KR20200055111A - 발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200055111A
KR20200055111A KR1020207012193A KR20207012193A KR20200055111A KR 20200055111 A KR20200055111 A KR 20200055111A KR 1020207012193 A KR1020207012193 A KR 1020207012193A KR 20207012193 A KR20207012193 A KR 20207012193A KR 20200055111 A KR20200055111 A KR 20200055111A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eml
mbar
layer
light emitting
substrate
Prior art date
Application number
KR1020207012193A
Other languages
English (en)
Inventor
디트마르 카이퍼
Original Assignee
아익스트론 에스이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아익스트론 에스이 filed Critical 아익스트론 에스이
Publication of KR20200055111A publication Critical patent/KR20200055111A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H01L51/0004
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • H01L27/3211
    • H01L51/001
    • H01L51/502
    • H01L51/56
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 기판(4)상에 제공된, 전류 관류시 발광하는 픽셀들을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 이때 상기 픽셀들은 각각: 전자 운반층(electron transport layer, ETL), 정공 운반층(hole transport layer, HTL), 정공 차단층(hole blocking layer, HBL) 또는 전자 차단층(electron blocking layer, EBL) 및 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 층들(ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B)은 각각 최소 0.001mbar의 전체 압력을 갖는 가스 대기에서 제조되고, 이때 상기 전체 압력은 적어도 0.01mbar 이상이어야 한다. 상기 발광층을 증착하기 위해, 용매 내에 함유된 발광 입자들이 사용될 수 있다. 상기 용매는 <10mbar, 특히 <0.01mabr의 전체 압력에서 공정 챔버 내에서 증발할 수 있다.

Description

발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법
본 발명은 기판상에 제공된, 전류 관류시 발광하는 픽셀들을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 이때 상기 픽셀들은 각각: 전자 운반층(electron transport layer, ETL), 정공 운반층(hole transport layer, HTL), 정공 차단층(hole blocking layer, HBL) 또는 전자 차단층(electron blocking layer, EBL) 및 발광층(EML-R, EML-G, EML-B, 또는 다른 색 조합의 발광층)을 포함한다.
투명한 기판상에 구조화되고, 자체 발광하는 유기층들을 증착하는 것은 공지되어 있다. 상기 유형의 OLED-층들은 전류 관류시 발광하는 유기 분자들로 구성된다. 픽셀들이 발광하도록, 적색 발광, 녹색 발광 또는 청색 발광 픽셀들 혹은 다른 색상으로 발광하는 픽셀들에 전류를 공급하기 위해, 상기 기판상에는 우선 무엇보다 구조화된 층들이 증착된다. 상기 유형의 전자 운반층들, 정공 운반층들 또는 정공-/전자 차단층들은 선행 기술에서 다양한 방법으로 증착된다. 출원 시점에서 가장 널리 기술적으로 이용되는 방법은, 공정 챔버 내에서 출발 물질이 증발하는 고진공 방법이다. 증기 분자들의 자유 경로 길이는 진공 챔버의 연장부보다 더 큼으로써, 결과적으로 상기 증기 분자들은 실질적으로 직선 경로 상에서 증발원으로부터 기판까지 도달한다. 구조화를 위해서는 마스크가 사용된다.
발광층을 제조하기 위해서도 마찬가지로 고진공 방법이 사용된다. 유기층들을 증착하기 위한 대안적인 방법들은, 증기 형태로 제공된 유기 분자들을 기판으로 운반하기 위해 캐리어 가스를 이용한다. 이와 관련된 장치는 예를 들어 DE 10 2015 118 765 A1호에 기술된다.
예를 들어 디스플레이를 제조하기 위해 요구되는 픽셀 어레인지먼트의 층 시스템들은 US 2016/0079316 A1호, US 6,903,378 B2호 또는 US 9,385,348 B2호에도 공지되어 있다. 이와 같은 명세서들의 내용은 전체적으로 본 특허 출원서의 공개 내용에 함께 포함된다.
더 나아가, 층들을 대기압에서 기판상으로 임프린트(imprint)하는 것이 공지되어 있고, 이때 프린팅 스탬프(printing stamp) 또는 프린팅 제트(printing jet)가 사용된다. 출발 물질들은 용매 내에 용해되고, 이때 상기 용매는 후속하여 증발해야 한다. 이와 같은 출발 물질들은 폴리머들, <1000g의 질량을 갖는 소분자들 또는 <10㎛의 구에 상당한 지름을 갖는 입자들일 수 있다.
