KR20160054124A - 도너 기판 - Google Patents
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Abstract
차등적인 두께를 가진 단열층을 포함하는 도너 기판이 제공된다.
도너 기판은 투광성 베이스 기판, 제1 두께를 갖는 제1 영역, 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 제1 두께 및 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층, 단열층 상에 형성되는 흡수층 및 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함한다.
도너 기판은 투광성 베이스 기판, 제1 두께를 갖는 제1 영역, 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 제1 두께 및 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층, 단열층 상에 형성되는 흡수층 및 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함한다.
Description
본 발명은 도너 기판 및 이를 이용한 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 장치로서 주목을 받고 있다.
일반적으로 유기 전계 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 그리고 상기 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 개재된 유기막들을 포함한다. 상기 유기막들은 적어도 보조층을 포함하며, 상기 보조층 외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층을 더욱 포함할 수 있다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 유기막, 특히, 상기 보조층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기 전계 발광 소자와 저분자 유기 전계 발광 소자로 나뉘어진다.
이러한 유기 전계 발광 소자에 있어서, 풀(full) 칼라(color) 유기 전계 발광 소자를 구현하기 위해서는 상기 보조층을 패터닝해야 하는데, 상기 보조층을 패터닝하기 위한 방법으로는 저분자 유기 전계 발광 소자의 경우 미세 패턴 마스크(fine metal mask)를 사용하는 방법이 있고, 고분자 유기 전계 발광 소자의 경우 잉크-젯 프린팅(ink-jet printing) 또는 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging; 이하, LITI라 한다)이 있다.
이 중에서 상기 LITI는 상기 유기막을 미세하게 패터닝할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 상기 잉크-젯 프린팅이 습식공정인데 반하여 이는 건식공정이라는 장점이 있다.
이러한 LITI에 의한 고분자 유기막의 패턴 형성방법은 적어도 광원, 유기 전계 발광 소자 기판 즉, 소자 기판(또는 절연 기판이라 함) 그리고 전사 기판을 필요로 하는데, 상기 전사 기판은 기재 필름, 반사 패턴층, 단열층, 흡수층 및 유기막으로 이루어진 전사층 등으로 구성된다.
상기 소자 기판 상에 전사 기판에 형성되어 있는 유기막을 패터닝하는 것은 상기 광원에서 나온 빛이 상기 전사 기판의 흡수층에 흡수되어 열 에너지로 변환되고, 상기 열 에너지에 의해 상기 전사층을 이루는 유기막이 상기 소자 기판 상으로 증착되면서 수행된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차등적인 두께를 가진 단열층을 포함하는 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 차등적인 열 전도율을 가진 단열층을 포함하는 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 차등적인 두께를 가진 단열층을 포함하는 도너 기판을 이용한 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판은 투광성 베이스 기판; 제1 두께를 갖는 제1 영역, 상기 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 상기 제1 두께 및 상기 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층; 상기 단열층 상에 형성되는 흡수층; 및 상기 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함한다.
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 두께가 가장 두껍고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 두께가 얇고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 두께가 얇을 수 있다.
상기 단열층은 상기 제1 영역의 상면과 상기 제2 영역의 상면 사이 및 상기 제2 영역의 상면과 상기 제3 영역의 상면 사이에 단차가 형성되어 있을 수 있다.
상기 단열층은 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택된 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판은 투광성 베이스 기판; 제1 소재를 포함하는 제1 영역, 상기 제1 소재와 상이한 제2 소재를 포함하는 제2 영역, 및 상기 제1 소재 및 상기 제2 소재와 상이한 제3 소재를 포함하는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층; 상기 단열층 상에 형성되는 흡수층; 및 상기 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함한다.
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 열 전도율이 가장 낮고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 상대적으로 열 전도율이 높고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 상대적으로 열 전도율이 높을 수 있다.
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 유기 고분자 또는 고내열성 유기재료를 포함할 수 있다.
상기 유기 고분자 또는 상기 고내열성 유기재료는 폴리이미드(PI) 또는 폴리아크릴(PA)로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 단열층은 상기 제2 영역에서 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 단열층은 상기 제3 영역에서 알루미늄, 은, 금, 백금, 구리, 알루미늄을 포함한 합금, 은을 포함한 합금, 산화인듐, 산화주석으로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판을 이용한 표시장치의 제조방법은 투광성 베이스 기판, 제1 두께를 갖는 제1 영역, 상기 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 상기 제1 두께 및 상기 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층, 상기 단열층을 덮고 있는 흡수층, 및 상기 흡수층 상에 배치된 전사층을 포함하는 도너 기판을 준비하는 단계; 상기 도너 기판의 상부에 절연 기판을 배치시키는 단계; 및 상기 베이스 기판의 하부에서 빛을 조사하여 상기 전사층의 적어도 일부를 상기 절연 기판 상으로 증착시키는 단계를 포함한다.
상기 투광성 베이스 기판의 하부에 차광부와 마스크 베이스를 포함하는 마스크를 배치시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 두께가 가장 두껍고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 두께가 얇고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 두께가 얇을 수 있다.
상기 전사층의 적어도 일부를 상기 절연 기판 상으로 증착시키는 단계는, 상기 제1 영역에 대응하는 부분은 제1 증착 두께로 증착되고, 상기 제2 영역에 대응하는 부분은 상기 제1 증착 두께보다 작은 제2 증착 두께로 증착되고, 상기 제3 영역에 대응하는 부분은 상기 제2 증착 두께보다 작은 제3 증착 두께로 증착되는 단계일 수 있다.
상기 제3 증착 두께는 0일 수 있다.
상기 단열층은 상기 제1 영역의 상면과 상기 제2 영역의 상면 사이 및 상기 제2 영역의 상면과 상기 제3 영역의 상면 사이에 단차가 형성되어 있을 수 있다.
