JP2006179465A - レーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラーを使用せずにラミネーションが行えるようにする。
【解決手段】少なくとも一つの第１下部通気孔１２０ａを有し，第１下部通気孔１２０ａを通じて下部基板Ａを吸着可能な下部基板載置部１２０と；下部基板載置部１２０の上方に上部基板Ｄを支持可能に配設されて，少なくとも一つの第１上部通気孔１３０ａを有し，第１上部通気孔１３０ａを通じて上部基板Ｄを加圧して下部基板Ａ上に密着させる上部基板支持部１３０と；下部基板Ａと密着された上部基板Ｄ上にレーザを照射するレーザ照射装置１５５と；を含んで構成されるようにした。また，下部基板載置部１２０は，下部基板Ａの縁部外側に位置する少なくとも一つの第２下部通気孔１２０ｂをさらに含み，第２下部通気孔１２０ｂを通じて上部基板Ｄを下部基板Ａに対して密着させるかまたは離隔させるように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は，レーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法にかかり，さらに詳しくは，ドナーフィルムをアクセプタ基板にラミネートしてレーザを照射することによりドナーフィルムの転写層をアクセプタ基板に熱転写させるレーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法に関する。

一般に，レーザ熱転写方法は，少なくともレーザ照射装置を含んで構成され，アクセプタ基板及びドナーフィルムを必要とする。上記ドナーフィルムは，一般的には，基材フィルム，光−熱変換層，及び転写層を含むことができる。そして，上記レーザ熱転写方法においては，先ず，ドナーフィルムの転写層がアクセプタ基板と対向する向きにドナーフィルムをアクセプタ基板上にラミネーションする。次に，アクセプタ基板上にラミネーションされたドナーフィルムの基材フィルム側からレーザビームを照射する。すると，上記基材フィルム上に照射されたレーザビームはドナーフィルムの光−熱変換層に吸収されて熱エネルギーに変換され，上記熱エネルギーによってドナーフィルムの転写層がアクセプタ基板上に転写される。このようにして，上記レーザ熱転写方法では，アクセプタ基板上に所定の転写層のパターンを形成することができる（例えば，特許文献１，２及び３参照。）。

ここで，上記レーザ熱転写方法においてドナーフィルムをアクセプタ基板上にラミネーションすることは，アクセプタ基板上に位置付けされたドナーフィルムをローラで加圧することによりなされる。

米国特許第５，９９８，０８５号明細書 米国特許第６，２１４，５２０号明細書 米国特許第６，１１４，０８８号明細書

しかし，上記のようにローラーを使用してドナーフィルムをアクセプタ基板にラミネーションする場合，均一にラミネーションを行うのが困難であるという問題があった。すなわち，均一なラミネーションのためには，ローラーの機構的な精度が高く，上記ローラーを均一に加圧し，ローラーの移送と回転運動を正確に同期化させる精密な制御が必要であった。更に，このような複雑で大きなローラー機構全体を熱転写システムに設けることは困難であり問題となっていた。

そこで，本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので，その目的は，ローラーを使用せずにラミネーションが行えるレーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，少なくとも一つの第１下部通気孔を有し，上記第１下部通気孔を通じて下部基板を吸着可能な下部基板載置部（チャック）と；上部基板が上記下部基板載置部の上方に位置するように上記上部基板を支持可能に配設されて，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，上記第１上部通気孔を通じて上記上部基板を加圧して上記下部基板上に密着させる上部基板支持部（キャップ）と；上記下部基板と密着された上記上部基板上にレーザを照射するレーザ照射装置と；を含んで構成されることを特徴とするレーザ熱転写装置が提供される。

このような本発明にかかるレーザ熱転写装置によれば，ローラを使用せずにラミネーションを行うことができる。すなわち，下部基板載置部に載置された下部基板は，上記第１下部通気孔を通じて吸着されることにより，下部基板載置部上で移動しないように堅固に支持される。そして，上部基板支持部により支持された上部基板は，上記第１上部通気孔を通じて下部基板に対して加圧されることにより，上部基板が下部基板に密着されてラミネーションが行われる。このとき，上部基板支持部は，上部基板の面方向の位置を固定するように上部基板を支持して，上部基板が下部基板載置部の上方に位置するようにすることができる。その後，上記ラミネーションされた上部基板と下部基板の上部基板側からレーザ照射装置でレーザを照射することによりレーザ熱転写が行われる。このようにして，レーザが照射された部分の上部基板の転写層が下部基板に転写されて，下部基板に所定のパターンを形成することができる。また，上記レーザ熱転写装置によれば，ラミネーション工程及びレーザ照射工程を同一装備内で行うことができる。

このとき，上記第１上部通気孔は上記上部基板支持部の中央部に位置するように構成するのがよい。かかる構成とすることにより，ラミネーション過程において，上部基板の中央部から下部基板に対する加圧が行われるので，下部基板と上部基板との間にバブルが含まれてラミネーション不良が発生するのを抑制することができる。

また，上記下部基板載置部は，上記下部基板の縁部外側に位置する少なくとも一つの第２下部通気孔をさらに含み，上記第２下部通気孔を通じて上記上部基板を上記下部基板に対して密着させるかまたは離隔させるように構成されるのがよい。かかる構成とすることにより，下部基板の外側において，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板載置部に吸着させることができるので，上部基板を下部基板に対してより強く密着させることができる。また，レーザの照射が完了した後に，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板から容易に離隔させることができる。

