JP2014116287A - インクジェットプリントヘッド、これを含む有機発光表示装置の製造装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリントヘッド、これを含む有機発光表示装置の製造装置およびその方法を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置は、基板上に位置する複数個のノズルを含むインクジェットプリントヘッド１００、およびインクジェットプリントヘッド１００および基板２００の少なくともいずれかを移動させる移動ユニットと、を含み、複数個のノズルは、有機発光インク５００を吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズル１２０、および所定の溶媒６００を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズル１３０を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットプリントヘッド、これを含む有機発光表示装置の製造装置およびその方法に関する。

多様な情報を画面に表示する表示装置は、情報通信時代の核心技術として、さらに薄く、軽く、かつ携帯が可能であり、高性能を有するものに発展しつつある。そこで、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）の短所である重さと大きさを減らすことができる有機発光ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイが脚光を浴びている。ここで、有機発光ディスプレイは電極の間の薄い有機発光層を利用した自発光素子として紙のように薄膜化することができるという長所がある。有機発光ディスプレイは、光を生成する有機発光層の材料によって低分子（Ｓｍａｌｌ Ｍｏｌｉｃｕｌｅ）および高分子（Ｐｏｌｙｍｅｒ）有機発光ディスプレイに区分される。低分子有機発光ディスプレイの有機発光層は、一般的に真空蒸着により薄膜形態で形成され、高分子有機発光ディスプレイの有機発光層は、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）あるいはインクジェットプリンティング（Ｉｎｋ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などの溶液コーティング方法を利用して薄膜形態で形成される。

有機発光層は、インクジェットプリンティング方法によって形成される場合、基板上の表示領域の少なくとも一つの画素上にインクジェットプリントヘッドから吐出された有機発光インクが乾燥して形成される。ここで、有機発光インクは有機発光材料および溶媒を含み、有機発光インクが乾燥するとは、有機発光インクを含む溶媒が蒸発することを意味する。一般的に、溶媒は揮発性が強いため、有機発光インクが吐出された後、短時間で溶媒が揮発し、有機発光インクが乾燥する。このとき、蒸発する溶媒分子（以下、蒸発溶媒分子）の濃度は、有機発光インクが吐出された領域の中心部では高く、有機発光インクが吐出された領域のエッジ、すなわち、有機発光インクが吐出された領域と吐出していない領域の境界部では低い。このように基板上で蒸発溶媒分子の濃度勾配が不均一に形成される場合、有機発光インクが吐出された領域の中心部からエッジへと蒸発溶媒分子の拡散が誘導され、有機発光インクが吐出された領域のエッジは中心部より相対的に速く乾燥し、有機発光インクが吐出された領域のエッジに位置する画素の有機発光層が外側に傾くようになる。すなわち、有機発光インクが吐出された領域のエッジに位置する画素の有機発光層の厚さは不均一になり、これは直接的に有機発光表示装置の表示品質に影響を与える。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、有機発光材料および溶媒を含む有機発光インクが吐出された領域の周辺に溶媒を吐出することによって、吐出された有機発光インクが均一な蒸発溶媒分子の濃度下で乾燥するようにする有機発光表示装置の製造装置、有機発光表示装置の製造方法、および有機発光表示装置製造用インクジェットプリントヘッドを提供するものである。

本発明の課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないその他の技術的課題は以下の記載から当業者であれば明確に理解できるであろう。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置は、基板上に位置する複数個のノズルを含むインクジェットプリントヘッドと、インクジェットプリントヘッドおよび基板の少なくともいずれかを移動させる移動ユニットと、を含み、前記複数個のノズルは、有機発光インクを吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズルと、第１溶媒を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズルと、を含む。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板上に配列される少なくとも一つの画素に有機発光材料と溶媒の混合物を吐出し、画素の周辺に溶媒を吐出する吐出段階と、混合物および溶媒を乾燥させる乾燥段階と、を含む。

また、上記の課題を解決するために、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板上に配列される第１画素領域に第１有機発光インクを吐出し、第１画素領域の周辺に第１溶媒を吐出する第１吐出段階と、第１有機発光インクおよび第１溶媒を乾燥させる第１乾燥段階と、を含む。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態による有機発光表示装置製造用インクジェットプリントヘッドは、基板上に位置し、基板の一面と平行するように一列に配列される複数個のノズルと、複数個のノズルを支持するヘッドホルダと、を含み、複数個のノズルは、第１溶媒を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズルと、有機発光材料および第１溶媒と同一の組成の第２溶媒を含む有機発光インクを吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズルと、を含む。

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

本発明の実施形態によれば少なくとも次のような効果がある。すなわち、吐出された有機発光インクが均一な蒸発溶媒分子の濃度下で乾燥し、一定の厚さを有する有機発光層を形成することができる。

また、有機発光インクより相対的に安い溶媒を使用することによって材料の費用を節減することができる。

本発明による効果は、以上で例示された内容によって制限されず、さらに多様な効果が本明細書内に含まれている。

本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置およびその方法によって形成された有機発光表示装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置およびその方法を説明するための斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ'線に沿って切断した断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ'線に沿って切断した断面図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造装置およびその方法を説明するための斜視図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法（第１工程）を説明するための平面図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法（第２工程）を説明するための平面図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法（第３工程）を説明するための平面図である。 本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法（第４工程）を説明するための平面図である。 本発明のその他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。 本発明のさらにその他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。

