KR100700828B1

KR100700828B1 - 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법

Info

Publication number: KR100700828B1
Application number: KR1020050080349A
Authority: KR
Inventors: 노석원; 김무현; 강태민; 성진욱; 송명원; 김선호
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-27
Also published as: KR20070024824A

Abstract

본 발명은 레이저 열전사법에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션할 시에, 자성력에 의해 효과적으로 라미네이션시킬 수 있도록 한 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 레이저 열전사법은 공정챔버 내측 기판스테이지 상의 일면에 자성체가 형성된 억셉터기판을 위치시키는 단계;상기 억셉터기판 상에 영구자석층을 포함한 도너필름을 위치시키는 단계;상기 도너필름에 포함된 영구자석과 상기 억셉터기판에 형성된 자성체 사이에 작용하는 자기력에 의해 상기 도너필름과 상기 억셉터기판을 라미네이션하는 단계; 및상기 도너필름 상에 레이저를 조사하여 전사층의 적어도 일영역을 억셉터기판 상에 전사시키는 단계를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 도너필름과 억셉터기판 사이의 밀착성이 향상될 뿐만 아니라 유기 발광소자의 수명, 수율 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도너필름, 억셉터기판, 영구자석, 자성체, 라미네이션, 레이저 열전사

Description

레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법 {LASER THERMAL TRANSFER IMAGING METHOD AND FABRICATING METHOD OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE USING THE SAME}

도 1은 종래기술에 따른 레이저 열전사 장치의 부분단면도이다.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일측면에 따른 레이저 열전사법을 설명하기 위한 공정의 단계별 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제4 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 억셉터기판의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 억셉터기판의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 억셉터기판의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 다른 측면에 따른 유기 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

280, 1200 : 도너필름 270 : 억셉터기판

200a : 공정챔버 200b : 이송챔버

222 : 제1 장착홈 221 : 제2 장착홈

271, 330, 420 : 영구자석 530, 620 : 영구자석 나노입자

본 발명은 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이저 열전사법을 이용하여 억셉터기판 상에 유기막층을 형성할 시, 자기력에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션시킬 수 있는 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.

유기막층을 형성하는 방법 중, 증착법은 섀도우 마스크를 이용하여 유기발광물질을 진공증착하여 유기막층을 형성하는 방법으로, 마스크의 변형 등에 의해 고정세의 미세패턴을 형성하기 어렵고, 대면적 표시장치에 적용하기 어렵다.

증착법의 문제점을 해결하기 위하여, 직접 유기막층을 패터닝하는 잉크젯 방식이 제안되었다. 잉크젯 방식은 발광재료를 용매에 용해 또는 분산시켜 토출액으로써 잉크젯 프린트 장치의 헤드로부터 토출시켜 유기막층을 형성하는 방법이다. 잉크젯 방식은 공정이 비교적 간단하지만, 수율저하나 막두께의 불균일성이 발생되고, 대면적의 표시장치에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 레이저 열전사법을 이용하여 유기막층을 형성하는 방법이 제안되었다. 레이저 열전사법은 기재기판, 광-열 변환층 및 전사층을 포함하는 도너필름에 레이저를 조사시켜 기재기판을 통과한 레이저를 광-열 변환층에서 열로 변환시켜 광-열 변환층을 팽창시킴으로써, 인접한 전사층을 팽창시켜, 억셉터기판에 전사층이 접착되어 전사되게 하는 방법이다. 레이저 열전사법은 레이저로 유도된 이미징 프로세스로 고해상도의 패턴 형성, 필름 두께의 균일성, 멀티레이어 적층 능력, 대형 마더글래스로의 확장성과 같은 고유한 이점을 가지고 있다.

종래에 레이저 열전사법을 실시할 경우, 전사가 이루어지는 챔버 내부는 발광소자 형성시의 증착 공정과 동조되도록 하기 위하여 진공상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 진공상태에서 레이저 열전사를 행하는 경우, 도너필름과 억셉터기판 사이에 이물질이나 공간이 생기게 되어 전사층의 전사 특성이 좋지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서, 레이저 열전사법에 있어서, 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션시키는 방법은 중요한 의미를 가지며, 이를 해결하기 위한 여러가지 방안이 연구되고 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 종래기술에 따른 레이저 열전사법 및 레이저 열사장치를 구체적으로 설명한다.