また，上記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，上記第２上部通気孔を通じて上記上部基板を上記上部基板支持部の方向に吸引するように構成されるのがよい。かかる構成とすることにより，例えば上部基板を下部基板の上方に位置付けさせる際に，柔軟性のある上部基板が垂れ下がって下部基板と接触して転写層が損傷されるなどの不具合を防止することができる。

また，上記上部基板支持部は，Ｚ軸方向（上記上部基板を上記下部基板に対して近接または離隔させる方向）に移動可能に構成される。これにより，上部基板を下部基板の上方に位置付けさせた後に，上記上部基板支持部を下部基板に対して近接させてからラミネーションを行うことができる。

ここで，上記上部基板はフレームにより支持され，上記上部基板支持部は上記フレームを支持するように構成されるのがよい。この場合，上記上部基板支持部は，上部基板の面方向の位置を固定するように上記フレームを支持して，上部基板が下部基板載置部の上方に位置するようにすることができる。またこのとき，上記フレームを上記下部基板載置部に対して加圧するフレーム加圧手段をさらに含むようにするのがよい。これにより，上記フレームは，上記フレーム加圧手段により上記下部基板載置部に対して密着されるようになる。

また，上記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むようにすることもできる。かかる弾性材を設けることにより，上記上部基板支持部及び／または上記フレームが上記下部基板載置部に密着されるとき，かかる密着によって形成される空間をシーリングして密閉することができる。

ここで，上記レーザ熱転写装置は，上記下部基板載置部を支持するステージをさらに含むことができる。このとき，上記ステージはラミネーション領域とレーザ照射領域を含み，上記上部基板支持部は上記ラミネーション領域の上方に位置し，上記レーザ照射装置は上記レーザ照射領域の上方に位置するように構成されるのがよい。

また，上記ステージは，上記下部基板載置部をＸ軸方向に移動させるように案内するガイド部（チャックガイド）を含むことができる。このとき，上記ステージはラミネーション領域とレーザ照射領域を含み，上記上部基板支持部は上記ラミネーション領域の上方に位置し，上記レーザ照射装置は上記レーザ照射領域の上方に位置し，上記下部基板載置部は上記ガイド部に沿って上記ラミネーション領域と上記レーザ照射領域との間で移動するように構成されるのがよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，上部基板を支持し，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，上記第１上部通気孔を通じて上記上部基板を加圧して下部基板上に密着させる上部基板支持部（キャップ）と；少なくとも一つの第１下部通気孔及び少なくとも一つの第２下部通気孔を有し，上記下部基板を上記第１下部通気孔を通じて吸着し，上記上部基板を上記第２下部通気孔を通じて上記下部基板上に密着させる下部基板載置部（チャック）と；上記下部基板と密着された上記上部基板上にレーザを照射するレーザ照射装置と；を含んで構成されることを特徴とするレーザ熱転写装置が提供される。

このような本発明にかかるレーザ熱転写装置によれば，ローラを使用せずにラミネーションを行うことができる。すなわち，下部基板載置部に載置された下部基板は，上記第１下部通気孔を通じて吸着されることにより，下部基板載置部上で移動しないように堅固に支持される。そして，上部基板支持部により支持された上部基板は，上記第１上部通気孔を通じて下部基板に対して加圧されることにより，上部基板が下部基板に密着されてラミネーションが行われる。このとき，上部基板支持部は，上部基板の面方向の位置を固定するように上部基板を支持して，上部基板が下部基板載置部の上方に位置するようにすることができる。そして，下部基板載置部に載置された下部基板の外側において，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板載置部に吸着させることにより，上部基板を下部基板に対してより強く密着させることができる。その後，上記ラミネーションされた上部基板と下部基板の上部基板側からレーザ照射装置でレーザを照射することによりレーザ熱転写が行われる。そして，レーザの照射が完了した後は，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板から容易に離隔させることができる。このようにして，レーザが照射された部分の上部基板の転写層が下部基板に転写されて，下部基板に所定のパターンを形成することができる。また，上記レーザ熱転写装置によれば，ラミネーション工程及びレーザ照射工程を同一装備内で行うことができる。

このとき，上記第１上部通気孔は上記上部基板支持部の中央部に位置するように構成するのがよい。かかる構成とすることにより，ラミネーション過程において，上部基板の中央部から下部基板に対する加圧が行われるので，下部基板と上部基板との間にバブルが含まれてラミネーション不良が発生するのを抑制することができる。

また，上記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，上記第２上部通気孔を通じて上記上部基板を上記上部基板支持部の方向に吸引するように構成されるのがよい。かかる構成とすることにより，例えば上部基板を下部基板の上方に位置付けさせる際に，柔軟性のある上部基板が垂れ下がって下部基板と接触して転写層が損傷されるなどの不具合を防止することができる。

ここで，上記上部基板はフレームにより支持され，上記上部基板支持部は上記フレームを支持するように構成されるのがよい。この場合，上記上部基板支持部は，上部基板の面方向の位置を固定するように上記フレームを支持して，上部基板が下部基板載置部の上方に位置するようにすることができる。またこのとき，上記フレームを上記下部基板載置部に対して加圧するフレーム加圧手段をさらに含むようにするのがよい。これにより，上記フレームは，上記フレーム加圧手段により上記下部基板載置部に対して密着されるようになる。

また，上記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むようにすることもできる。かかる弾性材を設けることにより，上記上部基板支持部及び／または上記フレームが上記下部基板載置部に密着されるとき，かかる密着によって形成される空間をシーリングして密閉することができる。

