(57)【要約】  第１のマスキングフィルムを基板上に機械的に配置し、第１のマスキングフィルムの第１の配置における１つ、又は２つ以上の第１の開口部を除去して、第１のマスキングフィルムに１つ、また２つ以上の第１のマスキング部を形成することによって、基板をパターニングする方法。第１の材料は、基板、及び第１のマスキング部の上に第２のマスキングフィルムを機械的に配置する前に、第１のパターニング領域を形成するために、基板上に成膜される。１つ、又は２つ以上の第２のマスキング部を形成するために、第２のマスキングフィルム、及び第１のマスキング部の双方の、第１の配置と異なる第２の配置の１つ、又は２つ以上の第２の開口部が除去される。第２の材料は、第２のパターニング領域を形成するために、基板上の第２の配置に成膜される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１のマスキングフィルムを基板上に機械的に配置するステップと、
ｂ）前記第１のマスキングフィルムの第１の配置における１つ、又は２つ以上の第１の開口部を除去して、前記第１のマスキングフィルムに１つ、また２つ以上の第１のマスキング部を形成するステップと、
ｃ）第１のパターニング領域を形成するために、前記基板上の前記第１の配置に第１の材料を成膜するステップと、
ｄ）前記基板、及び前記第１のマスキング部の上に第２のマスキングフィルムを機械的に配置するステップと、
ｅ）１つ、又は２つ以上の第２のマスキング部を形成するために、前記第２のマスキングフィルム、及び前記第１のマスキング部の双方の、前記第１の配置と異なる第２の配置の１つ、又は２つ以上の第２の開口部を除去するステップと、
ｆ）第２のパターニング領域を形成するために、前記基板上の前記第２の配置に第２の材料を成膜するステップと、
を有することを特徴とする基板パターニング方法。
【請求項２】
前記第２の材料を成膜した後に、前記第２のマスキング部を機械的に除去するステップをさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の開口部、又は前記第２の開口部を除去する前記ステップは、機械的ステップ、アブレーションステップ、又は化学的ステップの１つ、又は２つ以上である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アブレーションステップは、前記第１の開口部、又は前記第２の開口部のレーザアブレーションステップ、若しくは前記第１の開口部、又は前記第２の開口部の機械的除去を伴う、前記第１の開口部、又は前記第２の開口部の周囲のレーザアブレーションステップのいずれか一方である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の開口部、又は前記第２の開口部を除去する前記ステップは、前記マスキング部から前記開口部を分割し、その後に前記開口部を除去するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２マスキングフィルムと、前記第１のマスキングフィルムとの間、前記第２のマスキングフィルムと、前記第１のマスキング部との間、又は前記第２のマスキングフィルムと、前記第１の開口部との間に、接着層を提供し、前記第１のマスキングフィルム、前記第１のマスキング部、又は前記第１の開口部に、前記第２のマスキングフィルムを接着するステップをさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記接着層は、前記第１のマスキングフィルムを前記基板上に配置する前に前記第１のマスキングフィルムに形成されるか、又は前記接着層は、前記第１のマスキングフィルムを前記基板上に配置した後、前記第１の開口部を除去する前に前記第１のマスキングフィルムに形成されるか、若しくは前記接着層は、前記第１の開口部を除去した後に、前記第１のマスキング部に形成される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のマスキング部、又は前記第２のマスキング部から、前記第１の開口部、又は前記第２の開口部を分割し、前記分割ステップの前に第１のマスキングフィルム、又は第２のマスキングフィルムに前記接着層を形成するか、又は分割ステップの後に、前記第１のマスキングフィルム、又は前記第２のマスキングフィルムに前記接着層を形成するステップをさらに有する請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のマスキング部、又は前記第１の開口部に、前記第２のマスキングフィルムを接着する前記ステップは、前記接着剤を加熱するステップ、前記接着剤を放射線に露光するステップ、又は前記第２のマスキングフィルムに機械的な圧力を加えて、前記第１のマスキング部、又は前記第１の開口部に、前記第２のマスキングフィルムを押圧するステップの１つ、又は２つ以上を含む請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のマスクフィルムは、前記第１のマスキング部にパターン状に粘着されるか、又は前記開口部に粘着される請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記接着剤を硬化するステップをさらに有する請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記接着層は、前記第１のマスキングフィルムが前記基板上に配置された後に、前記第１のマスキングフィルムの基板と反対の側の前記第１のマスキングフィルム上に形成される請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
前記接着層は、スプレー、インクジェット、スクリーン印刷、ロール塗布、又は前記第１のマスキング部、又は前記第１の開口部、若しくはその双方の基板と反対の側面に接着剤を塗布することによって、形成される請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
ｇ）前記基板、及び前記第２のマスキング部の上に第３のマスキングフィルムを機械的に配置するステップと、
ｈ）１つ、又は２つ以上の第３のマスキング部を前記第３のマスキングフィルムに形成するために、前記第３のマスキングフィルム、及び前記第２のマスキング部の双方の、前記第１の配置、及び前記第２の配置と異なる第３の配置の１つ、又は２つ以上の第３の開口部を除去するステップと、
ｊ）第３のパターニング領域を形成するために、前記基板上の前記第３の配置に第３の材料を成膜するステップと、
をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第３の材料を成膜した後に、前記第３のマスキング部を機械的に除去するステップをさらに有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の開口部と、前記第２の開口部は、隣接する請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板と、前記第１のマスキングフィルムとの間に接着剤を提供するステップをさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のマスキングフィルム、又は前記第２のマスキングフィルムは光を吸収する請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のパターン領域、及び前記第２のパターン領域は、前記基板上で空間的に分離され、前記第１のパターン領域と、前記第２のパターン領域との間の領域に隆起領域を形成するステップをさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１に係る方法をコンピュータが実行する命令を、記憶するコンピュータ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスの形成に関する。