(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が配置され、一定な一つ方向だけに移動するステージと、
ドナー基板を前記ステージの移動方向に対して垂直方向に移送し、発光層の色相に応じてそれぞれ区別されて位置する複数個の移送装置と、
前記基板と前記ドナー基板を結着させるラミネートと、
レーザ熱転写のためのレーザ光学部と、
前記ステージ、ラミネート、及びレーザ光学部は、不活性気体の常圧雰囲気を提供し、前記複数の移送装置に接続され、前記ドナー基板上に複数の発光層が各々区別されながら連続的に蒸着できるようにする複数のチャンバと、
を含むことを特徴とするレーザ熱転写装置。
【請求項２】
前記不活性気体の常圧雰囲気は、水蒸気濃度が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項３】
前記不活性気体の常圧雰囲気は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項４】
前記基板が移送される前記ステージと前記ドナー基板の移送装置は、互いに異なる方向に移動することを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項５】
前記ドナー基板は、低分子有機層である転写層を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項６】
前記ドナー基板は、発光層である転写層を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項７】
前記発光層の色相に応じて前記ドナー基板の移送装置が互いに区別されて位置することを特徴とする請求項６に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項８】
前記ドナー基板の移送装置は、前記レーザ熱転写装置の外部に接続された蒸着器において各々移動することを特徴とする請求項７に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項９】
前記蒸着器は、発光層のＲ、Ｇ、Ｂ色相に応じて区別されて位置することを特徴とする請求項８に記載のレーザ熱転写装置。
【請求項１０】
前記ラミネートは、気体加圧、クラウンプレス、またはローラを用いる加圧手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ熱転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ熱転写装置に関し、より詳細には、有機電界発光表示装置の製造に用いることができるレーザ熱転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットディスプレイの開発が益々進んでいる。とりわけ、有機電界発光表示装置は、応答速度が１ｍｓ（ミリ秒）以下と高速の応答速度を有することや、消費電力が低いことや、自発光デバイスであるため視野角が制限される問題がないことなどの利点がある。このため、表示装置のサイズに関わらず、動画像表示媒体として有利である。また、低温製作が可能であると共に、既存の半導体製造技術を土台にして製造工程が簡単であるため、今後次世代のフラットディスプレイとして注目されている。
【０００３】
ところで、有機電界発光表示装置の製造方法は、発光層に使用する有機材料や製造工程によって、大きく、湿式工程を使用する高分子型素子と、蒸着工程を使用する低分子型素子とに分けられる。
【０００４】
高分子の有機材料でなる発光層や、低分子の有機材料でなる発光層のパターニング方法として、インクジェットプリント方法がある。この場合、発光層以外の有機層の材料が制限されるという問題点があり、基板上にインクジェットプリントのための構造を形成しなければならないという煩雑さがある。また、蒸着工程により発光層をパターニングの場合、金属マスクの使用に起因して大型の表示素子（表示装置）の製作に適さないという問題がある。
【０００５】
そこで、前述のようなパターニングの方法に代替できる技術として、レーザ熱転写法（ＬＩＴＩ：Laser Induced Thermal Imaging）が最近開発されている。
【０００６】
このレーザ熱転写法とは、光源から出るレーザを熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーにより、パターン形成物質（転写層）を対象基板に転写させて、パターンを形成する方法である。この方法では、転写層が形成されたドナー基板と、光源、及び被写体としての被転写基板が必要である。このレーザ熱転写法は、ドナーフィルム（ドナー基板）が、アクセプタとしての被転写基板を覆った状態（対向面が接合された状態）で、ドナーフィルム及び被転写基板をステージ上に配置、固定させた状態で転写させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、前述の転写層は有機材料でなり、酸素や水蒸気に対して非常に敏感な特性を持つ。すなわち、酸素や水蒸気にこの転写層が晒されると、転写層が劣化しやすく寿命が低下したり、この転写層が発光層を含む場合、発光効率及び発光寿命が低下する問題を有する。