また，上記上部基板支持部は，Ｚ軸方向（上記上部基板を上記下部基板に対して近接または離隔させる方向）に移動可能に構成される。これにより，上部基板を下部基板の上方に位置付けさせた後に，上記上部基板支持部を下部基板に対して近接させてからラミネーションを行うことができる。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，少なくとも一つの第１下部通気孔を有し，上記第１下部通気孔を通じて下部基板を吸着する下部基板載置部（チャック）と；上部基板が上記下部基板載置部の上方に位置するように上記上部基板を支持可能に配設されて，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，上記第１上部通気孔を通じて上記上部基板を加圧して上記下部基板上に密着させる上部基板支持部（キャップ）と；を含むことを特徴とするラミネータが提供される。

このような本発明にかかるラミネータによれば，ローラを使用せずにラミネーションを行うことができる。すなわち，下部基板載置部に載置された下部基板は，上記第１下部通気孔を通じて吸着されることにより，下部基板載置部上で移動しないように堅固に支持される。そして，上部基板支持部により支持された上部基板は，上記第１上部通気孔を通じて下部基板に対して加圧されることにより，上部基板が下部基板に密着されてラミネーションを行うことができる。

このとき，上記第１上部通気孔は上記上部基板支持部の中央部に位置するように構成するのがよい。かかる構成とすることにより，ラミネーション過程において，上部基板の中央部から下部基板に対する加圧が行われるので，下部基板と上部基板との間にバブルが含まれてラミネーション不良が発生するのを抑制することができる。

また，上記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，上記第２上部通気孔を通じて上記上部基板を上記上部基板支持部の方向に吸引するように構成されるのがよい。かかる構成とすることにより，例えば上部基板を下部基板の上方に位置付けさせる際に，柔軟性のある上部基板が垂れ下がって下部基板と接触して転写層が損傷されるなどの不具合を防止することができる。

ここで，上記上部基板はフレームにより支持され，上記上部基板支持部は上記フレームを支持するように構成されるのがよい。また，上記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むようにすることもできる。かかる弾性材を設けることにより，上記上部基板支持部及び／または上記フレームが上記下部基板載置部に密着されるとき，かかる密着によって形成される空間をシーリングして密閉することができる。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，下部基板載置部に下部基板を載置する下部基板載置段階と；少なくとも光熱変換層及び転写層を含む上部基板を，上記転写層が上記下部基板と対向するように位置させる上部基板位置付け段階と；上記上部基板の上部空間の気体圧を上記上部基板の下部空間の気体圧より大きくして上記上部基板を上記下部基板に対して密着させる基板密着段階と；上記下部基板上に密着された上記上部基板の上部にレーザを照射して上記転写層の少なくとも一部を上記下部基板上に転写させる転写段階と；を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法が提供される。

このような本発明にかかるレーザ熱転写方法によれば，ローラを使用せずにラミネーションを行うことができる。すなわち，下部基板載置部に下部基板を載置し（下部基板載置段階），上部基板を上記下部基板に対して位置付け（上部基板位置付け段階）させた後に，上部基板の上部空間の気体圧を上部基板の下部空間の気体圧よりも大きくすることにより，上部基板を下部基板に対して密着させてラミネーションを行う（基板密着段階）ことができる。そして，上記ラミネーションされた下部基板と上部基板の上部基板側からレーザを照射することにより，上部基板の転写層の少なくとも一部を下部基板上に転写させる（転写段階）ことができる。このようにして，ローラを使用せずに下部基板に所定のパターンを形成することができる。

このとき，上記下部基板載置部は第１下部通気孔を含み，上記下部基板載置段階は，上記第１下部通気孔を通じて真空を形成することにより上記下部基板を上記下部基板載置部に吸着させる段階をさらに含むようにするのがよい。すなわち，下部基板は，上記第１下部通気孔を通じて吸着されることにより，下部基板載置部上で移動しないように堅固に支持される。

また，上記上部基板支持部は第１上部通気孔を含み，上記上部基板の上部空間の気体圧を上記上部基板の下部空間の気体圧より大きくすることは，上記第１上部通気孔を通じて圧縮ガスを注入することによりなされるようにするのがよい。このようにすることにより，上記上部基板支持部により支持された上部基板は，上記第１上部通気孔を通じて下部基板に対して加圧されて，上部基板が下部基板に密着されてラミネーションを行うことができる。

また，上記上部基板支持部は上記第２上部通気孔をさらに含み，上記上部基板位置付け段階は，上記第２上部通気孔を通じて真空を形成することにより上記上部基板を上記上部基板支持部の方向に吸引する段階をさらに含むようにするのがよい。これにより，上部基板を下部基板の上方に位置付けさせる際に，柔軟性のある上部基板が垂れ下がって下部基板と接触して転写層が損傷されるなどの不具合を防止することができる。

また，上記下部基板載置部は上記下部基板の縁部外側に位置する第２下部通気孔をさらに含み，上記基板密着段階は，上記第２下部通気孔を通じて真空を形成することにより上記上部基板を上記下部基板に対して密着させる段階をさらに含むようにするのがよい。これにより，下部基板載置部に載置された下部基板の外側において，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板載置部に吸着させることにより，上部基板を下部基板に対してより強く密着させることができる。

また，上記下部基板載置部は上記下部基板の縁部外側に位置する第２下部通気孔をさらに含み，上記転写段階の後に，上記第２下部通気孔を通じて圧縮ガスを注入することにより上記上部基板を上記下部基板から離隔させる段階をさらに含むようにするのがよい。これにより，レーザ照射による転写が完了した後に，上記第２下部通気孔を通じて上部基板を下部基板から容易に離隔させることができる。

