製造有機電致發光設備的方法
2023-06-15 23:10:41 1
製造有機電致發光設備的方法
【專利摘要】本發明公開了一種製造有機電致發光設備的方法。在一個方面，該方法包括在基板上形成彩色圖案和在所述彩色圖案之間形成像素限定層。
【專利說明】製造有機電致發光設備的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求於2013年5月28日在韓國知識產權局遞交的韓國專利申請第10-2013-0060428號的優先權，其公開內容通過引用全部合併於此。
【技術領域】
[0003]所述技術大致涉及一種製造有機電致發光設備的方法，更特別地，涉及一種在基板上形成彩色圖案並在所述彩色圖案之間形成像素限定層的方法。
【背景技術】
[0004]諸如顯示設備的半導體設備和其它電子設備逐漸變得更輕、更小並且更加高度集成。諸如布線和絕緣膜的微觀圖案被用於便於半導體設備的微型化。因此，以可能最低的成本形成精密的微觀圖案的能力正變為半導體設備製造中的重要部分。
[0005]特別地，有機電致發光設備通常需要像素限定層、有機發光層等被精密地微觀圖案化。相應地，形成微觀圖案的各種方法正被研究。
[0006]在這點上，研究旨在開發一種以低成本形成精密的微觀圖案的方法。
【發明內容】
[0007]—個發明方面為一種製造有機電致發光設備的方法。
[0008]然而，所述技術的方面不被限制到在此闡述的實施例。通過參考下面給出的所述技術的詳細說明，所述技術的上述方法和其它方面對所述技術所屬領域的普通技術人員將變得明顯。
[0009]另一方面為一種製造有機電致發光設備的方法，所述方法包括在基板上形成彩色圖案以及在所述彩色圖案之間形成像素限定層。
[0010]另一方面為一種製造有機電致發光設備的方法，所述方法包括用彩色墨填充第一印刷構件的凹形部分、將所述彩色墨從所述第一印刷構件轉印到第二印刷構件上以形成中間彩色圖案、將所述中間彩色圖案從所述第二印刷構件印刷到基板上以形成彩色圖案以及在形成在所述基板上的所述彩色圖案之間的空間中形成像素限定層。
[0011]所述技術的至少一個實施例提供下面的優點。
[0012]能夠以較低的成本形成像素限定層和有機發光層的更精密的微觀圖案。
[0013]然而，所述技術的效果不被限制於上述優點。通過參考所附權利要求書，所述技術的上述和其它效果將對所述技術所屬領域的普通技術人員變得更加明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]通過參照附圖詳細描述所述技術的示例性實施例，所述技術的上述說明和其它方面和特徵將變得更加明顯。
[0015]圖1為例示根據一實施例的製造有機電致發光設備的方法的示意性流程圖。
[0016]圖2A至圖2C為例示根據一實施例的製造有機電致發光設備的過程的示意性剖視圖。
[0017]圖3A和圖3B為例示通過使用噴墨印刷在基板上形成像素限定層的過程的剖視圖。
[0018]圖4A至圖4C為例示根據一實施例的在製造有機電致發光設備的過程中形成彩色圖案的過程的示意性剖視圖。
[0019]圖5A和圖5B為例示根據一實施例的在形成有機電致發光設備的過程中形成像素限定層的過程的示意性剖視圖。
[0020]圖6為例示根據另一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案的過程的示意性剖視圖。
[0021]圖7為例示根據一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案的另一過程的示意性剖視圖。
[0022]圖8A至8D為例示根據一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成像素限定層的過程的示意性剖視圖。
[0023]圖9為例示根據另一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案的過程的示意性剖視圖。
