CN108474100B - 具有微细图案的树脂薄膜的制造方法以及有机el显示装置的制造方法与微细图案形成用基材薄膜和具有支撑部件的树脂薄膜 - Google Patents

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Abstract

提供使用树脂材料并且正确形成如蒸镀掩模或光学元件的微细图案加工的树脂薄膜的制造方法，以及有机EL显示装置的制造方法，以及用于形成微细图案的基材薄膜与具有支撑部件的树脂薄膜。通过将液状的树脂材料涂敷至支撑部件来形成树脂涂敷膜(S1)，使该树脂涂敷膜的温度提升至该树脂材料的硬化温度来形成树脂烘烤膜(S2)。然后，通过照射激光至树脂烘烤膜附着于支撑部件而成的基材薄膜来加工，以形成具有期望的微细图案且具有支撑部件的树脂薄膜(1b)(S3)。之后，通过从支撑部件剥离形成微细图案的树脂烘烤膜，得到具有微细图案的树脂薄膜(S5)。

Description

具有微细图案的树脂薄膜的制造方法以及有机EL显示装置的 制造方法与微细图案形成用基材薄膜和具有支撑部件的树脂 薄膜
技术领域
本发明涉及在树脂制的薄膜上通过激光来加工形成微细图案的具有微细图案的树脂薄膜的制造方法以及有机EL显示装置的制造方法与该微细图案形成用的基材薄膜与具有支撑部件的树脂薄膜。更具体地说，涉及用激光加工时不会产生毛刺等形成精密的微细图案而得的树脂薄膜的制造方法以及有机EL显示装置的制造方法与微细图案形成用基材薄膜与具有支撑部件的树脂薄膜。
背景技术
在制造有机EL显示装置的情况下，例如在形成TFT的基板上对应每个像素层叠有机层。因此，在基板上配置蒸镀掩模，经由该蒸镀掩模蒸镀有机材料，并仅在必要的像素上层叠必要的有机层。作为该蒸镀掩模，虽然以往使用金属掩模，但近年有倾向多用树脂薄膜来取代金属屏蔽(例如，参照专利文献1)。
由这种树脂薄膜构成的蒸镀掩模的形成方法，例如如第16图所示，树脂制薄膜81贴附于支撑部件82上。之后，例如如第17图所示，通过从其表面侧透过具有期望的图案83a的掩模83、以及根据需要的光学透镜88照射激光，以形成具有转移掩模83的开口图案83a的期望的微细图案85的树脂薄膜80。
此外，表面有格子状的沟槽的衍射光栅或表面有微细凹凸的光反射防止膜等表面有微细图案的光学元件，也同样地通过照射激光至贴附于支撑部件82上的树脂制薄膜81以形成微细图案而制造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2013-124372号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
如上所述，在形成开口图案的树脂薄膜作为蒸镀掩模以制造有机EL显示装置的情况下，会存在像素面积根据像素增大或缩小、或者层叠的有机层的厚度产生差异的情况。这样，当有机层的层叠状态根据像素而产生差异时，会存在显示装置的显示质量下降的问题。
此外，虽然即使在制造所述光学元件时，此种光学元件也需要与光的波长相当的nm(nanometer)等级的非常微细的图案，但视情况而定，会存在此微细图案变得不均匀、无法得到期望的光学特性的情况。
本发明的发明人进行了重复深入的研究并调查此问题的原因，结果发现，当树脂制薄膜和支撑部件没有精确地密合时，则在树脂制薄膜形成开口或凹凸的微细加工时，开口的周围或凹凸的边界部分会产生毛刺，或由于薄膜的剥离形成浮起，从而造成有机材料的沈积变得不均匀或微细图案变得不均匀。
本发明是为解决这样的问题而完成的，其目的在于，提供作为制造有机EL显示装置时所使用的蒸镀掩模的具有开口图案的树脂薄膜、或者具有比蒸镀掩模更微细的图案的衍射光栅或反射防止膜等具有微细图案的树脂薄膜的制造方法。
本发明的另一个目的是提供使用由具有该细微图案的树脂薄膜形成的蒸镀掩模的有机EL显示装置的制造方法。
本发明的再一个目的是提供使用树脂材料并且能正确形成如蒸镀掩模或光学元件的微细图案加工的基材薄膜。
本发明的再一个目的是提供在基材薄膜形成微细图案的具有支撑部件的树脂薄膜。
解决问题的手段
本发明的具有微细图案的树脂薄膜的制造方法，其特征在于：将液状的树脂材料涂敷至支撑部件来形成树脂涂敷膜；通过使所述树脂涂敷膜的温度上升至所述树脂材料硬化的温度并烘烤所述树脂涂敷膜来形成树脂涂敷膜；通过照射激光至附着于所述支撑部件的所述树脂烘烤膜来加工，以在所述树脂烘烤膜形成期望的图案；及从所述支撑部件剥离所述树脂薄膜。
本发明的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于：通过照射激光至在支撑部件上涂敷液状的树脂材料并烘烤而成的树脂烘烤膜来形成开口图案，以形成蒸镀掩模；将所述蒸镀掩模对准重叠至形成第一电极的基板上，通过蒸镀有机材料而在所述基板上层叠有机层；及除去所述蒸镀掩模以形成第二电极。