本発明によれば，ローラーを使用せずに上部基板を下部基板上に良好にラミネーションを行うことができるレーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法を提供できるものである。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

以降の説明において，層がほかの層または基板“上”にあると説明する場合は，ほかの層または基板上に直接形成されることもでき，それらの間に第３層が介在されることもできることを意味する。

先ず，本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写装置について説明する。図１は，本発明の実施の形態によるレーザ熱転写装置の構成を概略的に示す斜視図である。図２は，図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図である。

図１及び図２に示すように，レーザ熱転写装置１００は，ラミネーション領域１１０ａ及びレーザ照射領域１１０ｂを有するステージ１１０を含む。ステージ１１０には下部基板載置部（チャック）１２０が配設される。ステージ１１０は，下部基板載置部１２０をステージ１１０の面に沿って図１のＸ方向に移動させるように下部基板載置部１２０を案内するガイド部（チャックガイド）１１５を含む。したがって，下部基板載置部１２０はガイド部１１５に沿ってラミネーション領域１１０ａとレーザ照射領域１１０ｂとの間で往復移動することができる。

下部基板載置部１２０は，下部基板（アクセプター基板）Ａを吸着するための少なくとも一つの第１下部通気孔（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｈｏｌｅ）１２０ａを有する。また，下部基板載置部１２０は，下部基板Ａの縁部外側（周縁）に位置する少なくとも一つの第２下部通気孔１２０ｂをさらに有することができる。第１下部通気孔１２０ａ及び第２下部通気孔１２０ｂは，第１下部真空ポンプ１４３及び第２下部真空ポンプ１４４とそれぞれ連結される。一方，下部基板載置部１２０は凹状に窪んだウェル１２０ｗを有することができる。この場合，第１下部通気孔１２０ａ及び第２下部通気孔１２０ｂは，ウェル１２０ｗの底面に位置し，下部基板Ａはウェル１２０ｗ内に位置する。

ラミネーション領域１１０ａの上部には上部基板支持部（キャップ）１３０が位置する。下部基板載置部１２０がラミネーション領域１１０ａに位置するとき，上部基板支持部１３０は下部基板載置部１２０の上部に位置することになる。上部基板支持部１３０は上部基板（ドナーフィルム）Ｄが下部基板載置部１２０の上方に位置するように上部基板Ｄを支持することができる。このとき，上部基板Ｄがフレーム１６０によって支持される場合，上部基板支持部１３０はフレーム１６０を支持することにより，上部基板Ｄを支持することができる。

上部基板支持部１３０は，上部基板Ｄを加圧して上部基板Ｄを下部基板Ａ上に密着させるための少なくとも一つの第１上部通気孔１３０ａを有する。第１上部通気孔１３０ａは上部基板支持部１３０の中央部に位置するように配設されることができる。このとき，下部基板載置部１２０に設けられた第２下部通気孔１２０ｂも，上部基板Ｄを下部基板Ａに密着させる役割りを果たすことができる。一方，第２下部通気孔１２０ｂは，上部基板Ｄが下部基板Ａと密着された後，下部基板Ａ上に密着された上部基板Ｄを下部基板Ａから離隔させる役割りを果たすことこもできる。

また，上部基板支持部１３０は，上部基板Ｄを上部基板支持部１３０の方向に密着させるための第２上部通気孔１３０ｂをさらに含むことができる。第１上部通気孔１３０ａ及び第２上部通気孔１３０ｂは第１上部真空ポンプ１４２及び第２上部真空ポンプ１４１とそれぞれ連結されて，上部基板Ｄを上部基板支持部１３０の方向に吸引することができる。

上部基板支持部１３０は下部基板載置部１２０に対して凹状に窪んだウェル１３０ｗを含むことができる。この場合，第１上部通気孔１３０ａ及び第２上部通気孔１３０ｂは，ウェル１３０ｗの底面に位置する。また，上部基板Ｄはウェル１３０ｗの上記底面とは接触しないように上部基板支持部１３０により支持される。このとき，上部基板支持部１３０は，上部基板Ｄを下部基板Ａに対して近接または離隔させる方向（図１のＺ軸方向）に移動することができる。したがって，上部基板支持部１３０は，下部基板載置部１２０と密着されるかまたは離隔されることができる。このように，上部基板支持部１３０は，ラミネーション領域１１０ａにおいて，上部基板ＤのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を固定しつつＺ軸方向には移動可能に上部基板Ｄを支持することができる。

上部基板支持部１３０の周辺には，上部基板支持部１３０から所定の距離だけ離隔されるようにフレーム加圧手段１３５を配設することができる。フレーム加圧手段１３５は，フレーム１６０を下部基板載置部１２０上に密着させるための手段である。

下部基板載置部１２０の周辺には弾性材を設けることができる。上記弾性材は，上部基板支持部１３０及び／またはフレーム１６０が下部基板載置部１２０上に密着されるとき，密着によって形成される空間をシーリングして密閉する役割りを果たすことができる。

レーザ照射領域１１０ｂの上部にはレーザ照射装置１５５が位置する。レーザ照射装置１５５はレーザガイドバー１５０に装着される。レーザ照射装置１５５はレーザガイドバー１５０に沿ってステージ１１０の面に対して平行（図１のＹ軸方向）に移動することができる。ここで，下部基板載置部１２０がレーザ照射領域１１０ｂに位置するとき，レーザ照射装置１５５は下部基板載置部１２０の上部に位置することになる。

上記のように，本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写装置によれば，ラミネーション工程を行うラミネータ及びレーザ照射工程を行うレーザ照射装置を同一装備内に設けることができる。

