WO2014061942A2 - Method for forming organic pattern - Google Patents

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WO2014061942A2
WO2014061942A2 PCT/KR2013/009091 KR2013009091W WO2014061942A2 WO 2014061942 A2 WO2014061942 A2 WO 2014061942A2 KR 2013009091 W KR2013009091 W KR 2013009091W WO 2014061942 A2 WO2014061942 A2 WO 2014061942A2
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layer
forming
pattern
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이준혁
김동준
안현철
함호완
한정우
김근태
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주식회사 제이앤드제이 캐미칼
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/18—Deposition of organic active material using non-liquid printing techniques, e.g. thermal transfer printing from a donor sheet

Definitions

  • the present invention relates to a method of forming an organic pattern.
  • ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE one of the display devices, has been spotlighted as a next-generation display due to its excellent characteristics such as self-luminous, low power consumption, and excellent visibility compared to liquid crystal display devices. have.
  • the display requires basic pixels of red, green, and blue, which are the three primary colors of light, to achieve full color. Through the mixing of the light emitted from these pixels, colors of the desired image are realized.
  • the pixel formation technique refers to a method of forming red, green, and blue basic pixels, and requires a very sophisticated printing technique.
  • a fine metal mask FMM
  • a laser induced thermal imaging (LITI) or the like using a deposition method is used as a pixel formation method.
  • the above methods have advantages, but in the case of the micromask method, the pattern precision may be inferior, and in the case of the laser transfer method, there are problems such as interfacial compatibility between the donor film and the substrate and proper particle control method in a large area process.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an organic pattern forming method which is excellent in pattern precision and simplifies the process.
  • the organic pattern forming method comprises the steps of forming a donor film and an organic layer on the first substrate, arranging a second substrate to correspond to the first substrate and applying heat to the first substrate Forming an organic pattern layer on the second substrate by subliming the material forming the organic layer, wherein the position on the first substrate on which the organic layer is formed and the position on the second substrate on which the organic pattern layer are formed are Correspond to each other.
  • the material for forming the organic layer to be sublimated by applying heat to the first substrate may go straight to form the organic pattern layer on the second substrate.
  • the number of organic layer forming portions on the first substrate on which the organic layer is formed may be the same as the number of organic pattern layer forming portions on the second substrate on which the organic pattern layer is formed.
  • the disposing of the second substrate may include aligning the first substrate and the second substrate to be spaced apart by a micro unit distance.
  • the method may further include forming a plurality of pattern portions on the donor film, and the organic layer may be formed on the plurality of pattern portions.
  • the plurality of pattern portions may be formed at positions corresponding to the pixel areas of the second substrate, and the plurality of pattern portions may form recesses in the donor film.
  • the organic pattern forming method may further include forming a pixel defining layer on the second substrate, and the pixel defining layer may be formed to have openings corresponding to the plurality of pattern portions.
  • the organic pattern layer may be formed in the opening.
  • Forming the organic layer may use a solution process.
  • the organic layer may include at least one of a first organic layer formed of a red organic material, a second organic layer formed of a blue organic material, and a third organic layer formed of a green organic material.
  • the material forming the first organic layer, the second organic layer, and the third organic layer may be simultaneously sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate.
  • the organic pattern forming method may further include forming a pixel electrode and a hole transport layer on the second substrate, and the organic pattern layer may be deposited on the hole transport layer.
  • the donor film may be formed of polyimide or polystyrene.
  • the material forming the organic layer may be sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate in a vacuum state.
  • the applying of heat to the first substrate may include disposing a heating source under the first substrate, and an area of the heating source and an area of the first substrate may be the same.
  • Heat may be applied to the first substrate in a state in which the heating source, the first substrate, and the second substrate are oriented parallel to the direction of gravity.
  • the material forming the organic layer may be sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate without using a mask.
  • an organic pattern layer may be simultaneously formed by applying heat after forming an organic layer having different colors on one substrate.
  • the organic material forming the organic layer by applying heat is sublimated to form an organic pattern layer, thereby improving pattern accuracy.
  • 1 to 13 are a perspective view and a cross-sectional view showing an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 14 to 17 are diagrams showing experimental examples in which an organic pattern was formed using an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 18 and 19 are perspective views illustrating a method of forming an organic pattern according to an embodiment of the present invention.
  • 1 to 13 are a perspective view, a layout, and a cross-sectional view showing an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pattern formed using a roller 1300 having a protruding shape on a surface thereof
  • FIG. 2 is a perspective view of a pattern 1400P formed on a donor film 1200
  • 3 illustrates a perspective view of forming a pattern using a flat plate having protrusions PSP formed on a surface thereof.
  • a donor film 1200 is formed on a first substrate 1100.
  • the first substrate 1100 may be formed of glass or plastic having high conductivity.
  • the donor film 1200 may be formed of a thermally durable polyimide resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, or an organic / inorganic copolymer.
  • the first substrate 1100 may be formed of a material having good heat transfer as well as indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the first substrate 1100 may be formed of copper, nickel, aluminum, tungsten, molybdenum, titanium, graphene, or the like.
  • the pattern unit 1400P is formed on the donor film 1200 by using a roller 1300 having a plurality of protruding shapes formed on a surface thereof.
  • the pattern portion 1400P may include a plurality of recesses 1400 on the donor film 1200.
  • the roller 1300 presses the upper surface of the donor film 1200 and sequentially passes through the first row, the second row,...
  • the recesses 1400 of the N-th row (N is a natural number) may be formed.
  • the plurality of recesses 1400 formed as described above may have a matrix form.
  • the flat plate 1350 having a plurality of protrusions PSP formed on the surface is pressed against the donor film 1200 at a time to form the pattern portion 1400P. ) May be formed.
  • the pattern portion 1400P may be simultaneously formed as shown in FIG. 2.
  • the pattern portion 1400P may be formed through a photo process.
  • an organic material is formed on the pattern portion 1400P formed on the donor film 1200 using a solution process.
  • a red organic material is formed in the first row of grooves among the plurality of recesses 1400 formed in the donor film 1200, and sequentially, the recesses 1400 of N + 3 rows (N is a natural number). It can form a red organic material.
  • the green organic material may be sequentially formed in the recess 1400 of the next row after the red organic material is formed, and the blue organic material may be sequentially formed in the recess 1400 of the next row after the green organic material is formed.
  • the RGB organic layer 1500 may be formed on the entire donor film 1200 on the first substrate 1100.
  • the present invention is not limited to the order and method of forming the organic material described in this embodiment, and the order of red, green, and blue may be changed, and instead of the imprinting method used in this embodiment, an inkjet printing method and an electrospray (Electro— It is possible to form the organic layer 1500 in the pattern portion 1400P through various methods such as spraying or stamping.
  • the red, green, and blue organic materials are formed in the plurality of recesses 1400 in the present embodiment, it is also possible to form only one color of the organic materials in the plurality of recesses 1400.
  • the donor film 1200 and the first substrate 1100 including the pattern portion 1400P on which the organic layer 1500 is formed thus constitute the pattern forming substrate 1000.
  • the organic light emitting panel 100 is disposed on the donor film 1200 in which the organic material is formed in the pattern unit 1400P.
  • a thin film layer 200 including a thin film transistor is formed on the second substrate 110, and the organic light emitting device 70 including a pixel electrode is formed on the thin film layer 200 including the thin film transistor.
  • a hole transport layer or the like may be formed on the pixel electrode.
  • the pattern forming substrate 1000 and the organic light emitting panel 100 may be aligned such that the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 is a micro unit.
  • micro units can refer to a range of several micrometers to thousands of micrometers.
  • the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may be 0 to 5 cm.
  • the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may be larger than a micro unit, but as the distance increases, the heating temperature of the subsequent process may increase, and the organic material may be patterned at a desired position in the subsequent process.
  • the accuracy for forming can be inferior. Therefore, the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 preferably has a range of 0.01 ⁇ m to 5000 ⁇ m.
  • the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may contact each other without being spaced apart.
  • the heating source HS is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate 1100 on which the donor film 1200 is formed. Heat is applied to the pattern forming substrate 1000 using the heating source HS. Heat is transferred to the donor film 1200 through the first substrate 1100 to which heat is applied, and the organic material constituting the organic layer 1500 formed on the pattern portion 1400P of the donor film 1200 is sublimed. The sublimed organic material is deposited on the organic light emitting diode 70 of the organic light emitting panel 100.
  • the organic layer 1500 formed on the donor film 1200 includes a red organic layer 1500R, a green organic layer 1500G, and a blue organic layer 1500B.
  • the heating source HS substantially heats the entire surface of the pattern forming substrate 1000 so that heat is simultaneously transferred to the red organic layer 1500R, the green organic layer 1500G, and the blue organic layer 1500B.
  • an area of the heating source HS and an area of the first substrate 1100 of the pattern forming substrate may be substantially the same. Accordingly, the red organic material, the green organic material, and the blue organic material constituting the red organic layer 1500R, the green organic layer 1500G, and the blue organic layer 1500B may be simultaneously sublimed and deposited on the organic light emitting panel 100. .
  • the organic material deposited on the organic light emitting panel 100 forms an organic light emitting layer as an organic pattern layer.
  • the forming of the organic pattern layer on the organic light emitting panel 100 by subliming the material forming the organic layer 1500 may be performed in a vacuum state.
  • the vacuum state may be formed using a vacuum pump, and may include a range of about 10 ⁇ 4 torr to 10 ⁇ 8 torr which is generally regarded as a high vacuum condition.
  • the organic material of the pattern forming substrate 1000 is sublimed in a state where the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 are spaced apart and aligned at a micro unit distance, and thus, the organic light emitting panel 100 is sublimed to a desired position on the organic light emitting panel 100.
  • An organic light emitting layer is formed as an organic pattern layer. Therefore, unlike the related art, an organic light emitting layer can be formed without using a mask, and an organic light emitting layer having high uniformity can be formed.
  • a method of subliming an organic material by applying heat in a state having a micro-distance distance to form an organic pattern layer may be defined as a micro evaporation array (MEA) process.
  • MEA micro evaporation array
  • the microevaporation array process since the organic material is sublimed and deposited on a face-to-face in a state in which the pattern forming substrate 1000 and the organic light emitting panel 100 are separated by micro units, the microevaporation array process is entirely formed on the organic light emitting panel 100. An organic pattern layer is formed. Unlike the laser transfer method, the microevaporation array process does not require a photothermal conversion layer because no laser is used.
