KR100657890B1 - Pattering method of polymer thin film by using microcontact printing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세접촉인쇄를 이용한 고분자박막의 형상화 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계, 상기 주형 위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계, 상기 미세 인쇄판 표면에 소수성 물질을 코팅하는 단계, 상기 미쇄 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 형성시키는 단계, 상기 전극기판 상에서 소수성 유기막이 형성되어 있지 않은 부분에 화학 기상 증착법 또는 졸-겔법을 사용하여 부도체 격벽을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 부도체 격벽의 형상화 방법 및 미세접촉인쇄를 이용한 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보조층과 발광층의 형상화 방법을 제공하여 보다 용이하게 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이를 제조할 수 있도록 한다.The present invention relates to a method for shaping a polymer thin film using microcontact printing, and more particularly, to form a mold of a desired shape through exposure, development, and etching processes using a photoresist on a silicon wafer. Pour crosslinking and separation from the mold to produce a fine printing plate, coating a hydrophobic material on the surface of the fine printing plate, forming a hydrophobic organic film by contact printing the fine printed plate on the electrode substrate, the hydrophobic organic film on the electrode substrate Formation method of the non-conductive partition on the electrode substrate for organic electroluminescent display comprising the step of forming a non-conducting partition by using a chemical vapor deposition method or a sol-gel method on the portion that is not formed, and an electrode for an organic electroluminescent display using microcontact printing Provide a shaping method of a light-emitting layer and the auxiliary light-emitting layer on the plate it will be to easily manufacture a full-color organic electroluminescent display more.

미세 인쇄판, 미세접촉인쇄, 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이, 부도체격벽, 발광보조층, 발광층, 크로스턱Fine printing plate, fine contact printing, full color organic electroluminescent display, non-conductive bulkhead, light emitting auxiliary layer, light emitting layer, cross tuck

Description

미세 접촉 인쇄를 이용한 고분자 박막의 형상화 방법 {Pattering method of polymer thin film by using microcontact printing method}Forming method of polymer thin film using microcontact printing {Pattering method of polymer thin film by using microcontact printing method}

도 1은 본 발명에 의한 미세 인쇄판의 생산방법을 순차적으로 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view sequentially showing a method for producing a fine printed plate according to the present invention;

도 2는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 미세 인쇄판을 사용하여 부도체 격벽을 형상화하는 방법을 순차적으로 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view sequentially illustrating a method of forming a non-conductive partition by using a fine printing plate on an electrode substrate for an organic electroluminescent display;

도 3은 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 미세 인쇄판을 사용하여 발광보조층을 형상화 하는 방법을 순차적으로 나타내는 단면도,3 is a cross-sectional view sequentially illustrating a method of forming a light emitting auxiliary layer using a fine printing plate on an electrode substrate for an organic electroluminescent display;

도 4는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 미세 인쇄판을 사용하여 발광보조층을 형상화 하는 다른 방법을 순차적으로 나타내는 단면도,4 is a cross-sectional view sequentially showing another method of shaping an auxiliary light emitting layer using a microprinting plate on an electrode substrate for an organic electroluminescent display;

도 5는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 미세 인쇄판을 사용하여 적색, 녹색, 청색의 발광물질층을 형상화 하는 방법을 순차적으로 나타내는 단면도,5 is a cross-sectional view sequentially illustrating a method of forming a red, green, and blue light emitting material layer using a fine printing plate on an electrode substrate for an organic electroluminescent display;

도 6은 본 발명에 의해 부도체 격벽이 형상화된 전극기판의 사진,6 is a photograph of an electrode substrate in which a non-conductive partition is formed according to the present invention;

도 7은 본 발명에 의해 부도체 격벽이 형상화된 유기 전기발광 디스플레이의 발광시 사진,FIG. 7 is a photograph when emitting an organic electroluminescent display in which a non-conductive partition is shaped according to the present invention; FIG.

도 8은 본 발명에 의해 발광층이 형상화된 전극기판의 사진을 나타낸다.
8 shows a photograph of an electrode substrate in which a light emitting layer is formed according to the present invention.

＜도면의 중요한 부분의 설명＞<Explanation of important part of drawing>

110, 210, 310, 410: 미세 인쇄판110, 210, 310, 410: Fine Print Plate

230, 330, 430, 530: 유리(Glass)기판230, 330, 430, 530: glass substrate

240, 340, 440, 540: 제1전극240, 340, 440, 540: first electrode

245, 345, 445, 545: 절연층245, 345, 445, 545: insulation layer

250, 350, 450, 550: 부도체 격벽250, 350, 450, 550: non-conducting bulkhead

361, 461, 561: 발광보조층361, 461, 561: light emitting auxiliary layer

517, 518, 519: 적색, 녹색 및 청색 발광물질용 미세 인쇄판517, 518, 519: fine print plates for red, green and blue light emitting materials

570, 580, 590: 적색, 녹색 및 청색 발광물질
570, 580, 590: red, green and blue light emitting materials

본 발명은 미세접촉인쇄를 이용한 고분자박막의 형상화 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 미세인쇄판을 이용하여 유기 전기발광 디스플레이 전극기판 상에서 부도체격벽, 발광보조층 및 발광층을 형상화하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for shaping a polymer thin film using microcontact printing. More particularly, the present invention relates to a method of forming a nonconductive barrier, a light emitting auxiliary layer, and a light emitting layer on an organic electroluminescent display electrode substrate using a microprinting plate.

