KR100860501B1 - Apparatus for organic electroluminescent device patterning and patterning method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 풀컬러(full color) 유기전기발광소자(electroluminescence device)를 제작하는데 있어서, 유기물질을 도포하고 패터닝하여 제작하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a full color organic electroluminescence device by applying and patterning an organic material.
본 발명에서는 유기물질이 도포된 APR 수지가 유리기판에 접합하여 발광하는 화소영역으로 유기물질을 인쇄하는 롤코팅 방식을 이용하였는데, 이러한 방법은 두께 불균일도를 감소시켜 대면적에 사용하는데 적합할 뿐 아니라 간편하다는 장점을 가지고 있다. In the present invention, the APR resin coated with an organic material is bonded to a glass substrate to use a roll coating method for printing an organic material to the pixel area emitting light. Such a method is suitable for use in a large area by reducing thickness unevenness. But it has the advantage of simplicity.
전술한 바와 같은 APR 수지는 RGB 화소 패턴의 길이 방향이 인쇄하는 방향과 동일하게 패턴되어 있으며, 회전하는 인쇄롤에 부착되어 있다.The APR resin as described above is patterned in the same way as the printing direction in the longitudinal direction of the RGB pixel pattern, and is attached to the rotating printing roll.
본 발명에서는 RGB 화소 패턴의 길이방향이 인쇄하는 방향과 동일하게 패턴되어 있어, APR 수지가 인쇄롤에 감겨 팽창하는 경우에도 일정간격을 가지는 화소 패턴을 할 수 있다는 장점을 가지고 있어, 기존의 롤코팅 방식에 의한 장점과 더불어 일정간격을 가지는 화소를 패턴할 수 있다는 점을 더욱 추가하였다.
In the present invention, the length direction of the RGB pixel pattern is patterned the same as the printing direction, has the advantage that even if the APR resin is wound around the printing roll to expand the pixel pattern having a predetermined interval, the conventional roll coating In addition to the advantages of the method, it is further added that a pixel having a predetermined interval can be patterned.
APR 수지판, 롤 코팅(roll coating), 유기전기발광소자APR resin plate, roll coating, organic electroluminescent device
Description
도 1은 일반적인 유기전기발광소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a general organic electroluminescent device.
도 2는 종래의 롤코팅 장치를 도시한 도면.2 is a view showing a conventional roll coating apparatus.
도 3a은 롤코팅 방법에 의하여 다수의 RGB 화소패턴을 형성하는 과정을 도시한 도면.3A illustrates a process of forming a plurality of RGB pixel patterns by a roll coating method.
도 3b는 기판상에 RGB 화소패턴을 형성한 단면도.3B is a cross-sectional view of forming an RGB pixel pattern on a substrate.
도 4는 제 1 실시예에 따라 인쇄방향과 다수의 RGB 화소패턴이 평행한 APR 수지판을 가지는 롤코팅 장치를 도시한 도면.4 shows a roll coating apparatus having an APR resin plate in which a printing direction and a plurality of RGB pixel patterns are parallel according to the first embodiment;
도 5는 제 1 실시예에 따라 인쇄방향과 평행한 다수의 RGB 화소패턴을 도시한 도면.5 is a view showing a plurality of RGB pixel patterns parallel to the printing direction according to the first embodiment;
도 6a는 제 2 실시예에 따라 다수의 RGB 화소패턴의 이격된 사이에 격벽을 형성한 것을 도시한 도면.FIG. 6A is a view showing a barrier rib formed between a plurality of RGB pixel patterns spaced apart according to the second embodiment; FIG.
도 6b는 제 2 실시예에 따라 형성한 다수개의 격벽과 그 사이에 형성한 RGB 화소패턴을 도시한 단면도.
6B is a cross-sectional view showing a plurality of partition walls formed according to the second embodiment and an RGB pixel pattern formed therebetween;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명> <Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
112 : 유리기판 114 : 인쇄롤112: glass substrate 114: printing roll
116 : APR 수지판 118 : 애니록스롤(anilox roll)116: APR resin plate 118: anilox roll
120 : 닥터블레이드(doctor blade) 122 : 디스펜서120: doctor blade 122: dispenser
130 : 격벽
130: bulkhead
본 발명은 유기전기 발광소자(OLED: organic light emitting display device)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러 패널을 제작하기 위하여 롤 코팅(roll coating)방법을 통하여 유기물질을 RGB별로 배열하는 유기전기 발광소자의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device (OLED), and more particularly, to an organic electroluminescent device in which organic materials are arranged by RGB through a roll coating method to fabricate a color panel. It relates to a manufacturing method of.
