KR100590263B1 - 레이저 열전사 장치와 그를 이용한유기전계발광표시장치의 제조방법 - Google Patents

레이저 열전사 장치와 그를 이용한유기전계발광표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

레이저 열전사 장치와 그를 이용한 유기전계발광표시장치의 제조방법에 대한 것이다. 레이저 및 상기 레이저에서 방출된 빔을 투과 또는 반사시키는 일정한 주기로 반복되는 패턴을 갖는 회전형 마스크를 구비하는 광학부; 및 상기 광학부 하부에 위치하는 스테이지를 포함하는 레이저 열전사 장치 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
회전형 마스크, 유기전계발광표시장치, 레이저 열전사법

Description

레이저 열전사 장치와 그를 이용한 유기전계발광표시장치의 제조방법{LITI apparatus and fabricating method of using the same}
도 1은 레이저 열전사 장치를 간략히 나타낸 사시도,
도 2는 투과형 원반형 마스크를 구비하는 광학부를 나타낸 도면,
도 3은 반사형 원반형 마스크를 구비하는 광학부를 나타낸 도면,
도 4는 원반형 마스크의 패턴과 레이저 빔의 크기를 나타낸 도면,
도 5a 내지 도 5c는 유기전계발광표시장치의 발광층 패턴 형태이고, 도 5d 내지 도 5f는 각 발광층 패턴에 따른 마스크의 형태들,
도 6a 내지 도 6d는 투과형 원반형 마스크를 구비하는 광학부를 포함한 레이저 열전사 장치를 사용하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 나타낸 도면,
도 7은 투과형 원통형 마스크를 구비하는 광학부를 나타낸 도면,
도 8a 및 8b는 반사형 원통형 마스크를 구비하는 광학부를 나타낸 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명 *
10 : 레이저 열전사 장치의 광학부,
20 : 기판,
30 : 스테이지,
100, 200, 300 : 회전형 마스크,
107, 207, 307 : 마스크 패턴,
110, 210, 310 : 빔 쉐이퍼,
120, 220, 320 : 프로젝션 렌즈,
130, 230, 330 :광원
본 발명은 레이저 열전사 장치와 그를 이용한 유기전계발광표시장치의 제조방법에 대한 것으로써, 보다 상세하게는 회전형의 마스크를 가지는 광학부를 구비하는 레이저 열전사 장치와 그를 이용한 유기전계발광표시장치의 제조방법에 대한 것이다.
평판 표시 장치 중 유기전계발광표시장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
상기 유기전계발광표시장치는 유기전계발광소자로 사용하는 재료와 공정에 따라 습식공정을 사용하는 고분자형 소자와 증착공정을 사용하는 저분자형 소자로 크게 나눌 수 있다.
상기 고분자 또는 저분자 발광층의 패터닝 방법 중 잉크젯 프린팅 방법의 경우 발광층 이외의 유기층들의 재료가 제한적이고, 기판 상에 잉크젯 프린팅을 위한 구조를 형성해야하는 번거로움이 있다.
또한 증착 공정에 의한 발광층의 패터닝 경우 금속 마스크의 사용으로 인해 대형 소자의 제작에 어려움이 있다.
위와 같은 패터닝의 방법을 대체할 수 있는 기술로 레이저 열전사법(LITI : Laser Induced Thermal Imaging)이 최근 개발되고 있다.
레이저 열전사법이란 광원에서 나오는 레이저를 열에너지로 변환하고, 이 열 에너지에 의해 패턴 형성 물질을 대상 기판으로 전사시켜 패턴을 형성하는 방법으로, 이와 같은 방법을 위해서는 전사층이 형성된 도너 기판과 광원, 피사체인 기판이 필요하다.
상기 열전사법은 도너 기판이 리셉터인 상기 기판 전체를 덮고 있는 형태를 가지고, 상기 도너 기판과 기판은 스테이지 상에서 고정된다. 그리고, 상기 도너 기판 상에 레이저 전사를 수행하여 패터닝을 완성하게 된다.
