KR20060113456A

KR20060113456A - 전사 방법 및 전사 장치

Info

Publication number: KR20060113456A
Application number: KR1020060037548A
Authority: KR
Inventors: 게이스께 마쯔오; 에이스께 마쯔다
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2006-11-02
Also published as: TWI307612B; TW200701829A; US7648944B2; US20060243377A1

Abstract

전사 방법은 지지 베이스(support base)와 지지 베이스 상에 제공된 전사층을 포함하는 도너 기판을 리셉터 기판 위로 전사층이 리셉터 기판을 대향하도록 배치하는 단계, 상기 리셉터 기판과 그 위에 배치되는 도너 기판 사이의 공간을 진공화하는 단계, 및 진공 환경에서 도너 기판으로 조사선(radiant ray)을 조사하여 리셉터 기판 위로 전사층을 전사하는 단계를 포함한다.

열 전사법, 리셉터 기판, 도너 기판, 광 조사원, 발광층, 진공 챔버, 전사 장치, 유기 전계 발광 소자

Description

전사 방법 및 전사 장치{TRANSFER METHOD AND TRANSFER APPARATUS}

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 방법에서 사용되는 리셉터 기판(receptor substrate)을 각각 개략적으로 도시하는 단면도와 평면도이다.

도 2a와 도 2b는 전사 방법에서 사용되는 도너 기판(donor substrate)을 각각 개략적으로 도시하는 단면도와 평면도이다.

도 3은 실시예에서 전사 장치의 단면도이다.

도 4a와 도 4b는 전사 방법을 각각 설명하는 단면도와 상면도이다.

도 5a와 도 5b는 도너 기판의 개략도이다.

도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 도너 기판을 사용하는 전사 방법을 도시하는 개략도들이다.

<주요도면부호설명>

10: 리셉터 기판

12: 하부 전극

13a: 돌출부

20: 도너 기판

21: 지지 베이스

23: 발광층

30: 전사 장치

31: 진공 챔버

32: 베이스

32a: 아래 표면

33: 덮개

33a: 개구부

33b: 내벽면

34: 마운트

34a: 마운팅 표면

41: 레이저 광원

(특허 문헌1) 일본특허공개공보 제2004-200170호

(특허 문헌2) 일본특허공개공보 제2004-79540호

본 발명은, 전사 방법 및 이것에 이용하는 전사 장치에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 유기 전계 발광 소자(organic electroluminescence(EL) device)의 발광층을 열 전사하는 전사 방법 및 전사 장치에 관한 것이다.

전체색(full color)의 표시 장치에서, R(적), G(녹), B(청)의 각 색에 대응 하는 유기 전계 발광 소자를 기판 상에 배열한다. 이 표시 장치에서, 각 유기 전계 발광 소자의 색들에 대응하는 발광층들을 적어도 패턴닝(patterning)할 필요가 있다.

발광층들을 패터닝하는 한 가지 방법은 에너지 소스(열 소스)를 사용하는 전사법이다(열 전사법). 열 전사법으로서, 예를 들어, 일본 비심리 특허 출원 공개 번호 제2004-200170호는 그 사이에 전사층을 갖는 도너 기판과 리셉터 기판이 서로 밀착되면서 전사가 수행되는 접촉법을 개시하고, 일본 비심리 특허 출원 공개 번호 제2004-79540호는 도너 기판과 리셉터 기판이 서로 분리된 동안 전사가 수행되는 분리법을 개시한다.

열 전사법에 사용되는 전사 장치는 일반적으로 전사 동작이 수행되는 진공 챔버(vacuum chamber), 및 조사선(radiant ray)을 조사하여 진공 챔버에 배치된 도너 기판으로 열을 조사하는 조사원(radiation source)을 포함한다. 예를 들어, 이동가능 홀딩 멤버(holding memebr)들이 진공 챔버에 제공되어 도너 기판과 리셉터 기판을 각각 홀딩하고 수직으로 이동한다. 도너 기판을 위한 홀딩 멤버는 진공 챔버의 리셉터 기판을 위한 홀딩 멤버 위에 배치되어, 도너 기판과 리셉터 기판이 서로 대향하도록 한다.

도너 기판보다 한 단계 더 작은 개구부가 진공 챔버 상부에 제공되고, 진공 챔버의 개구부 주변과 상부 내벽이 밀봉 실(airtight seal)로 밀봉된다. 도너 기판은 그 사이의 밀봉 실로 개구부를 닫아서, 진공 챔버를 밀봉한 채로 유지한다.

조사원은 진공 챔버 위에 배치되어 도너 기판에 열을 가한다. 예를 들어, 레이저 광원이 열원으로서 사용된다. 레이저 광원은 XY 스캐너에 의해 이동되어, 레이저광의 스폿(spot)이 스캔된다.

