專利名稱：制造圖案化氣相沉積膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成圖案化氣相沉積膜的方法。更具體地，本發(fā)明涉及制造有機(jī)EL顯示面板的方法，其中三原色中的至少一種顏色由利用形成圖案化氣相沉積膜 的方法根據(jù)像素形狀形成的顏色轉(zhuǎn)換層發(fā)出。
背景技術(shù)：
最近幾年中，己對有機(jī)EL元件的實(shí)際應(yīng)用積極地進(jìn)行了研究。期望有機(jī)EL 元件實(shí)現(xiàn)高發(fā)射亮度和發(fā)射效率，因為它們可在低電壓下實(shí)現(xiàn)高電流密度。具體地， 期望可實(shí)現(xiàn)高分辨率多色或全色顯示器的有機(jī)多色EL顯示面板的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)現(xiàn) 多色或全色有機(jī)EL顯示面板的方法中的一種使用在特定的波長區(qū)域內(nèi)傳輸光的濾 色器(濾色器法)。應(yīng)用濾色器法的有機(jī)EL元件需要發(fā)射其中以良好的平衡包含光 的三原色(紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B))的所謂的"白光"。已經(jīng)研究了以下幾種方法，作為獲得多色發(fā)光有機(jī)EL元件的方法(1) 一種其中使用包含多種發(fā)光色料的發(fā)光層并同時激發(fā)該多種發(fā)光色料的方 法(參見，例如，日本專利申請?zhí)亻_No. 3-230584或美國專利No. 5,294,810);(2) —種其中使用包括主體發(fā)光材料和客體發(fā)光材料的方法，主體材料被激發(fā) 并導(dǎo)致其發(fā)光，同時，引發(fā)從主體發(fā)光材料至客體發(fā)光材料能量傳遞，并且導(dǎo)致客 體材料發(fā)光(參見，例如，美國專利No. 5,683,823);(3) —種其中使用包括不同的發(fā)光色料的多個發(fā)光層并激發(fā)每一層中的發(fā)光色 料的方法；以及(4) 一種使用包括發(fā)光色料的發(fā)光層和包括發(fā)光摻雜劑并與發(fā)光層相鄰設(shè)置的 載流子輸運(yùn)層的方法，部分激發(fā)能量從由發(fā)光層中的載流子復(fù)合生成的激子傳遞到 發(fā)光摻雜劑(參見，例如，日本專利申請?zhí)亻_No. 2002-93583或美國專利No. 6,696,177)。然而，上述的多色發(fā)光有機(jī)EL元件基于多種發(fā)光材料的同時激發(fā)或多種發(fā)光 材料之間的能量傳遞。據(jù)報導(dǎo)在這種元件中，發(fā)光材料之間的發(fā)射亮度平衡可隨著驅(qū)動時間的流逝而改變或隨通過元件的電流的變化而改變，因此所獲得的色調(diào)也改 變。建議將利用單色發(fā)光有機(jī)EL元件和顏色轉(zhuǎn)換層的顏色轉(zhuǎn)換方法作為獲得多 色發(fā)光有機(jī)EL元件的另一種方法。本方法中使用的顏色轉(zhuǎn)換層包括吸收由有機(jī) EL元件發(fā)射的短波長的光并將該光轉(zhuǎn)換成長波長的光的一種或多種顏色轉(zhuǎn)換材 料。已研究了涂覆其中顏色轉(zhuǎn)換材料分散在樹脂中的涂層液體的方法以及通過諸如 氣相沉積工藝之類的干法工藝沉積顏色轉(zhuǎn)換材料的方法來作為形成顏色轉(zhuǎn)換層的 方法。當(dāng)通過諸如氣相沉積之類的干法工藝形成顏色轉(zhuǎn)換層時，顏色轉(zhuǎn)換層通常形 成于整個顯示表面上。然而，由于所獲得的顏色轉(zhuǎn)換層在其形成后的圖案化很難， 所以三原色的單獨(dú)發(fā)光是不可能的。因此，需要通過干法工藝形成圖案化膜，以便 僅在對應(yīng)于特定像素的位置中形成顏色轉(zhuǎn)換層。此外，需要一種能夠形成適用于提 高有機(jī)EL顯示器的分辨率的具有精細(xì)圖案形狀的膜的方法。