专利名称：供体基板、图案化方法和器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及构成有机EL元件、有机TFT、光电转换元件、各种传感器等器件的薄膜的图案化方法和使用所述图案化方法的器件的制造方法。
背景技术：
有机EL元件是从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在被两极夹持的有机发光层内再次结合而成的。Kodak公司的C. ff. Tang等指出了有机EL元件会高亮度地发光，此后许多研究机构进行了研究。
对于该发光元件来说，其厚度薄且能够在低驱动电压下进行高亮度发光，而且通过在发光层使用各种有机材料，能够得到以红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色为首的各种发色光，因此作为彩色显示器而正在趋近于实用化。例如，在图I所示的有源矩阵型彩色显示器中，要求一种图案化技术，其能够高精度地对与构成像素的R、G、B的各子像素对应的发光层17R、17G、17B进行图案化。另外，为了实现高性能有机EL元件而需要多层结构，需要依次层积典型膜厚为O. I μ m以下的空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层等。以往，在薄膜的微细图案化中使用了照相平版印刷法、喷墨法和印刷法等湿法(涂布法)。特别是，在喷墨法和印刷法中，其材料的利用效率高，因此正在积极地研究将其适用于有机EL元件。但是，在湿法中，将光致抗蚀剂或墨等涂布在率先形成的基底层之上时，难以完全防止极薄的基底层的形态变化和不期望的混合等，因此能够使用的材料受到限制。另外，通过干燥溶液而形成的薄膜难以实现像素内的膜厚均匀性和基板内的像素间均匀性，伴随着膜厚不均匀会产生电流集中和元件劣化，因此会出现作为显示器的性能下降的问题。此外还存在的问题是，溶液原本含有的杂质和在从涂布到干燥的工序中混入溶液的杂质、以及干燥后的微量的残留溶剂对元件性能产生影响。为了防止上述基底层的形态变化，公开了以下技术预先在供体基板上将有机EL材料形成图案，并将其转印至器件基板上(参照专利文献I 3)。但是，现实是，供体基板上的有机EL材料是通过涂布法而进行图案化的，因此作为大前提，需要重新开发可溶性的有机EL材料，而且依然无法解决上述的膜厚不均匀和杂质的问题。作为利用原理上具有膜厚不均匀或杂质的影响少这样的优点的干法的薄膜的图案化方法，已对掩模蒸镀法进行了研究。实际被实用化的小型有机EL显示器的发光层是专门利用该方式形成图案的。但是，蒸镀掩模法需要在金属板上形成精密的孔，因此难以兼顾大型化和精度，另外，存在着越大型化，基板与蒸镀掩模的密合性越受到损坏的倾向，因此难以适用于大型有机EL显示器。为了利用干法来实现大型化，开发了以下选择转印方式在供体基板上形成光热转换层，在其上利用热蒸镀将有机EL材料进行整面成膜，利用由对光热转换层部分照射高强度激光而产生的热，将整面形成的有机EL材料的一部分图案化地转印至器件基板上(参照专利文献4 5)。但是，为了防止所产生的热横向扩散而使转印的边界不明确，需要在极短时间内照射高强度的激光，有机EL材料在极短时间内被加热，因此难以正确地控制最高达到温度。因此，有机EL材料达到分解温度以上的几率变高，结果会出现器件性能下降的问题。进一步，用于将激光高精度地对准每个RGB子像素的设备负担大，而且还会有基板越大像素的总数越增加，I片基板的处理时间变长这样的问题。为了减轻上述的激光的高精度位置对准的负担，专利文献4 5中公开了以下技术在供体基板的背面形成遮光膜，或者设置光掩模，等。但是，即使使供体基板的玻璃基板的厚度为O. 7mm， 在聚光光学系中也会使照射至表面的光热转换层的激光的形状扰乱。即使激光为平行光，只要其入射角度由法线方向稍微偏离O. 4°，就会使照射至光热转换层的激光端产生5 μ m的误差。因此，在图案化精度的方面存在着问题。为了减轻上述的激光的高精度位置对准的负担，公开了将光吸收强度不同的2种光热转换层组合的供体基板的技术(专利文献6)。但是，为了增大光吸收的差，需要使用以紫外线区域为中心的特殊激光，这不仅使光源的价格升高，也有可能由于透光率的关系而无法使用廉价的玻璃基板作为支撑体，因此存在着成本方面的问题。进一步，为了结构性地使转印区域的光热转换层的整体膜厚变厚，即使照射相同能量的光，转印区域的温度上升也较低，相反地，非转印区域的光热转换层的整体膜厚薄，因此即使反射率大，温度也会因吸收的一部分光而上升到一定的水平。因此，会出现下述问题特别是很难使用从可见到近红外线区域的廉价的激光光源来增大转印区域和非转印区域的到达温度的差(充分地抑制非转印区域的到达温度)。作为减轻激光的高精度位置对准的负担的其它手段，公开了将反射层图案和光热转换层组合的供体基板的技术(专利文献7)。但是，因热会导致相当于发热区域的转印层的粘结力下降，从而选择性地转印至受体基板上，由于该机理，若发热区域(转印区域)和非发热区域(非转印区域)的级差变大，则发热区域的转印层无法到达受体基板。若为了减小该级差而薄薄地形成反射层图案，则会出现下述问题激光无法充分地反射而加热至非发热区域的光热转换层，从而连非发热区域的转印层也被转印。另外，若该级差小，则会出现下述问题受到基底基板的微小的凹凸的影响，无论是供体基板上的发热区域还是非发热区域，转印层产生了与受体基板直接接触的位置，因此容易引起转印材料所不期望的附着。进一步，基底基板需要适度的可挠性，并且使用了树脂膜，因此很难使基底基板自身的凹凸小于上述的级差，另外，与玻璃基板相比，基底基板自身的尺寸精度差，因此会出现受体基板越大型化越难以将供体基板和受体基板高精度地位置对准的问题。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2002-260854号公报专利文献2 :日本特开2009-146715号公报专利文献3 :日本特开2009-187810号公报专利文献4 :日本专利第3789991号公报专利文献5 :日本特开2007-173145号公报专利文献6 :日本特开2009-199856号公报专利文献7 :日本特开2006-123546号公报
发明内容
发明要解决的问题如上所述，在现有技术中，难以既兼顾大型化和精度，还能抑制对有机EL材料的损伤以及混入杂质和产生膜厚不均匀，并且以低成本稳定地实现微细图案化。特别是对于激光转印法，还没有一种在不使用复杂的光学系或特殊的光源的情况下以较短的处理时间来实现高精度的图案化的手段。本发明的目的在于解决上述问题，并提供一种图案化方法，该图案化方法不会使构成有机EL元件等器件的薄膜的特性劣化，并且能够进行大型、高精度且低成本的微细图案化。用于解决问题的手段本发明人进行了深入研究，发现即使利用由容易使用的从可见光至近红外线区域的激光所进行的转印法，也能够解决以往的问题，从而完成了本发明。即，本发明为一种供体基板，该供体基板包括支撑体、形成于所述支撑体上的光热转换层以及抗转印层、和形成于所述光热转换层和所述抗转印层的上表面的转印材料层，其中，转印区域和非转印区域是通过所述光热转换层和所述抗转印层的组合而形成的，所述转印材料层形成于所述转印区域的整个表面和所述非转印区域的至少一部分上。另外，本发明还包括图案化方法，其中，将上述的供体基板与器件基板相对配置，由供体基板的支撑体侧照射光而使转印区域的至少一部分和非转印区域的至少一部分同时被加热，由此仅将转印材料层中的转印区域部分转印至器件基板。另外，本发明还包括一种器件的制造方法，其中，利用上述的方法，对构成器件的层的至少一层进行图案化。发明效果本发明能够获得显著的效果，即，在不损害构成有机EL元件等器件的薄膜的特性的情况下，以低成本来实现大型且高精度的微细图案化。