상술된 전사 장치를 사용하는 접촉 열 전사법에서 유기 전계 발광 소자의 발광층을 형성하기 위해, 리셉터 기판과 도너 기판이 진공 챔버에 배치되고, 각각이 대응하는 홀딩 멤버에 설치되어, 리셉터 기판의 유기층이 도너 기판의 전사층을 대향하도록 한다.

후속적으로, 진공 챔버는 외부로부터의 게이트 밸브(gate valve)로 그것의 상부 개구부를 막아서 닫고, 진공 챔버의 압력은 진공의 압력으로 감소된다. 그 후, 도너 기판을 위한 홀딩 멤버는 도너 기판이 안에서부터 개구부를 닫도록 위로 이동되고, 리셉터 기판을 위한 홀딩 멤버는 리셉터 기판이 도너 기판과 밀착하도록 밀어진다. 그 후, 게이트 밸브가 열렸을 때, 도너 기판을 포함하는 진공 챔버의 상부는 대기압에 의해 위로부터 밀어져서, 도너 기판은 리셉터 기판과 밀착되게 된다. 이 상태의 도너 기판 위로 레이저광의 스폿을 스캔하여, 전사층은 리셉터 기판의 소정의 영역으로 전사된다.

분리 열 전사법에서 전사를 수행하는 전사 장치의 기본 구성은 상술된 접촉 열 전사 장치의 것과 동일하다. 도너 기판과 리셉터 기판은 진공 챔버에 서로가 사이에 어떤 공간을 두고 대향하도록 배치된다. 그 후, 진공 챔버의 내부를 진공 상태로 만들고, 도너 기판에 레이저광이 조사되어 도너 기판에서 리셉터 기판으로 전사층을 전사한다.

그러나, 상술된 접촉 전사법에서, 도너 기판과 리셉터 기판이 진공 환경에서 서로 대향하도록 배치된 후에 접촉되도록 하고, 도너 기판과 리셉터 기판을 이동하기 위한 이동가능한 홀딩 멤버들이 진공 챔버에서 제공될 필요가 있다. 또한, 홀딩 멤버들이 대기압에 대해 기판을 밀어서 홀드하므로, 그들은 그 부하을 지지하기 위해 충분한 강도가 필요하다. 이 이유에서, 진공 챔버는 복잡한 구조와 큰 크기를 갖는다. 또한, 이물질이 들어갈 수 있거나, 도너 기판과 리셉터 기판을 서로 밀착시킬 때 도너 기판이 손상될 수도 있다.

분리 전사법에서, 진공 챔버에 도너 기판과 리셉터 기판을 분리하여 홀드하기 위해 이동가능한 홀딩 멤버들과 충분한 공간이 필요하다. 그러므로, 진공 챔버도 복잡한 구조 및 큰 크기를 가진다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사법은, 지지 베이스 및 그 지지 베이스 위에 제공된 전사층을 포함하는 도너 기판을 리셉터 기판 위에 전사층이 리셉터 기판을 대향하도록 배치하는 단계; 리셉터 기판과 도너 기판 사이의 공간을 진공 상태로 만드는 단계; 및 진공 환경에서 도너 기판으로 조사선을 가하여 리셉터 기판으로 전사층을 전사하는 단계를 포함한다.

이 전사법에서, 리셉터 기판 위에 도너 기판을 배치하기 위한 공정 후에, 그 2 개의 기판들 간의 공간이 진공화된다. 그러므로, 도너 기판과 리셉터 기판을 이동하기 위한 이동가능한 홀딩 멤버들이 이 방법에서 사용되는 진공 챔버에 배치될 필요는 없다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전사 장치는 도너 기판 위에 제공된 전사층을 리셉터 기판으로 전사한다. 전사 장치는, 마운트(mount)를 가지며 그 마운트 위에 리셉터 기판과 도너 기판이 스택(stack)되는 진공 챔버, 및 도너 기판 위로 조사선을 조사하기 위해 진공 챔버 위에 배치된 조사원을 포함한다. 진공 챔버는 마운트와 진공챔버의 상부에 의해 리셉터 기판과 도너 기판을 클램프(clamp)하기 위해 구성된다. 리셉터 기판과 도너 기판을 클램프하기 위해 마운트가 한 위치에 고정된다.