本发明的通过激光加工的微细图案形成用基材薄膜，包括：支撑部件；短波长光吸收层，其在所述支撑部件的一面、遍及所述微细图案的整个形成区域、与所述支撑部件紧密附着而形成；及树脂烘烤膜，其在所述短波长光吸收层与所述支撑部件的相反面、遍及所述微细图案的整个形成区域、与所述短波长光吸收层紧密附着而形成。
此处，短波长光具体为300nm以上400nm以下程度的波长光，其要旨为可被光吸收层吸收的波长光。因此，也可以不是激光。此外，并非一定限定于该波长，也可以是过度吸收光而树脂薄膜未破损程度的光。此外，紧密附着是指在支撑部件等之间，没有形成由例如100nm以上，优选为10nm以上的宽度(长度)的气泡等构成的间隙部。此处，间隙部是指支撑部件与树脂烘烤膜没有接触的区域，与该支撑部件等之间的间隔具有例如10nm以上的间隙。
本发明的具有支撑部件的树脂薄膜，包括：支撑部件；短波长光吸收层，其形成于所述支撑部件的一面；及树脂烘烤膜，其在所述短波长光吸收层与所述支撑部件的相反面形成蒸镀掩模用的开口图案或光学元件用的凹凸图案，遍及形成整个所述开口图案或所述凹凸图案的区域，所述支撑部件与所述短波长光吸收层紧密附着，并且，所述短波长光吸收层与所述树脂烘烤膜紧密附着。
发明效果
根据本发明的树脂薄膜的制造方法，在支撑部件的表面至少遍及整个图案形成区域涂敷液状的树脂材料。因此，液状的树脂材料流动以舔住支撑部件的表面，并与支撑部件紧密附着地形成树脂涂敷膜。通过烘烤此树脂涂敷膜，透过烘烤时形成的界面层，树脂烘烤膜与支撑部件紧密附着。因此，完全不会发生现有的树脂制薄膜贴附至支撑部件时所产生的气泡带入。因此，在通过从其上面侧照射激光，形成蒸镀掩模的开口图案或光学元件的微细图案的情况下，是在与支撑部件紧密附着的状态下进行加工的。其结果，完全不会产生加工尘或在开口部的端部产生树脂薄膜(树脂烘烤膜)的浮起。而且，从支撑部件剥离该树脂薄膜(树脂烘烤膜)时，如果通过短波长光的激光等的照射来剥离，则不会有过大的力施加至树脂烘烤膜，树脂薄膜能不变形地分离。
根据本发明的有机EL显示装置的制造方法，由于层叠有机层时的蒸镀掩模使用通过将液体树脂材料涂敷在支撑构件上并烘烤而形成的树脂薄膜作为蒸镀掩模，蒸镀有机材料的蒸镀掩模的开口图案以非常精密的恒定图案形成，不会产生开口端部的变形或浮起。其结果，当使用该蒸镀掩模层叠有机层时，则各像素的有机层得到非常正确的尺寸并且各层的有机层的厚度为一定的层叠构造。因此，得到显示质量非常优良的有机EL显示装置。
根据本发明的基材薄膜，通过短波长光吸收层紧密附着于支撑部件上以形成树脂烘烤膜。即，树脂烘烤膜与短波长光吸收层之间以及短波长光吸收层与支撑部件之间，均遍及形成微细图案的整个区域而紧密附着，没有气泡等介入。因此，即使从该树脂烘烤膜的表面侧照射激光来进行微细激光加工，树脂烘烤膜仍在通过短波长光吸收层与支撑部件紧密附着的状态下加工。其结果，在开口端部等不会形成树脂烘烤膜的浮起等。即，在树脂烘烤膜与支撑部件之间存在气泡的情况下，当在该气泡部分通过激光加工切断树脂烘烤层时，则树脂烘烤层的开口端部成为浮起膨凸的状态，浮起部分会撕裂而作为加工尘飞散，但在本发明中，是在整体紧密附着至支撑部件的状态下加工。其结果，形成的微细图案也被非常高精度地加工。因此，蒸镀掩模用的开口图案或衍射光栅等光学元件的微细图案也以非常精密的图案形成。此外，由于在与支撑部件之间的界面形成短波长光吸收层，因此通过照射短波长光，树脂薄膜(树脂烘烤膜)能容易地从支撑部件分离。
根据本发明的具有支撑部件的树脂薄膜，如上所述，由于微细图案以正确的尺寸形成，因此该树脂烘烤膜从支撑部件剥离后成为树脂薄膜，可作为蒸镀掩模或光学元件应用。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的树脂薄膜的制造方法的流程图。
图2是图1的制造方法的S1步骤的平面及截面的说明图。
图3是图1的制造方法的S2步骤的平面及截面的说明图。
图4是图1的制造方法的S3步骤的平面及截面的说明图。
图5是图1的制造方法的S4步骤的平面及截面的说明图。
图6是图1的制造方法的S5步骤的平面及截面的说明图。
图7是说明形成图2的树脂涂敷膜的一个示例的图。
图8是层叠有机层的说明图，所述有机层用于使用由图6中所形成的树脂薄膜构成的蒸镀掩模来制造有机EL显示装置。
图9是表示通过图8的方法在RGB的各子像素形成有机层的状态的说明图。
图10是以图1的方法制造的树脂薄膜所构成的衍射光栅的一个示例的截面图。
图11是以图1的方法制造的树脂薄膜所构成的蛾眼反射防止膜的一个示例的示意图。
图12是说明为形成激光加工的树脂薄膜，将树脂制薄膜贴附于支撑部件时的问题的图。
图13是说明在图12的状态下由激光加工形成开口时所发生的问题的图。
