レーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法
【課題】レーザ熱転写方法によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションする時に、磁性力によって効果的にラミネーションさせることができるようにしたレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階と、前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階と、を含む。
【解決手段】工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階と、前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関し、より具体的には、レーザ熱転写方法を利用してアクセプタ基板上に有機膜層を形成する時、磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせることができるレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の有機膜層を形成する方法中、蒸着法はシャドウマスクを利用して有機発光物質を真空蒸着して有機膜層を形成する方法で、マスクの変形などによって高精細の微細パターンを形成し難く、大面積表示装置に適用し難い。
【０００３】
蒸着法の問題点を解決するために、直接有機膜層をパターニングするインクジェット方式が提案された。インクジェット方式は、発光材料を溶媒に溶解または分散させて吐出液としてインクジェットプリント装置のヘッドから吐出させて有機膜層を形成する方法である。インクジェット方式は、工程が比較的簡単であるが、歩留まり低下や膜厚さの不均一性が発生されて、大面積の表示装置に適用し難いという問題点がある。
【０００４】
一方、レーザ熱転写方法を利用して有機膜層を形成する方法が提案された。レーザ熱転写方法は、基材基板、光-熱変換層及び転写層を含むドナーフィルムにレーザを照射させて基材基板を通過したレーザを光-熱変換層から熱に変換させて光-熱変換層を膨脹させることで、隣接した転写層を膨脹させ、アクセプタ基板に転写層が接着されて転写させる方法である。
【０００５】
レーザ熱転写方法は、レーザで誘導されたイメージングプロセスで、高解像度のパターン形成、フィルム厚さの均一性、マルチレイヤー積層能力、大型マザーガラスへの拡張性のような固有の利点を持っている。
【０００６】
従来のレーザ熱転写方法を行う場合、発光層の転写がなされるチャンバ内部は、発光表示素子形成の時他の蒸着工程と同調されるようにするために真空状態でなされることが好ましいので、主に真空状態でなされるが、従来の方法によって真空状態でレーザ熱転写を行う場合、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に接合力が弱くなって転写層の転写特性が悪くなるという問題点がある。よって、レーザ熱転写方法において、ドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせる方法は、重要な意味を持っており、これを解決するためのさまざまな方案が研究されている。
【０００７】
以下では図面を参照して従来の技術によるレーザ熱転写方法及びレーザ熱転写装置を具体的に説明する。
図１は、従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
図１を参照すれば、レーザ熱転写装置１００は、チャンバ１１０内部に位置する基板ステージ１２０及びチャンバ１１０上部に位置したレーザ照射装置１３０を含んで構成される。
【０００８】
基板ステージ１２０は、チャンバ１１０で導入されるアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０をそれぞれ順次位置させるためのもので、基板ステージ１２０にはアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０をそれぞれ整列されるようにするための第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３が形成されている。
【０００９】
第１装着ホーム１２１がアクセプタ基板１４０の周方向に沿って形成されて、第２装着ホーム１２３はドナーフィルム１５０の周方向に沿って形成される。通常では、アクセプタ基板１４０は、ドナーフィルム１５０より面積が小さいので、第２装着ホーム１２３より第１装着ホーム１２１を小さく形成する。
【００１０】
この時、アクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０の間に異物や空間なしにラミネーションさせるために、レーザ熱転写がなされるチャンバ１１０内部を真空で維持せず、第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３の下部一区間にパイプ１６１、１６３を連結し、真空ポンプPで吸いこんでアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０を合着させる。
【００１１】
しかし、真空ポンプによってアクセプタ基板とドナーフィルムを密着させる方法は、有機発光素子を製作する他の工程が真空状態を維持することと違ってチャンバ内部の真空状態を維持することができなくなることにより、製品の信頼性と寿命に良くない影響を及ぼすという問題点がある。
【００１２】
一方、前記従来のレーザ熱転法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１ないし３等がある。
【特許文献１】特開２００４−２９６２２４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５９４９号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第４,３７７,３３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明は、前記従来の問題点を解決するために考案された発明で、その目的は、レーザ熱転写が真空状態でなされながらドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物や空間が生じることなく、磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションするレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を果たすために、本発明によるレーザ熱転写方法は、工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階、及び前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階とを含む。
【００１５】
好ましくは、前記ドナーフィルムは基材基板と、前記基材基板上に形成される光-熱変換層と、前記光-熱変換層上に形成される転写層及び前記光-熱変換層の少なくともいずれか一面に形成された電磁石を含む。
【００１６】
前記光-熱変換層と前記転写層の間に層間挿入層をさらに含み、前記電磁石は基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状で形成する。また、前記電磁石は電圧を印加するための電気配線が含まれる。
【００１７】
そして、前記磁性体は、Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つであり、前記磁性ナノ粒子はスピンコーティング、電子ビーム蒸着（E-Beam蒸着）、またはインクジェット方法を利用して形成する。
【００１８】
また、前記アクセプタ基板に形成された駆動電源外郭領域と、画像表示部の画素領域以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に形成される磁力支持用メタルラインを含み、前記工程チャンバは真空チャンバである。
【００１９】