이 전사 장치에서, 진공 챔버는 리셉터 기판과 도너 기판이 스택되는 공간만을 갖도록 요구된다. 그러므로, 공지된 접촉 전사 장치와는 달리, 진공 챔버에서 서로 대향하도록 리셉터 기판과 도너 기판을 스택하기 위해 사용되는 이동가능한 홀딩 멤버들을 제공하는 것이 불필요하다. 또한, 도너 기판과 리셉터 기판을 분리하여 홀드하기 위해 이동가능한 홀딩 멤버들과 공간을 제공하는 것이 불필요하다. 이런 이유로, 진공 챔버의 구조가 단순화되고, 그것의 용량이 감소된다.

본 발명의 일 실시예는 도면들을 참조하여 아래 상세히 기재될 것이다.

우선, 리셉터 기판이 기재된다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 리셉터 기판(10)의 주요부를 도시하는, 각각 확대된 단면도와 확대된 평면도이다. 도 1a는 도 1b의 선 IA-IA를 따라 취해진 단면도이다.

도 1a에 도시된 것처럼, TFT들(thin film transistors)(도시 안됨)은, 예를 들어, 유리로 만들어진 베이스(11) 위에 형성되고, 그 다음, TFT들과 하부 전극들(12) 간에 층간 절연막이 제공되는 한편 서브-화소들(sub-pixel) A에 대응하여, 예 를 들어, 크롬(Cr)으로 만들어진 복수의 하부 전극들(양극들)(12)이 거기에 패턴화된다. 후속적으로, 예를 들어, 하부 전극(12)을 덮기 위해 폴리이미드 막이 형성되고, 그 다음, 평면도에서 격자 형상과 유사한 절연층(13)이 서브-화소들 A를 분리하기 위해 제1 포토리소그래피 공정에 의해 형성된다. 결과적으로, 각각 스트라이프와 같은 형상의 서브-화소들 A가 300 μm/pixel의 피치 P로 패턴화된다.

그 다음, 절연층(13)의 상부 표면은 제2 포토리소그래피 공정에 의해 패턴화되어 사실상 평행파이프화된 사각형과 같은 형상의 돌출부(13a)를 형성한다. 도 1b에 도시된 것처럼, 서브-화소들 A가 배열된 전체 화소 영역에서 격자형 절연층(13)의 모든 교차부에 돌출부(13a)가 형성된다. 이 경우, 절연층(13)의 높이 h는 1 μm이고, 돌출부(13a)의 높이 h'은 2 μm이다.

아래 기재될 전사 공정에서 도너 기판이 리셉터 기판 위에 배치될 때, 돌출부(13a)는 스페이서(spacer)로서 기능한다. 리셉터 기판(10) 위에 도너 기판이 배치될 때, 아래 기재될 리셉터 기판(10)의 절연층(13)과 도너 기판의 발광층 사이에서 돌출부(13a)에 의해 공간이 형성된다. 그 공간은 기판 외부와 연통한다. 이 이유로, 기판들이 다른 기판 위에 배치된 후에 기판들 사이의 공간을 진공화하는 것이 가능하다.

또한, 리셉터 기판(10)과 도너 기판 사이에 돌출부(13a)가 제공되므로, 도너 기판이 리셉터 기판(10) 위에 배치될 때, 도너 기판의 발광층이 서브-화소들 A와 밀착되는 것이 방지된다. 이것은, 서브-화소들 A가 밀착에 의해 손상을 입는 것을 방지할 수 있고, 이물질이 도너 기판으로부터 들어오는 것을 방지할 수 있다. 더 욱이, 도너 기판의 발광층이 단지 돌출부(13a)만을 접촉하므로, 그것은 재사용이 가능하다.

이 실시예에서 격자형의 절연층(13)의 모든 교차부에 돌출부(13a)가 제공되는 한편, 도너 기판과 리셉터 기판 사이의 공간이 진공화되는 한, 그것들이 항상 모든 교차부들에 제공되거나 또는 교차부들에 제공될 필요는 없다. 또한, 돌출부(13a)가 화소 영역에 제공될 필요도 없다. 예를 들어, 화소 영역 외부의 절연층(13) 부분에 돌출부(13a)가 프레임 형태로 배열될 수 있다. 그러나, 전체 화소 영역 상에 리셉터 기판(10)과 도너 기판 사이에 일정한 공간이 보장되고, 또한 전체 화소 영역 상의 기판들 사이에 진공 상태가 신뢰성이 있게 보장되므로, 화소 영역에 돌출부들(13a)을 같은 간격으로 배치하는 것이 바람직하다.