[0024]圖10為例示根據另一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案的過程的示意性剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]參照下面對優選實施例和附圖詳細說明，可更易於理解所述技術的優點和特徵以及實現所述技術的方法。然而，所述技術可以以許多不同的形式被實施，並且不應該被解釋為限制於在此闡述的實施例。相反，這些實施例被提供為使得該公開將全面和完整，並將充分將所述技術的原理傳達給本領域技術人員，並且所述技術將僅由所附權利要求書限定。相同的附圖標記在說明書中始終指代相同的元件。
[0026]在此使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並非意欲限制所述技術。如在此使用的，單數形式的「一」、「一個」和「所述」也意欲包括複數形式，除非上下文以另外的方式明確指出。進一步將理解的是，在本說明書中使用的術語「包括」和/或「包含」明確說明所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一個或更多其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組。
[0027]將理解的是，當一元件或層被提及為在另一元件或層「上」、「被連接到」或「被聯接至IJ」另一元件或層時，其能直接在另一元件或層上、被直接連接或聯接到另一元件或層，或者可存在中間元件或層。相比之下，當一元件被提及為「直接」在另一元件或層「上」、「直接被連接到」或「直接被聯接到」另一元件或層時，不存在中間元件或層。如在此使用的，術語「和/或」包括一個或更多關聯的所列項目中的任一或全部組合。
[0028]將理解的是，雖然術語第一、第二等在此可被用於描述各種元件、部件、區域、層和/或區段，但是這些元件、部件、區域、層和/或區段不應該被這些術語限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或區段與另一元件、區域、層或區段區分開。因而，下面討論的第一元件、部件、區域、層或區段可被稱為第二元件、部件、區域、層或區段，而不背離所述技術的教導。
[0029]為易於說明，諸如「之下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」等等的空間相關術語在此被用於描述圖中例示的一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。將理解的是，空間相關術語意欲包含設備在使用或操作中的除圖中描繪的方位之外的不同的方位。例如，如果圖中的設備被翻轉，則被描述為在其它元件或特徵「下方」或「之下」的元件於是將被定位為在該其它元件或特徵「上方」。因而，示例性術語「下方」能包含上方和下方的方位二者。設備可以以其它方式被定向(旋轉90度或處於其它方位)，並且在此使用的空間相關描述詞應該被相應地解釋。
[0030]在此參照為理想化實施例(和中間結構)的示意性例示的剖面例示來描述實施例。如此，由於例如製造技術和/或公差引起的例示形狀的變化將被預期到。因而，這些實施例不應該被解釋為限制於在此例示的區域的特定形狀，而是將包括由於例如製造造成的形狀的偏差。例如，例示為矩形的植入區域典型地將在其邊緣處具有圓形或弧形特徵和/或植入物濃度梯度，而不是從植入到非植入區域的二元變化。類似地，由植入形成的嵌入區域可能在嵌入區域和植入發生所通過的表面之間的區域中引起一些植入。因而，圖中例示的區域在本質上為示意性的，並且它們的形狀不意欲例示設備的區域的真實形狀，並且不意欲限制所述技術的範圍。
