KR20140012593A - 레이저 전사 방법 및 이에 사용하는 레이저 전사 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 EL 패널의 발광층을 형성하는 유기 EL층을, 증착 마스크를 사용하지 않고 형성한다. 지지 기판(20)에 유기 EL막(21)을 형성한 금속 도너 기판(220)에 대향하여, 유기 EL 소자 형성부(110)를 갖는 회로 기판(101)을 배치한다. 금속 도너 기판(220)에 대하여 레이저광을 조사하여, 지지 기판(20) 내에 충격파를 발생시키고, 회로 기판(101)측에 유기 EL층을 형성하여, 고정세(高精細), 대화면이며, 또한, 제조 비용이 낮은 유기 EL 패널을 실현한다.

Description

레이저 전사 방법 및 이에 사용하는 레이저 전사 설비{LASER TRANSFER METHOD AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 유기 EL 패널, 유기 TFT, 유기 태양 전지 등의 기능성 유기막의 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 유기 EL 패널의 제조 장치 및 유기 EL 패널 제조 방법에 관한 것으로, 특히 유기 EL 발광층을 고(高)효율로 안정되게 형성하는 기술에 관한 것이다.

종래부터, 유기 EL 패널의 발광층을 포함하는 유기 EL층의 색별법으로서, 마스크 증착법이 이용되고 있다. 그러나, 마스크 증착법은 사용되는 증착 마스크가 고가(高價)임과 함께 운용 비용도 높고, 디바이스 기판과 증착 마스크를 접촉시키기 때문에 이물의 영향이 크고, 제조 수율이 낮다. 그 때문에, 제조 비용이 높아져, 유기 EL 패널 단가를 높게 하고 있다. 또한, 유기 EL 패널의 대형화·고정세화(高精細化)나 워크 사이즈 확대에 대해서도, 증착 마스크 제조 기술과 마스크 증착 프로세스가 따라가지 못하고 있다.

이들 문제를 해결하기 위해, 「백색광 + 컬러 필터(CF)」법이나 색 변환법, 잉크젯법이나 오프셋법 등의 용액 프로세스 등의, 마스크 증착을 이용하지 않는 방법이 검토되고 있다. 「백색광 + CF」법이나 색 변환법, 잉크젯법이나 오프셋법 등의 도포 프로세스를 이용한 유기 EL 패널에서는, 발효(發效) 효율이 저하되고, 수명도 짧아진다. 그 때문에, 이들 기술을 이용한 유기 EL 패널을 실현하기 위해서는, 발광 효율이 높고, 장수명을 달성할 수 있는 재료의 개발을 기다려야 한다. 한편, 「백색광 + CF」법이란, 전체 화소에 백색광의 유기 EL층을 형성해 두고, 화소마다 복수 색의 CF를 사용하여 컬러 화상을 형성하는 것이다.

마스크 증착에 의한 색별법을 대신하는 다른 수단으로서 레이저 전사법을 들 수 있다. 레이저 전사법에서는, 고정세 대응이 가능하며, 대면적 기판에의 대응이 가능하다. 특허문헌 1에는, 승화법에 의해 재료를 유기 EL 패널에 증착시키는 레이저 전사법이 보고되어 있다(LIPS, Laser ㎩tternwise Sublimation). 또한, 특허문헌 2에는, 전사 시트의 열팽창에 의해 유기 재료를 유기 EL 패널에 전사시키는 레이저 전사법이 보고되어 있다(LITI, Laser Induced Thermal Imaging).

특허문헌 3에서는, 도너 기판의 소정의 장소에 레이저광을 조사하여, 도너 기판상에 형성된 흡수층에서 레이저광을 흡수함으로써 충격파를 발생시켜, 도너 기판상의 발광 재료를 박리시켜 유기 EL 패널에 전사시키는 마스크리스 패터닝이 개시되어 있다.

또한, 유기 EL(일렉트로 루미네센스; Electro luminescence) 소자는, 자(自)발광성, 고속 응답 및 넓은 시야각 등의 우수한 성능을 갖고 있다. 이들 우수한 성능에 의해, 최근, 유기 EL 소자는, 고화질의 동영상을 표현하는 디스플레이 패널용 디바이스로서 개발이 진행되고 있다. 유기 EL 소자는, 음극과 양극 사이에, 유기 정공 수송층, 유기 전자 수송층, 유기 발광층 등을 적층한 다층 구조를 갖는다.

유기 EL 표시 장치의 발광층 등이 되는 얇은 유기 EL막의 성막 방법으로서는, 일반적으로 마스크 증착법이 이용되고 있다. 마스크 증착법이란, 패턴 형상으로 개구부가 형성되어 있는 증착 마스크로 기판을 덮고, 개구부를 통과시켜 유기 물질을 증착하고, 기판상에 유기 EL막을 형성하는 방법이다. 유기 EL 표시 장치는 화소의 정세도가 높기 때문에, 증착 마스크의 개구가 매우 작다. 마스크 증착법에서는, 기판을 덮는 마스크상에도 유기 EL막이 퇴적하여, 개구 직경이 변화하기 때문에, 증착 마스크의 정기적인 교환, 세정, 혹은 메인터넌스가 필요하여, 생산성의 저하라는 과제를 갖고 있다.

또한, 마스크 증착법에서는, 증발원으로부터의 열복사를 받아 마스크 자체가 열팽창하기 때문에, 머더 기판의 주변부에 있어서의 마스크 개구 위치와 회로 기판상의 소정 증착 어드레스의 맞춤 정밀도를 확보할 수 없어, 머더 기판 대형화, 패널 고정세화에의 대응을 저해하는 요인이 되고 있었다.

이들 문제를 해결하기 위해, 미리 유기층을 증착한 도너 기판을, 소자 형성하는 소자 기판과 밀착 혹은 근접시켜, 도너 기판에 레이저빔을 조사함으로써, 유기 EL층을 승화, 혹은 박리시켜 소자 기판에 전사하는 마스크리스 전사 방식이 제창되고 있다.

미리 유기층을 형성한 도너 기판상에 레이저를 조사하고, 회로 기판상의 원하는 영역에 유기층을 전사하는 방식으로서, 특허문헌 4에는, 유리 기판 전체면에 발광 재료를 도포한 도너 기판에 레이저를 조사함으로써 발광 재료를 승화시켜, 대향하여 설치시킨 디바이스 기판상에 유기 EL층을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 5에는, 발광 재료를 도포한 도너 필름을 디바이스 기판에 밀착시켜, 소정의 장소에 발광층을 열전사하는 방식이 개시되어 있다.

일본국 특허3789991호 공보 일본국 특표2002-534782호 공보 일본국 특개2010-40380호 공보 일본국 특개2002-302759호 일본국 특개2006-216563호

특허문헌 1에 나타내는 LIPS법은, 유리 기판 전체면에 발광 재료를 형성한 도너 기판에 레이저를 조사함으로써 발광 재료를 승화시켜, 대향하여 설치시킨 디바이스 기판상에 유기 EL층을 형성한다. 성막 부분에 선택적으로 레이저를 조사함으로써, 마스크리스 패터닝을 실현하고 있다. 이 방법에서는, 1층씩 증착하기 때문에, 승화를 위한 축열층의 온도 상승에 의해 증착 분위기의 영향을 받기 쉽다. 이 때문에, 공정수는 길어지고, 막질 열화(劣化)도 생기기 쉽다. 또한, LIPS법에서는, 원리적으로 한번에 1층밖에 패터닝할 수 없어, 분리 형성하는 층수가 증가함에 따라, 전사하는 공정수가 증가해버리는 결점을 갖는다. 또한, 레이저 에너지를 열변환하여 이용하고 있기 때문에, 전사 분위기 온도 상승에 의한 불순물 혼입 등이 생겨, 유기 EL 소자의 특성 열화가 우려된다.

또한, 특허문헌 2에 나타내는 LITI법에서는, 발광 재료를 형성한 도너 필름을 디바이스에 밀착시켜, 소정의 장소에 레이저를 조사함으로써 마스크리스 패터닝을 실현하고 있다. LITI법은, 기본적으로 열전사법이기 때문에, 복수층의 전사가 가능하다. 그러나, 압력, 온도를 부가할 필요가 있어, 층수가 증가하거나, 후막(厚膜)화하면 막질 열화가 우려된다. 따라서, LITI법이어도 1∼2층이 실제적이기 때문에, 층수가 증가할 경우에는, 전사를 반복하거나, 증착법과의 병용(倂用)이 필요해진다. 또한, 이물이 존재하면 그것을 사이에 끼운 상태에서 압력을 가하기 때문에, 결함이 증가해버린다.

또한, 특허문헌 3에는, 충격파를 발생시키기 위한 구체적인 레이저 조사 방법이 개시되어 있지 않아, LIPS법과 같은 승화에 의한 발광 재료의 증착이라고 생각되어, LIPS법과 같은 과제를 갖는다.

특허문헌 4에는, 유리 기판 전체면에 발광 재료를 도포한 도너 기판에 레이저를 조사함으로써 발광 재료를 승화시켜, 대향하여 설치시킨 디바이스 기판상에 유기 EL층을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 레이저 에너지를 열로 변환하여, 발광 재료가 충분히 승화하는 온도까지 가열하고 있기 때문에, 전사 분위기의 온도 상승에 의한 불순물 혼입 등이 생기기 쉬워, 유기 EL 소자 특성이 열화하기 쉬운 문제가 있다.

특허문헌 5에는, 발광 재료를 도포한 도너 필름을 디바이스 기판에 밀착시켜, 소정의 장소에 발광층을 열전사하는 방식이 개시되어 있다. 그러나, 디바이스 기판과 도너 필름을 밀착시키기 때문에, 이물이 존재하면 그것을 사이에 끼워넣은 상태에서 압력을 가하기 때문에, 디바이스를 형성했을 때에 이물 기인의 흑점 결함이 증가해버리는 문제가 있다.

본 발명의 과제는 이상과 같은 문제점을 극복하며, 증착 마스크를 사용하지 않고, 발광층을 포함하는 복수의 유기막층을 양호한 수율로 형성하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하여, 레이저 전사 프로세스 중에, 온도 상승에 수반하는 소자 발광 특성의 열화나 이물 혼입에 의한 흑점 결함을 발생시키지 않는 레이저 전사 방법 또는 전사 장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 제3 목적은, 도너 기판상의 유기층을 고속 또한 고안정으로 회로 기판에 전사하는 것을 가능하게 하는 레이저 전사 방법 또는 전사 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 금속 도너 시트상에 형성된 박막을 금속 도너 시트와 대향하는 기판에 전사하는 레이저 전사 방법에 있어서, 복수의 펄스 레이저광열을 일정한 방향으로 소인(掃引)하여 금속 도너 시트 이면에 조사하고, 제1 펄스광을 조사한 부분에, 제2 펄스광의 적어도 일부가 겹치도록 제2 펄스광을 조사하여 소인하는 것을 특징으로 한다.

또한, 금속 도너 시트상에 형성된 박막을 금속 도너 시트와 대향하는 기판에 전사하는 레이저 전사 방법의 레이저 전사 설비에 있어서, 복수의 펄스 레이저광열을 일정한 방향으로 소인하여 금속 도너 시트 이면에 조사하고, 제1 펄스광을 조사한 부분에, 제2 펄스광의 적어도 일부가 겹치도록 제2 펄스광을 조사하여 소인하는 레이저 전사 방법을 행하는 전사부와, 금속 도너 시트에 박막으로서 유기막을 형성하는 박막 형성부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 일주면(一主面)에 유기층을 형성한 도너 기판과, 상기 일주면과 일정한 간격을 두고 대향한 회로 기판을 탑재하는 스테이지와, 레이저광을 발진하는 레이저 발진기와, 상기 레이저광을 직사각형 형상의 균일 강도 분포로 변환하는 레이저광 정형 수단과, 상기 균일 강도 분포의 레이저광을 직렬이며 또한 등간격으로 배광(配光)된 2개 이상의 레이저광을 얻는 레이저광 분배 수단과, 상기 2개 이상의 레이저광을 상기 도너 기판의 타주면(他主面)상에 축소 투영하는 투영 렌즈와, 상기 직렬이며 또한 등간격으로 배광된 상기 레이저광과 상기 스테이지를 상기 직렬 방향으로 상대적으로 등속 이동시키는 이동 수단과, 상기 등속 이동에 수반하여 상기 도너 기판의 타주면상의 동일 개소에 중첩하여 조사시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 회로 기판상에 도전성 박막으로 이루어지는 제1 전극을 형성하고, 상기 제1 전극상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 EL층을 형성하고, 상기 유기 EL층상에 형성된 제2 전극을 형성하는 유기 EL 패널의 제조 방법으로서, 일주면에 유기 EL막을 적층한 도너 기판에 대하여, 하부 전극을 형성한 상기 회로 기판을 상기 도너 기판과 일정한 간격을 유지하여 상기 일주면과 대향시키고, 발진된 발진 레이저광을 직사각형 형상의 균일 강도 분포를 구비하는 복수의 직사각형 레이저광으로 변환하고, 복수의 상기 직사각형 레이저광을 직렬이며 또한 등간격으로 배치하고, 상기 도너 기판의 타주면의 소정의 영역에 일정 시간 이상 간격을 두고 소정 횟수 중첩하여 조사하고, 상기 도너 기판으로부터 상기 유기 EL막을 박리시키고, 상기 대향시킨 상기 회로 기판상에 전사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 금속 도너 시트상에 형성된 박막을 금속 도너 시트와 대향하는 기판에 전사하는 전사 방법에 있어서, 복수의 펄스 레이저광열을 일정한 방향으로 소인하여 금속 도너 시트 이면에 조사하고, 제1 펄스광을 조사한 부분에, 제2 펄스광의 적어도 일부가 겹치도록 제2 펄스광을 조사하여 소인함으로써, 증착 마스크를 사용하지 않고 유기막층을 형성할 수 있으므로, 유기막 패널의 대형화, 고정세화가 가능해진다.