本発明の利点及び特徴、これらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に後述する実施形態において明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、本実施形態は、単に本発明の一例を開示して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が、他の素子または層の「上（ｏｎ）」と指称されることは、他の素子の真上または中間に他の素子を介在する場合を含む。明細書全体において同一参照符号は同一構成要素を指称する。

第１、第２などの用語が多様な素子、構成要素を叙述するために使用されるが、これら素子、構成要素はこれらの用語によって制限されないことはいうまでもない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素であり得ることはいうまでもない。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態による有機発光表示装置（ディスプレイ等）の製造装置およびその方法によって形成された有機発光表示装置の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置およびその方法を説明するための斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ'線に沿って切断した断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ'線に沿って切断した断面図である。

本明細書における有機発光表示装置の製造装置およびその方法は、インクジェットプリンティング方式を利用する多様な装置および方法を含む。また、インクジェットプリンティング方式だけではなく、液体や半固体状態の有機発光物質を基板２００上に塗布する装置および方法も、本明細書の有機発光表示装置の製造装置およびその方法に含まれる。

先に、図１ないし図４を参照して本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置について説明する。図２に示されるように、有機発光表示装置の製造装置は、インクジェットプリントヘッド１００および移動ユニット（図示せず）を含む。

インクジェットプリントヘッド１００は、基板２００上に位置する。ここで、基板２００は、例えば、単位表示基板２００である。母基板を切断して分割することにより、複数個の単位表示基板２００が得られる。また、基板２００は構造物が形成されていない単なる基板２００または少なくとも一部の構造物が形成された基板２００であってもよい。基板２００上に形成された構造物は、完成した構造物であってもよいし、未完成である中間段階の構造物であってもよい。基板２００は、一枚の基板に限らず、積層された複数枚の基板により構成されてもよい。

基板２００は、表示領域７００と非表示領域に区分される。表示領域７００は画像を表示する領域であり、非表示領域は画像を表示しない領域、すなわち、表示領域７００を除いた基板２００上のすべての領域を意味する。基板２００の表示領域７００には複数個の画素７１０が位置する。図示する例では、複数個の画素７１０は直六面体形状である。複数個の画素７１０は、ｎｘｍ（ここでｎおよびｍは１以上の整数）のマトリックス状に配列される。図１および図２に示された例示的な実施形態では、行方向をｘ方向、列方向をｙ方向として、表示領域７００には４ｘ６のマトリックス状に画素７１０が配列されている。ただし、図１および図２は、説明の便宜上、設定した例示的な実施形態に過ぎず、実際は、基板２００上にこれより多くの画素７１０が配列されてもよい。また、画素７１０は、マトリックス状に配列するだけではなく、ストライプ状またはペンタイル（Ｐｅｎｔｉｌｅ）状などの多様な形態で配列され得る。

基板２００の非表示領域には、駆動部（図示せず）が形成され得る。一般的に駆動部以外に画素７１０のようにパターニングされた構造物は存在しないが、図１および図２に図示するように表示領域７００に隣接する非表示領域上にダミー領域８００が形成され、ダミー領域８００の内部に少なくとも一つのダミーパターン８１０が形成される。ダミーパターン８１０は、例えば、画素７１０と同一形状で形成され、画素７１０が配列された規則に従って画素７１０の側部に形成される。図１および図２に示された例示的な実施形態では、基板２００の両端に各々一列のダミーパターン８１０が形成され、ダミーパターン８１０は画素７１０と同一な形状で形成されている。この場合、基板２００上には、画素７１０とダミーパターン８１０が全体としてｎｘｍのマトリックス状に配列されることになる。図１および図２に示された例示的な実施形態では、画素７１０とダミーパターン８１０が全体として４ｘ８のマトリックス状に配列されているが、もちろんこれに限定されるものではない。

また、基板２００上には画素定義膜３００が形成される。画素定義膜３００は、用語が有する意味通り、表示領域７００内の画素７１０が形成される領域を定義する。図１および図２に示された例示的な実施形態では、直六面体形状の画素７１０は、画素定義膜３００に囲まれた領域によって定義されている。また、画素定義膜３００は、この用語が有する意味に加え、ダミー領域８００内のダミーパターン８１０が形成される領域も定義することができる。すなわち、図１および図２に示された例示的な実施形態では、直六面体形状のダミーパターン８１０は、画素定義膜３００に囲まれた領域によって定義される。画素定義膜３００は、絶縁物質からなり、マスクパターニング工程、例えば、ファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ ｍｅｔａｌ ｍａｓｋ）を利用したパターニング工程により形成される。また、画素定義膜３００は、表面にフッ素を含む物質によりコーティングされてもよいし、画素定義膜３００自体にフッ素が含まれていてもよい。また、画素定義膜３００を形成した後にフッ素プラズマ処理を行うこともできる。このように画素定義膜３００にフッ素処理を行うと、画素定義膜３００の表面エネルギーが低くなり、表面への異質物の吸着を防止できる。