선행 기술에 공지된 방법들은 특히 다음 기술적인 단점들이 있다:
고진공 공정은 긴 펌핑 시간을 요구하는데, 이는 사이클 시간을 증가시킨다. 용매의 사용은 증착된 필름들의 건조 공정을 요구한다. 용매가 완전히 증발하지 않는 경우, 층들, 특히 발광층들의 품질은 악화된다. 더 나아가 고진공 공정은, 공정 챔버 내에서 분자들의 실질적으로 직선 운동이 마스크 사용하에 증착시 그림자 효과(shadow effect)를 야기한다는 단점이 있다.
US 2016/0164046 A1호는 연속하여 배치된 공정 챔버들 내에서 OLED-디스플레이를 위한 층 시퀀스가 증착되어야 하는 방법을 기술한다. 상기 개별 공정 챔버들 내에서 공정들은 진공 조건하에서 실시되거나, 또는 감소한 압력하에서 실시된다.
US 6,337,102 B2호는 0.001토르 내지 100토르의 범위 내 압력에서 캐리어 가스의 사용하에 유기층들의 증착 공정을 기술한다.
DE 10 2016 011 319 A1호에서는 기상 증착 공정에 의해 표면을 사전 코팅하는 것이 공지되어 있다. 더 나아가 상기 명세서는, 표면의 프린트된 영역들 상에서 선택적인 증착 공정이 이루어지도록 상기 표면을 사전 준비하기 위해, 나노임프린트 리소그래피(nanoimprint lithography)의 사용 또는 나노임프린트 스탬프(nanoimprint stamp)의 사용을 공지한다.
본 발명의 과제는, 특히 전자 발광 적용예를 위해 높은 품질의 층들을 제공하는 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 효과적인 방법을 제시하는 것이다. 긴 펌핑 시간이 방지되도록, 상기 방법은 최대한 높은 압력으로 작동해야 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 층들, 특히 유기 전하 운반층들을 최소 0.001mbar, 바람직하게 최소 0.01mbar 또는 0.1mbar 내지 최대 10mbar의 전체 압력을 갖는 가스 대기에서 제조하도록 제안된다. 그에 따라 전체 층들은, 분자들의 자유 경로 길이가 공정 챔버의 특성 길이의 최대 10%, 바람직하게 1% 내지 0.01%의 범위에 상응하는 가스 대기에서 제조되고, 이때 상기 공정 챔버의 특성 길이는 가스 유입 부재와 기판 사이의 간격일 수 있다. 선행 기술에서 고진공 방법 혹은 CVD- 또는 PVD-방법이 사용되는 발광층들의 제조시 마스크의 사용이 요구된다. 이 경우, 10㎛ 크기의 에지 길이 또는 지름을 갖는 가까이 이웃한 개구들을 구비한 소위 얇은 금속 마스크들(fine metal mask, FMM)이 고려된다. 상기 유형의 마스크들의 사용은 특히, 넓은 면적의 기판들이 코팅되어야 하는 경우에 기술적으로 까다롭다. 따라서 본 발명은, 발광층을 기판 또는 이미 증착된 층들 상으로 임프린트하도록 제안하고, 이때 프린트 방법시 프린팅 스탬프 또는 프린팅 제트가 사용될 수 있다. 이와 같은 프린트 공정의 경우, 발광 입자들이 용매 내에서 용해되고, 이와 같은 액체가 기판상으로 임프린트 된다. 상기 입자들로는 양자 점들(CANdots®), 특히 CdSe-입자들이 고려될 수 있거나, 또는 다른 Cd-자유 입자들도 고려될 수 있다. 프린팅 스탬프의 사용시 발광층의 제공은 릴리프 프린팅(relief printing) 또는 그라비어 프린팅(gravure printing)과 유사한 공정으로 이루어진다. 상기 발광층의 제공 공정은 픽셀 방식으로 또는 라인 방식으로 이루어질 수 있다. 그러나 상기 발광층의 제공 공정은 액체 제트를 이용한 잉크 제트 프린팅(inkjet printing)과 유사한 공정으로 이루어질 수도 있다. 전자 운반층, 정공 운반층, 정공 차단층 또는 전자 차단층을 제공하기 위해서는 바람직하게 PVD- 또는 CVD-공정, 특히 OVPD-공정이 사용된다. 상기 PVD- 또는 CVD-공정은 바람직하게, 그 내부의 전체 압력이 0.01mbar 내지 10mbar, 바람직하게 0.1mbar 내지 1mbar의 범위 내에 있는 공정 챔버 내에서 실시된다. 상기 공정 챔버는 기판 홀더를 구비하고, 상기 기판 홀더 상으로 기판이 놓여서 냉각된다. 