[0031]除非以另外的方式限定，在此使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與所述技術所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。進一步將理解的是，諸如那些在通常使用的詞典中限定的術語應該被解釋為具有與它們在相關領域和該說明書的語境中的含義一致的含義，並將不被以理想化或過於正式的意義被解釋，除非在此明確如此限定。
[0032]在下文中，將參照附圖描述所述技術的示例性實施例。
[0033]圖1為例示根據所述技術的一實施例的製造有機電致發光設備的方法的示意性流程圖。圖2A至圖2C為例示根據所述技術的一實施例的製造有機電致發光設備的過程的示意性剖視圖。圖3A和圖3B為例示通過使用噴墨印刷在基板10上形成像素限定層30的過程的剖視圖。
[0034]參見圖1至圖3B，製造有機電致發光設備的方法包括在基板10上形成彩色圖案21至23 (操作S10)以及在彩色圖案21至23之間形成像素限定層30。
[0035]通常，像素限定層30首先被形成，隨後彩色圖案21至23被形成在由像素限定層30限定的空間中。在這種情況下，像素限定層30通過使用旋轉和狹縫塗布機將光致抗蝕劑(PR)塗布在基板10的整個表面上並使用曝光和顯影過程對光致抗蝕劑加工圖案而被形成在基板10上。該過程是費時且昂貴的。
[0036]為了克服該問題，像素限定層30可通過噴墨印刷被形成在基板10上。然而，在這種情況下，像素限定層30不能被形成為期望形狀(由虛線所示)。具體地，包括噴墨頭310和噴墨嘴320的噴墨印刷機300可將用於形成像素限定層30的墨31噴射到基板10上，墨31可在基板10上橫向流動以形成寬且低的像素限定層30，而不是形成期望形狀(由虛線所示)。
[0037]嗔墨印刷中使用的墨必須具有低粘度，以便可罪地從嗔墨頭310和嗔墨嘴320的微通道(未示出)噴出。然而，這種低粘度增加了墨的流動性，從而導致上述現象。
[0038]在這種情況下，像素限定層30可能侵入像素區域，並由此降低像素區域的發光效率。另外，像素限定層30的高度可被降低。因而，當形成彩色圖案21至23時，它們的顏色可能彼此混合，從而導致缺陷。
[0039]在這點上，彩色圖案21至23可被形成在基板10的像素區域上，並且隨後像素限定層30可使用作為阻擋肋的彩色圖案21至23被形成。這能減少與光致抗蝕劑過程的使用關聯的時間和材料的損失。
[0040]對形成彩色圖案21至23的方法沒有特別限制。例如，精細金屬掩膜(FMM)方法、凹版方法、平版方法或卷對卷方法能被使用。然而，形成彩色圖案21至23的方法不被限制於這些方法。
[0041]像素限定層30可通過噴墨印刷或噴嘴印刷被形成，但是不被限制於此。
[0042]基板10可為包括開關設備(未示出)和陽極(未示出)的底板(B/P)基板。開關設備可為薄膜電晶體(TFT)設備，但是不被限制於此。
[0043]圖4A至圖4C為例示根據所述技術的一實施例的在製造有機電致發光設備的過程中形成彩色圖案21至23的過程的示意性剖視圖。圖5A和圖5B為例示根據所述技術的一實施例的在形成有機電致發光設備的過程中形成像素限定層30的過程的示意性剖視圖。
[0044]參見圖4A至圖4C，輥形第二印刷構件200被放置在基板10上，並且彩色圖案21至23沿著第二印刷構件200的表面以規則的間隔形成。第二印刷構件200可在其在基板10上旋轉時將彩色圖案21至23順序印刷在基板10的表面上。
[0045]為了將形成在第二印刷構件200的表面上的彩色圖案21至23印刷到基板10上的精確位置，可通過使用對準器(未示出)將第二印刷構件200和基板10在指定位置處彼此準確對準。
[0046]參見圖5A和圖5B，包括噴墨頭310和噴墨嘴320的噴墨印刷機300將用於形成像素限定層30的墨31噴射到預先形成在基板10上的彩色圖案21和22之間的空間上。因為彩色圖案21和22用作基板10上的阻擋肋，墨31形成期望的形狀的像素限定層30。
