用於雷射誘致熱成像方法的供體基板及其製造方法
2023-05-30 23:39:31 1
專利名稱：用於雷射誘致熱成像方法的供體基板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種製造有機發光顯示器的方法，尤其涉及一種能控制靜電的用於雷射誘致熱成像方法的供體基板以及利用該供體基板製造有機發光顯示器的方法。
背景技術：
近來，因為有機發光顯示器(OLED)具有低電壓驅動特性、高發光效率、寬視角以及快速響應高質量運動圖像顯示的特點，OLED作為下一代平板顯示器正在引起公眾的注意。另外，OLED由有機層組成，該有機層包括置於陰極和陽極之間的有機發光層。因為 OLED是能夠通過施加電壓於兩電極，藉助於有機發光層內電子和空穴的複合而發光的發光顯示器，因此與液晶顯示器(IXD)不同，OLED不需要背光元件。因而，利用簡單的工藝製造一種重量輕而且薄的OLED成為可能。根據有機層的材料，尤其是有機發光層的材料，OLED可分為小分子OLED和聚合物 OLED。小分子OLED包括相互之間具有不同功能的，置於陰極和陽極之間的多個有機層， 其中多個有機層包括空穴注入層、空穴輸運層、發光層、空穴阻擋層和電子注入層。可以通過摻雜調整這些層以阻止電荷的積聚或將它們替換為具有適當能級的材料對其進行調整。 小分子OLED通常由真空澱積方法製造，因此很難製成大尺寸的顯示器。另一方面，聚合物OLED具有在陽極和陰極之間插入有機發光層的單層結構或除有機發光層外還包括空穴輸運層的雙層結構，因此它能製造為較薄的裝置。另外因為有機層通過溼塗覆方法形成，在可以大氣壓下製造聚合物0LED，從而減小了製作成本並且很容易製造出大尺寸的OLED。如果是單色裝置，聚合物OLED可以簡單地由旋塗法製造，但相比於小分子OLED缺點是效率較低且壽命較短。如果是全彩色裝置，可以在此類OLED中構圖用於顯示紅、綠和藍三原色的發光層以實現全彩色。在這種情況下，下部較小OLED的有機層可以通過蔭罩澱積方法構圖，聚合物OLED的有機層可以通過噴墨印刷方法或雷射誘致熱成像(以下稱為 「LITI」)方法構圖。LITI方法可以利用旋塗特性，正如現在的實際情況那樣，從而使得大尺寸OLED中具有優良的內部像素一致性。另外因為LITI方法採用幹法工藝而不是溼法工藝，LITI方法可避免因溶劑造成的壽命降低，同時在有機層中實現精細的圖案。應用LITI方法主要需要光源、OLED基板(下文稱為「基板」)和供體基板，其中供體基板包括基底層、光熱轉換層和轉印層。根據LITI方法，光熱轉換層吸收光源發出的光，將光能轉變為熱能，以利用所轉變的熱能將形成於轉印層上的有機材料轉印到基板上。 利用LITI方法形成OLED的圖案的方法公開於韓國專利註冊號為10-0342653、美國專利號為5998085,6214520和6114085的專利中。圖IA到IC是說明利用LITI方法製成有機層圖案的工序的截面圖。參考圖1A，準備基板10，將包括基底層21、光熱轉換層22和轉印層23的供體基板 20層壓於基板10上。然後，如圖IB所示，雷射X照射於供體基板20的基底層21內的第一區域(a)上。 從基底層21通過的雷射在光熱轉換層22內轉變為熱能，該熱能使第一區域(a)和光熱轉換層22之間的粘接變弱。然後如圖IC所示，粘接被減弱的轉印層，即對應於第一區域(a)的轉印層被轉印到基板10上，形成基板10上的有機層23a，而轉印層(b)，即對應於雷射未照射的第二區域 (b)的轉印層與供體基板一起被分開，從而形成已構圖的有機層23a。然而在利用LITI方法形成被構圖的有機層時，在供體基板和基板附著和分離的過程中由於外部環境因素如摩擦等可能會產生靜電。因為靜電的放電電壓的範圍從大約幾千伏到幾萬伏，因此靜電可能導致一些缺陷，例如粘接部件短路或由於裝置中溫度的升高導致金屬熔化或線路斷路，由於影響到裝置的內部電路，因此可能導致設備特性的劣化。
發明內容
