带有具浓度梯度的光热转换层的热量转移元件.pdf

本发明提供一种带有具浓度梯度的光热转换层的热量转移元件，含在光热转换层中的辐射吸收物质具有浓度梯度，和激光转移有机薄膜层。所述热量转移元件包括：其是支撑衬底的基衬底；形成在所述基衬底上的光热转换层，其将入射光转换为热能并包含辐射吸收物质；以及用于图像形成的转移层，其中光热转换层的辐射吸收物质具有辐射吸收物质的浓度随辐射吸收物质接近转移层而降低的浓度分布。光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而逐渐或阶梯式减少。

1.  一种热量转移元件，包括：
基衬底，其是支撑衬底；
形成在所述基衬底上的光热转换层，其将入射光转换为热能并包含辐射吸收物质；以及
用于图像形成的转移层，
其中所述光热转换层的所述辐射吸收物质具有随着所述辐射吸收物质越接近所述转移层所述辐射吸收物质的浓度越低的浓度分布。

2.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即与更接近所述基衬底的所述辐射吸收物质的浓度相比较，所述辐射吸收物质的浓度随着更接近所述转移层而逐渐降低。

3.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即所述辐射吸收物质的浓度随着更接近所述转移层而阶梯式降低。

4.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即随着辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层，浓度阶梯式地降低。

5.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而逐渐降低。

6.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质吸收从红外激光器、可见光激光器和紫外激光器中一个所发出的光束。

7.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质包含碳黑、金属、红外线染料和色素中的至少一个作为吸收红外线以产生热能的材料。

8.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质包含由紫外线或加热所硬化的有机粘合剂材料。

9.  根据权利要求1的热量转移元件，进一步包括形成在所述光热转换层和所述转移层之间的中间层，其用于保护所述光热转换层。

10.  根据权利要求1的热量转移元件，其中所述转移层包含图像形成材料以转移包括至少一个发射层的有机薄膜以形成有机发射层(EL)显示器件。

11.  一种热量转移元件，包括：
其是支撑衬底的基衬底；
形成在所述基衬底上的光热转换层，其将入射光转换为热能并包含辐射吸收物质；以及
用于图像形成的图案化转移层，
其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质接近图案化转移层而降低，并且所述转移层包含图像形成材料以转移包括至少一个发射层的图案化有机薄膜层以形成有机发射层(EL)显示器件。

