WO2011114872A1 - 成膜方法及び成膜用基板の作製方法 - Google Patents

成膜方法及び成膜用基板の作製方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011114872A1
WO2011114872A1 PCT/JP2011/054530 JP2011054530W WO2011114872A1 WO 2011114872 A1 WO2011114872 A1 WO 2011114872A1 JP 2011054530 W JP2011054530 W JP 2011054530W WO 2011114872 A1 WO2011114872 A1 WO 2011114872A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
layer
film
forming
material layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/054530
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆広 井辺
智哉 青山
礼奈 鶴岡
井上 智
通 園田
Original Assignee
株式会社半導体エネルギー研究所
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社半導体エネルギー研究所, シャープ株式会社 filed Critical 株式会社半導体エネルギー研究所
Priority to US13/635,227 priority Critical patent/US8900675B2/en
Priority to JP2012505594A priority patent/JP5747022B2/ja
Publication of WO2011114872A1 publication Critical patent/WO2011114872A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/048Coating on selected surface areas, e.g. using masks using irradiation by energy or particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/40Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour
    • H10K71/421Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour using coherent electromagnetic radiation, e.g. laser annealing
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to a film forming method and a method for manufacturing a film forming substrate.
  • EL electroluminescence
  • the basic structure of these light-emitting elements is such that a light-emitting layer containing a light-emitting substance is sandwiched between a pair of electrodes. By applying voltage to this element, light emission from the light-emitting substance can be obtained.
  • an organic EL material layer is formed on a deposition substrate by a wet method using a polymer in which a film forming material is dispersed, and the organic EL material layer is formed by thermal transfer.
  • a method of forming a film on a substrate see, for example, Patent Document 2.
  • the impurities are also mixed into the light emitting layer formed on the film formation substrate by thermal transfer.
  • the other light emitting layer forming method using a polymer as a binder since a wet method is used, there is a higher possibility that impurities are mixed as compared with a vacuum deposition method.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a film formation method that can reduce impurities mixed in a layer formed on a deposition target substrate or a method for manufacturing a film formation substrate used in the film formation method. .
  • an absorption layer is formed on one surface of the first substrate.
  • the material layer of the first substrate is sublimated as a pretreatment before the material layer formed on the first substrate is transferred to the second substrate to form the film.
  • Heat to a lower temperature Accordingly, impurities having a low sublimation temperature can be removed from the material layer while holding the film formation material in the material layer, and the layer including the film formation material with a reduced amount of impurities is covered with the second substrate. It can be formed on the film formation surface.
  • an absorption layer is formed on one surface of the first substrate.
  • a film forming method is characterized in that a layer containing a material is formed.
  • S shows the glass transition temperature (degreeC) of a high molecular compound
  • Ta is high temperature (degreeC) among the sublimation temperature which the 1st film-forming material or the 2nd film-forming material has. Indicates.
  • the material layer of the first substrate is formed of glass of a high molecular compound as a pretreatment.
  • a first heat treatment for heating to a temperature lower than the transition temperature is performed. Accordingly, impurities having a low sublimation temperature can be removed from the material layer while holding the first film-forming material and the second film-forming material in the material layer, and the first composition in which the amount of impurities is reduced.
  • a layer including the film material and the second film formation material can be formed over the deposition surface of the second substrate.
  • each of the first heat treatment and the second heat treatment is performed by irradiating light from the other surface side of the first substrate using a light source, It is preferable to use a method in which the absorption layer is heated by absorbing light.
  • an absorption layer is formed over one surface of a substrate, Forming a material layer containing a film forming material on the absorbing layer; A method for manufacturing a film formation substrate, wherein impurities in the material layer are removed by performing heat treatment on the material layer from the other surface side of the substrate at a temperature lower than a sublimation temperature of the film formation material. It is.
  • an absorption layer is formed over one surface of a substrate, Forming a material layer including a first film-forming material, a second film-forming material, and a polymer compound satisfying the following formula (1) on the absorption layer; A film-forming substrate characterized in that impurities in the material layer are removed by heat-treating the material layer from the other surface side of the substrate at a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer compound.
  • This is a manufacturing method.
  • Ta-100 ⁇ S ⁇ 400 shows the glass transition temperature (degreeC) of a high molecular compound
  • Ta is high temperature (degreeC) among the sublimation temperature which the 1st film-forming material or the 2nd film-forming material has. Indicates.
  • the heat treatment may be performed by irradiating light from the other surface side of the substrate with a light source, and the absorption layer absorbing light. It is preferable to use a heated system.
  • a film formation method capable of reducing impurities mixed in a layer formed on a deposition target substrate or a method for manufacturing a film formation substrate used in this film formation method is provided. Can do.
  • FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a film formation method of one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views illustrating a film formation method of one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a film formation method of one embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views illustrating a film formation method of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A to 1D are cross-sectional views illustrating a film formation method of one embodiment of the present invention.
  • an organic EL including an absorption layer 12 formed on one surface of a first substrate 11 which is a support substrate, and an organic material 15 as a film forming material on the absorption layer 12.
  • a material layer (hereinafter referred to as “material layer”) 13 is formed.
  • the material layer 13 contains impurities 14 such as moisture and residual solvent.
  • the first substrate 11 is a substrate that transmits light for irradiating the material layer on the deposition target substrate. Therefore, the first substrate 11 is preferably a substrate having a high light transmittance. Specifically, when lamp light or laser light is used to form the material layer, it is preferable to use a substrate that transmits the light as the first substrate 11.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate containing an inorganic material, or the like can be used as the first substrate 11.
  • the absorption layer 12 is a layer that absorbs light irradiated to heat the material layer 13 and converts it into heat. For this reason, it should just be formed in the area
  • the absorption layer 12 is preferably formed of a material having a low reflectance of 70% or less with respect to the irradiated light and a high absorption rate. Moreover, it is preferable that the absorption layer 12 is formed with the material excellent in heat resistance so that itself may not change with heat.
  • Examples of materials that can be used for the absorption layer 12 include metal nitrides such as titanium nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride, tungsten nitride, chromium nitride, and manganese nitride, molybdenum, titanium, tungsten, and carbon. preferable.
  • metal nitrides such as titanium nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride, tungsten nitride, chromium nitride, and manganese nitride, molybdenum, titanium, tungsten, and carbon. preferable.
  • the absorbing layer 12 can be formed using various methods.
  • the absorption layer 12 can be formed by a sputtering method using a target such as molybdenum, tantalum, titanium, or tungsten, or a target using an alloy thereof.
  • the absorbing layer 12 is not limited to a single layer and may be composed of a plurality of layers.
  • the film thickness of the absorbing layer 12 is preferably a film thickness that does not transmit the irradiated light. Although it varies depending on the material, the film thickness is preferably 100 nm or more and 2 ⁇ m or less. In particular, by setting the thickness of the absorption layer 12 to 100 nm or more and 600 nm or less, it is possible to efficiently absorb irradiated light and generate heat.
  • the absorption layer 12 may transmit a part of the irradiated light.
  • a material that does not decompose even when irradiated with light is preferably used for the material layer 13.
  • the “film formation temperature” refers to a temperature at which at least a part of the film formation material is transferred from the film formation substrate to the film formation substrate by the action of heat.
  • the material layer 13 is a layer that is transferred to the second substrate by heating. It is a layer formed by including an organic material 15 as a film forming material to be formed on a film formation substrate. In the present embodiment, one kind of organic material 15 is used as the film forming material included in the material layer 13, but two or more kinds of organic materials can also be used as the film forming material.
  • the material layer 13 may be a single layer or a plurality of layers may be stacked. Note that in this embodiment mode, transfer means that the organic material 15 contained in the material layer 13 is transferred onto the deposition target substrate.
  • the material layer 13 is formed by various methods. For example, a wet coating method such as spin coating, spray coating, ink jet, dip coating, casting, die coating, roll coating, blade coating, bar coating, gravure coating, nozzle printing or printing Can be used. Alternatively, a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.
  • a wet coating method such as spin coating, spray coating, ink jet, dip coating, casting, die coating, roll coating, blade coating, bar coating, gravure coating, nozzle printing or printing Can be used.
  • a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.
  • a desired film forming material may be dissolved or dispersed in a solvent to prepare a solution or dispersion.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the film forming material and does not react with the film forming material.
  • halogen solvents such as chloroform, tetrachloromethane, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, or chlorobenzene
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, n-propyl methyl ketone, or cyclohexanone
  • benzene toluene
  • Aromatic solvents such as xylene, ester solvents such as ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, ethyl propionate, ⁇ -butyrolactone, or diethyl carbonate
  • ether solvents such as tetrahydrofuran or dioxane, dimethylformamide
  • an amide solvent such as dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexane, water, or the like can be used.
  • the film thickness of the EL layer 13a formed over the second substrate 22 which is a deposition target substrate in the subsequent process is the same as that of the first substrate 11 which is a supporting substrate.
  • the material layer 13 formed depends on the material layer 13 formed. Therefore, by controlling the film thickness of the material layer 13, the film thickness of the EL layer 13a formed over the second substrate 22 which is a deposition target substrate can be easily controlled.
  • the material layer is not necessarily a uniform layer as long as the thickness and uniformity of the EL layer can be maintained. For example, it may be formed in a fine island shape, or may be formed in a layered structure.
  • the irradiation condition at this time is set so that the organic material 15 contained in the material layer 13 is not sublimated. That is, the energy intensity is such that the material layer 13 is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the organic material 15. Moreover, it is preferable to set it as the energy intensity which heats the material layer 13 to 100 degreeC or more.
  • the irradiated light passes through the first substrate 11 and is absorbed by the absorption layer 12.
  • the material layer 13 in the region overlapping with the absorption layer 12 is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the organic material 15 (first heat treatment). Thereby, impurities 14 such as moisture and residual solvent in the material layer 13 are removed.
  • the impurity 14 has a molecular weight of 300 or less.
  • the heating temperature of the material layer 13 is 100 ° C. or higher, the impurities 14 having a molecular weight of 300 or less are sufficiently removed.
  • a film formation substrate (donor substrate) 10 shown in FIG. 1C is manufactured.
  • a method of forming a film by transferring the material layer 13 onto the deposition target substrate 20 using the deposition substrate 10 will be described.
  • a second substrate 22 as a deposition target substrate is disposed at a position facing the surface on which the absorption layer 12 and the material layer 13 are formed.
  • the second substrate 22 is a deposition target substrate on which a desired layer, for example, the electrode layer 23 is deposited by a deposition process.
  • the second substrate 22 is not limited to a specific one as long as it has necessary heat resistance and has an insulating surface.
  • a glass substrate, a quartz substrate, a stainless steel substrate on which an insulating film is formed, and the like can be given.
  • a plastic substrate having heat resistance enough to withstand heat treatment may be used.
  • the flash lamp 21 irradiates light as indicated by an arrow 21b from the back surface of the first substrate 11, that is, the surface facing the surface on which the material layer 13 is formed.
  • the irradiated light passes through the first substrate 11 and is absorbed by the absorption layer 12.
  • the absorbed light is converted into thermal energy, whereby the material layer 13 in a region overlapping with the absorption layer 12 is heated (second heat treatment).
  • the heated material layer 13 is formed on the electrode layer 23, whereby the EL layer 13a is formed.