目前已知以下用于圖案化沉積材料的薄膜的方法(1) 利用具有期望形狀的開口的金屬掩模的氣相沉積；(2) LITI(激光誘導(dǎo)熱成像)法，其中使用通過預(yù)先在基底襯底上層疊沉積材料獲 得的轉(zhuǎn)移構(gòu)件，并且僅對轉(zhuǎn)移構(gòu)件的特定區(qū)域中的沉積材料通過用激光照射來蒸發(fā) 并轉(zhuǎn)移(參見，例如，日本專利申請?zhí)亻_No. 2005-5192或美國專利申請?zhí)亻_No. 2005/0016463);以及(3) 其中使用通過預(yù)先在基底襯底上層疊沉積材料(有機(jī)EL層材料)獲得的轉(zhuǎn)移 構(gòu)件，并且該沉積材料僅從轉(zhuǎn)移構(gòu)件的特定區(qū)域通過利用安排在基底襯底的背面上 的熱棒的局部加熱來轉(zhuǎn)移到期望的襯底上的方法(參見，例如，日本專利申請?zhí)貛?No. 2000-77182)。發(fā)明內(nèi)容以下的問題與上述用于形成沉積材料的精細(xì)圖案的常規(guī)方法相關(guān)聯(lián)。(1) 金屬掩模的材料和厚度導(dǎo)致掩模圖案的尺寸減小上的極限。掩模圖案的尺 寸減小的極限目前是150ppi的分辨率水平。問題在于制造工藝變得更難并且在制 造具有較高分辨率的圖案時成品率下降。此外，高分辨率圖案還難以在大表面面積 的襯底上形成。(2) 由于使用激光和光學(xué)系統(tǒng)，所以所釆用的設(shè)備昂貴。此外，由于需要激光束沿圖案掃描，所以形成過程很花時間，成本高，并且生產(chǎn)率低。(3)利用熱棒加熱的響應(yīng)時間(從加熱開始到結(jié)束的時間)長。這是因為熱量從與 轉(zhuǎn)移構(gòu)件的背面接觸的熱棒經(jīng)由基底襯底傳遞到沉積材料需要時間，并且具有大的 熱容量的基底襯底的加熱和冷卻緩慢。存在如此長的響應(yīng)時間引起與沉積薄膜的可 控性相關(guān)聯(lián)的問題的風(fēng)險。以考慮的上述內(nèi)容，本發(fā)明的目的是提供一種在不使用昂貴的激光掃描設(shè)備 或難以實(shí)現(xiàn)高分辨率的金屬掩模的情況下實(shí)現(xiàn)形成具有高分辨率圖案形狀的氣相 沉積膜的方法。更具體地，目的是通過選擇性氣相沉積顏色轉(zhuǎn)換材料并形成具有精 細(xì)圖案的顏色轉(zhuǎn)換層來提供顏色轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的多色發(fā)光顯示面板。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明，在具有形成于其上的多個加熱元件圖案的沉 積面板的最外表面上形成沉積材料層，多個加熱元件在電流流入其中時生成熱，將 器件襯底與沉積面板相對設(shè)置在真空室內(nèi)部，通過使電流流過所選擇的加熱元件來 使其加熱，而設(shè)置在所加熱加熱元件上的沉積材料被選擇地蒸發(fā)并氣相沉積在器件 襯底上。這里，可將多個加熱元件以島形或線性形式排列。此外，沉積面板較佳地 具有能將電流獨(dú)立地供應(yīng)給多個加熱元件的結(jié)構(gòu)。更具體地，可通過將具有顏色轉(zhuǎn)換功能的材料用作沉積材料，將具有排列在其中的多個頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL元件的有機(jī)EL顯示襯底用作器件襯底，并在 對應(yīng)于多個有機(jī)EL元件的某些的位置中選擇地形成一種顏色轉(zhuǎn)換層來提供顏色轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)的多色發(fā)光顯示面板。以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，可通過在沉積面板面向器件面板的狀態(tài)下僅加熱沉積 面板的所選的加熱元件并選擇地蒸發(fā)位于所選加熱元件上的沉積材料來形成圖案 化氣相沉積膜。以根據(jù)本發(fā)明的方法，由于不使用金屬掩模，所以可容易地形成期 望的高分辨率的圖案。此外，由于不使用激光掃描設(shè)備，所以可在短時間內(nèi)以低成 本形成圖案化氣相沉積膜。此外，由于僅對在必要區(qū)域中的沉積材料利用具有小熱容量的薄膜加熱元件 直接地、選擇地加熱，所以可縮短從加熱過程的開始到結(jié)束的時間。結(jié)果，可改進(jìn) 膜沉積的可操作性，可縮短批量生產(chǎn)期間的循環(huán)時間，并可增加生產(chǎn)效率。