또한, 유기막 패널을 형성하는 머더 기판의 대형화가 가능해지기 때문에, 머더 기판당 패널 취득수를 증대시킬 수 있고, 그 결과, 유기막 패널의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 유기막 패널상에 복수 형성되는 유기막 소자를 구성하는 유기막을 제약 조건이 적은 솔리드막 상태로 형성할 수 있기 때문에, 막두께 분포·재현성을 높게 할 수 있고, 색 순도(純度) 등의 특성을 개선할 수 있다. 또한, 솔리드막 상태로 유기막 소자의 막구성을 할 수 있기 때문에, 막 결함을 저감할 수 있어, 유기막층의 공정수 저감에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 레이저 전사 프로세스 중에, 온도 상승에 수반하는 소자 발광 특성의 열화나 이물 혼입에 의한 흑점 결함을 발생시키지 않는 레이저 전사 방법과 전사 장치를 제공할 수 있다.

또한, 도너 기판상의 유기층을 고속 또한 고안정으로 회로 기판에 전사하는 것을 가능하게 하는 레이저 전사 방법과 전사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 유기 EL 표시 장치를 나타내는 단면도.
도 2는 실시예 1의 제조 프로세스도.
도 3은 실시예 1의 펄스 레이저광열을 나타내는 그래프.
도 4는 실시예 1의 펄스 레이저 조사 후의 금속 도너 시트의 열확산 영역을 나타내는 모식도.
도 5는 실시예 1의 펄스 레이저 조사 방법을 나타내는 모식도.
도 6은 실시예 1에 있어서의 요철 구조를 갖는 금속 도너 시트의 제조 방법을 나타내는 단면도.
도 7은 실시예 1의 2층 구조를 갖는 금속 도너 시트의 제조 방법을 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 레이저 전사 설비의 일 형태를 나타내는 모식도.
도 9는 본 발명의 레이저 전사 설비의 다른 형태를 나타내는 모식도.
도 10은 본 발명의 실시예 2의 유기 EL 표시 장치를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명의 실시예 3의 유기 EL 표시 장치를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명의 실시예 4의 유기 EL 표시 장치를 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 실시예 5의 유기 TFT 장치를 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명의 실시예 6의 유기 태양 전지 장치를 나타내는 단면도.
도 15는 본 발명의 실시예 7에 따른 레이저 전사 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 16은 본 발명의 레이저 전사 장치에 채용 가능한 회절 광학 소자의 구성 및 형성되는 원하는 형상의 균일 강도 분포를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 실시예 8에 따른 레이저 전사 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 18의 (a)는 본 발명의 레이저 전사 장치에 채용 가능한 회절 광학 소자의 다른 구성 및 형성되는 원하는 형상의 균일 강도 분포를 나타내는 도면.
도 18의 (b)는 본 발명의 레이저 전사 장치에 채용 가능한 회절 광학 소자의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 레이저 전사 방법을 설명하는 도면.
도 20은 본 발명에 따른 레이저 전사 방법의 적정한 조건 범위를 설명하는 도면.
도 21은 본 발명의 실시예 9에 따른 레이저 전사 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 22는 본 발명을 적용하는 유기 EL 디스플레이 생산 공정의 일례를 나타낸 공정도.
도 23은 완성된 유기 EL 소자의 구조를 나타내는 단면도.

이하, 실시예에 따라, 도면 등에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 본원 발명의 내용의 구체예를 나타내는 것이며, 본원 발명이 이들 설명에 한정되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시되는 기술적 사상의 범위 내에서 당업자에 의한 다양한 변경 및 수정이 가능하다. 또한, 본 발명을 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일한 기능을 갖는 것은, 동일한 부호를 부여하여, 그 반복 설명은 생략할 경우가 있다.

본 명세서에서는, TFT 등의 구동 회로를 갖는 구동 회로 기판상에 유기 EL 소자로 이루어지는 발광 소자를 형성한 기판을 유기 EL 기판이라고 하고, 유기 EL 기판을 봉지(封止)한 것을 유기 EL 패널이라고 한다.

[실시예 1]

먼저, 본 발명에서의 레이저 전사 방법을, 패턴화된 유기막을 유기 EL 기판상에 형성하는 유기 EL 패널의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 1은 실시예 1의 유기 EL 기판의 단면도이다. 도 1에서, 100은 유기 EL 기판을 나타낸다. 101은 유리 기판상에 TFT(박막 트랜지스터) 등을 갖는 구동 회로를 형성한 구동 회로 기판, 102는 구동 회로 기판(101)상에 설치한 폴리이미드 등으로 이루어지는 평탄화층, 103은 유기 EL 소자의 하부 전극이 되는 도전성 박막으로 이루어지는 제1 전극, 104는 제1 전극 단부(端部)를 덮는 절연 뱅크, 105∼107은 유기 EL 소자를 구성하는 유기막, 108은 상부 전극이 되는 제2 전극이다. 109는 구동 회로 기판(101)상에 설치한 상술한 유기 EL 소자 형성부를 나타내고 있다. 유기 EL 기판(100)은 구동 회로 기판(101)과 그 위에 형성된 유기 EL 소자 형성부(109)로 형성된다.

발광한 광을 구동 회로 기판(101)측으로부터 취출하는 보텀 에미션형 소자의 경우에는, 제1 전극(103)은 ITO, IZO, ZnO 등의 투명 도전막에 의해 형성되고, 제2 전극(108)은 Al 등의 반사성 금속막에 의해 구성된다. 한편, 발광한 광을 구동 회로 기판(101)의 반대측으로부터 취출하는 톱 에미션형 소자의 경우, 제1 전극(103)으로서는 Al 등의 반사성 금속막이 사용된다. 제1 전극(103)의 표면은 ITO 등의 투명막에 의해 피복될 경우가 있다. 제2 전극(108)으로서 ITO, IZO, ZnO 등의 투명 도전막, 혹은, 얇게 형성된 Ag 등 금속막의 반투명막이 사용된다. 제2 전극(108)은 투명 도전막과 금속막의 적층막으로 할 경우가 있다.

도 1에 나타낸 유기 EL 기판(100)에서는, 유기막(105)과 유기막(107)은 적색발광 소자(106R), 녹색 발광 소자(106G), 청색 발광 소자(106B)의 공통층으로서 기능한다. 제1 전극(103)측이 양극일 경우에는, 유기막(105)은 정공 수송층(정공 주입층이나 전자 저지층을 포함함), 유기막(107)은 전자 수송층(전자 주입층이나 정공 저지층을 포함함)이 된다. 역으로, 제2 전극(106)측이 양극일 경우, 유기막(107)이 정공 수송층, 유기막(105)은 전자 수송층이 된다.

유기막(106)은 발광층을 포함하는 유기막이며, 발광색마다 적색 발광 소자(106R), 녹색 발광 소자(106G), 청색 발광 소자(106B)로 패턴 분리되어 있다. 유기막(106)에는 정공 저지층이나 전자 저지층이 포함될 경우가 있고, 유기 EL 소자에 간섭 효과를 가지게 할 경우에는 정공 수송층, 전자 수송층을 포함할 경우가 있다. 이 유기막(106)의 성막에 본 발명을 적용하고 있다.

유기막(106)의 발광층은, 2개의 발광색만이 패턴 분리되어 있을 경우도 있다. 그 경우는, 유기막(105) 혹은 유기막(107)이 나머지 발광색의 발광층으로서 기능한다. 유기막(105), 유기막(107)의 밴드갭은 넓기 때문에, 패턴 분리되지 않은 발광층의 발광색으로서는 청색 발광이 바람직하다.

도 2에 본 발명의 일 실시형태에 따른 유기 EL 기판의 제조 방법의 공정 플로우도를 나타낸다. 스텝 (a)에서, 금속박으로 이루어지는 지지 기판(20)이 나타나 있다. 후술하는 바와 같이, 지지 기판에 레이저광이 조사되고, 레이저광의 펄스 에너지가 흡수된다. 이 금속박의 재질로서는, 오스테나이트계 스테인리스강, 마텐자이트계 스테인리스강, Ni, Fe-Ni 합금 등을 들 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

스텝 (b)에서, 지지 기판(20)상에 제1 유기막(21)을 형성함으로써 도너 기판(220)을 형성한다. 제1 유기막(21)은, 적어도, 106R, 106G, 106B 중 어느 것의 발광층을 포함하는 1층 이상의 유기막으로 이루어지는 솔리드의(패턴화되어 있지 않음) 유기막이다. 제1 유기막(21)에는 정공 수송층 혹은 전자 저지층이 포함되어도 된다. 또한, 제1 유기막(21)에는 전자 수송층 혹은 정공 수송층이 포함되어도 된다. 제1 유기막(21)의 형성 방법으로서는, 주지의 진공 증착법, 인쇄법, 스핀 코팅법을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

스텝 (c)에서, 평탄화층(102), 제1 전극(103)과 공통층인 유기막(104)으로 이루어지는 유기 EL 소자 형성부(110)를 설치한 구동 회로 기판(101)과 스텝 (b)에서 나타내는 공정으로 형성한 도너 기판(220)을 대향시켜 성막실(전사실)(200) 내에 세트한다. 구동 회로 기판(101)과 도너 기판(220)은 접촉시켜도 되고, 접촉시키지 않고 갭을 마련해도 된다. 이어서, 100㎩ 이하의 압력까지 진공 배기를 행하고, 도너 기판(220)에 설치한 제1 유기막(21)을 구동 회로 기판(101)에 전송하는 분위기를 만든다. 이 분위기는, 갭 제어를 용이하게 하고, 잔류 가스의 영향을 억제하기 위해, 100㎩ 이하의 진공도로 하고 있다. 갭은 100㎛ 이하가 바람직하다. 특히, 접촉하지 않는 10㎛ 이상 100㎛ 이하가 바람직하다. 100㎩에 있어서의 평균 자유 공정은 약 100㎛가 되고, 상기 갭에서는 전사되는 분자가 잔류 가스와 충돌하는 경우는 거의 없기 때문에, 전사된 막에 잔류 가스가 들어가는 것이 저감되어, 전사막의 막질의 고품질이 유지된다. 또한, 100㎩보다 고진공 상태에서는, 갭을 100㎛ 이상으로 해도 전사막의 막질의 고품질이 유지된다. 한편, 박막편의 전송 분위기는 대기압이어도 되지만, 구동 회로 기판(101)과 도너 기판(220)의 갭을 현저하게 좁게 할 필요가 있어, 전송에 대한 잔류 가스의 영향을 받는 것에 주의가 필요하다.

스텝 (d)에서, 지지 기판(20)의 소정의 장소(구동 회로 기판(101)의 발광 소자 패턴을 형성하는 장소에 대면하는 도너 기판(220)의 장소)에, 배면측으로부터 레이저광(La)(예를 들면 Nd: YAG 레이저의 제2 고조파, 파장: 532㎚)을 조사하여, 지지 기판(20) 내에 충격파를 유기한다. 레이저광(La)의 조사 장소는, 컴퓨터 제어에 의한 번지 지정으로 행해도 되고, 발광부 패턴에 대응하는 개구부가 설치된 차광 마스크를 사용해도 된다. 스텝 (e)에서, 지지 기판(20)의 소정의 위치에, 복수의 펄스 레이저광(La)이 조사된다. 펄스광은 지지 기판인 금속박의 전자를 여기(勵起)한다. 그 전자는 무(無)방사 천이에 의해 격자(格子) 진동을 여기하고, 지지 기판의 물체 온도를 상승시킨다. 그에 따라, 지지 기판에서는 열팽창에 의한 탄성 변형이 발생하고, 지지 기판 내부를 탄성파가 전파한다. 처음에 조사된 제1 펄스 레이저광(La1)은, 금속박인 지지 기판에 흡수되어 열로 변환된다. 변환된 열은, 경과 시간 t-t1에 있어서 식 (1)로 나타난 열확산 길이 L로 정의되는 영역으로 확산한다.