基板２００上で画素７１０に対応する部分には、電極４００が形成される。電極４００は、画素７１０に電圧を印加する。これにより、後述する有機発光層５０１において発光されるようになる。電極４００は、基板２００と直接的に接して形成され、電極４００の上部に画素７１０が定義される。すなわち、電極４００と画素定義膜３００に囲まれた領域を画素７１０として定義することができる。電極４００は、例えば、透明電極であり、陽極である。電極４００は、画素定義膜３００の形成方法と同一の方法により形成するが、相異なるマスクを利用して画素定義膜３００より先行して形成されてもよい。

インクジェットプリントヘッド１００は、ヘッドホルダ１１０および複数個のノズルを含む。ヘッドホルダ１１０は、複数個のノズルを支持できる。ヘッドホルダ１１０は、基板２００の一面と平行する第１方向に沿って形成され、基板２００の一辺と平行であり、基板２００と一定の距離だけ離隔して形成される。ヘッドホルダ１１０は、例えば、直六面体形状であるが、これに限定されるものではない。ヘッドホルダ１１０には、基板２００の一面と対向する面上に複数個のノズルが設置される。ここで、基板２００の一面と対向する面の面積は、基板２００の一面の面積より小さくてもよいが、これに限定されるものではなく、等しいかまたは大きくてもよい。図面には示されていないが、ヘッドホルダ１１０は、インクジェットプリントヘッド１００を移動させる移動ユニットおよび／またはインクジェットプリントヘッド１００の移動速度または方向を制御する制御部と連結する。

複数個のノズルは、基板２００の一面と平行する第１方向に沿って一列に配列される。また、複数個のノズルは、複数個の列、すなわち、マトリックス状に配列されてもよいが、これに限定されず、画素７１０が配列された形態と対応するようにペンタイル状などの多様な形態でノズルが配列されてもよい。また、複数個のノズルは、基板２００の一辺と平行するように配置される。図２に示された例示的な実施形態では、複数個、すなわち、８個のノズルは、ｘ方向に一列に配列されている。また、場合によっては複数個のノズルは、基板２００の一辺に対して傾斜する直線に沿って配列される。複数個のノズルは、等間隔に設けられているが、これに限定されるものではなく、基板２００上に画素７１０が配列された形態に応じて、異なる間隔で離隔することもできる。

移動ユニットは、インクジェットプリントヘッド１００および基板２００の少なくともいずれかを移動させることができる。移動ユニットは、ヘッドホルダ１１０と連結することができ、基板２００を固定した状態でインクジェットプリントヘッド１００を移動させることができる。インクジェットプリントヘッド１００を移動させる方向は、例えば、複数個のノズルが配列された第１方向とは垂直であり、基板２００の一面と平行する第２方向に移動させることができる。図２に示された例示的な実施形態では、移動ユニットは、基板２００を固定した状態でインクジェットプリントヘッド１００をｙ方向または−ｙ方向に移動させることができる。また、移動ユニットは、基板２００の支持台（図示せず）と連結することができ、インクジェットプリントヘッド１００を固定した状態で基板２００を移動させることもできる。基板２００を移動させる方向は、例えば、複数個のノズルが配列された第１方向とは垂直であり、基板２００の一面と平行する第２方向に移動させることができる。図２に示された例示的な実施形態では、移動ユニットは、インクジェットプリントヘッド１００を固定した状態で基板２００をｙ方向または−ｙ方向に移動させることができる。

複数個のノズルは、有機発光インク５００を吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズル１２０および第１溶媒６００を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズル１３０を含む。図２では、インク吐出ノズル１２０と溶媒吐出ノズル１３０を容易に識別可能にするために、インク吐出ノズル１２０にのみ陰影処理が施されている。

有機発光インク５００は、有機発光層５０１を形成するための原材料であり、有機発光材料および第２溶媒（図７の６１０）を含む。すなわち、基板２００上で有機発光インク５００が乾燥し、第２溶媒６１０がすべて蒸発すると、有機発光層５０１が形成される。有機発光材料は、赤色有機発光材料、緑色有機発光材料、または青色有機発光材料であり、これらに電圧が印加されると、各々赤色、緑色、および青色に発光する。第２溶媒６１０は、有機発光材料を溶かして液体状態にするためのものであって、揮発性が高く、有機発光材料と容易に混ざる物質を使用する。第２溶媒６１０は、第１溶媒６００と同一の組成を有していてもよいが、これに限定されるものではない。有機発光インク５００は、有機発光材料および第２溶媒６１０の他にも分散剤および／または結合剤などを含む。

有機発光インク５００は、例えば、赤色有機発光材料および第２溶媒６１０を含む赤色インク５１０、緑色有機発光材料および第２溶媒６１０を含む緑色インク５２０、または青色有機発光材料および第２溶媒６１０を含む青色インク５３０である。赤色インク５１０、緑色インク５２０、および青色インク５３０が乾燥し、第２溶媒６１０が蒸発すると、各々赤色発光層５１１、緑色発光層５２１、および青色発光層５３１が形成される。

インク吐出ノズル１２０は、例えば、赤色インク５１０を吐出する赤色インク吐出ノズル１２１、緑色インク５２０を吐出する緑色インク吐出ノズル１２２、および青色インク５３０を吐出する青色インク吐出ノズル１２３のうち少なくとも一つを含む。例示的な実施形態では、１セットの赤色インク吐出ノズル１２１、緑色インク吐出ノズル１２２、および青色インク吐出ノズル１２３が形成され、そのセットが繰り返して配列される。図２に示された例示的な実施形態では、２セットの赤色インク吐出ノズル１２１、緑色インク吐出ノズル１２２、および青色インク吐出ノズル１２３が一列に配列されている。ただし、赤色インク吐出ノズル１２１、緑色インク吐出ノズル１２２、および青色インク吐出ノズル１２３が配列される順序および形態は適宜変更してよい。

