KR20070073458A - 다중 디스펜싱 시스템 및 이를 이용한 유기 전계발광소자의 제조 방법 - Google Patents

다중 디스펜싱 시스템 및 이를 이용한 유기 전계발광소자의 제조 방법 Download PDF

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KR20070073458A
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Abstract

다중 디스펜싱 시스템 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자의 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템은, 스테이지와 상기 스테이지에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있는 디스펜싱 헤드를 포함하는 디스펜싱 시스템에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드에 설치된 것으로, 유동성 재료 저장부와 토출구를 구비한 다수의 시린지; 상기 다수의 시린지에 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부; 및 상기 다수의 시린지 중 선택된 적어도 하나의 시린지가 상기 유동성 재료를 토출하도록 하는 시린지 선택부를 포함한다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광소자의 제조 방법은 상기 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 기판상의 하부전극 패턴 위에 직접 유기 발광 재료 패턴을 형성하거나, 상기 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 유기 발광 재료 패턴 전사용 도너 필름을 제조하는 것을 특징으로 한다.
디스펜싱, 유기 전계 발광소자, 다중 디스펜싱, OLED

Description

다중 디스펜싱 시스템 및 이를 이용한 유기 전계 발광소자의 제조 방법{Multiple dispensing system and manufacturing method of OLED using the same}
도 1은 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 디스펜싱 헤드에서 시린지를 선택적으로 하강 및 복귀시키는 선택 이동부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 디스펜싱 헤드에서 시린지를 선택적으로 하강 및 복귀시키는 선택 이동부의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 공정의 예를 보이는 공정도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 디스펜싱 헤드 40: 토출 압력 인가부
50: 선택밸브 60R, 60G, 60B, 60PE: 시린지
70: 수직 이동부 75: 시린지 홀더
72PE, 76: 이동부 77: 회전축
80: 수평 이동부 82: 위치 센서
100: 기판 200: 프레임
220: 스테이지
본 발명은 유동성 재료를 도포하는 디스펜싱 시스템 및 그 작동 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 한 스테이지에서 여러 종류의 유동성 재료를 도포할 수 있는 다중 디스펜싱 시스템 및 상기 시스템을 이용하여 유기 전계 발광소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디스펜싱 시스템은 용액, 페이스트 또는 용융액 등의 유동성 재료를 일정량씩 토출하여, 상기 유동성 재료를 도포하고자 하는 위치에 점 또는 선 등의 패턴으로 도포하는 장치를 말한다. 최근에는 표면실장(SMT)용 접착제나 반도체칩의 언더필(underfill)용 수지뿐만 아니라 PDP의 형광 물질 및 유기 전계 발광소자(이하, OLED라 함)의 유기 발광 재료의 도포 등에 폭넓게 사용되고 있다.
그런데, 디스펜싱 시스템을 이용하여 PDP의 형광 물질이나 OLED의 유기 발광 재료를 도포하는 경우, 컬러 화상 형성을 위해서는 다수의 원색, 예를 들면 레드(R), 그린(G), 블루(B) 패턴을 각각 형성할 필요가 있다. 종래의 디스펜싱 시스템을 이용하여 여러 원색에 해당하는 재료들의 패턴을 형성하기 위해서는, 한 가지 색상에 해당하는 재료를 도포한 후, 다른 색상에 해당하는 재료를 도포할 수 있는 것으로 시린지를 교체하고, 다시 높이 및 위치를 조정해야하는 번거로움이 있을 수 있다. 이러한 일련의 작업은 많은 시간과 노력을 요하는 것으로 공정의 효율성을 크게 저하시키는 문제가 있다.