열확산 길이 L＝2×[열확산율 α×(t-t1)]^1／2 …(1)

식 (1)에 나타난 바와 같이, 열확산 길이는, 열확산율과 펄스 레이저광(La1)이 조사되고 나서의 경과 시간 t-t1의 곱의 평방근의 2배가 된다. 열확산율은, 지지 기판의 재질의 금속박 고유의 물성치이고, 레이저 플래시법에 의해 측정된다.

스텝 (f)에서, 구동 회로 기판(101)을 향하여 튀어나온 박막편은 도너 기판(220)과 구동 회로 기판(101) 사이의 공간을 이동하여, 구동 회로 기판(101)에 도달하여 부착된다. 이에 따라, 스텝 (g)에 나타내는 바와 같이 구동 회로 기판(101)의 유기 EL 소자부(110)상에 제1 유기막(21)으로 이루어지는 박막 패턴(23)이 형성된다. 이 박막 패턴(23)이 도 1에 나타낸 발광층을 포함하는 유기막(106)이 된다.

이상의 스텝 (a)∼스텝 (f)로 나타나는 공정을 반복함으로써, 발광층을 포함하는 유기막(106)을 발광하는 색별로 106R, 106G, 106B로 패턴 분리할 수 있다.

상기의 공정에서, 스텝 (d)에서, 레이저는 반복 주파수를 갖는 펄스 레이저를 사용한다. 펄스 레이저로서는, Nd: YAG 레이저, Nd: YVO4, Nd: YLF 레이저, 티타늄 사파이어 레이저를 들 수 있지만, 이에 한하지 않는다. 레이저광(La)의 파장으로서는 지지층(20)의 재질이 흡수되는 광의 파장을 선택한다. 구체적으로는, UV광, 가시광, 적외 영역과 폭넓은 파장 영역이 된다.

도 3은 펄스 레이저광열의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 경과 시간 t＝t1에서 제1 펄스광(31)이 조사된다. 이어서, t＝t2, t3에서 제2 펄스광(32), 제3 펄스광(33)이 조사된다. 반복 펄스 레이저를 사용할 경우, 각 펄스광이 조사되는 경과 시간의 간격은 동등하게, Δt0이다. 또한, 각 펄스광의 펄스폭은, 0.1∼10ns의 범위가 바람직하다.

또한, 스텝 (e)의 공정에서, 도 4는 제2 펄스 레이저광이 조사될 때까지의 열확산 영역을 나타내는 모식도이다. 도 4는 제2 펄스광이 조사되는 경과 시간 t＝t2-t1에서의 열확산 길이 L2가 지지 기판의 판두께 d보다 크다고 가정하고 있다. φ은 집광된 펄스 레이저광의 직경이다. 도 4에서는, 확산한 열은 t＝t2까지 지지 기판의 레이저광 입사면의 반대측의 면까지 도달하기 때문에, 직경 φ + 2L2, 높이 d의 원기둥(41) 내에 열이 확산한다. L2가 d보다 작을 경우, 원기둥은 직경 φ + 2L2, 높이 L2가 된다. 원기둥(41)의 체적을 Va로 하면, 이 원기둥(41) 내의 온도 상승 ΔT는 식 (2)로 나타난다.

ΔT＝Ep／(Va×ρ×σ) …(2)

여기에서, Ep는 제1 펄스 레이저광(31)의 펄스 에너지, ρ은 지지 기판(20)의 밀도, σ은 지지 기판(20)의 비열(比熱)이다. 그러므로, 유기막이 형성된 지지 기판의 표면의 온도는 T0 + ΔT로 표시된다. 이 온도가 유기막의 증착 온도 TEV보다 낮아지는 조건인 식 (3)을 충족시키도록, 펄스 레이저광열, 지지 기판(20)의 조건을 선택한다.

T0 + ΔT＜TEV …(3)

예를 들면, 레이저광의 Ep를 작게 함으로써 ΔT를 작게 한다. 혹은, t＝t1∼t2의 시간 간격을 길게 하는, 즉, 레이저광의 반복 주파수 1／(Δt0)를 낮게 함으로써 ΔT를 작게 한다. 혹은, 지지 기판의 판두께 d를 두껍게 함으로써 ΔT를 작게 한다.

증착 온도 TEV는, 고체 재료가 가열에 의해 기화하는 온도 혹은 용융을 거쳐 기화하는 온도로 정의된다. 구체적으로는, 진공 하에서의 포화 증기압이 0.1㎩이 되는 온도로 정의된다. 포화 증기압은 진공 하에서 재료의 열중량 변화 측정으로부터 산출한다.

제1 펄스 레이저광(31)이 조사되고 나서 같은 위치에 제2 펄스 레이저광(32), 제3 펄스 레이저광(33)이 조사된다. 그에 따라, 지지 기판 내부를 전파하는 충격파가 유기되어, 발생한 충격파에 의해, 그 장소에 적층되어 있던 제1 유기막(21)이 박리한다. 제1 유기막(21)이 박리하여 형성된 박편(22)은 발생한 충격파로부터 에너지를 얻어 구동 회로 기판(101)을 향하여 튀어나온다.

다음으로, 도 5는 펄스 레이저광열을 조사 소인하는 방법을 나타내는 모식도이다. 유기막(21)이 형성된 지지 기판(20)에 제1 펄스 레이저광(51)을 조사한다. 제1 펄스 레이저광이 조사되고 나서 Δt0 후, 제2 펄스 레이저광(52)을 조사한다. 그때, 제2 펄스 레이저광의 조사 위치는 제1 펄스 레이저광을 조사한 위치와 일부분이 겹치도록 소인한다. 겹치는 영역은 펄스빔의 절반 이상의 면적이 겹치는 주사 조건이 바람직하다. 같은 조건으로는, 주사 영역은 최저 2회의 펄스가 조사되어진다. 그러면, 같은 위치에 반복 조사했을 때와 마찬가지로, 지지 기판 내부를 전파하는 충격파가 유기되어, 발생한 충격파에 의해, 그 장소에 적층되어 있던 제1 유기막(21)이 박리한다. 제1 유기막(21)이 박리하여 형성된 박편(22)은 발생한 충격파로부터 에너지를 얻어 구동 회로 기판(101)을 향하여 튀어나온다.

이상 서술해 온 바와 같이, 본 발명에 의한 유기 EL 기판의 형성 방법에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 미세화·대형화가 곤란한 메탈 마스크(증착 마스크)를 사용할 필요가 없다. 또한, 메탈 마스크를 사용하지 않은 유기막 형성이기 때문에, 이물의 영향이나 증착 마스크에의 접촉에 의한 데미지 등도 억제할 수 있다.

(2) 분리 형성할 필요가 있는 발광층을 포함하는 유기막의 성막에 대한 제한이 적기 때문에, 유기막의 고품질화가 가능해진다. 즉, 발광 효율 향상과 장수명화에 기여한다.

(3) 도너 기판상에 형성된 제1 유기막의 층 구성이 유지되면서 유기막 패턴이 형성된다. 도너 기판에의 박막층 형성에 대한 제한이 없기 때문에, 공정수를 증가시키지 않고 각종 막을 사용한 적층 구조를 제작할 수 있다.

다음으로, 2종류의 금속 도너 시트의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 실시예 1에 있어서의 요철 구조를 갖는 금속 도너 시트의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도 6에서는, 지지 기판(620)이 2종류의 금속 시트(60, 61)로 구성된다. 충격파를 발생시키는 금속 시트(61)에 대하여, 레이저를 조사하지 않은 부분에는 두꺼운 금속 시트(60)를 부분적으로 형성한다. 이에 따라, 유기막의 박리는 금속 시트(60)에 의해 결정되기 때문에, 단면(端面)이 깨끗한 패턴 전사가 행해진다.

다음으로, 도 7은 실시예 1의 2층 구조를 갖는 금속 도너 시트의 제조 방법을 나타내는 단면도이다. 도 7에서는, 지지 기판이 2종류의 금속 시트(70, 71)로 구성되어 있다. 충격파를 발생시키는 금속 시트(71)는, 레이저 조사면측에 있는 금속 시트(70)에 비해, 판두께가 얇고, 열확산율이 낮다. 그 때문에, 발생하는 충격파의 주파수가 낮아지고, 전사 에너지가 강해져, 보다 낮은 레이저 파워에 의한 전사가 가능하다.

본 발명을 이용함으로써, 유기 EL 패널의 고정세화, 대화면화, 화면의 고휘도화, 장수명화, 대면적의 머더 기판에 다수의 유기 EL 기판을 형성할 수 있는 것에 의한 1개당 유기 EL 패널의 제조 비용의 저감, 제조 수율 향상 등이 가능해진다.

도 1에 나타낸 유기 EL 기판(100)에서는, 구동 회로 기판(101)상에 평탄화층(102)과 제1 전극(103), 유기막 공통층(105)을 순차 형성한 후, 패턴 분리한 유기막(106)을 본 발명에 의해 형성하고, 그 후, 유기막 공통층(107)과 공통층인 제2 전극(108)을 형성하고 있다.

실시예 1에서 나타낸, 유기 EL 소자의 유기막의 구체예로서, 발광층의 호스트 재료, 발광층에 첨가시키는 각 발광색 도펀트, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 들 수 있다. 또한, 유기 EL층의 무기층의 구체예로서 전자 주입층을 들 수 있다. 이하에 각 층의 재료에 대해서 설명한다.

<호스트>

호스트 재료로서, 카르바졸 유도체, 플루오렌 유도체 또는 아릴시란 유도체 등을 사용하는 것이 바람직하다. 효율적인 발광을 얻기 위해서는 청색 도펀트의 여기 에너지보다, 호스트 재료의 여기 에너지가 충분히 큰 것이 바람직하다. 한편, 여기 에너지는 발광 스펙트럼을 사용하여 측정된다.

<청색 도펀트>

청색 도펀트는 400㎚ 내지 500㎚ 사이에 실온에서의 PL 스펙트럼의 최대 강도가 존재한다. 청색 도펀트의 주골격으로서는 예를 들면 페릴렌, 이리듐 착체(비스(3,5-디플루오로-2-(2-피리딜)페닐-(2-카르복시피리딜)이리듐(Ⅲ)): FIrpic 등)를 들 수 있다. 발광 효율이나 캐리어 전도의 관점에서, 청색 도펀트의 농도는 호스트에 대하여 10wt％ 이상이 바람직하다. 청색 도펀트의 중량 평균 분자량은 500 이상 3000 이하가 바람직하다.

<녹색 도펀트>

녹색 도펀트는 500㎚ 내지 590㎚ 사이에 실온에서의 PL 스펙트럼의 최대 강도가 존재한다. 녹색 도펀트의 주골격으로서는, 예를 들면 쿠마린 및 그 유도체, 이리듐 착체(트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ⅲ): 이하 Ir(ppy)3 등)를 들 수 있다. 녹색 도펀트의 중량 평균 분자량은 500 이상 3000 이하가 바람직하다.

<적색 도펀트>

적색 도펀트는 590㎚ 내지 780㎚ 사이에 실온에서의 PL 스펙트럼의 최대 강도가 존재한다. 적색 도펀트의 주골격으로서는, 예를 들면 루브렌, (E)-2-(2-(4-(디메틸아미노)스티릴)-6-메틸-4H-피란-4-일리덴)말로노나이트릴(DCM) 및 그 유도체, 이리듐 착체(비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트)이리듐(Ⅲ) 등), 오스뮴 착체, 유로퓸 착체를 들 수 있다.

<정공 주입층>

정공 주입층이란 발광 효율이나 수명을 개선할 목적으로 사용된다. 또한, 특별히 필수는 아니지만, 양극의 요철을 완화할 목적으로 사용된다. 정공 주입층을 단층 혹은 복수층 설치해도 된다. 정공 주입층으로서는, PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)): PSS(폴리스티렌설포네이트) 등의 도전성 고분자가 바람직하다. 그 밖에도, 폴리피롤계나 트리페닐아민계의 폴리머 재료를 사용할 수 있다. 또한, 저분자(중량 평균 분자량 10000 이하) 재료계와 조합하여 잘 사용되는, 프탈로시아닌류 화합물이나 스타버스트아민계 화합물도 적용 가능하다.

<정공 수송층>

정공 수송층은 발광층에 정공을 공급하는 층이다. 넓은 의미에서 정공 주입층, 전자 저지층도 정공 수송층에 포함된다. 정공 수송층을 단층 혹은 복수층 설치해도 된다. 정공 수송층으로서는, 스타버스트아민계 화합물이나 스틸벤 유도체, 히드라존 유도체, 티오펜 유도체, 플루오렌 유도체 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료에 한정되는 것이 아니라, 이들 재료를 2종 이상 병용해도 상관없다. 정공 수송층을 저(低)저항화하여 구동 전압을 저하시키기 위해, 정공 수송층 중에 전자 수용성 재료를 첨가해도 된다.