より具体的には、有機発光材料、及び無機発光材料を基板上にパターンで成膜する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、フラットパネルディスプレイ用、及び領域照明器具用に有望な技術である。発光ダイオード技術は、基板に塗布される材料の薄膜層に依存する。一般に、有機ＬＥＤデバイスは、１９８４年１０月９日に発行されたHamらによる米国特許第４４７６２９２号などに開示される小分子デバイス、及び１９９３年９月２１日に発行されたFriendらによる米国特許第５２４７１９０号などに開示されるポリマーＯＬＥＤデバイスとして知られる２つの形式を有することができる。ＯＬＥＤデバイスのどちらのタイプも、アノード、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子、及びカソードを順に有することができる。アノードとカソードとの間に配置される有機ＥＬ素子は、一般に有機正孔輸送層（ＨＴＬ）と、発光層（ＥＭＬ）と、有機電子輸送層とを有する。正孔と、電子とは、再結合し、ＥＭＬ層で光を発光する。Tangら（Applied Physics Letter, 51, 913 (1987), Journal of Applied Physics, 65, 3610 (1989)、及び１９８８年９月６日に発行された米国特許第４７６９２９２号）は、この層構造を使用する高効率のＯＬＥＤを実証した。それ以降、ポリマー材料を有する他の多くの層構造を備えるＯＬＥＤが開示されており、デバイスの性能は、改良されてきている。また量子ドット粒子などの無機発光材料を使用することも公知である。
【０００３】
カソード、及びアノードから注入される電子、及び正孔がそれぞれ、電子輸送層、及び正孔輸送層を流れ、発光層において再結合するときに、ＬＥＤデバイスにおいて、光が生成される。この光生成処理の効率は、多くの要因によって、決定される。アノード、及びカソードの選択などにより、どの程度効率的にデバイスに電子、及び正孔を注入するかを決定できる。ＥＴＬ、及びＨＴＬの選択により、どの程度効率的にデバイスで電子、及び正孔を輸送させるかを決定できる。そして、ＥＴＬ、及びＨＴＬの選択により、どの程度効率的にデバイスで電子、及び正孔を再結合させるかを決定し、光を発光できる。
【０００４】
典型的なＬＥＤデバイスでは、ガラス基板、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電性アノード、有機層の堆積、及び反射カソード層が使用される。このようなデバイスから生成される光は、ガラス基板を介して発光できる。これは、一般的に裏面発光デバイスと称される。また、デバイスは、基板と、反射アノードと、有機層の堆積と、表面透明電極層を有することができる。この代替的なデバイスから生成される光は、表面透明電極を介して発光できる。これは、一般的に表面発光デバイスと称される。
【０００５】
ＬＥＤデバイスは、基板上にパターニングされ、赤色、緑色、及び青色など様々な異なる周波数の光を発光する様々な発光材料を採用して、フルカラーディスプレイを作り出す。小分子有機材料では、パターニングされた成膜（deposition）は、材料の蒸着により行われ、金属性の高価なシャドーマスクなどを要し、非常に困難である。マスクはそれぞれ、それぞれのパターン、及びデバイス配置に固有である。これらのマスクは、加工することが困難であり、頻繁に洗浄し、かつ置き換えなければならない。先の製造工程でマスクに成膜した材料がはがれ落ちて、粒子汚染物になる可能性がある。さらにまた、シャドーマスクを基板に調整することは、問題があり、基板に既に成膜された材料を損傷することが多い。さらに、マスクは、ＯＬＥＤ材料を成膜する処理の間、熱膨張にさらされ、成膜の精度を低減し、形成可能なパターンの解像度、及び大きさを制限する。ポリマーＯＬＥＤ材料は、液状で成膜され、高価なフォトリソグラフィー技術を使用してパターニングされる可能性がある。
【０００６】
また、当業者は、エミッタの組み合わせ、又はパターニングされていない広帯域エミッタを採用して、赤色、緑色、及び青色などのパターニングされたカラーフィルタとともに白色光を発光して、フルカラーディスプレイを作り出す。カラーフィルタは、裏面エミッタでは基板上に配置され、表面エミッタではカバー上に配置される。名称を「エレクトロルミネセンス素子を有するカラーディスプレイ装置（Color  Display  Apparatus  Having  Electroluminescence  Elements）」といい、２００２年５月２１日に発行されたYonedaらによる米国特許第６３９２３４０号などにおいて、このデバイスが説明される。しかしながら、この配置は、発光した光のほぼ２／３がカラーフィルタで吸収される可能性があるので、比較的効率が悪い。
【０００７】
２００６年１０月２６日に公開されたSpeakmanらによる国際公開第２００６／１１１７６６号は、マスクを基板に適用する段階と、マスクにパターンを形成する段階と、パターンに従って基板を処理する段階と、基板からマスクを機械的に除去する段階とを備える製造方法が説明される。また、集積回路の製造方法が開示される。この開示において、複数のマスキングステップを使用することが開示される。しかしながら、複数のマスキングステップを提供することによって、粒子汚染物が取り入れられて、先にパターニングした領域に成膜した材料を損傷する可能性がある。
【０００８】
また、ロールツーロール（roll  to  roll）製造環境におけるフレキシブルな基板のパターニングは、公知であり、２００６年９月２１日に公開されたSlaferらによる米国特許出願第２００６／０２８３５３９号に開示される。しかしながら、この方法は、蒸着成膜（evaporated  deposition）を採用して複数のパターニングがされる基板において、容易に採用されない。また、使い捨て（disposable）マスクは、１９９６年６月４日に発行されたAnders,  Jrらによる米国特許第５５２２９６３号において開示され、マスクをセラミック基板にラミネート（laminating）する処理もまた開示される。しかしながら、基板にマスクをレジスト（registering）することの教授では、レジスト（registration）、及び大きさを制限される。自己調整処理（self-aligned  process）は、２００４年３月９日に発行されたRoizinらによる米国特許第６７０３２９８号において、メモリセルのマスキングにより説明される。スパッタリングされた使い捨て可能なマスクは、パターニングされ、エッチングによって除去される。しかしながら、これまで引用した先行技術の開示において、複数のマスキング、成膜、及び処理ステップを採用してパターンニングされたマスクの形成は、ＯＬＥＤディスプレイにおいて見られるような繊細の材料、特に有機材料に適合しない。
【０００９】
したがって、解像度、及び効率を改善し、下層の層への損傷を低減し、粒子汚染物を減少し、大きさが大きい基板にスケーリング（scaling）し、製造コストを抑制する基板上の材料パターニングの改良された方法へのニーズがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述のニーズは、基板をパターニングする方法を提供する本発明の少なくとも１つの典型的な実施形態に従って、充足される。本方法は、
ａ）第１のマスキングフィルムを基板上に機械的に配置するステップと、
ｂ）第１のマスキングフィルムの第１の配置における１つ、又は２つ以上の第１の開口部を除去して、第１のマスキングフィルムに１つ、また２つ以上の第１のマスキング部を形成するステップと、
ｃ）第１のパターニング領域を形成するために、基板上の第１の配置に第１の材料を成膜するステップと、
ｄ）基板、及び第１のマスキング部の上に第２のマスキングフィルムを機械的に配置するステップと、
ｅ）１つ、又は２つ以上の第２のマスキング部を形成するために、第２のマスキングフィルム、及び第１のマスキング部の双方の、第１の配置と異なる第２の配置の１つ、又は２つ以上の第２の開口部を除去するステップと、