차세대 디스플레이로서 큰 관심을 모으고 있는 것으로 유기 전기발광 (Electroluminescence)을 사용한 디스플레이가 있다. 유기 전기발광은 자발광형 디 스플레이이므로 백라이트가 필요없으며, 시야각 의존성이 없고, 응답속도도 수십 ㎲ 정도로 매우 빠르고, 디스플레이 판넬 두께가 수 mm 정도로 얇게 제작 가능한 장점이 있다. 또한 저전압구동 및 직류전압 구동이 가능하므로 회로의 IC화가 용이하여 기기의 소형화 및 소비전력을 감소시킬 수 있음이 기대된다. 특히 발광물질로 고분자 유기물질을 사용하면 평판형 디스플레이 뿐만 아니라 곡선형 디스플레이 등 자유롭게 구부릴 수 있는 디스플레이가 가능하게 되며, 제조 프로세스가 간단해지기 때문에 제조원가를 절감할 수 있다.As a next generation display, a great interest is the display using organic electroluminescence. Organic electroluminescence is a self-luminous display, so no backlight is required, no viewing angle dependence, response speed is very fast at several tens of micrometers, and the display panel can be made as thin as several mm. In addition, low-voltage driving and direct-current voltage driving are possible, so it is easy to IC the circuit, which is expected to reduce the size and power consumption of the device. In particular, when the polymer organic material is used as a light emitting material, not only a flat panel display but also a curved display such as a curved display can be freely used, and the manufacturing process can be simplified, thereby reducing manufacturing costs.

유기 전기발광 소자는 투명전극 위에 유기박막을 다층으로 형성시키고 그 위에 음극을 형성시켜서 완성되며, 일반적으로 소자의 발광수명을 향상시키기 위해서 봉지하여 산소, 수분과의 접촉을 억제한다. 다층으로 형성되는 유기박막의 종류는 정공주입층, 정공수송층, 완충층, 전자주입층, 전자수송층 등이며, 형성 방법으로는 진공열증착 혹은 스핀코팅, 딥코팅 등을 들 수 있다. 이러한 방법으로 완성된 유기 전기발광 소자에 전장을 인가하면 양극으로 정공이 주입되고 음극으로 전자가 주입되어 이동하여 발광층내에서 정공과 전자가 재결합하면서 발생한 재결합에너지에 의해 여기자가 생성된다. 이 여기자가 기저상태로 안정화 되면서 방출하는 에너지가 빛으로 방출되는 것이 유기 전기발광이다. The organic electroluminescent device is completed by forming an organic thin film on a transparent electrode in multiple layers and forming a cathode on the transparent electrode. In general, the organic electroluminescent device is encapsulated to improve the light emitting life of the device, thereby suppressing contact with oxygen and moisture. The type of organic thin film formed in a multilayer is a hole injection layer, a hole transport layer, a buffer layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like. Examples of the formation method include vacuum thermal deposition or spin coating, dip coating, and the like. When the electric field is applied to the organic electroluminescent device completed in this way, holes are injected into the anode, electrons are injected and moved to the cathode, and excitons are generated by recombination energy generated by recombination of holes and electrons in the emission layer. As the excitons stabilize to the ground state, the emitted energy is emitted as light.

한편 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이의 경우 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색의 발광물질을 각각 작은 화소 하나하나에 형상화(patterning)시켜야 한다. 진공열증착이 가능한 분자량이 적은 유기발광물질의 경우 쉐도우마스크(shadow mask)를 사용하여 각각의 색상을 화소 하나하나에 형상화 시키는 것이 가능하나 고분자 유 기발광 물질의 경우 이 방법을 이용하는 것이 불가능하다. 따라서 고분자 유기 전기발광의 경우 대표적으로 레이저를 이용하여 전사하는 방법과 잉크젯 프린터 방식을 이용하고 있다. Meanwhile, in the case of a full color organic electroluminescent display, the light emitting materials of three primary colors of light, red, green, and blue, must be patterned on each small pixel. In the case of organic light emitting materials having a low molecular weight capable of vacuum thermal evaporation, it is possible to shape each color in each pixel using a shadow mask, but in the case of a polymer organic light emitting material, this method cannot be used. Therefore, in the case of polymer organic electroluminescence, a method of transferring using a laser and an inkjet printer are typically used.

유기박막용 도너필름을 레이저를 이용하여 전사하여 적색, 녹색, 청색 각각의 화소를 미세한 패턴으로 형성하는 방법이 한국 특허공개 제98-051814호에 공개되어 있다. 이방법은 매우 미세한 패턴까지 형상화할 수 있으나 제조공정이 복잡하고 광열변환층에서 발생하는 열에 의해 발광고분자를 포함한 유기물질이 손상될 우려가 있는 단점이 있다.A method of transferring a donor film for an organic thin film using a laser to form each of red, green, and blue pixels in a fine pattern is disclosed in Korean Patent Publication No. 98-051814. This method can form a very fine pattern, but there are disadvantages in that the manufacturing process is complicated and organic materials including light emitting polymers may be damaged by heat generated in the photothermal conversion layer.