また、本発明によるレーザ熱転写方法によって第１電極と第２電極の間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において、基板ステージ上に画素領域が形成されて、磁性体を含むアクセプタ基板を位置させるアクセプタ基板移送段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含んで発光層を具備したドナーフィルムを移送させるドナーフィルム移送段階と、前記アクセプタ基板に形成された前記磁性体と前記ドナーフィルムに含まれた前記電磁石の間の磁気力によって前記アクセプタ基板と前記ドナーフィルムを接合するラミネーション段階及び前記ドナーフィルムにレーザを照射して前記アクセプタ基板の前記画素領域に前記発光層を転写する転写段階とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ熱転写方法によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションする時に、レーザ熱転写が真空状態でなされながらドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物及び空間が生じないようにすると同時に、ドナーフィルムに形成された電磁石と、アクセプタ基板に形成された磁性体の間に発生する磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションすることで、密着性及び有機発光素子の寿命、歩留まり及び信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では本発明の実施例を示した図面を参照して本発明によるレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法を具体的に説明する。
図２aないし図２hを参照し、本発明によるレーザ熱転写方法の一実施例を説明する。本発明によるレーザ熱転写方法を進行するレーザ熱転写装置は、工程チャンバ２００a、２００b、基板ステージ２２０、レーザオシレータ２１０を含んで構成される。
【００２２】
チャンバは、通常のレーザ熱転写装置で使われる工程チャンバ２００aを使うことができ、工程チャンバ２００a外部には電磁石(図示せず)を含むドナーフィルム２８０または磁性体２７１を含むアクセプタ基板２７０を工程チャンバ２００a内部に移送するためのロボット腕２６０及びエンドエフェクタ(end-effector)２６１などを含む移送チャンバ２００bが具備される。工程チャンバ２００aと移送チャンバ２００bの間にはゲートバルブ２５０が存在する。ゲートバルブ２５０は工程チャンバ２００aと移送チャンバ２００bを遮断する役割をする。
【００２３】
一方、基板ステージ２２０は移動されるための駆動手段(図示せず)をさらに具備することができる。例えば、レーザが縦長方向に照射される場合、横長方向に基板ステージ２２０を移動させる駆動手段をさらに具備することができる。
【００２４】
また、基板ステージ２２０は、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を収納して装着させるそれぞれの装着手段を具備することができる。装着手段は、移送チャンバ２００b内のロボット腕２６０及びエンドエフェクタ２６１のような移送手段によって工程チャンバ２００a内に移送されたアクセプタ基板２７０が基板ステージ２２０の決まった位置に正確に装着されるようにする。
【００２５】
本実施例で、装着手段は貫通ホール(図示せず)、ガイドバー２３１、２４１、移動プレート２３０、２４０、支持台(図示せず)及び装着ホーム２２１、２２２を含んで構成されうる。この時、ガイドバー２３１、２４１は移動プレート２３０、２４０及び支持台に伴って上昇または下降運動するが、ガイドバー２３１、２４１が貫通ホールを通過して上昇しながらアクセプタ基板２７０を収容して、下降しながらアクセプタ基板２７０を装着ホーム２２１、２２２に安着させるようになる構造である。この時、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を正確な位置に安着させるために装着ホーム２２１、２２２は壁面が斜めに形成されることが好ましい。
【００２６】
前記貫通ホールは、ドナーフィルム２８０及びアクセプタ基板２７０を支持するガイドバー２３１、２４１が上下移動可能になるように基板ステージ２２０に形成されたホールである。そして、支持台は、ガイドバー２３１、２４１と移動プレート２３０、２４０を支持しながら上下移動可能にさせる役割をし、別途のモーター(図示せず)と連結されている。
【００２７】
レーザオシレータ２１０は、工程チャンバ２００aの外部または内部に設置されうるし、レーザが上部から照らされうるように設置されることが好ましい。
【００２８】
有機発光素子の製作に適用された本実施例でレーザ熱転写方法は、アクセプタ基板２７０移送段階、ドナーフィルム２８０移送段階、ラミネーション段階及び転写段階を含む。
アクセプタ基板２７０移送段階は、レーザ熱転写装置の工程チャンバ２００a内にアクセプタ基板２００aを位置させる段階で、この時、磁性体２７１を含むアクセプタ基板２７０を移送チャンバ２００aの移送手段であるエンドエフェクタ２６１上に位置させる(図２a)。
【００２９】
そして、ロボット腕２６０によってエンドエフェクタ２６１を工程チャンバ２００a内部に進入させて基板ステージ２２０上部に位置させる(図２b)。
【００３０】
工程チャンバ２００a内に移送されたアクセプタ基板２７０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２３１によって支えられる。その後、エンドエフェクタ２６１は工程チャンバ２００aを抜け出て再度移送チャンバ２００bに移動する(図２c)。
【００３１】
アクセプタ基板２７０を支えているガイドバー２３１は、再度下降しながらアクセプタ基板２７０を基板ステージ２２０の第１装着ホーム２２２上に正確に位置させる(図２d)。
【００３２】
ドナーフィルム２８０移送段階は、アクセプタ基板２７０移送段階と同様に、移送チャンバ２００b内に位置したロボット腕２６０に付着されたエンドエフェクタ２６１などの移送手段によって工程チャンバ２００a内に移送される(図２e)。
【００３３】
この時、ドナーフィルム２８０は、移送の時にフィルムトレイ２９０によって移送されることが好ましい。工程チャンバ２００a内に移送されたドナーフィルム２８０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２４１によって支えられる。ドナーフィルム２８０がガイドバー２４１に支えられれば、ロボット腕２６０によってエンドエフェクタ２６１は、工程チャンバ２００aを抜け出て再度移送チャンバ２００bに移動する(図２f)。
【００３４】
ドナーフィルム２８０を支えているガイドバー２４１は再度下降しながら、ドナーフィルム２８０を基板ステージ２２０の第２装着ホーム２２１上に正確に位置させる(図２g)。
【００３５】
ラミネーション段階は、アクセプタ基板２７０に形成された磁性体２７１とドナーフィルム２８０に形成された電磁石(図示せず)に形成された電気配線に電力を印加させることで、前記アクセプタ基板２７０と前記ドナーフィルムの間に形成される磁気的引力でアクセプタ基板２７０とドナーフィルム２８０の間を接合させる段階である。
【００３６】
前記電磁石は、基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状に形成される。この時、工程チャンバ２００a内部は、真空状態を維持するので、ドナーフィルム２８０とアクセプタ基板２７０の間には異物や空間の発生が極小化され、転写効率が高くなる。
【００３７】
転写段階は、アクセプタ基板２７０とラミネーションされたドナーフィルム２８０上にレーザ照射装置２１０でレーザを照射してドナーフィルム２８０に形成された発光層をアクセプタ基板２７０の画素規定膜の一領域及び開口部に転写する段階である。レーザを照射する場合、ドナーフィルム２８０の光-熱変換層が膨れ上がるようになり、これによって、隣接した発光層もアクセプタ基板２７０方向に膨れ上がるようになって発光層がアクセプタ基板２７０に接触するようになることで転写がなされる(図２h)。
【００３８】
以下では本発明による電磁石が含まれるレーザ熱転写ドナーフィルムを説明する。
ドナーフィルムは、アクセプタ基板に転写される転写層が具備されたフィルムで、順次積層された基材基板、光-熱変換層及び転写層を含んで構成される。この時、性能向上のために光-熱変換層と転写層の間にバッファー層(図示せず)及び層間挿入層などがさらに含まれることができる。
【００３９】
本発明によるレーザ熱転写ドナーフィルムには電磁石が含まれる。この場合、ドナーフィルムを成す多くの層の間に少なくとも一つの電磁石が形成される。
