KR102027655B1 - 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치가 제시된다. 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치는, 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부; 및 상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 노즐부를 포함하고, 상기 노즐부의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ORGANIC VAPOR JET PRINTING OF LOW RADIATION}
아래의 실시예들은 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유기 기상 젯프린팅의 열 부하를 감소시키는 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치에 관한 것이다.
유기 기상 젯프린팅(Organic vapor jet printing; OVJP)은 용매를 사용하지 않으며 별도 패터닝 공정을 요하지 않는 직접 패터닝 기법으로, 특히 물질 사용률이 높아 저가형 유기전자소자 생산에 적합할 것으로 전망되는 유기물 박막 증착 기법이다.
기상 젯프린팅은 진공 챔버 내에서 유기물을 가열시켜 기화시킨 후 이를 가열된 비활성기체 젯을 통해 노즐로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 내부의 유기물질 증착을 막기 위하여 노즐까지 포함하여 유기 증기 통로가 전부 유기물의 기화온도 이상으로 가열되어야 한다. 이에 따라 고온의 기상 젯과 가열된 노즐로 인쇄하기 때문에 노즐 하부에 가해지는 열 부하가 심하다는 단점이 있다.
특히, 유리전이온도가 낮은 유연 플라스틱 기판이나 유기 박막에 인쇄를 할 경우 열 손상을 주게 된다. 이로 인해 기상 젯프린팅은 저비용 유연 소자 제작에 적합한 장점에도 불구하고 유기전자소자의 최대 잠재력으로 여겨지는 롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)에는 쓰이지 못한다는 단점이 있다.
열 손상을 줄이기 위해 기존의 기상 젯프린팅 인쇄 공정에서 기판의 온도를 낮추기 위한 방법들은 인쇄 특성을 저하시킨다. 예를 들어 노즐의 온도를 낮추면 젯 분사 전에 유기 증기가 노즐 내에 증착이 되어 노즐 막힘 현상이 일어날 수 있다. 또한 노즐과 기판을 멀리 떨어뜨리면 인쇄 패턴이 커지며 패터닝 가능 해상도가 낮아지며, 기판 로딩 스테이지를 냉각시키는 방법은 사용하는 기판의 낮은 열전도율을 고려할 때 한계가 있다.
한편, 종래에 기상 젯프린팅 인쇄 젯에 동심원 형태로 질소 에어 커튼(air curtain)을 함께 생성하며 인쇄하는 Guard-Flow OVJP 기술이 제안되었다(비특허문헌 1). 종래의 Guard-Flow OVJP는 질소 에어 커튼이 유기 증기가 공기 중의 산소나 수분과 반응하는 것을 막아주고, Guard-flow를 사용하였을 때 같은 조건에서 인쇄 패턴이 뚜렷하다. 그러나 열 전달 시뮬레이션 결과, Guard-flow의 사용 시 하부에 가해지는 열을 오히려 늘리기 때문에 기판의 온도가 높아지는 문제점이 있다.
S. Biswas, et al., Org. Elec. 13, 2905-2909(2012)
실시예들은 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 유기 기상 젯프린팅의 기판에 가해지는 열 부하를 감소시킴으로써 유연 소자 제작과 적층 구조 소자 제작에 기상 젯프린팅을 사용 가능한 기술을 제공한다.
실시예들은 노즐에 한 번의 저방사율 코팅 공정을 거침으로써 노즐이 고온에서 방출하는 복사열을 감소시킬 수 있고, 박막 및 소자 성능을 유지하며 기판에 가해지는 열 부하만 줄이는 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치는, 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부; 및 상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 노즐부를 포함하고, 상기 노즐부의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 노즐부로부터 토출되는 기화된 상기 유기물을 증착시켜 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 기판은, 유리전이온도가 낮은 유연 플라스틱 기판 또는 유기 박막으로 이루어지며, 상기 저방사 코팅부를 통해 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시켜 상기 기판에 열 손상을 주지 않고 상기 유기물의 패터닝이 가능하다.
또한, 상기 기판의 하부에 구성되어 상기 기판을 x축 및 y축으로 이동시키는 기판 로딩 스테이지를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 저방사 코팅부는, 상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 저방사율 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 저방사율 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 저방사 코팅부는, 200~600℃에서 0.05~0.10의 방사율을 갖는 백금(Platinum)으로 이루어지거나 200~600℃에서 0.02~0.03의 방사율을 갖는 은(Silver)으로 이루어질 수 있다.
롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 저비용 유연 유기전자소자의 제작이 가능하다.
상기 기판과 상기 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄 시 상기 기판이 변형되지 않도록 할 수 있다.
패턴 두께 100μm 이하의 해상도로 상기 기판에 다층의 유기 박막을 필요로 하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 소자의 발광층 인쇄가 가능하다.
다른 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법은, 유기물의 기화 온도 이상으로 가열하여 수송 기체를 소스 챔버부로 이송시키는 단계; 상기 소스 챔버부에서 유기물을 가열하여 기화시키며 상기 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 단계; 상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 노즐부에서 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 단계; 및 상기 노즐부로부터 토출되는 기화된 상기 유기물을 기판에 증착시켜 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 단계를 포함하고, 상기 노즐부의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 저방사 코팅부를 형성하며 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시킬 수 있다.
상기 기판의 하부에 기판 로딩 스테이지가 구성되어 상기 기판을 x축 및 y축으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 저방사 코팅부는, 상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 저방사율 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 저방사율 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다.
롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 저비용 유연 유기전자소자의 제작이 가능하다.
상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 노즐부에서 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 단계는, 상기 기판과 상기 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치는, 수송 기체 및 기화된 상기 유기물을 분사구를 통해 기판으로 토출시켜, 상기 기판에서 토출되는 기화된 상기 유기물이 증착되어 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 노즐부를 포함하고, 상기 노즐부의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 저방사 코팅부는, 상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 저방사율 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 저방사율 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다.
그리고, 유기물을 가열하여 기화시키며, 유기물의 기화 온도 이상으로 가열된 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
실시예들에 따르면 유기 기상 젯프린팅의 기판에 가해지는 열 부하를 감소시킴으로써 유연 소자 제작과 적층 구조 소자 제작에 기상 젯프린팅을 사용 가능한 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면 노즐에 한 번의 저방사율 코팅 공정을 거침으로써 노즐이 고온에서 방출하는 복사열을 감소시킬 수 있고, 박막 및 소자 성능을 유지하며 기판에 가해지는 열 부하만 줄이는 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 유기 기상 젯프린팅을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 공정 중 열 손상을 입은 유기 박막으로 제작된 유기전자소자를 나타내는 도면이다.
도 3은 공정 중 열에 의해 변형을 일으킨 플라스틱 기판을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 저방사 코팅 노즐의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 복사열 전달 감소 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 저방사율 코팅 노즐의 적외선 카메라 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 노즐 표면의 방사율에 따른 기판 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 실제 유기 박막 증착 조건에서 기판 표면 온도 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 플렉서블 사이니지 유기 발광 다이오드를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명은 유기 기상 젯프린팅의 열 부하를 감소시킴으로써 유연 소자 제작과 적층 구조 소자 제작에 기상 젯프린팅을 사용 가능하도록 한 기술이다. 실시예들에 따르면 전 부품을 가열해야 하는 기상 젯프린팅의 특성으로 인한 노즐 하부의 열 부하 때문에 고온 공정에 취약한 기판과 물질을 사용하지 못한다는 기상 젯프린팅의 문제점을 해결할 수 있다.
유기 기상 젯프린팅은 높은 물질 사용률과 마스크를 쓰지 않는 박막 패터닝 등의 장점에도 불구하고, 열 부하로 인해 유연 유기전자소자나 적층 구조 유기전자소자 제작에는 사용되지 못했다. 실시예들에 따르면 유기 기상젯 프린팅의 장점을 유지하며 복사열만 감소시키는 것이 가능하다. 노즐에 한 번의 저방사율 코팅 공정을 거침으로써 노즐이 고온에서 방출하는 복사열을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 박막 및 소자 성능을 유지하며 기판에 가해지는 열 부하만 줄이는 것이다.
도 1은 일반적인 유기 기상 젯프린팅을 설명하기 위한 도면이다.
유기 기상 젯프린팅(OVJP)은 유기물을 가열하여 유기 증기가 가열된 수송 기체와 함께 흐르도록 하며, 노즐을 통해 냉각된 기판에 분사되어 기판에 증착됨으로써 직접 패터닝이 이루어진다.