잉크젯 프린터(ink-jet printer)의 카트리지에서 잉크를 분사하는 방법을 이용하여 적색, 녹색, 청색 각각의 발광고분자를 원하는 화소에 각각 색상별로 발광층을 형성하는 방법이 일본 특허공개 평 10-153937호 및 평 11-40358호에 공개되어 있다. 이 방법은 원하는 부분에 원하는 만큼의 량을 조절하여 토출가능하며 발광층의 발광특성이나 성막상태를 용이하게 제어할 수 있고, 컴퓨터 프로그램을 이용하여 용이하게 형상화할 수 있다는 장점이 있으나 카트리지의 노즐(분사되는 출구)이 잘 막히는 단점이 있다. 노즐이 막히지 않게 하기 위해서 발광고분자를 수용성으로 제조하거나 발광고분자 용액에 윤활제 등을 첨가하는 방법이 있는데 이 경우에도 첨가된 물질이 불순물로 작용하여 발광특성을 저해하는 문제점이 있다.
A method of forming a light emitting layer for each color of a red, green, and blue light emitting polymer in a desired pixel using a method of spraying ink from a cartridge of an ink-jet printer is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-153937 and Published in Pyeong 11-40358. This method is capable of discharging by adjusting the desired amount to a desired portion, can easily control the light emission characteristics and the film formation state of the light emitting layer, and can be easily shaped by using a computer program, but the nozzle of the cartridge Exit) is well blocked. In order to prevent the nozzle from being clogged, there is a method of manufacturing the light emitting polymer to be water-soluble or adding a lubricant to the light emitting polymer solution. In this case, there is a problem in that the added material acts as an impurity and impairs the luminescence properties.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결한 것으로 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에 부도체 격벽, 발광보조층, 발광층을 형상화하는 새로운 방법을 제공하여 보다 용이하게 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이를 생산할 수 있도록 한다.The present invention solves the above problems and provides a new method for shaping the non-conductive partition, the light emitting auxiliary layer, and the light emitting layer on the electrode substrate for the organic electroluminescent display, thereby making it easier to produce a full color organic electroluminescent display. .

즉 본 발명은 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계, 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계, 상기 미세 인쇄판 표면에 소수성 물질을 코팅하는 단계, 상기 미쇄 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 형성시키는 단계, 상기 전극기판 상에서 소수성 유기막이 형성되어 있지 않은 부분에 화학 기상 증착법 또는 졸-겔법을 사용하여 부도체 격벽을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 부도체 격벽의 형상화 방법을 제공함을 목적으로 한다.That is, the present invention comprises the steps of forming a mold of a desired shape through the exposure, development, etching process using a photoresist on a silicon wafer, by pouring a polymer resin on the mold and crosslinking and separating from the mold to produce a fine printing plate, the fine Coating a hydrophobic material on the surface of the printing plate, forming a hydrophobic organic film by contact printing the microprinted printing plate on the electrode substrate, and using a chemical vapor deposition method or a sol-gel method on a portion of the electrode substrate where the hydrophobic organic film is not formed. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for shaping a non-conductive partition on an electrode substrate for an organic electroluminescent display comprising the step of forming a non-conductive partition.

본 발명의 다른 양상은 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계, 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계, 상기 미세 인쇄판에 발광보조물질을 코팅하는 단계, 상기 미세 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 발광보조층을 선택적으로 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보조층의 형상화 방법을 제공함을 목적으로 한다.Another aspect of the present invention comprises the steps of forming a mold of a desired shape through exposure, development, etching process using a photoresist on a silicon wafer, by pouring a polymer resin on the mold and crosslinking and separating from the mold to produce a fine printing plate, It provides a method of shaping the light emitting auxiliary layer on the electrode substrate for an organic electroluminescent display comprising the step of coating the light emitting auxiliary material on the fine printed plate, and selectively forming a light emitting auxiliary layer by contact printing the fine printed plate on the electrode substrate. For the purpose.

본 발명의 또 다른 양상은 평평한 형태의 미세 인쇄판에 소수성 물질을 코팅하는 단계, 상기 미세 인쇄판을 전극기판 상에 형성되어 있는 부도체 격벽 상부에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 부도체 격벽의 상부에 형성시키는 단계, 상기 전극 기판에 발광보조물질을 코팅하여 부도체 격벽사이의 픽셀에 발광보조층을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극 기판 상에서의 발광보조층의 형상화 방법을 제공함을 목적으로 한다.Another aspect of the present invention is the step of coating a hydrophobic material on the flat plate of the flat form, the step of printing the microprinting plate on the upper portion of the non-conductive barrier formed on the electrode substrate to form a hydrophobic organic film on the upper portion of the non-conductive barrier, An object of the present invention is to provide a method of shaping an auxiliary light emitting layer on an electrode substrate for an organic electroluminescent display, comprising forming a light emitting auxiliary layer on a pixel between non-conductive partitions by coating a light emitting auxiliary material on the electrode substrate.

본 발명의 또다른 양상은 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계, 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계, 상기 미세 인쇄판에 발광물질을 코팅하는 단계, 상기 미세 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 발광층을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광층의 형상화 방법을 제공함을 목적으로 한다.
Another aspect of the present invention is to form a mold of a desired shape through the exposure, development, etching process using a photoresist on a silicon wafer, by pouring a polymer resin on the mold and crosslinked from the mold to prepare a fine printing plate It is an object of the present invention to provide a method for shaping a light emitting layer on an electrode substrate for an organic electroluminescent display, which comprises forming a light emitting layer by coating a light emitting material on the fine printed plate and contact printing the fine printed plate on an electrode substrate.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 유기 전기발광 디스플레이 제작용 미세 인쇄판의 제조과정을 나타낸다.1 shows a manufacturing process of a micro printing plate for manufacturing an organic electroluminescent display.

