(57)【要約】【課題】レーザ熱転写を真空状態で行い、また、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物や空間が生じることなくドナーフィルムとアクセプタ基板を密着させる。【解決手段】処理チャンバ２００ａ内の基板ステージ２２０上に、基板の少なくとも一方の面に磁石２７１が形成されたアクセプタ基板２７０を位置させる段階と；アクセプタ基板上に、磁石を含むドナーフィルム２８０を位置させる段階と；ドナーフィルムの磁石とアクセプタ基板の磁石との間に作用する磁気力によって、ドナーフィルムとアクセプタ基板を密着させる段階と；ドナーフィルムの上からレーザを照射し、ドナーフィルムの転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板に転写させる段階と；を含むようにした。【選択図】図２ｈ
2007141816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内の基板ステージ上に、基板の少なくとも一方の面に磁石が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と；
前記アクセプタ基板上に、磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と；
前記ドナーフィルムの磁石と前記アクセプタ基板の磁石との間に作用する磁気力によって、前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板を密着させる段階と；
前記ドナーフィルムの上からレーザを照射し、前記ドナーフィルムの転写層の少なくとも一領域を前記アクセプタ基板に転写させる段階と；
を含むことを特徴とするレーザ熱転写法。
【請求項２】
前記ドナーフィルムは、
基材基板と、
前記基材基板の上に形成される光−熱変換層と、
前記光−熱変換層の上に形成される前記転写層と、
前記光−熱変換層の一面または他面の少なくともいずれかの面に形成される前記磁石とを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写法。
【請求項３】
前記光−熱変換層と前記転写層の間に、層間挿入層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のレーザ熱転写法。
【請求項４】
前記アクセプタ基板の磁石は、
少なくとも一つの棒形状または円筒形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写法。
【請求項５】
前記アクセプタ基板の磁石は、
電磁石または永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写法。
【請求項６】
前記電磁石または前記永久磁石は、
同心を有する複数の円をなして配列されることを特徴とする請求項５に記載のレーザ熱転写法。
【請求項７】
前記電磁石または前記永久磁石は、
複数の列及び複数の行をなして相互に平行に配列されることを特徴とする請求項５に記載のレーザ熱転写法。
【請求項８】
前記永久磁石は、
ナノ粒子状の永久磁石から形成されることを特徴とする請求項５に記載のレーザ熱転写法。
【請求項９】
前記ナノ粒子状の永久磁石は、
スピンコーティング、電子ビーム蒸着または、インクジェット法により形成されることを特徴とする請求項８に記載のレーザ熱転写法。
【請求項１０】
前記電磁石には、電圧を印加するための電気配線が含まれることを特徴とする請求項５に記載のレーザ熱転写法。
【請求項１１】
前記処理チャンバは、真空チャンバであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写法。
【請求項１２】
レーザ熱転写法により第１電極と第２電極との間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において；
磁石を含み、画素領域が形成されたアクセプタ基板を、基板ステージ上に位置させるアクセプタ基板載置段階と；
前記アクセプタ基板の上に、磁石を含み発光層を備えたドナーフィルムを移送させるドナーフィルム載置段階と；
前記アクセプタ基板の磁石と前記ドナーフィルムの磁石との間に作用する磁気力によって、前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板を密着させるラミネーション段階と；
前記ドナーフィルムにレーザを照射して、前記アクセプタ基板の前記画素領域に前記発光層を転写させる転写段階と；
を含むことを特徴とするレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ熱転写法及びレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の有機膜層を形成する方法のうち、蒸着法は、シャドウマスクを利用して有機発光物質を真空蒸着して有機膜層を形成する方法である。かかる蒸着法は、マスクの変形などによって高精細な微細パターンを形成するのが難しく、また、大面積表示装置の製造に適用するのも困難である。
【０００３】
このような蒸着法の問題点を解決するために、有機膜層を直接パターニングするインクジェット方式が提案された。かかるインクジェット方式は、発光材料を溶媒に溶解または分散させて吐出液としてインクジェットプリント装置のヘッドから吐出させて有機膜層を形成する方法である。インクジェット方式は、工程が比較的簡単であるが、歩留まりが低く、また、膜厚が不均一になることがあり、更に、大面積表示装置の製造に適用するのが困難であるという問題がある。
【０００４】
上記のような問題点を解決する手段として、レーザ熱転写法を利用して有機膜層を形成する方法が提案された。かかるレーザ熱転写法は、ドナーフィルムの一面に上記有機膜層の材料からなる転写層を形成しておき、上記ドナーフィルムにレーザを照射することにより、上記転写層をアクセプタ基板に転写させる方法である。具体的には、ドナーフィルムは、基材基板、光−熱変換層及び、転写層を含み、上記転写層が上記アクセプタ基板と接するように、上記ドナーフィルムを上記アクセプタ基板に対して密着（ラミネートまたは接合）させる。そして次に、上記ドナーフィルムの基材基板側からレーザが照射される。上記基材基板を通過したレーザは、光−熱変換層にて熱に変換され、上記熱により光−熱変換層が膨脹し、かかる光−熱変換層の膨張により隣接する転写層も膨脹し、その結果、上記転写層がアクセプタ基板に接着されて転写される。
【０００５】