  • the flash lamp 21 is used as the light source for the irradiation light in each of the first and second heat treatments, but various light sources can be used.
  • a discharge lamp such as a xenon lamp or a metal halide lamp, or a heating lamp such as a halogen lamp or a tungsten lamp can be used as the light source.
  • These light sources may be used as flash lamps (for example, xenon flash lamps, krypton flash lamps, etc.).
  • the flash lamp can irradiate a large area repeatedly in a short time (0.1 ms to 10 ms), so that it can irradiate a large area efficiently and uniformly regardless of the area of the first substrate. Can be heated.
  • heating of the first substrate 11 can be controlled by changing the length of time for which light is emitted.
  • a laser oscillation device may be used as the light source.
  • the laser light include gas lasers such as Ar laser, Kr laser, and excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic).
  • gas lasers such as Ar laser, Kr laser, and excimer laser
  • a medium in which YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 is added with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta as dopants is used as a medium.
  • Lasers, glass lasers, ruby lasers, alexandrite lasers, Ti: sapphire lasers, copper vapor lasers, or gold vapor lasers that are oscillated from one or more types can be used.
  • a solid-state laser whose laser medium is solid there are advantages that a maintenance-free state can be maintained for a long time and output is relatively stable.
  • infrared light wavelength 800nm or more
  • heat conversion in the absorption layer 12 is efficiently performed, and the film forming material can be efficiently heated.
  • each of the first and second heat treatments is preferably performed in an atmosphere with little moisture and oxygen or a reduced pressure atmosphere.
  • the reduced-pressure atmosphere can be obtained by evacuating the film forming chamber so that the degree of vacuum is 5 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less, preferably about 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 6 Pa.
  • the material layer 13 of the film formation substrate 10 is preliminarily processed as an organic material.
  • a first heat treatment is performed to heat to a temperature lower than 15 sublimation temperature (that is, a temperature at which the material layer 13 is not transferred).
  • impurities 14 such as moisture and residual solvent having a low sublimation temperature can be removed from the material layer 13, and the material layer 13 with a reduced amount of impurities can be obtained.
  • the film-formation substrate 10 can be obtained (see FIG. 1C). Accordingly, impurities in the EL layer 13a, which is a layer containing the organic material 15 transferred to the deposition target substrate 20 and formed, can be reduced. Thereby, an organic EL element with high characteristics and reliability can be produced.
  • the sublimation temperature is a temperature at which a state change from a solid to a substrate occurs.
  • the impurity when it is a liquid, it is used to include a temperature at which a state change from a liquid to a gas occurs. That is, in this specification and the like, the sublimation temperature may include the evaporation temperature (that is, the boiling point) of the liquid.
  • the second substrate 22 that is a deposition target substrate is positioned above the first substrate 11 that is a deposition substrate. It is not limited. The direction in which the substrate is installed can be set as appropriate.
  • the film thickness of the EL layer 13 a formed on the deposition target substrate 20 by the film formation process is controlled by the film thickness of the material layer 13 formed on the first substrate 11. be able to. That is, since the material layer 13 formed on the film formation substrate 10 may be formed as it is, a film thickness monitor is unnecessary. Therefore, it is not necessary for the user to adjust the film formation rate using the film thickness monitor, and the film formation process can be fully automated. Therefore, productivity can be improved.
  • Embodiment 2 In this embodiment, a film formation method of one embodiment of the present invention will be described. Note that in this embodiment, the case where an EL layer of a light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention will be described. Note that the film formation method described in this embodiment is performed using the same materials and manufacturing methods as those in Embodiment 1 unless otherwise specified.
  • FIG. 2 shows an example in which a reflective layer, a heat insulating layer, and a protective layer are formed on the first substrate.
  • a reflective layer 102 is selectively formed on one surface of the first substrate 101 which is a supporting substrate.
  • the reflective layer 102 has an opening 112.
  • a heat insulating layer 104 is formed on the reflective layer 102.
  • the heat insulating layer 104 has an opening 112 at a position overlapping with the opening of the reflective layer 102.
  • an absorption layer 103 that covers the opening is formed over the first substrate 101 on which the reflective layer 102 and the heat insulating layer 104 are formed.
  • a protective layer 106 is formed on the absorption layer 103.
  • a material layer 105 including an organic material as a film formation material is formed over the protective layer 106.
  • the material layer 105 contains impurities such as moisture and residual solvent.
  • overlap means not only a case where elements (for example, a reflective layer and an absorption layer) constituting a film formation substrate are in direct contact with each other but also an overlapping layer. Including the case of overlapping.
  • the reflective layer 102 is selectively formed on one surface of the first substrate 101.
  • the reflective layer 102 is a layer that reflects light applied to the first substrate 101 and blocks the material layer 105 formed in a region overlapping with the reflective layer 102 so as not to apply heat. Therefore, the reflective layer 102 is preferably formed of a material having a high reflectance with respect to the light to be irradiated. Specifically, the reflective layer 102 is preferably formed of a material having a high reflectance with a reflectance of 85% or more, more preferably 90% or more, with respect to the irradiated light. .
  • Examples of a material that can be used for the reflective layer 102 include aluminum, silver, gold, platinum, copper, an alloy containing aluminum (eg, an aluminum-titanium alloy, an aluminum-neodymium alloy, and an aluminum-titanium alloy), or silver.
  • An alloy (silver-neodymium alloy) or the like can be used.
  • the reflective layer 102 can be formed using various methods. For example, it can be formed by sputtering, electron beam vapor deposition, vacuum vapor deposition, or the like. Moreover, although the film thickness of the reflective layer 102 changes with materials, it is preferable to set it as 100 nm or more. By setting the film thickness to 100 nm or more, the irradiated light can be prevented from passing through the reflective layer 102.
  • the type of material suitable for the reflective layer 102 varies depending on the wavelength of light with which the first substrate 101 is irradiated.
  • the reflective layer is not limited to a single layer, and may be composed of a plurality of layers.
  • the absorption layer 103 may be formed directly on the first substrate 101 without providing a reflective layer.
  • the reflectance between the reflective layer 102 and the absorbing layer 103 is larger. Specifically, the difference in reflectance with respect to the wavelength of the irradiated light is 25% or more, more preferably 30% or more.
  • various methods can be used for forming the opening of the reflective layer 102, but dry etching is preferably used. By using dry etching, the sidewall of the opening becomes sharp and a fine pattern can be formed.
  • the heat insulating layer 104 is selectively formed on the reflective layer 102.
  • the heat insulating layer 104 is a layer for suppressing the material layer 105 located in the region overlapping with the reflective layer 102 from being heated and sublimated.
  • As the heat insulating layer 104 for example, titanium oxide, silicon oxide, silicon oxynitride, zirconium oxide, titanium carbide, or the like can be preferably used.
  • the heat insulating layer 104 is formed using a material having lower thermal conductivity than the material used for the reflective layer 102 and the absorbing layer 103.
  • oxynitride is a substance having a higher oxygen content than nitrogen in its composition.
  • the heat insulating layer 104 can be formed using various methods. For example, it can be formed by a sputtering method, an electron beam evaporation method, a vacuum evaporation method, a CVD (chemical vapor deposition) method, or the like. Moreover, although the film thickness of a heat insulation layer changes with materials, it is 10 nm or more and 2 micrometers or less, Preferably it can be 100 nm or more and 600 nm or less. By setting the thickness of the heat insulating layer 104 to 10 nm or more and 2 ⁇ m or less, even when the reflective layer 102 is heated, there is an effect of blocking heat conduction to the material layer 105 positioned on the reflective layer 102.
  • the heat insulating layer 104 has an opening formed in a region overlapping with the opening of the reflective layer 102.
  • Various methods can be used to form the pattern of the heat insulating layer 104, but dry etching is preferably used. By using dry etching, the patterned heat insulating layer 104 has a sharp side wall, and a fine pattern can be formed.
  • the sidewalls of the openings provided in the heat insulating layer 104 and the reflective layer 102 can be aligned, and a finer pattern can be formed. This is preferable.
  • the heat insulating layer 104 is formed only at a position overlapping the reflective layer 102, but the heat insulating layer 104 may be formed to cover the reflective layer 102 and the opening of the reflective layer 102. In this case, the heat insulating layer 104 needs to have transparency to visible light.
  • the absorption layer 103 is formed on the heat insulating layer 104.
  • the absorption layer 103 can be formed using a material similar to that of the absorption layer 12 described in Embodiment 1. Note that the absorption layer 103 may be selectively formed. For example, after the absorption layer 103 is formed on the entire surface of the first substrate 101, the absorption layer 103 is patterned, and the pattern is formed in an island shape so as to cover the openings of the reflective layer 102 and the heat insulating layer 104. In this case, compared to the case where the absorption layer is formed on the entire surface, heat can be prevented from being conducted in the surface direction in the absorption layer, so that a finer EL layer pattern can be formed and a high-performance light emitting device can be realized. can do.
  • the protective layer 106 is formed on the absorption layer 103.
  • the protective layer 106 is formed in order to prevent a substance used for the absorption layer 103 from being sublimated and mixed as an impurity in an EL layer formed over the deposition target substrate.
  • the protective layer 106 prevents the absorption layer 103 from being oxidized, altered, or deformed by heat. By forming the protective layer 106, deterioration of the absorption layer 103 can be prevented, so that the deposition substrate can be repeatedly used more frequently. Therefore, the consumption and cost of the material can be suppressed.
  • Examples of the protective layer 106 include silicon nitride (SiNx), silicon nitride oxide, titanium oxide, silicon oxide, silicon oxynitride, zirconium oxide, titanium nitride, titanium carbide, or indium tin oxide (ITO: Indium Tin Oxide). Etc.
  • the thickness of the protective layer 106 is preferably such that the absorbing layer 103 can be satisfactorily protected, for example, about 100 nm. Note that the protective layer 106 is not necessarily provided. Further, the protective layer 106 may be selectively formed in a portion overlapping with the absorption layer 103.
  • a material layer 105 is formed on the protective layer 106.
  • the material layer 105 a material layer similar to the material layer 13 described in Embodiment 1 can be used. Further, the material layer 105 may be selectively formed.
  • the irradiation conditions at this time are set so that the film forming material included in the material layer 105 is not sublimated. That is, the energy intensity is such that the material layer 105 is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the film formation material. In addition, it is preferable to have energy intensity that heats the material layer 105 to 100 ° C. or higher.
  • the irradiated light is transmitted through the first substrate 101, reflected in the region where the reflective layer 102 is formed, transmitted through the opening 112 provided in the reflective layer 102, and overlapped with the opening.
  • the material layer 105 in a region overlapping with the absorption layer 103 in the region is heated to a temperature lower than the sublimation temperature of the film formation material (first heat treatment).
  • impurities such as moisture and residual solvent in the material layer 105 are removed.
  • This impurity has a molecular weight of 300 or less.
  • the heating temperature of the material layer 105 is 100 ° C. or higher, impurities having a molecular weight of 300 or less are sufficiently removed.
  • the second substrate 107 is disposed on the first substrate 101 at a position facing the surface on which the material layer 105 and the like are formed.
  • an electrode layer serving as one electrode of the light-emitting element is formed over the second substrate 107.
  • An end portion of the electrode layer 108 is preferably covered with an insulator 111.
  • the electrode layer indicates an electrode which serves as an anode or a cathode of the light emitting element.