  • the position of the organic layer 1500 formed on the pattern forming substrate 1000 and the position of the organic emission layer 720 may correspond to each other as shown in FIG. 9.
  • the number of organic layer forming parts on which the organic layer 1500 illustrated in FIG. 7 is formed may be the same as the number of organic pattern layer forming parts on which the organic emission layer 720 illustrated in FIG. 9 is formed.
  • the organic material is linearly sublimed, and the organic layer 1500 formed of the organic material is transferred one to one on the organic light emitting panel 100 facing the pattern forming substrate 1000 to form the organic light emitting layer 720.
  • the organic material may be transferred from the pattern forming substrate 1000 to the organic light emitting display panel 100 through free electron motion, and the free electron motion means that molecules constituting the organic material do not collide with other molecules and proceed. .
  • the heat applied to sublimate the organic material may be about 150 degrees Celsius, but is not limited thereto, and may be lower or higher.
  • the present embodiment can be applied to a cassette system in which a plurality of devices capable of performing a microevaporation array process in one chamber are arranged. By applying the same vacuum state in one chamber to perform a plurality of micro-evaporation processes at the same time, it is possible to improve the process yield and reduce the process time.
  • FIG. 8 is a modified embodiment of the embodiment of FIG. 7.
  • the microevaporation array process is performed in a state in which the heating source HS, the pattern forming substrate 1000, and the organic light emitting display panel 100 are placed in parallel with the gravity direction. Can be performed.
  • an organic light emitting layer 720 including a red organic light emitting layer 720R, a green organic light emitting layer 720G, and a blue organic light emitting layer 720B on the organic light emitting display panel 100 by a microevaporation array process. Is formed.
  • the organic emission layer 720 may be formed in a matrix form.
  • FIG. 10 is a layout view illustrating an organic light emitting panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 11 to 13 are cross-sectional views taken along the cutting line X-X of FIG. 10.
  • the organic light emitting panel 100 further includes a gate line 151 arranged along one direction, a data line 171 and a common power line 172 that are insulated from and cross the gate line 151.
  • one pixel may be defined as a boundary between the gate line 151, the data line 171, and the common power line 172.
  • the organic light emitting diode 70 includes a pixel electrode 710, an organic emission layer 720 formed on the pixel electrode 710, and a common electrode 730 (shown in FIG. 12) formed on the organic emission layer 720. do.
  • the pixel electrode 710 is a positive electrode which is a hole injection electrode
  • the common electrode 730 is a negative electrode which is an electron injection electrode.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the pixel electrode 710 may be a cathode and the common electrode 730 may be an anode according to a driving method of the organic light emitting panel 100.
  • Holes and electrons are injected into the organic emission layer 720 from the pixel electrode 710 and the common electrode 730, respectively. When the exciton, which is a combination of the injected hole and the electron, falls from the excited state to the ground state, light emission occurs.
  • the switching thin film transistor 10 includes a switching semiconductor layer 131, a switching gate electrode 152, a switching source electrode 173, and a switching drain electrode 174, and the driving thin film transistor 20 includes the driving semiconductor layer 132. ), A driving gate electrode 155, a driving source electrode 176, and a driving drain electrode 177.
  • the power storage device 80 includes a first storage electrode 158 and a second storage electrode 178 disposed with the gate insulating layer 140 interposed therebetween.
  • the switching thin film transistor 10 is used as a switching element for selecting a pixel to emit light.
  • the switching gate electrode 152 is connected to the gate line 151.
  • the switching source electrode 173 is connected to the data line 171.
  • the switching drain electrode 174 is spaced apart from the switching source electrode 173 and is connected to the first sustain electrode 158.
  • the driving thin film transistor 20 applies driving power to the pixel electrode 710 for emitting the organic light emitting layer 720 of the organic light emitting element 70 in the selected pixel.
  • the driving gate electrode 155 is connected to the first sustain electrode 158.
  • the driving source electrode 176 and the second storage electrode 178 are connected to the common power line 172, respectively.
  • the driving drain electrode 177 is connected to the pixel electrode 710 of the organic light emitting diode 70 through the contact hole 182.
  • the switching thin film transistor 10 operates by a gate voltage applied to the gate line 151 to transfer a data voltage applied to the data line 171 to the driving thin film transistor 20. .
  • the voltage corresponding to the difference between the common voltage applied to the driving thin film transistor 20 from the common power supply line 172 and the data voltage transferred from the switching thin film transistor 10 is stored in the power storage device 80, and the power storage device 80 The current corresponding to the voltage stored in the) flows through the driving thin film transistor 20 to the organic light emitting device 70 to emit light.
  • FIG. 10 illustrates the organic light emitting display panel 100 mainly around the driving thin film transistor 2, the organic light emitting element 70, and the power storage element 80.
  • the structure of the thin film transistor with the driving thin film transistor 20 will be described in detail.
  • the switching thin film transistor 10 will be briefly described only with respect to the driving thin film transistor.
  • the second substrate 110 is formed of an insulating substrate.
  • the buffer layer 120 is formed on the second substrate 110.
  • the buffer layer 120 serves to prevent infiltration of impurities and planarize the surface, and may be formed of various materials capable of performing such a role.
  • the driving semiconductor layer 132 is formed on the buffer layer 120.
  • the driving semiconductor layer 132 is formed of a polycrystalline silicon film.
  • the driving semiconductor layer 132 may include a channel region 135 that is not doped with impurities, and a source region 136 and a drain region 137 formed by p + doping to both sides of the channel region 135.
  • the ionic material to be doped is a P-type impurity such as boron (B), and mainly B2H6 is used.
  • B boron
  • B2H6 mainly B2H6
  • a thin film transistor having a PMOS structure using P-type impurities is used as the driving thin film transistor 20, but is not limited thereto. Therefore, both the NMOS structure or the CMOS structure thin film transistor may be used as the driving thin film transistor 20.
  • the driving thin film transistor 20 is a polycrystalline thin film transistor including a polysilicon film
  • the switching thin film transistor 10 may be a polycrystalline thin film transistor or an amorphous thin film transistor including an amorphous silicon film.
  • a gate wiring including the driving gate electrode 155 is formed on the gate insulating layer 140.
  • the gate wiring further includes a gate line 151, a first storage electrode 158, and other wirings.
  • the driving gate electrode 155 may be formed to overlap at least a portion of the driving semiconductor layer 132, particularly the channel region 135.
  • An interlayer insulating layer 160 covering the driving gate electrode 155 is formed on the gate insulating layer 140.
  • the gate insulating layer 140 and the interlayer insulating layer 160 have contact holes that expose the source region 136 and the drain region 137 of the driving semiconductor layer 132.
  • the interlayer insulating film 160 is made of silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiO 2), or the like.
  • the data line including the driving source electrode 176 and the driving drain electrode 177 is formed on the interlayer insulating layer 160.
  • the data line further includes a data line 171, a common power supply line 172, a second storage electrode 178, and other wirings.
  • the driving source electrode 176 and the driving drain electrode 177 are connected to the source region 136 and the drain region 137 of the driving semiconductor layer 132 through contact holes, respectively.
  • the driving thin film transistor 20 including the driving semiconductor layer 132, the driving gate electrode 155, the driving source electrode 176, and the driving drain electrode 177 is formed.
  • the configuration of the driving thin film transistor 20 is not limited to the above-described example, and may be variously modified to a known configuration that can be implemented by those skilled in the art.
  • the planarization layer 180 covering the data lines 172, 176, 177, and 178 is formed on the interlayer insulating layer 160.
  • the planarization layer 180 serves to remove the level difference and planarize in order to increase the luminous efficiency of the organic light emitting element to be formed thereon.
  • the planarization layer 180 has a contact hole 182 exposing a part of the drain electrode 177.
  • the pixel electrode 710 is formed on the planarization layer 180 as one component of the organic light emitting diode.
  • the pixel electrode 710 is connected to the drain electrode 177 through the contact hole 182 of the planarization layer 180.
  • a pixel defining layer 190 having an opening exposing the pixel electrode 710 is formed on the planarization layer 180. That is, the pixel electrode 710 is disposed to correspond to the opening of the pixel defining layer 190.
  • the pixel defining layer 190 may be made of a resin such as polyacrylates and polyimides.
  • an organic emission layer 720 is formed on the pixel electrode 710 in the opening of the pixel defining layer 190.
  • the organic emission layer 720 is formed on the pixel electrode 710 by subliming the organic material of the organic layer 1500 formed on the pattern forming substrate 1000 using the microevaporation array process described with reference to FIGS. 7 to 9. Can be formed.
  • the organic layer 1500 may be disposed to correspond to the opening of the pixel defining layer 190.
  • a hole injection layer and a hole transport layer may be formed on the pixel electrode 710, and an organic emission layer 720 may be formed on the hole transport layer.
  • a common electrode 730 is formed on the pixel defining layer 190 and the organic emission layer 720.
  • an electron transport layer and an electron injection layer may be formed on the organic emission layer 720, and a common electrode 730 may be formed on the electron injection layer.
  • the micro-evaporation array process is described as being applied to the organic light emitting layer 720.
  • the micro-evaporation array process according to the present embodiment forms a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or an electron injection layer. It is also possible to apply.
  • the organic light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, or the electron injection layer to which the microevaporation array process according to the present embodiment can be applied may be represented as an organic pattern layer.
  • the organic light emitting diode 70 including the pixel electrode 710, the hole transport layer, the organic emission layer 720, the electron transport layer, and the common electrode 730 is formed.
  • An encapsulation member is formed on the common electrode 730 to form an organic light emitting display device including the organic light emitting panel 100.
  • the sealing member serves to protect the organic light emitting element 70.
  • One of the pixel electrode 710 and the common electrode 730 may be formed of a transparent conductive material, and the other may be formed of a transflective or reflective conductive material. According to the types of materials forming the pixel electrode 710 and the common electrode 730, the organic light emitting diode display may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type.
  • the micro-evaporation array process according to the embodiment of the present invention has been described with reference to the case of forming the organic light emitting layer of the organic light emitting diode display.