실리콘 웨이퍼(100) 위에 원하는 모양의 주형(master)을 포토레지스트를 이용한 노광, 현상, 에칭공정을 통하여 형성시킨다. 고분자 수지를 형성된 주형 위에 부어서 가교시킨 다음 주형으로부터 떼어내어 미세 인쇄판(110)을 제조한다. 제조된 인쇄판(110)의 표면은 주형의 모양대로 원하는 형상이 미세하게 새겨져 있다.A master of a desired shape is formed on the silicon wafer 100 through exposure, development, and etching processes using photoresist. The polymer resin is poured onto the formed mold and crosslinked, and then separated from the mold to prepare a fine printing plate 110. The surface of the printed plate 110 is finely carved in the desired shape in the shape of a mold.

고분자 수지는 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄 등, 탄성체 재질의 고분자 물질을 사용할 수 있다. 제조된 미세 인쇄판의 특성은 수지의 종류와 경화제의 비율, 세겨진 형상의 미세한 정도 및 교반시 생성되는 기포의 효과적인 제거에 의존한다.
The polymer resin may be a polymer material made of an elastic material such as polydimethylsiloxane and polyurethane. The properties of the prepared microprinting plate depend on the kind of resin and the ratio of the curing agent, the fine degree of the shaved shape and the effective removal of the bubbles generated upon stirring.

도 2는 미세 인쇄판을 사용하여 유기전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 부도체 격벽을 형상화하는 방법을 나타낸다.2 shows a method of shaping a nonconducting partition on an electrode substrate for an organic electroluminescent display using a microprinting plate.

부도체 격벽을 형상화하기 전에 제1전극(240)은 포토레지스트를 이용한 노광, 현상, 에칭공정을 통해 임의의 패턴으로 형상화 되며, 패터닝 후에 소자전체 구동시 누설되는 전류를 방지하기 위해 제1전극(240)위에 절연층(245)을 형성시킨다. 이때 유리기판(230)과 제1전극(240) 및 절연층(245)를 합하여 전극기판으로 표현한다.Before shaping the insulator partition wall, the first electrode 240 is shaped into an arbitrary pattern through exposure, development, and etching processes using a photoresist, and the first electrode 240 is prevented from leaking when driving the entire device after patterning. Insulating layer 245 is formed. In this case, the glass substrate 230, the first electrode 240, and the insulating layer 245 are combined to represent an electrode substrate.

부도체 격벽 형성용 미세 인쇄판(210)의 표면에 소수성 물질(220)을 얇게 코팅한 후, 전극기판(240)에 접촉인쇄한다. 이를 자연건조시키면 전극 기판위에 소수성 유기막(221)이 형성된다. 유기막 형상의 미세한 정도는 인쇄판이 어느 정도까지 미세하게 제작될 수 있느냐에 좌우된다. 사용될 수 있는 대표적인 소수성 물질로는 부착성이 강하고 안정된 유기막을 형성할 수 있는 클로로실란계 물질이 있다.After the thin coating of the hydrophobic material 220 on the surface of the fine printed plate 210 for forming the insulator partition wall, the electrode substrate 240 is contact-printed. If it is naturally dried, a hydrophobic organic film 221 is formed on the electrode substrate. The degree of fineness of the organic film shape depends on how far the printing plate can be made fine. Representative hydrophobic materials that can be used are chlorosilane-based materials that can form a stable and stable organic film.

유기막(221)이 형성된 전극기판에 화학기상 증착법(chemical vapor deposition), 졸-겔법 등으로 부도체 격벽을 형성한다. 이때 부도체 격벽으로 친수성인 물질을 형성시키기 때문에 소수성인 유기막(221)이 형성되어 있지 않은 부분에만 부도체 격벽(250)이 형성된다. 부도체 격벽(250)을 형성한 후 전극기판을 일정시간, 일정온도로 가열하면 유기막(221)을 열분해하여 제거할 수 있다.A non-conductive partition is formed on the electrode substrate on which the organic film 221 is formed by chemical vapor deposition, sol-gel, or the like. In this case, since the hydrophilic material is formed as the insulator partition wall, the insulator partition wall 250 is formed only in a portion where the hydrophobic organic film 221 is not formed. After the non-conductive partition 250 is formed, when the electrode substrate is heated to a predetermined temperature for a predetermined time, the organic layer 221 may be thermally decomposed and removed.

화학기상 증착시에 기판 온도, 증착시간 등을 조절함으로서 부도체 격벽(250)의 두께 및 균일성을 제어할 수 있다. 격벽사이의 폭은 미세 인쇄판(210)의 형태가 어느 정도까지 미세하게 구현될 수 있는가에 달려 있다. 현재 80㎛의 폭까지 구현가능하나 향후 10㎛ 이하까지 형상화 가능할 것으로 예상된다. 부도체 격벽을 형성하는 물질로는 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물 등을 사용할 수 있다.
The thickness and uniformity of the insulator partition wall 250 may be controlled by adjusting the substrate temperature, the deposition time, and the like during chemical vapor deposition. The width between the partition walls depends on how finely the shape of the fine printing plate 210 can be realized. It can be realized up to 80㎛ width at present, but it is expected to be possible to shape up to 10㎛ in the future. Titanium oxide (TiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), silicon oxide, aluminum oxide, or the like may be used as a material for forming the insulator partition wall.

