专利名称：施主衬底及有机发光显示器的制造方法
技术领域：
本发明涉及施主衬底(donor substrate)、制造施主衬底的方法、以及制造有机发光显示器(OLED)的方法，特别涉及制造图案化施主衬底的方法、以及使用该图案化施主衬底制造OLED的方法。
背景技术：
在平板显示器(FPD)中，有机发光显示器(OLED)是一种用于显示各种尺寸的活动图像的优秀类型的FPD，这是因为OLED具有小于或等于1ms的快速响应速度，消耗少量功率，并且是允许宽视角的发射型显示器。而且，OLED能够基于传统半导体制造技术通过简单的工艺在低温下制造。由于这些原因，OLED作为新一代的FPD备受关注。
根据用于有机发光二极管的发光层的材料类型和工艺，OLED基本上可被分为通过湿式工艺制得的聚合物装置和通过沉积工艺制得的小分子装置。喷墨湿式工艺的两个缺点是1)除了发射层以外的有机层基本上只能由有限种类的材料形成，2)使用喷墨方法难以在衬底上形成结构。沉积方法的缺点在于难以用金属掩模来制造大尺寸装置。
作为喷墨法和沉积法的备选方案，激光诱导热成像(LITI)工艺近来已被发展。在LITI工艺中，由光源辐射的激光束被转换成热能，并且使用该热能，施主衬底上的图案化的材料被转移到受主衬底(acceptor substrate)上，由此在受主衬底上形成图案。
当使用LITI工艺转移施主衬底的转移层(transfer layer)时，由于所有部分都以激光束照射，所以转移层被转移到受主衬底的所有部分。于是，转移层在受主衬底的不需要转移层的部分上形成，例如在封装部分上形成。
由于转移层是有机材料，所以转移层在封装部分的存在会导致密封剂在封装部分内的不良粘着。密封剂在封装部分中的不良粘着允许外面的气体和湿气被引入到OLED中，因此减少了OLED的发射层的寿命，导致象素失效。结果，LITI所制备的发射层需要额外的工艺，该额外的工艺将转移层的转移到受主衬底的封装部分上的部分去除。
为了将转移层从封装部分去除，可以安装一个附加装置，例如机械快门或调制器，作为激光的开关控制器，从而转移层能够根据激光的开关状态来被构图。此外，由于调制器需要高功率激光，所以导致了制造成本的大幅度增加。然而，机械快门以低速操作，这样导致了构图上的失败。此外，激光的开关操作导致处理时间的增加。需要一种改进的制造施主衬底的方法，该方法防止转移层转移到受主衬底的封装部分上，同时避免使用激光的开关控制器。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进的制造施主衬底的方法。
本发明的又一目的在于提供一种改进的制造OLED显示器的方法。
本发明还有一个目的在于提供一种制造施主衬底的方法，其中仅在转移区构图施主衬底的转移层，从而可避免去除在受主衬底的非显示部分上形成的转移层的工序。
本发明的进一步的目的在于提供一种通过使用包含图案化转移层的施主衬底制造有机发光显示器(OLED)的方法，图案仅形成在显示区域并通过激光诱导热成像(LITI)转移，不使用附加装置或工序。
在本发明的示例性实施例中，制造施主衬底的方法包括准备基衬(basesubstrate)，该基衬包含至少一个转移区和至少一个非转移区；在基衬上形成光热转换层；以及使用遮蔽掩模(shadow mask)选择性地在光热转换层上且在基衬的至少一个转移区中沉积转移层。
在本发明的又一示例性实施例中，一种制造OLED的方法包括使用遮蔽掩模在施主衬底上的转移区中选择性地形成转移层，施主衬底包含至少一个转移区以及至少一个非转移区；准备包括至少一个显示区的受主衬底；将施主衬底的至少一个转移区与受主衬底的至少一个显示区对齐，从而它们彼此相对；以及将布置在施主衬底的至少一个转移区中的转移层转移到受主衬底的至少一个显示区上。
