JP2007066870A - レーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁石で形成された密着フレームと，電磁石を備えた基板ステージとを利用して，基板とドナーフィルムとを密着し，レーザ熱転写工程を施すレーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法を提供すること。
【解決手段】内部にドナーフィルム３５０及び基板２５０が配置されるチャンバ１００と，第１電磁石２１０を備え，チャンバ１００内で基板２５０を支持する基板ステージ２００と，第２電磁石３１０を備え，チャンバ１００内で基板ステージ２００より上部に配置され，ドナーフィルム３５０を基板ステージに支持された基板２５０に密着させる密着フレーム３００と，チャンバ１００の外部または内部に配置されるレーザ発振器４００と，を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は，レーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法に関する。

一般に，有機発光ダイオードは，絶縁基板上に下部電極であるアノード電極が形成され，アノード電極上に有機薄膜層が形成され，有機薄膜層上に上部電極であるカソード電極が形成されて構成される。有機薄膜層は正孔注入層，正孔輸送層，発光層，正孔抑制層，電子輸送層及び電子注入層の中の少なくとも一つを含む。

有機薄膜層を形成する方法としては，蒸着法とリソグラフィー法とがある。蒸着法は，シャドウマスクを利用して有機発光物質を真空蒸着し，有機発光層を形成する方法で，マスクの変形などによって微細パターンを形成しにくく，かつ大面積表示装置に適用しにくい。

リソグラフィー法は，有機発光物質を蒸着した後，フォトレジストを利用してパターニングし，有機発光層を形成する方法で，高精細の微細パターンを形成することが可能であるが，フォトレジストパターンを形成するための現像液または有機発光物質の蝕刻液などによって，有機発光層の特性が低下するという問題点があった。

上記のような問題点を解決するために，直接有機発光層をパターニングするインクジェット方式が提案された。インクジェット方式は，発光材料を溶媒に溶解または分散させて，吐出液でインクジェットプリント装置のヘッドから吐出させ，有機発光層を形成する方法である。しかし，インクジェット方式は，工程は比較的簡便であるが，歩留まりの低下や厚さの不均一が発生し，大面積の表示装置に適用しにくいという問題点があった。

一方，従来のレーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法に関する技術を記載した文献としては，下記特許文献１及び２がある。

米国特開第２００２／００３０４４０Ａ１号明細書 日本特開第２００３−０７６２９７号公報明細書

そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，基板とドナーフィルムとの間の接合特性を高めることが可能な，新規かつ改良されたレーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法を提供することである。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，内部にドナーフィルム及び基板が配置されるチャンバと，第１電磁石を備え，チャンバ内で基板を支持する基板ステージと，第２電磁石を備え，チャンバ内で基板ステージより上部に配置され，ドナーフィルムを基板ステージに支持された基板に密着させる密着フレームと，チャンバの外部または内部に配置されるレーザ発振器とを含むことを特徴とする，レーザ熱転写装置が提供される。

また，密着フレームは，密着フレーム自体が第２電磁石で形成されるようにしてもよい。

また，密着フレームの上部または下部に第２電磁石が設けられているようにしてもよい。

また，密着フレームには，ドナーフィルムの転写される部分に対応するパターンの開口部が形成されるようにしてもよい。

また，密着フレームと連結され，密着フレームを上下駆動する昇降駆動部をさらに備えてもよい。

また，昇降駆動部は，密着フレームに電流を供給する手段を含むようにしてもよい。

また，昇降駆動部は，ドナーフィルムと基板との密着強度を調節可能に構成されるようにしてもよい。

また，第１電磁石は，基板ステージの内部に含まれるようにしてもよい。

また，レーザ発振器は，密着フレームより上部に配置されるようにしてもよい。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，ａ）基板ステージと密着フレームとの間に位置する基板とドナーフィルムとを合着させる段階と，ｂ）基板ステージ及び密着フレームに電流を供給し，電流によって基板ステージ及び密着フレームに磁力を形成する段階と，ｃ）基板ステージと密着フレーム間の磁力によって，基板とドナーフィルムとを密着させる段階とを含むことを特徴とする，レーザ熱転写方法を提供する。