상기 기판 홀더 위에는 가스 유입 부재가 배치되어 있고, 상기 가스 유입 부재는 샤워 헤드(shower head) 형태로 배치된 가스 배출 노즐들을 포함한다. 이와 같은 층들의 구조화는 마스크에 의해 이루어질 수 있다. 바람직한 하나의 형성예에서 기판 홀더는 냉각 가능하고, 가스 유입 부재는 가열 가능하다. 따라서 바람직하게 이와 같은 PVD- 또는 CVD-반응기의 공정 챔버는 사전 증착된 발광층을 건조시키기 위해서도 이용된다. 이 경우, 사전에 상기 발광층이 프린트된 기판이 상기 공정 챔버 내로 제공되고 상기 기판 홀더 상으로 놓인다. 상기 기판 홀더는 이와 같은 공정 단계를 위해 냉각되지 않아도 된다. 상기 가스 유입 부재는 가열된다. 이때 발생하는 열은, 그 내부에 발광 입자들, 특히 양자 점들이 용해되어 있는 용매를 증발시킨다. 이와 같은 건조 방법의 경우, 전체 압력은 심지어 추가 감소할 수 있는데, 예를 들어 0.01mbar 또는 0.001mbar의 압력으로 감소할 수 있다. 상기 방법은 바람직하게 서로 연결된 공정 챔버들의 시스템 내에서 실시되고, 이때 각각의 공정 챔버 내에서 각각 단 하나의 층만이 증착된다. 그러나 필요에 따라, 하나 또는 복수의 층이 동일한 공정 챔버 내에서, 그리고 특히 연속적으로 증착될 수도 있다. 중앙 운반 챔버가 제공될 수 있고, 상기 중앙 운반 챔버는 초고순도 가스(ultrapure gas)에 의해 세척된다. 이와 같은 운반 챔버에는 복수의 공정 챔버가 연결되어 있고, 상기 공정 챔버들은 각각 폐쇄 가능한 포털을 구비하며, 상기 포털을 통해 기판이 공정 챔버 내로 제공될 수 있다. 그 내부에서 전자 운반층, 정공 운반층 및/또는 정공-/전자 차단층이 증착되는 공정 챔버들은 바람직하게, 근본적으로 선행 기술에 공지되어 있는 것처럼, PVD- 또는 CVD-반응기들, 특히 OVPD-반응기들이다. 상기 공정 챔버들은 기판을 놓기 위한 기판 홀더 및 상기 기판상에서 응축하거나, 또는 상기 기판상에서 층으로 반응하는 가스 형태의 출발 물질들을 유입시키기 위한 가스 유입 부재를 구비한다. 상기 층의 구조화를 위해서는 마스크들이 사용될 수 있다. 상기 기판 홀더 및 상기 가스 유입 부재는 상기 PVD- 또는 CVD-반응기 내에서 실시된 공정에 따라 온도 조절되는데, 가열되거나, 또는 냉각된다. 그 내부에서 발광층들이 증착되는 공정 챔버들은 프린팅 스탬프들 또는 프린팅 제트 장치들을 구비한 프린트 장치를 구비하고, 이때 본 출원서에서 프린트 공정은 대기압에서의 습식 화학 공정으로서 실시될 수 있다. 이와 같은 공정 챔버들 내 전체 압력은 통상적으로 100mbar 내지 1050mbar의 범위 내에서 이동한다. 상기 프린트 공정은 200mbar 내지 대기압의 범위 내에서 실시될 수도 있다. 그러나 임프린트시 최소의 전체 압력은 더 높을 수도 있는데, 예를 들어 400mbar, 500mbar, 600mbar, 700mbar 또는 800mbar일 수 있다.
기판상에 제공된 픽셀들을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 하나 이상의 전자 운반층(ETL), 정공 운반층(HTL), 정공 차단층(HBL) 또는 전자 차단층(EBL)을 포함할 수 있다. 더 나아가 본 발명에 따른 방법은, 상기 방법이 하나 이상의 전자 운반층(ETL), 정공 운반층(HTL)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 더 나아가 상기 방법은 정공 차단층(HBL) 또는 전자 차단층(EBL)을 포함할 수 있다. 이와 관련한 코팅 단계들은 각각, 그 내부에서 연속 생산시 각각 단 하나의 층만이 증착되는 챔버 내에서 실시될 수 있다. 그러나 하나의 공정 챔버 내에서 특히 연속적으로 복수의 서로 다른 층이 증착될 수도 있다. 이 경우, 클러스터 시스템(cluster system)이 고려될 수 있다. 그러나 개별 공정 챔버들은 인라인 시스템(inline system) 내에 배치되어 각각 운반 챔버에 의해 서로 간격을 두고 배치될 수 있다.