  • the first heat treatment illustrated in FIG. 2B can be performed with the first substrate 101 and the second substrate 107 facing each other as illustrated in FIG. 2C. It is. However, in order to prevent impurities released from the heat-treated first substrate from adhering to the second substrate, the first heat treatment is performed with the second substrate facing the first substrate. It is more preferable to carry out without arranging.
  • the surface of the material layer 105 and the surface of the second substrate 107 are arranged with an interval of a distance d.
  • the distance d is 0 mm to 2 mm, preferably 0 mm to 0.05 mm, and more preferably 0 mm to 0.03 mm.
  • the distance d is defined as the distance between the surface of the material layer 105 on the first substrate and the surface of the second substrate.
  • the distance d is a material layer over the first substrate. It is defined by the distance between the surface of 105 and the outermost surface of the layer formed on the second substrate, that is, the surface of these films (conductive film or partition wall).
  • light is irradiated from the back surface of the first substrate 101 by a flash lamp as indicated by an arrow 110.
  • the irradiation conditions at this time are set so that the film forming material included in the material layer 105 is sublimated. That is, the energy intensity is such that the material layer 105 is heated to a temperature higher than the sublimation temperature of the film formation material.
  • the irradiated light is transmitted through the first substrate 101, reflected in the region where the reflective layer 102 is formed, transmitted through the opening 112 provided in the reflective layer 102, and overlapped with the opening. Are absorbed in the absorption layer 103.
  • the absorbed light is converted into thermal energy, whereby the material layer 105 in the region overlapping with the absorption layer 103 in the region is heated (second heat treatment), and the film formation material included in the material layer 105 is changed to the first.
  • a film is formed on the second substrate 107.
  • the EL layer 109 of the light emitting element is selectively formed over the second substrate 107.
  • the heat generated in the absorption layer 103 is conducted in the surface direction and the reflective layer 102 in contact with the absorption layer may be heated. Even if the reflective layer 102 is formed using a material having a reflectance of 85% or more, some heat is absorbed depending on the amount of heat of light to be irradiated. However, in the deposition substrate in this embodiment, since the heat insulating layer 104 formed of a material with low thermal conductivity is provided between the reflective layer 102 and the material 105, the reflective layer 102 is heated. Even in this case, heat conduction to the material layer 105 can be blocked in the heat insulating layer 104. Thus, a film formation material included in the material layer 105 in a region overlapping with the opening 112 can be selectively formed over the deposition target substrate, so that the EL layer 109 having a desired pattern can be formed.
  • the material layer 105 of the film formation substrate is sublimated as a pretreatment as a pretreatment.
  • a first heat treatment for heating to a temperature lower than the temperature (that is, a temperature at which the material layer is not transferred) is performed. Accordingly, impurities such as moisture and residual solvent having a low sublimation temperature can be removed from the material layer 105 while the film formation material is held in the material layer 105, and the component layer 105 having the reduced amount of impurities can be obtained.
  • a film substrate can be obtained (see FIG. 2B). Therefore, impurities in the EL layer 109 which is a layer containing a film formation material transferred to a film formation substrate and formed thereon can be reduced. Thereby, an organic EL element with high characteristics and reliability can be produced.
  • this embodiment mode is not limited thereto. .
  • the direction in which the substrate is installed can be set as appropriate.
  • an absorption layer 12 is formed on one surface of the first substrate 11, and at least an organic material 15 a as a first film formation material is formed on the absorption layer 12.
  • the material layer 16 contains impurities 14 such as moisture, residual solvent, and residual monomer.
  • the first substrate 11 can be the same as that of the first embodiment.
  • the absorption layer 12 is a layer that absorbs light irradiated to heat the material layer 16 and converts it into heat, and the same layer as in Embodiment 1 can be used.
  • the absorption layer 12 may permeate
  • a material that does not decompose even when irradiated with light is preferably used for the material layer 13.
  • the material layer 16 is a layer that is transferred to the second substrate by heating. It is a layer formed by including an organic material 15 as a first film forming material and an organic material as a second film forming material to be formed on a deposition target substrate. In this embodiment mode, two kinds of the first film forming material and the second film forming material are used for the material layer 16, but three or more kinds of film forming materials can be used for the material layer 16.
  • the material layer 16 may be a single layer or a plurality of layers may be stacked. Note that in this embodiment mode, transfer indicates that the first film formation material and the second film formation material included in the material layer 16 are transferred onto the deposition target substrate.
  • the material layer 16 can be formed using a wet method.
  • a desired first film-forming material, second film-forming material, and polymer compound may be dissolved or dispersed in a solvent, and a solution or dispersion liquid may be prepared.
  • the solvent can dissolve or disperse the first film forming material, the second film forming material, and the polymer compound, and does not react with the first film forming material, the second film forming material, and the polymer compound. If it is a thing, it will not specifically limit.
  • halogen solvents such as chloroform, tetrachloromethane, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, or chlorobenzene
  • ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, n-propyl methyl ketone, or cyclohexanone
  • benzene toluene
  • Aromatic solvents such as xylene, ester solvents such as ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, ethyl propionate, ⁇ -butyrolactone, or diethyl carbonate
  • ether solvents such as tetrahydrofuran or dioxane, dimethylformamide
  • an amide solvent such as dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexane, water, or the like can be used.
  • the thickness of the EL layer 16a formed over the second substrate 22 which is a deposition target substrate in the subsequent step is the same as that of the first substrate 11 which is a supporting substrate.
  • the material layer 16 formed depends on the material layer 16 formed. Therefore, by controlling the film thickness of the material layer 16, the film thickness of the EL layer 16a formed over the second substrate 22 which is a deposition target substrate can be easily controlled.
  • the material layer is not necessarily a uniform layer as long as the thickness and uniformity of the EL layer can be maintained. For example, it may be formed in a fine island shape, or may be formed in a layered structure.
  • a light-emitting substance is used for the organic material 15a as the first film-formation material included in the material layer 16, and the second layer is formed.
  • An organic compound in which a light-emitting substance is dispersed is used as a film forming material.
  • the light-emitting substance for example, a fluorescent compound that emits fluorescence or a phosphorescent compound that emits phosphorescence can be used.
  • the organic compound that disperses the light-emitting substance when the light-emitting substance is a fluorescent compound, a substance having a singlet excitation energy (energy difference between the ground state and the singlet excited state) larger than that of the fluorescent compound is used. preferable.
  • the light-emitting substance is a phosphorescent compound
  • a substance having a triplet excitation energy (energy difference between a ground state and a triplet excited state) larger than that of the phosphorescent compound is preferably used.
  • the film forming material included in the material layer 16 two or more kinds of organic compounds in which the light emitting substance is dispersed may be used, or two or more kinds of light emitting substances dispersed in the organic compound may be used. Further, an organic compound in which two or more kinds of luminescent substances are dispersed and two or more kinds of luminescent substances may be used.
  • a polymer compound having a glass transition temperature satisfying the following formula (1) is used. More preferably, a polymer compound having a glass transition temperature satisfying the following formula (2) is used. Note that in the following formulas (1) and (2), the sublimation temperatures of the first film-forming material and the second film-forming material are measured at the same degree of vacuum (for example, a degree of vacuum of 10 ⁇ 3 Pa).
  • Ta-100 ⁇ S ⁇ 400 (1) Ta-70 ⁇ S ⁇ 400 (2)
  • S shows the glass transition temperature (degreeC) of a high molecular compound
  • Ta is high temperature among the sublimation temperatures of a 1st film-forming material or a 2nd film-forming material. (° C.).
  • the glass transition temperature of the polymer compound 17 is in a range that satisfies the above formula (1), preferably the above formula (2), the lower temperature of the sublimation temperature of the first film-forming material or the second film-forming material. Even if it reaches, the film forming material that has reached the sublimation temperature is hardly transferred from the material layer 16. This is because the high molecular compound 17 suppresses the movement of the first film-forming material and the second film-forming material in the material layer 16. When the first sublimation temperature of the first film formation material or the second film formation material is exceeded, the first film formation material and the second film formation material can easily move in the material layer 16. And transferred onto the deposition substrate. Accordingly, there is little time difference between the transfer of the first film formation material and the transfer of the second film formation material, and an EL layer with a small concentration gradient can be formed over the deposition target substrate.
  • the glass transition temperature of the polymer compound 17 is lower than the range of the above formula (1), the first film-forming material and the second film-forming material are hardly suppressed from moving in the material layer 16, The film forming material having a low sublimation temperature is transferred first, and then the film forming material having a high sublimation temperature is transferred. Further, if the glass transition temperature of the polymer compound is higher than the range of the above formula (1), the first film-forming material and the second film-forming material after the first sublimation temperature exceeds the higher temperature, The film-forming material and the second film-forming material are suppressed from moving in the material layer 16, and transfer is not easily performed.
  • the polymer compound 17 a polymer compound having a glass transition temperature satisfying the above formula (1), preferably the above formula (2) is used.
  • a material having a glass transition temperature of 200 ° C. is used as the polymer compound 17, and a material having a sublimation temperature of 210 ° C. and a material having a sublimation temperature of 260 ° C. are used as the first film-forming material and the second film-forming material. If so, good transfer was achieved.
  • a material having a glass transition temperature of 200 ° C. is used as the polymer compound 17, and a material having a sublimation temperature of 210 ° C. and a material having a sublimation temperature of 302 ° C. are used as the first film forming material and the second film forming material. When used, good transfer was not realized. This indicates that a suitable material layer 16 is realized under the conditions matching the above formulas (1) and (2).
  • the polymer compound 17 contained in the material layer 16 is preferably a cycloolefin polymer. Since the cycloolefin polymer is easily dissolved in a solvent, after the film is formed on the deposition target substrate, the cycloolefin polymer containing the first film-forming material and the second film-forming material remaining on the film-forming substrate is reused in the solvent. By dissolving, the deposition substrate can be reused. Therefore, the consumption and cost of the material can be suppressed. Further, as the polymer compound 17, olefin, vinyl, acrylic, polyimide (PI), or the like may be used, or a polymer material EL material may be used.
  • polymer material EL material examples include poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and poly (p-phenylene vinylene) (PPV).
  • PVK poly (N-vinylcarbazole)
  • PPV poly (p-phenylene vinylene)
  • a cross-linked polymer such as an epoxy resin, an acrylic resin, or siloxane may be used.
  • a polymer compound means a polymer (polymer) having a repeating structure of one or more kinds of monomers.
  • the viscosity of a polymer compound is easy to adjust, the viscosity of the polymer compound solution can be freely adjusted according to the application. For example, when the material layer 16 is formed by a droplet discharge method, by increasing the viscosity of the polymer compound solution, the polymer compound does not spread on the deposition surface, and a fine pattern can be formed. it can.
  • Adjustment of the viscosity of the polymer compound can be realized by adjusting the molecular weight of the polymer compound or changing the ratio of the polymer compound and the solvent. In general, as the ratio of the polymer compound increases, the viscosity of the solution increases.
  • the flash lamp 21 irradiates light as indicated by an arrow 21a from the back surface of the first substrate 11, that is, the surface opposite to the surface on which the material layer 16 is formed.
  • the irradiation condition at this time is set so that the polymer compound 17 is not softened. That is, the energy intensity is such that the material layer 16 is heated to a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer compound 17. Moreover, it is preferable to set it as the energy intensity
  • the irradiated light passes through the first substrate 11 and is absorbed by the absorption layer 12.