또한, 상기한 PDP나 OLED 등의 제조에 있어서, 고해상도의 화상 형성을 위해서는 여러 원색에 해당하는 재료 패턴을 조밀하게 도포할 필요가 있다. 유동성 재료 패턴이 건조되기 전에 다른 유동성 재료를 상기 패턴에 가깝게 도포할 경우 인접한 패턴들 사이에 상호 혼합이 발생하기 쉬운 문제가 있다. 따라서, 공정을 신속화하면서도 여러 재료 패턴의 상호 혼합을 방지할 수 있는 디스펜싱 시스템이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점들을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 한 스테이지에서 여러 종류의 유동성 재료를 도포할 수 있고, 상기 여러 재료 패턴들의 상호 혼합을 방지할 수 있는 다중 디스펜싱 시스템 및 이를 이용하여 유기 전계 발광소자를 제조하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템은, 스테이지와 상기 스테이지에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있는 디스펜싱 헤드를 포함하는 디스펜싱 시스템에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드에 설치된 것으로, 유동성 재료 저장부와 토출구를 구비한 다수의 시린지; 상기 다수의 시린지에 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부; 및 상기 다수의 시린지 중 선택된 적어도 하나의 시린지가 상기 유동성 재료를 토출하도록 하는 시린지 선택부를 포함한다.
여기서, 상기 시린지 선택부는 상기 시린지의 토출 제어 방식에 따라 다양하 게 제공될 수 있다. 예를 들어, 압력을 이용하여 시린지의 토출 여부를 제어하는 경우에 상기 시린지 선택부는 상기 토출 압력 인가부와 상기 다수의 시린지 사이에 마련되어 상기 선택된 적어도 하나의 시린지에 토출 압력을 인가하는 선택밸브일 수 있다.
상기 디스펜싱 헤드는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지를 상기 스테이지 쪽으로 하강시키는 선택 이동부를 더 포함할 수 있다. 상기 선택 이동부는 일 예로서, 상기 다수의 시린지에 각각 대응되게 마련되어 각 시린지를 하강 및 복귀시키는 다수의 이동부; 및 상기 다수의 이동부 중 선택된 적어도 하나의 이동부를 구동하는 선택 구동부를 포함할 수 있다. 또한 상기 선택 이동부는 다른 예로서, 상기 다수의 시린지를 지지하면서 선택된 시린지를 소정의 위치로 이송하는 시린지 홀더; 및 상기 소정의 위치에 도달한 시린지를 하강 및 복귀시키는 이동부를 포함할 수 있다.
상기 스테이지는 그 위에 놓인 기판에 열을 가하는 히터를 더 포함할 수 있다. 상기 히터는 예를 들면, 상기 스테이지에 매설된 열선일 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광소자의 제조 방법은, 전술한 다중 디스펜싱 시스템을 이용하는 일 예로서, 하부전극 패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계; 상기 기판을 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지에 배치하는 단계; 상기 하부전극 패턴 위에 유기 발광 재료를 디스펜싱하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하되, 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 각각 해당되는 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 유기 발광 재료 패턴 위에 상부전극 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광소자의 제조 방법은, 전술한 다중 디스펜싱 시스템을 이용하는 다른 예로서, 하부전극 패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계; 전사용 기재필름을 상기 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지에 배치하는 단계; 상기 기재필름 위에 유기 발광 재료를 디스펜싱하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하되, 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 각각 해당되는 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 도너 필름 제조 단계; 상기 도너 필름을 상기 기판 위에 정렬하고, 상기 유기 발광 재료 패턴을 대응되는 상기 하부전극 패턴 위로 전사하는 단계; 및 상기 유기 발광 재료 패턴 위에 상부전극 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판의 하부전극 패턴 위에 또는 상기 전사용 필름위에 유기 발광 재료 패턴을 형성할 때는 각각의 유기 발광 재료를 도포한 후 다음 유기 발광 재료를 도포하기 전에 상기 히터를 이용하여 도포된 상기 유기 발광 재료 패턴을 건조시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다. 본 실시예에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 프레임(200)은 스테이지(220)를 지지하는 하부 구조물과 디스펜싱 헤드(10)가 상기 스테이지(220) 위에서 수평 이동할 수 있도록 가이드 하는 상부 구조물을 포함한다. 상기 스테이지(220) 상에는 디스펜싱 공정의 대상이 되는 기판(100)이 놓일 수 있다.