一方，上述した本発明の実施の形態においては，ラミネータとレーザ照射装置が同一装備内に設けられるレーザ熱転写装置を例として挙げて説明した。しかし，本発明は，下部基板載置部１２０及び上部基板支持部１３０を含むラミネータ部分だけにより構成される装置（ラミネータ）とすることも可能である。

次に，本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法について説明する。図３ａ〜３ｆは，図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，レーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法を説明するための図である。

先ず，図３ａに示すように，下部基板載置部１２０上に下部基板Ａを載置する下部基板載置段階が実行される。下部基板載置部１２０がウェル１２０ｗを含む場合は，ウェル１２０ｗの底面上に下部基板Ａを位置させる。

図４ａは図３ａの下部基板Ａの一部領域Ａ＿Ｐ１を拡大して示した断面図であって，下部基板Ａが有機電界発光素子基板の場合を示した図である。図４ａに示すように，基板１０上の所定領域に半導体層２０が位置する。半導体層２０は，非晶質シリコン膜，または非晶質シリコン膜を結晶化させた多結晶シリコン膜であることができる。半導体層２０上にはゲート絶縁膜２５が位置する。ゲート絶縁膜２５上には，半導体層２０と重畳する位置にゲート電極３０が位置する。ゲート電極３０上には，半導体層２０及びゲート電極３０を覆う第１層間絶縁膜３５が位置する。第１層間絶縁膜３５上には，第１層間絶縁膜３５及びゲート絶縁膜２５を貫通して半導体層２０の両端部とそれぞれ接続するドレイン電極４１及びソース電極４３が位置する。半導体層２０，ゲート電極３０，ドレイン電極４１，及びソース電極４３は，薄膜トランジスタＴを構成する。ドレイン電極４１及びソース電極４３の上には，ドレイン電極４１及びソース電極４３を覆う第２層間絶縁膜５０が位置する。第２層間絶縁膜５０は，薄膜トランジスタＴを保護するためのパッシベーション膜及び／または薄膜トランジスタによる段差を緩和するための平坦化膜を含むことができる。第２層間絶縁膜５０上には，第２層間絶縁膜５０を貫通してドレイン電極４１と接続する画素電極５５が位置する。画素電極５５は，たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）膜であることができる。画素電極５５上には，画素電極の一部を露出させる開口部６０ａを有する画素定義膜（ｐｉｘｅｌ ｄｅｆｉｎｉｎｇ ｌａｙｅｒ）６０が位置することができる。

また，図３ａに示すように，下部基板Ａを下部基板載置部１２０に位置させた後，ウェル１２０ｗの底面に位置する第１下部通気孔１２０ａに連結された第１下部真空ポンプ１４３（図１）を作動させる。すると，下部基板Ａと下部基板載置部１２０との間には真空が形成され，その結果，下部基板Ａは下部基板載置部１２０の方向に吸着される。上記のように，下部基板載置段階は，第１下部通気孔１２０ａを通じて真空を形成することにより下部基板Ａを下部基板載置部１２０ａに吸着させる段階をさらに含むことができる。ここで，本明細書の全般において，「真空」とは外部より低い圧力を意味する。

次に，上部基板Ｄを下部基板Ａに対して位置付けする上部基板位置付け段階が実行される。このとき,上部基板Ｄは，少なくとも光熱変換層７１及び転写層７７を含み（詳細後述），転写層７７が下部基板Ａと対向するように配置される。

図４ｂは，上部基板Ｄの一部領域Ｄ＿Ｐを拡大して示した断面図である。図４ｂに示すように，上部基板Ｄは，ベース基板７０，及びベース基板７０上に順に積層された光熱変換層７１及び転写層７７を含むことができる。ベース基板７０は，ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ：ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの透明性高分子有機材料で形成された基板であることができる。光熱変換層７１は，入射光を熱に変換させる膜であり，光吸水性物質であるアルミニウム酸化物，アルミニウム硫化物，カーボンブラック，黒鉛，または赤外線染料を含むことができる。転写層７７は，下部基板Ａが有機電界発光素子基板の場合，電界発光性有機膜であることができる。また，転写層７７は正孔注入性有機膜，正孔輸送性有機膜，正孔抑制性有機膜，電子輸送性有機膜，及び電子注入性有機膜からなる群より選ばれる少なくとも一つの膜をさらに含むことができる。

上部基板位置付け段階においては，先ず，下部基板載置部１２０と下部基板載置部１２０上に位置する上部基板支持部１３０との間の空間で上部基板Ｄが移送される。このとき，図３ａに示すように，上部基板Ｄは，転写層７７が下部基板Ａと対向するように配置される。上部基板Ｄが移送されるとき，上部基板Ｄはフレーム１６０によって支持されることができる。

ここで，上部基板Ｄは，一般的には，ベース基板７０が高分子材料で形成された柔軟性基板である。従って，上部基板Ｄがフレーム１６０に支持されていても，図３ａに示すように，上部基板Ｄの中央部分は重力により垂れ下がってしまうことが多い。

次に，図３ｂに示すように，上部基板支持部１３０が下部基板載置部１２０と近接する方向（Ｚ軸方向）に沿って下向きに移動してフレーム１６０と結合される。その結果，フレーム１６０は上部基板支持部１３０に固定される。また，フレーム１６０に支持される上部基板Ｄも上部基板支持部１３０に固定されるように支持される。このとき，上部基板Ｄと上部基板支持部１３０との間には両者を相互に所定の距離だけ隔離させる第１隔離空間Ｓ１が形成される。

