KR100700833B1 - Laser induced thermal imaging apparatus and laser induced thermal imaging method using the same - Google Patents

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Abstract

A laser induced thermal imaging apparatus and a laser induced thermal imaging method using the same are provided to reliably laminate a donor film on an acceptor substrate by using a magnetic force between magnetic materials on a substrate stage. A laser induced thermal imaging apparatus forms a light emitting layer of an organic light emitting device by using a laser generator. A donor film having a magnetic layer is inserted into a process chamber of the LITI(Laser Induced Thermal Imaging) apparatus. A substrate stage having a magnetic material is arranged inside the process chamber. The magnetic layer is either a permanent magnet layer or an electromagnet layer. The donor film includes a base substrate(310), a photo-heat conversion layer(320), an imaging layer(350), and a magnet layer(330). An interlayer insertion layer(340) is formed between the photo-heat conversion layer and the imaging layer.

Description

레이저 열 전사 장치 및 이를 이용한 레이저 열 전사법 {Laser induced thermal imaging apparatus and laser induced thermal imaging method using the same}Laser induced thermal imaging apparatus and laser induced thermal imaging method using the same

도 1은 종래기술에 따른 레이저 열 전사 장치의 부분단면도.1 is a partial cross-sectional view of a laser thermal transfer apparatus according to the prior art.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일측면에 따른 레이저 열 전사법을 설명하기 위한 공정의 단계별 단면도.2A to 2H are step-by-step cross-sectional views of a process for explaining the laser thermal transfer method according to an aspect of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제1 실시예를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a laser transfer donor film according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제2 실시예를 나타내는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the laser transfer donor film according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

200a : 공정챔버 200b : 이송챔버200a: process chamber 200b: transfer chamber

220 : 기판 스테이지 222 : 제1 장착홈220: substrate stage 222: first mounting groove

221 : 제2 장착홈 280 : 도너필름221: second mounting groove 280: donor film

270 : 억셉터기판 271 : 자성체270: acceptor substrate 271: magnetic material

330, 420 : 자석층330, 420: magnet layer

본 발명은 레이저 열 전사법 및 이를 이용한 레이저 열 전사법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이저 열 전사법을 이용하여 억셉터기판 상에 유기막층을 형성할 시, 자기력에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션시킬 수 있는 레이저 열 전사법 및 이를 이용한 레이저 열 전사법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser thermal transfer method and a laser thermal transfer method using the same, and more specifically, when forming an organic layer on an acceptor substrate using a laser thermal transfer method, a donor film and an acceptor substrate by magnetic force. The present invention relates to a laser thermal transfer method capable of laminating and a laser thermal transfer method using the same.

유기 발광소자의 유기막층을 형성하는 방법 중, 증착법은 섀도우 마스크를 이용하여 유기발광물질을 진공증착하여 유기막층을 형성하는 방법으로, 마스크의 변형 등에 의해 고정세의 미세패턴을 형성하기 어렵고, 대면적 표시장치에 적용하기 어렵다.Among the methods of forming the organic film layer of the organic light emitting device, the vapor deposition method is a method of forming an organic film layer by vacuum deposition of an organic light emitting material using a shadow mask, it is difficult to form a high-definition fine pattern by deformation of the mask, etc. Difficult to apply to area display.

증착법의 문제점을 해결하기 위하여, 직접 유기막층을 패터닝하는 잉크젯 방식이 제안되었다. 잉크젯 방식은 발광재료를 용매에 용해 또는 분산시켜 토출액으로써 잉크젯 프린트 장치의 헤드로부터 토출시켜 유기막층을 형성하는 방법이다. 잉크젯 방식은 공정이 비교적 간단하지만, 수율저하나 막두께의 불균일성이 발생되고, 대면적의 표시장치에 적용하기 어려운 문제점이 있다.In order to solve the problem of the vapor deposition method, an inkjet method of directly patterning an organic film layer has been proposed. The inkjet method is a method in which an organic film layer is formed by dissolving or dispersing a light emitting material in a solvent and discharging it from a head of an inkjet printing apparatus as a discharge liquid. The inkjet method has a relatively simple process, but has a problem of low yield and nonuniformity in film thickness, which is difficult to apply to a large-area display device.

한편, 레이저 열 전사법을 이용하여 유기막층을 형성하는 방법이 제안되었다. 레이저 열 전사법은 기재기판, 광-열 변환층 및 전사층을 포함하는 도너필름에 레이저를 조사시켜 기재기판을 통과한 레이저를 광-열 변환층에서 열로 변환시켜 광-열 변환층을 팽창시킴으로써, 인접한 전사층을 팽창시켜, 억셉터기판에 전사층이 접착되어 전사되게 하는 방법이다. 레이저 열 전사법은 레이저로 유도된 이 미징 프로세스로 고해상도의 패턴 형성, 필름 두께의 균일성, 멀티레이어 적층 능력, 대형 마더글래스로의 확장성과 같은 고유한 이점을 가지고 있다.On the other hand, a method of forming an organic film layer using a laser thermal transfer method has been proposed. In the laser thermal transfer method, a donor film including a substrate, a light-heat conversion layer, and a transfer layer is irradiated with a laser to convert a laser beam passing through the substrate into a heat in the light-heat conversion layer to expand the light-heat conversion layer. The transfer layer is bonded to the acceptor substrate by expanding the adjacent transfer layer. Laser thermal transfer is a laser-induced imaging process with inherent advantages such as high resolution pattern formation, film thickness uniformity, multilayer stacking capability, and scalability to large mother glass.

