KR100782469B1 - Laser irradiation apparatus and manufacturing method of organic electroluminescent element using the same. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저빔의 이용효율을 높일 수 있는 레이저 조사장치 및 그를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 광원장치; 상기 광원장치 하부에 위치하는 시준렌즈(collimation lens); 상기 시준렌즈 하부에 위치하는 대칭 마이크로 렌즈 어레이(symmetrical microlens array); 및 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이 하부에 위치하는 원통형 렌즈(cylinderical lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치를 제공한다.The present invention relates to a laser irradiation device capable of increasing the utilization efficiency of the laser beam and a method for manufacturing an organic light emitting device using the same, a light source device; A collimation lens positioned under the light source device; A symmetrical microlens array positioned below the collimator lens; And a cylindrical lens positioned below the symmetric micro lens array.
또한, 본 발명은 제 1 전극이 형성된 기판을 제공하고; 기재층, 상기 기재층 상에 광-열변환층 및 상기 광-열변환층 상에 전사층을 차례로 적층하여 제조한 레이저 전사용 도너기판을 제공하고; 상기 전사층이 상기 기판과 대향하도록 서로 이격되어 배치하고; 광원장치, 상기 광원장치 하부에 위치하는 시준렌즈, 상기 시준렌즈 하부에 위치하는 대칭 마이크로 렌즈 어레이, 및 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이 하부에 위치하는 원통형 렌즈를 포함하는 레이저 조사장치를 이용하여 상기 기재층의 일부 영역에 레이저를 조사하여 상기 전사층의 전사를 수행하여 상기 기판 상에 유기막층 패턴을 형성하는 것을 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a substrate on which a first electrode is formed; Providing a donor substrate for a laser transfer manufactured by laminating a base layer, a light-to-heat conversion layer on the base layer, and a transfer layer on the light-to-heat conversion layer; The transfer layers are spaced apart from each other so as to face the substrate; By using a laser irradiation apparatus comprising a light source device, a collimating lens positioned below the light source device, a symmetric micro lens array positioned below the collimating lens, and a cylindrical lens positioned below the symmetric micro lens array, It provides a method of manufacturing an organic light emitting device comprising irradiating a laser to a portion of the region to perform the transfer of the transfer layer to form an organic layer pattern on the substrate.
레이저 조사장치, 대칭 마이크로 렌즈 어레이, 원통형 렌즈, 유기전계발광소자 Laser Irradiation Device, Symmetrical Micro Lens Array, Cylindrical Lens, Organic Light Emitting Diode
Description
도 1 은 종래 기술에 따른 레이저 조사장치를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 모식도.1 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing an organic light emitting display device using a laser irradiation apparatus according to the prior art.
도 2a 는 본 발명의 일실시 예에 따른 레이저 조사장치를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 모식도.Figure 2a is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing an organic light emitting display device using a laser irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2b 는 본 발명의 의한 레이저 조사장치의 마이크로 렌즈 및 원통형 렌즈의 관계를 설명한 단면도.2B is a cross-sectional view illustrating a relationship between a microlens and a cylindrical lens of the laser irradiation apparatus according to the present invention.
<도면부호에 대한 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
100, 200: 레이저 조사장치 110,210: 광원장치100, 200:
120: 마스크 130: 프로젝션 렌즈120: mask 130: projection lens
140,240: 레이저 150,250: 도너기판140,240: laser 150,250: donor substrate
151,251: 기재층 152,252: 광-열변환층151,251 substrate layer 152,252 photo-thermal conversion layer
153,253: 전사층 161,261: 기판 153,253: transfer layer 161,261: substrate
162,262: 제 1 전극 220: 시준렌즈 162, 262: first electrode 220: collimation lens
230: 대칭 마이크로 렌즈 어레이 230a: 대칭 마이크로 렌즈230: symmetric
240: 원통형 렌즈240: cylindrical lens
본 발명은 레이저 조사장치 및 그를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 패턴하고자 하는 화소를 정의하는 대칭 마이크로 렌즈 어레이 및 레이저빔의 단측을 조절할 수 있는 원통형 렌즈를 포함하는 레이저 조사장치 및 이를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser irradiation apparatus and a method of manufacturing an organic light emitting device using the same, and more particularly, laser irradiation including a symmetrical micro lens array defining a pixel to be patterned and a cylindrical lens capable of adjusting the short side of the laser beam. An apparatus and a method of manufacturing an organic light emitting display device using the same.
