KR100700829B1 - Laser Induced Thermal Imaging Apparatus and Method using the same - Google Patents

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KR100700829B1 KR1020050080348A KR20050080348A KR100700829B1 KR 100700829 B1 KR100700829 B1 KR 100700829B1 KR 1020050080348 A KR1020050080348 A KR 1020050080348A KR 20050080348 A KR20050080348 A KR 20050080348A KR 100700829 B1 KR100700829 B1 KR 100700829B1
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Abstract

본 발명은 기판과 도너필름의 전사층 사이의 밀착특성을 향상시킬 수 있는 레이저 열 전사 장치 및 이를 이용한 레이저 열 전법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser thermal transfer apparatus and a laser thermoelectric method using the same that can improve the adhesion between the substrate and the transfer layer of the donor film.

본 발명의 레이저 열 전사 장치는 레이저 발진기를 이용하여 유기 전계 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서, 상기 레이저 열 전사 장치 내에 자성을 띠는 도너 필름이 삽입되며 영구자석이 구비된 기판 스테이지가 마련된다.The laser thermal imager of the present invention is a laser thermal imager that forms a light emitting layer of an organic electroluminescent device using a laser oscillator, wherein a magnetic donor film is inserted in the laser thermal imager and the substrate is provided with a permanent magnet. The stage is prepared.

이에 따라, 기판과 도너필름의 전사층 사이의 밀착특성을 향상시킬 수 있으며, 유기 소자의 수명, 수율 및 신뢰성를 향상시킬 수 있다. Accordingly, the adhesion property between the substrate and the transfer layer of the donor film can be improved, and the life, yield and reliability of the organic device can be improved.

자성물질, 진공, 영구자석이 구비된 기판 스테이지, 도너필름 Donor film, substrate stage with magnetic material, vacuum, permanent magnet

Description

레이저 열 전사 장치 및 그 장치를 이용한 레이저 열 전사법{Laser Induced Thermal Imaging Apparatus and Method using the same}Laser thermal transfer device and laser thermal transfer method using the device {Laser Induced Thermal Imaging Apparatus and Method using the same}

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 열 전사법을 설명하기 위한 공정 단면도. 1 is a cross-sectional view for explaining the laser thermal transfer method according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 열 전사 장치의 사시도.2 is a perspective view of a laser thermal transfer apparatus according to the present invention;

도 3a는 본 발명에 따른 기판 스테이지를 확대한 사시도.Figure 3a is an enlarged perspective view of the substrate stage according to the present invention.

도 3b는 도 3a의 절단선 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 취해진 단면도. FIG. 3B is a cross sectional view taken along the line II ′ of FIG. 3A;

도 4는 본 발명에 따른 레이저 발진기 나타내는 구성도.4 is a block diagram showing a laser oscillator according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제1 실시 예를 나타내는 단면도. 5 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제2 실시 예를 나타내는 단면도. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제3 실시 예를 나타내는 단면도. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention;

도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 레이저 열 전사법을 설명하기 위한 공정 단면도. 8A to 8F are cross-sectional views for explaining the laser thermal transfer method according to the present invention.

도 9는 레이저 열 전사법을 도시하는 블럭도. 9 is a block diagram showing a laser thermal transfer method.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

210 : 도너필름 지지대 220 : 기판 지지대   210: donor film support 220: substrate support

230: 기판 스테이지 240 : 로봇팔  230: substrate stage 240: robot arm

250 : 엔드이펙터 260 : 기판   250: end effector 260: substrate

270 : 도너필름 280 : 레이저 발진기  270: donor film 280: laser oscillator

본 발명은 레이저 열 전사 장치 및 그 장치를 이용하는 레이저 열 전사법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 영구자석이 구비된 기판 스테이지와 자성층이 구비된 도너필름을 이용함으로써, 기판과 전사층의 밀착특성을 향상시킬 수 있는 레이저 열 전사 장치 및 그 장치를 이용한 레이저 열 전사법이다. The present invention relates to a laser thermal transfer apparatus and a laser thermal transfer method using the apparatus. More specifically, by using a donor film provided with a substrate stage and a magnetic layer provided with a permanent magnet, the adhesion between the substrate and the transfer layer is improved. Laser thermal transfer apparatus and laser thermal transfer method using the apparatus.

일반적으로, 레이저 열 전사법(LITI: Laser Induced Thermal Imaging)을 수행하기 위해서는 적어도 레이저빔, 기판 및 도너필름을 필요로 한다. 도너필름은 기재기판, 광-열 변환층 및 전사층을 포함한다. In general, at least a laser beam, a substrate, and a donor film are required to perform laser induced thermal imaging (LITI). The donor film includes a base substrate, a light-to-heat conversion layer, and a transfer layer.

레이저 열 전사 공정에 있어서는 전사층을 기판에 대향 되도록 하여 도너필름을 기판 상에 라미네이션한 후, 기재기판 상에 레이저빔을 조사한다. 기재기판 상에 조사된 레이저빔은 광-열 변환층에 흡수되어 열에너지로 변환되고, 열에너지에 의해 전사층은 기판 상으로 전사된다. In the laser thermal transfer step, the donor film is laminated on the substrate with the transfer layer facing the substrate, and then the laser beam is irradiated onto the substrate. The laser beam irradiated onto the substrate is absorbed by the light-heat conversion layer and converted into thermal energy, and the transfer layer is transferred onto the substrate by the thermal energy.