종래에 레이저 열 전사법을 실시할 경우, 전사가 이루어지는 챔버 내부는 발광소자 형성시의 증착 공정과 동조되도록 하기 위하여 진공상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 진공상태에서 레이저 열 전사를 행하는 경우, 도너필름과 억셉터기판 사이에 이물질이나 공간이 생기게 되어 전사층의 전사 특성이 좋지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서, 레이저 열 전사법에 있어서, 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션시키는 방법은 중요한 의미를 가지며, 이를 해결하기 위한 여러가지 방안이 연구되고 있다.In the conventional laser thermal transfer method, it is preferable that the inside of the chamber in which the transfer is performed is made in a vacuum state so as to be synchronized with the deposition process at the time of forming the light emitting element. However, when performing laser thermal transfer in a vacuum state, there is a problem in that foreign matter or space is generated between the donor film and the acceptor substrate, resulting in poor transfer characteristics of the transfer layer. Therefore, in the laser thermal transfer method, a method of laminating a donor film and an acceptor substrate has an important meaning, and various methods for solving the problem have been studied.

이하에서는 도면을 참조하여 종래기술에 따른 레이저 열 전사법 및 레이저 열 전사 장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a laser thermal transfer method and a laser thermal transfer apparatus according to the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래기술에 따른 레이저 열 전사 장치의 부분단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a laser thermal transfer apparatus according to the prior art.

도 1을 참조하면, 레이저 열 전사 장치(100)는 챔버(110) 내부에 위치하는 기판스테이지(120) 및 챔버(110) 상부에 위치한 레이저 조사장치(130)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the laser thermal transfer apparatus 100 includes a substrate stage 120 positioned inside the chamber 110 and a laser irradiation apparatus 130 positioned above the chamber 110.

기판스테이지(120)는 챔버(110)로 도입되는 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 각각 순차적으로 위치시키기 위한 것으로서, 기판스테이지(120)에는 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 각각 정렬되게 하기 위한 제1 장착홈(121) 및 제2 장착홈(123)이 형성되어 있다. 제1 장착홈(121)이 억셉터기판(140)의 둘레방향을 따라 형성되고, 제2 장착홈(123)은 도너필름(150)의 둘레방향을 따라 형성된다. 통상적으로, 억셉터기판(140)은 도너필름(150)보다 면적이 작으므로, 제2 장착홈(123)보다 제1 장착홈(121)을 작게 형성한다.The substrate stage 120 is used to sequentially position the acceptor substrate 140 and the donor film 150 introduced into the chamber 110. The substrate stage 120 includes the acceptor substrate 140 and the donor film ( The first mounting groove 121 and the second mounting groove 123 are formed to align the 150, respectively. The first mounting groove 121 is formed along the circumferential direction of the acceptor substrate 140, and the second mounting groove 123 is formed along the circumferential direction of the donor film 150. Typically, since the acceptor substrate 140 has a smaller area than the donor film 150, the acceptor substrate 140 may have a smaller first mounting groove 121 than the second mounting groove 123.

이 때, 억셉터기판(140)과 도너필름(150)의 사이에 이물질이나 공간없이 라미네이션시키기 위하여, 레이저 열 전사가 이루어지는 챔버(110) 내부를 진공으로 유지하지 않고, 제1 장착홈(121) 및 제2 장착홈(123)의 하부 일구간에 파이프(161, 163)를 연결하고, 진공펌프(P)로 흡입하여 억셉터기판(140)과 도너필름(150)을 합착시킨다.At this time, the first mounting groove 121 does not maintain the inside of the chamber 110 where the laser thermal transfer is performed in a vacuum in order to laminate the foreign matter between the acceptor substrate 140 and the donor film 150 without space or foreign matter. And connecting the pipes (161, 163) in the lower section of the second mounting groove 123, and suctioned by the vacuum pump (P) to bond the acceptor substrate 140 and the donor film 150.

그러나, 진공펌프에 의해서 억셉터기판과 도너필름을 밀착시키는 방법은 유기 발광소자를 제작하는 다른 공정이 진공상태를 유지하는 것과 달리 챔버내부의 진공상태를 유지하지 못하게 됨으로써, 제품의 신뢰성과 수명에 좋지 못한 영향을 미치는 문제점이 있다.However, the method of adhering the acceptor substrate and the donor film by the vacuum pump does not maintain the vacuum state inside the chamber, unlike other processes of manufacturing the organic light emitting device maintains the vacuum state. There is a problem that adversely affects.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해 도출된 발명으로, 진공챔버 내에 자성체가 구비된 기판 스테이지와 자석층이 구비된 도너필름을 이용하여, 기판과 도너필름의 전사층 사이의 밀착특성을 향상시킬 수 있는 레이저 열 전사 장치 및 이를 이용한 레이저 열 전사법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is an invention derived to solve the above-mentioned conventional problems, by using a donor film provided with a magnetic substrate and a substrate stage provided with a magnetic body in the vacuum chamber, the adhesion between the substrate and the transfer layer of the donor film It is an object of the present invention to provide a laser thermal transfer apparatus capable of improving characteristics and a laser thermal transfer method using the same.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 발진기를 이용하여 유기 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서, 상기 레이저 열 전사 장치의 공정챔버 내에 자석층을 포함한 도너 필름이 삽입되며, 상기 공정챔버 내에 자성체가 구비된 기판 스테이지가 마련된다.In order to achieve the above object, in the laser thermal transfer apparatus for forming a light emitting layer of the organic light emitting device using the laser oscillator according to the present invention, a donor film including a magnet layer is inserted into the process chamber of the laser thermal transfer apparatus; A substrate stage is provided with a magnetic material in the process chamber.