ｆ）第２のパターニング領域を形成するために、基板上の第２の配置に第２の材料を成膜するステップと、
を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方法は、基板上に形成され、パターニングされる発光デバイス解像度、及び効率を改良し、下層の層への損傷を低減し、粒子汚染物を減少し、大きさが大きい基板にスケーリングし、製造コストを抑制する有利な点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１つの実施形態に従って、基板をパターニングする方法のフローチャートを示す図である。
【図２Ａ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｂ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｃ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｄ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｅ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｆ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｇ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｈ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｉ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図２Ｊ】本発明の典型的な実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ｃ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ｄ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ｅ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図３Ｆ】本発明の他の実施形態に従って、パターニングされた基板の構造の連続的な側面図である。
【図４】先行技術に従って、基板上にレイアウトされた３色画素のストリップの平面図である。
【図５Ａ】本発明に有用な基板上に異なる材料を成膜するための開口を有する３つの異なるマスクフィルムの平面図である。
【図５Ｂ】本発明に有用な基板上に異なる材料を成膜するための開口を有する３つの異なるマスクフィルムの平面図である。
【図５Ｃ】本発明に有用な基板上に異なる材料を成膜するための開口を有する３つの異なるマスクフィルムの平面図である。
【図６】本発明の実施形態に従った基板上の領域の平面図である。
【図７】本発明に有用な、マスクフィルムのロール、材料アブレーション装置、及び基板を斜視的に示す図である。
【図８】本発明に有用な、マスクフィルム、材料アブレーション装置、及び基板を分解斜視的に示す図である。
【図９】本発明に有用な、パターニングされたマスクフィルム、材料アブレーション装置、及び基板を斜視的に示す図である。
【図１０】本発明に有用な、周囲とともに開口部を有するパターニングされたマスクフィルム、材料成膜装置、及び基板を斜視的に示す図である。
【図１１】本発明に有用な、パターニングされたマスクフィルム、材料アブレーション装置、及び基板を分解斜視的に示す図である。
【図１２】本発明に有用な、パターニングされたマスクフィルム、材料アブレーション装置、及び隆起領域を有する基板を３次元的に示す図である。
【図１３】本発明に有用な、接着層を有するマスクフィルムを３次元的に示す図である。
【図１４】本発明に有用な、発光素子、パターニングされた接着領域、及び露光経路の平面図である。
【図１５】本発明に有用な、マスクフィルムの開口部を介して材料を蒸着する装置を３次元的に示す図である。
【図１６】発光領域内部の汚染された粒子、及びアブレーション装置を３次元的に示す図である。
【図１７Ａ】本発明の実施形態に従うマスクフィルム、及び隣接するストリップパターンの開口部の平面図である。
【図１７Ｂ】本発明の実施形態に従うマスクフィルム、及び隣接するストリップパターンの開口部の平面図である。
【図１７Ｃ】本発明の実施形態に従うマスクフィルム、及び隣接するストリップパターンの開口部の平面図である。
【図１８】発明の実施形態に従う発光素子のマスクフィルム、及び隣接するストリップパターンの開口部の平面図である。
【図１９】発明の実施形態に従う発光素子のマスクフィルム、隣接するストリップパターンの開口部、及び露光経路の平面図である。
【図２０】発明の実施形態に従ってマスクフィルム上に成膜された接着剤のパターニングの側面を示す図である。
【図２１】発明の実施形態に従って基板上に成膜された接着剤の側面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
層はそれぞれ、非常に薄く、それぞれの層の膜厚の違いは、縮尺比を描写するには大き過ぎるので、図において、縮尺比は一定ではない。
【００１４】
図１を参照すると、本発明に係る１つの実施形態に従う、基板のパターニング方法は、基板上に第１のマスキングフィルムを機械的に配置するステップ１００と、第１のマスキングフィルムを第１のマスキング部と、１つ、又は２つ以上の第１の配置における第１の開口部に分割する（segmenting）随意的なステップ１０５と、１つ、又は２つ以上の開口部を除去するステップ１１０と、第１のパターンニングされた領域を形成するために、第１の配置に基板上に第１の材料を成膜するステップ１１５とを有する。第２のマスキングフィルムは、基板、及び第１のマスキング部上に機械的に配置され（１２０）、第２のマスキング部と、１つ、又は２つ以上の第２の配置における第２の開口部に随意的に分割する（１２５）。第２の開口部は、基板上であるが、第１の配置とは異なる１つ、又は２つ以上の第２の配置である。第２の開口部を第１の開口部と異なる配置に配置することによって、基板の異なる部分が露光され、異なる材料をその上に成膜できる。このため、異なる配置に異なる材料を基板にパターニングできる。パターニングの配置は、基板が対象とする設計、及びアプリケーションに従って、決定できる。例えば、携帯電話のディスプレイデバイスは、１つの設計に従う画素領域を有するであろうし、フラットパネルテレビは、異なる設計に従う画素領域を有することになるだろう。開口部を除去する処理が配置に既に成膜された有機材料、又は金属層などのいずれの材料を損傷しない場合は、第１の配置と、第２の配置とは、第１の配置、及び第２の配置の一部が、第１の材料、及び第２の材料を成膜するように、オーバーラップしてもよい。第１の開口部と、第２の開口部とは、フィルムの機械的なロバストを強化し、除去を補助するように、隣接してもよい。１つ、又は２つ以上の第１の開口部は、除去され（１３０）、第２の材料は、基板上の第２の配置に成膜される（１３５）。随意的なステップにおいて、第１のマスキング部と、第２のマスキング部とは、第２の材料が成膜された後に、除去される（１４０）。
【００１５】
また、命令を記憶するコンピュータ記憶媒体／製品を採用して、コンピュータに図１に示すステップを実行させることが可能である。当業者は、本発明に係るコンピュータ記憶媒体、又はコンピュータプログラム製品は、周知のアルゴリズム、及び処理を利用できることを理解すべきである。したがって、本明細書は、本発明に係る方法の一部を形成するアルゴリズム、及び処理、又は本発明に係る方法に、より直接的に協働するアルゴリズム、及び処理に特に向けられる。したがって、本発明のコンピュータプログラム製品の実施形態は、本明細書において特に図示、又は説明されていないが、実施に有用なアルゴリズム、及び処理を具現化できる。このようなアルゴリズム、及び処理は、従来のものであり、先行技術の範囲内である。
【００１６】
