有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法
【課題】比較的簡易な光学系を用いて、効率的に且つ高精度な有機薄膜を形成することができ、而も転写用基板の再利用が可能であるため、製造コストを低減することのできる有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法を提供する。
【解決手段】有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０は、特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源１１と、レーザー蒸着転写用基板１と、成膜室１５と、真空装置１９とを備え、レーザー蒸着転写用基板１は、支持基板２と、所定のパターンに形成された、第１の波長領域のレーザー光を高効率で吸収する第１の光熱変換層３と、上記第１の光熱変換層３の上面を覆うように形成された、第１の波長領域のレーザー光を反射し且つ第２の波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層４と、転写層５とを備えている。
【解決手段】有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０は、特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源１１と、レーザー蒸着転写用基板１と、成膜室１５と、真空装置１９とを備え、レーザー蒸着転写用基板１は、支持基板２と、所定のパターンに形成された、第１の波長領域のレーザー光を高効率で吸収する第１の光熱変換層３と、上記第１の光熱変換層３の上面を覆うように形成された、第１の波長領域のレーザー光を反射し且つ第２の波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層４と、転写層５とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光の照射により、転写層を昇華させて有機薄膜を形成するための有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス；Electro luminescence）素子は、自発光性、高速応答及び広い視野角等の優れた性能を有している。これらの優れた性能により、近年、有機ＥＬ素子は、高画質の動映像を表現するディスプレイパネル用のデバイスとして開発が進められている。
有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、有機発光層等を積層した多層構造の機能層を有している。
【０００３】
有機ＥＬ素子の発光層等となる有機薄膜の成膜方法としては、一般的にマスク蒸着法が用いられている。マスク蒸着法とは、パターン（透孔）が形成してある蒸着マスクで基板を覆い、パターン（透孔）部分に有機物質を蒸着し、基板上に有機薄膜を形成する方法である。
しかし、マスク蒸着法では、基板を覆うマスク上にも有機薄膜が付着するため、連続して成膜を行うための量産プロセスとして、マスクの洗浄や成膜室内の残膜処理等を行う必要があり、量産効率が低下するという問題がある。
【０００４】
近年、有機薄膜を形成するために、レーザー転写用のドナーフィルムを用いる方法が開発されている。レーザー転写用ドナーフィルムは、基材フィルム上に、カーボンブラック、黒鉛等の有機膜や金属等で形成された光熱変換層を設け、この光熱変換層上に、所定の温度で昇華する有機材料から成る転写層を設けている。レーザー光を照射し、レーザー転写用ドナーフィルムの光熱変換層で光が熱に変換されると、その熱で転写層が昇華し、基板上に有機薄膜が転写される。
【０００５】
高画質のフルカラー有機ＥＬ表示装置等のデバイスを形成するためには、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等から成る微細なパターンの有機薄膜を基板上に形成する必要がある。
例えば、レーザー転写用ドナーフィルムを用いてパターンを形成する方法として、特定のビーム大きさを有するレーザー光を用いて、このレーザー光で転写層を基板方向に押し出して、有機薄膜を基板上に転写させる方法が開示されている（特許文献１）。このレーザー転写用ドナーフィルムは、光熱変換層と転写層との間に、必要に応じてガス生成層を設けている。
また、レーザー転写用ドナーフィルムとして、光熱変換層と転写層との間に、金属層とバッファー層とを設けたものが開示されている（特許文献２）。このレーザー転写用ドナーフィルムは、金属層でレーザー光を光熱変換層に反射させて、エネルギーを均等化させ、ガスを発生する光熱変換層を全体的に均等に膨張させて、バッファー層と転写層を基板側に押し出して、転写層を基板上に転写させている。
また、レーザー転写用ドナー基板や、このようなドナー基板を用いたレーザー熱転写装置として、ドナー基板と成膜用基板の接着時や脱着時に発生する静電気を防ぐために、レーザー転写用ドナー基板の光熱変換層と転写層との間に帯電防止膜を設けたもの（特許文献３）や、基板が接する部分に導電性物質からなる接地手段を具備するもの（特許文献４）が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０―２０８８８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３３８１号公報
【特許文献３】特開２００６−０６６３７１号公報
【特許文献４】特開２００６−１１４５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のレーザー転写用ドナーフィルムは、予め微細なパターンに形成した転写層を、この微細なパターンのまま転写させなければならず、レーザー光を選択的に通過させる開口部に焦点を持たせたり、レーザー光を特定の光束に絞るための光学レンズを用いたりして、転写層に均一な光強度のレーザー光が照射されるように複雑な光学系が必要である。
【０００８】
また、上記特許文献１や２のレーザー転写用ドナーフィルムは、ガスを発生する光熱変換層やガス発生層の材料が、不純物となって転写層中に混入し、基板上に形成された有機薄膜中に不純物が含まれてしまう場合がある。
【０００９】
また、上記特許文献３や４のように、レーザー転写用ドナーフィルムは、静電気の発生を防止するために、帯電防止膜等を設ける必要がある。通常、レーザー転写用ドナーフィルムは、ロール状に巻き取って保存するが、ロール状に巻き取る際に、又は、ロール状から引き延ばす際に、静電気が発生し易く、この静電気を抑制するために、フィルムの裏面に導電性の無機薄膜をバックコーティングする必要もあり、製造コストを低減することが難しい。
【００１０】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、比較的簡易な光学系を用いて、効率的に且つ高精度な有機薄膜を形成することができ、しかも転写用基板の再利用が可能であるため、製造コストを低減することのできる有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、吸収するレーザー光の波長領域が各々異なる第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層とを備えたレーザー蒸着転写用基板を用いることによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本発明の有機薄膜製造装置は、特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源と、該レーザー光源から発振されたレーザー光の照射によって、成膜用基板上に有機薄膜を転写させるためのレーザー蒸着転写用基板と、上記レーザー蒸着転写用基板と成膜用基板とを設置する成膜室と、上記成膜室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー蒸着装置を備えた有機薄膜製造装置であって、
上記レーザー蒸着転写用基板が、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、上記支持基板上に所定のパターンに形成され、上記レーザー光源から発振される特定の波長領域のレーザー光を吸収する第１の光熱変換層と、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成され、上記特定の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、上記特定の波長領域とは異なる波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された転写層を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機薄膜製造方法は、真空雰囲気中の成膜室内に、特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、吸収する波長領域の異なる第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層を備えたレーザー蒸着転写用基板を用いたことにより、比較的簡単な光学系を用いて、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を成膜用基板上に形成することができる。また、有機薄膜を形成した後に、レーザー蒸着転写用基板上に残存する転写層を簡単に除去することができ、装置や工程を煩雑にすることなく製造効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の一例を図面に基づき説明する。
図１及び図２は、有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の概略構成を示す説明図である。
図１及び図２に示すように、本例のレーザー蒸着装置１０は、特定の波長領域のレーザー光を照射するためのレーザー光源１１と、上記レーザー蒸着転写用基板１と、このレーザー蒸着転写用基板１を用いて有機薄膜を製造するための成膜室であるチャンバ１５と、このチャンバ１５内を真空雰囲気にするための真空装置１９とを備えている。
【００１６】
レーザー蒸着装置１０は、レーザー光源１１と、アッテネータ１２と、光学系１３と、反射ミラー１４と備えている。レーザー蒸着装置１０は、焦点や光速を絞るために特別な装置を必要せず、比較的簡単な光学系を用いて、高精度なパターンの有機薄膜を製造することができる。図１及び図２中、太い矢印は、レーザー光源１１から発振したレーザー光又はレーザービームを表す。
【００１７】
チャンバ１５は、レーザービームを透過させる合成石英ガラス等で形成された透過窓１６と、この透過窓１６に対して平行且つ水平にレーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写用基板支持治具１７と、レーザー蒸着転写用基板１に対向して成膜用基板６を設置するための成膜用基板固定治具１８とを備えている。
なお、レーザー蒸着転写用基板１と成膜用基板６との位置調整（アライメント）は、レーザー蒸着転写用基板１に設けられたアライメントマーク（図示略）に基づいて、手動又は自動で行われる。
【００１８】
図１に示すように、レーザー光源１１から発振されたレーザー光は、アッテネータ１２によって強度変調され、光学系１３で収束されてレーザービームとなり、このレーザービームが、反射ミラー１４によって、チャンバ１５内に導かれる。
このレーザービームが、チャンバ１５の透過窓１６を透過して、レーザー蒸着転写用基板１に支持基板２側から照射される。
レーザー光源１１から発振されたレーザー光がレーザービームとなって、レーザー蒸着転写用基板１に照射されると、第１の光熱変換層３が特定の波長領域のレーザービームを吸収して、吸収した光を熱に変換し、第１の光熱変換層３が昇温する。
【００１９】
図２に示すように、第１の光熱変換層３で発生した熱は、第２の光熱変換層４を介して転写層５ａに伝達され、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上の転写層５ａが昇華して、成膜用基板６上に、高精度なパターンの有機薄膜７が転写される。
一方、第２の光熱変換層４は、レーザー光源１１から発振されたレーザー光（レーザービーム）を反射するため、第１の光熱変換層３が形成されていない部位、即ち、第２の光熱変換層４のみが形成された部位上の転写層５ｂは昇華せず、そのまま残存する。
【００２０】
図１及び図２に示すレーザー蒸着装置１０においては、反射ミラー１４を水平方向に動かして、レーザー蒸着転写用基板１に均等にレーザービームを照射するようにしているが、本例に限らず、レーザー蒸着転写用基板１を水平方向に動かして、レーザービームを均等に照射するようにしてもよい。図１及び図２中、破線の矢印は、反射ミラーの稼動方向を示す。
【００２１】
次に、本発明の有機薄膜製造装置に用いるレーザー蒸着転写用基板について説明する。
図３は、レーザー蒸着転写用基板の好ましい実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
【００２２】
図３に示すように、レーザー蒸着転写用基板１は、所定波長のレーザー光を透過する支持基板２と、この支持基板２上に所定のパターンに形成された第１の光熱変換層３と、この第１の光熱変換層３の少なくとも上面を覆うように形成された第２の光熱変換層４とを備えている。第２の光熱変換層４は、支持基板２の全面を覆う必要はなく、成膜用基板に有機薄膜を転写しない部分、例えば、支持基板２の周縁部には、第２の光熱変換層４を設ける必要はない。