此外，通過提供以島形形式形成的多個加熱元件并形成以類似矩陣的形式連 接到這些加熱元件的配線，可獨(dú)立地控制多個加熱元件中的每一個。因此，可形成 任何復(fù)雜圖案形狀的氣相沉積膜。此外，有機(jī)EL發(fā)光顯示面板可通過使用其中反射電極、有機(jī)EL層和透明電極以所述順序?qū)盈B在支承基底上的頂部發(fā)射類型有機(jī)電致發(fā)光顯示襯底并通 過在透明電極的上表面上形成具有圖案形狀的顏色轉(zhuǎn)換層來形成。由此獲得的有機(jī)EL顯示面板是具有高分辨率的多色發(fā)光顯示面板，其中經(jīng)顏色轉(zhuǎn)換的光在排列了顏色轉(zhuǎn)換層的位置中發(fā)射，而在其它位置光通過濾色器發(fā)射。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明使沉積材料的薄膜圖案化的方法；圖2是在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的沉積面板的表面俯視圖；圖2A示出使用 線性形狀的加熱元件的情況；圖2B示出使用島形形狀加熱元件的情況；圖3示出根據(jù)本發(fā)明制造具有矩陣配線的沉積面板的方法的步驟；圖3A是表 面俯視圖；圖3B是示出通過沿切線3b-3b切割獲得的橫截面的橫截面圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明制造具有矩陣配線的沉積面板的方法的步驟；圖4A是表 面俯視圖；圖4B是示出通過沿切線4b-4b切割獲得的橫截面的橫截面圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明制造具有矩陣配線的沉積面板的方法的步驟；圖5A是表 面俯視圖；圖5B是示出通過沿切線5b-5b切割獲得的橫截面的橫截面圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明制造具有矩陣配線的沉積面板的方法的步驟；圖6A是表 面俯視圖；圖6B是示出通過沿切線6b-6b切割獲得的橫截面的橫截面圖；具體實(shí)施方式
下面將參考圖1描述本發(fā)明的各實(shí)施方式。圖1示出將頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底用作器件襯底100的構(gòu)造，其中將反射電極14、有機(jī)EL層16和透明 電極18安排在TFT襯底12上。除圖1中所示的頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底外，適當(dāng)?shù)钠骷r底100的例子包括(a)透明支承；(b)具有設(shè)置在其上的濾色器層的透明支承；以及(C)有機(jī)EL元件中間體，其中構(gòu)成有機(jī)EL元件的有機(jī)EL層和一個電極(較佳的是透明電 極)層疊在支承(較佳的是透明支承)上，然而這些例子不是限制性的。用作圖1所示的器件襯底100的支承的TFT襯底12具有其中構(gòu)成開關(guān)元件和 用于驅(qū)動該開關(guān)元件的配線的TFT設(shè)置在玻璃或硅襯底上的結(jié)構(gòu)。反射電極14由多個部分電極組成，而部分電極以一對一比率連接到由TFT設(shè) 置的開關(guān)元件。反射電極14可通過干法工藝來形成，諸如利用具有高反射率的金 屬(A1、 Ag、 Mo、 W、 Ni、 Cr等)、無定形合金(NiP、 NiB、 CrP、 CrB等)或微晶合金(Ni Al)的氣相沉積或濺射。有機(jī)EL層16至少包括有機(jī)發(fā)光層，并具有其中根據(jù)需要引入空穴注入層、 空穴輸運(yùn)層、電子輸運(yùn)層和電子注入層的結(jié)構(gòu)。可供選擇地，還可采用具有注入和 輸運(yùn)空穴和電子的功能的空穴注入和輸運(yùn)層或電子注入和輸運(yùn)層。一些公知的材料 可用于構(gòu)成有機(jī)EL層16的每一層。此外，構(gòu)成有機(jī)EL層16的各層可利用諸如 氣相沉積之類的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中已知的任何方法來形成。透明電極18可利用ITO、氧化錫、氧化銦、IZO、氧化鋅、氧化鋅-鋁、氧化 鋅鎵或通過向?qū)щ娡该鹘饘傺趸锾砑又T如F和Sb之類的摻雜劑獲得的導(dǎo)電透明 金屬氧化物來形成。