KR100645712B1 - Method for manufacturing organic electroluminescence device using liti - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 도 1b는 LITI에 의한 일반적인 유기막의 전사과정에 있어서 전사 메카니즘을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A and 1B are cross-sectional views for describing a transfer mechanism in a process of transferring a general organic film by LITI.
도 2는 일반적인 LITI에 의한 유기막의 전사공정을 도시한 개략도이다. 2 is a schematic diagram showing a transfer process of an organic film by a general LITI.
도 3은 본 발명에 따른 유기막의 전사공정을 도시한 개략도이다. 3 is a schematic diagram showing a transfer process of an organic film according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 이온건 조사의 작용을 도시한 개념도이다.4 is a conceptual diagram showing the operation of the ion gun irradiation according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
110 : 기판 111 : 애노드110: substrate 111: anode
112 : 정공주입층 113 : 정공수송층112: hole injection layer 113: hole transport layer
120 : 도너 필름 122 : 발광층120: donor film 122: light emitting layer
130 : 이온건130: ion gun
본 발명은 레이저 열전사 공정에서 도너필름에 발생하는 파티클을 제거하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도너필름에 아르곤(Ar) 이온을 조사하 여 파티클을 제거함과 동시에 도너필름과 발광층의 접착력을 향상시킬 수 있는 레이저 열전사법을 이용한 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for removing particles generated in a donor film in a laser thermal transfer process, and more particularly, by irradiating argon (Ar) ions to the donor film to remove particles and at the same time the adhesion between the donor film and the light emitting layer. The present invention relates to a method for manufacturing an organic light emitting display device using a laser thermal transfer method.
일반적으로 평판표시소자인 유기전계발광소자는 애노드와 캐소드 그리고, 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재된 유기막들을 포함한다. 상기 유기막들은 최소한 발광층을 포함하며, 상기 발광층외에도 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층을 더욱 포함할 수 있다. 이러한 유기전계발광소자는 상기 유기막 특히, 상기 발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기전계발광소자와 저분자 유기전계발광소자로 나뉘어진다.In general, an organic light emitting display device, which is a flat panel display device, includes an anode and a cathode, and organic layers interposed between the anode and the cathode. The organic layers may include at least a light emitting layer, and may further include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in addition to the light emitting layer. The organic light emitting diode is divided into a polymer organic light emitting diode and a low molecular organic light emitting diode according to the organic layer, in particular, the light emitting layer.
이러한 유기전계발광소자에 있어 풀칼라화를 구현하기 위해서는 상기 발광층을 패터닝해야 하는데, 상기 발광층을 패터닝하기 위한 방법으로 저분자 유기전계발광소자의 경우 섀도우 마스크(shadow mask)를 사용하는 방법이 있고, 고분자 유기전계발광소자의 경우 잉크-젯 프린팅 또는 레이저에 의한 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging; 이하, LITI라 한다)이 있다. 이 중에서 상기 LITI는 상기 유기막을 미세하게 패터닝할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, 상기 잉크-젯 프린팅이 습식공정인데 반해 이는 건식공정이라는 장점이 있다. In order to implement full colorization in such an organic light emitting device, the light emitting layer should be patterned. As a method for patterning the light emitting layer, there is a method of using a shadow mask in the case of a low molecular organic light emitting device. In the case of an organic light emitting device, there is ink-jet printing or a laser induced thermal imaging method (hereinafter referred to as LITI). Among these, LITI has the advantage of finely patterning the organic layer, and the ink-jet printing is a wet process, whereas it has a dry process.
이러한 LITI에 의한 고분자 유기막의 패턴 형성방법은 적어도 광원, 유기전계발광소자 기판 즉, 억셉터기판 그리고 도너필름을 필요로 하는데, 상기 도너 필름은 기재 필름, 광-열 변환층 및 유기막으로 이루어진 전사층으로 구성된다. 상기 억셉터기판 상에 유기막을 패터닝하는 것은 상기 광원에서 나온 빛이 상기 도너 필름의 광-열 변환층에 흡수되어 열에너지로 변환되고, 상기 열에너지에 의해 상기 전사층을 이루는 유기막이 상기 억셉터 기판 상으로 전사되면서 수행된다. The pattern formation method of the polymer organic film by LITI requires at least a light source, an organic light emitting device substrate, that is, an acceptor substrate, and a donor film, and the donor film is composed of a base film, a light-to-heat conversion layer, and an organic film. It is composed of layers. Patterning the organic film on the acceptor substrate is that light from the light source is absorbed by the light-heat conversion layer of the donor film and converted into thermal energy, and the organic film forming the transfer layer by the heat energy is formed on the acceptor substrate. It is performed while being transferred to.