유기전기 발광은 양극 사이에 유기 전계 발광층을 형성하고, 양극에 전하를 주입하면 전자(electron)와 정공(hole)이 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고 형성된 여기자로부터 특정한 파장의 빛이 발생되는 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 먼저 유리기판(12)상에 투명전극이며 양극으로 사용하는 애노드전극(50)이 증착되어 있으며, 그 위에 정공주입층(52), 발광층(54), 전자주입층(56)이 차례로 적층되어 있다. 전자주입층(56)의 상부에는 음극으로 사용하는 캐소드 전극(58)이 사용되는데, 애노드 전극(50)과 캐소드 전극(58)에 구동전압이 인가되면 정공주입층(52)내의 정공과 전자주입층(56) 내의 전자는 각각 발광층(54) 쪽으로 이동하여 발광층 내의 형광물질을 여기시키게 된다. In organic electroluminescence, an organic electroluminescent layer is formed between the anodes, and when charge is injected into the anodes, electrons and holes combine to form excitons, and light having a specific wavelength is generated from the formed excitons. In more detail, as shown in FIG. 1, first, an
이러한 유기전기 발광 소자는 저전압구동, 높은 발광 효율, 넓은 시야각, 그리고 빠른 응답속도 등의 장점을 가지고 있다. The organic electroluminescent device has advantages such as low voltage driving, high luminous efficiency, wide viewing angle, and fast response speed.
유기전기 발광 소자로 사용되는 유기 재료는 종류에 따라 유기 단분자와 고분자로 나눌 수 있으며, 사용되는 유기재료에 따라 유기 단분자를 사용하는 단분자 유기전기 발광소자와 고분자를 사용하는 고분자전기 발광소자, 그리고 고분자/단분자를 동시에 사용하는 혼성 유기전기 발광소자로 구분할 수 있다. Organic materials used as organic electroluminescent devices can be classified into organic monomolecules and polymers according to their types, and monomolecular organic electroluminescent devices using organic monomolecules and polymer electroluminescent devices using polymers according to organic materials used. And hybrid organic electroluminescent devices using both polymer and single molecules at the same time.
단분자 유기전기 발광소자를 제작하는 방법으로는 일반적으로 저분자물질을 증착하기 위하여, 저항 가열식 열증착(thermal evaporation)방법을 이용한다.As a method of manufacturing a single molecule organic electroluminescent device, a resistive thermal evaporation method is generally used to deposit a low molecular material.
이 방법은 새도우 마스크(shadow mask)를 이용하여 단위화소를 패턴하는 것으로 기판상에 화소모양으로 패턴된 새도우 마스크의 구멍을 통하여 기판에 저분자 유기물질이 열증착이 된다.In this method, a unit pixel is patterned by using a shadow mask, and the low molecular organic material is thermally deposited on the substrate through holes of the shadow mask patterned in a pixel shape on the substrate.
그런데, RGB 각 화소별로 새도우 마스크를 이용하여 증착을 반복해야 하기 때문에 화소의 크기가 작아진다. 또한, 디스플레이의 전체 면적이 넓어지게 되면 새도우 마스크가 쳐지는 현상 때문에 대면적에 적용하기가 어렵다는 문제점을 가지고 있다.However, the size of the pixel is reduced because the deposition must be repeated for each pixel of the RGB using a shadow mask. In addition, when the entire area of the display becomes wide, it is difficult to apply to a large area because of the phenomenon that the shadow mask is struck.
한편, 고분자 물질은 스핀 코팅 방법으로 기판상에 박막을 형성하는데, 저분자물질에 비하여 박막 형성이 용이하며 내충격성이 큰 장점이 있기 때문에 유기전기발광소자와 같이 초박막을 이용하는 전자 및 광학 소자에 가장 적합한 재료로 알 려져 있다.On the other hand, the polymer material forms a thin film on the substrate by a spin coating method, it is easy to form a thin film and has a high impact resistance compared to the low molecular material is most suitable for electronic and optical devices using ultra-thin film, such as an organic electroluminescent device Known as the material.