  • the color filter of the liquid crystal display it can be applied to the case of forming a wide range of organic patterns, such as when forming or when forming a light emitting layer of an organic photovoltaic (OPV).
  • OLED organic photovoltaic
  • the organic light emitting layer described above may be a color filter layer in the case of a liquid crystal display.
  • FIG. 14 tris- (8-hydroxy quinoline) or polyvinylcabazole (PVK) using chloroform (CHCl3) as a solvent using the spin coating method under the same conditions.
  • the mixed organic material was deposited on an ITO substrate 1 to form an organic thin film 2.
  • the edge portion of the organic thin film 2 is removed to form the edge pattern portion P.
  • the edge pattern portion P may be formed using an edge bead remover (EBR), and remain on the edge portion of the substrate 1 after spin coating through a process of forming the edge pattern portion P. Residuals can be removed.
  • EBR edge bead remover
  • the polyimide tape 3 was formed in the edge part of the organic thin film 2 removed.
  • the polyimide tape 3 may be formed in the edge pattern portion P.
  • the thickness of the polyimide tape 3 can be adjusted to set the distance between the ITO substrate 1 and the corresponding organic pattern forming substrate 4 (shown in FIG. 17) in micro units.
  • the heating source HS is disposed on the lower surface of the substrate 1, and the organic pattern forming substrate 4 is disposed at a position facing the organic thin film 2.
  • Another polyimide tape 5 was formed on the organic pattern forming substrate 4 so as to overlap the polyimide tape 3.
  • the two polyimide tapes 3 and 5 meshed with each other to set the distance between the organic thin film 3 and the organic pattern forming substrate 4 in micrometers of 120 um or 180 um.
  • the polyimide tape 5 formed on the organic pattern formation substrate 4 can be omitted.
  • the organic material forming the organic thin film 2 is heated by heating the substrate 1 through the heating source HS, and the organic thin film 2 receives the heat to form the organic thin film 2 by a micro-evaporation array process. (4) is deposited. This process was carried out in the chamber, and the pressure in the chamber was performed at high vacuum at 3.5 * 10 -5 torr.
  • the organic thin film when the organic thin film is heated in a high vacuum state, it may be confirmed that the organic material may be deposited on the organic pattern forming substrate spaced apart from the organic thin film by micro units.
  • FIGS. 18 and 19 are perspective views illustrating a method of forming an organic pattern according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of recesses 2400 are formed in the donor film 2200 in a stripe shape. Pressing and passing the upper surface of the donor film 2200 using a roller 2300 having a protruding portion in a stripe shape to form a pattern portion 2400P including a plurality of concave portions 2400 in a stripe shape. With the first column, second column,... The recesses 2400 of the N-th row (N is a natural number) may be formed. Except for this difference, the subsequent processes of FIGS. 3 to 8 proceed in the same manner, and as a result, an organic light emitting layer having a stripe shape rather than a matrix shape can be formed.

Abstract

The present invention provides a method for forming an organic pattern. The method for forming an organic pattern according to one embodiment of the present invention includes the steps of: forming a donor film and an organic layer on a first substrate; arranging a second substrate so that the second substrate corresponds to the first substrate; and heating the first substrate in order to sublimate a material forming the organic layer so as to form an organic pattern layer on the second substrate, wherein the position on the first substrate where the organic layer is formed corresponds to the position on the second substrate where the organic pattern layer is formed.

Description

유기 패턴 형성 방법Organic pattern formation method
본 발명은 유기 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming an organic pattern.
최근 표시 장치 가운데 하나인 유기 발광 표시 장치(ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE)는 액정 표시 장치(LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE)에 비해 자발광, 저소비전력, 뛰어난 시인성 등의 우수한 특성을 인정 받아 차세대 디스플레이로 각광을 받고 있다.Recently, ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE, one of the display devices, has been spotlighted as a next-generation display due to its excellent characteristics such as self-luminous, low power consumption, and excellent visibility compared to liquid crystal display devices. have.
디스플레이에는 풀 컬러 구현을 위하여 빛의 3원색인 빨강, 초록, 파랑의 기본 화소가 필요하다. 이러한 화소에서 발현되는 빛들의 혼합을 통해 우리가 원하는 화상의 색들을 구현하게 된다. 화소 형성 기술이란 빨강, 초록, 파랑의 기본 화소의 형성 방법을 말하는 것으로 매우 정교한 인쇄 기술이 필요하다.The display requires basic pixels of red, green, and blue, which are the three primary colors of light, to achieve full color. Through the mixing of the light emitted from these pixels, colors of the desired image are realized. The pixel formation technique refers to a method of forming red, green, and blue basic pixels, and requires a very sophisticated printing technique.
종래에 화소 형성 방법으로는 증착 방식을 이용하는 미세마스크 방식(Fine Metal Mask; FMM)과 레이저 전사법(Laser Induced Thermal Imaging; LITI) 등을 사용하였다. 상기 방법들은 장점들을 가지고 있지만 미세마스크 방식의 경우에는 패턴 정밀도가 떨어질 수 있고, 레이저 전사법의 경우에는 도너 필름과 기판 사이의 계면 적합성, 대면적 공정에서의 적절한 파티클 제어 방법 등의 문제가 있다.Conventionally, a fine metal mask (FMM), a laser induced thermal imaging (LITI), or the like using a deposition method is used as a pixel formation method. The above methods have advantages, but in the case of the micromask method, the pattern precision may be inferior, and in the case of the laser transfer method, there are problems such as interfacial compatibility between the donor film and the substrate and proper particle control method in a large area process.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 패턴 정밀도가 우수하고 공정을 단순화하는 유기 패턴 형성 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide an organic pattern forming method which is excellent in pattern precision and simplifies the process.
본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법은 제1 기판 위에 도너 필름과 유기층을 형성하는 단계, 상기 제1 기판과 대응하도록 제2 기판을 배치하는 단계 그리고 상기 제1 기판에 열을 가해 상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기층이 형성된 상기 제1 기판 위의 위치와 상기 유기 패턴층이 형성된 상기 제2 기판 위의 위치는 서로 대응한다. The organic pattern forming method according to the embodiment of the present invention comprises the steps of forming a donor film and an organic layer on the first substrate, arranging a second substrate to correspond to the first substrate and applying heat to the first substrate Forming an organic pattern layer on the second substrate by subliming the material forming the organic layer, wherein the position on the first substrate on which the organic layer is formed and the position on the second substrate on which the organic pattern layer are formed are Correspond to each other.
상기 제1 기판에 열을 가해 승화되는 상기 유기층을 형성하는 물질은 직진하여 상기 제2 기판 위에 상기 유기 패턴층을 형성할 수 있다. The material for forming the organic layer to be sublimated by applying heat to the first substrate may go straight to form the organic pattern layer on the second substrate.
상기 유기층이 형성된 상기 제1 기판 위의 유기층 형성부의 개수와 상기 유기 패턴층이 형성된 상기 제2 기판 위의 유기 패턴층 형성부의 개수가 동일할 수 있다.The number of organic layer forming portions on the first substrate on which the organic layer is formed may be the same as the number of organic pattern layer forming portions on the second substrate on which the organic pattern layer is formed.
상기 제2 기판을 배치하는 단계는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 마이크로 단위의 거리로 이격되도록 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. The disposing of the second substrate may include aligning the first substrate and the second substrate to be spaced apart by a micro unit distance.
상기 도너 필름에 복수의 패턴부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 유기층은 상기 복수의 패턴부에 형성될 수 있다. The method may further include forming a plurality of pattern portions on the donor film, and the organic layer may be formed on the plurality of pattern portions.
상기 복수의 패턴부는 상기 제2 기판의 화소 영역에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 복수의 패턴부는 상기 도너 필름에 오목부를 형성할 수 있다.The plurality of pattern portions may be formed at positions corresponding to the pixel areas of the second substrate, and the plurality of pattern portions may form recesses in the donor film.
상기 유기 패턴 형성 방법은 상기 제2 기판에 화소 정의막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 화소 정의막은 상기 복수의 패턴부에 대응하는 개구부를 갖도록 형성할 수 있다. The organic pattern forming method may further include forming a pixel defining layer on the second substrate, and the pixel defining layer may be formed to have openings corresponding to the plurality of pattern portions.
상기 개구부 내에 상기 유기 패턴층을 형성할 수 있다. The organic pattern layer may be formed in the opening.
상기 유기층을 형성하는 단계는 용액 공정을 사용할 수 있다. Forming the organic layer may use a solution process.
상기 유기층은 적색 유기 물질로 형성된 제1 유기층, 청색 유기 물질로 형성된 제2 유기층, 녹색 유기 물질로 형성된 제3 유기층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The organic layer may include at least one of a first organic layer formed of a red organic material, a second organic layer formed of a blue organic material, and a third organic layer formed of a green organic material.
상기 제1 유기층, 상기 제2 유기층 및 상기 제3 유기층을 형성하는 물질이 동시에 승화되어 상기 제2 기판에 상기 유기 패턴층이 형성될 수 있다. The material forming the first organic layer, the second organic layer, and the third organic layer may be simultaneously sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate.
상기 유기 패턴 형성 방법은 상기 제2 기판 위에 화소 전극 및 정공 수송층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 정공 수송층 위에 상기 유기 패턴층이 증착될 수 있다.The organic pattern forming method may further include forming a pixel electrode and a hole transport layer on the second substrate, and the organic pattern layer may be deposited on the hole transport layer.
상기 도너 필름은 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리스티렌(Polystyrene)으로 형성할 수 있다. The donor film may be formed of polyimide or polystyrene.
상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계는 진공 상태에서 수행될 수 있다. Subsequently, the material forming the organic layer may be sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate in a vacuum state.
상기 제1 기판에 열을 가하는 단계는 상기 제1 기판 하부에 히팅 소스를 배치하는 단계를 포함하고, 상기 히팅 소스의 면적과 상기 제1 기판의 면적은 동일할 수 있다. The applying of heat to the first substrate may include disposing a heating source under the first substrate, and an area of the heating source and an area of the first substrate may be the same.
상기 히팅 소스, 상기 제1 기판, 및 상기 제2 기판을 중력 방향에 평행하도록 세운 상태에서 상기 제1 기판에 열을 가할 수 있다. Heat may be applied to the first substrate in a state in which the heating source, the first substrate, and the second substrate are oriented parallel to the direction of gravity.