本発明に係るコンピュータプログラム製品を作り出す、又は本発明に係るコンピュータプログラム製品と協働するこのようなアルゴリズム、及びシステム、ならびにハードウェア及び／又はソフトウェアの他の態様は、本明細書に特に図示、又は説明されないが、周知のアルゴリズム、システム、ハードウェア、コンポーネント、及び素子などから選択できる。
【００１７】
したがって、（図１に典型的に描かれるような）本発明に係る方法を実行するコンピュータプログラムは、（ハードディスク、又はフロッピー（登録商標）ディスクなどの）磁気ディスク、又は磁気テープなどの磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ、又は機械が読み出し可能なバーコードなどの光記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）などのソリッドステートの電子的記憶装置、若しくはコンピュータプログラムを記憶するために採用される他の物理的装置、又は媒体を含むコンピュータが読み出し可能な記憶媒体に記憶できる。また、本発明に係る方法を実行するコンピュータプログラムは、インタネット、又は他の通信媒体の方法によって、画像プロセッサに接続されるコンピュータが読み出し可能な記憶媒体に記憶できる。当業者は、このコンピュータプログラム製品の均等は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として公知のハードウェア、又はファームウェアに構成できることを容易に理解できるであろう。
【００１８】
本発明に係る異なる実施形態において、基板、及び第２のマスキング部上に第３のマスキングフィルムを機械的に配置させるステップと、第３のマスキングフィルム、及び第２のマスキング部に第３のマスキング部、及び１つ、又は２つ以上の第３の開口部を分割する随意的なステップであって、第３の開口部は、第１の配置、及び第２の配置と異なる基板上の１つ、又は２つ以上の第３の配置にあるステップと、１つ、又は２つ以上の第３の開口部を除去するステップと、第３のパターニング領域を形成するために、基板上の第３の配置において第３の材料を成膜するステップとを、採用できることは、図１のステップ１２０から１３５と同様である。さらなる随意的なステップにおいて、第１のマスキング部、第２のマスキング部、及び第３のマスキング部は、第３の材料を成膜した後に、全て除去される。このステップを繰り返して、何回にも亘り基板上に配置されたパターニング材料の成膜を提供できる。
【００１９】
開口部を除去するステップ１１０、及び１３０は、様々な方法で実行され、それらのいくつかは、本発明に含まれる。１つの方法において、開口部においてマスキングフィルムを有する材料は、レーザなどによってアブレーション（ablate）され、マスクフィルム上に形成されるフォトリソグラフィーマスクを介してエッチングする方法などによって化学的に除去され、又は機械的な手段が使用される。レーザを採用する代替的な方法において、第１の開口部、又は第２の開口部の周囲をアブレーションすることによって、マスクフィルムのマスキング部から開口部を分割する。次いで、開口部は、マスキング部から切り取られ、機械的に除去できる。
【００２０】
本発明は、パターンにおいて様々な材料を基板上に反復して成膜する処理を提供する。それぞれの開口部は、後のステップのマスキングフィルムで、これ以降カバーされるので、それぞれの成膜領域が汚染から保護されることは、本発明において重要である。一連のマスクを採用して、材料をそれぞれ成膜し、次の材料を成膜する前に除去するために、先に成膜した材料を環境的な汚染、及びストレスにさらす従来の方法と、全く対照的である。このような方法では、粒子汚染物の制御は、難しく、特に有機発光ダイオードなどのデバイスでは、難しい。それ故に、本発明は、処理ステップの数を大幅に削減し、特に材料を成膜しない基板上の領域上に保護マスク層を維持することによって、基板上の配置の露出を大幅に削減する。
【００２１】
マスキングフィルムの開口部は、基板にレジストされる。このレジストと、開口部の除去とを強化するために、接着層をマスクフィルムの間に提供できる。さらにまた、マスキング部の除去によって、下層の層を損傷すべきでない。それ故に、本発明の様々な実施形態に従って、接着層は、第２のマスキングフィルムと、第１のマスキングフィルムとの間、第２のマスキングフィルムと、第１のマスキング部との間、又は第２のマスキングフィルムと、第１の開口部との間に配置される。第２のマスキングフィルムは、第１のマスキングフィルム、第１のマスキング部、又は第１の開口部に接着される。接着層は、第１のマスキングフィルムを基板上に配置する前に第１のマスキングフィルムに形成できる。また、接着層は、第１のマスキングフィルムを基板上に配置した後、第１の開口部が除去される前に第１のマスキングフィルムに形成できる。また、接着層は、第１の開口部を除去した後に、第１のマスキング部に形成できる。
【００２２】
図２Ａを参照すると、本発明の１つの実施形態において、基板１０が提供され、第１のマスクフィルム２０は、基板１０上に配置される。接着層６０は、第１のマスクフィルム２０を基板１０上に配置する前、又は第１のマスクフィルム２０を基板１０上に配置した後のいずれかで、第１のマスクフィルム２０上に形成される。図２Ａ〜２Ｋに示すように、接着層６０は、パターニングされず、スプレー（spraying）、ロール塗布（roll  coating）、インクジェット成膜（inkjet  deposition）などの様々な公知の手段によって形成できる。図２Ｂにおいて、レーザアブレーション（laser  ablation）による第１の開口部２１のアブレーションを説明する。すなわち、レーザビーム４２を採用して、粒子４３を気化（vaporize）し、第１のマスク部２２を残して、第１の開口部から粒子を除去する。また接着層６０の粒子も除去される。図２Ｃを参照すると、第１の材料は、第１の開口部２１において、基板１０上の第１の配置上の層に成膜され、第１のマスキング部２２において、接着層６０上の層に成膜される。次いで図２Ｄに示すように、接着層６０を有する第２のマスキングフィルム２３は、基板１０、及び第１のマスキング部２２の上に配置される。第２の開口部２４は、第２のマスキングフィルム２３、及び第１のマスキング部２２のレーザアブレーションなどによって、第２のマスキング部２５を残して、形成される（図２Ｅ）。第２の開口部２４が形成されると、第２の材料５１は、第２の開口部２４において、基板１０の上の第２の配置に成膜される（図２Ｆ）。
【００２３】
マスキングフィルムの配置処理、開口部の除去処理、及び材料の成膜処理は、反復できる。例えば図２Ｇを参照すると、第３のマスキングフィルム２６は、第２の開口部２４と、第２のマスキング部２５の上に配置できる。第３の開口部２７は、第２のマスキング部２５に形成され（図２Ｈ）、第３の材料５２は、第２の開口部２７、及び第３のマスキング部２８の上に成膜される（図２Ｉ）。図２Ｊを参照すると、全ての材料が、基板１０の所望の配置に成膜されると、マスキングフィルム部の全ての堆積は、基板と、成膜した材料とを残して、機械的に除去できる。
【００２４】
本発明の他の実施形態では、開口部（２１など）は、マスクフィルム（２０など）のマスキング部（２２など）から分割され、除去される。図３Ａを参照すると、第１のマスクフィルム２０は、基板１０の上に配置され、パターニングされた接着剤７０は、（インクジェットなどによって）開口領域に提供され、第１の開口部２１は、第１の開口部２１の周囲のアブレーション材料によって、（レーザアブレーションなどによって）第１のマスク部２２から分割される（図３Ｂ）。除去膜２９は、第１の開口部２１、及びパターニングされた接着剤７０と接着し（図３Ｃ）、第１の開口部２１とともに除去される。図３Ｅを参照すると、第１の材料５０は、第１のマスク部２２、及び第１の開口部２１の上に成膜される。図３Ａ〜３Ｅに示す処理ステップは、第２のマスクフィルムとともに反復され、基板上の異なる配置に材料を成膜できる。図３Ｆに示すように、マスキング部２２は、パターニングされた材料５０、及び５１を基板に残して、機械的に除去できる。接着層は、（図３Ａに示すように）分割ステップの前に、第１のマスキングフィルム、又は第２のマスキングフィルムに形成できる。また接着層は、分割ステップの後に、第１のマスキングフィルム、又は第２のマスキングフィルムに形成できる（図示せず）。また、これら双方にできる。