【００４０】
図３は、本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第１実施例を示した断面図である。
図３を参照すれば、ドナーフィルムは基材基板３１０、光-熱変換層３２０、電磁石３３０、層間挿入層３４０及び転写層３５０で構成される。
【００４１】
基材基板３１０は、ドナーフィルムの支持体役割を遂行する基板で、透明性高分子からなり、厚さは１０μｍないし５００μｍであることが好ましい。この時、ポリエステル、ポリアクリル、ポリエポキシ、ポリエチレン、ポリスチレンなどを透明性高分子として使用することができるがこれに制限されない。
【００４２】
光-熱変換層３２０は、レーザ光を吸収して熱に変換させる光吸収性物質からなる層で、光-熱変換層３２０の厚さは、使われる光吸収性物質及び形成方法によって異なるが、金属または金属の酸化物などからなる場合には、真空蒸着法、電子ビーム蒸着方、またはスパッタリングで１００Åないし５０００Åに形成され、有機膜に形成される場合には、圧出、グラビア、スピン、ナイフコーティング法で０.１μｍないし２μｍで形成されることが好ましい。
【００４３】
光-熱変換層３２０の厚さが前記範囲より薄く形成される場合には、エネルギー吸収率が低くて光に熱に変換されるエネルギーの量が少なくなって膨脹圧力が低くなり、前記範囲より厚く形成される場合には、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間で発生する段差によるエッジオープン不良（bad edge open）が発生し得る。
【００４４】
金属または金属の酸化物などからなる光吸収性物質としては、光学濃度が０.１ないし０.４のもので、アルミニウム、銀、クロム、タングステン、スズ、ニッケル、チタン、コバルト、亜鉛、金、銅、モリブデン、鉛及びその酸化物等がある。
【００４５】
また、有機膜からなる光合性物質では、カーボンブラック、黒鉛または赤外線染料が添加された高分子がある。この時、高分子結合樹脂を形成する物質では、例示的にアクリル(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーなどのような(メタ)アクリレートオリゴマー、または前記オリゴマー(メタ)アクリレートモノマーの混合物があり、これに制限されるのではない。
【００４６】
磁石３３０は、後述するアクセプタ基板に挿入される磁性体と互いに磁気力を形成させるために挿入される層である。
【００４７】
図面には示されなかったが、バッファー層は、転写層の転写特性向上及び転写後のデバイス寿命向上のために磁石３３０と転写層３５０の間に導入される層で、金属酸化物、金属硫化物または非金属無機化合物や高分子または低分子有機物が使用されうる。
【００４８】
中間挿入層３４０は、光-熱変換層３２０を保護するためのもので、高い熱抵抗を持つことが好ましく、有機または無機膜で構成されうる。
【００４９】
転写層３５０は、ドナーフィルムから分離してアクセプタ基板に転写される層で、有機発光素子の製作に利用される場合、発光層を形成するためには高分子または低分子有機発光物質からなることができる。また、電子輸送層ETL、電子注入層EIL、正孔輸送層HTL、正孔注入層HILを形成するためには、それぞれに適する材料からなることができる。この時、各転写層の材料は限定的ではなく、当業者が容易に追求できるどんな材料も可能であり、圧出、グラビア、スピン、ナイフコーティング、真空蒸着、CVD等の方法によって形成可能である。
【００５０】
前述したように、磁石３３０をドナーフィルムに挿入させることで、ドナーフィルムは磁性を持つようになって、アクセプタ基板上部に位置される時磁性体が挿入されたアクセプタ基板と相互磁気的引力を形成する。よって、ドナーフィルムとアクセプタ基板を磁力によって密着されるようにする。
【００５１】
図４は、本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第２実施例を示した断面図である。図４を参照すれば、図３で電磁石３３０が光-熱変換層３２０と層間挿入層３４０の間に形成されるものとは異なって、基材基板４１０と光-熱変換層４３０の間に電磁石４２０が形成されている。各層の機能は図３と同様であるから、これに対する詳細な説明は略する。
【００５２】
図５は、本発明によるアクセプタ基板の第１実施例を示した断面図である。
図５を参照してアクセプタ基板上の構造を説明すれば、基板５００上にはバッファー層５０２が形成され、前記バッファー層５０２が形成された面と対向する基板５００の他面に磁性体５０１を含む層が形成されている。
【００５３】
前記磁性体５０１は、Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つである。この中で、磁性ナノ粒子はスピンコーティング、E-Beam蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成する。
【００５４】
そして、前記バッファー層５０２の一領域上には、アクティブチャンネル層５０３aとオーミックコンタクト層５０３bの間にLDD層(図示せず)を含む半導体層が形成される。前記半導体層上には、ゲート絶縁層５０４とゲート電極５０５がパターニングされて順次形成される。前記ゲート電極５０５上に形成され、前記半導体層の中でオーミックコンタクト層５０３bが露出するように形成された層間絶縁膜５０６と、露出した前記オーミックコンタクト層５０３bに接触されるようにソース及びドレイン電極５０７a、５０７bが前記層間絶縁膜５０６の一領域上に形成される。
【００５５】
また、層間絶縁膜５０６上に平坦化膜５０８を形成し、前記平坦化膜５０８上には前記平坦化膜５０８の一領域をエッチングして前記ドレイン電極５０７bが露出するように形成されたビアホール(図示せず)を通じて前記ドレイン電極５０７bと第１電極層５０９が電気的に連結される。前記第１電極層５０９は、前記平坦化膜５０８の一領域に形成され、前記平坦化膜５０８上に前記第１電極層５０９を少なくとも部分的に露出させる開口部５１１が形成された画素規定膜５１０が形成されている。
【００５６】
図６及び図７は、本発明によるアクセプタ基板の他の実施例を示した断面図で、図５と同じ構成に対する説明は略する。
図６は、本発明によるアクセプタ基板の第２実施例を示した断面図である。図６は、基板６００とバッファー層６０２の間にFe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つに形成される磁性体８０１が形成されている。
【００５７】
図７は、本発明によるアクセプタ基板の第３実施例を示した断面図である。図７を参照すれば、アクセプタ基板７００上には少なくとも一つの画素領域７７０を具備する画像表示部７６０、走査駆動部７４０、データ駆動部７３０、駆動電源７１０、基底電源７２０などが形成されている。
【００５８】
アクセプタ基板７００上に形成された駆動電源７１０外郭領域と、画像表示部７６０の画素領域７７０以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に磁力支持用メタルライン７５０が形成される。磁力支持用メタルライン７５０は磁性体で、前記磁性体はFe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つである。
【００５９】
走査駆動部７４０は、各画素領域７７０内の有機発光素子(図示せず)を駆動するための選択信号を制御し、制御された選択信号を走査線に供給する。選択信号は、走査線を通じて各画素領域７７０内のスイッチング素子(図示せず)に伝達されてスイッチング素子がターンオンまたはターンオプされるように機能する。
【００６０】
そして、データ駆動部７３０は、各画素領域７７０の画像信号を示したデータ電圧または電流を制御し、制御されたデータ電圧または電流を各データ線に供給する役割をする。
【００６１】
図８aないし図８eは、本発明による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
図８aのように、本発明によるレーザ熱転写方法によって発光層を形成する時には、まず、磁性体８０１が含まれたアクセプタ基板を準備する。
【００６２】