도 3은 미세 인쇄판을 사용하여 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 발광보조층을 형상화하는 방법을 나타낸다.3 shows a method of shaping the light emitting auxiliary layer on an electrode substrate for an organic electroluminescent display using a microprinting plate.

평탄한 모양의 미세 인쇄판(310) 표면에 소수성 물질(320)을 코팅하였다. 이 미세 인쇄판(310)을 접촉인쇄하여 부도체 격벽(350)의 상부에 소수성 유기막(321)을 형성시킨다. 다음 폴리에틸렌디옥시티오펜과 같은 발광보조물질을 스핀코팅 혹은 딥코팅 등의 방법으로 전극기판 위에 코팅하면 유기막(321)이 형성되어 있는 격벽의 윗부분은 소수성을 띄고 있어 친수성인 발광보조물질이 코팅되지 않고, 격벽과 격벽 사이의 픽셀에만 발광보조물질이 코팅되어 발광보조층(361)이 형상화 된다. 형상화되는 발광보조층의 두께는 코팅시 사용되는 발광보조물질 용액의 농도와 스핀속도 등에 의해 조절될 수 있다.
The hydrophobic material 320 was coated on the surface of the flat plate 310 having a flat shape. The microprinting plate 310 is printed by contact printing to form a hydrophobic organic film 321 on the nonconductive partition wall 350. Next, when the light emitting auxiliary material such as polyethylene dioxythiophene is coated on the electrode substrate by spin coating or dip coating method, the upper part of the partition wall on which the organic layer 321 is formed is hydrophobic so that the hydrophilic light emitting auxiliary material is not coated. Instead, the light emitting auxiliary material is coated only on the pixel between the partition wall and the partition wall, thereby forming the light emitting auxiliary layer 361. The thickness of the light emitting auxiliary layer to be shaped may be controlled by the concentration and spin speed of the light emitting auxiliary material solution used for coating.

도 4는 미세 인쇄판을 사용하여 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 발광보조층을 형상화하는 다른 방법을 나타낸다. 4 shows another method of shaping the light emitting auxiliary layer on an electrode substrate for an organic electroluminescent display using a microprinting plate.                     

본 방법에서는 부도체 격벽(450) 사이에 형성된 픽셀과 동일한 형태의 양각을 가지는 발광보조물질용 미세 인쇄판(410)을 준비하여, 여기에 발광보조물질(460)을 코팅한다. 다음 수십 ㎛ 단위 이하로 미세하게 움직일 수 있는 기기를 사용하여 전극기판 상의 픽셀에 정확하게 접촉인쇄하여 발광보조층(461)을 형상화할 수 있다.In the present method, a microprinting plate 410 for an auxiliary light emitting material having an embossed shape having the same shape as a pixel formed between the insulator partition walls 450 is prepared, and the light emitting auxiliary material 460 is coated thereon. Next, the light emitting auxiliary layer 461 may be formed by accurately contacting and printing the pixels on the electrode substrate by using a device capable of moving finely by several tens of micrometers or less.

통상 발광보조물질(460)이 친수성을 띄기 때문에 미세 인쇄판(410)의 재질을 친수성으로 선택하거나 코팅면을 친수성으로 변성시켜 사용함이 바람직하다. 또한 이와는 반대로 발광보조물질이 소수성을 띄도록 제조되는 방법도 생각할 수 있다.
Since the light emitting auxiliary material 460 is hydrophilic, it is preferable to select the material of the microprinting plate 410 as hydrophilic or to modify the coating surface to be hydrophilic. On the contrary, a method in which the light emitting auxiliary material is made hydrophobic may be considered.

최근 제조되는 페시브 매트릭스(passive matrix) 고분자 유기 전기발광소자의 경우 발광특성과 발광수명을 향상시키기 위해 발광보조물질을 전공수송층으로 하여 투명전극과 발광층 사이에 사용하는데, 각 픽셀마다 발광보조층을 형성하는 것이 어려워 전극기판 전체에 발광보조물질을 코팅하여야 했다. 이 경우 발광보조물질의 전도도가 높음으로 인해 픽셀과 픽셀 사이에 크로스턱(crosstalk) 현상이 일어나는 단점이 있다. 이러한 현상을 제거하기 위해 발광보조물질의 저항을 높여주는 방법이 있으나, 이 경우 발광보조물질의 전공수송능력이 감소되는 등의 단점이 있다. 그러나 본 발명에서는 도 3 및 도 4에 설명된 상기와 같은 방법에 의해 발광보조물질층을 픽셀에만 선택적으로 형성시키는 것이 가능하도록 하여 크로스턱 문제를 해결하였다.
The passive matrix polymer organic electroluminescent device manufactured recently uses a light emitting auxiliary material as a major transport layer between the transparent electrode and the light emitting layer to improve light emission characteristics and light emission life. Since it was difficult to form, the light emitting auxiliary material had to be coated on the entire electrode substrate. In this case, there is a disadvantage in that a crosstalk phenomenon occurs between the pixels due to the high conductivity of the light emitting auxiliary material. In order to eliminate this phenomenon, there is a method of increasing the resistance of the light emitting auxiliary material, but in this case, there is a disadvantage in that the major transport ability of the light emitting auxiliary material is reduced. However, in the present invention, it is possible to selectively form the light emitting auxiliary material layer only in the pixel by the method described above with reference to FIGS. 3 and 4 to solve the cross-tuck problem.