상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계는 마스크를 사용하지 않은 상태에서 수행될 수 있다.Subsequently, the material forming the organic layer may be sublimed to form the organic pattern layer on the second substrate without using a mask.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면, 하나의 기판 위에 서로 다른 색상을 갖는 유기층을 형성한 후에 열을 가함으로써 동시에 유기 패턴층을 형성할 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, an organic pattern layer may be simultaneously formed by applying heat after forming an organic layer having different colors on one substrate.
또한, 유기층을 포함하는 기판과 유기 패턴층이 형성되는 기판을 마이크로 단위로 밀착시켜 열을 가해 유기층을 형성하는 유기 물질이 승화되어 유기 패턴층을 형성하기 때문에 패턴 정밀도를 높일 수 있다.In addition, since the substrate including the organic layer and the substrate on which the organic pattern layer is formed are brought into close contact with each other in micro units, the organic material forming the organic layer by applying heat is sublimated to form an organic pattern layer, thereby improving pattern accuracy.
도 1 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법을 나타내는 사시도 및 단면도이다.1 to 13 are a perspective view and a cross-sectional view showing an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법을 사용하여 유기 패턴을 형성한 실험예를 나타내는 도면이다.14 to 17 are diagrams showing experimental examples in which an organic pattern was formed using an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
도 18 및 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법을 나타내는 사시도이다.18 and 19 are perspective views illustrating a method of forming an organic pattern according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도 1 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법을 나타내는 사시도, 배치도, 및 단면도이다.1 to 13 are a perspective view, a layout, and a cross-sectional view showing an organic pattern forming method according to an embodiment of the present invention.
도 1은 표면에 돌출된 형상이 형성된 롤러(1300)를 사용하여 패턴을 형성하는 사시도를 나타내고, 도 2는 도너 필름(1200)에 패턴부(1400P)가 형성된 모양을 나타내는 사시도이다. 도 3은 표면에 돌출부(PSP)가 형성된 평판을 사용하여 패턴을 형성하는 사시도를 나타낸다. FIG. 1 is a perspective view of a pattern formed using a roller 1300 having a protruding shape on a surface thereof, and FIG. 2 is a perspective view of a pattern 1400P formed on a donor film 1200. 3 illustrates a perspective view of forming a pattern using a flat plate having protrusions PSP formed on a surface thereof.
도 1을 참고하면, 제1 기판(1100) 위에 도너 필름(1200)을 형성한다. 제1 기판(1100)은 유리 또는 전도성이 높은 플라스틱 등으로 형성할 수 있다. 도너 필름(1200)은 열적 내구성이 강한 폴리이미드(Polyimide) 수지, 폴리스티렌(Polystyrene) 수지, 폴리에틸렌(Polyethylene) 수지 또는 유무기 공중합체 등으로 형성할 수 있다. 여기서, 제1 기판(1100)은 인듐-주석 옥사이드(ITO) 뿐만 아니라, 열전달이 잘 이루어지는 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, 구리, 니켈, 알루미늄, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 또는 그래핀 등으로 제1 기판(1100)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a donor film 1200 is formed on a first substrate 1100. The first substrate 1100 may be formed of glass or plastic having high conductivity. The donor film 1200 may be formed of a thermally durable polyimide resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, or an organic / inorganic copolymer. Here, the first substrate 1100 may be formed of a material having good heat transfer as well as indium tin oxide (ITO). For example, the first substrate 1100 may be formed of copper, nickel, aluminum, tungsten, molybdenum, titanium, graphene, or the like.
도 1 및 도 2를 참고하면, 표면에 복수의 돌출된 형상이 형성된 롤러(1300)를 사용하여 도너 필름(1200)에 패턴부(1400P)를 형성한다. 패턴부(1400P)는 도너 필름(1200) 위에 복수의 오목부(1400)를 포함할 수 있다. 롤러(1300)는 도너 필름(1200) 상부면을 가압하고 지나가면서 순차적으로 제1 열, 제2 열, … , 제N 열(N은 자연수)의 오목부(1400)들을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 복수의 오목부(1400)들은 매트릭스 형태를 가질 수 있다.1 and 2, the pattern unit 1400P is formed on the donor film 1200 by using a roller 1300 having a plurality of protruding shapes formed on a surface thereof. The pattern portion 1400P may include a plurality of recesses 1400 on the donor film 1200. The roller 1300 presses the upper surface of the donor film 1200 and sequentially passes through the first row, the second row,... The recesses 1400 of the N-th row (N is a natural number) may be formed. The plurality of recesses 1400 formed as described above may have a matrix form.
도 3을 참고하면, 도 1의 실시예처럼 롤러(1300)를 사용하는 방법 대신에 표면에 복수의 돌출부(PSP)가 형성된 평판(1350)을 한번에 도너 필름(1200)에 가압하여 패턴부(1400P)를 형성할 수도 있다. 도 3에서 나타낸 평판(1350)을 도너 필름(1200) 상부면에 수직하게 배치한 후에 가압하면 도 2에 나타낸 바와 같이 패턴부(1400P)가 동시에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, instead of the method of using the roller 1300 as in the embodiment of FIG. 1, the flat plate 1350 having a plurality of protrusions PSP formed on the surface is pressed against the donor film 1200 at a time to form the pattern portion 1400P. ) May be formed. When the flat plate 1350 illustrated in FIG. 3 is vertically disposed on the upper surface of the donor film 1200 and pressed, the pattern portion 1400P may be simultaneously formed as shown in FIG. 2.
하지만, 앞에서 설명한 실시예와 같이 롤러(1300) 또는 평판(1350)을 사용하는 방법 대신에 포토 공정을 통해 패턴부(1400P)를 형성할 수도 있다.However, instead of using the roller 1300 or the flat plate 1350 as in the above-described embodiment, the pattern portion 1400P may be formed through a photo process.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 용액 공정을 사용하여 도너 필름(1200)에 형성된 패턴부(1400P)에 유기 물질을 형성한다. 본 실시예에서는, 도너 필름(1200)에 형성된 복수의 오목부(1400) 가운데 제1 열의 홈에 적색 유기 물질을 형성하고, 순차적으로, N+3열(N은 자연수)의 오목부(1400)에 적색 유기 물질을 형성할 수 있다.4 to 6, an organic material is formed on the pattern portion 1400P formed on the donor film 1200 using a solution process. In the present exemplary embodiment, a red organic material is formed in the first row of grooves among the plurality of recesses 1400 formed in the donor film 1200, and sequentially, the recesses 1400 of N + 3 rows (N is a natural number). It can form a red organic material.
이후, 적색 유기 물질이 형성된 다음 열의 오목부(1400)에 순차적으로 녹색 유기 물질을 형성하고, 그 다음으로 녹색 유기 물질이 형성된 다음 열의 오목부(1400)에 순차적으로 청색 유기 물질을 형성할 수 있다. 이렇게 하면, 제1 기판(1100) 위의 도너 필름(1200) 전체에 RGB 유기층(1500)을 형성할 수 있다. 하지만, 본 실시예에서 설명한 유기 물질을 형성하는 순서 및 방법에 한정되지 않고, 적색, 녹색, 청색의 순서를 변경할 수 있으며 본 실시예에서 사용한 임프린팅 방법 대신에 잉크젯 프린팅 방법, 일렉트로 스프레이(Electro-spray) 방법 또는 스탬프 방법 등 다양한 방법을 통해 패턴부(1400P)에 유기층(1500)을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 적색, 녹색, 청색 유기 물질을 복수의 오목부(1400)에 형성하지만, 복수의 오목부(1400)에 한 가지 색상의 유기 물질만을 형성하는 것도 가능하다.Subsequently, the green organic material may be sequentially formed in the recess 1400 of the next row after the red organic material is formed, and the blue organic material may be sequentially formed in the recess 1400 of the next row after the green organic material is formed. . In this way, the RGB organic layer 1500 may be formed on the entire donor film 1200 on the first substrate 1100. However, the present invention is not limited to the order and method of forming the organic material described in this embodiment, and the order of red, green, and blue may be changed, and instead of the imprinting method used in this embodiment, an inkjet printing method and an electrospray (Electro— It is possible to form the organic layer 1500 in the pattern portion 1400P through various methods such as spraying or stamping. In addition, although the red, green, and blue organic materials are formed in the plurality of recesses 1400 in the present embodiment, it is also possible to form only one color of the organic materials in the plurality of recesses 1400.
이렇게 형성된 유기층(1500)이 형성된 패턴부(1400P)를 포함하는 도너 필름(1200) 및 제1 기판(1100)은 패턴 형성 기판(1000)을 구성한다.The donor film 1200 and the first substrate 1100 including the pattern portion 1400P on which the organic layer 1500 is formed thus constitute the pattern forming substrate 1000.
도 7을 참고하면, 패턴부(1400P) 내에 유기 물질이 형성된 도너 필름(1200) 위에 유기 발광 표시판(100)을 배치한다. 유기 발광 표시판(100)은 제2 기판(110) 위에 박막 트랜지스터를 포함하는 박막층(200)이 형성되어 있고, 박막 트랜지스터를 포함하는 박막층(200) 위에 화소 전극을 포함하는 유기 발광 소자(70)가 형성되어 있다. 화소 전극 위에는 정공 수송층 등이 형성될 수 있다. 여기서, 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100) 사이의 거리는 마이크로 단위가 되도록 패턴 형성 기판(1000)과 유기 발광 표시판(100)을 정렬할 수 있다. 여기서, 마이크로 단위는 수 마이크로 미터에서 수천 마이크로 미터의 범위를 말할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100) 사이의 거리는 0 내지 5cm일 수 있다. 이처럼, 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100) 사이의 거리는 마이크로 단위보다 크게 할 수 있으나, 이러한 간격이 커질수록 후속 공정의 가열 온도가 올라갈 수 있고, 후속 공정에서 유기 물질을 원하는 위치에 패턴 형성하기 위한 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100) 사이의 거리는 0.01um 내지 5000um 의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 하지만, 다른 실시예로 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100)이 이격되지 않고 맞닿을 수도 있다.Referring to FIG. 7, the organic light emitting panel 100 is disposed on the donor film 1200 in which the organic material is formed in the pattern unit 1400P. In the organic light emitting panel 100, a thin film layer 200 including a thin film transistor is formed on the second substrate 110, and the organic light emitting device 70 including a pixel electrode is formed on the thin film layer 200 including the thin film transistor. Formed. A hole transport layer or the like may be formed on the pixel electrode. Here, the pattern forming substrate 1000 and the organic light emitting panel 100 may be aligned such that the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 is a micro unit. Here, micro units can refer to a range of several micrometers to thousands of micrometers. In detail, in the present embodiment, the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may be 0 to 5 cm. As such, the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may be larger than a micro unit, but as the distance increases, the heating temperature of the subsequent process may increase, and the organic material may be patterned at a desired position in the subsequent process. The accuracy for forming can be inferior. Therefore, the distance between the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 preferably has a range of 0.01 μm to 5000 μm. However, in another embodiment, the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 may contact each other without being spaced apart.