일반적으로 평판표시소자인 유기전계발광소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 그리고 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 개재된 유기막층을 포함한다. 상기 유기막층은 적어도 유기발광층을 포함한다. 이러한 유기전계발광소자는 상기 유기발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기전계발광소자와 저분자 유기전계발광소자로 나누어진다.In general, an organic light emitting display device which is a flat panel display device includes an anode electrode and a cathode electrode, and an organic layer interposed between the anode electrode and the cathode electrode. The organic layer includes at least an organic light emitting layer. The organic light emitting diode is classified into a polymer organic light emitting diode and a low molecular organic light emitting diode according to the material of the organic light emitting layer.
이러한 유기전계발광소자에 있어 풀칼라화를 구현하기 위해서는 R, G, B의 삼원색을 나타내는 각각의 발광층을 패터닝해야 한다. 여기서 상기 발광층을 패터닝하기 위한 방법으로 저분자 유기전계발광소자의 경우 새도우 마스크(shadow mask)를 사용하는 방법이 있고, 고분자 유기전계발광소자의 경우 잉크젯 프린팅(ink jet printing) 또는 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging; 이하 LITI라 한다.)이 있다. 이중에서 상기 LITI는 상기 유기막층을 미세하게 패터 닝할 수 있고, 대면적에 사용할 수 있으며 고해상도에 유리하다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 상기 잉크젯 프린팅이 습식 공정인데 반해 이는 건식 공정이라는 장점이 있다.In order to realize full colorization in such an organic light emitting device, each of the light emitting layers showing three primary colors of R, G, and B must be patterned. Here, 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 EL device, and an ink jet printing or laser thermal transfer method in the case of a polymer organic EL device. Thermal Imaging (hereinafter referred to as LITI). Among these, LITI has the advantage of being able to finely pattern the organic film layer, to be used for a large area, and to be advantageous for high resolution, and the inkjet printing is a wet process, whereas there is an advantage of being a dry process.
도 1 은 종래의 레이저 조사장치를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법을 설명한 모식도이다.1 is a schematic diagram illustrating a method of manufacturing an organic light emitting display device using a conventional laser irradiation device.
도 1을 참조하면, 제 1 전극(162)이 형성된 기판(161)이 제공된다. 상기 제 1 전극(162)과 상기 기판(161) 사이에는 박막트랜지스터 및 캐패시터 등이 포함될 수도 있다. Referring to FIG. 1, a
이어서, 상기 기판(161) 상에 도너기판(150)이 라미네이션되어 있다. 상기 도너기판(150)은 기재층(151), 상기 기재층(151) 상에 광-열변환층(152), 상기 광-열변환층(152) 상에 전사층(153)이 차례로 적층된 구조이다.Subsequently, a
또한, 상기 광-열변환층(152)과 상기 전사층(153) 사이에는 가스생성층(미도시)이 더욱 포함될 수도 있다.In addition, a gas generation layer (not shown) may be further included between the light-to-
한편, 상기 도너기판(150) 및 상기 기판(161)과는 별도로 레이저Meanwhile, a laser is separated from the
조사장치(100)가 제공된다. 상기 레이저 조사장치(100)는 광원장치(110), 패터닝되어 있는 마스크(120) 및 프로젝션 렌즈(130)를 포함하고 있다.An
이어서, 상기 레이저 조사장치(100)의 상기 광원장치(110)에서 발생한 레이저빔(140)은 패터닝 되어 있는 상기 마스크(120)를 통과하고, 상기 통과한 레이저빔(140)은 상기 프로젝션 렌즈(130)에 의해 굴절되어 상기 기재층(151)의 일부 영역에 조사된다.Subsequently, the
상기 기재층(151)의 일부 영역에 조사된 상기 레이저빔(140)은 상기 광-열변환층(152)에서 흡수되어 열에너지로 변환된다. 흡수된 열에너지에 의해 상기 광-열변환층(152)은 상기 전사층(153)을 상기 기판(161)상에 밀착시킨다. 이어서, 밀착된 상기 전사층(153)의 결합이 끊어지면서 상기 전사층(153)은 상기 기판(161) 상으로 전사되어 유기막층 패턴(미도시)을 형성한다.The