  • the material layer 16 in the region overlapping with the absorption layer 12 is heated to a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer compound 17 (first heat treatment).
  • impurities 14 such as moisture, residual solvent, and residual monomer in the material layer 16 are removed.
  • the impurity 14 has a molecular weight of 300 or less.
  • the heating temperature of the material layer 16 is 100 ° C. or higher, the impurities 14 having a molecular weight of 300 or less are sufficiently removed.
  • a film formation substrate (donor substrate) 10a shown in FIG. 3D a method of forming a film by transferring the material layer 16 onto the deposition target substrate 20 using the deposition substrate 10a will be described.
  • a second substrate 22 as a deposition target substrate is disposed at a position facing the surface on which the absorption layer 12 and the material layer 16 are formed.
  • a substrate similar to that in Embodiment Mode 1 can be used.
  • a second heat treatment is performed from the back surface of the first substrate 11, that is, the other surface side of the first substrate 11 on which the material layer 16 is formed, whereby the first component in the material layer 16 is formed.
  • a film material and a second film formation material are formed on the second substrate 22.
  • the EL layer 16 a of the light emitting element is formed on the second substrate 22, and the layer 16 b having the polymer compound 17 is left on the first substrate 11.
  • the second heat treatment is performed by irradiating the flash lamp 21 with light as indicated by an arrow 21b. Specifically, the irradiated light passes through the first substrate 11 and is absorbed by the absorption layer 12. The absorbed light is converted into thermal energy, whereby the material layer 16 in a region overlapping with the absorption layer 12 is heated. The heated material layer 16 is formed on the electrode layer 23, whereby the EL layer 16a is formed.
  • the EL layer 16 a is formed thinner than the thickness of the material layer 16.
  • a decomposition product of the polymer compound 17 may be mixed into the EL layer 16a. Therefore, the polymer compound contained in the EL layer 16a is preferably a material in which a decomposition product does not affect the characteristics of the EL layer.
  • the temperature of the second heat treatment exceeds the sublimation temperatures of the first film formation material and the second film formation material, and the first film formation material and the second film formation material are sublimated. It is preferable to set it higher than the temperature within a range not exceeding 50 ° C.
  • the temperature of the heat treatment here is measured on the surface of the first substrate.
  • the second heat treatment it is preferable to perform the second heat treatment so that the sublimation temperature of the first film formation material and the second film formation material is higher than the highest sublimation temperature.
  • the flash lamp 21 is used as the light source for the irradiation light in each of the first and second heat treatments, but various light sources may be used as in the first embodiment. it can.
  • each of the first and second heat treatments is preferably performed in an atmosphere with little moisture and oxygen or a reduced pressure atmosphere.
  • the reduced-pressure atmosphere can be obtained by evacuating the film forming chamber so that the degree of vacuum is 5 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less, preferably about 10 ⁇ 4 Pa to 10 ⁇ 6 Pa.
  • the material layer 16 of the film formation substrate 10a is polymerized as a pretreatment.
  • a first heat treatment is performed by heating to a temperature lower than the glass transition temperature of the compound 17 (that is, a temperature at which the material layer 16 is not transferred).
  • impurities 14 such as moisture having a low sublimation temperature, residual solvent, and residual monomer can be removed from the material layer 16 while holding the first film forming material and the second film forming material in the material layer 16.
  • the deposition substrate 10a including the material layer 16 in which the amount of impurities is reduced can be obtained (see FIG. 3C).
  • impurities in the EL layer 16a that is a layer including the first film-forming material and the second film-forming material which are transferred to the film-forming substrate 20 and formed can be reduced. Thereby, an organic EL element with high characteristics and reliability can be produced.
  • the second substrate 22 that is a deposition target substrate is positioned above the first substrate 11 that is a deposition substrate. It is not limited. The direction in which the substrate is installed can be set as appropriate.
  • Embodiment 4 a film formation method of one embodiment of the present invention will be described. Note that in this embodiment, the case where an EL layer of a light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention will be described. Note that the film formation method described in this embodiment is performed using the same materials and manufacturing methods as those in Embodiment 3 unless otherwise specified.
  • FIG. 4 shows an example in which a reflective layer and a heat insulating layer are formed on the first substrate.
  • a reflective layer 203 is selectively formed on one surface of the first substrate 201 which is a support substrate.
  • the reflective layer 203 has an opening.
  • a heat insulating layer 205 is formed on the reflective layer 203.
  • the heat insulating layer 205 has an opening formed at a position overlapping the opening of the reflective layer 203.
  • an absorption layer 207 that covers the opening is formed over the first substrate 201 over which the reflective layer 203 and the heat insulating layer 205 are formed.
  • an organic EL material layer (hereinafter, referred to as “material layer”) 209 including at least a first film formation material, a second film formation material, and a polymer compound (polymer) is formed over the absorption layer 207.
  • the material layer 209 contains impurities such as moisture, residual solvent, and residual monomer.
  • the reflective layer 203 is selectively formed on one surface of the first substrate 201.
  • the reflective layer 203 is a layer that reflects light applied to the first substrate 201 and blocks the material layer 209 formed in a region overlapping with the reflective layer 203 so as not to apply heat. Note that the reflective layer 203 can be the same as that in Embodiment 2.
  • a heat insulating layer 205 is selectively formed on the reflective layer 203.
  • the heat insulating layer 205 is a layer for suppressing the material layer 209 located in the region overlapping with the reflective layer 203 from being heated and sublimated.
  • the heat insulating layer 205 can be the same as that in Embodiment 2.
  • an absorption layer 207 is formed on the heat insulating layer 205.
  • the absorption layer 207 a layer similar to that in Embodiment 2 can be used.
  • the material layer 209 is formed on the absorption layer 207.
  • the material layer 209 can be the same as that in Embodiment 3.
  • the energy intensity is such that the material layer 209 is heated to a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer compound. Moreover, it is preferable to set it as the energy intensity which heats the material layer 209 to 100 degreeC or more.
  • the irradiated light is transmitted through the first substrate 201, is reflected in the region where the reflective layer 203 is formed, is transmitted through the opening provided in the reflective layer 203, and overlaps the opening. Absorbed in the absorption layer 207.
  • the material layer 209 in the region overlapping with the absorption layer 207 in the region is heated to a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer compound (first heat treatment). .
  • impurities such as moisture, residual solvent, and residual monomer in the material layer 209 are removed.
  • This impurity has a molecular weight of 300 or less.
  • the heating temperature of the material layer 209 is 100 ° C. or higher, impurities having a molecular weight of 300 or less are sufficiently removed.
  • the second substrate 211 is disposed on the first substrate 201 at a position facing the surface on which the material layer 209 and the like are formed.
  • an electrode layer serving as one electrode of the light-emitting element is formed over the second substrate 211. 213.
  • An end portion of the electrode layer 213 is preferably covered with an insulator 215.
  • the electrode layer indicates an electrode which serves as an anode or a cathode of the light emitting element.
  • the first heat treatment illustrated in FIG. 4B can be performed with the first substrate 201 and the second substrate 211 facing each other as illustrated in FIG. 4C. It is. However, in order to prevent impurities released from the heat-treated first substrate from adhering to the second substrate, the first heat treatment is performed with the second substrate facing the first substrate. It is more preferable to carry out without arranging.
  • the surface of the material layer 209 and the surface of the second substrate 211 are arranged with an interval of a distance d.
  • the distance d can be the same as that in the second embodiment.
  • the irradiation conditions at this time are set so that the first film-forming material and the second film-forming material included in the material layer 209 are sublimated. That is, the energy intensity of heating the material layer 209 to be equal to or higher than the highest sublimation temperature among the sublimation temperatures of the first film formation material and the second film formation material.
  • the irradiated light is transmitted through the first substrate 201, is reflected in the region where the reflective layer 203 is formed, is transmitted through the opening provided in the reflective layer 203, and overlaps the opening. Absorbed in the absorption layer 207.
  • the material layer 209 in the region overlapping with the absorption layer 207 in the region is heated (second heat treatment), and the first film formation included in the material layer 209 is performed.
  • the material and the second film formation material are formed on the second substrate 211.
  • the EL layer 217 of the light emitting element is selectively formed over the second substrate 211.
  • the material layer 209 of the film formation substrate is preliminarily treated with glass of a high molecular compound.
  • a first heat treatment for heating to a temperature lower than the transition temperature that is, a temperature at which the material layer 209 is not transferred
  • impurities such as moisture, residual solvent, and residual monomer having a low sublimation temperature can be removed from the material layer 209 while holding the first film formation material and the second film formation material in the material layer 209.
  • a deposition substrate including the material layer 209 in which the amount of impurities is reduced can be obtained (see FIG. 4B).
  • impurities in the EL layer 217 that is a layer including the first film formation material and the second film formation material which are transferred to the deposition target substrate and formed can be reduced. Thereby, an organic EL element with high characteristics and reliability can be produced.