도 5는 미세인쇄판을 사용하여 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서 적색, 녹색 및 청색의 발광물질층을 형상화하는 단계를 순차적으로 나타낸 것이다. FIG. 5 illustrates sequentially forming red, green and blue light emitting material layers on an electrode substrate for an organic electroluminescent display using a microprinting plate.

먼저 원하는 픽셀 부분만이 양각된 각각의 적색, 녹색 및 청색의 발광물질용 미세인쇄판(517, 518, 519)이 준비되어야 한다. First, the microprinting plates 517, 518, and 519 for red, green, and blue light emitting materials each having only a desired pixel portion embossed should be prepared.

준비된 적색발광물질용 미세 인쇄판(517)의 표면에 적색발광물질(570)을 코팅하고, 수십 ㎛ 단위 이하로 미세하게 움직일 수 있는 기기를 사용하여 전극 기판 상의 픽셀에 정확하게 접촉인쇄하여 적색 발광층을 형상화할 수 있다. 녹색 발광층과 청색 발광층도 마찬가지 방법으로 형상화하여 풀칼라 디스플레이를 실현할 수 있다.
Coating the red light emitting material 570 on the surface of the prepared red light emitting material 517, and using a device capable of moving finely in the order of tens of micrometers or less, accurately contact and print the pixel on the electrode substrate to shape the red light emitting layer. can do. The green light emitting layer and the blue light emitting layer can be shaped in the same manner to realize a full color display.

이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나 본 발명의 보호범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the protection scope of the present invention is not limited by the following Examples.

실시예 1 : 미세 인쇄판의 제조Example 1 Preparation of Fine Printing Plate

포토리소그래피(photolithography) 방법으로 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 이용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형상으로 부분요철을 형성시켰다. 부분요철이 형성된 웨이퍼를 페트리디쉬에 올려놓고, 폴리다이메틸 실록산과 경화제(다우코닝사 Sylgard 184)를 부피비 10:1로 섞어서 5분간 잘 저어준 다음 웨이퍼 위에 부어서 약 25분 동안 상온에서 방치한 후, 65∼70℃의 오븐에서 45분간 경화시켰다. 경화종료 후 웨이퍼로부터 떼어내어 원하는 형상이 세겨진 고분자 탄 성체 도장을 완성하였다.
Partial recesses and protrusions were formed on a silicon wafer by photolithography through a photoresist exposure, development, and etching process. Place the wafer with the partial irregularities formed on the petri dish, mix the polydimethyl siloxane and the curing agent (Sylgard 184, Dow Corning Co., Ltd.) at a volume ratio of 10: 1, stir well for 5 minutes, pour it on the wafer, and leave at room temperature for about 25 minutes. Curing for 45 minutes in the oven at 65 ~ 70 ℃. After completion of curing, it was removed from the wafer to complete a polymer elastomer coating having a desired shape.

실시예 2 : 부도체 격벽의 형성Example 2 Formation of Nonconductive Bulkhead

면저항이 15 Ω/□ 이고 두께가 1800Å인 산화인듐주석 기판(ITO Glass, 투명전극) 을 포토레지스트를 이용하여 노광, 현상, 에칭공정을 거쳐 원하는 형태로 패터닝하였다. 패터닝된 기판을 중성세제를 이용하여 60℃에서 10분 동안 초음파 세척기로 세척한 후, 증류수를 이용한 초음파 세척기로 표면에 묻어있는 중성세제 성분을 제거하였다. 이후, 아세톤, 이소프로필알콜을 이용하여 초음파 세척기로 10분 동안 세척하였다. 세척된 기판을 열풍으로 건조시킨 후, 전극 표면의 불순물을 제거함과 동시에 투명전극의 에너지 장벽을 작게하여 정공주입을 원활히 하기 위해 자외선 오존 세척기로 드라이 크리닝하였다. 세정이 완료된 후 실시예 1의 방법으로 제조된 부도체 격벽 형성용 미세 인쇄판에 옥타데실트리클로로실란을 코팅하여 이를 산화인듐주석 전극기판 위에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 형성시켰다.An indium tin oxide substrate (ITO Glass, transparent electrode) having a sheet resistance of 15 GPa / square and a thickness of 1800 GPa was patterned into a desired shape through an exposure, development, and etching process using a photoresist. The patterned substrate was washed with an ultrasonic cleaner at 60 ° C. for 10 minutes using a neutral detergent, and then the neutral detergent component on the surface was removed by an ultrasonic cleaner using distilled water. Then, using acetone, isopropyl alcohol was washed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner. After drying the washed substrate with hot air, dry cleaning was performed using an ultraviolet ozone cleaner to remove impurities from the surface of the electrode and at the same time reduce the energy barrier of the transparent electrode to facilitate hole injection. After the cleaning was completed, the octadecyl trichlorosilane was coated on the insulator barrier rib forming microprinting plate manufactured by the method of Example 1, and the resultant was printed by contact printing on the indium tin oxide electrode substrate to form a hydrophobic organic film.

