專利名稱：制造圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的方法、以及使用通過該方法獲得的顏色轉(zhuǎn)換層制造顏色轉(zhuǎn)換濾 ...的制作方法
制造圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的方法、以及使用通過該方法獲得的顏色轉(zhuǎn)換層制造顏色轉(zhuǎn)換濾光器和有機(jī)EL顯示器的方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)基于2006年8月3日提交的日本專利申請(qǐng)No.2006-212232，并要求 其優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的內(nèi)容合并在此作為參考。發(fā)明背景1. 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種圖案化由蒸鍍法形成的顏色轉(zhuǎn)換層的方法。本發(fā)明還涉及顏 色轉(zhuǎn)換濾光器和有機(jī)EL顯示器，該濾光器和顯示器使用通過該圖案化方法獲得的 顏色轉(zhuǎn)換層。通過本發(fā)明該方法獲得的顏色轉(zhuǎn)換濾光器和有機(jī)EL顯示器可以在安 裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)、文字處理器、電視機(jī)、傳真機(jī)、音頻設(shè)備、錄像機(jī)、車用導(dǎo)航設(shè) 備、電子計(jì)算器、電話機(jī)、移動(dòng)終端、工業(yè)儀器和其他裝備內(nèi)的多色發(fā)光有機(jī)EL 設(shè)備中使用。2. 相關(guān)技術(shù)的描述近些年來，對(duì)有機(jī)EL設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)做出了積極的研究。期望能在低電 壓下獲得高電流密度的有機(jī)EL設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度和高效率。期望有機(jī)多色EL 顯示器可以實(shí)現(xiàn)高清晰度多色或全色顯示。已經(jīng)提出了一種用有機(jī)EL顯示器獲得 多色或全色的方法(專利文獻(xiàn)1至3)，它是一種使用圖案化顏色轉(zhuǎn)換膜和有機(jī) EL設(shè)備的顏色轉(zhuǎn)換方法，而該有機(jī)EL設(shè)備包括多個(gè)獨(dú)立的發(fā)光元件并且發(fā)射單 色光。顏色轉(zhuǎn)換膜包括吸收短波長(zhǎng)區(qū)的光并將其轉(zhuǎn)換成較長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)的光的一種或多 種顏色轉(zhuǎn)換材料。用于形成顏色轉(zhuǎn)換膜的方法也有所研究，在其中經(jīng)由諸如蒸鍍法 或?yàn)R射法之類的干法工藝來沉積顏色轉(zhuǎn)換材料。在一種用于將通過使用諸如蒸鍍法或?yàn)R射法之類的干法工藝沉積顏色轉(zhuǎn)換材 料而形成的顏色轉(zhuǎn)換層圖案化的方法中，通常采用一種在其中使用金屬掩模來沉積 帶有預(yù)定圖案的顏色轉(zhuǎn)換材料的方法。
在另一種用于實(shí)現(xiàn)多色或全色有機(jī)EL顯示的方法中，已經(jīng)研究出所謂的"圖案化RGB方法"，其中形成發(fā)出不同的顏色(例如，三原色紅(R)、綠(G) 和藍(lán)(B))的多種有機(jī)EL發(fā)光元件。在這種已研究的用于形成帶有預(yù)定圖案的 多種有機(jī)EL發(fā)光元件的方法中，使用抗蝕劑掩模來對(duì)包括通過諸如蒸鍍法等干法 工藝形成的有機(jī)EL層和電極的疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行干法蝕刻(專利文獻(xiàn)4至6)。 (專利文獻(xiàn)1)日本待審查專利申請(qǐng)公開No. 2002-75643以及相應(yīng)的美國(guó)專利申請(qǐng)No. US 2001/0043043 Al(專利文獻(xiàn)2〕日本待審查專利申請(qǐng)公開No. 2003-217859以及相應(yīng)的美國(guó)專利No. 6,781,304 B2(專利文獻(xiàn)3〕日本待審查專利申請(qǐng)公開No. 2000-230172〔專利文獻(xiàn)4〕日本待審查專利申請(qǐng)公開No. H9-293589以及相應(yīng)的美國(guó)專利No. 5,953,585(專利文獻(xiàn)5〕日本待審查專利申請(qǐng)公開No. 2000-113981(專利文獻(xiàn)6〕日本待審査專利申請(qǐng)公開No. 2000-113982以及相應(yīng)的美國(guó)專利No. 6,120,338然而，發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展所形成的顏色轉(zhuǎn)換層的面積以借助利用金屬掩模的蒸鍍法來 形成顏色轉(zhuǎn)換層是很困難的。此外，該方法目前就要達(dá)到形成高清晰度圖案的極限。 同樣，在上述"圖案化RGB方法"中的形成帶有預(yù)定圖案的多種有機(jī)EL發(fā)光元件的的使用抗蝕劑掩模的干法蝕刻技術(shù)中，抗蝕劑掩模必須被去除以消除殘余 抗蝕劑對(duì)所得顯示器的光學(xué)性能的不利影響。去除抗蝕劑掩模的工藝可以在干法蝕 刻工藝后蒸鍍膜的側(cè)邊暴露于周圍環(huán)境的條件下執(zhí)行。結(jié)果，沒有任何粘合劑的蒸 鍍膜在利用諸如氧等離子體灰化的干法工藝或利用帶溶劑的濕法工藝來去除抗蝕 劑掩模的過程中遭受一定程度的損害。發(fā)明概述