アクセプタ基板は、前述したように、基板８００上に薄膜トランジスターが形成され、前記薄膜トランジスターと対向する基板８００の他面に磁性体８０１が形成されている。前記磁性体８０１は、ナノ粒子からなることができ、スピンコーティング、E-Beam蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成する。そして、前記薄膜トランジスター上に第１電極層８０９及び前記第１電極層８０９の少なくとも一領域が露出された開口部８１０を具備する画素規定膜８１１が形成されている。
【００６３】
その後、図８bのように、アクセプタ基板上にドナーフィルム８２０をラミネーションさせる。ドナーフィルム８２０と基板の間に密着特性が良いほど後続転写工程での転写効率が向上するので、ドナーフィルム８２０の電磁石８２２とアクセプタ基板の磁性体８０１の間に作用する磁気力によって密着特性がよくなる。
【００６４】
本発明の実施例によるドナーフィルム８２０は、基材基板８２１、電磁石８２２、光-熱変換層８２３、層間挿入層８２４、転写層８２５で構成されているが、電磁石を含むことができるドナーフィルムの他の構造を適用しても良いのは勿論である。
【００６５】
以後、図８cのように、アクセプタ基板とドナーフィルム８２０がラミネーションされた状態で、ドナーフィルム８２０上から発光層８２５が転写される領域のみに局所的にレーザを照射する。レーザが照射されれば、前記光-熱変換層８２３がアクセプタ基板方向に膨脹することによって転写層８２５も膨脹され、レーザが照射された領域の転写層８２５がドナーフィルム８２０から分離しながらアクセプタ基板に転写される。
【００６６】
そして、図８dのように、アクセプタ基板上に転写層８２５bが転写されれば、ドナーフィルム８２０とアクセプタ基板を分離させる。分離されたアクセプタ基板上には、画素規定膜８１１の少なくとも一領域及び開口部に転写層８２５bが形成されており、ドナーフィルム８２０上にはレーザが照射された領域の転写層８２５bのみ転写されて残りの部分８２５aはそのままドナーフィルム８２０上に残される。
【００６７】
最後に、図８eのように、アクセプタ基板上に転写層８２５bが転写された後、前記転写層である発光層８２５b上に第２電極層８３２を形成し、有機発光素子を保護できるように封止膜８３０を形成する。前記封止膜８３０の内面には吸収部材８３１が形成されており、前記吸収部材８３１は、有機発光素子に浸透する水気などを吸収する役割をする。これによって、有機発光素子の発光層８２５bが水気などによって損傷及び腐食されることを防止することができる。
【００６８】
前記実施例ではアクセプタ基板下部に磁性体が形成されたことを説明したが、アクセプタ基板上部に磁性体が形成されても良いのは勿論である。
【００６９】
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
【図２ａ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｂ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｃ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｄ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｅ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｆ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｇ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｈ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図３】本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第１実施例を示した断面図である。
【図４】本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第２実施例を示した断面図である。
【図５】本発明によるアクセプタ基板の第１実施例を示した断面図である。
【図６】本発明によるアクセプタ基板の第２実施例を示した断面図である。
【図７】本発明によるアクセプタ基板の第３実施例を示した断面図である。
【図８ａ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｂ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｃ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｄ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｅ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２００a:工程チャンバ
２００b:移送チャンバ
２２２:第１装着ホーム
２２１:第２装着ホーム
２７０:アクセプタ基板
２７１:磁性体
２８０、８２０:ドナーフィルム
３３０、４２０:電磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関し、より具体的には、レーザ熱転写方法を利用してアクセプタ基板上に有機膜層を形成する時、磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせることができるレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の有機膜層を形成する方法中、蒸着法はシャドウマスクを利用して有機発光物質を真空蒸着して有機膜層を形成する方法で、マスクの変形などによって高精細の微細パターンを形成し難く、大面積表示装置に適用し難い。
【０００３】
蒸着法の問題点を解決するために、直接有機膜層をパターニングするインクジェット方式が提案された。インクジェット方式は、発光材料を溶媒に溶解または分散させて吐出液としてインクジェットプリント装置のヘッドから吐出させて有機膜層を形成する方法である。インクジェット方式は、工程が比較的簡単であるが、歩留まり低下や膜厚さの不均一性が発生されて、大面積の表示装置に適用し難いという問題点がある。
【０００４】
一方、レーザ熱転写方法を利用して有機膜層を形成する方法が提案された。レーザ熱転写方法は、基材基板、光-熱変換層及び転写層を含むドナーフィルムにレーザを照射させて基材基板を通過したレーザを光-熱変換層から熱に変換させて光-熱変換層を膨脹させることで、隣接した転写層を膨脹させ、アクセプタ基板に転写層が接着されて転写させる方法である。
【０００５】
レーザ熱転写方法は、レーザで誘導されたイメージングプロセスで、高解像度のパターン形成、フィルム厚さの均一性、マルチレイヤー積層能力、大型マザーガラスへの拡張性のような固有の利点を持っている。
【０００６】
従来のレーザ熱転写方法を行う場合、発光層の転写がなされるチャンバ内部は、発光表示素子形成の時他の蒸着工程と同調されるようにするために真空状態でなされることが好ましいので、主に真空状態でなされるが、従来の方法によって真空状態でレーザ熱転写を行う場合、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に接合力が弱くなって転写層の転写特性が悪くなるという問題点がある。よって、レーザ熱転写方法において、ドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションさせる方法は、重要な意味を持っており、これを解決するためのさまざまな方案が研究されている。
【０００７】
以下では図面を参照して従来の技術によるレーザ熱転写方法及びレーザ熱転写装置を具体的に説明する。
図１は、従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
図１を参照すれば、レーザ熱転写装置１００は、チャンバ１１０内部に位置する基板ステージ１２０及びチャンバ１１０上部に位置したレーザ照射装置１３０を含んで構成される。
【０００８】
基板ステージ１２０は、チャンバ１１０で導入されるアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０をそれぞれ順次位置させるためのもので、基板ステージ１２０にはアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０をそれぞれ整列されるようにするための第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３が形成されている。