그에 따라 본 발명은, 증착된 유기 필름들과 액체 공정으로 프린트된 양자 점-필름들 사이의 압력차가 10의 4승 이하(0.1mbar-1000mbar)인, 전자들 또는 정공들을 운반하기 위한 유기 운반층들을 구비한 전자 발광 양자 점-층들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 그러나 상기 압력차는 10의 6승 이하(0.001-1000mbar)일 수도 있다. 그러나 일반적으로 상기 압력차는 단지 10의 3승(1-1000mbar)이다. 본 발명은 특히, 양자 점-필름을 증착하기 위한 용매를 의도적으로 증발시키기 위해, 양자 점-필름이 증착되는 액체 공정 이후에, 그 내부에서 진공 조건하에 후속하는 코팅 단계가 실시되는 공정 챔버가 가열되는, 유기 운반층들을 구비한 전자 발광 양자 점-층들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. PVD- 또는 CVD-챔버 내로 캐리어 가스를 유입시킴으로써, 바람직하게 유기 용매가 고려될 수 있는 용매가 방출된다. 발광층들의 임프린트시 사용되는 상기 용매의 증발은, 그 내부에서 후속하여 PVD- 또는 CVD-공정이 실시되는 동일한 공정 챔버 내에서 실시될 수 있다. 이때 특히 샤워 헤드로서 형성된 가스 유입 부재는 200℃까지, 또는 더 높게는 500℃까지 가열된다. 이때 특히 기판 홀더는 선택적으로 냉각되지 않을 수 있다. 또한, 기판 온도가 후속하는 증착 공정시 기판 온도보다 더 높도록, 기판과 기판 홀더 사이의 인력이 변경될 수 있다. 이를 위해, 상기 기판 홀더는 "정전 척(electrostatic chuck, ESC)" 혹은 기판 또는 마스크를 유인하기 위한 자기 장치를 포함할 수 있다. 상기 ESC는 상기 기판상으로 직접적으로, 또는 간접적으로 작용할 수 있다. 기판으로부터 기판 홀더 쪽으로 열전도율을 증가시키기 위한 "백 사이드 쿨링 가스(back side cooling gas, BSC)"가 사용될 수도 있다. 그러나 예를 들어 기판 온도를 단시간에 변경시키기 위해, 기판과 기판 홀더 사이의 간극 내 가스 조성이 의도적으로 변경되도록, 상기 기판 홀더에 상기 기판의 결합을 변경시킬 수도 있다. 이와 같은 건조 공정에 후속하여 특히 유기 운반층(ETL, HTL, HBL, EBL)이 증착되면, 상기 기판 홀더는 대략 100℃ 내지 50℃의 범위 내 온도, 일반적으로 대략 20℃의 온도로 냉각됨으로써, 결과적으로 불활성 가스에 의해 이송되는, 상기 가스 유입 부재를 통해 유입된 증기가 상기 기판상에서 응축할 수 있다. 그러나 상기 용매를 증발시키기 위해, 상기 가스 유입 부재의 온도를 500℃까지의 범위로 가열하는 것도 가능하다. 건조 시간은 대략 60초이다. 특히 바람직하게 층이 증착되는 전체 공정 단계들, 다시 말해 CVD- 또는 PVD-증착 공정들은, 그 내부에서 평균 자유 경로 길이가 공정 챔버들의 특성 길이보다 작은 기상 환경에서 실시된다. 전체 압력들은 바람직하게 0.01mbar 또는 0.1mbar를 초과한다. 상기 전체 압력들은 0.1mbar 내지 10mbar의 범위 내에 놓일 수도 있다. 오로지 다른 공정 단계들, 예를 들어 건조 단계들을 위해서만 공정 챔버 내 전체 압력은 더 낮은 값으로 설정될 수 있다. 제어 전자 장치에 의해 기술된 구조물들을 전기적으로 접촉시키기 위해, 위에 기술된 층 구조물들의 증착 공정 이전에는 추가로 HIL-층(정공 주입층)이 제공될 수 있고, 그리고 위에 언급된 층 구조물의 증착 공정 이후에는 추가로 EIL-층(전자 주입층) 또는 캐소드 층들이 증착될 수 있다.