고분자 물질을 이용하여 스핀코팅 방법으로 풀칼라 유기 전기 발광디스플레이를 제조할 때, 이러한 방법은 재료비가 많이 들고 대면적으로 갈수록 스핀코팅의 공정상의 한계로 중간부와 사각의 끝단의 두께 차가 생겨 균일도를 떨어뜨리게 된다. When manufacturing full-color organic electroluminescent display by spin coating method using high molecular materials, this method is more expensive and the thickness difference between middle part and square end is increased due to the limitation of spin coating process as the area becomes larger. Dropped.
이러한 이유로 최근에는 고분자물질을 APR 수지에 RGB 화소형태로 패턴하고 패턴된 APR 수지를 롤러에 부착하여 유기전기발광소자용 고분자 물질을 도포 하는 롤 코팅방법이 대두되었다.For this reason, a roll coating method has recently emerged in which a polymer material is patterned on an APR resin in the form of an RGB pixel, and the patterned APR resin is attached to a roller to apply the polymer material for an organic light emitting device.
롤 코팅방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 이동이 가능한 인쇄 테이블(10)상에 유리기판(12)을 고정시키고, RGB 화소의 형태로 패턴되여 요철형상을 가지는 APR 수지판(16)이 부착된 인쇄롤(14)을 회전시킨다.In the roll coating method, as shown in FIG. 2, the
패턴된 APR 수지판(16)에 고분자 유기물질을 도포하기 위하여 디스펜서(dispenser)(22)를 통하여 고분자 유기물질을 분사하고, 도시한 바와 같은 방향으로 애니록스롤(18)(anllox roll)을 회전하면 분사된 고분자 유기물질은 APR 수지판(16)에 도포 되게 된다.In order to apply the polymer organic material to the patterned
한편, 참조부호 20은 닥터롤로서, 디스펜서(22)를 통하여 분사된 고분자 유기물질을 도포하는데 있어서, 균일한 두께로 형성시키기 위한 요소이다.On the other hand,
전술한 바와 같이, 고분자 유기물질이 도포된 APR 수지판(16)은 인쇄롤(14)이 회전함에 따라 요철의 튀어나온 영역을 유리기판(12)에 접촉시켜 유리기판(12)상에 화소영역을 패턴한다.As described above, the
이러한 롤코팅 방법은 균일한 두께로 대면적에 사용할 수 있으며, 간편하고 재료비를 절감할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다.Such a roll coating method can be used for a large area with a uniform thickness, and has a great advantage that it is simple and can reduce material costs.
그러나, 이러한 롤 코팅 방법에 의한 RGB 화소를 인쇄하는 공정에서는 APR 수지판(16)이 인쇄롤(14)에 붙어있기 때문에 인쇄롤(14)이 회전하는 과정에서 APR 수지판(16)과 유리기판의 접촉력이 불균일할 경우 APR 수지판(16)의 일부영역이 팽창될 수 있다.However, in the process of printing the RGB pixel by the roll coating method, since the
이러한 현상은 도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이, 애노드 전극인 투명전극(25)이 형성된 유리기판(12)상의 RGB 화소(26a, 26b, 26c)의 간격을 일정치 않게 하고, 화소의 모양 또한 영역별로 달라지게 되어 롤 코팅(roll coating)(14)시 RGB 화소 패턴 간격이 달라지게 된다.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the gap between the
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 고분자 유기물질을 이용한 유기전기발광소자를 제작하는데 있어서, 롤코팅 방법을 이용한 RGB 화소 패턴시 고분자 유기물질이 패턴되는 간격을 균일하게 유지하는데 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the problems described above, in the manufacture of an organic electroluminescent device using a polymer organic material, in the RGB pixel pattern using a roll coating method to maintain a uniform interval between the polymer organic material pattern There is a purpose.