このようなレーザ熱転写法は、レーザで誘導されたイメージングプロセスで、高解像度のパターン形成、フィルム厚さの均一性、マルチレイヤーの積層能力、大型マザーガラスへの拡張性のような固有の利点を持っている。すなわち、レーザ熱転写法は、基板に形成する所望のパターンをレーザ光により描いて形成するので、高解像度のパターンを形成することができ、大型基板へのパターン形成も可能であり、複数のパターンを積層形成することもできる。更に、予め均一に形成された転写層を転写させるので均一な膜厚の薄膜を形成することができる。
【０００６】
このようなレーザ熱転写法を実施して有機発光素子の有機膜層を形成する場合、発光層の転写は一般的にはチャンバの内部で行われる。かかる発光層の転写は、発光表示素子を形成する際の他の蒸着工程と同調させるために真空状態で行われるのが好ましいため、従来は主に真空状態で行われることが多かった。しかし、このような従来の方法により真空状態でレーザ熱転写を行う場合、ドナーフィルムとアクセプタ基板の密着度（接合力）が弱くなるので、転写層の転写特性が悪くなるという問題があった。すなわち、転写層を熱転写させる前の転写層をアクセプタ基板に対して密着させるラミネーションの段階で、かかる密着が確実に行われていないと、熱転写を行った際の転写層の転写効率が悪くなってしまう。したがって、レーザ熱転写法において、ドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせる工程は重要な意味を持っており、これを解決するためのさまざまな対策が研究されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００７】
以下に、図面を参照しながら、従来の技術によるレーザ熱転写法及びレーザ熱転写装置について具体的に説明する。図１は、従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
【０００８】
図１を参照すれば、レーザ熱転写装置１００は、チャンバ１１０の内部に位置する基板ステージ１２０と、チャンバ１１０の上部に位置するレーザ照射装置１３０とを含んで構成される。
【０００９】
基板ステージ１２０には、チャンバ１１０に導入されるアクセプタ基板１４０及びドナーフィルム１５０が順次位置され、基板ステージ１２０は、これらアクセプタ基板１４０及びドナーフィルム１５０を支持する。かかる基板ステージ１２０には、アクセプタ基板１４０及びドナーフィルム１５０をそれぞれ整列させる第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３が形成される。
【００１０】
このとき、第１装着ホーム１２１はアクセプタ基板１４０の外周に沿うように形成され、第２装着ホーム１２３はドナーフィルム１５０の外周に沿うように形成される。一般的には、アクセプタ基板１４０はドナーフィルム１５０よりも面積が小さいので、第１装着ホーム１２１は第２装着ホーム１２３よりも小さく形成される。
【００１１】
ここで、ドナーフィルム１５０をアクセプタ基板１４０に密着させるラミネーションは、アクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０の間に異物が混入したり空間が形成されないように、アクセプタ基板１４０及びドナーフィルム１５０をそれぞれ真空ポンプＰで吸引することにより行われる。具体的には、第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３のそれぞれの下部の所定の位置にパイプ１６１，１６３を連結し、真空ポンプＰでアクセプタ基板１４０及びドナーフィルム１５０をそれぞれ吸着することにより、アクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０とを密着させる。上記のような真空ポンプＰによる吸着によってラミネーションを行う場合、熱転写が行われるチャンバ１１０の内部は真空に維持されない。
【００１２】
【特許文献１】特開平２００４−２９６２２４号公報
【特許文献２】特開平２００４−３５５９４９号公報
【特許文献３】米国特許第４,３７７,３３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このような真空ポンプによってアクセプタ基板とドナーフィルムを密着させる方法では、上記のようにチャンバの内部を真空状態に維持することができない。一方、有機発光素子を製作する他の工程は真空状態で行われ、これに対し、熱転写だけが真空でない環境で行われることは、製品の信頼性及び寿命に良くない影響を及ぼすという問題がある。例えば、熱転写を真空状態で行わないと、アクセプタ基板上に外部から異物が侵入する可能性があり、かかる異物の侵入により発光層などが劣化すると、製品の信頼性が低下し、また、発光寿命などが短縮されて製品が短寿命化される恐れがある。
【００１４】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、真空状態でレーザ熱転写を行うことができ、また、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物や空間が生じることなくドナーフィルムとアクセプタ基板を密着させることのできるレーザ熱転写法及びレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、処理チャンバ内の基板ステージ上に、基板の少なくとも一方の面に磁石が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と；上記アクセプタ基板上に、磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と；上記ドナーフィルムの磁石と上記アクセプタ基板の磁石との間に作用する磁気力によって、上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板を密着させる（ラミネートする）段階と；上記ドナーフィルムの上からレーザを照射し、上記ドナーフィルムの転写層の少なくとも一領域を上記アクセプタ基板に転写させる段階と；を含むことを特徴とするレーザ熱転写法が提供される。
【００１６】
このような本発明にかかるレーザ熱転写法によれば、磁力によって上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板とを密着させてラミネートすることができるので、上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板の間に異物が侵入したり空間が生じることなく両者を密着させることができる。このようにドナーフィルムとアクセプタ基板の密着性が向上されると、上記ドナーフィルムの転写層の上記アクセプタ基板への転写も良好に行われるようになる。
