JP2006093127A - 有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー転写法により有機膜層パターンを形成する際に，レーザービームの光利用効率を向上させることができる有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る有機電界発光素子の製造方法は，画素電極が設けられた基板１１０の上面にドナー基板１３０がラミネートされる段階と，回折光学素子２８０を備えたレーザー照射装置２００を用いてドナー基板１３０の所定領域にレーザービーム２５０，２５５が照射され，基板１１０上に有機膜層パターン１２０が形成される段階と，を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は，有機電界発光素子の製造方法に関し，より詳細には，レーザー転写法（ｌａｓｅｒ ｉｎｄｕｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｉｎｇ）により有機膜層パターンを形成する際に回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えたレーザー照射装置を用いる方法に関する。

一般に，平板表示素子である有機電界発光素子は，アノード電極と，カソード電極と，アノード電極とカソード電極の間に介在される有機膜層とを含む。有機膜層は，発光層を含み，さらに，正孔注入層，正孔輸送層，電子輸送層，および電子注入層を含みうる。有機電界発光素子は，有機膜層のうち特に発光層を構成する物質に応じて，高分子有機電界発光素子と低分子有機電界発光素子とに区分される。

有機電界発光素子のフルカラー化の実現に際しては，発光層をパターン形成する必要がある。発光層のパターン形成方法としては，低分子有機電界発光素子におけるシャドウマスク（ｓｈａｄｏｗ ｍａｓｋ）を用いるフォトリソグラフィ加工法，高分子有機電界発光素子におけるインクジェット印刷法（ｉｎｋ−ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）またはレーザー熱転写法（ｌａｓｅｒ ｉｎｄｕｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｉｎｇ）が挙げられる。特にレーザー転写法は，有機膜層の微細なパターン形成，大型表示装置への適用，高解像度化に適するのみならず，ウェット工程であるインクジェット印刷に対してドライ工程であるという利点を有する。

レーザー転写法による有機膜層パターンの形成は，少なくともレーザー発生器，有機電界発光素子基板，およびドナー基板を必要とする。基板上への有機膜層パターンの形成に際しては，レーザー発生器から放出されたレーザービームがドナー基板上の光熱変換層に吸収されて熱エネルギーに変換され，この熱エネルギーにより転写層を構成する物質が基板上に転写される。本技術の詳細については，特許文献１〜４に開示されている。

大韓民国特許公開第１９９８−５１８４４号 米国特許第５，９９８，０８５号明細書 米国特許第６，２１４，５２０号明細書 米国特許第６，１１４，０８８号明細書

図１は，従来技術に係る有機電界発光素子の製造方法を説明する概略図である。

図１に示すとおり，まず，画素電極が設けられた基板１１０上に，有機膜層１３０が設けられたドナー基板１２０がラミネート（ｌａｍｉｎａｔｉｎｇ）される。そして，レーザー照射装置１００からドナー基板１２０上にレーザービーム１５０が照射されることにより，画素電極が設けられた基板１１０上に有機膜層パターンが形成される。

レーザー照射装置１００は，レーザー発生器１４０，パターン形成されたマスク１６０，および投影レンズ（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｅｎｓ）１７０を含む。レーザー発生器１４０から発生されたレーザービーム１５０がレーザー発生器１４０の下方に設置されたマスク１６０のパターンに応じてドナー基板１１０上に照射されることにより，基板１１０上に有機膜層パターンが形成される。

しかし，レーザー発生器１４０から発生されたレーザービーム１５０は，その全てがマスク１６０を通過するものではない。すなわち，マスク１６０のパターン部に照射されたレーザービーム１５０は，マスク１６０を通過して投影レンズ１７０に照射される。一方，マスク１６０のパターン部以外に照射されたレーザービーム１５０は，マスク１６０により遮断される。よって，有機膜層パターンの形成に際しては，マスク１６０により遮断されるレーザービーム１５０を含む多量のレーザービームが必要とされる。すなわち，レーザービームの光利用効率が高くないという問題がある。

本発明は，このような問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，レーザー転写法により有機膜層パターンを形成する際に，レーザービームの光利用効率を向上させることができる新規かつ改良された有機電界発光素子の製造方法を提供することを課題とする。

上記問題を解決するために，本発明のある観点によれば，画素電極が設けられた基板の上面にドナー基板がラミネートされる段階と，ドナー基板の所定領域に回折光学素子を備えたレーザー照射装置を用いてレーザービームが照射され，基板上に有機膜層パターンが形成される段階と，を含む有機電界発光素子の製造方法が提供される。

かかる方法によれば，回折光学素子がレーザービームをマスクのパターン部に回折させるため，レーザービームがマスクにより遮断されずにマスクのパターン部を通過して投影レンズに照射される。このことにより，有機膜層パターンの形成に際して，レーザー発生器から発生されるレーザービームの損失が抑えられるため，レーザービームの光利用効率が向上されうる。

上記レーザー照射装置は，レーザー発生器と，レーザー発生器の下方に設置され，レーザー発生器から発生されたレーザービームを回折させる回折光学素子と，回折光学素子の下方に設置され，パターン形成されたマスクと，パターン形成されたマスクの下方に設置される投影レンズと，を備えるようにしてもよい。