상기 레이저 열전사 방법을 적용하는 패터닝 공정 시 모자이크형이나 델타형과 같은 도트형 패턴은 스트라이프형의 패턴보다 패터닝 공정이 어려우므로, 그로 인해 시간과 비용이 더욱 소모되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 패턴의 형태에 구애받지 않는 레이저 열전사 방법 및 장치의 개선이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패턴 형태와 관계없이 일정한 속도의 전사가 가능한 광학부를 가지는 레이저 열전사 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 레이저 열전사 장치를 이용하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 레이저 및 상기 레이저에서 방출된 빔을 투과 또는 반사시키는 일정한 주기로 반복되는 패턴을 갖는 회전형 마스크를 구비하는 광학부; 및 상기 광학부 하부에 위치하는 스테이지를 포함하는 레이저 열전사 장치를 제공한다.
또한, 상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 화소 전극을 구비하는 기판 상에 적어도 전사층을 구비하는 도너 기판을 라미네이션하는 단계; 및 일정한 주기로 반복되는 패턴을 갖고 소정 속도로 회전하는 회전마스크를 투과하거나 또는 상기 회전마스크에 의해 반사된 레이저 빔을 상기 라미네이션된 기판 상에 조사함으로써 상기 기판 상에 일정한 주기로 반복되는 전사층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 일정한 주기로 반복되는 전사층 패턴을 형성하는 것은 레이저 빔을 상기 회전마스크의 반복 패턴 중 일 패턴을 투과시키거나 또는 상기 일 패턴에 의해 반사시켜 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판 상에 조사하여 상기 기판 상에 일 패턴을 형성하는 단계; 상기 일 패턴의 형성 후 상기 회전마스크를 소정의 각도로 회전하는 단계; 및 상기 레이저 빔을 상기 회전마스크의 반복 패턴 중 다른 일 패턴을 투과시키거나 또는 상기 다른 일 패턴을 반사시켜 패터닝하고, 상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판 상에 조사하여 상기 기판 상에 다른 일 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 열전사 장치를 간략히 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 레이저 열전사 장치는 광학부(10)와 광학부 하부에 위치하는 스테이지(30)를 포함한다.
상기 스테이지(30)는 베이스(33) 및 이송판(35)으로 구성되며, 상기 이송판(35) 상에는 척(37)이 위치할 수 있다. 또한, 상기 척(37) 상에는 도너 기판(25)이 라미네이션된 기판(20)이 위치할 수도 있다. 상기 척(37)은 x축 방향으로 이동이 가능함으로써, 레이저 열전사 시 더욱 효율적으로 기판이 위치하도록 한다.
상기 광학부(10)는 레이저 및 마스크를 포함한다.
또한, 상기 레이저는 1차적으로 상기 마스크 상에 조사되고, 상기 마스크를 통과 또는 상기 마스크에서 반사된 레이저는 상기 스테이지(30) 상에 위치하는 기 판(20)으로 도달하게 된다.
상기 광학부(10)는 지지대(15)에 의해 지지된다. 또한, 상기 광학부(10)는 상기 지지대(15)를 따라 y축 방향으로 이동할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 열전사장치를 나타낸 것으로써, 도 1의 광학부를 자세하게 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 광학부(10)는 레이저(130), 빔 쉐이퍼(110), 회전형 마스크(100), 및 프로젝션 렌즈(120)를 포함한다.
상기 레이저(130)는 레이저 빔을 방출한다. 즉, 상기 레이저(130)는 상기 회전형 마스크(100) 상부에 위치하여 상기 회전형 마스크(100)에 대해 수직으로 빔을 조사한다. 상기 레이저(130)는 내장형 레이저 다이오드 또는 외장된 레이저 다이오드의 옵티컬 화이버로 구비될 수 있다.
상기 레이저(130)에서 방출된 레이저 빔은 빔 쉐이퍼(110)를 통과함으로써 레이저 열전사에 필요한 형태로 변할 수 있다. 즉, 상기 빔 쉐이퍼(110)를 통과함으로써 상기 레이저 빔은 호모지나이즈드 라인 빔(homogenized line beam)이 될 수 있다.
따라서, 상기 빔 쉐이퍼(110)를 통과하면서 변형된 레이저 빔은 상기의 회전형 마스크(100)를 투과한다. 이로써 상기 레이저 빔은 패터닝될 수 있다.
즉, 상기 회전형 마스크의 패턴(1, 2, 3, ...n)에 따라 광이 투과될 수 있다. 상기 회전형 마스크의 패턴(107)은 일정한 주기를 가진 것으로써, 모자이크형, 델타형 또는 스트라이프형일 수 있다.