도 1을 참조하면, 레이저 열전사 장치(100)는 챔버(110) 내부에 위치하는 기 판스테이지(120) 및 챔버(110) 상부에 위치한 레이저 조사장치(130)를 포함하여 구성된다.

기판스테이지(120)는 챔버(110)로 도입되는 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 각각 순차적으로 위치시키기 위한 것으로서, 기판스테이지(120)에는 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 각각 정렬되게 하기 위한 제1 장착홈(121) 및 제2 장착홈(123)이 형성되어 있다. 제1 장착홈(121)이 억셉터기판(140)의 둘레방향을 따라 형성되고, 제2 장착홈(123)은 도너필름(150)의 둘레방향을 따라 형성된다. 통상적으로, 억셉터기판(140)은 도너필름(150)보다 면적이 작으므로, 제2 장착홈(123)보다 제1 장착홈(121)을 작게 형성한다.

이 때, 억셉터기판(140)과 도너필름(150)의 사이에 이물질이나 공간없이 라미네이션시키기 위하여, 레이저 열전사가 이루어지는 챔버(110) 내부를 진공으로 유지하지 않고, 제1 장착홈(121) 및 제2 장착홈(123)의 하부 일구간에 파이프(161, 163)를 연결하고, 진공펌프(P)로 흡입하여 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 합착시킨다.

그러나, 진공펌프에 의해서 억셉터기판과 도너필름을 밀착시키는 방법은 유기 발광소자를 제작하는 다른 공정이 진공상태를 유지하는 것과 달리 챔버내부의 진공상태를 유지하지 못하게 됨으로써, 제품의 신뢰성과 수명에 좋지 못한 영향을 미치는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 발명으 로, 본 발명의 목적은 레이저 열전사가 진공상태에서 이루어지면서도, 도너필름과 억셉터기판 사이에 이물질이나 공간이 생기지 않으며, 자기력에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션하는 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 열전사법은 공정챔버 내측 기판스테이지 상의 일면에 자성체가 형성된 억셉터기판을 위치시키는 단계;상기 억셉터기판 상에 영구자석층을 포함한 도너필름을 위치시키는 단계;상기 도너필름에 포함된 영구자석과 상기 억셉터기판에 형성된 자성체 사이에 작용하는 자기력에 의해 상기 도너필름과 상기 억셉터기판을 라미네이션하는 단계; 및상기 도너필름 상에 레이저를 조사하여 전사층의 적어도 일영역을 억셉터기판 상에 전사시키는 단계를 포함한다.

바람직하게, 상기 도너필름은 기재기판과, 상기 기재기판 상에 형성되는 광-열 변환층과, 상기 광-열 변환층 상에 형성되는 전사층 및 상기 광-열 변환층의 적어도 어느 일면에 형성된 영구자석을 포함한다. 상기 광-열 변환층과 상기 전사층 사이에는 층간삽입층을 더 포함한다.

상기 도너필름에 형성된 상기 영구자석을 기재기판 또는 광-열 변환층 내부에 영구자석 나노입자의 형태로 형성하며, 상기 자성체는 Fe, Ni, Cr, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CoFe₂O₄,자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나이다. 상기 영구자석 나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성한다. 상기 억셉터기판에 형성된 구동전원 외곽 영역과, 화상표시부의 화소영역 이외의 영역 중 적어도 어느 하나 이상의 영역에 형성되는 자력지지용 메탈 라인을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 레이저 열전사법을 이용한 유기 발광소자의 제조방법에 있어서, 기판스테이지 상에 화소 영역이 형성되고, 자성체를 포함하는 억셉터기판을 위치시키는 억셉터기판 이송단계와, 상기 억셉터기판 상에 영구자석을 포함하고 발광층을 구비한 도너필름을 이송시키는 도너필름 이송단계와, 상기 억셉터기판에 형성된 상기 자성체와 상기 도너필름에 포함된 상기 영구자석 사이의 자기력에 의해 상기 억셉터기판과 상기 도너필름을 접합하는 라미네이션 단계와, 상기 도너필름에 레이저를 조사하여 상기 억셉터기판의 상기 화소정의막에 상기 발광층을 전사하는 전사단계 및 상기 발광층과 상기 화소정의막 상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 레이저 열전사법 및 이를 이용한 유기 발광소자의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

도 2a 내지 도 2h를 참조하여, 본 발명에 따른 레이저 열전사법의 일실시예를 설명한다. 본 발명에 따른 레이저 열전사법을 진행하는 레이저 열전사 장치는 공정챔버(200a, 200b), 기판스테이지(220), 레이저 발진기(210)를 포함하여 구성된다.