바람직하게, 상기 자석층인 상기 영구자석층 및 전자석층은 적어도 하나의 막대 또는 원통 형상으로 형성되며, 상기 영구자석층은 영구자석 나노 파티클로 이루어지고, 상기 전자석층은 전압을 인가하기 위한 전기배선이 더 포함된다. 상기 자성체는 Fe, Ni, Cr, Fe2O3, Fe3O4, CoFe2O4, 자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나이다.Preferably, the permanent magnet layer and the electromagnet layer of the magnet layer is formed in at least one rod or cylindrical shape, the permanent magnet layer is made of permanent magnet nanoparticles, the electromagnet layer is an electrical wiring for applying a voltage This is further included. The magnetic material is any one selected from the group consisting of Fe, Ni, Cr, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CoFe 2 O 4 , magnetic nanoparticles and mixtures thereof.

그리고, 상기 도너필름은 기재기판과, 상기 기재기판 상에 형성되는 광-열 변환층과, 상기 광-열 변환층 상에 형성되는 전사층 및 상기 광-열 변환층의 적어도 어느 일면에 형성된 자석층을 포함한다. 상기 광-열 변환층과 상기 전사층 사이에 층간삽입층을 더 포함한다. 또한, 상기 기판 스테이지는 소정수의 관통 홀을 통해 상기 억셉터기판을 상부 또는 하부로 이동시키는 기판 지지대를 더 구비한다.The donor film may include a base substrate, a light-to-heat conversion layer formed on the base substrate, a transfer layer formed on the light-to-heat conversion layer, and a magnet formed on at least one surface of the light-to-heat conversion layer. Layer. An interlayer insertion layer is further included between the light-to-heat conversion layer and the transfer layer. The substrate stage may further include a substrate support for moving the acceptor substrate upward or downward through a predetermined number of through holes.

본 발명에 따른 레이저 열 전사법은 공정챔버 내에 자성체가 구비된 기판스테이지 상에 억셉터기판을 위치시키는 단계와, 상기 억셉터기판 상에 자석층을 포함한 도너필름을 위치시키는 단계와, 상기 도너필름에 형성된 자석층과 상기 기판 스테이지의 자성체 사이에 작용하는 자기력에 의해 상기 도너필름과 상기 억셉터기판을 라미네이션하는 단계 및 상기 도너필름 상에 레이저를 조사하여 전사층의 적어도 일영역을 억셉터기판 상에 전사시키는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a laser thermal transfer method includes positioning an acceptor substrate on a substrate stage provided with a magnetic material in a process chamber, placing a donor film including a magnet layer on the acceptor substrate, and the donor film. Laminating the donor film and the acceptor substrate by a magnetic force acting between the magnet layer formed on the substrate and the magnetic material of the substrate stage, and irradiating a laser onto the donor film to cover at least one region of the transfer layer on the acceptor substrate. Transcripting.

상기 자성체는 자성나노입자로 형성되는데, 상기 자성나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착, 또는 잉크젯 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성하며, 상기 공정챔버는 진공챔버이다.The magnetic body is formed of magnetic nanoparticles, the magnetic nanoparticles are formed by any one of spin coating, E-Beam deposition, or inkjet method, and the process chamber is a vacuum chamber.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 레이저 열 전사 장치 및 이를 이용한 레이저 열 전사법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a laser thermal transfer apparatus and a laser thermal transfer method using the same will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2h를 참조하여, 본 발명에 따른 레이저 열 전사법의 일실시예를 설명한다. 본 발명에 따른 레이저 열 전사법을 진행하는 레이저 열 전사 장치는 공정챔버(200a, 200b), 기판스테이지(220), 레이저 발진기(210)를 포함하여 구성된다.2A to 2H, an embodiment of a laser thermal transfer method according to the present invention will be described. The laser thermal transfer apparatus for performing the laser thermal transfer method according to the present invention includes the process chambers 200a and 200b, the substrate stage 220, and the laser oscillator 210.