【００１７】
ここで、上記ドナーフィルムは、基材基板と、上記基材基板の上に形成される光−熱変換層と、上記光−熱変換層の上に形成される上記転写層と、上記光−熱変換層の一面または他面の少なくともいずれかの面に形成される上記磁石とを含んで構成されるのがよい。かかる構成とすることにより、上記磁石の磁力によって上記ドナーフィルムを上記アクセプタ基板に隙間なく密着（ラミネート）させることができる。また、上記ドナーフィルムの上からレーザを照射すると、上記光−熱変換層が膨張し、これにより隣接する転写層も上記アクセプタ基板の方向に膨張して上記アクセプタ基板に接触して上記ドナーフィルムから分離されて転写が行われる。
【００１８】
また、上記ドナーフィルムは、上記光−熱変換層と上記転写層の間に、層間挿入層をさらに含むことができる。
【００１９】
一方、上記アクセプタ基板の磁石は、少なくとも一つの棒形状または円筒形状の磁石を含んで構成されるのがよい。
【００２０】
また、上記アクセプタ基板の磁石は、電磁石または永久磁石であるのがよい。このとき、上記電磁石または上記永久磁石は、同心を有する複数の円をなして配列されることができる。あるいは、上記電磁石または上記永久磁石は、複数の列及び複数の行をなして相互に平行に配列されることもできる。
【００２１】
ここで、上記永久磁石は、ナノ粒子状の永久磁石から形成されるのがよい。そして、上記ナノ粒子状の永久磁石は、スピンコーティング、電子ビーム蒸着または、インクジェット法により形成されることができる。一方、上記電磁石には、電圧を印加するための電気配線が含まれるのがよい。
【００２２】
また、上記処理チャンバは、真空チャンバであるのがよい。かかる構成とすることにより、真空状態でレーザ熱転写を行うことができ、上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板の間に異物が混入したり空気が侵入するのを防止することができる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、レーザ熱転写法により第１電極と第２電極との間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において；磁石を含み、画素領域が形成されたアクセプタ基板を、基板ステージ上に位置させるアクセプタ基板載置段階と；上記アクセプタ基板の上に、磁石を含み発光層を備えたドナーフィルムを移送させるドナーフィルム載置段階と；上記アクセプタ基板の磁石と上記ドナーフィルムの磁石との間に作用する磁気力によって、上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板を密着させるラミネーション段階と；上記ドナーフィルムにレーザを照射して、上記アクセプタ基板の上記画素領域に上記発光層を転写させる転写段階と；を含むことを特徴とするレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法が提供される。
【００２４】
このような本発明にかかるレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法によれば、磁力によって上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板とを密着させてラミネートすることができるので、上記ドナーフィルムと上記アクセプタ基板の間に異物が侵入したり空間が生じることなく両者を密着させることができる。このようにドナーフィルムとアクセプタ基板の密着性が向上されると、上記ドナーフィルムの転写層の上記アクセプタ基板への転写も良好に行われるようになり、発光層が良好に形成されるので、有機発光素子の寿命や信頼性が向上される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ドナーフィルム及びアクセプタ基板に磁石を含むようにしたことにより、真空状態下でレーザ熱転写を行いつつ、転写層の転写が良好に行われるレーザ熱転写法及びレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法を提供できるものである。具体的には、レーザ熱転写法によりドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションする際に、ドナーフィルムの磁石とアクセプタ基板の磁石との間に発生する磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせるので、吸引ポンプなどを用いずにラミネーションを行うことができ、真空下でレーザ熱転写を行うことができる。このように真空状態でラミネーションを行うことにより、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物が混入したり空気が侵入するのを防止することができる。更に、磁石の磁気力により、ラミネーションの際にドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物が侵入したり空間が生じることなく両者を密着させることができるので、発光層（転写層）の密着性が向上されて良好な発光層の転写が行われるようになり、有機発光素子の寿命、歩留まり及び、信頼性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
以下に説明する本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法及びレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法によれば、ドナーフィルムとアクセプタ基板とのラミネーションを、磁気力を利用して行うことにより、真空状態でラミネーションを行うことができる。
【００２８】
図２ａ〜図２ｈを参照して、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法について説明する。
【００２９】
先ず、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法が遂行されるレーザ熱転写装置の構成について説明する。レーザ熱転写装置は、処理チャンバ２００ａと、移送チャンバ２００ｂと、基板ステージ２２０と、レーザ照射装置（レーザオシレータまたはレーザ発振器）２１０とを含んで構成される。