<전자 수송층>

전자 수송층은 발광층에 전자를 공급하는 층이다. 넓은 의미에서 전자 주입층, 정공 저지층도 전자 수송층에 포함된다. 전자 수송층을 단층 혹은 복수층 설치해도 된다. 이 전자 수송층의 재료로서는, 예를 들면, 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)-4-(페닐페노라토)알루미늄(BAlq)이나, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3), 트리스(2,4,6-트리메틸-3-(피리딘-3-일)페닐)보란(3TPYMB), 1,4-비스(트리페닐시릴)벤젠(UGH2), 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 풀러렌 유도체, 페난트롤린 유도체, 퀴놀린 유도체, 시롤 유도체 등을 사용할 수 있다. 전자 수송층을 저저항화하여 소자의 구동 전압을 저하시키기 위해, 전자 수송층 중에 전자 공여성 재료를 첨가해도 된다.

전자 수용성 재료란, 전자를 방출하기 쉬운(전자 수용성 재료 이외의 분자에 건네주기 쉬운) 재료를 말한다. 전자 공여성 재료로서는, 예를 들면 N-에틸-1,10-페난트롤리움(NEP) 유도체, 메틸트리페닐포스포늄(MTPP) 유도체, N,N,N,N-테트라메틸-p-페닐렌디아민(TMPD) 유도체, 로다민 B 클로라이드 유도체, 피로닌 B 클로라이드 유도체, 8-히드록시퀴놀리노라토-리튬(Liq) 유도체 등을 들 수 있다.

<전자 주입층>

전자 주입층은 음극으로부터 전자 수송층에의 전자 주입 효율을 향상시킨다. 구체적으로는, 불화리튬, 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화스트론튬, 불화바륨, 산화마그네슘, 산화알루미늄이 바람직하다. 또한, 물론 이들 재료에 한정되는 것은 아니며, 또한, 이들 재료를 2종 이상 병용해도 상관없다.

<패널>

여기에서 말하는 패널이란, 유기 발광 소자를 화소에 사용한 표시 장치를 가리킨다. 유기 발광 표시 장치에는, 단순 매트릭스 유기 발광 표시 장치와 액티브 매트릭스 유기 발광 표시 장치가 있다.

단순 매트릭스 유기 발광 표시 장치는, 복수의 양극 라인과 음극 라인이 교차한 위치에 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등의 유기막이 형성되어 있고, 각 화소는 1프레임 기간 중, 선택 시간만 점등한다. 선택 시간은, 1프레임 기간을 양극 라인수로 나눈 시간폭이 된다.

액티브 매트릭스 유기 발광 표시 장치에서는, 각 화소를 구성하는 유기 EL (발광) 소자에, 2∼4개의 박막 트랜지스터의 스위칭 소자 및 용량으로 구성되는 구동 소자가 접속되어 있고, 1프레임 기간 중의 전체 점등이 가능해진다. 그 때문에, 휘도를 높게 할 필요가 없어, 유기 발광 소자의 수명을 길게 하는 것이 가능해진다.

여기에서 말하는 화소란, 표시 장치의 화면의 종횡으로 다수 배치되어, 표시 영역에서 문자나 그래픽을 표시하는 최소 단위인 것을 말한다. 또한, 서브 화소란, 컬러 표시를 행하는 표시 장치에 있어서, 화소를 더 분할하는 최소 단위인 것을 말한다. 컬러 화상에서는, 녹, 적, 청 3색의 서브 화소로 구성되는 구조가 일반적이다. 서브 화소의 배치에는, 스트라이프 배열, 모자이크 배열, 델타 배열이 있다. 스트라이프 배열에서는, 각 색의 서브 화소가 일렬로 나열되어 있다. 그 때문에, 스트라이프 배열에서는, 레이저 전사의 소인 방향은, 각 색 서브 화소가 일렬로 나열되어 있는 방향으로 행하는 것이 바람직하다. 모자이크 배열에서는, 각 색의 서브 화소가 경사 방향으로 나열된 배치로 되어 있다. 그 때문에, 레이저 전사의 소인 방향은, 각 색 서브 화소가 비스듬히 나열되어 있는 방향으로 행하는 것이 바람직하다. 델타 배열은, 녹, 적, 청 서브 화소가 삼각형이 되는 배치를 취한다. 그 때문에, 어느 서브 화소의 상하에 있는 타색의 서브 화소는 서브 화소의 단변(短邊) 방향의 길이의 절반만큼 벗어나 있다. 이 배열에서는, 레이저 전사의 소인 방향은, 각 색의 서브 화소가 나열되어 있는 경사 방향이어도 되지만, 서브 화소간이 떨어져 있기 때문에, 서브 화소의 장변 방향을 이동하고, 단변 방향으로 이동하여 다음 서브 화소의 장변 방향으로 이동하는 소인 방법이 바람직하다.

<레이저 전사 설비>

레이저 전사 설비에서는, 기판의 반출입을 행하는 로드 로크실, 기판의 반송을 행하는 반송 로봇, 유기 EL 기판에 유기막을 증착하는 진공 증착실, 금속 도너 시트에 유기막을 증착하는 진공 증착실, 금속 도너 시트를 사용하여 레이저 전사를 행하는 레이저 전사실로 구성된다. 또한, 이 레이저 전사 설비는, 컬러 화상 표시를 위해, 적, 녹, 청 발광색의 서브 화소 전극에 대하여 레이저 전사를 행하는 복수의 레이저 전사실을 설치하는 것이 바람직하다.

도 8은 레이저 전사 설비의 일 형태를 나타내는 모식도이다. 기판의 반입을 행하는 로드 로크실(501)로부터 유기 EL 기판을 반입한다. 반입된 유기 EL 기판은 로봇실(510)의 아암을 사용하여 각 처리조에 반출입된다. 먼저, 전(前)처리조(502)에 있어서 하부 전극의 클리닝 및 표면 처리를 행한다. 전처리로서는, 대기압 플라스마, UV／O3 처리, ICP 플라스마 처리 등을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 다음으로, 유기 증착실(503)에 있어서, 도 1에 나타낸 유기막(105)을 진공 증착법으로 형성한다. 다음으로, 레이저 전사실(504 혹은 506)에서 적색 발광층(106R)을 형성한다. 이 실에서 사용되는 적색 금속 도너 시트는 도너 증착조(505)에서 전사하는 유기막이 형성된다.

도 8에서는, 2대의 전사실에 대하여 1대의 도너 증착실이 배치되어 있지만, 대수(台數)비는 레이저 전사와 전사하는 유기막의 형성의 택트 시간의 비로 결정된다. 다음으로, 레이저 전사실(507 혹은 509)에서 녹색 발광층(106G)을 형성한다. 녹색 금속 도너 시트는 도너 증착조(508)에서 전사하는 유기막이 형성된다.

다음으로, 유기 EL 기판은 로드 로크실(511)을 통해 로봇실(518)을 가지는 이웃 클러스터에 반송되어, 레이저 전사실(512 혹은 514)에서 청색 발광층(106B)을 형성한다. 청색 금속 도너 시트는 도너 증착조(513)에서 전사하는 유기막이 형성된다. 다음으로, 유기 증착실(515)에 있어서, 도 1에 나타낸 유기막(107)이 형성되고, 증착실(516)에 있어서 제2 전극이 형성된다. 다음으로, 후술하는 봉지를 봉지실(517)에서 행하고, 로드 로크실(519)을 통해 반출된다.

도 9는 다른 레이저 전사 설비의 일 형태를 나타내는 모식도이다. 로드 로크실(501)로부터 유기 EL 기판을 반입하고, 인접하는 전처리조(502)에 있어서 하부 전극의 클리닝 및 표면 처리가 행해진다. 다음으로, 유기 증착실(503)에 있어서, 도 1에 나타낸 유기막(105)이 진공 증착법에 의해 형성된다. 다음으로, 레이저 전사실(504 혹은 506)에서 적색 발광층(106R)이 형성된다. 이 실에서 사용되는 적색 금속 도너 시트는 도너 증착조(505)에서 전사하는 유기막이 형성된다. 이 도면에서는, 2대의 전사실에 대하여 1대의 도너 증착실이 배치되어 있지만, 대수비는 레이저 전사와 전사하는 유기막의 형성의 택트 시간의 비로 결정된다.

다음으로, 레이저 전사실(507 혹은 509)에서 녹색 발광층(106G)을 형성한다. 녹색 금속 도너 시트는 도너 증착조(508)에서 전사하는 유기막이 형성된다. 다음으로, 레이저 전사실(512 혹은 514)에서 청색 발광층(106B)이 형성된다. 청색 금속 도너 시트는 도너 증착조(513)에서 전사하는 유기막이 형성된다. 다음으로, 유기 증착실(515)에 있어서, 도 1에 나타낸 유기막(107)이 형성되고, 증착실(516)에 있어서 제2 전극이 형성된다. 다음으로, 후술하는 봉지를 봉지실(517)에서 행하고, 로드 로크실(519)을 통해 반출된다.

또한, 레이저 전사는 이하의 프로세스로 실시하는 것이 바람직하다. 레이저 전사실에 반입된 제1 유기 EL 기판에 대하여 금속 도너 시트를 사용하여 레이저 전사를 행한다. 다음으로, 제2 유기 EL 기판을 반입하고, 이 금속 도너 시트의 위치를 조정하여 유기 박막이 부착되어 있는 금속 시트 영역을 이용하여 레이저 전사를 행한다. 다음으로, 제3 유기 EL 기판을 반입하고, 이 금속 도너 시트의 위치를 조정하여 유기 박막이 부착되어 있는 영역을 이용하여 레이저 전사를 행한다.

금속 도너 시트와 유기 EL 기판의 얼라인먼트에는, 유기 EL 기판의 배면에 있는 얼라인먼트 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 얼라인먼트 카메라는, 유기 EL 기판과 레이저 헤드의 위치 관계를 조정하고, 제2 유기 EL 기판, 제3 유기 EL 기판에 대해서는 이 유기 EL 기판과 금속 도너 시트의 위치 관계를 조정한다. 이에 따라, 금속 도너 시트 전체 영역의 유기 박막이 전사되기 때문에, 재료 이용 효율이 향상되며, 금속 도너 시트의 재생이 가능해진다.

[실시예 2]

도 10은 실시예 2의 유기 EL 기판(300)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 10에서는, 구동 회로 기판(101)상에 평탄화층(102)과 제1 전극(103), 뱅크(104), 공통층인 유기막(105)을 순차 형성한 후, 각 색마다 패턴 분리한 발광 소자인 유기막(106R, 106G, 106B)과 패턴 분리한 유기막(107R, 107G, 107B)을 본 발명에 의해 형성하고, 그 후, 공통층인 제2 전극(108)을 형성하고 있다.

유기 EL 기판(300)에서는, 패턴 분리한 발광 소자인 유기막(106A, 106B, 106C)에 유기막(107R, 107G, 107B)이 포함되어 있다. 그 밖의 구조나 제조 방법은 도 1에 나타낸 유기 EL 기판(100)과 같다.

[실시예 3]

도 11은 실시예 3의 유기 EL 기판(400)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 11에서는, 구동 회로 기판(101)상에 평탄화층(102)과 제1 전극(103), 뱅크(104)를 순차 형성한 후, 패턴 분리한 유기막(105R, 105G, 105B)과 패턴 분리한 발광 소자인 유기막(106R, 106G, 106B)을 본 발명에 의해 형성하고, 그 후, 공통층인 유기막(107)과 공통층인 제2 전극(108)을 형성하고 있다.

유기 EL 기판(400)에서는, 패턴 분리한 유기막(106R, 106G, 106B)에 유기막(105R, 105G, 105B)이 포함되어 있다. 그 밖의 구조나 제조 방법은 도 1에 나타낸 유기 EL 기판(100)과 같다.

[실시예 4]

도 12는 실시예 4의 유기 EL 기판(500)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 12에서는, 구동 회로 기판(101)상에 평탄화층(102)과 제1 전극(103), 뱅크(104)를 순차 형성한 후, 패턴 분리한 유기막(105R, 105G, 105B)을 본 발명에 의해 형성하고, 그 후, 패턴 분리한 발광 소자인 유기막(106R, 106G, 106B)을 형성하며, 패턴 분리한 유기막(107R, 107G, 107B)을 더 형성하고, 그 위에 제2 전극(108)을 형성하고 있다.

유기 EL 기판(500)에서는, 패턴 분리한 유기막(106)에, 유기막(105R, 105G, 105B)과, 유기막(107R, 107G, 107B)이 포함되어 있다. 그 밖의 구조나 제조 방법은 도 1에 나타낸 유기 EL 기판(100)과 같다.

본 발명을 이용하여 형성한 유기 EL 기판을 봉지함으로써 유기 EL 패널이 완성된다. 본 발명에 의해 패턴 분리한 유기막을 갖는 유기 EL 소자를 설치한 구동 회로 기판과 봉지 유리를 시일제를 사용하여 첩합(貼合)하고, 구동 회로 기판과 봉지 유리 사이의 봉지 공간에 질소 등의 불활성 가스를 충전한다.