본 발명에서는 유기전기발광소자와 그 패터닝하는 방법을 구성하는 제 1 특징으로 기판이 장착되며 직선 왕복이동이 가능한 인쇄 테이블과; 상기 인쇄 테이블 상부에 위치한 인쇄롤과; 상기 인쇄롤의 회전하는 면에 부착되고, 상기 인쇄롤이 회전하여 상기 인쇄 테이블이 이동함으로써 상기 인쇄 테이블의 이동방향과 나란한 방향이라 정의되는 인쇄방향과 그 표면에 형성된 패턴의 길이 방향이 평행한 것이 특징인 APR 수지판과; 상기 APR 수지판의 상기 패턴에 유기물질을 도포하는 애니록스롤(anilox roll)과; 상기 애니록스롤에 도포되는 유기물질이 균일한 두께를 갖도록 조정하는 닥터블레이드(doctor blade)와; 상기 애니록스롤에 유기물질을 제공하는 디스펜서(dispenser)를 포함하며, 상기 유기물질은 고분자유기물질이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent device and a printing table having a substrate, the printing table capable of linear reciprocating; A printing roll located above the printing table; It is attached to the rotating surface of the printing roll, the printing roll is rotated and the printing table is moved so that the printing direction defined as parallel with the moving direction of the printing table and the longitudinal direction of the pattern formed on the surface is parallel. Characteristic APR resin plate; Anilox roll applying an organic material to the pattern of the APR resin plate; A doctor blade adjusting the organic material applied to the anilox roll to have a uniform thickness; And a dispenser for providing an organic material to the anilox roll, wherein the organic material is a polymer organic material.
또한, 상기 APR 수지판에 구비된 패턴은 다수의 스트라이프 타입의 패턴인 것이 특징이다.In addition, the pattern provided on the APR resin plate is characterized in that the pattern of the plurality of stripes.
제 2 특징으로는, 화소영역이 정의된 기판을 인쇄 테이블 위에 위치시키는 단계와; 인쇄롤 표면에 상기 화소영역에 대응하여 상기 화소영역의 길이방향이 상기 인쇄롤이 회전하여 인쇄되는 방향과 평행하도록 패턴된 패턴을 갖는 APR 수지판을 부착하는 단계와; 상기 APR 수지판의 패턴 표면에 유기물질을 도포하는 단계와; 상기 인쇄롤을 회전시키며 상기 인쇄 테이블을 이동시킴으로써 상기 APR 수지판이 상기 기판과 접촉하도록 하여 상기 기판상의 상기 화소영역에 상기 테이블의 이동방향과 나란한 방향이 그 길이방향이 되는 유기 패턴을 인쇄하는 단계를 포함하며, 나아가 상기 유기패턴이 상기 기판에 인쇄되기 전에 상기 기판상의 상기 화소영역의 경계에 격벽을 형성시키는 단계를 더욱 포함한다.As a second feature, the method includes: placing a substrate on which a pixel area is defined on a printing table; Attaching an APR resin plate having a pattern patterned on a surface of a printing roll such that a longitudinal direction of the pixel region is parallel to a direction in which the printing roll is rotated and printed corresponding to the pixel region; Coating an organic material on a pattern surface of the APR resin plate; Rotating the printing roll to move the printing table so that the APR resin plate is in contact with the substrate, and printing an organic pattern in the pixel area on the substrate, the direction parallel to the moving direction of the table being its longitudinal direction; And further, forming a partition at a boundary of the pixel area on the substrate before the organic pattern is printed on the substrate.