본 발명에 따른 방법이 선행 기술로부터 공지된 발광층의 임프린트 공정과 OVPD-방법에서 차단-/운반층들의 증착 공정을 조합하는 것이 특히 바람직한 것으로 간주되는데, 이때 프린트 공정시 프린팅 스탬프가 사용될 수 있는 한편, OVPD-방법시 구조화를 위한 마스크 시스템 사용될 수 있다. 두 가지 방법 부분에서 최소 압력은 바람직하게 최소 0.01mbar이지만, 단지 0.1mbar일 수도 있다. 또한, 상기 임프린트 공정이 이루어지는 전체 압력이 OVPD-방법시 전체 압력보다 더 큰 경우가 바람직하고, 이때 두 개의 압력의 비율은 최소 10, 바람직하게 최소 100이다. 또한, 임프린트 공정시 최소 압력은 최소 900mbar일 수 있다.
다음에서 본 발명은 실시예들에 의해 더 상세하게 설명된다.
도 1은 OVPD-반응기를 절단한 개략적인 단면도이고;
도 2a 내지 도 2c는 발광층을 임프린트하기 위한 방법의 개략도이며;
도 3a는 복수의 OVPD-반응기 또는 프린트 장치로 구성된 시스템이고;
도 3b는 복수의 반응기로 구성된 시스템의 제2 실시예이며;
도 4는 층 시스템(22)의 제1 실시예이고;
도 5는 층 시스템(22)의 제2 실시예이며, 그리고
도 6은 층 시스템(22)의 제3 실시예이다.
도 3a는 7개의 공정 챔버(11 내지 17)로 이루어진 시스템을 개략적으로 보여주고, 상기 공정 챔버들은 각각 도시되지 않은 적재- 및 하적 포털들을 구비하며, 상기 포털들을 통해 기판은 도시되지 않은 운반 컨베이어에 의해 운반 챔버(10)로부터 개별 공정 챔버들(11 내지 17) 내로 이송될 수 있다. 상기 개별 공정 챔버들(11 내지 17) 각각에서 층을 증착하기 위한 증착 공정이 실시되고, 이와 같은 방식으로 예를 들어 공정 챔버(11) 내에서 정공 운반층(HTL), 공정 챔버(12) 내에서 전자 차단층(EBL), 공정 챔버(13) 내에서 적색 발광층(EML-R), 공정 챔버(14) 내에서 녹색 발광층(EML-G), 공정 챔버(15) 내에서 청색 발광층(EML-B), 공정 챔버 내에서 정공 차단층(HBL), 그리고 공정 챔버(17) 내에서 전자 운반층(ETL)이 증착된다. 상기 공정 챔버들(11, 12, 16 및 17) 내에서 각각, 도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 OVPD-반응기에 의해 마스크의 사용하에 층들이 기판(4)상으로 증착된다. 상기 기판(4)은 냉각 소자들(5)에 의해 냉각된 기판 홀더(3) 상에 놓인다. 상기 기판 홀더(3) 위로, 그 내부로 가스 배출 개구들(9)이 맞물리는 가스 배출면(6)을 구비한 샤워 헤드 형태의 가스 유입 부재(6)가 연장되고, 상기 가스 배출 개구들을 통해, 특히 유기 출발 물질의 증기가 가스 유입 부재(2)와 기판 홀더(3) 사이의 공정 챔버(1) 내로 유입될 수 있다. 그 하부 측이 상기 가스 배출면(6)을 형성하는 가스 배출 플레이트는 가열 소자들(8)에 의해 200°를 초과하는 온도들, 그러나 더 높은 온도들로도 가열된다. 공급 라인(7)이 제공되어 있고, 상기 공급 라인을 통해 불활성 가스는 유기 증기를 운반하며, 상기 유기 증기는 도시되지 않은 마스크의 개구들 내에서 상기 기판(4)상에서 응축한다.
도 3a의 경우, 공정 챔버들(11 내지 17)은 운반 챔버의 둘레에 배치되어 있다. 도 3b의 경우, 공정 챔버들(11, 12 또는 13, 14, 15 또는 16, 17)은 연속적으로 일렬로 배치되어 있다. 상기 개별 공정 챔버들은 운반 챔버들(10)에 의해 서로 분리되어 있다. 상기 공정 챔버(11, 12) 내에서 두 개 이상의 서로 다른 층이 증착될 수 있다. 상기 공정 챔버(13, 14, 15) 내에서 발광층들이 증착된다. 상기 공정 챔버(16, 17) 내에서도 마찬가지로 두 개 이상의 서로 다른 층 또는 단 하나의 층만이 증착된다.