【０００９】
第１装着ホーム１２１がアクセプタ基板１４０の周方向に沿って形成されて、第２装着ホーム１２３はドナーフィルム１５０の周方向に沿って形成される。通常では、アクセプタ基板１４０は、ドナーフィルム１５０より面積が小さいので、第２装着ホーム１２３より第１装着ホーム１２１を小さく形成する。
【００１０】
この時、アクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０の間に異物や空間なしにラミネーションさせるために、レーザ熱転写がなされるチャンバ１１０内部を真空で維持せず、第１装着ホーム１２１及び第２装着ホーム１２３の下部一区間にパイプ１６１、１６３を連結し、真空ポンプPで吸いこんでアクセプタ基板１４０とドナーフィルム１５０を合着させる。
【００１１】
しかし、真空ポンプによってアクセプタ基板とドナーフィルムを密着させる方法は、有機発光素子を製作する他の工程が真空状態を維持することと違ってチャンバ内部の真空状態を維持することができなくなることにより、製品の信頼性と寿命に良くない影響を及ぼすという問題点がある。
【００１２】
一方、前記従来のレーザ熱転法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法に関する技術を記載した文献としては、下記特許文献１ないし３等がある。
【特許文献１】特開２００４−２９６２２４号公報
【特許文献２】特開２００４−３５５９４９号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第４,３７７,３３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明は、前記従来の問題点を解決するために考案された発明で、その目的は、レーザ熱転写が真空状態でなされながらドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物や空間が生じることなく、磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションするレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を果たすために、本発明によるレーザ熱転写方法は、工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階、及び前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階とを含む。
【００１５】
好ましくは、前記ドナーフィルムは基材基板と、前記基材基板上に形成される光-熱変換層と、前記光-熱変換層上に形成される転写層及び前記光-熱変換層の少なくともいずれか一面に形成された電磁石を含む。
【００１６】
前記光-熱変換層と前記転写層の間に層間挿入層をさらに含み、前記電磁石は基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状で形成する。また、前記電磁石は電圧を印加するための電気配線が含まれる。
【００１７】
そして、前記磁性体は、Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つであり、前記磁性ナノ粒子はスピンコーティング、電子ビーム蒸着（E-Beam蒸着）、またはインクジェット方法を利用して形成する。
【００１８】
また、前記アクセプタ基板に形成された駆動電源外郭領域と、画像表示部の画素領域以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に形成される磁力支持用メタルラインを含み、前記工程チャンバは真空チャンバである。
【００１９】
また、本発明によるレーザ熱転写方法によって第１電極と第２電極の間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において、基板ステージ上に画素領域が形成されて、磁性体を含むアクセプタ基板を位置させるアクセプタ基板移送段階と、前記アクセプタ基板上に電磁石を含んで発光層を具備したドナーフィルムを移送させるドナーフィルム移送段階と、前記アクセプタ基板に形成された前記磁性体と前記ドナーフィルムに含まれた前記電磁石の間の磁気力によって前記アクセプタ基板と前記ドナーフィルムを接合するラミネーション段階及び前記ドナーフィルムにレーザを照射して前記アクセプタ基板の前記画素領域に前記発光層を転写する転写段階とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ熱転写方法によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションする時に、レーザ熱転写が真空状態でなされながらドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物及び空間が生じないようにすると同時に、ドナーフィルムに形成された電磁石と、アクセプタ基板に形成された磁性体の間に発生する磁気力によってドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーションすることで、密着性及び有機発光素子の寿命、歩留まり及び信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では本発明の実施例を示した図面を参照して本発明によるレーザ熱転写方法及びこれを利用した有機発光素子の製造方法を具体的に説明する。
図２aないし図２hを参照し、本発明によるレーザ熱転写方法の一実施例を説明する。本発明によるレーザ熱転写方法を進行するレーザ熱転写装置は、工程チャンバ２００a、２００b、基板ステージ２２０、レーザオシレータ２１０を含んで構成される。
【００２２】
チャンバは、通常のレーザ熱転写装置で使われる工程チャンバ２００aを使うことができ、工程チャンバ２００a外部には電磁石(図示せず)を含むドナーフィルム２８０または磁性体２７１を含むアクセプタ基板２７０を工程チャンバ２００a内部に移送するためのロボット腕２６０及びエンドエフェクタ(end-effector)２６１などを含む移送チャンバ２００bが具備される。工程チャンバ２００aと移送チャンバ２００bの間にはゲートバルブ２５０が存在する。ゲートバルブ２５０は工程チャンバ２００aと移送チャンバ２００bを遮断する役割をする。
【００２３】
一方、基板ステージ２２０は移動されるための駆動手段(図示せず)をさらに具備することができる。例えば、レーザが縦長方向に照射される場合、横長方向に基板ステージ２２０を移動させる駆動手段をさらに具備することができる。
【００２４】
また、基板ステージ２２０は、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を収納して装着させるそれぞれの装着手段を具備することができる。装着手段は、移送チャンバ２００b内のロボット腕２６０及びエンドエフェクタ２６１のような移送手段によって工程チャンバ２００a内に移送されたアクセプタ基板２７０が基板ステージ２２０の決まった位置に正確に装着されるようにする。
【００２５】
本実施例で、装着手段は貫通ホール(図示せず)、ガイドバー２３１、２４１、移動プレート２３０、２４０、支持台(図示せず)及び装着ホーム２２１、２２２を含んで構成されうる。この時、ガイドバー２３１、２４１は移動プレート２３０、２４０及び支持台に伴って上昇または下降運動するが、ガイドバー２３１、２４１が貫通ホールを通過して上昇しながらアクセプタ基板２７０を収容して、下降しながらアクセプタ基板２７０を装着ホーム２２１、２２２に安着させるようになる構造である。この時、アクセプタ基板２７０及びドナーフィルム２８０を正確な位置に安着させるために装着ホーム２２１、２２２は壁面が斜めに形成されることが好ましい。
【００２６】
前記貫通ホールは、ドナーフィルム２８０及びアクセプタ基板２７０を支持するガイドバー２３１、２４１が上下移動可能になるように基板ステージ２２０に形成されたホールである。そして、支持台は、ガイドバー２３１、２４１と移動プレート２３０、２４０を支持しながら上下移動可能にさせる役割をし、別途のモーター(図示せず)と連結されている。
【００２７】
レーザオシレータ２１０は、工程チャンバ２００aの外部または内部に設置されうるし、レーザが上部から照らされうるように設置されることが好ましい。
【００２８】