이하에서는 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 레이저 열 전사법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a laser thermal transfer method according to the related art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 레이저 열 전사법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining a laser thermal transfer method according to the prior art.

도 1을 참조하면, 상기 챔버(100) 내의 하부에 스테이지(110)를 마련한다. 상기 스테이지(110)는 기판(140)과 도너필름(160)을 각각 정렬되게 하기 위해 제1 정열홈(170)과 제2 정열홈(180)을 형성한다. 상기 제2 정렬홈(180)은 상기 제1 정열홈(170)과 단차를 이루며 형성된다. 상기 스테이지(110) 상에 형성된 제1 정렬홈(170)의 형상을 따라 상기 기판(140)이 위치되고, 상기 스테이지(110) 상에 형성된 제2 정렬홈(180)의 형상을 따라 상기 도너필름(160)이 위치된다. Referring to FIG. 1, a stage 110 is provided below the chamber 100. The stage 110 forms a first alignment groove 170 and a second alignment groove 180 to align the substrate 140 and the donor film 160, respectively. The second alignment groove 180 is formed to form a step with the first alignment groove 170. The donor film is positioned along the shape of the first alignment groove 170 formed on the stage 110 and along the shape of the second alignment groove 180 formed on the stage 110. 160 is located.

상기 기판(140) 상에 상기 도너필름(160)이 라미네이션된 후, 레이저 발진기(190)를 이용하여 상기 도너필름(160)의 상부에 레이저를 조사하여, 상기 도너필름(160)의 전사층(미도시)을 상기 기판(140) 상에 전사한다. After the donor film 160 is laminated on the substrate 140, a laser is irradiated onto the donor film 160 using the laser oscillator 190 to transfer a laser beam (transfer layer) of the donor film 160. Not shown) is transferred onto the substrate 140.

그러나 상기 도너필름(160)의 전사층(미도시)과 상기 기판(140) 사이에 공극또는 이물질(150) 등이 포함될 수 있다. 따라서, 제1 정열홈(170) 및 제2 정렬홈(180) 하부영역의 일구간에 호스를 연결하여 진공펌프(130)로 산소 또는 이물질 등을 빨아들여야 한다. However, a gap or foreign material 150 may be included between the transfer layer (not shown) of the donor film 160 and the substrate 140. Therefore, the hose should be connected to one section of the lower region of the first alignment groove 170 and the second alignment groove 180 to suck oxygen or foreign matter into the vacuum pump 130.

또한, 이러한 종래기술은 유기 발광 소자를 제작하는 다른 공정이 진공챔버 내에서 진행되는 것과는 달리 대기 중에서 이루어짐으로써, 산소 및 수분 등에 의해 유기 발광 소자의 신뢰성, 수명 및 소자특성의 저하를 야기시킨다. In addition, this conventional technique is performed in the air, unlike other processes for manufacturing the organic light emitting device is carried out in the vacuum chamber, causing degradation of the reliability, lifespan and device characteristics of the organic light emitting device by oxygen and moisture.

이러한 문제점들을 해소하고자, 유기 발광 소자의 전사 공정을 진공챔버 내에서 수행하도록 한다. In order to solve these problems, the transfer process of the organic light emitting device is performed in a vacuum chamber.

그러나, 유기 발광 소자의 전사 공정을 진공챔버 내에서 수행할 경우, 유기 발광 표시 소자의 신뢰성, 수명 및 소자특성이 향상될 수 있으나, 전사층과 기판 사이에 미세한 공극(구멍) 또는 이물질 등이 발생되어도 진공펌프 또는 진공을 이용한 라미네이팅법을 이용하는 공정을 수행할 수가 없어, 전사층과 기판 사이의 밀착특성은 더욱 저하되는 문제점을 갖는다. However, when the transfer process of the organic light emitting device is performed in a vacuum chamber, the reliability, lifespan, and device characteristics of the organic light emitting display device may be improved, but minute pores (pores) or foreign matter are generated between the transfer layer and the substrate. Even if the vacuum pump or the lamination method using the vacuum cannot be performed, the adhesiveness between the transfer layer and the substrate is further deteriorated.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해 도출된 발명으로, 진공챔버 내에 영구자석이 구비된 기판 스테이지와 자성층이 구비된 도너필름을 이용함으로써 기판과 도너필름의 전사층 사이의 밀착특성을 향상시킬 수 있는 레이저 열 전사 장치 및 그 장치를 이용한 레이저 열 전사법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention is an invention derived to solve the above-described problems, the adhesion between the substrate and the transfer layer of the donor film by using a donor film having a substrate stage and a magnetic layer provided with a permanent magnet in the vacuum chamber It is an object of the present invention to provide a laser thermal transfer apparatus and a laser thermal transfer method using the apparatus capable of improving the temperature.

전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 레이저 열 전사 장치는 레이저 발진기를 이용하여 유기 전계 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서, 상기 레이저 열 전사 장치 내에 자성을 띠는 도너 필름이 삽입되며 영구자석이 구비된 기판 스테이지가 마련된다.According to an aspect of the present invention, to achieve the above object, the laser thermal transfer apparatus of the present invention is a laser thermal transfer apparatus for forming a light emitting layer of the organic electroluminescent element using a laser oscillator, the laser thermal transfer apparatus A magnetic donor film is inserted into the substrate stage, and the substrate stage is provided with permanent magnets.