12.  根据权利要求11的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而阶梯式降低。

13.  根据权利要求11的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而逐渐降低。

14.  根据权利要求11的热量转移元件，其中所述光热转换层的辐射吸收物质吸收从红外激光器、可见光激光器和紫外激光器中一个所发出的光束。

15.  一种有机发射层(EL)显示器件，包括：
包括至少一个发射层的有机发射层，其利用权利要求1的热量转移元件形成。

带有具浓度梯度的光热转换层的热量转移元件
                          优先权
本申请参照且要求在35U.S.C§119下，标题为“带有具梯度浓度的光热转换层的热量转移元件”，早先于2003年11月29日在韩国知识产权局递交并适时地指定序列号为2003-87791的申请的权益，并在此将其合并。
                         技术领域
本发明涉及一种热量转移元件(thermal transfer element)，更特别地涉及一种能够防止有机薄膜层特性退化的激光热量转移元件。
                         背景技术
通常，有机电致发光显示器件包括：阳极，其是形成在绝缘衬底上的下电极；形成在所述阳极上的有机薄膜层；和阴极，其是形成在有机薄膜上的上电极。所述有机薄膜层包括空穴注入层、空穴输运层、发射层、空穴阻挡层、电子输运层和电子注入层中的至少一个。
一种形成所述有机薄膜层的方法包括沉积方法和光刻方法。所述沉积方法是通过使用荫罩板真空沉积有机光发射材料来形成有机发射层的方法。所述沉积法具有一定的缺陷，即由于掩模变形而很难形成微细节距的微细图案，并很难用于大尺寸的显示器件。所述光刻方法是通过沉积有机光发射材料层并随后使用光致抗蚀剂对所沉积的有机光发射材料层构图而形成有机发射层的方法。所述光刻方法能够形成微细节距的微细图案，但具有一个缺陷，即由于用于形成光致抗蚀剂图案的显影溶液或有机发射层的蚀刻溶液，使得有机发射层的特性退化。
为了解决上述问题，已经提出使用直接构图有机发射层的喷墨方法。所述喷墨方法是一种在溶剂中溶解或分散光发射材料并从喷墨打印机的喷头释放出含有光发射材料的液滴以形成有机发射层的方法。所述喷墨方法工艺简单但具有一定的缺陷，即制造产量低，膜厚不均匀，并同样很难用于大尺寸的显示器件。
同时，已经提出了一种使用热量转移方法(其是一种干蚀刻方法)来形成有机发射层的方法。该热量转移方法是将来自光源的光转换成热能，并利用转换的热能将图像形成材料转移到绝缘衬底上，以形成R、G和B有机发射层的方法。
                          发明内容
本发明提供一种具有光热转换层的热量转移元件，在所述光热转换层中，越接近有机发射层浓度分步越低，进而防止有机发射层的特性退化。
本发明也提供一种适用于有机电致发光显示器件的热量转移元件，其能够防止发射层的特性退化。
在本发明的一个示意性实施例中，热量转移元件包括：其是支撑衬底的基衬底；形成在所述基衬底上的光热转换层，其将入射光转换为热能并包含辐射吸收物质；以及用于图像形成的转移层，其中光热转换层的辐射吸收物质具有越接近转移层浓度越低的浓度分布。
光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随其接近转移层而逐渐降低。
光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即辐射吸收物质的浓度随其接近转移层而阶梯式降低。
光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而阶梯式降低。
光热转换层的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质远离基衬底并接近转移层而逐渐降低。
光热转换层的辐射吸收物质吸收由红外激光器、可见光激光器和紫外激光器中一个所产生的光束。
光热转换层的辐射吸收物质包含碳黑(carbon black)、金属、红外线染料和色素中的至少一个作为吸收红外线以产生热能的材料。光热转换层的辐射吸收物质包含由紫外线或加热所硬化的有机粘合剂材料。
所述热量转移元件进一步包括形成在光热转换层和转移层之间的中间层，其用于保护光热转换层。所述转移层包含图像形成材料以转移包括至少一个发射层的有机薄膜。