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在不會(huì)對(duì)通過諸如蒸鍍法等干法工藝形成 的顏色轉(zhuǎn)換層造成任何損害的情況下制造帶預(yù)定圖案的顏色轉(zhuǎn)換層以實(shí)現(xiàn)大比例 和高清晰度的方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用該制造圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的 方法來制造顏色轉(zhuǎn)換濾光器的方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種利用該制造圖 案化顏色轉(zhuǎn)換層的方法來制造有機(jī)EL顯示器的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例包括以下步驟(a) 在基板上形成蝕刻停止層；(b) 通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c) 形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案。蝕刻停止層可由含有從由銦、鋅、鋁、鋯和鈦組成的組中選出的一種元素的 氧化物形成。透明掩模層可由含銦或鋅的氧化物形成。顏色轉(zhuǎn)換層的厚度至多為1 pm。保護(hù)層可由各自透明的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅形成。步驟(i)可通過反 應(yīng)離子蝕刻法來進(jìn)行。作為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的方法的一種制造顏色轉(zhuǎn)換濾光器的方法包括 以下步驟(a-l)在基板上形成一種或多種濾色器層； (a-2)形成覆蓋該濾色器層的蝕刻停止層；(b) 通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c) 形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及
(i)將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案。作為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的方法的一種制造有機(jī)EL顯示器的方法包括 以下步驟(a-l)形成多個(gè)開關(guān)元件、以一一對(duì)應(yīng)的方式與所述多個(gè)開關(guān)元件分別連接的多個(gè)電極元件的反射電極，并在反射電極上形成有機(jī)EL層；(a-2)在該有機(jī)EL層上形成單片透明電極； (a-3)在該透明電極上形成蝕刻停止層； (b)通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層； (C)形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案。或者，步驟(a-2)和(a-3)可用在有機(jī)EL層上形成同時(shí)用作單片透明電極 并由含銦或鋅的氧化物形成的蝕刻停止層的步驟(a-4)代替。通過本發(fā)明的上述組成，可以在通過諸如蒸鍍法等干法工藝沉積的顏色轉(zhuǎn)換 層上形成圖案以提供圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層。通過用以形成圖案的抗蝕劑層和用以干 法蝕刻的掩模之間的功能分離，在所形成的大面積層和所形成的高清晰度圖案之間 實(shí)現(xiàn)了相容。由透明材料制成的掩模消除了在干法蝕刻之后去除掩模的需要，并避 免了對(duì)所得的圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的損害。此種制造圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的方法對(duì)制造 顏色轉(zhuǎn)換濾光器和制造有機(jī)EL顯示器的應(yīng)用也呈現(xiàn)出相同的效果。附圖簡(jiǎn)述圖l (a)至l (e)示出了一種圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的制造工藝，該工藝是根據(jù) 本發(fā)明的第一實(shí)施例并且示出了該制造工藝中的各個(gè)按序步驟；圖2示出了通過根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例獲得的顏色轉(zhuǎn)換濾光器；以及 圖3示出了通過根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例獲得的有機(jī)EL顯示器。(符號(hào)描述) 10:基板 20:蝕刻停止層 30:顏色轉(zhuǎn)換層 40:保護(hù)層 50:透明掩模層 60:抗蝕劑層 70:覆蓋層100 (lOOa、 100b和100c):濾色器層 200: TFT電路210:反射電極220:有機(jī)EL層 230:透明電極300:平坦化絕緣體層 310:絕緣層發(fā)明詳述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種制造圖案化顏色轉(zhuǎn)換層的方法包括以下步驟(a) 在基板上形成蝕刻停止層；(b) 通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c) 形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案。如下將參考