바람직하게, 상기 영구자석은 적어도 하나의 막대 또는 원통형상으로 이루어지며, 상기 영구자석은 자성 나노 파티클로 이루어진다.Preferably, the permanent magnet is made of at least one rod or cylindrical shape, the permanent magnet is made of magnetic nanoparticles.

상기 자성을 띠는 도너필름과 상기 자석 사이에 자기력이 작용하며, 상기 자성을 띠는 도너필름은 철, 니켈, 크롬 또는 자성을 갖는 유기물, 자성을 갖는 무기물 및 자성을 갖는 나노 입자 중 어느 하나의 물질로 형성된다.A magnetic force acts between the magnetic donor film and the magnet, and the magnetic donor film is formed of any one of iron, nickel, chromium, or an organic material having magnetic properties, an inorganic material having magnetic properties, and nanoparticles having magnetic properties. It is formed of a substance.

상기 도너필름은 기재 기판과, 상기 기재 기판 상에 형성되는 자성 물질을 포함하는 광-열 변환층과, 상기 광-열 변환층 상에 형성되어 있는 전사층을 포함한다. The donor film includes a substrate substrate, a light-to-heat conversion layer including a magnetic material formed on the base substrate, and a transfer layer formed on the light-to-heat conversion layer.

상기 기판 스테이지는 소정수의 관통 홀을 통해 상기 기판을 상부 또는 하부로 이동시키는 기판 지지대를 더 구비한다.The substrate stage further includes a substrate support for moving the substrate upward or downward through a predetermined number of through holes.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 본 발명의 레이저 열 전사 장치를 이용한 레이저 열 전사법은 챔버 내에 영구자석이 구비된 기판 스테이지를 위치시키는 단계와, 상기 기판 스테이지 상에 기판을 위치시키는 단계와, 상기 기판의 일면에 적어도 광-열 변환층, 전사층 및 자성물질이 구비된 도너필름을 위치시키는 단계와, 상기 도너필름을 상기 기판 상에 라미네이션 하는 단계와, 상기 도너필름 상에 레이저빔을 조사하여 상기 전사층의 적어도 일부를 기판 상에 전사시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the invention, the laser thermal transfer method using the laser thermal transfer apparatus of the present invention comprises the steps of positioning a substrate stage having a permanent magnet in the chamber, positioning the substrate on the substrate stage, Positioning a donor film having at least a light-to-heat conversion layer, a transfer layer, and a magnetic material on one surface of the substrate, laminating the donor film on the substrate, and irradiating a laser beam on the donor film Thereby transferring at least a portion of the transfer layer onto a substrate.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 도시한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 레이저 열 전사 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a laser thermal transfer apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 레이저 열 전사 장치(20)는 레이저 발진기(280)를 이용하여 유기 전계 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서, 상기 레이저 열 전사 장치(20) 내에 자성을 띠는 도너 필름(270)이 삽입되며, 영구자석(232)이 구비된 기판 스테이지(230)가 마련된다. Referring to FIG. 2, the laser thermal imager 20 forms a light emitting layer of an organic electroluminescent element by using a laser oscillator 280. The donor film 270 is inserted into the substrate stage 230 provided with the permanent magnet 232.

상기 레이저 열 전사 장치(20)의 공정챔버(200a) 하부에는 적어도 하나의 영구자석(232)이 구비된 기판 스테이지(230)가 형성된다. 상기 영구자석(232)은 상기 기판 스테이지(230) 내부에 형성된 홈(231) 내측면에 형성된다. 상기 영구자석(232)은 상기 기판 스테이지(230) 내부에 하나의 막대 또는 동심원형 형상으로 형성될 수 있으나, 복수의 동심원형 또는 가로 및 세로의 복수 열로 형성되는 것이 바람직하다. The substrate stage 230 having at least one permanent magnet 232 is formed under the process chamber 200a of the laser thermal transfer apparatus 20. The permanent magnet 232 is formed on the inner surface of the groove 231 formed in the substrate stage 230. The permanent magnets 232 may be formed in a single rod or concentric shape in the substrate stage 230, but preferably, the permanent magnets 232 are formed in a plurality of concentric circles or horizontal and vertical rows.

상기 기판 지지대(220)는 상기 기판 스테이지(230) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀(미도시)을 통해 상부 또는 하부로 이동될 수 있다. The substrate support 220 may be moved upward or downward through a predetermined number of through holes (not shown) formed in the substrate stage 230.

상기 기판(260)은 상기 기판 지지대(220) 상에 위치된다. 이때, 상기 기판(260)은 서브픽셀 단위로 박막트랜지스터가 소정수 구비될 수 있다.The substrate 260 is positioned on the substrate support 220. In this case, the substrate 260 may be provided with a predetermined number of thin film transistors in subpixel units.

상기 도너필름(270)은 상기 기판(260) 상에 상기 도너필름 지지대(210)에 의해 위치된다. 이 때, 상기 도너필름의 전사층(275)은 상기 기판(260)과 대향되도록 위치시킨다. 또한 상기 도너필름(270)은, 적어도 기재 기판(271), 자성층(272), 광-열 변환층(273) 및 전사층(275)을 구비하며, 광-열 변환층(273)과 전사층(275) 사이에 중간층(274)을 더 구비할 수 있다. The donor film 270 is positioned on the substrate 260 by the donor film support 210. At this time, the transfer layer 275 of the donor film is positioned to face the substrate 260. In addition, the donor film 270 includes at least a substrate substrate 271, a magnetic layer 272, a light-to-heat conversion layer 273, and a transfer layer 275, and includes a light-to-heat conversion layer 273 and a transfer layer. An intermediate layer 274 may be further provided between the 275 layers.

