DE602005004210T2

DE602005004210T2 - Donorsubstrat zur laserinduzierten thermischen Bebilderung und Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE602005004210T2
Application number: DE602005004210T
Authority: DE
Inventors: Mu-Hyung Kim; Myung-Won Song; Byung-Doo Legal & IP Team Corp. Plan CHIN; Seong-Taek Lee
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2025-08-31
Also published as: US20060043889A1; CN100473246C; US7294444B2; US7572568B2; JP2006073521A; KR100623694B1; KR20060020046A; EP1629990B1; JP4292241B2; CN1758818A; DE602005004210D1; EP1629990A2; EP1629990A3; US20080038680A1

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2004-68774 , eingereicht am 30. August 2004.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Donorsubstrat zur laserinduzierten thermischen Bebilderung (LITI) und ein Verfahren zur Herstellung einer dieses Substrat verwendenden organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (OLED), insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Donorsubstrat zur laserinduzierten thermischen Bebilderung und ein Verfahren zur Herstellung einer dieses Substrat verwendenden OLED, das die Erzeugung statischer Elektrizität regulieren kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In jüngerer Zeit ist eine OLED für ein Medium, das hochauflösende Bewegtbilder anzeigt, sehr zweckmäßig, da die OLED wenig Energie verbraucht und eine hohe Lichtausbeute, einen weiten Betrachtungswinkel und eine hohe Ansprechgeschwindigkeit aufweist. Deswegen fand die OLED weithin Beachtung als die Anzeigevorrichtung der nächsten Generation.
Ferner weist die OLED eine organische Schicht, die eine organische Emissionsschicht aufweist, auf, wobei die organische Schicht zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet ist. Die OLED ist eine selbstemittierende Anzeigevorrichtung, in der Elektronen mit Löchern in der organischen Emissionsschicht rekombinieren, so dass Licht erzeugt wird, wenn eine Spannung zwischen der Anode und der Kathode angelegt wird. Da für die OLED, anders als für eine Flüssigkristallanzeige (LCD), keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist, lässt sie sich durch ein einfaches Verfahren leicht und dünn herstellen.
In diesem Fall lässt sich die OLED je nach dem Material der organischen Schicht (insbesondere der organischen Emissionsschicht) in eine Kleinmolekül-OLED und in eine Polymer-OLED unterteilen.
Die Kleinmolekül-OLED weist eine organische Mehrlagenschicht zwischen einer Anode und einer Kathode auf, wobei die organische Mehrlagenschicht verschiedene Funktionen erfüllt, wie die Funktion einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Emissionsschicht, einer Lochblockierschicht und einer Elektroneninjektionsschicht. Zur Verhinderung einer Ladungsakkumulation kann ein Dotierungsverfahren durchgeführt werden oder stattdessen ein Material, welches ein geeignetes Energieniveau aufweist, verwendet werden. In diesem Fall ist es schwierig, eine großformatige Anzeigevorrichtung zu realisieren, da die oben beschriebenen organischen Schichten typischerweise durch ein Vakuumabscheideverfahren ausgebildet werden.
Die Polymer-OLED weist dagegen eine aus einer organischen Emissionsschicht bestehende Einzelstruktur oder eine aus einer organischen Emissionsschicht und einer Lochtransportschicht bestehende Doppelstruktur zwischen der Anode und der Kathode auf. Daher kann die Polymer-OLED mit einer kleinen Dicke hergestellt werden. Da die organische Schicht mittels eines Nassbeschichtungsverfahrens ausgebildet wird, kann sie außerdem unter normalem Druck ausgebildet werden, so dass sich die Produktionskosten erheblich senken lassen und die OLED leicht großflächig hergestellt werden kann.
Bei der Herstellung einer monochromen Vorrichtung kann eine Polymer-OLED mittels eines Spin-Coating-Verfahrens leicht hergestellt werden, ist jedoch hinsichtlich des Wirkungsgrades und der Lebensdauer einer Kleinmolekül-OLED unterlegen. Ferner kann eine vollfarbige Vorrichtung durch das Strukturieren roter (R), grüner (G) und blauer (B) Emissionsschichten auf einer OLED hergestellt werden. Dabei kann eine organische Schicht der Kleinmolekül-OLED durch ein Abscheideverfahren unter Verwendung einer Lochmaske strukturiert werden, während eine organische Schicht der Polymer-OLED durch ein Tintenstrahldruckverfahren oder durch ein Verfahren zur laserinduzierten thermischen Bebilderung (LITI) strukturiert werden kann. Da beim LITI-Verfahren die Eigenschaften des Spin-Coating-Verfahrens direkt zum Einsatz kommen, wenn eine großflächige organische Schicht ausgebildet wird, lasst sich die Gleichmäßigkeit eines Pixels verbessern. Da das LITI-Verfahren kein Nassverfahren, sondern ein Trockenverfahren ist, lässt sich ferner eine durch ein Lösungsmittel bedingte Verringerung der Lebensdauer der OLED überwinden, und lässt sich die organische Schicht fein strukturieren.