[0047]在這種情況下，用於形成彩色圖案21至23的墨可具有比用於形成像素限定層30的墨高的粘度。例如，如果用於形成彩色圖案21至23的墨的粘度低，則其通常難於執行輥印刷，並且彩色圖案21至23不能很好地用作基板10上的阻擋肋。
[0048]對用於形成彩色圖案21至23的墨的粘度沒有特別的限制，只要其高於用於形成像素限定層30的墨的粘度。用於形成彩色圖案21至23的墨的粘度可在大約70cp至大約IlOcp的範圍內。如果用於形成彩色圖案21至23的墨的粘度小於大約70cp，則彩色圖案21至23的形狀可能在輥印刷過程期間由於彩色圖案的流動性而被改變。如果墨的粘度超過大約llOcp，則過程適應性可被降低，從而導致缺陷。
[0049]對用於形成像素限定層30的墨的粘度沒有特別的限制，只要其能夠從噴墨頭310和噴墨嘴320的微通道(未示出)可靠地噴出。在一些實施例中，用於形成像素限定層30的墨的粘度在大約6cp至大約20cp的範圍內。如果用於形成像素限定層30的墨的粘度小於大約6cp,其可在硬化墨時花費長時間形成像素限定層30。如果墨的粘度超過20cp,則墨可能由於其高粘度而不會從噴墨頭310或噴墨嘴320的微通道可靠地噴出。因而，噴墨嘴320可被阻塞。在另一實施例中，用於形成像素限定層30的墨的粘度的範圍為從大約9cp至大約17cp。
[0050]圖6為例示根據所述技術另一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案21至23的過程的示意性剖視圖。
[0051]參見圖6，形成彩色圖案21至23的過程可使用墨供應單元250、第一印刷構件230、第二印刷構件200和基板10。
[0052]第一印刷構件230可由玻璃、塑料、金屬等製成，但是不被限制於此。在目前的實施例中，第一印刷構件230包括凹形部分231，但是不被限制於此。
[0053]凹形部分231可通過光刻方法、模製方法或雷射加工方法被形成，但是不被限制於這些方法。凹形部分231與待被轉印到第二印刷構件200的彩色圖案21至23對應。具體地，凹形部分231的長度和/或寬度與彩色圖案21至23的長度和/或寬度對應。
[0054]墨從墨供應單元250被供應到第一印刷構件230的凹形部分231。取決於待印刷的顏色，可用紅色墨、綠色墨和藍色墨交替填充凹形部分231，可用白色墨填充凹形部分231，或者可用紅色墨、綠色墨、藍色墨和白色墨交替填充凹形部分231。在圖6中，用紅色墨21、綠色墨22和藍色墨23交替填充凹形部分231。
[0055]不必要部分的墨可用刀片240刮除，從而墨能僅被供應到凹形部分231。刀片240的形狀可類似長板，但是不被限制於此。刀片240通過沿著凹形部分231被設置的方向保持與第一印刷構件230的表面的緊密接觸同時相對於凹形部分231延伸的方向保持預定角度而允許墨僅填充凹形部分231。在所述技術中使用的彩色墨可不必處於液態，而是可替代地處於具有上述粘度的凝膠態。
[0056]填充第一印刷構件230的凹形部分231的墨可被轉印到第二印刷構件200上，以形成中間彩色圖案21至23。第二印刷構件200可通過圍繞輥210安裝包括諸如彈性橡膠的具有一定脫模性能的材料的墊220而被形成。然而，所述技術不被限制於此，並且第二印刷構件200也可通過用彈性橡膠塗布輥210而被形成。這裡，彈性橡膠可例如為矽橡膠。
[0057]將墨從第一印刷構件230的凹形部分231轉印到第二印刷構件200上的原理如下。如果凹形部分231和第二印刷構件200被製造為使得凹形部分231的表面張力或摩擦力小於墨的表面張力或摩擦力或者第二印刷構件200的表面張力或摩擦力大於墨的表面張力或摩擦力，則墨能在第二印刷構件200在與第一印刷構件230緊密接觸的情況下旋轉時被轉印到第二印刷構件200上。在另一方法中，凹形部分231中的每個的表面被充電而具有正極性或負極性，並且墨被充電而具有相同的極性。相應地，在凹形部分231中的每個的表面與墨之間產生排斥力，這導致墨從凹形部分231的每個的表面落下。在這種情況下，如果第二印刷構件200被充電而具有與墨的極性相反的極性，則墨在第二印刷構件200在與第一印刷構件230緊密接觸的情況下旋轉時被轉印到第二印刷構件200上。在上面已經使用將墨從第一印刷構件230轉印到第二印刷構件200作為示例的情況描述了轉印墨的原理。然而，相同的原理可被應用到將在後面被描述的其它過程中。