第１溶媒６００は、有機発光材料を溶かして液体状態にすることができる物質として、揮発性が高くかつ有機発光材料と容易に混ざる物質である。前述したように、第１溶媒６００は、第２溶媒６１０と同一の組成を有していてもよいが、これに限定されるものではなく、第１溶媒６００の揮発性が第２溶媒６１０の揮発性より低くてもよい。第１溶媒６００は、第１溶媒６００が吐出された後に短時間、例えば数秒内に揮発する。すなわち、第１溶媒６００が吐出された領域において第１溶媒６００が吸収されたり、第１溶媒６００が吐出された領域において第１溶媒６００が化学反応を起こさない限り、第１溶媒６００が吐出された領域は一定時間が過ぎた後には本来の状態に回復する。

溶媒吐出ノズル１３０は、この用語が有する意味とは異なり、第１溶媒６００以外の揮発性が高い他の物質を吐出することができる。この場合、第１溶媒６００以外の物質が吐出された領域は一定時間が過ぎた後に本来の状態に回復する。そのため、第１溶媒６００以外の物質は、基板２００の何れの領域に吐出されてもよい。しかし、第１溶媒６００以外の物質は、変性すると、有機発光表示装置の特性に影響を及ぼしかねないため、非表示領域上に吐出されるのが好ましい。

溶媒吐出ノズル１３０は、第１方向に沿って一列に配列された複数個のノズルの少なくとも一端に位置する。ここで、一端とは、複数個のノズルが第１方向に一列に配列されるとき、最初のノズルまたは最後のノズルの位置である。例示的な実施形態では、溶媒吐出ノズル１３０は、複数個のノズルの両端に位置している。他の例示的な実施形態では、インク吐出ノズル１２０と溶媒吐出ノズル１３０は、交互に配列され得る。インク吐出ノズル１２０と溶媒吐出ノズル１３０が交互に配列される場合、複数個のノズルの両端は溶媒吐出ノズル１３０であることが好ましい。

このような、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置は、有機発光インク５００が吐出された領域の周辺に第１溶媒６００を吐出することができる。例示的な実施形態では、インク吐出ノズル１２０は、基板２００上の少なくとも一つの画素７１０に有機発光インク５００を吐出するとともに、溶媒吐出ノズル１３０は、有機発光インク５００が吐出された画素７１０の周辺に第１溶媒６００を吐出することができる。他の例示的な実施形態では、溶媒吐出ノズル１３０は、非表示領域の少なくとも一部上に第１溶媒６００を吐出できる。また、他の例示的な実施形態では、溶媒吐出ノズル１３０は、ダミー領域８００上に第１溶媒６００を吐出できる。この場合、ダミーパターン８１０上に第１溶媒６００を吐出し、ダミーパターン８１０は第１溶媒６００で満たされる。

有機発光表示装置の製造装置は、ラインプリンティング方式により基板２００上に有機発光物質および第１溶媒６００をライン状に吐出できる。図２に示された例示的な実施形態では、ｘ方向に沿って一列に配列された複数個のノズルが、ｙ方向に移動して基板２００の表示領域７００およびダミー領域８００に各々有機発光インク５００および第１溶媒６００を吐出する。この場合、表示領域７００内の複数個の画素７１０は、有機発光インク５００（第２溶媒６１０とともにでもよい）で満たされ、ダミー領域８００内の複数個のダミーパターン８１０は、第１溶媒６００で満たされる。また、有機発光インク５００および第１溶媒６００を連続的なライン状に吐出することができ、この場合、画素７１０およびダミーパターン８１０だけではなく、複数個のノズルの移動経路上にある画素定義膜３００上にも有機発光インク５００および第１溶媒６００が塗布されてもよい。前述したように、画素定義膜３００がフッ素処理されている場合、有機発光インク５００および第１溶媒６００は、各々画素７１０およびダミーパターン８１０に引き寄せられる。複数個のノズルの移動経路は、基板２００の一端から他端までであるため、有機発光インク５００は表示領域７００と隣接した非表示領域の少なくとも一部上にも吐出される。有機発光表示装置の製造装置は、ラインプリンティング方式だけではなく、ドットプリンティング方式を利用することもでき、画素７１０およびダミーパターン８１０に選択的に各々有機発光インク５００および第１溶媒６００を吐出することもできる。

本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置によれば、基板２００の画素７１０上に吐出された有機発光インク５００は、周辺の有機発光インク５００および／または第１溶媒６００によって均一な蒸発溶媒分子の濃度下で乾燥する。そのため、一定の厚さを有する有機発光層５０１を形成できる。この点については、図３および図４を参照してより詳細に説明する。