图I表示通过本发明使发光层图案化的有机EL元件的一个示例的截面图。图2表示基于本发明的有机EL元件的发光层图案化方法的一个示例的截面图。图3表示图2(a)中的光照射方法的一个示例的平面图。图4表示基于本发明的图案化方法的一个示例的截面图。图5表示本发明中的光照射方法的另一个示例的立体图。图6表示本发明中的光照射方法的另一个示例的立体图。图7表示本发明中的光照射方法的另一个示例的立体图。图8表示本发明中的光照射方法的另一个示例的立体图。图9表示本发明中的光照射方法的另一个示例的截面图。图10表示本发明中的光照射方法的另一个示例的平面图。图11表示本发明中的光照射方法的另一个示例的平面图。
图12表示本发明中的光照射方法的另一个示例的立体图。图13是对本发明中的光的强度分布和转印材料温度的时间变化进行说明的示意图。图14表示本发明中的照射光的成形方法的一个示例的立体图。图15表不本发明中的供体基板的一个不例的截面图。图16表示本发明中的供体基板的另一个示例的截面图。图17表不本发明中的供体基板的另一个不例的截面图。图18表示本发明中的供体基板的另一个示例的截面图。图19是实施例I中的转印前后的供体基板的平面荧光显微镜照片。
具体实施例方式图2和图3是表不本发明的图案化方法的一个不例的截面图和平面图。需要说明的是，本说明书中所使用的大多数的附图中，是抽取构成彩色显示器中的大量像素的RGB子像素的最小单位来进行说明的。另外，为了有助于理解，与横向(基板面内方向)相比，扩大了纵向(基板垂直方向)的倍率。图2(a)、(b)、(C)中，供体基板30是由支撑体31、光热转换层33、抗转印层34、整面地形成于光热转换层和抗转印层的上表面的转印材料层37构成的。在该示例中，转印材料层37是由有机EL元件的RGB各发光材料构成的蒸镀膜，特别将红色发光材料、绿色发光材料、蓝色发光材料分别称呼为37R、37G、37B。在该示例中，供体基板30中没有形成抗转印层34的部分为转印区域，形成了抗转印层34的部分为非转印区域。有机EL元件(器件基板)10是由支撑体11、形成于其上的TFT(包括引出电极)12和平坦化膜13、绝缘层14、第一电极15和空穴输送层16构成的。需要说明的是，这些为示例，因此如下所述各基板的构成并不限定于此。如图2(a)，在使供体基板30的抗转印层34和器件基板10的绝缘层14位置对准的状态下，使两基板相对配置。由供体基板30的支撑体31侧入射激光，该激光被光热转换层33吸收，利用此处所产生的热将转印材料层37R的转印区域部分加热、蒸发。蒸发的转印材料层37R堆积在器件基板10的空穴输送层16上的相当于转印区域的部分，从而形成发光层17R。如此，将转印材料层37R的图案转印至发光层17R。对于转印材料层37R中的非转印区域部分来说，在光热转换层33和转印材料层37R之间插入了厚的抗转印层34，因此转印材料层37R不会被加热到蒸发所需的温度，所以保持附着在抗转印层34之上的状态。因此，即使将转印材料层37R整面地形成在光热转换层33和抗转印层34之上，也能够仅将转印区域部分的转印材料转印。即，根据本发明的方法，不需要利用喷墨法或印刷法等仅在供体基板上的转印区域形成转印材料层的图案，因此也能够基于蒸镀法等来形成转印材料层，扩大了能够适用的材料的范围。图3是从供体基板30的支撑体31侧对图2(a)中的激光照射的状态进行观察的示意图。由于具有整面形成的光热转换层33，因此实际上无法从支撑体31 (玻璃基板)侧看到抗转印层34或转印区域C，但为了说明与激光的位置关系而使用虚线进行了图示。在图3所示的方式中，激光束为长方形，在相对于转印区域C的布置垂直的方向上进行扫描。需要说明的是，只要使激光束相对地进行扫描即可，可以移动激光，也可以移动供体基板30和器件基板20的组件，两者皆可。此处，图2和图3的方案的特征为，如图3所示，以转印区域的至少一部分和非转印区域的至少一部分同时被加热的方式照射激光。如此，只要对供体基板上的较宽的区域照射光即可，因此无需将激光高精度地对准每个RGB子像素。S卩，如上所述，即使非转印区域受到激光照射，较厚的抗转印层34防止热的传导，因此不会产生非转印区域中的转印。图2表示照射一个像素(I组RGB子像素)大小的宽度的光的示例，通过使用宽度更宽的光对与2个以上的像素对应的发光层17同时进行转印，由此即使基板大型化，像素的总数增力口，也能缩短I片基板的处理时间。接着，如图2(b)、(c)所示，使用分别整面地形成有转印材料层37G、37B的不同的供体基板30，同样依次形成发光层17G、17B，从而完成了发光层17R、17G、17B的图案化。需要说明的是，17R、17G、17B各自意味着红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层。如此，本来不优选在供体基板上形成作为转印材料以外的杂质的抗转印层，因为抗转印层自身有可能剥离而被转印，或者杂质会从抗转印层混入转印材料层。况且，在转印材料被加热到较高温度的方式中，如在供体基板上设置了光热转换层来吸收光并利用所产生的热使转印材料转印的蒸镀转印法那样，照射光使其积极地对作为杂质的抗转印层进行
加热是一种使器件的性能恶化的可能性高的方法，这是没有先例的。但是，本发明中，在设置有光热转换层的供体基板上，照射光特意地对转印材料层和抗转印层同时进行加热，由此首次能够进行高精度的图案化。即，根据这种照射方法，可以抑制抗转印层和转印材料层的边界处的温度下降，因此也能够充分地加热存在于边界的转印材料，从而进行转印。因此，转印薄膜的厚度分布比以往更均匀化，因此能够防止对器件性能造成的不良影响。另外，已知在本发明中，可以减小用于转印的光的强度。因此，即使是照射光使转印材料层和抗转印层同时被加热的情况，也能够将因抗转印层的剥离或来自抗转印层的排出气体等所导致的对器件性能的不良影响抑制到最小限度。另外，通过相对地增加非转印区域的膜厚，即使由光照射施加与转印区域相同的能量，厚且体积大的部分的温度上升(特别是表面温度)也会降低，由于着眼于此，因此可以减少为光热转换层和抗转印层选择特殊物质的必要性，能够利用更廉价的从可见光到近红外线区域的激光和由玻璃基板构成的支撑体31，这对于图案化的低成本化是有利的。以下，进一步详细地说明本发明。(I)照射光图4(a) (d)是表示本发明中的对供体基板进行光照射的方法的一个示例的截面图。图4(a)中，供体基板30是由支撑体31、光热转换层33、抗转印层34和整面形成于光热转换层33和抗转印层34的上表面的转印材料层37构成的，器件基板20仅由支撑体21构成。