도 1을 참조하면, 유기 기상 젯프린팅은 수송 기체를 공급 받아 소스 챔버부(11)의 내부에서 기화된 증착 대상 유기물을 노즐부(12)로 공급할 수 있다. 소스 챔버부(11)는 히터(11a)를 이용하여 유기물을 가열하여 유기 증기가 가열된 수송 기체와 함께 흐르도록 할 수 있다. 여기서, 수송 기체(Carrier Gas)로는 아르곤(Ar), 질소(N2), 헬륨(He) 등 비활성 기체를 사용할 수 있다.
그리고 소스 챔버부(11)로부터 공급된 유기물을 노즐부(12)의 분사구를 통해 기판(13)으로 토출시킴으로써 기판(13) 상에 증착된 유기층 패턴(14)을 형성할 수 있다.
노즐부(12)에는 히터(12a)가 구성될 수 있으며, 유기층 패턴(14)은 노즐부(12)를 통해 냉각된 기판(13)에 분사되어 증착됨으로써 직접 패터닝이 이루어질 수 있다. 기판(13)은 기판 로딩 스테이지(15) 상에 배치되어 x축 및 y축으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
프린팅을 제외한 박막 제조법들은 대부분 섀도우 마스크 또는 포토리소그래피를 사용하여 박막 패터닝을 한다. 경제적인 측면이나 대면적 패터닝 대응 측면에서 직접 패터닝이 가장 이상적이다.
도 2는 공정 중 열 손상을 입은 유기 박막으로 제작된 유기전자소자를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기상 젯프링팅 공정 시 열 손상을 입은 유기 박막으로 제작된 유기전자소자를 나타내는 것으로, 예를 들어 노즐 열에 노출된 유기 박막을 포함한 OLED 소자의 정상 소자(a)와 노즐 열에 노출된 소자(b)를 비교하여 나타낸다.
도 3은 공정 중 열에 의해 변형을 일으킨 플라스틱 기판을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 기상 젯프링팅 공정 중 노즐 열로 인해 유리전이온도 이상의 열에 노출되어 영구적인 형태 변형을 일으킨 플라스틱 기판을 나타낸다.
기상 젯프링팅 공정 중 열 손상을 입은 유기 박막으로 제작된 유기전자소자는 효율이 저하되며, 유연 기판의 경우 공정 중 유리전이온도 이상의 열에 노출되면 기판의 성질 변화 및 영구적인 형태 변형을 일으킨다.
이러한 유기 기상 젯프린팅은 용매를 사용하지 않으며 별도 패터닝 공정을 요하지 않는 직접 패터닝 기법으로, 물질 사용률이 높아 저가 유기전자소자 제작 등에 용이하게 사용되나, 유기 증기가 지나는 통로를 전부 유기물의 기화온도 이상으로 가열하기 때문에, 인쇄 시 기판에 수백 마이크로미터 이내로 근접하는 기상 젯프린팅 노즐이 고온(통상 200℃ 이상)으로 가열되어야 한다. 이로 인한 열 부하 때문에 고온 공정에 취약한 기판이나 물질 층 위에 사용이 제한된다. 특히, 유리전이온도가 낮은 유연 플라스틱 기판을 사용할 수 없어 유연 소자 제작에 사용되지 못한다.
기존의 기상 젯프린팅 인쇄 공정에서 기판의 온도를 낮추기 위한 방법들은 인쇄 특성을 저하시킨다. 예를 들어 노즐의 온도를 낮추면 젯 분사 전에 유기 증기가 노즐 내에 증착이 되어 노즐 막힘 현상이 일어날 수 있으며, 노즐과 기판을 멀리 떨어뜨리면 인쇄 패턴이 커지며 패터닝 가능 해상도가 낮아진다. 또한, 기판 로딩 스테이지를 냉각시키는 방법은 사용하는 기판의 낮은 열전도율을 고려할 때 한계가 있다.
본 발명은 유기 기상 젯프린팅의 공정 중 소자의 열 손상을 감소시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유기 기상 젯프린팅의 노즐에 저방사율 코팅을 도입하여, 성능 저하 없이 하부 기판에 전달되는 열을 대폭 감소시켜 유연 유기전자소자 등을 제작할 수 있다. 기존에는 인쇄 조건 변경이나 소자 성능 감소를 동반하는 해결 방법이 제공되었으나, 실시예들에 따르면 유리전이온도가 낮은 플라스틱 기판과 적층 소자 구조를 성능 감소 없이 기상 젯프린팅에서 활용 가능하다.