도 1a 및 도 1b는 LITI에 의한 일반적인 유기막의 전사과정에 있어서 전사 메카니즘을 설명하기 위한 단면도들이다. 1A and 1B are cross-sectional views for describing a transfer mechanism in a process of transferring a general organic film by LITI.
도 1a를 참고하면, 기재 필름(S1a)과 광-열 변환층(S1b)으로 이루어진 도너 필름(S1)에 유기막(S2)이 상기 도너 필름(S1)과 상기 유기막(S2) 사이의 제1 접착력(W12)에 의해 붙어있다. 상기 도너 필름(S1) 하부에는 억셉터기판(S3)이 위치한다. Referring to Figure 1a, the base film (S 1a) and a light-to-heat conversion layer (S 1b) an organic film on the donor film (S 1) made of a (S 2) is the donor film (S 1) and the organic layer ( It is attached by a first adhesive force (W 12) between S 2). An acceptor substrate S 3 is positioned below the donor film S 1 .
도 1b를 참고하면, 상기 기재 필름(S1a) 상의 제2 영역(R2)을 제외한 제1 영역(R1)에 레이저에 의한 빛이 조사된다. 상기 기재 필름(S1a)을 통과한 빛은 상기 광-열 변환층(S1b)에서 열로 변환되고, 상기 열은 상기 제1 영역(R1)의 제1 접착력(W12)에 변화를 유발하여 상기 유기막(S2)을 상기 억셉터기판(S3)으로 전사시킨다. Referring to FIG. 1B, light by a laser is irradiated to the first region R 1 excluding the second region R 2 on the base film S 1a . Light passing through the base film S 1a is converted into heat in the light-to-heat conversion layer S 1b , and the heat causes a change in the first adhesive force W 12 of the first region R 1 . The organic layer S 2 is transferred to the acceptor substrate S 3 .
이러한 전사과정에서 상기 유기막(S2)의 전사특성을 좌우하는 인자는 상기 제2 영역(R2)의 도너 필름(S1)과 상기 유기막(S2) 사이의 제1 접착력(W12), 상기 유기막(S2) 내의 점착력(W22) 및 상기 유기막(S2)과 상기 억셉터 기판(S3)과의 제2 접착력(W23)이다. In this transfer process, factors that influence the transfer characteristics of the organic layer (S 2) a first adhesive force between the second region donor film of (R 2) (S 1) and the organic layer (S 2) (W 12 ), the adhesive force (W 22) and the second adhesive (23 W) with the organic layer (S 2) as the acceptor substrate (S 3) in the organic layer (S 2).
일반적으로 유기 전계발광소자에서는 제1 접착력(W12) 및 제2 접착력(W23)이 점착력(W22)보다 크기 때문에 도너 필름(S1)으로부터 유기막(S2)을 억셉터기판(S3)으 로 전사시킴으로써 발광층의 미세 패턴을 형성할 수 있는 것이다. In general, in the organic electroluminescent device, since the first adhesive force W 12 and the second adhesive force W 23 are larger than the adhesive force W 22 , the organic substrate S 2 is accepted from the donor film S 1 . 3 ), the fine pattern of the light emitting layer can be formed.