Abstract

 被成膜基板に成膜される層に混入する不純物を低減できる成膜方法を提供する。本発明の一態様は、第1の基板11の一方の面上に吸収層12を形成し、前記吸収層上に成膜材料を含む材料層13を形成し、前記第1の基板の他方の面側から前記材料層に前記成膜材料の昇華温度より低い温度で第1の加熱処理をすることにより、前記材料層13内の不純物14を除去し、前記第1の基板の一方の面と、第2の基板の被成膜面とを対向させて配置し、前記第1の基板の他方の面から前記材料層に第2の加熱処理をすることにより、前記第2の基板の前記被成膜面に前記成膜材料を含む層13aを形成することを特徴とする成膜方法である。

Description

成膜方法及び成膜用基板の作製方法
 本発明は、成膜方法及び成膜用基板の作製方法に関する。
 近年、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence、以下ELとも記す)を利用した発光素子の研究が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む発光層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
 メタルマスクを用いない発光層の成膜方法として、成膜用基板(ドナー基板)上に形成された有機EL材料層を、熱転写により被成膜基板上に成膜する方法がある(例えば特許文献1参照)。
 また、他の発光層の成膜方法として、成膜材料が分散したポリマーを用いた湿式法によって成膜用基板上に有機EL材料層を形成し、この有機EL材料層を熱転写により被成膜基板上に成膜する方法がある(例えば特許文献2参照)。
特開2006-309995号公報 特開2008-291352号公報
 成膜用基板上に形成された有機EL材料層中に水分又は残留溶媒等の不純物が含まれる場合、熱転写によって被成膜基板上に成膜された発光層にも不純物が混入してしまう。また、バインダとしてポリマーを用いた上記の他の発光層の成膜方法の場合には、湿式法を用いるため、真空蒸着法と比較して不純物が混入する可能性が高くなる。
 本発明の一態様は、被成膜基板に成膜される層に混入する不純物を低減できる成膜方法又はこの成膜方法に用いられる成膜用基板の作製方法を提供することを課題とする。
 本発明の一態様は、第1の基板の一方の面上に吸収層を形成し、
 前記吸収層上に成膜材料を含む材料層を形成し、
 前記第1の基板の他方の面側から前記材料層に前記成膜材料の昇華温度より低い温度で第1の加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去し、
 前記第1の基板の一方の面と、第2の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
 前記第1の基板の他方の面から前記材料層に第2の加熱処理をすることにより、前記第2の基板の前記被成膜面に前記成膜材料を含む層を形成することを特徴とする成膜方法である。
 上記本発明の一態様によれば、第1の基板に形成した材料層を第2の基板に転写して成膜する前に、事前処理として第1の基板の材料層を成膜材料の昇華温度より低い温度に加熱する。これにより、材料層内に成膜材料を保持しながら、昇華温度の低い不純物を材料層内から除去することができ、不純物の量を低減した成膜材料を含む層を第2の基板の被成膜面に形成することができる。
 本発明の一態様は、第1の基板の一方の面上に吸収層を形成し、
 前記吸収層上に第1の成膜材料、第2の成膜材料及び下記式(1)を満たす高分子化合物を含む材料層を形成し、
 前記第1の基板の他方の面側から前記材料層に前記高分子化合物のガラス転移温度より低い温度で第1の加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去し、
 前記第1の基板の一方の面と、第2の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
 前記第1の基板の他方の面から前記材料層に第2の加熱処理をすることにより、前記第2の基板の前記被成膜面に前記第1の成膜材料と前記第2の成膜材料とを含む層を形成することを特徴とする成膜方法である。
 Ta-100≦S≦400
 ただし、式(1)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Taは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度(℃)を示す。
 上記本発明の一態様によれば、第1の基板に形成した材料層を第2の基板に転写して成膜する前に、事前処理として第1の基板の材料層を高分子化合物のガラス転移温度より低い温度に加熱する第1の加熱処理を行う。これにより、材料層内に第1の成膜材料及び第2の成膜材料を保持しながら昇華温度の低い不純物を材料層内から除去することができ、不純物の量を低減した第1の成膜材料と第2の成膜材料とを含む層を第2の基板の被成膜面に形成することができる。
 また、本発明の一態様に係る成膜方法において、前記第1の加熱処理及び前記第2の加熱処理それぞれは、光源を用いて前記第1の基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いることが好ましい。
 本発明の一態様は、基板の一方の面上に吸収層を形成し、
 前記吸収層上に成膜材料を含む材料層を形成し、
 前記基板の他方の面側から材料層に前記成膜材料の昇華温度より低い温度で加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去することを特徴とする成膜用基板の作製方法である。
 本発明の一態様は、基板の一方の面上に吸収層を形成し、
 前記吸収層上に第1の成膜材料、第2の成膜材料及び下記式(1)を満たす高分子化合物を含む材料層を形成し、
 前記基板の他方の面側から材料層に、前記高分子化合物のガラス転移温度より低い温度で加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去することを特徴とする成膜用基板の作製方法である。
 Ta-100≦S≦400 ・・・(1)
 ただし、式(1)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Taは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度(℃)を示す。
 また、本発明の一態様に係る成膜用基板の作製方法において、前記加熱処理は、光源を用いて前記基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いることが好ましい。
 本発明の一態様を適用することで、被成膜基板に成膜される層に混入する不純物を低減できる成膜方法又はこの成膜方法に用いられる成膜用基板の作製方法を提供することができる。
(A)~(D)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図。 (A)~(C)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図。 (A)~(D)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図。 (A)~(C)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図。
 以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 (実施の形態1)
 本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について説明する。また、本実施の形態は、光源を用いて加熱処理を行う場合について説明する。図1(A)~(D)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図である。
 まず、図1(A)~(C)に示す成膜用基板(ドナー基板10)の作製方法について説明する。
 図1(A)に示すように、支持基板である第1の基板11の一方の面上に吸収層12を形成し、吸収層12上に少なくとも成膜材料としての有機材料15を含む有機EL材料層(以下、「材料層」という。)13を形成する。図1(A)において、材料層13には、水分や残留溶媒などの不純物14が含まれている。
 第1の基板11は、材料層を被成膜基板に成膜するために照射する光を透過する基板である。よって、第1の基板11は光の透過率が高い基板であることが好ましい。具体的には、材料層を成膜するためにランプ光やレーザ光を用いる場合、第1の基板11として、それらの光を透過する基板を用いることが好ましい。第1の基板11としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。
 吸収層12は、材料層13を加熱するために照射する光を吸収して、熱へと変換する層である。このため、少なくとも材料層13を加熱する領域に形成されていれば良く、吸収層12は例えば島状に形成されていても良い。吸収層12は、照射される光に対して、70%以下の低い反射率を有し、また、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。また、吸収層12は、それ自体が熱によって変化しないように、耐熱性に優れた材料で形成されていることが好ましい。吸収層12に用いることができる材料としては、例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステン、窒化クロム、窒化マンガンなどの金属窒化物や、モリブデン、チタン、タングステン、カーボンなどを用いることが好ましい。
 吸収層12は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法で、モリブデン、タンタル、チタン、タングステンなどのターゲット、またはこれらの合金を用いたターゲットを用い、吸収層12を形成することができる。また、吸収層12は一層に限らず複数の層により構成されていてもよい。
 吸収層12の膜厚は、照射される光が透過しない膜厚であることが好ましい。材料によって異なるが、100nm以上2μm以下の膜厚であることが好ましい。特に、吸収層12の膜厚を100nm以上600nm以下とすることで、照射される光を効率良く吸収して発熱させることができる。
 なお、吸収層12は、材料層13に含まれる有機材料15が成膜温度まで加熱されるのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。ただし、一部が透過する場合には、光が照射しても分解しない材料を、材料層13に用いることが好ましい。また、「成膜温度」とは、熱の作用によって成膜材料の少なくとも一部が成膜用基板より被成膜基板へ転写される温度を示す。
 材料層13は加熱により第2の基板に転写される層である。被成膜基板上に成膜する成膜材料としての有機材料15を含んで形成される層である。本実施の形態では、材料層13に含む成膜材料として一種類の有機材料15を用いたが、成膜材料として二種類以上の有機材料を用いることもできる。また、材料層13は単層でも良いし、複数の層が積層されていても良い。なお、本実施の形態において、転写とは、材料層13に含まれる有機材料15が、被成膜基板上に移されることを示す。
 材料層13は、種々の方法により形成される。例えば、湿式法であるスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、ノズルプリンティング法又は印刷法等を用いることができる。また、乾式法である真空蒸着法、スパッタリング法等を用いることができる。
 湿式法を用いて材料層16を形成するには、所望の成膜材料を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すればよい。溶媒は、成膜材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ成膜材料と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、n-プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ブチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減することができる。
 なお、後の工程(図1(D)の工程)で被成膜基板である第2の基板22上に形成されるEL層13aの膜厚は、支持基板である第1の基板11上に形成された材料層13に依存する。そのため、材料層13の膜厚を制御することにより、容易に被成膜基板である第2の基板22上に形成されるEL層13aの膜厚を制御することができる。また、EL層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、材料層は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
 次いで、図1(B)に示すように、第1の基板11の裏面、すなわち材料層13が形成された面と反対側の面から矢印21aのように光をフラッシュランプ21によって照射する。この際の照射条件は、材料層13に含まれる有機材料15が昇華されない条件とする。すなわち、材料層13を有機材料15の昇華温度より低い温度に加熱するエネルギー強度とする。また、材料層13を100℃以上に加熱するエネルギー強度とするのが好ましい。照射された光は、第1の基板11を透過して、吸収層12において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、吸収層12と重なる領域の材料層13が有機材料15の昇華温度より低い温度に加熱される(第1の加熱処理)。これにより、材料層13内の水分や残留溶媒などの不純物14が除去される。なお、この不純物14は、その分子量が300以下のものである。材料層13の加熱温度が100℃以上であると、分子量300以下の不純物14は十分に除去される。
 このようにして図1(C)に示す成膜用基板(ドナー基板)10が作製される。
 次に、図1(D)に示すように、この成膜用基板10を用いて材料層13を被成膜基板20上に転写して成膜する方法について説明する。
 第1の基板11において、吸収層12及び材料層13が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第2の基板22を配置する。第2の基板22は、成膜処理により所望の層、例えば電極層23が成膜された被成膜基板である。第2の基板22は、必要な耐熱性を有していて表面に絶縁性を有する基板であれば特定のものに限定されない。例えば、ガラス基板、石英基板、絶縁膜を形成したステンレス基板等が挙げられる。また、加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
 この後、第1の基板11の裏面、すなわち材料層13が形成された面と対向する面から矢印21bのように光をフラッシュランプ21によって照射する。照射された光は、第1の基板11を透過して、吸収層12において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、吸収層12と重なる領域の材料層13が加熱される(第2の加熱処理)。加熱した材料層13は電極層23上に成膜され、これによってEL層13aが成膜される。
 なお、本実施の形態では、第1及び第2の加熱処理それぞれにおいて、照射する光の光源としてフラッシュランプ21を用いたが、光源としては種々のものを用いることができる。
 例えば、キセノンランプ、メタルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような発熱灯を光源として用いることができる。また、これらの光源をフラッシュランプ(例えばキセノンフラッシュランプ、クリプトンフラッシュランプなど)として用いても良い。フラッシュランプは短時間(0.1ミリ秒乃至10ミリ秒)で非常に強度の高い光を繰り返し、大面積に照射することができるため、第1の基板の面積にかかわらず、効率よく均一に加熱することができる。また、発光させる時間の長さを変えることによって第1の基板11の加熱の制御もできる。
 また、光源としてレーザ発振装置を用いてもよい。レーザ光としては、例えば、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。
 なお、照射する光としては、赤外光(波長800nm以上)であることが好ましい。赤外光であることにより、吸収層12における熱変換が効率よく行われ、成膜材料を効率よく加熱させることができる。
 また、第1及び第2の加熱処理それぞれは、水分と酸素が少ない雰囲気、又は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が5×10-3Pa以下、好ましくは10-4Pa乃至10-6Pa程度の範囲になるように真空排気することで得られる。
 本実施の形態によれば、成膜用基板10に形成した材料層13を被成膜基板20に転写して成膜する前に、事前処理として成膜用基板10の材料層13を有機材料15の昇華温度より低い温度(すなわち材料層13が転写されない温度)に加熱する第1の加熱処理を行う。これにより、材料層13内に有機材料15を保持しながら、昇華温度の低い水分や残留溶媒などの不純物14を材料層13内から除去することができ、不純物の量を低減した材料層13を有する成膜用基板10を得ることができる(図1(C)参照)。従って、被成膜基板20に転写して成膜された有機材料15を含む層であるEL層13a内の不純物を低減することができる。これにより、特性や信頼性の高い有機EL素子を作製することができる。