실시예들에 따르면 유연성이나 가요성을 가지는 특수 기판에 인쇄가 가능하여 차세대 유기전자소자 제작에서 배제되었던 기상 젯프린팅을 기존의 장점과 함께 활용할 수 있다. 또한, 롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 저비용 유연 소자 제작에 기상 젯프린팅의 적용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 기상 젯프린팅 노즐에 저방사 코팅을 도입하여 기존의 장비의 설계 및 재질을 전부 유지하면서 복사열 전달을 감소시킬 수 있다. 저방사 코팅은 얇은 금속 산화막을 사용하는 등의 방법이 일반적이나, 유기 기상 젯프린팅 노즐은 300℃ 근방의 고온 조건으로 작동하기 때문에 적합하지 못하다. 이는 고온에서 대부분의 금속 산화막의 방사율이 높아지기 때문이며, 이외에도 인쇄되는 유기 증기와 화학적 반응을 할 수 있는 가능성이 있거나 인쇄 박막의 성질에 영향을 끼칠 수 있으면 사용할 수 없다.
상기의 문제점을 극복하기 위하여 금 기반 저방사율 코팅을 이용할 수 있다. 여러 금속 중 금(Au)의 방사율이 전반적으로 매우 낮으며, 무엇보다도 200℃ 이상의 고온에서도 변함없이 낮은 방사율을 보인다. 또한, 화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 반응성이 큰 유기 물질 인쇄 시 상호 반응 가능성이 적다. 뿐만 아니라, 도금 공정이 간단하고 도금된 막이 산소나 물과 반응하지 않기 때문에 그 특성이 오래 유지된다.
추가적으로 온도 시뮬레이션을 통해 계산된 공정 온도 조건을 적용했을 시에 소자 특성이 향상된 효과로 인해 공정 중 최적 온도로 안정되게 유지될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)는 소스 챔버부(미도시) 및 노즐부(110)를 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에 따라 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)는 기판(150) 및 기판 로딩 스테이지(160)를 더 포함할 수 있다.
소스 챔버부는 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 유기물과 함께 이송시킬 수 있다. 여기서, 수송 기체(Carrier Gas)는 유기물의 기화 온도 이상으로 가열될 수 있으며, 예컨대 수송 기체로는 아르곤(Ar), 질소(N2), 헬륨(He) 등 비활성 기체를 사용할 수 있다. 한편, 수송 기체를 유기물의 기화 온도 이상으로 가열하여 소스 챔버부로 공급하기 위한 수송 기체 공급부를 더 포함할 수도 있다.
또한, 소스 챔버부는 히터를 이용하여 유기물을 가열하여 유기 증기가 가열된 수송 기체와 함께 흐르도록 할 수 있다.
노즐부(110)는 소스 챔버부로부터 기화된 수송 기체 및 유기물(130)을 공급 받아 분사구를 통해 토출시킬 수 있다. 노즐부(110)에는 히터(111)가 구성될 수 있으며, 유기층 패턴은 노즐부(110)를 통해 냉각된 기판(150)에 분사되어 증착됨으로써 직접 패터닝(140)이 이루어질 수 있다.
이 때, 노즐부(110)의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 기판(150)에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부(120)를 포함하여 이루어질 수 있다. 저방사 코팅부(120)는 기판(150)과 대면하는 측의 노즐부(110)의 적어도 일부에 저방사율 물질로 코팅되거나 노즐부(110)의 전체에 저방사율 물질로 코팅될 수 있다.
일례로, 저방사 코팅부(120)는 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 유기물의 인쇄 시 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다. 금 도금은 기판(150)과 대면하는 측의 노즐부(110)를 우선적으로 도금할 수 있으며, 노즐부(110) 전체를 도금할 수도 있다.
다른 예로, 저방사 코팅부(120)는 200~600℃에서 0.05~0.10의 방사율을 갖는 백금(Platinum)으로 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 저방사 코팅부(120)는 200~600℃에서 0.02~0.03의 방사율을 갖는 은(Silver)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 기판(150)은 노즐부(110)로부터 토출되는 기화된 유기물을 증착시켜 직접 패터닝(140)이 이루어지도록 할 수 있다.
기판(150)은 유리전이온도가 낮은 유연 플라스틱 기판 또는 유기 박막으로 이루어지며, 저방사 코팅부(120)를 통해 기판(150)에 가해지는 열 부하를 감소시켜 기판(150)에 열 손상을 주지 않고 유기물의 패터닝(140)이 가능하다. 또한, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)는 롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 저비용 유연 유기전자소자의 제작이 가능하다.