챔버는 통상의 레이저 열전사 장치에서 사용되는 공정챔버(200a)를 사용할 수 있고, 공정챔버(200a) 외부에는 영구자석(미도시)을 포함하는 도너필름(280) 또는 자성체(271)를 포함하는 억셉터기판(270)을 공정챔버(200a) 내부로 이송하기 위한 로봇팔(260) 및 엔드 이펙터(end-effector;261) 등을 포함하는 이송챔버(200b)가 구비된다. 공정챔버(200a)와 이송챔버(200b) 사이에는 게이트밸브(250)가 존재한다. 게이트밸브(250)는 공정챔버(200a)와 이송챔버(200b)를 차단시켜 주는 역할을 한다.

한편, 기판스테이지(220)는 이동되기 위한 구동수단(미도시)을 더 구비할 수 있다. 예컨데, 레이저가 세로방향으로 조사될 경우, 가로방향으로 기판스테이지(220)를 이동시키는 구동수단을 더 구비할 수 있다.

또한, 기판스테이지(220)는 억셉터기판(270) 및 도너필름(280)을 수납하여 장착시키는 각각의 장착수단을 구비할 수 있다. 장착수단은 이송챔버(200b) 내의 로봇팔(260) 및 엔드 이펙터(261)와 같은 이송수단에 의해 공정챔버(200a) 내로 이송된 억셉터기판(270)이 기판스테이지(220)의 정해진 위치에 정확히 장착되도록 한다.

본 실시예에서, 장착수단은 관통홀(미도시), 가이드바(231, 241), 이동플레이트(230, 240), 지지대(미도시) 및 장착홈(221, 222)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 가이드바(231, 241)는 이동플레이트(230, 240) 및 지지대와 동반하여 상승 또는 하강운동하는데, 가이드바(231, 241)가 관통홀을 통과하여 상승하면서 억셉터기판(270)을 수용하고, 하강하면서 억셉터기판(270)을 장착홈(221, 222)에 안착시 키게 되는 구조이다. 이때, 억셉터기판(270) 및 도너필름(280)을 정확한 위치에 안착시키기 위해 장착홈(221, 222)은 벽면이 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 관통홀은 도너필름(280) 및 억셉터기판(270)을 지지하는 가이드바(231, 241)가 상하로 이동가능하도록 기판스테이지(220)에 형성된 홀이다. 그리고, 지지대는 가이드바(231, 241)와 이동플레이트(230, 240)를 지지하면서 상하로 이동가능하도록 하는 역할을 하며, 별도의 모터(미도시)와 연결되어 있다.

레이저 발진기(210)는 공정챔버(200a)의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으며, 레이저가 상부에서 비춰질 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.

유기 발광소자의 제작에 적용된 본 실시예에서 레이저 열전사법은 억셉터기판(270) 이송단계, 도너필름(280) 이송단계, 라미네이션 단계 및 전사단계를 포함한다.

억셉터기판(270) 이송단계는 레이저 열전사 장치의 공정챔버(200a) 내로 억셉터기판(200a)을 위치시키는 단계로써, 이때, 자성체(271)를 포함하는 억셉터기판(270)을 이송챔버(200a)의 이송수단인 엔드 이펙터(261) 상에 위치시킨다.(도 2a) 그리고, 로봇팔(260)에 의해 엔드 이펙터(261)를 공정챔버(200a) 내부로 진입시켜 기판스테이지(220) 상부에 위치시킨다.(도 2b) 공정챔버(200a) 내로 이송된 억셉터기판(270)은 관통홀을 통해 상승한 가이드바(231)에 의해 받쳐진다. 그리고 나서, 엔드 이펙터(261)는 공정챔버(200a)를 빠져나가 다시 이송챔버(200b)로 이동한다.(도 2c) 억셉터기판(270)을 받친 가이드바(231)는 다시 하강하면서, 억셉터기 판(270)을 기판스테이지(220)의 제1 장착홈(222) 상에 정확하게 위치시킨다.(도 2d)