이때, 상기 격벽은 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 또는 무기물이나 아크릴계 유기물이다.In this case, the barrier rib is a silicon nitride film, a silicon oxide film, an inorganic material, or an acrylic organic material.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
--실시예 1--Example 1
본 실시예에 의한 롤 코팅방법은 도 4에 도시한 바와 같이, 이동이 가능한 인쇄 테이블(110)상에 유리기판(112)을 고정시키고, RGB 화소의 형태로 패턴되어 요철형상을 가지는 APR 수지판(116)이 부착된 인쇄롤(114)을 회전시키는데, 패턴된 RGB 화소의 패턴 길이 방향이 패턴을 인쇄하는 방향과 동일하게 형성되어 있다.In the roll coating method according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
고분자 유기물질을 유리기판(112)에 도포하는 과정을 더욱 상세히 설명하면, 패턴된 APR 수지판(116)에 고분자 유기물질을 도포하기 위하여 디스펜서(dispenser)(122)를 통하여 고분자 유기물질이 분사되고, 도시한 바와 같은 방향으로 애니록스롤(anilox roll)이 회전하며 분사된 고분자 유기물질을 APR 수지판(116)에 도포 하는데, 닥터롤(120)은 디스펜서(122)를 통하여 분사된 고분자 유기물질을 도포하는데 이것은 고분자 유기물질을 균일한 두께로 형성시키기 위한 요소이다.Referring to the process of applying the polymer organic material to the
전술한 바와 같이, 고분자 유기물질을 도포한 APR 수지(116)는 인쇄롤(114)이 회전함에 따라 요철의 튀어나온 영역을 유리기판(112)에 접촉시켜 유리기판(112)상에 화소영역을 패턴하는데, 인쇄방향(124)과 RGB 화소 패턴(126a,126b,126c))이 형성되는 방향이 동일하기 때문에, 인쇄롤(114)에 APR 수지(116)가 감기면서 APR 수지(116)의 부분 팽창에 영향을 받지 않아 RGB 화소 패턴(126a,126b,126c) 간격이 균일하게 형성된다.As described above, the
이러한 인쇄방향(124)과 동일하게 RGB 화소 패턴(126)을 하는 과정을 도 5를 통하여 도시하였다. The process of performing the RGB pixel pattern 126 in the same manner as the
도 1에서 설명한 바와 같이, 유리기판(112)의 상부에 애노드전극인 투명전극(125)을 형성한 다음, 상부에 고분자 유기물질(126a, 126b, 126c)을 본 실시예에 따른 롤 코팅(114)에 의하여 RGB 화소로 패턴하는데, 도시한 바와 같이, 인 쇄방향(124)과 RGB 화소패턴의 길이방향이 동일하기 때문에 각 화소간격이 균일하게 형성된다.
As described with reference to FIG. 1, the
--실시예 2--Example 2--
그런데 제 1 실시예와 같이 고분자유기물질을 롤 코팅하게 되면, 기판상에 형성된 고분자유기물질은 인쇄직후 막퍼짐 현상이 생길 수 있다.However, when the polymer organic material is roll-coated as in the first embodiment, the polymer organic material formed on the substrate may have a film spreading phenomenon immediately after printing.
막퍼짐 현상은 두께 불균일도를 높여 화면전체 특성을 일정치 못하게 하기 때문에, 제 2 실시예에서는 도 6a 와 도 6b를 통하여, 격벽(230)을 형성된 유리기판(212)상에 RGB 화소패턴(226a,226b,226c)을 하는 과정과 그로 인하여 형성된 구조를 도시하였다.Since the film spreading phenomenon increases the thickness nonuniformity, thereby making the entire screen characteristic uneven. In the second embodiment, the
격벽(230)의 높이는 RGB 화소패턴(226a,226b,226c)의 구성물질인 고분자유기물질의 높이보다 높으며, 격벽의 구성 재료로는 절연물질인 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 또는 무기물이나 아크릴계 유기물을 사용한다.The height of the
공정순서는 애노드전극(225)으로 사용하는 투명전극을 형성한 유리기판(212)상에 격벽(230)을 설치하고, 회전하는 인쇄롤(214)상에 부착된 RGB 화소패턴이 형성된 APR 수지판(미도시)이 유리기판(212) 더욱 정확히는 투명전극(225)에 접촉하며 화소영역(226a,226b,226c)을 형성한다.The process sequence is an APR resin plate on which a
전술한 바와 같은 방법을 가지는 격벽을 가지는 롤코팅방법은 RGB 화소패턴을 보다 정확하게 구현할 수 있으며, 동시에 막퍼짐현상을 막아 화면의 균일도를 높일 수 있다.The roll coating method having the partition wall having the above-described method can more accurately implement the RGB pixel pattern, and at the same time can prevent the phenomenon of clogging and increase the uniformity of the screen.
본 발명은 고분자유기물질을 롤 코팅방법을 이용하여 효과적으로 패턴하는 것으로, APR 수지의 패턴 방향을 인쇄 방향과 동일하게 함으로써 패턴의 간격 및 형태의 정확도를 높여 공정이 단순해지고 대면적화된 유기전기발광소자에 응용할 수 있다.
The present invention is to effectively pattern the polymer organic material using a roll coating method, by increasing the accuracy of the pattern spacing and shape by making the pattern direction of the APR resin the same as the printing direction, the process is simplified and large-area organic electroluminescent device Applicable to
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