챔버는 통상의 레이저 열 전사 장치에서 사용되는 공정챔버(200a)를 사용할 수 있고, 공정챔버(200a) 외부에는 자석층(미도시)을 포함하는 도너필름(280)과 자성체(271)를 포함하는 기판 스테이지(220)를 공정챔버(200a) 내부로 이송하기 위한 로봇팔(260) 및 엔드 이펙터(end-effector;261) 등을 포함하는 이송챔버(200b)가 구비된다. 공정챔버(200a)와 이송챔버(200b) 사이에는 게이트밸브(250)가 존재한다. 게이트밸브(250)는 공정챔버(200a)와 이송챔버(200b)를 차단시켜 주는 역할을 한다.The chamber may use a process chamber 200a used in a conventional laser thermal transfer apparatus, and a donor film 280 including a magnet layer (not shown) and a magnetic body 271 may be disposed outside the process chamber 200a. A transfer chamber 200b including a robot arm 260, an end effector 261, and the like for transferring the substrate stage 220 into the process chamber 200a is provided. The gate valve 250 exists between the process chamber 200a and the transfer chamber 200b. The gate valve 250 serves to block the process chamber 200a and the transfer chamber 200b.

한편, 기판스테이지(220)는 이동되기 위한 구동수단(미도시)을 더 구비할 수 있다. 예컨데, 레이저가 세로방향으로 조사될 경우, 가로방향으로 기판스테이지(220)를 이동시키는 구동수단을 더 구비할 수 있다.On the other hand, the substrate stage 220 may further include a driving means (not shown) for moving. For example, when the laser is irradiated in the longitudinal direction, it may further include a driving means for moving the substrate stage 220 in the horizontal direction.

또한, 기판스테이지(220)는 억셉터기판(270) 및 도너필름(280)을 수납하여 장착시키는 각각의 장착수단을 구비할 수 있다. 장착수단은 이송챔버(200b) 내의 로봇팔(260) 및 엔드 이펙터(261)와 같은 이송수단에 의해 공정챔버(200a) 내로 이 송된 억셉터기판(270)이 기판스테이지(220)의 정해진 위치에 정확히 장착되도록 한다.In addition, the substrate stage 220 may have respective mounting means for accommodating and accepting the acceptor substrate 270 and the donor film 280. The mounting means includes an acceptor substrate 270 transferred into the process chamber 200a by a transfer means such as the robot arm 260 and the end effector 261 in the transfer chamber 200b at a predetermined position of the substrate stage 220. Make sure that it is mounted correctly.

본 실시예에서, 장착수단은 관통홀(미도시), 가이드바(231, 241), 이동플레이트(230, 240), 지지대(미도시) 및 장착홈(221, 222)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 가이드바(231, 241)는 이동플레이트(230, 240) 및 지지대와 동반하여 상승 또는 하강운동하는데, 가이드바(231, 241)가 관통홀을 통과하여 상승하면서 억셉터기판(270)을 수용하고, 하강하면서 억셉터기판(270)을 장착홈(221, 222)에 안착시키게 되는 구조이다. 이때, 억셉터기판(270) 및 도너필름(280)을 정확한 위치에 안착시키기 위해 장착홈(221, 222)은 벽면이 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.In this embodiment, the mounting means may comprise a through hole (not shown), guide bars (231, 241), moving plates (230, 240), support (not shown) and mounting grooves (221, 222). have. In this case, the guide bars 231 and 241 move up or down in conjunction with the movable plates 230 and 240 and the support, while the guide bars 231 and 241 rise through the through holes and move the acceptor substrate 270. It accommodates and descends, and acceptor board 270 is mounted in mounting grooves 221 and 222. In this case, in order to mount the acceptor substrate 270 and the donor film 280 at the correct position, the mounting grooves 221 and 222 may be formed to have an oblique wall surface.

상기 관통홀은 도너필름(280) 및 억셉터기판(270)을 지지하는 가이드바(231, 241)가 상하로 이동가능하도록 기판스테이지(220)에 형성된 홀이다. 그리고, 지지대는 가이드바(231, 241)와 이동플레이트(230, 240)를 지지하면서 상하로 이동가능하도록 하는 역할을 하며, 별도의 모터(미도시)와 연결되어 있다.The through hole is a hole formed in the substrate stage 220 so that the guide bars 231 and 241 supporting the donor film 280 and the acceptor substrate 270 can be moved up and down. In addition, the support supports the guide bars 231 and 241 and the movable plates 230 and 240 so as to be movable up and down, and is connected to a separate motor (not shown).

레이저 발진기(210)는 공정챔버(200a)의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으며, 레이저가 상부에서 비춰질 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.The laser oscillator 210 may be installed outside or inside the process chamber 200a, and the laser oscillator 210 may be installed to allow the laser to shine from above.

유기 발광소자의 제작에 적용된 본 실시예에서 레이저 열 전사법은 억셉터기판(270) 이송단계, 도너필름(280) 이송단계, 라미네이션 단계 및 전사단계를 포함한다.In the present embodiment applied to the fabrication of the organic light emitting device, the laser thermal transfer method includes an acceptor substrate 270 transfer step, a donor film 280 transfer step, a lamination step, and a transfer step.