그 내부에서 적색 발광층들, 녹색 발광층들 또는 청색 발광층들이 증착되는 상기 공정 챔버들(13, 14 및 15) 내에서 프린트 공정이 실시된다. 프린트 장치로서 제트 프린트 장치가 사용될 수 있고, 상기 제트 프린트 장치에 의해 용매 내에 용해된 유기 입자들 또는 무기 입자들도 기판(4)상으로, 또는 상기 기판(4)상에 사전 증착된 층들 상으로 증착된다. 상기 단계들(13, 14, 15)은 하나의 챔버 내에서, 또는 하나 이상의 챔버 내에서 실시될 수도 있다. 마찬가지로 상기 단계들(11, 12, 15, 16)도 하나 이상의 챔버 내에서 실시될 수 있다. 도 3a 및 도 3b는 이와 관련한 대안예들을 예시로서 보여준다.
도 2a 내지 도 2c는 융기된 구역들(19)을 포함하는 프린팅 스탬프(18)가 사용되는 프린트 공정을 개략적으로 보여준다. 상기 융기된 구역들(19)을 포함하는 상기 프린팅 스탬프(18)의 측은 도 2에서 위로 향하고 액체에 의해 습윤된다. 이 경우, 그 내부에 양자 점들(20)이 함유되어 있는 용매(21)가 고려된다. 적합한 방법, 예를 들어 상기 프린팅 스탬프(18)의 회전에 의해, 도 2b가 보여주는 것처럼, 상기 융기된 구역들(19) 상에 예컨대 상기 양자 점들(20)의 일분자층(monolayer)이 형성되도록 상기 액체는 표면상에 분배된다.
그런 다음 상기 프린팅 스탬프(18)는 180°만큼 회전함으로써, 결과적으로 상기 융기된 구역들(19)은 아래로 향한다. 그리고 나서 상기 프린팅 스탬프(18)에 의해 기판(4) 또는 상기 기판(4)상에 증착된 층(HTL)은 구조화되어 프린트된다.
도 4, 도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 장치 내에서 기판(4)상으로 제공될 수 있는 일반적인 층 시퀀스들(22)을 개략적으로 보여준다. 도면 부호 23에 의해 단층 또는 다층 애노드가 표시되어 있다. 도면 부호 24는 단층 또는 다층 캐소드를 표시한다.
전술된 실시예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 기술된 발명들을 설명하기 위해 이용되고, 상기 발명들은 선행 기술을 적어도 다음 특징 조합들에 의해 각각 독립적으로도 개선하며, 이때 2개, 복수의 또는 모든 이와 같은 특징 조합은 조합될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은 층들(ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B)을 각각 최소 0.001mbar의 전체 압력을 갖는 가스 대기에서 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 가스 대기는 바람직하게 90% 이상 질소, 아르곤 또는 다른 희가스로 구성된다. 그러나 상기 가스 대기는 다른 조성들도 가질 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 상기 전체 압력이 0.01mbar 또는 0.1mbar보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)이 임프린트 되는데, 특히 100mbar 내지 1050mbar의 압력에서 임프린트 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 상기 임프린트 공정이 프린팅 스탬프(18) 또는 액체 제트의 사용하에 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 전자 운반층(ETL), 정공 운반층(HTL), 정공 차단층(HBL) 및/또는 전자 차단층(EBL)이 CVD- 또는 PVD-공정, 특히 OVPD-공정으로 0.1mbar 내지 10mbar의 전체 압력에서 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 상기 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)을 증착하기 위해 용매(21) 내에 함유된 발광 입자들(20)이 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 상기 용매(21)가 CVD-공정 챔버(1) 또는 진공 챔버(11-17) 내에서 후속하는 PVD- 또는 CVD-공정이 실시되기 이전에 상기 기판(4)의 가열 공정에 의해 증발하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 상기 용매의 증발 공정이 <10mbar, 특히 <0.01mbar의 전체 압력에서 실시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법은 상기 방법이 공정 챔버들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)의 시스템 내에서 실시되고, 이때 각각의 공정 챔버(11-17) 내에서 PVD- 또는 CVD-공정 혹은 프린트 방법이 실시되는 것을 특징으로 한다.