도너필름(280) 이송단계는 억셉터기판(270) 이송단계에서와 마찬가지로, 이송챔버(200b) 내에 위치한 로봇팔(260)에 부착된 엔드 이펙터(261) 등의 이송수단에 의해 공정챔버(200a) 내로 이송된다.(도 2e) 이때, 도너필름(280)은 이송시에 필름트레이(290)에 의해 이송되는 것이 바람직하다. 공정챔버(200a) 내로 이송된 도너필름(280)은 관통홀을 통해 상승한 가이드바(241)에 의해 받쳐진다. 도너필름(280)이 가이드바(241)에 받쳐지면, 로봇팔(260)에 의해 엔드 이펙터(261)는 공정챔버(200a)를 빠져나가 다시 이송챔버(200b)로 이동한다.(도 2f) 도너필름(280)을 받친 가이드바(241)는 다시 하강하면서, 도너필름(280)을 기판스테이지(220)의 제2 장착홈(221) 상에 정확하게 위치시킨다.(도 2g)

라미네이션 단계는 억셉터기판(270)에 형성된 자성체(271)와 도너필름(280)에 형성된 영구자석(미도시) 사이에 형성되는 자기적 인력으로써, 억셉터기판(270)과 도너필름(280) 사이를 접합시키는 단계이다. 이때, 공정챔버(200a) 내부는 진공 상태를 유지하므로, 도너필름(280)과 억셉터기판(270) 사이에는 이물질이나 공간이 생기는 것이 극소화되어, 전사효율이 높아진다.

전사단계는 억셉터기판(270)과 라미네이션된 도너필름(280) 상에 레이저 조사장치(210)에서 레이저를 조사하여 도너필름(280)에 형성된 발광층을 억셉터기판(270)의 화소정의막의 일영역 및 개구부에 전사하는 단계이다. 레이저를 조사할 경우, 도너필름(280)의 광-열 변환층이 부풀어 오르게 되고, 이에 따라, 인접한 발 광층도 억셉터기판(270) 방향으로 부풀어 오르게 되어 발광층이 억셉터기판(270)에 접촉하게 됨으로써 전사가 이루어진다(도 2h)

이하에서는 본 발명에 따른 영구자석이 포함되는 레이저 열전사 도너필름을 설명한다. 도너필름은 억셉터기판에 전사될 전사층이 구비된 필름으로, 순차적으로 적층된 기재기판, 광-열 변환층 및 전사층을 포함하여 구성된다. 이 때, 성능 향상을 위해 광-열 변환층과 전사층 상이에 버퍼층(미도시) 및 층간삽입층 등이 더 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 열전사 도너필름에는 영구자석이 포함된다. 이 경우, 도너필름을 이루는 여러 층들 사이로 적어도 하나의 영구자석층이 형성되거나, 나노입자로 구성되는 영구자석이 여러 층들 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.

도 3을 참조하면, 도너필름은 기재기판(310), 광-열 변환층(320), 영구자석층(330), 층간삽입층(340) 및 전사층(350)으로 구성된다.

기재기판(310)은 도너필름의 지지체 역할을 수행하는 기판으로서, 투명성 고분자로 이루어지며, 두께는 10㎛ 내지 500㎛가 바람직하다. 이때, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 등이 투명성 고분자로서 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

광-열 변환층(320)은 레이저광을 흡수하여 열로 변환시키는 광흡수성 물질로 이루어지는 층으로서, 광-열 변환층(320)의 두께는 사용되는 광흡수성 물질 및 형 성방법에 따라 다르나 금속 또는 금속의 산화물 등으로 이루어지는 경우에는 진공증착법, 전자빔증착법, 또는 스퍼터링으로 100Å 내지 5000Å로 형성되며, 유기막으로 형성되는 경우에는 압출, 그래비아, 스핀, 나이프 코팅법으로 0.1㎛ 내지 2㎛로 형성되는 것이 바람직하다.

광-열 변환층(320)의 두께가 상기 범위보다 얇게 형성되는 경우에는 에너지 흡수율이 낮아 광에서 열로 변환되는 에너지 양이 적게 되어 팽창 압력이 낮아지게 되고, 상기 범위보다 두껍게 형성되는 경우에는 도너필름과 억셉터기판 사이에서 발생하는 단차에 의한 에지 오픈 불량이 발생할 수 있다.

금속 또는 금속의 산화물 등으로 이루어지는 광흡수성 물질로는 광학 농도가 0.1 내지 0.4인 것으로, 알루미늄, 은, 크롬, 텅스텐, 주석, 니켈, 티타늄, 코발트, 아연, 금 구리, 텅스텐, 몰리브덴, 납 및 그 산화물이 있다.