상기 회전형 마스크(100)는 원반형 마스크(100)일 수 있다.
상기 원반형 마스크(100)는 스테이지(30)에 대해서 수직인 축을 중심으로 회전(r)한다. 또한, 상기 원반형 마스크(100)는 상기 스테이지(30)와 평행하도록 위치한다.
상기 원반형 마스크(100)의 하부에 프로젝션 렌즈(120)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 패터닝된 레이저 빔은 상기 프로젝션 렌즈(120)를 통과할 수 있다. 상기 프로젝션 렌즈(120)는 상기 마스크의 패턴(1, 2, 3, ...n) 크기 대 기판 이미지 패턴(a) 크기의 비율에 따라 배율이 달라진다. 즉, 상기 마스크 패턴(1, 2, 3, ...n)의 크기가 기판 이미지 패턴(a)의 크기에 대해, 1/m의 크기를 가질 때 상기 프로젝션 렌즈는 m의 배율을 가지게 된다.
도 3은 반사형 원반형 마스크를 구비하는 광학부를 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 레이저 빔은 상기 원반형 마스크(100)의 표면의 패턴(1, 2, ...n)을 향해 입사되고, 상기 원반형 마스크9100)의 표면에서 상기 레이저 빔은 반사된다. 따라서, 상기 표면 패턴(1, 2, ...n)은 반사 물질로 형성해야 한다.
도 4는 원반형 마스크의 패턴과 레이저 빔의 크기를 나타낸 것으로, 상기 도 2 및 도 3의 원반형 마스크 패턴과 같다.
도면을 참조하면, 일정한 간격 및 주기로 패턴이 위치하고, 레이저 빔(130a)은 상기 패턴으로 입사된다. 이 때, 마스크 패턴의 정확한 패터닝이 되기 위해, 상기 레이저 빔(130a)의 크기는 패터닝하고자하는 상기 마스크의 패턴의 크기보다 커야한다.
도 5a 내지 도 5c는 유기전계발광표시장치의 발광층 패턴 형태를 나타낸 것으로써, 5a는 스트라이프형(stripe type), 5b는 모자이크형(mosaic type), 5c는 델타형(delta type)의 패턴이다.
또한, 도 5d 내지 도 5f는 각 색상별로 단위화소의 마스크를 나타낸 것이다.
상기 각각의 마스크들은 제 1 패턴 그룹(1), 제 2 패턴 그룹(2), 및 제 3 패턴 그룹(3)를 가지며, 상기 각각의 마스크들은 상기 각 그룹들(1, 2, 3)의 주기적인 반복이 나타난다.
즉, 도 5d의 스트라이프형 마스크의 경우 상기 마스크 패턴은 제 1 패턴 그룹(1)과 동일한 패턴이 반복되는 주기를 가지고, 도 5e의 모자이크형 마스크의 경우 상기 마스크 패턴은 제 1 패턴 그룹(1), 제 2 패턴 그룹(2), 및 제 3 패턴 그룹(3)을 한 주기로 하여 반복되는 형태를 가진다. 또한, 도 5f의 델타형 마스크의 경우 상기 마스크 패턴은 제 1 패턴 그룹(1), 및 제 2 패턴 그룹(2)을 한 주기로 하여 반복되는 형태를 가지게 된다.
따라서, 도 4의 원반형 마스크는 도 5d 내지 도 5f의 각 패턴 그룹들이 상기에서 설명한 바와 같이 주기적으로 나열된 패턴을 원형으로 배열한 것과 같다.
상기의 회전형인 원반형 마스크를 사용함으로써, 종래에는 패터닝하기 어려운 모자이크형 또는 델타형과 같은 도트 방식의 패턴을 일정한 속도로 전사가 가능해진다. 따라서, 발광층의 패턴 형태에 상관없이, 도트형의 패터닝 공정도 일반적인 스트라이프형의 패터닝과 동일한 시간과 비용으로 유기전계발광표시장치를 제조할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 도 2에 나타낸 레이저 열전사 장치를 사용하는 유기전계발광표시장치의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 6a를 참조하면, 화소 전극을 구비하는 기판(20)을 척(37) 상에 위치시키고, 상기 기판(20) 상에 적어도 전사층을 구비하는 도너 기판(25)을 라미네이션한다.