透明電極18可利用諸如氣相沉積、濺射或化學(xué)氣相沉積(CVD) 等干法工藝來形成，并且較佳的是利用濺射工藝來形成。在圖1中所示的有機(jī)EL 顯示襯底中，透明電極18是形成于有機(jī)EL層16的整個表面上的共用電極。沉積面板200具有一種包括襯底20、安排在襯底20上的多個加熱元件22以 及安排在多個加熱元件22上作為最外表面層的沉積材料層24的結(jié)構(gòu)。襯底20可由可承受沉積沉積材料層24時的溫度的耐熱材料形成。玻璃、石 英等可用作形成襯底20的具有絕緣性質(zhì)的耐熱材料。此外，當(dāng)襯底20利用諸如金 屬之類的導(dǎo)電耐熱材料形成時，較佳的是在其表面上設(shè)置耐熱絕緣膜(圖中未示 出)。可利用諸如具有高熔點(diǎn)的貴金屬材料(Pt-W、 Pt-Rh、 Pt-Ir等)、硅化物材料 (MoSb等)、含碳材料(SiC等)以及具有高熔點(diǎn)的金屬材料(NiCr、 Mo、 Cr、 Ta、 Ta2N等)等電阻材料來形成多個加熱元件22。例如，具有預(yù)定圖案的多個加熱元件22 可通過濺射和利用普通的蝕刻工藝的處理在襯底20上沉積上述的材料來形成。多個加熱元件22可圖2A所示的具有線性形狀或圖2B所示的島形形狀。當(dāng) 它們具有島形形狀時，任何加熱元件22可被選擇地加熱，并可通過安排以類似矩 陣的方式驅(qū)動多個加熱元件22的配線來增加所獲得的沉積材料薄膜的圖案形狀選 擇的自由度。形成于多個加熱元件22上的沉積材料24可以是包括有機(jī)材料的層或包括無 機(jī)材料的層。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料的例子包括顏色轉(zhuǎn)換材料、濾色材料和有機(jī)EL層材 料。適當(dāng)?shù)臒o機(jī)材料的例子包括電極材料。形成沉積材料層24的沉積材料可以是 直接從固態(tài)蒸發(fā)的可升華材料或在呈現(xiàn)液態(tài)后蒸發(fā)的可熔化材料。此外，沉積材料 可以是單一物質(zhì)或多種材料的混合物。當(dāng)多種材料的混合物用作沉積材料時，加熱元件22的加熱溫度被調(diào)節(jié)使得可蒸發(fā)具有最高蒸發(fā)溫度的材料但其它材料不會分解。根據(jù)本發(fā)明，通過將沉積材料氣相沉積在已形成了多個加熱元件的襯底20上 來形成沉積材料層24。利用電阻加熱的氣相沉積法或利用電子束加熱的氣相沉積 法可用于氣相沉積。當(dāng)多種材料的混合物用作沉積材料時，可預(yù)先準(zhǔn)備其中多種材 料以預(yù)定的比混合的混合物，然后利用所準(zhǔn)備的混合物進(jìn)行聯(lián)合沉積?；蛘?，可將 多種材料分配在單獨(dú)的加熱區(qū)中，然后通過分別加熱每一種材料來進(jìn)行聯(lián)合沉積。 當(dāng)材料之間的性質(zhì)(沉積速率、蒸氣壓等)有顯著差異時后面的方法尤其有效。當(dāng)具有電極材料的導(dǎo)電率的材料用作沉積材料時，較佳的是將耐熱絕緣層(圖 中未示出)設(shè)置在加熱元件22和沉積材料層24之間。耐熱絕緣層具有防止用于生 成熱的電流泄漏的功能。耐熱絕緣層可利用諸如八1203或W03之類的耐熱氧化物 來形成。耐熱絕緣層的厚度較佳地足夠厚以提供加熱元件22和沉積材料層24之間 的電絕緣并且足夠薄以避免降低從加熱元件22至沉積材料層24的熱導(dǎo)率。根據(jù)本發(fā)明可用作沉積材料的色轉(zhuǎn)換材料由一種或多種色轉(zhuǎn)換色料組成。當(dāng) 使用包括單一色轉(zhuǎn)換色料的顏色轉(zhuǎn)換材料時，色轉(zhuǎn)換色料較佳地吸收由用作光源的 有機(jī)EL層16產(chǎn)生的光中的藍(lán)光成分并發(fā)射在不同的波長范圍中的光成分?？蓛?yōu) 選用作構(gòu)成色轉(zhuǎn)換層的這種單一色轉(zhuǎn)換色料的色料的例子包括諸如3-(2-苯并噻唑 基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素6)、 3-(2-苯并咪唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香 豆素7)和香豆素135之類的香豆素色料以及諸如溶劑黃43和溶劑黃44之類的 萘二甲酰亞氨基(naphthalimido)色料。