 一般に、昇華温度は固体から基体への状態変化が生じる温度をいうが、本明細書等において不純物が液体である場合には、液体から気体への状態変化が生じる温度を含む意味で用いる。つまり、本明細書等において、昇華温度には、液体の蒸発温度(すなわち沸点)が含まれる場合がある。
 なお、本実施の形態では、被成膜基板である第2の基板22が、成膜用基板である第1の基板11の上方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
 第2の加熱処理による成膜方法は、第1の基板11に形成した材料層13の膜厚によって、成膜処理により被成膜基板20に成膜されるEL層13aの膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板10に形成した材料層13をそのまま成膜すればよいため、膜厚モニターが不要である。よって、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
 (実施の形態2)
 本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について説明する。なお、本実施の形態に示す成膜方法において、特に記載がない場合には、実施の形態1と同様の材料及び作製方法によって行うものとする。
 図2には第1の基板に反射層、断熱層及び保護層を形成する場合の一例を示している。図2(A)において、支持基板である第1の基板101の一方の面上に反射層102が選択的に形成されている。なお、反射層102は開口部112を有している。また、反射層102上に断熱層104が形成されている。なお、断熱層104は反射層102の有する開口部と重なる位置に開口部112が形成されている。また、反射層102及び断熱層104が形成された第1の基板101上に開口部を覆う吸収層103が形成されている。また、吸収層103上に、保護層106が形成されている。また、保護層106上に成膜材料としての有機材料を含む材料層105が形成されている。図2(A)において、材料層105には、水分や残留溶媒などの不純物が含まれている。
 なお、本明細書において、「重なる」とは、成膜用基板を構成する要素(例えば、反射層や吸収層等)同士が直接接して重なり合う場合だけでなく、間に別の層を介して重なり合う場合も含むものとする。
 以下に成膜用基板の作製方法及びその成膜用基板を用いた成膜方法について説明する。
 はじめに、第1の基板101の一方の面上に反射層102を選択的に形成する。反射層102は、第1の基板101に照射する光を反射して、反射層102と重なる領域に形成された材料層105に、熱を与えないように遮断する層である。よって、反射層102は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層102は、照射される光に対して、反射率が85%以上、さらに好ましくは、反射率が90%以上の高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。
 反射層102に用いることができる材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金(例えば、アルミニウム-チタン合金、アルミニウム-ネオジム合金、アルミニウム-チタン合金)、または銀を含む合金(銀-ネオジム合金)などを用いることができる。
 なお、反射層102は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、反射層102の膜厚は、材料により異なるが、100nm以上とすることが好ましい。100nm以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層102を透過することを抑制することができる。
 また、第1の基板101に照射する光の波長により、反射層102に好適な材料の種類は変化する。また、反射層は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。また、反射層を設けず第1の基板101上に直接吸収層103を形成しても良い。
 また、反射層102と吸収層103の反射率は差が大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が25%以上、より好ましくは30%以上である。
 また、反射層102の開口部を形成する際には種々な方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、開口部の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
 次に、反射層102上に断熱層104を選択的に形成する。断熱層104は、反射層102と重なる領域に位置する材料層105が加熱され昇華するのを抑制するための層である。断熱層104としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、炭化チタン等を好ましく用いることができる。ただし、断熱層104は、反射層102及び吸収層103に用いる材料よりも熱伝導率の低い材料を用いる。なお、本明細書において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質である。
 断熱層104は、様々な方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、またはCVD(chemical vapor deposition)法などにより形成することができる。また、断熱層の膜厚は、材料により異なるが、10nm以上2μm以下、好ましくは100nm以上600nm以下とすることができる。断熱層104を10nm以上2μm以下の膜厚とすることにより、反射層102が加熱された場合でも、反射層102の上に位置する材料層105に熱が伝導するのを遮断する効果を有する。
 また、断熱層104は、反射層102の開口部と重なる領域に開口部が形成されている。断熱層104のパターンを形成する際には、種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、パターン形成された断熱層104の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
 なお、断熱層104と、反射層102のパターン形成を一度のエッチング工程によって行うと、断熱層104と反射層102に設けられる開口部の側壁をそろえることができ、より微細なパターンを成膜することができるため好ましい。
 また、本実施の形態において、断熱層104は反射層102と重なる位置のみに形成されているが、反射層102及び反射層102の開口部を覆って断熱層104を形成しても良い。この場合、断熱層104は可視光に対する透過性を有する必要がある。
 次に、断熱層104上に吸収層103を形成する。吸収層103は、実施の形態1で示した吸収層12と同様の材料を用いることができる。なお、吸収層103は選択的に形成しても良い。例えば、吸収層103を第1の基板101の全面に形成した後に、吸収層103をパターン形成して、反射層102及び断熱層104の開口部を覆うように島状にパターン形成する。この場合、全面に吸収層を形成する場合に比べ、吸収層内を面方向に熱が伝導することを防止できるため、より微細なEL層のパターン形成が可能となり、高性能な発光装置を実現することができる。
 次に、吸収層103上に保護層106を形成する。保護層106は、吸収層103に用いる物質が昇華し、被成膜基板上に形成するEL層に不純物として混入することを防ぐために形成する。また、保護層106は、吸収層103の酸化や変質、熱による変形を防止する。保護層106を形成することによって、吸収層103の劣化を防ぐことができるため、成膜用基板をより多く繰り返し利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。保護層106としては、例えば、窒化珪素(SiNx)、窒化酸化珪素、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、窒化チタン、炭化チタン、または酸化インジウム-酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)等により構成されている。保護層106の厚みは、吸収層103を良好に保護することができる程度であることが好ましく、例えば100nm程度とすることができる。なお、保護層106は設けなくても良い。また、保護層106は吸収層103と重なる部分に選択的に形成しても良い。
 次に、保護層106上に材料層105を形成する。材料層105は、実施の形態1で示した材料層13と同様のものを用いることができる。また、材料層105は選択的に形成しても良い。
 次いで、図2(B)に示すように、第1の基板101の裏面、すなわち材料層105が形成された面と反対側の面から矢印110aのように光をフラッシュランプによって照射する。この際の照射条件は、材料層105に含まれる成膜材料が昇華されない条件とする。すなわち、材料層105を成膜材料の昇華温度より低い温度に加熱するエネルギー強度とする。また、材料層105を100℃以上に加熱するエネルギー強度とするのが好ましい。
照射された光は、第1の基板101を透過して、反射層102が形成された領域においては反射し、反射層102に設けられた開口部112においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層103において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層103と重なる領域の材料層105が成膜材料の昇華温度より低い温度に加熱される(第1の加熱処理)。これにより、材料層105内の水分や残留溶媒などの不純物が除去される。なお、この不純物は、その分子量が300以下のものである。材料層105の加熱温度が100℃以上であると、分子量300以下の不純物は十分に除去される。
 次いで、図2(C)に示すように、第1の基板101において、材料層105等が形成された面に対向する位置に、第2の基板107を配置する。なお、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のEL層を形成する場合について説明するため、第2の基板107上には、発光素子の一方の電極となる電極層108を有している。電極層108の端部は、絶縁物111で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
 なお、図2(B)に示す第1の加熱処理を、図2(C)に示すように、第1の基板101と、第2の基板107を対向させて配置した状態で行うことも可能である。ただし、加熱処理された第1の基板から放出された不純物が、第2の基板に付着するのを防止するために、第1の加熱処理は第2の基板を第1の基板に対向させて配置することなく行うのがより好ましい。
 材料層105の表面と第2の基板107の表面は、距離dだけの間隔をとって配置される。ここで、距離dは、0mm以上2mm以下、好ましくは0mm以上0.05mm以下、さらに好ましくは0mm以上0.03mm以下とする。
 なお、距離dは、第1の基板上の材料層105の表面と、第2の基板の表面との距離で定義するものとする。ただし、第2の基板上に何らかの膜(例えば、電極として機能する導電膜又は隔壁等)が形成され、被成膜基板表面に凹凸を有する場合、距離dは、第1の基板上の材料層105の表面と、第2の基板に形成された層の最表面、即ち、これらの膜(導電膜又は隔壁等)の表面との距離で定義するものとする。
 この後、図2(C)に示すように、第1の基板101の裏面から矢印110のように光をフラッシュランプによって照射する。この際の照射条件は、材料層105に含まれる成膜材料が昇華される条件とする。すなわち、材料層105を成膜材料の昇華温度以上に加熱するエネルギー強度とする。照射された光は、第1の基板101を透過して、反射層102が形成された領域においては反射し、反射層102に設けられた開口部112においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層103において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層103と重なる領域の材料層105が加熱され(第2の加熱処理)、材料層105に含まれる成膜材料が第2の基板107上に成膜される。これにより、第2の基板107上に、発光素子のEL層109が選択的に形成される。
 なお、第1の基板101に光110を照射した際に、吸収層103で発生した熱が面方向に伝導して吸収層に接する反射層102が加熱されることがある。また、反射率が85%以上の材料を用いて反射層102を形成したとしても、照射する光の熱量によっては、ある程度の熱の吸収がある。しかしながら、本実施の形態の成膜用基板は、反射層102と材料105との間に、熱伝導率の低い材料によって形成された断熱層104が設けられているため、反射層102が加熱された場合であっても、断熱層104において、材料層105への熱の伝導を遮断することができる。これによって、選択的に、開口部112と重なる領域の材料層105に含まれる成膜材料を、被成膜基板上に成膜し、所望のパターンのEL層109を形成することができる。
 本実施の形態によれば、成膜用基板に形成した材料層105を被成膜基板に転写して成膜する前に、事前処理として成膜用基板の材料層105を成膜材料の昇華温度より低い温度(すなわち材料層が転写されない温度)に加熱する第1の加熱処理を行う。これにより、材料層105内に成膜材料を保持しながら昇華温度の低い水分や残留溶媒などの不純物を材料層105内から除去することができ、不純物の量を低減した材料層105を有する成膜用基板を得ることができる(図2(B)参照)。従って、被成膜基板に転写して成膜された成膜材料を含む層であるEL層109内の不純物を低減することができる。これにより、特性や信頼性の高い有機EL素子を作製することができる。
 なお、本実施の形態では、被成膜基板である第2の基板107が、支持基板である第1の基板101の下方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
 (実施の形態3)
 本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について説明する。また、本実施の形態は、光源を用いて加熱処理を行う場合について説明する。図3(A)~(D)は、本発明の一態様の成膜方法を説明するための断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付す。
 まず、図3(A)~(C)に示す成膜用基板(ドナー基板)10aの作製方法について説明する。
 図3(A)に示すように、第1の基板11の一方の面上に吸収層12を形成し、吸収層12上に少なくとも第1の成膜材料としての有機材料15a、第2の成膜材料としての有機材料(図示せず)及び高分子化合物(ポリマー)17を含む有機EL材料層(以下、「材料層」という。)16を形成する。図3(A)において、材料層16には、水分や残留溶媒、残留モノマーなどの不純物14が含まれている。
 第1の基板11は、実施の形態1と同様のものを用いることができる。
 吸収層12は、材料層16を加熱するために照射する光を吸収して、熱へと変換する層であり、実施の形態1と同様のものを用いることができる。なお、吸収層12は、材料層16に含まれる有機材料15aが成膜温度まで加熱されるのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。ただし、一部が透過する場合には、光が照射しても分解しない材料を、材料層13に用いることが好ましい。
 材料層16は加熱により第2の基板に転写される層である。被成膜基板上に成膜する第1の成膜材料としての有機材料15及び第2の成膜材料としての有機材料を含んで形成される層である。本実施の形態では、材料層16に第1の成膜材料と第2の成膜材料の二種を用いたが、材料層16としては三種以上の成膜材料を用いることもできる。また、材料層16は単層でも良いし、複数の層が積層されていても良い。なお、本実施の形態において、転写とは、材料層16に含まれる第1の成膜材料及び第2の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
 材料層16は、湿式法を用いて形成することができる。湿式法を用いて材料層16を形成するには、所望の第1の成膜材料、第2の成膜材料及び高分子化合物を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すればよい。溶媒は、第1の成膜材料、第2の成膜材料及び高分子化合物を溶解あるいは分散させることができ、且つ第1の成膜材料、第2の成膜材料及び高分子化合物と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、n-プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ブチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減することができる。