그리고, 도너 필름(1200)이 형성된 제1 기판(1100)의 면과 반대면에 히팅 소스(HS)를 배치한다. 히팅 소스(HS)를 사용하여 패턴 형성 기판(1000)에 열을 가한다. 열이 가해진 제1 기판(1100)을 통해 도너 필름(1200)에 열이 전달되고, 도너 필름(1200)의 패턴부(1400P)에 형성된 유기층(1500)을 이루는 유기 물질이 승화된다. 승화된 유기 물질은 유기 발광 표시판(100)의 유기 발광 소자(70) 위에 증착된다.The heating source HS is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate 1100 on which the donor film 1200 is formed. Heat is applied to the pattern forming substrate 1000 using the heating source HS. Heat is transferred to the donor film 1200 through the first substrate 1100 to which heat is applied, and the organic material constituting the organic layer 1500 formed on the pattern portion 1400P of the donor film 1200 is sublimed. The sublimed organic material is deposited on the organic light emitting diode 70 of the organic light emitting panel 100.
도너 필름(1200)에 형성된 유기층(1500)은 적색 유기층(1500R), 녹색 유기층(1500G), 및 청색 유기층(1500B)을 포함한다. 본 실시예에서, 히팅 소스(HS)는 실질적으로 패턴 형성 기판(1000)의 전체 면에 열을 가함으로써 적색 유기층(1500R), 녹색 유기층(1500G), 및 청색 유기층(1500B)에 동시에 열이 전달될 수 있다. 이 때, 히팅 소스(HS)의 면적과 패턴 형성 기판의 제1 기판(1100)의 면적은 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 적색 유기층(1500R), 녹색 유기층(1500G), 및 청색 유기층(1500B) 각각을 이루는 적색 유기 물질, 녹색 유기 물질, 및 청색 유기 물질이 동시에 승화되어 유기 발광 표시판(100)에 증착될 수 있다.The organic layer 1500 formed on the donor film 1200 includes a red organic layer 1500R, a green organic layer 1500G, and a blue organic layer 1500B. In the present embodiment, the heating source HS substantially heats the entire surface of the pattern forming substrate 1000 so that heat is simultaneously transferred to the red organic layer 1500R, the green organic layer 1500G, and the blue organic layer 1500B. Can be. In this case, an area of the heating source HS and an area of the first substrate 1100 of the pattern forming substrate may be substantially the same. Accordingly, the red organic material, the green organic material, and the blue organic material constituting the red organic layer 1500R, the green organic layer 1500G, and the blue organic layer 1500B may be simultaneously sublimed and deposited on the organic light emitting panel 100. .
유기 발광 표시판(100)에 증착된 유기 물질은 유기 패턴층으로써 유기 발광층을 형성한다.The organic material deposited on the organic light emitting panel 100 forms an organic light emitting layer as an organic pattern layer.
본 실시예에서 유기층(1500)을 형성하는 물질이 승화되어 유기 발광 표시판(100)에 유기 패턴층을 형성하는 단계는 진공 상태에서 수행될 수 있다. 여기서, 진공 상태는 진공 펌프를 이용하여 형성할 수 있고, 일반적으로 고진공 조건이라고 볼 수 있는 대략 10-4토르(torr) 내지 10-8 토르(torr)의 범위를 포함할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the forming of the organic pattern layer on the organic light emitting panel 100 by subliming the material forming the organic layer 1500 may be performed in a vacuum state. Here, the vacuum state may be formed using a vacuum pump, and may include a range of about 10 −4 torr to 10 −8 torr which is generally regarded as a high vacuum condition.
본 실시예에서는 도너 필름(1200)과 유기 발광 표시판(100)을 마이크로 단위의 거리로 이격, 정렬된 상태에서 패턴 형성 기판(1000)의 유기 물질이 승화되어 유기 발광 표시판(100)에서 원하는 위치에 유기 패턴층으로써 유기 발광층을 형성한다. 따라서, 종래와 달리 마스크를 사용하지 않으면서 유기 발광층을 형성할 수 있으며, 균일성이 높은 유기 발광층을 형성할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the organic material of the pattern forming substrate 1000 is sublimed in a state where the donor film 1200 and the organic light emitting panel 100 are spaced apart and aligned at a micro unit distance, and thus, the organic light emitting panel 100 is sublimed to a desired position on the organic light emitting panel 100. An organic light emitting layer is formed as an organic pattern layer. Therefore, unlike the related art, an organic light emitting layer can be formed without using a mask, and an organic light emitting layer having high uniformity can be formed.
종래의 화소 형성 방법으로 증착 방식을 이용하는 미세마스크 방식(Fine Metal Mask; FMM)과 레이저 전사법(Laser Induced Thermal Imaging; LITI) 등과 달리 본 실시예와 같이 패턴 형성 기판과 유기 발광 표시판 사이의 거리가 마이크로 단위의 이격 거리를 갖는 상태에서 열을 가하여 유기 물질이 승화되어 유기 패턴층을 형성하는 방법을 마이크로 이베이퍼레이션 어레이(Micro Evaporation Array; MEA) 공정으로 정의할 수 있다. 여기서, 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정은 패턴 형성 기판(1000)과 유기 발광 표시판(100)을 마이크로 단위로 이격한 상태에서 면대면으로 유기 물질이 승화되어 증착되기 때문에 유기 발광 표시판(100) 위에 전면적으로 유기 패턴층이 형성된다. 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정은 레이저 전사법과 달리 레이저를 사용하지 않기 때문에 광열변환층을 필요로 하지 않는다. Unlike a fine metal mask (FMM) and a laser induced thermal imaging (LITI) method using a deposition method using a conventional pixel formation method, the distance between the pattern forming substrate and the organic light emitting panel is different as in the present embodiment. A method of subliming an organic material by applying heat in a state having a micro-distance distance to form an organic pattern layer may be defined as a micro evaporation array (MEA) process. In the micro-evaporation array process, since the organic material is sublimed and deposited on a face-to-face in a state in which the pattern forming substrate 1000 and the organic light emitting panel 100 are separated by micro units, the microevaporation array process is entirely formed on the organic light emitting panel 100. An organic pattern layer is formed. Unlike the laser transfer method, the microevaporation array process does not require a photothermal conversion layer because no laser is used.
유기 물질은 직진성을 가지고 승화되기 때문에 패턴 형성 기판(1000)에 형성된 유기층(1500)의 위치와 도 9에 나타낸 바와 같이 유기 발광층(720)의 위치는 서로 대응할 수 있다. 구체적으로, 도 7에 나타낸 유기층(1500)이 형성된 유기층 형성부의 개수는 도 9에 나타낸 유기 발광층(720)이 형성된 유기 패턴층 형성부의 개수와 같을 수 있다. 여기서, 유기 물질이 직진성을 가지고 승화된다는 것은 유기 물질로 형성된 유기층(1500)이 패턴 형성 기판(1000)과 마주보는 유기 발광 표시판(100) 위에 1대 1로 전달되어 유기 발광층(720)을 형성하는 것을 의미한다. 실제로, 유기 물질은 자유전자 운동을 통해 패턴 형성기판(1000)에서 유기 발광 표시판(100)으로 전달될 수 있고, 자유전자 운동은 유기 물질을 이루는 분자가 다른 분자와 충돌하지 않고, 진행하는 것을 말한다.Since the organic material is linearly sublimated, the position of the organic layer 1500 formed on the pattern forming substrate 1000 and the position of the organic emission layer 720 may correspond to each other as shown in FIG. 9. In detail, the number of organic layer forming parts on which the organic layer 1500 illustrated in FIG. 7 is formed may be the same as the number of organic pattern layer forming parts on which the organic emission layer 720 illustrated in FIG. 9 is formed. In this case, the organic material is linearly sublimed, and the organic layer 1500 formed of the organic material is transferred one to one on the organic light emitting panel 100 facing the pattern forming substrate 1000 to form the organic light emitting layer 720. Means that. In fact, the organic material may be transferred from the pattern forming substrate 1000 to the organic light emitting display panel 100 through free electron motion, and the free electron motion means that molecules constituting the organic material do not collide with other molecules and proceed. .
유기 물질을 승화시키기 위해 가하는 열은 대략 섭씨 150도 정도일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 이보다 낮은 온도 또는 높은 온도로도 가능하다.The heat applied to sublimate the organic material may be about 150 degrees Celsius, but is not limited thereto, and may be lower or higher.
본 실시예는 하나의 챔버 내에 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 진행할 수 있는 복수의 장치를 배치한 카세트 방식에 적용할 수 있다. 하나의 챔버 내에 동일한 진공 상태를 가하여 동시에 복수의 마이크로 이베이퍼레이션 공정을 진행함으로써 공정 수율을 향상시키고, 공정 시간을 줄일 수 있다.The present embodiment can be applied to a cassette system in which a plurality of devices capable of performing a microevaporation array process in one chamber are arranged. By applying the same vacuum state in one chamber to perform a plurality of micro-evaporation processes at the same time, it is possible to improve the process yield and reduce the process time.
도 8은 도 7의 실시예를 변형한 실시예로, 히팅 소스(HS), 패턴 형성 기판(1000), 및 유기 발광 표시판(100)을 중력 방향에 평행하도록 세운 상태에서 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 수행할 수 있다.FIG. 8 is a modified embodiment of the embodiment of FIG. 7. The microevaporation array process is performed in a state in which the heating source HS, the pattern forming substrate 1000, and the organic light emitting display panel 100 are placed in parallel with the gravity direction. Can be performed.