當(dāng)采用包括兩種顏色轉(zhuǎn)換色料(第一和第二顏色轉(zhuǎn)換色料)的顏色轉(zhuǎn)換材料 時，第一顏色轉(zhuǎn)換色料用于吸收由光源生成的光的藍(lán)色成分并將吸收的能量傳 遞到第二色料。因此，第一顏色轉(zhuǎn)換色料的吸收光譜較佳地覆蓋顏色源的光生 成光譜，并且更佳的是第一顏色轉(zhuǎn)換色料的吸收最大值匹配光源的光發(fā)射光譜 的最大值。此外，第一顏色轉(zhuǎn)換色料的光發(fā)射光譜較佳地覆蓋第二顏色轉(zhuǎn)換色 料的吸收光譜，更佳的是第一顏色轉(zhuǎn)換色料的發(fā)射光譜的最大值匹配第二顏色 轉(zhuǎn)換色料的吸收最大值。根據(jù)本發(fā)明可有利地用作第一顏色轉(zhuǎn)換色料的色料包 括上述的香豆素色料和萘二酰亞胺色料?；陬伾D(zhuǎn)換材料的總重量較佳地包 含90重量％或更多，更佳地包含90至99.99重量％的第一顏色轉(zhuǎn)換色料。當(dāng)?shù)?一顏色轉(zhuǎn)換色料以這樣的濃度范圍存在時，來自光源的光可被充分吸收，并且 可將所吸收的光能傳遞到第二顏色轉(zhuǎn)換色料。第二顏色轉(zhuǎn)換色料接收從第一顏色轉(zhuǎn)換色料傳遞的能量并發(fā)射光。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選用作第二色轉(zhuǎn)換色料的色料的例子包括諸如4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM-l， (I))、 DCM-2(II)和DCJTB(III)之類的花青色料；4,4- 二氟-1,3,5,7-四苯基-4-硼雜-3a,4a- 二氮雜-s-引達(dá)省(s-indacene) (IV)， lumogenF紅和尼羅紅(V)?；蛘?，可將諸如若丹明B和若丹明6G之類的咕噸色料或諸如吡啶1之類的吡啶色料用作第二顏色轉(zhuǎn)換色料。(化學(xué)分子式1) NC、 乂N(H3C)3CC2H5'(V)當(dāng)使用包括兩種顏色轉(zhuǎn)換色料的顏色轉(zhuǎn)換材料時，轉(zhuǎn)換前和轉(zhuǎn)換后光之間的 波長差相對于采用單一顏色轉(zhuǎn)換色料的情況增加，這一增加尤其適用于將藍(lán)光轉(zhuǎn)換 成諸如紅光之類的長波長范圍中的光。第二顏色轉(zhuǎn)換色料的含量可根據(jù)所使用的第 一和第二顏色轉(zhuǎn)換色料的類型、期望的顏色轉(zhuǎn)換強(qiáng)度(轉(zhuǎn)換效率)和目標(biāo)應(yīng)用而改 變。 一般而言，第二顏色轉(zhuǎn)換色料基于顏色轉(zhuǎn)換材料的總重量的較佳濃度是IO重 量％或更小，較佳的是在0.01至10重量％的范圍中，更佳的是在O.l至5重量％。以下將參考圖3至6解釋具有多個島形形狀的加熱元件6和矩陣形配線的沉積面板的制造方法。首先，在襯底20上形成導(dǎo)電材料的膜，使該膜圖案化，形成如圖3所示的X 配線。圖3A是表面俯視圖，而圖3B是沿切線3b-3b的橫截面圖。X配線38具有 沿一個方向(X方向)延伸的主干部分和從主干部分分出的T形分支(沿Y方向延伸)。 可用于形成X配線38的導(dǎo)電材料的例子包括Al、 Ti、 Ni、 Mo、 Cu禾B Ag。諸如 濺射法之類的所述技術(shù)領(lǐng)域中的任何己知方法可用于沉積導(dǎo)電材料。諸如采用濕法 蝕刻等的光刻法之類的所述技術(shù)領(lǐng)域中任何已知方法可用于使導(dǎo)電材料圖案化。然后形成絕緣膜34以覆蓋除主干部分的端部和分支外的X配線38。圖4A是 表面俯視圖，而圖4B是沿切線4b-4b的橫截面圖。X配線38的主干部分的端部用 作與外部連接電路接觸的觸點(diǎn)，而X配線38的分支用作與多個加熱元件22接觸 的觸點(diǎn)。最初，利用濺射法或CVD法來沉積諸如SiOx或SiNx之類的電絕緣材料。 絕緣膜34的厚度是0.3至lpm。然后，利用干法蝕刻形成接觸孔36，以暴露X配 線38的分支，并獲得絕緣膜34。例如，可將利用CF4氣體的反應(yīng)離子蝕刻(RIE) 用作適當(dāng)?shù)母煞ㄎg刻法。然后在絕緣膜34上形成導(dǎo)電材料膜，使該膜圖案化以形成諸如圖5所示的Y 配線32(a、 b ...)