JP2006066373A - 有機電界発光表示装置及びドナー基板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 乾式洗浄を行い、ドナー基板の転写層上に存在する汚染物を除去することによって、レーザ転写工程中において汚染物による有機電界発光表示装置の欠陥を防止することを目的とする。
【解決手段】 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法は、ドナー基板のベース基板を用意する段階と、前記ベース基板上に光熱変換層及び転写層を形成する段階と、前記転写層の形成後、乾式洗浄を行う段階と、を備えるドナー基板を用意する段階と;前記ドナー基板の転写層を転写されるための基板を用意する段階と;前記ドナー基板と前記基板とをラミネーションする段階と;レーザを照射して、前記転写層を前記基板上に転写することによって、パターニングする段階と;を含むことを特徴とする。
【選択図】 図3

Description

本発明は、有機電界発光表示装置及びドナー基板の製造方法に関し、より詳細には、転写層に乾式洗浄を行うドナー基板を使用する有機電界発光表示装置の製造方法及び前記ドナー基板の製造方法に関する。
平板表示装置の中で、有機電界発光表示装置は、応答速度が1ms以下と高速の応答速度を有し、消費電力が低く、自己発光するので、視野角に問題がなくて、装置のサイズに関わらず、動画像表示媒体として長所がある。また、低温製作が可能であり、既存の半導体工程技術を土台にして製造工程が簡単なので、今後次世代平板表示装置として注目されている。
前記有機電界発光表示装置は、有機電界発光素子に使用する材料と工程によって、大きく、湿式工程を使用する高分子型素子と、蒸着工程を使用する低分子型素子とに分けられる。
前記高分子又は低分子発光層のパターニング方法のうち、インクジェットプリント方法の場合、発光層以外の有機層の材料が制限的であり、基板上にインクジェットプリントのための構造を形成しなければならないという面倒さがある。
また、蒸着工程による発光層のパターニングの場合、金属マスクの使用に起因して大型素子の製作に難しさがある。
前述のようなパターニングの方法に代替できる技術として、レーザ熱転写法(LITI:Laser Induced Thermal Imaging)が最近開発されている。
レーザ熱転写法とは、光源から出るレーザを熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーにより、パターン形成物質を対象基板に転写させて、パターンを形成する方法を言い、このような方法のためには、転写層が形成されたドナー基板と、光源、及び被写体としての基板が必要である。
前記熱転写法は、ドナーフィルムが、アクセプタとしての前記基板を覆っている形態で、前記ドナーフィルム及び基板はステージ上に固定される。
前記レーザー転写用ドナー基板の完成後、外部環境や工程過程中に発生した汚染物が転写層の上部に存在するようになる。前記汚染物は、後続のレーザ転写工程時に発光層及び画素電極に残存するようになり、発光領域のスポットや画素の不良のような表示素子の欠陥を発生させることができ、これにより、前記表示素子の特性を低下させることができる。
本発明は、前記事情に鑑み、乾式洗浄を行い、ドナー基板の転写層上に存在する汚染物を除去することによって、レーザ転写工程中において汚染物による有機電界発光表示装置の欠陥を防止することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による有機電界発光表示装置の製造方法は、ドナー基板のベース基板を用意する段階と、前記ベース基板上に光熱変換層及び転写層を形成する段階と、前記転写層の形成後、乾式洗浄を行う段階と、を備えるドナー基板を用意する段階と;前記ドナー基板の転写層を転写されるための基板を用意する段階と;前記ドナー基板と前記基板とをラミネーションする段階と;レーザを照射して、前記転写層を前記基板上に転写することによって、パターニングする段階と;を含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明によるドナー基板の製造方法は、ベース基板を用意する段階と、前記ベース基板上に光熱変換層及び転写層を形成する段階と、前記転写層の形成後、乾式洗浄を行う段階と、を備えることを特徴とする。
前記乾式洗浄は、COを利用する方式、超音波方式、又はレーザパルス波方式で行うことができる。
レーザ転写用ドナー基板の転写層の上部に存在する汚染物を乾式洗浄で除去することによって、レーザ転写工程時に発光層及び画素電極に存在する汚染物による発光領域のスポットや画素の不良のような表示素子の欠陥を防止することができ、これにより、有機電界発光表示装置の特性をさらに向上させることができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。下記の実施例は、当業者に本発明の思想が十分に伝達され得るようにするために一例として提示されるものである。したがって、本発明は、下記の実施例に限らず、様々な変形が可能である。なお、図面において、層及び領域の長さ、厚さなどは、便宜のために誇張されて表現されることもできる。本明細書において、同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
図1は、レーザ転写用ドナー基板のベース基板フレーミング過程を示す断面図である。
図面を参照すれば、ロールタイプのベース基板50をフレーミング装置上にローディング60する。前記ベース基板50の下部にフレーム170を取り付けた後、カッティング70を行う。上記の過程により、フレーミングされたベース基板110を完成する。