상기 디스펜싱 헤드(10)에는 다수의 시린지(60R,60G,60B,60PE)가 설치된다. 상기 디스펜싱 헤드(10)는 상기 상부 구조물을 따라 이동하는 수평 이동부(80)와 상기 수평 이동부(80)에 대하여 수직 방향으로 이동할 수 있는 수직 이동부(70)를 포함할 수 있고, 상기 다수의 시린지(60R,60G,60B,60PE)는 상기 수직 이동부(70)에 설치될 수 있다. 상기 수평 이동부(80)에는 위치 센서(82)가 마련되어 상기 기판(100)에 대한 상기 디스펜싱 헤드(10)의 위치를 감지하도록 할 수 있다.
각각의 시린지(60R,60G,60B,60PE)는 서로 다른 종류의 유동성 재료를 토출할 수 있다. 예를 들면, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 각각의 유기 발광 재료 및 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)수지를 토출할 수 있다. 각각의 시린지는 토출할 유동성 재료를 저장하는 유동성 재료 저장부(미도시)와 토출부(61)를 갖는다. 상기 다수의 시린지들은 각각 배관을 통해 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부(40)와 연결되고, 상기 배관들의 중간에는 시린지 선택부의 일 예로서, 상기 다수의 시린지들 중에서 선택된 적어도 하나의 시린지에 토출 압력을 인가하는 선택밸브(50)가 마련될 수 있다. 상기 도 1은 PEDOT용 시린지(60PE)가 선택된 상태를 나타낸다.
상기 시린지 선택부는 시린지의 토출 제어 방식에 따라 다양하게 제공될 수 있는데, 전술한 선택밸브(50)는 압력 인가 여부를 조절하여 토출을 제어하는 방식의 시린지에 적용되는 것이다. 다른 예로서, 시린지에 일정한 압력을 인가하고 토출부에 밸브를 설치하여 토출을 제어하는 방식인 경우에는 각 시린지의 토출부에 마련된 밸브를 선택적으로 개방하는 장치(미도시)가 적용될 수도 있다.
상기 스테이지(220)는 그 위에 놓인 기판에 열을 가하는 히터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 히터는 예를 들면, 상기 스테이지(220)에 매설된 열선일 수 있다. 여기서 열선은 전열선에 한정되지 않으며, 열매체유 등의 매체가 순환될 수 있는 배관 등도 상기 열선에 포함된다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 디스펜싱 헤드에서 시린지를 선택적으로 하강 및 복귀시키는 선택 이동부의 일 예를 도시한 사시도이다. 상기 디스펜싱 헤드(10)는 선택된 적어도 하나의 시린지(60PE)를 상기 스테이지 쪽으로 하강시키는 선택 이동부(미도시)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 선택 이동부는 상기 수직 이동부(70) 내에 마련되어 있다. 다수의 시린지들(60R,60G,60B,60PE)은 시린지 가이드(71)에 의해 안내된다. 상기 선택 이동부는 상기 다수의 시린지들(60R,60G,60B,60PE)에 각각 대응되게 마련되어 각 시린지를 하강 및 복귀시키는 다수의 이동부(72) 및 상기 다수의 이동부(72) 중 선택된 적어도 하나의 이동부를 구동하는 선택 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 이동부(72)는 각 시린지에 연결된 레버와 상기 레버를 구동하는 상하로 움직이게 하는 메커니즘일 수 있다. 상기 선택 구동부(미도시)는 상기 메커니즘에 선택적으로 동력을 인가하는 동력원일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템의 디스펜싱 헤드에서 시린지를 선택적으로 하강 및 복귀시키는 선택 이동부의 다른 예를 도시한 사시도이다. 상기 선택 이동부는 상기 다수의 시린지(60R,60G,60B,60PE)를 지지하면서 선택된 시린지(60R)를 소정의 위치로 이송하는 시린지 홀더(75) 및 상기 소정의 위치에 도달한 시린지(60R)를 하강 및 복귀시키는 이동부(76)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 다수의 시린지들은 마치 현미경의 대물렌즈들처럼 회전판 형태의 시린지 홀 더(75)에 의해 지지된 상태로, 회전축(77)을 중심으로 하여 이송된다. 선택된 시린지(60R)가 소정의 위치에 도달하면 이동부(76)에 물려 상하로 이동할 수 있다.