随着在结合附图时参考以下详细描述被更好地理解，对本发明以及许多附带优点的更完整的了解将更加明显，附图中相同的附图标记代表相同或相似的元件，其中图1是说明根据本发明一示例性实施例的制造施主衬底的方法的透视图；图2是说明根据本发明一示例性实施例的施主衬底和受主衬底的透视图；图3A到3C是说明根据本发明一示例性实施例的制造有机发光显示器(OLED)的方法的透视图；以及图4和5是说明根据本发明一示例性实施例的制造OLED的方法的横截面视图。
具体实施例方式
现在回到附图，图1是透视图，说明根据本发明一示例性实施例的制造施主衬底的方法。参考图1，光热转换(LTHC)层形成在基衬100上，该基衬具有至少一个转移区和至少一个非转移区。使用遮蔽掩模50在转移区中在LTHC层上沉积转移材料，由此形成转移层。过后基衬100成为施主衬底，其被用于将图案化转移层给予受主衬底。
特别地，LTHC层由光吸收材料制成，该光吸收材料吸收红外和可见光区中的光。LTHC层由有机材料、金属或它们的组合物制成。LTHC层包括激光吸收材料。LTHC层用于将通过入射的激光辐射照射的激光束转换为热能。此热能使转移层和LTHC层之间的粘附改变，允许转移层被转移至受主衬底。
为了在基衬100上形成转移层，遮蔽掩模50被设置在其上形成有LTHC层的基衬100之上，使得遮蔽掩模50上的开口区50a与转移区对应。然后，利用遮蔽掩模50在基衬100上沉积转移层。转移区是基衬100上的区域，转移层形成在该区域上并且随后将通过激光诱导热成像(LITI)工艺被转移至受主衬底。
当基衬100包含至少两个转移区时，非转移区可位于两个转移区之间。转移层可在支承板70被安装在基衬100的背面之后形成。转移层可以是有机发光二极管的发射层。而且，转移层还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、以及电子注入层中的至少一种。此外，可以在基衬100和LTHC层之间或者是LTHC层与转移层之间形成缓冲层，以避免对转移材料的损害并增强转移层和施主衬底之间的粘着。
在这样的转移过程中，被构图在施主衬底上的转移区内的转移材料通过LITI被转移到受主衬底上的显示区。一般来说，施主衬底上的转移区与受主衬底上的显示区对应。然而，形成在施主衬底上的每个转移区内的转移层的宽度可被设计成比受主衬底上的对应显示区的宽度略宽。宽度上的差别被用来补偿对准误差和边缘效应误差之一或两者。
也就是说，遮蔽掩模50的开口区50a的尺寸鉴于转移层被转移至受主衬底时发生的对准误差而确定。可选择地，开口区50a的尺寸鉴于边缘效应而确定，从而转移层比需要被转移的区域宽一图案边缘的厚度误差地被转移，该图案边缘的厚度误差可能在转移层的沉积期间出现。因此，遮蔽掩模50的开口区50a可具有在象素区域上加上对准误差和对于边缘效应的宽度的最大值。通过如此设置转移层的尺寸，可对对准误差和/或边缘效应厚度误差进行补偿。除了补偿这样的误差之外，转移材料仅形成在受主衬底上需要它的地方(即显示区域)并且不形成在受主衬底的其中转移材料的存在是不需要的且是潜在有害的部分(即封装部分)。
现在回到图2，图2是说明根据本发明一示例性实施例的施主衬底105和受主衬底201的视图。如图2所示，施主衬底105上的转移层140在图案和位置上与受主衬底201上的显示区205对应。
参考图2，如参考图1所述那样制造的施主衬底105包括转移区140以及非转移区145，并且转移层仅形成在转移区140上。在施主衬底105中，当基衬包含至少两个转移区140时，非转移区145可被设置在转移区140之间。
图案化的转移层可以由有机发光二极管的发射层制得。同样，图案化的转移层还可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、以及电子注入层中的至少一种。