억셉터기판(270) 이송단계는 레이저 열 전사 장치의 공정챔버(200a) 내로 억 셉터기판(200a)을 위치시키는 단계로써, 이때, 억셉터기판(270)을 이송챔버(200a)의 이송수단인 엔드 이펙터(261) 상에 위치시킨다.(도 2a) 그리고, 로봇팔(260)에 의해 엔드 이펙터(261)를 공정챔버(200a) 내부로 진입시켜 자석층(271)이 포함된 기판스테이지(220) 상부에 위치시킨다.(도 2b) 공정챔버(200a) 내로 이송된 억셉터기판(270)은 관통홀을 통해 상승한 가이드바(231)에 의해 받쳐진다. 그리고 나서, 엔드 이펙터(261)는 공정챔버(200a)를 빠져나가 다시 이송챔버(200b)로 이동한다.(도 2c) 억셉터기판(270)을 받친 가이드바(231)는 다시 하강하면서, 억셉터기판(270)을 기판스테이지(220)의 제1 장착홈(222) 상에 정확하게 위치시킨다.(도 2d)The transfer of the acceptor substrate 270 is a step of placing the acceptor substrate 200a into the process chamber 200a of the laser thermal transfer apparatus. In this case, the acceptor substrate 270 is transferred to the transfer chamber 200a. The end effector 261 is inserted into the process chamber 200a by the robot arm 260, and the substrate stage 220 including the magnet layer 271 is positioned on the end effector 261. 2B) The acceptor substrate 270 transferred into the process chamber 200a is supported by the guide bar 231 which is raised through the through hole. Then, the end effector 261 exits the process chamber 200a and moves back to the transfer chamber 200b. (FIG. 2C) The guide bar 231 supporting the acceptor substrate 270 is lowered again. The acceptor substrate 270 is accurately positioned on the first mounting groove 222 of the substrate stage 220 (FIG. 2D).

도너필름(280) 이송단계는 억셉터기판(270) 이송단계에서와 마찬가지로, 이송챔버(200b) 내에 위치한 로봇팔(260)에 부착된 엔드 이펙터(261) 등의 이송수단에 의해 공정챔버(200a) 내로 이송된다.(도 2e) 이때, 도너필름(280)은 이송시에 필름트레이(290)에 의해 이송되는 것이 바람직하다. 공정챔버(200a) 내로 이송된 도너필름(280)은 관통홀을 통해 상승한 가이드바(241)에 의해 받쳐진다. 도너필름(280)이 가이드바(241)에 받쳐지면, 로봇팔(260)에 의해 엔드 이펙터(261)는 공정챔버(200a)를 빠져나가 다시 이송챔버(200b)로 이동한다.(도 2f) 도너필름(280)을 받친 가이드바(241)는 다시 하강하면서, 도너필름(280)을 기판스테이지(220)의 제2 장착홈(221) 상에 정확하게 위치시킨다.(도 2g)The donor film 280 transfer step is performed in the process chamber 200a by a transfer means such as an end effector 261 attached to the robot arm 260 located in the transfer chamber 200b as in the transfer step of the acceptor substrate 270. In this case, the donor film 280 is preferably transported by the film tray 290 at the time of transport. The donor film 280 transferred into the process chamber 200a is supported by the guide bar 241 raised through the through hole. When the donor film 280 is supported by the guide bar 241, the end effector 261 moves out of the process chamber 200a by the robot arm 260 and moves back to the transfer chamber 200b (FIG. 2F). The guide bar 241 which supported the donor film 280 descends again, and correctly places the donor film 280 on the 2nd mounting groove 221 of the board | substrate stage 220 (FIG. 2G).

라미네이션 단계는 기판 스테이지(220)에 형성된 자성체(271)와 도너필름(280)에 형성되는 자석층(미도시) 사이에 발생하는 자기적 인력으로 억셉터기판 (270)과 도너필름(280) 사이를 접합시키는 단계이다. 상기 자석층은 영구자석층 또는 전자석층으로 형성되며, 기재기판 또는 광-열 변환층 내부에 적어도 하나의 막대 또는 원통 형상으로 형성된다. 이때, 공정챔버(200a) 내부는 진공 상태를 유지하므로, 도너필름(280)과 억셉터기판(270) 사이에는 이물질이나 공간이 생기는 것이 극소화되어, 전사효율이 높아진다.The lamination step is performed between the acceptor substrate 270 and the donor film 280 by magnetic attraction generated between the magnetic material 271 formed on the substrate stage 220 and the magnet layer (not shown) formed on the donor film 280. Bonding step. The magnet layer is formed of a permanent magnet layer or an electromagnet layer, and is formed in at least one rod or cylindrical shape inside the substrate or the light-to-heat conversion layer. At this time, since the inside of the process chamber 200a maintains a vacuum state, the generation of foreign matter or space between the donor film 280 and the acceptor substrate 270 is minimized, and the transfer efficiency is increased.

전사단계는 억셉터기판(270)과 라미네이션된 도너필름(280) 상에 레이저 조사장치(210)에서 레이저를 조사하여 도너필름(280)에 형성된 발광층을 억셉터기판(270)의 화소정의막의 일영역 및 개구부에 전사하는 단계이다. 레이저를 조사할 경우, 도너필름(280)의 광-열 변환층이 부풀어 오르게 되고, 이에 따라, 인접한 발광층도 억셉터기판(270) 방향으로 부풀어 오르게 되어 발광층이 억셉터기판(270)에 접촉하게 됨으로써 전사가 이루어진다(도 2h)In the transfer step, a light emitting layer formed on the donor film 280 is irradiated with a laser on the donor film 280 and the donor film 280 laminated with the acceptor substrate 270. Transferring to the area and the opening. When the laser is irradiated, the light-to-heat conversion layer of the donor film 280 swells, so that the adjacent light emitting layer also swells toward the acceptor substrate 270 so that the light emitting layer contacts the acceptor substrate 270. Transfer is thereby performed (FIG. 2H).

