CN100448063C - 激光照射装置和使用该装置制造有机发光显示器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供激光照射装置和使用该装置制造有机发光显示器的方法。激光照射装置包括位于激光发生器下面的掩模，掩模构图为沿扫描方向掩模图案的上部和下部的长度构图为长于掩模中部的长度。制造有机发光显示器的方法包括使用激光照射装置在供体衬底预定区域上扫描激光束，在衬底上形成有机层图案。当使用激光致热成像(LITI)方法形成有机层图案时，用低能量激光进行转移，可以提高激光束效率，减少有机层受损伤，并且可以提高转移的有机层图案的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光照射装置和使用该装置制造有机发光显示器的方法，更具体地说，涉及一种包括掩模的激光照射装置，其中沿扫描方向掩模图案中部的长度构图为长于掩模图案上部和下部长度，以及使用该装置制造有机发光显示器的方法。
本申请要求2004年9月21日提交的韩国专利申请No.2004-0075657的优先权和利益，这里将其全文引入作为参考。
背景技术
通常，有机发光显示器是平板显示器，包括阳极、阴极和在阳极和阴极之间的有机层。有机层至少包括发光层。除了发光层之外，有机层还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、和电子注入层。根据有机层特别是形成发光层的材料不同，有机发光显示器可以分为聚合物有机发光显示器和小分子有机发光显示器。
为了实现全色有机发光显示，需要构图发光层。构图发光层的方法包括在小分子有机发光显示器中使用荫罩(shadow mask)的方法，以及在聚合物有机发光显示器中的喷墨打印方法或激光致热成像(在下文中称为LITI)方法。用LITI的方法，对有机层精细地构图是可行的。LITI方法适用于大尺寸显示器并具有高分辨率的优点。有利的是，LITI方法是干处理，不象喷墨打印是湿处理。
图1是解释使用LITI方法形成有机层图案的方法的截面图。
参照图1，在形成有预定元件的衬底110上层压一个形成有有机层130的供体衬底(donor substrate)120。当激光束150照射具有有机层130的供体衬底120的预定区时，激光束150被供体衬底120的光-热转换层吸收，然后转化成热能，这使得有机层130形成一个转移到衬底110上的转移层(transfer layer)，因此在衬底110上构图有机层。在这种情况下，热能使得有机层130从供体衬底120分离，并且转移到衬底110上，同时有机层130内的接合(bonding)断开。断开有机层130内的接合所需的能量应该高于让有机层130从供体衬底120分开和转移所需的能量。划线部分表示在有机层130内接合断开的部分。
图2A-2C是解释使用常规激光照射装置制造有机发光显示器的方法的示意图。
参照图2A，在形成像素电极的衬底110上层压一个形成有有机层130的供体衬底120。
激光照射装置200包括激光发生器240、构图掩模260、和投影透镜270。激光发生器240将激光束250照射在供体衬底120的预定区域上，并沿箭头方向进行扫描。在这种情况下，从激光发生器240发射的激光束250透过构图掩模260，投影透镜270将透过的激光束250聚焦，然后照射在供体衬底120上。掩模260中没有构图的部分将激光束250遮蔽。
参照图2B，激光束250在包括形成有像素电极210的区域的供体衬底120上进行扫描。斜线部分表示激光束250进行扫描的区域255。
通过激光束250的扫描，供体衬底120上的有机层130转移到形成像素电极210的衬底110上。在转移过程之后，在有机层图案上形成阴极，因此，完成了有机发光显示器的制造。
参照图2C，扫描激光束时照射在扫描区域的激光量表示为照射在供体衬底120上的激光束250的光束轮廓图。X轴表示激光束扫描的区域，Y轴表示激光束的能量。具体地说，照射在供体衬底120扫描区的激光束量是均匀的。即，可以看出激光束是均匀地照射在激光束所照射的供体衬底120的整个区域上。如图1所示，断开有机层130内的接合所需的能量应该高于使有机层130从供体衬底120分开并转移所需的能量。因此，为了转移有机层130，需要施加使得有机层130内的接合断开的能量。即，为转移有机层130将施加过量的能量，这也许会造成有机层损伤并降低转移的有机层图案质量。