施主衬底105位于受主衬底201上方。受主衬底201包括至少一个显示区205。LITI工艺被进行，从而将转移层自施主衬底105转移至受主衬底201，导致转移层形成在受主衬底201上的显示区205。于是，位于受主衬底201上显示区205之间的非显示区203不需要转移材料，不接收转移材料。这被实现而不必使用开关控制的激光。换句话说，即使激光束在施主衬底105的整个表面上照射，转移层也只被构图在受主衬底201的需要转移层的显示区205上。因此，图案化的转移层被形成在受主衬底上，不使用以比激光器更慢的速度操作的机械快门或用于控制激光的开关状态的调制器。因此，能够避免构图上的失败，且能够节约生产成本。
如图2所示，劈裂线3和5也形成在受主衬底201上的非显示区203内。在工艺完成之后，所得物可被劈裂为多个OLED。因此，当前的工艺可以用来同时制造多个OLED。
施主衬底105上的每个转移区140被设计得比受主衬底201上的转移材料将要转移到其上的每个对应显示区205略宽。施主衬底105上的转移区140的宽度“a”与受主衬底上的显示区205的宽度“b”之间的差被有意设计成补偿施主衬底105与受主衬底201之间的对准误差，还补偿在施主衬底105上沉积转移层期间转移层的厚度/边缘效应误差。换句话说，施主衬底105上的转移区140的宽度“a”与受主衬底201上的显示区205的宽度“b”之间的最大差可通过在边缘效应误差上加象素区域的对准误差获得。
因此，当使用施主衬底105在受主衬底201上构图转移层时，由对准误差引起的图案故障能够被补偿，从而被避免。而且，施主衬底105上形成转移层时可能产生的边缘厚度上的故障也不发生，即使转移层被转移至受主衬底201。因此，转移层可以更有效地在受主衬底201上被构图。
现在回到图3A到3C，图3A到3C是说明根据本发明一示例性实施例的制造OLED的方法的透视图。使用上述施主衬底制造OLED。虽然图3A到3C描述按R、G和B单位像素区的顺序构图转移层的工艺，但是可以理解其它颜色顺序可出现，且依然在本发明的范围内。
参考图3A到3C，在红(R)、绿(G)和蓝(B)单位象素中的每一个内，准备包含转移区140以及非转移区145的施主衬底105。在施主衬底105上，转移层被构图在转移区140中。在施主衬底105上，当施主衬底包含至少两个转移区140时，非转移区145可以位于两个转移区140之间。施主衬底105可比受主衬底201大。而且，施主衬底105还可包括缓冲层，该缓冲层被置于转移层与LTHC层之间或者基衬与LTHC层之间。
参考图3A，受主衬底201包括至少一个显示区205，每个显示区205被对准且与施主衬底105上形成的相应转移区140相对。转移区140可以包含转移层，所述转移层可包括发射层。而且，转移层还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、以及电子注入层中的至少一种。
施主衬底105包括至少一个转移区140、以及非转移区145，并且由R(红)发射材料制成的R转移层250r用遮蔽掩模选择性地形成在转移区140上。其上形成有R发射层250r的施主衬底105与受主衬底201的显示区205对准且位于其上方。之后，图案化的R发射层250r通过LITI工艺被转移到衬底201的显示区205上。通过在施主衬底105上照射连续波(CW)激光光束1，转移层250r可转移到受主衬底201的显示区205上。结果，R发射层250r形成在受主衬底201上的显示区205中的R单位象素区域内。
现在参考图3B，通过使用其上构图有G(绿)发射层的施主衬底105，以与参考图3A所述的相同的方式，G发射层250g被转移至其上形成有R发射层250r的受主衬底201上的显示区205上的G单位象素区。类似地，参考图3C，使用其上构图有B发射层的施主衬底105，以与参考图3A和3B所述的相同的方式，B(蓝)发射层250b被转移到受主衬底201的显示区205上的B单位象素区。
