説明

レーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写法

【課題】磁性体が具備された基板と、磁石を含む密着フレームを具備することで、アクセプタ基板とドナーフィルムの転写層の間に密着特性を高めることができるレーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写法を提供する。
【解決手段】レーザオシレータを利用してドナーフィルムの転写層を有機電界発光素子の発光層で形成するレーザ熱転写装置において、前記レーザ熱転写装置内に磁性体が具備されたアクセプタ基板が挿入され、前記アクセプタ基板上部と所定間隔離隔されて磁石を含むことを特徴とする密着フレームが具備される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写法に関し、より具体的には、磁性体が具備された基板と、磁石を含む密着フレームとを具備することで、アクセプタ基板とドナーフィルムの転写層の間の密着特性を高めることができるレーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、レーザ熱転写法(LITI:Laser Induced Thermal Imaging)を遂行するためには、少なくともレーザビーム、基板及びドナーフィルムを必要とする。ドナーフィルムは基材基板、光−熱変換層及び転写層を含む。
【0003】
レーザ熱転写工程においては、転写層が基板に対向されるようにしてドナーフィルムを基板上にラミネーションした後、基材基板上にレーザビームを照射する。基材基板上に照射されたレーザビームは、光−熱変換層に吸収されて熱エネルギーに変換され、熱エネルギーによって転写層は基板上に転写される。
【0004】
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法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断面図である。
【0005】
図1を参照すれば、チャンバ100内の下部にステージ110を用意する。前記ステージ110は、基板140とドナーフィルム160をそれぞれ整列されるようにするために第1整列ホーム170と第2整列ホーム180を形成する。前記第2整列ホーム180は、前記第1整列ホーム170と段差を成して形成される。前記ステージ110上に形成された第1整列ホーム170の形状に沿って前記基板140が位置され、前記ステージ110上に形成された第2整列ホーム180の形状に沿って前記ドナーフィルム160が位置される。
【0006】
前記基板140上に前記ドナーフィルム160がラミネーションされた後、レーザオシレータ190を利用して前記ドナーフィルム160の上部にレーザを照射し、前記ドナーフィルム160の転写層(図示せず)を前記基板140上に転写する。
【0007】
しかし、基板をドナーフィルムにラミネーションするために第1整列ホーム170及び第2整列ホーム180下部領域の一区間にホースを連結して真空ポンプを稼動するが、ドナーフィルム160の転写層と基板140との間に空隙または異物が含まれることがあり得る。
また、このような従来の技術は、有機発光素子を製作する他の工程が真空チャンバ内で進行されるのとは違って大気中で行われることにより、酸素及び水気などによって有機発光素子の信頼性、寿命及び素子特性の低下を惹起させる。
【0008】
このような問題点を解消しようと有機発光素子の転写工程を真空チャンバ内で遂行するようにする。
しかし、有機発光素子の転写工程を真空チャンバ内で遂行する場合、有機発光表示素子の信頼性、寿命及び素子特性を向上することはできるが、転写層と基板との間に微細な空隙(孔)または異物などが発生されても真空ポンプまたは真空を利用したラミネーティング法を利用する工程を遂行することができず、転写層と基板の間の密着特性はさらに低下されるという問題点を持つ。
【0009】
一方、前記従来のレーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写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】
【0010】
したがって、本発明は前記従来の問題点を解消するために導出された発明で、真空チャンバ内に磁性体が具備されるアクセプタ基板と磁石を含む密着フレームとを具備することでアクセプタ基板とドナーフィルムの転写層との間の密着特性を高めることができるレーザ熱転写装置及びこれを利用したレーザ熱転写法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を果たすための本発明の一側面によれば、本発明のレーザ熱転写装置は、レーザオシレータを利用してドナーフィルムの転写層を有機電界発光素子の発光層で形成するレーザ熱転写装置において、前記レーザ熱転写装置内に磁性体が具備されたアクセプタ基板が挿入され、前記アクセプタ基板上部と所定間隔離隔されて磁石を含む密着フレームが具備される。
【0012】
好ましくは、前記磁石と前記磁性体の間には磁気力が作用し、前記磁石は前記密着フレームの上下部または前記密着フレームの内部に形成されるか、前記磁石は密着フレーム自体であり、前記密着フレームには前記ドナーフィルムの転写される部分に対応するパターンの開口部が形成される。
【0013】
また、前記磁石は、電磁石または永久磁石からなり、前記電磁石には電圧を印加するための電気配線が含まれる。
