CN101186160A - 激光诱导热成像装置、方法和制造有机发光二极管的方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光诱导热成像装置和激光诱导热成像方法，其能够利用磁力将供体薄膜均匀地粘合到受体基板上，以实现有效的激光诱导热成像方法；以及一种利用该激光诱导热成像方法来制造有机发光二极管的方法。所述激光诱导热成像装置包括室，其中设置有具有磁性物质的接触框架，以朝向包含磁体的受体基板挤压，所述受体基板设置于基板台上，所述供体薄膜设置于所述受体基板和所述接触框架之间；以及通过所述接触框架中的开口照射所述供体薄膜的激光振荡器。由此，所述激光诱导热成像装置提高了所述受体薄膜与所述基板之间的粘合力，从而生产出具有改进的寿命、产量和可靠性的有机发光二极管。

Description

激光诱导热成像装置、方法和制造有机发光二极管的方法
本申请要求已于2005年11月16日提交到韩国知识产权局的第2005-109818号韩国申请的优先权，该申请的内容合并于此作为参考。
技术领域
本发明的各方面涉及激光诱导热成像装置、激光诱导热成像方法和利用其制造有机发光二极管的方法，更具体地涉及在使用激光诱导热成像方法将有机薄膜层层压在受体基板上时，能够通过向基板提供磁体和具有磁性物质的接触框架，依靠磁力来提高受体基板和供体薄膜的成像层之间的粘合力的激光诱导热成像装置和激光诱导热成像方法；以及制造有机发光二极管的方法。
背景技术
本发明的各方面涉及激光诱导热成像装置、激光诱导热成像方法和利用其制造有机发光二极管的方法，更具体地涉及在使用激光诱导热成像方法将有机薄膜层层压在受体基板上时，能够通过向基板提供磁体和具有磁性物质的接触框架，依靠磁力来改进受体基板和供体薄膜的成像层之间的粘合力的激光诱导热成像装置和激光诱导热成像方法；以及制造有机发光二极管的方法。
在形成有机发光二极管的有机薄膜层的各方法中，通过用遮光板而真空沉积有机发光材料来形成有机薄膜层的沉积方法，具有例如由于诸如变形掩模等问题引起的难以形成特级微图案以及难以用于大面积显示等缺点。
为了解决该沉积方法的这些问题，已经提出了对有机薄膜层直接形成图案的喷墨方法。喷墨方法为通过从喷墨打印机头排出排放溶液以形成有机薄膜层的方法，其中排放溶液通过将发光材料溶解或分散在溶剂中而制备。虽然该喷墨方法在处理上相对简单，但具有例如产量下降、薄膜厚度不均匀和难以适用于大面积显示等缺点。
同时，也提出了使用激光诱导热成像处理以形成有机薄膜层的方法。在该激光诱导热成像方法中，成像层紧密地粘合在受体基板上，并且随后通过激光束热量被转移到那里。该转移通过以下方式实现：对包括底部基板、光-热转换层和成像层的供体薄膜扫描激光；在光-热转换层中将通过底部基板的激光束转换为热量，以延伸该光-热转换层；以及延伸邻近的成像层，使得在该激光束被扫描的地方，有机层被转移到受体基板上。激光诱导热成像方法的固有优点包括高分辨率图案信息、均匀的薄膜厚度、对多层进行层压的能力以及延伸成大尺寸样品玻璃的性能。
现有的激光诱导热成像方法通常是在真空下进行，使得发光层在其中转移的同一室能够与形成发光设备的其它沉积方法匹配，但当激光诱导热转移根据现有方法在真空状态下进行时，其缺点在于，由于供体薄膜和受体基板之间的连接力被减小，成像层的转移性能会下降。因此，对供体薄膜和受体基板进行层压的方法在激光诱导热成像方法的情况是十分有益的，从而已经尝试着解决这些问题。
下文中，将参照附图详细描述现有激光诱导热成像方法和常规激光诱导热成像装置。
图1是现有激光诱导热成像装置的局部横截面图。
参照图1，激光诱导热成像装置100包括设置于室110之内的基板台120和设置于室110的上部的激光照射装置130。
基板台120顺序地设置受体基板140和引入室110中的供体薄膜150，其中，在基板台120之内形成分别用于设置受体基板140和供体薄膜150的第一固定槽121和第二固定槽123。第一固定槽121沿着受体基板140的周边方向而形成，第二固定槽123沿着供体薄膜150的周边方向而形成。通常，受体基板140的面积比供体薄膜150的面积小，因此，第一固定槽121以比第二固定槽123小的尺寸而形成。
此时，为了在受体基板140与供体薄膜150之间没有杂质101或空间的情况下进行层压，激光诱导热转移在其中产生的室110的内部没有保持在真空状态，管道161、163分别将第一固定槽121下部和第二固定槽123的下部连接到真空泵P的吸气风门，以通过吸气将受体基板140和供体薄膜150互相连接。