Für die Anwendung des LITI-Verfahrens sind im Wesentlichen eine Lichtquelle, ein OLED-Substrat und ein Donorsubstrat erforderlich. Das Donorsubstrat weist eine Basisschicht, eine Licht in Wärme umwandelnde Konversionsschicht (LTHC-Schicht) und eine Übertragungsschicht auf.
Während des LITI-Verfahrens wird Licht von der Lichtquelle emittiert und in der LTHC-Schicht absorbiert, wodurch das Licht in thermische Energie umgewandelt wird, so dass ein auf der Übertragungsschicht ausgebildetes organisches Material aufgrund der thermischen Energie auf das Substrat übertragen werden kann.
Ein Verfahren zum Strukturieren einer organischen Schicht auf einer OLED mittels des LITI-Verfahrens wird nicht nur in der koreanischen Patenteintragung Nr. 10-0342653 , sondern auch im US-Patent Nr. 5,998,085 , Nr. 6,214,520 und Nr. 6,114,085 offenbart. WO 00/41894 A1 betrifft ein weiteres konventionelles LITI-Verfahren zur Herstellung einer OLED.
Die 1A bis 1C sind Querschnittdarstellungen, die ein Verfahren zum Strukturieren einer organischen Schicht 23 mittels eines LITI-Verfahrens darstellen.
Gemäß 1A wird ein Substrat 10 bereitgestellt, wobei ein Donorsubstrat 20, welches eine Basisschicht 21, eine LTHC-Schicht 22 und die organische Schicht 23 aufweist, auf das Substrat 10 auflaminiert wird.
Gemäß 1B werden in einer ersten Region (a) Laserstrahlen auf die Basisschicht 21 des Donorsubstrats 20 gestrahlt. Die Laserstrahlen, die durch die Basisschicht 21 übertragen werden, werden in der LTHC-Schicht 22 in Wärme umgewandelt. Infolge der Wärme wird die Anhaftung der organischen Schicht 23 an der LTHC-Schicht 22 in der ersten Region (a) abgeschwächt.
Gemäß 1C wird das Donorsubstrat 20 vom Substrat 10 abgelöst, nachdem die schlecht an der LTHC-Schicht 22 haftende organische Schicht 23 in der ersten Region (a) auf das Substrat 10 übertragen wurde. Dadurch wird eine organische Übertragungsschicht 23a auf dem Substrat 10 strukturiert, wobei eine organische Schicht 23b in einer zweiten Region (d. h., in einer Region, auf die keine Laserstrahlen gestrahlt werden) (b) zusammen mit dem Donorsubstrat 20 vom Substrat 10 abgelöst wird. Damit ist das organische Übertragungsmuster 23a fertiggestellt.
Bei der Ausbildung des organischen Übertragungsmusters 23a mittels des oben beschriebenen LITI-Verfahrens kann jedoch aufgrund von Reibung und äußeren Umweltfaktoren während der Befestigung/Ablösung des Donorsubstrats 20 am/vom Substrat 10 statische Elektrizität entstehen. Da eine Spannung während der Entladung statischer Elektrizität mehrere tausend bis mehrere zehntausend erreicht, besteht die Gefahr, dass eine Verbindungsstelle einen Kurzschluss haben kann, eine Metallschicht aufgrund eines Temperaturanstiegs der OLED schmelzen kann oder eine Verbindungsleitung geöffnet werden kann. Das heißt, dass es in der OLED zu einer Betriebsstörung kommen kann und eine interne Schaltung in der OLED nachteilig beeinflusst werden kann, so dass sie die Eigenschaften der OLED verschlechtert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (OLED) bereit, das die Erzeugung statischer Elektrizität regulieren kann, wenn eine organische Schicht mittels eines Verfahrens zur laserinduzierten thermischen Bebilderung (LITI) ausgebildet wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Donorsubstrat zur laserinduzierten thermischen Bebilderung bereitgestellt, wobei das Donorsubstrat aufweist: eine Basisschicht; eine Licht in Wärme umwandelnde Konversionsschicht (LTHC-Schicht), die auf der gesamten Oberfläche der Basisschicht angeordnet ist; eine antistatische Schicht, die auf der gesamten Oberfläche der LTHC-Schicht angeordnet ist; eine Übertragungsschicht, die auf der gesamten Oberfläche der antistatischen Schicht angeordnet ist; und einen leitfähigen Rahmen, der auf einem äußeren Bereich des Donorsubstrats angeordnet ist und mit der antistatischen Schicht verbunden ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Donorsubstrats zur