch als Gate-Elektrode des Dünnfilmtreibertransistors DT1.
Die Leitung 50c ist durch die Leitung 54d, die in der zweiten Verdrahtungsschicht enthalten ist, elektrisch an den Halbleiterfilm 52b anschlossen, hat eine Funktion zum Übertragen des Stroms, der von dem Dünnfilmschalttransistor ST2 zugeleitet wird, zu dem Dünnfilmtreibertransistor DT2, und dient auch als Gate-Elektrode des Dünnfilmtreibertransistors DT2.
Die Leitung 50d ist elektrisch an den Halbleiterfilm 52c angeschlossen, hat eine Funktion zum Übertragen des Stroms, der von dem Dünnfilmschalttransistor ST3 zugeleitet wird, zu dem Dünnfilmtreibertransistor DT3, und dient auch als Gate-Elektrode des Dünnfilmtreibertransistors DT3.
Die Halbleiterschicht 52 umfasst Halbleiterfilme 52a bis 52f. Der Halbleiterfilm 52a, von dem ein Ende an die Leitung 54b angeschlossen ist, und von dem das andere Ende an die Leitung 50b angeschlossen ist, dient als aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST1. Der Halbleiterfilm 52b, von dem ein Ende an die Leitung 54c angeschlossen ist, und von dem das andere Ende an die Leitung 54d angeschlossen ist, dient als aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST2. Der Halbleiterfilm 52c, von dem ein Ende an die Leitung 54e angeschlossen ist, und von dem das andere Ende an die Leitung 50d angeschlossen ist, dient als aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST3.
Der Halbleiterfilm 52d ist an die jeweiligen Leitungen 54g, 54f angeschlossen, ist auch an eine Kontaktstelle (hier nicht dargestellt) angeschlossen, die später beschrieben wird, und dient als aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT1. Der Halbleiterfilm 52e ist an die jeweiligen Leitungen 54h, 54i angeschlossen, ist auch an eine Kontaktstelle (hier nicht dargestellt) angeschlossen, die später beschrieben wird, und dient als aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT2. Der Halbleiterfilm 52f ist an die jeweiligen Leitungen 54j, 54k angeschlossen, ist auch an eine Kontaktstelle (hier nicht dargestellt) angeschlossen, die später beschrieben wird, und dient als aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT3.
Die zweite Verdrahtungsschicht 54 umfasst Leitungen 54a bis 54k. Hier werden Kontaktstellen, die über der zweiten Verdrahtungsschicht 54 gebildet sind und zum elektrischen Verbinden der internen Schaltung des Chips 34 mit einer externen Vorrichtung dienen, beschrieben, einschließlich der Verbindungsverhältnisse zu den Leitungen 54a bis 54k.
5 ist eine Ansicht, die die Kontaktstellen zeigt. Wie in 5 dargestellt ist, sind zehn Kontaktstellen 56a bis 56j über der zweiten Verdrahtungsschicht 54 des Chips 34 bereitgestellt. In dieser Ausführungsform ist jede Kontaktstelle 56a, usw., als vorstehender Abschnitt mit rechteckiger Form gebildet. Diese Kontaktstellen 56a bis 56j sind so konstruiert, dass sie eins zu eins den jeweiligen Kontaktstellen 36 (siehe 2) entsprechen, die in dem obengenannten Pixel 101 enthalten sind. Der Chip 34 ist in einem Zustand gebondet, in dem der Chip 34, der in 5 dargestellt ist, umgekehrt ist, und somit liegen die jeweiligen Kontaktstellen 56a bis 56j den jeweiligen Kontaktstellen 36 der Kontaktstellengruppe 38 gegenüber, die in dem Pixel 101 enthalten ist, das in 2 dargestellt ist und zuvor beschrieben wurde. Das Bondungsverfahren des Chips 34 wird später beschrieben.
Die Kontaktstelle 56a ist durch den Stecker 55a elektrisch an die Leitung 54a angeschlossen. Durch Zuleiten eines Abtastsignals zu der Leitung 54a durch die Kontaktstelle 56a von einer externen Vorrichtung werden die Schalttransistoren ST1 bis ST3 angesteuert.
Die Kontaktstelle 56b ist durch den Stecker 55b elektrisch an die Leitung 54b angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54b durch die Kontaktstelle 56b wird die aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST1 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56c ist durch den Stecker 55c elektrisch an die Leitung 54c angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54c durch die Kontaktstelle 56c wird die aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST2 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56d ist durch den Stecker 55d elektrisch an die Leitung 54e angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54e durch die Kontaktstelle 56d wird die aktive Region des Dünnfilmschalttransistors ST3 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56e ist durch den Stecker 55e elektrisch an die Leitung 54f angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54f durch die Kontaktstelle 56e wird die aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT1 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56f ist durch den Stecker 55f an die Leitung 54g angeschlossen. Die Kontaktstelle 56f ist elektrisch an eine der obengenannten Kontaktstellen 36 angeschlossen. Ferner wird der Strom, der vom Dünnfilmtreibertransistor DT1 ausgegeben wird, zu dem Farbpixel 1 durch die Leitung 54g, den Stecker 55f, die Kontaktstelle 56f und die Kontaktstelle 36 geleitet, die elektrisch an die Kontaktstelle 56f angeschlossen ist.
Die Kontaktstelle 56g ist durch den Stecker 55g an die Leitung 54h angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54h durch die Kontaktstelle 56g wird die aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT2 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56h ist durch den Stecker 55h an die Leitung 54i angeschlossen. Die Kontaktstelle 56h ist elektrisch an eine der obengenannten Kontaktstellen 36 angeschlossen. Ferner wird der Strom, der von dem Dünnfilmtreibertransistor DT2 ausgegeben wird, zu dem Farbpixel 2 durch die Leitung 54i, den Stecker 55h, die Kontaktstelle 56h und die Kontaktstelle 36 geleitet, die an die Kontaktstelle 56h angeschlossen ist.