図３に示す例においては、第２の光熱変換層４上に、有機材料から成る転写層５を設けている。
【００２３】
レーザー蒸着転写用基板１は、第１の光熱変換層３で吸収される波長領域のレーザー光が照射されると、第１の光熱変換層がレーザー光を吸収して光を熱に変換し、第１の光熱変換層３の温度が急激に上昇する。この温度上昇によって第１の光熱変換層３と第２の熱変換層４が積層された部位上に形成された転写層５ａが昇華し、レーザー蒸着転写用基板１に対向して設置された成膜用基板上に、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を形成する。
本例のレーザー蒸着転写用基板１は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位上に形成された転写層５ａに、第１の光熱変換層で発生した熱エネルギーを、第２の光熱変換層を介して伝達しているので、転写層を構成する有機材料に与えるダメージも少ない。
【００２４】
一方、第２の光熱変換層４は、第１の光熱変換層が高効率で吸収する波長領域のレーザー光を反射するため、第２の光熱変換層４のみの部位上に形成された転写層５ｂは昇華せず、第２の光熱変換層４上に残存する。
【００２５】
支持基板２としては、特定の波長領域のレーザー光、具体的には、１５０〜２０００ｎｍの波長領域のレーザー光を透過するものであればよく、例えば、石英ガラス、合成石英ガラス、無アルカリガラス等を用いることができる。
支持基板２の厚さは、取扱性や装置間における搬送性等を考慮して、０．５〜５．０ｍｍのものが好ましい。
【００２６】
第１の光熱変換層３は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を、吸収係数αが１．０×１０４ｃｍ−１以上の高効率で吸収するものであることが好ましい。
第１の光熱変換層３は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収して熱に変換することによって、第１の光熱変換層３が常温（２０〜２５℃程度）から２００〜６００℃程度まで急激に昇温し、この熱エネルギーを第２の光熱変換層４を介して転写層５ａに伝達することによって、転写層５ａを昇華させ、成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する。
【００２７】
ここで第２の光熱変換層４は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を反射するものであるため、第２の光熱変換層４のみが形成された部位は、上記の波長領域のレーザー光を照射されても昇温せず、第２の光熱変換層４のみが形成された部位上の転写層５ｂは昇華しない。即ち、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上の転写層５ｂのみが、第１の光熱変換層３のパターン通りに高精度で転写される。
【００２８】
第１の光熱変換層は、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金から成るものであることが好ましい。
図４に各波長のレーザー光と、シリコンを含む樹脂の吸収係数α（ｃｍ−１）の関係を示す。図４に示すように、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収係数αが１．０×１０４ｃｍ−１以上の高効率で吸収する。
【００２９】
シリコンを３０原子％以上含む合金としては、シリコンと、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｙ，Ｖから選ばれた少なくとも１種を含む合金が例示される。具体的には、Ｓｉ−Ｈｆ合金，Ｓｉ−Ｔａ合金，Ｓｉ−Ｔｉ合金，Ｓｉ−Ｗ合金，Ｓｉ−Ｍｏ合金等が挙げられる。
合金中に含まれるシリコンが３０原子％未満であると、波長が１５０〜４５０ｎｍのレーザー光の吸収率が低下し、レーザー光を熱に変換する効率が低下するため好ましくない。
シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、石英ガラス、合成石英ガラス、無アルカリガラス等から成る支持基板との密着性が良好であり、耐久性に優れている。
また、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、フラットパネルディスプレイ用の材料として広く使用されており、大面積のパターン形成技術が確立されているため、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層の材料として好適である。
【００３０】
第１の光熱変換層３の層厚は、好ましくは１００ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは５００ｎｍ〜５０μｍ、特に好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
第１の光熱変換層の層厚が１００ｎｍ未満であると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収させても、第１の光熱変換層の温度が十分に上昇しない。
一方、第１の光熱変換層の層厚が１００μｍを超えると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収させると、十分に温度が上昇するものの、第１の光熱変換層の内部応力が大きくなり、支持基板と第１の光熱変換層の密着性が低下する。
【００３１】
第１の光熱変換層３を形成する方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金を支持基板２上に蒸着した後、ドライエッチング法により、所定のパターンを形成して第１の光熱変換層とする方法が挙げられる。
また、パターンサイズが大きい場合には、インクジェット法により、支持基板上にシリコンを含む有機材料等で所定のパターンを形成した後、４００〜６００℃の酸化雰囲気中で不要な有機材料を除去して、シリコンから成る第１の光熱変換層３を形成してもよい。
【００３２】
第２の光熱変換層４は、第１の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、第１の波長領域とは異なる、第２の波長領域のレーザー光を吸収するものである。
第２の波長領域は、５００〜２０００ｎｍ（０．５〜２．０μｍ）であることが好ましい。
第２の光熱変換層４は、第１の波長領域（１５０〜４５０ｎｍ）のレーザー光を反射し、且つ、第２の波長領域（５００〜２０００ｎｍ）のレーザー光を吸収するため、第１の波長領域のレーザー光を照射しても、第２の光熱変換層４の温度は上昇しない。
そのため、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位と、第２の光熱変換層４のみが形成された部位とでは、温度差（第１の光熱変換層が約５０〜６００℃、第２の光熱変換層が約２０〜４５℃）が大きくなり、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上に形成された転写層５ａのみを昇華して、高精度な所定パターンの有機薄膜を成膜用基板上に転写することができる。
また、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位では、第１の光熱変換層３で吸収されなかったレーザー光が第２の光熱変換層４で反射されて、第１の光熱変換層３で再吸収されるため、光熱変換を効率良く行うことができる。
更に、第２の光熱変換層４は、第１の波長領域とは異なる、第２の波長領域のレーザー光を吸収係数αが１．０×１０２ｃｍ−１以上の高効率で吸収するものであるため、成膜用基板上に有機薄膜を形成した後、第２の光熱変換層４上に残存する転写層５を昇華させて除去することができる。
【００３３】
第２の光熱変換層４は、融点が６５０℃以上の金属又は該金属を含む合金から成ることが好ましい。上記金属としては、Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｇ及びＡｌから成る群より選ばれた１種であることが好ましく、上記合金は、上記金属の少なくとも１種、好ましくは２種以上を含む合金である。
第２の光熱変換層４が、融点６５０℃以上の所定の金属又は該金属を含む合金から成るものであると、５００〜２０００ｎｍの第２の波長領域のレーザー光を高効率で吸収して熱に変換し、残存する転写層５を昇華させて除去することができると共に、転写層を５昇華させるまで温度を上昇させた場合であっても、第２の光熱変換層４が溶融しない。なお、第２の光熱変換層４が溶融しないようにするためには、転写層５として、比較的低い温度で昇華する低分子系の有機材料を用いることが好ましい。
【００３４】
第２の光熱変換層の層厚は、好ましくは３ｎｍ〜１０μｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは３０ｎｍ〜３００ｎｍである。
第２の光熱変換層の層厚が３ｎｍ未満であると、１５０〜４５０ｎｍの第１の波長領域のレーザー光を十分に反射することできず、第２の光熱変換層上の転写層にダメージを与えてしまう場合がある。また、第２の光熱変換層の層厚が３ｎｍ未満であると、転写層を成形用基板上に転写させた後に、第２の波長領域のレーザー光を照射した際に、第２の光熱変換層が十分に昇温せず、残存した転写層の除去が難しくなる場合がある。
一方、第２の光熱変換層の層厚が１０μｍを超える場合は、第１の光熱変換層より伝導される熱の拡散効果が大きくなるため、精度よく所定のパターンの転写層を転写することが難しくなる場合がある。
【００３５】
第２の光熱変換層４を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、第１の光熱変換層３の上面を覆うように第２の光熱変換層４を形成することができる。
第２の光熱変換層は、パターンを形成する必要がなく、第１の光熱変換層３の少なくとも上面を覆うように形成すればよいので製造が容易である。
【００３６】
転写層５としては、例えば、昇華温度が２００〜６００℃の範囲である低分子系の有機ＥＬ材料や、有機半導体材料を好適に用いることができる。転写層５は、少なくとも第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層されている部位の上に形成されることが好ましい。
低分子系の有機ＥＬ材料としては、例えば、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、８−キノルノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ）、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、キナクリドン、ルブレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、バソフェナントロリン、バソクプロイン、オキサジアゾールから成る群より選ばれた少なくとも１種のものが挙げられる。これらの原料中に予めリチウム、フッ化リチウムを含有させておいて、有機薄膜中にリチウム、フッ化リチウムを含有させるようにすることも可能である。
リチウムやフッ化リチウムの添加により電子の注入効率を高めることで、発光効率を向上させることができる。
有機半導体材料としては、ペンタセン、オリゴチオフェン又はフタロシアニン金属錯体、及びこれらの置換誘導体が挙げられる。
【００３７】
転写層５の層厚は、特に限定されないが、成形用基板上に転写される有機薄膜のパターン精度を考慮すると、転写層５の層厚は１０〜３００ｎｍが好ましい。
転写層５の形成方法としては、例えば、るつぼ内に収容した有機材料を加熱して昇華させ、第２の光熱変換層４上に蒸着させる有機蒸着方法等が挙げられる。
【００３８】
本例のレーザー蒸着転写用基板には、パターンの転写精度を向上させるために、レーザー蒸着転写用基板と、これに対向する成膜用基板との位置合わせ（アライメント）を行うためのアライメントマークが設けられていることが好ましい（図示略）。このアライメントマークは、加工性等を考慮して、第２の光熱変換層４と同じ材料で形成することが好ましい。
【００３９】
本例のレーザー蒸着転写用基板は、対向して設置される成膜用基板とレーザー蒸着転写用基板との間隔調整を行うための突起が設けられていることが好ましい（図示略）。
この突起によって、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板と間隔を一定にすることができる。
第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板との間隔は、１００ｎｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
そのため、突起は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板との間隔が１００ｎｍ〜３０ｍｍとなる高さに形成することが好ましい。
【００４０】
転写層と成膜用基板とを密着させた状態で、転写層を転写して有機薄膜を形成することも可能であるが、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、成膜用基板との間に、１００ｎｍ以上のギャップがある方が、転写ムラが発生しにくくなるという利点がある。