기판(150)과 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄 시 기판(150)이 변형되지 않도록 할 수 있다. 특히, 패턴 두께 100μm 이하의 해상도로 기판(150)에 다층의 유기 박막을 필요로 하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 소자의 발광층 인쇄가 가능하다.
실시예에 따라 기판(150)의 하부에 구성되어 기판(150)을 x축 및 y축으로 이동시키는 기판 로딩 스테이지(160)를 더 포함할 수 있다. 이에, 기판(150)은 기판 로딩 스테이지(160) 상에 배치되어 x축 및 y축으로 이동 가능하다.
또한, 다른 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)는 수송 기체 및 기화된 유기물을 분사구를 통해 기판(150)으로 토출시켜, 기판(150)에서 토출되는 기화된 유기물이 증착되어 직접 패터닝(140)이 이루어지도록 하는 노즐부(110)를 포함할 수 있다. 여기서, 노즐부(110)의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 기판(150)에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부(120)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 유기물을 가열하여 기화시키며, 유기물의 기화 온도 이상으로 가열된 수송 기체를 공급 받아 기화된 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 유기물의 기화 온도 이상으로 가열된 수송 기체를 공급하기 위해 별도의 수송 기체 공급부를 더 포함할 수도 있다.
일례로, 저방사 코팅부(120)는 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 유기물의 인쇄 시 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 저방사 코팅부(120)는 200~600℃에서 0.05~0.10의 방사율을 갖는 백금(Platinum)으로 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 저방사 코팅부(120)는 200~600℃에서 0.02~0.03의 방사율을 갖는 은(Silver)으로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)는 앞에서 설명한 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)의 구성을 포함할 수 있으며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 저방사 코팅 노즐의 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 저방사율의 금 도금 코팅 노즐을 확인할 수 있다. 이와 같이, 저방사율 코팅 노즐을 사용하는 경우 기판의 변형 및 파손을 방지할 수 있으며, 초박 유연 기판 등 다양한 기판에 인쇄가 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법은 유기물의 기화 온도 이상으로 가열하여 수송 기체를 소스 챔버부로 이송시키는 단계(610), 소스 챔버부에서 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 유기물과 함께 이송시키는 단계(620), 소스 챔버부로부터 기화된 유기물 및 수송 기체를 노즐부(110)에서 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 단계(630), 및 노즐부(110)로부터 토출되는 기화된 유기물을 기판(150)에 증착시켜 직접 패터닝(140)이 이루어지도록 하는 단계(640)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 기판(150)의 하부에 기판 로딩 스테이지(160)가 구성되어 기판(150)을 x축 및 y축으로 이동시키는 단계(650)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 노즐부(110)의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 저방사 코팅부(120)를 형성하며 기판(150)에 가해지는 열 부하를 감소시킬 수 있다.
아래에서는 도 5의 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치(100)를 이용하여 예를 들어 일 실시예에 따른 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
단계(610)에서, 수송 기체 공급부는 유기물의 기화 온도 이상으로 가열하여 수송 기체를 소스 챔버부로 이송시킬 수 있다. 그리고 단계(620)에서, 소스 챔버부는 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 유기물과 함께 이송시킬 수 있다.
이 때, 노즐부(110)의 적어도 일부는 저방사율 물질로 코팅되어 저방사 코팅부(120)를 형성하며 기판(150)에 가해지는 열 부하를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 유리전이온도가 낮고 두께가 얇은 기판(150)에도 변형 없이 인쇄가 가능하다.
여기서, 저방사 코팅부(120)는 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 유기물의 인쇄 시 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어질 수 있다. 또한, 저방사 코팅부(120)는 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지는 백금(Platinum) 또는 은(Silver) 도금으로 이루어질 수도 있다. 그리고 저방사 코팅부(120)는 기판(150)과 대면하는 측의 노즐부(110)의 적어도 일부에 저방사율 물질로 코팅되거나 노즐부(110)의 전체에 저방사율 물질로 코팅될 수 있다.
단계(630)에서, 노즐부(110)는 소스 챔버부로부터 기화된 유기물 및 수송 기체를 공급 받아 분사구를 통해 토출시킬 수 있다.
이 때, 기판(150)과 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄할 수 있다. 예컨대 패턴 두께 100μm 이하의 해상도로 PET 기판(150)에 플렉서블(flexible) 사이니지(Signage) 유기 발광 다이오드를 제작할 수 있다. 이와 같이 기판(150)과 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄하여도 기판(150)이 변형되지 않는다.