。圖5A是表面俯視圖，而圖5B是沿切線5b-5b的橫截面圖。Y 配線32沿與X配線38的主干部分的延伸方向相交(較佳的是以直角(Y方向)相交) 的方向延伸。Y配線32不具有分支，并且多個加熱元件22連接到其主干部分。Y 配線32除不形成分支外，可利用與用于X配線38相同的材料和方法來形成。根 據(jù)需要，可在形成導(dǎo)電材料膜之前保護(hù)暴露的X配線的主干部分的端部和分支。 例如，可通過在形成導(dǎo)電材料膜之前形成覆蓋暴露的X配線的主干部分的端部和 分支的抗蝕劑掩模并在使導(dǎo)電材料膜圖案化后去除抗蝕劑掩模來完成這種保護(hù)。最后，形成連接到X配線38和Y配線32的多個加熱元件22。如圖6所示通 過利用諸如濕法蝕刻之類的所述技術(shù)領(lǐng)域中已知的任何方法來使通過在整個表面 上沉積電阻材料獲得的電阻層40圖案化。圖6A是表面俯視圖，而圖6B是沿切線 6b-6b的橫截面圖。這里，使電阻層40(a、 b)圖案化以便覆蓋Y配線32和連接到 相應(yīng)的Y配線的X配線38的暴露分支。Y配線32和與其連接的X配線38的暴 露分支之間的區(qū)域中的電阻層40用作加熱元件22(a至d)。此外，X配線38的暴 露端部也由單獨(dú)形成的電阻層40t覆蓋。通過采用上述的構(gòu)造，可防止X配線38 和Y配線32的材料在電阻層40(加熱元件22)的濕法蝕刻期間被溶解。將多個X配線38經(jīng)由連接到其端部的開關(guān)(圖中未示出)連接到電源(圖中未示出)。同樣，將多個Y配線32經(jīng)由連接到其端部的開關(guān)(圖中未示出)連接到電源(圖 中未示出)。通過形成這一構(gòu)造，可通過例如導(dǎo)通連接到一個Y配線32a和一個X 配線38a的開關(guān)來僅使電流通過一個加熱元件22a來生成熱。在這種情況下，由于 配線材料和電阻材料之間的導(dǎo)電率之差，電流不會在加熱元件22a的區(qū)域外Y配 線32a上的電阻層40a中流動，因此相應(yīng)區(qū)域中的電阻層不生成熱?；蛘撸赏ㄟ^ 導(dǎo)通連接到一個Y配線32和多個X配線38的那些開關(guān)來使多個加熱元件22同時 生成熱。因此，通過適當(dāng)選擇用于通電的Y配線32和X配線38，可選擇地蒸發(fā) 僅在期望位置中的沉積材料24并獲得期望圖案形狀的氣相沉積膜。在根據(jù)本發(fā)明使沉積材料膜圖案化的方法中，首先，將上述的器件襯底100 和沉積面板200設(shè)置在沉積室內(nèi)，使得沉積材料層24面向器件襯底100。此時， 器件襯底100和沉積面板200之間的距離(在圖1中，透明電極18的表面和沉積材 料層24的表面之間的距離)一般是約lpm至lmm,較佳的是50至100pm。具體地， 通過將器件襯底100和沉積面板200之間的距離設(shè)置成50至10(Vm，可獲得具有 清晰輪廓而沒有模糊的氣相沉積膜26，同時防止器件襯底100和沉積面板200之 間的接觸。然后，將沉積室內(nèi)的壓力下降到實(shí)現(xiàn)通常的氣相沉積所需的壓力，較佳的是 lxl(^Pa或更低。然后選擇地向期望位置中的加熱元件22通電，沉積材料層24被 蒸發(fā)，并且在器件襯底100上形成圖案化氣相沉積膜26。當(dāng)給加熱元件通電時， 可使用DC電流、AC電流或脈沖電流。通常進(jìn)行通電直到沉積材料層24被加熱到 預(yù)置的蒸發(fā)溫度，從而實(shí)現(xiàn)器件襯底上的沉積材料的氣相沉積。以上關(guān)于其中將頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底用作器件襯底100并氣相沉積顏色轉(zhuǎn)換材料的例子進(jìn)行了說明。然而，根據(jù)本發(fā)明的方法還可應(yīng)用于具有無源矩陣驅(qū)動器的頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底，它包括支承上由沿第一方向延伸多個線性部分電極組成的反射電極，反射電極上的有機(jī)EL層以及由沿第二方向延伸的多個線性部分電極組成的透明電極，其中第一方向與第二方向垂直，此外，根據(jù)本發(fā)明的方法還可用于(a)在透明支承基底上氣相沉積濾色材料(在特定波長區(qū)域中僅發(fā)射一種顏色成分的材料)(即，用于形成濾色器)；(b)在透明支承基底或具有濾色器層的透明支承基底上氣相沉積顏色轉(zhuǎn)換材料(g卩，用于形成顏色轉(zhuǎn)換濾色器)；或(c)在透明支承基底、透明電極和有機(jī)EL層的層疊上氣相沉積電極材料(即，用于在底部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底上形成上反射電極)。