첨부한 도 2는 일반적인 LITI에 의한 유기막의 전사공정을 도시한 개략도로서, 애노드(11)가 형성된 기판(10)을 증착 챔버에 로딩한 후(S11), 상기 애노드(11) 상에 정공주입층(HIL)(12)을 증착 또는 스핀코팅하여 형성하고(S12), 이 위에 정공수송층(HTL)(13)을 증착 또는 스핀코팅하여 형성한다(S13). FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a process of transferring an organic film by a general LITI, and after loading the
한편, 상기 기판(10)과는 별도로 도너 필름(20)을 준비하는데, 롤형(21)으로 감겨진 도너 필름(20)을 절단하고 세정한 후(S21) 증착 또는 스핀코팅에 의해 R, G, B의 발광층(EML)(22)을 형성한다(S22).Meanwhile, the
이후, 상기 발광층(22)이 형성된 도너 필름(20)을 옮겨(S23), 상기 정공주입층(12) 및 정공수송층(13)이 형성된 기판(10) 상에 레이저 열전사법에 의해 발광층(22)을 전사하여 R, G, B 별로 패터닝된 발광층(22)을 형성한다(S24). Thereafter, the
그러나, 이와 같은 LITI에 의한 유기막의 전사공정에서, 도너필름(20)에 파티클이 발생하고, 상기 파티클로 인해 상기 발광층(22)과 도너필름(20)의 접착력이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the transfer process of the organic film by LITI, there is a problem that particles are generated in the
상기 발광층(22)과 도너필름(20)의 접착력 저하는 상기 발광층(22)이 도너필름(20)에서 너무 쉽게 떨어지어 전사되지 않아야 할 부분까지 전사되는 불량을 유발할 수 있는 것이다.Degradation of the adhesion between the
또한, 도너필름(20)의 표면에 발생한 파티클은 발광층(22) 형성 후 발광층(22)의 결함이 발생되는 원인이 되므로 공정 중에서 발생하는 파티클을 최소화하여야 할 필요성이 있다. In addition, the particles generated on the surface of the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 도너필름에 묻은 파티클을 제거하여 발광층과 도너필름의 접착력을 향상시키고 발광층 내부에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 레이저 열전사법을 이용한 유기전계발광소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, by removing the particles on the donor film to improve the adhesion between the light emitting layer and the donor film and a laser thermal transfer method that can prevent the occurrence of defects in the light emitting layer It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an organic light emitting display device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 화소전극이 형성된 기판 상에 정공층을 형성하는 단계와, 도너 필름의 표면에 이온을 조사하고 분위기 가스를 주입하는 단계와, 상기 도너 필름의 표면에 발광층을 형성하는 단계 및 상기 정공층이 형성된 기판 상에 레이저 열전사법에 의해 상기 발광층을 전사하여 발광층 패턴을 형성하는 단계로 진행되는 레이저 열전사법을 이용한 유기전계발광소자의 제조방법이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a hole layer on a substrate on which a pixel electrode is formed, irradiating ions on a surface of a donor film and injecting an atmospheric gas; There is provided a method of manufacturing an organic light emitting display device using a laser thermal transfer method which proceeds to forming a light emitting layer and transferring the light emitting layer by a laser thermal transfer method on a substrate on which the hole layer is formed to form a light emitting layer pattern.
여기서, 상기 도너 필름의 표면에 이온을 조사하고 분위기 가스를 주입하는 단계는 500~1000eV의 에너지를 가진 이온을 조사하여 진행하며, 이온 조사는 10-5~10-4 torr의 진공 분위기에서 진행되는 것이 바람직하다.Here, the step of irradiating ions on the surface of the donor film and injecting the atmosphere gas is carried out by irradiating ions having an energy of 500 ~ 1000eV, the ion irradiation is carried out in a vacuum atmosphere of 10 -5 ~ 10 -4 torr It is preferable.
또한, 상기 이온으로 Ar 또는 N2 을 사용할 수 있으며, 상기 분위기 가스로는 산소를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, Ar or N 2 may be used as the ions, and oxygen may be preferably used as the atmosphere gas.
또한, 상기 도너 필름의 표면에 대한 이온의 조사는 이온건을 사용하며, 이 경우 상기 이온건은 상기 도너 필름과 40~50°의 각도를 갖도록 하여 이온을 조사 하는 것이 바람직하다.In addition, the ion gun is irradiated to the surface of the donor film, and in this case, the ion gun is preferably irradiated with ions such that the donor film has an angle of 40 to 50 °.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 유기막의 전사공정을 도시한 개략도로서, 애노드(111)가 형성된 기판(110)을 증착 챔버에 로딩한 후(S111), 상기 애노드(111) 상에 정공주입층(HIL)(112)을 증착 또는 스핀코팅하여 형성하고(S112), 이 위에 정공수송층(HTL)(113)을 증착 또는 스핀코팅하여 형성한다(S113). FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a process of transferring an organic film according to the present invention, after loading a
한편, 상기 기판(110)과는 별도로 도너 필름(120)에 발광층(122)을 형성하기 위해, 롤형(121)으로 감겨진 도너 필름(120)을 절단하고 세정한다(S121).Meanwhile, in order to form the
이후, 상기 도너 필름(120)의 표면에 이온을 조사하고 분위기 가스를 주입한다(S122). Thereafter, the surface of the
여기서, 상기 이온 조사는 비활성기체인 아르곤(Ar)을 이온화하여 사용하며, 비활성기체의 다른 종류, 예를 들어 질소(N2)를 이온화하여 사용하는 것도 가능하다.Here, the ion irradiation may be used by ionizing argon (Ar), which is an inert gas, and may be used by ionizing another kind of inert gas, for example, nitrogen (N 2 ).