通过使用其上构图有包含发射材料的转移层的施主衬底105，可避免发生将发射材料转移至受主衬底的不需要转移层的部分，例如封装部分。因此，可避免将发射材料从受主衬底的在显示区外面的部分去除的工序。此外，由于连续地进行激光照射，所以不必采用用于非连续激光照射的开关控制器来构图转移层。因此，降低了生产成本。此外，有机层不在封装部分出现，从而能够避免所涂覆的密封剂的粘合性能的下降。
本发明的另一个特征在于图案化的发射层250r、250g和250b被形成为比显示区205略大。发射层的图案化区(即施主衬底105上的转移区140)可以形成得比受主衬底201上的显示区205宽，以补偿对准误差。因此，即使施主衬底105上的发射层被构图，由施主衬底105与受主衬底201之间的对准误差引起的图案故障也能被防止。
而且，施主衬底105的转移区140还可以形成得宽于受主衬底201上的显示区205以补偿边缘效应。结果，由于该补偿，在施主衬底105上形成转移层时可能发生的边缘厚度的故障甚至在转移层被转移到受主衬底201上时也不发生。结果，转移层能够被更有效地构图。
现在回到图4和5，图4和5是沿图3C的线II-II′截取的剖视图，说明根据本发明一示例性实施例的使用上述施主衬底制作OLED的方法。虽然图3C示出存在受主衬底上的每个显示区内形成的三种颜色的发射材料，但是图4和5对应于呈任一颜色的单位象素。
参考图4，在至少一个显示区域“b”中在下部衬底200上形成包含薄膜晶体管(TFT)210的预定层。特别是，栅电极、源电极和漏电极被形成在下部衬底200上。除了TFT 210以外，还形成电容器或金属互连。绝缘层220形成在所得结构上。绝缘层220可以包括栅绝缘层和层间绝缘层。绝缘层还可以包括钝化层或平坦化层。因此，TFT 210和绝缘层220形成在下部衬底200的每个单位象素区内。
形成象素电极230，使得它们与TFT 210连接。为了提高发光效率，在象素电极230与绝缘层220之间可插入反射层。象素定义层240形成在下部衬底200上的象素电极230上，从而定义每个单位像素区。
以与如上所述相同的方式，使用施主衬底在象素定义层240上形成发射层250。通过使用其上构图有发射层的施主衬底，发射层不转移到封装部分“A”，在该部分发射材料的存在是不需要的并且会是有害的。如上所述，图案化的发射层250的区域“a”形成得比显示区“b”宽以补偿对准和边缘厚度误差。结果，发射层250可以被更为有效地构图。
现在参考图5，对电极260形成在其上形成有发射层250的下部衬底200上。之后，密封剂270形成在显示区“b”之间的每一个封装部分“A”上。所得结构于是用上部衬底280封装，所封装的结构被切割成各显示装置。结果，完成一个或更多个OLED的形成。
根据本发明，施主衬底上的转移层被构图并仅形成在转移区。通过这样做，不必采用从转移区外的区域去除转移材料的工序。而且，因为没有有机材料形成在封装部分，所以可以避免涂覆在封装部分内的密封剂的粘着性能的恶化。此外，通过使用包含图案化转移层的施主衬底，在LITI过程中图案能够仅形成在显示区而不使用用于激光器的任何额外开关控制器。
此外，施主衬底上的图案化转移层形成得比OLED的显示区略宽。因此，施主衬底和受主衬底之间的对准误差所引起的图案故障可被防止，且在施主衬底上形成转移层时可能形成的边缘厚度的故障甚至在转移层被转移到受主衬底时也能够被防止。结果，转移层可被更为有效地构图。
虽然本发明已经参照其示例性实施例进行了具体展示和描述，但是对于本领域普通技术人员来说可对其进行形式和细节上的各种变化而不悖离如所附权利要求所定义的本发明的实质和范围。
本申请要求2004年10月5日在韩国知识产权局提交的序列号为2004-79250的申请的优先权，并在此处将其结合以作为参考。
权利要求
1.一种制造施主衬底的方法，包括准备包含至少一个转移区和至少一个非转移区的基衬；在该基衬上形成光热转换层；以及利用遮蔽掩模在该基衬的该至少一个转移区中的该光热转换层上选择性地沉积转移层。
2.如权利要求1所述的方法，在所述形成所述选择性转移层之前还包括在该基衬的背面上安装支承板。