例子 例子1將TFT襯底12設(shè)置在DC濺射裝置內(nèi)部，TFT襯底12中由TFT構(gòu)成的開關(guān) 元件以沿X方向42|im的間距及沿Y方向126|im的間距安排在硅襯底上。厚度為 100pm的CrB膜和厚度為20nm的IZO(In203 - 10。/。ZnO)膜利用DC濺射法形成， 其中在Ar氣氛中300W的濺射功率被施加。使由此獲得的CrB膜和IZO膜的層疊 圖案化，形成沿X方向尺寸為32pm、沿Y方向尺寸為116Hm的多個部分電極， 用于以沿X方向間距為42pm及沿Y方向間距為126pm安排的反射電極14。將具有形成于其上的反射電極14的TFT襯底12轉(zhuǎn)移到氣相沉積裝置中，并 形成有機(jī)EL層16。在膜形成期間，將真空室中的內(nèi)部壓力降低到lxlO—5Pa。有機(jī) EL層16具有四層結(jié)構(gòu)，包括由銅酞菁(CuPc)構(gòu)成的厚度為80nm的空穴注入層、 由4,4'-二[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]-聯(lián)苯(a-NPD)構(gòu)成的厚度為20nm的空穴輸運(yùn) 層、由4,4，-二(2,2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(DPVBi)構(gòu)成的厚度為40nm的有機(jī)發(fā)光 層以及由三(8-羥基喹啉合)鋁(Alq3)構(gòu)成的厚度為20nm的電子輸運(yùn)層。然后將具有形成于其上的有機(jī)EL層16的TFT襯底12在不破壞真空的情況 下轉(zhuǎn)移到濺射設(shè)備中。然后通過將IZO(In203 - 10。/oZnO)作為靶在Ar氣氛(壓力為 0.3Pa)中濺射而由厚度為200nm的IZO膜形成透明電極18來獲得器件襯底100。另一方面，利用濺射法在厚度為5mm的石英襯底20上形成厚度為lOOnm的 Mo膜。然后，利用包括磷酸、硝酸和醋酸的混合蝕刻劑蝕刻Mo膜，并形成沿Y 方向延伸的具有直線形狀的1000個加熱元件22。每一個加熱元件22的線的寬度 是32pm長度是30mm，并且加熱元件以沿X方向間距為42pm排列(S卩，線之間的 間隔是lOpm)。將具有形成于其上的加熱元件22的襯底20轉(zhuǎn)移到氣相沉積裝置中，并通過 其中在氣相沉積裝置內(nèi)的分開的坩堝中加熱香豆素6和DCM-2的聯(lián)合沉積形成 由兩種顏色轉(zhuǎn)換材料組成的沉積材料層24來獲得沉積面板200。此時，控制每一 個坩堝的加熱溫度使得香豆素6的沉積速率是0.3nm/s，而DCM-2的沉積速率是 0.005nm/s。由此獲得的沉積材料層24的厚度為200nm。此外，由此形成的沉積材 料層24基于構(gòu)成沉積材料層24的總分子數(shù)(在這種情況下，全部色料的摩爾數(shù))包 含2molo/。的DCM-2(換言之，香豆素6:DCM-2的摩爾比是49:1)。將由此獲得的器件襯底100和沉積面板200設(shè)置在真空室的內(nèi)部使得透明電 極18和沉積材料層24彼此面對。此時，透明電極18的表面和沉積材料層24的表面之間的距離是100nm。然后，脈沖電流通過三個加熱元件22的組，沉積材料層 24被加熱到蒸發(fā)溫度31(TC，從而在透明電極18上形成圖案化氣相沉積膜26。所 得的氣相沉積膜26包括沿Y方向延伸的多個線性部分，每一線性部分的寬度為 35pm，并且線性部分以沿X方向間距為126pm排列(換言之，線之間的間隔為 91,)。例子2利用濺射法在厚度為5mm的石英襯底20上形成厚度為lpm的Al膜。然后， 通過光刻法利用普通的濕法蝕刻工藝形成多個X配線38。多個X配線38中的每 一個具有沿X方向延伸的主干部分和從主干分出并沿Y方向延伸的多個分支。X 配線38的主干部分以42pm間距沿Y方向排列。此外，X配線38的分支具有長度 為24,并沿Y方向延伸的線性形狀；分支以42Hm間距沿X方向排列。