また、前記永久磁石は少なくとも一本の棒または円筒状に形成される。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、本発明によれば、真空下で磁力を利用してドナーフィルムとアクセプタ基板をラミネーティングできるようになって、有機発光素子の従来工程と同じ真空状態を維持することができるだけでなく、ドナーフィルムとアクセプタ基板の間に異物や空隙が発生することを防止することができる。よって、有機発光素子の寿命、歩留まり及び信頼性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明による実施例を示した図面を参照し、本発明をより具体的に説明する。
図2は、本発明によるレーザ熱転写装置の斜視図である。
【0016】
図2を参照すれば、レーザ熱転写装置200は、レーザオシレータ220を利用して基板ステージ260上に位置されるアクセプタ基板250と、前記アクセプタ基板250上部に位置されるドナーフィルム241と、前記ドナーフィルム241上部に位置される磁石を含む密着フレーム232を含む。この時、前記アクセプタ基板250の下部面には磁性体251が付着される。
【0017】
前記レーザ熱転写装置200のプロセスチャンバ210下部には、基板ステージ260が具備される。前記基板ステージ260は、前記プロセスチャンバ210内に導入される前記アクセプタ基板250と前記ドナーフィルム241をそれぞれ順次位置させるためのステージで、プロセスチャンバ210の底面に位置する。
【0018】
前記磁性体251は、前記アクセプタ基板250の上部面及び下部面に形成されうるが、本実施例では、説明の便宜上前記磁性体251を前記アクセプタ基板250の下部面に形成する。前記磁性体251は、磁石にくっつく一般的な物質からなり、例えば、鉄、ニッケル、クロム及びこれらの合金(Fe、CoFeO、MnFeO)、または磁石にくっつくすべての無機・有機物質の中で少なくとも一つの物質からなることが可能である。
【0019】
前記アクセプタ基板250及び前記アクセプタ基板250下部面に形成された前記磁性体251は、前記基板支持台264上に位置される。前記アクセプタ基板250は、前記基板ステージ260内部に形成された所定数の第1整列ホーム261を通じて上部方向に上昇された前記基板支持台264上に安着された後、前記アクセプタ基板250が安着された基板支持台264を下部方向に下降させて前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記基板ステージ260上に安着させる。
【0020】
前記基板支持台264は、前記基板ステージ260内部に形成された第1整列ホーム261を通じて上部または下部に移動する。この時、前記アクセプタ基板250には、サブピクセル単位に形成された薄膜トランジスタ(図示せず)が所定数具備される。
【0021】
前記ドナーフィルム241が具備されたドナーフィルムトレイ240を前記アクセプタ基板250上部に位置させる。前記ドナーフィルム241が具備されたドナーフィルムトレイ240は、前記基板ステージ260内部に形成された所定数の第2整列ホーム262を通じて上部方向に上昇された前記ドナーフィルム支持台265上に安着された後、前記ドナーフィルム支持台265を下部方向に下降させて前記ドナーフィルム241が具備されたドナーフィルムトレイ240を前記基板ステージ260上に安着させる。
【0022】
前記ドナーフィルムトレイ240の中心には開口部が形成されており、前記開口部には前記ドナーフィルム241が介在されている。前記ドナーフィルム241は少なくとも基材基板、光−熱変換層及び転写層を具備し、光−熱変換層と転写層の間に中問層がさらに具備されうる。前記ドナーフィルム241が前記アクセプタ基板250上に位置される時、前記ドナーフィルムの転写層が前記アクセプタ基板250と対向されるように位置させる。
【0023】
前記磁石234を含む密着フレーム232は、前記アクセプタ基板250下部面に形成された磁性体251と磁気力を形成して前記アクセプタ基板250と前記ドナーフィルム241を力強くラミネーティングする。前記密着フレーム232に含まれる磁石234は、電磁石または永久磁石からなることができるし、前記密着フレーム232の上部、下部、内部に形成されるか、または前記密着フレーム232自体が磁石234で形成されうる。また、前記磁石234が電磁石で形成される場合、前記電磁石上に電圧を印加させるための電気配線が形成される。
【0024】
また、前記密着フレーム232には、レーザが通過されうる開口ホーム233が具備される。前記開口ホーム233が形成されることによって前記レーザオシレータ220から照射されるレーザが前記ドナーフィルム241上に照射される。前記開口ホーム233は、前記ドナーフィルム241の転写される領域に対応する大きさのホームが形成される。
【0025】
前記密着フレーム移動手段231は、前記密着フレーム232が介在された前記密着フレームトレイ230を前記基板ステージ260方向に往復移動させる手段である。
【0026】
前記レーザオシレータ220は、前記プロセスチャンバ210上部に位置される。前記レーザオシレータ220は、前記プロセスチャンバ210の外部または内部に設置されうるし、前記レーザオシレータ220から発生するレーザが前記ドナーフィルム241上部から転写されうるように設置されることが好ましい。
【0027】
図3は、本発明によるレーザオシレータを示した構成図である。
前記レーザオシレータ220は、前記ドナーフィルム241上部に位置される。前記レーザオシレータ220は、チャンバの外部または内部に設置されうるし、前記レーザオシレータ220から発生するレーザがドナーフィルム上部から照らされることができるように設置されることが好ましい。また、前記レーザオシレータ220の概略的な構成図である図3によれば、本実施例でレーザオシレータは、CWND:YAGレーザ(1604nm)を使って、2個のガルバノメートルスキャナ221、222を具備し、スキャンレンズ223及びシリンダレンズ224を具備するが、これに制限されるのではない。前記レーザオシレータ220によって発生されたレーザビームは、前記プロジェクションレンズ224を通過して前記アクセプタ基板250上にラミネーションされた前記ドナーフィルム241上部から照射される。