이하에서는 본 발명에 따른 자석층이 포함되는 레이저 열 전사 도너필름을 설명한다. 도너필름은 억셉터기판에 전사될 전사층이 구비된 필름으로, 순차적으로 적층된 기재기판, 광-열 변환층 및 전사층을 포함하여 구성된다. 이 때, 성능 향상을 위해 광-열 변환층과 전사층 상이에 버퍼층(미도시) 및 층간삽입층 등이 더 포함될 수 있다.Hereinafter, a laser thermal transfer donor film including a magnet layer according to the present invention will be described. The donor film is a film having a transfer layer to be transferred to an acceptor substrate, and includes a substrate substrate, a light-to-heat conversion layer, and a transfer layer that are sequentially stacked. In this case, a buffer layer (not shown) and an interlayer insertion layer may be further included between the light-to-heat conversion layer and the transfer layer to improve performance.

본 발명에 따른 레이저 열 전사 도너필름에는 자석층이 포함된다. 이 경우, 도너필름을 이루는 여러 층들 사이에 적어도 하나의 자석층이 형성된다.The laser thermal transfer donor film according to the present invention includes a magnet layer. In this case, at least one magnet layer is formed between the various layers constituting the donor film.

도 3은 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a laser transfer donor film according to the present invention.

도 3을 참조하면, 도너필름은 기재기판(310), 광-열 변환층(320), 자석층(330), 층간삽입층(340) 및 전사층(350)으로 구성된다.Referring to FIG. 3, the donor film includes a base substrate 310, a light-to-heat conversion layer 320, a magnet layer 330, an interlayer insertion layer 340, and a transfer layer 350.

기재기판(310)은 도너필름의 지지체 역할을 수행하는 기판으로서, 투명성 고분자로 이루어지며, 두께는 10㎛ 내지 500㎛가 바람직하다. 이때, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 등이 투명성 고분자로서 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The base substrate 310 is a substrate serving as a supporter of the donor film, and is made of a transparent polymer, and the thickness thereof is preferably 10 μm to 500 μm. In this case, polyester, polyacryl, polyepoxy, polyethylene, polystyrene, etc. may be used as the transparent polymer, but is not limited thereto.

광-열 변환층(320)은 레이저광을 흡수하여 열로 변환시키는 광흡수성 물질로 이루어지는 층으로서, 광-열 변환층(320)의 두께는 사용되는 광흡수성 물질 및 형성방법에 따라 다르나 금속 또는 금속의 산화물 등으로 이루어지는 경우에는 진공증착법, 전자빔증착법, 또는 스퍼터링으로 100Å 내지 5000Å로 형성되며, 유기막으로 형성되는 경우에는 압출, 그래비아, 스핀, 나이프 코팅법으로 0.1㎛ 내지 2㎛로 형성되는 것이 바람직하다.The light-to-heat conversion layer 320 is a layer made of a light-absorbing material that absorbs laser light and converts it into heat. The thickness of the light-to-heat conversion layer 320 varies depending on the light-absorbing material used and the forming method. In the case of the oxide or the like, it is formed by vacuum deposition, electron beam deposition, or sputtering at 100 kPa to 5000 kPa, and when the organic film is formed, it is formed at 0.1 m to 2 m by extrusion, gravure, spin, knife coating. desirable.

광-열 변환층(320)의 두께가 상기 범위보다 얇게 형성되는 경우에는 에너지 흡수율이 낮아 광에서 열로 변환되는 에너지 양이 적게 되어 팽창 압력이 낮아지게 되고, 상기 범위보다 두껍게 형성되는 경우에는 도너필름과 억셉터기판 사이에서 발생하는 단차에 의한 에지 오픈 불량이 발생할 수 있다.When the thickness of the light-to-heat conversion layer 320 is formed to be thinner than the above range, the energy absorption rate is low so that the amount of energy converted from light to heat is reduced, so that the expansion pressure is lowered. Edge open defects may occur due to a step generated between the substrate and the acceptor substrate.

금속 또는 금속의 산화물 등으로 이루어지는 광흡수성 물질로는 광학 농도가 0.1 내지 0.4인 것으로, 알루미늄, 은, 크롬, 텅스텐, 주석, 니켈, 티타늄, 코발트, 아연, 금 구리, 텅스텐, 몰리브덴, 납 및 그 산화물이 있다.The light absorbing material composed of a metal or metal oxide or the like has an optical density of 0.1 to 0.4, and includes aluminum, silver, chromium, tungsten, tin, nickel, titanium, cobalt, zinc, gold copper, tungsten, molybdenum, lead, and the like. There is an oxide.

또한, 유기막으로 이루어지는 광합성 물질로는 카본블랙, 흑연 또는 적외선 염료가 첨가된 고분자가 있다. 이때, 고분자 결합수지를 형성하는 물질로는 예시적으로 아크릴 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에스테르 (메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머, 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 등과 같은 (메타)아크릴레이트 올리고머, 또는 상기 올리고머 (메타)아크릴레이트 모노머의 혼합물이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the photosynthetic material composed of the organic film includes a polymer to which carbon black, graphite, or infrared dye is added. In this case, examples of the material for forming the polymer binder resin include (meth) such as acrylic (meth) acrylate oligomer, ester (meth) acrylate oligomer, epoxy (meth) acrylate oligomer, urethane (meth) acrylate oligomer, and the like. Acrylate oligomers, or mixtures of such oligomer (meth) acrylate monomers, but are not limited thereto.