先ず、図３は、インクジェットプリンティング方式により基板２００上に有機発光インク５００が吐出された後に、有機発光インク５００が乾燥した状態の有機発光表示装置を、図１に示されるＩＶ−ＩＶ'線に沿って切断した断面図である。すなわち、図３は、複数個のノズルの進行方向に沿って切断した断面図である。先に、図３の画素７１０にのみ選択的に有機発光インク５００、すなわち赤色インク５１０を吐出する。そして、画素７１０のｙ方向側および−ｙ方向側に隣接した画素定義膜３００上に赤色インク５１０が吐出されていない場合において、図３の画素７１０に形成された赤色発光層５１１の界面を『補正前赤色発光層界面Ｂ』と定義する。また、画素７１０のみならず、画素７１０のｙ方向側および−ｙ方向側に隣接した画素定義膜３００上にも赤色インク５１０が吐出された場合において、図３の画素７１０に形成された赤色発光層５１１の界面を『補正後赤色発光層界面Ａ』と定義する。前述した二つの界面を比較すると、補正前赤色発光層界面Ｂは、周辺の蒸発溶媒分子の濃度、特に、画素７１０の−ｙ方向側の蒸発溶媒分子の濃度が、画素７１０のｙ方向側の蒸発溶媒分子の濃度より低い。そのため、図３の画素７１０では、−ｙ方向側に隣接した赤色インク５１０が相対的に速く乾燥する。しかし、補正後赤色発光層界面Ａは、周辺の蒸発溶媒分子の濃度が、画素定義膜３００上に吐出された赤色インク５１０によって、画素７１０上の蒸発溶媒分子の濃度と類似する。そのため、図３の画素７１０の全体において赤色インク５１０に含まれる蒸発溶媒分子の濃度が均一になり、画素７１０上の赤色インク５１０は全体にわたってほぼ同時に乾燥する。

次に、図４は、インクジェットプリンティング方式により基板２００上に有機発光インク５００が吐出された後に、有機発光インク５００が乾燥した状態の有機発光表示装置を、図１に示されるＩＩＩ−ＩＩ'線に沿って切断した断面図である。すなわち、図４は、複数個のノズルの進行方向と垂直な方向に沿って切断した断面図である。先ず、図４の画素７１０にのみ選択的に有機発光インク５００、すなわち赤色インク５１０を吐出する。そして、画素７１０の−ｘ方向側に隣接したダミーパターン８１０上に赤色インク５１０が吐出されていない場合において、図４の画素７１０に形成された赤色発光層５１１の界面を『補正前赤色発光層界面Ｂ'』と定義する。また、画素７１０のみならず、画素７１０の−ｘ方向側に隣接したダミーパターン８１０上にも赤色インク５１０が吐出された場合において、図４の画素７１０に形成された赤色発光層５１１の界面を『補正後赤色発光層界面Ａ'』と定義する。前述した二つの界面を比較すると、補正前赤色発光層界面Ｂ'は、周辺の蒸発溶媒分子の濃度、特に、画素７１０の−ｘ方向側の蒸発溶媒分子の濃度が、画素７１０のｘ方向側の蒸発溶媒分子の濃度より低い。そのため、図４の画素７１０では、−ｘ方向側に隣接した赤色インク５１０が相対的に速く乾燥する。しかし、補正後赤色発光層界面Ａ'は、周辺の蒸発溶媒分子の濃度が、ダミーパターン８１０上に吐出された赤色インク５１０によって画素７１０上の蒸発溶媒分子の濃度と類似する。そのため、図４の画素７１０の全体において赤色インク５１０に含まれる蒸発溶媒分子の濃度が均一になり、画素７１０上の赤色インク５１０は全体にわたってほぼ同時に乾燥する。

前述した効果の他にも、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造装置によれば、有機発光インク５００より相対的に安い溶媒を、第１溶媒６００として使用することによって材料的な側面の費用を節減することができる。

以下、図５を参照して本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造装置について説明する。図５は、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造装置およびその方法を示す斜視図である。説明の便宜上、図１ないし図４に示された各エレメントと実質的に同一なエレメントは同一符号で示し、重複する説明を省略する。

本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造装置のインクジェットプリントヘッド１０１は、一つのヘッドホルダ１１１に一種類のインク吐出ヘッドが設置される。図５に示された例示的な実施形態では、インクジェットプリントヘッド１０１は、両端の溶媒吐出ノズル１３０および中央の赤色インク吐出ノズル１２１を含む。このようなインクジェットプリントヘッド１０１は、ラインプリンティング方式またはドットプリンティング方式で往復移動しつつ、基板２００上の画素７１０に赤色インク５１０を吐出できる。他の例示的な実施形態では、インクジェットプリントヘッド１０１が第１方向、すなわち、図５のｘ方向にさらに長く形成され、複数個の赤色インク吐出ノズル１２１を含んでいてもよい。この場合には、インクジェットプリントヘッド１０１の一度のスキャンおよび各画素７１０の赤色インク５１０を乾燥させることにより、基板２００上のすべての赤色発光層５１１が形成され得る。

図５には図示されていないが、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造装置は、緑色インク吐出ノズル１２２および溶媒吐出ノズル１３０を含むインクジェットプリントヘッド１０１と、青色インク吐出ノズル１２３および溶媒吐出ノズル１３０を含むインクジェットプリントヘッド１０１と、を追加して備える。このような複数個のインクジェットプリントヘッド１０１は、有機発光インク５００、すなわち、赤色インク５１０、緑色インク５２０、および青色インク５３０を、個別に基板２００上に吐出することができる。また、赤色インク吐出ノズル１２１、緑色インク吐出ノズル１２２、および青色インク吐出ノズル１２３が、平面図上において、階段形式で配列され、赤色インク５１０、緑色インク５２０、および青色インク５３０を連続して吐出することもできる。