供体基板30和器件基板20是相对配置的。如图4(b)所示，从供体基板30的支撑体31侧照射以激光为代表的光，向光热转换层33照射光，以使转印区域的至少一部分和存在有抗转印层34的非转印区域的至少一部分同时被加热。通过采用这种配置，可以抑制抗转印层34和转印材料层37的边界处的温度下降，因此可以对存在于边界的转印材料充分地加热，并进行转印，得到均匀的转印膜27。此处，转印膜是指由转印而得到的膜。图4(b)示意性地表示了以下过程转印区域的转印材料层37被加热而蒸发，并作为转印膜27堆积在器件基板20的支撑体21上。在该时刻，可以停止光照射(通过光照射部分的移动来结束该部分的光照射)，也可以在该状态下继续光照射，对转印材料层37的全部右侧部分进行转印，然后对左侧部位进行转印。如果选择材料或光照射条件，则也可以使用转印材料层37在保持膜形状的状态下到达至器件基板20的支撑体21的烧蚀模式。但是，从降低对材料的损坏的观点考虑，优选使用蒸镀模式，即，在转印材料层37松散成I 100个分子(原子)的状态下将转印材料层37蒸发、转印。图4(c)表示本发明的一个优选方式，即，使用比转印区域的宽度宽的光，向光热转换层33照射光，以使转印区域的整个宽度和抗转印层34的一部分同时被加热。根据该配置，能够以一次转印有效地得到作为目标的转印膜27的图案。或者，利用第一次光照射，对转印区域的转印材料37的膜厚的一半进行转印，利用第二次的光照射对剩余的另一半进行转印，由此也能够进一步降低对转印材料层37的负荷。如图4(d)所示，即使光照射的位置仅从图4 (C)所示的光照射的位置改变了 δ，转印区域的整个宽度和抗转印层34的宽度的一部分同时被加热的情况并没有变化，因此能够与图4(c)的方式同样地得到均匀的转印膜27。现有方法中，仅对转印区域照射光，因此若光照射位置偏离，则转印膜27的均匀性会极端地受到损害。若考虑到大型化中在基板的整个区域内高精度地对准光照射的难易程度，则本发明的方法可以明显减轻光照射装置的负荷。特别优选的转印方法如下通过分2次以上对I片供体基板30照射光，由此在膜厚方向分2次以上对转印区域的转印材料37进行转印。即，减小每一次照射的光的强度，从而利用一次的光照射仅使转印材料层37的一部分蒸发。由此，不仅仅是转印材料层37，也可以使抗转印层34和成膜于器件基板20上的基底层等的最高达到温度降低，因此能够防止供体基板的损伤或器件的性能下降。进行2次以上光照射的情况下，对于其次数η没有限定，但若过少，则无法充分发挥上述的降低温度效果，若过多会产生由累积的加热时间变长而导致的不良情况，因此优选5次以上50次以下的范围。如在显示器用途中经常所见到的那样，一个画面上RGB子像素的组在其并列的X方向上重复形成k次，在与其垂直的y方向上重复形成h次的情况下，在仅向对应于I个像素的转印区域照射光从而选择性地进行转印的现有方式中，即使在膜厚方向将光照射分割成η次来进行转印，也可以得到抑制材料劣化的效果，但基板每一片的处理时间变为约η倍，因此存在着生产率大大降低的问题。但是，在本发明中，可以一并转印2个以上的转印区域，因此能够维持生产率。特别是，若将同时进行光照射的转印区域的数量调整为m个(m为2以上的整数)、将光照射的次数调整为η次(η为2以上的整数)，并使用满足m > η条件的宽范围的光，则能够确保与现有方式同等或更高的高生产率，因此这是优选的。在显示器的制造中，即使对于大型基板，每一片也需要以2分钟左右进行处理。假定激光的扫描速度为标准的O. 6m/s、基板的一边为3m的情况下，考虑到24次(往返12次)的扫描需要2分钟，则分割次数η特别优选为15次以上30次以下的范围。m=k的情况下，即如图5 (a)所示，通过照射如覆盖供体基板30的画面38的整个宽度那样的光，也可以利用一次扫描一并转印整个转印区域(图中为37R)。在该配置中，能够大幅度地减轻光照射对准供体基板30的负担。如图5(b)所示，在基板上存在2个以上的画面38的情况下，也能够将其一并转印。在如所谓的三角排列那样，RGB的各子像素并没有排列成一条直线的情况下，也能够以直线扫描照射光，因此可以容易地实施转印。 m< k的情况下，例如如图6 (a)所示，照射覆盖供体基板30的画面38的一半左右的宽度那样的光，接着如图6(b)所示，可以利用接下来的扫描向剩余的一半照射光，利用2次扫描来转印全部转印材料(图中为37R)。进一步，如图7所示，同时扫描在扫描方向上位于不同的位置关系的2种光，由此能够与图6(a)、(b)的情况同样地转印全部转印材料(图中为37R)。即使是因光源的最大输出功率和光的均匀性等的制约而难以得到覆盖画面38的整个宽度的一种光的情况下，通过如上所述的方法，也能够类似地与I次扫描(m=k)同样地一并转印全部转印材料。当然，如图8所示，即使进一步减小光的宽度，增加数量，也可以得到同样的效果。如图9(a)、(b)所示，进行2次以上光照射时的被光照射的区域也可以相互重叠。只要光最终照射全部转印区域即可，照射光的宽度、照射的顺序、重叠的程度等可以从多种转印条件中选择最适当的值。进行2次以上光照射的情况下，优选在非转印区域的位置使光重叠。在本发明中，也能够相反地通过在非转印区域的位置留下间隙来配置2个以上的光。如上所述，利用上述宽度宽的光的照射进行转印的显著效果在于，无需像现有方法那样严密地控制照射光的位置。例如，在从置于大气中的光源向置于真空中的供体基板、30照射光的情况下，在现有方法中存在下述问题由于不能忽视由隔着大气和真空的透明窗而产生的微小光路变化，所以必须将光源及光的扫描设备完全置于真空中，在装置方面增加了很大的负担。另一方面，在本发明的方法中，可以忽视上述的光路变化，因此不仅是光照射装置，转印处理装置整体的结构也能够简单化。另外，在宽度宽的照射范围内，不会发生在以往的激光转印中导致问题的横向的热扩散，因此能够以较低的速度来扫描激光等，能够较长时间地照射光。因此，更容易进行转印材料的最高到达温度的控制，转印时不会对转印材料造成损坏，可以高精度地形成图案，从而可以将得到的器件的性能下降抑制在最小限度。另外，同时也可以降低对抗转印层的损坏，即使由有机材料形成抗转印层也难以引起劣化。因此，对供体基板可以多次再利用，可以降低图案化所需的成本。如下所述，转印材料为有机EL元件的发光材料的情况下，转印材料为主体材料(host material)和掺杂材料(dopant material)的混合物,它们通常具有不同的蒸发速度的温度特性。例如，在与主体材料相比掺杂材料的蒸发温度低的情况下，低温且长时间的加热容易引起掺杂材料率先完全蒸发的现象。另一方面，在一定程度以上的高温加热中，可以利用下述被称作闪蒸的现象，即，在主体材料和掺杂材料实质为相同的比例的状态下进行蒸发。在本发明中，不仅是光照射时间和光照射强度，还可以控制转印次数，因此在抑制材料劣化的同时，较容易找出基于闪蒸的合适的高速蒸发条件。因此，可以实现在转印前后主体材料与掺杂材料的比例没有变化的转印。另外，也可以使用一片供体基板30来进行向2片的器件基板20的转印，例如利用一次光照射将处于转印区域的转印材料层37的膜厚的约一半转印至某一器件基板，利用第二次光照射将剩余的约一半的转印材料层37转印至其它器件基板，等。