圖1描述該實(shí)施例。
圖1 (a)示出了步驟(d)之后的狀態(tài)，其中蝕刻停止層20、顏色轉(zhuǎn)換層30、 保護(hù)層40和透明掩模層50的各層層疊在基板10上并且未被圖案化。盡管取決于 期望的實(shí)踐，但是在該實(shí)施例中的基板IO優(yōu)選地由透明自支承(self-supporting) 材料制成。用于形成基板10的較佳材料包括玻璃和聚合物材料，其中后者可選自 諸如二乙?；w維素、三乙酰基纖維素(TAC)、丙酰基纖維素、丁酰基纖維素、 乙酰丙?；w維素和硝基纖維素之類的纖維素酯；聚酰胺；聚碳酸酯；諸如聚對(duì)苯 二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯醇、聚對(duì)苯二甲酸-1,4-環(huán)己二甲酯、聚-1,2- 二苯氧基乙烷-4,4， 二羧酸乙二酯 (polyethylene-1,2-diphenoxyethane-4，4，-dicarboxylate)的聚酯；聚苯乙烯；諸如聚 乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯的聚烯烴；諸如聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸樹脂；聚砜; 聚醚砜；聚醚酮；聚醚酰亞胺；聚氧乙烯；以及降冰片烯樹脂?；?0在由聚合物形成時(shí)可以是剛性或柔性的。基板10是"透明的"意味 著基板呈現(xiàn)出對(duì)可見光的不低于80%，優(yōu)選地不低于86%的透射率。在步驟(a)中，形成蝕刻停止層20。在對(duì)顏色轉(zhuǎn)換層30和保護(hù)層40的干法 蝕刻過程中，蝕刻停止層20停止該蝕刻過程或者呈現(xiàn)出比顏色轉(zhuǎn)換層30和保護(hù)層 40更慢的蝕刻速度(即，呈現(xiàn)出更高的選擇性因數(shù))。因?yàn)檫M(jìn)入顏色轉(zhuǎn)換層30或 離開顏色轉(zhuǎn)換層30的光都通過蝕刻停止層20，所有期望該蝕刻停止層20是透明 的。當(dāng)通過使用含氟蝕刻氣體的反應(yīng)離子蝕刻(RIE)技術(shù)進(jìn)行對(duì)顏色轉(zhuǎn)換層30 和保護(hù)層40的干法蝕刻時(shí)，蝕刻停止層20可由含有從由銦、鋅、鋁、鋯和鈦組成 的組中選出的一種或多種元素的氧化物形成，雖然具體材料取決于該干法蝕刻工藝 的條件。較佳的氧化物包括氧化銦、氧化鋅、氧化銦鋅(IZO)氧化銦錫(ITO) 的透明導(dǎo)電氧化物以及八1203、 Zr02和Ti02的氧化物。蝕刻停止層20可通過利用 本領(lǐng)域內(nèi)已知任何合適技術(shù)(諸如濺射或CVD)來沉積含有銦或鋅的氧化膜而形 成。為了停止干法蝕刻過程并保護(hù)在蝕刻停止層下形成的膜，本發(fā)明中的蝕刻停止 層20的厚度在10至100nm的范圍中，優(yōu)選地在30至50 nm的范圍中。在步驟(b)中，在蝕刻停止層20上形成顏色轉(zhuǎn)換層30。在此實(shí)施例中的顏 色轉(zhuǎn)換層30是由一種或多種顏色轉(zhuǎn)換染料形成的。顏色轉(zhuǎn)換層30的厚度優(yōu)選地至 多為1 pm，更為優(yōu)選地范圍在200 nm至1 pm。顏色轉(zhuǎn)換層30由干法工藝形成， 優(yōu)選地由蒸鍍法(包括電阻加熱和電子束加熱)形成。當(dāng)顏色轉(zhuǎn)換層30由多種顏 色轉(zhuǎn)換染料形成時(shí)，可以采取在其中按預(yù)定比例混合這些顏色轉(zhuǎn)換染料材料以制備
初步混合物，并使用這些初步混合物進(jìn)行共蒸鍍的工序。還可以采取的另外一個(gè)工 序是將多種染料安排在不同的地方并且單獨(dú)加熱每種染料以進(jìn)行共蒸鍍。如果顏色 轉(zhuǎn)換染料在諸如蒸鍍速度和蒸氣壓力之類的材料性質(zhì)上存有巨大不同，則更具體地是后一種工序更高效。可用于形成顏色轉(zhuǎn)換層30的顏色轉(zhuǎn)換染料可以從諸如3-(2-苯并噻唑基)-7-二乙氨基香豆素(香豆素6) ， 3-(2-苯并咪唑基)-7-二乙氨基香豆素 (香豆素7)和香豆素135之類的香豆素染料；諸如溶劑黃43和溶劑黃44的萘二 甲酰亞胺(a叩hthalimide)染料；諸如4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對(duì)二甲基氨基苯 乙烯基)-4H-吡喃(DCM-l， (I))、 DCM-2 (II)禾卩DCJTB (III)的花青染料；諸如若丹明 B和若丹明6G的坫噸；諸如嘧啶1的嘧啶染料；4,4-二氟-1，3,5，7-四苯基-4-硼 -3a，4a，-二氮雜-s-引達(dá)省(indacene) (IV)、 lumogen F紅和尼羅紅(V)中選取。