도 9를 참고하면, 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정에 의해 유기 발광 표시판(100)에 적색 유기 발광층(720R), 녹색 유기 발광층(720G), 및 청색 유기 발광층(720B)을 포함하는 유기 발광층(720)이 형성된다. 유기 발광층(720)은 매트릭스 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, an organic light emitting layer 720 including a red organic light emitting layer 720R, a green organic light emitting layer 720G, and a blue organic light emitting layer 720B on the organic light emitting display panel 100 by a microevaporation array process. Is formed. The organic emission layer 720 may be formed in a matrix form.
이하에서는 도 10 내지 도 13을 참고하여, 도 9에서 설명한 유기 발광 표시판(100)에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the organic light emitting panel 100 described with reference to FIG. 9 will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 13.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시판(100)을 나타내는 배치도이고, 도 11 내지 도 13은 도 10의 절단선 X-X를 따라 자른 단면도이다.10 is a layout view illustrating an organic light emitting panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 11 to 13 are cross-sectional views taken along the cutting line X-X of FIG. 10.
도 10을 참고하면, 제2 기판(110) 위에 각 화소마다 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 그리고 유기 발광 소자(70)를 포함한다. 그리고 유기 발광 표시판(100)은 일 방향을 따라 배치되는 게이트선(151)과, 게이트선(151)과 절연 교차하는 데이터선(171) 및 공통 전원선(172)을 더 포함한다. 여기서, 하나의 화소는 게이트선(151), 데이터선(171) 및 공통 전원선(172)을 경계로 정의될 수 있다.Referring to FIG. 10, the switching thin film transistor 10, the driving thin film transistor 20, the power storage device 80, and the organic light emitting device 70 are included in each pixel on the second substrate 110. The organic light emitting panel 100 further includes a gate line 151 arranged along one direction, a data line 171 and a common power line 172 that are insulated from and cross the gate line 151. Here, one pixel may be defined as a boundary between the gate line 151, the data line 171, and the common power line 172.
유기 발광 소자(70)는 화소 전극(710)과, 화소 전극(710) 상에 형성된 유기 발광층(720)과, 유기 발광층(720) 상에 형성된 공통 전극(730)(도 12에 도시)을 포함한다. 여기서, 화소 전극(710)은 정공 주입 전극인 양(+)극이며, 공통 전극(730)은 전자 주입 전극인 음(-)극이 된다. 그러나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시판(100)의 구동 방법에 따라 화소 전극(710)이 음극이 되고, 공통 전극(730)이 양극이 될 수도 있다. 화소 전극(710) 및 공통 전극(730)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(720) 내부로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.The organic light emitting diode 70 includes a pixel electrode 710, an organic emission layer 720 formed on the pixel electrode 710, and a common electrode 730 (shown in FIG. 12) formed on the organic emission layer 720. do. Here, the pixel electrode 710 is a positive electrode which is a hole injection electrode, and the common electrode 730 is a negative electrode which is an electron injection electrode. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the pixel electrode 710 may be a cathode and the common electrode 730 may be an anode according to a driving method of the organic light emitting panel 100. Holes and electrons are injected into the organic emission layer 720 from the pixel electrode 710 and the common electrode 730, respectively. When the exciton, which is a combination of the injected hole and the electron, falls from the excited state to the ground state, light emission occurs.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173) 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함하고, 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.The switching thin film transistor 10 includes a switching semiconductor layer 131, a switching gate electrode 152, a switching source electrode 173, and a switching drain electrode 174, and the driving thin film transistor 20 includes the driving semiconductor layer 132. ), A driving gate electrode 155, a driving source electrode 176, and a driving drain electrode 177.
축전 소자(80)는 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 배치된 제1 유지 전극(158)과 제2 유지 전극(178)을 포함한다.The power storage device 80 includes a first storage electrode 158 and a second storage electrode 178 disposed with the gate insulating layer 140 interposed therebetween.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트선(151)에 연결된다. 스위칭 소스 전극(173)은 데이터선(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)은 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 제1 유지 전극(158)과 연결된다.The switching thin film transistor 10 is used as a switching element for selecting a pixel to emit light. The switching gate electrode 152 is connected to the gate line 151. The switching source electrode 173 is connected to the data line 171. The switching drain electrode 174 is spaced apart from the switching source electrode 173 and is connected to the first sustain electrode 158.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(70)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(710)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 제1 유지 전극(158)과 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제2 유지 전극(178)은 각각 공통 전원선(172)과 연결된다. 구동 드레인 전극(177)은 접촉 구멍(182)을 통해 유기 발광 소자(70)의 화소 전극(710)과 연결된다.The driving thin film transistor 20 applies driving power to the pixel electrode 710 for emitting the organic light emitting layer 720 of the organic light emitting element 70 in the selected pixel. The driving gate electrode 155 is connected to the first sustain electrode 158. The driving source electrode 176 and the second storage electrode 178 are connected to the common power line 172, respectively. The driving drain electrode 177 is connected to the pixel electrode 710 of the organic light emitting diode 70 through the contact hole 182.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트선(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터선(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다. 공통 전원선(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스위칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(70)로 흘러 유기 발광 소자(70)가 발광하게 된다.With this structure, the switching thin film transistor 10 operates by a gate voltage applied to the gate line 151 to transfer a data voltage applied to the data line 171 to the driving thin film transistor 20. . The voltage corresponding to the difference between the common voltage applied to the driving thin film transistor 20 from the common power supply line 172 and the data voltage transferred from the switching thin film transistor 10 is stored in the power storage device 80, and the power storage device 80 The current corresponding to the voltage stored in the) flows through the driving thin film transistor 20 to the organic light emitting device 70 to emit light.
이하, 도 10을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 표시판(100)의 구조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 도 10은 구동 박막 트랜지스터(2), 유기 발광 소자(70) 및 축전 소자(80)를 중심으로 유기 발광 표시판(100)을 나타내고 있다.Hereinafter, the structure of the organic light emitting panel 100 according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 10. FIG. 10 illustrates the organic light emitting display panel 100 mainly around the driving thin film transistor 2, the organic light emitting element 70, and the power storage element 80.
이하에서는, 구동 박막 트랜지스터(20)를 가지고 박막 트랜지스터의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 구동 박막트랜지스터와 차이점에 대해서만 간략하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the thin film transistor with the driving thin film transistor 20 will be described in detail. In addition, the switching thin film transistor 10 will be briefly described only with respect to the driving thin film transistor.
본 실시예에서 제2 기판(110)은 절연성 기판으로 형성된다. 제2 기판(110) 위에 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이러한 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다.In the present embodiment, the second substrate 110 is formed of an insulating substrate. The buffer layer 120 is formed on the second substrate 110. The buffer layer 120 serves to prevent infiltration of impurities and planarize the surface, and may be formed of various materials capable of performing such a role.
버퍼층(120) 위에는 구동 반도체층(132)이 형성된다. 구동 반도체층(132)은 다결정 규소막으로 형성된다. 또한, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.The driving semiconductor layer 132 is formed on the buffer layer 120. The driving semiconductor layer 132 is formed of a polycrystalline silicon film. In addition, the driving semiconductor layer 132 may include a channel region 135 that is not doped with impurities, and a source region 136 and a drain region 137 formed by p + doping to both sides of the channel region 135. At this time, the ionic material to be doped is a P-type impurity such as boron (B), and mainly B2H6 is used. Here, such impurities vary depending on the type of thin film transistor.
본 발명의 일실시예에서는 구동 박막 트랜지스터(20)로 P형 불순물을 사용한 PMOS 구조의 박막 트랜지스터가 사용되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 구동 박막 트랜지스터(20)로 NMOS 구조 또는 CMOS 구조의 박막 트랜지스터도 모두 사용될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, a thin film transistor having a PMOS structure using P-type impurities is used as the driving thin film transistor 20, but is not limited thereto. Therefore, both the NMOS structure or the CMOS structure thin film transistor may be used as the driving thin film transistor 20.
또한, 본 발명의 일실시예에서 구동 박막 트랜지스터(20)는 다결정 규소막을 포함한 다결정 박막 트랜지스터이지만, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 다결정 박막 트랜지스터일수도 있고 비정질 규소막을 포함한 비정질 박막 트랜지스터일수도 있다.Further, in one embodiment of the present invention, the driving thin film transistor 20 is a polycrystalline thin film transistor including a polysilicon film, but the switching thin film transistor 10 may be a polycrystalline thin film transistor or an amorphous thin film transistor including an amorphous silicon film.
구동 반도체층(132) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(140) 위에 구동 게이트 전극(155)을 포함하는 게이트 배선이 형성된다. 게이트 배선은 게이트선(151), 제1 유지 전극(158) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 구동 게이트 전극(155)은 구동 반도체층(132)의 적어도 일부, 특히 채널 영역(135)과 중첩되도록 형성된다.A gate insulating layer 140 formed of silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiO 2) is formed on the driving semiconductor layer 132. A gate wiring including the driving gate electrode 155 is formed on the gate insulating layer 140. The gate wiring further includes a gate line 151, a first storage electrode 158, and other wirings. In addition, the driving gate electrode 155 may be formed to overlap at least a portion of the driving semiconductor layer 132, particularly the channel region 135.
게이트 절연막(140) 상에는 구동 게이트 전극(155)을 덮는 층간 절연막(160)이 형성된다. 게이트 절연막(140)과 층간 절연막(160)은 구동 반도체층(132)의 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)을 드러내는 접촉 구멍들을 함께 갖는다. 층간 절연막(160)은, 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등으로 형성된다. An interlayer insulating layer 160 covering the driving gate electrode 155 is formed on the gate insulating layer 140. The gate insulating layer 140 and the interlayer insulating layer 160 have contact holes that expose the source region 136 and the drain region 137 of the driving semiconductor layer 132. Similar to the gate insulating film 140, the interlayer insulating film 160 is made of silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiO 2), or the like.
층간 절연막(160) 위에는 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함하는 데이터 배선이 형성된다. 데이터 배선은 데이터선(171), 공통 전원선(172), 제2 유지 전극(178) 및 그 밖에 배선을 더 포함한다. 그리고 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)은 각각 접촉 구멍들을 통해 구동 반도체층(132)의 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)과 연결된다.The data line including the driving source electrode 176 and the driving drain electrode 177 is formed on the interlayer insulating layer 160. The data line further includes a data line 171, a common power supply line 172, a second storage electrode 178, and other wirings. The driving source electrode 176 and the driving drain electrode 177 are connected to the source region 136 and the drain region 137 of the driving semiconductor layer 132 through contact holes, respectively.