상기 도너필름의 상기 자석층(330)은 후술할 기판 스테이지에 삽입된 자성체와 서로 자기력을 형성하도록 하기 위해 삽입되는 층이다. 상기 자석층은 영구자석층 또는 전자석층으로 형성되며, 적어도 하나의 막대 또는 원통 형상으로 형성된다. 상기 영구자석층은 영구자석 나노 파티클로 이루어지며, 상기 자석층이 전자석층으로 이루어질 경우, 전압을 인가하기 위한 전기배선을 더 포함한다.The magnet layer 330 of the donor film is a layer inserted to form a magnetic force with the magnetic material inserted into the substrate stage to be described later. The magnet layer is formed of a permanent magnet layer or an electromagnet layer, and is formed in at least one rod or cylindrical shape. The permanent magnet layer is made of permanent magnet nanoparticles, when the magnet layer is made of an electromagnet layer, further comprises an electrical wiring for applying a voltage.

도면에는 도시되지 않았지만, 버퍼층은 전사층의 전사특성 향상 및 전사 후의 디바이스 수명 향상을 위해 자석층(330)과 전사층(350) 사이에 도입되는 층으로서, 금속산화물, 금속황화물 또는 비금속 무기화합물이나 고분자 또는 저분자 유기물이 사용될 수 있다.Although not shown in the drawings, the buffer layer is a layer introduced between the magnet layer 330 and the transfer layer 350 to improve transfer characteristics of the transfer layer and device life after transfer, and may be formed of a metal oxide, a metal sulfide, or a nonmetal inorganic compound. Polymeric or low molecular weight organics can be used.

층간삽입층(340)은 광-열 변환층(320)을 보호하기 위한 것으로써, 높은 열저항을 가지는 것이 바람직하며 유기 또는 무기막으로 구성될 수 있다.The interlayer insertion layer 340 is to protect the light-to-heat conversion layer 320, and preferably has a high thermal resistance, and may be formed of an organic or inorganic film.

전사층(350)은 도너필름으로부터 분리되어 억셉터기판에 전사되는 층으로서, 유기 발광소자 제작에 이용되는 경우 발광층을 형성하기 위해서는 고분자 또는 저분자 유기발광물질로 이루어질 수 있다. 또한, 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 정공수송층(HTL), 정공주입층(HIL)을 형성하기 위해서는 각각에 적합한 재 료로 이루어질 수 있다. 이때, 각 전사층의 재료는 한정적이지 않으며, 당업자가 용이하게 추구할 수 있는 어떠한 재료도 가능하며, 압출, 그래비아, 스핀, 나이프코팅, 진공증착, CVD등의 방법으로 형성가능하다.The transfer layer 350 is a layer which is separated from the donor film and transferred to the acceptor substrate. When the transfer layer 350 is used for fabricating an organic light emitting device, the transfer layer 350 may be formed of a polymer or a low molecular weight organic light emitting material. In addition, to form an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), a hole transport layer (HTL), a hole injection layer (HIL) may be made of a material suitable for each. At this time, the material of each transfer layer is not limited, any material that can be easily pursued by those skilled in the art is possible, and may be formed by extrusion, gravure, spin, knife coating, vacuum deposition, CVD, or the like.

전술한 바와 같이 자석층(330)을 도너필름에 삽입시킴으로써, 도너필름은 자성을 지니게 되어, 억셉터기판 상부에 위치될 때 자성체가 삽입된 억셉터기판과 상호 자기적 인력을 형성한다. 따라서, 도너필름과 억셉터기판을 자력에 의해 밀착되게 한다.As described above, by inserting the magnet layer 330 into the donor film, the donor film becomes magnetic and forms mutual magnetic attraction with the acceptor substrate into which the magnetic material is inserted when positioned on the acceptor substrate. Therefore, the donor film and the acceptor substrate are brought into close contact with each other by magnetic force.

도 4는 본 발명에 따른 레이저 전사용 도너필름의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 도 3에서 자석층(330)이 광-열 변환층(320)과 층간삽입층(340) 사이에 형성되는 것과 달리, 기재기판(410)과 광-열 변환층(430) 사이에 자석층(420)이 형성되어 있다. 각 층의 기능은 도 3과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the laser transfer donor film according to the present invention. Referring to FIG. 4, unlike the magnet layer 330 formed between the light-to-heat conversion layer 320 and the interlayer insertion layer 340 in FIG. 3, the substrate substrate 410 and the light-to-heat conversion layer 430 The magnet layer 420 is formed therebetween. Since the function of each layer is the same as that of FIG. 3, a detailed description thereof will be omitted.