이후, 단계(640)에서, 노즐부(110)로부터 토출되는 기화된 유기물을 기판(150)에 증착시켜 직접 패터닝(140)이 이루어지도록 할 수 있다. 실시예들에 따르면 롤-투-롤 프린팅을 통한 저비용 유연 유기전자소자의 제작이 가능하다.
그리고, 기판(150)의 하부에 기판 로딩 스테이지(160)가 구성되어 기판(150)을 x축 및 y축으로 이동시키는 단계(650)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 하부에 열 손상을 주지 않으며 유기 박막을 기상 젯 프린팅할 수 있으며, 유연 유기전자소자의 저비용 제작을 가능하다. 또한, 유기층 상부에 기상 젯프린팅을 하는 소자 공정에서도 하부 층을 손상시키지 않으며 패터닝(140)이 가능하다. 예컨대, 다층의 유기 박막을 필요로 하는 OLED 디스플레이 소자의 발광층 인쇄가 가능하다.
또한, 물질 사용률이 높으며 패터닝(140)이 용이한 기존의 장점을 그대로 유지하며 열 손상을 줄였기 때문에 다양한 시스템에 활용될 수 있으며, 유기전자소자의 최대 잠재력으로 여겨지는 롤-투-롤 프린팅을 통한 저비용 유연 소자 제작에 기상 젯프린팅의 적용이 가능하다. 기존의 롤-투-롤 프린팅 공정과 비교했을 때 별도의 패터닝(140) 과정 또는 후처리 과정이 필요 없는 장점이 있다.
또한, 유리전이온도가 낮은 기판(150)이나 물질에도 인쇄가 가능해졌으니 이전보다 훨씬 넓은 범위의 소자 공정에 활용될 수 있다. 용매나 마스크가 없는 친환경 저비용 공정이라는 기상 젯프린팅의 장점에도 불구하고 유기 반도체의 가장 큰 잠재력인 유연 소자 등의 제작에 활용이 어려웠던 가장 큰 문제점을 해결할 수 있다.
이와 같이, 실시예들을 활용하여 유기전자소자 제작이 가능할 뿐 아니라 유기물질인 의약품을 인쇄하고 금속산화물의 전구체를 인쇄할 수 있으며, 기상 젯프린팅을 다양한 분야에 적용할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 복사열 전달 감소 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 저방사 코팅을 통해 복사열 전달을 감소시킬 수 있다.
기상 젯프린팅 노즐의 열 전달 루트는 전도, 대류, 복사 세 가지이다. 전도는 노즐을 가열해야 하므로 공정에서 필수적인 요소이고, 대류는 기상 젯과 챔버 내 진공도에 의한 열 전달로, 이는 공정 조건을 변화시키는 요소이며 없앨 수 없다. 그리고 복사로 인한 열 전달은 억제할 수 있는 요소이다.
다음은 복사열 전달의 식이다.
[식 1]
Figure 112017120120581-pat00001
위 식에서 확인할 수 있듯이 방사율을 조절함으로써 열 전달을 감소시킬 수 있다.
방사율은 물질 표면의 특성이나, 장비의 재질은 이미 유기 증기와의 반응성과 가열 특성 등을 고려한 물질이기 때문에 변경하기 힘들다. 여기서, 표면에 방사율이 낮은 물질을 코팅하면 다른 조건들은 전부 유지하며 복사열 전달만 감소시킬 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 저방사율 코팅 노즐의 적외선 카메라 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 저방사율 코팅 도입(도금)시 방사율 감소를 나타내는 것으로, 기상 젯프린팅의 기존 노즐과 금으로 도금한 노즐의 적외선 카메라 이미지를 통해 방사율 감소 효과를 확인할 수 있다.
도 8a는 기존 노즐을 이용한 기상 젯프린팅의 실험 과정을 나타내며, 도 9b는 기존 노즐의 적외선 카메라 이미지를 나타낸다. 그리고 도 9c는 금으로 도금한 노즐을 이용한 기상 젯프린팅의 실험 과정을 나타내며, 도 9d는 금으로 도금한 노즐의 적외선 카메라 이미지를 나타낸다.