Die Kontaktstelle 56i ist durch den Stecker 55i an die Leitung 54j angeschlossen. Durch externes Zuleiten eines Stroms zu der Leitung 54j durch die Kontaktstelle 56i, wird die aktive Region des Dünnfilmtreibertransistors DT3 mit Strom versorgt.
Die Kontaktstelle 56j ist durch den Stecker 55j an die Leitung 54k angeschlossen. Die Kontaktstelle 56j ist elektrisch an eine der obengenannten Kontaktstellen 36 angeschlossen. Ferner wird der Strom, der von dem Dünnfilmtreibertransistor DT3 ausgegeben wird, zu dem Farbpixel 3 durch die Leitung 54k, den Stecker 55i, die Kontaktstelle 56i und die Kontaktstelle 36 geleitet, die an die Kontaktstelle 56i angeschlossen ist.
Anschließend wird die Anordnung der zehn Kontaktstellen 56a bis 56j, die auf dem Chip 34 bereitgestellt sind, und der zehn Kontaktstellen 36, die entsprechend den Kontaktstellen 56a bis 56j bereitgestellt sind, beschrieben. Da die jeweiligen Kontaktstellen 56a bis 56j ähnlich den jeweiligen Kontaktstellen 36 angeordnet sind, wird hier nur die Anordnung der Kontaktstellen 56a bis 56j, die auf dem Chip 34 bereitgestellt sind, beschrieben, und die Beschreibung der Kontaktstellen 36 wird unterlassen.
6 ist eine Ansicht, die die Anordnung der jeweiligen Kontaktstellen zeigt, die auf dem Chip 34 bereitgestellt sind. 6(a) ist eine Ansicht, die eine Anordnung von Kontaktstellen gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Ferner ist 6(b) eine Ansicht, die eine Anordnung von Kontaktstellen gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
Wie in 6(a) dargestellt ist, sind die jeweiligen Kontaktstellen 56a bis 56j so angeordnet, dass fünf Kontaktstellen in einer Längsrichtung (als X-Richtung dargestellt) des Chips 34 angeordnet sind und zwei Kontaktstellen in einer Y-Richtung senkrecht zu der Längsrichtung (5 × 2 Anordnung) angeordnet sind. Die jeweiligen Kontaktstellen sind mit einem vorbestimmten Abstand (10 μm in dem dargestellten Beispiel) zueinander angeordnet, der unter Berücksichtigung verschiedener Konstruktions- oder Herstellungsbedingungen passend eingestellt wird.
Wie zuvor kann durch Anordnen der jeweiligen Kontaktstellen in zwei Linien entlang einer Richtung des Chips 34 die Fläche des Chips 34 im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem die jeweiligen Kontaktstellen in drei Linien angeordnet sind, wie in 6(b) dargestellt ist, oder in drei oder mehr, so dass die Herstellungskosten gesenkt werden können. Dieser Standpunkt wird unter Verwendung eines spezifischeren Beispiels erklärt, das die Werte aufweist, die in 6 angeführt sind.
In dem spezifischen Beispiel, das in 6 dargestellt ist, ist die Anzahl von Kontaktstellen 56a bis 56j 10, eine Größe jeder Kontaktstelle ist 24 μm × 15 μm, und ein Spalt zwischen den jeweiligen Kontaktstellen ist 10 μm. Ferner werden diese Werte unter Berücksichtigung der Leistung des Herstellungsverfahrens, der Konstruktionen oder dergleichen bestimmt, schränken aber die vorliegende Erfindung nicht ein.
Wie in 6(a) dargestellt ist, ist die Fläche des Chips 34, wenn die jeweiligen Kontaktstellen in zwei Linien angeordnet sind, 6400 μm² (= 160 μm × 40 μm) und die Fläche des Chips 34, wenn die jeweiligen Kontaktstellen in drei Linien angeordnet sind, ist 8190 μm² (= 126 μm × 65 μm). Aus diesem Ergebnis ist erkennbar, dass die Fläche des Chips 34 durch Anordnen der jeweiligen Kontaktstellen in zwei Linien verringert wird.
Der Chip 34 gemäß dieser Ausführungsform hat die obengenannte Konfiguration und ein Herstellungsverfahren einer EL-Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird anschließend beschrieben. In dieser Ausführungsform wird eine Übertragungstechnik verwendet, in der mehrere Chips 34, wie zuvor beschrieben, auf einem Übertragungsursprungssubstrat gebildet werden und danach die Chips 34 von dem ersten Substrat abgelöst werden, um die Chips auf ein Substrat zu übertragen, das die organische EL-Anzeigevorrichtung bildet. Nun wird vorwiegend ein Verfahren zum Übertragen der Chips 34 im Detail beschrieben.
7 und 8 sind Ansichten, die das Herstellungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform zeigen. Das Übertragungsverfahren umfasst einen ersten bis fünften Schritt, die wie folgt beschrieben werden.
<Erster Prozess>
In dem ersten Prozess, wie in 7(a) dargestellt ist, wird eine Ablöseschicht (lichtabsorbierende Schicht) 62 auf einem Übertragungsursprungssubstrat 60 gebildet.
Es ist bevorzugt, dass das Übertragungsursprungssubstrat 60 eine lichtdurchlässige Eigenschaft hat, so dass Licht hindurchgehen kann. Dadurch kann Licht durch das Übertragungsursprungssubstrat auf die Ablöseschicht gestrahlt werden, um die Ablöseschicht rasch und exakt durch Lichtbestrahlung abzutrennen. In diesem Fall ist bevorzugt, dass die Lichtdurchlässigkeit 100% oder mehr beträgt und es ist bevorzugter, dass die Lichtdurchlässigkeit 50% oder mehr beträgt. Der Grund dafür ist, dass der Lichtverlust mit einer Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit abnimmt und somit einer geringere Lichtmenge zur Abtrennung der Ablöseschicht 62 notwendig ist.
