[發(fā)明專利]圖案形成方法及使用其的裝置的制造方法以及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980122586.6
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN102067726A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藤森茂雄;白澤信彥;谷村寧昭
• 申請（專利權(quán)）人: 東麗株式會社
• 主分類號: H05B33/10
• 分類號: H05B33/10;B41M5/26;B44C1/17;H01L21/336;H01L29/786;H01L51/05;H01L51/40;H01L51/50
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及構(gòu)成包括有機EL元件、有機TFT、光電轉(zhuǎn)換元件、及各種傳感器等裝置的薄膜的圖案形成方法，及使用上述圖案形成方法的裝置的制造方法。

背景技術(shù)

有機EL元件是從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在被兩極夾持的有機發(fā)光層內(nèi)再次結(jié)合的元件。Kodak公司的C.W.Tang等指出有機EL元件高亮度地發(fā)光之后(參見非專利文獻1)，很多研究機構(gòu)進行了該研究。

上述發(fā)光元件，由于厚度薄、能在低驅(qū)動電壓下高亮度發(fā)光，而且通過在發(fā)光層中使用各種有機材料，可以得到以紅(R)、綠(G)、藍(B)三原色為代表的各種發(fā)色光，所以其作為彩色顯示器的實用化得到發(fā)展。例如圖1所示的有源矩陣(Active?matrix)型彩色顯示器中，要求一種圖案形成技術(shù)，該技術(shù)能夠至少將發(fā)光層17R、17G、17B以高精度形成圖案且使其與構(gòu)成像素的R、G、B各子像素相對應(yīng)。另外，為了實現(xiàn)高性能的有機EL元件，必需為多層結(jié)構(gòu)，且必需依次層疊空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層、電子注入層等，各層典型的膜厚為0.1μm以下。

目前，薄膜的微細圖案形成中已經(jīng)使用了照相平版印刷法(Photolithographic?process)、噴墨法(Ink-jet?process)及印刷法等濕法(涂布法)。但是，在濕法中，在預(yù)先形成的基底層上涂布光致抗蝕膜或油墨等時，難以完全防止極薄的基底層的形態(tài)變化及不期望的混合等，能夠使用的材料受到限制。另外，通過干燥溶液而形成的薄膜的像素內(nèi)的膜厚均勻性、及基板內(nèi)像素間均勻性難以實現(xiàn)，伴隨膜厚不勻引起電流集中及元件惡化，因此存在作為顯示器的性能降低的問題。

作為不使用濕法的利用干法的圖案形成方法，已經(jīng)研究了掩模蒸鍍法。實際被實用化的小型有機EL顯示器的發(fā)光層基本按該方式形成圖案。但是，蒸鍍掩模需要在金屬板上形成精密的孔，因此難以同時實現(xiàn)大型化和精度，另外，由于存在越大型化，基板與蒸鍍掩模的密合性越被破壞的傾向，所以難以適用于大型有機EL顯示器。

為了用干法實現(xiàn)大型化，公開了下述方法：預(yù)先將施主膜(Donor?film)上的有機EL材料形成圖案，在使裝置基板(device?substrate)與施主膜上的有機EL材料密合的狀態(tài)下對施主膜整體進行加熱，由此將有機EL材料轉(zhuǎn)印到裝置基板上(參見專利文獻1)。進而，公開了一種蒸鍍轉(zhuǎn)印法，即，使在分區(qū)圖案(Partitioning?pattern)(隔壁)內(nèi)形成了圖案的有機EL材料與裝置基板對置且與裝置基板不接觸，利用熱板對施主基板(donor?substrate)整體進行加熱，由此使有機EL材料蒸發(fā)，使其堆積在裝置基板上(參見專利文獻2)。但是，上述方法中，存在如下問題，即，由于施主基板整體被加熱發(fā)生熱膨脹，所以在施主基板上形成有圖案的有機EL材料相對于裝置基板的相對位置發(fā)生變位，而且越大型化，變位量越大，因此難以高精度地形成圖案。進而還存在下述問題，即，以近距離對置的裝置基板通過輻射被加熱，或者有分區(qū)圖案時受到從分區(qū)圖案排出的氣體的影響等，因此裝置性能惡化。

作為防止由施主基板的熱膨脹導(dǎo)致的變位的方法，開發(fā)了一種選擇轉(zhuǎn)印方法，即，在施主基板上形成光熱轉(zhuǎn)換層，在其上通過熱蒸鍍將有機EL材料進行整面成膜，利用通過對光熱轉(zhuǎn)換層部分地照射高強度的激光而產(chǎn)生的熱，將整面形成的有機EL材料的一部分、或者不使用分區(qū)圖案且分別涂布有R、G、B的有機EL材料的一部分，圖案轉(zhuǎn)印到裝置基板上(參見專利文獻3～4)。但是，由于產(chǎn)生的熱還會向橫向擴散，所以被轉(zhuǎn)印的有機EL材料的區(qū)域比激光照射范圍更寬，其邊界也不明確。為了防止上述情況，一般認為可以在極短時間內(nèi)照射高強度的激光。但是，上述情況下，由于有機EL材料在極短時間內(nèi)被加熱，所以難以準(zhǔn)確地控制最高達到的溫度。因此，有機EL材料達到分解溫度以上的幾率變高，結(jié)果存在裝置功能降低的問題。進而，由于必須對每個RGB子像素選擇性地照射激光，所以還存在下述問題，即，基板越大像素的總數(shù)越增加，1片基板的處理時間變得越長。