상기 레이저 발진기(280)는 상기 공정챔버(200a) 상부에 위치된다. 상기 레이저 발진기(280)는 상기 공정챔버(200a)의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으며, 상기 레이저가 상기 도너필름(270) 상부에서 비춰질 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. The laser oscillator 280 is located above the process chamber 200a. The laser oscillator 280 may be installed outside or inside the process chamber 200a, and the laser oscillator 280 may be installed to be visible from the donor film 270.

도 3a는 본 발명에 따른 기판 스테이지를 확대한 사시도이고, 상기 도 3b는 도 3a의 절단선 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 취해진 단면도이다. 3A is an enlarged perspective view of a substrate stage according to the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 3A.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 기판 지지대(230) 내부에 홈(231)을 형성한다. 상기 홈(231) 내측면의 소정 영역에 막대 또는 동심원 형상의 영구자석(232)을 형성한다. 이 때, 상기 영구자석(232)은 라미네이팅을 보다 유리하게 수행하기 위해 가로 및 세로의 복수열로 형성한다. 또한, 상기 영구자석(232)은 상기 홈(231) 내부 또는 상기 기판 스테이지(230) 상부에 자성을 띠는 나노 파티클(미도시)로 형성될 수 있다. 상기 자성을 띠는 나노 파티클(미도시)은 스핀코팅(spin-coating), E-beam 또는 잉크젯 공정에 의해 형성될 수 있다. 3A and 3B, a groove 231 is formed in the substrate support 230. A permanent magnet 232 having a rod or concentric shape is formed in a predetermined region of the inner surface of the groove 231. At this time, the permanent magnets 232 are formed in a plurality of rows in the horizontal and vertical in order to perform laminating more advantageously. In addition, the permanent magnet 232 may be formed of nanoparticles (not shown) having magnetic properties in the groove 231 or the upper portion of the substrate stage 230. The magnetic nanoparticles (not shown) may be formed by spin-coating, E-beam or inkjet processes.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 발진기 나타내는 구성도이다.4 is a block diagram showing a laser oscillator according to the present invention.

상기 레이저 발진기(280)는 상기 도너필름(270) 상부에 위치된다. 상기 레이저 발진기(280)는 챔버의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으며, 상기 레이저가 상부에서 비춰질 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 발진기의 개략적이 구성도인 도 4에 따르면, 본 실시예에서 레이저 발진기는 CW ND:YAG 레이저(1604nm)를 사용하고, 2개의 갈바노미터 스캐너(281,282)를 구비하며, 스캔렌즈(283) 및 실린더렌즈(284)를 구비하나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 레이저 발진기(280)에 의해 발생된 레이저빔은 상기 프로젝션 렌즈(284)를 통과여 상기 기판(260) 상에 라미네이션된 상기 도너필름(270)에 조사될 수 있다.The laser oscillator 280 is positioned above the donor film 270. The laser oscillator 280 may be installed outside or inside the chamber, and the laser oscillator 280 may be installed to allow the laser to shine from above. Further, according to FIG. 4, which is a schematic configuration diagram of the laser oscillator, the laser oscillator in this embodiment uses a CW ND: YAG laser (1604 nm), includes two galvanometer scanners 281 and 282, and a scan lens ( 283 and cylinder lens 284, but is not limited thereto. The laser beam generated by the laser oscillator 280 may pass through the projection lens 284 and may be irradiated onto the donor film 270 laminated on the substrate 260.

도 5는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다. 5 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention.

도 5를 참조하면, 도너필름(270)은 기재기판(271), 상기 기재기판(271) 일면에 형성되는 상기 자성층(272)과, 상기 자성층(272) 상에 형성되는 광-열 변환층(273)과, 상기 광-열 변환층(273) 상에 형성되는 중간층(274)과, 상기 중간층(274) 상에 형성되는 전사층(275)으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 5, the donor film 270 may include a base substrate 271, the magnetic layer 272 formed on one surface of the substrate substrate 271, and a light-to-heat conversion layer formed on the magnetic layer 272 ( 273, an intermediate layer 274 formed on the light-to-heat conversion layer 273, and a transfer layer 275 formed on the intermediate layer 274.

상기 기재기판(271)은 투명성 고분자, 예컨대 폴레에틸렌, 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌 또는 폴리스티렌으로 이루어지며, 이들에 제한되지는 않는다.The base substrate 271 is made of a transparent polymer such as polyethylene, terephthalate, polyester, polyacryl, polyepoxy, polyethylene or polystyrene, but is not limited thereto.

상기 자성층(272)은 상기 기재기판(271) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 자성층(272)은 자석에 붙는 일반적인 물질로 이루어지며, 예컨데 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 이들의 합금(Fe3O4, CoFeO4, MnFeO4) 또는 자석에 붙는 모든 무기·유기 물질 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다. The magnetic layer 272 may be formed on the substrate substrate 271 at a predetermined interval in the form of a pad. The magnetic layer 272 is made of a general material attached to the magnet, for example, iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr) and their alloys (Fe 3 O 4 , CoFeO 4 , MnFeO 4 ) or attached to the magnet It may consist of at least one of all inorganic and organic materials.