그러나 종래의 레이저 조사장치의 마스크는 단위화소의 패턴사이즈 및 모델에 따라 마스크를 교체해야 하는 번거로움이 있고, 이로 인하여 공정시간 및 제작비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한 종래의 레이저 조사장치의 마스크로 인하여 레이저빔 손실을 유발하여 레이저빔의 효율이 저하되는 문제점이 있고, 레이저 파워가 올라갈 경우 마스크가 휘어지는 문제점이 있다.However, the mask of the conventional laser irradiation apparatus has a problem of having to replace the mask according to the pattern size and model of the unit pixel, thereby increasing the process time and manufacturing cost. In addition, there is a problem in that the laser beam loss caused by the mask of the conventional laser irradiation apparatus is lowered, the efficiency of the laser beam, the mask is bent when the laser power is increased.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 레이저빔을 효율적으로 이용하면서 공정시간을 단축할 수 있고, 제조비용이 저렴한 레이저 조사장치 및 그를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser irradiation apparatus and a method of manufacturing an organic light emitting display device using the same, which can shorten the process time while efficiently using a laser beam and solve the above problems. There is this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저빔의 이용효율을 높일 수 있는 레이저 조사장치 및 그를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법에 관한 것으로, 광원장치; 상기 광원장치 하부에 위치하는 시준렌즈(collimation lens); 상기 시준렌즈 하부에 위치하는 대칭 마이크로 렌즈 어레이(symmetrical microlens array); 및 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이 하부에 위치하는 원통형 렌즈(cylinderical lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a laser irradiation apparatus and a method for manufacturing an organic electroluminescent device using the same that can increase the utilization efficiency of the laser beam, a light source device; A collimation lens positioned under the light source device; A symmetrical microlens array positioned below the collimator lens; And a cylindrical lens positioned below the symmetric micro lens array.
또한, 본 발명은 제 1 전극이 형성된 기판을 제공하고; 기재층, 상기 기재층 상에 광-열변환층 및 상기 광-열변환층 상에 전사층을 차례로 적층하여 제조한 레이저 전사용 도너기판을 제공하고; 상기 전사층이 상기 기판과 대향하도록 서로 이격되어 배치하고; 광원장치, 상기 광원장치 하부에 위치하는 시준렌즈, 상기 시준렌즈 하부에 위치하는 대칭 마이크로 렌즈 어레이, 및 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이 하부에 위치하는 원통형 렌즈를 포함하는 레이저 조사장치를 이용하여 상기 기재층의 일부 영역에 레이저를 조사하여 상기 전사층의 전사를 수행하여 상기 기판 상에 유기막층 패턴을 형성하는 것을 포함하는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a substrate on which a first electrode is formed; Providing a donor substrate for a laser transfer manufactured by laminating a base layer, a light-to-heat conversion layer on the base layer, and a transfer layer on the light-to-heat conversion layer; The transfer layers are spaced apart from each other so as to face the substrate; By using a laser irradiation apparatus comprising a light source device, a collimating lens positioned below the light source device, a symmetric micro lens array positioned below the collimating lens, and a cylindrical lens positioned below the symmetric micro lens array, It provides a method of manufacturing an organic light emitting device comprising irradiating a laser to a portion of the region to perform the transfer of the transfer layer to form an organic layer pattern on the substrate.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면들에 있어서, 층이 다른 층 또는 기판 “상”에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. In the figures, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
도 2a는 본 발명의 의한 레이저 조사장치 및 유기전계발광소자의 제조방법을 설명하는 모식도이다.2A is a schematic diagram illustrating a method of manufacturing a laser irradiation apparatus and an organic light emitting display device according to the present invention.