laserinduzierten thermischen Bebilderung bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer Basisschicht; Ausbilden einer LTHC-Schicht auf der gesamten Oberfläche der Basisschicht; Ausbilden einer antistatischen Schicht auf der gesamten Oberfläche der LTHC-Schicht; Ausbilden einer Übertragungsschicht auf der antistatischen Schicht; und Ausbilden eines leitfähigen Rahmens auf einem äußeren Bereich des resultierenden Donorsubstrats. Dabei wird die antistatische Schicht mit dem Rahmen verbunden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer OLED bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Strukturieren einer ersten Elektrode auf einem Substrat; Adsorbieren des Substrats an eine Plattform, die übertragbar und geerdet ist, wobei das Substrat derart absorbiert wird, dass es fixiert wird; Anordnen des durch einen Rahmen fixierten Donorsubstrats derart, dass es einer Pixelregion des Substrats gegenüberliegt; Übertragen einer organischen Schicht, die zumindest eine Emissionsschicht aufweist, zum Donorsubstrat durch selektives Bestrahlen des Donorsubstrats mit Laserstrahlen; Ablösen des Donorsubstrats vom Substrat; und Ausbilden einer zweiten Elektrode auf der gesamten Oberfläche des Substrats, das die organische Schicht aufweist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die oben genannten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren besser verständlich, wobei:
die 1A bis 1C Querschnittdarstellungen sind, die ein Verfahren zum Strukturieren einer organischen Schicht mittels eines Verfahrens zur laserinduzierten thermischen Bebilderung (LITI) darstellen;
2 eine Querschnittdarstellung eines Donorsubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
die 3A bis 3C Querschnittdarstellungen sind, die ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (OLED) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben, wobei in den Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind.
2 ist eine Querschnittdarstellung eines Donorsubstrats 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 2 weist das Donorsubstrat 100 eine Basisschicht 101 und eine Licht in Wärme umwandelnde Konversionsschicht 102 (LTHC-Schicht) und eine antistatische Schicht 103 und eine Übertragungsschicht 104 auf, die aufeinander folgend auf der Basisschicht 101 aufgesetzt sind. Ein aus einem leitfähigen Material ausgebildeter Rahmen 105 ist an einem äußeren Bereich des Donorsubstrats 100 befestigt.
Die Basisschicht 101 sollte transparent ein, so dass Licht zur LTHC-Schicht 102 übertragen wird. Die Basisschicht 101 kann aus einem Poylmer, das geeignete optische Eigenschaften und eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist, ausgebildet sein. Die Basisschicht 101 kann aus zumindest einem Polymer, das aus der Gruppe bestehend aus Polyester, Polyacryl, Polyepoxid, Polyethylen und Polystyrol ausgewählt ist, ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann die Basisschicht 101 aus Polyethylenterephthalat (PET) ausgebildet sein.
Die LTHC-Schicht 102 absorbiert Licht im infraroten (IR)-sichtbaren (V) Bereich und wandelt einen Teil des Lichts in Wärme um. Die LTHC-Schicht 102 sollte eine geeignete optische Dichte aufweisen und kann aus einem lichtabsorbierenden Material ausgebildet sein, so dass Licht absorbiert wird. Dabei kann die LTHC-Schicht 102 eine Metallschicht, die aus Al, Ag, einem Oxid derselben oder einem Sulfid derselben ausgebildet ist, oder eine organische Polymerschicht, die aus Ruß, Graphit oder einem Infrarotfarbstoff ausgebildet ist, sein. Die Metallschicht kann mittels eines Vakuumabscheideverfahrens, eines Elektronenstrahl-gestützten Abscheideverfahrens oder eines Sputterverfahrens ausgebildet werden, und die organische Schicht kann durch ein typisches Filmüberzugsverfahren, wie zum Beispiel ein Walzenauftragsverfahren, ein Kupfertiefdruckverfahren, ein Extrusionsverfahren, ein Spin-Coating-Verfahren oder ein Rakelverfahren, ausgebildet werden.