X配線的 主干和分支的寬度為10pm。通過濺射法沉積厚度為300pm的SiOx膜，以便覆蓋X配線38。然后，通過 使用CF4氣體以便暴露X配線38的分支的RIE形成接觸孔36來獲得絕緣膜34。然后形成抗蝕劑掩模以保護(hù)X配線38的暴露分支。然后，利用濺射法形成厚 度為lpm的Al膜。然后利用普通的濕法蝕刻工藝的光刻法形成多個Y配線32。 然后去除抗蝕劑掩模并且X配線38的分支再次暴露。Y配線32具有寬度為10pm 沿Y方向延伸的線性形狀，并且Y配線32以42^im間距沿X方向排列。 一個Y 配線32和經(jīng)由加熱元件22與其連接的一個X配線的分支之間的間隔為20pm。然后，利用濺射法形成厚度為100nm的MoCr(Cr5。/。)膜。然后利用包括磷酸、 硝酸和醋酸的混合蝕刻劑蝕刻MoCr膜，并且如圖6A所示，形成了覆蓋Y配線 32、 Y配線32和X配線38的暴露分支之間的區(qū)域以及X配線38的暴露端部的電 阻器層40，從而獲得了多個加熱元件22。每一個加熱元件22沿X方向尺寸為32|im 而沿Y方向尺寸為116nm，并且加熱元件以沿X方向42nm的間距、沿Y方向126pm 的間距排列。然后以與例子1相同的方式進(jìn)行香豆素6和DCM-2的聯(lián)合沉積，從而獲得沉 積面板200。利用與例子1相同的程序形成器件襯底100。將由此獲得的器件襯底100和沉積面板200設(shè)置在真空室中，使得透明電極 18和沉積材料層24彼此面對。此時，透明電極18的表面和沉積材料層24的表面 之間的距離為10(Him。然后，脈沖電流通過三個X配線與所有的Y配線的組，沿 X方向的三個加熱元件22的組被加熱，沉積材料層24被加熱到蒸發(fā)溫度31(TC，并且圖案化氣相沉積膜26形成于透明電極18上。所得的氣相沉積膜26包括多個 沿X方向尺寸為35pm沿Y方向尺寸為119pm的矩形部分。該矩形部分以沿X方 向間距為126|Lim并且沿Y方向間距為126pm的矩陣形式排列。
權(quán)利要求
1.一種用于制造圖案化氣相沉積膜的方法，所述方法包括以下步驟制備包括襯底、多個加熱元件以及形成于所述多個加熱元件上的沉積材料層的沉積面板，所述沉積材料層形成最外面的表面；布置所述沉積面板和器件襯底使得所述沉積材料層面向所述器件襯底；以及使所述多個加熱元件中的至少一些生成熱，選擇性地蒸發(fā)設(shè)置在已生成熱的加熱元件上的所述沉積材料層，并在所述器件襯底的表面上氣相沉積以形成氣相沉積膜。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于制造圖案化氣相沉積膜的方法，其特征在于， 使用所述沉積面板，其中所述多個加熱元件以島形形式排列在所述襯底上，用 于向所述多個加熱元件提供電流的配線以矩陣狀的形式排列，并可選擇性地使 所述多個加熱元件中的每一個生成熱。
3. 如權(quán)利要求l所述的用于制造圖案化氣相沉積膜的方法，其特征在于， 利用所述沉積面板，其中所述多個加熱元件以線狀形式排列在所述襯底上，并 可選擇地使所述多個加熱元件中的每一個生成熱。
4. 如權(quán)利要求l所述的用于制造圖案化氣相沉積膜的方法，其特征在于， 所述沉積材料層由顏色轉(zhuǎn)換材料形成。
5. 如權(quán)利要求l所述的用于制造圖案化氣相沉積膜的方法，其特征在于， 所述器件襯底是頂部發(fā)射類型的有機(jī)EL顯示襯底，其中反射電極、有機(jī)EL層 和透明電極以上述順序?qū)盈B在支承基底上。
全文摘要
一種在不使用難以實(shí)現(xiàn)高分辨率的金屬掩模或昂貴的激光掃描設(shè)備的情況下制造具有高分辨率圖案的氣相沉積膜的方法。圖案化氣相沉積膜通過一種方法來制造，該方法包括以下步驟制備包括襯底、多個加熱元件以及形成于多個加熱元件上的沉積材料層的沉積面板，該沉積材料層形成最外面的表面；布置沉積面板和器件襯底使得沉積材料層面向器件襯底；以及使多個加熱元件中的至少某些生成熱，選擇地蒸發(fā)設(shè)置在已生成熱的加熱元件上的沉積材料層，在器件襯底的表面上氣相沉積以形成氣相沉積膜。
文檔編號C23C16/00GK101225508SQ20081000331
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者寺本亮平, 川口剛司, 河村幸則 申請人:富士電機(jī)控股株式會社