【００２５】
本発明は、先に成膜された材料を損傷する可能性を低減する手段を提供する。例えば、マスクフィルムの厚さは、１００ミクロンよりも薄くでき、約１０ミクロンにでき、開口部は、高さ、又は幅を５０〜３００ミクロンにできる。第２のマスクフィルムは、第１のマスクフィルム、及び接着層の厚さだけ基板から離れるのみので、第２のマスクフィルムは、基板から１０〜１００ミクロンになる可能性があり、開口部で基板に実際に触れる可能性がある。接着剤は、マスキングフィルムの基板と反対側に配置されるので、先に成膜された材料を有する基板の開口部の上のマスキングフィルムを後に配置する（図２Ｄ、及び２Ｇなど）ことにより、接着剤が、成膜した材料に接触することを妨げる。このため、マスキング部を機械的に除去するときに、成膜した材料（５０、５１）が損傷する可能性は低い。また開口部の下層の層を損傷する可能性を低減するために、マスクフィルムは、化学的に不活性な非常に平坦な面（テフロン（登録商標）など）を、基板に隣接する膜の側に提供できる。
【００２６】
図２Ａ〜２Ｋにおいて、接着剤が示されるが、本発明のいくつかの実施形態において、基板上にマスキングフィルムを配置する機械的な手段によって、適当なレジストを基板に提供でき、開口部においてマスクフィルム材料の除去を支持できるのであれば、接着剤は必要ない。また本発明の他の実施形態において、接着剤は、第１の開口部と、第２の開口部の間にパターニングされる。このパターニングは、インクジェット成膜、スクリーン印刷（screen  printing）、パターニングされたロール塗布、又は他の従来の手段によって遂行できる。図３Ａ〜３Ｅに示すように、接着剤は、開口部にパターニングできる。また図２０を参照すると、パターニングされた接着剤７０は、様々なマスクフィルムの様々な部分の間に提供でき、パターニングされた接着剤７０のアブレーション、又は除去を要しなくてもよい。第１の開口部、又は第１のマスキング部への第２のマスキングフィルムの接着性を高めるために、接着剤は、加熱、紫外線などの放射線の露光、機械的な圧力の提供、又は他の従来の手段などによって、硬化（cured）でき、それとは反対に処理して接着性を改良する。処理の安定性を高め、かつ接着剤の存在による汚染を低減するために、接着剤は、成膜の後、及び第２のマスキングフィルムを第１のマスキング部、及び基板の上に配置する前、又は後に、硬化できる。第１のマスキングフィルム、又は第２のマスキングフィルム、若しくは接着剤は、光を吸収でき、又は光を吸収する層を基板上に提供して、放射線の吸収を補助する。接着層は、第１のマスキングフィルムを基板上に配置する前、又は後のいずれかに、基板の反対側の第１のマスキングフィルム上に形成できる。
【００２７】
本発明のさらなる実施形態において、接着剤は、基板上に提供できる。図２１を参照すると、本発明の１つの方法において、接着剤は、全体的な基板領域上に塗布でき、アブレーション、又は開口部を除去した後に行われる洗浄ステップなどによって、マスクフィルムの開口部とともに除去できる。また、接着剤は、材料が成膜される配置の間の基板上にパターニングすることによって、成膜される領域をきれいな状態に維持する（図示せず）。さらに他の選択肢では、接着剤は、基板に隣接する第１のマスクフィルムの側面に提供できる。この接着剤がパターニングされていない場合は、レーザアブレーション、又は化学的な手段などによって、開口部とともに除去できる。接着剤がパターニングされる場合は、様々なマスクフィルムの開口部の間のマスキング部にパターニングされて、成膜領域をきれいな状態に保つ。接着剤は、インクジェット、塗布、又はスプレー手段など従来の手段によって基板、又は第１のマスクフィルムのいずれかの上に成膜でき、第１のマスクフィルムを基板上に配置する前に基板上に形成でき、又は第１のマスクフィルムを基板上に配置する前に第１のマスクフィルム上に形成できる。
【００２８】
第１のパターニング領域、及び第２のパターニング領域は、基板上で、空間的に分離でき、基板の隆起領域は、第１のパターニング領域と、第２のパターニング領域との間に形成できる。この隆起領域は、成膜する材料とマスクフィルムの接触を低減できる。
【００２９】
本発明を採用して、基板をパターニングし、ディスプレイの発光画素などの特徴ある動作が可能な領域を形成できる。材料は、発光材料にできる。小分子材料、又はポリマー材料のような有機材料、若しくは燐光材料、又は量子ドットのような無機材料などを発光材料として使用できる。このような動作が可能な領域は、光を発光する動作が可能であり、また光を発光する動作が不可能な領域によって分離される。例えば図６を参照すると、ディスプレイデバイスは、一般的に基板１０上の異なる配置で配置される発光領域１２を有する複数の発光素子を有する。マスキングフィルム２０の開口部１４は、本発明の実施形態に従って、動作が不可能な非発光領域１２Ｘにより分離され、少なくとも２つの異なる操作が可能な発光領域１２をカバーするマスキングフィルム２０における開口である。マスキングフィルム２０の残りは、マスキングフィルム２０のマスキング部２２を有する。発光領域１２は、一般的に隣接しないので、隣接する開口部１４もまた、発光しない基板１０の部分１２Ｘを一般的にはカバーすることになるであろう。
【００３０】
複数の異なる成膜ステップで採用されるマスキングフィルム２０は、同一にしてもよい。しかしながら、本発明の多くの実施形態において、マスキングフィルム２０の開口部１４は、異なる材料、及び素子を、基板１０上の異なる配置に成膜できるように、異なる配置に形成される。さらにまた、基板１０の同一の配置上の層に他の材料を成膜するときに、２つ以上の材料は、隣接する開口部を介して成膜できる。例えば、材料は、複数の発光材料を発光層に備えてもよい。発光材料は、小分子、又はポリマー分子発光ダイオードを構成する有機材料にできる。また、発光材料は、無機にでき、量子ドットなどを構成する。他の層は、バッファ層、及び高抵抗層とともに、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子阻止層、及び電子輸送層などの電荷制御層を有してもよい。また、光散乱材料などのアクティブ材料も成膜してもよい。
【００３１】
本発明の様々な実施形態にしたがって、マスクフィルムの開口部によって、材料の成膜は、露出した配置にできる。同時に、マスクフィルムのマスキング部によって、マスキングフィルムのアブレーション、又は分割による好ましくない成膜、及び粒子汚染物から基板上の残りの領域を保護する。露出された配置に材料を成膜することは、基板上の露出した配置に材料を、気化、インクジェット、スプレー塗布、スライド塗布，ホッパー塗布、又はカーテン塗布することを含む。
【００３２】
図４を参照すると、従来の配置において、画素１１は、パターニングされた３つの発光領域１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂを有し、パターニングされた発光領域１２はそれぞれ、赤色、緑色、及び青色などの異なる色の光を発光するサブ画素を有して、フルカラーディスプレイを形成する。他の配置では、４色の画素が採用され、第４の白色、黄色、又はシアンの発光領域を有する。本発明は、パターニングされたいずれかの発光デバイスを含む。
【００３３】
図４に示すように、発光素子１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂは、発光領域のそれぞれの色が、同一色の光を発光する発光領域の列を形成するように、ストリップ構造に配列される。また、４素子画素は、４つの発光素子を２つずつのグループに配列できる（図示せず）。これら全ての異なる配置、及びレイアウトは、本発明に係る方法によって形成可能であり、画素当たりの発光領域の配置、レイアウト、又は数、若しくは発光領域の色に関わらず、具体的には、赤色、緑色、青色のサブ画素を有するディスプレイと、赤色、緑色、青色、及び白色のサブ画素を有するディスプレイとを含む。