以下、図１ないし図４を参照して本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法について説明する。説明の便宜上、前述した有機発光表示装置の製造装置に対する内容と重複する説明は省略する。

図１および図２を参照すると、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法では、基板２００上に配列される少なくとも一つの画素７１０に、有機発光材料と第２溶媒６１０の混合物、すなわち、有機発光インク５００を吐出し、画素７１０の周辺に第１溶媒６００を吐出する吐出段階を含む。ここで、画素７１０の周辺とは、画素７１０と隣接した他の画素７１０またはドットパターンだけではなく、画素７１０と隣接した画素定義膜３００を含む。また、画素７１０の周辺に第１溶媒６００だけではなく有機発光インク５００も吐出してよい。前述したように、第１溶媒６００と第２溶媒６１０は同一の組成を有することができる。また、吐出段階は、インクジェットプリントヘッド１００を利用したラインプリンティングまたはドットプリンティング方式で行われる。

第１溶媒６００は、表示領域７００の少なくとも一側境界と隣接した非表示領域上に、ライン状に吐出される。例示的な実施形態では、第１溶媒６００は、表示領域７００の両端と隣接したダミー領域８００上に、ライン状に吐出される。この場合、第１溶媒６００は、表示領域７００と隣接して形成された少なくとも一つのダミーパターン８１０だけではなく、表示領域７００と隣接した画素定義膜３００上にも吐出されてもよい。他の例示的な実施形態では、第１溶媒６００は、表示領域７００のすべてのエッジと隣接した非表示領域上に吐出されてもよい。

本発明の一実施形態による有機発光表示装置の製造方法では、吐出段階後において、有機発光インク５００および第１溶媒６００を乾燥させる乾燥段階を含む。乾燥段階では、基板２００上における蒸発溶媒分子の濃度勾配は均一であるため、基板２００上、特に表示領域７００上の有機発光層５０１は均一な厚さに形成される。この点については図３および図４を参照して前述した。また、画素７１０の周辺に吐出された溶媒はすべて蒸発して有機発光表示装置に影響を及ぼすことはない。

図６ないし図９は、本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。説明の便宜上、図１ないし図４に示された各エレメントと実質的に同一なエレメントは同一符号で示し、重複する説明を省略する。

先ず、図６を参照して説明する。本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法では、第１吐出段階、第１乾燥段階、第２吐出段階、第２乾燥段階、第３吐出段階、および第３乾燥段階を含む。

第１吐出段階では、基板２００上に配列される第１画素領域に第１有機発光インクを吐出し、第１画素領域の周辺に第１溶媒６００を吐出する。ここで、第１画素領域は赤色発光層５１１が形成される画素７１０の領域を意味し、第１有機発光インクは赤色インク５１０である。また、第１有機発光インクをラインプリンティング方式によりライン状に吐出する場合、第１画素領域の周辺は第１有機発光インクが吐出されたラインの両側ラインである。図６に示された例示的な実施形態では、赤色インク５１０をライン状に基板２００の一端から他端まで吐出し、吐出された赤色インク５１０の両側に第１溶媒６００をライン状に吐出し、総計２個のラインの赤色インク５１０および４個のラインの第１溶媒６００を吐出できる。

第１乾燥段階では、第１吐出段階後に第１有機発光インクおよび第１溶媒６００を乾燥させる。第１有機発光インク、例えば赤色インク５１０は乾燥して、有機発光層５０１、例えば赤色発光層５１１になる。第１溶媒６００は乾燥すると、すべて蒸発して除去される。赤色インク５１０は、両側の第１溶媒６００が存在することによって均一な濃度下で乾燥するため、赤色発光層５１１は均一な厚さに形成される。

次に、図７を参照して説明する。第２吐出段階では、第１乾燥段階後において、第１画素領域と隣接した第２画素領域に第１有機発光インクと異なる第２有機発光インクを吐出し、第２画素領域の周辺に第２溶媒６１０を吐出する。ここで、第２画素領域は緑色発光層５２１が形成される画素７１０の領域を意味し、第２有機発光インクは緑色インク５２０である。また、第２有機発光インクをラインプリンティング方式によりライン状に吐出する場合、第２画素領域の周辺は第２有機発光インクが吐出されたラインの両側ラインである。図７に示された例示的な実施形態では、緑色インク５２０をライン状に基板２００の一端から他端まで吐出し、吐出された緑色インク５２０の両側に第２溶媒６１０をライン状に吐出し、総計２個のラインの緑色インク５２０および４個のラインの第２溶媒６１０を吐出できる。ここで、第１溶媒６００と第２溶媒６１０は同一の組成を有していてもよい。また、第２画素領域の周辺に第２溶媒６１０を吐出するとき、既に乾燥した状態の第１画素領域上に第２溶媒６１０を吐出できる。すなわち、図７では、既に乾燥して形成された赤色発光層５１１上に第２溶媒６１０を吐出できる。

