專利名稱：帶有具濃度梯度的光熱轉換層的熱量轉移元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱量轉移元件(thermal transfer element)，更特別地涉及一種能夠防止有機薄膜層特性退化的激光熱量轉移元件。
背景技術：
通常，有機電致發(fā)光顯示器件包括陽極，其是形成在絕緣襯底上的下電極；形成在所述陽極上的有機薄膜層；和陰極，其是形成在有機薄膜上的上電極。所述有機薄膜層包括空穴注入層、空穴輸運層、發(fā)射層、空穴阻擋層、電子輸運層和電子注入層中的至少一個。
一種形成所述有機薄膜層的方法包括沉積方法和光刻方法。所述沉積方法是通過使用蔭罩板真空沉積有機光發(fā)射材料來形成有機發(fā)射層的方法。所述沉積法具有一定的缺陷，即由于掩模變形而很難形成微細節(jié)距的微細圖案，并很難用于大尺寸的顯示器件。所述光刻方法是通過沉積有機光發(fā)射材料層并隨后使用光致抗蝕劑對所沉積的有機光發(fā)射材料層構圖而形成有機發(fā)射層的方法。所述光刻方法能夠形成微細節(jié)距的微細圖案，但具有一個缺陷，即由于用于形成光致抗蝕劑圖案的顯影溶液或有機發(fā)射層的蝕刻溶液，使得有機發(fā)射層的特性退化。
為了解決上述問題，已經(jīng)提出使用直接構圖有機發(fā)射層的噴墨方法。所述噴墨方法是一種在溶劑中溶解或分散光發(fā)射材料并從噴墨打印機的噴頭釋放出含有光發(fā)射材料的液滴以形成有機發(fā)射層的方法。所述噴墨方法工藝簡單但具有一定的缺陷，即制造產(chǎn)量低，膜厚不均勻，并同樣很難用于大尺寸的顯示器件。
同時，已經(jīng)提出了一種使用熱量轉移方法(其是一種干蝕刻方法)來形成有機發(fā)射層的方法。該熱量轉移方法是將來自光源的光轉換成熱能，并利用轉換的熱能將圖像形成材料轉移到絕緣襯底上，以形成R、G和B有機發(fā)射層的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有光熱轉換層的熱量轉移元件，在所述光熱轉換層中，越接近有機發(fā)射層濃度分步越低，進而防止有機發(fā)射層的特性退化。
本發(fā)明也提供一種適用于有機電致發(fā)光顯示器件的熱量轉移元件，其能夠防止發(fā)射層的特性退化。
在本發(fā)明的一個示意性實施例中，熱量轉移元件包括其是支撐襯底的基襯底；形成在所述基襯底上的光熱轉換層，其將入射光轉換為熱能并包含輻射吸收物質；以及用于圖像形成的轉移層，其中光熱轉換層的輻射吸收物質具有越接近轉移層濃度越低的濃度分布。
光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨其接近轉移層而逐漸降低。
光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即輻射吸收物質的濃度隨其接近轉移層而階梯式降低。
光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而階梯式降低。
光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而逐漸降低。
光熱轉換層的輻射吸收物質吸收由紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器中一個所產(chǎn)生的光束。
光熱轉換層的輻射吸收物質包含碳黑(carbon black)、金屬、紅外線染料和色素中的至少一個作為吸收紅外線以產(chǎn)生熱能的材料。光熱轉換層的輻射吸收物質包含由紫外線或加熱所硬化的有機粘合劑材料。
所述熱量轉移元件進一步包括形成在光熱轉換層和轉移層之間的中間層，其用于保護光熱轉換層。所述轉移層包含圖像形成材料以轉移包括至少一個發(fā)射層的有機薄膜。
在本發(fā)明的另一示意性實施例中，熱量轉移元件包括其是支撐襯底的基襯底；形成在基襯底上的光熱轉換層，其將入射光轉換為熱能并包含輻射吸收物質；以及用于圖像形成的轉移層，其中光熱轉換層的輻射吸收物質具有一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質接近轉移層而降低，并且所述轉移層包含包括至少一個發(fā)射層的圖案化有機薄膜層。
在本發(fā)明的又一示意性實施例中，有機EL(發(fā)射層)顯示器件包括使用熱量轉移元件形成的、包括至少一個發(fā)射層的有機發(fā)射層。