<formula>formula see original document page 11</formula>在步驟(c)中，形成覆蓋顏色轉(zhuǎn)換層30的保護(hù)層40。保護(hù)層40保護(hù)顏色轉(zhuǎn) 換層30不受下述在形成抗蝕劑層60中使用的溶劑的影響，并且不受在圖案化該抗 蝕劑層60中使用的溶劑和顯影劑的影響。期望保護(hù)層40在用于圖案化顏色轉(zhuǎn)換層 30的條件下可去除，并且可以在不引起對(duì)顏色轉(zhuǎn)換層30的任何損害的條件下形成。 還期望保護(hù)層40是透明的，因?yàn)楸Ｗo(hù)層40與蝕刻停止層20類似，也要使進(jìn)入顏 色轉(zhuǎn)換層30的光或離開顏色轉(zhuǎn)換層30的光通過。形成保護(hù)層40的較佳材料包括 諸如氧化硅、氮化硅和氮氧化硅等無機(jī)材料。保護(hù)層40的形成可通過用諸如CVD 法或蒸鍍法等干法工藝來沉積這些無機(jī)材料而進(jìn)行。在步驟(d)中，在保護(hù)層40上形成透明掩模層50。透明掩模層50由圖案化 的抗蝕劑層60的掩模圖案化并在隨后實(shí)際圖案化顏色轉(zhuǎn)換層30的干法蝕刻過程中
用作掩模。因此，透明掩模層50由在所利用的干法蝕刻的條件下不允許蝕刻前進(jìn)的材料組成，或者以比顏色轉(zhuǎn)換層30和保護(hù)層40慢得多的速度來蝕刻。透明掩模 層50也需要使進(jìn)入顏色轉(zhuǎn)換層30的光或離開顏色轉(zhuǎn)換層30的光通過，所以期望 是透明的。當(dāng)通過使用含氟蝕刻氣體的反應(yīng)離子蝕刻(RIE)技術(shù)進(jìn)行干法蝕刻過 程時(shí)，透明掩模層50可由含銦或鋅的氧化物形成，雖然這取決于用于干法蝕刻顏 色轉(zhuǎn)換層30和保護(hù)層40的條件。較佳的氧化物包括諸如氧化銦、氧化鋅、氧化銦 鋅(IZO)氧化銦錫(ITO)等透明導(dǎo)電氧化物。透明掩模層50可通過利用本領(lǐng)域 內(nèi)已知任何合適技術(shù)(諸如濺射法或CVD法)來沉積含有銦或鋅的氧化膜而形成。 為了起到步驟(i)中的蝕刻掩模的作用，本發(fā)明中透明掩模層50的厚度在10至 100nm的范圍中，優(yōu)選地在30至50nm的范圍中。在步驟(e)中，在透明掩模層50上形成抗蝕劑層60以圖案化透明掩模層50。 抗蝕劑層60可通過利用任何合適技術(shù)(通過旋涂、絲網(wǎng)印刷等等)涂覆本領(lǐng)域內(nèi) 已知的負(fù)型或正型抗蝕劑材料來形成。隨后在步驟(f)中，抗蝕劑層60被圖案化 以獲得如圖1 (b)所示的圖案化的抗蝕劑層60?？刮g劑層60的圖案化取決于所釆 用的抗蝕劑材料可通過用于獲得預(yù)定圖案的適當(dāng)?shù)谋┞逗惋@影工藝來進(jìn)行。在步驟(g)中，使用圖案化的抗蝕劑層60的掩模來圖案化透明掩模層50。 該步驟優(yōu)選地通過濕法蝕刻工藝執(zhí)行，但這仍需取決于涉及的材料。當(dāng)透明掩模層 50由含銦或鋅的氧化物形成時(shí)，例如可將酸溶液(例如，草酸的水溶液)用于蝕 刻工藝。隨后在步驟(h)中，已用作掩模的抗蝕劑層60被去除以獲得如圖1 (c) 所示的具有圖案化透明掩模層50的頂層的層疊結(jié)構(gòu)?？刮g劑層60的去除可以取決 于所用材料通過合適的方法(例如，用溶劑或剝離液清洗)來進(jìn)行。這樣，抗蝕劑 層60僅在圖案化透明掩模層50的過程中使用，并在圖案化顏色轉(zhuǎn)換層30 (以及 保護(hù)層40)之前就己被去除。因而，用于抗蝕劑層60的材料無需對(duì)干法蝕刻具有 抵抗力。抗蝕劑層60的材料可以主要根據(jù)提供大面積且高清晰度的期望圖案的目 標(biāo)來選取。在步驟(i)中，使用圖案化的透明掩模層50的掩模通過干法蝕刻技術(shù)來圖案 化保護(hù)層40和顏色轉(zhuǎn)換層30。進(jìn)行干法蝕刻以去除在沒有圖案化的透明掩模層50 的區(qū)域內(nèi)的保護(hù)層40和顏色轉(zhuǎn)換層30，直到露出蝕刻停止層20并在此時(shí)停止。 該蝕刻過程形成了如圖1 (d)所示具有按透明掩模層50的圖案的構(gòu)造的顏色轉(zhuǎn)換 層30/保護(hù)層40/透明掩模層50的層疊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中均為透明的保護(hù)層40和透 明掩模層50無需在圖案化過程完成之后去除。因此能夠避免由去除這些層的過程
所引起的損害。本發(fā)明中的透明掩模層50使用抗蝕劑層60來圖案化并且無需具有通過透明掩模層50本身來圖案化的功能。因此，透明掩模層50的材料可以主要根據(jù)透明度以及對(duì)干法蝕刻的抵抗性等因素來選取。在此干法蝕刻步驟中優(yōu)選地利用了使用含氟蝕刻氣體的反應(yīng)離子蝕刻，雖然這仍需取決于各層的材料。蝕刻氣體包括CF4、 CHF3、 CC1F3、 CC13F、 C2F6、 C3F8、 C3F6、 C4F10、 NF3、 SF6和HF。在如上所述圖案化顏色轉(zhuǎn)換層30之后，可以任選地設(shè)置一覆蓋層70來覆蓋 顏色轉(zhuǎn)換層30/保護(hù)層40/透明掩模層50的層疊結(jié)構(gòu)以保護(hù)否則會(huì)暴露在大氣中的 顏色轉(zhuǎn)換層30的側(cè)面(圖l (e))。