공지된 모든 특징들은 (그 자체로, 그러나 서로 조합된 상태로도) 본 발명에 있어서 중요하다. 그에 따라, 우선권 서류들의 특징들을 본 출원서의 청구 범위에 함께 수용할 목적으로도, 본 출원서의 공개 내용에는 관련된/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 공개 내용도 전체적으로 함께 포함된다. 특히 종속 청구항들을 기초로 부분 출원을 실시하기 위해, 종속 청구항들은 인용된 청구항의 특징들 없이도 자체 특징들에 의해 선행 기술의 독립적이고도 진보적인 개선예들을 특징짓는다. 각각의 청구항에 제시된 본 발명은 추가로, 전술된 설명에서 특히 도면 부호들이 제공되어 있거나, 그리고/또는 도면 부호 목록에 제시된 하나 또는 복수의 특징을 포함할 수 있다. 본 발명은, 특징들이 특히 개별적인 사용 목적을 위해 명백히 불필요하거나, 또는 기술적으로 동일하게 작용하는 다른 수단들에 의해 대체될 수 있는 경우에 한해서, 전술된 설명에 언급된 특징들이 개별적으로 구현되어 있지 않은 형상들에 관한 것이기도 하다.
1 공정 챔버
2 가스 유입 부재
3 기판 홀더
4 기판
5 냉각 소자
6 가스 배출면
7 가스 유입구
8 가열 소자
9 개구
10 운반 챔버
11 공정 챔버
12 공정 챔버
13 공정 챔버
14 공정 챔버
15 공정 챔버
16 공정 챔버
17 공정 챔버
18 프린팅 스탬프
19 융기된 구역들
20 양자 점들
21 용매
22 층들
23 애노드
24 캐소드

Claims (10)

  1. 기판(4)상에 제공된, 전류 관류시 발광하는 픽셀들을 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 픽셀들은 각각: 전자 운반층(electron transport layer, ETL), 정공 운반층(hole transport layer, HTL), 정공 차단층(hole blocking layer, HBL) 또는 전자 차단층(electron blocking layer, EBL) 및 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)을 포함하고, 전체 층들(ETL, HTL, HBL, EBL, EML-R, EML-G, EML-B)의 제공 공정은 가스 대기에서 최소 0.001mbar의 전체 압력에서 이루어지며,
    상기 전자 운반층(ETL), 상기 정공 운반층(HTL), 상기 정공 차단층(HBL) 및/또는 상기 전자 차단층(EBL)은 CVD- 또는 PVD-공정, 특히 OVPD-공정으로 최대 10mbar의 전체 압력에서 증착되고, 상기 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)은 임프린트(imprint) 되는데, 특히 100mbar 내지 1050mbar의 압력에서 임프린트 되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전체 압력은 0.01mbar 또는 0.1mbar보다 큰,
    픽셀들의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 임프린트 공정은 최소 200mbar의 전체 압력에서 실시되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임프린트 공정은 프린팅 스탬프(printing stamp)(18) 또는 액체 제트의 사용하에 실시되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광층(EML-R, EML-G, EML-B)을 임프린트하기 위해 용매(21) 내에 함유된 발광 입자들(20)이 사용되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 용매(21)는 CVD-공정 챔버(1) 또는 진공 챔버(11-17) 내에서 후속하는 PVD- 또는 CVD-공정이 실시되기 이전에 상기 기판(4)의 가열 공정에 의해 증발하는,
    픽셀들의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 용매(21)는, 그 내부에서 후속하는 PVD- 또는 CVD-공정이 실시되는 동일한 CVD-공정 챔버(1) 내에서 증발하는,
    픽셀들의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 용매의 증발 공정은 <10mbar, 특히 <0.01mbar의 전체 압력에서 실시되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 공정 챔버들(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)의 시스템 내에서 실시되고, 각각의 공정 챔버(11-17) 내에서 PVD- 또는 CVD-공정 혹은 프린트 방법이 실시되는,
    픽셀들의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 하나 또는 복수의 특징을 포함하는, 방법.