本發(fā)明的更完全說明及其一些伴隨的優(yōu)勢，將通過參照以下結合圖考慮的詳細描述，變得顯而易見并同樣更容易理解，在圖中相同的參考標記指示相同或相似的元件，其中圖1為用于形成有機薄膜層的熱量轉移元件的橫截面示圖；圖2為說明熱量轉移元件的光熱轉換層中所含輻射吸收物質的濃度分布圖表；圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的熱量轉移元件的橫截面示圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的熱量轉移元件的橫截面示圖；圖5A至5C為說明利用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光熱量轉移元件，形成有機發(fā)射層(EL)顯示器件的有機薄膜層的工藝的橫截面示圖；圖6A至6B為說明本發(fā)明的激光熱量轉移元件的光熱轉換層中所含輻射吸收物質的濃度分布圖表。
具體實施例方式
在下文將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在所述附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例?？墒?，本發(fā)明可以以不同的形式予以實現(xiàn)而不應認為限制于在此所闡述的實施例。而且，提供這些實施例是使得本發(fā)明公開透徹和完全，并向本領域技術人員充分傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中，為清楚起見，層和區(qū)域的厚度被放大。在整個說明書中，相同的數(shù)字指代相同的元件。
圖1為用于形成有機薄膜層的激光熱量轉移元件的橫截面示圖。
參照圖1，激光熱量轉移元件由基襯底10、光熱轉換層11、中間層12和轉移層13構成。
以下為使用熱量轉移元件形成有機發(fā)射層的方法。在其上將要形成有機發(fā)射層的襯底與熱量轉移元件緊密接觸的情況下，輻射激光，使得光熱轉換層將所述激光轉換成熱量并釋放該熱量。因此，轉移層被轉移至襯底，進而形成有機發(fā)射層。
圖2為說明熱量轉移元件的光熱轉換層中所含輻射吸收物質的濃度分布圖表。
參照圖2，光熱轉換層11具有這樣的濃度分布11c，即輻射吸收物質均勻分布，與其深度“t”無關。換句話說，與光熱轉換層11的基襯底10相接觸的表面11a上輻射吸收物質的濃度以及與中間層12相接觸的表面11b上輻射吸收物質的濃度是均勻的。因此，光熱轉換層11具有依賴于深度“t”的溫度分布，由分段線11d所表示。也就是說，溫度隨著接近轉移層13而降低。
可是，如圖2所示，當使用激光熱量轉移元件形成有機發(fā)射層時，由于輻射吸收物質在光熱轉換層中的濃度分布均勻，所以當光熱轉換層中產(chǎn)生的熱量過高并同時轉移層通過輻射激光被轉移時，在已轉移的有機發(fā)射層中會出現(xiàn)缺陷或特性退化。
圖3為用于形成根據(jù)本發(fā)明第一實施例的、有機電致發(fā)光顯示器件的有機發(fā)射層的熱量轉移元件的橫截面示圖。
參照圖3，本發(fā)明的熱量轉移元件包括基襯底30、光熱轉換層31、中間層32和轉移層33。所述基襯底30用作用于支撐熱量轉移元件的支撐襯底，并由透明高分子材料如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。該基襯底可以是玻璃襯底或薄膜。
光熱轉換層31包含吸收激光并將其轉換成熱能的輻射吸收物質。所述光熱轉換層31的輻射吸收物質具有依賴于深度“t”的濃度分布，如圖6A和6B中所示。作為輻射吸收物質用于吸收激光，光熱轉換層31包含吸收光束而產(chǎn)生熱能的輻射吸收物質以及通過紫外線或熱量能夠固化的有機粘合劑材料。除鋁、氧化鋁和硫化物以外，所述光熱轉換層31包含紅外線吸收物質，如碳黑、碳、紅外染料和色素。
圖6A和6B為說明本發(fā)明激光熱量轉移元件的光熱轉換層中所含輻射吸收物質的濃度分布圖表。
參照圖6A，光熱轉換層31具有如段線31c所示的濃度梯度，即，輻射吸收物質按照其深度“t”線性減少。也就是，與基襯底30相接觸的光熱轉換層31的表面31a上輻射吸收物質的濃度，相對地高于與中間層32相接觸的光熱轉換層31的表面31b上的輻射吸收物質濃度，并且所述輻射吸收物質具有濃度按照其深度“t”逐漸減少的濃度分布。
因此，光熱轉換層31具有按照深度“t”的溫度分布，如段線31d所示，即隨著接近轉移層31而降低。也就是，隨著從接觸基襯底30的表面31a更接近接觸轉移層33的表面31b，輻射吸收物質的濃度逐漸減少。
因此，圖1的熱量轉移元件在光熱轉換層11與中間層12相接觸的表面11b上具有溫度值11e(圖2)，而本發(fā)明的熱量轉移元件(圖3)在光熱轉換層31與中間層32相接觸的表面上具有溫度值31e。因此，相對于圖1中具有均勻濃度分布的輻射吸收物質的熱量轉移元件，本發(fā)明的熱量轉移元件在接近轉移層33的部分處具有更低的溫度分布。
圖6A的光熱轉換層31的輻射吸收物質具有一種濃度分布，如段線31c所示，即濃度逐漸減少，而圖6B的光熱轉換層31的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，如段線31f所示，即隨著遠離基襯底30和接近轉移層33，濃度階梯式減少。由于光熱轉換層的輻射吸收物質具有隨著接近轉移層33而階梯式減少的濃度分布，所以光熱轉換層31和中間層32之間的界面31b上的溫度低于類似圖6A的熱量轉移元件。