후속적으로, 모든 R, G, 및 B 서브-화소들에 공통적으로 하부 전극(12) 상에, 예를 들어, 증착법으로, 25 nm의 두께를 가지며, m-MTDATA[4,4,4-트라이스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민]으로 만들어진 정공 주입층(14)이 형성된다. 그 후, 모든 R, G, 및 B 서브-화소들에 공통적으로 정공 주입층(14) 상에, 예를 들어, 증착법으로, 30 nm의 두께를 가지며, α-NPD[4,4,-비스(N-1-나프틸-N-페닐아미노)비페닐]로 만들어진 정공 주입층(14)이 형성된다.

베이스(11)의 구석에 정렬 마크들(alignment marks)이 형성되어, 아래 기재될, 레이저 발광부와의 정렬을 위해 기준들로서 기능한다.

정렬 마크

정렬 마크는 도너 기판과 리셉터 기판 사이의 얼러인먼트 대응을 만들기 위 해 사용된다. 복수의 정렬 마크들이 사용될 때, 도너 기판과 리셉터 기판(10) 사이에 복수의 정렬 대응이 만들어질 수 있다.

예를 들어, 3 개의 영역들에서 전사층이 전사될 때, 도 5a에 도시된 것처럼, 3 쌍의 정렬 마크들이 형성된다. 제1 전사 동작에서 사용된 정렬 마크들의 제1 쌍과 상이한 정렬 마크들의 제2 쌍으로 제2 전사 동작이 수행될 수 있으므로, 동일 도너 기판이 사용될 때도, 제2 리셉터 기판으로 다른 영역의 전사 재료가 전사될 수 있다.

더 구체적으로, 도너 기판이 N 개의 영역들(N은 2 이상의 정수)로 분리될 때, N 개 영역들 중의 제1 영역의 전사층은 제1 전사 동작의 제1 리셉터 기판으로 전사되고, 제2 영역의 전사층은 제2 전사 동작의 제2 리셉터 기판으로 전사된다. 그러므로, 한 개의 도너 기판에 제공된 모든 전사층들은 N 번의 전사 동작으로 N 개의 리셉터 기판들로 전사될 수 있다.(도 6a 내지 도 6c 참조)

리셉터 기판

도너 기판이 이제 기재될 것이다. 도 2a와 도 2b는 이 실시예에서 사용되는 도너 기판(20)을 각각 개략적으로 도시하는 단면도와 평면도이다.

리셉터 기판(10)의 것과 거의 동일한 크기를 갖는 유리 지지 베이스(21) 상에 스퍼터링(sputtering)으로, 예를 들어, 크롬(Cr)으로 만들어지고 200 nm의 두께를 갖는 광열 변환층(photothermal conversion layer;22)(광흡수층)이 형성된다. 아래 기재될 전사 공정의 도너 기판(20)으로 레이저광이 가해질 때, 광열 변환층(22)은 가해진 레이저광을 열로 변환한다.

광열 변환층(22) 상에, 예를 들어, 25 nm의 두께를 갖는 발광층(23)이 형성된다. 이 실시예에서, R, G, 및 B 발광층들(23)은 다른 유기 화합물들로 만들어지고, 각각은 상술된 리셉트 기판(10) 상의 매트릭스에 배열된 복수의 표시 서브-화소들 R, G, 및 B가 발광하도록 하여 색 표시를 하기 위한 발광 기능을 갖는다. 즉, 한 개의 리셉터 기판(10)을 위해 적어도 3 개의 도너 기판들(20)이 준비된다.

적색 발광층은, 예를 들어, 적색 발광 재료와 전하 수송 재료 중의 적어도 하나를 포함한다. 적색 발광 재료는 형광성이거나 인광성일 수 있다. 이 실시예에서, 적색 발광층은 약 30 nm의 두께를 가지며, 중량으로 2,6-비스[(4'-메톡시디페닐아미노)스티릴]-1, 5-디시아노나프타랜(BSN)의 30%를 포함하는 디(2-나프틸)안트라센(ADN)으로 만들어진다.

녹색 발광층은, 예를 들어, 적색 발광 재료와 전하 수송 재료 중의 적어도 하나를 포함한다. 녹색 발광 재료는 형광성이거나 인광성일 수 있다. 이 실시예에서, 녹색 발광층은, 예를 들어, 약 30 nm의 두께를 가지며, 중량으로 쿠마린 6의 5%를 포함하는 ADN으로 만들어진다.

청색 발광층은, 예를 들어, 청색 발광 재료와 전하 수송 재료 중의 적어도 하나를 포함한다. 청색 발광 재료는 형광성이거나 인광성일 수 있다. 이 실시예에서, 청색 발광층은 약 30 nm의 두께를 가지며, 중량으로 4,4'-비스[2-{4-(N,N-디페닐아미노)페닐}비닐]비페닐(DPAVBi)의 2.5%를 포함하는 ADN으로 만들어진다.