Ferner ist bevorzugt, dass das Übertragungsursprungssubstrat 60 aus einem Material mit hoher Zuverlässigkeit besteht, und es ist noch bevorzugter, dass es aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit besteht. Wenn zum Beispiel die Chips 34 als übertragene Körper gebildet werden, kann die Bearbeitungstemperatur erhöht werden (zum Beispiel etwa 350 bis 1000°C), abhängig von den Arten von Verfahren zu deren Bildung. In diesem Fall kann die ausgezeichnete Wärmebeständigkeit des Übertragungsursprungssubstrats 60 auch einen Bereich von Filmbildungsbedingungen, wie Temperatur oder dergleichen, bei der Bildung der Chips 34 auf dem Übertragungsursprungssubstrat 60 erweitern. Dadurch ist es möglich, einen gewünschten Hochtemperaturprozess auszuführen, wenn mehrere Chips auf dem Übertragungsursprungssubstrat gebildet werden, so dass Elemente oder Schaltungen mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Leistung hergestellt werden können.
Daher ist bevorzugt, dass, wenn die Maximaltemperatur bei der Bildung der Chips 34 Tmax ist, das Übertragungsursprungssubstrat 60, das aus einem Material mit einem Dehnungspunkt von Tmax oder mehr besteht. Insbesondere hat das Material, das das Übertragungsursprungssubstrat 60 bildet, vorzugsweise einen unteren Kühlpunkt von 350°C oder mehr und insbesondere 500°C oder mehr hat. Dieses Material enthält wärmebeständiges Glas, wie Quarzglas, Corning 7059 und NEC Glas OA-2.
Obwohl die Dicke des Übertragungsursprungssubstrats 60 nicht besonders eingeschränkt ist, sollte sie ferner vorzugsweise etwa 0,1 bis 5,0 mm betragen, und insbesondere etwa 0,5 bis 1,5 mm. Der Grund ist, dass ein Lichtverlust mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftritt, wenn ein dickeres Übertragungsursprungssubstrat 60 eine größere Festig keit hat und ein dünneres Übertragungsursprungssubstrat 60 eine geringere Durchlässigkeit hat.
Ferner kann das Übertragungsursprungssubstrat 60 mit einer höheren Lichtdurchlässigkeit dicker als der obengenannte Maximalbereich sein. Ferner ist bevorzugt, dass das Übertragungsursprungssubstrat 60 eine gleichförmige Dicke hat, so dass eine gleichförmige Lichtstrahlung möglich ist.
Das zuvor beschriebene Übertragungsursprungssubstrat ist zwar mit einer Reihe von Voraussetzungen verbunden, aber da das Übertragungsursprungssubstrat wiederholt verwendet werden kann, anders als Übertragungszielortsubstrate, die zu Endprodukten werden, ist es möglich, selbst wenn das Material relativ teuer ist, Anstiege in den Herstellungskosten zu minimieren, indem das Material wiederverwendet wird.
Für die Ablöseschicht 62 sollte ein Material gewählt werden, das zu einer Trennung innerhalb der Schicht und/oder an der Grenzfläche führt (in der Folge als "Trennung innerhalb einer Schicht" und/oder "Grenzflächentrennung" bezeichnet), wenn ausgestrahltes Licht absorbiert wird. Es ist bevorzugt, dass die Lichtbestrahlung die Bindungskraft zwischen den Atomen oder Molekülen in dem Material, das die Ablöseschicht 62 bildet, beseitigt oder abschwächt, das heißt, zu einer Ablation führt, so dass die Trennung innerhalb einer Schicht und/oder Grenzflächentrennung eintritt.
Ferner kann die Lichtbestrahlung in einer Freisetzung von Gas von der Ablöseschicht 62 resultieren, was zu einer Abtrennung führt. Das heißt, eine Komponente, die in der Ablöseschicht 62 enthalten ist, kann vergast und dann freigesetzt werden, und die Ablöseschicht 62 kann vorübergehend durch Absorption des Lichts vergast werden, so dass deren Dampf freigesetzt wird und zur Abtrennung beiträgt.
Eine Zusammensetzung der Ablöseschicht 62 enthält zum Beispiel die folgenden A bis F.

(a) Amorphes Silizium (a-Si) Das amorphe Silizium kann Wasserstoff (H) enthalten. In diesem Fall ist der H-Gehalt vorzugsweise etwa 2 Atomprozent oder mehr und insbesondere etwa 2 bis 20 Atomprozent.
(B) Verschiedene Oxidkeramiken, Dielektrika (Ferroelektrika) oder Halbleiter, wie Siliziumoxid oder Siliziumoxidverbindungen, Titanoxid oder Titanoxidverbindungen, Zirkoniumoxid oder Zirkoniumoxidverbindungen, Lanthanoxid oder Lanthanoxidverbindungen
(C) Keramiken oder Dielektrika (Ferroelektrika), wie PZT, PLZT, PLLZT und PBZT
(D) Nitridkeramiken, wie Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid und Titannitrid
(E) Organische Polymermaterialien Die organischen Polymermaterialien enthalten vorzugsweise Bindungen, wie -CH-, -CO- (Ketone), -CONH- (Amide), -NH(Imide), -COO- (Ester), -N=N- (Azo) und -CH=N- (Schiff) (solche Bindungen werden durch Lichtstrahlung gespalten), und insbesondere einen Überfluss solcher Bindungen. Ferner können die organischen Polymermaterialien aromatische Kohlenwasserstoffe (einen oder mehrere Benzolringe oder kondensierte Ringe davon) in der Strukturformel aufweisen. Spezifische Beispiele solcher organischen Polymermaterialien enthalten Polyolefin, wie Polyethylen und Polypropylen, und Polyimide, Polyamide, Polyester, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyphenylensulfide (PPS), Polyethersulfone (PES) und Epoxyharze.