回看圖3，中間層32起到保護光熱轉換層的作用并由此具有高的熱阻，以及由有機材料或無機材料制成。所述轉移層33由對應于將被形成在襯底上的薄膜的圖像形成材料構成。當使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的熱量轉移元件形成有機薄膜層時，所述轉移層33包括空穴注入層、空穴輸運層、發(fā)射層、空穴阻擋層、電子輸運層和電子注入層中的至少一個。所述有機薄膜層是從高分子有機薄膜材料層和低分子有機材料層中選出的薄膜。
圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的熱量轉移元件的橫截面示圖。
參照圖4，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的激光熱量轉移元件包括基襯底40、光熱轉換層41、中間層42和轉移層43。該基襯底40和中間層42與圖3中的相同。類似于圖3，光熱轉換層41具有濃度隨著遠離基襯底40或接近轉移層43而逐漸或階梯式減少的輻射吸收物質，如圖6A和6B所示。
圖3的轉移層33被形成在基襯底30的整個表面上，而如圖4所示形成圖案化轉移層43。當使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的熱量轉移元件形成有機薄膜層時，圖案化轉移層43包括空穴注入層、空穴輸運層、發(fā)射層、空穴阻擋層、電子輸運層和電子注入層中的至少一個。所述有機薄膜層是從高分子有機薄膜層和低分子有機薄膜層中選出的薄膜。因此，在襯底上形成圖案化有機薄膜層。
圖5A至5C為說明通過使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光熱量轉移元件來形成有機發(fā)射層(EL)顯示器件的有機薄膜層的工藝的橫截面示圖。
參照圖5A，制備具有形成在基襯底50上的光熱轉換層51、中間層52和轉移層53的熱量轉移元件。制備在其上形成有下層61的絕緣襯底60。熱量轉移元件用于形成有機發(fā)射層(EL)顯示器件的有機薄膜層，并且下層為下電極，如陽極。進而，絕緣襯底60與熱量轉移元件緊密接觸。
參照圖5B，對與絕緣襯底60緊密接觸的熱量轉移元件輻射紅外激光，并由此使得包含在光熱轉換層51中的紅外線吸收物質吸收紅外線并將其轉換成熱能。因此，該熱能能夠將轉移層53的一部分轉移至絕緣襯底60，進而如圖5C所示在下層61上形成有機薄膜層62。
在此，由于光熱轉換層51的輻射吸收物質具有圖6A和6B的濃度分布，相對降低鄰近用于形成發(fā)射層的轉移層53的表面上的溫度，進而諸如所形成發(fā)射層的使用壽命和發(fā)光效率的特性未被退化，即不會出現(xiàn)發(fā)射層的特性退化。
在此，相對地降低光熱轉換層的溫度是指，如果假定鄰近基襯底10的光熱轉換層11的表面11a與鄰近基襯底50的本發(fā)明光熱轉換層51的表面31a具有相同的溫度，則鄰近轉移層53的本發(fā)明光熱轉換層51的表面31b上的溫度31e比鄰近轉移層13的光熱轉換層11的表面11b上的溫度11e(圖2)低。
使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的激光熱量轉移元件形成有機薄膜層的方法與本發(fā)明第一實施例的相同?？墒?，當使用根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光熱量轉移元件時，同時進行轉移層的轉移和有機薄膜層的構圖，而在使用根據(jù)本發(fā)明第二實施例的激光熱量轉移元件時，分別進行轉移層的轉移和有機薄膜層的構圖。因此，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的熱量轉移元件有利于形成微細間距和大尺寸顯示器件。
本發(fā)明的實施例被這樣說明，光熱轉換層包含吸收紅外激光的輻射吸收物質?？墒?，光熱轉換層能包含吸收紫外線和可見光線以及紅外線的輻射吸收物質，并且紫外激光和可見激光能用作激光源。
本發(fā)明的實施例被這樣說明，光熱轉換層的濃度分布隨其接近轉移層而降低。這可用于典型熱量轉移元件的光熱轉換層。同樣，本發(fā)明的激光熱量轉移元件被說明為用于形成有機薄膜層，但本發(fā)明的熱量轉移元件能用于形成其他薄膜層。
而且，本發(fā)明的實施例被這樣說明，在具有疊置在基襯底上的光熱轉換層、中間層和轉移層的熱量轉移元件中，光熱轉換層的濃度分布變化。可是，在具有光熱轉換層的熱量轉移元件中，光熱轉換層的濃度能按照與本發(fā)明實施例相同的方式變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過改變激光熱量轉移元件的光熱轉換層的濃度分布，可改善特性，如轉移的有機發(fā)射層的使用壽命和發(fā)光效率。