상기 광-열 변환층(273)은 자성층(272) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 광-열 변환층(273)은 유기막, 금속 및 이들의 복합층 중 하나로 이루어질 수 있으며, 레이저빔을 흡수하여 열로 변화시키는 역할을 한다. The light-to-heat conversion layer 273 may be formed on the magnetic layer 272 at a predetermined interval in the form of a pad. The light-to-heat conversion layer 273 may be formed of one of an organic layer, a metal, and a composite layer thereof, and serves to absorb a laser beam and convert it into heat.

상기 중간층(274)은 상기 광-열 변환층(273) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 중간층(274)은 무기물질 또는 유기물질 중 하나로 이루어질 수 있다. 상기 중간층(274)은 상기 광-열 변환층(273)을 보호하기 위한 것으로서 높은 열저항을 갖는 것이 바람직하다. The intermediate layer 274 may be formed on the light-to-heat conversion layer 273 at a predetermined interval in the form of a pad. The intermediate layer 274 may be made of one of an inorganic material and an organic material. The intermediate layer 274 is to protect the light-to-heat conversion layer 273 and preferably has a high thermal resistance.

상기 전사층(275)은 상기 중간층(274) 상에 형성되며, 상기 기판 상에 패터 닝 하고자하는 층으로써, 유기물질, 예컨대 고분자 또는 저분자 물질로 이루어질 수 있다. The transfer layer 275 is formed on the intermediate layer 274 and is a layer to be patterned on the substrate. The transfer layer 275 may be formed of an organic material, for example, a polymer or a low molecular material.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 도너필름(370)은 기재기판(371), 상기 기재기판(371) 일면에 위치하는 광-열 변환층(372), 상기 광-열 변환층(372) 상에 위치하는 자성층(373)과, 상기 자성층(373) 상에 위치하는 중간층(374)과, 상기 중간층(374) 상에 위치하는 전사층(375)으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6, the donor film 370 is positioned on a base substrate 371, a light-to-heat conversion layer 372 positioned on one surface of the base substrate 371, and a light-to-heat conversion layer 372. The magnetic layer 373, the intermediate layer 374 positioned on the magnetic layer 373, and the transfer layer 375 positioned on the intermediate layer 374 may be formed.

설명의 중복을 피하기 위해, 전술한 제1 실시 예와 동일한 구성요소인 기재기판(371), 광-열 변환층(372), 전사층(375)에 대한 구체적인 설명은 생략한다. In order to avoid duplication of explanation, detailed descriptions of the base substrate 371, the light-to-heat conversion layer 372, and the transfer layer 375, which are the same components as those of the first embodiment, will be omitted.

상기 기재기판(371)은 투명성 고분자, 예컨대 폴레에틸렌, 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌 또는 폴리스티렌으로 이루어지며, 이들에 제한되지는 않는다.The base substrate 371 is made of a transparent polymer such as polyethylene, terephthalate, polyester, polyacryl, polyepoxy, polyethylene, or polystyrene, but is not limited thereto.

상기 광-열 변환층(372)은 기재기판(371) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다.The light-to-heat conversion layer 372 may be formed on the substrate substrate 371 at a predetermined interval in the form of a pad.

상기 자성층(373)은 상기 광-열 변환층(372) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 자성층(373)은 자석에 붙는 일반적인 물질로 이루어지며, 예컨대 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 이들의 합금(Fe3O4, CoFeO4, MnFeO4) 또는 자석에 붙는 모든 무기·유기 물질 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있 다. The magnetic layer 373 may be formed on the light-to-heat conversion layer 372 at a predetermined interval in the form of a pad. The magnetic layer 373 is made of a general material attached to a magnet, for example, iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr) and their alloys (Fe 3 O 4 , CoFeO 4 , MnFeO 4 ) or attached to a magnet It may consist of at least one of all inorganic and organic materials.

상기 중간층(374)은 상기 자성층(373) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 중간층(374)은 전사패턴 특성이 향상될 수 있도록 상기 전사층(375)과의 전사력을 제어하는 역할을 한다. The intermediate layer 374 may be formed on the magnetic layer 373 at a predetermined interval in the form of a pad. The intermediate layer 374 serves to control the transfer force with the transfer layer 375 so that the transfer pattern characteristics can be improved.

상기 전사층(375)은 상기 중간층(374) 상에 형성되며, 상기 기판 상에 패터닝 하고자하는 층으로써, 유기물질, 예컨대 고분자 또는 저분자 물질로 이루어질 수 있다. The transfer layer 375 is formed on the intermediate layer 374 and is a layer to be patterned on the substrate, and may be made of an organic material, for example, a polymer or a low molecular material.

도 7은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너 필름 구조의 제3 실시 예를 나타내는 단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the donor film structure for laser transfer according to the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 도너필름(470)은 기재기판(471), 상기 기재기판(471) 일면에 위치하는 자성을 띠는 물질을 포함하는 광-열 변환층(472), 상기 광-열 변환층(472) 상에 위치하는 중간층(473)과, 상기 중간층(473) 상에 위치하는 전사층(474)으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 7, the donor film 470 includes a base substrate 471, a light-to-heat conversion layer 472 including a magnetic material located on one surface of the base substrate 471, and the light-heat The intermediate layer 473 positioned on the conversion layer 472 and the transfer layer 474 positioned on the intermediate layer 473 may be formed.