또한, 유기막으로 이루어지는 광합성 물질로는 카본블랙, 흑연 또는 적외선 염료가 첨가된 고분자가 있다. 이때, 고분자 결합수지를 형성하는 물질로는 예시적으로 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 등과 같은 (메타)아크릴레이트 올리고머, 또는 상기 올리고머 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

영구자석층(330)은 후술할 억셉터기판에 삽입될 자성체와 서로 자기력을 형성하도록 하기 위해 삽입되는 층이다. 예컨대, 알리코자석(Alnico Magnet), 페라이트자석(Ferrite Magnet), 희토류자석, 고무자석, 플라스틱 자석 등이 사용될 수 있다.

도면에는 도시되지 않았지만, 버퍼층은 전사층의 전사특성 향상 및 전사 후의 디바이스 수명 향상을 위해 영구자석층(330)과 전사층(350) 사이에 도입되는 층으로서, 금속산화물, 금속황화물 또는 비금속 무기화합물이나 고분자 또는 저분자 유기물이 사용될 수 있다.

층간삽입층(340)은 광-열 변환층(320)을 보호하기 위한 것으로써, 높은 열저항을 가지는 것이 바람직하며 유기 또는 무기막으로 구성될 수 있다.

전사층(350)은 도너필름으로부터 분리되어 억셉터기판에 전사되는 층으로서, 유기 발광소자 제작에 이용되는 경우 발광층을 형성하기 위해서는 고분자 또는 저분자 유기발광물질로 이루어질 수 있다. 또한, 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 정공수송층(HTL), 정공주입층(HIL)을 형성하기 위해서는 각각에 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 이때, 각 전사층의 재료는 한정적이지 않으며, 당업자가 용이하게 추구할 수 있는 어떠한 재료도 가능하며, 압출, 그래비아, 스핀, 나이프코팅, 진공증착, CVD등의 방법으로 형성가능하다.

전술한 바와 같이 영구자석층(330)을 도너필름에 삽입시킴으로써, 도너필름은 자성을 지니게 되어, 억셉터기판 상부에 위치될 때 자성체가 삽입된 억셉터기판과 상호 자기적 인력을 형성한다. 따라서, 도너필름과 억셉터기판을 자력에 의해 밀착되게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 도 3에서 영구자석층(330)이 광-열 변환층(320)과 층 간삽입층(340) 사이에 형성되는 것과 달리, 기재기판(410)과 광-열 변환층(430) 사이에 영구자석층(420)이 형성되어 있다. 각 층의 기능은 도 3과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 도 3 및 도 4에서 영구자석이 하나의 층을 이루면서 형성된 것과 달리, 영구자석이 광-열 변환층(520)에 나노입자(530)로 분산되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제4 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 영구자석이 도 5에서 광-열 변환층(630)에 분산되어 있는 것과 달리, 영구자석 나노입자(620)가 기재기판(610)에 분산되어 있다. 이로써, 도 5의 도너필름과 동일한 효과를 발휘할 수 있음은 물론이다.

도 7을 참조하여, 억셉터기판 상의 구조를 간단히 설명하면, 기판(700) 상에는 버퍼층(702)이 형성되고, 상기 버퍼층(702)이 형성된 면과 대향하는 기판(700)의 타면에 자성체(701)를 포함하는 층이 형성되어 있다.

상기 자성체(701)는 Fe, Ni, Cr, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CoFe₂O₄,자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나이다. 이 중, 자성나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법을 이용하여 형성한다.

그리고, 상기 버퍼층(702)의 일영역 상에는 액티브 채널층(703a)과 오믹콘택 층(703b) 사이에 LDD층(미도시)을 포함하는 반도체층이 형성된다. 상기 반도체층 상에는 게이트 절연막(704)과 게이트 전극(705)이 패터닝되어 순차적으로 형성된다. 상기 게이트 전극(705) 상에 형성되며, 상기 반도체층 중 오믹콘택층(703b)이 노출되도록 형성된 층간절연층(706)과, 노출된 상기 오믹콘택층(703b)에 접촉되도록 소스 및 드레인 전극(707a, 707b)이 상기 층간절연층(706)의 일영역 상에 형성된다.