상기 라미네이션된 기판(20) 상에 레이저를 정렬한다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이, 상기 레이저 빔은 상기 레이저(130)에서 발생한 레이저빔을 레이저 전사에 알맞도록 빔 쉐이퍼(110)를 통하여 변형된 것일 수 있다.
상기 변형된 레이저 빔은 일정한 주기로 반복되는 패턴(1, 2, 3, ...n)을 갖는 원반형 마스크(100)의 제 1 패턴 그룹(1)에 투과된다. 이로써 상기 레이저 빔은 상기 마스크에 의해 패터닝된다.
상기 원반형 마스크(100)로 인해 패터닝된 레이저 빔이 프로젝션 렌즈(120)를 투과하여, 상기 기판(20) 상에 위치하는 도너 기판 상에 도달하게 된다. 즉, 상기 프로젝션 렌즈(120)를 투과한 레이저가 스테이지(30) 상에 위치하는 도너 기판 상에 조사되고, 기판(20) 상에 전사층의 패턴(25)을 형성하게 된다.
상기 기판(20) 상에 패턴을 형성하는 것은 상기 원반형 마스크(100)의 패턴에 따라, 모자이크형, 델타형 또는 스트라이프형의 형태 중 일 그룹일 수 있다.
따라서, 상기의 과정으로 상기 기판(20) 상에 제 1 패턴 그룹(a)이 완성된다.
도 6b를 참조하면, 상기 제 1 패턴 그룹(a)의 형성 후 상기 광학부(10)는 y 방향으로 이동하고, 상기 광학부(10) 내에 위치하는 상기 원반형 마스크(100)는 소정의 각도로 회전(r)한다.
이후, 상기 레이저 빔을 상기 원반형 마스크(100)의 반복 패턴 중 제 2 패턴 그룹(2)을 투과시켜 패터닝하고, 상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판(25) 상에 조사하여 상기 기판(20) 상에 제 2 패턴 그룹(b)을 형성한다.
도 6c를 참조하면, 상기 기판(20) 상에 제 2 패턴 그룹(b)의 형성이 완료되면, 다시 상기 광학부(10)는 y 방향으로 이동하고, 또한, 상기 광학부 내에 위치하는 상기 원반형 마스크(100)는 소정의 각도(r)로 회전하게 된다.
이후, 상기 도 6b와 같이 상기 레이저 빔을 상기 원반형 마스크(100)의 반복 패턴 중 제 3 패턴 그룹(3)을 투과시켜 패터닝하고, 상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판(25) 상에 조사하여 상기 기판(20) 상에 제 3 패턴 그룹(c)을 형성한다. 상기와 같은 과정은 스테이지의 이동과 마스크의 회전을 동기화하여 연속적으로 일정속도로 구현할 수 있고, 또는 각 그룹을 한 스텝씩 이동하면서 구현할 수 있다.
상기와 같은 과정의 반복으로 y 방향의 전사가 끝나면, 상기 기판(20)은 하부의 이송판(35) 및 척(37)에 의해 x 방향으로 이동하고, 상기 도 6a 내지 도 6c와 같은 과정을 반복하여 상기 기판(20) 상에 전사층이 패터닝된다.
상기 도너 기판의 전사층은 발광층일 수 있다. 또한, 상기 도너 기판의 전사층은 정공주입층, 정공수송층, 정공억제층, 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 층을 더욱 포함할 수 있다.
도 6d는 도 6a의 I-I'에 대한 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 기판(20)은 하부 기판(205) 및 상기 하부 기판(205) 상에 위치하는 박막 트랜지스터(210)를 구비한다. 또한, 상기 박막 트랜지스터(210)와 연결된 화소전극(220)이 위치하고, 상기 화소 전극(220)은 화소정의막(230)에 의해 부분적으로 노출된다.
상기 노출된 화소전극(220) 상에 제 1 패턴 그룹(a)이 패터닝되어 있다. 상기 제 1 패턴 그룹(a)은 발광층 패턴일 수 있다. 이어서, 상기 도 6a 내지 도 6c에서 설명한 과정을 거쳐 기판(20) 상에 일정한 주기를 갖는 발광층의 패턴들(b, c)이 형성되며, 상기 발광층이 형성된 기판(20)에 대향전극을 형성하고, 봉지하여 유기전계발광표시장치가 완성된다.