そして，上部基板支持部１３０の第２上部通気孔１３０ｂと連結された第２上部真空ポンプ１４１（図１）が作動する。その結果，空間Ｓ１内には真空が形成され，図３ａに示すように中央部分が下方に垂れていた上部基板Ｄは，図３ｂのように上部基板支持部１３０の方向に密着される。これにより，上部基板Ｄの転写層７７が下部基板Ａと接触して望まない損傷を被ることを防止することができる。

次に，図３ｃに示すように，フレーム１６０を固定する上部基板支持部１３０がＺ軸方向に沿って下向きにさらに移動して下部基板載置部１２０に密着される。そしてこのとき，引き続き，上部基板支持部１３０に圧力が加えられるようにするのがよい。例えば，図３ｃに示すように，フレーム加圧手段１３５を下部に移動させて上部基板支持部１３０に固定されたフレーム１６０に密着させて，フレーム１６０を加圧するようにすることができる。したがって，上部基板支持部１３０及びフレーム１６０は下部基板載置部１２０上にさらに密着される。このとき，密着された下部基板載置部１２０と上部基板Ｄとの間には第２隔離空間Ｓ２が形成される。そして，上部基板支持部１３０及びフレーム１６０が下部基板載置部１２０上に密着されるとき，下部基板載置部１２０の周辺に位置した弾性材１２５は収縮されて第２隔離空間Ｓ２をシーリングすることができる。上記のようにして，上部基板Ｄが下部基板Ａに対して位置付けされる。

次に，上部基板Ｄを下部基板Ａに対して密着させる基板密着段階が実行される。先ず，上部基板支持部１３０の第１上部通気孔１３０ａを介して圧縮ガスが注入される。その結果，第１隔離空間Ｓ１内の圧力が上昇し，かかる圧力によって上部基板Ｄを下部基板Ａ上に密着させることができる。望ましくは，第１上部通気孔１３０ａは上部基板支持部１３０の中央部に位置する。このようにすれば，上部基板Ｄをその中央部から下部基板Ａに密着させることができ，その後，徐々に上部基板Ｄの周縁部を下部基板Ａに密着させるようにすることができる。その結果，上部基板Ｄはバブル等が混入されることなく下部基板Ａ上に良好にラミネーションされる。ここで，第１上部通気孔１３０ａを介して流入される圧縮ガスの圧力は，第２隔離空間Ｓ２の内部圧力よりも大きく設定されるのがよい。すなわち，上部基板Ｄは，上部基板Ｄの上部空間（第１隔離空間Ｓ１）の気体圧と上部基板Ｄの下部空間（第２隔離空間Ｓ２）の気体圧の差により，下部基板Ａと密着されることができる。

ここで，下部基板載置部１２０が第２下部通気孔１２０ｂを含む場合，第２下部通気孔１２０ｂと連結された第２下部真空ポンプ１４４（図１）を作動させることで，第２隔離空間Ｓ２内に真空を形成することができる。その結果，上部基板Ｄは，下部基板Ａの縁部の外側において第２下部通気孔１２０ｂを通じて下部基板載置部１２０に吸着されて，下部基板Ａ上にさらに密着されることができる。このように，第２下部通気孔１２０ｂを更に設けることにより，第１上部通気孔１３０ａを介して流入される圧縮ガスの圧力を低めることができる。この際，弾性材１２５は第２隔離空間Ｓ２をシーリングして真空を維持するようにする。

上記のようにして，上部基板Ｄの上部空間（第１隔離空間Ｓ１）の気体圧を上部基板Ｄの下部空間（第２隔離空間Ｓ２）の気体圧よりも大きくして上部基板Ｄを下部基板Ａに対して密着（ラミメーション）させる基板密着段階が行われる。このとき，第１上部通気孔１３０ａを介した圧縮ガスの流入と，第２下部通気孔１２０ｂを介した真空の形成は，どちらが先に行われてもよく，また，同時に行うこともできる。

次に，図３ｄに示すように，上部基板支持部１３０は，下部基板載置部１２０から離隔される方向（Ｚ軸方向）に沿って上向きに移動することにより，フレーム１６０から離隔される。このとき，フレーム加圧手段１３５は，引き続きフレーム１６０を下部基板載置部１２０上に加圧した状態に保たれるため，加圧によりシーリングされた第２隔離空間Ｓ２は第２下部通気孔１２０ｂにより真空を維持することができる。したがって，上部基板Ｄと下部基板Ａとがラミネーションされた状態（密着された状態）を容易に維持することができる。

次に，下部基板Ａ上に密着された上部基板Ｄの上部にレーザを照射して転写層７７の少なくとも一部を下部基板Ａ上に転写させる転写段階が実行される。先ず，ラミネーションされた上部基板Ｄと下部基板Ａとが載置された下部基板載置部１２０は，ガイド部（チャックガイド）１１５（図１）に案内されて下部基板載置部１２０の面に沿ってＸ軸方向に移動してレーザ照射装置１５５の下側に位置される。レーザ照射装置１５５はレーザガイドバー１５０（図１）に沿ってＹ軸方向に移動しながらレーザを上部基板Ｄ上に照射することができる。引き続き，下部基板載置部１２０はレーザ照射領域１１０ｂ内でガイド部１１５（図１）に沿ってＸ軸方向に一ピッチだけ移動させる。そして，レーザ照射装置１５５をレーザガイドバー１５０（図１）に沿ってＹ軸方向に移動させながらレーザを上部基板Ｄ上に照射する。上記のような，下部基板載置部１２０のＸ軸方向の移動と，レーザ照射装置１５５をＹ軸方向に移動させつつレーザを照射する過程とを繰り返し行うことで，上部基板Ｄの全体にレーザを照射することができる。この際，レーザの照射された領域は，光熱変換層７１（図４ｂ）がレーザ光を吸収して熱を発生させ，熱が発生された光熱変換層７１（図４ｂ）の下部の転写層７７は，熱によって光熱変換層７１との接着力が変化することにより，下部基板Ａ上に転写される。結果的に，下部基板Ａ上にはパターニングされた転写層７７ａが形成される。