또한, 층간절연층(706) 상에 평탄화막(708)을 형성하고, 상기 평탄화막(708) 상에는 상기 평탄화막(708)의 일영역을 에칭하여 상기 드레인 전극(707b)이 노출되도록 형성된 비어홀(미도시)을 통해, 상기 드레인 전극(707b)과 제1 전극층(709)이 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전극층(709)은 상기 평탄화막(708)의 일영역에 형성되며, 상기 평탄화막(708) 상에 상기 제1 전극층(709)을 적어도 부분적으로 노출시키는 개구부(711)가 형성된 화소정의막(710)이 형성되어 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 억셉터기판의 다른 실시예를 나타내는 단면도로써, 도 7과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명에 따른 억셉터기판의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 8은 기판(800)과 버퍼층(802) 사이에 Fe, Ni, Cr, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CoFe₂O₄,자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로 형성되는 자성체층(801)이 형성되어 있다.

도 9는 본 발명에 따른 억셉터기판의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 억셉터기판(900) 상에는 적어도 하나의 화소 영역(970)을 구비하는 화상표시부(960), 주사 구동부(940), 데이터 구동부(930), 구동전원(910), 기저전원(920) 등이 형성되어 있다.

억셉터기판(900) 상에 형성된 구동전원(910) 외곽 영역과, 화상표시부(960)의 화소 영역(970) 이외의 영역 중 적어도 어느 하나 이상의 영역에 자력지지용 메탈 라인(950)이 형성된다. 자력지지용 메탈라인(950)은 자성체로써, 상기 자성체는 Fe, Ni, Cr, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CoFe₂O₄,자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나이다.

주사 구동부(940)는 각 화소 영역(970) 내의 유기 발광소자(미도시)를 구동하기 위한 선택 신호를 제어하고, 제어된 선택 신호를 주사선에 공급한다. 선택 신호는 주사선을 통해 각 화소 영역(970) 내의 스위칭 소자(미도시)에 전달되어 스위칭 소자가 턴온 또는 턴오프되도록 기능한다.

그리고, 데이터 구동부(930)는 각 화소 영역(970)의 화상 신호를 나타내는 데이터 전압 또는 전류를 제어하고, 제어된 데이터 전압 또는 전류를 각 데이터선에 공급하는 역할을 한다.

도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 유기 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 10a에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 열전사 방법에 의해 발광층을 형성할 시에는, 먼저, 자성체층(1010)이 포함된 억셉터기판을 준비한다. 억셉터기판은 전술한 바와 같이, 기판(1000) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 대향하는 기판(1000)의 타면에 자성체층(1010)이 형성되어 있다. 상기 자성체층(1010)은 나노입자로 이루어질 수 있으며, 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법을 이용하여 형성한다. 그리고, 상기 박막트랜지스터 상에 제1 전극층(1090) 및 상기 제1 전극층(1090)의 적어도 일영역이 노출된 개구부(1110)를 구비하는 화소정의막(1100)이 형성되어 있다.

그리고 나서, 도 10b에서 보는 바와 같이, 억셉터기판 상에 도너필름(1200)을 라미네이션시킨다. 도너필름(1200)과 기판 사이에 밀착 특성이 좋을수록 후속 전사공정에서의 전사효율이 향상되므로, 도너필름(1200)의 영구자석층(1220)과 억셉터기판의 자성체(1010) 사이에 작용하는 자기력에 의해 밀착 특성이 좋아진다. 본 발명의 실시예에 따른 도너필름은 기재기판(1210), 영구자석층(1220), 광-열 변환층(1230), 층간삽입층(1240), 전사층(1250)으로 구성되어 있으나, 영구자석층 또는 영구자석 나노입자를 포함할 수 있는 도너필름의 다른 구조를 적용하여도 됨은 물론이다.

이후, 도 10c에서 보는 바와 같이, 억셉터기판과 도너필름(1200)이 라미네이션된 상태에서, 도너필름(1200) 상에서 발광층(1250)이 전사될 영역에만 국부적으로 레이저를 조사한다. 레이저가 조사되면, 상기 광-열 변환층(1230)이 억셉터기판 방향으로 팽창함에 따라 전사층(1250)도 팽창되어, 레이저가 조사된 영역의 전사층(1250)이 도너필름(1200)으로부터 분리되면서 억셉터기판으로 전사된다.