一方、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、成膜用基板との間に、３０ｍｍを超えるギャップがあると、転写された有機薄膜が、第１の光熱変換層のパターンよりも１周り大きくなるという傾向があり、パターン精度を確保することが困難になる。
なお、上記間隔を保持するための突起は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位以外の部位に設けるのが好ましく、第１の光熱変換層と第２の光熱変換層が形成されていない支持基板上の部位に設けてもよい。
【００４１】
本例のレーザー蒸着装置１０は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を発振するレーザー光源１１を備えていることが好ましい。また、レーザー光源のエネルギーは、０．０５ｍＪ〜１Ｊであることが好ましい。
レーザー光源１１のエネルギーが０．０５ｍＪ未満であると、転写層が昇華する温度まで第１の光熱交換層３を昇温させることが難しい。一方、１Ｊを超えると、第１の光熱変換層３が光吸収により熱変形する場合がある。
レーザー光源１１のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１Ｊであると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を照射することによって、第１の光熱変換層３を２００〜６００℃まで昇温することができ、第１の光熱変換層３上に形成された有機材料から成る転写層５を昇華して転写させることができる。
【００４２】
レーザー光源としては、断続的なレーザー光を発振するパルスレーザーや、連続的なレーザー光を発振するＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ）レーザーを用いることができる。また、媒体が気体のエキシマレーザー、媒体が固体であり高調波を利用する固体レーザー、短波長を利用する半導体レーザー等を用いることができる。
【００４３】
成膜室１５を真空雰囲気にする真空装置１９としては、真空ポンプ等を使用することができる。真空装置（真空ポンプ）１９は、チャンバ１５内の環境雰囲気を０．０１Ｐａ以下まで排気できるものであることが好ましい。
【００４４】
本発明の有機薄膜製造装置は、更にレーザー除去装置を備えていることが好ましい。
図５及び図６は、有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の概略構成を示す図である。
図５及び図６に示すように、レーザー除去装置２０は、第２の光熱変換層４が吸収する波長領域のレーザー光を発振する第２のレーザー光源２１と、レーザー蒸着転写用基板１を設置する真空室であるチャンバ２５と、該チャンバ２５内を真空雰囲気にする真空装置２９とを備えている。
【００４５】
レーザー蒸着装置２０は、アッテネータ２２と、光学系２３と、反射ミラー２４とを備えている。
レーザー光源２１は、レーザー蒸着装置１０のレーザー光源１１から発振されるレーザー光とは異なる第２の波長領域のレーザー光を発振し、５００〜２０００ｎｍ（０．５〜２．０μｍ）の波長領域のレーザー光を発振するものであることが好ましい。
【００４６】
チャンバ２５は、レーザービームを透過させる合成石英ガラス等で形成された透過窓２６と、この透過窓２６に対して平行且つ水平にレーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写用基板支持治具２７を備えている。また、チャンバ２５は、レーザー蒸着転写用基板１に対向して、レーザー蒸着転写用基板１に残存する転写層５ｂを昇華させて除去する際に、昇華させた有機材料を付着させるための付着用基板８を設置するための付着用基板固定治具２８を備えている。
【００４７】
レーザー蒸着装置１０で、有機薄膜を製造した後のレーザー蒸着転写用基板１は、真空作動排気管で、レーザー蒸着装置１０と連結されたレーザー除去装置２０に搬送される。レーザー除去装置２０に搬送されたレーザー蒸着転写用基板１は、転写用支持治具２７によりチャンバ２５内に設置される。
【００４８】
レーザー光源２１から発振されたレーザー光は、アッテネータ２２によって強度変調され、光学系２３で収束されてレーザービームとなり、このレーザービームが、反射ミラー２４によって、チャンバ２５内に導かれる。
このレーザービームが、チャンバ２５の透過窓２６を透過して、レーザー蒸着転写用基板１に支持基板２側から照射される。図５及び図６中、太い矢印は、レーザー光源２１から発振されるレーザー光又はレーザービームを表す。
【００４９】
図５に示すように、レーザー光源２１から発振されたレーザー光がレーザービームとなって、レーザー蒸着転写用基板１に照射されると、第２の光熱変換層４が第２の波長領域（例えば、５００〜２０００ｎｍ）のレーザービームを吸収して、吸収した光を熱に変換し、第２の光熱変換層４が昇温する。
【００５０】
そして、図６に示すように、レーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５ｂが昇華して、残存する転写層５ｂが除去されてレーザー蒸着転写用基板１がクリーニングされる。
付着基板８上には、昇華した有機薄膜９が形成される。
レーザー除去装置２０を用いることにより、レーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５ｂを効率的に除去することができ、レーザー蒸着転写用基板１にダメージを与えることなく、レーザー蒸着転写用基板１を再利用することができる。そのため、レーザー蒸着転写用基板１を再利用するプロセス条件を選択することによって、製造コストを低減することができる。
【００５１】
レーザー光源２１から発振されるレーザービームは、図５及び図６に示すように、レーザー蒸着転写用基板１の支持基板２側から照射してもよいし、レーザー蒸着転写用基板１の残存する転写層５ｂ側から照射してもよい。
レーザー光源２１のエネルギーは、０．０５ｍＪ〜１０Ｊであることが好ましい。
レーザー光源２１のエネルギーが０．０５ｍＪ未満であると、転写層５ｂが昇華する温度まで第２の光熱交換層４を昇温させることが難しい。一方、１０Ｊを超えると、エネルギーコストが高くなると共に、第２の光熱変換層４が光吸収により熱変形し、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層４が熱的なダメージを受ける場合がある。
【００５２】
図５及び図６に示すレーザー除去装置２０においては、反射ミラー２４を水平方向に動かして、レーザー蒸着転写用基板１に均等にレーザービームを照射するようにしているが、本例に限らず、レーザー蒸着転写用基板１を水平方向に動かして、レーザービームを均等に照射するようにしてもよい。図５及び図６中、破線の矢印は、反射ミラーの稼動方向を示す。
【００５３】
第２のレーザー光源としては、断続的なレーザー光を発振するパルスレーザーや、連続的なレーザー光を発振するＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ）レーザーを用いることができる。また、媒体が気体のエキシマレーザー、媒体が固体であり高調波を利用する固体レーザー、短波長を利用する半導体レーザー等を用いることができる。
【００５４】
チャンバ２５を真空雰囲気にする真空装置２９としては、真空ポンプ等を使用することができ、チャンバ２５内の環境雰囲気は、０．０１Ｐａ以下まで排気されていることが好ましい。
【００５５】
本発明の有機薄膜製造装置は、更にエッチング装置を備えていることが好ましい。
図７は、有機薄膜製造装置のエッチング装置の概略構成を示す図である。
エッチング装置３０は、エッチングガスを用いるドライエッチング装置であることが好ましい。
図７に示すように、エッチング装置３０は、真空室であるチャンバ３１と、エッチングガスをチャンバ３１内に導入するエッチングガス供給ノズル３２と、チャンバ３１内を真空雰囲気にする真空装置（真空ポンプ）３３とを備えている。
チャンバ３１内には、レーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写基板用支持治具３４を設けている。
【００５６】
例えば、レーザー除去装置２０で完全にレーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５を除去しきれない場合は、真空作動排気管を通じてレーザー蒸着転写用基板１が、エッチング装置３０に搬送され、エッチング装置３０で残存する転写層が除去されてクリーニングされる。
ドライエッチングに使用するエッチングガスとしては、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ａｒ，Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。特に酸素ラジカルを含むガスを用いた場合は、支持基板及び第２の光熱変換層４にダメージを与えることなく、効果的に残存する転写層を除去することができる。
【００５７】
レーザー除去装置２０を用いることなく、有機薄膜を製造した後のレーザー蒸着転写用基板１を、真空作動排気管を通じてエッチング装置３０に搬送し、レーザー蒸着転写基板１上に残存する転写層５ｂをドライエッチングにより除去して、レーザー蒸着転写用基板１をクリーニングしてもよい。
【００５８】
本発明の有機薄膜製造装置は、更に転写層５を形成するための有機薄膜蒸着装置を備えていることが好ましい。
図８は、有機薄膜製造装置の有機薄膜蒸着装置の概略構成を示す図である。
図８に示すように、有機薄膜蒸着装置４０は、真空室であるチャンバ４１と、チャンバ４１内を真空装置（真空ポンプ）４２とを備えている。
【００５９】
チャンバ４１内には、レーザー蒸着転写用基板１を支持するための転写基板用支持治具４３が設けられている。また、転写基板用支持治具４３には、転写層５が形成されたレーザー蒸着転写用基板１を搬送するための搬送用治具４４を備えている。
また、チャンバ４１内には、蒸着源となる有機材料を収容したるつぼ４５が設置されており、このるつぼ４５に対向するように、レーザー蒸着転写用基板１が設置される。
【００６０】
有機薄膜蒸着装置４０は、転写層５が均一に蒸着されるように、レーザー蒸着転写用基板１を回転させるための駆動装置を備えていてもよい。
転写層５は、パターンを形成する必要がなく、所定のパターンに形成するための精密な位置調整等を行うなどの煩雑な工程を必要としないので、製造時間を短縮することができ、製造コストを低減することができる。
【００６１】
図９は、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の一例を示し、有機薄膜製造装置１００の概略構成を示す平面図である。
図９に示すように、本例の有機薄膜製造装置１００は、有機薄膜蒸着装置４０と、レーザー蒸着装置１０と、レーザー除去装置２０と、エッチング装置３０とを、この順序で、真空作動排気管１０１により直列に連結している。
なお、有機薄膜蒸着装置４０と、レーザー蒸着装置１０との間は、有機薄膜蒸着装置４０で転写層５が最下層となるように設置されていたレーザー蒸着転写用基板を反転させて、転写層５が最上層となるようにレーザー蒸着装置１０に搬送するために、やや長めの真空作動排気管１０１で連結されている。
【００６２】
有機薄膜製造装置１００は、有機薄膜蒸着装置４０でレーザー蒸着転写基板に転写層を蒸着し、レーザー蒸着装置１０で、転写層５を転写させて、高精度なパターンの有機薄膜を成膜用基板上に形成した後、レーザー除去装置２０及びエッチング装置３０で、レーザー蒸着転写用基板上に残存する転写層を除去してクリーニングすることができるので、レーザー蒸着転写用基板を再利用することが可能であり、製造効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
【００６３】
図１０は、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の他の例を示し、有機薄膜製造装置１００を３台並列に配置し、各有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０を真空作動排気管１０２で連結した装置を示す平面図である。
例えば、有機ＥＬ素子を構成する、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色の有機発光層等を形成する有機材料ごとに、複数の有機薄膜製造装置１００を並列に配置し、各有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０に成膜用基板を搬送するようにすれば、効率的に有機ＥＬディスプレイを製造することができ、生産効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
なお、図１０中、Ｙ方向の矢印は、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、Ｒ，Ｇ，Ｂの所定のパターンの有機発光層等を形成する成膜用基板の搬送方向を示し、Ｘ方向の矢印は、レーザー蒸着転写用基板の搬送方向を示す。
【００６４】
次に、本発明の有機薄膜製造方法の好ましい実施形態の一例について説明する。
本例の有機薄膜製造方法は、真空雰囲気中の成膜室内に、特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含む。