 なお、後の工程(図3(D)の工程)で被成膜基板である第2の基板22上に形成されるEL層16aの膜厚は、支持基板である第1の基板11上に形成された材料層16に依存する。そのため、材料層16の膜厚を制御することにより、容易に被成膜基板である第2の基板22上に形成されるEL層16aの膜厚を制御することができる。また、EL層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、材料層は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
 本実施の形態では、被成膜基板上に発光素子のEL層を形成するために、材料層16に含まれる第1の成膜材料としての有機材料15aに発光物質を用い、かつ第2の成膜材料に発光物質を分散する有機化合物を用いる。
 発光物質としては、例えば蛍光を発光する蛍光性化合物や、燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
 発光物質を分散する有機化合物としては、発光物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。
 なお、材料層16に含まれる成膜材料として、発光物質を分散させる有機化合物を2種類以上用いても良いし、有機化合物に分散される発光物質を2種類以上用いても良い。また、2種類以上の発光物質を分散させる有機化合物と2種類以上の発光物質を用いても良い。
 材料層16に含まれる高分子化合物17としては、ガラス転移温度が下記式(1)を満たす高分子化合物を用いる。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記式(2)を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記式(1)、(2)において、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度は同じ真空度(例えば真空度10-3Pa)で測定することとする。
 Ta-100≦S≦400 ・・・(1)
 Ta-70≦S≦400 ・・・(2)
 ただし、式(1)、(2)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Taは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち高い温度(℃)を示す。
 高分子化合物17のガラス転移温度が上記式(1)、好ましくは上記式(2)を満たす範囲であれば、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は材料層16から転写されにくい。これは、高分子化合物17によって、第1の成膜材料及び第2の成膜材料が材料層16中で移動することを抑制されるためである。そして、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層16中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第1の成膜材料の転写と第2の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないEL層を形成することができる。
 しかし、高分子化合物17のガラス転移温度が上記式(1)の範囲より低いと、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層16中で移動することを抑制されにくいため、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記式(1)の範囲より高いと、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えた後も、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層16中で移動することが抑制され、転写が容易に行われなくなる。
 よって、高分子化合物17としては、ガラス転移温度が上記式(1)、好ましくは上記式(2)を満たす高分子化合物を用いる。
 なお、高分子化合物17としてガラス転移温度が200℃の材料を用い、第1の成膜材料および第2の成膜材料として、昇華温度が210℃の材料および昇華温度が260℃の材料を用いた場合には、良好な転写が実現された。一方で、高分子化合物17としてガラス転移温度が200℃の材料を用い、第1の成膜材料および第2の成膜材料として、昇華温度が210℃の材料および昇華温度が302℃の材料を用いた場合には、良好な転写は実現されなかった。このことは、上記式(1)、(2)に合致する条件において、好適な材料層16が実現されることを示すものである。
 材料層16に含まれる高分子化合物17としては、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーは溶媒に溶けやすいため、被成膜基板に成膜した後、成膜用基板上に残った第1の成膜材料及び第2の成膜材料を含むシクロオレフィンポリマーを溶媒に再溶解することで、成膜用基板を再利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。また、高分子化合物17として、オレフィン、ビニル、アクリル又はポリイミド(PI)等を用いても良いし、高分子材料のEL材料を用いても良い。高分子材料のEL材料としては、例えば、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)やポリ(p-フェニレンビニレン)(PPV)が挙げられる。また、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシロキサンのような架橋型ポリマーを用いても良い。なお、本明細書中において、高分子化合物とは、1種もしくは複数種の単量体(モノマー)による繰り返し構造を持つ重合体(ポリマー)を意味する。
 高分子化合物は粘度の調整が容易であるため、用途に応じて高分子化合物の溶液の粘度を自由に調整できる。例えば、液滴吐出法により材料層16が形成される場合、高分子化合物の溶液の粘度を高めることで、被成膜面上に高分子化合物が拡がらず、微細なパターンを形成することができる。
 高分子化合物の粘度の調整は、高分子化合物の分子量を調整する、又は高分子化合物と溶媒の比率を変えることで実現することができる。一般に、高分子化合物の比率が高くなると、溶液の粘度が高くなる。
 次いで、図3(B)に示すように、第1の基板11の裏面、すなわち材料層16が形成された面と反対側の面から矢印21aのように光をフラッシュランプ21によって照射する。この際の照射条件は、高分子化合物17が軟化しない条件とする。すなわち、材料層16を高分子化合物17のガラス転移温度より低い温度に加熱するエネルギー強度とする。また、材料層16が100℃以上に加熱されるエネルギー強度とするのが好ましい。照射された光は、第1の基板11を透過して、吸収層12において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、吸収層12と重なる領域の材料層16が高分子化合物17のガラス転移温度より低い温度に加熱される(第1の加熱処理)。これにより、材料層16内の水分や残留溶媒、残留モノマーなどの不純物14が除去される。なお、この不純物14は、その分子量が300以下のものである。材料層16の加熱温度が100℃以上であると、分子量300以下の不純物14は十分に除去される。
 このようにして図3(C)に示す成膜用基板(ドナー基板)10aが作製される。
 次に、図3(D)に示すように、この成膜用基板10aを用いて材料層16を被成膜基板20上に転写して成膜する方法について説明する。
 第1の基板11において、吸収層12及び材料層16が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第2の基板22を配置する。第2の基板22は、実施の形態1と同様のものを用いることができる。
 この後、第1の基板11の裏面、すなわち材料層16が形成された第1の基板11の他方の面側から第2の加熱処理を行うことにより、材料層16中の、第1の成膜材料及び第2の成膜材料が、第2の基板22上に成膜される。これにより、第2の基板22上に発光素子のEL層16aが形成され、第1の基板11上に高分子化合物17を有する層16bが残される。第2の加熱処理は、矢印21bのように光をフラッシュランプ21によって照射することで行う。詳細には、照射された光は、第1の基板11を透過して、吸収層12において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、吸収層12と重なる領域の材料層16が加熱される。加熱した材料層16は電極層23上に成膜され、これによってEL層16aが成膜される。
 なお、EL層16aは、材料層16の厚さよりも薄く形成される。また、EL層16aに、高分子化合物17の分解物が混入することもある。よって、EL層16aに含まれる高分子化合物は分解物がEL層の特性に影響を及ぼさない材料であることが好ましい。
 本実施の形態において、第2の加熱処理の温度は、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度を超えて、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度より50℃を超えない範囲で高く設定することが好ましい。ここでの加熱処理の温度は第1の基板表面において計測したものである。
 また、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上の温度となるよう、第2の加熱処理を行うことが好ましい。この場合、昇華温度が最も高い成膜材料の昇華温度を超えて50℃までの温度範囲内で高めの温度に設定することが好ましいが、昇華温度が低い物質の分解温度、被成膜基板との距離、被成膜基板の材質及び厚さを考慮して、上記温度範囲内で低めの温度(ただし、昇華温度が最も高い物質の昇華温度以上とする)に設定しても良い。
 なお、本実施の形態では、第1及び第2の加熱処理それぞれにおいて、照射する光の光源としてフラッシュランプ21を用いたが、光源としては実施の形態1と同様に種々のものを用いることができる。
 また、第1及び第2の加熱処理それぞれは、水分と酸素が少ない雰囲気、又は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が5×10-3Pa以下、好ましくは10-4Pa乃至10-6Pa程度の範囲になるように真空排気することで得られる。
 本実施の形態によれば、成膜用基板10aに形成した材料層16を被成膜基板20に転写して成膜する前に、事前処理として成膜用基板10aの材料層16を高分子化合物17のガラス転移温度より低い温度(すなわち材料層16が転写されない温度)に加熱する第1の加熱処理を行う。これにより、材料層16内に第1の成膜材料及び第2の成膜材料を保持しながら昇華温度の低い水分や残留溶媒や残留モノマーなどの不純物14を材料層16内から除去することができ、不純物の量を低減した材料層16を有する成膜用基板10aを得ることができる(図3(C)参照)。従って、被成膜基板20に転写して成膜された第1の成膜材料及び第2の成膜材料を含む層であるEL層16a内の不純物を低減することができる。これにより、特性や信頼性の高い有機EL素子を作製することができる。
 なお、本実施の形態では、被成膜基板である第2の基板22が、成膜用基板である第1の基板11の上方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
 (実施の形態4)
 本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について説明する。なお、本実施の形態に示す成膜方法において、特に記載がない場合には、実施の形態3と同様の材料及び作製方法によって行うものとする。
 図4には第1の基板に反射層及び断熱層を形成する場合の一例を示している。図4(A)において、支持基板である第1の基板201の一方の面上に反射層203が選択的に形成されている。なお、反射層203は開口部を有している。また、反射層203上に断熱層205が形成されている。なお、断熱層205は反射層203の有する開口部と重なる位置に開口部が形成されている。また、反射層203及び断熱層205が形成された第1の基板201上に開口部を覆う吸収層207が形成されている。また、吸収層207上に少なくとも第1の成膜材料、第2の成膜材料及び高分子化合物(ポリマー)を含む有機EL材料層(以下、「材料層」という。)209が形成されている。図4(A)において、材料層209には、水分や残留溶媒、残留モノマーなどの不純物が含まれている。
 以下に成膜用基板の作製方法及びその成膜用基板を用いた成膜方法について説明する。
 はじめに、第1の基板201の一方の面上に反射層203を選択的に形成する。反射層203は、第1の基板201に照射する光を反射して、反射層203と重なる領域に形成された材料層209に、熱を与えないように遮断する層である。なお、反射層203は、実施の形態2と同様のものを用いることができる。
 次に、反射層203上に断熱層205を選択的に形成する。断熱層205は、反射層203と重なる領域に位置する材料層209が加熱され昇華するのを抑制するための層である。断熱層205は、実施の形態2と同様のものを用いることができる。
 次に、断熱層205上に吸収層207を形成する。吸収層207は、実施の形態2と同様のものを用いることができる。
 次に、吸収層207上に材料層209を形成する。材料層209は、実施の形態3と同様のものを用いることができる。
 次いで、図4(B)に示すように、第1の基板201の裏面、すなわち材料層209が形成された面と反対側の面から矢印110aのように光をフラッシュランプによって照射する。この際の照射条件は、材料層209に含まれる高分子化合物が軟化しない条件とする。すなわち、材料層209を高分子化合物のガラス転移温度より低い温度に加熱するエネルギー強度とする。また、材料層209を100℃以上に加熱するエネルギー強度とするのが好ましい。照射された光は、第1の基板201を透過して、反射層203が形成された領域においては反射し、反射層203に設けられた開口部においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層207において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層207と重なる領域の材料層209が高分子化合物のガラス転移温度より低い温度に加熱される(第1の加熱処理)。これにより、材料層209内の水分や残留溶媒、残留モノマーなどの不純物が除去される。なお、この不純物は、その分子量が300以下のものである。材料層209の加熱温度が100℃以上であると、分子量300以下の不純物は十分に除去される。
 次いで、図4(C)に示すように、第1の基板201において、材料層209等が形成された面に対向する位置に、第2の基板211を配置する。なお、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のEL層を形成する場合について説明するため、第2の基板211上には、発光素子の一方の電極となる電極層213を有している。電極層213の端部は、絶縁物215で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
 なお、図4(B)に示す第1の加熱処理を、図4(C)に示すように、第1の基板201と、第2の基板211を対向させて配置した状態で行うことも可能である。ただし、加熱処理された第1の基板から放出された不純物が、第2の基板に付着するのを防止するために、第1の加熱処理は第2の基板を第1の基板に対向させて配置することなく行うのがより好ましい。
 材料層209の表面と第2の基板211の表面は、距離dだけの間隔をとって配置される。距離dは、実施の形態2と同様のものを用いることができる。
 この後、図4(C)に示すように、第1の基板201の裏面から矢印110のように光をフラッシュランプによって照射する。この際の照射条件は、材料層209に含まれる第1の成膜材料及び第2の成膜材料が昇華される条件とする。すなわち、材料層209を第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上に加熱するエネルギー強度とする。照射された光は、第1の基板201を透過して、反射層203が形成された領域においては反射し、反射層203に設けられた開口部においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層207において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層207と重なる領域の材料層209が加熱され(第2の加熱処理)、材料層209に含まれる第1の成膜材料及び第2成膜材料が第2の基板211上に成膜される。これにより、第2の基板211上に、発光素子のEL層217が選択的に形成される。
 本実施の形態によれば、成膜用基板に形成した材料層209を被成膜基板に転写して成膜する前に、事前処理として成膜用基板の材料層209を高分子化合物のガラス転移温度より低い温度(すなわち材料層209が転写されない温度)に加熱する第1の加熱処理を行う。これにより、材料層209内に第1の成膜材料及び第2の成膜材料を保持しながら昇華温度の低い水分や残留溶媒、残留モノマーなどの不純物を材料層209内から除去することができ、不純物の量を低減した材料層209を有する成膜用基板を得ることができる(図4(B)参照)。従って、被成膜基板に転写して成膜された第1の成膜材料及び第2の成膜材料を含む層であるEL層217内の不純物を低減することができる。これにより、特性や信頼性の高い有機EL素子を作製することができる。