(F) Metalle Die Metalle enthalten zum Beispiel Al, Li, Ti, Mn, In, Sn, Y, La, Ce, Nd, Pr, Gd, Sm oder Legierungen, die mindestens ein Metall von den obengenannten enthalten. Die Ablöseschicht kann aus einer Legierung bestehen, die Wasserstoff enthält. Der Grund ist, dass, wenn eine Ablöseschicht, die aus einer Legierung besteht, die Wasserstoff enthält, Licht ausgesetzt wird, der Wasserstoff freigesetzt wird, wodurch die Abtrennung der Ablöseschicht gefördert wird.

Ferner kann die Ablöseschicht aus einer Legierung bestehen, die Stickstoff enthält. Das heißt, wenn eine Ablöseschicht, die aus einer Legierung besteht, die Stickstoff enthält, Licht ausgesetzt wird, wird Stickstoff freigesetzt, wodurch die Abtrennung der Ablöseschicht gefördert wird. Ferner kann die Ablöseschicht einen mehrlagigen Film umfassen. Ein mehrlagiger Film kann zum Beispiel durch Stapeln eines amorphen Siliziumfilms und eines Metallfilms gebildet werden, der darauf gebildet ist. Materialien für den mehrlagigen Film können mindestens ein Material aus den obengenannten Keramiken, Metallen und organischen Polymermaterialien enthalten.
Ein Verfahren zur Bildung der Ablöseschicht 62 ist nicht besonders beschränkt, sondern kann entsprechend verschiedenen Bedingungen, wie der Filmzusammensetzung und der Filmdicke gewählt werden. Beispiele für das Verfahren zur Bildung der Ablöseschicht enthalten verschiedene Dampfphasen-Filmbildungsverfahren, wie CVD und Sputtern, verschiedene Arten von Plattierungsverfahren, Beschichtungsverfahren, wie Rotationsbeschichtung oder dergleichen, verschiedene Arten von Druckverfahren, Übertragungsverfahren, Tintenstrahlbeschichtungsverfahren und Pulverstrahlverfahren und Kombinationen von zwei oder mehr der obengenannten.
Obwohl in 7(a) nicht dargestellt, kann ferner eine Zwischenschicht zwischen dem Übertragungsursprungssubstrat 60 und der Ablöseschicht 62 für den Zweck einer Verbesserung der engen Anhaftung zwischen beiden gemäß den Merkmalen des Übertragungsursprungssubstrats 60 und der Ablöseschicht 62 bereitgestellt sein. Die Zwischenschicht hat zum Beispiel mindestens eine Funktion als Schutzschicht für den physikalischen oder chemischen Schutz der übertragbaren Schicht zum Zeitpunkt der Herstellung oder Verwendung, Isolierschicht, Sperrschicht zur Vermeidung einer Diffusion (Migration) von Komponenten zu oder von der übertragbaren Schicht und als reflektierende Schicht.
<Zweiter Prozess>
Anschließend wird ein zweiter Prozess beschrieben. In dem zweiten Prozess, wie in 7(b) dargestellt ist, werden mehrere Chips 34 auf der Ablöseschicht 62 gebildet. Eine Schicht, die die mehreren Chips 34 umfasst, wird als übertragbare Schicht 64 bezeichnet. Die jeweiligen Chips 34 umfassen wie zuvor beschrieben sechs Dünnfilmtransistoren.
Hochtemperaturprozesse sind bis zu einem gewissen Grad zur Herstellung der Dünnfilmtransistoren erforderlich, und ein Basissubstrat, auf dem die Dünnfilmtransistoren gebildet sind, muss verschiedene Bedingungen, ähnlich dem Übertragungsursprungssubstrat, erfüllen.
In dem Herstellungsverfahren dieser Ausführungsform ist es nach der Herstellung der Dünnfilmtransistoren auf dem Übertragungsursprungssubstrat unter Erfüllung verschiedener Herstellungsbedingungen möglich, die Dünnfilmtransistoren auf ein Endsubstrat zu übertragen, das die Herstellungsbedingungen nicht erfüllt. Das heißt, da gemäß dem Herstellungsverfahren dieser Ausführungsform ein Substrat, das aus billigeren Materialien besteht, als Endsubstrat verwendet werden kann, ist es möglich, die Herstellungskosten zu senken, und da ein flexibles Substrat, das Flexibilität aufweist, verwendet werden kann, ist es möglich, einen Auswahlbereich des Endsubstrats zu erweitern.
Nun wird die Abtrennung der jeweiligen Chips 34 in der übertragbaren Schicht 64 beschrieben. Als Verfahren zur Abtrennung der jeweiligen Chips 34 kann ein Verfahren zur Abtrennung der jeweiligen Chips durch Ätzen, ein Verfahren ohne Bereitstellung einer besonderen Struktur zur Abtrennung, ein Verfahren nur zur Abtrennung einer Ablöseschicht, ein Verfahren zur Erleichterung der Trennung in die einzelnen übertragbaren Körper durch Bilden einer vorbestimmten Struktur auf dem Übertragungsursprungssubstrat und so weiter, in Betracht gezogen werden. Hier wird das Verfahren zum vollständigen Trennen der einzelnen Chips 34 beschrieben.