소수성 유기 박막이 형성된 산화인듐주석 제1전극 기판 위에 티타늄 이소프로폭사이드(Titanium(Ⅳ) isopopoxide)를 사용하여 화학 기상 증착(chemical vapor deposition)법으로 산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 부도체 격벽을 700Å 두께로 형성시켰다. 이때 유기박막은 소수성을 띄고 있어 친수성인 산화티타늄 부도체 격벽은 유기박막이 형성되어 있지 않은 부분에만 선택적으로 형상화되었다.
On the indium tin oxide first electrode substrate on which the hydrophobic organic thin film was formed, a non-conductive partition wall made of titanium oxide (TiO 2 ) was formed by chemical vapor deposition using titanium isopropoxide (Titanium (IV) isopopoxide). It was formed to a thickness. At this time, the organic thin film was hydrophobic, and the hydrophilic titanium oxide insulator partition wall was selectively shaped only at the portion where the organic thin film was not formed.

도 6은 실시예 2에 의한 제1전극 기판을 현미경으로 확대하여 디지탈카메라로 촬영한 사진으로, 큰 사각형은 가로, 세로 100㎛ 이고, 작은 정사각형은 가로, 세로 80㎛로서 80㎛ 정도의 미세한 패턴까지 선택적으로 깨끗하게 형상화되었음을 알 수 있다.
FIG. 6 is a photograph taken by a digital camera of the first electrode substrate according to Example 2, which is enlarged by a microscope, wherein a large square has a width of 100 μm and a small square has a width of 80 μm with a fine pattern of about 80 μm. It can be seen that it is selectively clean up until.

실시예 3 : 발광소자제작Example 3 Fabrication of Light Emitting Diode

실시예 2에서 부도체 격벽이 형성된 전극기판을 수분이 100ppm 이하인 글로브 박스(glove box)내부로 이동시켜 발광보조물질 및 발광물질을 차례로 스핀코팅하였다. 발광보조물질과 발광물질이 코팅된 기판을 1×10-7 torr의 진공 챔버내에서 제2전극으로 칼슘을 열증착시키고 보호막으로 칼슘위에 알루미늄을 열증착시켰다. 제2전극 형성 완료 후 커버글래스와 자외선 경화제를 이용하여 봉지 (encapsulation)하여 소자제작을 완료하였다.
In Example 2, the electrode substrate on which the non-conductive partition wall was formed was moved into a glove box having moisture of 100 ppm or less, and spin-coated light emitting auxiliary materials and light emitting materials were sequentially. The substrate having the light emitting auxiliary material and the light emitting material coated thereon was thermally deposited with a second electrode in a vacuum chamber of 1 × 10 −7 torr and aluminum was deposited on the calcium with a protective film. After completion of the formation of the second electrode, the device was fabricated by encapsulation using a cover glass and an ultraviolet curing agent.

도 7은 실시예 3에서 제작된 유기 전기발광 디스플레이에 6V의 전압을 인가하여 발광되는 모습을 현미경으로 확대하여 디지탈카메라로 촬영한 사진으로 비발광부분(검은색)은 산화티타늄 부도체 격벽이 형성되어 있는 부분으로 정공과 전자가 주입되지 않아 발광이 일어나지 못했다. 비발광부분의 큰 사각형은 가로, 세로 100 ㎛이고, 작은 사각형은 가로, 세로 80 ㎛로서 본 발명에 의해 형성된 부도체 격벽이 그 역할을 충분히 수행한다는 사실을 입증하였다.
FIG. 7 is a photograph taken with a digital camera by applying a voltage of 6V to the organic electroluminescent display manufactured in Example 3 and photographed with a digital camera. The non-light emitting portion (black) has a titanium oxide insulator partition wall formed thereon. Holes and electrons were not injected into the parts, which prevented light emission. The large squares of the non-light emitting portion were 100 μm in length and length, and the small squares were 80 μm in length and width, demonstrating the fact that the insulator partition formed by the present invention fulfills its role sufficiently.

실시예 4 : 미세접촉인쇄에 의한 발광층의 형상화Example 4 Shape of Light Emitting Layer by Fine Contact Printing

실시예 1과 같은 방법으로 제조된 발광물질용 미세 인쇄판 표면에 폴리(2-메톡시-5-(2-에틸(2-헥실옥시) -1,4-페닐렌비닐렌))을 p-자일렌에 0.5wt%의 농도로 희석한 발광고분자 용액을 코팅하고 이를 전극기판에 접촉인쇄하였다.
Poly (2-methoxy-5- (2-ethyl (2-hexyloxy) -1,4-phenylenevinylene)) p- was prepared on the surface of the microprinting plate for the luminescent material prepared in the same manner as in Example 1. The light emitting polymer solution diluted to the concentration of 0.5wt% was coated on xylene, and it was contact-printed on the electrode substrate.

도 8은 실시예 4에서 미세 접촉 인쇄에 의해 발광고분자가 형상화된 모습을 현미경으로 확대하여 디지탈카메라로 촬영한 사진으로, 폭이 굵은 라인이 350㎛로서 발광고분자 박막이 형성된 부분이며, 폭이 얇은 라인이 170㎛로서 발광고분자가 형성되어 있지 않은 부분이다.
FIG. 8 is a photograph taken with a digital camera in which the shape of the light emitting polymer is formed by a microcontact printing in Example 4, taken with a digital camera, and a wide line is 350 μm, where a light emitting polymer thin film is formed, and the width is thin. The line is 170 mu m, and the light emitting polymer is not formed.