설명의 중복을 피하기 위해, 전술한 제1 실시 예와 동일한 구성요소인 기재기판(471), 중간층(473) 및 전사층(474)에 대한 구체적인 설명은 생략한다. In order to avoid duplication of description, detailed descriptions of the substrate 471, the intermediate layer 473, and the transfer layer 474, which are the same components as those of the first embodiment, will be omitted.

상기 기재기판(471)은 투명성 고분자, 예컨대 폴레에틸렌, 테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌 또는 폴리스티렌으로 이루어지며, 이들에 제한되지는 않는다.The base substrate 471 is made of a transparent polymer such as polyethylene, terephthalate, polyester, polyacryl, polyepoxy, polyethylene or polystyrene, but is not limited thereto.

상기 자성을 띠는 물질을 포함하는 광-열 변환층(472)는 상기 기재기판(471) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. 상기 자성을 띠는 물질을 포함하는 광-열 변환층(472)은 자석에 붙는 일반적인 물질로 이루어지며, 예컨대 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 이들의 합금(Fe3O4, CoFeO4, MnFeO4) 또는 자석에 붙는 모든 무기·유기 물질 또는 자성 나노입자 중 적어도 하나의 물질과 이들의 복합층 중 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 자성을 띠는 물질을 포함하는 광-열 변환층(472)은 자성을 띠며, 레이저빔을 흡수하여 열로 변화시키는 역할을 한다. The light-to-heat conversion layer 472 including the magnetic material may be formed on the substrate substrate 471 at a predetermined interval in the form of a pad. The light-to-heat conversion layer 472 including the magnetic material is made of a general material attached to a magnet, for example, iron (Fe), nickel (Ni), chromium (Cr) and alloys thereof (Fe 3 O). 4 , CoFeO 4 , MnFeO 4 ) or at least one of all inorganic and organic materials or magnetic nanoparticles attached to the magnet, and one of these composite layers. The light-to-heat conversion layer 472 including the magnetic material is magnetic and serves to absorb the laser beam and convert it into heat.

상기 중간층(473)은 상기 자성 물질을 띠는 광-열 변환층(472) 상에 패드 형태로 소정 간격을 가지고 형성될 수 있다. The intermediate layer 473 may be formed at a predetermined interval in the form of a pad on the light-to-heat conversion layer 472 having the magnetic material.

상기 전사층(474)은 상기 중간층(473) 상에 형성되며, 상기 기판 상에 패터닝 하고자하는 층으로써, 유기물질, 예컨대 고분자 또는 저분자 물질로 이루어질 수 있다. The transfer layer 474 is formed on the intermediate layer 473 and is a layer to be patterned on the substrate. The transfer layer 474 may be formed of an organic material, for example, a polymer or a low molecular material.

전술한 실시 예에서 자성층(272,373,472)은 기재기판(271)의 일면, 광-열 변환층(372)의 일면 및 광-열 변환층(472)에 포함하여 형성되었으나, 상기 자성층(272,373,472)은 이의 위치에 한정되지 않으며, 기재기판, 광-열 변환층 및 중간층의 적어도 일측에 형성될 수 있음은 물론이며, 자성을 띠는 물질을 포함하는 기재기판을 형성할 수 있음은 물론이다. 단, 전사층 일면 및 타면에 자성층을 형성할 경우, 전사층의 특성이 변화될 수 있어, 전사층 일면 및 타면에는 자성층을 형성하지 않는다. In the above-described embodiment, the magnetic layers 272, 373 and 472 are formed on one surface of the substrate 271, one surface of the light-to-heat conversion layer 372 and the light-to-heat conversion layer 472, but the magnetic layers 272, 373 and 472 may The substrate is not limited to the position, and may be formed on at least one side of the substrate, the light-to-heat conversion layer, and the intermediate layer, and of course, the substrate may be formed of a magnetic material. However, when the magnetic layer is formed on one side and the other side of the transfer layer, the characteristics of the transfer layer may change, and thus the magnetic layer is not formed on the one side and the other side of the transfer layer.

도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 레이저 열 전사법을 설명하기 위한 공정 단면도이고, 도 9는 레이저 열 전사법을 도시하는 블럭도이다. 8A to 8F are process cross-sectional views for explaining the laser thermal transfer method according to the present invention, and FIG. 9 is a block diagram showing the laser thermal transfer method.

도 8a를 참조하면, 본 레이저 열 전사법을 설명하기 위해서는, 우선, 이송 챔버(200b) 내에 로봇팔(240)과 엔드이펙터(end-effector:250)를 로딩한다. 상기 이송 챔버(200b)는 진공 분위기를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 엔드이펙터(end-effector:250) 상에 기판(260)을 안착시킨다. (S1참조) Referring to FIG. 8A, in order to explain the present laser thermal transfer method, first, the robot arm 240 and an end effector 250 are loaded into the transfer chamber 200b. It is preferable that the transfer chamber 200b maintain a vacuum atmosphere. The substrate 260 is seated on the end effector 250. (See S1)