覆蓋層70可以使用與保護(hù)層40相同的材料 和技術(shù)來形成。可任選地，在本實(shí)施例中的步驟(i)之后，可以重復(fù)步驟(b)至(i)以在 同一基板上形成不同種類的圖案化顏色轉(zhuǎn)換層。此處在重復(fù)步驟(c)的過程中， 新形成的保護(hù)層40優(yōu)選地保護(hù)先前被圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30 (圖1 (d)，特別是 其側(cè)面)以及新形成的不同種類的顏色轉(zhuǎn)換層30。此外可以在需要時(shí)重復(fù)步驟(b) 至(i)任意合適的次數(shù)，從而在同一基板上形成各自具有預(yù)定圖案的期望類型的 顏色轉(zhuǎn)換層。根據(jù)本發(fā)明的一種制造顏色轉(zhuǎn)換濾光器的方法的第二實(shí)施例包括以下步驟(a-l)在基板上形成一種或多種濾色器層； (a-2)形成覆蓋該濾色器層的蝕刻停止層；(b) 通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c) 形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案。在此實(shí)施例中，作為光進(jìn)入通過顏色轉(zhuǎn)換層30和濾色器層100的通路的基板 IO必須由透明的自支承材料形成。用于形成本實(shí)施例中的基板IO的較佳材料與用
于第一實(shí)施例中的基板10的透明材料相同。在步驟(a-l)中，在基板IO上形成一種或多種濾色器層100。圖2示出了一 個(gè)具有三種濾色器層100a、 100b和100c的示例。濾色器層100可以使用作為平板 顯示器的材料的可購得的任何合適的材料并通過適于所涉及材料的涂覆和圖案化 的已知方法來形成?？扇芜x地，可以在濾色器層上形成平坦化層(圖中未示出)以 在濾色器層上獲得平坦表面。該平坦化層由呈現(xiàn)出對(duì)可見光的透射性、電絕緣特性 以及對(duì)濕氣、氧氣的阻礙功能的低分子量成分的聚合物材料組成。在步驟(a-2)中，形成覆蓋一種或多種濾色器層100的蝕刻停止層20?？梢?利用與第一實(shí)施例的步驟(a)中相同的材料和方法來進(jìn)行此實(shí)施例中的步驟(a-2)。 在此實(shí)施例中的蝕刻停止層20的厚度與第一實(shí)施例中的值相同。在這些步驟之后，以與第一實(shí)施例中相同的方式進(jìn)行步驟(b)至(i)以形成 圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30。該圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30在對(duì)應(yīng)于一種或多種濾色器層 100之一的位置處形成。在圖2的示例中，(例如，用于紅色的)顏色轉(zhuǎn)換層30 在對(duì)應(yīng)于(例如，用于紅色的)濾色器層100a的位置處形成?？扇芜x地，在本實(shí)施例中的步驟(i)之后，可以重復(fù)步驟(b)至(i)以在 同一基板上形成不同種類的圖案化顏色轉(zhuǎn)換層。例如，(例如，用于綠色的)第二 顏色轉(zhuǎn)換層可以在對(duì)應(yīng)于(例如，用于綠色的)濾色器層100b的位置處形成。此 處在重復(fù)步驟(c)的過程中，新形成的保護(hù)層40優(yōu)選地保護(hù)先前被圖案化的顏色 轉(zhuǎn)換層30 (圖l (d)，特別是其側(cè)面)以及新形成的不同種類的顏色轉(zhuǎn)換層30。 此外可以在需要時(shí)重復(fù)步驟(b)至(i)任意合適的次數(shù)，從而在同一基板上形成 各自具有預(yù)定圖案的期望類型的顏色轉(zhuǎn)換層。在此實(shí)施例中，同樣可以任選地設(shè)置一覆蓋層70來覆蓋顏色轉(zhuǎn)換層30/保護(hù) 層40/透明掩模層50的層疊結(jié)構(gòu)以保護(hù)否則會(huì)暴露在大氣中的顏色轉(zhuǎn)換層30的側(cè) 面(圖2)。覆蓋層70可以使用與保護(hù)層40相同的材料和技術(shù)來形成。根據(jù)本發(fā)明的一種制造有機(jī)EL顯示器的方法的第三實(shí)施例包括以下步驟(a-l)形成多個(gè)開關(guān)元件、以一一對(duì)應(yīng)的方式與所述多個(gè)開關(guān)元件分別連接 的多個(gè)電極元件的反射電極，并在反射電極上形成有機(jī)EL層； (a-2)在該有機(jī)EL層上形成單片透明電極； (a-3)在該透明電極上形成蝕刻停止層； (b)通過蒸鍍法在該蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；