본 발명의 제 2 실시예는 상기 제 1 실시예와는 달리 원반형 마스크가 반사형인 경우의 레이저 열전사 장치를 사용하는 것으로써, 상기 도 3에서 설명한 광학부를 구비하는 레이저 열전사 방법이다.
상기 도 3과 같은 광학부(10)를 구비하는 레이저 열전사 장치는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한 것과 유사한 방법으로 유기전계발광표시장치를 제조할 수 있다. 다만, 도 6a 내지 도 6c는 레이저 빔이 투과형 원반형 마스크의 축과 동일한 선상에서 입사하고, 마스크 패턴을 투과하는 것과 달리, 본 실시예에서는 반사형 원반형 마스크의 축과 일정 각도의 방향에서 레이저 빔이 입사하여 상기 마스크 패턴에서 상기 레이저 빔이 반사되는 방식을 사용한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 레이저 열전사 장치를 나타낸 것으로서, 도 1의 광학부를 자세하게 나타낸 것이다. 본 실시예에 의한 광학부는 도 2의 광학부에 대해 마스크의 형태는 달리한다.
도면을 참조하면, 광학부(10) 내에는 레이저(230), 빔쉐이퍼(210), 투과형 원통형 마스크(200), 반사장치(205), 및 프로젝션 렌즈(220)를 구비한다. 단, 상기 빔 쉐이퍼(210) 또는 상기 프로젝션 렌즈(220)는 생략할 수도 있다.
상기 레이저(230)는 레이저 빔을 방출한다. 상기 레이저(230)는 내장형 레이저 다이오드 또는 외장된 레이저 다이오드의 옵티컬 화이버로 구비될 수 있다. 상기 레이저(230)는 상기 원통형 마스크(200)의 중심축과 동일한 선상에 위치함으로써, 상기 원통형 마스크(200)의 중심축과 평행하는 레이저 빔을 방출할 수 있다.
상기 레이저(230)에서 방출된 레이저 빔은 빔 쉐이퍼(210)를 통과함으로써 레이저 열전사에 필요한 형태로 변할 수 있다. 따라서, 상기 빔 쉐이퍼도 상기 원통형 마스크(200) 및 상기 레이저(230)와 동일한 축 상에 위치하고, 상기 레이저 빔은 상기 빔 쉐이퍼(210)를 통과함으로써 상기 레이저 빔은 호모지나이즈드 라인 빔(homogenized line beam)이 될 수 있다.
따라서, 상기 빔 쉐이퍼(210)를 통과하면서 변형된 레이저 빔은 상기의 원통형 마스크(200)의 내부로 입사된다.
상기 원통형 마스크는 스테이지에 대해서 평행인 축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 원통형 마스크(200)의 내부에는 반사장치(205)가 위치한다. 따라서, 상기 반사장치(205)는 상기 원통형 마스크(200)의 내부로 입사된 레이저빔을 상기 원 통형 마스크(200)의 원통면을 향해 반사시킨다.
따라서, 상기 원통면을 향해 반사된 레이저 빔은 상기 원통형 마스크(200)의 패턴(207)에 따라 투과되고, 이로써 상기 레이저 빔은 패터닝된다.
상기 원통형 마스크(200)의 표면 패턴(207)은 모자이크형, 델타형 또는 스트라이프형일 수 있으며, 레이저 빔이 투과할 수 있는 투명한 물질로 형성된 것이다. 상기 원통형 마스크의 표면 패턴(207)은 도 3d 내지 도 3f의 마스크를 원통의 옆면에 배열한 것과 같다.
상기 원통형 마스크(200)의 하부에 프로젝션 렌즈(220)를 포함할 수 있다. 상기 프로젝션 렌즈(220)는 상기 마스크의 패턴(1, 2, 3, ...n) 크기 대 기판 이미지 패턴(a) 크기의 비율에 따라 배율이 달라진다. 즉, 상기 마스크 패턴(1, 2, 3, ...n)의 크기가 기판 이미지 패턴(a)의 크기에 대해, 1/m의 크기를 가질 때 상기 프로젝션 렌즈는 m의 배율을 가지게 된다.