광열 변환층(22)과 발광층(23)은, 리셉터 기판(10) 상에 도너 기판(20)이 배치될 때, 그들이 베이스(11)의 구석에서 제공되는 정렬 마크들을 덮지 않도록 하는 지역에 제공된다(도 1a). 상술된 과정을 통해, 도너 기판(20)이 제조된다. 지지 베이스(21)는 막으로 형성될 수 있다.

전사 장치

도 3을 참조하여 전사 장치(30)가 이제 기재될 것이다. 도 3에 도시된 것처럼, 전사 장치(30)는, 리셉터 기판(10)과 그 위에 배치된 도너 기판(20)을 포함할 수 있는 진공 챔버(31), 및 진공 챔버(21)에 포함된 도너 기판(20)으로 조사선을 조사하는 레이저 발광부(40)를 포함한다.

진공 챔버(31)는, 예를 들어, 스테인레스 스틸로 만들어지고 상부 개구부를 갖는 컨테이너와 같은 형태인 베이스(32), 및 베이스(32) 상에 배치되고, 예를 들어, 스테인레스 스틸로 만들어진 프레임형 덮개(33)를 포함한다.

베이스(32)는 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)이 스택되는 마운트(34)를 포함한다. 마운트(34)는 베이스(32)의 바닥 부분과 병합되어 제공된다. 베이스(32)는 마운트(34) 상에 스택된 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)을 포함하기 위해 충분한 높이를 갖는다.

베이스(32)의 측벽(32b)은 진공 챔버(31)를 진공화하기 위해 진공 펌프(도시 안됨)가 접속된 배기구(35), 및 진공 챔버(31)의 배출 공기가 내보내지는 배출구(36)를 포함한다. 배기구(35)에 밸브(35a)가 제공되고, 배출구(36)에 밸브(36a)가 제공된다.

바람직하게는, 측벽(32b)은, 마운트(34) 상에 공간 B를 사이에 두고 스택된 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20) 주위에 제공된다. 이 경우, 아래 기재된 전사 공정 동안에, 리셉터 기판(10)의 돌출구(13a)에 의해 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20) 사이에 형성된 공간은 공간 B로 연통할 수 있다. 진공 챔버(31)를 진공화하여, 기판들 간의 공간은 공간 B를 통해 신뢰성이 있게 진공화될 수 있다. 그러나, 진공 챔버(31)의 용량이 감소될 수 있으므로, 공간 B가 작은 것이 바람직하다.

프레임형 덮개(33)는 베이스(32)를 덮어서, 진공 챔버(31)의 상부를 형성한다. 덮개(33)의 프레임을 정의하는 개구부(33a)는 도너 기판(20)보다 한 단계 작은 크기이다. 베이스(32)를 대향하는 덮개(33)의 표면(내벽면)(33b) 상에, 즉, 내벽면(33b)의 바깎 주변과 개구부(33a) 주위에, 밀봉 실(airtight seal)(37)이 제공된다.

진공 챔버(31)에서, 예를 들어, 덮개(33)의 한 면에, 베이스(32)와 덮개(33)가 접속된다. 덮개(33)의 다른 면을 들어올려 베이스(32)와 덮개(33)가 열리고, 덮개(33)를 내려서 닫히고 잠긴다. 이 실시예에서 베이스(32)와 덮개(33)가 덮개(33)의 한 쪽에 접속된 한편, 덮개(33)는 베이스(32) 상에서 슬라이드될 수 있고, 항상 베이스(32)에 접속될 필요도 없다.

진공 챔버(31)에서, 마운트(34) 상에 스택된 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)은 마운트(34)와 덮개(33)에 의해 클램프된다. 즉, 덮개(33)는, 그 사이에 리셉터 기판(10)이 있는 마운트(34) 상에 배치되는 도너 기판(20) 상에, 및 그 사이에 밀봉 실(37)이 배치된 베이스(32) 상에 배치되고, 개구부(33a)는 도너 기판(20)에 의해 닫히고, 도너 기판(20), 덮개(33), 및 베이스(32)는 밀봉 공간을 형성한다. 진공 챔버(31)가 이 상태에서 진공화될 때, 덮개(33)는 진공 챔버(31)의 내부 쪽으로 잡아 당겨지고, 도너 기판(20)과 덮개(33)는 위로부터의 대기압에 의해 밀려진다. 결과적으로, 마운트(34) 상에 스택된 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)은 마운트(34)와 덮개(33)에 의해 클램프된다.