上記基板上に有機膜層パターンが形成される段階は，窒素雰囲気下で実施されるようにしてもよい。

かかる方法によれば，窒素雰囲気下で転写工程が実施されるため，転写される有機膜層が酸化されることを防ぎうる。

また，上記基板上に有機膜層パターンが形成される段階は，真空雰囲気下で実施されるようにしてもよい。

かかる方法によれば，真空雰囲気下で転写工程が実施されるため，ラミネート工程に際してドナー基板と基板の間における気泡の発生が抑制されうる。

上記有機膜層パターンは，発光層，正孔注入層，正孔伝達層，電子伝達層，および電子注入層からなる群から選択される単一層または多重層であるようにしてもよい。

本発明によれば，レーザー転写法により有機膜層パターンを形成する際に，レーザービームの光利用効率を向上させることができる有機電界発光素子の製造方法が提供される。

以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図２は，本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を説明する概略図である。

図２に示すとおり，まず，画素電極が設けられた基板１１０上に，有機膜層１３０が設けられたドナー基板１２０がラミネート（ｌａｍｉｎａｔｉｎｇ）される。ここで，有機膜層１３０が設けられたドナー基板１２０は，真空吸着または押圧ローラなどにより基板１１０上にラミネートされうる。

さらに，レーザービーム２５０が回折光学素子２８０を備えたレーザー照射装置２００からドナー基板１２０上に照射されることにより，画素電極が設けられた基板１１０上に有機膜層パターンが形成される。ここで，レーザー照射装置２００は，レーザー発生器２４０，回折光学素子２８０，パターン形成されたマスク２６０，および投影レンズ２７０を含む。

回折光学素子２８０は，所定の有機膜層パターンを形成させるように設計され，レーザー発生器２４０の下方に設置されている。回折光学素子２８０は，光の回折現象を利用する光学素子であり，光の位相を一致させることにより焦点調整を行う。レーザー発生器２４０から発生されたレーザービーム２５０は，回折光学素子２８０を介して複数の光経路を経由した上で像点に同一位相で到達するため，薄厚のレンズを用いても，屈折レンズを介して同一光経路を経由した場合と同様の効果が得られる。光学特性以外の観点でみれば，回折光学素子２８０は，一般の屈折素子と比べて薄厚であるため小型軽量化に適するとともに，精密加工が容易であるため押出成形等による大量生産にも適し，製作費用も低減化されうる。

レーザー発生器２４０から発生されたレーザービーム２５０は，回折光学素子２８０によりマスク２６０のパターン部で回折する。よって，レーザービーム２５０は，従来技術で見られたようにマスク２６０により遮断されずに，回折光学素子２８０により回折されてマスク２６０のパターン部を通過して，投影レンズ２７０に照射される。すなわち，有機膜層パターンの形成に際して，レーザー発生器２４０から発生されるレーザービーム２５０の損失が抑えられるため，レーザービームの光利用効率が向上されうる。

また，多様な有機膜層パターンの形成に際しては，回折光学素子２８０が要求パターンに応じて多様に製作される必要があるため，製作工程の複雑化のみならず製作費用も増加しうる。しかし，本実施形態に係る製造方法によれば，回折光学素子２８０が多様に製作される必要はなく，マスク２６０のみが要求パターンに応じて製作されればよいため，製作工程の簡略化および製作費用の低減が図られる。

回折光学素子２８０により回折されたレーザービーム２５５が回折光学素子２８０の下方に設置される投影レンズ２７０を介して屈折され，ドナー基板１２０上に照射されることにより，基板１１０上に有機膜層パターンが形成される。

有機膜層パターンの形成工程は，窒素（Ｎ_２）雰囲気下で実施されることが望ましい。これは，一般の大気中においては，酸素が存在し，転写される有機膜層が酸化される恐れがあるためであり，酸素成分が除去された窒素雰囲気下で転写工程が実施されうる。また，転写工程が真空雰囲気下で実施されることにより，ラミネート工程に際してドナー基板と基板の間における気泡の発生が抑制されうる。

転写工程で形成される有機膜層パターンは，発光層，正孔注入層，正孔伝達層，電子伝達層，および電子注入層からなる群から選択される単一層または多重層であるようにしてもよい。

転写工程で有機膜層パターンが形成された後，有機膜層パターン上にカソード電極が形成されて有機電界発光素子が完成される。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範疇に属するものと了解される。

従来技術に係る有機電界発光素子の製造方法を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を説明する概略図である。

符号の説明

１１０ 基板
１２０ ドナー基板
１３０ 有機膜層
２００ レーザー照射装置
２４０ レーザー発生器
２５０ レーザービーム
２５５ 回折されたレーザービーム
２６０ マスク
２７０ 投影レンズ
２８０ 回折光学素子

Claims (5)

1. 画素電極が設けられた基板の上面にドナー基板がラミネートされる段階と；
   回折光学素子を備えたレーザー照射装置を用いて前記ドナー基板の所定領域にレーザービームが照射され，前記基板上に有機膜層パターンが形成される段階と；
   を含むことを特徴とする，有機電界発光素子の製造方法。
2. 前記レーザー照射装置は，
   レーザー発生器と；
   前記レーザー発生器の下方に設置され，前記レーザー発生器から発生された前記レーザービームを回折させる前記回折光学素子と；
   前記回折光学素子の下方に設置され，パターン形成されたマスクと；
   前記パターン形成されたマスクの下方に設置される投影レンズと；
   を備えることを特徴とする，請求項１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
3. 前記画素電極上に有機膜層パターンが形成される段階は，窒素雰囲気下で実施されることを特徴とする，請求項１または２に記載の有機電界発光素子の製造方法。
4. 前記画素電極上に有機膜層パターンが形成される段階は，真空雰囲気下で実施されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。
5. 前記有機膜層パターンは，発光層，正孔注入層，正孔伝達層，電子伝達層，および電子注入層からなる群から選択される単一層または多重層であることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。

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