도 2a를 참조하면, 제 1 전극(262)이 형성되어 있는 기판(261)을 제공한다. 상기 기판(261)과 상기 제 1 전극(262) 사이에는 박막트랜지스터, 절연막 및 캐패시터 등이 포함 될 수도 있다. Referring to FIG. 2A, a
한편, 상기 기판(261)과는 별도로 레이저 전사용 도너기판(250)을 제공한다. 상기 도너기판(250)은 기재층(251), 상기 기재층(251) 상에 광-열변환층(252) 및 상기 광-열변환층(252) 상에 전사층(253)이 적층되어 있는 구조이다.The
또한, 상기 광-열변환층(252)과 상기 전사층(253) 사이에는 가스생성층(미도시)이 더욱 포함될 수도 있다.In addition, a gas generation layer (not shown) may be further included between the light-to-
상기 기재층(251)은 상기 광-열변환층(252)에 빛을 전달하기 위하여 투명성을 가져야 하며, 적당한 광학적 성질과 충분한 기계적 안정성을 가진 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리스틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 물질이거나 유리로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 기재층(251)은 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있다. 상기 기재층(251)의 역할은 지지기판으로서의 역할을 수행하며 복합적인 다중계도 사용 가능하다.The
상기 광-열변환층(252)은 적외선-가시광선 영역의 빛을 흡수하여 상기 빛의 일부분을 열로 변환시키는 층이며, 빛을 흡수하기 위한 광흡수성 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광-열변환층(252)은 Al, Ag 및 이들의 산화물 및 황화물로 이루어진 금속막이거나 카본 블랙, 흑연 또는 적외선 염료를 포함하는 고분자로 이루어진 유기막으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 금속막은 진공 증착법, 전자빔 증착법 또는 스퍼터링을 이용하여 형성할 수 있으며, 상기 유기막은 통상적인 필름 코팅 방법으로서, 그라비아(Gravure), 압출(extrusion), 스핀(spin) 및 나이프(knife) 코팅방법 중에 하나의 방법에 의해 형성될 수 있다. The light-
상기 가스생성층(미도시)은 광 또는 열을 흡수하면 분해반응을 일으켜 질소 가스나 수소 가스 등을 방출함으로서 전사에너지를 제공하는 역할을 수행하며, 사질산펜타에리트리트(PETN), 트리니트로톨루엔(TNT)등으로 선택된 물질로 이루어진다.When the gas generating layer (not shown) absorbs light or heat, it causes a decomposition reaction to release nitrogen gas or hydrogen gas, thereby providing a transfer energy, and pentaerythrite (PETN), trinitrotoluene ( TNT) and the like.
상기 전사층(253)은 정공주입층, 정공수송층, 유기발광층, 정공억제층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 단층막 또는 하나 이상의 다층막으로 이루어질 수 있다.The
상기 정공주입층은 유기전계발광소자의 유기발광층에 정공주입을 용이하게 하며 소자의 수명을 증가시킬 수 있는 역할을 한다. 상기 정공주입층은 아릴 아민계 화합물 및 스타버스터형 아민류등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아미노(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDATB) 및 프타로시아닌 구리(CuPc)등으로 이루어질 수 있다.The hole injection layer facilitates hole injection into the organic light emitting layer of the organic light emitting diode and serves to increase the life of the device. The hole injection layer may be formed of an aryl amine compound, starburst amines, and the like. More specifically, 4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylamino) triphenylamino (m-MTDATA), 1,3,5-tris [4- (3-methylphenylamino) phenyl] benzene (m- MTDATB) and phthalocyanine copper (CuPc) and the like.
상기 정공수송층은 아릴렌 디아민 유도체, 스타버스트형 화합물, 스피로기를 갖는 비페닐디아민유도체 및 사다리형 화합물등으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게는 N,N-디페닐-N,N'-비스(4-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4’-디아민(TPD)이거나 4,4'-비스[N-(1-나프릴)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)일 수 있다.The hole transport layer may be made of an arylene diamine derivative, a starburst compound, a biphenyldiamine derivative having a spiro group, a ladder compound, and the like. More specifically N, N-diphenyl-N, N'-bis (4-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD) or 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB).
상기 유기발광층은 적색발광재료인 Alq3(호스트)/DCJTB(형광도펀트), Alq3(호스트)/DCM(형광도펀트), CBP(호스트)/PtOEP(인광 유기금속 착체) 등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있으며, 녹색발광재료인 Alq3, Alq3(호스트)/C545t(도펀트), CBP(호스트)/IrPPY(인광 유기물 착체) 등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있다. 또한, 청색발광재료인 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA)등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있다.The organic light emitting layer is a low molecular material such as Alq3 (host) / DCJTB (fluorescent dopant), Alq3 (host) / DCM (fluorescent dopant), CBP (host) / PtOEP (phosphorescent organometallic complex), which is a red light emitting material, and a PFO polymer High molecular weight materials such as Alq3, Alq3 (host) / C545t (dopant), CBP (host) / IrPPY (phosphorescent organic complex), green light emitting materials and PFO polymer, PPV Polymeric materials, such as system type polymers, can be used. In addition, low molecular weight materials such as DPVBi, Spiro-DPVBi, Spiro-6P, Distylbenzene (DSB), and Distriarylene (DSA), which are blue light emitting materials, and polymer materials such as PFO polymer and PPV polymer can be used. .
상기 정공억제층은 유기발광층내에서 전자이동도보다 정공이동도가 큰 경우 정공이 전자주입층으로 이동하는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기 상기 정공억제층은 2-비페닐-4-일-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥시디아졸(PBD), spiro-PBD 및 3-(4'-t-부틸페닐)-4-페닐-5-(4’-비페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ)로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다.The hole suppression layer serves to prevent the hole from moving to the electron injection layer when the hole mobility is greater than the electron mobility in the organic light emitting layer. Wherein the hole suppression layer is 2-biphenyl-4-yl-5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxydiazole (PBD), spiro-PBD and 3- (4'-t -Butylphenyl) -4-phenyl-5- (4'-biphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ).
상기 전자수송층은 전자가 잘 수용할 수 있는 금속화합물로 이루어지며, 캐소드 전극으로부터 공급된 전자를 안정하게 수송할 수 있는 특성이 우수한 8-하이드로퀴놀린 알루미늄염(Alq3)으로 이루어질 수 있다.The electron transport layer may be made of a metal compound that can accept electrons well, and may be made of 8-hydroquinoline aluminum salt (Alq3) having excellent properties of stably transporting electrons supplied from the cathode electrode.
상기 전자주입층은 1,3,4-옥시디아졸 유도체, 1,2,4-트리아졸 유도체 및 LiF로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.The electron injection layer may be made of one or more materials selected from the group consisting of 1,3,4-oxydiazole derivatives, 1,2,4-triazole derivatives, and LiF.
또한, 이와 같은 유기막은 압출, 스핀, 나이프 코팅방법, 진공 증착법, CVD등의 방법에 의해 형성될 수 있다.In addition, such an organic film may be formed by a method such as extrusion, spin, knife coating, vacuum deposition, or CVD.
이어서, 상기 기판(261) 상에 상기 도너기판(250)의 전사층(253)과 대향하도록 서로 이격되어 배치한 후 라미네이션(lamination)한다.Subsequently, the
상기 라미네이션은 롤러, 기체 가압 또는 크라운 프레스를 사용하여 가압함으로써 이루어진다. 상기 라미네이션은 중앙에서 외곽으로 나가는 방향으로 진행할 수 있다. 또한, 상기 라미네이션은 단방향으로 진행할 수 있다.The lamination is accomplished by pressing using a roller, gas press or crown press. The lamination may proceed in a direction from the center to the outside. In addition, the lamination may proceed in one direction.
상기 라미네이션을 중앙에서 외곽으로 나가는 방향으로 할 경우, 상기 도너기판(250)과 상기 기판(261) 사이의 버블이 효과적으로 방지 될 수 있으므로, 중앙에서 외곽으로 나가는 방향으로 라미네이션을 하는 것이 더욱 바람직하다.When the lamination is made outward from the center, bubbles between the
한편, 상기 기판(261) 및 상기 도너기판(250)과는 별도로 레이저 조사장치(200)을 제공한다. 상기 레이저 조사장치(200)는 광원장치(210), 시준렌즈(collimation lens:220), 대칭 마이크로 렌즈 어레이(symmetrical microlens array:230) 및 원통형 렌즈(cylinderical lens)를 포함한다.The
상기 광원장치(210)는 상기 전사층(253)을 상기 도너기판(250)으로부터 분리하여 상기 기판(261)상에 전사시켜 소정의 패턴을 형성하는데 필요한 레이저빔(270)을 발생시킨다.The
상기 시준렌즈(220)는 상기 광원장치(210)에서 출사된 레이저빔을 평행화하는 역할을 한다.The collimating lens 220 serves to parallelize the laser beam emitted from the
상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)는 상기 시준렌즈(220)를 통과한 평행한 레이저빔으로부터 복수의 빔을 형성하고, 각 빔마다 초점을 결상시키는 광학 수단이기 때문에 종래의 마스크 패턴에 의해 차단되어 손실되었던 레이저빔을 이용할 수 있어 레이저빔의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한, 패터닝하고자 하는 화소를 정의하는 역할을 한다The
상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)는 복수의 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 조합으로 이루어져 있다. 이로 인하여, 상기 레이저 조사장치(200)는 동시에 동일색의 복수의 화소를 패턴할 수 있는 멀티 스캔 방식을 수행하여 유기전계발광소자를 제조할 수 있다. The symmetric
상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)는 상기 시준렌즈(220)와 상기 원통형 렌즈(240) 사이를 상하로 이동 가능하기 때문에 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 초점 거리를 조절할 수 있으므로 화소영역의 패턴너비를 자유자재로 조절할 수 있다.Since the
상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)는 투명성 재질인 유리 또는 플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.The symmetric
도 2b 는 본 발명에 의한 레이저 조사장치의 대칭 마이크로 렌즈 어레이와 원통형 렌즈의 관계를 설명한 단면도이다. 2B is a cross-sectional view illustrating a relationship between a symmetrical micro lens array and a cylindrical lens of the laser irradiation apparatus according to the present invention.
도 2b 를 참조하면, 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a) 하부에 상기 원통형 렌즈(240)가 위치한다.Referring to FIG. 2B, the
상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 초점거리(f1)는 10~300㎜이다. 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 초점거리(f1)가 10㎜ 이하이면 패터닝을 할 때, 기판과 렌즈 사이에 도너기판 외에 기타 부수적인 장치가 들어갈 수 없는 공간을 확보할 수 없고 스캔을 할 때 이격 공간이 없어 작동이 원활하지 않을 수 있다. 또한, 300㎜ 이상이면 장치의 크기가 너무 커지는 문제점이 발생한다.The focal length f1 of the
상기 원통형 렌즈(240)의 초점거리(f2)는 10~300㎜이다. 상기 원통형 렌즈(240)의 초점거리(f2)의 범위한정의 이유는 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 초점거리(f1)의 범위한정의 이유와 동일하다. The focal length f2 of the
상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)와 상기 원통형 렌즈(240) 사이의 거리(d1)는 5~250㎜이다. 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)와 상기 원통형 렌즈(240) 사이의 거리(d1)가 5㎜이하이면, 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 굴절효과가 나타나지 않는 문제점이 발생하고, 250㎜이상이면 장치의 크기가 너무 커지는 문제점이 발생한다.The distance d1 between the
상기 원통형 렌즈(240)와 상기 단위화소(P2)와의 거리(d2)는 5~250㎜이다. 거리한정의 이유는 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)와 상기 원통형 렌즈(240) 사이의 거리(d1)한정의 이유와 동일하다. 또한, 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)와 상기 원통형 렌즈(240) 사이의 거리(d1)와 상기 원통형 렌즈(240)와 상기 단위화소(P2)와의 거리(d2)의 합은 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 초점거리(f1)의 2/3이다.The distance d2 between the
화소를 50~300ppi(pixel per inch)로 제작한다고 하면, 레드(R), 그린(G) 및
블루(B) 중 어느 하나를 나타내는 서브화소의 너비를 S2, 상기 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 모두를 나타내는 단위화소의 너비를 P2라 하며, P2는 60~500㎛ 이다.