Die antistatische Schicht (Zwischenschicht) 103 dient dazu, statische Elektrizität zu unterdrücken, die entstehen kann, wenn das Donorsubstrat 100 an das (nicht gezeigte) Substrat angeklebt wird oder wenn das Donorsubstrat 100 nach einem LITI-Verfahren vom Substrat abgelöst wird. Die antistatische Schicht 104 des Donorsubstrats 100 ist mit dem Rahmen 105 verbunden, wobei der Rahmen 105 mit einer geerdeten Plattform verbunden ist, so dass die Erzeugung statischer Elektrizität unterdrückt wird. Die antistatische Schicht 103 kann aus einem organischen Material, einem anorganischen Material oder einer Kombination derselben ausgebildet sein. Zum Beispiel kann das organische Material ein leitfähiges Polymer sein, welches aus der Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und Poly(3,4-Ethylendioxythiophen) ausgewählt ist. Ist die antistatische Schicht 103 aus einem leitfähigen Polymer ausgebildet, so kann sie mittels eines Nassbeschichtungsverfahrens mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet werden. Ferner kann das anorganische Material ein Material sein, welches aus der Gruppe bestehend aus Antimonzinnoxid (ATO), Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Nb₂O₃, ZnO und TiN ausgewählt ist. Ist die antistatische Schicht 103 aus einem anorganischen Material ausgebildet, so kann sie hoch leitfähig sein, statische Elektrizität effizient regulieren und eine lange Lebensdauer aufwiesen. Ferner kann die Kombination des organischen und des anorganischen Materials ein Material sein, welches aus der Gruppe bestehend aus einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist. Da sich die Kombination des organischen und des anorganischen Materials in einem Sol-Zustand befindet, ist sie für die Ausbildung einer Dünnschicht und die Erhöhung der Leitfähigkeit zweckmäßig.
Die Übertragungsschicht 104 kann eine Schicht sein, die aus der Gruppe bestehend aus einer organischen Emissionsschicht, einer organischen Lochinjektionsschicht, einer organischen Lochtransportschicht, einer organischen Lochblockierschicht, einer organischen Elektroneninjektionsschicht, einer organischen Elektronentransportschicht und einer Verbundschicht derselben ausgewählt ist.
Die Übertragungsschicht 104 kann durch ein Extrusionsverfahren, ein Spin-Coating-Verfahren, ein Rakelverfahren, ein Vakuumabscheideverfahren oder ein Verfahren zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) ausgebildet werden.
Ferner kann zusätzlich eine Zwischenschicht zwischen der antistatischen Schicht 103 und der Übertragungsschicht 104 angeordnet sein, um die Übertragungseigenschaften zu verbessern. In diesem Fall kann die Zwischenschicht eine Gas erzeugende Schicht und/oder eine Pufferschicht und/oder eine reflektierende Metallschicht aufweisen.
Die Gas erzeugende Schicht absorbiert Licht oder Wärme und löst eine Abbaureaktion aus, so dass sie N₂-Gas oder H₂-Gas emittiert, so dass Übertragungsenergie bereitgestellt wird. Die Gas erzeugende Schicht kann aus Pentaerythrittetranitrat oder Trinitrotoluol ausgebildet sein.
Die Pufferschicht dient dazu, zu verhindern, dass ein Licht/Wärme absorbierendes Material die Übertragungsschicht 104, die in einem anschließenden Verfahren ausgebildet wird, kontaminiert oder beschädigt. Ferner reguliert die Pufferschicht die Anhaftung der antistatischen Schicht 103 an der Übertragungsschicht 104, wodurch die Eigenschaften des Übertragungsmusters verbessert werden. Die Pufferschicht kann dabei aus einem Metalloxid, einer nichtmetallischen anorganischen Verbindung oder einem inerten Polymer ausgebildet sein.
Die reflektierende Metallschicht reflektiert Laserstrahlen, die auf die Basisschicht 101 des Donorsubstrats 100 gestrahlt werden, so dass mehr Energie an die LTHC-Schicht 102 angelegt wird. Wenn zusätzlich die Gas erzeugende Schicht angeordnet ist, dient die reflektierende Metallschicht weiterhin dazu, zu verhindern, dass ein von der Gas erzeugenden Schicht erzeugtes Gas in die Übertragungsschicht 104 eindiffundiert.
Wie oben beschrieben, kann der Rahmen 105, der am äußeren Bereich des Donorsubstrats 100 befestigt ist, aus einem leitfähigen Material ausgebildet sein. In diesem Fall kann das leitfähige Material ein organisches Material, ein anorganisches Material oder eine Kombination derselben sein. Beispielsweise kann das organische Material ein leitfähiges Polymer sein, welches aus der Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und Poly(3,4-Ethylendioxythiophen) ausgewählt ist. Ferner kann das anorganische Material ein Material sein, welches aus der Gruppe bestehend aus ATO, ITO, IZO, Nb₂O₃, ZnO und TiN ausgewählt ist. Der aus einem anorganischen Material ausgebildete Rahmen 105 ist hoch leitfähig, reguliert effizient statische Elektrizität und weist eine hohe Lebensdauer auf. Ferner kann die Kombination des organischen und des anorganischen Materials ein Material sein, welches aus der Gruppe bestehend aus einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist.