【００３０】
処理チャンバ２００ａには、一般的なレーザ熱転写装置に使用される処理チャンバ２００ａを使用することができる。処理チャンバ２００ａの外部には、移送チャンバ２００ｂが配設される。かかる移送チャンバ２００ｂは、ドナーフィルム２８０またはアクセプタ基板２７０などを処理チャンバ２００ａの内部に移送する移送手段を備える。上記移送手段は、例えば、図２ａに示されたような、ロボットアーム２６０及びアーム先端部（エンドエフェクタ：Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ）２６１を含んで構成されることができる。また、処理チャンバ２００ａと移送チャンバ２００ｂの間には、ゲートバルブ２５０が設けられる。ゲートバルブ２５０は、処理チャンバ２００ａと移送チャンバ２００ｂとの間を遮断する役割りを果たす。
【００３１】
一方、基板ステージ２２０は、基板ステージ２２０を移動させる駆動手段（図示せず）をさらに備えることができる。例えば、レーザが縦方向（垂直方向）に照射される場合、上記縦方向に照射されるレーザ光に対して基板が横方向（水平方向）に移動されるように、基板ステージ２２０を水平方向に移動させる駆動手段をさらに備えることができる。
【００３２】
また、基板ステージ２２０は、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を基板ステージ２２０に収納して装着させるそれぞれの装着手段を備えることができる。上記装着手段は、上記移送手段により処理チャンバ２００ａ内に移送されたアクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を、基板ステージ２２０の所定の位置に正確に装着させることができる。
【００３３】
上記装着手段は、貫通ホール（図示せず）、ガイドバー２３１，２４１、移動プレート２３０，２４０、支持台（図示せず）及び、装着ホーム２２１，２２２を含んで構成されることができる。このとき、ガイドバー２３１，２４１は、移動プレート２３０，２４０及び支持台と共に上昇または下降運動することができる。ガイドバー２３１，２４１は、貫通ホールを通過して上昇しながらアクセプタ基板２７０を収容し、下降しながらアクセプタ基板２７０を装着ホーム２２１，２２２に安着させるような構造を有する。すなわち、ガイドバー２３１は、上昇された状態において、上記移送手段により処理チャンバ２００ａ内に移送されたアクセプタ基板２７０を受け取ってその上にアクセプタ基板２７０が載置される。そして、ガイドバー２３１は、アクセプタ基板２７０が載置された状態で下降することにより、アクセプタ基板２７０を装着ホーム２２２に装着させることができる。同様に、ガイドバー２４１は、上昇された状態において、上記移送手段により処理チャンバ２００ａ内に移送されたドナーフィルム２８０を受け取ってその上にドナーフィルム２８０が載置される。そして、ガイドバー２４１は、ドナーフィルム２８０が載置された状態で下降することにより、ドナーフィルム２８０を装着ホーム２２１に装着させることができる。このとき、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を所定の位置に正確に安着させるために、装着ホーム２２１，２２２は、壁面が斜めに形成されるのがよい。
【００３４】
上記貫通ホールは、ドナーフィルム２８０及びアクセプタ基板２７０を支持するガイドバー２３１，２４１が上下移動することができるように基板ステージ２２０に形成されたホールである。そして、上記支持台は、ガイドバー２３１，２４１と移動プレート２３０，２４０を支持しながら上下移動させる役割りを果たし、別途のモータ（図示せず）に連結されてガイドバー２３１と移動プレート２３０及び，ガイドバー２４１と移動プレート２４０をそれぞれ上下移動させることができる。
【００３５】
レーザ照射装置２１０は、処理チャンバ２００ａの外部または内部に設置されることができる。このとき、レーザ照射装置２１０は、レーザが上部から照らされるように設置されることが好ましい。すなわち、レーザ照射装置２１０から照射されるレーザ光が、基板ステージ２２０に装着されたアクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０に対して垂直に照射される位置に配置されるのがよい。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法について説明する。有機発光素子を制作する際に用いられるレーザ熱転写法は、アクセプタ基板載置段階（アクセプタ基板移送段階）と、ドナーフィルム載置段階（ドナーフィルム移送段階）と、ラミネーション段階と、転写段階とを含む。
【００３７】
アクセプタ基板載置段階は、レーザ熱転写装置の処理チャンバ２００ａ内にアクセプタ基板７００を位置させる段階である。先ず、磁石２７１（詳細後述）を含むアクセプタ基板２７０を、移送チャンバ２００ｂの移送手段であるアーム先端部２６１上に位置させる（図２ａ）。
【００３８】
そして、ロボットアーム２６０によってアーム先端部２６１を移送チャンバ２００ｂから処理チャンバ２００ａの内部に進入させ、アーム先端部２６１を基板ステージ２２０の上部に位置させる（図２ｂ）。
【００３９】
処理チャンバ２００ａ内に移送されたアクセプタ基板２７０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２３１によって支えられる。その後、処理チャンバ２００ａの内部に進入していたアーム先端部２６１は後退して、処理チャンバ２００ａを抜け出て移送チャンバ２００ｂに戻る（図２ｃ）。
【００４０】
そして、アクセプタ基板２７０を支えたガイドバー２３１は、下降しながら、アクセプタ基板２７０を基板ステージ２２０の第１装着ホーム２２２上に正確に位置させる（図２ｄ）。
【００４１】
ドナーフィルム載置段階は、アクセプタ基板載置段階と同様に、レーザ熱転写装置の処理チャンバ２００ａ内にドナーフィルム８００を位置させる段階である。先ず、移送チャンバ２００ｂ内に位置したロボットアーム２６０に連結されたアーム先端部２６１などの移送手段によって、ドナーフィルム８００が処理チャンバ２００ａ内に移送される（図２ｅ）。具体的には、アクセプタ基板載置段階と同様に、先ず、ドナーフィルム８００を移送チャンバ２００ｂの移送手段であるアーム先端部２６１の上に載置する。次に、ロボットアーム２６０によってアーム先端部２６１を移送チャンバ２００ｂから処理チャンバ２００ａの内部に進入させ、アーム先端部２６１を基板ステージ２２０の上方に位置させる。ここで、ドナーフィルム２８０はフィルムトレイ２９０によって移送されるのがよい。この場合、ドナーフィルム２８０はフィルムトレイ２９０に載置され、ドナーフィルム２８０を収容したフィルムトレイ２９０が処理チャンバ２００ａの内部に移送される。
【００４２】
処理チャンバ２００ａの内部に移送されたドナーフィルム２８０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２４１によって支えられる。ドナーフィルム２８０がガイドバー２４１に支えられると、処理チャンバ２００ａの内部に進入していたアーム先端部２６１は、ロボットアーム２６０により後退して処理チャンバ２００ａを抜け出て移送チャンバ２００ｂに戻る（図２ｆ）。
【００４３】
そして、ドナーフィルム２８０を支えたガイドバー２４１は、下降しながら、ドナーフィルム２８０を基板ステージ２２０の第２装着ホーム２２１上に正確に位置させる（図２ｇ）。
【００４４】
ラミネーション段階は、アクセプタ基板２７０に形成された磁石２７１とドナーフィルム２８０に形成された磁石（図示せず）に形成された電気配線に電力を印加して、ドナーフィルム２８０に含まれる磁石（図示せず）とアクセプタ基板２７０との間に形成される磁気的引力により、アクセプタ基板２７０とドナーフィルム２８０とを接合（密着）させる段階である。このとき、処理チャンバ２００ａの内部は真空状態に維持されるので、ドナーフィルム２８０とアクセプタ基板２７０との間に異物が混入したり空間が形成されるのを極力防止することができ、その結果、転写効率を高めることができる。
【００４５】
転写段階は、ドナーフィルム２８０に形成された発光層（転写層）をアクセプタ基板２７０に形成された画素定義膜の一領域及び開口部に転写する段階である。転写は、アクセプタ基板２７０とラミネーションされたドナーフィルム２８０の上からレーザ照射装置２１０により発光されたレーザを照射することにより行われる。上記のようにレーザを照射すると、ドナーフィルム２８０の光−熱変換層が膨張し、これにより隣接するドナーフィルム２８０の発光層もアクセプタ基板２７０の方向に膨張し、上記発光層がアクセプタ基板２７０に接触してドナーフィルム２８０から分離されることにより転写が行われる（図２ｈ）。
【００４６】
次に、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いる、磁石が含まれるドナーフィルムについて説明する。上記ドナーフィルムは、アクセプタ基板に転写される転写層を備えたフィルムである。上記ドナーフィルムは、順次に積層された基材基板、光−熱変換層及び、転写層を含んで構成されることができる。このとき、転写性能を向上させるために、光−熱変換層と転写層との間に、バッファー層（図示せず）や層間挿入層などを更にに含むこともできる。
【００４７】
本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いるレーザ熱転写ドナーフィルムには、磁石が含まれる。上記磁石は、ドナーフィルムを構成する複数の層の層間に少なくとも一つの磁石が形成されるように設けられることができる。以下に、磁石を含むレーザ熱転写ドナーフィルムについて、図３の実施例１及び図４の実施例２に基づいてより詳細に説明する。
【００４８】
図３は、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いるドナーフィルムの第１の実施例を示す断面図である。第１の実施例によるレーザ熱転写用のドナーフィルムは、図３に示されたように、基材基板３１０と、光−熱変換層３２０と、磁石３３０と、層間挿入層３４０と、転写層３５０とを含んで構成される。
【００４９】
基材基板３１０は、ドナーフィルムの支持体としての役割りを果たす基板である。基材基板３１０は、透明性高分子からなり、その厚さは１０μｍ〜５００μｍであるのがよい。このとき、上記透明性高分子としては、ポリエステル、ポリアクリル、ポリエポキシ、ポリエチレン、またはポリスチレンなどを使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００５０】
光−熱変換層３２０は、レーザ光を吸収して熱に変換させる光吸収性物質からなる層である。光−熱変換層３２０の厚さは、使用される光吸水性物質や、その形成方法によって異なる。例えば、光−熱変換層３２０が金属または金属の酸化物などからなる場合には、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、またはスパッタリング法により、１００Å〜５０００Åの厚さに形成されるのがよい。また、光−熱変換層３２０が有機膜からなる場合には、押出コーティング法（圧出法）、グラビアコーティング法、スピンコーティング法、またはナイフコーティング法により、０．１μｍ〜２μｍの厚さに形成されるのがよい。
【００５１】
ここでもし、光−熱変換層３２０の厚さが上記範囲よりも薄く形成された場合、エネルギー吸収率が低くなり、光から熱に変換されるエネルギー量も少なくなるので、膨脹圧力が低くなって良好な転写が行われなくなる。逆に、光−熱変換層３２０の厚さが上記範囲よりも厚く形成された場合、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に発生する段差によるエッジオープン不良が発生する可能性がある。上記エッジオープン不良は、例えば転写層が転写されるアクセプタ基板の面に段差がある場合に、かかる段差の部分において転写層が完全に転写されず、未転写の部分が生じて転写不良が発生する現象である。ここで、光−熱変換層３２０の厚さが厚いと、段差部分においてドナーフィルムとアクセプタ基板との間に隙間が発生し易くなり、転写が良好に行われずエッジオープン不良が発生する可能性が高くなる。
【００５２】
光−熱変換層３２０が金属または金属の酸化物等からなる光吸収性物質である場合の具体的な物質の例としては、その酸化物光学濃度が０．１〜０．４である、アルミニウム、銀、クロム、タングステン、スズ、ニッケル、チタン、コバルト、亜鉛、金、銅、タングステン、モリブデンまたは、鉛などが挙げられる。
【００５３】
また、光−熱変換層３２０が有機膜からなる光吸収性物質である場合の具体的な物質の例としては、カーボンブラック、黒鉛または、赤外線染料が添加された高分子結合樹脂などが挙げられる。このとき、上記高分子結合樹脂を形成する物質としては、例えば、アクリルメタアクリレートオリゴマー、エステルメタアクリレートオリゴマー、エポキシメタアクリレートオリゴマー、ウレタンメタアクリレートオリゴマーなどのようなメタアクリレートオリゴマーまたは、上記オリゴマーとメタアクリレートモノマーの混合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
磁石３３０はドナーフィルムに挿入され、後述するアクセプタ基板に挿入される磁石と互いに磁気力を形成することができるようにするために挿入される層である。
【００５５】
ここで、図面には示されていないが、バッファー層は、転写層の転写特性を向上させるため、及び、転写層が転写された装置の寿命を向上させるために、磁石３３０と転写層３５０との間に導入される層である。かかるバッファー層には、金属酸化物、金属硫化物、非金属無機化合物、高分子有機物または、低分子有機物などを用いることができる。
【００５６】
層間挿入層３４０は、光−熱変換層３２０を保護するために設けられる。従って、高い熱抵抗を持つことが好ましい。かかる層間挿入層３４０は、有機膜または無機膜から成ることができる。
【００５７】
転写層３５０は、ドナーフィルムから分離されてアクセプタ基板に転写される層である。本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法が有機発光素子の製作に利用される場合、転写層３５０により、発光層、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｌａｙｅｒ）または、正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）などを形成することができる。転写層３５０により発光層を形成する場合、転写層３５０は高分子有機発光物質または低分子有機発光物質からなることができる。また、転写層３５０により電子輸送層ＥＴＬ、電子注入層ＥＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬまたは、正孔注入層ＨＩＬを形成する場合、転写層３５０はそれぞれに適した材料から成ることができる。このとき、各転写層の材料は、限定的ではなく、当業者が容易に求めることができるどのような材料を使用してもよい。また、転写層３５０は、押出コーティング（圧出）、グラビアコーティング、スピンコーティング、ナイフコーティング、真空蒸着、ＣＶＤ（化学蒸着）などの方法により形成することができる。
【００５８】
上記のように磁石３３０をドナーフィルムに挿入することにより、ドナーフィルムは磁性を有するようになり、アクセプタ基板の上部に位置される時、磁石が挿入されたアクセプタ基板と相互に磁気的引力を形成することができる。このようにして、ドナーフィルムとアクセプタ基板とを磁力によって密着させることができる。
【００５９】
図４は、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いるドナーフィルムの第２の実施例を示す断面図である。
【００６０】
第２の実施例によるレーザ熱転写用のドナーフィルムは、図３の第１の実施例によるドナーフィルムが光−熱変換層３２０と層間挿入層３４０との間に磁石３３０が形成されたのに対し、基材基板４１０と光−熱変換層４３０との間に磁石４２０が形成される。また、光−熱変換層４３０には、層間挿入層４４０と転写層４５０とが順次積層される。各層の機能は図３と同じであるため、これらの詳細な説明は省略する。
【００６１】
次に、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いる、磁石が含まれるアクセプタ基板について、図５、図６及び、図７ａを参照しながら説明する。
【００６２】
図５は、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いるアクセプタ基板の第１の実施例を示す断面図である。
【００６３】
第１の実施例によるレーザ熱転写用のアクセプタ基板は、図５に示されたように、基板５００の上（一方の面）にバッファー層５０２が形成され、バッファー層５０２が形成された面とは反対側の基板５００の他面に磁石５０１が形成される。
【００６４】
基板５００に形成された磁石５０１は、電磁石または永久磁石であり、少なくとも一本の棒、または円筒形状に形成されることができる。上記電磁石または上記永久磁石は、同心円模型に配列されるか、複数の列方向と複数の行方向に平行に配列されることができる。例えば、上記電磁石または上記永久磁石は、少なくとも一本の棒状の磁石、または、少なくとも一本の円筒形状の磁石から成ることができる。そして、上記電磁石または上記永久磁石が複数である場合、上記複数の磁石は、複数の列と複数の行をなすように列方向及び行方向にそれぞれ相互に平行に配列されるか、または、同心を有する複数の円をなすように配設されることができる。
【００６５】
また、磁石５０１が永久磁石の場合、上記永久磁石は永久磁石ナノ粒子で形成されることができる。このようなナノ粒子状の永久磁石である永久磁石ナノ粒子は、スピンコーティング、電子ビーム蒸着（Ｅ−Ｂｅａｍ蒸着）、またはインクジェットなどの方法により形成することができる。また、磁石５０１が電磁石の場合、上記電磁石には電圧を印加するための電気配線が含まれる。
【００６６】
そして、バッファー層５０２の一領域上には、チャネル形成領域（アクティブチャネル層）５０３ａと、コンタクト領域（オーミックコンタクト層）５０３ｂとの間に、図示されていないＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ：低濃度ドレイン）領域（ＬＤＤ層）を含む半導体層が形成される。上記半導体層の上には、ゲート絶縁膜５０４とゲート電極５０５がパターニングされて順次形成される。そして、ゲート絶縁膜５０４及びゲート電極５０５の上には、上記半導体層に含まれるコンタクト領域５０３ｂが露出されるように層間絶縁層５０６が形成される。また、上記露出されたコンタクト領域５０３ｂと接触するように、ソース電極５０７ａ及びドレイン電極５０７ｂが、層間絶縁層５０６の一領域上に形成される。
【００６７】
また、層間絶縁層５０６の上には、平坦化膜５０８が形成される。そして、平坦化膜５０８には、平坦化膜５０８の一領域をエッチングしてドレイン電極５０７ｂが露出されるようにしたビアホール（図示せず）が形成され、上記ビアホールを通じてドレイン電極５０７ｂと第１電極層５０９が電気的に連結される。第１電極層５０９は、平坦化膜５０８上の一領域に形成される。平坦化膜５０８の上には、第１電極層５０９を少なくとも部分的に露出させる開口部５１１が形成された画素定義膜５１０が形成される。
【００６８】
図６及び図７ａは、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法に用いるアクセプタ基板の他の実施例を示す断面図である。
【００６９】
図６は、アクセプタ基板の第２の実施例を示す断面図である。図５と同様の構成を有する部分に関する説明は省略する。第２の実施例によるレーザ熱転写用のアクセプタ基板は、図６に示されたように、基板６００とバッファー層６０２との間に磁石６０１が形成される。
【００７０】
基板６００に形成された磁石６０１は、電磁石または永久磁石であり、少なくとも一本の棒、または円筒形状に形成されることができる。上記電磁石または上記永久磁石は、同心円模型に配列されるか、複数の列方向と複数の行方向に平行に配列されることができる。例えば、上記電磁石または上記永久磁石は、少なくとも一本の棒状の磁石、または、少なくとも一本の円筒形状の磁石から成ることができる。そして、上記電磁石または上記永久磁石が複数である場合、上記複数の磁石は、複数の列と複数の行をなすように列方向及び行方向にそれぞれ相互に平行に配列されるか、または、同心を有する複数の円をなすように配設されることができる。
【００７１】
また、磁石６０１が永久磁石の場合、上記永久磁石は永久磁石ナノ粒子で形成されることができる。このようなナノ粒子状の永久磁石である永久磁石ナノ粒子は、スピンコーティング、電子ビーム蒸着（Ｅ−Ｂｅａｍ蒸着）、またはインクジェットなどの方法により形成することができる。また、磁石６０１が電磁石の場合、上記電磁石には電圧を印加するための電気配線が含まれる。
【００７２】
また、バッファー層６０２、チャネル形成領域６０３ａ、コンタクト領域６０３ｂ、ゲート絶縁膜６０４、ゲート電極６０５、層間絶縁層６０６、ソース電極６０７ａ、ドレイン電極６０７ｂ、平坦化膜６０８、第１電極層６０９、開口部６１１、画素定義膜６１０は、それぞれ、第１の実施例のバッファー層５０２、チャネル形成領域５０３ａ、コンタクト領域５０３ｂ、ゲート絶縁膜５０４、ゲート電極５０５、層間絶縁層５０６、ソース電極５０７ａ、ドレイン電極５０７ｂ、平坦化膜５０８、第１電極層５０９、開口部５１１、画素定義膜５１０に相当する。
【００７３】
次に、本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法について図７ａ〜図７ｅを参照しながら説明する。図７ａ〜図７ｅは、本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明するための有機発光素子の断面図である。
【００７４】
本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法によって発光層を形成する場合には、先ず、図７ａに示されたように、磁石７０１が含まれたアクセプタ基板を準備する。
【００７５】
アクセプタ基板は、上述したように、基板７００の上（一方の面）に薄膜トランジスタが形成されており、上記薄膜トランジスタとは反対側の基板７００の他面に磁石７０１が形成されている。磁石７０１が永久磁石の場合、上記永久磁石は永久磁石ナノ粒子から成ることができる。このようなナノ粒子状の永久磁石からなる永久磁石ナノ粒子は、スピンコーティング、電子ビーム蒸着（Ｅ−Ｂｅａｍ蒸着）、またはインクジェットなどの方法により形成することができる。また、磁石７０１が電磁石の場合、上記電磁石には電圧を印加するための電気配線を含むことができる。そして、上記薄膜トランジスタ上には、第１電極層７０９及び第１電極層７０９の少なくとも一領域が露出された開口部７１０を備えた画素定義膜７１１が形成される。
【００７６】
ここで、図７ａには、第１の実施例及び第２の実施例とは異なるアクセプタ基板の別の例が示されている。上述したように、図７ａのアクセプタ基板は、基板７００の他面（下側）に磁石７０１が形成される点においては、第１の実施例によるアクセプタ基板と同様の構成を有する。第１の実施例及び第２の実施例と相違するのは、ドレイン電極７０７ｂが延長形成され、かかるドレイン電極７０７ｂの延長された部分の上において、平坦化膜７０８に形成されたビアホールを介してドレイン電極７０７ｂが第１電極７０９と電気的に連結される点である。また、画素定義膜７１１が、第１電極層７０９との段差が少なくなるような形状に形成される点も相違する。
【００７７】
また、バッファー層７０２、チャネル形成領域７０３ａ、コンタクト領域７０３ｂ、ゲート絶縁膜７０４、ゲート電極７０５、層間絶縁層７０６、ソース電極７０７ａ、ドレイン電極７０７ｂ、平坦化膜７０８、第１電極層７０９、開口部７１０、画素定義膜７１１は、それぞれ、第１の実施例のバッファー層５０２、チャネル形成領域５０３ａ、コンタクト領域５０３ｂ、ゲート絶縁膜５０４、ゲート電極５０５、層間絶縁層５０６、ソース電極５０７ａ、ドレイン電極５０７ｂ、平坦化膜５０８、第１電極層５０９、開口部５１１、画素定義膜５１０に相当する。
【００７８】
次に、図７ｂに示されたように、アクセプタ基板上にドナーフィルム７２０をラミネーションさせる。このとき、ドナーフィルム７２０とアクセプタ基板との密着特性が良いほど後続の転写工程における転写効率が向上するが、本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法によれば、ドナーフィルム７２０の磁石７２２とアクセプタ基板の磁石７０１の間に作用する磁気力によって、ドナーフィルム７２０とアクセプタ基板との密着特性がよくなる。
【００７９】
図７ｂのドナーフィルム７２０は、基材基板７２１、磁石７２２、光−熱変換層７２３、層間挿入層７２４、転写層７２５から構成されるが、磁石を含むドナーフィルムであれば、他の構造のドナーフィルムを適用しても良いのは勿論である。
【００８０】
次に、図７ｃに示されたように、アクセプタ基板とドナーフィルム７２０がラミネーションされた状態で、転写層７２５をアクセプタ基板に転写させたい領域のみに、レーザをドナーフィルム７２０の上から局所的に照射する。レーザが照射されると、光−熱変換層７２３がアクセプタ基板方向に膨脹することによって転写層７２５も膨脹し、レーザが照射された領域の転写層７２５がドナーフィルム７２０から分離されながらアクセプタ基板に転写される。
【００８１】
そして、図７ｄに示されたように、アクセプタ基板上に転写層７２５ｂが転写されると、ドナーフィルム７２０とアクセプタ基板を分離させる。分離されたアクセプタ基板上には、画素定義膜７１１の少なくとも一領域及び開口部に転写層７２５ｂが形成される。一方、ドナーフィルム７２０は、レーザが照射された領域の転写層７２５ｂのみが転写されてなくなっており、残りの転写層７２５ａはそのままドナーフィルム７２０上に残された状態になる。
【００８２】
そして最後に、図７ｅに示されたように、アクセプタ基板上に転写層７２５ｂが転写された後に、上記転写層である発光層７２５ｂ上に第２電極層７３２を形成し、更に、有機発光素子を保護できるように封止膜７３０を形成する。封止膜７３０とアクセプタ基板は、密封部材７３３によって接着されて有機発光素子を密封する。また、封止膜７３０の内面には吸収部材７３１が形成されており、吸収部材７３１は有機発光素子に侵透する水気などを吸収する役割りを果たすことができる。これにより、有機発光素子の発光層７２５ｂが水気などによって損傷及び腐食されることを防止することができる。
【００８３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、レーザ熱転写法及びレーザ熱転写法を利用した有機発光素子の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
【図２ａ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｂ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｃ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｄ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｅ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｆ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｇ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図２ｈ】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法を説明する工程ごとのレーザ熱転写装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法で使用するドナーフィルムの第１の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法で使用するドナーフィルムの第２の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法で使用するアクセプタ基板の第１の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写法で使用するアクセプタ基板の第２の実施例を示す断面図である。
【図７ａ】本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明する工程ごとの有機発光素子の断面図である。
【図７ｂ】本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明する工程ごとの有機発光素子の断面図である。
【図７ｃ】本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明する工程ごとの有機発光素子の断面図である。
【図７ｄ】本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明する工程ごとの有機発光素子の断面図である。
【図７ｅ】本発明の実施の形態にかかる有機発光素子の製造方法を説明する工程ごとの有機発光素子の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００      レーザ熱転写装置
１１０      チャンバ
１２０      基板ステージ
１３０      レーザ照射装置
１４０      アクセプタ基板
１５０      ドナーフィルム
１２１      第１装着ホーム
１２３      第２装着ホーム
１６１，１６３  パイプ
Ｐ          真空ポンプ
２００ａ    処理チャンバ
２００ｂ    移送チャンバ
２１０      レーザ照射装置
２２０      基板ステージ
２２２      第１装着ホーム
２２１      第２装着ホーム
２３０，２４０  移動プレート
２３１，２４１  ガイドバー
２５０      ゲートバルブ
２６０      ロボットアーム
２６１      アーム先端部
２７０      アクセプタ基板
２７１      磁石
２８０      ドナーフィルム
２９０      フィルムトレイ
３１０，４１０  基材基板
３２０，４３０  光−熱変換層
３３０，４２０  磁石
３４０，４４０  層間挿入層
３５０，４５０  転写層
５００，６００，７００  基板
５０１，６０１，７０１  磁石
５０２，６０２  バッファー層
５０３ａ，６０３ａ，７０３ａ  チャネル形成領域
５０３ｂ，６０３ｂ，７０３ｂ  コンタクト領域
５０４，６０４，７０４  ゲート絶縁膜
５０５，６０５，７０５  ゲート電極
５０６，６０６，７０６  層間絶縁層
５０７ａ，６０７ａ，７０７ａ  ソース電極
５０７ｂ，６０７ｂ，７０７ｂ  ドレイン電極
５０８，６０８，７０８  平坦化膜
５０９，６０９，７０９  第１電極層
５１１，６１１，７１０  開口部
５１０，６１０，７１１  画素定義膜
７２０    ドナーフィルム
７２１    基材基板
７２２    磁石
７２３    光−熱変換層
７２４    層間挿入層
７２５，７２５ａ，７２５ｂ  転写層
７３０    封止膜
７３１    吸収部材
７３２    第２電極層
７３３    密封部材
【図１】
2007141816.tif 000003
【図２ａ】
2007141816.tif 000004
【図２ｂ】
2007141816.tif 000005
【図２ｃ】
2007141816.tif 000006
【図２ｄ】
2007141816.tif 000007
【図２ｅ】
2007141816.tif 000008
【図２ｆ】
2007141816.tif 000009
【図２ｇ】
2007141816.tif 000010
【図２ｈ】
2007141816.tif 000011
【図３】
2007141816.tif 000012
【図４】
2007141816.tif 000013
【図５】
2007141816.tif 000014
【図６】
2007141816.tif 000015
【図７ａ】
2007141816.tif 000016
【図７ｂ】
2007141816.tif 000017
【図７ｃ】
2007141816.tif 000018
【図７ｄ】
2007141816.tif 000019
【図７ｅ】
2007141816.tif 000020