【００６５】
本例の有機薄膜製造方法によれば、第１の波長領域（好ましくは１５０〜４５０ｎｍ）のレーザー光をレーザー蒸着転写用基板に照射することによって、第１の光熱変換層がレーザー光を吸収して光を熱に変換し、第１の光熱変換層が昇温することによって、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位上の転写層を昇華させて、成膜用基板上に高精度なパターンの有機薄膜を転写する。
このときに、第２の光熱変換層は、第１の波長領域のレーザー光を反射するために、第２の光熱変換層のみの部位上に形成された転写層は昇華せず、そのまま残存し、有機薄膜のパターン精度を向上させる。
【００６６】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の前に、上記第２の光熱変換層上に、有機材料から成る転写層を蒸着する工程を含むことが好ましい。
有機薄膜を製造する直前に、レーザー蒸着転写用基板の第２の光熱変換層上に、有機薄膜を構成する転写層を蒸着する工程を含むことにより、転写層中に不純物が混入するのを防止することができる。
【００６７】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に、上記第２の波長領域のレーザー光を照射し、残存する転写層を昇華させて除去する工程を含むことが好ましい。
残存する転写層をレーザー光の照射により除去する工程により、残存する転写層を簡単に除去して、レーザー蒸着転写用基板を再利用することができ、製造効率を向上させ、製造コストを低減することができる。
【００６８】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に残存する転写層を、エッチングにより除去する工程を含むことが好ましい。
上記エッチングがドライエッチングであり、酸素ラジカルを含むエッチングガスを用いることが更に好ましい。
残存する転写層をエッチングにより除去する工程により、残存する転写層を簡単に除去して、レーザー蒸着転写用基板を再利用することができ、製造効率を向上させてコストを低減することができる。
残存する転写層は、レーザー光の照射又はエッチングのいずれか一方を行って除去してもよく、両方を行って除去してもよい。
エッチングがドライエッチングの場合は、この際に使用するエッチングガスとして、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ａｒ，Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。特に酸素ラジカルを含むガスを用いることにより、支持基板及び第２の光熱変換層にダメージを与えることなく、効果的に残存する転写層を除去することができる。
【００６９】
本発明によれば、比較的簡単な光学系を用いて、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を低コストで製造することができるので、高画質な大型の有機ＥＬディスプレイパネルを製造する装置及び方法として好適である。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明は次の実施例に限定されるものではない。
（実施例）
レーザー蒸着転写用基板の支持基板として厚さ０．７ｍｍのサファイア基板を用いた。
この支持基板上に、層厚２μｍのシリコン（Ｓｉ）単体をスパッタリングして第１の光熱変換層を形成した試験用基板Ａ（Ｓｉ／サファイア）を作製した。
第１の光熱変換層を形成した支持基板と同様の支持基板を用いて、この支持基板上に、層厚１００ｎｍのＴｉを蒸着して第２の光熱変換層を形成した試験用基板Ｂ（Ｔｉ／サファイア）を作製した。
この試験用基板Ａ及びＢに、パルスレーザーを用いて、駆動周波数が２０ＫＨｚ、パルス幅が１００ｎｓｅｃ（ナノ秒）、送り速度が５ｍｍ／ｓｅｃ（ｍｍ／秒）、波長が３５５ｎｍのレーザー光を照射した。なお、レーザー光は、試験用基板Ａ及びＢの各支持基板の側から照射した。
そして、試験用基板Ａ及びＢの各表面温度を熱電対（オムロン社製）で測定した。
図１１に、レーザー光のレーザーパワー（Ｗ）と、試験用基板Ａ及びＢの表面温度との関係を示す。
【００７１】
図１１に示すように、試験用基板Ａ（Ｓｉ／サファイア）は、波長が３５５ｎｍのレーザー光が照射されることにより、レーザー光のパワーに応じて２００〜６００℃程度まで表面温度が昇温するのに対し、試験用基板Ｂ（Ｔｉ／サファイア）は、同じ波長のレーザー光を照射しても殆ど昇温しなかった。
この結果から、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板上に、第１の波長領域（例えば、３５５ｎｍ）のレーザー光を高効率で吸収する第１の光熱変換層を所定のパターンに形成し、この第１の光熱変換層の表面を覆うように、第１の波長領域のレーザー光を反射し且つ第２の波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層を形成し、第２の光熱変換層上に、第１の光熱変換層が昇温する温度で昇華する有機材料（例えば、低分子系の有機ＥＬ材料）から成る転写層を形成して、レーザー蒸着転写用基板とし、第１の波長領域のレーザー光を照射すれば、第１の光熱変換層のパターン通りに転写層が転写されて、高精度なパターンの有機薄膜を製造すること可能であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図３】レーザー蒸着転写用基板の実施形態の一例を示す断面図である。
【図４】各波長のレーザー光と、シリコンの吸収係数α（ｃｍ−１）の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の有機薄膜製造装置のエッチング装置の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の有機薄膜製造装置の有機薄膜蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の有機薄膜製造装置の一例を示す平面図である。
【図１０】本発明の有機薄膜製造装置の一例を示す平面図である。
【図１１】レーザー光のレーザーパワー（Ｗ）と試験基板の表面温度（℃）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１…レーザー蒸着転写用基板、２…支持基板、３…第１の光熱変換層、４…第２の光熱変換層、５，５ａ，５ｂ…転写層、６…成膜用基板、７…有機薄膜、８…付着用基板、１０…レーザー蒸着装置、１１…第１のレーザー光源、１２，２２…アッテネータ，１３，２３…光学系，１４，２４…反射ミラー、１５，２５，３１，４１…チャンバ，１６，２６…透過窓，１７，２７，３４，４３…転写用基板支持用治具，１８…成膜用基板支持用治具、１９，２９，３３，４２…真空装置，２０…レーザー除去装置、２８…付着用基板支持用治具、３０…エッチング装置、３２…エッチングガス供給ノズル、４０…有機薄膜蒸着装置、４４…搬送用治具、４５…るつぼ、１００…有機薄膜製造装置、１０１，１０２…真空作動排気管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光の照射により、転写層を昇華させて有機薄膜を形成するための有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス；Electro luminescence）素子は、自発光性、高速応答及び広い視野角等の優れた性能を有している。これらの優れた性能により、近年、有機ＥＬ素子は、高画質の動映像を表現するディスプレイパネル用のデバイスとして開発が進められている。
有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、有機発光層等を積層した多層構造の機能層を有している。
【０００３】
有機ＥＬ素子の発光層等となる有機薄膜の成膜方法としては、一般的にマスク蒸着法が用いられている。マスク蒸着法とは、パターン（透孔）が形成してある蒸着マスクで基板を覆い、パターン（透孔）部分に有機物質を蒸着し、基板上に有機薄膜を形成する方法である。
しかし、マスク蒸着法では、基板を覆うマスク上にも有機薄膜が付着するため、連続して成膜を行うための量産プロセスとして、マスクの洗浄や成膜室内の残膜処理等を行う必要があり、量産効率が低下するという問題がある。
【０００４】
近年、有機薄膜を形成するために、レーザー転写用のドナーフィルムを用いる方法が開発されている。レーザー転写用ドナーフィルムは、基材フィルム上に、カーボンブラック、黒鉛等の有機膜や金属等で形成された光熱変換層を設け、この光熱変換層上に、所定の温度で昇華する有機材料から成る転写層を設けている。レーザー光を照射し、レーザー転写用ドナーフィルムの光熱変換層で光が熱に変換されると、その熱で転写層が昇華し、基板上に有機薄膜が転写される。
【０００５】
高画質のフルカラー有機ＥＬ表示装置等のデバイスを形成するためには、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等から成る微細なパターンの有機薄膜を基板上に形成する必要がある。
例えば、レーザー転写用ドナーフィルムを用いてパターンを形成する方法として、特定のビーム大きさを有するレーザー光を用いて、このレーザー光で転写層を基板方向に押し出して、有機薄膜を基板上に転写させる方法が開示されている（特許文献１）。このレーザー転写用ドナーフィルムは、光熱変換層と転写層との間に、必要に応じてガス生成層を設けている。
また、レーザー転写用ドナーフィルムとして、光熱変換層と転写層との間に、金属層とバッファー層とを設けたものが開示されている（特許文献２）。このレーザー転写用ドナーフィルムは、金属層でレーザー光を光熱変換層に反射させて、エネルギーを均等化させ、ガスを発生する光熱変換層を全体的に均等に膨張させて、バッファー層と転写層を基板側に押し出して、転写層を基板上に転写させている。
また、レーザー転写用ドナー基板や、このようなドナー基板を用いたレーザー熱転写装置として、ドナー基板と成膜用基板の接着時や脱着時に発生する静電気を防ぐために、レーザー転写用ドナー基板の光熱変換層と転写層との間に帯電防止膜を設けたもの（特許文献３）や、基板が接する部分に導電性物質からなる接地手段を具備するもの（特許文献４）が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０―２０８８８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３３８１号公報
【特許文献３】特開２００６−０６６３７１号公報
【特許文献４】特開２００６−１１４５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のレーザー転写用ドナーフィルムは、予め微細なパターンに形成した転写層を、この微細なパターンのまま転写させなければならず、レーザー光を選択的に通過させる開口部に焦点を持たせたり、レーザー光を特定の光束に絞るための光学レンズを用いたりして、転写層に均一な光強度のレーザー光が照射されるように複雑な光学系が必要である。
【０００８】
また、上記特許文献１や２のレーザー転写用ドナーフィルムは、ガスを発生する光熱変換層やガス発生層の材料が、不純物となって転写層中に混入し、基板上に形成された有機薄膜中に不純物が含まれてしまう場合がある。
【０００９】
また、上記特許文献３や４のように、レーザー転写用ドナーフィルムは、静電気の発生を防止するために、帯電防止膜等を設ける必要がある。通常、レーザー転写用ドナーフィルムは、ロール状に巻き取って保存するが、ロール状に巻き取る際に、又は、ロール状から引き延ばす際に、静電気が発生し易く、この静電気を抑制するために、フィルムの裏面に導電性の無機薄膜をバックコーティングする必要もあり、製造コストを低減することが難しい。
【００１０】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、比較的簡易な光学系を用いて、効率的に且つ高精度な有機薄膜を形成することができ、しかも転写用基板の再利用が可能であるため、製造コストを低減することのできる有機薄膜製造装置及び有機薄膜製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、吸収するレーザー光の波長領域が各々異なる第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層とを備えたレーザー蒸着転写用基板を用いることによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本発明の有機薄膜製造装置は、特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源と、該レーザー光源から発振されたレーザー光の照射によって、成膜用基板上に有機薄膜を転写させるためのレーザー蒸着転写用基板と、上記レーザー蒸着転写用基板と成膜用基板とを設置する成膜室と、上記成膜室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー蒸着装置を備えた有機薄膜製造装置であって、