另外，如果控制向各器件基板转印的转印材料层的膜厚，则也能够进行由一片供体基板向3片以上的器件基板的转印。上述中，举出了在y方向扫描长方形的光的示例，但如图10所示，也可以在X方向上进行扫描。另外，扫描速度和光强度并不需要恒定，也可以在扫描中对扫描速度和光强度进行调节。扫描方向优选沿着X方向或I方向的抗转印层34的方向，但并没有特别限定，也可以在倾斜方向进行扫描。对于扫描速度没有特别限定，通常优选使用O. 01m/s 2m/s的范围。在通过以光照射强度较小且更低的速度进行扫描来降低对转印材料的损害的情况下，扫描速度更优选为O. 6m/s以下,进一步优选为O. 3m/s以下。如上述的分次转印那样,在通过增加光照射次数来实现整体的温度下降的情况下，为了减少每一次扫描的供给热量，扫描速度优选在O. 3m/s以上的较高速度。作为照射光的光源，可以举出容易得到高强度、照射光的形状控制优异的激光作为优选的光源，但也可以利用红外线灯、钨灯、卤素灯、氙灯、闪光灯等光源。作为激光，可以利用半导体激光、纤维激光、YAG激光、氩离子激光、氮激光、准分子激光等公知的激光。本发明的课题之一为降低转印材料的损害，因此与在短时间内照射高强度光的间歇振荡模式(脉冲)激光相比，优选连续发射模式(CW)激光。对于照射光的波长没有特别限定，只要在照射气氛和供体基板的支撑体中的吸收小，且在光热转换层被有效地吸收即可。因此，不仅是可见光区域，也可以利用从紫外 线至红外光。若考虑供体基板的合适的支撑体的材料，则作为优选的波长区域可以举出300nm 5 μ m,作为进一步优选的波长区域可以举出380nm 2 μ m。照射光的形状并不限定于上述列举的长方形。可以根据转印条件选择线状、椭圆形、正方形、多边形等最适合的形状。可以通过将2种以上的光源重叠来形成照射光，或者也可以相反地将单一的光源分成2束以上的照射光。另外，如图11所示，也可以采用斜向照射长方形的光的配置，在y方向上进行扫描。照射光的形状(宽度)固定时，可以无需较大地变更光学体系而对应于具有各种间距的转印。另外，如图12(a)所示，也可以照射覆盖供体基板30的画面38的整个区域的光。此时，可以不扫描照射光而一并转印全部转印材料。进一步，如图12(b)所示，可以使用分步照射，即，照射部分覆盖供体基板30的画面38的光，接着照射未照射的部分。此时，可以使照射光的前后的位置重叠，因此能够大幅度降低光照射的位置对准的负担。照射光的强度和转印材料的加热温度的优选范围受到照射光的均匀性、照射时间(扫描速度)、供体基板的支撑体和光热转换层的材质、厚度及反射率、抗转印层的材质及形状、转印材料层的材质及厚度等各种条件的影响。本发明的目标为调节照射条件，即，使被光热转换层吸收的能量密度在O. 01J/cm2 lOJ/cm2的范围，转印材料被加热至220°C 400°C的范围的程度。图13 (a)、(b)是表示扫描照射光时的转印材料层(或光热转换层)的温度变化的示意图。因各种条件而无法一概而论，但如图13(a)所示，存在下述倾向照射强度为恒定的条件下温度缓慢上升，达到目标(蒸发温度)后仍然上升。即使在该条件下，也可以根据转印材料层的厚度、耐热性和照射时间毫无问题地实施转印。另一方面，作为进一步降低对转印材料的损害的优选的照射方法，可以举出下述示例如图13(b)所示，使用在强度上具有分布的照射光，随时间改变某一点的照射强度，以使温度在目标附近为恒定，且使该期间变长。能够降低对转印材料的损害是指同时也能够降低对抗转印层的损害的意思，例如，即使在使用感光性有机材料来形成抗转印层的情况下，抗转印层也不会劣化，可以增加供体基板的再利用次数。如图12所示，在使用覆盖一定范围的照射光进行照射但不进行扫描的情况下，通过将图13中的“扫描方向”看作“照射时间”，可以得到同样的效果。
图14(a) (d)是表示照射光的成形方法的立体图。如图14(a)所示，可以利用光学掩模41从圆形的光束切出长方形的照射光。除光学掩模41之外，还可以利用刀口或光学干涉图案等。如图14(b)、(c)所示，利用透镜42或镜子43，将来自光源44的光汇集或扩大，从而可以成形照射光。另外，可以通过适当组合上述的光学掩模41、透镜42、镜子43等来成形任意形状的照射光。另外，例如也可以按照长方形照射光的长轴方向具有均匀的照射强度、短轴方向上具有高斯分布的方式进行设计。图14(d)表示实现图13(b)所示的照射强度的时间依赖性的一个示例。相对于供体基板30的表面，通过透镜42倾斜地汇集照射光。若按照虚线所示的虚拟焦点面45的近前侧与供体基板30的光热转换层(未图示)大致一致的方式进行配置，则近前侧处于与透镜42的焦距一致的对焦条件下，因此照射密度最大，而进深侧处于偏离焦距的散焦条件，因此照射密度下降。若利用这种配置从进深向近前侧扫描照射光，则能够得到图13(b)示意性地表示的照射强度的时间依赖性。(2)供体基板 本发明的供体基板包括支撑体、光热转换层、抗转印层和转印材料层。在支撑体上形成有光热转换层和抗转印层，在光热转换层和抗转印层的上表面形成有转印材料层。转印区域和非转印区域是通过光热转换层和抗转印层的组合而形成的。即，形成有抗转印层的部分为非转印区域，没有形成抗转印层的、仅存在光热转换层的部分为转印区域。此处，所述转印材料层形成在所述转印区域的整个表面和所述非转印区域的至少一部分上。本发明的供体基板30的典型的构成示于图15(a)、(b)。图15(a)的构成与已经由图2所列示的构成相同，光热转换层33大致整面地形成在支撑体31上，在光热转换层33上形成有图案化的抗转印层34，在光热转换层33和抗转印层34的上表面大致整面地形成有转印材料层37。此处，“大致整面地形成”是指原则上在供体基板30的整个表面上形成层，但在与图案化没有关系的供体基板周边部，也可以不必形成层。另外，“图案化”是指仅在供体基板30上的非转印区域D上形成层。没有形成抗转印层34的区域为转印区域C。若同样地透过支撑体31对光热转换层33进行照射，光热转换层33瞬间被加热至高温。在转印区域，光热转换层33和转印材料层37相接触，因此会将转印材料加热至蒸发所需要的温度。另一方面，在非转印区域中，在光热转换层33和转印材料层37之间形成有较厚的抗转印层34，因此即使光热转换层33被加热，转印材料没有被加热至蒸镀所需要的温度，所以转印材料附着在抗转印层34上而残留下来。