发明内容
因此，本发明通过提供一种激光照射装置来解决与常规技术有关的前述问题，其能够在使用LITI方法形成有机层图案时，通过低能量的激光束转移有机层、降低有机层的损伤并提高转移的有机层图案的质量，以及使用该装置制造有机发光显示器的方法。
在根据本发明的示例性实施例中，激光照射装置包括：激光发生器；位于激光发生器下面的掩模，其中这样形成掩模，相对扫描方向掩模图案的上部和下部构图为长于掩模图案的中部的长度。因此，可以使用低能量激光束转移有机层。
此外，装置还包括位于掩模下面的投影透镜。
在根据本发明另一示例性实施例中，制造有机发光显示器的方法包括：提供形成像素电极的衬底；在衬底表面层压供体衬底，并使用激光照射装置在供体衬底的预定区域扫描激光束，以在衬底上形成有机层图案。
有机层图案可以是选自组成发光层，空穴注入层，空穴传输层，电子传输层和电子注入层的组的单层或至少两层多层。
掩模图案可以形成I形。掩模图案的形状可形成为至少一侧为敞开的，优选形成
和
中的任何一种。可替换地，可以采取这样的掩模，即掩模图案中部的中心不构图，并且掩模可以构图为各种形状。
附图说明
参照附图和一些示例性实施例来描述本发明的上述和其它特征，其中：
图1是解释用LITI方法形成有机层图案的方法的截面图；
图2A-2C是解释使用常规的激光照射装置制造有机发光显示器的方法的示意图；
图3是解释根据本发明的激光照射装置的示意图；
图4A-4H是根据本发明在激光照射装置中设置的具有各种图案形状的掩模的平面图；和
图5A-5D是解释根据本发明使用激光照射装置制造有机发光显示器的方法的示意图。
具体实施方式
在下文中，参照附图更详细地描述本发明，其中示出本发明的优选实施例。但是，本发明可以用不同的形式体现，并不应认为限制于在此阐述的实施例。在整个说明书中类似的附图标记指类似的元件。
图3是解释根据本发明的激光照射装置的示意图。
参照图3，激光照射装置300包括激光发生器340，位于激光发生器340下面的构图掩模360，和投影透镜370。在激光发生器340和构图掩模360之间还可以包括光束成形装置(beam shaping device)，其起到使从激光发生器340发射的光束均匀的作用。
掩模360这样形成，沿扫描方向掩模图案上部和下部的长度长于掩模图案中部的长度。参照图4A-4H来详细描述。
图4A-4H是在根据本发明的激光照射装置中提供的具有各种图案形状的掩模平面图。
参照4A-4B，掩模构图为I形。掩模图案可以分成上部A、下部B和中部C。在垂直于扫描方向的方向，掩模的中部C的长度形成长于当使用LITI方法形成有机层时被转移区域的长度。
沿扫描方向，掩模图案上部和下部的长度a和b构图为长于掩模图案的中部的长度c。因此，当如后面所述扫描激光束时，照射到掩模图案上部A和下部B的激光束能量大于照射到掩模中部C的激光束能量。
阴影部分420表示激光束不能透过而是被遮蔽的区域，激光束透过被照射的构图区域410。
在掩模460中形成三个掩模图案。但是，这仅仅是解释性的示例，可以形成所需数量的掩模。
如图4B所示I形的掩模图案具有倾斜构图的上部A和下部B。其余结构与图4A中的掩模图案相同。
参照图4C-4F，从平面图中看出至少掩模的一侧是敞开的。优选掩模构图为
或
形状。
参照图4C和4D，沿扫描方向，掩模中部的长度c短于掩模上部和下部的长度a和b，但是，掩模这样形成，掩模中部C的一侧是短的，分别为形状
和
参照图4E和4F，相对扫描方向，掩模图案中部的总长度c短于掩模图案上部和下部的长度a和b，使得掩模为形状
和
其它结构与图4A所示的掩模图案相同。
参照图4G和4H，掩模图案的中部C的中心D不构图。沿扫描方向，掩模图案的上部和下部的长度a和b构图为长于掩模图案中部的总长度c。掩模图案中部C的中心D是图4G所示的矩形和图4H所示的菱形。其余结构与图4A所示的掩模图案相同。
图5A-5D是解释使用根据本发明的激光照射装置制造有机发光显示器的方法的示意图。
参照图5A和5B，形成有有机层130的供体衬底120层压在形成有像素电极的衬底110上。
激光照射装置500包括激光发生器540、构图掩模560、和投影透镜570。激光发生器540将激光束550照射到供体衬底120的预定区域，并沿箭头方向扫描。在这种情况下，从激光发生器540发射的激光束550透过构图掩模560，并且由投影透镜570聚焦照射到供体衬底120上。激光束550被掩模560不构图的部分遮蔽。