上記レーザー蒸着転写用基板が、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、上記支持基板上に所定のパターンに形成され、上記レーザー光源から発振される特定の波長領域のレーザー光を吸収する第１の光熱変換層と、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成され、上記特定の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、上記特定の波長領域とは異なる波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された転写層を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機薄膜製造方法は、真空雰囲気中の成膜室内に、特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、吸収する波長領域の異なる第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層を備えたレーザー蒸着転写用基板を用いたことにより、比較的簡単な光学系を用いて、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を成膜用基板上に形成することができる。また、有機薄膜を形成した後に、レーザー蒸着転写用基板上に残存する転写層を簡単に除去することができ、装置や工程を煩雑にすることなく製造効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の一例を図面に基づき説明する。
図１及び図２は、有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の概略構成を示す説明図である。
図１及び図２に示すように、本例のレーザー蒸着装置１０は、特定の波長領域のレーザー光を照射するためのレーザー光源１１と、上記レーザー蒸着転写用基板１と、このレーザー蒸着転写用基板１を用いて有機薄膜を製造するための成膜室であるチャンバ１５と、このチャンバ１５内を真空雰囲気にするための真空装置１９とを備えている。
【００１６】
レーザー蒸着装置１０は、レーザー光源１１と、アッテネータ１２と、光学系１３と、反射ミラー１４と備えている。レーザー蒸着装置１０は、焦点や光速を絞るために特別な装置を必要せず、比較的簡単な光学系を用いて、高精度なパターンの有機薄膜を製造することができる。図１及び図２中、太い矢印は、レーザー光源１１から発振したレーザー光又はレーザービームを表す。
【００１７】
チャンバ１５は、レーザービームを透過させる合成石英ガラス等で形成された透過窓１６と、この透過窓１６に対して平行且つ水平にレーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写用基板支持治具１７と、レーザー蒸着転写用基板１に対向して成膜用基板６を設置するための成膜用基板固定治具１８とを備えている。
なお、レーザー蒸着転写用基板１と成膜用基板６との位置調整（アライメント）は、レーザー蒸着転写用基板１に設けられたアライメントマーク（図示略）に基づいて、手動又は自動で行われる。
【００１８】
図１に示すように、レーザー光源１１から発振されたレーザー光は、アッテネータ１２によって強度変調され、光学系１３で収束されてレーザービームとなり、このレーザービームが、反射ミラー１４によって、チャンバ１５内に導かれる。
このレーザービームが、チャンバ１５の透過窓１６を透過して、レーザー蒸着転写用基板１に支持基板２側から照射される。
レーザー光源１１から発振されたレーザー光がレーザービームとなって、レーザー蒸着転写用基板１に照射されると、第１の光熱変換層３が特定の波長領域のレーザービームを吸収して、吸収した光を熱に変換し、第１の光熱変換層３が昇温する。
【００１９】
図２に示すように、第１の光熱変換層３で発生した熱は、第２の光熱変換層４を介して転写層５ａに伝達され、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上の転写層５ａが昇華して、成膜用基板６上に、高精度なパターンの有機薄膜７が転写される。
一方、第２の光熱変換層４は、レーザー光源１１から発振されたレーザー光（レーザービーム）を反射するため、第１の光熱変換層３が形成されていない部位、即ち、第２の光熱変換層４のみが形成された部位上の転写層５ｂは昇華せず、そのまま残存する。
【００２０】
図１及び図２に示すレーザー蒸着装置１０においては、反射ミラー１４を水平方向に動かして、レーザー蒸着転写用基板１に均等にレーザービームを照射するようにしているが、本例に限らず、レーザー蒸着転写用基板１を水平方向に動かして、レーザービームを均等に照射するようにしてもよい。図１及び図２中、破線の矢印は、反射ミラーの稼動方向を示す。
【００２１】
次に、本発明の有機薄膜製造装置に用いるレーザー蒸着転写用基板について説明する。
図３は、レーザー蒸着転写用基板の好ましい実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
【００２２】
図３に示すように、レーザー蒸着転写用基板１は、所定波長のレーザー光を透過する支持基板２と、この支持基板２上に所定のパターンに形成された第１の光熱変換層３と、この第１の光熱変換層３の少なくとも上面を覆うように形成された第２の光熱変換層４とを備えている。第２の光熱変換層４は、支持基板２の全面を覆う必要はなく、成膜用基板に有機薄膜を転写しない部分、例えば、支持基板２の周縁部には、第２の光熱変換層４を設ける必要はない。
図３に示す例においては、第２の光熱変換層４上に、有機材料から成る転写層５を設けている。
【００２３】
レーザー蒸着転写用基板１は、第１の光熱変換層３で吸収される波長領域のレーザー光が照射されると、第１の光熱変換層がレーザー光を吸収して光を熱に変換し、第１の光熱変換層３の温度が急激に上昇する。この温度上昇によって第１の光熱変換層３と第２の熱変換層４が積層された部位上に形成された転写層５ａが昇華し、レーザー蒸着転写用基板１に対向して設置された成膜用基板上に、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を形成する。
本例のレーザー蒸着転写用基板１は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位上に形成された転写層５ａに、第１の光熱変換層で発生した熱エネルギーを、第２の光熱変換層を介して伝達しているので、転写層を構成する有機材料に与えるダメージも少ない。
【００２４】
一方、第２の光熱変換層４は、第１の光熱変換層が高効率で吸収する波長領域のレーザー光を反射するため、第２の光熱変換層４のみの部位上に形成された転写層５ｂは昇華せず、第２の光熱変換層４上に残存する。
【００２５】
支持基板２としては、特定の波長領域のレーザー光、具体的には、１５０〜２０００ｎｍの波長領域のレーザー光を透過するものであればよく、例えば、石英ガラス、合成石英ガラス、無アルカリガラス等を用いることができる。
支持基板２の厚さは、取扱性や装置間における搬送性等を考慮して、０．５〜５．０ｍｍのものが好ましい。
【００２６】
第１の光熱変換層３は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を、吸収係数αが１．０×１０４ｃｍ−１以上の高効率で吸収するものであることが好ましい。
第１の光熱変換層３は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収して熱に変換することによって、第１の光熱変換層３が常温（２０〜２５℃程度）から２００〜６００℃程度まで急激に昇温し、この熱エネルギーを第２の光熱変換層４を介して転写層５ａに伝達することによって、転写層５ａを昇華させ、成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する。
【００２７】
ここで第２の光熱変換層４は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を反射するものであるため、第２の光熱変換層４のみが形成された部位は、上記の波長領域のレーザー光を照射されても昇温せず、第２の光熱変換層４のみが形成された部位上の転写層５ｂは昇華しない。即ち、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上の転写層５ｂのみが、第１の光熱変換層３のパターン通りに高精度で転写される。
【００２８】
第１の光熱変換層は、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金から成るものであることが好ましい。
図４に各波長のレーザー光と、シリコンを含む樹脂の吸収係数α（ｃｍ−１）の関係を示す。図４に示すように、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収係数αが１．０×１０４ｃｍ−１以上の高効率で吸収する。
【００２９】
シリコンを３０原子％以上含む合金としては、シリコンと、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｙ，Ｖから選ばれた少なくとも１種を含む合金が例示される。具体的には、Ｓｉ−Ｈｆ合金，Ｓｉ−Ｔａ合金，Ｓｉ−Ｔｉ合金，Ｓｉ−Ｗ合金，Ｓｉ−Ｍｏ合金等が挙げられる。
合金中に含まれるシリコンが３０原子％未満であると、波長が１５０〜４５０ｎｍのレーザー光の吸収率が低下し、レーザー光を熱に変換する効率が低下するため好ましくない。
シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、石英ガラス、合成石英ガラス、無アルカリガラス等から成る支持基板との密着性が良好であり、耐久性に優れている。
また、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金は、フラットパネルディスプレイ用の材料として広く使用されており、大面積のパターン形成技術が確立されているため、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層の材料として好適である。
【００３０】
第１の光熱変換層３の層厚は、好ましくは１００ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは５００ｎｍ〜５０μｍ、特に好ましくは１μｍ〜２０μｍである。
第１の光熱変換層の層厚が１００ｎｍ未満であると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収させても、第１の光熱変換層の温度が十分に上昇しない。
一方、第１の光熱変換層の層厚が１００μｍを超えると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収させると、十分に温度が上昇するものの、第１の光熱変換層の内部応力が大きくなり、支持基板と第１の光熱変換層の密着性が低下する。
【００３１】
第１の光熱変換層３を形成する方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金を支持基板２上に蒸着した後、ドライエッチング法により、所定のパターンを形成して第１の光熱変換層とする方法が挙げられる。
また、パターンサイズが大きい場合には、インクジェット法により、支持基板上にシリコンを含む有機材料等で所定のパターンを形成した後、４００〜６００℃の酸化雰囲気中で不要な有機材料を除去して、シリコンから成る第１の光熱変換層３を形成してもよい。
【００３２】
第２の光熱変換層４は、第１の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、第１の波長領域とは異なる、第２の波長領域のレーザー光を吸収するものである。
第２の波長領域は、５００〜２０００ｎｍ（０．５〜２．０μｍ）であることが好ましい。
第２の光熱変換層４は、第１の波長領域（１５０〜４５０ｎｍ）のレーザー光を反射し、且つ、第２の波長領域（５００〜２０００ｎｍ）のレーザー光を吸収するため、第１の波長領域のレーザー光を照射しても、第２の光熱変換層４の温度は上昇しない。
そのため、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位と、第２の光熱変換層４のみが形成された部位とでは、温度差（第１の光熱変換層が約５０〜６００℃、第２の光熱変換層が約２０〜４５℃）が大きくなり、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位上に形成された転写層５ａのみを昇華して、高精度な所定パターンの有機薄膜を成膜用基板上に転写することができる。
また、第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層された部位では、第１の光熱変換層３で吸収されなかったレーザー光が第２の光熱変換層４で反射されて、第１の光熱変換層３で再吸収されるため、光熱変換を効率良く行うことができる。
更に、第２の光熱変換層４は、第１の波長領域とは異なる、第２の波長領域のレーザー光を吸収係数αが１．０×１０２ｃｍ−１以上の高効率で吸収するものであるため、成膜用基板上に有機薄膜を形成した後、第２の光熱変換層４上に残存する転写層５を昇華させて除去することができる。
【００３３】
第２の光熱変換層４は、融点が６５０℃以上の金属又は該金属を含む合金から成ることが好ましい。上記金属としては、Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｇ及びＡｌから成る群より選ばれた１種であることが好ましく、上記合金は、上記金属の少なくとも１種、好ましくは２種以上を含む合金である。
第２の光熱変換層４が、融点６５０℃以上の所定の金属又は該金属を含む合金から成るものであると、５００〜２０００ｎｍの第２の波長領域のレーザー光を高効率で吸収して熱に変換し、残存する転写層５を昇華させて除去することができると共に、転写層を５昇華させるまで温度を上昇させた場合であっても、第２の光熱変換層４が溶融しない。なお、第２の光熱変換層４が溶融しないようにするためには、転写層５として、比較的低い温度で昇華する低分子系の有機材料を用いることが好ましい。
【００３４】
第２の光熱変換層の層厚は、好ましくは３ｎｍ〜１０μｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは３０ｎｍ〜３００ｎｍである。
第２の光熱変換層の層厚が３ｎｍ未満であると、１５０〜４５０ｎｍの第１の波長領域のレーザー光を十分に反射することできず、第２の光熱変換層上の転写層にダメージを与えてしまう場合がある。また、第２の光熱変換層の層厚が３ｎｍ未満であると、転写層を成形用基板上に転写させた後に、第２の波長領域のレーザー光を照射した際に、第２の光熱変換層が十分に昇温せず、残存した転写層の除去が難しくなる場合がある。
一方、第２の光熱変換層の層厚が１０μｍを超える場合は、第１の光熱変換層より伝導される熱の拡散効果が大きくなるため、精度よく所定のパターンの転写層を転写することが難しくなる場合がある。
【００３５】
第２の光熱変換層４を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、第１の光熱変換層３の上面を覆うように第２の光熱変換層４を形成することができる。
第２の光熱変換層は、パターンを形成する必要がなく、第１の光熱変換層３の少なくとも上面を覆うように形成すればよいので製造が容易である。
【００３６】
転写層５としては、例えば、昇華温度が２００〜６００℃の範囲である低分子系の有機ＥＬ材料や、有機半導体材料を好適に用いることができる。転写層５は、少なくとも第１の光熱変換層３及び第２の光熱変換層４が積層されている部位の上に形成されることが好ましい。
低分子系の有機ＥＬ材料としては、例えば、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、８−キノルノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ）、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、キナクリドン、ルブレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、バソフェナントロリン、バソクプロイン、オキサジアゾールから成る群より選ばれた少なくとも１種のものが挙げられる。これらの原料中に予めリチウム、フッ化リチウムを含有させておいて、有機薄膜中にリチウム、フッ化リチウムを含有させるようにすることも可能である。
リチウムやフッ化リチウムの添加により電子の注入効率を高めることで、発光効率を向上させることができる。
有機半導体材料としては、ペンタセン、オリゴチオフェン又はフタロシアニン金属錯体、及びこれらの置換誘導体が挙げられる。
【００３７】
転写層５の層厚は、特に限定されないが、成形用基板上に転写される有機薄膜のパターン精度を考慮すると、転写層５の層厚は１０〜３００ｎｍが好ましい。
転写層５の形成方法としては、例えば、るつぼ内に収容した有機材料を加熱して昇華させ、第２の光熱変換層４上に蒸着させる有機蒸着方法等が挙げられる。
【００３８】
本例のレーザー蒸着転写用基板には、パターンの転写精度を向上させるために、レーザー蒸着転写用基板と、これに対向する成膜用基板との位置合わせ（アライメント）を行うためのアライメントマークが設けられていることが好ましい（図示略）。このアライメントマークは、加工性等を考慮して、第２の光熱変換層４と同じ材料で形成することが好ましい。
【００３９】
本例のレーザー蒸着転写用基板は、対向して設置される成膜用基板とレーザー蒸着転写用基板との間隔調整を行うための突起が設けられていることが好ましい（図示略）。
この突起によって、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板と間隔を一定にすることができる。
第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板との間隔は、１００ｎｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。
そのため、突起は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と成膜用基板との間隔が１００ｎｍ〜３０ｍｍとなる高さに形成することが好ましい。
【００４０】
転写層と成膜用基板とを密着させた状態で、転写層を転写して有機薄膜を形成することも可能であるが、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、成膜用基板との間に、１００ｎｍ以上のギャップがある方が、転写ムラが発生しにくくなるという利点がある。
一方、レーザー蒸着転写用基板の第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、成膜用基板との間に、３０ｍｍを超えるギャップがあると、転写された有機薄膜が、第１の光熱変換層のパターンよりも１周り大きくなるという傾向があり、パターン精度を確保することが困難になる。
なお、上記間隔を保持するための突起は、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位以外の部位に設けるのが好ましく、第１の光熱変換層と第２の光熱変換層が形成されていない支持基板上の部位に設けてもよい。
【００４１】
本例のレーザー蒸着装置１０は、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を発振するレーザー光源１１を備えていることが好ましい。また、レーザー光源のエネルギーは、０．０５ｍＪ〜１Ｊであることが好ましい。
レーザー光源１１のエネルギーが０．０５ｍＪ未満であると、転写層が昇華する温度まで第１の光熱交換層３を昇温させることが難しい。一方、１Ｊを超えると、第１の光熱変換層３が光吸収により熱変形する場合がある。
レーザー光源１１のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１Ｊであると、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を照射することによって、第１の光熱変換層３を２００〜６００℃まで昇温することができ、第１の光熱変換層３上に形成された有機材料から成る転写層５を昇華して転写させることができる。
【００４２】
レーザー光源としては、断続的なレーザー光を発振するパルスレーザーや、連続的なレーザー光を発振するＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ）レーザーを用いることができる。また、媒体が気体のエキシマレーザー、媒体が固体であり高調波を利用する固体レーザー、短波長を利用する半導体レーザー等を用いることができる。
【００４３】
成膜室１５を真空雰囲気にする真空装置１９としては、真空ポンプ等を使用することができる。真空装置（真空ポンプ）１９は、チャンバ１５内の環境雰囲気を０．０１Ｐａ以下まで排気できるものであることが好ましい。
【００４４】
本発明の有機薄膜製造装置は、更にレーザー除去装置を備えていることが好ましい。
図５及び図６は、有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の概略構成を示す図である。
図５及び図６に示すように、レーザー除去装置２０は、第２の光熱変換層４が吸収する波長領域のレーザー光を発振する第２のレーザー光源２１と、レーザー蒸着転写用基板１を設置する真空室であるチャンバ２５と、該チャンバ２５内を真空雰囲気にする真空装置２９とを備えている。
【００４５】
レーザー蒸着装置２０は、アッテネータ２２と、光学系２３と、反射ミラー２４とを備えている。
レーザー光源２１は、レーザー蒸着装置１０のレーザー光源１１から発振されるレーザー光とは異なる第２の波長領域のレーザー光を発振し、５００〜２０００ｎｍ（０．５〜２．０μｍ）の波長領域のレーザー光を発振するものであることが好ましい。
【００４６】
チャンバ２５は、レーザービームを透過させる合成石英ガラス等で形成された透過窓２６と、この透過窓２６に対して平行且つ水平にレーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写用基板支持治具２７を備えている。また、チャンバ２５は、レーザー蒸着転写用基板１に対向して、レーザー蒸着転写用基板１に残存する転写層５ｂを昇華させて除去する際に、昇華させた有機材料を付着させるための付着用基板８を設置するための付着用基板固定治具２８を備えている。
【００４７】
レーザー蒸着装置１０で、有機薄膜を製造した後のレーザー蒸着転写用基板１は、真空作動排気管で、レーザー蒸着装置１０と連結されたレーザー除去装置２０に搬送される。レーザー除去装置２０に搬送されたレーザー蒸着転写用基板１は、転写用支持治具２７によりチャンバ２５内に設置される。
【００４８】
レーザー光源２１から発振されたレーザー光は、アッテネータ２２によって強度変調され、光学系２３で収束されてレーザービームとなり、このレーザービームが、反射ミラー２４によって、チャンバ２５内に導かれる。
このレーザービームが、チャンバ２５の透過窓２６を透過して、レーザー蒸着転写用基板１に支持基板２側から照射される。図５及び図６中、太い矢印は、レーザー光源２１から発振されるレーザー光又はレーザービームを表す。
【００４９】
図５に示すように、レーザー光源２１から発振されたレーザー光がレーザービームとなって、レーザー蒸着転写用基板１に照射されると、第２の光熱変換層４が第２の波長領域（例えば、５００〜２０００ｎｍ）のレーザービームを吸収して、吸収した光を熱に変換し、第２の光熱変換層４が昇温する。
【００５０】
そして、図６に示すように、レーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５ｂが昇華して、残存する転写層５ｂが除去されてレーザー蒸着転写用基板１がクリーニングされる。
付着基板８上には、昇華した有機薄膜９が形成される。
レーザー除去装置２０を用いることにより、レーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５ｂを効率的に除去することができ、レーザー蒸着転写用基板１にダメージを与えることなく、レーザー蒸着転写用基板１を再利用することができる。そのため、レーザー蒸着転写用基板１を再利用するプロセス条件を選択することによって、製造コストを低減することができる。
【００５１】
レーザー光源２１から発振されるレーザービームは、図５及び図６に示すように、レーザー蒸着転写用基板１の支持基板２側から照射してもよいし、レーザー蒸着転写用基板１の残存する転写層５ｂ側から照射してもよい。
レーザー光源２１のエネルギーは、０．０５ｍＪ〜１０Ｊであることが好ましい。
レーザー光源２１のエネルギーが０．０５ｍＪ未満であると、転写層５ｂが昇華する温度まで第２の光熱交換層４を昇温させることが難しい。一方、１０Ｊを超えると、エネルギーコストが高くなると共に、第２の光熱変換層４が光吸収により熱変形し、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層４が熱的なダメージを受ける場合がある。
【００５２】
図５及び図６に示すレーザー除去装置２０においては、反射ミラー２４を水平方向に動かして、レーザー蒸着転写用基板１に均等にレーザービームを照射するようにしているが、本例に限らず、レーザー蒸着転写用基板１を水平方向に動かして、レーザービームを均等に照射するようにしてもよい。図５及び図６中、破線の矢印は、反射ミラーの稼動方向を示す。
【００５３】
第２のレーザー光源としては、断続的なレーザー光を発振するパルスレーザーや、連続的なレーザー光を発振するＣＷ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ）レーザーを用いることができる。また、媒体が気体のエキシマレーザー、媒体が固体であり高調波を利用する固体レーザー、短波長を利用する半導体レーザー等を用いることができる。
【００５４】
チャンバ２５を真空雰囲気にする真空装置２９としては、真空ポンプ等を使用することができ、チャンバ２５内の環境雰囲気は、０．０１Ｐａ以下まで排気されていることが好ましい。
【００５５】
本発明の有機薄膜製造装置は、更にエッチング装置を備えていることが好ましい。
図７は、有機薄膜製造装置のエッチング装置の概略構成を示す図である。
エッチング装置３０は、エッチングガスを用いるドライエッチング装置であることが好ましい。
図７に示すように、エッチング装置３０は、真空室であるチャンバ３１と、エッチングガスをチャンバ３１内に導入するエッチングガス供給ノズル３２と、チャンバ３１内を真空雰囲気にする真空装置（真空ポンプ）３３とを備えている。
チャンバ３１内には、レーザー蒸着転写用基板１を設置するための転写基板用支持治具３４を設けている。
【００５６】