10,10a  成膜用基板(ドナー基板)
11  第1の基板
12  吸収層
13,16  材料層
13a,16a  EL層
14  不純物
15,15a  有機材料
16b  高分子化合物を有する層
17  高分子化合物(ポリマー)
21  フラッシュランプ
21a,21b  矢印
23,108,213  電極層
101,201  第1の基板
102,203  反射層
103,207  吸収層
104,205  断熱層
105,209  材料層
106  保護層
107,211  第2の基板
109,217  EL層
110,110a  矢印
111,215  絶縁物

Claims (6)

  1.  第1の基板の一方の面上に吸収層を形成し、
     前記吸収層上に成膜材料を含む材料層を形成し、
     前記第1の基板の他方の面側から前記材料層に前記成膜材料の昇華温度より低い温度で第1の加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去し、
     前記第1の基板の一方の面と、第2の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
     前記第1の基板の他方の面から前記材料層に第2の加熱処理をすることにより、前記第2の基板の前記被成膜面に前記成膜材料を含む層を形成することを特徴とする成膜方法。
  2.  第1の基板の一方の面上に吸収層を形成し、
     前記吸収層上に第1の成膜材料、第2の成膜材料及び下記式(1)を満たす高分子化合物を含む材料層を形成し、
     前記第1の基板の他方の面側から前記材料層に前記高分子化合物のガラス転移温度より低い温度で第1の加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去し、
     前記第1の基板の一方の面と、第2の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
     前記第1の基板の他方の面から前記材料層に第2の加熱処理をすることにより、前記第2の基板の前記被成膜面に前記第1の成膜材料と前記第2の成膜材料とを含む層を形成することを特徴とする成膜方法。
     Ta-100≦S≦400 ・・・(1)
     ただし、式(1)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Taは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度(℃)を示す。
  3.  請求項1又は2において、
     前記第1の加熱処理及び前記第2の加熱処理それぞれは、光源を用いて前記第1の基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いることを特徴とする成膜方法。
  4.  基板の一方の面上に吸収層を形成し、
     前記吸収層上に成膜材料を含む材料層を形成し、
     前記基板の他方の面側から材料層に前記成膜材料の昇華温度より低い温度で加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去することを特徴とする成膜用基板の作製方法。
  5.  基板の一方の面上に吸収層を形成し、
     前記吸収層上に第1の成膜材料、第2の成膜材料及び下記式(1)を満たす高分子化合物を含む材料層を形成し、
     前記基板の他方の面側から材料層に、前記高分子化合物のガラス転移温度より低い温度で加熱処理をすることにより、前記材料層内の不純物を除去することを特徴とする成膜用基板の作製方法。
     Ta-100≦S≦400 ・・・(1)
     ただし、式(1)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Taは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度(℃)を示す。
  6.  請求項4又は5において、
     前記加熱処理は、光源を用いて前記基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いることを特徴とする成膜用基板の作製方法。
PCT/JP2011/054530 2010-03-18 2011-02-28 成膜方法及び成膜用基板の作製方法 WO2011114872A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/635,227 US8900675B2 (en) 2010-03-18 2011-02-28 Deposition method and method for manufacturing deposition substrate
JP2012505594A JP5747022B2 (ja) 2010-03-18 2011-02-28 成膜方法及び成膜用基板の作製方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-062709 2010-03-18
JP2010062709 2010-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011114872A1 true WO2011114872A1 (ja) 2011-09-22

Family

ID=44648975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/054530 WO2011114872A1 (ja) 2010-03-18 2011-02-28 成膜方法及び成膜用基板の作製方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8900675B2 (ja)
JP (1) JP5747022B2 (ja)
WO (1) WO2011114872A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102046157B1 (ko) * 2012-12-21 2019-12-03 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20140140416A (ko) * 2013-05-29 2014-12-09 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 디스플레이 장치 제조방법 및 이에 따라 제조된 유기발광 디스플레이 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245547A (ja) * 1997-01-24 1998-09-14 Eastman Kodak Co 有機発光素子における有機層の堆積方法
JP2002302757A (ja) * 2001-02-01 2002-10-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2006309995A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Sony Corp 転写用基板および表示装置の製造方法ならびに表示装置
JP2008288017A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Sony Corp 有機el表示装置の製造方法
JP2008291352A (ja) * 2007-04-27 2008-12-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜方法及び発光装置の作製方法
JP2010007101A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Tokyo Electron Ltd 蒸着源、成膜装置および成膜方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW552650B (en) 2001-02-01 2003-09-11 Semiconductor Energy Lab Deposition apparatus and deposition method
US6610455B1 (en) 2002-01-30 2003-08-26 Eastman Kodak Company Making electroluminscent display devices
KR100478524B1 (ko) 2002-06-28 2005-03-28 삼성에스디아이 주식회사 고분자 및 저분자 발광 재료의 혼합물을 발광 재료로사용하는 유기 전계 발광 소자
JP2006086069A (ja) 2004-09-17 2006-03-30 Three M Innovative Properties Co 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
US7678526B2 (en) 2005-10-07 2010-03-16 3M Innovative Properties Company Radiation curable thermal transfer elements
US7396631B2 (en) 2005-10-07 2008-07-08 3M Innovative Properties Company Radiation curable thermal transfer elements
KR100731755B1 (ko) 2006-05-03 2007-06-22 삼성에스디아이 주식회사 평판표시소자용 도너 기판 및 그를 이용한유기전계발광소자의 제조방법
JP2008235010A (ja) 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp 表示装置の製造方法
US8367152B2 (en) 2007-04-27 2013-02-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of light-emitting device
KR20090041314A (ko) 2007-10-23 2009-04-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 증착용 기판 및 발광장치의 제조방법
KR101689519B1 (ko) * 2007-12-26 2016-12-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 증착용 기판, 증착용 기판의 제조방법, 및 발광장치의 제조방법
US8182863B2 (en) * 2008-03-17 2012-05-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Deposition method and manufacturing method of light-emitting device
KR101116485B1 (ko) 2008-08-12 2012-02-29 장명계 2중 삽입 구조물의 미드솔을 갖는 건강신발 및 제조방법
JP4752902B2 (ja) 2008-12-01 2011-08-17 住友ベークライト株式会社 絶縁膜または保護膜の不純物低減方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10245547A (ja) * 1997-01-24 1998-09-14 Eastman Kodak Co 有機発光素子における有機層の堆積方法
JP2002302757A (ja) * 2001-02-01 2002-10-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2006309995A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Sony Corp 転写用基板および表示装置の製造方法ならびに表示装置
JP2008291352A (ja) * 2007-04-27 2008-12-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 成膜方法及び発光装置の作製方法
JP2008288017A (ja) * 2007-05-17 2008-11-27 Sony Corp 有機el表示装置の製造方法
JP2010007101A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Tokyo Electron Ltd 蒸着源、成膜装置および成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130005121A1 (en) 2013-01-03
JPWO2011114872A1 (ja) 2013-06-27
JP5747022B2 (ja) 2015-07-08
US8900675B2 (en) 2014-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5644111B2 (ja) 金属酸化物半導体およびその製造方法、半導体素子、薄膜トランジスタ
US7824957B2 (en) Method for producing semiconductor device
WO2010113357A1 (ja) ドナー基板、転写膜の製造方法、及び、有機電界発光素子の製造方法
JP2016149378A (ja) Oledマイクロキャビティおよび緩衝層のための材料および方法
JP5258666B2 (ja) 発光装置の作製方法および成膜用基板
WO2009081968A1 (ja) 金属酸化物半導体の製造方法およびこれを用いる半導体素子
JP5666556B2 (ja) 成膜方法及び成膜用基板の作製方法
JP2010098303A (ja) 金属酸化物前駆体層の作製方法、金属酸化物層の作製方法及び電子デバイス
JP2005512277A (ja) パターンに従ってプラズマ処理表面上に物質を転写するための方法および材料
JP2002343565A (ja) 有機led表示パネルの製造方法、その方法により製造された有機led表示パネル、並びに、その方法に用いられるベースフィルム及び基板
JP2010283190A (ja) 薄膜トランジスタ、及びその製造方法
JP2006216544A (ja) 伝導性高分子パターン膜及びそのパターニング方法、並びにそれを利用する有機電界発光素子及びその製造方法
Chen et al. Vacuum‐assisted preparation of high‐quality quasi‐2D perovskite thin films for large‐area light‐emitting diodes
US8486736B2 (en) Method for manufacturing light-emitting device
JP2010263103A (ja) 薄膜トランジスタ、及びその製造方法
JP2010093165A (ja) 電極の製造方法、これを用いた薄膜トランジスタ素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5747022B2 (ja) 成膜方法及び成膜用基板の作製方法
TW200527355A (en) A method of making an electroluminescent device including a color filter
JP5775511B2 (ja) 成膜方法
JP2008226642A (ja) 有機機能性薄膜熱処理装置および有機機能性素子の製造方法
JP4587276B2 (ja) 液晶高分子からなる膜の製造方法
JP2011009619A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法及び薄膜トランジスタ
JP2010283002A (ja) 金属酸化物薄膜パターンの製造方法、金属酸化物薄膜、半導体および薄膜トランジスタ
JP5413180B2 (ja) パターニング方法及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP2011040375A (ja) 転写用ドナー基板とその製造方法及びそれを用いたデバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11756061

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012505594

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13635227

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11756061

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1