雖然參照本發(fā)明的一些實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應當理解，在不脫離由所附權利要求及其等價物限定的本發(fā)明精神或范圍，可對本發(fā)明進行各種修改和變化。
權利要求
1.一種熱量轉移元件，包括基襯底，其是支撐襯底；形成在所述基襯底上的光熱轉換層，其將入射光轉換為熱能并包含輻射吸收物質；以及用于圖像形成的轉移層，其中所述光熱轉換層的所述輻射吸收物質具有隨著所述輻射吸收物質越接近所述轉移層所述輻射吸收物質的濃度越低的濃度分布。
2.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即與更接近所述基襯底的所述輻射吸收物質的濃度相比較，所述輻射吸收物質的濃度隨著更接近所述轉移層而逐漸降低。
3.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即所述輻射吸收物質的濃度隨著更接近所述轉移層而階梯式降低。
4.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即隨著輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層，濃度階梯式地降低。
5.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而逐漸降低。
6.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質吸收從紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器中一個所發(fā)出的光束。
7.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質包含碳黑、金屬、紅外線染料和色素中的至少一個作為吸收紅外線以產(chǎn)生熱能的材料。
8.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質包含由紫外線或加熱所硬化的有機粘合劑材料。
9.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，進一步包括形成在所述光熱轉換層和所述轉移層之間的中間層，其用于保護所述光熱轉換層。
10.根據(jù)權利要求1的熱量轉移元件，其中所述轉移層包含圖像形成材料以轉移包括至少一個發(fā)射層的有機薄膜以形成有機發(fā)射層(EL)顯示器件。
11.一種熱量轉移元件，包括其是支撐襯底的基襯底；形成在所述基襯底上的光熱轉換層，其將入射光轉換為熱能并包含輻射吸收物質；以及用于圖像形成的圖案化轉移層，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質接近圖案化轉移層而降低，并且所述轉移層包含圖像形成材料以轉移包括至少一個發(fā)射層的圖案化有機薄膜層以形成有機發(fā)射層(EL)顯示器件。
12.根據(jù)權利要求11的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而階梯式降低。
13.根據(jù)權利要求11的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而逐漸降低。
14.根據(jù)權利要求11的熱量轉移元件，其中所述光熱轉換層的輻射吸收物質吸收從紅外激光器、可見光激光器和紫外激光器中一個所發(fā)出的光束。
15.一種有機發(fā)射層(EL)顯示器件，包括包括至少一個發(fā)射層的有機發(fā)射層，其利用權利要求1的熱量轉移元件形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶有具濃度梯度的光熱轉換層的熱量轉移元件，含在光熱轉換層中的輻射吸收物質具有濃度梯度，和激光轉移有機薄膜層。所述熱量轉移元件包括其是支撐襯底的基襯底；形成在所述基襯底上的光熱轉換層，其將入射光轉換為熱能并包含輻射吸收物質；以及用于圖像形成的轉移層，其中光熱轉換層的輻射吸收物質具有輻射吸收物質的濃度隨輻射吸收物質接近轉移層而降低的濃度分布。光熱轉換層的輻射吸收物質具有這樣一種濃度分布，即濃度隨輻射吸收物質遠離基襯底并接近轉移層而逐漸或階梯式減少。
文檔編號B41M5/382GK1622710SQ200410089
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權日2003年11月29日
發(fā)明者金茂顯, 陳炳斗, 姜泰旻, 李城宅 申請人:三星Sdi株式會社