次に，図３ｅに示すように，フレーム加圧手段１３５による加圧が維持された状態において，第２下部通気孔１２０ｂを介して圧縮ガスを注入する。その結果，第２隔離空間Ｓ２内の圧力が上昇して，上部基板Ｄは下部基板Ａから剥離されて離隔されることができる。

図３ｆに示すように，上部基板Ｄが下部基板Ａから完全に離隔されると，フレーム加圧手段１３５による加圧は中断され，フレーム加圧手段１３５は上部に移動される。また，フレーム１６０も上部に移動する。その結果，下部基板Ａのパターニングされた転写層７７ａは外部に露出することになる。

図５は，パターニングされた転写層７７ａを有する下部基板Ａの一部領域を拡大して示した断面図である。図５に示すように，図４ａに基づいて説明した有機電界発光素子の開口部６０ａ内で露出した画素電極５５上に転写層パターン７７ａが位置する。転写層パターン７７ａは有機発光層であることができる。また，転写層パターン７７ａは，正孔注入層，正孔輸送層，正孔抑制層，電子輸送層，及び電子注入層からなる群より選ばれる少なくとも一層をさらに含むことができる。本発明によるレーザ熱転写装置は，有機電界発光表示装置の有機発光層をパターニングする以外にも，例えば配線などの様々な部分のパターンを形成するのに用いることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，レーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法に適用可能であり，特に，ドナーフィルムをアクセプタ基板にラミネートしてレーザを照射することによりドナーフィルムの転写層をアクセプタ基板に熱転写させるレーザ熱転写装置及びラミネータ並びにレーザ熱転写装置を用いたレーザ熱転写方法に適用可能である。

本発明の実施の形態にかかるレーザ熱転写装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図である。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，チャック上に下部基板を位置させた状態を示す。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，キャップがＺ軸方向に沿って下向きに移動してフレームと結合した状態を示す。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，フレームを固定するキャップがＺ軸方向に沿って下向きにさらに移動してチャックに密着された状態を示す。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，キャップがＺ軸方向に沿って上向きに移動してフレームから離隔された状態を示す。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，第２下部通気孔を介して圧縮ガスを注入することにより，第２隔離空間内の圧力が上昇し，上部基板が下部基板から離隔された状態を示す。 図１のＩ−Ｉ´線に沿った断面図であって，フレーム加圧手段による加圧が中断され，フレーム加圧手段が上部に移動するとともにフレームも上部に移動した状態を示す。 図３ａの一部領域を拡大して示した断面図である。 図３ａの他の領域を拡大して示した断面図である。 図３ｆの一部領域を拡大して示した断面図である。

符号の説明

Ａ 下部基板
Ｄ 上部基板
７０ ベース基板
７１ 光熱変換層７１
７７ 転写層
１００ レーザ熱転写装置
１１０ａ ラミネーション領域
１１０ｂ レーザ照射領域
１１０ ステージ
１１５ ガイド部（チャックガイド）
１２０ 下部基板載置部（チャック）
１２０ａ 第１下部通気孔
１２０ｂ 第２下部通気孔
１２０ｗ ウェル
１２５ 弾性材
１３０ 上部基板支持部（キャップ）
１３０ａ 第１上部通気孔
１３０ｂ 第２上部通気孔
１３０ｗ ウェル
１４１ 第２上部真空ポンプ
１４２ 第１上部真空ポンプ
１４３ 第１下部真空ポンプ
１４４ 第２下部真空ポンプ
１６０ フレーム
１３５ フレーム加圧手段
１５５ レーザ照射装置
Ｓ１ 第１隔離空間
Ｓ２ 第２隔離空間
１０ 基板
２０ 半導体層
２５ ゲート絶縁膜
３０ ゲート電極
３５ 第１層間絶縁膜
４１ ドレイン電極
４３ ソース電極
５０ 第２層間絶縁膜
５５ 画素電極
６０ 画素定義膜
６０ａ 開口部
Ｔ 薄膜トランジスタ

Claims (30)