이상에서 설명한 구조의 다중 디스펜싱 시스템은 다음과 같이 작동된다.
상기 도 1을 참조하여 설명한다. 스테이지(220) 위에 기판(100)이 놓이면, 상기 기판(100)에 도포하고자 하는 유동성 재료가 담긴 시린지(60PE)를 선택한다. 선택된 시린지(60PE)는 다른 시린지들(60R,60G,60B)보다 낮은 위치까지 하강한다. 선택밸브(50)에 의해 상기 선택된 시린지(60PE)에만 토출 압력 인가부(40)로부터 토출 압력이 인가되어 유동성 재료가 토출되기 시작한다. 유동성 재료의 토출 중에 상기 디스펜싱 헤드(10)가 xy평면 상을 이동하면서 상기 유동성 재료를 선형패턴으로 도포할 수도 있다. 이때 상기 선형패턴의 두께 및 폭은 상기 유동성 재료의 점도, 토출 압력, 디스펜싱 헤드(10)의 이동속도, 토출구(61PE)와 기판(100) 사이의 거리, 상기 토출구(61PE)의 내경 등에 따라서 조절될 수 있다. 또한, 상기와 같은 선형패턴 형성중에 주기적으로 유동성 재료의 토출을 중단함으로써 점선형 패턴을 형성할 수 있으며, 상기 디스펜싱 헤드(10)가 정지한 상태로 유동성 재료를 토출함으로써 점(dot) 패턴을 형성할 수도 있다. 상기와 같이 어느 하나의 유동성 재료 패턴을 형성하고 난 후에는 상기 스테이지(220)에 마련된 히터를 작동시켜 기판(100)을 가열시킴으로써 유동성 재료의 건조를 촉진시킬 수 있다.
여기서 시린지의 토출구(61)와 기판(100) 사이의 상대적인 이동은, 기판(100)을 고정하고 시린지를 이동시키는 방법이나 시린지를 고정하고 기판(100)이 배치된 스테이지(220)를 이동시키는 방법으로 수행될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 유기 전계 발광소자를 제조하는 방법을 설명한다.
먼저 하부전극 패턴이 형성된 기판에 직접 유기 발광 재료를 도포하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 실시예를 설명한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 공정의 예를 보이는 공정도이다. 하부전극 패턴이 형성된 기판(100)을 마련한다. 상기 기판(100)을 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지(220) 위에 배치한다. 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 순서로 유기 발광 재료 패턴을 형성하고자 하는 경우, 먼저 레드(R)에 해당하는 유기 발광 재료가 담겨진 레드 시린지(60R)를 선택한다. 레드 시린지(60R)의 토출구(61R)가 상기 기판(100)에 가까워지도록 상기 레드 시린지(60R)를 선택적으로 하강시키고, 역시 선택적으로 토출 압력을 인가하여 레드 픽셀에 해당하는 하부전극 패턴 위에 레드에 해당하는 유기 발광 재료(130R)를 도포한다. 이때 상기 스테이지(220)의 온도는 실온으로 유지될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 레드 유기 발광 재료(130R)가 소정의 패턴으로 도포되고 나면 건조 과정을 거친다. 이때 상기 스테이지(220)에 마련된 히터를 가동하여 기판(100)의 온도를 높일 수 있고, 이를 통해 건조 시간을 단축할 수 있다.
그런 다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 그린 시린지(60G)를 선택하고, 상기 레드 유기 발광 재료 패턴(130R)에 인접하게, 그린 픽셀에 해당하는 하부전극 패턴 위에 상기와 같은 방법으로 그린(R) 유기 발광 재료(130G)를 도포한다. 상기 그린 유기 발광 재료(130G)가 소정 패턴으로 도포되고 나면 전술한 바와 같이 건조 과정을 거친다. 또한, 상기와 같은 방법으로 블루 유기 발광 재료 패턴(미도시)도 형성할 수 있다.