如此，非转印区域的转印材料没有被转印，因此在非转印区域上并不一定要整面地形成转印材料层，例如如图15(b)所示，只要形成在非转印区域的至少一部分上即可。需要说明的是，为了进行转印材料的转印，并不一定需要非转印区域的转印材料层，但采用在非转印区域的至少一部分上形成有转印材料层的构成具有下述优点在形成转印材料层时，不要求如仅在转印区域上选择性地形成转印材料层那样的精度。例如，在通过掩模蒸镀法直接形成图I所示的有机EL元件10的发光层17R、17G、17B的图案的情况下，要求蒸镀掩模完整地使所期望的发光层形成区域露出，并且将相邻的其它颜色的发光层形成区域完全地掩盖，因此蒸镀掩模的开口部的形成位置所允许的误差最大为绝缘层14的宽度。另一方面，在利用掩模蒸镀法形成图15(b)所示的本发明的供体基板30的转印材料层37的图案的情况下，仅要求蒸镀掩模完整地使转印区域露出，因此蒸镀掩模的开口部的形成位置所允许的误差明显较为宽松。特别是在将转印材料层大致整面地形成在光热转换层和抗转印层的上表面的情况下，完全节省了图案化的工作。本发明的供体基板30的构成的其它示例示于图16。此处，在支撑体31上，首先使用完全不透光的(具备光吸收特性和/或光反射特性)物质形成图案化的抗转印层34，在支撑体31和抗转印层34之上大致整面地形成光热转换层33，在光热转换层33的上表面大致整面地形成光热转换层33，在光热转换层33的上表面大致整面地形成转印材料层37。透过支撑体31同样地进行光照射，转印区域处的光热转换层33瞬间被加热至高温，与光热转换层33相接触的转印材料层37被加热至蒸发所需要的温度。另一方面，在非转印区域，光因抗转印层34而被部分吸收或反射，因此与转印区域的光强度相比，到达光热转换层33的光强度减少，由此转印材料层37没有被加热至蒸镀所需要的温度，所以转印材料附着在光热转换层33之上而残留下来。
对于本发明的供体基板来说，只要是通过光热转换层和抗转印层的组合而形成转印区域和非转印区域，其结构并不限于上述示例。例如，如图17所示，可以为下述结构图案化的抗转印层34被大致整面形成的2层光热转换层33夹着。例如,对于在上表面的光热转换层33中使用能够抑制杂质向转印材料层37混入或蒸发时的劣化的高熔点金属等稳定的无机材料、抗转印层34使用图案加工性和厚膜化优异的有机材料的供体基板30来说，其在转印时难以对转印材料层37产生不良影响，并且能够以较容易的工序来实现，因此能够作为本发明的特别优选的构成而被列举。或者也可以如图18所示，对支撑体31自身实施凹凸加工，在支撑体31的凸部的上表面形成抗转印层34，在其上表面的大致整个表面上形成光热转换层33。支撑体31的凹凸加工可以利用蚀刻法等。另外，通过公知的手法向凸部的上表面或内部导入光散射功能，从而也能够得到抗转印层34。在本发明的供体基板中，从为了再利用的清洗耐性或降低转印时的杂质混入的观点出发，与转印材料相接触的部分特别优选由无机物构成。上述中，对于图16 18所示的供体基板来说，转印材料层与光热转换层相接触，但如下所述，光热转换层的材质优选由无机物构成，因此这种供体基板为本发明的特别优选的方式。另外，对于图15所示的供体基板来说，在非转印区域中，转印材料层与抗转印层相接触。抗转印层的材质可以为如下所述的有机物或无机物，但从上述观点出发，抗转印层由无机物构成的情况为本发明的特别优选的方式。另外，抗转印层由2个以上的层构成的情况下，至少与转印材料层相接触的最外面的层优选为无机物。对于供体基板的支撑体没有特别限定，只要是光的吸收率小且在其上稳定地形成光热转换层、抗转印层和转印材料层的材料即可。根据条件不同可以使用树脂膜。作为树脂膜的材料，可以举出聚酯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯并咪唑、聚环氧化合物、聚丙烯、聚烯烃、芳酰胺树脂、有机硅树脂等。从化学稳定性、热稳定性、尺寸稳定性、机械强度和透明性方面考虑，可以举出玻璃板作为优选的支撑体。作为玻璃板的材料，可以根据条件从钠钙玻璃、无碱玻璃、含铅玻璃、硼硅玻璃、铝硅玻璃、低膨胀玻璃、石英玻璃等中进行选择。在真空中实施本发明的转印工序时，要求从支撑体排出的气体少，因此玻璃板为特别优选的支撑体。
即使光热转换层被加热至高温，也需要将支撑体自身的温度上升(热膨胀)限制在允许的范围内，因此优选支撑体的热容量充分大于光热转换层的热容量。因此，支撑体的厚度优选为光热转换层的厚度的10倍以上。允许范围依赖于转印区域的尺寸和图案化的要求精度等，因此无法一概地表示，例如，光热转换层从室温上升至300°c，支撑体因其热扩散而被加热，要想将此时的支撑体自身的温度上升抑制在光热转换层的温度上升的1/100即TC以下时，在光热转换层和支撑体的体积热容量为同等程度的情况下，支撑体的厚度优选为光热转换层的厚度的100倍以上。另外，欲将支撑体自身的温度上升抑制在光热转换层的温度上升量的1/300即1°C以下时，支撑体的厚度进一步优选为光热转换层的厚度的300倍以上。在光热转换层的体积热容量为支撑体的2倍左右的典型情况下，支撑体的厚度优选为光热转换层的厚度的200倍以上，进一步优选为600倍以上。通过这样的方法，即使基板进行大型化，也可以减小因热膨胀而导致的尺寸变位量，能够进行高精度图案化。对于光热转换层没有特别限定，只要为有效地吸收光、产生热且对所产生的热稳定的材料和构成即可。作为光热转换层的示例，可以利用树脂中分散有炭黑、石墨、钛黑、有 机颜料、金属颗粒等的薄膜。另外，也可以利用金属薄膜等无机薄膜作为光热转换层。在本发明中，光热转换层有时被加热至300°C左右，因此光热转换层优选由耐热性优异的无机薄膜构成，从光吸收和成膜性方面考虑，特别优选由金属薄膜构成。作为金属材料，可以使用由钨、钽、钥、钛、铬、金、银、铜、钼、铁、锌、铝、钴、镍、镁、钒、锆、硅、碳等单体或合金构成的薄膜以及它们的层积薄膜。从稳定性方面考虑，可以举出钽作为特别优异的光热转换材料。根据需要，在转印区域中的光热转换层的支撑体侧可以形成抗反射层。进一步，也可以在支撑体的光入射层侧的表面上形成抗反射层。这些抗反射层优选使用利用了折射率差的光学干涉薄膜，可以使用由硅、氧化硅、氮化硅、氧化锌、氧化镁、氧化钛等单体或混合物构成的薄膜以及它们的层积薄膜。根据需要，在非转印区域中的光热转换层或抗转印层的支撑体侧可以形成光反射层。另外，也可以形成光反射层作为抗转印层本身。作为这些光反射层，优选利用金属薄膜或上述的光学干涉薄膜。根据需要，在转印区域中的光热转换层的转印材料层侧可以形成转印辅助层。转印辅助层的功能的一个示例为，防止转印材料因被加热的光热转换层的催化剂效果而劣化的功能。作为转印辅助层，可以使用由钨、钽、钥、硅等金属或它们的碳化物或氮化物等惰性的无机物构成的薄膜。转印辅助层的功能的另一个示例为，利用涂布法对转印材料层进行成膜时的表面改性功能。可以使用由上述列举的惰性的无机物构成的粗糙表面薄膜和金属氧化物的多孔膜等。转印辅助层的功能的另一个示例为，转印材料层的加热均匀化。为了均匀地加热较厚的转印材料层，利用热传导性优异的金属等材料来形成具有钉(spike)状的(或多孔状的)结构的转印辅助层，且以在其间隙中承载有转印材料层的方式进行配置。具有该功能的转印辅助层可以与光热转换层一体化。光热转换层需要对转印材料层供给充分的热，因此转印区域的光热转换层的热容量优选大于转印材料层的热容量。因此，光热转换层的厚度优选比转印材料的厚度厚，进一步优选为转印材料层的厚度的5倍以上。具体来说，光热转换层的厚度优选为O. 02 μ m 2 μ m,进一步优选为O. I μ m I μ m。光热转换层优选吸收照射光的90%以上,进一步优选吸收95%以上，因此优选以满足这些条件的方式来设计光热转换层的厚度。需要说明的是，在形成转印辅助层的情况下，为了不妨碍将由光热转换层产生的热有效地传递至转印材料层，优选在满足所要求的功能的范围内以减少转印辅助层的厚度的方式进行设计。