실제 온도가 비슷한 두 노즐을 적외선 카메라로 관찰했을 때, 금으로 도금한 노즐의 복사열 방출이 도금하지 않은 노즐에 비해 감소한 것을 확인할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 노즐 표면의 방사율에 따른 기판 온도 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 열 전달 시뮬레이션으로 계산한 노즐 표면의 방사율에 따른 기판 온도 분포 차이를 나타낸다. 즉, 열 전달 시뮬레이션으로 저방사 코팅의 효과를 확인할 수 있다. 열 전달 시뮬레이션 결과, 노즐 표면의 방사율이 낮아지면 기판으로 전달되는 열이 감소한다는 것을 확인할 수 있다.
저방사 코팅으로 예컨대 금 도금을 사용할 수 있다. 한편, 저방사 코팅 스프레이 등의 방법도 있지만, 진공과 고온에서 다른 물질이 나오면서 인쇄된 박막의 성질에 영향을 끼칠 수 있다.
이는, 대체로 방사율이 낮은 금속들 중에서도 금은 방사율이 매우 낮다. 예를 들어 금의 방사율은 0.02 정도이며, 가열용 스테인리스스틸 SUS304의 방사율은 대략 0.4 정도이다. 대부분의 금속들은 200℃ 이상의 고온에서 방사율이 높아지지만, 금의 경우 고온에서도 방사율을 0.05 아래로 유지한다. 또한, 금의 화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 반응성이 큰 반도체 불순물(dopant)과 같은 물질 인쇄 시 유기 증기와 반응하지 않는다. 그리고 산소나 물과 반응하지 않기 때문에 도금이 오래 유지되며 도금 공정이 간단하다.
한편, 이상에서는 금 기반 저방사율 코팅을 예를 들어 설명하였으나, 금뿐만 아니라, 300℃ 이상의 고온에서도 낮은 방사율을 가지고 반응성이 작으며, 노즐 표면에 박막을 쉽게 형성할 수 있는 물질들인 백금과 은 등의 금속을 사용할 수 있다.
예를 들어, 백금(Platinum)(cleaned, polished)의 경우 200~600℃에서 0.05~0.10의 방사율을 가지며, 은(Silver)(cleaned, polished)의 경우 200~600℃에서 0.02~0.03의 방사율을 갖는다. 　
본 발명에 의하면 이전까지 공정의 열 부하로 인해 유연 유기전자소자 제작에 사용될 수 없었던 기상 젯프린팅을 소자의 성능 저하 없이, 기존의 기상 젯프린팅 장비를 유지하며 활용이 가능하다. 본 발명을 적용하지 않을 경우, 플라스틱 기판에 유기 박막을 기상 젯프린팅 인쇄하는 중에 노즐부에서의 열 전달로 인해 기판 표면이 유리전이온도 이상으로 가열되며 소자가 변형되고 인쇄 위치가 틀어지는 등의 문제점이 있다. 또한, 인쇄된 유기 박막이 증착되며 노즐의 열에 노출되어 손상을 입는 경우도 있기 때문에 유연 소자와 적층 구조 소자 제작과 같이 열에 민감한 공정에는 기상 젯프린팅이 사용되지 못한다.
이를 해결하기 위해 기판으로 전달되는 열의 근원 중 복사열을 감소시키고자 노즐에 저방사율 코팅을 적용하여 노즐의 표면 방사율을 줄였을 때 기판에 전달되는 열이 감소되는 효과를 확인하였다. 금 기반의 저방사율 코팅의 열 복사 감소는 도 8과 같이 적외선 카메라로 확인이 가능하며, 이에 따른 기판 온도 감소 효과는 도 9와 같이 열 전달 시뮬레이션 결과로 예측 가능하다.
도 10은 일 실시예에 따른 실제 유기 박막 증착 조건에서 기판 표면 온도 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 실제 유기 박막 인쇄 조건에서 기판 표면의 온도를 측정한 결과, 일 실시예에 따르면 기판의 최고 온도가 45℃ 이상 감소하는 효과를 볼 수 있다. 이로 인해 공정 중 온도가 플라스틱 기판의 유리전이온도보다 낮아, PET와 같이 열로 인해 쉽게 변형되는 기판에도 인쇄가 가능함을 확인할 수 있다.
표 1은 기존 노즐과 저방사율 코팅 노즐 사용 시 실제 인쇄 조건에서 다양한 플라스틱 기판의 변형 여부를 나타낸다.