したがって、この転写層を有機電界発光表示装置の発光層に用いた場合、有機電界発光表示装置の寿命及び発光効率特性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、レーザ熱転写工程装置を不活性気体の常圧雰囲気に造成することで、有機電界発光表示装置の寿命及び発光効率特性を向上させるレーザ熱転写装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、１つの装置によりラミネーション及びＲ、Ｇ、Ｂ転写層の転写を共に行うことができるレーザ熱転写装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、基板が配置され、一定の一つ方向だけに移動するステージと、ドナー基板をステージの移動方向とは相違する方向に移送する移送装置と、基板及びドナー基板を結着させるラミネータと、レーザ熱転写のためのレーザ光学部と、を備え、ステージ、ラミネータ及びレーザ光学部が、不活性気体の常圧雰囲気を提供するチャンバ内に位置することを要旨とする。なお、不活性気体の常圧雰囲気は、水蒸気濃度が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、不活性気体の常圧雰囲気は、酸素濃度が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、基板が配置され、一定の一つ移動方向だけに移動可能なステージと、ステージの一つ移動方向と異なる方向から前記ステージに向かってドナー基板を移送可能であって、ドナー基板の転写層の色相に応じて各々区別されて位置する複数の移送装置と、基板とドナー基板を結着させるラミネータと、レーザ熱転写のためのレーザ光学部と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーザ熱転写装置は、不活性気体の雰囲気で酸素及び水蒸気の分圧を調節して、転写工程を行うことによって、被転写基板側及び転写される転写層を外部空気から保護することができ、これにより、本発明のレーザ熱転写装置で製造される、例えば有機電界発光表示装置などの寿命特性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係るレーザ熱転写装置の詳細を図面に基づいて説明する。但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るレーザ熱転写装置を示している。図１（Ａ）はレーザ熱転写装置の概略を示す平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００１５】
図１（Ａ）に示すように、チャンバ１０内に被転写基板としてのアクセプタ基板２００を配置するステージ４００が設けられている。このチャンバ１０には、図１（Ａ）に示すように、ステージ４００上に配置されたアクセプタ基板２００上に後述するドナー基板１００を移動させる移送装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃが設けられている。アクセプタ基板２００は、チャンバ１０に連結された基板ローディング用装置２０から供給されるようになっている。また、前記ドナー基板の移送装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光層の色相に応じてそれぞれの転写層を形成する蒸着器３０ａ、３０ｂ、３０ｃに連結され、前記ドナー基板を前記チャンバ１０内に供給する。
【００１６】
図１（Ｂ）に示すように、チャンバ１０内には、前記基板２００と前記レーザ熱転写用ドナー基板１００を結着させるラミネータ５００と、レーザ熱転写のためのレーザ光学部６００とが位置する。前記ラミネータ５００は、気体加圧、クラウンプレス、またはローラなどの加圧手段を使用することができる。
【００１７】
前記ステージ４００、前記ラミネータ５００及び前記レーザ光学部６００が位置するチャンバ１０は、不活性気体の常圧雰囲気を提供する。
【００１８】
前記不活性気体の常圧雰囲気は、１０ｐｐｍ以下の水蒸気濃度を含むことができる。また、前記不活性気体の常圧雰囲気は、１０ｐｐｍ以下の酸素濃度を含むことができる。
【００１９】
したがって、前記不活性気体の雰囲気で酸素及び水蒸気の分圧を調節することによって、外部気体の流入を遮断するようになる。また、前記チャンバ内の気体雰囲気を維持することによって、転写層を保護して、パターニング過程中に前記基板上の画素電極及び有機層を保護することができ、これにより、発光層を含む有機層の寿命が改善されることができる。
【００２０】
さらに図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照すれば、前記基板が移送される前記ステージ４００と、前記ドナー基板の移送装置３００とは、互いに直交する方向に移動する。
【００２１】
前記ドナー基板は、転写層１４０が発光層であってもよい。
【００２２】
前記発光層の色相に応じて、前記ドナー基板の移送装置が互いに区別されて位置する。
【００２３】
また、前記ドナー基板の移送装置は、前記チャンバ１０の外部に連結された蒸着器３０ａ、３０ｂ、３０ｃで各々移動する。前記蒸着器は、発光層のＲ、Ｇ、Ｂ色相に応じて区別されて位置することができる。
【００２４】
図１（Ｂ）を参照して説明すれば、前記チャンバ１０内のステージ４００上に前記基板２００がｘ方向に移動する。図１（Ａ）の前記蒸着器３０ａで発光層１４０ａが蒸着されたドナー基板１００ａが移送装置３００ａによりローディングされ、前記ドナー基板１００ａは、前記基板２００上に移動する。前記基板２００と前記ドナー基板１００ａは、前記ステージ４００上でラミネーションされ、レーザ熱転写を経た後、ｘ方向に移動する。そして、他の色相の発光層が形成された蒸着器３０ｂで発光層１４０ｂが形成されたドナー基板１００ｂが前記基板２００に移動するようになり、前述のような過程を繰り返して、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光層をパターニングする。