마운트(34)는 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)을 클램프하기 위한 그런 위치에 고정된다. 이 실시예에서, 마운트(34)는 베이스(32)이 바닥 부분과 합체되어 형성되어 고정된다. 공지된 전사 장치와 대조적으로, 진공 챔버(31)의 리셉터 기판(10)을 홀딩하는 이동가능한 홀딩 멤버는 불필요하고, 진공 챔버(31)는 대기압에 의해 가해진 부하를 충분히 지지할 수 있다. 결과적으로, 진공 챔버(31)의 구조가 단순화된다.

마운트(34)의 마운팅 표면(34a)은 베이스(32)의 아래 표면(32a)으로 플러쉬(flush)된다. 마운팅 표면(34a)과 덮개(33)의 내벽면(33b) 사이의 거리 D는 리셉터 기판(10)과 그 기판 위에 배치된 도너 기판(20)의 두께의 합 D'과 사실상 같다. 진공 챔버(31)의 용량을 정의하는 높이(거리 D)가 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)을 스택하기 위해 요구되는 최소 높이이므로, 공지된 전사 장치와 비교하면, 진공 챔버(31)의 용량은 감소될 수 있다. 이 경우, 그러나, 밀봉 실(37)이 진공 챔버(31)를 진공화하여 눌러지므로, 밀봉 실(37)의 두께는 무시할만하다고 결정된다.

조사선을 발광하는 조사원으로서 역할을 하는 레이저 발광부(40)는 진공 챔버(31)의 위에 배치된다. 레이저 발광부(40)는 레이저 광원(41), 및 레이저 광원(41)이 레이저광의 스폿(spot)을 발광하면서 XY 방향으로 레이저광 소스(41)를 이 동하는 XY 스캐너(42)를 포함한다. 정렬 카메라는 레이저 광원(41)에 인접하여 제공된다. 정렬 카메라는 리셉터 기판(10) 상에 제공된 정렬 마크들의 화상을 캡쳐하여, 레이저 광원(41)과 리셉터 기판(10)을 정렬할 수 있다.

조사원은 레이저 광원(41)에만 제한되지는 않고, 예를 들어, 열 바(heat bar) 또는 열 헤드(thermal head)일 수도 있다. 이 경우, 열은 직접 도너 기판(20)에 가해질 수 있어서, 도너 기판(20)에 제공된 광열 변환층(2)이 생략될 수 있다.

예를 들어, 3 개의 전사 장치들(30)이 외부 챔버(50)에 제공되어 색 발광층(23)을 전사한다. 바람직하게는, 외부 챔버(50)는 비활성 기체로 채워진다. 이것은, 리셉터 기판(10)이 전사 장치(30)에서 이동될 때, 발광층들(23)을 포함하는 유기층들이 공기 중의 수분 및 산소에 노출되어 손상되는 것을 방지한다.

수정본으로서, 진공 챔버(31)는 판형(plate-shaped) 베이스, 및 베이스를 덮고 닫는 상자형 덮개를 포함할 수 있다. 다른 경우, 측벽으로부터 진공 챔버(31)에 기판들이 삽입될 수 있도록 베이스와 덮개가 일체적으로 제공될 수 있다. 또한, 외부 챔버(50)의 아래에 복수의 오목부들이 제공되어 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)을 수용하고, 판형 덮개가 그 오목부들을 닫기 위해 제공될 수 있다.

전사 공정

전사 공정이 이제 기재될 것이다. 우선, 외부 챔버(50)가 비활성 기체로 채워지는 상태에서 베이스(32)의 마운트(34) 상에 리셉터 기판(10)이 배치된다. 이 경우, 도 4a에 도시된 것처럼, 하부 전극들(12)을 갖는 리셉터 기판(10)의 표면은 위를 향한다. 도 1a에 도시된 것처럼, 정공 주입층(14)과 정공 수송층(15)이 그 순서로 하부 전극들(12) 상에 스택되므로, 정공 수송층(15) 상에서 전사가 수행된다.

그 다음, 발광층(23)을 갖는 도너 기판(20)이 표면이 리셉터 기판(10)을 대향하는 상태에서 리셉터 기판(10) 상에 도너 기판(20)이 배치된다. 돌출부들(13a)에 의해 도너 기판(20)이 지지된다. 또한, 돌출부들(13a)에 의해 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20) 사이에 외부와 연통하는 공간 C가 형성된다. 이 경우, 상면도로서 도 4b에 도시된 것처럼, 도너 기판(20)을 통해 리셉터 기판(10)의 구석에 제공된 정렬 마크들 S가 보인다.

리셉터 기판(10)과 도너 기판(20)은 비활성 기체로 채워진 외부 챔버(50)에 스택된 후에 마운트(34) 상에 배치될 수 있다.