有機発光素子の製作に適用された本実施例でレーザ熱転写方法は、アクセプタ基板２７０移送段階、ドナーフィルム２８０移送段階、ラミネーション段階及び転写段階を含む。
アクセプタ基板２７０移送段階は、レーザ熱転写装置の工程チャンバ２００a内にアクセプタ基板２００aを位置させる段階で、この時、磁性体２７１を含むアクセプタ基板２７０を移送チャンバ２００aの移送手段であるエンドエフェクタ２６１上に位置させる(図２a)。
【００２９】
そして、ロボット腕２６０によってエンドエフェクタ２６１を工程チャンバ２００a内部に進入させて基板ステージ２２０上部に位置させる(図２b)。
【００３０】
工程チャンバ２００a内に移送されたアクセプタ基板２７０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２３１によって支えられる。その後、エンドエフェクタ２６１は工程チャンバ２００aを抜け出て再度移送チャンバ２００bに移動する(図２c)。
【００３１】
アクセプタ基板２７０を支えているガイドバー２３１は、再度下降しながらアクセプタ基板２７０を基板ステージ２２０の第１装着ホーム２２２上に正確に位置させる(図２d)。
【００３２】
ドナーフィルム２８０移送段階は、アクセプタ基板２７０移送段階と同様に、移送チャンバ２００b内に位置したロボット腕２６０に付着されたエンドエフェクタ２６１などの移送手段によって工程チャンバ２００a内に移送される(図２e)。
【００３３】
この時、ドナーフィルム２８０は、移送の時にフィルムトレイ２９０によって移送されることが好ましい。工程チャンバ２００a内に移送されたドナーフィルム２８０は、貫通ホールを通じて上昇したガイドバー２４１によって支えられる。ドナーフィルム２８０がガイドバー２４１に支えられれば、ロボット腕２６０によってエンドエフェクタ２６１は、工程チャンバ２００aを抜け出て再度移送チャンバ２００bに移動する(図２f)。
【００３４】
ドナーフィルム２８０を支えているガイドバー２４１は再度下降しながら、ドナーフィルム２８０を基板ステージ２２０の第２装着ホーム２２１上に正確に位置させる(図２g)。
【００３５】
ラミネーション段階は、アクセプタ基板２７０に形成された磁性体２７１とドナーフィルム２８０に形成された電磁石(図示せず)に形成された電気配線に電力を印加させることで、前記アクセプタ基板２７０と前記ドナーフィルムの間に形成される磁気的引力でアクセプタ基板２７０とドナーフィルム２８０の間を接合させる段階である。
【００３６】
前記電磁石は、基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状に形成される。この時、工程チャンバ２００a内部は、真空状態を維持するので、ドナーフィルム２８０とアクセプタ基板２７０の間には異物や空間の発生が極小化され、転写効率が高くなる。
【００３７】
転写段階は、アクセプタ基板２７０とラミネーションされたドナーフィルム２８０上にレーザ照射装置２１０でレーザを照射してドナーフィルム２８０に形成された発光層をアクセプタ基板２７０の画素規定膜の一領域及び開口部に転写する段階である。レーザを照射する場合、ドナーフィルム２８０の光-熱変換層が膨れ上がるようになり、これによって、隣接した発光層もアクセプタ基板２７０方向に膨れ上がるようになって発光層がアクセプタ基板２７０に接触するようになることで転写がなされる(図２h)。
【００３８】
以下では本発明による電磁石が含まれるレーザ熱転写ドナーフィルムを説明する。
ドナーフィルムは、アクセプタ基板に転写される転写層が具備されたフィルムで、順次積層された基材基板、光-熱変換層及び転写層を含んで構成される。この時、性能向上のために光-熱変換層と転写層の間にバッファー層(図示せず)及び層間挿入層などがさらに含まれることができる。
【００３９】
本発明によるレーザ熱転写ドナーフィルムには電磁石が含まれる。この場合、ドナーフィルムを成す多くの層の間に少なくとも一つの電磁石が形成される。
【００４０】
図３は、本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第１実施例を示した断面図である。
図３を参照すれば、ドナーフィルムは基材基板３１０、光-熱変換層３２０、電磁石３３０、層間挿入層３４０及び転写層３５０で構成される。
【００４１】
基材基板３１０は、ドナーフィルムの支持体役割を遂行する基板で、透明性高分子からなり、厚さは１０μｍないし５００μｍであることが好ましい。この時、ポリエステル、ポリアクリル、ポリエポキシ、ポリエチレン、ポリスチレンなどを透明性高分子として使用することができるがこれに制限されない。
【００４２】
光-熱変換層３２０は、レーザ光を吸収して熱に変換させる光吸収性物質からなる層で、光-熱変換層３２０の厚さは、使われる光吸収性物質及び形成方法によって異なるが、金属または金属の酸化物などからなる場合には、真空蒸着法、電子ビーム蒸着方、またはスパッタリングで１００Åないし５０００Åに形成され、有機膜に形成される場合には、圧出、グラビア、スピン、ナイフコーティング法で０.１μｍないし２μｍで形成されることが好ましい。
【００４３】
光-熱変換層３２０の厚さが前記範囲より薄く形成される場合には、エネルギー吸収率が低くて光に熱に変換されるエネルギーの量が少なくなって膨脹圧力が低くなり、前記範囲より厚く形成される場合には、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間で発生する段差によるエッジオープン不良（bad edge open）が発生し得る。
【００４４】
金属または金属の酸化物などからなる光吸収性物質としては、光学濃度が０.１ないし０.４のもので、アルミニウム、銀、クロム、タングステン、スズ、ニッケル、チタン、コバルト、亜鉛、金、銅、モリブデン、鉛及びその酸化物等がある。
【００４５】
また、有機膜からなる光合性物質では、カーボンブラック、黒鉛または赤外線染料が添加された高分子がある。この時、高分子結合樹脂を形成する物質では、例示的にアクリル(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーなどのような(メタ)アクリレートオリゴマー、または前記オリゴマー(メタ)アクリレートモノマーの混合物があり、これに制限されるのではない。
【００４６】
磁石３３０は、後述するアクセプタ基板に挿入される磁性体と互いに磁気力を形成させるために挿入される層である。
【００４７】
図面には示されなかったが、バッファー層は、転写層の転写特性向上及び転写後のデバイス寿命向上のために磁石３３０と転写層３５０の間に導入される層で、金属酸化物、金属硫化物または非金属無機化合物や高分子または低分子有機物が使用されうる。
【００４８】
中間挿入層３４０は、光-熱変換層３２０を保護するためのもので、高い熱抵抗を持つことが好ましく、有機または無機膜で構成されうる。
【００４９】
転写層３５０は、ドナーフィルムから分離してアクセプタ基板に転写される層で、有機発光素子の製作に利用される場合、発光層を形成するためには高分子または低分子有機発光物質からなることができる。また、電子輸送層ETL、電子注入層EIL、正孔輸送層HTL、正孔注入層HILを形成するためには、それぞれに適する材料からなることができる。この時、各転写層の材料は限定的ではなく、当業者が容易に追求できるどんな材料も可能であり、圧出、グラビア、スピン、ナイフコーティング、真空蒸着、CVD等の方法によって形成可能である。
【００５０】
前述したように、磁石３３０をドナーフィルムに挿入させることで、ドナーフィルムは磁性を持つようになって、アクセプタ基板上部に位置される時磁性体が挿入されたアクセプタ基板と相互磁気的引力を形成する。よって、ドナーフィルムとアクセプタ基板を磁力によって密着されるようにする。
【００５１】
図４は、本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第２実施例を示した断面図である。図４を参照すれば、図３で電磁石３３０が光-熱変換層３２０と層間挿入層３４０の間に形成されるものとは異なって、基材基板４１０と光-熱変換層４３０の間に電磁石４２０が形成されている。各層の機能は図３と同様であるから、これに対する詳細な説明は略する。
【００５２】
図５は、本発明によるアクセプタ基板の第１実施例を示した断面図である。
図５を参照してアクセプタ基板上の構造を説明すれば、基板５００上にはバッファー層５０２が形成され、前記バッファー層５０２が形成された面と対向する基板５００の他面に磁性体５０１を含む層が形成されている。
【００５３】