在本发明的另一示意性实施例中，热量转移元件包括：其是支撑衬底的基衬底；形成在基衬底上的光热转换层，其将入射光转换为热能并包含辐射吸收物质；以及用于图像形成的转移层，其中光热转换层的辐射吸收物质具有一种浓度分布，即浓度随辐射吸收物质接近转移层而降低，并且所述转移层包含包括至少一个发射层的图案化有机薄膜层。
在本发明的又一示意性实施例中，有机EL(发射层)显示器件包括：使用热量转移元件形成的、包括至少一个发射层的有机发射层。
                          附图说明
本发明的更完全说明及其一些伴随的优势，将通过参照以下结合图考虑的详细描述，变得显而易见并同样更容易理解，在图中相同的参考标记指示相同或相似地元件，其中：
图1为用于形成有机薄膜层的热量转移元件的横截面示图；
图2为说明热量转移元件的光热转换层中所含辐射吸收物质的浓度分布图表；
图3为根据本发明第一实施例的热量转移元件的横截面示图；
图4为根据本发明第二实施例的热量转移元件的横截面示图；
图5A至5C为说明利用根据本发明第一实施例的激光热量转移元件，形成有机发射层(EL)显示器件的有机薄膜层的工艺的横截面示图；
图6A至6B为说明本发明的激光热量转移元件的光热转换层中所含辐射吸收物质的浓度分布图表。
                        具体实施方式
在下文将参照附图更充分地描述本发明，在所述附图中示出了本发明的优选实施例。可是，本发明可以以不同的形式予以实现而不应认为限制于在此所阐述的实施例。而且，提供这些实施例是使得本发明公开透彻和完全，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中，为清楚起见，层和区域的厚度被放大。在整个说明书中，相同的数字指代相同的元件。
图1为用于形成有机薄膜层的激光热量转移元件的横截面示图。
参照图1，激光热量转移元件由基衬底10、光热转换层11、中间层12和转移层13构成。
以下为使用热量转移元件形成有机发射层的方法。在其上将要形成有机发射层的衬底与热量转移元件紧密接触的情况下，辐射激光，使得光热转换层将所述激光转换成热量并释放该热量。因此，转移层被转移至衬底，进而形成有机发射层。
图2为说明热量转移元件的光热转换层中所含辐射吸收物质的浓度分布图表。
参照图2，光热转换层11具有这样的浓度分布11c，即辐射吸收物质均匀分布，与其深度“t”无关。换句话说，与光热转换层11的基衬底10相接触的表面11a上辐射吸收物质的浓度以及与中间层12相接触的表面11b上辐射吸收物质的浓度是均匀的。因此，光热转换层11具有依赖于深度“t”的温度分布，由分段线11d所表示。也就是说，温度随着接近转移层13而降低。
可是，如图2所示，当使用激光热量转移元件形成有机发射层时，由于辐射吸收物质在光热转换层中的浓度分布均匀，所以当光热转换层中产生的热量过高并同时转移层通过辐射激光被转移时，在已转移的有机发射层中会出现缺陷或特性退化。
图3为用于形成根据本发明第一实施例的、有机电致发光显示器件的有机发射层的热量转移元件的横截面示图。
参照图3，本发明的热量转移元件包括基衬底30、光热转换层31、中间层32和转移层33。所述基衬底30用作用于支撑热量转移元件的支撑衬底，并由透明高分子材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。该基衬底可以是玻璃衬底或薄膜。
光热转换层31包含吸收激光并将其转换成热能的辐射吸收物质。所述光热转换层31的辐射吸收物质具有依赖于深度“t”的浓度分布，如图6A和6B中所示。作为辐射吸收物质用于吸收激光，光热转换层31包含吸收光束而产生热能的辐射吸收物质以及通过紫外线或热量能够固化的有机粘合剂材料。除铝、氧化铝和硫化物以外，所述光热转换层31包含红外线吸收物质，如碳黑、碳、红外染料和色素。
图6A和6B为说明本发明激光热量转移元件的光热转换层中所含辐射吸收物质的浓度分布图表。
参照图6A，光热转换层31具有如段线31c所示的浓度梯度，即，辐射吸收物质按照其深度“t”线性减少。也就是，与基衬底30相接触的光热转换层31的表面31a上辐射吸收物质的浓度，相对地高于与中间层32相接触的光热转换层31的表面31b上的辐射吸收物质浓度，并且所述辐射吸收物质具有浓度按照其深度“t”逐渐减少的浓度分布。
因此，光热转换层31具有按照深度“t”的温度分布，如段线31d所示，即随着接近转移层31而降低。也就是，随着从接触基衬底30的表面31a更接近接触转移层33的表面31b，辐射吸收物质的浓度逐渐减少。
因此，图1的热量转移元件在光热转换层11与中间层12相接触的表面11b上具有温度值11e(图2)，而本发明的热量转移元件(图3)在光热转换层31与中间层32相接触的表面上具有温度值31e。因此，相对于图1中具有均匀浓度分布的辐射吸收物质的热量转移元件，本发明的热量转移元件在接近转移层33的部分处具有更低的温度分布。