결과적으로, 도 3에 도시된 것처럼, 사이에 밀봉 실(37)을 갖는 베이스(32)와 도너 기판(20) 상에 프레임형 덮개(33)가 배치되어 잠긴다. 덮개(33)의 개구부(33a)가 도너 기판(20)에 의해 막히므로, 진공 챔버(31)가 닫힌다.

그 후, 배기구(35)에 제공된 밸브(35a)가 열려서 진공 챔버(31) 내의 압력을 감소시킨다. 이 경우, 사이에 밀봉 실(37)을 갖는 베이스(32)와 도너 기판(20) 상에 배치되는 덮개(33)는 진공 챔버(31) 쪽으로 당겨져서, 진공 챔버(31)가 진공화된다. 또한, 덮개(33)와 도너 기판(20)은 위로부터의 대기압에 의해 리셉터 기판(10)으로 밀어지고, 리셉터 기판(10) 상의 도너 기판(20)은, 돌출부들(13a)에 의해 지지되는 한편, 마운트(34)와 덮개(33)에 의해 클램프된다.

이 상태에서, 진공 챔버(31)의 공간 B가 진공에 배치되고, 리셉터 기판(10)과 도너 기판(20) 사이에 제공되어 공간 B와 연통하는 공간 C(도 4a 참조)도 또한 진공에 배치된다. 이 경우, 도너 기판(20)에 제공되는 발광층(23)은 단지 돌출부들(13a)만을 접촉하므로, 손상이 방지된다. 이 이유로, 도너 기판(20)은 또한 제2와 그 후의 전사 동작들에서 사용될 수 있다. 또한, 도너 기판(20)과 리셉터 기판(10) 사이의 밀착이 그 사이에 제공된 돌출부들(13a)에 의해 방지되므로, 리셉터 기판(10)의 서브-화소들 A(도 4a)에 이물질들이 들어가지 않을 것이고, 또한 도너 기판(20)에 의해 서브-화소들 A가 손상되는 것이 방지될 수 있다.

그 다음, 레이저 발광부(40)의 정렬 카메라에 의해 리셉터 기판(10) 상의 정렬 마크들 S(도 4a)의 화상들이 캡쳐되어, 리셉터 기판(10)과 레이저 광원(41)이 정렬된다. 그 후, 예를 들어, 800 nm의 파장을 갖는 적외선 레이저 광의 스폿이 레이저 광원(41)으로부터 발광되어, 도너 기판(20)의 광열 변환층(22)에 의해 흡수된다. 적색 발광층(23)은 흡수에 의해 생성된 열을 사용하여 리셉터 기판(10)의 정공 수송층(15)으로 선택적으로 전사된다. 이 경우, 적외선 레이저광의 스폿의 너비는 100 μm에 설정된다.

레이저광이 조사되어져야 하는 부분들에 대응하는 개구부들을 갖는 차광 마스크를 통해 도너 기판(20)의 전체 표면에 레이저광이 조사될 수 있다.

전사 동작의 완료 후에, 배기구(35)의 밸브(35a)는 닫히고, 배출구(36)이 밸브(36a)는 진공 챔버(31)의 압력을 정상 압력으로 증가시키기 위해 열린다. 후속적으로, 덮개(33)가 열리고, 도너 기판(20)이 리셉터 기판(10)으로부터 분리되어, 리셉터 기판(10)은 진공 환경에 배치된 외부 챔버(50)의 청색과 녹색 전사 장치들(30)로 이동된다. 그 다음, 청색 발광층과 녹색 발광층은 대응하는 도너 기판들(20)을 사용하여 유사 공정에서 전사된다.

그 후, 유기 전계 발광 소자를 위한 정상 제조 공정과 유사한 공정이 수행된다. 즉, 표시 영역 전체에 발광층들(23) 상에 전자 수송층이 형성된다. 전자 수송층은 약 20 nm의 두께를 가지며, 8-히드록시퀴놀린 알루미늄(Alq3)으로 만들어진다.

후속적으로, 불화리튬(LiF)으로 만들어지고 약 0.3 nm의 두께를 갖는 전자 주입층(증착 속도는 0.01 nm/sec임)은 진공 증착법에 의해 형성되고, 마그네슘은(MgAg)으로 만들어지고 10 nm의 두께를 갖는 음극은 진공 증착법으로 상부 전극으로서 형성된다. 음극은 상부 공통 전극으로서 형성된다.

상부 공통 전극 상에 절연 또는 전도 보호막이 형성된다. 보호막이 절연할 때, 그것은, 비결정성 실리콘(α-Si), 비결정성 탄화 실리콘(α-Sic), 비결정성 질화 실리콘(α-Sil-x Nx), 또는 비결정성 카본(α-C)과 같은 무기 비결정성의 절연성 재료로 만들어진다.