1. 少なくとも一つの第１下部通気孔を有し，前記第１下部通気孔を通じて下部基板を吸着可能な下部基板載置部と；
   上部基板が前記下部基板載置部の上方に位置するように前記上部基板を支持可能に配設されて，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，前記第１上部通気孔を通じて前記上部基板を加圧して前記下部基板上に密着させる上部基板支持部と；
   前記下部基板と密着された前記上部基板上にレーザを照射するレーザ照射装置と；
   を含んで構成されることを特徴とするレーザ熱転写装置。
2. 前記第１上部通気孔は前記上部基板支持部の中央部に位置することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
3. 前記下部基板載置部は，前記下部基板の縁部外側に位置する少なくとも一つの第２下部通気孔をさらに含み，前記第２下部通気孔を通じて前記上部基板を前記下部基板に対して密着させるかまたは離隔させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
4. 前記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，前記第２上部通気孔を通じて前記上部基板を前記上部基板支持部の方向に吸引することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
5. 前記上部基板支持部は，Ｚ軸方向に移動可能なことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
6. 前記上部基板はフレームにより支持され，前記上部基板支持部は前記フレームを支持することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
7. 前記フレームを前記下部基板載置部に対して加圧するフレーム加圧手段をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のレーザ熱転写装置。
8. 前記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
9. 前記下部基板載置部を支持するステージをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
10. 前記ステージはラミネーション領域とレーザ照射領域を含み，前記上部基板支持部は前記ラミネーション領域の上方に位置し，前記レーザ照射装置は前記レーザ照射領域の上方に位置することを特徴とする請求項９に記載のレーザ熱転写装置。
11. 前記ステージは，前記下部基板載置部をＸ軸方向に移動させるように案内するガイド部を含むことを特徴とする請求項９に記載のレーザ熱転写装置。
12. 前記ステージはラミネーション領域とレーザ照射領域を含み，前記上部基板支持部は前記ラミネーション領域の上方に位置し，前記レーザ照射装置は前記レーザ照射領域の上方に位置し，前記下部基板載置部は前記ガイド部に沿って前記ラミネーション領域と前記レーザ照射領域との間で移動することを特徴とする請求項１１に記載のレーザ熱転写装置。
13. 上部基板を支持し，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，前記第１上部通気孔を通じて前記上部基板を加圧して下部基板上に密着させる上部基板支持部と；
    少なくとも一つの第１下部通気孔及び少なくとも一つの第２下部通気孔を有し，前記下部基板を前記第１下部通気孔を通じて吸着し，前記上部基板を前記第２下部通気孔を通じて前記下部基板上に密着させる下部基板載置部と；
    前記下部基板と密着された前記上部基板上にレーザを照射するレーザ照射装置と；
    を含んで構成されることを特徴とするレーザ熱転写装置。
14. 前記第１上部通気孔は前記上部基板支持部の中央部に位置することを特徴とする請求項１３に記載のレーザ熱転写装置。
15. 前記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，前記第２上部通気孔を通じて前記上部基板を前記上部基板支持部の方向に吸引することを特徴とする請求項１３に記載のレーザ熱転写装置。
16. 前記上部基板はフレームにより支持され，前記上部基板支持部は前記フレームを支持することを特徴とする請求項１３に記載のレーザ熱転写装置。
17. 前記フレームを前記下部基板載置部に対して加圧するフレーム加圧手段をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のレーザ熱転写装置。
18. 前記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のレーザ熱転写装置。
19. 前記上部基板支持部は，Ｚ軸方向に移動可能なことを特徴とする請求項１３に記載のレーザ熱転写装置。
20. 少なくとも一つの第１下部通気孔を有し，前記第１下部通気孔を通じて下部基板を吸着する下部基板載置部と；
    上部基板が前記下部基板載置部の上方に位置するように前記上部基板を支持可能に配設されて，少なくとも一つの第１上部通気孔を有し，前記第１上部通気孔を通じて前記上部基板を加圧して前記下部基板上に密着させる上部基板支持部と；
    を含むことを特徴とするラミネータ。
21. 前記第１上部通気孔は前記上部基板支持部の中央部に位置することを特徴とする請求項２０に記載のラミネータ。
22. 前記上部基板支持部は，第２上部通気孔をさらに含み，前記第２上部通気孔を通じて前記上部基板を前記上部基板支持部の方向に吸引することを特徴とする請求項２０に記載のラミネータ。
23. 前記上部基板はフレームにより支持され，前記上部基板支持部は前記フレームを支持することを特徴とする請求項２０に記載のラミネータ。
24. 前記下部基板載置部の周辺部に位置する弾性材をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のラミネータ。
25. 下部基板載置部に下部基板を載置する下部基板載置段階と；
    少なくとも光熱変換層及び転写層を含む上部基板を，前記転写層が前記下部基板と対向するように位置させる上部基板位置付け段階と；
    前記上部基板の上部空間の気体圧を前記上部基板の下部空間の気体圧より大きくして前記上部基板を前記下部基板に対して密着させる基板密着段階と；
    前記下部基板上に密着された前記上部基板の上部にレーザを照射して前記転写層の少なくとも一部を前記下部基板上に転写させる転写段階と；
    を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法。
26. 前記下部基板載置部は第１下部通気孔を含み，
    前記下部基板載置段階は，前記第１下部通気孔を通じて真空を形成することにより前記下部基板を前記下部基板載置部に吸着させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のレーザ熱転写方法。
27. 前記上部基板支持部は第１上部通気孔を含み，
    前記上部基板の上部空間の気体圧を前記上部基板の下部空間の気体圧より大きくすることは，前記第１上部通気孔を通じて圧縮ガスを注入することによりなされることを特徴とする請求項２５に記載のレーザ熱転写方法。
28. 前記上部基板支持部は前記第２上部通気孔をさらに含み，
    前記上部基板位置付け段階は，前記第２上部通気孔を通じて真空を形成することにより前記上部基板を前記上部基板支持部の方向に吸着させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のレーザ熱転写方法。
29. 前記下部基板載置部は前記下部基板の縁部外側に位置する第２下部通気孔をさらに含み，
    前記基板密着段階は，前記第２下部通気孔を通じて真空を形成することにより前記上部基板を前記下部基板に対して密着させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のレーザ熱転写方法。
30. 前記下部基板載置部は前記下部基板の縁部外側に位置する第２下部通気孔をさらに含み，
    前記転写段階の後に，前記第２下部通気孔を通じて圧縮ガスを注入することにより前記上部基板を前記下部基板から離隔させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のレーザ熱転写方法。

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