第２乾燥段階では、第２吐出段階後に第２有機発光インクおよび第２溶媒６１０を乾燥させる。第２有機発光インク、例えば緑色インク５２０は乾燥して、有機発光層５０１、例えば緑色発光層５２１となる。第２溶媒６１０は乾燥すると、すべて蒸発して除去される。特に、赤色発光層５１１上に吐出された第２溶媒６１０もすべて除去されるので、赤色発光層５１１は、第１乾燥段階で乾燥された直後の状態と同一状態に維持される。緑色インク５２０は、両側の第２溶媒６１０の存在によって均一な濃度下で乾燥するため、緑色発光層５２１は均一な厚さに形成される。

次に、図８を参照して説明する。第３吐出段階では、第２乾燥段階後において、第２画素領域と隣接した第３画素領域に第２有機発光インクと異なる第３有機発光インクを吐出し、第３画素領域の周辺に第３溶媒６２０を吐出する。ここで、第３画素領域は青色発光層５３１が形成される画素７１０の領域を意味し、第３有機発光インクは青色インク５３０である。また、第３有機発光インクをラインプリンティング方式によりライン状に吐出する場合、第３画素領域の周辺は第３有機発光インクが吐出されたラインの両側ラインである。図８に示された例示的な実施形態では、青色インク５３０をライン状に基板２００の一端から他端まで吐出し、吐出された青色インク５３０の両側に第３溶媒６２０をライン形態で吐出し、総計２個のラインの青色インク５３０および４個のラインの第３溶媒６２０を吐出できる。ここで、第３溶媒６２０は第１溶媒６００および第２溶媒６１０と同一の組成を有していてもよい。また、第３画素領域の周辺に第３溶媒６２０を吐出するとき、既に乾燥した状態の第１画素領域および第２画素領域上に第３溶媒６２０を吐出できる。すなわち、図８では、既に乾燥して形成された赤色発光層５１１および緑色発光層５２１上に第３溶媒６２０を吐出できる。

第３乾燥段階では、第３吐出段階後に第３有機発光インクおよび第３溶媒６２０を乾燥させる。第３有機発光インク、例えば青色インク５３０は乾燥して、有機発光層５０１、例えば青色発光層５３１となる。第３溶媒６２０が乾燥すると、すべて蒸発して除去される。特に、赤色発光層５１１および緑色発光層５２１上に吐出された第３溶媒６２０もすべて除去されるので、赤色発光層５１１および緑色発光層５２１は、第１乾燥段階および第２乾燥段階で乾燥された直後の状態と同一状態に維持される。青色インク５３０は、両側の第３溶媒６２０が存在することによって均一な濃度下で乾燥するので、青色発光層５３１は均一な厚さに形成される。

次に、図９を参照して説明する。第３乾燥段階後において、基板２００上のすべての溶媒、すなわち、第１溶媒６００、第２溶媒６１０、および第３溶媒６２０は蒸発して除去される。これにより、すべての有機発光インク５００、すなわち、赤色インク５１０、緑色インク５２０、および青色インク５３０は乾燥して、赤色発光層５１１、緑色発光層５２１、および青色発光層５３１が均一な厚さに形成される。また、ダミー領域８００のダミーパターン８１０は最終製品に残っているか、または切断して廃棄される。

図１０および図１１は、本発明のさらに他の実施形態による有機発光表示装置の製造方法を説明するための平面図である。説明の便宜上、図１ないし図４に示された各エレメントと実質的に同一なエレメントは同一符号で示し、重複説明を省略する。

先ず、図１０を参照して説明する。基板２００上において、ダミー領域８０１が表示領域７００のすべてのエッジと隣接した非表示領域に形成される。すなわち、画素７１０と同一形状の複数個のダミーパターンがすべての画素７１０を囲む。また、インクジェットプリントヘッド１００がラインプリンティング方式ではないドットプリンティング方式により、画素７１０およびダミーパターンに選択的に有機発光インク５００または第１溶媒６００を吐出できる。このような場合、すべての画素７１０の周辺にダミーパターンが存在するため、画素定義膜３００上に有機発光インク５００または第１溶媒６００を吐出する必要がない。

次に、図１１を参照して説明する。図１０と同様に、基板２００上において、ダミー領域８０２が表示領域７００のすべてのエッジと隣接した非表示領域に形成されるが、一つのダミーパターンがすべての画素７１０を囲むように設けられている点が図１０とは異なる。したがって、図１１では、ダミーパターンの形状が画素７１０の形状と異なる。この場合、ダミーパターンは一つであるため、ダミーパターン上に第１溶媒６００の吐出することが容易である。

以上、本発明の実施形態を中心に説明したが、これは単に例示だけであり、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の実施形態の本質的な特性から外れない範囲内で、上記例示していない形態で様々な変形と応用ができることが分かる。例えば、本発明の実施形態において具体的に示された各構成要素は変形して実施することができる。また、このような変形と応用による差異点は添付する請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。