또한, 본 발명에 의해 패턴 분리한 유기막을 갖는 유기 EL 소자를 설치한 구동 회로의 유기 EL 소자 형성부를 수지 시트에 의해 피복해도 된다. 수지 시트로서는 에폭시계 고분자 화합물, 아크릴계 고분자 화합물, 폴리이미드계 고분자 화합물 등을 사용할 수 있다. 수지 시트와 제2 전극 사이에는, 실리콘계 절연층(실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 질화 산화막)이나 알루미늄 산화막 등의 무기계 절연 박막을 개재(介在)시켜도 된다. 또한, 봉지 유리 대신에 가스 배리어층을 설치한 플라스틱 등을 사용해도 된다.

또한, 본 발명에 의해 패턴 분리한 유기막을 갖는 유기 EL 소자를 설치한 구동 회로 기판의 유기 EL 소자 형성부를 박막 봉지층에 의해 피복한 것이며, 유기 EL 패널을 얇게 할 수 있다. 박막 봉지층으로서는, 상술한 무기계 절연막과 유기계 절연 박막의 다층막으로서 사용한다. 본 발명에 의해 패턴 분리한 유기막을 갖는 유기 EL 소자를 수지 시트나 박막 봉지층에 의해 밀어넣고 있기 때문에, 패턴화되어 전사 성막된 유기막의 밀착력을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 실시예 1∼4에서는, 유기 EL 소자의 발광층의 패터닝에 대해서 설명했다. 이 발광층은 활성층으로서 기능한다. 활성층은 소자의 동작을 행하는 부분을 가리키기 때문에, 유기 EL 소자에서는 발광층을 가리킨다. 또한, 유기 박막 트랜지스터(TFT)의 경우에는, 활성층은 게이트 전극에 전압을 인가함으로써, 전류가 흐르는 유기 반도체층을 가리킨다. 또한, 유기 태양 전지에서는, 활성층은 광을 흡수하여 형성된 여기 상태가 정공과 전자에 괴리하는 유기 반도체층을 가리킨다.

[실시예 5]

본 발명의 실시예 5에 있어서, 도 13은 본 발명의 실시예 5의 유기 TFT 장치를 나타내는 단면도이다. 도 13에 나타낸 구조의 유기 TFT 장치를 제작했다. 기판(801)상에 게이트 절연 전극(802)을 형성하고, 그 위에, 게이트 절연막(803)을 형성했다. 그 위에, 소스 전극(804)과 드레인 전극(805)을 형성했다. 이 기판의 게이트 전극 상부에서 소스 전극과 드레인 전극으로 둘러싸이는 영역에 대하여, 실시예 1에서 사용한 레이저 전사 방법에 의해 유기 반도체(806)를 패터닝하여, 유기 TFT 기판(810)을 제작했다. 본 발명의 레이저 전사에 의해 고정세한 유기 반도체층을 갖는 유기 TFT를 제작했다.

[실시예 6]

본 발명의 실시예 6에 있어서, 도 14는 본 발명의 실시예 6의 유기 태양 전지 장치를 나타내는 단면도이다. 도 14에 나타낸 구조의 유기 태양 전지 장치를 제작했다. 기판(900)상에 제1 전극(901)을 형성하고, 그 단부를 덮는 절연 뱅크(902)를 형성했다. 그 위에, 공통 유기막(903)을 형성했다. 이 기판의 제1 전극 상부에 대하여, 실시예 1에서 사용한 레이저 전사 방법에 의해, p형 유기 반도체(904)와 n형 유기 반도체(905)를 적층한 막을 형성했다. 그 위에, 제2 전극(906)을 형성하고, 유기 태양 전지 기판(910)을 제작했다. 본 발명의 레이저 전사에 의해 고정세한 활성층 에어리어를 갖는 유기 태양 전지 장치를 제작했다.

[실시예 7]

도 15는 본 발명의 유기 EL 패널의 제조 방법을 실시하기에 바람직한 제7 실시예인 레이저 전사 장치(201)의 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 전사 장치(201)는, LD 여기 펄스 고체 레이저인 레이저 발진기(1)와, 전처리부와, 빔 직경을 조절하는 빔 직경 조절부와, 빔 직경 조절부에 의해 처리된 레이저광을 도너 기판(312)에 조사하는 조사 처리부와, 얇은 유기 EL막을 도너 기판(312)으로부터 회로 기판(310)에 전사하는 전사부와, 이들의 통괄 제어부(도시 생략)를 구비한다.

전처리부는, 레이저 발진기(1)로부터 발진한 펄스 레이저광(3)의 출력을 조정하기 위한 ND 필터(2)와, 원하는 타이밍에 레이저광을 끊기 위한 포켈스 셀 및 편광빔 스플리터로 구성되는 광 셔터(4)를 구비한다.

빔 직경 조절부는, 광 셔터(4)로부터의 레이저광의 빔 직경을 조정하기 위한 빔 익스팬더(5)와, 레이저광의 일부를 분기(分岐)하기 위한 레이저광 분기 기구(6)와, 분기된 레이저광의 공간 강도 분포를 계측하는 빔 프로파일러(7)와, 빔 프로파일러(7)로 측정한 공간 강도 분포 신호를 처리하여 빔 직경을 추출, 기준치와의 비교를 행하는 신호 처리부(8)와, 처리 결과에 의거하여 빔 익스팬더(5)를 구동하는 구동 드라이버(9)를 구비한다.

조사 처리부는, 구동 기구(도시 생략)를 구비하고, 분기된 레이저광의 광축을 조정하는 광축 조정용 미러(10 및 11)와, 레이저광을 결상면(結像面)에 있어서 원하는 형상의 강도 분포로 정형하는 레이저광 정형 수단(12)과, 당해 정형된 광학상을 조사면상(시료면상)에 축소 투영하는 투영 렌즈(15)를 구비한다.

전사부는, 회로 기판 및 도너 기판(16)을 탑재하는 스테이지(17)와, 스테이지상의 레이저광의 공간 강도 분포를 측정하기 위한 빔 프로파일러(18)와, 프로파일러(18)에 의해 측정된 공간 강도 분포와 기준 강도 분포를 비교하는 신호 처리 장치(19)를 구비한다.

후술하는 도 19에 나타내는 바와 같이, 일주면측에 유기 EL 박막(304)이 균일한 막두께로 형성된 도너 기판 및 회로 기판(16)은, 도너 기판(312)상의 유기 EL 박막(304)이 형성되어 있는 측의 면과 회로 기판(310)상의 회로가 형성되어 있는 측의 면이 대향하도록 진공 챔버(50) 내의 스테이지(17)상에 유지되어 있다. 또한, 진공 챔버(50) 내부에는, 빔 프로파일러(18)가 설치되어 있다.

레이저 발진기(1)는 자외 혹은 가시 파장의 펄스 레이저광을 발생하는 것이 사용되고, 특히 출력의 크기, 출력의 안정성 등으로부터 레이저 다이오드 여기 YVO4 레이저 혹은 레이저 다이오드 여기 Nd: YAG 레이저의 제2 고조파(파장: 532㎚)가 적절하다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 아르곤 레이저, 엑시머 레이저, YVO4 혹은 YAG 레이저의 제3 혹은 제4 고조파, 파이버로 결합한 복수의 반도체 레이저 등을 사용하는 것이 가능하다.

광 셔터(4)를 구성하는 부품으로서, 포켈스 셀 외에, AO(음향 광학) 모듈 레이터를 사용할 수 있다. 단, 일반적으로 AO 모듈 레이터는 포켈스 셀과 비교하여, 구동 주파수가 낮고, 회절 효율이 70∼80％로 약간 낮은 결점이 있지만, 사용할 수 있다. 이와 같이 포켈스 셀(4) 혹은 AO 모듈 레이터 등의 광 셔터를 사용함으로써, 레이저 발진기(1)의 펄스 트레인(펄스열)으로부터 원하는 타이밍에 펄스를 끊어 조사할 수 있다.

도너 기판(312)에 조사하는 레이저광(3)은, 레이저 전사에 바람직한 레이저광으로 변환하기 위해, 레이저광 정형 수단(12)에 의해, 적어도 2개 이상의 균일한 강도 분포를 갖는 직사각형 레이저광으로 정형한다. 가스 레이저 발진기나 고체 레이저 발진기로부터의 출력빔은, 통상은 원형이고 가우스 함수형의 에너지 분포를 가지고 있기 때문에, 그 자체로는 본 발명의 레이저 전사에 적용할 수는 없다. 발진기 출력이 충분히 크면, 빔 직경을 충분히 넓혀, 중심 부분의 비교적 균일한 부분으로부터 필요한 형상으로 잘라냄으로써, 거의 균일한 에너지 분포의 임의의 형상을 얻을 수 있지만, 빔의 주변 부분을 버리게 되어, 에너지의 대부분이 낭비된다. 또한, 대형 기판 전체면에 걸쳐, 한 개의 레이저빔으로 화소 피치마다 전사 공정을 반복하여 행하면, 스루풋이 대폭 저하하는 문제가 있다. 이들 결점을 해결하여, 가우스 함수형의 분포를 갖는 단일 레이저 펄스를, 복수의 균일한 분포를 갖는 레이저광으로 변환하기 위해, 레이저광 정형 수단과 레이저광 분배(분기) 수단의 기능을 갖는 레이저광 정형·분기 수단(12)을 사용한다.

가우스 함수형의 불균일한 강도 분포의 단일 레이저광을, 복수의 균일 강도 분포로 정형하는 수단의 대표예로서 회절 광학 소자를 들 수 있지만, 본 발명에서 사용되는 레이저광 정형·분기 수단(12)은, 이에 한정되지 않고, 레이저광을 직사각형 형상으로 균일한, 혹은 레이저 전사에 바람직한 에너지 분포를 실현할 수 있는 것이면 어떠한 수단을 이용해도 된다. 또한, 레이저광 정형·분기 수단(12)에 의해 정형, 분기된 레이저광(3)의 공간 강도 분포를 유지한 채 파워 밀도를 올려, 원하는 피치로 좁히는 수단으로서, 레이저광 정형 수단(12)과 도너 기판(312) 사이에 축소 투영 렌즈(도시 생략)를 삽입하여, 광학상을 축소 투영해도 된다.

여기에서, 본 발명의 레이저 전사에 사용하는 회절 광학 소자의 기능에 대해서 상세하게 설명한다. 도 16은 가우스 함수형의 강도 분포를 갖는 레이저광을, 회절 광학 소자(80)에 의해 복수(도 16에서는 4개)의 균일한 강도 분포로 변환하는 기능을 설명하는 도면이다.

회절 광학 소자(80)는, 투명한 평면 기판상에 포토리소그래피 공정에서 가시광 파장 정도의 단차 패턴을 만들어넣고, 광을 그 단차 패턴을 통과시킴으로써 각 패턴을 통과하는 레이저광에 광로 길이를 발생시켜, 레이저광의 파면, 위상을 자유롭게 제어하여, 임의의 결상면상에 임의의 분할수로, 임의의 강도 분포, 형상의 레이저 패턴을 형성하는 광학 소자를 가리킨다. 회절 광학 소자(80)는, 0차 회절광의 취출 효율을 90％ 이상으로 매우 높게 설정할 수 있고, 엑시머 레이저광과 같은 코히런트 길이가 짧은(가간섭성이 낮은) 레이저의 정형 광학계에 사용되는 멀티 렌즈 어레이 방식(플라이 아이 방식) 등과 비교하면, 레이저광의 에너지를 효율적으로 취출할 수 있는 소자이다. 또한, 회절 광학 소자(80)는, 광의 회절을 이용하여 레이저광을 정형하므로, 고체 레이저 등 코히런트 길이가 길어(가간섭성이 높아), 상기 멀티 렌즈 어레이 방식, 플라이 아이 방식 등, 종래의 레이저광 정형 기술로는 정형이 곤란한 레이저광의 정형 광학계에도 적용할 수 있다는 우위성이 있다. 또한, 회절 광학 소자(80)는, 단체(單體)의 소자로 레이저광 정형을 행하므로, 광학계의 메인터넌스의 용이성이라는 점에서도, 상기 두 방식보다 유리하다.

도 16에 나타내는 회절 광학 소자(80)는, 가우스 함수형 강도 분포(81)를 갖는 레이저광(3)이 소자 중심에 입사했을 때에 결상면(84)상에, 원하는 형상의 균일 강도 분포(85)가 형성되도록 설계되어 있다. 입사 레이저광(3)은, 가우스 함수형 강도 분포(81)이고, 게다가 레이저광의 중심 위치, 진행 방향은 광축(83)에 대하여 일치하고 있다. 이 경우의 광축(83)이란, 회절 광학 소자(80)의 중심 위치를 지나 회절 광학 소자 표면에 대하여 수직인 방향으로 연장하는 축을 의미한다. 즉 회절 광학 소자(80)의 중심과 레이저광(3)의 중심이 일치하고 있다. 이와 같은 상태에서 레이저광(81)이 회절 광학 소자(80)에 입사했을 때에, 결상면(84)에 있어서의 정형 레이저광 강도 분포(85)는, 유기 재료의 전사에 바람직한 균일 강도 분포로 변환된다.