また，ｂ段階は，密着フレームを下降させてドナーフィルムに密着させる段階を含んでもよい。

また，ｃ段階の実施後，密着フレームを上昇させて元の位置に配置する段階をさらに含んでもよい。

本発明によるレーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法によれば，密着フレームと基板ステージ間の磁力を利用して，基板とドナーフィルムの間の接合特性を高めることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず，本発明の実施形態にかかるレーザ熱転写装置について説明する。図１は，本発明の一実施形態にかかるレーザ熱転写装置を表した図である。図１を参照して説明すれば，本発明によるレーザ熱転写装置は，チャンバ１００，基板ステージ２００，密着フレーム３００，レーザ発振器４００，及び昇降部５００ａ，５００ｂを含む。

チャンバ１００では，基板２５０上に所定の有機物を転写するための転写源であるドナーフィルム３５０を合着（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する工程を施す。よって，チャンバ１００内部には，基板２５０とドナーフィルム３５０との合着工程を施すための手段として，少なくとも基板ステージ２００と密着フレーム３００とが含まれている。このとき，チャンバ１００は真空状態である。

基板ステージ２００は，基板２５０とドナーフィルム３５０とをそれぞれ整列する，第１整列ホーム２０２ａと第２整列ホーム２０２ｂとで構成される。一般に，ドナーフィルム３５０は，基板２５０より面積が広いので，第２整列ホーム２０２ｂは，第１整列ホーム２０２ａの外周より外側に，ドナー基板３５０の形状に沿って形成される。このとき，第１整列ホーム２０２ａと第２整列ホーム２０２ｂは，所定の段差を持って形成され，第２整列ホーム２０２ｂが第１整列ホーム２０２ａより所定の高さほど高く形成される。また，基板ステージ２００は，少なくとも一つの第１電磁石２１０を含む。このとき，第１電磁石２１０は，同一平面上に配置され，複数の第１電磁石２１０が同心円形または横及び縦の複数列を成して配置されることが望ましい。

密着フレーム３００は，第２電磁石３１０を備え，チャンバ１００内で基板ステージ２００より上部に配置される。基板２５０及びドナーフィルム３５０は基板ステージ２００と密着フレーム３００との間に配置される。そして，密着フレーム３００には，ドナーフィルム３５０が転写される部分に対応するパターンの開口部３１１が形成される。ドナーフィルム３５０は，基板２５０上に有機物を転写するための転写源として，使用されるので，基板２５０上に転写される有機物の大きさのドナーフィルム３５０が使用される。

密着フレーム３００に所定パターンの開口部３１１を形成し，所定の面積のドナーフィルム３５０を基板２５０上に転写する。一方，密着フレーム３００は，密着フレーム３００自体が第２電磁石３１０で形成されることが可能であり，密着フレーム３００の上部または下部に第２電磁石３１０を設けることも可能である。そして，密着フレーム３００は，密着フレームトレイ３０１によって固定され，上下駆動されるようにする。

レーザ発振器４００は，チャンバ１００の外部または内部に配置することができ，望ましくは，密着フレーム３００の上部に配置して密着フレーム３００上にレーザを照射できるようにする。

昇降部５００ａ，５００ｂは，第１昇降部５００ａと第２昇降部５００ｂとに区分することができる。そして，第１昇降部５００ａは，第１ピン５５０ａを備えて基板２５０を上下駆動し，第２昇降部５００ｂは第２ピン５５０ｂを備えてドナーフィルム３５０を上下駆動する。