[0058]轉印到第二印刷構件200上的中間彩色圖案21至23被印刷到基板10上，由此形成最終的彩色圖案。第二印刷構件200和基板10可通過使用對準器(未示出)而在指定位置處彼此準確對準，從而中間彩色圖案21至23能被印刷到基板10上精確的位置。
[0059]在具體示例中，基板10可為包括開關設備(未示出)和陽極(未示出)的底板基板。陽極可被電連接到開關設備(未示出)並響應於開關信號而操作。彩色圖案21至23中的每個均可被形成在與陽極對應的位置處，以便形成像素區域。為此，需要使用對準器的對準過程。
[0060]使用圖6的結構可原位執行彩色圖案21至23的印刷。也就是說，基板10可沿箭頭指示的方向移動，並且從墨供應單元250供應的彩色圖案21至23可經由第一印刷構件230和第二印刷構件200被依次印刷在基板10上。
[0061]圖7為例示根據所述技術的一實施例的使用製造有機電致發光設備的方法形成彩色圖案21至23的另一過程的示意性剖視圖。
[0062]參見圖7，第一印刷構件260為包括凹形部分261的印刷板。
[0063]第一印刷構件260包括凹形部分261，並且用彩色墨填充凹形部分261。儘管未在圖7中示出，但是可通過使用圖6中的墨供應單元250和刀片240用彩色墨填充凹形部分261。另外，填充第一印刷構件260的凹形部分261的墨可被轉印到第二印刷構件200上，以形成中間彩色圖案21至23。
[0064]除了第一印刷構件260的形狀類似印刷板之外，圖7中的元件等同於圖6中的那些，並因而省略重複的說明。
[0065]圖8A至8D為例示根據所述技術的一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成像素限定層的過程的示意性剖視圖。
[0066]參見圖8A至8D，包括噴墨頭310和噴墨嘴320的第一噴墨印刷機300將用於形成第一像素限定層301的墨31噴射到預先形成在基板10上的彩色圖案21和22之間的空間上。因為彩色圖案21和22用作基板10上的阻擋肋，墨31形成期望形狀的第一像素限定層301。隨後，包括噴墨頭311和噴墨嘴321的第二噴墨印刷機300a將用於形成第二像素限定層302的墨32噴射在第一像素限定層301上，並且因為彩色圖案21和22用作阻擋肋，墨32形成期望形狀的第二像素限定層302。
[0067]形成像素限定層的上述方法特別在第一像素限定層301和第二像素限定層302具有不同特性時可以是有利的。
[0068]例如，如果典型的光致抗蝕劑(PR)方法(未必為現有技術)被用於形成具有如圖8A至圖8D中例示的雙層的像素限定層，則塗布、曝光、顯影和清潔過程全部必須被執行兩次。在一些情況下，應該另外執行平坦化過程。相應地，這種方法的使用造成時間和材料的大量損失。
[0069]圖9為例示根據所述技術的另一實施例的在製造有機電致發光設備的方法中形成彩色圖案21至23的過程的示意性剖視圖。
[0070]參見圖9，形成在第二印刷構件200上的中間彩色墨21至23可被印刷在基板10上，由此形成最終的彩色圖案。
[0071]將墨從第二印刷構件200印刷到基板10上的原理如上所述。然而，為了便於將墨從第二印刷構件200印刷到基板10，可通過使用剝離器201將彩色圖案21至23從第二印刷構件200的表面剝離。在這種情況下，剝離器201的形狀可類似於長板，但不被限制於此。剝離器201可通過沿著中間彩色圖案21至23被設置的方向保持與第二印刷構件200的表面的緊密接觸同時在閉合點處保持與基板10和第二印刷構件200的預定角度而將中間彩色圖案21至23從第二印刷構件200剝離。