作为光热转换层或转印辅助层的形成方法，可以根据材料利用旋涂、狭缝涂布、真空蒸镀、EB蒸镀、溅射、离子镀等公知技术。进行图案化时，可以利用公知的照相平版印刷法或激光烧蚀法等。对于光热转换层来说，只要至少在转印区域上形成，对 其平面形状就没有特别限定。如上述示例那样，可以形成在供体基板的大致整个表面上，也可以进行图案加工。对于抗转印层没有特别限定，只要是对光热转换层中所产生的热或对于向抗转印层直接照射的光稳定的材料和构成即可。作为抗转印层的材料，在无机物中， 可以举出以氧化硅或氮化硅为代表的金属氧化物、金属氮化物、玻璃、陶瓷等；在有机物中，可以举出聚乙烯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯乙烯、丙烯酸、酚醛清漆、有机硅树脂等树脂作为示例。例如，可以将等离子体电视的隔壁中所使用的玻璃浆料材料用于本发明的抗转印层的形成。作为在图案加工性、膜厚化和绝热性的方面优异的材料，优选聚酰亚胺或聚苯并咪唑等有机材料。另外，作为在耐久性、表面清洁度和热扩散性方面优异的材料，可以举出金属或金属氧化物等无机材料作为优选的材料。对于抗转印层的成膜方法没有特别限定，使用无机物的情况下，可以利用真空蒸镀、EB蒸镀、溅射、离子镀、CVD、激光烧蚀、电铸法等公知技术；使用有机物的情况下，可以利用旋涂、狭缝涂布、浸溃涂布等公知技术。对于抗转印层的图案化方法没有特别限定，例如可以利用公知的照片平版印刷法或电铸法等。可以通过使用了光致抗蚀剂的蚀刻(或剥离)法对抗转印层进行图案化。另外，也可以使用感光性树脂材料，将抗转印层直接曝光、显影，从而进行图案加工。进一步，还可以利用向整面形成的抗转印层挤压模具的冲压法或压印法、对树脂材料直接进行图案形成的喷墨法或喷嘴喷射法、各种印刷方法等。作为抗转印层的平面形状，例如可以为格子状结构，也可以为在y方向上拉伸的条纹状结构。对于抗转印层的厚度也没有特别限定。其中，若考虑抗转印层比转印区域更具备抑制温度上升的功能，则其热容量优选大于光热转换层的热容量。因此。抗转印层优选比光热转换层厚，进一步优选为光热转换层厚的5倍以上。具体来说，作为抗转印层的厚度优选为I μ m 100 μ m,进一步优选为2 μ m 20 μ m。将供体基板和器件基板相对配置时，供体基板的转印材料层优选不与器件基板的被转印面直接接触。另外，此时，供体基板的转印材料层和器件基板的被转印面的间隙优选保持在Iym ΙΟΟμπκ进一步优选为2μπι 20μπι的范围。因此，供体基板中的非转印区域的厚度优选比转印区域的厚度厚，更优选5倍以上的厚度。另外，具体来说，非转印区域的厚度优选为I μ m 100 μ m,进一步优选为2 μ m 20 μ m。此处,转印区域的厚度是指,在转印区域中，从供体基板的支撑体到转印材料层之间所含有的层之中，除了支撑体和转印材料层以外的所有层的厚度的合计。另外，非转印区域的厚度是指，在支撑体的表面为平坦的情况下，同样在非转印区域中，从供体基板的支撑体到转印材料层之间所含有的层之中，除了支撑体和转印材料层以外的所有层的厚度的合计。另外，如图18所示，在转印区域和非转印区域中，支撑体的厚度存在差异的情况下，也考虑该差异，非转印区域的厚度是指以转印区域的支撑体面为基准面的非转印区域的厚度，其中，将转印材料层除外。通过使具有这种厚度的非转印区域的供体基板与器件基板对置，从而易于将供体基板的转印材料层和器件基板的被转印面之间的间隙保持为恒定值，并且可以降低蒸发的转印材料侵入其它区域的可能性。为了易于将蒸发的转印材料均匀地堆积在器件基板上，抗转印层的截面形状优选为正锥形(forward tapered shape)。如图2所示,在器件基板10上存在如绝缘层14那样的图案的情况下，转印区域C的宽度优选比相邻的绝缘层之间的宽度宽。另外，在进行位置对准时，优选按照相邻的绝缘层之间的宽度在转印区域C的宽度内的方式来进行配置。此时，即使抗转印层34薄，通过加厚绝缘层14，也可以将供体基板30和器件基板10保持为所期望的间隙。转印区域C的典型的宽度为10 μ m 200 μ m,间距为30 μ m 600 μ m,但没有特别限定，可以根据用途设计为最佳值。
在将转印材料层大致整面地成膜于上表面之前，可以利用等离子体处理或UV(紫外线)臭氧处理等公知技术来清洗光热转换层或抗转印层表面，当然也可以利用通常的湿式清洗。(3)转印材料转印材料是形成构成器件的薄膜的材料，所述器件以有机EL元件为代表，还包括有机TFT、光电转换元件、各种传感器等。转印材料可以为有机材料、含有金属的无机材料中的任一种，只要是在被加热时，能够利用蒸发、升华、烧蚀升华、粘合性变化或体积变化，从供体基板转印至器件基板的材料即可。另外，转印材料为薄膜形成材料的前躯体，其在转印前或转印中可以通过热或光转换为薄膜形成材料，从而形成转印膜。供体基板上的转印材料层的厚度因其功能或转印次数的不同而不同。例如，对氟化锂等供体材料(电子注入材料)进行转印的情况下，转印材料层的厚度为Inm即为充分。电极材料的情况下，有时也可以使转印材料层的厚度为IOOnm以上。作为本发明的优选的用途的有机EL元件的发光层的情况下,转印材料层的厚度为IOnm IOOnm,进一步优选为20nm 50nmo对于转印材料层的形成方法没有特别限定。作为易于应对大型化且有利于低成本化的方法，优选涂布至少由转印材料和溶剂构成的溶液，并使所述溶剂干燥。作为涂布方法，可以列举出喷墨法、喷嘴涂布、电解聚合和电沉积、胶印和柔性版、平版、凸版、凹版、丝网印刷等各种印刷等。另一方面，作为转印材料层成膜时的杂质的混入少且在膜厚均匀性方面有利的方法，也可以使用真空蒸镀和溅射等干式工序。在如有机EL元件的发光层那样的要求高纯度的情况下，以及在回收非转印区域的转印材料从而进行再利用的情况下，以防止杂质向转印材料混入为优先，从而优选利用干式工序。(4)器件基板对于用于器件基板的支撑体没有特别限定，可以使用在供体基板中所列举的材料。使器件基板和供体基板对置从而将转印材料转印的时候，为了防止由于温度变化而导致的热膨胀的不同而使图案化精度恶化，器件基板和供体基板的支撑体的热膨胀率的差优选为10ppm/°C以下。因此，进一步优选两基板的支撑体由相同材料构成。作为供体基板的特别优选的支撑体所列举的玻璃板也可以作为器件基板的特别优选的支撑体举出。需要说明的是，两基板的支撑体的厚度可以相同，也可以不同。在转印前，器件基板可以仅由支撑体构成，但通常情况下，预先在支撑体上形成构成器件所必需的结构物。例如，在图I所示的有机EL元件中，可以利用现有技术预先在支撑体11上形成绝缘层14和空穴输送层16，将其作为器件基板使用。上述绝缘层之类的结构物并不是必须的，但使器件基板和供体基板对置时，从防止供体基板的非转印区域与已经形成于器件基板上的基底层接触、划伤的观点考虑，优选在器件基板上预先形成绝缘层。为了形成绝缘层，可以利用作为供体基板的抗转印层所列举的材料和成膜方法、图案化方法。对于绝缘层的形状、厚度、宽度和间距，也可以列举出在供体基板的抗转印层中所列举的形状和数值。(5)转印工序