상기와 같은 광학부(10)를 구비하는 레이저 열전사 장치는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한 것과 유사한 방법으로 유기전계발광표시장치를 제조할 수 있다. 다만, 도 6a 내지 도 6c는 원반형 마스크가 스테이지에 대해서 수직인 축을 중심으로 회전하는데 비하여, 본 실시예에서는 투과형 원통형 마스크가 스테이지에 대해서 평행인 축을 중심으로 회전을 하고, 상기 원통형 마스크 내부의 반사 장치로 인해 레이저 빔의 경로를 변화시켜 마스크에 빔을 입사시키는 방식을 사용한다.
도 8a 및 도 8b은 본 발명의 제 4의 실시예에 따른 레이저 열전사 장치를 나타낸 것으로서, 도 1의 광학부를 자세하게 나타낸 것이다. 본 실시예에 의한 광학 부는 도 2, 도 3, 및 도 7의 실시예들의 광학부에 대해 마스크의 형태는 달리한다.
도면을 참조하면, 광학부(10) 내에는 레이저(330), 빔쉐이퍼(310), 반사형의 원통형 마스크(300), 및 프로젝션 렌즈(320)를 구비한다.
도 8a를 참조하면, 광학부의 레이저(330)는 상기 원통형 마스크(300)의 중심축과 수직인 선상에 위치하고, 레이저 빔이 상기 원통형 마스크(300)의 패턴으로 조사된다. 상기 레이저(330)는 레이저 빔을 방출한다. 상기 레이저(330)는 내장형 레이저 다이오드 또는 외장된 레이저 다이오드의 옵티컬 화이버로 구비될 수 있다.
또한 도 8b를 참조하면, 광학부의 레이저에서 발생한 빔은 미러(315)에서 반사되어 상기 마스크의 중심축과 수직으로 빔이 입사될 수 있다.
상기 도 8a 및 8b의 레이저(330)에서 방출된 레이저 빔은 빔 쉐이퍼(310)를 통과함으로써 레이저 열전사에 필요한 형태로 변할 수 있다. 상기 빔 쉐이퍼는 상기 레이저(330)와 동일한 축 상에 위치하고, 상기 원통형 마스크(300)의 중심축과는 수직인 선상에 위치한다. 상기 레이저 빔은 상기 빔 쉐이퍼(310)를 통과함으로써 상기 레이저 빔은 호모지나이즈드 라인 빔(homogenized line beam)이 될 수 있다.
따라서, 상기 빔 쉐이퍼(310)를 통과하면서 파형이 변형된 레이저 빔은 상기의 원통형 마스크(300)의 중심축과 수직인 선상으로 입사하게 된다. 즉, 상기 레이저 빔은 상기 원통형 마스크의 표면의 패턴(307)을 향해 입사되고, 상기 원통형 마스크의 표면에서 레이저 빔은 반사된다.
따라서, 상기 표면 패턴(307)은 반사물질로 형성해야 한다. 상기 표면의 패 턴(307)은 도 7의 패턴 무늬와 동일한 주기와 형태를 가질 수 있다. 즉, 도 5d 내지 도 5f의 마스크를 원통의 옆면에 배열한 것과 같다.
상기 원통형 마스크(300)의 하부에 프로젝션 렌즈(320)를 포함할 수 있다. 상기 프로젝션 렌즈(320)는 상기 마스크의 패턴(1, 2, 3, ...n) 크기 대 기판 이미지 패턴(a) 크기의 비율에 따라 배율이 달라진다. 즉, 상기 마스크 패턴(1, 2, 3, ...n)의 크기가 기판 이미지 패턴(a)의 크기에 대해, 1/m의 크기를 가질 때 상기 프로젝션 렌즈는 m의 배율을 가지게 된다.
상기와 같은 광학부(10)를 구비하는 레이저 열전사 장치는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한 것과 유사한 방법으로 유기전계발광표시장치를 제조할 수 있다. 다만, 도 6a 내지 도 6c는 원반형 마스크가 스테이지에 대해서 수직인 축을 중심으로 회전하는데 비하여, 본 실시예에서는 반사형 원통형 마스크가 스테이지에 대해서 평행인 축을 중심으로 회전을 한다.