【0028】
図4aないし図4fは、本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図で、図5は、本発明によるレーザ熱転写法を示すブロック図である。
【0029】
図4aを参照すれば、本レーザ熱転写法を説明するためには、まず、移送チャンバ400内にロボットアーム420とエンドエフェクター(end−effector)410をローディングする。前記移送チャンバ400は、真空雰囲気を維持することが好ましい。前記移送チャンバ400内にローディングされた前記エンドエフェクター410上に前記磁性体251が付着されたアクセプタ基板250を安着させる(S1参照)。
【0030】
図4bを参照すれば、前記エンドエフェクター410上に安着された前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記プロセスチャンバ210内に移送させるために、前記エンドエフェクター410を前記プロセスチャンバ210内に移送させる。
【0031】
その後、前記エンドエフェクター410上に安着された前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記基板ステージ260内部に形成された所定数の貫通ホールを通じて上部方向に上昇された前記基板支持台264上に安着させる。前記基板支持台264は、前記基板ステージ260の貫通ホールを通じて上部または下部に移動することができる。
【0032】
その後、前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記基板ステージ260上に安着させるために、前記基板支持台264を下部方向に下降させて前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記基板ステージ260上に安着させる。この時、前記プロセスチャンバ210は真空雰囲気を維持することが好ましい(S2参照)。
【0033】
図4cを参照すれば、前記エンドエフェクター410上に安着された前記アクセプタ基板250及び前記磁性体251を前記基板支持台264上に安着させた後、前記エンドエフェクター410を前記移送チャンバ400内に移送させる。
【0034】
以後、前記エンドエフェクター410上にドナーフィルム241が介在されたドナーフィルムトレイ240を位置させる。前記ドナーフィルム241には、基材基板、光−熱変換層、中問層及び転写層が含まれる。
【0035】
図4dを参照すれば、前記エンドエフェクター410上に安着された前記ドナーフィルム241が介在されたドナーフィルムトレイ240を前記プロセスチャンバ210内に移動させる。前記プロセスチャンバ210内に移動された前記ドナーフィルムトレイ240は、前記ドナーフィルム支持台265上に安着される。また、前記ドナーフィルム241の転写層は、前記アクセプタ基板250上部に対向されるように位置させる(S3参照)。
【0036】
図4eを参照すれば、前記ドナーフィルムトレイ240を前記ドナーフィルム支持台265上に安着させた後、前記エンドエフェクター410を前記移送チャンバ400内に移送する。
【0037】
その後、前記ドナーフィルム支持台265上に安着された前記ドナーフィルムトレイ240のドナーフィルム241を前記アクセプタ基板250上にラミネーションさせるために、前記密着フレーム移送手段231を下部方向に下降させて前記ドナーフィルム241を前記アクセプタ基板250上にラミネーションさせる。この時、前記アクセプタ基板250下部面に形成された前記磁性体251と前記磁石234を含む前記密着フレーム232の間に磁気力が作用することで、前記アクセプタ基板250と前記ドナーフィルム241の転写層の間に密着特性はさらに向上する(S4参照)。
【0038】
図4fを参照すれば、前記ドナーフィルム241の転写層を前記アクセプタ基板250上に転写させるために前記移送チャンバ400と前記プロセスチャンバ210の間に形成されたゲートバルブ300を閉じる。この時、前記プロセスチャンバ210内部または外部に形成されたレーザオシレータ220が作動して前記ドナーフィルム241上にレーザを照射させる。前記レーザオシレータ220は、前記転写層が転写されるライン別に移送可能である。これによって、前記転写層は、前記アクセプタ基板250上部に転写されて有機電界発光素子の発光層を形成する(S5参照)。
【0039】
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】
【0040】
【図1】従来の技術によるレーザ熱転写装置の断面図である。
【図2】本発明によるレーザ熱転写装置の斜視図である。
【図3】本発明によるレーザオシレータを示した構成図である。
【図4a】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図4b】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図4c】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図4d】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図4e】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図4f】本発明のレーザ熱転写装置によるレーザ熱転写法の段階別断面図である。
【図5】本発明によるレーザ熱転写法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0041】
210 プロセスチャンバ