前記磁性体５０１は、Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つである。この中で、磁性ナノ粒子はスピンコーティング、E-Beam蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成する。
【００５４】
そして、前記バッファー層５０２の一領域上には、アクティブチャンネル層５０３aとオーミックコンタクト層５０３bの間にLDD層(図示せず)を含む半導体層が形成される。前記半導体層上には、ゲート絶縁層５０４とゲート電極５０５がパターニングされて順次形成される。前記ゲート電極５０５上に形成され、前記半導体層の中でオーミックコンタクト層５０３bが露出するように形成された層間絶縁膜５０６と、露出した前記オーミックコンタクト層５０３bに接触されるようにソース及びドレイン電極５０７a、５０７bが前記層間絶縁膜５０６の一領域上に形成される。
【００５５】
また、層間絶縁膜５０６上に平坦化膜５０８を形成し、前記平坦化膜５０８上には前記平坦化膜５０８の一領域をエッチングして前記ドレイン電極５０７bが露出するように形成されたビアホール(図示せず)を通じて前記ドレイン電極５０７bと第１電極層５０９が電気的に連結される。前記第１電極層５０９は、前記平坦化膜５０８の一領域に形成され、前記平坦化膜５０８上に前記第１電極層５０９を少なくとも部分的に露出させる開口部５１１が形成された画素規定膜５１０が形成されている。
【００５６】
図６及び図７は、本発明によるアクセプタ基板の他の実施例を示した断面図で、図５と同じ構成に対する説明は略する。
図６は、本発明によるアクセプタ基板の第２実施例を示した断面図である。図６は、基板６００とバッファー層６０２の間にFe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つに形成される磁性体８０１が形成されている。
【００５７】
図７は、本発明によるアクセプタ基板の第３実施例を示した断面図である。図７を参照すれば、アクセプタ基板７００上には少なくとも一つの画素領域７７０を具備する画像表示部７６０、走査駆動部７４０、データ駆動部７３０、駆動電源７１０、基底電源７２０などが形成されている。
【００５８】
アクセプタ基板７００上に形成された駆動電源７１０外郭領域と、画像表示部７６０の画素領域７７０以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に磁力支持用メタルライン７５０が形成される。磁力支持用メタルライン７５０は磁性体で、前記磁性体はFe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれか一つである。
【００５９】
走査駆動部７４０は、各画素領域７７０内の有機発光素子(図示せず)を駆動するための選択信号を制御し、制御された選択信号を走査線に供給する。選択信号は、走査線を通じて各画素領域７７０内のスイッチング素子(図示せず)に伝達されてスイッチング素子がターンオンまたはターンオプされるように機能する。
【００６０】
そして、データ駆動部７３０は、各画素領域７７０の画像信号を示したデータ電圧または電流を制御し、制御されたデータ電圧または電流を各データ線に供給する役割をする。
【００６１】
図８aないし図８eは、本発明による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
図８aのように、本発明によるレーザ熱転写方法によって発光層を形成する時には、まず、磁性体８０１が含まれたアクセプタ基板を準備する。
【００６２】
アクセプタ基板は、前述したように、基板８００上に薄膜トランジスターが形成され、前記薄膜トランジスターと対向する基板８００の他面に磁性体８０１が形成されている。前記磁性体８０１は、ナノ粒子からなることができ、スピンコーティング、E-Beam蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成する。そして、前記薄膜トランジスター上に第１電極層８０９及び前記第１電極層８０９の少なくとも一領域が露出された開口部８１０を具備する画素規定膜８１１が形成されている。
【００６３】
その後、図８bのように、アクセプタ基板上にドナーフィルム８２０をラミネーションさせる。ドナーフィルム８２０と基板の間に密着特性が良いほど後続転写工程での転写効率が向上するので、ドナーフィルム８２０の電磁石８２２とアクセプタ基板の磁性体８０１の間に作用する磁気力によって密着特性がよくなる。
【００６４】
本発明の実施例によるドナーフィルム８２０は、基材基板８２１、電磁石８２２、光-熱変換層８２３、層間挿入層８２４、転写層８２５で構成されているが、電磁石を含むことができるドナーフィルムの他の構造を適用しても良いのは勿論である。
【００６５】
以後、図８cのように、アクセプタ基板とドナーフィルム８２０がラミネーションされた状態で、ドナーフィルム８２０上から発光層８２５が転写される領域のみに局所的にレーザを照射する。レーザが照射されれば、前記光-熱変換層８２３がアクセプタ基板方向に膨脹することによって転写層８２５も膨脹され、レーザが照射された領域の転写層８２５がドナーフィルム８２０から分離しながらアクセプタ基板に転写される。
【００６６】
そして、図８dのように、アクセプタ基板上に転写層８２５bが転写されれば、ドナーフィルム８２０とアクセプタ基板を分離させる。分離されたアクセプタ基板上には、画素規定膜８１１の少なくとも一領域及び開口部に転写層８２５bが形成されており、ドナーフィルム８２０上にはレーザが照射された領域の転写層８２５bのみ転写されて残りの部分８２５aはそのままドナーフィルム８２０上に残される。
【００６７】
最後に、図８eのように、アクセプタ基板上に転写層８２５bが転写された後、前記転写層である発光層８２５b上に第２電極層８３２を形成し、有機発光素子を保護できるように封止膜８３０を形成する。前記封止膜８３０の内面には吸収部材８３１が形成されており、前記吸収部材８３１は、有機発光素子に浸透する水気などを吸収する役割をする。これによって、有機発光素子の発光層８２５bが水気などによって損傷及び腐食されることを防止することができる。
【００６８】
前記実施例ではアクセプタ基板下部に磁性体が形成されたことを説明したが、アクセプタ基板上部に磁性体が形成されても良いのは勿論である。
【００６９】
以上添付した図面を参照して本発明について詳細に説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来の技術によるレーザ熱転写装置の部分断面図である。
【図２ａ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｂ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｃ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｄ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｅ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｆ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｇ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図２ｈ】本発明の一側面によるレーザ熱転写方法を説明するための工程の段階別断面図である。
【図３】本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第１実施例を示した断面図である。
【図４】本発明によるレーザ転写用ドナーフィルムの第２実施例を示した断面図である。
【図５】本発明によるアクセプタ基板の第１実施例を示した断面図である。
【図６】本発明によるアクセプタ基板の第２実施例を示した断面図である。
【図７】本発明によるアクセプタ基板の第３実施例を示した断面図である。
【図８ａ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｂ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｃ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｄ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図８ｅ】本発明の他の側面による有機発光素子の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