因此，本發明通過提供一種當利用LITI方法形成有機層時能控制靜電產生的 OLED的製造方法，解決了上述常規裝置中存在的問題。在本發明的一典型實施例中，用於雷射誘致熱成像方法的供體基板包括基底層； 形成於基底層整個表面的光熱轉換層；在基底層整個表面上方形成於光熱轉換層上的防靜電層；形成於防靜電層上並構圖以暴露防靜電層預定部分的轉印層，其中防靜電層由導電材料製成。在根據本發明的另一典型的實施例中，用於雷射誘致熱成像方法的供體基板的製造方法包括提供基底層；在基底層整個表面上形成光熱轉換層；在基底層整個表面上在光熱轉換層上形成防靜電層；在防靜電層上形成轉印層，並將轉印層構圖以暴露防靜電層的預定部分，其中防靜電層由導電材料製成。在根據本發明的又一典型的實施例中，製造OLED的方法包括通過構圖在基板上形成第一電極；將基板吸持並固定到一接地臺架；將依據權利要求1的具有導電層的供體基板層壓到基板上；選擇性地將雷射照射到供體基板上以轉印包括至少一發射層的有機層；在將有機層轉印到基板後從基板上分離供體基板；並在有機層上形成第二電極。另外本發明提供了一種利用該方法製造的0LED。
下面將參考特定的典型實施例及其它們的相關附圖描述本發明上述和其它特徵， 其中圖IA到IC是說明利用LITI方法形成有機層過程的截面圖；圖2是根據本發明典型的實施例中供體基板的截面圖3A到3C是說明根據本發明利用供體基板通過LITI方法製造OLED的方法的截面圖。
具體實施方式
以下將參考附圖對本發明進行詳細描述。圖2是根據本發明的典型實施例中供體基板的截面圖。參考圖2，提供一基底層101，光熱轉換層102、防靜電層103和轉印層104依次澱積於基底層101上。基底層101應有透明度，以將光傳遞到光熱轉換層102，基底層101可以由具有適當的光學特性以及足夠結構完整性的聚合物材料製成。例如，基底層101可以由從聚酯、聚丙烯(polyacryl)、聚環氧(poly印oxy)、聚乙烯(polyethylene)和聚苯乙烯 (polystyrene)組成的組中選出的至少一種聚合物材料製成。更為優選地，基底層101可以是聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene ter印hthalate)。光熱轉換層102是吸收紅外光到可見光區域的光，並將光能部分轉換成熱能的層。光熱轉換層應該有適當的光學密度，優選包括用於吸收光的光吸收材料。在該工藝中， 光熱轉換層102可以由銀、鋁及其氧化物和硫化物形成的金屬層，或由包括碳黑、石墨或紅外線染料的聚合物材料形成的有機層組成。在該工藝中，金屬層可以通過真空澱積方法、電子束澱積方法或濺射方法形成，有機層可以通過常規薄膜塗布方法例如輥塗、凹版印刷、擠壓、旋塗以及刮塗方法之一形成。提供防靜電層103以控制當供體基板附著於基板或經過雷射照射後供體基板與基板分離時產生的靜電。供體基板100的防靜電層103可以電連接於接地臺架以抑制靜電的產生。防靜電層103可以由有機材料、無機材料、有機-無機合成材料選出的一種材料製成。例如，有機材料可以是聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrole)、聚噻吩和聚(3， 4-乙烯基二氧噻吩)(p0ly(3，4-ethylenedi0Xythi0phene))組成的組中選出的一種導電聚合物。導電聚合物的優點是能夠利用溼塗布方法均勻的形成塗層。另外，無機材料可以是由ATO(氧化銻錫)、ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋯)、Nb203、ZnO和TiN組成的組中選出的一種材料。無機材料有良好的導電性，能有效的控制靜電以及具有較好的耐久性。另外有機_無機合成材料可以是由ATO溶膠、ITO溶膠、Ag-Pd和Ag-Ru組成的組中選出的一種材料。有機-無機合成材料的優點是能較容易的形成薄層，且由於處於溶膠狀態因此具有良好的導電性。