도 8b를 참조하면, 상기 엔드이펙터(end-effector:250) 상에 안착된 상기 기판(260)을 상기 공정챔버(200a) 내로 이송시키기 위해, 상기 엔드이펙터(end-effector:250)를 상기 공정챔버(200a) 내로 이송시킨다. 이 후, 상기 엔드이펙터(end-effector:250) 상에 안착 된 상기 기판(260)은 상기 기판 스테이지(230) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀(미도시)을 통해 상부 방향으로 상승된 상기 기판 지지대(220) 상에 안착된다. 상기 기판 지지대(220)는 상기 기판 스테이지(230)의 관통 홀을 통해 상부 또는 하부로 이동할 수 있다. 상기 기판(260)을 상기 기판 스테이지(230) 상에 안착시키기 위해, 상기 기판 지지대(220)를 하부 방향으로 하강시켜 상기 기판(260)을 상기 기판 스태이지(230) 상에 안착시킨다. 상기 기판 스테이지(230) 내에는 상기 영구자석(미도시)이 구비된다. 상기 영구자석은 하나의 막대 형상 또는 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 라미네이팅을 보다 유리하게 수행하기 위해서 복수의 동심원형 또는 가로 및 세로의 복수 열로 형성되도록 배치된다. 또한, 상기 공정챔버(200a)는 진공 분위기를 유지하는 것이 바람직하다. (S2참조) Referring to FIG. 8B, the end-effector 250 is transferred to the process chamber 200a to transfer the substrate 260 mounted on the end-effector 250 into the process chamber 200a. Transfer into the chamber 200a. Subsequently, the substrate 260 mounted on the end effector 250 is lifted upward through a predetermined number of through holes (not shown) formed in the substrate stage 230. It is seated on the support 220. The substrate support 220 may move upward or downward through a through hole of the substrate stage 230. In order to seat the substrate 260 on the substrate stage 230, the substrate support 220 is lowered to seat the substrate 260 on the substrate stage 230. The permanent magnet (not shown) is provided in the substrate stage 230. The permanent magnet may be formed in a single rod shape or a cylindrical shape, but is arranged to be formed in a plurality of concentric circles or a plurality of horizontal and vertical rows in order to more advantageously perform laminating. In addition, the process chamber 200a preferably maintains a vacuum atmosphere. (See S2)

도 8c를 참조하면, 상기 엔드이펙트(end-effector:250) 상에 안착 된 상기 기판(260)을 상기 기판 지지대(220) 상에 안착시킨 후, 상기 엔드이펙트(end-effector:250)을 상기 이송 챔버(200b) 내로 이송시킨다. 이 후, 상기 엔드이펙트(end-effector:250) 상에 도너필름(270)이 구비된 필름 트레이(270a)를 위치시킨다. 상기 필름 트레이(270a)의 중심에는 개구부가 형성되어 있고, 상기 개구부에는 상기 도너필름(270)이 개재되어있다. 또한 상기 도너필름(270)은 기재기판, 광-열 변환층, 중간층, 전사층 및 자성층이 포함된다. Referring to FIG. 8C, the substrate 260 mounted on the end effector 250 is seated on the substrate support 220, and the end effector 250 is mounted on the substrate support 220. Transfer into the transfer chamber 200b. Thereafter, the film tray 270a having the donor film 270 is positioned on the end effector 250. An opening is formed in the center of the film tray 270a, and the donor film 270 is interposed in the opening. In addition, the donor film 270 may include a substrate, a light-to-heat conversion layer, an intermediate layer, a transfer layer, and a magnetic layer.

도 8d를 참조하면, 상기 엔드이펙트(end-effector:250) 상에 안착 된 상기 도너필름(270)이 구비된 필름 트레이(270a)를 상기 공정챔버(200a) 내로 이동시킨다. 상기 공정챔버(200a) 내로 이동된 상기 필름 트레이(270a)은 상기 도너필름 지지대(210) 상에 안착시킨다. 또한, 상기 도너필름(270)의 전사층은 상기 기판(260) 상부에 대향되도록 위치시킨다. (S3참조) Referring to FIG. 8D, the film tray 270a provided with the donor film 270 mounted on the end effector 250 is moved into the process chamber 200a. The film tray 270a moved into the process chamber 200a is mounted on the donor film support 210. In addition, the transfer layer of the donor film 270 is positioned to face the upper portion of the substrate 260. (See S3)

도 8e를 참조하면, 상기 필름 트레이(270a)을 상기 도너필름 지지대(210) 상에 안착시킨 후, 상기 엔드이펙트(end-effector:250)를 상기 이송 챔버(200b) 내로 이송한다. 이 후, 상기 도너필름 지지대(210) 상에 안착된 상기 필름 트레이(270a)의 도너필름(270)을 상기 기판(260) 상에 라미네이션 하기 위해, 예컨데 상기 공정 챔버(200a) 내에 위치한 상기 도너필름 지지대(210)를 하부 방향으로 하강시켜 상기 도너필름(270)을 상기 기판(260) 상에 라미네이션 시킨다. 또한 상기 공정챔버(200a) 하부에 형성된 영구자석이 구비된 상기 기판 스테이지(230)와 자성층이 구비된 상기 도너필름(270) 사이에 자기력이 작용함으로써 상기 기판(260)과 상기 도너필름(270)의 전사층 사이에 밀착특성은 더욱 향상될 수 있다. (S4참조)Referring to FIG. 8E, after the film tray 270a is seated on the donor film support 210, the end effector 250 is transferred into the transfer chamber 200b. Thereafter, in order to laminate the donor film 270 of the film tray 270a mounted on the donor film support 210 on the substrate 260, for example, the donor film located in the process chamber 200a. The donor film 270 is laminated on the substrate 260 by lowering the support 210 downward. In addition, a magnetic force acts between the substrate stage 230 provided with a permanent magnet formed under the process chamber 200a and the donor film 270 provided with a magnetic layer, thereby providing the substrate 260 and the donor film 270. The adhesion between the transfer layers of can be further improved. (See S4)