또한, 도 7를 참조하여 설명한 실시예에서는 레이저 빔이 투과형 원통형 마스크의 축과 동일한 선상에서 입사하고, 마스크 패턴을 투과하는 것과 달리, 본 실시예에서는 반사형 원통형 마스크의 축과 수직인 방향에서 레이저 빔이 입사하여 상기 마스크 패턴에서 상기 레이저 빔이 반사되는 방식을 사용한다.
본발명에 따른 레이저 열전사 장치는 광학부에 회전형 마스크를 사용함으로써, 패턴의 형태에 관계없이 동일한 시간과 비용으로 기판 상에 패턴을 전사할 수 있고, 또한, 크기에 상관없이 기판 전면에 대해 스캐닝이 가능하다.
따라서, 발광층 패터닝 공정을 개선시킴으로써 대화면의 풀칼라 유기전계발광표시장치를 효과적으로 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (27)

  1. 레이저 및 상기 레이저에서 방출된 빔을 투과 또는 반사시키는 일정한 주기로 반복되는 패턴을 갖는 회전형 마스크를 구비하는 광학부; 및
    상기 광학부 하부에 위치하는 스테이지를 포함하는 레이저 열전사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학부는 상기 회전형 마스크로 인해 투과 또는 반사된 레이저 빔을 투사하는 프로젝션 렌즈를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전형 마스크는 원반형 마스크인 레이저 열전사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전형 마스크는 투과형인 레이저 열전사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 원반형 마스크는 스테이지에 대해서 수직인 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 원반형 마스크는 상기 스테이지와 평행하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 원반형 마스크 상부에 위치하여 상기 원반형 마스크로 수직으로 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 원반형 마스크는 반사형인 레이저 열전사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 원반형 마스크의 패턴에서 반사가 되어 상기 스테이지에 도달하도록 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전형 마스크는 원통형 마스크인 레이저 열전사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 원통형 마스크는 스테이지에 대해서 평행인 축을 중심으로 회전하는 것 을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 원통형 마스크는 투과형인 레이저 열전사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 원통형 마스크의 내부에 반사 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 원통형 마스크의 중심축과 평행으로 입사하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전형 마스크는 반사형인 레이저 열전사 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 원통형 마스크의 중심축과 수직인 선상에 위치하여 상기 원통형 마스크의 패턴에서 반사가 되도록 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 일정 주기로 반복되는 패턴은 모자이크형, 델타형 또는 스트라이프형인 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학부는 레이저에서 발생한 빔이 통과하는 빔 쉐이퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열전사 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지 상에는 도너 기판 및 기판이 위치하는 것을 포함하는 레이저 열전사 장치.
  20. 화소 전극을 구비하는 기판 상에 적어도 전사층을 구비하는 도너 기판을 라미네이션하는 단계; 및
    일정한 주기로 반복되는 패턴을 갖고 소정 속도로 회전하는 회전마스크를 투과하거나 또는 상기 회전마스크에 의해 반사된 레이저 빔을 상기 라미네이션된 기판 상에 조사함으로써 상기 기판 상에 일정한 주기로 반복되는 전사층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 일정한 주기로 반복되는 전사층 패턴을 형성하는 것은
    레이저 빔을 상기 회전마스크의 반복 패턴 중 일 패턴을 투과시키거나 또는 상기 일 패턴에 의해 반사시켜 패터닝하는 단계;
    상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판 상에 조사하여 상기 기판 상에 일 패턴을 형성하는 단계;
    상기 일 패턴의 형성 후 상기 회전마스크를 소정의 각도로 회전하는 단계; 및
    상기 레이저 빔을 상기 회전마스크의 반복 패턴 중 다른 일 패턴을 투과시키거나 또는 상기 다른 일 패턴을 반사시켜 패터닝하고, 상기 패터닝된 레이저 빔을 상기 도너 기판 상에 조사하여 상기 기판 상에 다른 일 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전마스크는 원반형 마스크를 사용하는 것인 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전마스크는 원통형 마스크를 사용하는 것인 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 회전마스크의 반복 패턴은 모자이크형, 델타형 또는 스트라이프형인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 회전형 마스크로 인해 패터닝되기 전에 빔 쉐이퍼를 통과함으로써 형태가 변형되는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 도너 기판의 전사층은 발광층인 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 도너 기판의 전사층은 정공주입층, 정공수송층, 정공억제층, 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 층을 더욱 포함하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
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