轉印層104可以由有機發光層、空穴注入有機層、空穴輸運有機層、空穴阻擋有機層、電子注入有機層和電子輸運有機層組成的組中選出的一層或堆疊層組成。轉印層104可以通過擠壓、旋塗、刮塗、真空澱積、CVD等方法中選出的一種方法形成。然後對轉印層預定的一部分構圖，以形成用於暴露導電層的一部分的轉印層圖案。結果當通過LITI工藝形成有機層時，供體基板暴露的防靜電層電連接於接地臺架，以控制在 LITI工序中可能產生的靜電。另外，還可能進一步在防靜電層103和轉印層104之間包括用於改進轉印特性的中間層，其預定部分經過構圖。在該工序中，中間層可以由氣體發生層、緩衝層和金屬反射層中選出的至少一層製成。
當吸收光或熱時，氣體發生層引起分解反應釋放氮氣或氫氣，從而提供轉印能量， 氣體發生層可由季戊四醇四硝酸酯(pentaerythritetetra-nitrate) (PETN)或三硝基甲苯(TNT)組成。緩衝層的功能是在隨後工序中防止由於光熱吸收材料汙染或破壞轉印層，並控制與轉印層的粘附情況以改進轉印圖案特性。在該工序中，緩衝層可由金屬氧化物、非金屬無機化合物或惰性聚合物製成。 金屬反射層的功能是反射照射到供體基板的基底層上的雷射，用於將更多能量傳輸到光熱轉換層，並在氣體發生層分解時阻止從氣體發生層產生的氣體滲透進轉印層。下面，將結合圖3A到3C，描述根據本發明的利用供體基板通過LITI方法製造 OLED的方法。參考圖3A，向接地的基板吸持臺架300上提供基板200。在該工序中，基板200包括利用常規方法形成於基板201上的第一電極202，以及在第一電極202上用於界定像素的像素界定層203。另外，基板200可包括一薄膜電晶體 (TFT)和多個絕緣層。當第一電極是陽極時，第一電極可以是具有高逸出功的由ITO或IZO 製成的透明電極或由Pt、Au、Ir、Cr、Mg、Ag、Ni、Al及其合金組成的組中選出的一種形成的反射電極。另一方面，當第一電極是陰極時，第一電極可以是薄透明電極或由具有低逸出功的Mg、Ca、Al、Ag、Ba及其合金中選出的一種所形成的厚反射電極。接地的基板吸持臺架300是利用吸持部分300a吸持、固定並移動基板200的工具。同時，根據本發明實施例製造包括基底層101、光熱轉換層102、防靜電層103和轉印層104的供體基板。在該工序中，優選地，部分暴露防靜電層。然後如圖3B所示，供體基板100和固定於基板吸持臺架300上的基板200相互間隔設置，供體基板100層壓於基板200上。然後照射雷射到供體基板的預期區域上，用來轉印第一電極像素區域上的轉印層。在該工序中，供體基板暴露的防靜電層可以電連接於接地臺架，以控制在該工序中可能產生的靜電。在這種情況下，轉印層包括至少一有機發光層，還可進一步包括空穴注入層、空穴輸運層、空穴阻擋層、電子輸運層和電子注入層組成的組中選出的至少一層。有機發光層可由下述材料製成紅光發射材料，例如諸如Alq3 (基質)/DCJTB (螢光摻雜劑)、Alq3 (基質)/DCM (螢光摻雜劑)、CBP (基質)/PtOEP (磷有機金屬絡合物)等的低分子材料，以及諸如PFO基聚合物、PPV基聚合物等的聚合物材料；綠光發射材料，例如諸如Alq3、Alq3 (基質)/C545t (摻雜劑)、CBP (基質)/IrPPy (磷有機金屬絡合物)等的低分子材料，以及諸如PFO基聚合物、PPV基聚合物等的聚合物材料；藍光發射材料，例如諸如DPVBi、螺環DPVBi、螺環6P、二苯乙烯基苯(distyrylbenzene) (DSB)、二苯乙烯基芳基烴 (distyrylarylene) (DSA)等的低分子材料，以及諸如PFO基聚合物、PPV基聚合物等的聚合物材料。當第一電極是陽極時，空穴注入層形成於第一電極202上。由於空穴注入層由具有相對於第一電極202較高的界面粘性以及較低電離能的材料形成，因此能容易的實施空穴注入並且裝置的壽命能夠增加。