然而，虽然制造有机发光二极管的其它方法在真空下进行，但在该室内部处于真空状态时，通过真空泵的吸气将受体基板和供体薄膜紧密粘合的方法并非有效，因此其它方法的缺点在于，产品的寿命和可靠性会由于不充分连接而受到不利地影响。
发明内容
为了解决以上所提到的现有技术的上述和/或其它缺点，设计了本发明的各方面。相应地，本发明的各方面提供了通过利用接触框架和受体基板之间的磁力转移供体薄膜的成像层，能够形成有机发光层的激光诱导热成像装置和激光诱导热成像方法；以及利用其制造有机发光二极管的方法。
本发明的一方面在于提供激光诱导热成像装置，该装置包括：处理室，其具有供体薄膜和包含磁体的受体基板，以执行转移所述供体薄膜的成像层到所述受体基板上的过程；基板台，其设置于所述处理室中并且支撑包含磁体的所述受体基板；接触框架，其设置于所述室中，使得所述供体薄膜位于所述受体基板和所述处理室中的接触框架之间，所述接触框架具有磁性物质；以及激光振荡器，其形成于所述处理室的外部或内部。
本发明的另一方面在于提供激光诱导热成像方法，该方法包括以下操作：设置受体基板，其中磁体形成在至少一个表面中，所述受体基板位于接触框架和基板台之间，在所述接触框架中形成有磁性物质；在所述受体基板上设置具有成像层的供体薄膜；通过在形成于接触框架中的磁性物质和受体基板的磁体之间作用的磁力，对所述供体薄膜和所述受体基板进行层压；以及通过在所述供体薄膜上扫描激光，转移所述供体薄膜的成像层的至少一个区域到所述受体基板上。
本发明的另一方面是提供制造有机发光二极管的方法，其中通过激光诱导热成像方法，发光层形成在第一电极层和第二电极层之间，该方法包括：受体基板传送操作，在包括磁性物质的接触框架的基板台部分中设置受体基板，其中所述受体基板具有像素区并且包含磁体；供体薄膜传送操作，在所述受体基板上设置具有发光层的供体薄膜；层压操作，利用形成在受体基板中的磁体和形成在接触框架中的磁性物质之间的磁力，使所述受体基板和所述供体薄膜彼此连接；以及发光层转移操作，通过扫描激光照射到所述供体薄膜，转移所述发光层到所述受体基板的所述像素区。
本发明的其它发明和/或优点，将在下面描述中提出并通过下面的描述变得明显，或者可以在对本发明的实践中得到。
附图说明
通过下面结合附图的对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面以及优点将变得明显和更容易理解，该附图为：
图1是表示现有激光诱导热成像装置的局部横截面图；
图2是表示根据本发明一方面的激光诱导热成像装置的一实施例的透视图；
图3A-3E是表示根据本发明一实施例的激光诱导热成像方法的横截面图；以及
图4A和4B是表示根据本发明一方面的有机发光二极管的一实施例的横截面图。
具体实施方式
下面将参照本发明的实施例进行详细描述，其中的实例在附图中进行了图示，并且相同的附图标记表示相同的元件。下面参照附图对实施例进行描述，以对本发明进行解释。
图2是表示根据本发明一方面的激光诱导热成像装置的一实施例的透视图。参照图2，该激光诱导热成像装置包括室230、基板台200、接触框架300、激光振荡器400以及上升/下降单元500a、500b。
对供体薄膜350即沉积资源进行转移的过程在处理室230中进行，以对预定的有机材料进行转移。因此，当处理室230处于真空状态时，至少基板台200和接触框架300被设置于处理室230的内部，作为用来执行将基板250和供体薄膜350彼此结合的过程的单元。
基板台200具有分别设置受体基板250和供体薄膜350的第一配置槽202a和第二配置槽202b。通常，供体薄膜350的面积大于受体基板250的面积，因此第二配置槽202b在第一配置槽202a周边之外沿着供体薄膜350的形状而形成。第一配置槽202a和第二配置槽202b具有预定深度差，第二配置槽202b以大于第一配置槽202a预定的深度而形成。
接触框架300具有磁性物质310，相对于基板台200设置于处理室230的上部，并且供体薄膜350和受体基板250设置于接触框架300和基板台200之间。接触框架300具有形成于一区域中的开口311，该区域对应供体薄膜350被转移到基板250处的图案。也就是说，供体薄膜350用作将有机材料转移到受体基板250之上到转移源。因此，在接触框架300中的开口311的预定图案必须要足够大，以允许供体薄膜350到受体基板250之上的转移。接触框架300本身可由磁性物质310构成，磁性物质310可形成于接触框架300的上表面或下表面中。接触框架300连接到可向上和向下驱动的接触框架托架301上。