그리고, 도 10d에서 보는 바와 같이, 억셉터기판 상에 전사층(1250b)이 전사 되면 도너필름(1200)과 억셉터기판을 분리시킨다. 분리된 억셉터기판 상에는 화소정의막(1100)의 적어도 일영역 및 개구부에 전사층(1250b)이 형성되어 있으며, 도너필름(1200) 상에는 레이저가 조사된 영역의 전사층(1250b)만 전사되고 나머지 부분(1250a)은 그대로 도너필름(1200) 상에 남아있게 된다.

마지막으로, 도 10e에서 보는 바와 같이, 억셉터기판 상에 전사층(1250b)이 전사된 뒤, 상기 전사층인 발광층(1250b) 상에 제2 전극층(1320)을 형성하고, 유기 발광소자를 보호할 수 있도록 봉지막(1300)을 형성한다. 상기 봉지막(1300) 내면에는 흡수부재(1310)가 형성되어 있으며, 상기 흡수부재(1310)는 유기 발광소자에 침투하는 수분 등을 흡수하는 역할을 한다. 이에 따라, 유기 발광소자의 발광층(1250b)이 수분 등에 의해 손상 및 부식되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 레이저 열전사법에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션할 시에, 레이저 열전사가 진공상태에서 이루어지면서도 도너필름과 억셉터기판 사이에 이물질 및 공간이 생기지 않게 함과 동시에, 도너필름에 형성된 영구자석과, 억셉터기판에 형성된 자성체 사이에 발생하는 자기력에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션함으로써, 밀착성 및 유기 발광 소자의 수명, 수율 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

Claims

공정챔버 내측 기판스테이지 상의 일면에 자성체가 형성된 억셉터기판을 위치시키는 단계;

상기 억셉터기판 상에 영구자석층을 포함한 도너필름을 위치시키는 단계;

상기 도너필름에 포함된 영구자석과 상기 억셉터기판에 형성된 자성체 사이에 작용하는 자기력에 의해 상기 도너필름과 상기 억셉터기판을 라미네이션하는 단계; 및

상기 도너필름 상에 레이저를 조사하여 전사층의 적어도 일영역을 억셉터기판 상에 전사시키는 단계를 포함하는 레이저 열전사법.
제1항에 있어서, 상기 도너필름은,

기재기판;

상기 기재기판 상에 형성되는 광-열 변환층;

상기 광-열 변환층 상에 형성되는 전사층; 및

상기 광-열 변환층의 적어도 어느 일면에 형성된 영구자석층을 포함하는 레이저 열전사법.
제2항에 있어서, 상기 광-열 변환층과 상기 전사층 사이에 층간삽입층을 더 포함하는 레이저 열전사법.
제1항에 있어서, 상기 영구자석을 기재기판 또는 광-열 변환층 내부에 영구자석 나노입자의 형태로 형성하는 레이저 열전사법.
제4항에 있어서, 상기 영구자석 나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성하는 레이저 열전사법.
제1항에 있어서, 상기 자성체는 Fe, Ni, Cr, Fe₂O₃, Fe₃O₄, CoFe₂O₄,자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나인 레이저 열전사법.
제6항에 있어서, 상기 자성나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성하는 레이저 열전사법.
제1항에 있어서, 상기 억셉터기판에 형성된 구동전원 외곽 영역과, 화상표시부의 화소영역 이외의 영역 중 적어도 어느 하나 이상의 영역에 형성되는 자력지지용 메탈 라인을 포함하는 레이저 열전사법.
레이저 열전사법에 의해 제1 전극과 제2 전극 사이에 발광층이 형성되는 유기 발광소자의 제조방법에 있어서,

기판스테이지 상에 화소 영역이 형성되고, 자성체를 포함하는 억셉터기판을 위치시키는 억셉터기판 이송단계;

상기 억셉터기판 상에 영구자석을 포함하고 발광층을 구비한 도너필름을 이송시키는 도너필름 이송단계;

상기 억셉터기판에 형성된 상기 자성체와 상기 도너필름에 포함된 상기 영구자석 사이의 자기력에 의해 상기 억셉터기판과 상기 도너필름을 접합하는 라미네이션 단계; 및

상기 도너필름에 레이저를 조사하여 상기 억셉터기판의 상기 화소 영역에 상기 발광층을 전사하는 전사단계를 포함하는 레이저 열전사법을 이용한 유기 발광소자의 제조방법.