이와 같이, 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한 구동 박막 트랜지스터(20)가 형성된다. 구동 박막 트랜지스터(20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않고, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있는 공지된 구성으로 다양하게 변형 가능하다.As such, the driving thin film transistor 20 including the driving semiconductor layer 132, the driving gate electrode 155, the driving source electrode 176, and the driving drain electrode 177 is formed. The configuration of the driving thin film transistor 20 is not limited to the above-described example, and may be variously modified to a known configuration that can be implemented by those skilled in the art.
층간 절연막(160) 상에는 데이터 배선(172, 176, 177, 178)을 덮는 평탄화막(180)이 형성된다. 평탄화막(180)은 그 위에 형성될 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 단차를 없애고 평탄화시키는 역할을 한다. 또한, 평탄화막(180)은 드레인 전극(177)의 일부를 노출시키는 접촉 구멍(182)을 갖는다.The planarization layer 180 covering the data lines 172, 176, 177, and 178 is formed on the interlayer insulating layer 160. The planarization layer 180 serves to remove the level difference and planarize in order to increase the luminous efficiency of the organic light emitting element to be formed thereon. In addition, the planarization layer 180 has a contact hole 182 exposing a part of the drain electrode 177.
평탄화막(180) 위에는 유기 발광 소자의 하나의 구성 요소로 화소 전극(710)이 형성된다. 화소 전극(710)은 평탄화막(180)의 접촉 구멍(182)을 통해 드레인 전극(177)과 연결된다.The pixel electrode 710 is formed on the planarization layer 180 as one component of the organic light emitting diode. The pixel electrode 710 is connected to the drain electrode 177 through the contact hole 182 of the planarization layer 180.
또한, 평탄화막(180) 위에는 화소 전극(710)을 드러내는 개구부를 갖는 화소 정의막(190)이 형성된다. 즉, 화소 전극(710)은 화소 정의막(190)의 개구부에 대응하도록 배치된다.In addition, a pixel defining layer 190 having an opening exposing the pixel electrode 710 is formed on the planarization layer 180. That is, the pixel electrode 710 is disposed to correspond to the opening of the pixel defining layer 190.
화소 정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.The pixel defining layer 190 may be made of a resin such as polyacrylates and polyimides.
도 12를 참고하면, 화소 정의막(190)의 개구부 내에서 화소 전극(710) 위에는 유기 발광층(720)이 형성된다. 본 실시예에서 유기 발광층(720)은 도 7 내지 도 9에서 설명한 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 사용하여 패턴 형성 기판(1000)에 형성된 유기층(1500)의 유기 물질이 승화되어 화소 전극(710) 위에 형성될 수 있다. 여기서, 패턴 형성 기판(1000)과 유기 발광 표시판(100)을 마주보도록 할 때, 유기층(1500)을 화소 정의막(190)의 개구부와 대응하도록 배치하는 것이 바람직하다. 도시하지 않았으나, 우선 화소 전극(710) 위에 정공 주입층 및 정공 수송층이 형성되고, 정공 수송층 위에 유기 발광층(720)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 12, an organic emission layer 720 is formed on the pixel electrode 710 in the opening of the pixel defining layer 190. In the present exemplary embodiment, the organic emission layer 720 is formed on the pixel electrode 710 by subliming the organic material of the organic layer 1500 formed on the pattern forming substrate 1000 using the microevaporation array process described with reference to FIGS. 7 to 9. Can be formed. Here, when the pattern forming substrate 1000 and the organic light emitting panel 100 are faced to each other, the organic layer 1500 may be disposed to correspond to the opening of the pixel defining layer 190. Although not shown, first, a hole injection layer and a hole transport layer may be formed on the pixel electrode 710, and an organic emission layer 720 may be formed on the hole transport layer.
도 13을 참고하면, 화소 정의막(190) 및 유기 발광층(720) 상에는 공통 전극(730)이 형성된다. 도시하지 않았으나, 유기 발광층(720) 위에 전자 수송층 및 전자 주입층을 형성하고, 전자 주입층 위에 공통 전극(730)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 유기 발광층(720)에 적용하는 것으로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층을 형성하는 경우에도 적용이 가능하다. 이처럼, 본 실시예에 따른 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 적용할 수 있는 유기 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 등을 유기 패턴층으로 표현할 수 있다.Referring to FIG. 13, a common electrode 730 is formed on the pixel defining layer 190 and the organic emission layer 720. Although not illustrated, an electron transport layer and an electron injection layer may be formed on the organic emission layer 720, and a common electrode 730 may be formed on the electron injection layer. In the present embodiment, the micro-evaporation array process is described as being applied to the organic light emitting layer 720. However, the micro-evaporation array process according to the present embodiment forms a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or an electron injection layer. It is also possible to apply. As such, the organic light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, or the electron injection layer to which the microevaporation array process according to the present embodiment can be applied may be represented as an organic pattern layer.
이와 같이, 화소 전극(710), 정공 수송층, 유기 발광층(720), 전자 수송층 및 공통 전극(730)을 포함하는 유기 발광 소자(70)가 형성된다.As such, the organic light emitting diode 70 including the pixel electrode 710, the hole transport layer, the organic emission layer 720, the electron transport layer, and the common electrode 730 is formed.
공통 전극(730) 위에 밀봉 부재를 형성하여 유기 발광 표시판(100)을 포함하는 유기 발광 표시 장치를 형성한다. 밀봉 부재는 유기 발광 소자(70)를 보호하는 역할을 한다.An encapsulation member is formed on the common electrode 730 to form an organic light emitting display device including the organic light emitting panel 100. The sealing member serves to protect the organic light emitting element 70.
화소 전극(710)과 공통 전극(730) 중 어느 하나는 투명한 도전성 물질로 형성되고 다른 하나는 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(710) 및 공통 전극(730)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다. One of the pixel electrode 710 and the common electrode 730 may be formed of a transparent conductive material, and the other may be formed of a transflective or reflective conductive material. According to the types of materials forming the pixel electrode 710 and the common electrode 730, the organic light emitting diode display may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정을 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 형성하는 경우를 기준으로 설명하였으나, 액정 표시 장치의 컬러 필터를 형성하는 경우, 조명 장치에 필요한 유기층을 형성하는 경우 또는 유기 태양 전지(Organic Photovoltaic; OPV)의 발광층을 형성하는 경우 등 광범위하게 유기 패턴을 형성하는 경우에 적용될 수 있다. 앞에서 설명한 유기 발광층은 액정 표시 장치의 경우에 컬러 필터층일 수 있다.Until now, the micro-evaporation array process according to the embodiment of the present invention has been described with reference to the case of forming the organic light emitting layer of the organic light emitting diode display. However, when the color filter of the liquid crystal display is formed, It can be applied to the case of forming a wide range of organic patterns, such as when forming or when forming a light emitting layer of an organic photovoltaic (OPV). The organic light emitting layer described above may be a color filter layer in the case of a liquid crystal display.
[[ 실험예Experimental Example ]]
도 14 내지 도 17에 나타낸 방법으로, 본 발명의 일실시예에 따라 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정에 의해 유기 패턴이 실제 형성되는지 테스트하였다.With the method shown in Figures 14 to 17, it was tested whether the organic pattern is actually formed by the micro-evaporation array process according to one embodiment of the present invention.
도 14에서, 동일한 조건으로 스핀 코팅 방법을 사용하여 클로로포름(CHCl3)을 용매로 하여 트리-(8-하이드록시 퀴놀린)(tris-(8-hydroxy quinoline)) 또는 폴리비닐카바졸(polyvinylcabazole; PVK)을 혼합한 유기 물질을 ITO 기판(1) 위에 증착하여 유기 박막(2)을 형성하였다. 유기 박막(2)을 상온(대략 섭씨 25도)에서 10분 동안 증착한 실험예를 수행하였다.In FIG. 14, tris- (8-hydroxy quinoline) or polyvinylcabazole (PVK) using chloroform (CHCl3) as a solvent using the spin coating method under the same conditions. The mixed organic material was deposited on an ITO substrate 1 to form an organic thin film 2. Experimental example in which the organic thin film 2 was deposited at room temperature (about 25 degrees Celsius) for 10 minutes was performed.
도 15에서, 유기 박막(2)의 테두리 부분을 제거하여 테두리 패턴부(P)를 형성하였다. 여기서, 테두리 패턴부(P)는 에지 비드 리무버(Edge Bead Remover, EBR)를 사용하여 형성할 수 있고, 테두리 패턴부(P) 형성 공정을 통해 스핀 코팅 이후에 기판(1)의 테두리 부분에 남아 있는 잔류물을 제거할 수 있다.In FIG. 15, the edge portion of the organic thin film 2 is removed to form the edge pattern portion P. FIG. Here, the edge pattern portion P may be formed using an edge bead remover (EBR), and remain on the edge portion of the substrate 1 after spin coating through a process of forming the edge pattern portion P. Residuals can be removed.
도 16에서, 제거된 유기 박막(2)의 테두리 부분에 폴리이미드 테이프(3)를 형성하였다. 폴리이미드 테이프(3)는 테두리 패턴부(P)에 형성될 수 있다. 폴리이미드 테이프(3)의 두께를 조절하여 ITO 기판(1)과 이에 대응하는 유기 패턴 형성 기판(4)(도 17에 도시) 사이의 간격을 마이크로 단위로 설정할 수 있다.In FIG. 16, the polyimide tape 3 was formed in the edge part of the organic thin film 2 removed. The polyimide tape 3 may be formed in the edge pattern portion P. FIG. The thickness of the polyimide tape 3 can be adjusted to set the distance between the ITO substrate 1 and the corresponding organic pattern forming substrate 4 (shown in FIG. 17) in micro units.
