KR20060026790A - 유기 전계 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 도너 기판의 소정 영역에 레이저빔을 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여, 한 스텝(step)에서 멀티 라인(multi-line)으로 스캔하는 것을 반복하여 상기 기판 상에 유기막층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. LITI를 이용하여 유기막층 패턴을 형성시, 갈바노미터를 이용하여 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것을 반복함으로써, 상기 유기막층 패턴을 형성하는데 걸리는 공정 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 생산 원가도 절감할 수 있는 이점을 제공한다.
LITI, 갈바노미터(galvanometer)
Description
도 1a 및 도 1b는 종래의 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 개략도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 개략도,
도 3은 한 스텝(step)에서 스캔하는 라인 수에 따라 하나의 색상을 전사시키는데 소요되는 공정 시간을 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 레이저 조사 장치 110 : 기판
120 : 도너 기판 130 : 유기막층
140, 240 : 레이저 발생기 150, 250 : 레이저빔
160 : 갈바노미터(galvanometer) 260 : X-갈바노미터
265 : Y-갈바노미터 170, 270 : 프로젝션 렌즈
180, 280 : 스캔되는 라인
본 발명은 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여, 한 스텝(step)에서 멀티 라인(multi-line)으로 스캔하여 유기막층 패턴을 형성하는 것을 포함하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 표시 소자인 유기 전계 발광 소자는 애노드전극과 캐소드전극 그리고, 상기 애노드전극과 캐소드전극 사이에 개재된 유기막층들을 포함한다. 상기 유기막층들은 최소한 발광층을 포함하며, 상기 발광층외에도 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층을 더욱 포함할 수 있다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 상기 유기막층 특히, 상기 발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기 전계 발광 소자와 저분자 유기 전계 발광 소자로 나뉘어진다.
이러한 유기 전계 발광 소자에 있어 풀칼라화를 구현하기 위해서는 상기 발광층을 패터닝해야 하는데, 상기 발광층을 패터닝하기 위한 방법으로 저분자 유기 전계 발광 소자의 경우 섀도우 마스크(shadow mask)를 사용하는 방법이 있고, 고분자 유기 전계 발광 소자의 경우 잉크-젯 프린팅(ink-jet printing) 또는 레이저에 의한 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging; 이하 LITI라 한다)이 있다. 이 중에서 상기 LITI는 상기 유기막층을 미세하게 패터닝할 수 있고, 대면적에 사용할 수 있으며 고해상도에 유리하다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 상기 잉크-젯 프린팅이 습식 공정인데 반해 이는 건식 공정이라는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.
도 1a를 참조하면, 화소전극이 형성된 기판(110) 상에 유기막층(130)이 형성된 도너 기판(120)이 라미네이션 되어 있다.
레이저 조사 장치(100)는 레이저 발생기(140), 갈바노미터(160) 및 프로젝션 렌즈(170)를 포함하고 있다. 상기 레이저 발생기(140)에서 발생되는 레이저빔(150)은 상기 갈바노미터(160)에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(170)을 거쳐 상기 도너 기판(120)의 소정 영역을 스캔한다.
도 1b를 참조하면, 갈바노미터(160)에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(170)을 거친 상기 레이저빔(150)은 상기 도너 기판(120) 상의 소정 영역을 X축을 따라 스캔한다. 빗금친 부분은 스캔되는 라인(180)을 나타낸다. 이어서, 상기 레이저 조사 장치(100)는 다음 스텝으로 상기 도너 기판(120)의 Y축 방향으로 이동한다. 계속하여, 상기 갈바노미터(160)에 의해 굴절된 레이저빔(150)이 상기 도너 기판(120) 상의 소정 영역을 X축을 따라 스캔한다. 상기 과정을 반복하여 기판 상에 유기막층 패턴을 형성한다.
상기 전사 공정 후에, 상기 형성된 유기막층 패턴 상에 캐소드전극을 형성하여 유기 전계 발광 소자를 완성한다.
상기한 바와 같이, 종래에는 갈바노미터를 이용하여 한 스텝에서 한 라인만 을 스캔한 후, 다음 스텝으로 이동하여 다시 한 라인만을 스캔하여 유기막층 패턴을 형성하였다.