[실시예 8]

도 17은 에너지가 충분히 큰 발진기를 사용했을 경우의 다른 레이저광 분기 수단을 갖는 레이저 전사 장치(202)의 제2 실시예를 나타내는 도면이다. 도 18의 (a), (b)는, 다른 레이저광 분기 수단을 나타내는 도면이다. 도 18의 (a)에 나타내는 회절 광학 소자(30)는, 가우스 함수형의 강도 분포(31)를 갖는 레이저광(3)을 입사시켜, 어느 결상면(34)상에, 균일 강도 분포(35)를 갖는 레이저광을 형성시키는 레이저광 정형 수단이다. 회절 광학 소자(30)의 결상면(34)상에, 도 18의 (b)에 나타내는 임의의 개구 패턴, 예를 들면 규칙적인 직사각형 개구 패턴이 형성된 레이저광 분기(분배) 수단인 마스크(13)를 삽입하고, 마스크(13)의 개구부(13K)를 투과하여 분배된 복수의 레이저광을 얻는다. 또한, 도 17에 나타내는 바와 같이, 복수의 레이저광을 평행광으로 변환하기 위한 릴레이 렌즈(14), 투영 렌즈를 경유하여 도너 기판상에 결상시켜도 된다.

실시예 8에 의하면, 도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이, 마스크(13)의 개구 패턴(13K)을 매트릭스 형상으로 설정하면, 레이저 주사 방향 및, 레이저 주사 방향과 직행하는 방향으로 복수 레이저광을 나열한 패턴을 형성할 수 있고, 도너 기판(312)에 대하여 복수열의 중첩 조사를 행할 수 있기 때문에 스루풋의 대폭적인 향상을 예상할 수 있다.

후술하는 도 19에 나타내는 바와 같이, 일주면측에 유기 EL막이 균일한 막두께로 형성된 도너 기판(312)과 회로 기판(310)은, 도너 기판상의 유기 EL막이 형성되어 있는 측의 면과 회로 기판상의 회로가 형성되어 있는 측의 면이 대향하도록 진공 챔버(50) 내의 스테이지(17)상에 유지되어 있다. 한편, 실시예 7, 8에서는, 도너 기판(312), 회로 기판(310) 및 스테이지(17)를 진공 챔버(50) 내에 유지할 경우를 나타냈다. 이 밖에, 대향 배치한 기판 주변부를 클램핑 프레임 등으로 봉지한 후에, 도너 기판(312)과 회로 기판(310) 사이의 공간을 드라이 펌프, 터보 분자 펌프, 클라이오 펌프(모두 도시 생략)에 의해 진공 유지하도록 한 형태를 채용해도 된다.

도너 기판(312)은, Ti, Ni, Cu, Fe, Au, Cr, Mo, W, 혹은 이들을 함유하는 합금 중 어느 것으로 이루어지는 금속판이 바람직하고, 도너 기판의 두께로서는, 5∼10마이크론 정도가 바람직하다. 도너 기판(312)의 회로 기판(310)과 대향하는 면상에는, 진공 증착법 등에 의해 미리 회로 기판에 전사하는 유기 EL막이 균일한 막두께로 성막되어 있다. 대향하여 설치되는 도너 기판과 성막용 회로 기판의 간격은, 기판면 내에 걸쳐 일정하게 유지할 필요가 있고, 이 때문에, 회로 기판상의 화소 영역 주변, 혹은 도너 기판상 중 어느 한쪽에는, 포토리소그래피 공정에 의해 형성되는 돌기, 혹은 스페이서가 마련되어 있는 것이 바람직하다(도시 생략). 돌기, 혹은 스페이서의 두께는, 수 ㎛ 내지 수백 ㎛, 바람직하게는 80∼100㎛ 정도가 바람직하며, 이들은 포토리소그래피 공정에 의해 형성한다. 스페이서는 화소마다, 혹은 복수의 화소 영역을 둘러싸도록(화소 영역에 오버랩하지 않도록) 사방에 배치하지만, 사방을 둘러싸는 스페이서 프레임간에는 극간(隙間)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이 극간에 의해, 스페이서를 통해 도너 기판과 회로 기판 사이를 진공으로 유지하여 대향시킬 때에, 스페이서에 의해 구분된 영역도 모두 일정 압력으로 유지된다. 즉, 이 돌기, 스페이서에 의해, 도너 기판의 유기 EL막이 성막된 면과 회로 기판의 간격을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명의 각 실시예에 적용 가능한 유기 EL 패널의 제조 방법에 대해서, 도면에 따라 설명한다.

도 19의 (a)∼(d)는, 본 발명의 레이저 전사 방법을 이용하여 회로 기판(310)상에 유기 EL막(304)을 전사하는 공정의 일례를 나타낸 도면에 해당한다. 도 19는, 매트릭스 형상으로 전사할 경우에는, 그 일렬을 대표하여 설명하게 된다. 도 19의 (a)에 나타내는 바와 같이, 금속박상에 미리 균일한 막두께의 유기 EL막(304)을 형성한 도너 기판(312)에 대하여, 레이저광(3)을 도 16에 나타내는 레이저광 정형·수단(12)인 회절 광학 소자(80)에 의해 4개의 균일한 강도 분포를 갖는 레이저광으로 분기된다. 그리고, 도너 기판(312)에 대하여 화살표 방향으로 분기된 레이저광을 상대적으로 주사하고, 도 19의 (a) 내지 (d)로 순차적으로 원하는 영역을 이동시켜 조사한다. 이때, 유기 EL막(304)을 전사하는 상대 좌표 0∼X7(전사 영역(320)∼전사 영역(327))에 대하여, 분기된 4개의 레이저광이 일정한 시간마다 중첩 조사되도록, 레이저 주사 속도를 조정한다.

또는, 이때, 레이저 조사 타이밍의 조정 자유도를 높이기 위해, 고주파로 발진하는 레이저 발진기의 펄스 트레인을, EO 모듈 레이터, AO 모듈 레이터 등의 광 셔터(4)(도 15 참조)를 사용하여 펄스의 솎아내기를 행함으로써, 레이저가 원하는 영역에 중첩 조사되도록 조정해도 된다.

여기에서, 도너 기판(312)상에의 레이저광 조사에 의한 열탄성파의 발생 기구, 유기 EL막(304)의 박리 기구에 관하여 서술한다. 레이저가 조사된 금속박은, 레이저광 에너지를 극표면에서 흡수한다. 이에 따라, 극표면 근방의 격자만이 국소적으로 열팽창한다. 열팽창한 극표면 부근의 격자는, 깊이 방향의 격자를 압축하고, 이 압축 변형이 음속(音速)으로 격자 중을 전파해 간다. 즉 탄성파가 발생한다. 한편, 격자에 축적된 변형을 해방하는 형태로 자유 표면(레이저 조사면)은 팽창한다. 깊이 방향으로 전파하는 압축파가 이면에 도달하면, 이번에는 이면의 자유 표면이 기복(起伏)한다. 기복한 표면에 대하여 원래의 형상으로 되돌아가고자 하는 힘이 작용하여, 역방향으로 탄성파가 반사 전파한다.

이와 같이 하여 금속박 중을 열탄성파가 왕복하여, 공진 상태를 얻을 수 있다. 유기 EL막(304)은 금속박의 공진 상태를 일정 시간 이상 받았을 때에 기계적으로 금속박으로부터 박리, 비상(飛翔)하고, 대향한 회로 기판(310)에 전사된다.

이때, 유기 EL막(304)의 기계적 박리에 바람직한 탄성파를 유기하는 레이저광 강도에는 적정한 범위가 존재한다. 도 20은 유기막의 레이저 박리 전사 프로세스의 적정 범위를 나타내는 모식도이다. 횡축, 종축은, 각각 레이저 중첩 횟수와 레이저의 에너지 밀도에 대응한다. 적정 범위 이상의 강도인 레이저광을 일주면에 조사하면, 이하의 두 개의 현상이 발생한다고 생각된다. 하나는 가열된 일주면의 극표면의 열이 전도하여, 다(多)주면의 유기막 온도가 상승하는 현상이며, 다른 하나는 진폭(에너지)이 큰 열탄성파가 타주면상까지 도달함으로써, 유기 EL막 내를 통과할 때에 파(波)의 전파에 의한 단열 압축이 발생하여, 막 내 온도가 상승하는 현상이다. 이들 복합 요인에 의해, 막 내 온도를 불필요하게 상승시켜버려, 유기막을 손상해버리는 문제가 발생하기 쉬워진다. 즉 유기 EL막으로서의 기능이 상실되어 버린다.

한편, 적정 범위 이하의 레이저광을 조사했을 경우, 유기된 열탄성파의 진폭(에너지)이 크지 않기 때문에, 다음 레이저 펄스가 조사되기 이전에 감쇠해버려, 기계적 박리를 발생시키기에 충분한 공진 상태를 얻을 수 없다. 즉, 적정한 강도의 레이저 펄스를 적정한 횟수만큼 중첩하여 조사했을 경우만, 박리에 바람직한 적정한 공진 상태를 계속해서 얻을 수 있다.

도 19의 (a)에 나타낸 도너 기판(312)상의 전사 영역(320)은, 분기된 4개의 레이저광의 중첩 조사가 완료된 영역에 해당한다. 4회의 레이저 조사에 의해, 일정 시간 이상 원하는 진폭 강도의 열탄성파가 계속해서 유기되고, 이면의 유기 EL막(304)이 박리편(305)으로서 회로 기판(310)(상대 좌표 0)에 전사되어 있다. 전사 영역(321)(상대 좌표 X1)에는 3회의 레이저 조사, 전사 영역(322)(상대 좌표 X2)에는 2회의 레이저 조사, 전사 영역(323)(상대 좌표 X3)에는 1회의 레이저 조사가 완료되어 있고, 조사 영역의 깊이 방향으로 진행하는 열탄성파는 유기되어 있지만, 유기막은 박리 전사되어 있지 않다. 또한, 파선으로 둘러싼 영역(330)(상대 좌표 X4∼X7)은 레이저 미조사 영역에 해당한다.

일정 시간 경과 후의 상태를 도 19의 (b)에 나타낸다. 레이저광(3), 광학 소자(80)는 회로 기판(310)과 대향한 도너 기판(312)에 대하여 상대적으로 이동하고, 전사 영역(321)(상대 좌표 X1)에 4회째의 레이저 조사가 행해진다. 이에 따라 전사 영역(321)에 있어서의 유기막 박리의 조건이 충족되어, 유기 EL막(304)이 회로 기판(310)상의 좌표 X1에 박리 전사된다. 동시에 전사 영역(322)(상대 좌표 X2)에 3회째의 레이저 조사, 전사 영역(323)(상대 좌표 X3)에 2회째의 레이저 조사, 전사 영역(324)(상대 좌표 X4)에의 1회째의 레이저 조사가 행해진다.

더 일정 시간 경과 후의 상태를 도 19의 (c)에 나타낸다. 레이저광(3), 광학 소자(80)는 회로 기판(310)과 대향한 도너 기판(312)에 대하여 상대적으로 화살표 방향으로 더 이동하고, 전사 영역(322)(상대 좌표 X2)에 4회째의 레이저 조사가 행해진다. 앞서와 마찬가지로, 전사 영역(322)(상대 좌표 X2)에 있어서의 유기막 박리의 조건이 충족되어, 유기 EL막(304)이 회로 기판(310)상의 좌표 X2에 박리 전사된다. 동시에 전사 영역(323)(상대 좌표 X3)에 3회째의 레이저 조사, 전사 영역(324)(상대 좌표 X4)에 2회째의 레이저 조사, 전사 영역(325)(상대 좌표 X5)에 최초의 레이저 조사가 행해진다.

더 일정 시간 경과 후의 상태를 도 19의 (d)에 나타낸다. 레이저광(3), 광학 소자(80)는 회로 기판(310)과 대향한 도너 기판(312)에 대하여 상대적으로 화살표 방향으로 더 이동하고, 전사 영역(323)(상대 좌표 X3)에 4회째의 레이저 조사가 행해진다. 앞서와 마찬가지로, 전사 영역(323)(상대 좌표 X3)에 있어서의 유기막 박리의 조건이 충족되어, 유기 EL막(304)이 회로 기판상의 좌표 X3에 박리 전사된다. 동시에 전사 영역(324)(상대 좌표 X4)에 3회째의 레이저 조사, 전사 영역(325)(상대 좌표 X5)에 2회째의 레이저 조사, 전사 영역(326)(상대 좌표 X6)에 최초의 레이저 조사가 행해진다.

그 후에도 회로 기판상의 필요한 영역에 대하여 레이저광의 중첩 조사를 일정 간격으로 반복해 간다. 이렇게 하여 불필요한 온도 상승에 의해 유기막을 손상시키지 않고 안정된 전사 공정을 실현할 수 있다.