Wie in 7(c) dargestellt ist, werden zur einzelnen Trennung der Chips 34 Rillen 62c mit einer Grabenstruktur in Umfangskanten von Regionen, die den Chips 34 entsprechen, durch Nassätzen oder Trockenätzen gebildet, so dass die jeweiligen Chips 34 in Inselform verbleiben. Diese Rillen 62c schneiden die gesamte übertragbare Schicht 64 und die gesamte (siehe 7(c)) oder einen Teil der (siehe 7(d)) Ablöseschicht 62 in Dickenrichtung des Substrats aus. Das Schneiden kann nur an der übertragbaren Schicht 64 flacher ausgeführt werden. Die Rillen 62c können nicht nur durch Ätzen eines Teils der Ablöseschicht 62 gebildet werden, wie in 7(d) dargestellt ist, sondern auch durch komplettes Ätzen der Ablöseschicht 62, wie in 7(c) dargestellt ist, um die jeweiligen Chips 34 und die Ablöseschicht 62 genau unter den Chips in denselben Inselformen zu belassen. Durch Bildung derselben Chips 34 und Ätzen derselben in demselben Abstand, um die jeweiligen übertragbaren Körper auf dem Übertragungsursprungssubstrat 60 anzuordnen, wird die Übertragung nur der gewünschten Chips 34 in einem Ablöseprozess (vierter und fünfter Prozess, die später beschrieben werden) erleichtert.
Da ein Teil des abgelösten Körpers entsprechend seiner Form durch Ausschneiden der übertragbaren Schicht 62 im Voraus deutlich getrennt werden kann, ist es möglich, eine Zerstörung der entsprechenden Regionen zu verhindern. Ferner kann verhindert werden, dass Brüche der übertragbaren Schicht 62 nach der Trennung benachbarte Regionen beeinträchtigen. Selbst wenn die Haftkraft der Haftmittelschicht zum Befestigen spezifischer Chips 34 an dem Übertragungszielortbasissubstrat gering ist, ist es ferner durch Ausführung des Schneidvorgangs in die Filmdickenrichtung im Voraus möglich, die Chips 34 abzulösen. Da ferner das äußere Erscheinungsbild der Regionen, die Ziele zur Übertragung sind, klar ist, kann eine Positionierung zwischen den Substraten bei der Übertragung erleichtert werden.
Wie in 7(e) dargestellt ist, kann ferner die Ablöseschicht so überätzt werden, dass die Haftmittelfläche der Ablöseschicht 62 an dem Chip 34 kleiner als die Gesamtfläche einer Haftmittelfläche des übertragbaren Körpers an der Ablöseschicht wird. Da die Fläche der Ablöseschicht 62 durch Überätzen der Ablöseschicht kleiner wird, kann die Abtrennung sicher mit nur einer geringen Kraft durch Lichtbestrahlung der Ablöseschicht 62 ausgeführt werden, und durch Verkleinerung der Fläche der Ablöseschicht 62 kann die Menge an erforderlicher Lichtenergie für die Trennung verringert werden.
Wie in 7(d) dargestellt ist, kann ferner durch Ätzen nur der übertragbaren Schicht 64 zur Bildung der Rillen 62c die Ablöseschicht 62 kontinuierlich bleiben. Nur wenn ausreichende Energie auf die Regionen aufgebracht werden kann, in welchen die Chips 34 gebildet werden, kann die Ablöseschicht 62 in den Regionen sicher abgetrennt werden. Selbst wenn die Rillen nicht in der Ablöseschicht 62 gebil det sind, ist es aus diesem Grund möglich, nur die gewünschten übertragbaren Körper abzulösen.
<Dritter Prozess>
Wie in 8(a) dargestellt ist, werden anschließend durch Ausrichten und Überlappen einer Oberfläche des Übertragungsursprungssubstrats 60, in dem die Chips 34 gebildet sind, und einer Öffnung des Übertragungszielortsubstrats 66, auf das die Chips 34 übertragen werden, und anschließendes Anlegen von Druck nach Bedarf, nur die Chips 34, die zu übertragen sind, selektiv an dem Übertragungszielortsubstrat 66 mit durch die Haftmittelschicht 68 mit Leitfähigkeit befestigt.
Hier in dieser Ausführungsform entspricht das obengenannte Substrat 10 (siehe 2), auf dem die erste Verdrahtungsschicht 12 gebildet ist, wobei die Signalleitungen 30 und die Kontaktstellen 36 auf der ersten Verdrahtungsschicht 12 gebildet sind, dem Übertragungszielortsubstrat 66, wie in 8(a) dargestellt ist. Ferner werden die jeweiligen Kontaktstellen 36, die in dem Übertragungszielortsubstrat 66 enthalten sind, mit den jeweiligen Kontaktstellen 56a bis 56j auf den Chips 34 in Kontakt gebracht, die Ziele zur Übertragung sind, und dann wird die Befestigung der Chips 34 ausgeführt.
Geeignete Beispiele für das Haftmittel, das die obengenante Haftmittelschicht 68 bildet, können verschiedene Arten von härtenden Haftmitteln, wie reaktionshärtenden Haftmitteln, wärmehärtenden Haftmitteln, lichthärtenden Haftmitteln, wie ultravioletthärtendes Haftmittel, anärob härtendes Haftmittel enthalten. Ferner können die Haftmittel zum Beispiel eines von Epoxyhaftmitteln, Acrylathaftmitteln, Siliziumhaftmitteln und so weiter enthalten. Wenn ferner Haftmittel vom Markt verwendet werden, können die zu verwendenden Haftmittel so eingestellt werden, dass sie eine Viskosität haben, die zu deren Anwendung geeignet ist, indem den Haftmitteln ein richtiges Lösemittel zugegeben wird.