２００a:工程チャンバ
２００b:移送チャンバ
２２２:第１装着ホーム
２２１:第２装着ホーム
２７０:アクセプタ基板
２７１:磁性体
２８０、８２０:ドナーフィルム
３３０、４２０:電磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、
前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、
前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階と、
前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階と、
を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法。
【請求項２】
前記ドナーフィルムは、
基材基板と、
前記基材基板上に形成される光-熱変換層と、
前記光-熱変換層上に形成される転写層と、
前記光-熱変換層の少なくともいずれか一面に形成された電磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項３】
前記光-熱変換層と前記転写層の間に層間挿入層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項４】
前記電磁石を基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状で形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項５】
前記電磁石は、
電圧を印加するための電気配線が含まれることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項６】
前記磁性体は、
Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれかひとつであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項７】
前記磁性ナノ粒子は、
スピンコーティング、電子ビーム蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成することを特徴とする請求項６に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項８】
前記アクセプタ基板に形成された駆動電源外郭領域と、
画像表示部の画素領域以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に形成される磁力支持用メタルラインを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項９】
前記工程チャンバは、
真空チャンバであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項１０】
レーザ熱転写方法によって第１電極と第２電極の間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において、
基板ステージ上に画素領域が形成されて、磁性体を含むアクセプタ基板を位置させるアクセプタ基板移送段階と、
前記アクセプタ基板上に電磁石を含み、発光層を具備したドナーフィルムを移送させるドナーフィルム移送段階と、
前記アクセプタ基板に形成された前記磁性体と前記ドナーフィルムに含まれた前記電磁石の間の磁気力によって前記アクセプタ基板と前記ドナーフィルムとを接合するラミネーション段階と、
前記ドナーフィルムにレーザを照射して前記アクセプタ基板の前記画素領域に前記発光層を転写する転写段階と、
を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法を利用した有機発光素子の製造方法。
【請求項１】
工程チャンバ内の基板ステージ上に少なくとも一面に磁性体が形成されたアクセプタ基板を位置させる段階と、
前記アクセプタ基板上に電磁石を含むドナーフィルムを位置させる段階と、
前記ドナーフィルムに形成された電磁石と前記アクセプタ基板の磁性体の間に作用する磁気力によって前記ドナーフィルムと前記アクセプタ基板をラミネーションする段階と、
前記ドナーフィルム上にレーザを照射して転写層の少なくとも一領域をアクセプタ基板上に転写させる段階と、
を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法。
【請求項２】
前記ドナーフィルムは、
基材基板と、
前記基材基板上に形成される光-熱変換層と、
前記光-熱変換層上に形成される転写層と、
前記光-熱変換層の少なくともいずれか一面に形成された電磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項３】
前記光-熱変換層と前記転写層の間に層間挿入層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項４】
前記電磁石を基材基板または光-熱変換層内部に少なくとも一つの棒または円筒状で形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項５】
前記電磁石は、
電圧を印加するための電気配線が含まれることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項６】
前記磁性体は、
Fe、Ni、Cr、Fe２O３、Fe３O４、CoFe２O４、磁性ナノ粒子及びその混合物で構成されるグループより選ばれるいずれかひとつであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項７】
前記磁性ナノ粒子は、
スピンコーティング、電子ビーム蒸着、またはインクジェット方法を利用して形成することを特徴とする請求項６に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項８】
前記アクセプタ基板に形成された駆動電源外郭領域と、
画像表示部の画素領域以外の領域の中で少なくともいずれか一つ以上の面に形成される磁力支持用メタルラインを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項９】
前記工程チャンバは、
真空チャンバであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写方法。
【請求項１０】
レーザ熱転写方法によって第１電極と第２電極の間に発光層が形成される有機発光素子の製造方法において、
基板ステージ上に画素領域が形成されて、磁性体を含むアクセプタ基板を位置させるアクセプタ基板移送段階と、
前記アクセプタ基板上に電磁石を含み、発光層を具備したドナーフィルムを移送させるドナーフィルム移送段階と、
前記アクセプタ基板に形成された前記磁性体と前記ドナーフィルムに含まれた前記電磁石の間の磁気力によって前記アクセプタ基板と前記ドナーフィルムとを接合するラミネーション段階と、
前記ドナーフィルムにレーザを照射して前記アクセプタ基板の前記画素領域に前記発光層を転写する転写段階と、
を含むことを特徴とするレーザ熱転写方法を利用した有機発光素子の製造方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図８ｅ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図２ｇ】
【図２ｈ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図８ｄ】
【図８ｅ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図２ｆ】
【図２ｇ】
【図２ｈ】
【公開番号】特開２００７−１４１８０８（Ｐ２００７−１４１８０８Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９０８７（Ｐ２００６−９９０８７）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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