KR1020207012193A 2017-10-02 2018-10-01 발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법 KR20200055111A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122886.1 2017-10-02
DE102017122886.1A DE102017122886A1 (de) 2017-10-02 2017-10-02 Verfahren zur Herstellung einer leuchtenden Pixelanordnung
PCT/EP2018/076581 WO2019068607A1 (de) 2017-10-02 2018-10-01 Verfahren zur herstellung einer leuchtenden pixelanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200055111A true KR20200055111A (ko) 2020-05-20

Family

ID=63794458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207012193A KR20200055111A (ko) 2017-10-02 2018-10-01 발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR20200055111A (ko)
CN (1) CN111316457B (ko)
DE (1) DE102017122886A1 (ko)
TW (1) TW201924112A (ko)
WO (1) WO2019068607A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019128752A1 (de) 2019-10-24 2021-04-29 Apeva Se Verfahren zur Herstellung übereinander gestapelter OLEDs

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337102B1 (en) * 1997-11-17 2002-01-08 The Trustees Of Princeton University Low pressure vapor phase deposition of organic thin films
KR20020025918A (ko) * 2002-02-15 2002-04-04 박병주 습식 공정으로 제작된 유기 반도체 디바이스 및 유기전계발광 소자
US6903378B2 (en) 2003-06-26 2005-06-07 Eastman Kodak Company Stacked OLED display having improved efficiency
CN101114698B (zh) * 2007-08-21 2010-05-19 电子科技大学 基于芴-咔唑共聚物的有机电致发光器件
CN101123298A (zh) * 2007-09-11 2008-02-13 电子科技大学 一种结构优化的白光有机电致发光器件
US8183764B2 (en) * 2008-03-26 2012-05-22 Toppan Printing Co., Ltd. Organic electroluminescence element, manufacturing method for an organic electroluminescence element and display unit
JP5471937B2 (ja) * 2010-07-27 2014-04-16 セイコーエプソン株式会社 発光素子、表示装置および電子機器
JP5808624B2 (ja) * 2011-09-09 2015-11-10 株式会社Joled 表示装置および電子機器
CN102709488A (zh) * 2012-01-13 2012-10-03 东莞宏威数码机械有限公司 基板传输机构
WO2014088667A2 (en) 2012-09-14 2014-06-12 Qd Vision, Inc. Light emitting device including tandem structure
WO2015005412A1 (ja) * 2013-07-11 2015-01-15 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び製造装置、並びに有機エレクトロルミネッセンスモジュール
CN103413819B (zh) * 2013-07-22 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光显示面板、像素界定层及其制作方法
US9385348B2 (en) 2013-08-29 2016-07-05 The Regents Of The University Of Michigan Organic electronic devices with multiple solution-processed layers
DE102015118765A1 (de) 2014-11-20 2016-06-09 Aixtron Se Vorrichtung zum Beschichten eines großflächigen Substrats
EP3230403B1 (de) * 2014-12-12 2019-10-09 Merck Patent GmbH Organische verbindungen mit löslichen gruppen
DE102016011319A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Martin Sachse Lösungsprinzip und Verfahren sowie EUV-Laserbearbeitungssystem insbesondere zum Herstellen von Bauelementen mit Strukturen im Nanometerbereich wie organischer Elektronik und elektrischer Bauelemente
CN106784202A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 Qled器件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019068607A1 (de) 2019-04-11
CN111316457B (zh) 2024-03-29
CN111316457A (zh) 2020-06-19
TW201924112A (zh) 2019-06-16
DE102017122886A1 (de) 2019-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7477203B2 (ja) パターン化されたコーティングを含む表面およびデバイス上のコーティングをパターン化する方法
CN106784310B (zh) 用于通过喷嘴沉积有机材料的方法和所述方法中使用的装置
KR100827760B1 (ko) 전계발광 표시장치 제작방법
JP5324010B2 (ja) 蒸着粒子射出装置および蒸着装置並びに蒸着方法
JP2010511784A (ja) Oled基板への有機材料の堆積
TWI280070B (en) In-situ method for making OLED devices that are moisture or oxygen-sensitive
US8962383B2 (en) Multi-nozzle organic vapor jet printing
WO2007097329A1 (ja) 成膜装置および発光素子の製造方法
KR20190101303A (ko) 모듈식 한정형 유기 프린트 헤드 및 시스템
WO2007117672A2 (en) Methods of depositing nanomaterial & methods of making a device
KR20190116083A (ko) 증기 제트 인쇄
CN107359254B (zh) 印刷显示器件及其制备方法和应用
JP5051869B2 (ja) 発光素子および発光素子の製造方法
JP4054561B2 (ja) 成膜方法
CN110620061A (zh) 具有沉积器冗余组的有机蒸气喷射印刷头
JP2009211890A (ja) 有機el表示装置
KR20200055111A (ko) 발광 픽셀 어레인지먼트를 제조하기 위한 방법
JP4551465B2 (ja) 蒸着源、成膜装置および成膜方法
JP2004079528A5 (ko)
Lee et al. Recent Progress on Quantum Dot Patterning Technologies for Commercialization of QD‐LEDs: Current Status, Future Prospects, and Exploratory Approaches
JP4402964B2 (ja) パターン膜形成方法
KR20150068022A (ko) 유기물 증착용 마스크 및 이를 포함하는 유기물 증착 장치
JP2007328999A (ja) 発光素子の製造装置および発光素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal