説明

発光デバイスのパターニング方法

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。

【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

【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。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2C】
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【図2D】
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【図2E】
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【図2F】
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【図2G】
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【図2H】
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【図2I】
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【図2J】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図3D】
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【図3E】
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【図3F】
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【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図5C】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17A】
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【図17B】
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【図17C】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公表番号】特表2011−501380(P2011−501380A)
【公表日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−531001(P2010−531001)
【出願日】平成20年10月14日(2008.10.14)
【国際出願番号】PCT/US2008/011701
【国際公開番号】WO2009/054896
【国際公開日】平成21年4月30日(2009.4.30)
【出願人】(510059907)グローバル オーエルイーディー テクノロジー リミティド ライアビリティ カンパニー (45)
【Fターム(参考)】