图6A的光热转换层31的辐射吸收物质具有一种浓度分布，如段线31c所示，即浓度逐渐减少，而图6B的光热转换层31的辐射吸收物质具有这样一种浓度分布，如段线31f所示，即随着远离基衬底30和接近转移层33，浓度阶梯式减少。由于光热转换层的辐射吸收物质具有随着接近转移层33而阶梯式减少的浓度分布，所以光热转换层31和中间层32之间的界面31b上的温度低于类似图6A的热量转移元件。
回看图3，中间层32起到保护光热转换层的作用并由此具有高的热阻，以及由有机材料或无机材料制成。所述转移层33由对应于将被形成在衬底上的薄膜的图像形成材料构成。当使用根据本发明第一实施例的热量转移元件形成有机薄膜层时，所述转移层33包括空穴注入层、空穴输运层、发射层、空穴阻挡层、电子输运层和电子注入层中的至少一个。所述有机薄膜层是从高分子有机薄膜材料层和低分子有机材料层中选出的薄膜。
图4为根据本发明第二实施例的热量转移元件的横截面示图。
参照图4，根据本发明第二实施例的激光热量转移元件包括基衬底40、光热转换层41、中间层42和转移层43。该基衬底40和中间层42与图3中的相同。类似于图3，光热转换层41具有浓度随着远离基衬底40或接近转移层43而逐渐或阶梯式减少的辐射吸收物质，如图6A和6B所示。
图3的转移层33被形成在基衬底30的整个表面上，而如图4所示形成图案化转移层43。当使用根据本发明第二实施例的热量转移元件形成有机薄膜层时，图案化转移层43包括空穴注入层、空穴输运层、发射层、空穴阻挡层、电子输运层和电子注入层中的至少一个。所述有机薄膜层是从高分子有机薄膜层和低分子有机薄膜层中选出的薄膜。因此，在衬底上形成图案化有机薄膜层。
图5A至5C为说明通过使用根据本发明第一实施例的激光热量转移元件来形成有机发射层(EL)显示器件的有机薄膜层的工艺的横截面示图。
参照图5A，制备具有形成在基衬底50上的光热转换层51、中间层52和转移层53的热量转移元件。制备在其上形成有下层61的绝缘衬底60。热量转移元件用于形成有机发射层(EL)显示器件的有机薄膜层，并且下层为下电极，如阳极。进而，绝缘衬底60与热量转移元件紧密接触。
参照图5B，对与绝缘衬底60紧密接触的热量转移元件辐射红外激光，并由此使得包含在光热转换层51中的红外线吸收物质吸收红外线并将其转换成热能。因此，该热能能够将转移层53的一部分转移至绝缘衬底60，进而如图5C所示在下层61上形成有机薄膜层62。
在此，由于光热转换层51的辐射吸收物质具有图6A和6B的浓度分布，相对降低邻近用于形成发射层的转移层53的表面上的温度，进而诸如所形成发射层的使用寿命和发光效率的特性未被退化，即不会出现发射层的特性退化。
在此，相对地降低光热转换层的温度是指，如果假定邻近基衬底10的光热转换层11的表面11a与邻近基衬底50的本发明光热转换层51的表面31a具有相同的温度，则邻近转移层53的本发明光热转换层51的表面31b上的温度31e比邻近转移层13的光热转换层11的表面11b上的温度11e(图2)低。
使用根据本发明第二实施例的激光热量转移元件形成有机薄膜层的方法与本发明第一实施例的相同。可是，当使用根据本发明第一实施例的激光热量转移元件时，同时进行转移层的转移和有机薄膜层的构图，而在使用根据本发明第二实施例的激光热量转移元件时，分别进行转移层的转移和有机薄膜层的构图。因此，根据本发明第二实施例的热量转移元件有利于形成微细间距和大尺寸显示器件。
本发明的实施例被这样说明，光热转换层包含吸收红外激光的辐射吸收物质。可是，光热转换层能包含吸收紫外线和可见光线以及红外线的辐射吸收物质，并且紫外激光和可见激光能用作激光源。
本发明的实施例被这样说明，光热转换层的浓度分布随其接近转移层而降低。这可用于典型热量转移元件的光热转换层。同样，本发明的激光热量转移元件被说明为用于形成有机薄膜层，但本发明的热量转移元件能用于形成其他薄膜层。
而且，本发明的实施例被这样说明，在具有叠置在基衬底上的光热转换层、中间层和转移层的热量转移元件中，光热转换层的浓度分布变化。可是，在具有光热转换层的热量转移元件中，光热转换层的浓度能按照与本发明实施例相同的方式变化。
如上所述，根据本发明的实施例，通过改变激光热量转移元件的光热转换层的浓度分布，可改善特性，如转移的有机发射层的使用寿命和发光效率。
虽然参照本发明的一些实施例已经描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求及其等价物限定的本发明精神或范围，可对本发明进行各种修改和变化。