１００、１０１ インクジェットプリントヘッド、
１１０、１１１ ヘッドホルダ、
１２０ インク吐出ノズル、
１２１ 赤色インク吐出ノズル、
１２２ 緑色インク吐出ノズル、
１２３ 青色インク吐出ノズル、
１３０ 溶媒吐出ノズル、
２００ 基板、
３００ 画素定義膜、
４００ 電極、
５００ 有機発光インク、
５０１ 有機発光層、
５１０ 赤色インク、
５１１ 赤色発光層、
５２０ 緑色インク、
５２１ 緑色発光層、
５３０ 青色インク、
５３１ 青色発光層、
６００ 第１溶媒、
６１０ 第２溶媒、
６２０ 第３溶媒、
７００ 表示領域、
７１０ 画素、
８００、８０１、８０２ ダミー領域、
８１０ ダミーパターン、
Ｂ、Ｂ' 補正前赤色発光層界面、
Ａ、Ａ' 補正後赤色発光層界面。

Claims (20)

1. 基板上に位置する複数個のノズルを含むインクジェットプリントヘッドと、
   前記インクジェットプリントヘッドおよび前記基板の少なくともいずれかを移動させる移動ユニットと、を含み、
   前記複数個のノズルは、
   有機発光インクを吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズルと、
   第１溶媒を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズルと、を含む有機発光表示装置の製造装置。
2. 前記複数個のノズルは、前記基板の一面と平行する第１方向に沿って一列に配列され、
   前記インクジェットプリントヘッドおよび前記基板の少なくともいずれかは、前記第１方向と垂直であり、前記基板の一面と平行する第２方向に移動する請求項１に記載の有機発光表示装置の製造装置。
3. 前記溶媒吐出ノズルは、
   前記複数個のノズルの少なくとも一端に位置する請求項１又は２に記載の有機発光表示装置の製造装置。
4. 前記溶媒吐出ノズルは、
   前記複数個のノズルの両端に位置する請求項３に記載の有機発光表示装置の製造装置。
5. 前記インク吐出ノズルと前記溶媒吐出ノズルは、交互に配列される請求項２に記載の有機発光表示装置の製造装置。
6. 前記有機発光インクは、
   有機発光材料と、
   前記第１溶媒と同一の組成を有する第２溶媒と、を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造装置。
7. 前記基板は、
   画像を表示する表示領域と、
   画像を表示しない非表示領域と、を含み、
   前記溶媒吐出ノズルは、
   前記非表示領域の少なくとも一部上に前記第１溶媒を吐出する請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造装置。
8. 前記非表示領域は、前記表示領域の周辺に隣接して位置する少なくとも一つのダミーパターンを含み、
   前記溶媒吐出ノズルは、前記ダミーパターン上に前記第１溶媒を吐出する請求項７に記載の有機発光表示装置の製造装置。
9. 前記インク吐出ノズルは、
   前記表示領域と隣接した前記非表示領域の少なくとも一部上に前記有機発光インクを吐出する請求項７又は８に記載の有機発光表示装置の製造装置。
10. 基板上に配列される少なくとも一つの画素に有機発光材料と溶媒の混合物を吐出し、前記画素の周辺に前記溶媒を吐出する吐出段階と、
    前記混合物および前記溶媒を乾燥させる乾燥段階と、を含む有機発光表示装置の製造方法。
11. 前記吐出段階は、
    インクジェットプリントヘッドを利用したラインプリンティング方式で行われる請求項１０に記載の有機発光表示装置の製造方法。
12. 前記基板は、
    画像を表示する表示領域と、
    画像を表示しない非表示領域と、を含み、
    前記溶媒は、前記表示領域の少なくとも一側境界と隣接した前記非表示領域上にライン状に吐出される請求項１０又は１１に記載の有機発光表示装置の製造方法。
13. 前記非表示領域は、少なくとも一つのダミーパターンを含み、
    前記溶媒は、前記ダミーパターン上に吐出される請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
14. 基板上に配列される第１画素領域に第１有機発光インクを吐出し、前記第１画素領域の周辺に第１溶媒を吐出する第１吐出段階と、
    前記第１有機発光インクおよび前記第１溶媒を乾燥させる第１乾燥段階と、を含む有機発光表示装置の製造方法。
15. 前記第１乾燥段階における乾燥後に、
    前記第１画素領域と隣接した第２画素領域に前記第１有機発光インクと異なる第２有機発光インクを吐出し、前記第２画素領域の周辺に第２溶媒を吐出する第２吐出段階をさらに含む請求項１４に記載の有機発光表示装置の製造方法。
16. 前記第１溶媒および前記第２溶媒は同一の組成を有する請求項１５に記載の有機発光表示装置の製造方法。
17. 前記第２吐出段階は、
    前記第１画素領域上に前記第２溶媒を吐出する段階を含む請求項１５又は１６に記載の有機発光表示装置の製造方法。
18. 基板上に位置し、前記基板の一面と平行するように一列に配列される複数個のノズルと、
    前記複数個のノズルを支持するヘッドホルダと、を含み、
    前記複数個のノズルは、
    第１溶媒を吐出する少なくとも一つの溶媒吐出ノズルと、
    有機発光材料および前記第１溶媒と同一の組成の第２溶媒を含む有機発光インクを吐出する少なくとも一つのインク吐出ノズルと、を含む有機発光表示装置製造用インクジェットプリントヘッド。
19. 前記溶媒吐出ノズルは、
    前記複数個のノズルの両端に位置する請求項１８に記載の有機発光表示装置製造用インクジェットプリントヘッド。
20. 前記インク吐出ノズルと前記溶媒吐出ノズルは、交互に配列される請求項１８に記載の有機発光表示装置製造用インクジェットプリントヘッド。