또한, 상기 아르곤(Ar) 이온을 조사하는 장치로서, 본 발명에서는 이온건(ion gun)(130)이 적용되며, 상기 아르곤 이온을 조사하고나서 주입되는 분위기 가스로는 산소가 적용된다.In addition, as an apparatus for irradiating argon (Ar) ions, in the present invention, an
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 이온건 조사의 작용을 도시한 개념도로서, Ar 이온은 이온건(130) 내의 음극과 양극 사이에 전원을 연결하여 그 전압차이에 의한 전자가 방출되는데, 이온건(130)을 이용하여 도너 필름(120)의 표면에 아르곤(Ar)이나 질소(N2) 이온(ion)을 조사하고 분위기 가스를 주입하면, 도너 필름(120)의 표면에 이온이 충돌하여 미세한 파티클을 제거하는 표면 세정 효과를 얻을 수 있다. 4 is a conceptual diagram illustrating the operation of the ion gun irradiation according to the present invention, Ar ions are connected to a power source between the cathode and the anode in the
또한, 아르곤 이온이 조사되면 상기 이온은 고분자로 된 도너 필름(120)의 표면을 불안정한 상태로 만드는데, 이후 분위기 가스가 주입됨으로써 새로운 화학적 작용기를 형성시켜 도너 필름(120)과 발광층(122) 계면 사이의 접착력 향상에 크게 기여할 수 있게 된다.In addition, when argon ions are irradiated, the ions make the surface of the
이를 좀더 상세히 설명하면, 상기 도너 필름(120)은 투명성 고분자로 이루어져 있고, 이러한 고분자로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 주로 사용되는데, 이와 같은 고분자 도너 필름(120) 표면에 이온이 충돌하면서 도너 필름(120)의 폴리머 카본 체인을 자르게 되고, 이때 분위기 가스인 산소를 주입하면 잘라진 카본 체인에 산소분자가 결합하여 새로운 화학적 작용기를 형성하는 것이다. In more detail, the
이와 같이 카본 체인에 산소분자가 결합됨으로써, 도너 필름(120)의 표면이 소수성에서 친수성으로 되어 도너 필름(120)과 발광층(122) 계면 사이의 접착력이 크게 향상된다.As such, when the oxygen molecules are bonded to the carbon chain, the surface of the
이와 같은 이온 조사 및 분위기 가스 주입공정은 진공공정으로서 인라인 형태가 가능하며, 구체적으로는 10-5~10-4 torr의 진공 분위기에서 형성된 500~1000eV 의 에너지를 가진 이온을 조사하여 진행하는 것이 바람직하다.The ion irradiation and atmosphere gas injection process can be inline as a vacuum process, specifically, it is preferable to proceed by irradiating ions having energy of 500 to 1000 eV formed in a vacuum atmosphere of 10 -5 to 10 -4 torr. Do.
또한, 상기 이온건(130)은 상기 도너 필름(120)과 40~50°의 각도를 갖도록 하여 이온을 조사하는 것이 바람직하다.In addition, the
이후, 상기와 같은 이온 조사 및 분위기 가스 주입 공정이 완료된 도너 필름(120)의 표면에 증착 또는 스핀코팅에 의해 R, G, B의 발광층(EML)(122)을 형성한다(S123).Thereafter, the light emitting layer (EML) 122 of R, G, and B is formed on the surface of the
이후, 도너필름(120)을 상기 정공주입층(112) 및 정공수송층(113)이 형성된 기판(110) 상에 위치시키고, 레이저 열전사법에 의해 발광층(122)을 전사하여 R, G, B 별로 패터닝된 발광층(122)을 형성한다(S124). Subsequently, the
이와 같은 본 발명은 이온 조사를 통해 도너필름(120)에 묻어있는 파티클을 제거하였으므로 발광층(122) 내부에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 건식공정으로서 환경 친화적인 측면에서 장점이 있다. Since the present invention removes particles buried in the
또한, 도너 필름(120)과 발광층(122) 계면 사이의 접착력 향상에 크게 기여하여, 상기 발광층(122)이 도너필름(120)에서 쉽게 떨어지어 전사되지 않아야 할 부분까지 전사되는 불량을 방지할 수 있는 것이다.In addition, by greatly contributing to improving the adhesion between the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
이와 같은 본 발명에 의하면, 도너필름에 묻은 파티클을 제거함으로써, 도너 필름과 발광층 계면 사이의 접착력 향상에 크게 기여할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, by removing the particles on the donor film, it is possible to greatly contribute to the improvement of adhesion between the donor film and the light emitting layer interface.
또한, 발광층 내부에 결함이 발생하는 것을 방지하고 이에 따라 디바이스의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to prevent the occurrence of defects in the light emitting layer and thereby prevent the characteristics of the device from being changed.
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