(C)形成覆蓋該顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在該保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在該透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使該抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；(h) 去除該圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將該圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換 層具有上述圖案?；蛘?，步驟(a-2)和(a-3)可用在有機(jī)EL層上形成同時(shí)用作單片透明電極 并由含銦或鋅的氧化物形成的蝕刻停止層的步驟(a-4)代替。基板可由與第一實(shí)施例中相同的材料形成。然而在此實(shí)施例中的基板10不是 光的通路。結(jié)果，基板IO可由諸如包括硅的半導(dǎo)體材料或陶瓷材料等不透明材料 形成。首先在步驟(a-l)中，在基板IO上形成TFT電路200作為開關(guān)元件。開關(guān) 元件可以具有本領(lǐng)域內(nèi)已知的諸如TFT或MIM之類的結(jié)構(gòu)。TFT電路200可通過 已知的合適技術(shù)形成?？扇芜x地，可以在除了連接該TFT電路200和反射電極210 的部分之外的其他部分形成用以覆蓋TFT電路200并在TFT電路上提供平坦表面 的平坦化絕緣體膜300。平坦化絕緣體膜300可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的材料和方法 來形成。反射電極210定義了本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示器的獨(dú)立發(fā)光區(qū)域。反射電極由 多個(gè)電極元件組成，每個(gè)電極元件都以一一對(duì)應(yīng)的方式連接至TFT電路200。反射 電極210可以通過諸如蒸鍍法等干法工藝使用高反射性金屬(Al、 Ag、 Mo、 W、 Ni、 Cr等)、非晶合金(NiP、 NiB、 CrP、 CrB等)或微晶合金(NiAl等)形成。 可任選地，可以使用絕緣金屬氧化物(Ti02、 Zr02、 AlOx等)或絕緣金屬氮化物 (A1N、 SiN等)在反射電極210的電極元件之間的空隙處形成絕緣層310。隨后，在反射電極210上形成有機(jī)EL層220。有機(jī)EL層220至少包括有機(jī) 發(fā)光層，并且在需要時(shí)可包括空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、電子輸運(yùn)層和/或電子注 入層。更具體地，有機(jī)EL層或有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)可從以下層結(jié)構(gòu)中選取。(1) 陽極/有機(jī)發(fā)光層/陰極(2) 陽極/空穴注入層/有機(jī)發(fā)光層/陰極(3) 陽極/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極 (4) 陽極/空穴注入層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極(5) 陽極/空穴輸運(yùn)層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極(6) 陽極/空穴注入層/空穴輸運(yùn)層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極(7) 陽極/空穴注入層/空穴輸運(yùn)層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸運(yùn)層/電子注入層/陰極 上述層結(jié)構(gòu)中的陽極和陰極可以是反射電極210或透明電極230中的任一個(gè)。 已知材料可用于組成有機(jī)EL層220的各層。組成有機(jī)EL層220的各層可通過包括蒸鍍法在內(nèi)的本領(lǐng)域內(nèi)已知的合適方法來形成。為使有機(jī)發(fā)光層獲得藍(lán)至藍(lán) 綠色發(fā)光而優(yōu)選使用的材料包括例如諸如苯并噻唑、苯并咪唑和苯并唑等熒光增白 劑、金屬螯合氧化合物、苯乙烯苯化合物以及芳香類二次甲基化合物等等。接著在步驟(a-2)中，在有機(jī)EL層220上形成透明電極230。透明電極230 是單片共用電極。透明電極230可以由選自ITO、氧化錫、氧化銦、IZO、氧化鋅、 氧化鋅鋁、氧化鋅鎵的導(dǎo)電透明金屬氧化物以及添加了氟或銻等摻雜物的這些氧化 物形成。透明電極230可以經(jīng)由蒸鍍法、濺射法或化學(xué)氣相沉積(CVD)法來形 成；其中優(yōu)選濺射法。接著在步驟(a-3)中，在透明電極230上形成蝕刻停止層20。蝕刻停止層20 的形成方式與第一實(shí)施例步驟(a)中的相同，除了蝕刻停止層20在此實(shí)施例中不 在基板10上而是在透明電極230上形成的之外。雖然以上對(duì)其中分開設(shè)置透明電極230和蝕刻停止層20的情況做出了描述， 但是由含銦或鋅的氧化物制成的蝕刻停止層20同時(shí)還具有透明電極230的功能。 即，步驟(a-2)和(a-3)可用在有機(jī)EL層上形成同時(shí)用作單片透明電極并由含 銦或鋅的氧化物形成的蝕刻停止層的步驟(a-4)代替。圖3示出了這一替換情況 的示例，在其中蝕刻停止層20同時(shí)起到透明電極230的作用。適用于形成這一替 換情況中的蝕刻停止層20/透明電極230的含銦或鋅的氧化物包括氧化銦、氧化鋅、 IZO和ITO。這一替換情況中的蝕刻停止層20/透明電極230的形成方式與第一實(shí) 施例步驟(a)中的相同，除了該層/電極在此實(shí)施例中不在基板IO上而在有機(jī)EL 層220上形成的之外。在這些步驟之后，以與第一實(shí)施例中相同的方式進(jìn)行步驟(b)至(i)以形成 圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30。該圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30在對(duì)應(yīng)于獨(dú)立發(fā)光區(qū)之一的位 置處形成。當(dāng)圖3的示例中的顏色轉(zhuǎn)換層30將從有機(jī)EL層220發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成 紅色光時(shí)，由該顏色轉(zhuǎn)換層30提供的位置就變?yōu)轱@示器的紅色發(fā)光區(qū)。可任選地，在本實(shí)施例中的步驟(i)之后，可以重復(fù)步驟(b)至(i)以在