상기 단열층은 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택된 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 도너 기판을 이용하여 절연 기판에 전사하면, 두께가 다른 보조층을 1회의 공정으로 동시에 증착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판의 모식적인 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 6 내지 도 9는 도 1의 도너 기판의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 10 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판의 모식적인 단면도이다.
도 11은 도 10의 도너 기판을 이용하여 전사하는 공정을 모식적으로 도시한 단면도들이다.
도 12 내지 도 15는 도 10의 도너 기판의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 6 내지 도 9는 도 1의 도너 기판의 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 10 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판의 모식적인 단면도이다.
도 11은 도 10의 도너 기판을 이용하여 전사하는 공정을 모식적으로 도시한 단면도들이다.
도 12 내지 도 15는 도 10의 도너 기판의 변형예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참고하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 마스크의 모식적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)은 투광성 베이스 기판(110), 단열층(130), 흡수층(140) 및 전사층(150)을 포함한다.
투광성 베이스 기판(110)은 광원으로부터 나온 램프 광 또는 레이저 광을 투과시키는 기능을 한다. 따라서 투광성 베이스 기판(110)은 램프 광 또는 레이저 광이 투과할 수 있는 광 투과성 기판일 수 있다. 예를 들어, 투광성 베이스 기판(110)은 유리 기판, 석영 기판, 광 투광성이 우수한 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등과 같은 투명성 고분자 물질로 이루어진 합성수지 기판 등일 수 있다.
단열층(130)은 투광성 베이스 기판(110)의 일면에 형성된다. 단열층(130)은 제1 두께(d1)를 갖는 제1 영역(P1), 제1 두께(d1)와 상이한 제2 두께(d2)를 갖는 제2 영역(P2), 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)와 상이한 제3 두께(d3)를 갖는 제3 영역(P3)으로 구분된다. 단열층(130)은 제1 영역(P1)에서 두께가 가장 두껍고, 제2 영역(P2)에서 제1 영역(P1)에 비해 두께가 얇고, 제3 영역(P3)에서 제2 영역(P2)에 비해 두께가 얇을 수 있다.
단열층(130)의 상면들은 평탄하고 영역별로 상이한 높이를 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 영역(P1)에 형성된 단열층(130)의 상면과 제2 영역(P2)에 형성된 단열층(130)의 상면 사이 및 제2 영역(P2)에 형성된 단열층(130)의 상면과 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(130)의 상면 사이에 단차가 형성되어 있을 수 있다.
단열층(130)은 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택된 하나의 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이로 제한되는 것은 아니다. 단열층(130)은 상기 물질을 스퍼터링, 전자빔 증착 방법 및 진공 증착 방법 등에 의해 증착하여 형성될 수 있다.
흡수층(140)은 단열층(130) 상에 형성된다. 흡수층(140)은 투광성 베이스 기판(110)과 단열층(130)을 통화한 빛을 흡수하여 열 에너지로 변환하는 광-열 변환층일 수 있다. 흡수층(140)은 낮은 광 반사율을 가지며 높은 광 흡수율을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 흡수층(140)은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티탄(Ti), 주석(Sn), 텅스텐(W) 혹은 이들을 포함하는 합금 등으로 형성될 수 있다. 흡수층(140)은 상기 물질을 스퍼터링, 전자빔 증착 방법 및 진공 증착 방법 등에 의해 증착하여 형성될 수 있다.
전사층(150)은 흡수층(140) 상에 형성된다. 전사층(150)은 유기, 무기, 유기금속 및 다른 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면 유기재료로는 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리-파라-페닐렌, 폴리플루오렌, 폴리디알킬플루오렌, 폴리티오펜, 폴리(9-비닐카바졸), 폴리(N-비닐카바졸-비닐알콜)공중합체, 트리아릴아민, 폴리노르보넨, 폴리아닐린, 폴리아릴폴리아민, 트리페닐아민-폴리에테르케톤 등이 사용될 수 있고, 무기재료로는 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 및 질산화규소(SiON) 등이 사용될 수 있다.
전사층(150)은 제조하고자 하는 표시장치의 특성에 합치되도록 공지의 발광물질, 홀 전달성 유기물질, 전자 전달성 유기물질 중에서 선택되는 1 이상의 물질을 더 포함할 수 있으며, 추가적으로 비발광 저분자 물질, 비발광 전하전달 고분자 물질 및 경화 가능 유기바인더 물질 중 적어도 하나를 포함하는 화합물을 포함할 수 있다.
전사층(150)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 습식법인 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 잉크젯법, 딥 코트법, 캐스트법, 다이 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 또는 인쇄법 등을 사용할 수 있다. 또한 건식법인 진공증착법, 스퍼터링법 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 마스크의 단열층(130)의 두께는 영역별로 상이하기 때문에, 영역별로 전사층(150)의 승화 정도 및 증착 두께를 다르게 제어할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 제1 영역(P1)에 형성된 단열층(130)은 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(130)에 비해 두꺼운 제1 두께(d1)를 갖기 때문에, 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(130)에 비해 단열 효과가 크다. 따라서, 흡수층(140)이 빛 에너지를 흡수하여 열 에너지로 변환시킬 때, 제1 영역(P1)은 발생된 열 에너지가 투광성 베이스 기판(110) 측으로 방출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있어, 상대적으로 더 많은 열 에너지를 상부의 전사층(150)으로 전달할 수 있다. 따라서, 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 비해 제1 영역(P1)에서 전사층(150)이 많이 승화될 수 있다.
동일한 원리로 제2 영역(P2)에 형성된 단열층(130)은 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(130)에 비해 두께가 커서 단열 효과가 크므로, 제2 영역(P1)에서 제3 영역(P3)보다 더 많은 전사층(150)이 승화될 수 있다.
그 결과, 기판에 증착되는 전사층의 두께도 영역별로 상이하게 제어될 수 있다.