이상의 설명한 전사 공정에서는, 1전사 영역마다 이산적(離散的)으로 이동시켜 행했지만, 분기된 레이저광의 공약수 단위로 이산적으로 이동시켜, 소정 횟수 같은 전사 영역에 중첩시켜도 된다. 예를 들면, 분기수가 4개일 경우, 그 공약수는, 1, 2, 4이다. 2일 경우에는, 같은 위치에서 2회 레이저 조사를 행하고, 2전사 영역마다 2회 이산적으로 이동시킨다. 4일 경우에는, 같은 위치에서 4회 레이저 조사를 행하고, 4전사 영역마다 1회 이산적으로 이동시킨다. 일반적으로는, 분기수를 N, N의 공약수를 M, 이동 횟수를 P, 같은 위치에서의 조사 횟수를 L로 하면, P＝N／M, L＝N／P가 된다. 또한, 이상의 설명에서는 소정 횟수＝분기수였지만, 분기수를 소정 횟수의 정수배로 설정하는 것도 가능하다. 그 경우는, 우선 분기수＝소정 횟수로 하고, 상술한 방법으로 조사를 행하며, 그 후 참의 분기수에 따라 이산적으로 이동시킨다.

이상 설명한 레이저 전사 장치에 실시예 7, 8에 의하면, 일주면에 유기 EL 박막을 적층한 도너 기판상의 타주면에, 균일한 강도 분포를 갖는 복수의 레이저광을 일정한 시간 간격을 유지하면서 중첩 조사함으로써, 유기 EL 박막의 온도 상승에 의한 데미지를 억제하면서, 유기 EL 박막을 박리하기에 바람직한 열탄성파를 도너 기판 내에 계속해서 발생시킬 수 있다.

또한, 이상 설명한 레이저 전사 장치에 실시예 7에 의하면, 레이저빔을 분기하고, 주사 방향에 대하여 직렬로 배치함으로써, 레이저빔을 동일 개소에 중첩 조사시켜 원하는 열탄성파를 유기시킬 때에도 스루풋을 손상시키지 않고 원하는 레이저 전사 프로세스를 실현할 수 있다.

또한, 이상 설명한 레이저 전사 장치에 실시예 8에 의하면, 분배 임의의 개구 패턴, 예를 들면 규칙적인 직사각형 개구 패턴을 매트릭스 형상으로 설치한 마스크에 의해 레이저광을 분배하고, 레이저빔을 동일 개소에 중첩 조사시켜 원하는 열탄성파를 유기시킬 때에, 스루풋를 손상시키지 않고 원하는 레이저 전사 프로세스를 실현할 수 있다.

[실시예 9]

도 21은 본 발명의 유기 EL 패널의 제조 방법을 실시하기에 바람직한 실시예 9의 레이저 전사 장치(203)의 구성을 나타내는 도면이다.

실시예 9의 레이저 전사 장치(203)의 실시예 7과 다른 점은, 레이저광 분배 수단으로서 레이저 발진기(1)를 직렬이며 또한 등간격으로 복수대 설치하고 있는 점이다. 또한, 레이저광 정형 수단으로서 도 18에 나타내는 회절 광학 소자(30)를 사용하여, 직렬이며 또한 등간격으로 레이저광을 형성한다. 물론, 도 18에 나타내는 복수의 레이저광을 복수로 분기하는 레이저광 정형·분기 수단(12)인 회절 광학 소자(30)를 사용하여, 매트릭스 형상의 균일한 강도 분포를 갖는 레이저광을 형성해도 된다. 또한, 1개의 레이저광에 대하여 광학계를 형성하는 구성 요소의 일부 또는 전부를 각각 레이저광에 대하여 설치해도 된다. 또한, 레이저 발진기(1)를 매트릭스 형상으로 또한 등간격으로 복수대 설치해도 된다.

도 19에서 나타낸 전사 공정도 마찬가지로 실시예 9에 있어서도 사용할 수 있다. 실시예 9에 있어서도, 실시예 7 또는 8과 같은 효과를 나타낼 수 있다.

이상 설명한 실시예 7 내지 9에 의하면, 레이저 전사 프로세스 중에, 온도 상승에 수반하는 소자 발광 특성의 열화나 이물 혼입에 의한 흑점 결함을 발생시키지 않는 레이저 전사 방법과 전사 장치를 제공할 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시예 7 내지 9에 의하면, 도너 기판상의 유기층을 고속 또한 고안정으로 회로 기판에 전사하는 것을 가능하게 하는 레이저 전사 방법과 전사 장치를 제공할 수 있다.

[실시예 10]

실시예 10으로서, 본 발명 레이저 전사 방식의 원리 검증 실험을 행한 결과를 나타낸다. 진공 증착법에 의해, 두께 10㎛의 SUS304 도너 기판의 일주면상에, 전사층으로서, Alq3(발광층 및 전자 수송층)을 막두께 65㎚로 형성했다. 한편, Alq3을 전사하는 측의 회로 기판으로서, 유리 기판의 일주면상에 ITO(애노드 전극)를 막두께 150㎚, α-NPD(정공 수송층)를 막두께 125㎚로 순차 형성했다.

다음으로, 두께 80㎛의 스페이서를 통해, Alq3막면과 α-NPD막면이 대향하도록 도너 기판과 유리 기판을 세트하여, 진공층 내에 유지한 후에, 진공층의 창재(窓材)를 통과시켜, SUS304 도너 기판의 타주면상(Alq3층을 형성하지 않은 측)에 펄스 YAG 레이저(파장 532㎚, 출력 6W, 펄스폭 10ns, 반복 주파수 20㎑)를 0.8m／s의 속도로 일방향으로 삽인(揷引)하여 조사했다. 레이저 1펄스당 출력은 300μJ, SUS304판상의 조사빔 직경을 190㎛로 설정하여 조사하고, 1J／㎠의 에너지 밀도로 레이저 조사를 행했다. 레이저의 반복 주파수와 삽인 속도의 관계에서, 스폿 직경 190㎜의 레이저 펄스가 50μs마다, 일방향으로 40㎛ 이동하여 조사하는 공정이 순차 행해진다. 즉, SUS 도너 기판상의 동일 개소에, 레이저 펄스가 4회 중첩 조사되는 조건이 된다.

이와 같은 조사 조건 하에서 일렬 조사한 후에, 삽인 방향과 직행하는 방향에 빔 스폿을 100㎛ 상대적으로 평행 이동시켜, 같은 삽인 조사를 행했다. 이와 같이 반복하여 빔을 평행 이동시켜, 기판 전체면을 삽인 조사한 후에, 전사한 Alq3막상에, LiF(전자 주입층)를 0.5㎚, Al(캐소드 전극)을 순차 증착하고, 유리 기판을 적층막 형성 기판에 첩합하여 봉지했다.

이 방법으로 형성한 유기 EL 발광 디바이스에서는, 전사를 행한 전체면에 걸쳐 발광이 확인되었다. 이때, 휘도 100cd／㎡에서의 발광 전압은 9Ｖ였다. SUS 도너 기판의 광흡수와 판두께 방향에의 열전도를 고려하여, 레이저 중첩 조사에 의한 Alq3층측의 온도 상승량을 견적한 바, 온도는 70℃ 정도였다. 이는, Alq3 승화 온도보다 훨씬 낮은 온도이다.

이 점에서, 본 방식에서는, 열승화 이외의 현상에 의해 유기층이 디바이스 기판측에 전사된 것으로 이해할 수 있다. 즉, 실시예 7에 기재한 바와 같은, 레이저 열탄성파에 의한 기계적인 박리에 의한 전사라고 생각된다. 유기막 온도를 저온으로 억제할 수 있기 때문에, 유기막의 열 데미지를 억제하면서, 본래의 기능을 갖는 막으로서 안정된 전사 공정을 실현할 수 있다. 이들의 검토에 의해, 펄스 중첩 조사에 의해 유기된 열탄성파의 전파에 의해, Alq3이 열에 의해 승화(분해)하지 않고, 분자 구조를 유지한 채 기계적으로 전사되는 것이 실증되었다. 분자 구조를 유지한 상태에서의 전사가 실현된다는 것은, 디바이스 성능을 손상시키지 않고 안정된 유기층의 전사를 실현할 수 있음을 의미한다.

〔비교예〕

실시예 10에 있어서, 도너 기판으로서 사용하는 SUS판을 두께 2㎛, 레이저 삽인 속도를 3.2m／s로 한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 설정하여, 유기 EL 디바이스를 형성했다. 3.2m／s에서의 삽인의 경우, 레이저 발진 주파수와의 관계에서, 레이저 펄스간의 이동은, 160㎛에 상당한다. 즉, 비교예 2의 조사에서는, SUS304 도너 기판상의 동일 개소에 레이저 펄스가 중첩하지 않는 (1펄스 조사) 조건이 된다.

이와 같은 레이저 조사 조건으로 형성한 디바이스의 발광 특성을 조사한 바, 스폿 조사 중앙부에서는 디바이스 발광이 확인되지 않았다. SUS 판두께 조건이 2㎛에서의 Alq3층측의 온도 상승량을 견적한 바, 온도는 270℃ 정도가 되었다. 이 온도는, Alq3이 승화하는 온도를 초과하고 있고, 레이저 전사 공정 중의 막 내 온도 상승에 의해, 재료의 열승화·분해가 발생했다고 추정된다.

이상에서 레이저 전사 장치, 및 전사 장치를 사용한 레이저 전사 방법의 실시예에 대해서 설명했다.

여기에서, 상술한 레이저 전사 공정을 포함하는 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 소자를 사용한 표시 장치의 제조 공정에 대해서 설명한다. 도 22는 제조 공정을 나타내는 플로우도이며, 도 23은 완성된 유기 EL 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(401)상에 배리어막으로서 기능하는 SiN막(402) 및 SiO막(403)을 CVD 등의 수단에 의해 얇게 퇴적하고, 그 위에 트랜지스터의 채널 부분을 구성하는 어모퍼스 실리콘막 혹은 IGZO막의 채널막(405)을 50㎚ 정도의 두께로 CVD법으로 퇴적하고, 필요에 따라 레이저 어닐 등, 막질을 변환하는 처리를 행한다. 여기에서 기재한, 배리어막의 층 구성, 막두께 및 트랜지스터 채널을 구성하는 박막의 막두께, 막질 등에 대해서는 일례이며, 이러한 기재가 본 발명을 제한하는 것이 아님은 강조되어야 한다.

상기한 바와 같이 형성한 채널막(405)을 소정의 회로가 되도록 아일랜드 형상으로 에칭하고, 게이트 절연막(도시 생략), 게이트 배선(406)을 형성 후, 이온 주입에 의한 불순물 확산, 및 불순물 확산 영역의 활성화 어닐을 행하고, 소스, 드레인 배선(407), 층간 절연막(408), 패시베이션막(409), 투명 전극(410)을 순차 형성함으로써, 트랜지스터 회로를 화소부에 배치한 액티브 매트릭스 기판을 형성할 수 있다.

유기 EL 소자를 구동하기 위해 필요해지는 화소당 트랜지스터수는 2 내지 5가 선택되고, 트랜지스터를 조합한 최적의 회로 구성을 사용하면 된다. 이러한 회로에는 CMOS 회로로 형성한 정전류 구동 회로가 일례로서 추장된다. 이러한 회로, 전극 형성에 따른 가공 기술의 상세는 당해 업자에게는 주지(周知)이다. 또한 트랜지스터 회로의 제조 공정 도중에 이온 주입, 활성화 어닐 등의 공정의 추가가 필요한 것도 주지이다.

다음으로, 액티브 매트릭스 기판상의 투명 전극(410)의 주변부에 소자 분리대(411)를 형성한다. 이러한 소자 분리대(411)에는 절연성이 요구되고, 폴리이미드 등의 유기 재료를 사용할 수도 있고, SiO2, SiN 등의 무기 재료를 사용해도 된다. 이러한 소자 분리대(411)의 성막 및 패턴 형성법에 대해서도 당해 업자에게 주지이다.

이어서 상술한 바와 같이, 투명 전극(410)상에 유기 EL 재료의 정공 수송층(412), 발광층(413), 전자 수송층(도시 생략), 음극(414)을 순차 형성한다. 이때, 유기층을 포함하는 다층 구조의 막을 상술한 바와 같이 레이저 전사 방식으로 일괄 전사해도 된다. 또한, 발광색이 다른 발광층(413)을, 레이저 전사와 마스크 증착을 이용하여 특정의 투명 전극(410)상에 구분하여 도포해도 된다. 이에 따라 다색의 디스플레이를 형성할 수 있는 것은 주지이다.

화소 에어리어에만 스크린 인쇄 등의 수단으로 충전재(415)를 도포하고, 당해 충전재(415)상에 봉지판(416)을 적층하여 봉지가 완료된다. 이와 같이 하여 형성된 유기 EL 표시 장치에 대하여 점등 검사를 행한다. 점등 검사에 있어서, 흑점, 백점 등의 결함이 생기고 있을 경우에도 결함 수정 가능한 것은 수정을 행한다. 이후, 필요에 따라 케이싱에 격납하는 모듈 공정을 거쳐 유기 EL 표시 장치가 완성된다.