【００３４】
発光デバイスの製造などの先行技術に教示されるように、成膜マスクは、金属で作ることができ、蒸着した有機材料を成膜するために複数回再利用される。マスクは洗浄できるが、いずれにせよ、高価であり、熱膨張にさらされ、調整が難しく、先に製膜された有機材料を損傷し、洗浄に問題がある。さらにまた、マスクは、最終的には使い果たされる。
【００３５】
本発明は、液体塗布し、乾燥し、硬化及び未硬化領域を形成するパターニングされた露光の後に硬化、及び未硬化領域を液化化学除去して、パターンを形成するフォトリソグラフィー法は、採用されない。反対に、本発明は、基板の所定の場所に配置されるときにパターニングされる使い捨ての非常に低価格なマスクを提供することによって、従来の技術の欠点を克服する。マスク自体は、透明、又は非透明のいずれかのポリマーなどのフレキシブルな薄膜で形成でき、完全なドライな環境で、すなわち液化化学を採用せずに、パターニングできる。
【００３６】
成膜された材料５０、５１、及び５２は、フラットディスプレイ技術において知られるパッシブマトリクス、又はアクティブマトリクス回路などによって提供される電流に応答して種々の色の光を発光する発光材料である。パッシブマトリクス、又はアクティブマトリクス回路を採用して、発光材料がパターン状に成膜されるパターニング発光領域を形成する。第１、第２、及び第３のマスクフィルム２０、２３、及び２６におけるマスク孔１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂのパターンは、（図５Ａ〜５Ｃに示すように）異なるようにして、パターニングされた異なる発光領域露光を露光でき、そして異なる発光材料が異なる領域に成膜される。マスク孔１４は、マスクの開口部に対応する。それ故に、異なる３つの材料を、基板上の３つの異なる組の発光領域の配置（図４、及び５における１２Ｒ、１２Ｇ、及び１２Ｂなど）にパターニングして、複数のフルカラー発光画素を形成できる。完全なデバイスを形成するために必要な残りのいずれの処理ステップは、次いで実行できる。例えば、パターニングされたＯＬＥＤ材料を使用するＯＬＥＤデバイスは、表面エミッタ構造、又は裏面エミッタ構造のいずれかで採用できる。なお、本発明は、パターニングせずに成膜される他の層と組み合わせて、完全な発光デバイスを形成できる。パターニングされていないこの材料は、有機ＬＥＤ及び無機ＬＥＤの分野などで公知のように、電荷注入層、電荷輸送層を有してもよい。また、全ての層は、パターニングできる。さらにまた、いくつかの実施形態において、マスク孔１４の領域は、（図４、５、及び６に示すように）発光領域１２よりも大きくしてもよい。発光領域１２は、一般的にパターニングされたデバイス電極（図示せず）によって規定されるので、発光素子１２に対応する電極領域上に材料を成膜することのみが必要である。追加の材料を他の場所に成膜して、成膜耐性（deposition  tolerances）が維持されることを保証する。
【００３７】
上述のように、マスク孔１４に対応する開口部（２１など）は、マスキングフィルムの開口の周囲からマスクフィルム材料を除去することによって、マスキングフィルムから分割できる。これは、レーザアブレーションなどによって、マスキングフィルムの材料を加熱するか、又はマスキングフィルムを化学的に処理することによって、実行することができる。図７を参照すると、レーザ光のビーム４２を放射するレーザ４０は、基板上のマスキングフィルム２０のマスク孔開口１４の周囲のマスクフィルム２０材料をアブレーションする。レーザ光のビーム４２（又はレーザ４０）は、直交方向４４、及び４６に移動して、マスク孔１４の周囲を横切ってスキャンすることによって、マスク孔１４の周囲から材料をアブレーションする。マスク孔１４は、マスクフィルムの開口部（２１、２４、及び２７など）に対応する。また、基板１０は、レーザ光のビーム４２が直交方向にスキャンするときに、１つの方向に移動することによって、連続的な処理が可能になる。上述の他の選択肢において、レーザ４０を採用して、マスク孔１４の材料をアブレーションする。マスキングフィルム２０を、マスキングフィルム材料のロール３０から分配し、基板１０の上に配置できる。同様に、マスキングフィルム２０を除去するとき、ローラー３０から新しいマスキングフィルム材料を進めるように、マスクフィルム材料を第２のローラー（図示せず）上に機械的に持ち上げることができる。膜のロール、膜を基板上に移動し、配置する機構、レーザ、及び表面をレーザがスキャンする機構は、全て従来の技術である。図８において、レーザ４０、レーザ光のビーム４２、スキャン方向４４、及び４６、基板１０上のマスキングフィルム２０、及び発光素子１２上に配置される複数のマスク孔１４を含む、より詳細な分解図を示す。
【００３８】
マスキングフィルム２０自体は、基板１０の発光領域１２にレジストする必要はないが、マスク孔開口１４は、パターニングされた発光領域１２に対応し、発光領域１２にレジストできる。このレジストは、基板の基準マークなどを提供することによって、支援される。このマークと、レーザをスキャンし、必要な耐性に材料をアブレーションする機構は、アブレーションされた材料を収集する装置と同様に、従来の技術である。一般的な発光領域１２の大きさは、４０ミクロン×１００ミクロンなどである。
【００３９】
図９、及び１０を参照する、より詳細な説明において、レーザ４０は、マスク孔１４Ｙの内部のマスキングフィルム材料を、マスキングフィルム２０から機械的に引き離すように、レーザ光のビーム４２をマスク孔１４Ｙの周囲１４Ｘの周りにスキャンする。周囲１４Ｘの内部に分割されたマスキングフィルム材料１４Ｙを機械的に除去することによって、発光材料の次の成膜のためにマスク孔開口１４Ｙが空けられる。また、レーザ４０は、レーザ光４２によって、マスク孔１４Ｙの全体的な表面をスキャンして、マスク孔１４の全ての材料をアブレーションする。
【００４０】
図９、及び１０において、レーザ光のビーム４２がマスキングフィルム２０上を移動して、マスク孔開口１４を形成する実施形態を説明されるが、図１１において、他のアプローチが説明される。図１１を参照すると、マスキングフィルム２０は、吸収率が高い領域のみでアブレーションが生じるように、レーザ光を選択的に吸収するように構成される光吸収領域を有する。マスク孔開口１４の配置、又はマスク孔開口１４の周囲（図示のように）に、光吸収領域は、マスキングフィルム２０を基板１０上に配置する前、又は後に、インクジェット処理、又はグラビア処理（gravure  processes）などによって、マスキングフィルム２０に光吸収材料を印刷することによって、形成できる。光吸収領域は、マスク孔１４の周囲に対応する。このように、全体的なマスキングフィルム２０（又はマスキングフィルム２０の一部）は、１回露光されて、光吸収領域の材料をアブレーションすることによって、時間内にアブレーションできる材料の量を増加し、マスク孔１４をマスキングフィルム２０に形成するために必要な時間量を低減する。
【００４１】
図１２を参照すると、本発明のさらなる実施形態において、基板１０上に隆起領域１６が形成される。隆起領域１６は、一般的には光を発光せず、動作不能である。この隆起領域１６は、フォトレジストなどのフォトリソグラフィック材料、若しくはフォトリソグラフィック処理を通して基板１０に形成される二酸化ケイ素、又は窒化ケイ素などを有してもよく、基板電極、又は基板に形成される薄膜電子コンポーネントをパターニングに使用する処理の耐性に基づいて、２０ミクロンから５０ミクロンの幅などにできる。隆起領域１６は、パターニングされる発光領域１２の周囲に配置され、基板１０上に形成される電極を絶縁するために採用される。この処理は、フォトリソグラフィックの分野で周知であり、ＯＬＥＤデバイスなどで採用されている。マスキングフィルム２０は、基板１０上に配置し、隆起領域１６と接触する。レーザアブレーションを実行して、マスク孔１４の周囲１４Ｘの部分のマスキングフィルム材料をアブレーションすることによって、マスク孔材料を引き離す。次いで、隣接する開口部１４に対応する残りのマスキングフィルム材料１４Ｙが、引き離される。隆起領域１６を採用することによって、マスキングフィルム２０が、基板１６、及び発光領域１２に配置された既に存在する層に接触することを防止する。