220 レーザオシレータ
230 密着フレームトレイ
240 ドナーフィルムトレイ
250 アクセプタ基板
260 基板ステージ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザオシレータを利用してドナーフィルムの転写層を有機電界発光素子の発光層で形成するレーザ熱転写装置において、
前記レーザ熱転写装置内に磁性体が具備されたアクセプタ基板が挿入され、
前記アクセプタ基板上部と所定間隔離隔されて磁石を含むことを特徴とする密着フレームが具備されるレーザ熱転写装置。
【請求項2】
前記磁石と前記磁性体との間には磁気力が作用することを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項3】
前記磁石は、
前記密着フレームの上下部または前記密着フレームの内部に形成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項4】
前記磁石は、
前記密着フレーム自体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装置。
【請求項5】
前記密着フレームは、
前記ドナーフィルムの転写される部分に対応するパターンの開口部が形成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項6】
前記磁石は、
電磁石または永久磁石からなることを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項7】
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6に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項8】
前記永久磁石は、
少なくとも一本の棒または円筒状に形成されることを特徴とする請求項6に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項9】
前記永久磁石は、
磁性ナノパーティクルからなることを特徴とする請求項6に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項10】
前記磁性ナノパーティクルは、
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工程を利用することを特徴とする請求項9に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項11】
前記磁性体は、
鉄、ニッケル、クロムまたは磁性を持つ有機物、無機物及び磁性ナノ粒子の中の少なくとも一つの物質で形成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項12】
前記磁性体は、
前記アクセプタ基板の少なくとも一面に形成されることを特徴とする請求項11に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項13】
基板ステージは、
所定数の貫通ホールを通じて前記アクセプタ基板を上部または下部に移動させる基板支持台をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項14】
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を具備する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の上部に少なくとも基材基板、光−熱変換層及び転写層が具備された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上部に磁石が具備された密着フレームを位置させる段階と、
前記ドナーフィルムを前記アクセプタ基板上に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ビームを照射して前記ドナーフィルムの転写層の一部を前記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装置を利用したレーザ熱転写法。
【請求項15】
前記チャンバは、
真空チャンバであることを特徴とする請求項14に記載のレーザ熱転写装置を利用したレーザ熱転写法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4a】
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【図4b】
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【図4c】
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【図4d】
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【図4e】
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【図4f】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−141807(P2007−141807A)
【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2006−81635(P2006−81635)
【出願日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【出願人】(590002817)三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Fターム(参考)】