空穴注入層可以由芳香胺基化合物(arylamine-based compound)、口卜啉基金屬絡合物(porphyrin-based metal complex)、星狀胺(starburst amine)等組成。更具體地，空穴注入層可由4，4 『，4〃 -三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA) (4，4 『，4 〃 -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamino(m-MTDATA))、l，3，5-三[4-(3-甲基苯基苯胺)苯基]苯(m-MTDATB) (1，3，5-tris[4-(3-methylphenyphenylamino)phenyl]benzene(m-MTDATB))、酞菁銅 (phtarocyanine copper) (CuPc)等$!|成0空穴輸運層的功能是容易地將空穴輸運到發光層並抑制第二電極產生的電子移向發光區域，從而增加發光效率。空穴輸運層可以由芳香硫胺(arylene thiamine) 衍生物、星狀(starburst)化合物、具有螺環基的聯苯硫胺(biphenyl thiamine)衍生物、梯形化合物(ladder compound)等組成，更具體地，空穴輸運層可由N，N 『 -二苯基-N，N'-雙(4-甲基苯基)-1，1' - 二苯基-4，4'-硫胺(TPD) (N，N' -diphenyl-N, N' -bis (4-methylpheny) -1, l-biphenyl-4,4' -thiamine (TPD))或 4，4'-雙[N_(l_ 萘基)一N-苯胺]二苯基(NPB) (4,4'-bis [N- (I-Naphthyl) -N-phenylamino]biphenyl (NPB)) 組成。因為空穴阻擋層中的空穴遷移率大於有機發光層，並且發光層中形成的激子分布很廣，因此空穴阻擋層的功能是防止發光效率降低。空穴阻擋層可由2-二苯基-4- 1-5- (4-t- 丁基苯基)-1，3，4-氧三唑(PBD) (2-biphenyl_4_i 1_5_ (4_t_buthyIphen yl)-1，3,4-oxythiazol (PBD))和螺環 PBD 以及(3- (4』 -叔-丁基苯基)~4~ 苯基-5- (4』 - 二苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)) (3- (4，-tert-buthylphenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenyl)-1,2, 4-triazol (TAZ))組成的組中選出的一種材料製成。 電子輸運層可澱積在有機發光層上，由能容易接收電子的金屬化合物製成，可由8 羥基喹啉鋁(Alq3)製成，該物質具有能安全輸運第二電極提供的電子的良好特性。除了有機發光層的有機層可以通過旋塗法或澱積方法形成，或可以在形成供體基板的轉印層時，通過額外澱積有機發光層和有機層其中之一，利用LITI工藝一起形成。如圖3C所示，在第一電極上轉印轉印層後，分離供體基板以形成有機層圖案。然後，在有機層圖案上形成第二電極後，儘管未示出，利用金屬容器封裝後就完成了該0LED。在該情況下，當第二電極204是陰極時，第二電極形成於有機層104』上，且可以由薄的透明電極或由具有低逸出功的Mg、Ca、Al、Ag及其合金組成的組中選出的一種導電金屬形成的厚反射電極製成。另外，當第二電極是陽極時，第二電極可由ITO或IZO製成的透明電極或由Pt、Au、 Ir、Cr、Mg、Ag、Ni、Al及其合金，即一種具有高逸出功的金屬組成的反射電極形成。如前所述能看出，本發明能有效的控制在利用LITI方法製造OLED的過程中可能產生的靜電，防止裝置特性劣化，從而實現高質量的顯示器。儘管已經參考特定典型實施例描述了本發明，本領域技術人員可以理解，在不脫離本發明所附的權利要求及其等價表述的精神和範圍的前提下，可以對本發明做多種修改和變化。