例えば、レーザー除去装置２０で完全にレーザー蒸着転写用基板１上に残存する転写層５を除去しきれない場合は、真空作動排気管を通じてレーザー蒸着転写用基板１が、エッチング装置３０に搬送され、エッチング装置３０で残存する転写層が除去されてクリーニングされる。
ドライエッチングに使用するエッチングガスとしては、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ａｒ，Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。特に酸素ラジカルを含むガスを用いた場合は、支持基板及び第２の光熱変換層４にダメージを与えることなく、効果的に残存する転写層を除去することができる。
【００５７】
レーザー除去装置２０を用いることなく、有機薄膜を製造した後のレーザー蒸着転写用基板１を、真空作動排気管を通じてエッチング装置３０に搬送し、レーザー蒸着転写基板１上に残存する転写層５ｂをドライエッチングにより除去して、レーザー蒸着転写用基板１をクリーニングしてもよい。
【００５８】
本発明の有機薄膜製造装置は、更に転写層５を形成するための有機薄膜蒸着装置を備えていることが好ましい。
図８は、有機薄膜製造装置の有機薄膜蒸着装置の概略構成を示す図である。
図８に示すように、有機薄膜蒸着装置４０は、真空室であるチャンバ４１と、チャンバ４１内を真空装置（真空ポンプ）４２とを備えている。
【００５９】
チャンバ４１内には、レーザー蒸着転写用基板１を支持するための転写基板用支持治具４３が設けられている。また、転写基板用支持治具４３には、転写層５が形成されたレーザー蒸着転写用基板１を搬送するための搬送用治具４４を備えている。
また、チャンバ４１内には、蒸着源となる有機材料を収容したるつぼ４５が設置されており、このるつぼ４５に対向するように、レーザー蒸着転写用基板１が設置される。
【００６０】
有機薄膜蒸着装置４０は、転写層５が均一に蒸着されるように、レーザー蒸着転写用基板１を回転させるための駆動装置を備えていてもよい。
転写層５は、パターンを形成する必要がなく、所定のパターンに形成するための精密な位置調整等を行うなどの煩雑な工程を必要としないので、製造時間を短縮することができ、製造コストを低減することができる。
【００６１】
図９は、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の一例を示し、有機薄膜製造装置１００の概略構成を示す平面図である。
図９に示すように、本例の有機薄膜製造装置１００は、有機薄膜蒸着装置４０と、レーザー蒸着装置１０と、レーザー除去装置２０と、エッチング装置３０とを、この順序で、真空作動排気管１０１により直列に連結している。
なお、有機薄膜蒸着装置４０と、レーザー蒸着装置１０との間は、有機薄膜蒸着装置４０で転写層５が最下層となるように設置されていたレーザー蒸着転写用基板を反転させて、転写層５が最上層となるようにレーザー蒸着装置１０に搬送するために、やや長めの真空作動排気管１０１で連結されている。
【００６２】
有機薄膜製造装置１００は、有機薄膜蒸着装置４０でレーザー蒸着転写基板に転写層を蒸着し、レーザー蒸着装置１０で、転写層５を転写させて、高精度なパターンの有機薄膜を成膜用基板上に形成した後、レーザー除去装置２０及びエッチング装置３０で、レーザー蒸着転写用基板上に残存する転写層を除去してクリーニングすることができるので、レーザー蒸着転写用基板を再利用することが可能であり、製造効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
【００６３】
図１０は、本発明の有機薄膜製造装置の好ましい実施形態の他の例を示し、有機薄膜製造装置１００を３台並列に配置し、各有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０を真空作動排気管１０２で連結した装置を示す平面図である。
例えば、有機ＥＬ素子を構成する、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色の有機発光層等を形成する有機材料ごとに、複数の有機薄膜製造装置１００を並列に配置し、各有機薄膜製造装置１００のレーザー蒸着装置１０に成膜用基板を搬送するようにすれば、効率的に有機ＥＬディスプレイを製造することができ、生産効率を向上させて、製造コストを低減することができる。
なお、図１０中、Ｙ方向の矢印は、有機正孔輸送層、有機電子輸送層、Ｒ，Ｇ，Ｂの所定のパターンの有機発光層等を形成する成膜用基板の搬送方向を示し、Ｘ方向の矢印は、レーザー蒸着転写用基板の搬送方向を示す。
【００６４】
次に、本発明の有機薄膜製造方法の好ましい実施形態の一例について説明する。
本例の有機薄膜製造方法は、真空雰囲気中の成膜室内に、特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含む。
【００６５】
本例の有機薄膜製造方法によれば、第１の波長領域（好ましくは１５０〜４５０ｎｍ）のレーザー光をレーザー蒸着転写用基板に照射することによって、第１の光熱変換層がレーザー光を吸収して光を熱に変換し、第１の光熱変換層が昇温することによって、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位上の転写層を昇華させて、成膜用基板上に高精度なパターンの有機薄膜を転写する。
このときに、第２の光熱変換層は、第１の波長領域のレーザー光を反射するために、第２の光熱変換層のみの部位上に形成された転写層は昇華せず、そのまま残存し、有機薄膜のパターン精度を向上させる。
【００６６】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の前に、上記第２の光熱変換層上に、有機材料から成る転写層を蒸着する工程を含むことが好ましい。
有機薄膜を製造する直前に、レーザー蒸着転写用基板の第２の光熱変換層上に、有機薄膜を構成する転写層を蒸着する工程を含むことにより、転写層中に不純物が混入するのを防止することができる。
【００６７】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に、上記第２の波長領域のレーザー光を照射し、残存する転写層を昇華させて除去する工程を含むことが好ましい。
残存する転写層をレーザー光の照射により除去する工程により、残存する転写層を簡単に除去して、レーザー蒸着転写用基板を再利用することができ、製造効率を向上させ、製造コストを低減することができる。
【００６８】
本例の有機薄膜製造方法は、上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に残存する転写層を、エッチングにより除去する工程を含むことが好ましい。
上記エッチングがドライエッチングであり、酸素ラジカルを含むエッチングガスを用いることが更に好ましい。
残存する転写層をエッチングにより除去する工程により、残存する転写層を簡単に除去して、レーザー蒸着転写用基板を再利用することができ、製造効率を向上させてコストを低減することができる。
残存する転写層は、レーザー光の照射又はエッチングのいずれか一方を行って除去してもよく、両方を行って除去してもよい。
エッチングがドライエッチングの場合は、この際に使用するエッチングガスとして、ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ａｒ，Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。特に酸素ラジカルを含むガスを用いることにより、支持基板及び第２の光熱変換層にダメージを与えることなく、効果的に残存する転写層を除去することができる。
【００６９】
本発明によれば、比較的簡単な光学系を用いて、効率的に且つ高精度なパターンの有機薄膜を低コストで製造することができるので、高画質な大型の有機ＥＬディスプレイパネルを製造する装置及び方法として好適である。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明は次の実施例に限定されるものではない。
（実施例）
レーザー蒸着転写用基板の支持基板として厚さ０．７ｍｍのサファイア基板を用いた。
この支持基板上に、層厚２μｍのシリコン（Ｓｉ）単体をスパッタリングして第１の光熱変換層を形成した試験用基板Ａ（Ｓｉ／サファイア）を作製した。
第１の光熱変換層を形成した支持基板と同様の支持基板を用いて、この支持基板上に、層厚１００ｎｍのＴｉを蒸着して第２の光熱変換層を形成した試験用基板Ｂ（Ｔｉ／サファイア）を作製した。
この試験用基板Ａ及びＢに、パルスレーザーを用いて、駆動周波数が２０ＫＨｚ、パルス幅が１００ｎｓｅｃ（ナノ秒）、送り速度が５ｍｍ／ｓｅｃ（ｍｍ／秒）、波長が３５５ｎｍのレーザー光を照射した。なお、レーザー光は、試験用基板Ａ及びＢの各支持基板の側から照射した。
そして、試験用基板Ａ及びＢの各表面温度を熱電対（オムロン社製）で測定した。
図１１に、レーザー光のレーザーパワー（Ｗ）と、試験用基板Ａ及びＢの表面温度との関係を示す。
【００７１】
図１１に示すように、試験用基板Ａ（Ｓｉ／サファイア）は、波長が３５５ｎｍのレーザー光が照射されることにより、レーザー光のパワーに応じて２００〜６００℃程度まで表面温度が昇温するのに対し、試験用基板Ｂ（Ｔｉ／サファイア）は、同じ波長のレーザー光を照射しても殆ど昇温しなかった。
この結果から、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板上に、第１の波長領域（例えば、３５５ｎｍ）のレーザー光を高効率で吸収する第１の光熱変換層を所定のパターンに形成し、この第１の光熱変換層の表面を覆うように、第１の波長領域のレーザー光を反射し且つ第２の波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層を形成し、第２の光熱変換層上に、第１の光熱変換層が昇温する温度で昇華する有機材料（例えば、低分子系の有機ＥＬ材料）から成る転写層を形成して、レーザー蒸着転写用基板とし、第１の波長領域のレーザー光を照射すれば、第１の光熱変換層のパターン通りに転写層が転写されて、高精度なパターンの有機薄膜を製造すること可能であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図３】レーザー蒸着転写用基板の実施形態の一例を示す断面図である。
【図４】各波長のレーザー光と、シリコンの吸収係数α（ｃｍ−１）の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の有機薄膜製造装置のレーザー除去装置の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の有機薄膜製造装置のエッチング装置の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の有機薄膜製造装置の有機薄膜蒸着装置の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の有機薄膜製造装置の一例を示す平面図である。
【図１０】本発明の有機薄膜製造装置の一例を示す平面図である。
【図１１】レーザー光のレーザーパワー（Ｗ）と試験基板の表面温度（℃）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１…レーザー蒸着転写用基板、２…支持基板、３…第１の光熱変換層、４…第２の光熱変換層、５，５ａ，５ｂ…転写層、６…成膜用基板、７…有機薄膜、８…付着用基板、１０…レーザー蒸着装置、１１…第１のレーザー光源、１２，２２…アッテネータ，１３，２３…光学系，１４，２４…反射ミラー、１５，２５，３１，４１…チャンバ，１６，２６…透過窓，１７，２７，３４，４３…転写用基板支持用治具，１８…成膜用基板支持用治具、１９，２９，３３，４２…真空装置，２０…レーザー除去装置、２８…付着用基板支持用治具、３０…エッチング装置、３２…エッチングガス供給ノズル、４０…有機薄膜蒸着装置、４４…搬送用治具、４５…るつぼ、１００…有機薄膜製造装置、１０１，１０２…真空作動排気管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源と、
該レーザー光源から発振されたレーザー光の照射によって、成膜用基板上に有機薄膜を転写させるためのレーザー蒸着転写用基板と、
上記レーザー蒸着転写用基板と成膜用基板とを設置する成膜室と、
上記成膜室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー蒸着装置を備えた有機薄膜製造装置であって、
上記レーザー蒸着転写用基板が、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、
上記支持基板上に所定のパターンに形成され、上記レーザー光源から発振される特定の波長領域のレーザー光を吸収する第１の光熱変換層と、
上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成され、上記特定の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、上記特定の波長領域とは異なる波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層と、
上記第２の光熱変換層上に形成された転写層を備えたことを特徴とする有機薄膜製造装置。
【請求項２】
上記第１の光熱変換層が、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を高効率で吸収するものであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項３】