Die antistatische Schicht 104 des Donorsubstrats 100 ist direkt oder elektrisch mit dem Rahmen 105 verbunden. Während eines LITI-Verfahrens wird der Rahmen 105 mit der geerdeten Plattform verbunden, wodurch statische Elektrizität, die aufgrund des LITI-Verfahren entstehen kann, reguliert werden kann.
In diesem Fall hält der Rahmen 105 das Donorsubstrat 100 flach. Dadurch kann das Substrat an das Donorsubstrat 100 angeklebt werden, ohne während eines anschließenden LITI-Verfahrens im Donorsubstrat 100 einzusinken. Dies verbessert die Übertragungseigenschaften. Weiterhin kann das Donorsubstrat 100 mittels des Rahmens 105 leicht vom Substrat abgelöst werden, nachdem die Übertragungsschicht 104 mittels des LITI-Verfahrens ausgebildet worden ist.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (OLED) durch ein LITI-Verfahren unter Verwendung eines Donorsubstrats gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß 3A wird eine Substratansaugplattform 300, auf der ein Substrat 200 geerdet ist, bereitgestellt.
Dabei weist das Substrat 200 eine erste Elektrode 202, die mittels eines typischen Verfahrens auf einem Isoliersubstrat 201 ausgebildet ist, und eine Pixeldefinitionsschicht 203, die einen Pixelbereich definiert, auf, wobei die Pixeldefinitionsschicht 203 auf der ersten Elektrode 202 ausgebildet ist. Ferner kann das Substrat 200 einen Dünnschichttransistor (TFT) und eine Vielzahl von Isolierschichten aufweisen. Ist die erste Elektrode 202 eine Anode, so kann sie eine transparente Elektrode sein, die aus einem Metall ausgebildet ist, welches eine hohe Austrittsarbeit aufweist, wie ITO oder IZO, oder sie kann eine reflektierende Elektrode sein, die aus einem Material ausgebildet ist, welches aus der Gruppe bestehend aus Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al und einer Legierung derselben ausgewählt ist.
Ist die erste Elektrode 202 eine Kathode, so kann sie eine dünne, transparente Elektrode sein, die aus einem Metall ausgebildet ist, welches eine geringe Austrittsarbeit aufweist, wobei das Metall aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Al, Ag, Ba und einer Legierung derselben ausgewählt ist, oder sie kann eine dicke, reflektierende Elektrode sein.
Die Substratansaugplattform 300 ist geerdet und ist eine Einheit, die mittels eines Saugbereiches 300a das Substrat 20 derart adsorbiert und bewegt, dass es fixiert wird.
Außerdem wird ein Donorsubstrat 100, das einen äußeren Bereich, an dem ein leitfähiger Rahmen 105 befestigt ist, aufweist, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt. Das Donorsubstrat 100 weist eine Basisschicht 101, eine LTHC-Schicht 102, eine antistatische Schicht 103 und eine Übertragungsschicht 104 auf. Dabei ist die antistatische Schicht 103 mit dem Rahmen 105 verbunden.
Gemäß 3B wird das den Rahmen 105 aufweisende Donorsubstrat 100 derart an das Substrat 200, welches an die Plattform 300 adsorbiert und an dieser fixiert wird, geklebt, dass das Donorsubstrat 100 einer Pixelregion des Substrats 200 zugewandt ist. Die antistatische Schicht 103 des Donorsubstrats 100 wird mit dem Rahmen 105 verbunden, wobei der Rahmen 105 mit der geerdeten Plattform 300 verbunden wird.
Anschließend werden Laserstrahlen auf eine vorbestimmte Region des Donorsubstrats 100 gestrahlt, wodurch die Übertragungsschicht 101 auf die Pixelregion der ersten Elektrode 202 übertragen wird.
In diesem Fall weist die Übertragungsschicht 104 zumindest eine organische Emissionsschicht auf und kann weiterhin zumindest eine Schicht aufweisen, welche aus der Gruppe bestehend aus einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Lochblockierschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht ausgewählt ist, so dass die Eigenschaften der OLED verbessert werden.