3.如权利要求1所述的方法，其中形成在该转移区中的该转移层比受主衬底上的对应显示区宽一对准误差。
4.如权利要求1所述的方法，其中形成在该转移区中的该转移层比受主衬底上的对应显示区宽一区域，边缘效应发生在该区域中。
5.如权利要求1所述的方法，其中该至少一个转移区包括至少两个转移区，并且该至少一个非转移区布置在该至少两个转移区之间。
6.如权利要求1所述的方法，其中该转移层包括有机发光二极管的发射层。
7.如权利要求6所述的方法，其中该转移层还包括自空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、以及电子注入层构成的组中选出的至少一层。
8.如权利要求1所述的方法，还包括布置在该基衬与该光热转换层之间的缓冲层。
9.如权利要求1所述的方法，还包括布置在该光热转换层与该转移层之间的缓冲层。
10.一种制造有机发光显示器的方法，包括提供包含至少一个转移区和至少一个非转移区的施主衬底；使用遮蔽掩模在该施主衬底上的该至少一个转移区中选择性地形成转移层；准备包含至少一个显示区的受主衬底；将该施主衬底的该至少一个转移区与该受主衬底的该至少一个显示区对准，从而它们彼此相对；以及将该施主衬底的该至少一个转移区中布置的该转移层转移到该受主衬底的该至少一个显示区上。
11.如权利要求10所述的方法，其中布置在该施主衬底的该至少一个转移区中的该转移层形成得比该受主衬底的该至少一个显示区宽一对准误差。
12.如权利要求10所述的方法，其中布置在该施主衬底的该至少一个转移区中的该转移层形成得比该受主衬底的该至少一个显示区宽一区域，边缘效应发生在该区域中。
13.如权利要求10所述的方法，其中，通过在该施主衬底上照射连续波激光束，实现将布置在该至少一个转移区中的该转移层转移至该受主衬底的该至少一个显示区上。
14.如权利要求10所述的方法，其中该施主衬底比该受主衬底大。
15.如权利要求10所述的方法，其中该施主衬底还包含缓冲层。
16.如权利要求10所述的方法，其中该转移层包括发射层。
17.如权利要求16所述的方法，其中该转移层还包括自空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、以及电子注入层构成的组中选出的至少一层。
18.一种制造有机发光显示器的方法，包括提供包含至少一个转移区和非转移区的施主衬底；在该施主衬底上形成光热转换层；使用掩模在该至少一个转移区中的该光热转换层上沉积图案化的转移层，该转移层基本上不在该非转移区；提供包含至少一个显示区的受主衬底，所述显示区基本上与该施主衬底的该至少一个转移区对应；将该施主衬底的该至少一个转移区与该受主衬底的该至少一个显示区对准，从而它们彼此相对；以及通过激光诱导热成像，将该施主衬底的该至少一个转移区中布置的该转移层转移至该受主衬底的该至少一个显示区上。
19.如权利要求18所述的方法，该转移层包括用于有机发光二极管的发射材料，所述激光诱导热成像使用连续波激光照射来完成，不借助脉冲激光照射且不借助开/关激光照射，该受主衬底还包括该至少一个显示区外面的非显示区，该非显示区基本上没有该转移层。
20.如权利要求19所述的方法，该至少一个转移区比该至少一个显示区略大。
全文摘要
本发明涉及施主衬底及有机发光显示器的制造方法。制造施主衬底的方法包括准备包含至少一个转移区和至少一个非转移区的基衬，在基衬上形成光热转换层，使用遮蔽掩模在基衬的至少一个转移区中的光热转换层上选择性地沉积转移层。然后为了制造有机发光显示器，使用激光诱导热成像来将图案化的转移层从施主衬底转移至受主衬底上的显示区。
文档编号H01L51/56GK1797713SQ20051012914
公开日2006年7月5日 申请日期2005年10月8日 优先权日2004年10月5日
发明者姜泰旻, 李在濠, 李城宅, 金镇洙 申请人:三星Sdi株式会社