一例で，まず，第１昇降部５００ａを上昇させ，移動手段（図示せず）から基板２５０を伝達され，再度下降して第１整列ホーム２０２ａ上に配置する。次に，第２昇降部５００ｂを上昇させ，移動手段（図示せず）からドナーフィルム３５０を伝達され，再度下降し第２整列ホーム２０２ｂ上に配置する。このような動作によって基板２５０とドナーフィルム３５０と合着させる。このとき，ドナーフィルム３５０はフィルムフレーム３５１によって固定されて昇降する。

上述した本発明によるレーザ熱転写装置は，昇降駆動部（図示せず）をさらに備えて密着フレーム３００と連結し，昇降駆動部によって密着フレーム３００を上下駆動する。また，昇降駆動部は，密着フレーム３００に電流を供給する手段（図示せず）と接続されて，電流の量と方向によって密着フレーム３００の密着強度と動作とを調節することができる。基板ステージ２００及び密着フレーム３００は，それぞれ第１電磁石２１０及び第２電磁石３１０を備えるため，基板ステージ２００及び密着フレーム３００に所定の電流を流すと，磁場が発生して磁石になる。したがって，基板ステージ２００及び密着フレーム３００は，電流を供給する手段（図示せず）と接続されることにより，電流の量と方向によって，基板ステージ２００と密着フレーム３００との間の密着強度及び動作が調節できるように構成される。

図２ａ〜図２ｅは，本発明によるレーザ熱転写方法を表した図である。図２ａ〜図２ｅを参照して説明すれば，本発明によるレーザ熱転写方法は，まず，チャンバ１００を備え，エンドイペックタ７００を利用して基板ステージ２００の第１整列ホーム２０２ａ上に基板２５０を整列する。このとき，第１昇降部５００ａを上昇させ，エンドイペックタ７００から伝達された基板２５０を第１昇降部５００ａに備えられた第１ピン５５０ａで支持する。（図２ａ）

その後，エンドイペックタ７００をチャンバ１００の外部に抜き取る。（図２ｂ）

その後の工程で，エンドイペックタ７００を利用して，基板ステージ２００の第２整列ホーム２０２ｂ上にドナーフィルム３５０を整列する。このとき，第２昇降部５００ｂを上昇させ，エンドイペックタ７００から伝達されたドナーフィルム３５０を第２昇降部５００ｂに備えられた第２ピン５５０ｂで支持する。（図２ｃ）

その後，あらかじめ配置されている基板２５０上にドナーフィルム３５０を合着する。このとき，ドナーフィルム３５０は，フィルムフレーム３５１によって固定された状態で第２整列ホーム２０２ｂ上に整列される。（図２ｄ）

その後，密着されている基板２５０とドナーフィルム３５０との間に微細な空隙が生じないように，密着強度を調節して密着フレーム３００をドナーフィルム３５０上に密着する。このとき，密着フレーム３００は，密着フレームトレイ３０１によって固定された状態で下降する。

そして，基板ステージ２００の内部に電磁石３１０が含まれていることにより，基板ステージと密着フレーム間の磁力によって密着フレーム３００と基板ステージ２００との密着強度を調節して，基板２５０とドナーフィルム３５０の接着特性を高めることができる。後続工程で，レーザ発振器４００を利用して，所定パターンの開口部（図示せず）が形成された密着フレーム３００上にレーザ転写工程を施す。

このとき，ドナーフィルム３５０は基板２５０に有機物を転写する転写源なので，所定パターンの開口部が形成された密着フレーム３００上にレーザを照射することによって，開口部に対応する部分の有機物が基板２５０上に転写される。すなわち，密着フレーム３００は，レーザを所定の領域のみに照射するためのマスクとしての役割をすることができる。（図２ｅ）

上述した本発明によるレーザ熱転写方法によれば，基板２５０とドナーフィルム３５０を合着させた後，密着フレーム３００を密着する工程において，基板２５０を支持する基板ステージ２００を固定し，密着フレーム３００を下降して上述した工程を進行することができる。そして，図２ｅに図示された工程が完了すれば，昇降駆動部（図示せず）を利用して，密着フレーム３００を再度上昇させ，元の位置に配置させる。すなわち，密着フレームは，ドナーフィルム３５０上に密着させるために下降させられる前に配置されていた位置に配置される。