도 17에서, 기판(1)의 하부면에 히팅 소스(HS)를 배치하고, 유기 박막(2)과 마주보는 위치에 유기 패턴 형성 기판(4)을 배치하였다. 유기 패턴 형성 기판(4) 위에 폴리이미드 테이프(3)와 중첩하도록 또 다른 폴리이미드 테이프(5)를 형성하였다. 2개의 폴리이미드 테이프(3, 5)는 서로 맞물려서 유기 박막(3)과 유기 패턴 형성 기판(4) 사이의 간격을 120um 또는 180um의 마이크로 단위로 설정하였다. 여기서, 유기 패턴 형성 기판(4)에 형성된 폴리이미드 테이프(5)는 생략할 수 있다.In FIG. 17, the heating source HS is disposed on the lower surface of the substrate 1, and the organic pattern forming substrate 4 is disposed at a position facing the organic thin film 2. Another polyimide tape 5 was formed on the organic pattern forming substrate 4 so as to overlap the polyimide tape 3. The two polyimide tapes 3 and 5 meshed with each other to set the distance between the organic thin film 3 and the organic pattern forming substrate 4 in micrometers of 120 um or 180 um. Here, the polyimide tape 5 formed on the organic pattern formation substrate 4 can be omitted.
히팅 소스(HS)를 통해 기판(1)을 가열하고, 유기 박막(2)이 열을 전달 받아 마이크로 이베이퍼레이션 어레이 공정에 의해 유기 박막(2)을 형성하는 유기 물질이 승화되어 유기 패턴 형성 기판(4)에 증착된다. 이러한 공정은 챔버 내에서 진행하였고, 챔버 내 압력은 3.5*10-5 토르(torr)로 고진공 상태에서 공정을 수행하였다.The organic material forming the organic thin film 2 is heated by heating the substrate 1 through the heating source HS, and the organic thin film 2 receives the heat to form the organic thin film 2 by a micro-evaporation array process. (4) is deposited. This process was carried out in the chamber, and the pressure in the chamber was performed at high vacuum at 3.5 * 10 -5 torr.
그 결과, 실험예의 경우에는 유기 패턴 형성 기판(4)에 유기 물질이 증착되었다. As a result, in the experimental example, an organic material was deposited on the organic pattern formation substrate 4.
실험예에서 살펴본 바와 같이, 고진공 상태에서 유기 박막을 가열하면, 유기 박막과 마이크로 단위로 이격되어 있는 유기 패턴 형성 기판에 유기 물질을 증착할 수 있는 것을 확인할 수 있다.As described in the experimental example, when the organic thin film is heated in a high vacuum state, it may be confirmed that the organic material may be deposited on the organic pattern forming substrate spaced apart from the organic thin film by micro units.
도 18 및 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 패턴 형성 방법을 나타내는 사시도이다.18 and 19 are perspective views illustrating a method of forming an organic pattern according to an embodiment of the present invention.
도 18 및 도 19를 참고하면, 도 1 및 도 2에서 설명한 실시예와 달리 도너 필름(2200)에 스트라이프 형태로 복수의 오목부(2400)를 형성한다. 스트라이프 형태의 복수의 오목부(2400)를 포함하는 패턴부(2400P)를 형성하기 위해 스트라이프 형상으로 돌출된 부분을 갖는 롤러(2300)를 사용하여 도너 필름(2200) 상부면을 가압하고 지나가면서 순차적으로 제1 열, 제2 열, …, 제N 열(N은 자연수)의 오목부(2400)들을 형성할 수 있다. 이러한 차이 이외에는 도 3 내지 도 8의 후속 공정은 동일하게 진행하고, 그 결과 매트릭스 형태가 아닌 스트라이프 형태의 유기 발광층이 형성될 수 있다.18 and 19, unlike the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, a plurality of recesses 2400 are formed in the donor film 2200 in a stripe shape. Pressing and passing the upper surface of the donor film 2200 using a roller 2300 having a protruding portion in a stripe shape to form a pattern portion 2400P including a plurality of concave portions 2400 in a stripe shape. With the first column, second column,... The recesses 2400 of the N-th row (N is a natural number) may be formed. Except for this difference, the subsequent processes of FIGS. 3 to 8 proceed in the same manner, and as a result, an organic light emitting layer having a stripe shape rather than a matrix shape can be formed.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (17)

  1. 제1 기판 위에 도너 필름과 유기층을 형성하는 단계,Forming a donor film and an organic layer on the first substrate,
    상기 제1 기판과 대응하도록 제2 기판을 배치하는 단계 그리고Disposing a second substrate so as to correspond to the first substrate; and
    상기 제1 기판에 열을 가해 상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고,Applying heat to the first substrate to sublime a material forming the organic layer to form an organic pattern layer on the second substrate,
    상기 유기층이 형성된 상기 제1 기판 위의 위치와 상기 유기 패턴층이 형성된 상기 제2 기판 위의 위치는 서로 대응하는 유기 패턴 형성 방법.And a position on the first substrate on which the organic layer is formed and a position on the second substrate on which the organic pattern layer is formed correspond to each other.
  2. 제1항에서,In claim 1,
    상기 제1 기판에 열을 가해 승화되는 상기 유기층을 형성하는 물질은 직진하여 상기 제2 기판 위에 상기 유기 패턴층을 형성하는 유기 패턴 형성 방법.The material for forming the organic layer to be sublimated by applying heat to the first substrate is to go straight to form the organic pattern layer on the second substrate.
  3. 제2항에서,In claim 2,
    상기 유기층이 형성된 상기 제1 기판 위의 유기층 형성부의 개수와 상기 유기 패턴층이 형성된 상기 제2 기판 위의 유기 패턴층 형성부의 개수가 동일한 유기 패턴 형성 방법.And an organic pattern forming portion on the first substrate on which the organic layer is formed and an organic pattern forming portion on the second substrate on which the organic pattern layer is formed.
  4. 제3항에서,In claim 3,
    상기 제2 기판을 배치하는 단계는 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 마이크로 단위의 거리로 이격되도록 정렬하는 단계를 포함하는 유기 패턴 형성 방법.The disposing of the second substrate may include arranging the first substrate and the second substrate to be spaced apart by a micro unit distance.
  5. 제1항에서,In claim 1,
    상기 도너 필름에 복수의 패턴부를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 유기층은 상기 복수의 패턴부에 형성되는 유기 패턴 형성 방법.And forming a plurality of pattern portions in the donor film, wherein the organic layer is formed in the plurality of pattern portions.
  6. 제5항에서,In claim 5,
    상기 복수의 패턴부는 상기 제2 기판의 화소 영역에 대응하는 위치에 형성되고, 상기 복수의 패턴부는 상기 도너 필름에 오목부를 형성하는 유기 패턴 형성 방법.And the plurality of pattern portions are formed at positions corresponding to the pixel regions of the second substrate, and the plurality of pattern portions form recesses in the donor film.
  7. 제6항에서,In claim 6,
    상기 제2 기판에 화소 정의막을 형성하는 단계를 더 포함하고,Forming a pixel defining layer on the second substrate;
    상기 화소 정의막은 상기 복수의 패턴부에 대응하는 개구부를 갖도록 형성하는 유기 패턴 형성 방법.And the pixel defining layer is formed to have openings corresponding to the plurality of pattern portions.
  8. 제7항에서,In claim 7,
    상기 개구부 내에 상기 유기 패턴층을 형성하는 유기 패턴 형성 방법.The organic pattern forming method of forming the organic pattern layer in the opening.
  9. 제1항에서,In claim 1,
    상기 유기층을 형성하는 단계는 용액 공정을 사용하는 유기 패턴 형성 방법.Forming the organic layer is an organic pattern forming method using a solution process.
  10. 제9항에서,In claim 9,
    상기 유기층은 적색 유기 물질로 형성된 제1 유기층, 청색 유기 물질로 형성된 제2 유기층, 녹색 유기 물질로 형성된 제3 유기층 중 적어도 하나를 포함하는 유기 패턴 형성 방법.The organic layer may include at least one of a first organic layer formed of a red organic material, a second organic layer formed of a blue organic material, and a third organic layer formed of a green organic material.
  11. 제10항에서,In claim 10,
    상기 제1 유기층, 상기 제2 유기층 및 상기 제3 유기층을 형성하는 물질이 동시에 승화되어 상기 제2 기판에 상기 유기 패턴층이 형성되는 유기 패턴 형성 방법.And a material forming the first organic layer, the second organic layer, and the third organic layer at the same time to form the organic pattern layer on the second substrate.
  12. 제1항에서,In claim 1,
    상기 제2 기판 위에 화소 전극 및 정공 수송층을 형성하는 단계를 더 포함하고,Forming a pixel electrode and a hole transport layer on the second substrate;
    상기 정공 수송층 위에 상기 유기 패턴층이 증착되는 유기 패턴 형성 방법.The organic pattern forming method of depositing the organic pattern layer on the hole transport layer.
  13. 제1항에서,In claim 1,
    상기 도너 필름은 폴리이미드(Polyimide) 또는 폴리스티렌(Polystyrene)으로 형성하는 유기 패턴 형성 방법.The donor film may be formed of polyimide (Polyimide) or polystyrene (Polystyrene).
  14. 제1항에서,In claim 1,
    상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계는 진공 상태에서 수행되는 유기 패턴 형성 방법.And forming the organic pattern layer on the second substrate by subliming the material forming the organic layer.
  15. 제1항에서,In claim 1,
    상기 제1 기판에 열을 가하는 단계는 상기 제1 기판 하부에 히팅 소스를 배치하는 단계를 포함하고, 상기 히팅 소스의 면적과 상기 제1 기판의 면적은 동일한 유기 패턴 형성 방법.And applying heat to the first substrate comprises arranging a heating source under the first substrate, wherein an area of the heating source and an area of the first substrate are the same.
  16. 제15항에서, The method of claim 15,
    상기 히팅 소스, 상기 제1 기판, 및 상기 제2 기판을 중력 방향에 평행하도록 세운 상태에서 상기 제1 기판에 열을 가하는 유기 패턴 형성 방법.And heating the first substrate in a state in which the heating source, the first substrate, and the second substrate are placed in parallel with a gravity direction.
  17. 제1항에서,In claim 1,
    상기 유기층을 형성하는 물질이 승화되어 상기 제2 기판 위에 유기 패턴층을 형성하는 단계는 마스크를 사용하지 않은 상태에서 수행되는 유기 패턴 형성 방법.And forming the organic pattern layer on the second substrate by subliming the material forming the organic layer, using the mask without using a mask.
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