상기 유기 발광 재료 패턴(130R,G)은 전계 발광성 유기막을 포함하고, 정공 주입성 유기막, 정공 전달성 유기막, 정공 차단성 유기막, 전자 전달성 유기막 및 전자 주입성 유기막으로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 막을 더 포함할 수 있다. 상기 유기막들의 재료로는 저분자 물질뿐만 아니라 고분자 물질도 채용될 수 있다. 매질에 용해 또는 분산되어 디스펜싱에 적합한 범위의 유동성을 가질 수 있는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기 전계 발광성 유기막, 정공 주입성 유기막, 정공 전달성 유기막, 정공 차단성 유기막, 전자 전달성 유기막 및 전자 주입성 유기막은 일반적으로 사용되는 재료이면 모두 가능하다. 바람직하게는 상기 전계 발광성 유기막으로는 적색발광재료인 Alq3(호스트)/DCJTB(형광도판트), Alq3(호스트)/DCM(형광도판트), CBP(호스트)/PtOEP(인광 유기금속 착체) 등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있으며, 녹색발광재료인 Alq3, Alq3(호스트)/C545t(도판트), CBP(호스트)/IrPPy(인광 유기금속 착체) 등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있다. 또한, 청색발광재료인 DPVBi, 스피로-DPVBi, 스피로-6P, 디스틸벤제(DSB), 디스티릴아릴렌(DSA) 등의 저분자 물질과 PFO계 고분자, PPV계 고분자등의 고분자물질을 사용할 수 있다. 상기 정공주입성 유기막으로는 CuPc, TNATA, TCTA, TDAPB와 같은 저분자와 PANI, PEDOT 와 같은 고분자물질을 사용할 수 있으며, 정공전달성 유기막으로는 아릴아민계 저분자, 히드라존계 저분자, 스틸벤계 저분자 스타버스트계 저분자로 NPB, TPD, s-TAD, MTADATA등의 저분자와 카바졸계 고분자, 아릴아민계 고분자, 페릴렌계 및 피롤계 고분자로 PVK와 같은 고분자물질을 사용할 수 있다. 상기 전자전달성 유기막으로는 PBD, TAZ, spiro-PBD와 같은 고분자와 Alq3, BAlq, SAlq와 같은 저분자 물질을 사용할 수 있다. 또한 상기 전자주입성 유기막으로는 Alq3, 갈륨 혼합물(Ga complex), PBD와 같은 저분자 물질이나 옥사디아졸계 고분자 물질을 사용할 수 있다.
유기 발광 재료 패턴을 모두 형성하고 난 뒤에는 그 위에 상부전극 패턴을 형성한다. 상부전극 패턴을 형성하는 방법은 종래에 알려진 방법을 따를 수 있다. 다만, 배면 발광 구조의 유기 전계 발광소자를 제조하는 경우 상기 상부전극(미도시)은 전도성이 우수하고 반사막으로서의 기능을 수행할 수 있는 금속막으로 형성될 수 있고, 상면 발광 구조의 경우에는 상기 상부전극은 앞서 기술한 투명 전극 재료로 형성될 필요가 있다.
이하에서는 유기 발광 재료 패턴 전사용 도너 필름을 제조하고, 하부전극 패턴이 형성된 기판에 상기 도너 필름을 이용하여 유기 발광 재료 패턴을 전사하는 방법으로 유기 전계 발광소자를 제조하는 방법의 예를 설명한다.
하부전극 패턴이 형성된 기판을 마련한다. 상기 기판을 마련하는 단계와 시간적 선후에 관계없이 다중 디스펜싱 시스템을 이용하여 도너 필름을 제조한다. 도너 필름을 제조하는 방법은 앞서 설명한 실시예에서 상기 기판(100) 위에 유기 발 광 재료 패턴을 형성하는 방법과 거의 동일하다. 단지 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지(220) 위에 기판(100) 대신 전사용 기재필름을 놓고, 그 위에 레드, 그린, 블루에 해당하는 각각의 유기 발광 재료 패턴을 형성한다는 점에 차이가 있을 뿐이다.