図2は、フレーミングされたベース基板上に転写層を形成することを示す断面図である。
図面を参照すれば、前記フレーミングされたベース基板110、すなわちフレーム170上に位置したベース基板110上に光熱変換層120を形成し、前記光熱変換層上に転写層140を形成することによって、ドナー基板100が完成される。
前記ベース基板110は、ロールタイプの状態でドナー基板を製作することもできる。
また、前記ベース基板110は、柔軟性あるフィルム、または金属やガラスのような堅固な基板を使用することができる。
詳細に説明すれば、ベース基板110上に光熱変換層120を形成する。
前記光熱変換層120は、赤外線−可視光線領域の光を吸収する性質を有している光吸水性物質で形成する。レーザ光吸収物質が含まれている有機膜、金属及びこれらの複合層のいずれか1つである。前記光熱変換層120は、前記レーザ照射装置で照射されたレーザを熱エネルギーに変換させる役目をし、前記熱エネルギーは、前記転写層140と前記光熱変換層120間の接着力を変化させることによって、前記転写層を被写体としての基板上に転写する役目をする。
前記光熱変換層120上に転写層140を形成する。
転写物質の損傷を防止し、前記転写層140と前記ドナーフィルム間の接着力を効果的に調節するために、前記光熱変換層120と前記転写層140との間にバッファ層130を介在することができる。
前記転写層140は、有機電界発光素子の発光層であってもよい。
また、前記ドナー基板の転写層140は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層、電子注入層よりなる群から選ばれた少なくとも1つの層をさらに含むことができる。
図3は、転写層が形成されたドナー基板に乾式洗浄を行うことを示す断面図である。
図面を参照すれば、前記ドナー基板100の前記転写層140上に乾式洗浄ソース190が位置する。
前記乾式洗浄ソース190からの前記転写層の表面に対する圧力は、0.7Mpa以下であることが好ましく、前記ソース190は、ポイントソース又は線形のソースから噴射されるものであることが好ましい。
前記ベース基板110が柔軟性を有する場合、裏面にドナー基板支持台195を固定させた後、乾式洗浄を行うことができる。
前記乾式洗浄は、COを利用する方式、超音波方式、またはレーザパルス波方式で行うことができる。
前記COを利用する方式は、CO固体であるドライアイスを昇華させると同時に、基板上に衝突させて、汚染物を除去する方式である。すなわち、衝突後に膨脹するドライアイスの物理的な力と熱力学的な力を利用した洗浄メカニズムであると言える。したがって、CO固体の結氷防止のために、前記COを利用する方式は、30%以下の湿度を有する雰囲気で行うことが望ましい。
前記レーザパルス波方式は、レーザパルス波を前記ドナー基板の転写層の表面に照射して、前記基板の表面に存在するパーティクルを除去する方式であるか、又は、前記レーザパルス波方式は、前記ドナー基板周辺の空気を振動させることによって、パーティクルを浮遊させて、前記基板の表面に存在するパーティクルを除去する方式であることが好ましい。
前記レーザパルス波方式のうち、ドナー基板の転写層の表面に照射する方式は、レーザビームを前記転写層の表面に直接照射して、表面上に存在する汚染物を除去する方式である。前記ドナー基板周辺の空気を振動させる方式は、強いレーザパルスでドナー基板から所定の間隔をもって離隔した部分の空気を振動させることによって、粒子性異物を浮遊させて除去する方式である。前記浮遊されたパーティクルは、ブローまたは吸入で除去することができる。
前記超音波方式は、超音波高速気体を前記ドナー基板の転写層の表面に噴射して、パーティクルを分離及び吸引除去する方式である。
したがって、レーザ転写用ドナー基板の完成後、外部環境や工程進行過程により転写層の上部に存在した汚染物は、前記乾式洗浄により除去されることができる。これにより、レーザ転写工程時に発光層及び画素電極に残れた汚染物が発生させた発光領域のスポットや画素の不良のような表示素子の欠陥を防止することができ、前記表示素子の特性を向上させることができる。
また、前記ベース基板のフレーミング後、光熱変換層の形成後、及びバッファ層の形成後、各段階毎に各々乾式洗浄を行うことをさらに含むことができる。
したがって、前記ドナー基板100の各層に存在する汚染物を除去することによって、不良をさらに防止することができ、レーザ転写工程をより一層安定的に行うことができる。
図4は、レーザ熱転写法を示す単位画素に対する断面図であり、前記洗浄されたドナー基板を使用した有機電界発光表示装置の製造方法を示す図である。
図面を参照すれば、前記ドナー基板100の転写層を転写されるための表示素子用基板を用意する。前記基板は、薄膜トランジスタ及び画素電極290が形成されたものであり、前記基板上に上記洗浄過程を経たドナー基板100が位置する。
詳細に説明すれば、基板210上に半導体層230、ゲート電極250、ソース電極270a及びドレイン電極270bよりなる薄膜トランジスタが形成されていて、前記薄膜トランジスタの前記ソース電極270aまたは前記ドレイン電極270bに連結され、画素定義膜295により露出された画素電極290が形成されている。
前記ドナー基板100と前記基板210とをラミネーションした後、前記ドナー基板100上にレーザ300を照射して、前記転写層140を前記基板に転写する。したがって、前記露出された画素電極290上に転写層140aが転写されることによって、発光層がパターニングされる。