【００２５】
図２及び図３は、前述の装置を利用した有機電界発光表示装置の製造過程の単位画素に対する断面図である。
【００２６】
図２は、ドナー基板を示す断面図であって、図１（Ｂ）のドナー基板１００を詳細に示すものである。
【００２７】
図面を参照すれば、ドナー基板１００は、ベース基板１１０上に多数の層が形成された構造であって、ベース基板１１０と、前記ベース基板１１０上に位置した光熱変換層１２０と、前記光熱変換層上に位置した転写層１４０とを備える。
【００２８】
前記ベース基板１１０は、フレーミングされたものであってもよく、柔軟性ある材質または堅固な材質を有することができる。前記ベース基板１１０は、薄すぎれば、ハンドリングすることが難しくて、また、厚すぎれば、重くてドナー基板の移送に問題が発生し得るので、前記ベース基板１１０の厚さは、２０乃至２００μｍであることが好ましい。
【００２９】
前記ベース基板上に光熱変換層１２０を形成し、前記光熱変換層１２０上には、転写層１４０を形成する。
【００３０】
前記光熱変換層１２０は、前記レーザ照射装置で照射されたレーザを熱エネルギーに変換させる役目をし、前記熱エネルギーは、前記転写層１４０と前記光熱変換層１２０間の接着力を変化させることによって、前記転写層をレセプターである下部基板上に転写する役目をする。
【００３１】
転写物質の損傷を防止し、前記転写層１４０と前記ドナー基板の接着力を效果的に調節するために、前記光熱変換層１２０と前記転写層１４０との間にバッファ層１３０を介在することができる。
【００３２】
前記転写層１４０は、有機電界発光素子の発光層であってもよい。また、前記転写層１４０は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層及び電子注入層よりなる群から選ばれた１つの層をさらに含むことができる。
【００３３】
また、前記転写層１４０は、低分子有機膜であってもよい。
【００３４】
図３は、レーザ転写工程を示す単位画素に対する断面図であって、図１（Ｂ）の転写過程を示すものである。
【００３５】
図面を参照すれば、前記図１（Ａ）及び図１（Ｂ）のステージ４００上に位置する基板２００とドナー基板１００上の、パターニングしようとする領域にレーザ６００ａを照射する。
【００３６】
詳細に説明すれば、前記基板２１０上には、ゲート電極２５０、ソース電極２７０ａ、及びドレイン電極２７０ｂを含む薄膜トランジスタＥが位置し、また、前記薄膜トランジスタＥに連結され、画素電極層２９０及び前記画素電極層２９０を露出する画素定義膜２９５が位置する。
【００３７】
前記ドナー基板１００と基板２００をラミネーションする。前記ラミネーションにより、前記ドナー基板１００と前記基板２００が固定され、ラミネーションのための加圧の工程を経ることによって、前記ドナー基板１００と基板２００間のバブルを除去することができる。
【００３８】
前記ラミネーション後、前記図１（Ｂ）のレーザ光学部６００で発生したレーザ６００ａを、パターニングしようとする領域に照射する。
【００３９】
レーザ６００ａの照射後、前記レーザ６００ａが照射された領域は、前記互いに密着された前記転写層１４５と前記画素電極２９０間の接着力が、前記バッファ層１３０と前記転写層１４０間の接着力に比べて大きくなり、前記レーザが照射された領域の転写層１４５は、前記バッファ層１３０から剥離され、前記画素電極２９０上には、転写層１４５がパターニングされる。前記パターニングされた転写層１４５は、単位画素の形態によってストライプ型やデルタ型でパターニングされることができる。
【００４０】
上記の過程は、不活性気体の雰囲気で酸素及び水蒸気の分圧が調節された環境で行われる。したがって、前記不活性気体の雰囲気で酸素及び水蒸気の分圧を調節することによって、パターニング過程中に前記基板上の画素電極及び有機層を保護することができ、これにより、発光層を含む有機層の寿命が改善されることができる。
【００４１】
前記パターニング過程を経た後、前記ドナーフィルム１００を前記基板２００から除去する。
【００４２】
そして、チャンバからアンローディングし、ステージを移した後、前記パターニングされた有機膜上に対向電極を形成し、封止した後、有機電界発光表示装置を完成する。
【００４３】
以上において説明した本発明は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例に係るレーザ熱転写装置を示す断面図である。
【図２】図１（Ｂ）に示したドナー基板を示す断面図である。
【図３】図１（Ｂ）の転写過程を示す単位画素に対する断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ドナー基板
２００  アクセプタ基板（被転写基板）
３００  ドナー基板移送装置
４００  ステージ
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ  転写層蒸着器
５００  ラミネーション加圧手段
６００  レーザ光学部
【図１】
0004398358.tif 000002
【図２】
0004398358.tif 000003
【図３】
0004398358.tif 000004