따라서, 대면적 유기 전계 발광 소자를 제작함에 있어서, 유기막층 패턴을 형성하는데 많은 시간이 필요할 뿐만 아니라 이에 따라 생산 원가가 증가하게 되는 문제점이 발생하였다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, LITI를 이용하여 유기막층 패턴을 형성시 공정 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 생산 원가도 절감할 수 있는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 방법은 화소전극이 형성된 기판을 제공하는 단계, 상기 기판 전면에 도너(donor) 기판을 라미네이션(lamination)하는 단계 및 상기 도너 기판의 소정 영역에 레이저빔을 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여, 한 스텝(step)에서 멀티 라인(multi-line)으로 스캔하는 것을 반복하여 상기 기판 상에 유기막층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저빔을 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것은 상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 X축 방향으로 스캔하는 단계 및 상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션(position)하는 단계를 반복하여 멀티 라인으로 스캔할 수 있다.
상기 레이저빔을 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것은 상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계 및 상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계를 반복하여 멀티 라인으로 스캔할 수 있다.
상기 X-갈바노미터 및 Y-갈바노미터를 이용한 스캔을 한 스텝에서 4 내지 6회 반복하여 할 수 있으며 특히, 5회 반복하여 스캔하는 것이 바람직하다.
상기 유기막층 패턴은 발광층, 정공주입층, 정공전달층, 전자전달층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 단일층 또는 2종 이상의 다중층일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 개략도이다.
도 2a를 참조하면, 화소전극이 형성된 기판(110) 상에 유기막층(130)이 형성된 도너 기판(120)이 라미네이션 되어 있다.
레이저 조사 장치(200)는 레이저 발생기(240), X-갈바노미터(260), Y-갈바노 미터(265) 및 프로젝션 렌즈(270)를 포함하고 있다. 상기 레이저 발생기(240)에서 발생되는 레이저빔(250)은 상기 X-갈바노미터(260) 및 Y-갈바노미터에 의해 굴절되어 프로젝션 렌즈(270)을 거쳐 상기 도너 기판(120)의 소정 영역을 멀티 라인으로 스캔한다.
도 2b를 참조하면, 상기 X-갈바노미터(260)에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(270)을 거친 상기 레이저빔(250)은 상기 도너 기판(120) 상의 소정 영역을 X축을 따라 스캔한다. 빗금친 부분은 스캔되는 라인(280)을 나타낸다.
이어서, 상기 레이저빔(250)을 상기 Y-갈바노미터(265)에 의해 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션한다. 즉, 상기 레이저빔(250)을 X축 방향으로 스캔한 라인의 다음 라인으로 스캔하기 위하여 Y축 방향으로 한 피치(pitch) 이동시킨다. 상기 피치라 함은 스캔되는 라인과 이에 이웃하는 라인 사이의 거리를 말한다.
계속하여, 상기 레이저빔(250)을 상기 X-갈바노미터(260)를 이용하여 상기 도너 기판(120)의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔한다.
계속하여, 상기 레이저빔(250)을 상기 Y-갈바노미터(265)에 의해 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션한다.
또한, 상기 레이저빔(250)을 상기 Y-갈바노미터(265)에 의해 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 것을 먼저 실시할 수 있다. 즉, Y-갈바노미터(265)에 의한 포지션 후에, 상기 X-갈바노미터(260)에 의해 상기 레이저빔(250)은 상기 도너 기판(120) 상의 소정 영역을 X축을 따라 스캔한다.
이어서, 상기 레이저빔(250)을 상기 Y-갈바노미터(265)에 의해 상기 도너 기 판의 Y축 방향으로 포지션한다.
상기한 바와 같이, 상기 X-갈바노미터(260)를 이용한 상기 도너 기판(120)의 X축 방향 스캔과 상기 Y-갈바노미터(265)를 이용한 상기 도너 기판의 Y축 방향 포지션을 반복함으로써 상기 도너 기판(120) 상에 유기막층 패턴을 형성한다.
즉, 유기막층 패턴을 형성하는 전사 공정의 한 스텝에서 상기 도너 기판을 멀티 라인으로 스캔하여 상기 유기막층 패턴을 형성한다. 상기 X-갈바노미터(260)및 상기 Y-갈바노미터(265)를 이용한 스캔을 4 내지 6회 반복하여 실시할 수 있다. 특히, 상기 X-갈바노미터(260) 및 상기 Y-갈바노미터(265)를 이용한 스캔을 5회 반복하여 실시하는 것이 전사 공정 시간을 단축할 수 있어 바람직하다. 도 2b에서는 한 스텝에서 스캔되는 라인(290)이 5개인 경우를 설명하고 있다. 상세한 것은 도 3에서 설명한다.
상기 전사 공정의 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하여 유기막층 패턴을 형성한 후, 다음 스텝으로 이동하여 상기와 같은 방법으로 멀티 라인 스캔하여 상기 유기막층 패턴을 형성한다. 각 스텝에서의 멀티 라인 스캔을 반복하여 전사 공정을 완료한다.
상기 유기막층 패턴을 형성하는 공정은 N2 분위기에서 이루어질 수 있다. 일반 대기중에는 산소 성분이 존재하므로 전사되는 상기 유기막층 패턴이 산화될 우려가 있기 때문에 산소 성분을 없앤 질소 분위기에서 상기 전사 공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 전사 공정은 진공 분위기에서 이루어질 수 있는바, 상기 도너 기판을 상기 기판 전면에 라미네이션하는 공정시 상기 도너 기판과 상기 기판 사이의 기포 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
상기 형성되는 유기막층 패턴은 발광층, 정공주입층, 정공전달층, 전자전달층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 단일층일 수 있으며, 2종 이상의 다중층일 수 있다.
상기 전사 공정 후에, 상기 형성된 유기막층 패턴 상에 캐소드전극을 형성하여 유기 전계 발광 소자를 완성한다.
도 3은 한 스텝에서 스캔하는 라인 수에 따라 하나의 색상을 전사시키는데 소요되는 공정 시간을 나타내는 그래프로서, 15.5" WXGA급 패널 제작시 하나의 색상을 전사시키는 데 소요되는 전사 공정 시간을 나타내고 있다.
도 3을 참조하면, 한 스텝에서 하나의 라인만을 스캔하고 이를 반복하여 스캔함으로써 전사 공정을 완료한 경우 약 40분 정도 소요되었다. 이에 반하여 한 스텝에서 4 내지 6개의 라인을 스캔하는 경우에는 전사 공정을 완료하는데 약 18분 내지 22분 정도 소요되었으며 특히, 한 스텝에서 5개 라인을 스캔하는 경우에는 약 20분 정도 소요되었다. 즉, 종래의 한 스텝에서 하나의 라인만을 스캔하는 경우보다 약 20분 정도 전사 공정 시간이 단축됨을 알 수 있다.
한 스텝에서 10개 라인을 스캔하는 경우에는 약 16분 정도의 공정 시간이 필요하여, 가장 짧은 공정 시간이 소요됨을 알 수 있다. 그러나, 한 스텝에서 10개 라인을 스캔하는 경우 프로젝션 렌즈를 통한 초점 조절이 어려울 수 있으며, 왜곡 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 한 스텝에서 4 내지 6개, 바람직하게는 5개 라인을 스캔하는 것이 전사 공정 시간을 단축할 수 있고, 전사 효율도 유지할 수 있어 효과적이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, LITI를 이용하여 유기막층 패턴을 형성시, 갈바노미터를 이용하여 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것을 반복함으로써, 상기 유기막층 패턴을 형성하는데 걸리는 공정 시간을 단축시킬 뿐만 아니라 생산 원가도 절감할 수 있는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 제공하는 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
Claims (10)
- 화소전극이 형성된 기판을 제공하는 단계;상기 기판 전면에 도너(donor) 기판을 라미네이션(lamination)하는 단계; 및상기 도너 기판의 소정 영역에 레이저빔을 갈바노미터(galvanometer)를 이용하여, 한 스텝(step)에서 멀티 라인(multi-line)으로 스캔하는 것을 반복하여 상기 기판 상에 유기막층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저빔을 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것은상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계; 및상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션(position)하는 단계를 반복하여 멀티 라인으로 스캔하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계; 및상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계를 4 내지 6회 반복하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계; 및상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계를 5회 반복하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 레이저빔을 한 스텝에서 멀티 라인으로 스캔하는 것은상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계; 및상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X 축 방향으로 스캔하는 단계를 반복하여 멀티 라인으로 스캔하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계; 및상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계를 4 내지 6회 반복하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 레이저빔을 Y-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 Y축 방향으로 포지션하는 단계; 및상기 레이저빔을 X-갈바노미터를 이용하여 상기 도너 기판의 소정 영역을 X축 방향으로 스캔하는 단계를 5회 반복하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소전극 상에 유기막층 패턴을 형성하는 단계는 N2 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 화소전극 상에 유기막층 패턴을 형성하는 단계는 진공 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기막층 패턴은 발광층, 정공주입층, 정공전달층, 전자전달층 및 전자주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종의 단일층 또는 2종 이상의 다중층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
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