上記第２の光熱変換層が、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を反射し、５００〜２０００ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収するものであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項４】
上記第１の光熱変換層が、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金から成ることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項５】
上記第２の光熱変換層が、融点が６５０℃以上の金属又は該金属を含む合金から成ることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項６】
上記金属が、Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｇ及びＡｌから成る群より選ばれた少なくとも１種の金属であることを特徴とする請求項５に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項７】
上記第１の光熱変換層の層厚が１００ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項８】
上記第２の光熱交換層の層厚が３ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項９】
上記第２の光熱交換層を形成した材料を用いて、上記レーザー蒸着転写用基板に対向して設置される成膜用基板との位置調整を行うためのアライメントマークを上記レーザー蒸着転写用基板に設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１０】
上記レーザー蒸着転写用基板に対向して設置される成膜用基板との間隔調整を行うための突起を上記レーザー蒸着転写用基板に設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１１】
上記突起が、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、上記成膜用基板との間隔が１００ｎｍ〜３０ｍｍとなる高さであることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１２】
上記レーザー光源のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１Ｊであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１３】
上記第２の光熱変換層が吸収する波長領域のレーザー光を発振する第２のレーザー光源と、
上記レーザー蒸着転写用基板を設置する真空室と、
上記真空室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー除去装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１４】
上記第２のレーザー光源のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１０Ｊであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１５】
上記第２の熱変換層上に、転写層を蒸着するための有機薄膜蒸着装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１６】
上記第２の光熱変換層上に残存する転写層をエッチングするためのエッチング装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１７】
上記エッチング装置が、ドライエッチング装置であることを特徴とする請求項１６に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１８】
真空雰囲気中の成膜室内に、
特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、
第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、
上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、
上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、
上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、
上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含むことを特徴とする有機薄膜製造方法。
【請求項１９】
上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に、上記第２の波長領域のレーザー光を照射し、残存する転写層を昇華させて除去する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２０】
上記有機薄膜を転写する工程の前に、上記第２の光熱変換層上に、有機材料から成る転写層を蒸着する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２１】
上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に残存する転写層を、エッチングにより除去する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２２】
上記エッチングがドライエッチングであり、酸素ラジカルを含むエッチングガスを用いることを特徴とする請求項２１に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項１】
特定の波長領域のレーザー光を発振するためのレーザー光源と、
該レーザー光源から発振されたレーザー光の照射によって、成膜用基板上に有機薄膜を転写させるためのレーザー蒸着転写用基板と、
上記レーザー蒸着転写用基板と成膜用基板とを設置する成膜室と、
上記成膜室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー蒸着装置を備えた有機薄膜製造装置であって、
上記レーザー蒸着転写用基板が、所定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、
上記支持基板上に所定のパターンに形成され、上記レーザー光源から発振される特定の波長領域のレーザー光を吸収する第１の光熱変換層と、
上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成され、上記特定の波長領域のレーザー光を反射し、且つ、上記特定の波長領域とは異なる波長領域のレーザー光を吸収する第２の光熱変換層と、
上記第２の光熱変換層上に形成された転写層を備えたことを特徴とする有機薄膜製造装置。
【請求項２】
上記第１の光熱変換層が、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を高効率で吸収するものであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項３】
上記第２の光熱変換層が、１５０〜４５０ｎｍの波長領域のレーザー光を反射し、５００〜２０００ｎｍの波長領域のレーザー光を吸収するものであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項４】
上記第１の光熱変換層が、シリコン又はシリコンを３０原子％以上含む合金から成ることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項５】
上記第２の光熱変換層が、融点が６５０℃以上の金属又は該金属を含む合金から成ることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項６】
上記金属が、Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｇ及びＡｌから成る群より選ばれた少なくとも１種の金属であることを特徴とする請求項５に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項７】
上記第１の光熱変換層の層厚が１００ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項８】
上記第２の光熱交換層の層厚が３ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項９】
上記第２の光熱交換層を形成した材料を用いて、上記レーザー蒸着転写用基板に対向して設置される成膜用基板との位置調整を行うためのアライメントマークを上記レーザー蒸着転写用基板に設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１０】
上記レーザー蒸着転写用基板に対向して設置される成膜用基板との間隔調整を行うための突起を上記レーザー蒸着転写用基板に設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１１】
上記突起が、第１の光熱変換層及び第２の光熱変換層が積層された部位と、上記成膜用基板との間隔が１００ｎｍ〜３０ｍｍとなる高さであることを特徴とする請求項１０に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１２】
上記レーザー光源のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１Ｊであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１３】
上記第２の光熱変換層が吸収する波長領域のレーザー光を発振する第２のレーザー光源と、
上記レーザー蒸着転写用基板を設置する真空室と、
上記真空室内を真空雰囲気にする真空装置とを有するレーザー除去装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１４】
上記第２のレーザー光源のエネルギーが０．０５ｍＪ〜１０Ｊであることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１５】
上記第２の熱変換層上に、転写層を蒸着するための有機薄膜蒸着装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１６】
上記第２の光熱変換層上に残存する転写層をエッチングするためのエッチング装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１７】
上記エッチング装置が、ドライエッチング装置であることを特徴とする請求項１６に記載の有機薄膜製造装置。
【請求項１８】
真空雰囲気中の成膜室内に、
特定の波長領域のレーザー光を透過する支持基板と、
第１の波長領域のレーザー光を吸収する、上記支持基板上に所定のパターンに形成された第１の熱変換層と、
上記第１の波長領域のレーザー光を反射し、第２の波長領域のレーザー光を吸収する、上記第１の光熱変換層の上面を覆うように形成された第２の光熱変換層と、
上記第２の光熱変換層上に形成された有機薄膜から成る転写層を備えたレーザー蒸着転写用基板を設置する工程と、
上記成膜室内に、上記レーザー蒸着転写用基板に対向するように成膜用基板を設置する工程と、
上記第１の波長領域のレーザー光を上記レーザー蒸着転写用基板に照射して、上記成膜用基板上に所定のパターンの有機薄膜を転写する工程とを含むことを特徴とする有機薄膜製造方法。
【請求項１９】
上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に、上記第２の波長領域のレーザー光を照射し、残存する転写層を昇華させて除去する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２０】
上記有機薄膜を転写する工程の前に、上記第２の光熱変換層上に、有機材料から成る転写層を蒸着する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２１】
上記有機薄膜を転写する工程の後に、上記レーザー蒸着転写用基板に残存する転写層を、エッチングにより除去する工程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機薄膜製造方法。
【請求項２２】
上記エッチングがドライエッチングであり、酸素ラジカルを含むエッチングガスを用いることを特徴とする請求項２１に記載の有機薄膜製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１９９８５６（Ｐ２００９−１９９８５６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９８２２（Ｐ２００８−３９８２２）
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]