当以扫描方向作为构图掩模560的参考时，掩模图案上部和下部的长度a和b构图为长于掩模图案中部的长度c。
参照图5C，激光束550在包括形成有像素电极510区域的供体衬底120上扫描。斜线部分表示激光束550扫描的区域。
激光550的扫描使得供体衬底120上的有机衬底130转移到形成有像素电极510的衬底110上。
形成有机层图案的过程可以在N2气中进行。因为要转移的有机层图案会在含有氧气的环境中氧化，因此转移过程可以在没有氧气成分的N2气中进行。
此外，转移过程可以在真空环境中进行，这样可以在将供体衬底层压到衬底表面的过程中，有利地抑制在供体衬底和衬底之间出现的气泡。
有机层图案可以是选自发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层组成的组的单层或至少两层的多层。
在进行转移过程之后，在已经形成有机层图案上形成阴极，由此完成了有机发光显示器的制造。
参照图5D，将激光束进行扫描时照射在扫描区上的激光量表示为照射在供体衬底120上的激光束550的光束轮廓580。X轴表示激光束扫描的区域，Y轴表示光束的能量。详细地说，由于照射在供体衬底120的扫描区上的激光束能量不均匀，因此可以看出照射到通过掩模图案上部A和下部B扫描的区域的激光束550的能量大于照射到通过掩模图案中部C扫描的区域的能量。在通过掩模图案上部A和下部B扫描的区域的能量用于断开有机层130内的接合，在通过掩模图案中部C扫描的区域能量用于使有机层130与供体衬底120分离并转移。
如参照图1所述的，断开有机层130内的接合需要的能量高于使有机层130与供体衬底120分离并转移的能量。
因此，将仅仅使有机层130与供体衬底120分离并转移所需的能量施加到供体衬底120上时，有机层130内的接合就可以断开，并且有机层130可以与供体衬底20分离并转移。即，可以用低能量的激光束形成有机层图案，其导致激光束的增强作用。此外，低能量施加到有机层上，使得有机层图案可以因激光束的低能量受到更少的损伤。
根据如上所述的本发明，当使用LITI方法形成有机层时，掩模这样形成，相对扫描方向掩模图案上部和下部的长度形成为长于掩模图案中部的长度，并且通过该掩模照射激光束。因此，使用低能量的激光束可以转移有机层，并且提高光束的效率。此外，有机层可以更少地受损伤，也可以提高构图的有机层图案的质量。
尽管本发明参照一些示例性实施例进行了描述，但本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种变型和变化、以及它们的等同替换。
Claims (14)
1.一种激光照射装置，包括：
一激光发生器；和
位于该激光发生器下面的一掩模，
其中沿扫描方向，该掩模的上部和下部的长度构图为长于该掩模的中部的长度。
2.如权利要求1所述的激光照射装置，其中还包括位于该掩模下面的一投影透镜。
3.如权利要求1所述的激光照射装置，其中该掩模图案为I形。
4.如权利要求1所述的激光照射装置，其中该掩模图案本身构成一图形，所述图形的至少一侧是敞开的。
5.如权利要求4所述的激光照射装置，其中该掩模图案形成为
和
形状的任何一种。
6.如权利要求1所述的激光照射装置，其中该掩模的构图是在除该掩模图案的中部的中心之外的位置。
7.一种制造有机发光显示器的方法，包括：
提供形成有像素电极的一衬底；
在该衬底的整个表面上层压一供体衬底；和
使用如权利要求1所述的装置在该供体衬底的预定区域扫描激光束，以在该衬底上形成有机层图案。
8.如权利要求7所述的方法，其中掩模图案为I形。
9.如权利要求7所述的方法，其中掩模图案本身构成一图形，所述图形的至少一侧是敞开的。
10.如权利要求9所述的方法，其中该掩模图案形成为
和
形状的任何一种。
11.如权利要求7所述的方法，其中该掩模的构图是在除该掩模图案中部的中心之外的位置。
12.如权利要求7所述的方法，其中在该像素电极上形成该有机层图案是在氮气(N2)环境中进行。
13.如权利要求7所述的方法，其中在该像素电极上形成该有机层图案是在真空环境中进行。
14.如权利要求7所述的方法，其中该有机层图案是选自发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层组成的组的单层或至少两层的多层。
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