In dieser Ausführungsform wird die Haftmittelschicht 68 nur auf den Chips 34 gebildet, die zu übertragen sind, oder nur in Regionen auf dem Übertragungszielortsubstrat 66 entsprechend den zu übertragenen Chips 34. Diese lokale Bildung der Haftmittelschicht 68 kann durch Anwendung verschiedener Druckverfahren oder Flüssigkeitsausstoßverfahren durchgeführt werden. Die Flüssigkeitsausstoßverfahren enthalten ein Piezo-Strahlverfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit unter Nutzung der Verformung piezoelektrischer Körper und ein Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit durch Erzeugung von Blasen durch Erwärmung. In dieser Ausführungsform wird die Haftmittelschicht 68 zum Beispiel unter Verwendung eines Tintenstrahlbeschichtungsverfahrens Flüssigkeitsausstoßverfahrens) gebildet.
<Vierter Prozess>
Wie in 8(b) dargestellt ist, kann anschließend durch selektives Ausstrahlen von Licht L nur auf die Ablöseschicht 62 der Chips 34, die zu übertragen sind, von der Seite des Übertragungsursprungssubstrats 60 des Befestigungskörpers des Übertragungsursprungssubstrats 60 und des Übertragungszielortsubstrats 66 die Trennung (die Trennung innerhalb einer Schicht und/oder Grenzflächentrennung) nur in der Ablöseschicht 62 eintreten, die die zu übertragenden Chips 34 stützt.
Die Trennung innerhalb einer Schicht und/oder Grenzflächentrennung der Ablöseschicht 62 resultiert aus der Erzeugung einer Ablation in dem Material, das die Ablöseschicht 62 bildet, und Phasentransformationen, wie einer Freisetzung von Gas, das in der Ablöseschicht 62 enthalten ist, einer Auflösung oder Transpiration, die unmittelbar nach der Lichtbestrahlung auftritt.
Hier bedeutet "Ablation", dass das Fixierungsmaterial (ein Material, das die Ablöseschicht 62 bildet), das das ausgestrahlte Licht absorbiert hat, fotochemisch oder thermisch angeregt wird, und somit die Bindung zwischen Atomen oder Molekülen der Oberfläche oder eines inneren Teils davon getrennt wird, um die Atome oder Moleküle freizusetzen, und bedeutet vorwiegend, dass alle oder ein Teil von Materialien, die die Ablöseschicht 62 bilden, die Phasentransformation, wie Auflösung oder Transpiration (Vergasung) bewirken. Ferner kann ein feinblasiger Zustand aus der Phasentransformation resultieren, um die Haftkraft zu verringern.
Ob die Ablöseschicht 62 die Trennung innerhalb einer Schicht, die Grenzflächentrennung oder beide erfährt, wird durch die Zusammensetzung der Ablöseschicht 62 und verschiedene andere Faktoren bestimmt, die beispielsweise Bedingungen, wie die Art des Lichts, das ausgestrahlt wird, seine Wellenlänge, seine Stärke, und die Tiefe, die es erreicht, beinhalten.
Das Licht L, das ausgestrahlt wird, kann jedes sein, das zu der Trennung innerhalb einer Schicht und/oder Grenzflächentrennung in der Ablöseschicht 62 führt, wie Röntgenstrahlen, UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Laserlicht.
Von diesen ist Laserlicht bevorzugt, da es sofort eine Trennung (Ablation) in der Ablöseschicht 62 bewirkt und zu einer hochpräzisen Bestrahlung bestimmter Flächen imstande ist. Das Laserlicht mit einer Wellenlänge von 100 nm bis 350 nm ist bevorzugt. Die Verwendung von Laserlicht mit so kurzer Wellenlänge kann eine höhere Bestrahlungspräzision und eine effektivere Trennung in der Ablöseschicht 62 bieten.
Als Lasergerät zum Erzeugen eines solchen Laserlichts wird passend Exzimerlaser verwendet. Da der Exzimerlaser ein Laserlicht hoher Energie in dem Bereich kurzer Wellenlänge abgibt, kann die Ablation in der Ablöseschicht 62 für eine sehr kurze Zeit erzeugt werden, und somit ist es möglich, die Ablöseschicht 62 abzutrennen, fast ohne einen Anstieg in der Temperatur des Übertragungszielortsubstrats 66 oder des ersten Substrats 60 zu verursachen, das sich daneben befindet, und ohne eine Beschädigung, wie eine Beeinträchtigung in den Chips 34, zu verursachen.
Wenn die Phasentransformation, wie ein Gasfreisetzung, Vergasung oder Sublimierung, in der Ablöseschicht 62 verursacht wird, was zu einer Abtrennung führt, ist bevorzugt, dass die Wellenlänge des auszustrahlenden Laserlichts etwa 350 nm bis 1200 nm beträgt. Da Laserlichtquellen oder Beleuchtungsvorrichtungen, die allgemein in dem Bereich der allgemeinen Bearbeitung verwendet werden, wie YAG- und Gaslaser, für Laserlicht mit einer solchen Wellenlänge verwendet werden können, kann die Lichtbestrahlung kostengünstig und einfach ausgeführt werden. Unter Verwendung von Laserlicht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Lichtbereich kann ferner ein Freiheitsgrad bei der Wahl des Übertragungsursprungssubstrats 60 erhöht werden, solange das Übertragungsursprungssubstrat 60 für sichtbares Licht durchlässig ist.
Ferner sollte die Energiedichte des auszustrahlenden Laserlichts, insbesondere die Energiedichte im Falle von Exzimerlasern, vorzugsweise etwa 10 bis 5000 mJ/cm² sein und insbesondere etwa 100 bis 500 mJ/cm². Ferner sollte die Bestrahlungsdauer vorzugsweise etwa 1 bis 1000 nsec sein, und insbesondere etwa 10 bis 100 nsec. Eine höhere Energiedichte oder längere Bestrahlungsdauer führt leichter zu einer Ablösung, während eine geringere Energiedichte oder kürzere Bestrahlungsdauer das Risiko nachteiliger Wirkungen bei Chips 34 oder dergleichen durch das ausgestrahlte Licht, das durch die Ablöseschicht 62 geht, minimieren kann.
<Fünfter Prozess>
Wie in 8(c) dargestellt ist, wenn eine Kraft auf das Übertragungsursprungssubstrat 60 und das Übertragungszielortsubstrat 66 in eine Richtung aufgebracht wird, in der sie voneinander entfernt sind, wird anschließend das Übertragungsursprungssubstrat 60 von dem Übertragungszielortsubstrat 66 getrennt. Da die Ablöseschicht 62 der Chips 34, die auf das Übertragungszielortsubstrat 66 zu übertragen sind, von den Chips 34 abgelöst wird, werden die Chips 34, die zu übertragen sind, von der Seite des Übertragungsursprungssubstrats 60 durch den vierten Prozess abgeschnitten. Ferner werden die Chips 34, die zu übertragen sind, an dem Übertragungszielortsubstrat 66 durch die Haftmittelschicht 68 befestigt.
Ferner ist in dem vierten Prozess bevorzugt, dass die Ablöseschicht 62 vollständig abgelöst wird, aber die Ablöseschicht 62 kann nur teilweise abgelöst werden, wenn die Bindungskraft der zu übtragenden Chips 34 an die Haftmittelschicht 68 größer als die Bindungskraft durch die verbleibende Ablöseschicht 62 ist, und daher können die zu übertragenden Chips 34, wenn das Übertragungsursprungssubstrat 60 von dem Übertragungszielortsubstrat 66 getrennt wird, sicher auf das Übertragungszielortsubstrat 66 übertragen werden.
Ob die übertragbaren Körper übertragen werden können oder nicht, wird ebenso durch ein relatives Kraftverhältnis zwischen der Bindungskraft der Ablöseschicht, die aufgrund der Abtrennung der Ablöseschicht geschwächt ist, und der Bindungskraft der Haftmittelschicht, die auf die übertragbaren Körper aufgebracht ist, bestimmt. Wenn die Abtrennung durch die Ablöseschicht ausreichend ist, ist es möglich, die übertragbaren Körper zu übertragen, selbst wenn die Bindungskraft der Haftmittelschicht schwach ist, aber selbst wenn die Abtrennung durch die Ablöseschicht nicht ausreichend ist, ist es möglich, die übertragbaren Körper zu übertragen, selbst wenn die Bindungskraft der Haftmittelschicht stark ist.
Wie in 8(c) dargestellt ist, werden die Chips 34 durch Trennen des Übertragungsursprungssubstrats 60 von dem Übertragungszielortsubstrat 66 an gewünschte Positionen auf dem Übertragungszielortsubstrat 66 übertragen. Danach wird durch Bilden eines Isolierelements, das die Chips 34 oder dergleichen bedeckt, die zweite Verdrahtungsschicht 14, die in 2 dargestellt ist, gebildet, und durch Bilden der Lichtemissionselementschichten 16 auf der zweiten Verdrahtungsschicht 14 wird die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gebildet.
Da Rückstände der Ablöseschicht 62 an den Chips 34 haften können, die auf das Übertragungszielortsubstrat 66 übertragen wurden, ist bevorzugt, dass diese Rückstände vollständig entfernt werden. Eine geeignete Methode zur Entfernung der Rückstände der Ablöseschicht 62 kann aus Methoden, wie Reinigen, Ätzen, Aschen, Polieren oder Kombinationen davon gewählt und angewendet werden.
Wenn Rückstände der Ablöseschicht 62 an der Oberfläche des Übertragungsursprungssubstrats 60 haften, nachdem die Chips 34 übertragen wurden, können sie ebenso ähnlich wie bei dem obengenannten Übertragungszielortsubstrat 66 entfernt werden. Dadurch kann das Übertragungsursprungssubstrat 60 zur Wiederverwendung (Wiederverwertung) bereitgestellt werden. Durch Wiederverwendung des Übertragungsursprungssubstrats 60 kann eine Vergeudung der Herstellungskosten verhindert werden. Dies ist besonders effektiv, wenn ein Übertragungsursprungssubstrat 60 verwendet wird, das aus teurem Material oder seltenem Material, wie Quarzglas, besteht.
Da wie zuvor in dieser Ausführungsform die Chips 34, die die Funktionen zum Ansteuern der Dreifarben-Pixel 1, 2, 3, die jeweils in einem Pixel 101 enthalten sind, kombinieren, auf dem Übertragungsursprungssubstrat 60 gebildet werden und dann deren Übertragung ausgeführt wird, beträgt die Anzahl von Übertragungen für jedes Pixel 101 1. Da die Anzahl übertragbarer Körper verringert werden kann und somit die Anzahl von Übertragungen gesenkt werden kann, kann aus diesem Grund die Häufigkeit von Übertragungsfehlern in diesem Ausmaß gesenkt werden, und somit ist es möglich, die Produktionsausbeute zu erhöhen.
Anschließend wird eine Reihe von elektronischen Geräten beschrieben, die die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfassen. 9 ist eine Ansicht, die spezifische Beispiele von elektronischen Geräten zeigt, bei welchen die EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform angewendet wird.
9(a) ist ein Beispiel einer Anwendung bei einem tragbaren Telefon, wobei ein tragbares Telefon 230 eine Antenneneinheit 231, eine Sprachausgabeeinheit 232, eine Spracheingabeeinheit 233, eine Bedienungseinheit 234 und die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst. Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Anzeigeeinheit verwendbar.
9(b) ist ein Beispiel einer Anwendung bei einer Videokamera, wobei eine Videokamera 240 eine Bildempfangseinheit 241, eine Bedienungseinheit 242, eine Spracheingabeeinheit 243 und die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst. Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Sucher oder Anzeigeeinheit verwendbar.
9(c) ist ein Beispiel einer Anwendung bei einem tragbaren Personal-Computer, wobei ein Computer 250 eine Kameraeinheit 251, eine Bedienungseinheit 252 und die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst. Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Anzeigeeinheit verwendbar.
9(d) ist ein Beispiel einer Anwendung bei einer am
Kopf getragenen Anzeige, wobei eine am Kopf getragene Anzeige 260 ein Band 261, eine Empfangseinheit 262 für ein optisches System und die organische EL-Anzeigevorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst. Auf diese Weise ist die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Bildanzeigequelle verwendbar.
Ferner ist die Anzeigevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die obengenannten Beispiele beschränkt, sondern kann bei einer Reihe elektronischer Geräte, wie einer Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung mit Anzeigefunktion, einem Sucher einer digitalen Kamera, einem tragbaren TV, elektronischen Organizern oder dergleichen angewendet werden.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obengenannte Ausführungsform beschränkt, sondern es können zahlreiche Modifizierungen im Umfang der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Obwohl zum Beispiel in der obengenannten Ausführungsform die organische EL-Anzeigevorrichtung als Beispiel für die elektrooptische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann bei elektrooptischen Vorrichtungen angewendet werden, die verschiedene elektrooptische Elemente verwenden (zum Beispiel Plasmaemissionselemente, Elektrophoreseelemente, Flüssigkristallelemente oder dergleichen).

Claims

Verfahren zur Herstellung einer elektrooptischen Vorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: einen Chip-Bildungsschritt zum Bilden mehrerer Chips (34) auf einem ersten Substrat (60), von welcher jeder einen Transistor und eine Mehrzahl von Anschlussklemmen (56a) enthält; einen Bildungsschritt für eine stromführende Leitung zum Bilden von stromführenden Leitungen (30) auf einem zweiten Substrat (10, 66) entsprechend einer bestimmten Anordnung eines der mehreren Chips (34) und einer Mehrzahl von Pixelelektroden (40), wobei der Chip (34) in einem folgenden Schritt auf das zweite Substrat (10, 66) übertragen wird und die Pixelelektroden (40) in einem weiteren folgenden Schritt gebildet werden; einen Kontaktstellen-Bildungsschritt zum Bilden einer Kontaktstelle (36) an einem Ende jeder stromführenden Leitung (30) zur Verbindung mit einer entsprechenden Anschlussklemme (56a) des Chips (34); einen Chip-Transferschritt zum Übertragen eines Chips (34) von dem ersten Substrat (60) auf das zweite Substrat (10, 66) so dass seine Anschlussklemmen (56a) mit den Kontaktstellen (36) übereinstimmen, und so dass der Chip (34) über die Kontaktstellen (36) mit den stromführenden Leitungen (30) in elektrischem Kontakt ist; einen Bildungsschritt für einen stromführenden Stecker zum Bilden eines stromführenden Steckers (32) am anderen Ende jeder der Leitungen (30); und einen Pixelelektroden-Bildungsschritt zum Bilden der Mehrzahl von Pixelelektroden (40) in einer Schicht über dem übertragenen Chip (34) in Bezug auf das zweite Substrat (10, 66), wobei jede der Pixelelektroden (40) so gebildet ist, dass sie in elektrischem Kontakt mit einem entsprechenden der stromführenden Stecker (32) steht, um jede der Pixelelektroden (40) elektrisch mit dem Chip (34) über den Stecker (32), die entsprechende stromführende Leitung (30) und die Kontaktstelle (36) an dem gegenüberliegenden Ende der entsprechenden stromführenden Leitung (30) zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Bildungsschritt für ein elektrooptisches Element zum Bilden einer Mehrzahl elektrooptischer Elemente (44) auf dem zweiten Substrat (10, 66) nach dem Pixelelektroden-Bildungsschritt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Chip-Bildungsschritt einen Anschlussklemmen-Bildungsschritt zum Bilden der Mehrzahl von Anschlussklemmen (56a) auf einer Fläche des Chips (34) enthält.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Anschlussklemmen (56a) eine Abscheidung von zwei Linien sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Chip-Transferschritt die Befestigung des Chips (34) durch Anschließen jeder der Mehrzahl von Anschlussklemmen (56a) an mindestens eine der Mehrzahl von Kontaktstellen (36) enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Chip-Transferschritt einen Haftmittelschicht-Bildungsschritt zum Bilden einer Haftmittelschicht (68) auf den Anschlussklemmen (56a) oder den Kontaktstellen (36) enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Chip-Bildungsschritt einen Ablöseschicht-Bildungsschritt zum Bilden einer Ablöseschicht (C2) zwischen den Chips (34) und dem ersten Substrat (60) enthält.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ablöseschicht (C2) aus einem Material mit einer Bindung gebildet ist, die durch Anlegen einer Energie, die eine Phasentransformation zum Schwächen der Bindungsstärke bewirkt, geschwächt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Treiberschaltung dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von elektrooptischen Elementen (44) zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Treiberschaltung einen ersten Transistor (DT1) zum Steuern des Stroms enthält, der in mindestens einem der Mehrzahl von elektrooptischen Elementen (44) fließt, sowie einen zweiten Transistor (ST1) zum Betreiben des ersten Transistors (DT1) entsprechend Eingangssignalen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Treiberschaltung eine Mehrzahl von ersten Transistoren (DT1, DT2, DT3) enthält, von welchen jeder Strom steuert, der in mindestens einem der Mehrzahl von elektrooptischen Elementen (44) fließt, sowie eine Mehrzahl von zweiten Transistoren (ST1, ST2, ST3), deren Gates durch eine gemeinsame Leitung verbunden sind.
Elektrooptische Vorrichtung, die durch das Herstellungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt wird.
Elektrooptisches Gerät, umfassend die elektrooptische Vorrichtung nach Anspruch 12.