이때, 다수의 유기 발광 재료 패턴(130R)들 사이의 간격은 해당 색상의 유기 발광 재료 패턴이 형성되어야 할 전극 패턴들 사이의 간격에 따른다. 예를 들어, 컬러 이미지 구현을 위해 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 삼원색 유기 발광 재료 패턴이 요구되는 경우, 두 개의 레드 유기 발광 재료 패턴(130R)들 사이에 그린 및 블루 유기 발광 재료 패턴이 배치될 수 있을 정도의 간격을 두는 것이 바람직하다.
여기서 상기 기재필름은 광-열전사용 기재필름으로서, 레이저 빔을 투과시키는 투명성 고분자 필름 위에 광-열 변환층을 형성하여 마련될 수 있다. 상기한 투명성 고분자로는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 또는 폴리스티렌 계열의 고분자 재료가 채용될 수 있으며, 본 실시예에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 채용한다. 상기 기재필름은 필름 또는 기판 형태를 가질 수 있으며 투광성과 기계적 안정성을 가지는 것이 바람직하다. 상기 광-열 변환층은 적외선, 가시광선 또는 자외선 등의 빛을 흡수하여 상기 빛의 적어도 일부를 열로 변환시키는 층으로, 적절한 광학 밀도(optical density)를 가져야 하며, 광 흡수성 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 광-열 변환층을 형성하는 광 흡수성 물질로는 알루미늄 산화물, 알루미늄 황화물, 카본 블랙, 흑연 또는 적외선 염료 등을 들 수 있으며, 재료의 선택 및 적층 방법에 관하여는 종래에 알려진 다양한 기술을 적 용할 수 있다.
한편, 상기 기재필름은 열전사용 기재 필름으로서, 써멀 헤드(thermal head)에서 발생한 열이 상기 유기 발광 재료 패턴으로 직접 전달되도록 하는 열전도성 필름 또는 다공성 필름일 수도 있다.
도너 필름이 제조되고 나면, 상기 도너 필름에 마련된 레드, 그린, 블루의 유기 발광 재료 패턴을 한꺼번에 상기 기판의 하부전극 패턴 위로 전사할 수 있다. 상기 기판상의 하부전극 패턴과 상기 도너 필름상의 유기 발광 재료 패턴이 서로 대응되도록 정렬시키고, 전사를 진행한다. 전사 방법은 전술한 기재필름의 종류에 따라 달라질 수 있다. 상기 기재필름이 광-열 변환층을 포함하는 경우 상기 도너 필름의 배면에 레이저 빔 등의 빛을 조사한다. 이러한 빛의 조사는 종래의 레이저 전사 방식에서와 같이 전사하고자 하는 영역에 대하여 제한적으로 이루어질 수도 있고, 전면(全面)에 걸쳐 비 제한적으로 이루어질 수도 있다. 한편, 상기 기재필름이 열전사용 기재 필름인 경우는 써멀 헤드 등을 이용하여 상기 도너 필름의 배면에 직접 열을 가할 수 있다. 이때에도 역시, 제한적으로 또는 비 제한적으로 열을 가할 수 있다.