Die organische Emissionsschicht kann aus einem Material ausgebildet werden, welches rotes Licht emittiert und ein kleinmolekulares Material, wie Alq3(Wirt)/DCJTB (fluoreszierender Dotand), Alq3(Wirt)/DCM(fluoreszierender Dotand) und CBP(Wirt)/PtOEP(phosphoreszierender organischer Metall-komplex), oder ein Polymer, wie ein Polymer auf der Basis von PFO und ein Polymer auf der Basis von PPV, ist. Die organische Emissionsschicht kann aus einem Material ausgebildet werden, welches grünes Licht emittiert und ein kleinmolekulares Material, wie Alq3, Alq3(Wirt)/C545(Dotand) und CBP(Wirt)/IrPPy(phosphoreszierender organischer Metallkomplex), oder ein Polymer, wie ein Polymer auf der Basis von PFO und ein Polymer auf der Basis von PPV, ist. Ferner kann die organische Emissionsschicht aus einem Material ausgebildet werden, welches blaues Licht emittiert und ein kleinmolekulares Material, wie DPVBi, Spiro-DPVBi, Spiro-6P, destilliertes Benzol (DSB) und destilliertes Arylen (DSA), oder ein Polymer, wie ein Polymer auf der Basis von PFO und ein Polymer auf der Basis von PPV, ist.
Ist die erste Elektrode 202 eine Anode, so wird auf der ersten Elektrode 202 eine Lochinjektionsschicht ausgebildet. In diesem Fall wird die Lochinjektionsschicht aus einem Material ausgebildet, welches stark an der ersten Elektrode 202 haftet und eine niedrige Ionisierungsenergie erfordert, um die Injektion von Löchern zu erleichtern und die Lebensdauer der OLED zu erhöhen. Die Lochinjektionsschicht kann aus einer Arylaminverbindung, einem Metallkomplex auf der Basis von Porphyrin oder einem Starburst-Amin ausgebildet werden. Genauer gesagt kann die Lochinjektionsschicht aus 4,4',4''-Tris(3-methylphenyl-phenylamino)-triphenylamin (m-MTDATA), 1,3,5-Tris[4-(3-methylphenyl-phenylamino)phenyl]benzol (m-MDATB) oder Kupferphthalocyanin (CuPc) ausgebildet werden.
Die Lochtransportschicht erleichtert den Transport von Löchern zur Emissionsschicht und verhindert, dass sich Elektronen, die von einer (nicht gezeigten) zweiten Elektrode erzeugt werden, in eine Emissionsregion bewegen, was die Lichtausbeute der OLED erhöht. Die Lochtransportschicht kann aus einem Arylendiamin-Derivat, einer Starbust-Verbindung, einem Biphyenyldiamin-Derivat mit einem Spiroradikal, oder einer Trapezverbindung ausgebildet werden. Genauer gesagt kann die Lochtransportschicht aus N,N'-diphenyl-N,N'-bis-(4-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin (TPD) oder 4,4'-Bis[N-(1-naphtyl)-N-phenylamino]biphenyl (NPB) ausgebildet werden.
Die Lochblockierschicht verhindert eine Verschlechterung der Lichtausbeute, die sinken kann, da in der organischen Emissionsschicht die Löcherbeweglichkeit höher als die Elektronenbeweglichkeit ist und in der Emissionsschicht ausgebildete Exzitone in einem weiten Bereich verbreitet werden. Die Lochblockierschicht kann aus einer Schicht, die aus der Gruppe bestehend aus 2-Biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxydiazol (PBD), Spiro-PBD und 3-(4'tert-butylphenyl)-4-phenyl-5-(4'biphenyl)-1,2,4-triazol (TAZ) ausgewählt ist, ausgebildet werden.
Die Elektronentransportschicht kann auf der organischen Emissionsschicht aufgesetzt werden und aus einem elektronenrezeptiven Metallkomplex ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Elektronentransportschicht aus 8-(Hydroquinolin)-Aluminium (Alq3) ausgebildet werden, wobei das 8-(Hydro-quinolin)-Aluminium (Alq3) stabil Elektronen, die von der zweiten Elektrode transportiert werden, aufnehmen kann.
In diesem Fall kann die organische Schicht durch ein Spin-Coating-Verfahren oder ein Abscheideverfahren ausgebildet werden. Alternativ kann/können, während die Übertragungsschicht 104 mittels eines LITI-Verfahrens auf dem Donorsubstrat 100 ausgebildet wird, gleichzeitig die organische Emissionsschicht oder die organischen Schichten ausgebildet werden.