상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)의 너비를 S1, 상기 대칭 마이크로렌즈(230a)의 피치를 P1이라 하며, P1은 60~500㎛ 이다. 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)에 의한 상기 원통형 렌즈(240)의 피치를 Px이라 하고, Px는 0보다는 크며 491(2/3)㎛와는 같거나 작다. If you build a pixel at 50 to 300 ppi (pixel per inch), you'll see red (R), green (G) and
The width of the subpixel representing any one of blue (B) is S2, and the width of the unit pixel representing all of the red (R), green (G), and blue (B) is P2, and P2 is 60-500 µm. .
The width of the
렌즈의 공식에 의해 f2=-1/(f1-d1)+1/x ----(1) 으로 주어진다.The formula of the lens is given by f2 = -1 / (f1-d1) + 1 / x ---- (1).
삼각형 비례의 법칙을 이용하면 Using the law of triangle proportionality
P1:Px=f:(f1-d1) ----(2)P1: Px = f: (f1-d1) ---- (2)
Px:1/3×P2=(f1-d1):(f1-d1-d2) ----(3)Px: 1/3 × P2 = (f1-d1) :( f1-d1-d2) ---- (3)
P1:1/3×P2=f1:(f1-d1-d2) ----(4)P1: 1/3 × P2 = f1: (f1-d1-d2) ---- (4)
로 주어진다.Is given by
(실시 예)(Example)
17인치 UXGA를 제작할 때, 픽셀 수는 1600×1200 이다. 픽셀 피치는 72×216 ㎛가 된다. 이때 레이저 조사장치를 설계해보면 다음과 같다.When producing 17-inch UXGA, the pixel count is 1600 × 1200. The pixel pitch is 72 x 216 mu m. In this case, the laser irradiation apparatus is designed as follows.
f1을 100㎜, f2를 100㎜, d1을 20㎜, d2를 40㎜로 한다면,If f1 is 100 mm, f2 is 100 mm, d1 is 20 mm and d2 is 40 mm,
P2는 216㎛로 정해지므로,P2 is determined to be 216 μm,
(2) 식에서 Px=0.8×P1으로 결정되고, 이를 (3) 식에 대입하면In equation (2), Px = 0.8 × P1, and substituting this in equation (3)
P1=180㎛가 된다.P1 = 180 micrometers.
만일 d2가 주어지지 않는다면, (3)식에서If d2 is not given, then in (3)
P2=(1036.8-5.4×d2)㎛로 주어지므로 d2가 증가하면 P2는 작아진다.Since P2 = (1036.8-5.4 x d2) mu m, as d2 increases, P2 decreases.