虽然本发明实施例的描述涉及了在垂直设置中分布的元件位置，但应当理解，本发明并不局限于此，也就是说这些元件也可以水平分布。例如，基板台200可设置于处理室230的右侧，具有磁体210的受体基板250可放置于基板台200左侧上的第一配置槽202a之内，供体薄膜350可放置在第二配置槽202b之内，位于受体基板250的左侧。在设置于处理室230的左侧的接触框架300被驱动到右侧时，由于驱动机构和/或在受体基板磁体210与磁性物质310之间的磁力所产生的接触框架从右到左的挤压，供体薄膜350被层压到受体基板250上。类似地，激光振荡器400可设置在供体薄膜350的水平方向，以水平地照射激光束到供体薄膜350。
磁体210粘附在受体基板250的上表面或下表面上，并且可形成在受体基板250的上表面或下表面之中或形成在基板250和缓冲层(未示出)之间。通过所述接触框架和受体基板250之间的磁力，接触框架300将受体基板250和供体薄膜350紧密地彼此粘合。相应地，接触框架300和受体基板250分别具有磁性物质和磁体。例如，受体基板250包括永久磁体210，而接触框架300由磁性物质310构成；或者受体基板250包括电磁体(未示出)，而接触框架300由磁性物质构成。根据各种实施例，所述永久磁体和电磁体可形成为条形、托架形、棒形、圆柱形、蜂窝形、薄膜形、纳米颗粒形等。
激光振荡器400可设置于室230的外部或内部，并设置于接触框架300上方以照射激光到接触框架300之上。
上升/下降单元500a、500b被分为第一上升/下降单元500a和第二上升/下降单元500b。第一上升/下降单元500a具有第一栓体550a，以向上和向下驱动受体基板250，第二上升/下降单元500b具有第二栓体550b，以向上和向下驱动供体薄膜350。例如，第一上升/下降单元500a首先向上移动以从迁移单元(未示出)接收受体基板250，然后向下移动以在第一配置槽202a中设置受体基板250。随后，第二上升/下降单元500b向上移动以从迁移单元(未示出)接收供体薄膜350，然后向下移动以在第二配置槽202b中设置受体基板250。通过这种操作，受体基板250和供体薄膜350彼此接触。供体薄膜350随后通过薄膜托架351被固定，以防止向上和向下移动。
以上所提到的根据本发明一方面的激光诱导热成像装置还具有与接触框架托架301和接触框架300相连接的上升/下降驱动单元(未示出)，使得接触框架300通过所述上升/下降驱动单元被向上和向下驱动。
图3A到3E是表示根据本发明一实施例的激光诱导热成像方法的横截面图。
参照图3A到3E，根据本发明一方面的激光诱导热成像方法具有预定处理室230，并使用终端效应器700在基板台200的第一配置槽202a中设置基板250。第一上升/下降单元500a向上移动，利用第一栓体550a从终端效应器700接收基板250并支撑基板250(图3A)。当第一上升/下降单元500a降低基板250以进入第一配置槽202a中时，终端效应器700滑出处理室230(图3B)之外。
在下面的过程中，终端效应器700用于在基板台200的第二配置槽202b中设置供体薄膜350。第二上升/下降单元500b向上移动，利用设置于第二上升/下降单元500b中的第二栓体550b从终端效应器700接收供体薄膜350并支撑供体薄膜350(图3C)。随后，通过在第二设置单元202b中设置供体薄膜350，供体薄膜350被放置于受体基板250的顶部，并紧密粘合在受体基板250上，而供体薄膜350保持固定在薄膜托架351(图3D)上。
随后，通过施加紧密粘合力，接触框架300与供体薄膜350接触并且紧密粘合到供体薄膜350，使得在受体基板250和供体薄膜350之间不能产生微腔，其中彼此紧密粘合。此时，接触框架300通过接触框架托架310被固定。由于磁体210设置于受体基板250的上表面或下表面中，通过控制接触框架300与受体基板250之间的粘合力，受体基板250和供体薄膜350之间的紧密粘合性能可得到提高。在后续的过程中，激光振荡器400用于通过接触框架300中的开口311的预定图案执行激光转移过程。通过该激光照射过程，供体薄膜350被以预定图案转移到基板250之上，这是由于供体薄膜350为转移源，其中的有机材料被转移到受体基板250之上。因此，接触框架开口311为预定图案，以允许扫描的激光通过开口311来转移有机材料的预定图案到受体基板250之上。也就是说，接触框架300可用作掩模，其中激光可仅被扫描到预定区域上(图3E)。
根据本发明一方面的上述激光诱导热成像方法，供体薄膜350紧密粘合在受体基板250上，并且该受体基板250通过施加负载到接触框架300上的处理被固定，其中该处理通过允许接触框架300向下移动而实现。在图3E中所示的过程完成时，所述上升/下降驱动单元(未示出)用于允许接触框架300向上移动以返回到初始位置。
图4A和4B是表示根据本方面一实施例的有机发光二极管实施例的横截面图。
参照图4A和图4B，根据本发明各方面的有机发光二极管具有缓冲层802、半导体层803、栅极绝缘层804、栅极电极805、夹层绝缘层806、源极电极807a和漏极电极807b以及覆盖层808，所有这些都形成在衬底800上。
缓冲层802形成在衬底800上，在缓冲层802的一个区域上形成有包括活性层803a和电阻接触层803b的半导体层803。如图4A中所示，磁体801可形成在衬底800的下表面中。如图4B中所示，磁体801可形成在衬底800与缓冲层802之间。磁体801可以为永久磁体或电磁体，并且可以设置为扁平形状、同心圆或者多个水平和垂直排。
由于所述有机发光二极管包括半导体层803，栅极绝缘层804形成在缓冲层802上，宽度对应于活性层803a宽度的栅极电极805形成在栅极绝缘层804的一个区域上。
由于所述有机发光二极管包括栅极电极805，夹层绝缘层806形成在栅极绝缘层804上，源极电极807a和漏极电极807b形成在夹层绝缘层806的一个预定区域上。
由于所述有机发光二极管包括源极电极807a和漏极电极807b，源极电极807a和漏极电极807b被形成，使得它们能够与电阻接触层803b的一个暴露区域相连接，覆盖层808形成在夹层绝缘层806上。
第一电极层809形成在覆盖层808的一个区域上，其中第一电极809与源极电极807a和漏极电极807b的任何一个暴露区域相连接。
由于所述有机发光二极管包括第一电极层809，在覆盖层808形成有具有开口(未示出)的像素阻挡层(pixel barrier)810，用于暴露第一电极层809的至少一个区域。
由于所述有机发光二极管包括发光层811，该发光层811形成在像素阻挡层810的开口上，第二电极层812形成在像素阻挡层810上。
如上所述，根据本发明一方面的激光诱导热成像方法能提高有机发光二极管的紧密粘合力，以及寿命、产量和可靠性，这是由于所述激光热转移是在真空状态下进行，在使用所述激光诱导热成像方法对供体薄膜和受体基板进行层压时，由于所述供体薄膜和受体基板之间的空间、杂质被消除。这些改进可通过形成于所述受体基板中的磁体与形成于所述接触框架中的磁性物质之间产生的磁力而实现，以对所述供体薄膜和所述受体基板进行层压。
尽管对本发明的几个实施例进行了显示和说明，但本领域的技术人员可以理解，在不背离权利要求及其等价范围所限定的原理和精神下，可对这些实施例进行各种变化。

Claims (28)

1.一种激光诱导热成像装置，包括：
处理室，其具有供体薄膜和包含磁体的受体基板，以执行转移所述供体薄膜的成像层到所述受体基板上的过程；
基板台，其设置于所述处理室中并且支撑所述受体基板；
接触框架，其具有磁性物质并设置在所述室中，使得所述供体薄膜位于所述接触框架与所述受体基板之间；和
激光振荡器，其形成于所述处理室的外部或内部，以照射激光到所述供体薄膜上。
2.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述磁性物质形成在所述接触框架的朝向所述基板台的表面上，或者形成在所述接触框架的远离所述基板台的相反表面上。
3.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述接触框架本身由磁性物质构成。
4.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述磁体形成在所述受体基板的朝向所述供体薄膜的表面上，或者形成在所述受体基板的远离所述供体薄膜的相反表面上。
5.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述磁体是永久磁体。
6.如权利要求5所述的激光诱导热成像装置，其中，所述永久磁体形成为棒状和圆柱状中的至少一种形状。
7.如权利要求5所述的激光诱导热成像装置，其中，所述永久磁体由永久磁体纳米颗粒构成。
8.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述磁体是电磁体。
9.如权利要求8所述的激光诱导热成像装置，其中，所述电磁体形成为棒状和圆柱状中的至少一种形状。
10.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述接触框架具有形成在所述供体薄膜被转移到的区域中的开口的相应图案。
11.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，进一步包括往复驱动单元，所述往复驱动单元与所述接触框架相连接，以控制所述接触框架朝向和远离所述基板台的驱动。
12.如权利要求11所述的激光诱导热成像装置，其中，所述往复驱动单元控制所述供体薄膜与受体基板之间的粘合强度。
13.如权利要求11所述的激光诱导热成像装置，其中，所述激光振荡器设置在所述接触框架的离开所述基板台的相反侧上的所述室的一部分中。
14.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述处理室为真空室。
15.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，其中，所述基板台具有第一配置槽，以设置所述受体基板；以及第二配置槽，以设置所述供体薄膜。
16.如权利要求15所述的激光诱导热成像装置，其中，所述第二配置槽为在第一配置槽的周边之外的所述供体薄膜的形状。
17.如权利要求1所述的激光诱导热成像装置，进一步包括：
第一放置单元，以在所述基板台上放置所述受体基板；
第二放置单元，以在所述基板台上放置所述供体薄膜；
第一栓体，以往复地驱动所述第一放置单元；以及
第二栓体，以往复地驱动所述第二放置单元。
18.如权利要求17所述的激光诱导热成像装置，进一步包括终端效应器，用于转移所述受体基板到第一放置单元以及转移所述供体薄膜到第二放置单元。
19.一种激光诱导热成像方法，包括：
设置受体基板，其中磁体形成在至少一个表面中，所述受体基板位于接触框架和基板台之间，在所述接触框架中形成有磁性物质；
在所述受体基板上设置供体薄膜；
通过在所述磁性物质和所述磁体之间作用的磁力，对所述供体薄膜和所述受体基板进行层压；以及
通过在所述供体薄膜上扫描激光，转移所述供体薄膜的成像层的至少一个区域到所述受体基板上。
20.如权利要求19所述的激光诱导热成像方法，进一步包括通过向所述基板台挤压所述接触框架使所述受体基板和所述供体薄膜彼此粘合。
21.一种制造有机发光二极管的方法，其中，利用激光诱导热成像方法在第一电极层和第二电极层之间形成发光层，该制造方法包括：
在基板台和包括磁性物质的接触框架之间设置受体基板，其中所述受体基板具有像素区并且包含磁体；
在所述受体基板上设置具有发光层的供体薄膜；
利用所述磁体和所述磁性物质之间的磁力，使所述受体基板和所述供体薄膜彼此连接；以及
通过在所述供体薄膜上扫描激光，转移所述发光层到所述受体基板的所述像素区。
22.如权利要求21的制造有机发光二极管的方法，其中，在所述受体基板上设置所述供体薄膜包括具有缓冲层、半导体层、栅极绝缘层、栅极电极、夹层绝缘层、源极电极、漏极电极、覆盖层和衬底层的受体基板。
23.如权利要求22的制造有机发光二极管的方法，其中，所述缓冲层形成在所述衬底上，在所述缓冲层的一个区域上形成包括活性层和电阻接触层的半导体层。
24.如权利要求23的制造有机发光二极管的方法，其中，所述磁体形成在所述衬底的离开所述缓冲层的相反表面、所述衬底和所述缓冲层之间以及它们的组合中的一种之中。
25.如权利要求21的制造有机发光二极管的方法，其中，所述转移发光层包括转移所述发光层到第一电极层上的像素阻挡层的开口上，以及转移第二电极层到所述像素阻挡层上。
26.一种固定供体薄膜到受体基板上的方法，用于激光诱导热成像，包括：
在所述受体基板上支撑所述供体薄膜，其中所述受体基板具有磁体；
在所述受体基板和接触框架之间适用层压磁力，其中所述供体薄膜位于所述受体基板和所述接触框架之间。
27.如权利要求26所述的固定供体薄膜到受体基板上的方法，进一步包括：
抽空真空室；以及
在所述受体基板上支撑所述供体薄膜，并在所述真空室中在所述受体基板和接触框架之间适用层压磁力。
28.一种制造有机发光二极管的方法，其中，利用激光诱导热成像，发光层形成在第一电极层和第二电极层之间，该方法包括：
在所述受体基板上支撑具有发光层的所述供体薄膜，其中所述受体基板具有磁体；
在所述受体基板和所述供体薄膜上的接触框架之间适用层压磁力；以及
通过照射激光到所述供体薄膜上，转移所述发光层到所述受体基板的像素区。
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