[표 1]
Figure 112017120120581-pat00002
표 1을 참조하면, 실제 인쇄 조건에서 실험 결과, 본 발명의 기술을 적용하는경우 유리전이온도가 낮고 두께가 얇은 기판에도 변형 없이 인쇄가 가능하다는 것을 확인할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 플렉서블 사이니지 유기 발광 다이오드를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 앞에서 설명한 실시예에 따라 패턴 두께 100μm 이하의 해상도로 PET 기판에 플렉서블 사이니지 유기 발광 다이오드를 제작할 수 있다. 이와 같이 기판과 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄하여도 기판이 변형되지 않으며, 성능이 좋은 소자를 인쇄할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 실시예들에 따르면 기상 젯프린팅에 이용하여 유기전자소자 제작 시, 공정 중 노즐 하부 열 부하가 감소된다. 이 덕분에 유연성이나 가요성을 가진 기판에 유기 박막 인쇄가 가능하며, 적층 구조의 박막 소자 인쇄 시 하부에 유기층이 있어도 열 손상을 주지 않고 증착할 수 있다.
이상에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 유기물을 가열하여 기화시키며 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부; 및
    상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 노즐부
    를 포함하고,
    상기 노즐부의 적어도 일부는 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되어 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부
    를 포함하며,
    상기 저방사 코팅부는,
    상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au), 백금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부로부터 토출되는 기화된 상기 유기물을 증착시켜 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 기판
    을 더 포함하고,
    상기 기판은,
    유연 플라스틱 기판 또는 유기 박막으로 이루어지며, 상기 저방사 코팅부를 통해 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시켜 상기 기판에 열 손상을 주지 않고 상기 유기물의 패터닝이 가능한 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 구성되어 상기 기판을 x축 및 y축으로 이동시키는 기판 로딩 스테이지
    를 더 포함하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저방사 코팅부는,
    상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저방사 코팅부는,
    200~600℃에서 0.05~0.10의 방사율을 갖는 백금(Platinum)으로 이루어지거나 200~600℃에서 0.02~0.03의 방사율을 갖는 은(Silver)으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 유연 유기전자소자의 제작이 가능한 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 기판과 상기 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄 시 상기 기판이 변형되지 않는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    패턴 두께 100μm 이하의 해상도로 상기 기판에 다층의 유기 박막을 필요로 하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 소자의 발광층 인쇄가 가능한 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  9. 유기물의 기화 온도 이상으로 가열하여 수송 기체를 소스 챔버부로 이송시키는 단계;
    상기 소스 챔버부에서 유기물을 가열하여 기화시키며 상기 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 단계;
    상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 노즐부에서 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 단계; 및
    상기 노즐부로부터 토출되는 기화된 상기 유기물을 기판에 증착시켜 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 노즐부의 적어도 일부는 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되어 저방사 코팅부를 형성하며 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키며, 상기 저방사 코팅부는 상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au), 백금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 기판 로딩 스테이지가 구성되어 상기 기판을 x축 및 y축으로 이동시키는 단계
    를 더 포함하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저방사 코팅부는,
    상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    롤-투-롤 프린팅(roll-to-roll printing)을 통한 유연 유기전자소자의 제작이 가능한 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 소스 챔버부로부터 기화된 상기 유기물 및 상기 수송 기체를 노즐부에서 공급 받아 분사구를 통해 토출시키는 단계는,
    상기 기판과 상기 노즐 사이의 간격을 100μm 이하로 가까이 하여 인쇄하는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 방법.
  14. 수송 기체 및 기화된 유기물을 분사구를 통해 기판으로 토출시켜, 상기 기판에서 토출되는 기화된 상기 유기물이 증착되어 직접 패터닝이 이루어지도록 하는 노즐부
    를 포함하고,
    상기 노즐부의 적어도 일부는 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되어 상기 기판에 가해지는 열 부하를 감소시키는 저방사 코팅부
    를 포함하며,
    상기 저방사 코팅부는,
    상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au), 백금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 저방사 코팅부는,
    상기 기판과 대면하는 측의 상기 노즐부의 적어도 일부에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되거나 상기 노즐부의 전체에 소정 기준 이하의 방사율을 갖는 물질로 코팅되고, 200℃ 이상의 고온에서 다른 금속 대비 낮은 방사율을 가지며, 상기 유기물의 인쇄 시 상기 유기물과 반응하지 않는 금(Au) 도금으로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    유기물을 가열하여 기화시키며, 유기물의 기화 온도 이상으로 가열된 수송 기체를 공급 받아 기화된 상기 유기물과 함께 이송시키는 소스 챔버부
    를 더 포함하는, 저방사 유기 기상 젯프린팅 장치.

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