同一基板上形成不同種類的圖案化顏色轉(zhuǎn)換層。例如，可以形成綠色轉(zhuǎn)換層的第二 顏色轉(zhuǎn)換層并且可以將該第二顏色轉(zhuǎn)換層的位置用作顯示器的綠色發(fā)光區(qū)。此處在 重復(fù)步驟(C)的過程中，新形成的保護(hù)層40優(yōu)選地保護(hù)先前被圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層30 (圖1 (d)，特別是其側(cè)面)以及新形成的不同種類的顏色轉(zhuǎn)換層30。此外 可以在需要時(shí)重復(fù)步驟(b)至(i)任意合適的次數(shù)，從而可在同一基板上形成各 自具有預(yù)定圖案的期望類型的顏色轉(zhuǎn)換層。在此實(shí)施例中，同樣可以任選地設(shè)置一覆蓋層70來覆蓋顏色轉(zhuǎn)換層30/保護(hù) 層40/透明掩模層50的層疊結(jié)構(gòu)以保護(hù)否則會(huì)暴露在大氣中的顏色轉(zhuǎn)換層30的側(cè) 面(圖3)。覆蓋層70可以使用與保護(hù)層40相同的材料和技術(shù)來形成。 (示例)制備好的基板10是尺寸為50 x 50 x 0.7 mm且在用純水清洗并烘干之后使用 的Corning 1737玻璃。蝕刻停止層20可通過使用普通磁控管濺射裝置在該透明玻 璃基板上沉積30 nm厚的IZO而形成。隨后，其上形成蝕刻停止層20的基板10被傳送至蒸鍍裝置并生成由香豆素6 和DCM-2組成的顏色轉(zhuǎn)換層30。膜厚為300 nm的顏色轉(zhuǎn)換層通過在蒸鍍裝置內(nèi) 分開的坩鍋中加熱香豆素6和DCM-2的共蒸鍍來生成?？刂票患訜岬嫩徨伒臏囟?以便獲得對(duì)香豆素6的0.3 nm/s的蒸鍍速度以及對(duì)DCM-2的0.005 nm/s的蒸鍍速 度。該示例中的顏色轉(zhuǎn)換層30以組成顏色轉(zhuǎn)換層30的總摩爾數(shù)為基礎(chǔ)含有2moiy。 的DCM-2;(即香豆素6:DCM-2的摩爾比是49:1)。隨后，通過使用甲硅垸(SiH4)、氮?dú)?N2)和氨氣(NH3)的原料氣體的等 離子體CVD法沉積覆蓋顏色轉(zhuǎn)換層30的300 nm厚的氮化硅(SiNx)來形成保護(hù) 層40。在SiNx的沉積過程中，含有顏色轉(zhuǎn)換層30的疊層溫度被保持在不高于100 。C。隨后，可通過使用普通磁控管濺射裝置在該保護(hù)層40上沉積30 nm厚的IZO 來形成透明掩模層50。隨后，涂敷正型光刻膠(TFR1250，東京Ohka Kogyou有限公司的產(chǎn)品)以 形成抗蝕劑層60，接著在普通條件下進(jìn)行曝光和顯影過程以獲得具有在其中線寬 0.042 mm的條紋以0.126 mm的間距平行排列的圖案的抗蝕劑層60。隨后使用帶 有該條紋圖案的抗蝕劑層60的掩模，進(jìn)行使用草酸水溶液的濕法蝕刻過程以在透 明掩模層50上制成一圖案。所獲的透明掩模層50的圖案是抗蝕劑層60圖案的完 全復(fù)制。隨后，在4(TC的溫度下使用抗蝕劑剝離液(由東京Ohka Kogyou有限公 司制造的No.104)來去除圖案化透明掩模層50上的抗蝕劑層60。 保護(hù)層40和顏色轉(zhuǎn)換層30的圖案化使用所獲的圖案化透明掩模層50的掩模 通過反應(yīng)離子蝕刻來進(jìn)行。在圖案化保護(hù)層40的過程中，使用CF4的蝕刻氣體。 在圖案化顏色轉(zhuǎn)換層30的過程中，使用CF4和02的混合(混合比為l:l)的蝕刻 氣體。所獲的顏色轉(zhuǎn)換層30的圖案遵循透明掩模層50的圖案，即線寬0.042 mm 的條紋以0.125 mm的間距平行排列。最后，形成覆蓋顏色轉(zhuǎn)換層30/保護(hù)層40/透明掩模層50的圖案的覆蓋層70。 保持其上形成有覆蓋層的基板疊層在不高于10(TC的溫度下，通過使用甲硅烷 (SiH4)、氮?dú)?N2)和氨氣(NH3)的原料氣體的等離子體CVD法沉積300 nm 厚的氮化硅(SiNx)以獲得覆蓋層70。
權(quán)利要求