상기와 같이 본 발명에 의한 미세 인쇄판에 의해 발광보조층을 원하는 부분에 선택적으로 형성 가능하게 되어 크로스턱 문제를 해결하게 되었으며, 부도체 격벽, 발광보조층 및 발광층을 보다 손쉽게 형상화 가능하도록 함과 동시에 적색, 녹색 및 청색의 발광층을 원하는 픽셀에 형상화 가능하도록 하여 보다 용이하고 저렴한 비용으로 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이를 생산할 수 있는 방법을 제공한다.As described above, the microprinting plate according to the present invention can selectively form a light emitting auxiliary layer in a desired portion, thereby solving the cross-tuck problem, making it possible to more easily shape the insulator partition, the light emitting auxiliary layer and the light emitting layer, and at the same time red The present invention provides a method for producing a full color organic electroluminescent display at a lower cost by making it possible to form a green and blue light emitting layer in a desired pixel.

Claims (7)

실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계;Forming a mold of a desired shape through an exposure, development, and etching process using a photoresist on the silicon wafer; 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계;Pour a polymer resin on the mold to crosslink and separate from the mold to prepare a fine printing plate; 상기 미세 인쇄판 표면에 소수성 물질을 코팅하는 단계;Coating a hydrophobic material on the surface of the micro printing plate; 상기 미쇄 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 형성시키는 단계;Contact printing the fine printed plate on an electrode substrate to form a hydrophobic organic film; 상기 전극기판 상에서 소수성 유기막이 형성되지 않은 부분에 화학 기상 증착법 또는 졸-겔법을 사용하여 부도체 격벽을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 부도체 격벽의 형상화 방법.A method of shaping a non-conductive partition on an electrode substrate for an organic electroluminescent display, comprising forming a non-conductive partition by using a chemical vapor deposition method or a sol-gel method on a portion where a hydrophobic organic film is not formed on the electrode substrate. 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계;Forming a mold of a desired shape through an exposure, development, and etching process using a photoresist on the silicon wafer; 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미세 인쇄판을 제조하는 단계;Pour a polymer resin on the mold to crosslink and separate from the mold to prepare a fine printing plate; 상기 미세 인쇄판에 발광보조물질을 코팅하는 단계;Coating a light emitting auxiliary material on the fine printing plate; 상기 미세 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 발광보조층을 선택적으로 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보 조층의 형상화 방법.And forming a light emitting auxiliary layer selectively by contact printing the fine printed plate on an electrode substrate. 10. A method of shaping a light emitting auxiliary layer on an electrode substrate for an organic electroluminescent display. 제 2항에 있어서, 상기 발광보조물질과 미세 인쇄판의 코팅표면이 친수성을 띄게 함을 특징으로 하는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보조층의 형상화 방법.3. The method of claim 2, wherein the surface of the coating of the light emitting auxiliary material and the fine printed plate is made hydrophilic. 평평한 형태의 미세 인쇄판에 소수성 물질을 코팅하는 단계;Coating a hydrophobic material on the flat plate of the flat form; 상기 미세 인쇄판을 전극기판 상에 형성되어 있는 부도체 격벽 상부에 접촉인쇄하여 소수성 유기막을 부도체 격벽의 상부에 형성시키는 단계;Forming a hydrophobic organic film on the non-conductive partition by contact printing the fine printed plate on the non-conductive partition formed on the electrode substrate; 상기 전극기판 상에 발광보조물질을 코팅하여 부도체 격벽사이의 픽셀에 발광보조층을 형성시키는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보조층의 형상화 방법. Forming a light emitting auxiliary layer on a pixel between non-conductive partitions by coating a light emitting auxiliary material on the electrode substrate. 제 4항에 있어서, 발광보조물질의 코팅은 딥코팅 또는 스핀코팅방법을 통하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광보조층의 형상화 방법.5. The method of claim 4, wherein the coating of the light emitting auxiliary material is performed by a dip coating or spin coating method. 실리콘 웨이퍼 위에 포토레지스트를 사용한 노광, 현상, 에칭 공정을 통하여 원하는 형태의 주형을 형성시키는 단계;Forming a mold of a desired shape through an exposure, development, and etching process using a photoresist on the silicon wafer; 상기 주형위에 고분자 수지를 부어서 가교시키고 주형으로부터 분리하여 미 세 인쇄판을 제조하는 단계;Pour a polymer resin on the mold to crosslink and separate from the mold to prepare a fine printing plate; 상기 미세 인쇄판에 발광물질을 코팅하는 단계;Coating a light emitting material on the fine printing plate; 상기 미세 인쇄판을 전극기판에 접촉인쇄하여 발광층을 형성하는 단계로 이루어지는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광층의 형상화 방법.And forming a light emitting layer by contact printing the fine printed plate on an electrode substrate. 제 7항에 있어서, 적색, 녹색 및 청색의 발광물질을 각각의 미세 인쇄판을 사용하여 해당픽셀에 접촉인쇄하여 적색, 녹색 및 청색의 발광물질층을 형성시켜 풀칼라 유기 전기발광 디스플레이를 구현함을 특징으로 하는 유기 전기발광 디스플레이용 전극기판 상에서의 발광층의 형상화 방법.The method of claim 7, wherein the red, green, and blue light emitting materials are contact-printed with the respective pixels using the respective microprinting plates to form red, green, and blue light emitting material layers to implement a full color organic electroluminescent display. A method of shaping a light emitting layer on an electrode substrate for organic electroluminescent display, characterized by the above-mentioned.
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