Gemäß 3C wird das Donorsubstrat 100 vom Substrat 200 abgelöst, nachdem die Übertragungsschicht 104 auf die erste Elektrode 202 übertragen wurde, so dass ein organisches Schichtmuster 104' ausgebildet wird. Anschließend wird eine zweite Elektrode 204 auf dem organischen Schichtmuster 104' ausgebildet. Obwohl dies in den Figuren nicht gezeigt ist, wird die resultierende Struktur mittels eines Verkapselungssubstrats oder einer Metalldose verkapselt, womit die OLED fertiggestellt wird.
Ist die zweite Elektrode 204 eine Kathode, so kann sie eine dünne, transparente Elektrode sein, die aus einem Metall ausgebildet wird, welches eine geringe Austrittsarbeit aufweist, wobei das Metall aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Al, Ag und einer Legierung derselben ausgewählt ist, oder sie kann eine dicke, reflektierende Elektrode sein
Ferner kann die zweite Elektrode 204, wenn sie eine Anode ist, eine transparente Elektrode sein, die aus einem Metall ausgebildet wird, welches eine hohe Austrittsarbeit aufweist, wie ITO oder IZO, oder sie kann eine reflektierende Elektrode sein, die aus einem Material ausgebildet wird, welches aus der Gruppe bestehend aus Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Al und einer Legierung derselben ausgewählt ist.
Wie oben beschrieben, reguliert die vorliegende Erfindung effizient statische Elektrizität, die während der Herstellung einer OLED mittels eines LITI-Verfahrens auftreten kann. Somit wird eine durch die statische Elektrizität bedingte Verschlechterung der OLED verhindert, so dass eine qualitativ hochwertige OLED realisiert wird.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Rahmen auf einem äußeren Bereich eines Donorsubstrats ausgebildet. Dadurch kann durch das LITI-Verfahren eine Übertragungsschicht effizient ausgebildet werden, und kann das Donorsubstrat leicht an einem Substrat befestigt oder von einem Substrat abgelöst werden, so dass die Produktivität gesteigert wird.

Claims

Donorsubstrat zur laserinduzierten thermischen Strukturierung, aufweisend: eine Basisschicht; eine Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht, welche auf der gesamten Oberfläche der Basisschicht angeordnet ist; eine antistatische Schicht, welche auf der gesamten Oberfläche der Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht angeordnet ist; eine Transferschicht, welche auf der gesamten Oberfläche der antistatischen Schicht angeordnet ist; und einen leitfähigen Rahmen, welcher auf einem äußeren Bereich des Donorsubstrats angeordnet ist und mit der antistatischen Schicht verbunden ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, bei dem der leitfähige Rahmen aus einem Material besteht, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem organischen Material, einem anorganischen Material und einer Kombination derselben besteht.
Donorsubstrat nach Anspruch 2, bei dem das organische Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und Poly(3,4-Ethylendioxythiophen) ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 2, bei dem das anorganische Material aus einer Gruppe bestehend aus Antimonzinnoxid (ATO), Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Nb₂O₃, ZnO und TiN ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 2, bei dem die Kombination aus dem organischen und dem anorganischen Material aus einer Gruppe bestehend aus einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, bei dem die antistatische Schicht aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 6, bei dem das leitfähige Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen, Poly(3,4-Ethylendioxythiophen), ATO, ITO, IZO, Nb₂O₃, ZnO, TiN, einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, bei dem die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht aus einer Gruppe bestehend aus einer organischen Schicht, einem Metall, einem Oxid oder Sulfid des Metalls und einer Legierung derselben ausgewählt ist, wobei die Elemente der besagten Gruppe ein Licht absorbierendes Material enthalten.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, bei dem die Basisschicht aus einem Glassubstrat oder aus einem transparenten Polymer besteht, wobei das transparente Polymer aus einer Gruppe bestehend aus Polyester, Polyacryl, Polyepoxid, Polyethylen und Polystyrol ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine Zwischenschicht, welche zwischen der antistatischen Schicht und der Transferschicht angeordnet ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 10, bei dem die Zwischenschicht zumindest eine Schicht aufweist, welche aus einer Gruppe bestehend aus einer Gas erzeugenden Schicht, einer Pufferschicht und einer dünnen Metallschicht ausgewählt ist.