1.一種制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，包括以下步驟(a)在基板上形成蝕刻停止層；(b)通過蒸鍍法在所述蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c)形成覆蓋所述顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d)在所述保護(hù)層上形成透明掩模層；(e)在所述透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f)使所述抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g)將所述圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使所述透明掩模層具有所述圖案；(h)去除所述圖案化的抗蝕劑層；以及(i)將所述圖案化的透明掩模層用作掩模，通過干蝕刻法使所述保護(hù)層和所述顏色轉(zhuǎn)換層具有所述圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，所述 蝕刻停止層由含有從由銦、鋅、鋁、鋯和鈦組成的組中選出的一種元素的氧化物構(gòu) 成。
3. 如權(quán)利要求l所述的制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，所述 透明掩模層由含銦或鋅的氧化物構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，所述 顏色轉(zhuǎn)換層的厚度至多為1 ^m。
5. 如權(quán)利要求l所述的制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，所述 步驟(i)中的所述干蝕刻法是反應(yīng)性離子蝕刻法。
6. 如權(quán)利要求l所述的制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，其特征在于，所述 保護(hù)層由皆為透明的氧化硅、氮化硅或氮氧化硅構(gòu)成。
7. —種制造顏色轉(zhuǎn)換濾光器的方法，包括以下步驟 (a-l)在基板上形成一種或多種濾色器層；(a-2)形成覆蓋所述濾色器層的蝕刻停止層；(b) 通過蒸鍍法在所述蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層；(c) 形成覆蓋所述顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在所述保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在所述透明掩模層上形成抗蝕劑層；(f) 使所述抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將所述圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使所述透明掩模層具有所述圖案；(h) 去除所述圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將所述圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法使所述保護(hù)層和所述 顏色轉(zhuǎn)換層具有所述圖案。
8. —種制造有機(jī)EL顯示器的方法，包括以下步驟(a-l)形成多個(gè)開關(guān)元件、以一一對(duì)應(yīng)的方式與所述多個(gè)開關(guān)元件分別連接的多個(gè)電極元件的反射電極、以及在所述反射電極上形成有機(jī)EL層；(a-2)在所述有機(jī)EL層上形成單片透明電極； (a-3)在所述透明電極上形成蝕刻停止層；(b)通過蒸鍍法在所述蝕刻停止層上形成顏色轉(zhuǎn)換層； (C)形成覆蓋所述顏色轉(zhuǎn)換層的保護(hù)層；(d) 在所述保護(hù)層上形成透明掩模層；(e) 在所述透明掩模層上形成抗蝕劑層;(f) 使所述抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；(g) 將所述圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使所述透明掩模層具有所述圖案；(h) 去除所述圖案化的抗蝕劑層；以及(i) 將所述圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法使所述保護(hù)層和所述 顏色轉(zhuǎn)換層具有所述圖案。
9. 如權(quán)利要求8所述的制造有機(jī)EL顯示器的方法，其特征在于，所述步驟 (a-2)和(a-3)由步驟(a-4)代替，所述步驟(a-4)是在所述有機(jī)EL層上形成蝕刻停止層，該蝕刻停止層同時(shí)用作單片透明電極并由含銦或鋅的氧化物構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在不會(huì)對(duì)通過諸如蒸鍍法等干法工藝形成的顏色轉(zhuǎn)換層造成任何損害的情況下制造帶預(yù)定圖案的顏色轉(zhuǎn)換層以實(shí)現(xiàn)大比例和高清晰度的方法。公開了一種制造圖案化的顏色轉(zhuǎn)換層的方法，該方法包括以下步驟依次在基板上形成蝕刻停止層、使用蒸鍍法的顏色轉(zhuǎn)換層、保護(hù)層和透明掩模層；使在透明掩模層上形成的抗蝕劑層具有預(yù)定圖案；將該圖案化的抗蝕劑層用作掩模而使透明掩模層具有上述圖案；去除圖案化的抗蝕劑層；以及將圖案化的透明掩模層用作掩模通過干蝕刻法而使保護(hù)層和顏色轉(zhuǎn)換層具有所述圖案。
文檔編號(hào)H01L51/56GK101118381SQ20071014138
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者河村幸則 申請(qǐng)人:富士電機(jī)控股株式會(huì)社