도 8f를 참조하면, 상기 도너필름(270)의 전사층(미도시)을 상기 기판(260) 상에 전사시키기 위해 상기 이송 챔버(200b)와 상기 공정챔버(200a) 사이에 형성된 게이트 밸브(200)를 닫아준다. 이때, 상기 공정챔버(200a) 내부 또는 외부에 형성된 레이저 발진기(280)가 작동되어 상기 도너필름(270) 상부에 레이저를 조사시킨다. 상기 레이저 발진기(280)는 상기 전사층이 전사되는 라인(line)별로 이송 가능하다. (S5참조)Referring to FIG. 8F, a gate valve 200 formed between the transfer chamber 200b and the process chamber 200a to transfer a transfer layer (not shown) of the donor film 270 onto the substrate 260. ). At this time, the laser oscillator 280 formed inside or outside the process chamber 200a is operated to irradiate a laser onto the donor film 270. The laser oscillator 280 may be transported for each line to which the transfer layer is transferred. (See S5)

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 진공하에서 자기력을 이용하여 기판과 도너필름의 전사층을 라미네이팅 할 수 있게 되어 유기 발광 소자의 수명, 수율 및 신뢰성를 유지할 수 있다. 또한 자성층이 구비된 도너필름과 영구자석이 구비된 기판 스테이지를 이용함으로써, 기판과 도너필름의 전사층 사이에 밀착특성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, the transfer layer of the substrate and the donor film can be laminated using a magnetic force under vacuum, thereby maintaining the lifespan, yield and reliability of the organic light emitting device. In addition, by using the donor film provided with the magnetic layer and the substrate stage provided with the permanent magnet, the adhesion property between the substrate and the transfer layer of the donor film can be improved.

Claims (11)

레이저 발진기를 이용하여 유기 전계 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서, In the laser thermal transfer apparatus for forming a light emitting layer of the organic electroluminescent device using a laser oscillator, 상기 레이저 열 전사 장치 내에 자성을 띠는 도너 필름이 삽입되며 영구자석이 구비된 기판 스테이지가 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. And a substrate stage including a magnetic donor film inserted into the laser thermal transfer device and provided with a permanent magnet. 제1 항에 있어서, 상기 영구자석은 적어도 하나의 막대 또는 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the permanent magnet is formed in at least one rod or cylindrical shape. 제1 항에 있어서, 상기 영구자석은 자성 나노 파티클로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the permanent magnet is made of magnetic nanoparticles. 제1 항에 있어서, 상기 자성을 띠는 도너필름과 상기 영구자석 사이에 자기력이 작용하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein a magnetic force acts between the magnetic donor film and the permanent magnet. 제1 항에 있어서, 상기 자성을 띠는 도너필름은 철, 니켈, 크롬 또는 자성을 갖는 유기물, 자성을 갖는 무기물 및 자성 나노 입자 중 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser thermal transfer apparatus of claim 1, wherein the magnetic donor film is formed of any one material of iron, nickel, chromium, or an organic material having magnetic properties, an inorganic material having magnetic properties, and magnetic nanoparticles. 제1 항에 있어서, 상기 도너필름은The method of claim 1, wherein the donor film 기재 기판과,Substrate substrate, 상기 기재 기판 일면에 형성되는 자성 물질을 포함하는 광-열 변환층과,A photo-thermal conversion layer including a magnetic material formed on one surface of the base substrate; 상기 광-열 변환층 상에 형성되어 있는 전사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. And a transfer layer formed on the light-to-heat conversion layer. 제6 항에 있어서, 상기 광-열 변환층과 상기 전사층 사이에 중간층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 6, further comprising an intermediate layer between the light-to-heat conversion layer and the transfer layer. 제6 항에 있어서, 상기 기재 기판의 일 측에 자성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 6, further comprising a magnetic layer on one side of the base substrate. 제7 항에 있어서, 상기 중간층 및 상기 광-열 변환층 사이에 자성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치. 8. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 7, further comprising a magnetic layer between the intermediate layer and the light-to-heat conversion layer. 제1 항에 있어서, 상기 기판 스테이지는 소정수의 관통 홀을 통해 상기 기판을 상부 또는 하부로 이동시키는 기판 지지대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the substrate stage further comprises a substrate support for moving the substrate upward or downward through a predetermined number of through holes. 챔버 내에 영구자석이 구비된 기판 스테이지를 위치시키는 단계와,Positioning a substrate stage provided with a permanent magnet in the chamber; 상기 기판 스테이지 상에 기판을 위치시키는 단계와,Positioning a substrate on the substrate stage; 상기 기판의 일면에 적어도 광-열 변환층, 전사층 및 자성물질이 구비된 도너필름을 위치시키는 단계와, Placing a donor film having at least a light-to-heat conversion layer, a transfer layer, and a magnetic material on one surface of the substrate; 상기 도너필름을 상기 기판 상에 라미네이션 하는 단계와,Laminating the donor film on the substrate; 상기 도너필름 상에 레이저빔을 조사하여 상기 전사층의 적어도 일부를 기판 상에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치를 이용한 레이저 열 전사법.And irradiating a laser beam on the donor film to transfer at least a portion of the transfer layer onto a substrate.
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