본 발명은 상기에서 설명한 유기층을 레이저 전사 및 진공 증착으로 형성하는, 소위 저분자형의 디스플레이에만 유효한 것은 아니고, 소위 고분자형이라고 칭해지는 유기 EL 디스플레이에도 유효하다. 또한 본 발명은 상술한 바와 같은 유리 기판상에 투명 전극과 유기층과 음극을 순차적으로 적층하여 EL 발광을 유리 기판측에 취출하는, 소위 보텀 에미션형 유기 EL의 제조에만 유효한 것은 아니고, 유리 기판상에 음극과 유기층과 투명 전극을 순차적으로 적층하여 EL 발광을 봉지 기판측에 취출하는, 소위 톱 에미션형 유기 EL의 제조에도 유효하다.

20, 60, 61, 70, 71: 지지 기판 21: 제1 유기막
22: 박막편 23: 박막 패턴
31, 51: 제1 펄스광 32, 52: 제2 펄스광
33: 제3 펄스광 41: 열이 확산하는 원기둥 영역
100, 300, 400, 500: 유기 EL 기판 101: 구동 회로 기판
102: 평탄화층 103: 제1 전극
104: 뱅크 105∼107: 유기막
108: 제2 전극 109: 유기 EL 소자 형성부
220: 도너 기판 801: 기판
802: 게이트 전극 803: 게이트 절연층
804: 소스 전극 805: 드레인 전극
806: 유기막 810: 유기 TFT 기판
901: 기판 902: 제1 전극
903: 뱅크 904∼906: 유기막
907: 제2 전극 910: 유기 태양 전지 기판
502: 전처리실 503, 515: 유기 증착실
504, 506, 507, 509, 512, 514: 레이저 전사실
505, 508, 513: 도너 증착조 516: 증착실
517: 봉지실 1: 레이저 발진기
3: 레이저광 4: 광 셔터
12: 레이저광 정형·분기 수단 13: 마스크
13K: 마스크의 개구부 14: 릴레이 렌즈
16: 도너 기판 및 회로 기판 17: 스테이지
18: 빔 프로파일러 80, 30: 회절 광학 소자
81: 가우스형 강도 분포 85, 35: 균일 강도 분포
50: 진공 챔버
201, 202, 203: 레이저 전사 장치 310: 회로 기판
304: 유기 EL막 305: 박리편
312: 도너 기판 320∼327: 전사 영역
330: 미조사 영역 401: 유리 기판
402: SiN막 403: SiO막
405: 채널막 406: 게이트 배선
407: 소스, 드레인 배선 408: 층간 절연막
409: 패시베이션막 410: 투명 전극
411: 소자 분리대 412: 정공 수송층 음극
413: 발광층 414: 음극
415: 충전재 416: 봉지판

Claims (36)

1. 금속 도너 시트상에 형성된 박막을 상기 금속 도너 시트와 대향하는 기판에 전사하는 레이저 전사 방법에 있어서,
   복수의 펄스 레이저광열(列)을 일정한 방향으로 소인(掃引)하여 상기 금속 도너 시트 이면에 조사하고, 제1 펄스광을 조사한 부분에, 제2 펄스광의 적어도 일부가 겹치도록 제2 펄스광을 조사하여 소인하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 펄스광이 조사되고 나서 상기 제2 펄스광이 조사될 때까지의 시간에, 상기 제1 펄스광이 조사된 상기 금속 도너 시트 이면 부분으로부터 열확산 길이 영역까지의 온도가 상기 박막의 증착 온도보다 낮아지는 반복 주파수를 갖는 상기 펄스 레이저광열을 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 펄스광이 조사되고 나서 상기 제2 펄스광이 조사될 때까지의 시간에, 상기 제1 펄스광이 조사된 상기 금속 도너 시트 이면 부분으로부터 열확산 길이 영역까지의 온도가 상기 박막의 증착 온도보다 낮아지는 판두께의 상기 금속 도너 시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 펄스광이 조사되고 나서 상기 제2 펄스광이 조사될 때까지의 시간에, 상기 제1 펄스광이 조사된 상기 금속 도너 시트 이면 부분으로부터 열확산 길이 영역까지의 온도가 상기 박막의 증착 온도보다 낮아지는 펄스 에너지의 상기 제1 펄스광을 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 금속 도너 시트와 상기 기판 사이에 갭을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 갭을 10㎛ 이상 또한 100㎛ 이하로 한 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 박막은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 캐리어 수송층, 활성층의 순으로 적층된 적층막, 혹은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 활성층, 캐리어 수송층의 순으로 적층된 적층막인 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 박막은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 활성층, 캐리어 수송층의 순으로 적층된 적층막인 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 박막은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 캐리어 수송층, 활성층, 캐리어 수송층의 순으로 적층된 적층막인 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 박막은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 전극층, 캐리어 수송층, 활성층의 순으로 적층된 적층막인 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 박막은, 상기 금속 도너 시트측으로부터 복수의 캐리어 수송층, 활성층, 복수의 캐리어 수송층의 순으로 적층된 적층막인 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 기판상에는 전극이 형성되어 있고, 상기 펄스 레이저광열의 소인 방향이 상기 전극의 장변(長邊) 방향이 되는 소인을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 전극은 화상 표시 장치의 화소 전극이며 상기 화소 전극은 적어도 3종류 이상의 발광색을 갖는 서브 화소 전극으로 분류되고, 상기 펄스 레이저가 특정의 발광색의 상기 서브 화소 전극의 장변 방향으로 소인되는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 서브 화소 전극은 모자이크 배열 혹은 델타 배열로 배치되고,
    상기 펄스 레이저가 특정의 발광색의 상기 서브 화소 전극이 인접하는 방향으로 소인되는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
15. 제1항에 있어서,
    상기 금속 도너 시트의 판두께가 서로 다른 영역이 형성되고, 상기 펄스 레이저광열이 조사되지 않은 영역의 금속 도너 시트의 판두께가 상기 펄스 레이저광열이 조사되는 영역의 금속 도너 시트의 판두께에 비해 두꺼운 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
16. 제1항에 있어서,
    상기 금속 도너 시트가 2층 구조로 되어 있고, 상기 펄스 레이저광열이 조사되는 측의 금속 시트의 열확산율이 상기 박막이 형성된 측의 금속 시트의 열확산율에 비해 큰 것을 특징으로 하는 레이저 전사 방법.
17. 금속 도너 시트상에 형성된 박막을 상기 금속 도너 시트와 대향하는 기판에 전사하는 레이저 전사 방법의 레이저 전사 설비에 있어서,
    복수의 펄스 레이저광열을 일정한 방향으로 소인하여 상기 금속 도너 시트 이면에 조사하고, 제1 펄스광을 조사한 부분에, 제2 펄스광의 적어도 일부가 겹치도록 제2 펄스광을 조사하여 소인하는 레이저 전사 방법을 행하는 전사부와, 상기 금속 도너 시트에 상기 박막으로서 유기막을 형성하는 박막 형성부를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 설비.
18. 제17항에 있어서,
    상기 기판에는 컬러 화상 표시용으로서, 적어도 3종류 이상의 발광색의 서브 화소 전극을 갖고, 제1 발광색의 서브 화소 전극에 상기 레이저 전사를 행하고, 제2 발광색의 서브 화소 전극에 상기 레이저 전사를 행하고, 제3 발광색의 서브 화소 전극에 상기 레이저 전사를 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 설비.
19. 제17항에 있어서,
    상기 기판에는 컬러 화상 표시용으로서, 적어도 3종류 이상의 발광색의 서브 화소 전극을 갖고, 제1 발광색의 서브 화소 전극에 상기 레이저 전사를 행하고, 제2 발광색의 서브 화소 전극에 상기 레이저 전사를 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 설비.
20. 제17항에 있어서,
    상기 금속 도너 시트를 사용하여 제1 기판에 대하여 상기 레이저 전사를 행하고, 제2 기판과 상기 금속 도너 시트의 위치를 조정하여 상기 박막이 부착되어 있는 금속 시트 영역을 이용하여 상기 레이저 전사를 행하고, 제3 기판과 상기 금속 도너 시트의 위치를 조정하여 상기 박막이 부착되어 있는 영역을 이용하여 상기 레이저 전사를 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 설비.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판의 배면에 얼라인먼트 카메라를 설치하고, 당해 얼라인먼트 카메라를 사용하여 상기 기판과 레이저 헤드를 조정하고, 상기 금속 도너 시트와 상기 레이저 헤드의 위치를 조정하여 레이저 전사를 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 전사 설비.
22. 일주면(一主面)에 유기층을 형성한 도너 기판과, 상기 일주면과 일정한 간격을 두고 대향한 회로 기판을 탑재하는 스테이지와,
    레이저광을 발진하는 레이저 발진기와,
    상기 레이저광을 직사각형 형상의 균일 강도 분포로 변환하는 레이저광 정형 수단과,
    상기 균일 강도 분포의 레이저광을 직렬이며 또한 등간격으로 배광(配光)된 2 이상의 레이저광을 얻는 레이저광 분배 수단과,
    상기 2개 이상의 레이저광을 상기 도너 기판의 타주면(他主面)상에 축소 투영하는 투영 렌즈와,
    상기 직렬이며 또한 등간격으로 배광된 상기 레이저광과 상기 스테이지를 상기 직렬 방향으로 상대적으로 등속 이동시키는 이동 수단과,
    상기 등속 이동에 수반하여 상기 도너 기판의 타주면상의 동일 개소에 중첩하여 조사시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
23. 제22항에 있어서,
    상기 레이저광 분배 수단은, 상기 균일 강도 분포의 레이저광을 직렬이며 또한 등간격으로 복수의 레이저광으로 분기(分岐)시키는 기능을 갖는 레이저광 분기 수단인 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
24. 제23항에 있어서,
    상기 레이저광 정형 수단과 상기 레이저광 분배 수단은, 복수의 상기 균일한 강도 분포를 갖는 레이저광을 상기 직렬이며 또한 등간격으로 발생시키는 회절 광학 소자인 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
25. 제23항에 있어서,
    상기 레이저광 정형 수단은, 결상면(結像面)상에 균일 강도 분포를 갖는 레이저광을 형성하는 회절 광학 소자이며, 상기 레이저광 분기 수단은, 상기 결상면상의 위치에 설치되고, 상기 직렬이며 또한 등간격의 개구 패턴을 구비하는 마스크인 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
26. 제25항에 있어서,
    상기 마스크와 상기 투영 렌즈 사이에, 상기 분기수 2개 이상의 레이저광을 평행광으로 변환하기 위한 릴레이 렌즈를 설치한 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
27. 제22항에 있어서,
    상기 레이저광 분배 수단은, 직렬 또는 매트릭스 형상이며 또한 등간격으로 설치된 복수의 상기 레이저 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 발진기로부터의 레이저광을 포켈스 셀(Pockels cell)과 편광빔 스플리터의 조합에 의해 임의의 시간에 임의의 시간 간격으로 끊는 기능을 갖는 광 셔터를 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
29. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저광은, 전체 고체 펄스 레이저광 혹은, 상기 광 셔터에 의해 시간 변조된 연속 발진 고체 레이저광인 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
30. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도너 기판이 Ti, Ni, Cu, Fe, Au, Cr, Mo, W, 혹은 이들을 포함하는 합금 중 어느 것으로 이루어지는 금속판인 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 장치.
31. 회로 기판상에 도전성 박막으로 이루어지는 제1 전극을 형성하고, 상기 제1 전극상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 EL층을 형성하고, 상기 유기 EL층상에 형성된 제2 전극을 형성하는 유기 EL 패널의 제조 방법으로서,
    일주면에 유기 EL막을 적층한 도너 기판에 대하여, 하부 전극을 형성한 상기 회로 기판을 상기 도너 기판과 일정한 간격을 유지하여 상기 일주면과 대향시키고,
    발진된 발진 레이저광을 직사각형 형상의 균일 강도 분포를 구비하는 복수의 직사각형 레이저광으로 변환하고,
    복수의 상기 직사각형 레이저광을 직렬이며 또한 등간격으로 배치하고, 상기 도너 기판의 타주면의 소정의 영역에 일정 시간 이상 간격을 두고 소정 횟수 중첩하여 조사하고,
    상기 도너 기판으로부터 상기 유기 EL막을 박리시켜, 상기 대향시킨 상기 회로 기판상에 전사하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 방법.
32. 제31항에 있어서,
    상기 발진 레이저광 또는 상기 직사각형 레이저광을 분기 또는 끊는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 방법.
33. 제31항에 있어서,
    상기 일정 시간은, 펄스 레이저 또는 상기 발진 레이저광 또는 상기 직사각형 레이저광을 시간 변조함으로써 얻는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 방법.
34. 제31항에 있어서,
    상기 직사각형 레이저광과 상기 회로 기판 및 상기 도너 기판을 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 방법.
35. 제34항에 있어서,
    상기 등간격 단위 또는 상기 소정 횟수 단위로 이산적(離散的)으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널 제조 방법.
36. 제31항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 직사각형 레이저광을 1대의 레이저 발진기 또는 직렬 또는 매트릭스 형상이며 또한 등간격으로 배치한 복수의 레이저 발진기로부터의 상기 발진 레이저광에 의거하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 패널의 제조 방법.

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