上記のように，本発明の実施形態にかかるレーザ熱転写装置及びレーザ熱転写方法によれば，電磁石で形成された密着フレーム３００と電磁石を備えた基板ステージ２００とを利用して，基板２５０とドナーフィルム３５０とを密着し，レーザ熱転写工程を施し，有機発光層を形成する。ドナーフィルムを基板上に転写するとき，密着フレーム３００と基板ステージ２００間の磁力を利用して，ドナーフィルムと基板との間に微細な空隙が発生することを防止することができるため，基板とドナーフィルムとの間の接合特性を高めることができ，結果的に素子の寿命，歩留まり及び信頼度を高める效果がある。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態にかかるレーザ熱転写装置を示す分解斜視図である。 同実施形態にかかるレーザ熱転写方法を示す断面図である。 同実施形態にかかるレーザ熱転写方法を示す断面図である。 同実施形態にかかるレーザ熱転写方法を示す断面図である。 同実施形態にかかるレーザ熱転写方法を示す断面図である。 同実施形態にかかるレーザ熱転写方法を示す断面図である。

符号の説明

１００ チャンバ
２００ 基板ステージ
２１０ 第１電磁石
２５０ 基板
３００ 密着フレーム
３１０ 第２電磁石
３５０ ドナーフィルム
４００ レーザ発振器
５００ａ，５００ｂ 昇降部

Claims (12)

1. ドナーフィルムを基板に合着するために，内部に前記ドナーフィルム及び前記基板が配置されるチャンバと；
   第１電磁石を備え，前記チャンバ内で前記基板を支持する基板ステージと；
   第２電磁石を備え，前記チャンバ内で前記基板ステージより上部に配置され，前記基板ステージに支持された前記基板に前記ドナーフィルムを密着させる密着フレームと；
   前記チャンバの外部または内部に配置されるレーザ発振器と；
   を含むことを特徴とする，レーザ熱転写装置。
2. 前記密着フレームは，前記密着フレーム自体が前記第２電磁石で形成されてい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。
3. 前記密着フレームの上部または下部に前記第２電磁石が設けられてい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。
4. 前記密着フレームには，前記ドナーフィルムの転写される部分に対応するパターンの開口部が形成されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ熱転写装置。
5. 前記密着フレームと連結され，前記密着フレームを上下駆動する昇降駆動部をさらに備えることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ熱転写装置。
6. 前記昇降駆動部は，前記密着フレームに電流を供給する手段を含むことを特徴とする，請求項５に記載のレーザ熱転写装置。
7. 前記昇降駆動部は，前記ドナーフィルムと前記基板との密着強度を調節可能に構成されていることを特徴とする，請求項５または６のいずれかに記載のレーザ熱転写装置。
8. 前記第１電磁石は，前記基板ステージの内部に含まれることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載のレーザ熱転写装置。
9. 前記レーザ発振器は，前記密着フレームより上部に配置されることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載のレーザ熱転写装置。
10. ａ）基板ステージと密着フレームとの間に位置する基板とドナーフィルムとを合着させる段階と；
    ｂ）前記基板ステージ及び前記密着フレームに電流を供給し，前記電流によって前記基板ステージ及び前記密着フレームに磁力を形成する段階と；
    ｃ）前記基板ステージと前記密着フレーム間の磁力によって，前記基板と前記ドナーフィルムとを密着させる段階と；
    を含むことを特徴とする，レーザ熱転写方法。
11. 前記ｂ段階は，前記密着フレームを下降させてドナーフィルム上に密着させる段階を含むことを特徴とする，請求項１０に記載のレーザ熱転写方法。
12. 前記ｃ段階の実施後，前記密着フレームを上昇させて元の位置に配置する段階をさらに含むことを特徴とする，請求項１０または１１のいずれかに記載のレーザ熱転写方法。
    

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