作为转印工序的一例，可以在真空中使供体基板和器件基板对置，在将转印空间保持为真空状态下将基板取出至大气中，实施转印。例如，可以利用供体基板的抗转印层和/或器件基板的绝缘层，将被它们包围的区域保持在真空中。此时，也可以在供体基板和/或器件基板的周边部设置真空密封功能。采用真空工序来形成器件基板的基底层、例如空穴输送层，并利用本发明的图案化方法形成发光层，利用真空工序形成电子输送层，在此情况下，优选使供体基板和器件基板在真空中对置，在真空中实行转印。此时，在真空中将供体基板和器件基板高精度地位置对准、并维持对置状态的方法中，例如可以利用在液晶显示器的制造工序中所使用的液晶材料的真空滴加和贴合工序等公知技术。另外，不论转印气氛如何，都可以在转印时对供体基板进行放热或冷却，对供体基板进行再利用时，也能够将供体基板用作循环带。在利用由金属等良导体形成的光热转换层的情况下，可以利用静电方式容易地保持供体基板。在本发明中优选利用蒸镀模式来进行转印，因此优选以一次转印对单层的转印材料层进行转印。但是，通过利用剥离模式或烧蚀模式，例如在供体基板上形成电子输送层/发光层的层积结构作为转印材料层，在维持该层积状态的状态下转印至器件基板，从而能够一次将发光层/电子输送层的转印材料层转印。转印气氛可以为大气压，也可以为减压下。例如，在反应性转印的情况下，也可以在氧等活性气体的存在下实施转印。在本发明中，降低转印材料在转印工序中的损坏是课题之一，因此优选在氮气等惰性气体中或真空下。通过适当地控制转印气氛的压力，可以在转印时促进膜厚不匀的均匀化。从降低转印材料的损坏、降低杂质向转印膜混入和降低蒸发温度的观点考虑，转印气氛特别优选为真空。膜厚不匀是将由涂布法形成的薄膜直接用作有机EL元件的功能层的现有方法的问题之一。在本发明中，通过涂布法形成转印材料层的时刻，也会产生同样的膜厚不匀。但是，在作为本发明的优选的转印方式的蒸镀模式中，转印时转印材料在分散成分子(原子)水平的状态下蒸发，然后堆积在器件基板上，因此可以减轻转印膜的膜厚不匀。因此，例如在涂布时转印材料为如颜料那样地由分子集合体构成的颗粒，即使在供体基板上转印材料层不是连续膜，但通过在转印时将其分散成分子水平使其蒸发、堆积，从而在器件基板上可以得到膜厚均匀性优异的转印膜。接着，对使用本发明的图案化方法来制造器件的方法进行说明。在本发明中，器件是指有机EL元件、有机TFT、光电转换元件、各种传感器等。有机TFT中，可以利用本发明对有机半导体层、绝缘层、源极、漏极、栅极等各种电极等进行图案化；在光电转换元件中可以利用本发明对电极等进行图案化；在传感器中，可以利用本发明对感应层和电极等进行图案化。以下，以有机EL元件为例对其制造方法进行说明。
图I是表示有机EL元件10(显示器)的典型结构的示例的截面图。在支撑体11上形成了由TFT12和平坦化层13等构成的有源矩阵电路。发光元件部分为形成于其上的第一电极15/空穴输送层16/发光层17/电子输送层18/第二电极19。在第一电极的端部，形成有用于防止在电极端发生短路并且规定发光区域的绝缘层14。发光元件构成并不限于该不例。例如,可以在第一电极和第二电极之间仅形成一层兼具空穴输送功能和电子输送功能的发光层。空穴输送层可以为空穴注入层和空穴输送层的多层层积结构。电子输送层可以为电子输送层和电子注入层的多层层积结构。发光层具有电子输送功能的情况下，可以省略电子输送层。另外，也可以按照第一电极/电子输送层/发光层/空穴输送层/第二电极的顺序进行层积。另外，这些层均可以为单层，也可以为多层。需要说明的是，虽然未作图示，但形成第二电极后，也可以利用现有技术或本发明的图案化方法来进行保护层的形成或滤色器的形成、密封等。彩色显示器中，至少需要对发光层进行图案化，优选将本发明的图案化方法适用于发光层的图案化。绝缘层、第一电极和TFT等通常可以通过公知的照相平版印刷法进行图案化，但也可以通过本发明的图案化方法进行图案化。另外，在需要对空穴输送层、电子输送层、第二电极等至少一层进行图案化的情况下，可以通过本发明的图案化方法进行图案化。另外，也可以利用本发明仅对发光层中的R、G进行图案化，然后在其上整面形成B的发光层和兼有R、G的电子输送层的层。作为图I所示的有机EL元件的制作例，到第一电极15为止是使用照相平版印刷法来形成的，绝缘层14通过利用了感光性聚酰亚胺前体材料的公知技术而进行图案化，然后利用真空蒸镀法整面形成空穴输送层16。以该空穴输送层16作为基底层，在其上，利用图2所示的本发明的图案化方法来形成发光层17R、17G、17B。通过利用真空蒸镀法等的公知技术在其上整面形成电子输送层18和第二电极19时，可以完成有机EL元件。发光层可以为单层，也可以为多层；各层的发光材料可以为单一材料，也可以为2种以上材料的混合物。从发光效率、色纯度和耐久性的观点考虑，发光层优选为主体材料和掺杂材料的混合物的单层结构。因此，使发光层成膜的转印材料优选为主体材料和掺杂材料的混合物。在供体基板上形成转印材料层时利用涂布法的情况下，可以涂布主体材料和掺杂材料的混合溶液，进行干燥从而形成转印材料层。也可以分别涂布主体材料和掺杂材料的溶液。在形成了转印材料层的阶段，即使主体材料和掺杂材料并未均匀地混合，也可以在转印时将两者均匀地混合。另外，也可以在转印时利用主体材料和掺杂材料的蒸发温度的差异，使发光层中的掺杂材料的浓度在膜厚方向上变化。作为发光层的材料，可以举出蒽衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等羟基喹啉络合物及苯并噻唑基苯酚锌络合物等各种金属络合物；双苯乙烯蒽衍生物、四苯基丁二烯衍生物、香豆素衍生物、噁二唑衍生物、苯并噁唑衍生物、咔唑衍生物、联苯乙烯基苯衍生物、吡咯并吡啶衍生物、紫环酮衍生物、环戊二烯衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑吡啶衍生物、红荧烯、喹吖啶酮衍生物、吩噁嗪酮衍生物、紫环酮衍生物、茈衍生物、香豆素衍生物、1，2-苯并菲衍生物、吡咯亚甲基衍生物、被称作磷光材料的铱络合物类材料等低分子材料、和聚对亚苯基亚乙烯基衍生物、聚对苯亚甲基衍生物、聚噻吩衍生物等 高分子材料。特别是，作为发光性能优异并适合于本发明的图案化方法的材料，可以举出蒽衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、1，2-苯并菲衍生物、吡咯亚甲基衍生物和各种磷光材料。空穴输送层可以为单层也可以为多层，各层可以为单一材料也可以为2种以上材料的混合物。被称作空穴注入层的层也包含空穴输送层。从空穴输送性(低驱动电压)和耐久性的观点出发，也可以在空穴输送层中混合有助于空穴输送性的受体材料。因此，使空穴输送层成膜的转印材料层可以由单一材料构成，也可以由2种以上材料的混合物构成。在供体基板上形成转印材料层的时候，与发光层同样，可以利用各种方法来形成。作为空穴输送层的材料，可以举出以N，N’ 二苯基-N，N’ - 二萘基_1，I’ -二苯基-4，4’ - 二胺(NPD)、N，N’ -联苯基-N，N’ -联苯基 _1，I’ _ 二苯基 _4，4’ - 二胺、N，N’ - 二苯基-N，N’ - (N-苯基咔唑基)-1，I’ - 二苯基-4，4’ - 二胺等为代表的芳香族胺类；以N-异丙基咔唑、吡唑啉衍生物、芪类化合物、腙类化合物、噁二唑衍生物和酞菁衍生物为代表的杂环化合物等低分子材料；和在侧链上具有这些低分子化合物的聚碳酸酯、苯乙烯衍生物、聚乙烯基咔唑和聚硅烷等高分子材料。作为受体材料，可以举出7，7，8，8-四氰基喹啉二甲 烷(TCNQ)、六氮杂苯丙菲(HAT)和其氰基衍生物(HAT-CN6)等低分子材料。另外，还可以举出较薄地形成于第一电极表面的氧化钥和氧化硅等金属氧化物作为空穴输送材料和受体材料。电子输送层可以为单层也可以为多层；各层可以为单一材料也可以为2种以上材料的混合物。被称作空穴阻止层和电子注入层的层也包括在电子输送层中。从电子输送性(低驱动电压)和耐久性的观点出发，也可以在电子输送层中混合有助于电子输送性的供体材料。被称作电子注入层的层通常被看作该供体材料。用于使电子输送层成膜的转印材料层可以由单一材料构成也可以由多种材料的混合物构成。在供体基板上配置转印材料的时候，与发光层同样，可以利用各种方法来形成。作为电子输送层的材料，可以举出如下低分子材料和在侧链具有这些低分子化合物的高分子材料:Alq3和8-羟基喹啉锂(Liq)等羟基喹啉络合物；萘、蒽等稠合多环芳香族衍生物；以4，4’ - 二(二苯基乙烯基)联苯为代表的苯乙烯基类芳香环衍生物；蒽醌和联苯醌等醌衍生物；氧化膦衍生物、苯并羟基喹啉络合物、羟基唑络合物、偶氮甲碱络合物；环庚三烯酚酮金属络合物和黄酮醇金属络合物等各种金属络合物；具有包含电子接受性氮的杂芳环结构的化合物等。作为供体材料，可以举出锂、铯、镁和钙等碱金属和碱土金属类金属、它们的羟基喹啉络合物等各种金属络合物、氟化锂和氧化铯等它们的氧化物及氟化物。电子输送材料和供体材料是因与各RGB发光层的组合而易于引起性能变化的材料之一，作为本发明的图案化方法所适用的另一个优选的示例而被举出。为了获取来自发光层的发光，优选第一电极和第二电极的至少一方为透明的。在从第一电极射出光的底部发光的情况下，第一电极为透明的；在从第二电极射出光的顶部发光的情况下，第二电极为透明的。在供体基板上形成电极用的转印材料层的时候，与发光层同样，可以利用各种方法来形成。另外，转印时，例如还可以实施使转印材料和氧反应等的反应性转印。透明电极材料和另一方的电极可以使用例如日本特开平11-214154号公报所述的公知材料。作为有机EL元件，可以使用第二电极作为共同电极而形成的有源矩阵型元件、由第一电极和第二电极相互交叉的条纹状电极构成的单纯矩阵型元件、对显示部进行图案化使其显示预先设定的信息的段型等。作为这些用途，可以举出电视、个人计算机、监视器、时钟、温度计、音频设备、汽车用显示面板等。本发明的图案化方法不仅可以适用于有机EL元件，还可以适用于有机TFT、光电转换元件和各种传感器等器件。例如，作为有机TFT的现有技术，如日本特开2003-304014号公报、日本特开2005-232136号公报、日本特开2004-266157号公报等所列举的那样，公开了下述方法将半导体的前体材料直接涂布在器件基板上后进行转换，从而形成半导体层。通过利用本发明的图案化方法来形成该半导体层，可以得到与在有机EL元件中同样的效果。实施例以下，举出实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于这些实施例。实施例I如下制作供体基板。使用无碱玻璃基板作为支撑体，在清洗/UV臭氧处理后，利用溅射法整面形成厚度为O. 4 μ m的钽膜作为光热转换层。在对上述光热转换层进行UV臭氧处理后，在其上旋转涂布正型聚酰亚胺类感光性涂布剂(东丽株式会社制，DL-1000)。对涂布膜进行预烘烤后，为了得到目标的抗转印层的图案，进行UV曝光，利用显影液(东丽株式会社制，ELM-D)溶解并去除曝光部分。利用加热板，将如此图案化的聚酰亚胺前体膜于320°C烘烤10分钟，从而形成聚酰亚胺的抗转印层。该抗转印层的厚度为7μπι。截面为正锥形，其宽度为20 μ m。在抗转印层之间，以宽度方向100 μ m、长度方向300 μ m的间隔配置有宽80 μ m、长280 μ m的露出光热转换层的开口部。通过将芘类红色主体材料RH-I和吡咯亚甲基类红色掺杂材料RD-I (相对于主体材料为O. 5wt%)共蒸镀至该基板上的大致整个表面上，从而形成厚度为40nm的转印材料层。
权利要求
1.一种供体基板，该供体基板包括支撑体；形成于所述支撑体上的光热转换层和抗转印层；以及形成于所述光热转换层和所述抗转印层的上表面的转印材料层，其中，转印区域和非转印区域是通过所述光热转换层和所述抗转印层的组合而形成的，所述转印材料层形成于所述转印区域的整个表面和所述非转印区域的至少一部分上。
2.如权利要求I所述的供体基板，其中，所述转印材料层大致整面地形成于所述光热转换层和所述抗转印层的上表面。
3.如权利要求I或2所述的供体基板，其中，非转印区域的厚度为转印区域的厚度的5倍以上。
4.如权利要求I 3任一项所述的供体基板，其中，所述光热转换层大致整面地形成于所述支撑体上，在所述光热转换层上图案化地形成有所述抗转印层，所述抗转印层的形成部作为抗转印区域而发挥功能，所述抗转印层的非形成部作为转印区域而发挥功能。
5.如权利要求I 3任一项所述的供体基板，其中，在所述支撑体上图案化地形成所述抗转印层，光热转换层形成于包括所述抗转印层上表面的大致整个表面，形成有所述抗转印层的部分为非转印区域，未形成所述抗转印层的部分为转印区域。
6.如权利要求I 5任一项所述的供体基板，其中，与转印材料层相接触的部分由无机物构成。
7.如权利要求I 6任一项所述的供体基板，其中，转印材料层是利用干法而形成的。
8.一种图案化方法，其将权利要求I 7任一项所述的供体基板与器件基板相对配置，并且由供体基板的支撑体侧照射光而使转印区域的至少一部分和非转印区域的至少一部分同时被加热，从而仅将转印材料层中的转印区域部分转印至器件基板。
9.如权利要求8所述的图案化方法，其中，向光热转换层照射比转印区域的宽度宽的光。
10.如权利要求8或9所述的图案化方法，其中，通过分成多次来照射光，从而在膜厚方向上分多次对转印材料层进行转印。
11.一种器件的制造方法，其中，利用权利要求8 10的任一项所述的方法，对构成器件的层的至少一层进行图案化。
12.如权利要求11所述的器件的制造方法，其中，器件为有机EL元件，图案化的层为发光层。
全文摘要
一种供体基板，该供体基板包括支撑体、形成于所述支撑体上的光热转换层和抗转印层、以及形成于所述光热转换层和所述抗转印层的上表面的转印材料层，其中，转印区域和非转印区域是通过所述光热转换层和所述抗转印层的组合而形成的，所述转印材料层形成于所述转印区域的整个表面和所述非转印区域的至少一部分上。本发明提供一种图案化方法和器件的制造方法，该图案化方法不会使构成有机EL元件等器件的薄膜的特性劣化，并且能够以大型且高精度来进行低成本的微细图案化。
文档编号H01L51/50GK102668704SQ20108005264
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月3日
发明者藤森茂雄, 西村诚一郎, 谷村宁昭 申请人:东丽株式会社