보호막이 전도성이 있을 때, 그것은, 예를 들어, ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 만들어진다. 필요하면, 유리 기판은 그 사이에 자외선 경화 수지를 갖는 보호막에 고정된다. 상술된 과정을 통해, 표시 장치의 제조가 완료된다.

유기 전계 발광 소자를 구성하는 유기층들의 발광층(23)이 상술된 실시예에 서의 열 전사법에 의해 형성되는 한편, 본 발명은 발광층(23)에만 적용가능한 것이 아니라, 또한 정공 주입층(14), 정공 수송층(15), 및 전자 수송층과 같은 다른 유기층들에도 적용가능하다.

유기 전계 발광 소자를 갖는 상면 발광 표시 장치를 위한 제조 방법이 위의 실시예에 기재된 한편, 본 발명은 거기에만 제한되는 것이 아니라, 또한 하면 발광(투과) 표시 장치에도 적용가능하다. 이 경우, 하부 전극들(12)은 ITO와 같은 높은 투명성의 전도성 재료로 만들어지고, 상부 전극은 높은 반사성의 전도성 재료로 만들어진다.

상술된 실시예에서 하부 전극(12)이 양극이고 상부 전극이 음극인 한편, 본 발명은 또한 하부 전극이 음극이고 상부 전극이 양극인 표시 장치에도 적용가능하다.

당업자들이라면, 다양한 수정, 조합, 부분조합, 및 변경들이, 첨부된 청구범위 또는 그것의 동등물의 범위 내에 있는 한, 디자인 요구사항들과 다른 요인들에 따라 발생할 수 있슴을 이해해야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 전사 방법 및 전사 장치에 따르면, 종래의 전사 장치와 비교하여, 진공 챔버의 구성이 단순화됨과 동시에 진공 챔버의 용적을 작게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 설비 비용의 증대를 방지할 수 있고, 또한, 전사 장치의 소형화가 가능하다.

Claims

전사 방법으로서,

지지 베이스(support base)와 상기 지지 베이스 상에 제공되는 전사층(transfer layer)을 포함하는 도너 기판(donor substrate)을 리셉터 기판(receptor substrate) 상에 상기 전사층이 상기 리셉터 기판을 대향하도록 배치하는 단계;

상기 리셉터 기판과 상기 도너 기판 사이의 공간을 진공화하는 단계; 및

진공 환경에서 상기 도너 기판으로 조사선(radiant ray)을 조사하여 상기 리셉터 기판 상에 상기 전사층을 전사하는 단계

를 포함하는 전사 방법.
제1항에 있어서, 상기 리셉터 기판은, 상기 리셉터 기판 상에 배치된 도너 기판을 지지하고 상기 도너 기판과 상기 리셉터 기판 사이에 공간을 형성하는 돌출부들을 가지며, 상기 공간은 외부와 연통하는 전사 방법,
리셉터 기판으로 도너 기판 상에 제공된 전사층을 전사하는 전사 장치로서,

마운트(mount)를 가지며, 상기 리셉터 기판과 상기 도너 기판을 수용하는 진공 챔버(vacuum chamber); 및

상기 도너 기판 상에 조사선을 조사하기 위해 상기 진공 챔버 위에 배치된 조사원(radiation source)을 포함하고,

상기 진공 챔버는, 상기 마운트와 상기 진공 챔버의 상부에 의해, 상기 리셉터 기판과 상기 도너 기판을 클램프(clamp)하기 위해 구성되고,

상기 마운트는 상기 리셉터 기판과 상기 도너 기판이 스택(stack)되는 위치에 고정되는 전사 장치.
제3항에 있어서, 상기 마운트는 상기 진공 챔버의 아래면으로 플러쉬(flush)되는 마운팅 표면을 가지며, 상기 진공 챔버의 아래면과 상기 상부의 내벽면 사이의 거리는 상기 도너 기판과 상기 리셉터 기판의 두께의 합과 실질적으로 동일한 전사 장치.
제4항에 있어서, 상기 진공 챔버는,

상기 마운트를 갖는 베이스; 및

상기 베이스를 덮고 상기 진공 챔버의 상부를 형성하는 덮개

를 포함하는 전사 장치.
제5항에 있어서,

상기 덮개는 상기 도너 기판보다 한 단계 작은 크기의 개구부를 갖는 프레임이고,

상기 개구부는 그 사이에 상기 리셉터 기판을 갖는 상기 마운트 상에 배치되는 상기 도너 기판에 의해 닫혀서, 밀봉 공간은 상기 도너 기판, 상기 덮개, 및 상 기 베이스에 의해 형성되는 전사 장치.