전술한 실시예에서는 기판 스테이지 내부에 자성체가 포함되는 것에 대하여 설명하였지만, 기판 스테이지 상부에 자성체가 형성되거나, 기판 스테이지가 자성을 띠는 물질로 형성되어도 됨은 물론이다.In the above-described embodiment, the magnetic material is included in the substrate stage, but the magnetic material may be formed on the substrate stage or the substrate stage may be formed of a magnetic material.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 레이저 열 전사법에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션할 시에, 레이저 열 전사가 진공상태에서 이루어지면서도 도너필름과 억셉터기판 사이에 이물질 및 공간이 생기지 않게 함과 동시에, 도너필름에 형성된 자석층과, 기판 스테이지에 형성된 자성체 사이에 발생하는 자기력에 의해 도너필름과 억셉터기판을 라미네이션함으로써, 밀착성 및 유기 발광소자의 수명, 수율 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, when laminating the donor film and the acceptor substrate by the laser thermal transfer method, the foreign matter and space between the donor film and the acceptor substrate while the laser thermal transfer is performed in a vacuum state. At the same time, the donor film and the acceptor substrate are laminated by the magnetic force generated between the magnet layer formed on the donor film and the magnetic material formed on the substrate stage, thereby improving adhesion and lifespan, yield and reliability of the organic light emitting device. You can.

Claims (13)

레이저 발진기를 이용하여 유기 발광소자의 발광층을 형성하는 레이저 열 전사 장치에 있어서,In the laser thermal transfer apparatus for forming a light emitting layer of the organic light emitting element using a laser oscillator, 상기 레이저 열 전사 장치의 공정챔버 내에 자석층을 포함한 도너필름이 삽입되며, 상기 공정챔버 내에 자성체가 구비된 기판 스테이지가 마련되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.A donor film including a magnet layer is inserted into the process chamber of the laser transfer apparatus, and a substrate stage including a magnetic material is provided in the process chamber. 제1항에 있어서, 상기 자석층은 영구자석층 또는 전자석층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the magnet layer is formed of a permanent magnet layer or an electromagnet layer. 제2항에 있어서, 상기 영구자석층 및 전자석층은 적어도 하나의 막대 또는 원통 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.3. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 2, wherein the permanent magnet layer and the electromagnet layer are formed in at least one rod or cylindrical shape. 제3항에 있어서, 상기 영구자석층은 영구자석 나노 파티클로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.4. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 3, wherein the permanent magnet layer is made of permanent magnet nanoparticles. 제3항에 있어서, 상기 전자석층은 전압을 인가하기 위한 전기배선이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.4. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 3, wherein the electromagnet layer further comprises electric wiring for applying a voltage. 제1항에 있어서, 상기 자성체는 Fe, Ni, Cr, Fe2O3, Fe3O4, CoFe2O4, 자성나노입자 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.The method of claim 1, wherein the magnetic material is Fe, Ni, Cr, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , CoFe 2 O 4 , Laser thermal transfer apparatus, characterized in that any one selected from the group consisting of magnetic nanoparticles and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 도너필름은,The method of claim 1, wherein the donor film, 기재기판;Substrate; 상기 기재기판 상에 형성되는 광-열 변환층;A light-to-heat conversion layer formed on the base substrate; 상기 광-열 변환층 상에 형성되는 전사층; 및A transfer layer formed on the light-to-heat conversion layer; And 상기 광-열 변환층의 적어도 어느 일면에 형성된 자석층을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.And a magnet layer formed on at least one surface of the light-to-heat conversion layer. 제7항에 있어서, 상기 광-열 변환층과 상기 전사층 사이에 층간삽입층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.8. The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 7, further comprising an intercalation layer between the light-to-heat conversion layer and the transfer layer. 제1항에 있어서, 상기 기판 스테이지는 소정수의 관통 홀을 통해 상기 기판을 상부 또는 하부로 이동시키는 기판 지지대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the substrate stage further comprises a substrate support for moving the substrate upward or downward through a predetermined number of through holes. 제1항에 있어서, 상기 공정챔버는 진공챔버인 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사 장치.The laser induced thermal imaging apparatus according to claim 1, wherein the process chamber is a vacuum chamber. 공정챔버 내에 자성체가 구비된 기판스테이지 상에 억셉터기판을 위치시키는 단계;Positioning an acceptor substrate on a substrate stage provided with a magnetic material in a process chamber; 상기 억셉터기판 상에 자석층을 포함한 도너필름을 위치시키는 단계;Positioning a donor film including a magnet layer on the acceptor substrate; 상기 도너필름에 형성된 자석층과 상기 기판 스테이지의 자성체 사이에 작용하는 자기력에 의해 상기 도너필름과 상기 억셉터기판을 라미네이션하는 단계; 및Laminating the donor film and the acceptor substrate by a magnetic force acting between a magnet layer formed on the donor film and a magnetic body of the substrate stage; And 상기 도너필름 상에 레이저를 조사하여 전사층의 적어도 일영역을 억셉터기판 상에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사법.Irradiating a laser onto the donor film to transfer at least one region of the transfer layer onto an acceptor substrate. 제11항에 있어서, 상기 자성체는 자성나노입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사법.12. The laser thermal transfer method according to claim 11, wherein the magnetic body is formed of magnetic nanoparticles. 제12항에 있어서, 상기 자성나노입자는 스핀코팅，E-Beam 증착，또는 잉크젯 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 열 전사법.The method of claim 12, wherein the magnetic nanoparticles are formed by any one of spin coating, E-Beam deposition, or inkjet method.
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