이어서, 도 2a를 다시 참조하면, 상기 원통형 렌즈(240)는 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)를 통과한 레이저빔을 단측 방향으로 짧아지게 한다. 예를 들면, 정사각형 레이저빔은 직사각형 레이저빔으로 변형시키고, 원형 레이저빔은 타원형 레이저빔으로 변형시켜서 패턴의 너비를 조절할 수 있다. 또한 상기 원통형 렌즈(240)를 통과한 레이저빔은 균일한 강도를 갖는다. Subsequently, referring again to FIG. 2A, the
또한, 상기 원통형 렌즈(240)는 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)와 상기 도너기판(250) 사이를 상하로 이동 가능하여, 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)와 마찬가지로 화소영역의 패턴의 너비를 자유자재로 조절할 수 있다.In addition, the
이어서, 상기 레이저 조사장치(200)의 광원장치(210)에서 발생한 레이저빔(270)은 상기 시준렌즈(220)를 통과함으로서 평행화되고, 상기 평행화된 레이저빔(270)은 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)를 통과한다. 상기 대칭 마이크로 렌즈 어레이(230)를 통과한 복수의 레이저빔은 화소영역을 정의할 수 있도록 패터닝됨으로서 자동적으로 상기 대칭 마이크로 렌즈(230a)에 의해 화소 영역의 패턴의 너비가 조절된다. 상기 패터닝된 레이저빔은 상기 원통형 렌즈(240)를 통과하면서 단측 방향으로 짧아진 형상을 갖는다. 상기 원통형 렌즈(240)를 통과한 레이저빔을 상기 기재층(251)의 일부 영역을 조사하여 상기 전사층(253)을 상기 기판(261) 상에 전사를 수행하여 유기막층 패턴(미도시)을 형성한다.Subsequently, the
여기서, 상기 레이저 조사장치(200)를 이용하여 유기막층 패턴을 형성하는 전사 공정은 N2 분위기에서 이루어질 수 있다. 이는 대기 중에 존재하는 산소에 의해 상기 유기막층 패턴의 산화를 방지하기 위함이다. 여기서 N2 분위기를 조성하기에 많은 시간과 비용을 투자해야 하므로, 상기 유기막층이 산소나 수분의 영향을 미치지 않는 조건을 고려하여 O2 및 H2O가 각각 100ppm이하의 분위기가 조성될 때까지 N2를 충전하는 것이 바람직하다. Here, the transfer process of forming the organic layer pattern by using the
또한, 상기 전사 공정은 진공 분위기에서 이루어질 수 있는데, 상기 도너기 판을 상기 기판 전면에 라미네이션하는 공정시 상기 도너기판과 상기 기판사이의 기포 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the transfer process may be performed in a vacuum atmosphere, it is possible to suppress the generation of bubbles between the donor substrate and the substrate during the process of laminating the donor substrate on the front surface of the substrate.
이상에서와 같이, 본 발명은 마이크로 렌즈 어레이 및 원통형 렌즈를 구비한 레이저 조사장치를 이용하여 유기전계발광소자를 제조함으로써 공정시간 단축의 효과 및 제조비용 절감의 효과가 있다. 따라서 본 발명은 유기전계발광소자의 신뢰성을 확보할 수 있음은 물론 제조 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention has the effect of shortening the process time and manufacturing cost by manufacturing the organic light emitting device using a laser irradiation device having a micro lens array and a cylindrical lens. Therefore, the present invention can ensure the reliability of the organic light emitting device as well as improve the manufacturing yield.
본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것이 아니고, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the invention is not so limited, and the invention is not limited to the scope and spirit of the invention as defined by the following claims. It will be readily apparent to one of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made.
이상에서와 같이, 본 발명은 마이크로 렌즈 어레이 및 원통형 렌즈를 구비한 레이저 조사장치를 이용하여 유기전계발광소자를 제조함으로써 공정시간 단축의 효과 및 제조비용 절감의 효과가 있다. 따라서 본 발명은 유기전계발광소자의 신뢰성을 확보할 수 있음은 물론 제조 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention has the effect of shortening the process time and manufacturing cost by manufacturing the organic light emitting device using a laser irradiation device having a micro lens array and a cylindrical lens. Therefore, the present invention can ensure the reliability of the organic light emitting device as well as improve the manufacturing yield.
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