權利要求
1.一種用於雷射誘致熱成像(laser induced thermal imaging)方法的供體基板，包括基底層；形成於所述基底層整個表面上的光熱轉換層； 在所述基底層整個表面之上形成於所述光熱轉換層上的防靜電層； 形成於所述防靜電層上，並被構圖以暴露所述防靜電層預定部分的轉印層； 其中所述防靜電層由導電材料製成。
2.如權利要求1所述的供體基板，其中所述導電材料由有機材料、無機材料以及有機-無機合成材料中選出的一種材料製成。
3.如權利要求2所述的供體基板，其中所述有機材料是從包括聚苯胺(polyaniline)、 聚吡咯(polypyrole)、聚噻吩(polythiophene)和聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)(poly (3， 4-ethylenedioxythiophene))的組中選出的一種材料。
4.如權利要求2所述的供體基板，其中所述無機材料是從ATO(氧化銻錫)、ΙΤ0 (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋯)、Nb2O3^ ZnO和TiN組成的組中選出的一種材料。
5.如權利要求2所述的供體基板，其中所述有機無機合成材料是從ATO溶膠、ITO溶膠、Ag-Pd和Ag-Ru組成的組中選出的一種材料。
6.如權利要求1所述的供體基板，進一步包括形成於所述防靜電層和轉印層之間、用於暴露防靜電層預定部分的中間層。
7.如權利要求6所述的供體基板，其中所述中間層由氣體產生層、緩衝層和金屬反射層中選出的至少一層組成。
8.如權利要求1所述的供體基板，其中所述轉印層由有機發光層、空穴注入有機層、空穴輸運有機層、空穴阻擋有機層、電子注入有機層和電子輸運有機層組成的組中選出的單層或堆疊層組成。
9.一種製造用於雷射誘致熱成像方法的供體基板的方法，包括 提供基底層；在所述基底層整個表面上形成光熱轉換層； 在所述基底層整個表面之上的光熱轉換層上形成防靜電層； 在所述防靜電層上形成轉印層，將所述轉印層構圖以暴露所述防靜電層的預定部分， 其中所述防靜電層由導電材料製成。
10.一種製造有機發光顯示器的方法，包括 通過構圖在基板上形成第一電極；將所述基板吸持並固定(sucking and fixing)到一接地臺架(earthedstage)； 在所述基板上層壓依據權利要求1的具有暴露的防靜電層的供體基板； 選擇性地將雷射照射到所述供體基板上以轉印包括至少一發光層的有機層； 在將有機層轉印到所述基板之後從基板上剝離下所述供體基板；以及在所述有機層上形成第二電極。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述供體基板暴露的防靜電層電連接於所述接地臺架。
12.如權利要求10所述的方法，其中所述有機層進一步包括由空穴注入有機層、空穴輸運有機層、空穴阻擋有機層、電子注入有機層和電子輸運有機層組成的組中選出的至少一層。
13.利用依據權利要求10的方法製造的有機發光顯示器。
全文摘要
提供了一種用於雷射誘致熱成像(laser induced thermal imaging)方法的供體基板和利用該供體基板製造的有機發光顯示器(OLED)。還提供了一種製造OLED的方法，由於具有導電層的供體基板電連接於接地臺架，當利用雷射誘致熱成像方法形成有機層時，這種方法能夠控制靜電。
文檔編號H01L51/40GK102218870SQ201110078289
公開日2011年10月19日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年8月30日
發明者宋明原, 李城宅, 金茂顯, 陳炳鬥 申請人:三星移動顯示器株式會社