[0072]除了另外使用了剝離器201之外，圖9中的元件等同於圖6中的那些，並因而省略重複的說明。
[0073]圖10為例示根據所述技術的另一實施例的使用製造有機電致發光設備的方法形成彩色圖案21至23的過程的示意性剖視圖。
[0074]參見圖10，第一印刷構件260和基板10被定位為面向彼此，而第二印刷構件200介於它們之間。第一印刷構件260的形狀類似於印刷板，並且第一印刷構件260和基板10沿相反的方向行進。
[0075]第二印刷構件200的形狀類似輥。第二印刷構件200的第一側與第一印刷構件260接觸，第二印刷構件200的與第一側相反的第二側與基板10接觸。因而，填充第一印刷構件260的凹形部分261的彩色圖案21至23被印刷到基板10的表面上。在一實施方式中，轉印和印刷包括將第二印刷構件200放置在第一印刷構件260和基板10之間。
[0076]當彩色圖案21至23從第二印刷構件200被印刷到基板10上時，它們可被剝離器201從第二印刷構件200的表面剝離。
[0077]圖10中的其它元件等同於圖7和圖9中的那些，並因而省略重複說明。
[0078]前述內容為所述技術的例示，並將不被解釋為其限制。雖然已描述了許多實施例，但是本領域技術人員將容易地認識到，對實施例的許多更改是可能的，而不在很大程度上背離所述技術的新穎性教導和優點。相應地，所有這種更改意欲被包括在如在所附權利要求書中所限定的所述技術的範圍內。因此，將理解的是，前述內容為所述技術的例示，並將不被解釋為限制於所公開的具體實施例，並且對所公開的實施例以及其它實施例的更改意欲被包括在所附權利要求書的範圍內。所述技術被下面的權利要求書及包括在其中的權利要求的等同物限定。
【權利要求】
1.一種製造有機電致發光設備的方法，該方法包括: 在基板上形成多個彩色圖案；和 在所述多個彩色圖案之間形成像素限定層。
2.如權利要求1所述的方法，其中形成所述多個彩色圖案經由下述至少一個被執行:精細金屬掩膜方法、凹版方法、平版方法和卷對卷方法，並且其中形成所述像素限定層通過噴墨印刷方法或噴嘴印刷方法被執行。
3.如權利要求1所述的方法，其中用於形成所述多個彩色圖案的墨具有比用於形成所述像素限定層的墨聞的粘度。
4.一種製造有機電致發光設備的方法，該方法包括: 用彩色墨基本填充第一印刷構件的多個凹形部分； 將所述彩色墨從所述第一印刷構件轉印到第二印刷構件上，以形成多個中間彩色圖案； 將所述多個中間彩色圖案從所述第二印刷構件印刷到基板上以形成多個彩色圖案；以及 在形成在所述基板上的所述多個彩色圖案之間的空間中形成像素限定層。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述第一印刷構件包括印刷輥或印刷板，並且其中所述第二印刷構件包括印刷輥。
6.如權利要求4所述的方法，其中形成所述像素限定層通過噴墨印刷方法或噴嘴印刷方法被執行。
7.如權利要求4所述的方法，其中所述印刷包括通過使用剝離器將所述多個中間彩色圖案從所述第二印刷構件剝離。
8.如權利要求4所述的方法，其中所述轉印和所述印刷包括:i)將所述第二印刷構件放置在所述第一印刷構件和所述基板之間，ii)將所述彩色墨從所述第一印刷構件的所述凹形部分轉印到所述第二印刷構件上，以及iii)將所述彩色墨從所述第二印刷構件印刷到所述基板上。
9.一種製造有機電致發光設備的方法，該方法包括: 在印刷構件上形成多個中間彩色圖案； 將所述多個中間彩色圖案從所述印刷構件印刷到基板上以形成多個彩色圖案；以及 在形成在所述基板上的所述多個彩色圖案之間的空間中形成像素限定層。
10.如權利要求9所述的方法，進一步包括將所述印刷構件上的所述多個中間彩色圖案與所述基板對準。
【文檔編號】H01L51/56GK104183548SQ201410122360
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2013年5月28日
【發明者】沈佑燮, 安秉善, 金槿卓 申請人:三星顯示有限公司