图14是说明使用图13(a)的蒸镀掩模来蒸镀有机材料时的问题的图。
图15是表示使用图13所示的掩模来蒸镀有机材料时蒸镀面的有机层的形成例的图。
图16是说明使用现有的树脂制薄膜形成蒸镀掩模的一个示例的图。
图17是说明使用现有的树脂制薄膜形成蒸镀掩模的一个示例的图。
具体实施方式
接着，一边参照附图一边说明本发明的具有微细图案的树脂薄膜的制造方法、用于形成该树脂薄膜且由激光加工的微细图案形成用基材薄膜、以及具有支撑部件的树脂薄膜。图1中表示根据本发明的一个实施方式的树脂薄膜的制造方法的流程图，而图2～6中分别表示其各步骤下的平面与截面的说明图。
如图1及图2～6所示，根据本实施方式的具有微细图案的树脂薄膜1的制造方法，通过在支撑部件2上涂敷液状的树脂材料11a(参照图7)来形成树脂涂敷膜11(S1，图2)。通过将该树脂涂敷膜11的温度上升至该树脂材料11a的硬化温度烘烤树脂涂敷膜11来形成树脂烘烤膜12(S2，图3)。此时，相较于树脂涂敷膜11的膜厚度，树脂烘烤膜12的厚度变薄。并且，在该烘烤时，在树脂烘烤膜12与支撑部件2的界面形成短波长光吸收层13。由此，形成本发明的一个实施方式的基材薄膜1a。然后，通过照射激光至基材薄膜1a来加工，在树脂烘烤膜12附着于支撑部件2的基材薄膜1a上，形成具有期望的微细图案3的具有支撑部件的树脂薄膜1b(S3，图4)。之后，通过从支撑部件2剥离形成微细图案3的树脂烘烤膜12(树脂薄膜1)，来得到具有微细图案的树脂薄膜1(S5，图6)。另外，在图1的S4及图5中，虽在形成微细图案3的树脂烘烤膜12的周围安装框体4，该框体4是用于使从支撑部件2分离的树脂薄膜1的处理更为方便，并非一定需要。此外，安装框体4的步骤(S4，图5)，并非仅为图1所示的S2→S3→S4的顺序，也可以在树脂烘烤膜12的形成(S2)后实施，即，为S2→S4→S3的顺序。
如第3图所示，本实施方式的通过激光加工的微细图案形成用基材薄膜1a中，形成有支撑部件2，和在支撑部件2的一面遍及微细图案3(参照图4)的整个形成区域、与支撑部件2紧密附着形成的短波长光吸收层13。然后，在短波长光吸收层13与支撑部件2的相反面上，遍及微细图案3(参照图4)的整个形成区域，与短波长光吸收层13紧密附着地形成树脂烘烤膜12。
此外，如图4所示，本实施方式的具有支撑部件的树脂薄膜1b，具有支撑部件2，和形成在支撑部件2的一面的短波长光吸收层13，和在短波长光吸收层13与支撑部件2的相反面上形成蒸镀掩模用的开口图案或光学元件用的凹凸图案等微细图案3的树脂烘烤膜12(树脂薄膜1)。然后，遍及微细图案3形成的整个区域，短波长光吸收层13与支撑部件2紧密附着，并且，短波长光吸收层13与树脂烘烤膜12(树脂薄膜1)紧密附着。
即，在本发明中，有以下特征：通过在支撑部件2上涂敷树脂材料11a并烘烤以与支撑部件2紧密附着地形成树脂烘烤膜12，并在此状态下由激光进行微细加工。如此构成的理由将在以下说明。
例如，为制造有机EL显示装置的蒸镀掩模，如所述图16～17所示，当将树脂制薄膜81贴附于支撑部件82、并透过掩模83在树脂制薄膜81由激光加工形成开口图案85时，会存在有机EL显示装置的显示质量下降的问题。此外，在由这种树脂制薄膜81形成的衍射光栅等光学元件中，会存在无法得到漂亮的衍射像的问题。关于该原因，本发明的发明人重复深入研究并调查的结果，发现起因为经激光加工形成微细图案时会在开口端部产生浮起，或加工尘附着于开口端。更进一步重复深入研究并调查此原因的结果，发现如图12所示，当将树脂制薄膜81贴附于支撑部件82时，即使介入酒精等液体以进行贴附，也会带入长度a为数μm至数十μm或者显微镜下也无法判别的次微米(数百nm)以下的气泡84，该气泡84为毛刺或加工尘等的原因。
即，如图13所示，即使是长度a为数μm左右或其以下的气泡84，当开口85的图案形成在该气泡84的部分时(A表示开口85的宽度(60μm左右))，气泡84的部分会被切断。其结果，如图13(a)所示，在图案形成后的树脂制薄膜81，形成该气泡84的部分膨凸的膨凸部(浮起部)81a，或图如13(b)所示，加工尘86进入该膨凸部81a的内侧，与树脂制薄膜81一体化而使开口85变小，或虽未图示，但存在气泡导致的浮起部分下垂而使开口变小的情况。这种气泡84的大小，如前所述，为数百nm以下程度的微小物，虽通常会被忽视，但本发明的发明人深入研究的结果，发现此微小气泡84的带入是造成不好影响的原因。
说明当膨凸部81a形成于树脂制薄膜81或加工尘86附着于树脂制薄膜81时，有机EL显示装置的显示质量下降的理由。如图14中蒸镀有机材料时的示意图所示，由所述树脂制薄膜81形成的蒸镀掩模80固定于有机EL显示装置的基板等的装置基板91上，通过从蒸镀用的坩埚92使作为蒸镀材料的有机材料蒸发，有机材料(仅箭头)层叠在蒸镀掩模80的开口85所露出的装置基板91上。此时，当膨凸部81a形成于开口85的端部时，有机层无法正确堆积。即，作为蒸镀源的坩埚92，虽有点源、线源、面源等，但在点源或线源的情况下，装置基板91与蒸镀源(坩埚92)在相对移动的同时进行蒸镀。该情况是在图14的(a)与(b)示意性地表示线源的示例的一部分。当蒸镀掩模80的开口85的端部有膨凸部81a时，有机材料P也会潜入其下侧(仅由箭头表示)。此外，如图14(b)所示，会存在应层叠在装置基板91上的有机材料的一部分有机材料Q(由箭头表示)被膨凸部81a遮蔽而无法到达装置基板91的情况。
如此，当有膨凸部81a时，蒸镀有机材料后的装置基板91的像素，如图15(a)所示，变成比期望的像素区域94(由双点划线所示)更大的像素93，或如图15(b)所示，变成欠缺了像素一部分的像素93，或虽未图示，但产生层叠的有机层的厚度比期望的厚度更薄的部分。如图15(b)所示的状态，例如可能发生在如图13(b)所示的有加工尘86附着的树脂制薄膜81所构成的蒸镀掩模80的情况。
基于这些发现，本发明的发明人，为使形成蒸镀掩模等具有微细图案的树脂薄膜的树脂制薄膜与支撑部件紧密附着，重复深入研究。其结果，发现通过将液状的树脂材料11a(参照图7)涂敷于支撑部件2上并进一步烘烤，由于不带入气泡，而得到与支撑部件2紧密附着的树脂薄膜1(树脂烘烤膜12)。通过这样涂敷液状的树脂材料11a，树脂材料11a以在支撑部件2上流动的方式涂敷。因此，难以带入气泡。例如，即使带入气泡，由于该树脂涂敷膜11为3μm以上10μm以下左右，非常薄，因此容易从树脂涂敷膜11的上侧逸出。特别是，在之后的烘烤步骤中，通过以烘烤初期阶段的较低温度来拉长时间，例如即使内包有气泡，在涂敷后的树脂材料11a具有流动性时，使气泡的温度上升，并使气泡从该表面侧逸出。因此，经涂敷而形成的树脂涂敷膜11与支撑部件2之间几乎没有气泡，形成与支撑部件2紧密附着的树脂涂敷膜11(参照图2)。另外，有必要紧密附着的是在涂敷膜中形成微细图案的区域，关于其以外的区域，也可以不紧密附着。如此基于本发明的发明人的发现而构成的本发明的具有微细图案的树脂薄膜1的制造方法，通过具体例更进一步详述。
首先，如图2所示，通过在支撑部件2上涂敷液状的树脂材料来形成树脂涂敷膜11(图1的S1)。该树脂材料的涂敷，为可控制膜厚的方法的任一者，例如，如所述图7所示，使用狭缝涂敷的方法得到涂敷。即，将树脂材料11a提供至缝模5，并且从缝模5的前端部使树脂材料11a被带状地吐出，同时通过依次移动缝模5来涂敷。即使树脂材料11a的吐出量并非完全均匀，若经过数分钟，则变成表面均匀的平坦面。然后，如前所述，与支撑部件2之间没有任何100nm以上的气泡，至少遍及整个微细图案形成区域，形成与支撑部件2紧密附着的树脂涂敷膜11。另外，该树脂材料11a的涂敷，即使不用狭缝涂敷，也可以用例如旋转涂敷等其他方法来涂敷。旋转涂敷虽然在形成大的树脂薄膜的情况下在材料使用效率的方面来说不适合，但能得到与支撑部件2紧密附着且表面平坦的树脂涂敷膜11。
作为树脂材料11a，为可烘烤的材料，此外，也可以为吸收激光加工的激光的材料。然而，如前所述，在树脂薄膜1作为蒸镀掩模而使用的情况下，优选为载置蒸镀掩模的基板与形成树脂涂敷膜11的支撑部件2之间的线膨胀率差小的材料。由于一般作为有机EL显示装置的基板使用玻璃板，从该观点来看优选为聚酰亚胺。聚酰亚胺为包括酰亚胺聚合的高分子树脂的总称，通过加热·烘烤作为前驱物的聚酰胺酸(常温下为液体)来促进酰亚胺化反应，得到薄膜状的聚酰亚胺。此外，由于能通过烘烤时的条件来调整线膨胀率，因此在容易地匹配所述有机EL显示装置的基板或支撑部件2的线膨胀率的方面，特别优选。虽然一般的聚酰亚胺的线膨胀率为20ppm/℃以上且60ppm/℃以下的程度，但根据烘烤条件，可接近玻璃的线膨胀率4ppm/℃。例如，通过完成更高温·长时间的烘烤，可以减少线膨胀率。作为装置的基板，除玻璃板以外，也可以使用树脂薄膜等其他基板，并选择与该基板的线膨胀率匹配的树脂材料，除聚酰亚胺以外，例如也可以使用透明聚酰亚胺、PEN、PET、COP、COC、PC等。
支撑部件2，作为用于涂敷树脂材料并烘烤的基板，由表面没有不必要的凹凸并且可耐烘烤温度的材料形成。没有不必要的凹凸是指在例如形成为蒸镀掩模等掩模的情况下，没有预定以外的凹凸。在树脂薄膜1作为蒸镀掩模的情况下，该支撑部件2，优选为与使用蒸镀掩模的基板(例如有机EL显示装置的基板)的线膨胀率之间的差较小的材料。
即，在由该树脂材料形成的树脂薄膜作为有机EL显示装置的有机层的蒸镀掩模而使用的情况下，由于该蒸镀掩模固定在形成有机层的基板上，当与基板的线膨胀率的差较大时，则意图作为基板的像素的蒸镀区域与蒸镀掩模的开口位置会产生偏差。例如，显示面板的一边的尺寸为100cm，开口(待蒸镀的有机层的各色的子像素)的一边的尺寸为60μm见方，当位置偏移的容许值为9μm(相对于60μm的15％)时，则3℃的上升(蒸镀时的温度上升)可以容许9μm。该子像素的尺寸，虽为显示面板的一边的尺寸为100cm时的示例，但一般显示面板的一边与1个子像素的一边，如果分辨率相同，由于大多是比例上的变化，例如50cm的显示面板若试图为相同分辨率(所述示例为5.6k的分辨率)，则子像素的一边的长度为30μm。因此，位置偏移的容许值为4.5μm(15％)为50cm的长度所容许。即，由于3℃下4.5μm/50cm的膨胀率被容许，线膨胀率为3ppm/℃，即使对于任何尺寸的显示装置，该关系均成立。
因此，蒸镀掩模与使用该掩模的基板之间的线膨胀率差有必要为3ppm/℃以下。另一方面，当由该树脂材料形成的树脂薄膜1与支撑部件2之间的线膨胀率差较大时，则由激光加工形成微细图案的树脂薄膜1在室温下从支撑部件2被剥离后，在热应力的影响下树脂薄膜1容易卷曲。烘烤树脂涂敷膜11时的温度，由于为400℃以上500℃以下的相当高的温度，实际的膨胀后的尺寸差较大，但由于经激光加工的微细图案的形成是在室温下进行，不会发生图案位置偏移的问题。但是，如果在激光加工时，照射飞秒程度的非常小的脉冲宽度的激光，虽然局部加热下的树脂薄膜的膨胀几乎不成为问题，不过若为通常的μsec程度的脉冲宽度的激光，则预计有数℃的温度上升。因此，该树脂薄膜1与支撑部件2之间的线膨胀率差也优选为3ppm/℃以下的程度。即，作为蒸镀掩模使用时的基板的线膨胀率与该支撑部件2的线膨胀率之间的差，考虑±3ppm/℃，优选为6ppm/℃以下，更优选为3ppm/℃。
作为支撑部件2，典型的会使用玻璃。其理由为可耐树脂薄膜1的400℃以上500℃以下的烘烤温度、用作蒸镀掩模的有机EL显示装置的基板大多使用玻璃。但是，并非限定为玻璃，也能使用蓝宝石、GaN系半导体等。
接着，如图3所示，使树脂涂敷膜11的温度上升至树脂材料11a硬化的温度，例如通过烘烤树脂涂敷膜11使其上升至450℃来形成树脂烘烤膜12(图1的S2)。在该烘烤的时候，在烘烤膜12与支撑部件2之间的界面形成短波长光吸收层13。由于在树脂涂敷膜11烘烤时与树脂材料不同材料的支撑部件2接触，短波长光吸收层13通过树脂材料11a的接触面变质而形成。其结果，变成比树脂材料11a更容易吸收紫外线等短波长光。作为厚度，为5nm以上100nm以下的程度。为了成为这种特别容易吸收短波长光的层，在该烘烤前，优选为在支撑部件2上极薄层地涂敷硅烷偶合剂等紧密附着性改善·表面修饰剂后，形成树脂涂敷膜11。通过该烘烤，得到具有与支撑部件2紧密附着、微细加工形成用的树脂烘烤膜12的基材薄膜1a。另外，虽在本发明中不可能，但如果在树脂涂附膜11与支撑部件12之间有浮起，在该浮起部分不形成短波长光吸收层13，而能在树脂烘烤层12与支撑部件12之间形成间隙部。
该烘烤，例如不通过加热支撑部件2，而通过在烤箱内整体加热而进行。但是，也可以从支撑部件2的里面侧加热。该加热时的温度分布能根据目的而变更。
第一，如前所述，烘烤该树脂涂敷膜11时，必须确切地防止带入气泡。如前所述，树脂涂敷膜11，由于通过涂敷液状的树脂材料11a而形成，因此很少带入气泡。但是，在支撑部件2上涂敷液状的树脂材料11a时有可能带入气泡。因此，烘烤的初期优选为在100℃以下的温度下维持10分钟以上60分钟以下的程度。低温中的长时间的加热，在带入树脂涂敷膜11中的气泡从树脂涂敷膜11的表面放出的方面来看是优选的。如果在100℃以下，不会发生硬化，而是增加流动性，由于所带入的气泡也会膨胀，气泡容易从10μm程度以下的树脂涂敷膜11的表面逸出。此外，由于烘烤，在温度上升时，不限定为全面均匀的温度上升。从这方面来看，优选通过在温度上升初期确保充分的时间，以使树脂涂敷膜11的温度容易均匀化。
第二，作为树脂材料11a，在使用聚酰亚胺的情况下，如前所述，通过该烘烤条件，改变线膨胀率。因此，通过该烘烤条件，如前所述，能在与装置的基板或支撑部件2的线膨胀率接近的条件下烘烤。例如，虽然在聚酰亚胺的情况下以450℃的程度烘烤，但进一步使温度上升至接近500℃为止，当放置大约10分钟以上60分钟以下时，则能降低线膨胀率。另外，以450℃的程度烘烤之后，通过进一步维持此温度30分钟以上，也能降低线膨胀率。相反地，通过温度上升以大步阶(温度大幅提升、该温度维持长时间的步阶)的温度分布进行烘烤，可提高线膨胀率。从这些观点来看，树脂涂敷膜11的烘烤，优选为，每5分钟以上120分钟以下以10℃以上200℃以下的温度阶段式地上升之后，上升至烘烤温度。该范围可根据作为目标的树脂薄膜的特性、树脂材料等进一步确定。
接着，如图4所示，通过照射激光至附着于支撑部件2的状态下的树脂烘烤膜12来加工，在树脂烘烤膜12形成期望的微细图案3，以形成具有支撑部件的树脂薄膜1b(S3)。
该激光的照射，与现有的方法相同地进行。即，如所述图17所示，透过由形成期望图案的金属板等构成的掩模83与光学透镜88，并照射激光。透镜88并非一定需要，但在获得加工面的照射能量密度时为有效的。在这种情况下，相较于掩模83，透镜88配置于激光行进方向的下流侧，并使激光聚光。例如，在使用10倍的透镜88的情况下，能量密度变成100倍，但掩模83的转移图案变成十分的一的尺度。通过该激光的照射，透射掩模开口部的激光使树脂烘烤膜12的一部分被烧毁。其结果，匹配于照射激光的掩模的开口图案，在树脂烘烤膜12上形成与该图案相同或缩小的微细图案。由此，能得到具有微细图案的树脂烘烤膜12与支撑部件2紧密附着的具有支撑部件的树脂薄膜1b。
激光照射的条件，虽然因被加工的树脂烘烤膜12的材料、厚度、被加工的微细图案3的尺寸或形状等而异，但一般而言，是以激光的脉冲频率为1Hz以上60Hz以下、脉冲宽度为1纳秒(nsec)以上15纳秒以下、每1脉冲的照射面中的激光能量密度为0.01J/cm2以上1J/cm2以下的条件进行。
为了形成蒸镀有机EL显示装置的有机层时的蒸镀掩模，例如在60μm见方的开口以60μm程度的间隔形成矩阵状的情况下，波长为355nm(YAG激光的3倍频)的激光在60Hz的脉冲频率、脉冲宽度为7nsec、照射面中激光能量密度为每1脉冲0.36J/cm2、发射数(照射的脉冲的数量)为100的条件下，照射至由聚酰亚胺构成的5μm厚的树脂烘烤膜12。
但是，所照射的激光，并不限定为YAG激光。可以是树脂材料可吸收的波长的激光。因此，也可以使用准分子激光、CO2激光等其他激光。当然，当激光源改变，或树脂材料改变，不用说照射条件也跟着改变。在所述的示例中，为形成开口图案，虽然进行了100发射的照射，但在5μm厚的聚酰亚胺膜上以大概50发射开孔。因此，在后述的衍射光栅等形成凹槽的情况下，会调整照射条件以在更少更弱的输出下形成规定深度的漂亮的凹槽。
接着，如图5所示，框体4贴附至形成微细图案3的树脂烘烤膜12的周围(S4)。该框体4的贴附，是在将树脂烘烤膜12从支撑部件2剥离而形成树脂薄膜1之后，用于在不使树脂薄膜1破损而容易进行处理。在现有的制造方法中，由于需要在加入张力至薄膜的同时贴附至框体，因此框体需要禁得起如此的刚性，会使用厚度为25mm以上50mm以下的金属板。这个称为展延步骤。但在本发明的实施方式中，由于在树脂烘烤膜12与支撑部件2接合的状态下贴附框体，可以省略展延步骤。如此一来，框体4并非必须的，也可以没有。因此，该框体4可以有某种程度的机械强度，例如可以使用1mm以上20mm以下程度的厚度的金属板，或者塑料板等。
之后，如图6所示，通过从支撑部件2剥离树脂烘烤膜12，得到具有微细图案的树脂薄膜1(S5)。从支撑部件2剥离该树脂烘烤膜12，是通过激光的照射造成的短波长光吸收层13的进一步变质而进行的。即，形成所述微细图案的开口时的激光照射，仅对形成开口的部分进行激光的照射，虽然该部分的短波长光吸收层13也会消失，但本步骤中，是全面地进行激光的照射。因此，是照射不使树脂烘烤膜12本身变质的程度的弱激光。从这个观点来看，也可以不用激光，而用氙气灯、高压水银灯、紫外线LED等发射波长短的光的光源。
通过这样全面地照射短波长光，树脂烘烤膜12上没有任何变化，短波长光吸收层13则进一步变质而失去支撑部件2与树脂烘烤膜12之间的结合力，容易地从支撑部件2分离。因此，不使用如现有的浸泡至油中来分离的繁琐方法，此外，不会使不利的水分附着至有机层，并且，能不损伤微细图案而从支撑部件2分离树脂烘烤膜12。因此，得到具有微细图案的树脂薄膜1。
该具有微细图案的树脂薄膜1，如前所述，是在树脂烘烤膜12紧密附着于支撑部件2的状态下进行微细加工。因此，在形成微细图案的开口的情况下，没有开口形成在气泡部分。此外，没有在开口端部发生浮起或膨凸。因此，加工尘不会进入，微细图案不会变形，不会产生毛刺。其结果，在使用由这样形成的树脂薄膜所构成的蒸镀掩模来层叠有机层并形成有机EL显示装置的情况下，没有像素的差异，得到显示质量非常优良的有机EL显示装置。此外，在衍射光栅等光学元件的情况下，也得到非常高性能的光学元件。
接着，说明使用由这样制造的树脂薄膜构成的蒸镀掩模制造有机EL显示装置的方法。蒸镀掩模以外的制造方法，由于以周知的方法进行，因此仅说明使用蒸镀掩模的有机层的层叠方法。
本发明的有机EL显示装置的制造方法，首先，通过照射激光至将液状树脂11a涂敷至所述支撑部件2上(参照图7)并烘烤而成的树脂烘烤膜12来形成开口图案3(参照图4)，从而形成蒸镀掩模10。然后，如图8～9所示，将具有开口10a的蒸镀掩模10对准重叠至形成未图示的TFT等以及第一电极52的基板51上，通过蒸镀有机材料54在基板(第一电极52)上层叠有机层55。在各子像素的有机层55形成后，通过除去蒸镀掩模10来形成第二电极56，从而形成有机EL显示装置的有机层55部分。通过具体例更进一步详述。
基板51虽没有图示，但例如在玻璃板等对各像素的RGB子像素分别形成TFT等的开关元件，连接至该开关元件的第一电极(例如阳极)在平坦化的膜上，由Ag或APC等金属膜与ITO膜的组合形成。子像素间，如第8图所示，形成由遮蔽子像素间的SiO 2等构成的绝缘堤53。所述蒸镀掩模10是对准位置固定至这样的基板51的绝缘堤53上。另外，蒸镀掩模10的开口10a形成为比绝缘堤53表面的间隔更小。绝缘堤53的侧壁尽可能不沈积有机材料，从而实现发光效率低下的防止。
在该状态下，在蒸镀装置内蒸镀有机材料54，仅在蒸镀掩模10的开口部分蒸镀有机材料54，在期望的子像素的第一电极52上形成有机层55。如前所述，蒸镀掩模10的开口10a由于形成为比绝缘堤53表面的间隔更小，绝缘堤53的侧壁变为难以沈积有机材料54。其结果，如图8～9所示，几乎仅在第一电极52上沈积有机层55。依次改变蒸镀掩模，并对各子像素进行该蒸镀步骤。如后所述，也存在使用可同时蒸镀相同材料至多个子像素的蒸镀掩模的情况。
在图8～9中，虽然有机层55简单地以1层来表示，但实际上，有机层55是由不同材料构成的多层的层叠膜所形成。例如，作为接触至阳极52的层，存在设置由提高空穴注入性的电离能整合性良好的材料构成的空穴注入层的情况。在该空穴注入层上，能够提升空穴的稳定传输的同时限制到发光层的电子(能量障壁)的空穴传输层，由例如胺类材料形成。进一步地，在其上对应于发光波长而选择的发光层，是例如相对于红色、绿色，将红色或绿色的有机荧光材料掺杂至Alq3而形成的。此外，作为蓝色系的材料，使用DSA系的有机材料。在发光层上，进一步由Alq3等形成提高电子注入性，并且稳定传输电子的电子传输层。通过分别以数十mm程度层叠这些各层来形成有机层55。另外，也有在该有机层与金属电极之间设置LiF或Liq等提高电子注入性的电子注入层。
有机层55处，发光层沈积与RGB各色对应的材料的有机层。此外，空穴传输层、电子传输层等，如果重视发光性能，则优选为分别沈积适于发光层的材料。但是，考虑到材料成本方面，也有RGB的2色或3色共同地以相同材料层叠的情况。在2色以上的子像素层叠共同的材料的情况下，形成在共同的子像素形成开口的蒸镀掩模。在每个子像素的蒸镀层不同的情况下，例如在R的子像素使用1个蒸镀掩模10可连续蒸镀各有机层，而在RGB沈积共同的有机层的情况下，到该共同层的下侧为止，进行各子像素的有机层的蒸镀，在共同的有机层的位置，使用在RGB形成开口的蒸镀掩模，一次完成全像素的有机层的蒸镀。
然后，当所有的有机层55以及LiF层等电子注入层的形成结束，除去蒸镀掩模10，全面形成第二电极(例如阴极)56。图8所示的示例，为顶部发射型，由于是从上侧发光的方式，因此第二电极56为透光性的材料，例如，由薄膜的Mg-Ag共晶膜形成。其他可使用Al等。另外，在从基板51侧发射光的底部发射型的情况下，第一电极52使用ITO、In3O4等，作为第二电极，可使用功函数小的金属，例如Mg、K、Li、Al等。在该第二电极56的表面，形成由例如Si3N4构成的保护膜57。另外，该整体由未图示的玻璃、树脂薄膜等构成的密封层封装，且有机层55构成为不吸收水分。此外，也可以为使有机层尽可能共同化、并在其表面侧设置彩色滤光器的结构。
图10～11为所述树脂薄膜1形成为衍射光栅61或蛾眼等反射防止膜62等光学元件的示例。即，图10为表示衍射光栅的截面的图，凸部的宽度c以及其间隔d同为0.3μm以上1μm以下的程度，当其深度e为100nm以上500nm以下的程度时，由于需要光波长的程度的非常微细的图案，当树脂薄膜1仅有一些不必要的凹凸是，则无法正确地形成该微细的图案。这是因为，即使比所述蒸镀掩模的情况气泡更小，也成为问题，但本发明的树脂薄膜1，如前所述，由于在与支撑部件紧密附着的状态下形成微细加工，可得到全部没有欠缺部分的正确的衍射光栅。因此，可得到清楚的衍射像。
另外，图11所示的示例，为蛾眼反射防止膜的示例。虽然该例也形成例如宽度(底部直径)f为50nm以上200nm以下的程度，间距g为50nm以上300nm以下、高度为200nm以上3000nm以下的程度的非常微细的凹凸，但与所述衍射光栅相同，可形成正确的微细构造。另外，虽然图中凸部的前端描绘成尖锐形，但也可以是具有圆形的形状。为了通过激光照射形成这种凹凸，例如，通过使用在凹部的中心部分激光的透射率大，往周围透射率变小的具有透射率渐变的掩模形成掩膜而获得。
符号说明
1 树脂薄膜
1a 基材薄膜
1b 具有支撑部件的树脂薄膜
2 支撑部件
3 微细图案
4 框体
5 缝模
10 蒸镀掩模
11 树脂涂敷膜
11a 树脂材料
12 树脂烘烤膜
13 短波长光吸收层
51 基板
52 第一电极
53 绝缘堤
54 有机材料
55 有机层
56 第二电极
57 保护膜
61 衍射光栅
62 反射防止膜

Claims (12)

1.一种具有微细图案的树脂薄膜的制造方法，其特征在于：
将液状的树脂材料涂敷至支撑部件来形成树脂涂敷膜；
通过使所述树脂涂敷膜的温度上升至所述树脂材料硬化的温度并烘烤所述树脂涂敷膜来形成树脂烘烤膜，且在所述支撑部件和所述树脂烘烤膜之间，形成与所述支撑部件及所述树脂烘烤膜紧密附着的短波长光吸收层；
照射激光至通过所述短波长光吸收层而紧密附着于所述支撑部件的所述树脂烘烤膜来对所述树脂烘烤膜进行加工，以使所述树脂烘烤膜形成期望的图案；及
从所述支撑部件剥离所述树脂薄膜。
2.如权利要求1所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
通过调整所述树脂材料的涂敷厚度、所述烘烤时的烘烤温度、所述烘烤的时间以及烘烤温度与烘烤时间的分布的至少一个，并且进行所述树脂涂敷膜的烘烤，使经烘烤而形成的树脂薄膜的线膨胀率，与所述支撑部件或重叠使用所述微细图案加工形成的树脂薄膜的基板的线膨胀率之间的差为3ppm/℃以下。
3.如权利要求1或2所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
选定所述支撑部件以使所述支撑部件的线膨胀率与重叠使用所述微细加工形成的树脂薄膜的基板的线膨胀率之间的差为6ppm/℃以下。
4.如权利要求1或2所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
每5分钟以上120分钟以下以10℃以上200℃以下的温度阶段性地上升，并且上升至烘烤温度以进行所述树脂材料的烘烤。
5.如权利要求1或2所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
通过所述激光照射的加工，是具有微细图案的光学元件的该微细图案的形成加工。
6.如权利要求3所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
通过所述激光照射的加工，是用于形成为每个基板上的像素蒸镀有机材料的蒸镀掩模的加工。
7.如权利要求5所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
所述激光是频率为1Hz以上60Hz以下的脉冲激光，脉冲宽度为1纳秒以上15纳秒以下，每1脉冲的照射面中的激光的强度为0.01J/cm2以上1J/cm2以下。
8.如权利要求1或2所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
在从所述支撑部件剥离所述烘烤后的树脂薄膜之前，在所述树脂薄膜的周缘形成框体。
9.如权利要求1或2所述的树脂薄膜的制造方法，其特征在于，
从所述支撑部件剥离所述树脂薄膜时，通过照射聚焦焦点的短波长光至所述树脂薄膜与所述支撑部件之间的界面，减弱所述树脂薄膜与所述支撑部件之间的紧密附着力以进行剥离。
10.一种有机EL显示装置的制造方法，是在基板上层叠有机层以制造有机EL显示装置的方法，其特征在于：
将液状树脂涂敷至支撑部件上并烘烤，形成与所述支撑部件紧密贴着的短波长光吸收层及在所述短波长光吸收层与所述支撑部件的反侧面、与所述短波长光吸收层紧密附着的树脂烘烤膜，通过照射激光至所述树脂烘烤膜来形成开口图案，以形成蒸镀掩模；
将所述蒸镀掩模对准重叠至形成第一电极的基板上，通过蒸镀有机材料而在所述基板上层叠有机层；及
除去所述蒸镀掩模以形成第二电极。
11.一种微细图案形成用基材薄膜，其是通过激光加工形成微细图案的微细图案形成用基材薄膜，其特征在于，包括：
支撑部件；
短波长光吸收层，其在所述支撑部件的一面，遍及所述微细图案的整个形成区域，与所述支撑部件紧密附着而形成；及
树脂烘烤膜，其在所述短波长光吸收层的与所述支撑部件的相反面，遍及所述微细图案的整个形成区域，与所述短波长光吸收层紧密附着而形成。
12.一种具有支撑部件的树脂薄膜，其特征在于，包括：
支撑部件；
短波长光吸收层，其形成于所述支撑部件的一面；及
树脂烘烤膜，其在所述短波长光吸收层的与所述支撑部件的相反面形成蒸镀掩模用的开口图案或光学元件用的凹凸图案，
遍及形成所述开口图案或所述凹凸图案的整个区域，所述支撑部件与所述短波长光吸收层紧密附着，并且，所述短波长光吸收层与所述树脂烘烤膜紧密附着。
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