前記転写層140aは、前記洗浄工程により汚染物が除去されたので、上述した通り、発光領域のスポットや画素の不良のような表示素子の欠陥を防止することができるようになる。前記パターニングされた転写層140aは、単位画素の形態に応じてストライプ形態やデルタ形態でパターニングされることができる。前記パターニング過程を経た後、前記基板200を前記ドナーフィルム100から除去し、前記ドナー基板を除去した基板を他のステージに移動させる。そして、前記パターニングされた有機膜上に対向電極を形成して、有機電界発光表示装置を完成する。
以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。
レーザ転写用ドナー基板のベース基板フレーミング過程を示す断面図である。 フレーミングされたベース基板上に転写層を形成することを示す断面図である。 転写層が形成されたドナー基板に乾式洗浄を行うことを示す断面図である。 レーザ熱転写法を示す単位画素に対する断面図である。
符号の説明
50、110 ベース基板
70 ベース基板カッティング部位
100 ドナー基板
170 フレーム
190 乾式洗浄ソース
195 ドナー基板支持台

Claims (20)

  1. ドナー基板のベース基板を用意する段階と、前記ベース基板上に光熱変換層及び転写層を形成する段階と、前記転写層の形成後、乾式洗浄を行う段階と、を備えるドナー基板を用意する段階と;
    前記ドナー基板の転写層を転写されるための基板を用意する段階と;
    前記ドナー基板と前記基板とをラミネーションする段階と;
    レーザを照射して、前記転写層を前記基板上に転写することによって、パターニングする段階と;を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
  2. ベース基板を用意する段階と、
    前記ベース基板上に光熱変換層及び転写層を形成する段階と、
    前記転写層の形成後、乾式洗浄を行う段階と、を備えることを特徴とするドナー基板の製造方法。
  3. 前記乾式洗浄は、COを利用する方式、超音波方式、又はレーザパルス波方式で行うことを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  4. 前記乾式洗浄時に、前記転写層の表面に対する圧力は、0.7Mpa以下であることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  5. 前記ベース基板が柔軟性を有する場合、裏面にドナー基板支持台を固定させた後、乾式洗浄を行うことを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  6. 前記乾式洗浄は、ポイントソースから噴射されることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  7. 前記乾式洗浄は、線形のソースから噴射されることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  8. COを利用する方式は、CO固体を基板上に衝突し昇華させて、汚染物を除去するものであることを特徴とする請求項3に記載のドナー基板の製造方法。
  9. 前記COを利用する方式は、30%以下の湿度を有する雰囲気で行うことを特徴とする請求項3に記載のドナー基板の製造方法。
  10. 前記超音波方式は、超音波高速気体を前記ドナー基板の転写層表面に噴射して、パーティクルを分離及び吸引除去するものであることを特徴とする請求項3に記載のドナー基板の製造方法。
  11. 前記レーザパルス波方式は、レーザパルス波を前記ドナー基板の転写層表面に照射して、前記基板表面に存在するパーティクルを除去するものであることを特徴とする請求項3に記載のドナー基板の製造方法。
  12. 前記レーザパルス波方式は、前記ドナー基板周辺の空気を振動させることによって、パーティクルを浮遊させて、前記基板表面に存在するパーティクルを除去するものであることを特徴とする請求項3に記載のドナー基板の製造方法。
  13. 前記浮遊されたパーティクルは、ブローまたは吸入で除去することを特徴とする請求項12に記載のドナー基板の製造方法。
  14. 前記ドナー基板は、フレーミングされたものであることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  15. 前記ドナー基板は、ロールタイプであることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  16. 前記ドナー基板の転写層は、有機電界発光素子の発光層であることを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  17. 前記ドナー基板の転写層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層及び電子注入層よりなる群から選ばれた少なくとも1つの層をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のドナー基板の製造方法。
  18. 前記光熱変換層と前記転写層との間に介在されたバッファ層をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のドナー基板の製造方法。
  19. 前記ドナー基板のフレーミング、光熱変換層及びバッファ層の形成後、各段階毎に各々乾式洗浄を行うことをさらに含む請求項14に記載のドナー基板の製造方法。
  20. 前記ドナー基板のフレーミング、光熱変換層及びバッファ層の形成後、各段階毎に各々乾式洗浄を行うことをさらに含む請求項18に記載のドナー基板の製造方法。
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