Donorsubstrat nach Anspruch 1, bei dem die Transferschicht aus einer Gruppe bestehend aus einer organischen Emissionsschicht, einer organischen Lochinjektionsschicht, einer organischen Lochtransportschicht, einer organischen Lochblockierschicht, einer organischen Elektroneninjektionsschicht, einer organischen Elektronentransportschicht und einer aus denselben ausgebildeten Verbundschicht ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Donorsubstrats zur laserinduzierten thermischen Strukturierung, aufweisend: Bereitstellen einer Basisschicht; Ausbilden einer Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht auf der gesamten Oberfläche der Basisschicht; Ausbilden einer antistatischen Schicht auf der gesamten Oberfläche der Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht; Ausbilden einer Transferschicht auf der antistatischen Schicht; und Ausbilden eines leitfähigen Rahmens auf einem äußeren Bereich des resultierenden Donorsubstrats, wobei die antistatische Schicht mit dem leitfähigen Rahmen verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der leitfähige Rahmen aus einer Gruppe bestehend aus einem organischen Material, einem anorganischen Material und einer Kombination derselben ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das organische Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und Poly(3,4-Ethylendioxythiophen) ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das anorganische Material aus einer Gruppe bestehend aus ATO, ITO, IZO, Nb₂O₃, ZnO und TiN ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Kombination aus dem organischen und dem anorganischen Material aus einer Gruppe bestehend aus einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die antistatische Schicht aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das leitfähige Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen, Poly(3,4-Ethylendioxythiophen), ATO, ITO, IZO, Nb₂O₃, ZnO, TiN, einem ATO-Sol, einem ITO-Sol, Ag-Pd und Ag-Ru ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Transferschicht aus einer Gruppe bestehend aus einer organischen Emissionsschicht, einer organischen Lochinjektionsschicht, einer organischen Lochtransportschicht, einer organischen Lochblockierschicht, einer organischen Elektroneninjektionsschicht, einer organischen Elektronentransportschicht, und einer aus denselben bestehenden Verbundschicht ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Transferschicht unter Verwendung eines Abscheideverfahrens oder eines Nassverfahrens ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Basisschicht aus einem Glassubstrat oder aus einem transparenten Polymer ausgebildet wird, wobei das transparente Polymer aus einer Gruppe bestehend aus Polyester, Polyacryl, Polyepoxid, Polyethylen und Polystyrol ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht aus einer Gruppe bestehend aus einer organischen Schicht, einem Metall, einem Oxid oder Sulfid des Metalls und einer Legierung derselben ausgewählt ist, wobei die Elemente der besagten Gruppe ein Licht absorbierendes Material enthalten.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht unter Verwendung eines Verfahrens, welches aus einer Gruppe bestehend aus einem Vakuumabscheideverfahren, einem Elektronenstrahlgestützten Abscheideverfahren und einem Sputterverfahren ausgewählt ist, ausgebildet wird, sofern die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht eine Metallschicht ist, und bei dem die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht unter Verwendung eines Verfahrens, welches aus einer Gruppe bestehend aus einem Walzenauftragsverfahren, einem Kupfertiefdruckverfahren, einem Extrusionsverfahren, einem Spin-Coating-Verfahren und einem Rakelverfahren ausgewählt ist, ausgebildet wird, wenn die Licht-zu-Wärme-Konversionsschicht eine organische Schicht ist.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend eine Zwischenschicht, welche zwischen der antistatischen Schicht und der Transferschicht angeordnet ist, wobei die Zwischenschicht zumindest eine Schicht aufweist, welche aus einer Gruppe bestehend aus einer Gas erzeugenden Schicht, einer Pufferschicht und einer dünnen Metallschicht ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Transferschicht unter Verwendung eines Verfahrens, welches aus einer Gruppe bestehend aus einem Extrusionsverfahren, einem Spin-Coating-Verfahren, einem Rakelverfahren, einem Vakuumabscheideverfahren und einem Verfahren zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) ausgewählt ist, ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeige, aufweisend: Strukturieren einer ersten Elektrode auf einem Substrat; Festlegen des Substrats an eine Plattform, die beweglich und geerdet ist; Anordnen des Donorsubstrats nach Anspruch 1 derart, dass es einer Pixelregion des Substrats gegenüberliegt, wobei das Donorsubstrat durch einen Rahmen fixiert wird; Übertragen einer organischen Schicht, welche zumindest eine Emissionsschicht aufweist, zu einem Donorsubstrat durch selektives Bestrahlen des Donorsubstrats mit Laserstrahlen; Ablösen des Donorsubstrats vom Substrat; und Ausbilden einer zweiten Elektrode auf der gesamten Oberfläche des Substrats, welches die organische Schicht aufweist.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die erste Elektrode eine Anode oder eine Kathode ist.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Rahmen des Donorsubstrats mit der geerdeten Plattform verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die organische Schicht weiterhin zumindest eine Schicht umfasst, welche aus einer Gruppe bestehend aus einer organischen Lochinjektionsschicht, einer organischen Lochtransportschicht, einer organischen Lochblockierschicht, einer organischen Elektroneninjektionsschicht und einer organischen Elektronentransportschicht ausgewählt ist.