이하, 상기한 바와 같은 광학 마스크를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 이하에서는 표시장치로서, 유기발광 표시장치를 예로 하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법의 공정 단계별 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 절연 기판(160) 상에 화소별로 애노드(161)를 형성한다. 예시적인 실시예에서, 애노드(161)는 절연 기판(160)과 직접적으로 접촉할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 애노드(161)와 절연 기판(160) 사이에 절연막 등의 물질이 개재될 수도 있다.
애노드(161)는 일함수가 높은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 유기 발광 표시 장치가 배면 발광형 표시 장치일 경우, 애노드(161)는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성된 반사막을 더 포함할 수 있다. 애노드(161)는 이들 중 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 구조를 가질 수 있는 등의 다양한 변형이 가능하다. 이러한 애노드(161)는 예를 들어, 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, FMM)을 이용한 스퍼터링 공정을 통하여 형성될 수 있다.
이어서, 애노드(161) 상에 정공 주입층(162)/정공 수송층(163)을 형성한다. 정공 주입층(162)은 복수의 애노드(161) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 정공 주입층(162)은 복수의 애노드(161) 및 정공 수송층(163) 사이에 개재될 수 있다. 정공 주입층(162)은 각 화소별로 분리될 수도 있지만, 도 2에 도시된 것처럼, 절연 기판(160) 전면에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 정공 주입층(162)은 화소의 구별과 무관한 공통층으로 형성될 수 있다. 다른 말로, 정공 주입층(162)은 복수의 화소 영역에 공통적으로 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 정공 주입층(162)이 개재되지 않는 것도 가능하다.
정공 주입층(162)은 애노드(161)와 정공 수송층(163) 사이의 에너지 장벽을 낮추는 완충층으로써 애노드(161)로부터 제공되는 정공이 정공 수송층(163)으로 용이하게 주입되게 하는 역할을 한다. 정공 주입층(162)은 유기 화합물, 예를 들어 MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 등으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 수송층(163)은 정공 주입층(162) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 정공 수송층(163)은 정공 주입층(162) 및 복수의 발광층(151a, 151b, 151c) 사이에 개재될 수 있다. 이러한 정공 수송층(163)은 정공 주입층(162)에서 전달된 정공을 복수의 보조층(R’, G’) 및 복수의 발광층(151a, 151b, 151c)에 원활하게 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 정공 수송층(163)은 각 화소별로 분리될 수도 있지만, 도 2에 도시된 것처럼, 절연 기판(160) 전면에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 정공 수송층(163)은 화소의 구별과 무관한 공통층으로 형성될 수 있다. 다른 말로, 정공 수송층(163)은 복수의 화소 영역에 공통적으로 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 정공 수송층(163)이 개재되지 않는 것도 가능하다.
정공 수송층(163)은 공지된 정공 수송 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 정공 수송층(163)은 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, 폴리비닐카바졸, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB), 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-N-(4-부틸페닐)디페닐아민)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine)(TFB) 또는 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-co-비스-N,N-페닐-1,4-페닐렌디아민(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin) (PFB) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 정공 수송층(163) 상에 보조층(R’, G’)을 형성한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 정공 주입층(162)/정공 수송층(163)이 형성된 절연 기판(160) 상에 도 1의 실시예에 따른 도너 기판(100)을 밀착 배치한다. 이때, 도너 기판의 각 영역이 각 화소에 일대일 대응되도록 배치한다. 예를 들어, 제1 영역은 적색 화소에 대응되고, 제2 영역은 그린 화소에 대응되고, 제3 영역은 블루 화소에 대응되도록 배치할 수 있다.
이어, 도너 기판의 하부에 투광 영역과 차광부(320)를 포함하는 광 마스크(300)를 배치하고, 광을 조사한다. 광 마스크(300)는 마스크 베이스(320) 상에 안착되어 빛을 차단하는 차광부(320) 및 차광부(320) 사이에 빛을 통과시키는 투광 영역을 구비한다.
도 3을 참조하면, 광 마스크의 투광 영역을 통해 조사된 광은 광학 마스크의 흡수층(140)에 도달하여 열 에너지를 생성한다. 생성된 열 에너지는 상부에 배치된 전사층(150)을 승화시킬 수 있다. 제1 영역은 두꺼운 단열층(130)으로 인해 열 에너지가 하부로 누설되지 않고 상부의 전사층(150)으로 충분히 전달된다. 반면, 제2 영역은 상대적으로 단열층(130)의 두께가 얇아 상부의 전사층(150)으로 전달되는 열 에너지의 양이 제1 영역에 비해 적게 된다. 따라서, 유기 물질이 승화되는 양은 제1 영역이 제2 영역보다 많고, 그에 따라 정공 수송층(163) 상에 증착되어 형성되는 보조층(R’, G’)의 두께도 제1 영역에 대응하는 영역이 더 두껍게 된다.
한편, 제3 영역은 단열층(130)의 두께가 얇아 하부로 누설되는 열 에너지의 양이 상대적으로 많고, 전사층(150)으로 전달되는 열에너지의 양은 상대적으로 적다. 전사층(150)으로 전달되는 열에너지의 총량이 유기물질을 승화시키기 위한 임계치를 넘지 못하면, 제3 영역에서는 승화가 일어나지 않고, 그에 대응하는 절연 기판(160)의 영역에는 보조층(R’, G’)이 형성되지 않을 수 있다.
복수의 보조층(R’, G’)은 복수의 발광층(151a, 151b, 151c)에서 방출되는 광의 공진 주기를 조절하는 기능 등을 수행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 보조층(R’, G’)은 복수의 발광층(151a, 151b, 151c)에서 방출되는 광의 색순도 및 발광 효율 등을 높이는 기능을 수행할 수 있다.
복수의 보조층(R’, G’)은 제1 보조층(R’) 및 제2 보조층(G’)을 포함할 수 있다.