【００４２】
図１２に示すように、マスク孔の周囲１４Ｘは、（破線で示すように）隆起領域１６上に全体、又は少なくとも一部が配置される。この実施形態において、レーザ光のビーム４２は、発光素子領域１２に向かわないことによって、発光領域１２にすでに存在する材料の既存の層を露光することによって生じるであろういずれの問題（先に成膜された有機材料の不注意によるアブレーションなど）も回避される。なお、マスク孔１４の領域は、発光領域２０よりも大きい。図１２の図に示すように、マスキングフィルム２０の下に基板１０がある。しかしながら、引き離された材料がマスキングフィルム２０から剥離して、機械的な除去を支援できるように、基板１０、及びマスキングフィルム２０の位置は、反転させてもよい。
【００４３】
図１３に示す本発明のさらなる実施形態において、マスキングフィルム２０は、マスキングフィルム２０の一方の側面、又は双方の側面に接着剤を塗布して、マスキングフィルム２０を配置し、マスキングフィルム２０が、他のマスキングフィルム、基板１０、及び発光領域１２とのレジストを配置し、維持することを支援する。接着剤は、基板１０、又は隆起領域１６に接触、及び隣接し、若しくはマスクフィルム１４の周囲１４Ｘの周りにあって、マスク孔１４の生じうる汚染物を低減し、接着剤をアブレーションする必要性を低減するように、マスキングフィルム２０の側面に配置できる。マスクフィルムの間、又はマスクフィルムと基板との間のレジストを維持するために十分な強さであるが、基板、及びマスクフィルムを損傷することなく、また粒子汚染物を生じることなく基板から機械的に除去するのに十分な弱さであるなど、比較的弱い接着剤が好適である。接着剤によって、マスキングフィルム２０が、基板に対して移動することを防止し、引き離したマスキング材料が発光領域２０に移動し、又は発光領域２０に落ちることを防止し、また機械的な除去を補助する。このように、マスクフィルムを除去する処理を改良する。本発明の他の実施形態において、接着剤は、マスクフィルム２０が隆起領域１６上に塗布されるときは、活性化されない。ローラー、又はプレートなどから供給される圧力を採用して、マスクフィルム２０を隆起領域１６に接着する。他の実施形態では、接着剤は、パターン状の光硬化型、又は熱硬化型にすることが可能であり、光、又は熱は、隆起領域２０に接触するマスクフィルムの部分に加えられる。接着剤のパターニングは、発光材料など基板に塗布される他の層との望まれない接着、又は不注意な接着を低減する有利な点を有する。
【００４４】
本発明に係るさらなる実施形態において、パターン状の接着層は、孔の端部の材料が、隆起領域１６、基板１０、又は基板１０に塗布された層と接着するようにマスク孔１４の周囲よりも若干大きい領域で形成され、マスク孔の周囲とレジストする。図１４を参照すると、隣接してパターニングされた２つの発光領域１２は、マスクフィルム２０によってカバーされる。マスクフィルム２０の一部７０は、接着剤が塗布されて、パターニングされた発光領域１２の間の下層表面の接着を可能にする。チャネル７２のマスクフィルム材料の部分は、マスクフィルム２０のマスク部２２を開口部１４と分割できるように、アブレーションなどによって、除去される。
【００４５】
図１５を参照すると、マスク孔開口１４が、発光領域と一直線状にマスキングフィルム２０に形成されると、発光材料は、マスク孔１４を介して基板上に塗布される。小分子ＯＬＥＤデバイスの場合、一般的に発光材料は、基板１０上の発光素子１２の配置にマスク孔１４を介して成膜される有機材料のプルーム８２を形成する直線状のソースなどのソースから真空で蒸着することによって成膜される。
【００４６】
図１６を参照すると、隆起領域１６内部の発光領域に成膜される粒子汚染物４８は、同様にレーザなどでアブレーションされる。また、プラズマ洗浄、若しくは他の化学的、機械的洗浄に適合する層のみが存在する場合は、これらの洗浄が採用される。
【００４７】
本発明のさらなる実施形態において、開口部１４を接続して、隣接する単一の開口部を形成する一方、残りのマスキング部は、他の隣接するコンポーネントとして残す。隣接する２つの素子を有することによって、分割した部分の機械的な除去が容易になる。図１７Ａを参照すると、マスクフィルム２０は、隣接する開口部１４を有する。隣接する開口部１４は、例えば図６に示す発光領域のストリップに対する配置に対応する。隣接する開口部１４のストリップは、ストリップの一端で連結されて、残りのマスキング部２２は、同様に他端で結合して、分割した２つのマスクフィルムの部分を形成する。連結端を挟んでつかみ、引き上げて下層の基板から離すなど、隣接する開口部１４を機械的に除去することによって、隣接する開口部１４は全体的に除去される。これによって、１つの動作ステップにおいて、発光素子１２のストリップが露出し、発光材料の成膜が可能になる。残りのマスキング部２２は、同様に除去される。発光材料が成膜される発光領域１２は、成膜ステップの間カバーされ、隣接する開口部を分割するためのマスクフィルム材料のアブレーションで生じるいずれ粒子汚染物も、発光領域１２よりもむしろマスキングフィルム２０に落ちるので、このアプローチによって、粒子汚染物が抑制される。さらにまた、マスキング部、又は隣接する開口部１４の機械的な除去は、粒子汚染物を恐らくは作り出さない。図１７Ｂ、及び１７Ｃを参照すると、異なる配置の発光素子の異なるストリップに対応するマスクフィルムの隣接する開口部が、示される。図１７Ａに示されるように、隣接する開口部は、マスキングフィルム２０の左端に沿った画素の第１の単一の列をカバーする。図１７Ｃにおいて、画素の第１の列の右の画素の第２の単一の列が、カバーされ、図１７Ｂにおいて、画素の第３の単一の列がカバーされる。
【００４８】
図１８において、本発明に係る方法が、より詳細に説明される。図１８を参照すると、発光領域１２は、マスクフィルム２０と、発光領域の２つの隣接する列（赤色発光、及び青色発光など）をカバーするマスキング部２２とともに示され、隣接する開口部１４は、発光素子の隣接しない２つのストリップ（緑色発光など）をカバーする。本発明の１つの実施形態のより詳細なさらなる説明では、図１９において、レーザ光のアブレーションビームの経路を採用して、チャネル７２を形成して、隣接する開口部１４、及び下層の発光素子１２からマスクフィルム２０のマスキング部２２を分割する。また上述のように、接着剤、場合によっては接着領域７０にパターニングされた接着剤を採用できる。なお、続くステップにおいて、成膜領域は、発光領域１２が場合によっては適切に露出し、又はカバーされる限りは、互いに重ね合わせることができる。この場合、発光材料は、発光領域１２の間の非発光領域に繰り返して成膜できる。この配置によって、隣接する開口部１４の物理的完全性（physical  integrity）に役に立つ。
【００４９】
本発明は、従来の技術を超える多くの改良を提供する。例えば、マスキングフィルムは、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、ロールで提供される低価格の他のポリマーなどを有し、安価にできる。従来の金属マスクのように、繰り返して基板と調整する必要がない。材料は、必ずしも温度に応じて著しく膨張しないので、著しい温度依存を生じなくすることが可能である。そして、著しい熱膨張が生じない場合は、熱は、マスキング孔の領域がわずかに減少するであろう。マスキング孔をわずかに大きくする場合（隆起領域の上で周囲がアブレーションされる場合のように）、発光領域の形成には影響は生じないだろう。発光材料でパターニングされる領域を除き、基板は全て膜でカバーされるので、基板は、粒子汚染物から保護される。さらにまた、それぞれの成膜サイクルで新しい膜が提供されるので、マスキングフィルム材料の除去で形成される粒子汚染物は、マスキングフィルムを機械的に除去するときに、除去できる。発光領域の周囲に隆起領域を採用することによって、マスク孔の周囲の隆起領域上の周囲をアブレーションするときに、同様に既存の発光領域への損傷を防止する。いずれの場合も、マスキングフィルムは、十分に薄く、有機材料などの繊細ないずれかの層に接触して、層を損傷することがない。
【００５０】
また、マスキングフィルムは、大きな大きさに容易にできるので、本発明は、パターニングされた発光デバイスの製造のスケーリング可能な手段を提供する。マスキングフィルム材料のアブレーションに有用なレーザシステムは、分割した多くのレーザを有することによって、高速のパターニングを可能にする。このレーザシステムは、従来技術である。マスクフィルム材料の機械的な除去によって、任意の大きさの基板で、高速のターンアラウンド（fast  turnaround）が可能になる。本発明は、連続する処理システムに採用できる。
【００５１】
また、本発明に係る方法は、いくつかの材料を使用して、別々のマスクを要する画素を構成する、反射型カラーディスプレイ、又は透過型カラーディスプレイなどの他の種類の光素子、及び電子素子の加工に応用される。これは、カラー化された３つの異なる材料を別々にパターニングする必要があるカラーデバイスの場合に、特に当てはまる。また、一般的にこれらのデバイスは、酸化インジウムスズなどの透明な導電体を要し、その導電体は、スパッタリングで成膜してもよく、本発明を使用して１つのマスクステップで、都合よくパターニングされる。アクティブマトリクスディスプレイ、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びキャパシタは、アクティブマトリクス画素に対して加工することができる。ＴＦＴのゲート誘電体層と、ゲート半導体層とは、一般的に異なるマスクが必要である。また、金属性のトラック（metal  track）は、本発明によって、都合よくパターニングでき、さらに単数、又は複数のマスクが必要なるであろう。光検出器、太陽電池、及び光導波路構造などの他の光素子もまた、本発明に係る方法を使用して加工することができる。
【００５２】
本発明は、アクティブマトリクス、又はパッシブマトリクスである、有機ＬＥＤデバイス、又は無機ＬＥＤデバイスのいずれかとともに実施できる。また、本発明は、ディスプレイデバイス、又は領域照明デバイスにおいて採用できる。１つの実施形態において、本発明は、１９８８年９月６日に発行されたTangらによる米国特許第４７６９２９２号、及び１９９１年１０月２９日に発行されたVanslykeらによる米国特許第５０６１５６９号に開示されるように小分子ＯＬＥＤ、又はポリマーＯＬＥＤからなるフラットパネルＯＬＥＤにおいて採用されるが、これらには限定されない。有機発光ディスプレイの多くの組み合わせ、及び変形を使用して、表面エミッタアーキテクチャ、又は裏面エミッタアーキテクチャのいずれか一方を有するアクティブマトリクスＯＬＥＤデバイス、及びパッシブマトリクスＯＬＥＤデバイスの双方を含むデバイスを加工することができる。また無機発光材料、又はポリマー発光材料を採用し、本発明に係る方法に従ってパターニングできる。
【００５３】
本発明は、本明細書のある好適な実施形態を具体的に参照して詳細に説明されているが、本発明の精神、及び範囲内で、変形、及び改良がなされることが理解されることになるであろう。
【符号の説明】
【００５４】
１０    基板
１１    画素
１２    発光領域、又は発光素子
１２Ｒ    赤色発光領域
１２Ｇ    緑色発光領域
１２Ｂ    青色発光領域
１４    マスク孔、隣接する開口部
１４Ｒ    赤色光エミッタためのマスクフィルムの開口
１４Ｇ    緑色光エミッタためのマスクフィルムの開口
１４Ｂ    青色光エミッタためのマスクフィルムの開口
１４Ｘ    マスク孔の周囲
１４Ｙ    マスク孔の周囲の内部のマスク孔材料
１６    隆起領域
２０    マスキングフィルム
２１    開口部
２２    マスキング部
２３    第２のマスキングフィルム
２４    第２の開口部
２５    第２のマスキング部
２６    第３のマスキングフィルム
２７    第３の開口部
２８    第３のマスキング部
３０    マスキングフィルムのロール
４０    レーザ
４２    光のビーム
４３    気化材料
４４、４６    方向
４８    汚染粒子
５０    第１の材料
５１    第２の材料
５２    第３の材料
６０    接着剤
７０    パターニングされた接着領域
７２    チャネル
８０    線状ソース
８２    蒸着粒子のプルーム
１００    第１のマスキングフィルムを配置するステップ
１０５    第１のマスキングフィルムを分割するステップ
１１０    第１の開口部を除去するステップ
１１５    第１の材料を成膜するステップ
１２０    第２のマスキングフィルムを機械的に配置するステップ
１２５    第２のマスキングフィルムを分割するステップ
１３０    第２の開口部を除去するステップ
１３５    第２の材料を成膜するステップステップ
１４０    マスキング部を除去するステップ
【図１】
2011501380.tif 000003
【図２Ａ】
2011501380.tif 000004
【図２Ｂ】
2011501380.tif 000005
【図２Ｃ】
2011501380.tif 000006
【図２Ｄ】
2011501380.tif 000007
【図２Ｅ】
2011501380.tif 000008
【図２Ｆ】
2011501380.tif 000009
【図２Ｇ】
2011501380.tif 000010
【図２Ｈ】
2011501380.tif 000011
【図２Ｉ】
2011501380.tif 000012
【図２Ｊ】
2011501380.tif 000013
【図３Ａ】
2011501380.tif 000014
【図３Ｂ】
2011501380.tif 000015
【図３Ｃ】
2011501380.tif 000016
【図３Ｄ】
2011501380.tif 000017
【図３Ｅ】
2011501380.tif 000018
【図３Ｆ】
2011501380.tif 000019
【図４】
2011501380.tif 000020
【図５Ａ】
2011501380.tif 000021
【図５Ｂ】
2011501380.tif 000022
【図５Ｃ】
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【図６】
2011501380.tif 000024
【図７】
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【図８】
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【図９】
2011501380.tif 000027
【図１０】
2011501380.tif 000028
【図１１】
2011501380.tif 000029
【図１２】
2011501380.tif 000030
【図１３】
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【図１４】
2011501380.tif 000032
【図１５】
2011501380.tif 000033
【図１６】
2011501380.tif 000034
【図１７Ａ】
2011501380.tif 000035
【図１７Ｂ】
2011501380.tif 000036
【図１７Ｃ】
2011501380.tif 000037
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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