제1 보조층(R’)은 제1 영역(P1) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제1 보조층(R’)은 제1 발광층(151a) 및 정공 수송층(163) 사이에 개재될 수 있다. 제1 보조층(R’)은 제1 발광층(151a)에서 방출되는 광의 공진 주기를 조절하기 위하여 적절한 두께로 형성될 수 있다. 제1 보조층(R’)을 이루는 물질은 정공 주입층(162) 또는 정공 수송층(163)을 이루는 물질과 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 보조층(G’)은 제2 영역(P2)에 위치할 수 있다. 또한, 제2 보조층(G’)은 제2 발광층(151b) 및 정공 수송층(163) 사이에 개재될 수 있다. 제2 보조층(G’)은 제2 발광층(151b)에서 방출되는 광의 공진 주기를 조절하기 위하여 적절한 두께로 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광의 공진 주기 차이로 인하여 제2 보조층(G’)의 두께는 제1 보조층(R’)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 제2 보조층(G’)을 이루는 물질은 정공 주입층(162) 또는 정공 수송층(163)의 물질과 동일한 물질로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제2 보조층(G’)은 제1 보조층(R’)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
도 4 를 참조하면, 이어서, 복수의 발광층(151a, 151b, 151c)을 형성한다.
제1 발광층(151a)은 제1 보조층(R’)과 도 5에 도시된 버퍼층(152) 사이에 개재될 수 있다. 제1 발광층(151a)은 인광 발광 물질 또는 형광 발광 물질을 포함할 수 있다. 이하에서는 제1 발광층(151a)이 적색의 인광 발광 물질을 포함하는 것으로 서술하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 색의 인광 발광 물질을 포함할 수도 있다.
제1 발광층(151a)은 고유 발광색이 적색인 고분자 물질 또는 저분자 유기물질이나 고분자/저분자 혼합물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 발광층(151a)은 적색 호스트 물질 및 적색 도펀트 물질을 포함할 수 있다.
제1 발광층(151a)에서 적색 호스트 물질은 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 상기 안트라센 유도체로는, 9,10-(2-디나프틸)안트라센(ADN) 등을 사용할 수 있고, 상기 카바졸계 화합물로는 4,4'-(카바졸-9-일) 비페닐(CBP) 등을 사용할 수 있다. 제1 발광층(151a)에서 적색 도펀트 물질은 [4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran (4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7, 7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)- 4H-pyran;DCJTB)] 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 발광층(151a)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 습식법인 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 잉크젯법, 딥 코트법, 캐스트법, 다이 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 또는 인쇄법 등을 사용할 수 있다. 또한 건식법인 진공증착법, 스퍼터링법 등을 사용할 수 있다.
제2 발광층(151b)은 제2 보조층(G')과 도 5에 도시된 버퍼층(152) 사이에 개재될 수 있다. 제2 발광층(151b)은 인광 발광 물질 또는 형광 발광 물질을 포함할 수 있다. 이하에서는 제2 발광층(151b)이 녹색의 인광 발광 물질을 포함하는 것으로 서술하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 색의 인광 발광 물질을 포함할 수도 있다.
제2 발광층(151b)은 고유 발광색이 녹색인 고분자 물질 또는 저분자 유기물질이나 고분자/저분자 혼합물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 발광층(151b)은 녹색 호스트 물질 및 녹색 도펀트 물질을 포함할 수 있다.
제2 발광층(151b)에서 녹색 호스트 물질은 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 상기 안트라센 유도체로는, 9,10-(2-디나프틸)안트라센(ADN) 등을 사용할 수 있고, 상기 카바졸계 화합물로는 4,4'-(카바졸-9-일) 비페닐(CBP) 등을 사용할 수 있다. 제2 발광층(151b)에서 녹색 도펀트 물질은 [Coumarin 6], Ir(PPy)3(PPy=2-phenylpyridine) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 발광층(151b)을 형성하는 방법은 제1 발광층(151a)을 형성하는 방법과 동일할 수 있다.
제3 발광층(151c)은 정공 수송층(163)과 버퍼층(152) 사이에 개재될 수 있다. 제3 발광층(151c)은 형광 발광 물질을 포함할 수 있다. 이하에서는 제3 발광층(151c)이 청색의 형광 발광 물질을 포함하는 것으로 서술하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 색의 형광 발광 물질을 포함할 수도 있다.
제3 발광층(151c)은 고유 발광색이 청색인 고분자 물질 또는 저분자 유기물질이나 고분자/저분자 혼합물질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제3 발광층(151c)은 청색 호스트 물질 및 청색 도펀트 물질을 포함할 수 있다.
제3 발광층(151c)에서 청색 호스트 물질은 안트라센 유도체, 카바졸계 화합물 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 상기 안트라센 유도체로는, 9,10-(2-디나프틸)안트라센(ADN) 등을 사용할 수 있고, 상기 카바졸계 화합물로는 4,4'-(카바졸-9-일) 비페닐(CBP) 등을 사용할 수 있다. 제3 발광층(151c)에서 청색 도펀트 물질은 DPAVBi, DPAVBi 유도체, 디스티릴아릴렌(DSA), 디스티릴아릴렌 유도체, 디스티릴벤젠(DSB), 디스티릴벤젠 유도체, 스피로-DPVBi 및 스피로-6P 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제3 발광층(151c)을 형성하는 방법은 제1 발광층(151a) 및 제2 발광층(151b)을 형성하는 방법과 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판을 이용하여 제조한 표시장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 버퍼층(152)은 제1 발광층(151a), 제2 발광층(151b), 및 제3 발광층(151c) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 버퍼층(152)은 제1 발광층(151a), 제2 발광층(151b), 및 제3 발광층(151c)과 전자 수송층(153) 사이에 개재될 수 있다. 이러한 버퍼층(152)은 캐소드(155)로부터 전달되는 전자가 제1 발광층(151a), 제2 발광층(151b), 및 제3 발광층(151c)으로 원활하게 공급될 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 버퍼층(152)은 각 화소별로 분리될 수도 있지만, 도 5에 도시된 것처럼, 절연 기판(160) 전면에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 버퍼층(152)은 화소의 구별과 무관한 공통층으로 형성될 수 있다. 다른 말로, 버퍼층(152)은 복수의 화소 영역에 공통적으로 형성될 수 있다. 또 다른 말로, 버퍼층(152)은 제1 발광층(151a) 및 전자 수송층(153) 사이에서부터, 제2 발광층(151b) 및 전자 수송층(153) 사이 및 제3 발광층(151c) 및 전자 수송층(153) 사이까지 연장되어 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 버퍼층(152)은 전자 전달 특성이 좋은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이에 한정되는 것은 아니지만, 버퍼층(152)은 CBP 또는 Alq3를 포함할 수 있다.
버퍼층(152)은 약 30Å 내지 100Å의 두께로 형성될 수 있다. 버퍼층(152)의 두께가 상기 범위 이내라면, 캐소드(155)로부터 전달되는 전자가 제1 발광층(151a), 제2 발광층(151b) 및 제3 발광층(151c)으로 원활하게 공급될 수 있도록 할 수 있다.
전자 수송층(153)은 버퍼층(152) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 전자 수송층(153)은 버퍼층(152) 및 전자 주입층(154) 사이에 개재될 수 있다. 전자 수송층(153)은 각 화소별로 분리될 수도 있지만, 도 5에 도시된 것처럼, 절연 절연 기판(160) 전면에 걸쳐 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 전자 수송층(153)은 화소의 구별과 무관한 공통층으로 형성될 수 있다. 다른 말로, 전자 수송층(153)은 복수의 화소 영역에 공통적으로 형성될 수 있다.
전자 수송층(153)을 이루는 재료는 캐소드(155)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq 등과 같은 공지의 재료(이하, 전자 수송층(153)의 호스트 물질)를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전자 수송층(153)은 금속염, 금속산화물, 및 유기금속염 중에서 선택된 1종 이상(이하, 전자 수송층(153)의 도펀트 물질)으로 도핑될 수도 있다. 금속염으로는 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 할로겐화물, 예컨대 LiF, NaF, KF, RbF, CsF, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2, LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2 등이 사용될 수 있다. 금속산화물로는 알칼리금속 또는 알칼리금속의 산화물, 예컨대 LiO2, NaO2, BrO2, Cs2O, MgO, CaO 등이 사용될 수 있다. 유기금속염으로는 하기 화학식 3의 Liq, Naq, Kq 등이 사용될 수 있다.
[화학식 1]
전자 수송층(153)은 버퍼층(152)과 동일 챔버 내에서 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하나의 챔버 내에 전자 수송층(153)의 호스트 물질을 포함하는 소스, 전자 수송층(153)의 도펀트 물질을 포함하는 소스, 및 버퍼층(152)을 이루는 물질을 포함하는 소스를 배치할 수 있다. 그 다음, 버퍼층(152)을 이루는 물질을 포함하는 소스를 오픈시켜 버퍼층(152)을 형성하고, 버퍼층(152)을 이루는 물질을 포함하는 소스를 닫을 수 있다. 그 후, 전자 수송층(153)의 호스트 물질을 포함하는 소스 및 전자 수송층(153)의 도펀트 물질을 포함하는 소스를 동시에 오픈시켜 전자 수송층(153)을 형성할 수 있다. 만약, 상기 3개의 소스 세트가 절연 기판(160)의 양단 사이를 2번 왕복 이동, 즉, 4번 편도 이동하며 절연 기판(160) 상에 구조물을 형성할 경우, 먼저, 버퍼층(152)을 이루는 물질을 포함하는 소스를 처음 1번 편도 이동하는 동안 오픈시켜 버퍼층(152)을 형성하고, 마지막 3번 편도 이동하는 동안에는 전자 수송층(153)의 호스트 물질을 포함하는 소스 및 전자 수송층(153)의 도펀트 물질을 포함하는 소스를 오픈시켜 전자 수송층(153)을 형성할 수 있다. 즉, 기존 공정 대비 별도의 챔버 추가 없이 버퍼층(152)을 형성할 수 있다.
전자 주입층(154)은 전자 수송층(153) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 전자 주입층(154)은 전자 수송층(153) 및 캐소드(155) 사이에 개재될 수 있다. 전자 주입층(154)은 공지의 전자 주입 재료를 이용하여 형성할 수 있는데, 예를 들면, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
캐소드(155)는 전자 주입층(154) 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 캐소드(155)는 전자 주입층(154) 및 보호층(156) 사이에 개재될 수 있다. 캐소드(155)는 일함수가 낮은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 캐소드(155)는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca 등으로 형성될 수 있다.
보호층(156)은 캐소드(155) 상부에 배치될 수 있다. 보호층(156)은 보호층(156) 하부의 적층막들을 보호할 수 있다. 보호층(156)은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 캐소드(155)와 보호층(156) 사이에는 스페이서(미도시)가 배치될 수도 있다. 다른 실시예에서, 보호층(156)은 생략될 수도 있다.
그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 화소 영역별로 서로 다은 두께의 보조층을 갖는 표시 장치가 완성된다.
도 6은 도 1의 도너 기판(100)의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 6의 도너 기판은 도 1의 도너 기판(100)과 유사하다. 다만, 반사 패턴층(120)이 추가적으로 형성된 점에서 도 1의 도너 기판(100)과 상이하다. 반사 패턴층(120)은 투광성 베이스 기판(110) 상에 형성되고, 개구부(120a)를 포함한다. 이 경우, 단열층(130)은 반사 패턴층(120)과 중첩되는 영역에서 반사 패턴층(120)의 상면을 덮고, 개구부(120a)와 중첩되는 영역에서 개구부(120a)를 매립하여 투광성 베이스 기판(110)의 일면을 덮을 수 있다.
개구부(120a)를 제외한 영역에서 투광성 베이스 기판(110)을 투과하는 램프 광 또는 레이저 광은 반사 패턴층(120)에 의해 반사된다. 한편 개구부(120a)를 향해 들어온 램프 광 또는 레이저 광은 반사되지 않고 개구부(120a)를 통과할 수 있다. 반사 패턴층(120)의 개구부(120a)를 통과한 램프 광 또는 레이저 광은 흡수층(140)의 소정의 영역에 선택적으로 도달할 수 있다.
또한 반사 패턴층(120)에 의해 투광성 베이스 기판(110) 방향으로 반사된 램프 광 또는 레이저 광을 다시 반사 패턴층(120) 방향으로 반사시키기 위해 광원의 배면에 반사판(반사막)이 추가적으로 배치될 수 있다.
반사 패턴층(120)은 램프 광 또는 레이저 광에 대한 반사율이 높은 물질, 예를 들어 알루미늄, 은, 금, 백금, 구리, 알루미늄을 포함한 합금, 은을 포함한 합금, 산화인듐-산화주석으로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 반사 패턴층(120)은 상기 물질을 스퍼터링, 전자빔 증착 방법 및 진공 증착 방법 등에 의해 증착하고, 증착된 물질을 패터닝하여 형성될 수 있다.
도 7는 도 6의 도너 기판의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 7의 도너 기판은 도 6의 도너 기판과 유사하다. 다만, 제3 영역(P3)에서 반사 패턴층(120)이 연속되어 있고 개구부(120a)가 형성되어 있지 않은 점에서 도 6의 도너 기판과 상이하다. 도 7을 참조하면, 제3 영역(P3)에 형성된 반사 패턴층(120)은 투광성 베이스 기판(110)을 투과하는 램프 광 또는 레이저 광을 모두 투광성 베이스 기판(110) 방향으로 반사시킬 수 있다. 이 경우, 제3 영역(P3)에 형성된 흡수층(140)은 열을 발생시키지 않으며, 전사층(150)에 열 에너지를 전달하지 않는다. 그 결과, 제3 영역(P3)에 형성된 전사층(150)은 승화되지 않고 흡수층(140) 상에 그대로 남아 있을 수 있다.
도 8은 도 1의 도너 기판(100)의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 8의 도너 기판은 도 1의 도너 기판(100)과 유사하다. 다만, 흡수층(140)이 단열층(130)의 상면 전체 영역을 덮고 있지 않으며, 흡수층(140)이 단열층(130)의 오목한 홈에 수용되어 있는 점에서 도 1의 도너 기판(100)와 상이하다. 도 8을 참조하면, 흡수층(140)은 단열층(130)의 오목한 홈에 수용되어 비돌출되어, 흡수층(140)의 상면과 흡수층(140)과 중첩되지 않는 영역에 있는 단열층(130)의 상면의 높이가 일치할 수 있다.
흡수층(140)에서 발생한 열 에너지는 대부분 흡수층(140)과 중첩되는 영역에 있는 전사층(150)에 전달되어 전사층(150)의 선택적인 승화작용을 제공한다. 이 경우, 흡수층(140)과 중첩되는 영역에 있는 전사층(150)은 절연 기판(160)의 전사 예정 영역을 향해 승화할 수 있다.
도 9는 도 8의 도너 기판의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 9의 도너 기판은 도 8의 도너 기판과 유사하다. 다만, 반사 패턴층(120)이 추가적으로 형성된 점에서 도 5의 도너 기판과 상이하다. 반사 패턴층(120)은 투광성 베이스 기판(110) 상에 형성되고, 개구부(120a)를 포함한다. 반사 패턴층(120)과 개구부(120a)에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였으므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판(200)은 투광성 베이스 기판(110), 단열층(230), 흡수층(140), 및 전사층(150)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 다른 도너 기판(200)은 도 1의 도너 기판(100)과 비교하여 단열층(230)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판(200)에서는 중복 설명을 생략하고 단열층(230)에 대해서만 설명하기로 한다.
단열층(230)은 투광성 베이스 기판(110)의 일면에 형성된다. 단열층(230)은 세 영역(P1, P2, P3)으로 구분된다. 단열층(230)은 제1 영역(P1)에서 제1 소재(m1)를 포함할 수 있고, 제2 영역(P2)에서 제1 소재(m1)와 상이한 제2 소재(m2)를 포함할 수 있고, 제3 영역(P3)에서 제1 소재(m1) 및 제2 소재(m2)와 상이한 제3 소재(m3)를 포함할 수 있다.
제1 소재(m1), 제2 소재(m2) 및 제3 소재(m3)는 열 전도율이 서로 상이할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 제1 영역(P1)에 형성된 제1 소재(m1)는 제2 소재(m2) 및 제3 소재(m3)에 비해 상대적으로 열 전도율이 낮을 수 있고, 제2 영역(P2)에 형성된 제2 소재(m2)는 제1 소재(m1)에 비해 상대적으로 열 전도율이 높은 동시에 제3 소재(m3)에 비해 상대적으로 열 전도율이 낮을 수 있으며, 제3 영역(P3)에 형성된 제3 소재(m3)는 제1 소재(m1) 및 제2 소재(m2)에 비해 상대적으로 열 전도율이 높을 수 있다.
단열층(230)의 상면들은 평탄하고 영역별로 동일한 높이를 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 영역(P1)에 형성된 단열층(130)의 상면, 제2 영역(P2)에 형성된 단열층(130)의 상면 및 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(130)의 상면의 높이가 동일할 수 있다.
단열층(230)은 제1 영역(P1)에서 유기 고분자 또는 고내열성 유기재료를 포함할 수 있고, 예컨대 상기 유기 고분자 또는 고내열성 유기재료는 폴리이미드(PI) 또는 폴리아크릴(PA)로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 단열층(230)은 제2 영역(P2)에서 산화티탄, 산화규소, 질산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 단열층(230)은 제3 영역(P3)에서 알루미늄, 은, 금, 백금, 구리, 알루미늄을 포함한 합금, 은을 포함한 합금, 산화인듐-산화주석으로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함할 수 있다. 단열층(230)은 상기 물질을 스퍼터링, 전자빔 증착 방법 및 진공 증착 방법 등에 의해 증착하여 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예예 따른 도너 기판(200)을 이용한 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 11을 참조하면, 도 3의 도너 기판과 비교하여 단열층(230)만 다를 뿐 동일한 구성을 가진다. 이에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판(200)을 이용한 표시장치의 제조방법에 대해서는 단열층(230)에 관해서만 설명하기로 한다.
투광성 베이스 기판(110)의 타면 측에 광원에서 출사된 빛(L)은 광 마스크(300), 투광성 베이스 기판(110), 단열층(230), 흡수층(140)으로 순차적으로 입사할 수 있다. 빛(L)은 흡수층(140)에 도달하여 열을 발생시킬 수 있다. 흡수층(140)에서 발생된 열 에너지는 단열층(230)에 의해 단열되어 전사층(150)으로 전달된다.
제1 영역(P1)에 형성된 단열층(230)은 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(230)에 비해 열 전도율이 낮은 제1 소재(m1)를 갖기 때문에, 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(230)에 비해 큰 단열 효과를 나타낼 수 있다.
따라서 전사층(150)으로 전달되는 열 에너지는 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 비해 제1 영역(P1)에서 많을 수 있고, 제2 영역(P2) 및 제3 영역(P3)에 비해 제1 영역(P1)에서 전사층(150)이 많이 승화될 수 있다.
제2 영역(P2)에 형성된 단열층(230)은 제1 영역(P1)에 형성된 단열층(230)에 비해 열 전도율이 높은 제2 소재(m2)를 갖기 때문에, 제1 영역에 형성된 단열층(230)에 비해 작은 단열 효과를 나타낼 수 있다. 따라서 전사층(150)으로 전달되는 열 에너지는 제1 영역(P1)에 비해 제2 영역(P2)에서 적을 수 있고, 제1 영역(P1)에 비해 제2 영역에서 전사층(150)이 적게 승화될 수 있다.
동일한 원리에 의해, 제3 영역(P3)에 형성된 단열층(230)은 제1 영역(P1) 및 제2 영역(P2)에 형성된 단열층(230)에 비해 단열 효과가 작고, 제1 영역(P1) 및 제2 영역(P2)에 비해 제3 영역에서 전사층(150)이 적게 승화될 수 있다.
도 9에 나타난 바와 같이, 제3 영역(P3)에 형성된 전사층(150)에 전달된 열 에너지가 전사층(150)의 승화가 일어나기에 충분치 않은 경우에 전사층(150)의 승화가 일어나지 않은 것도 가능하다.
세 영역(P1, P2, P3)에서 승화된 전사층(150)은 절연 기판(160) 상에 증착되어 유기물질층, 구체적으로는 보조층(R’, G’)을 형성할 수 있다. 전사층(150)의 승화가 가장 많이 일어난 제1 영역(P1)에서 증착된 제1 보조층(R’)의 두께가 가장 두껍고, 제1 영역(P1) 보다 상대적으로 승화가 적게 일어난 제2 영역(P2)에서 증착된 제2 보조층(G’)의 두께가 제1 보조층(R’)의 두께보다 상대적으로 얇을 수 있다. 제1 영역(P1) 및 제2 영역(P2)에 비해 상대적으로 전사층(150)의 승화가 적게 일어난 제3 영역(P3)에서는 증착된 두께가 가장 얇을 수 있고, 상술한 바와 같이, 제3 영역(P3)에서 전사층(150)의 승화가 되지 않은 경우 증착이 일어나지 않을 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판은 영역별로 차등적인 열 전도율을 갖는 단열층을 구비함으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판을 이용하여 절연 기판에 전사하면 두께가 다른 보조층을 1회의 공정으로 동시에 증착시킬 수 있다.
도 12는 도 10의 도너 기판(200)의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 12의 도너 기판은 도 10의 도너 기판(200)과 유사하다. 다만, 반사 패턴층(120)이 추가적으로 형성된 점에서 도 10의 도너 기판과 상이하다.
도 13은 도 10의 도너 기판의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 13의 도너 기판은 도 12의 도너 기판과 유사하다. 다만, 제3 영역(P3)에서 반사 패턴층(120)이 연속되어 있고 개구부(120a)가 형성되어 있지 않은 점에서 도 12의 도너 기판(200)과 상이하다.
도 14는 도 10의 도너 기판(200)의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 14의 도너 기판은 도 10의 도너 기판(200)과 유사하다. 다만, 흡수층(140)이 단열층(130)의 상면 전체 영역을 덮고 있지 않으며, 흡수층(140)이 단열층(130)의 오목한 홈에 수용되어 있는 점에서 도 10의 도너 기판(200)와 상이하다.
도 15는 도 14의 도너 기판의 변형예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 15의 도너 기판은 도 14의 도너 기판(200)과 유사하다. 다만, 반사 패턴층(120)이 추가적으로 형성된 점에서 도 14의 도너 기판과 상이하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도너 기판: 100, 200
투광성 베이스 기판: 110
반사 패턴층: 120 개구부 : 120a
단열층: 130, 230 흡수층: 140
전사층: 150 제1 발광층: 151a
제2 발광층: 151b 제3 발광층: 151c
버퍼층: 152 전자 수송층: 153
전자 주입층: 154 캐소드: 155
보호층: 156 절연 기판: 160
애노드: 161 정공 주입층: 162
정공 수송층: 163 광 마스크: 300
차광부: 310 마스크 베이스: 320
제1 보조층: R’ 제2 보조층: G’
빛: L 제1 두께: d1
제2 두께: d2 제3 두께: d3
제1 영역: P1 제2 영역: P2
제3 영역: P3 제1 소재: m1
제2 소재: m2 제3 소재: m3
반사 패턴층: 120 개구부 : 120a
단열층: 130, 230 흡수층: 140
전사층: 150 제1 발광층: 151a
제2 발광층: 151b 제3 발광층: 151c
버퍼층: 152 전자 수송층: 153
전자 주입층: 154 캐소드: 155
보호층: 156 절연 기판: 160
애노드: 161 정공 주입층: 162
정공 수송층: 163 광 마스크: 300
차광부: 310 마스크 베이스: 320
제1 보조층: R’ 제2 보조층: G’
빛: L 제1 두께: d1
제2 두께: d2 제3 두께: d3
제1 영역: P1 제2 영역: P2
제3 영역: P3 제1 소재: m1
제2 소재: m2 제3 소재: m3
Claims (20)
- 투광성 베이스 기판;
제1 두께를 갖는 제1 영역, 상기 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 상기 제1 두께 및 상기 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층;
상기 단열층 상에 형성되는 흡수층; 및
상기 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함하는 도너 기판. - 제1 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 두께가 가장 두껍고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 두께가 얇고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 두께가 얇은 도너 기판. - 제1 항에 있어서,
상기 단열층의 상기 제1 영역에 대응하는 부분의 상면과 상기 제2 영역에 대응하는 부분의 상면 사이 및 상기 제2 영역에 대응하는 부분의 상면과 상기 제3 영역에 대응하는 부분의 상면 사이에 단차가 형성되어 있는 도너 기판.
께가 얇은 도너 기판. - 제1 항에 있어서,
상기 단열층은 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택된 하나의 물질을 포함하는 도너 기판. - 제1 항에 있어서,
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층인 도너 기판. - 투광성 베이스 기판;
제1 소재를 포함하는 제1 영역, 상기 제1 소재와 상이한 제2 소재를 포함하는 제2 영역, 및 상기 제1 소재 및 상기 제2 소재와 상이한 제3 소재를 포함하는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층;
상기 단열층 상에 형성되는 흡수층; 및
상기 흡수층 상에 형성되는 전사층을 포함하는 도너 기판. - 제6 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 열 전도율이 가장 낮고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 상대적으로 열 전도율이 높고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 상대적으로 열 전도율이 높은 도너 기판. - 제7 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 유기 고분자 또는 고내열성 유기재료를 포함하는 도너 기판. - 제8 항에 있어서,
상기 유기 고분자 또는 상기 고내열성 유기재료는 폴리이미드(PI) 또는 폴리아크릴(PA)로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 도너 기판. - 제7 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제2 영역에서 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 도너 기판. - 제7 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제3 영역에서 알루미늄, 은, 금, 백금, 구리, 알루미늄을 포함한 합금, 은을 포함한 합금, 산화인듐, 산화주석으로 구성된 군에서 선택되는 하나의 물질을 포함하는 도너 기판. - 제6 항에 있어서,
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층인 도너 기판. - 투광성 베이스 기판,
제1 두께를 갖는 제1 영역, 상기 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 제2 영역, 및 상기 제1 두께 및 상기 제2 두께와 상이한 제3 두께를 갖는 제3 영역으로 구분되며, 상기 투광성 베이스 기판의 일면에 형성되는 단열층,
상기 단열층을 덮고 있는 흡수층, 및
상기 흡수층 상에 배치된 전사층을 포함하는 도너 기판을 준비하는 단계;
상기 도너 기판의 상부에 절연 기판을 배치시키는 단계; 및
상기 베이스 기판의 하부에서 빛을 조사하여 상기 전사층의 적어도 일부를 상기 절연 기판 상으로 증착시키는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법. - 제13 항에 있어서,
상기 투광성 베이스 기판의 하부에 차광부와 마스크 베이스를 포함하는 광 마스크를 배치시키는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법. - 제13 항에 있어서,
상기 단열층은 상기 제1 영역에서 두께가 가장 두껍고, 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역에 비해 두께가 얇고, 상기 제3 영역에서 상기 제2 영역에 비해 두께가 얇은 표시장치의 제조방법. - 제15 항에 있어서,
상기 전사층의 적어도 일부를 상기 절연 기판 상으로 증착시키는 단계는, 상기 제1 영역에 대응하는 부분은 제1 증착 두께로 증착되고, 상기 제2 영역에 대응하는 부분은 상기 제1 증착 두께보다 작은 제2 증착 두께로 증착되고, 상기 제3 영역에 대응하는 부분은 상기 제2 증착 두께보다 작은 제3 증착 두께로 증착되는 단계인 표시장치의 제조방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제3 증착 두께는 0인 표시장치의 제조방법. - 제13 항에 있어서,
상기 단열층의 상기 제1 영역에 대응하는 부분의 상면과 상기 제2 영역에 대응하는 부분의 상면 사이 및 상기 제2 영역에 대응하는 부분의 상면과 상기 제3 영역에 대응하는 부분의 상면 사이에 단차가 형성되어 있는 표시장치의 제조방법. - 제13 항에 있어서,
상기 단열층은 산화티탄, 산화규소, 질화산화규소, 산화지르코늄, 탄화규소, 산화 실리콘(SiOx), 질화 실리콘(SiNx) 또는 유기 고분자로 구성된 군에서 선택된 하나의 물질을 포함하는 표시장치의 제조방법. - 제13 항에 있어서,
상기 흡수층은 빛을 열에너지로 변환시키는 광-열 변환층인 표시장치의 제조방법.
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