이렇게 해서 하부전극 패턴 위에 유기 발광 재료 패턴이 전사되고 나면, 전술한 실시예와 같은 방법으로 상부전극 패턴을 형성할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니라 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
본 발명에 따른 다중 디스펜싱 시스템은, 한 스테이지에서 여러 종류의 유동성 재료를 도포할 수 있고, 상기 여러 재료 패턴들의 상호 혼합을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 상기 다중 디스펜싱 시스템을 이용한 유기 전계 발광소자의 제조 방법은, 기판상에 직접 유기 발광 재료를 디스펜싱하거나 전사용 필름에 유기 발광 재료를 디스펜싱하고 이를 상기 기판에 전사하는 방법에 모두 적용 가능하고, 다수의 원색에 해당하는 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 공정을 신속하게 수행할 수 있도록 하면서도 유기 발광 재료 패턴의 혼합에 의한 불량을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 스테이지와 상기 스테이지에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있는 디스펜싱 헤드를 포함하는 디스펜싱 시스템에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드에 설치된 것으로, 유동성 재료 저장부와 토출구를 구비한 다수의 시린지;
    상기 다수의 시린지에 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부; 및
    상기 다수의 시린지 중 선택된 적어도 하나의 시린지가 상기 유동성 재료를 토출하도록 하는 시린지 선택부를 포함하는 다중 디스펜싱 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시린지 선택부는 상기 토출 압력 인가부와 상기 다수의 시린지 사이에 마련되어 상기 선택된 적어도 하나의 시린지에 토출 압력을 인가하는 선택밸브인 것을 특징으로 하는 다중 디스펜싱 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지를 상기 스테이지 쪽으로 하강시키는 선택 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 디스펜싱 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지에 각각 대응되게 마련되어 각 시린지를 하강 및 복귀시키는 다수의 이동부; 및
    상기 다수의 이동부 중 선택된 적어도 하나의 이동부를 구동하는 선택 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 디스펜싱 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지를 지지하면서 선택된 시린지를 소정의 위치로 이송하는 시린지 홀더; 및
    상기 소정의 위치에 도달한 시린지를 하강 및 복귀시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 디스펜싱 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는 그 위에 놓인 기판에 열을 가하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 디스펜싱 시스템.
  7. 스테이지와 상기 스테이지에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있는 디스펜싱 헤드, 상기 디스펜싱 헤드에 설치된 것으로 서로 다른 색상에 해당하는 유기 발광 재료를 저장하는 저장부와 토출구를 구비한 다수의 시린지, 상기 다수의 시린지에 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부 및 상기 다수의 시린지 중 선택된 적어도 하나의 시린지가 상기 유기 발광 재료를 토출하도록 하는 시린지 선택부를 포함하는 다중 디스펜싱 시스템을 이용한 유기 전계 발광소자의 제조 방법에 있어서,
    하부전극 패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판을 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지에 배치하는 단계;
    상기 하부전극 패턴 위에 유기 발광 재료를 디스펜싱하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하되, 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 각각 해당되는 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 유기 발광 재료 패턴 위에 상부전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시린지 선택부는 상기 토출 압력 인가부와 상기 다수의 시린지 사이에 마련되어 상기 선택된 적어도 하나의 시린지에 토출 압력을 인가하는 선택밸브이고,
    상기 유기 발광 재료 패턴 형성 단계에는 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 토출 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지를 상기 스테이지 쪽으로 하강시키는 선택 이동부를 더 포함하고,
    상기 유기 발광 재료 패턴 형성 단계에는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지가 하강하여 해당 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지에 각각 대응되게 마련되어 각 시린지를 하강 및 복귀시키는 다수의 이동부; 및
    상기 다수의 이동부 중 선택된 적어도 하나의 이동부를 구동하는 선택 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지를 지지하면서 선택된 시린지를 소정의 위치로 이송하는 시린지 홀더; 및
    상기 소정의 위치에 도달한 시린지를 하강 및 복귀시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 스테이지는 그 위에 놓인 기판에 열을 가하는 히터를 더 포함하고,
    상기 유기 발광 재료 패턴 형성 단계에는 각각의 유기 발광 재료를 도포한 후 다음 유기 발광 재료를 도포하기 전에 상기 히터를 이용하여 도포된 상기 유기 발광 재료 패턴을 건조시키는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  13. 스테이지와 상기 스테이지에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동할 수 있는 디스펜싱 헤드, 상기 디스펜싱 헤드에 설치된 것으로 서로 다른 색상에 해당하는 유기 발광 재료를 저장하는 저장부와 토출구를 구비한 다수의 시린지, 상기 다수의 시린지에 토출 압력을 제공하는 토출 압력 인가부 및 상기 다수의 시린지 중 선택된 적어도 하나의 시린지가 상기 유기 발광 재료를 토출하도록 하는 시린지 선택부를 포함하는 다중 디스펜싱 시스템을 이용한 유기 전계 발광소자의 제조 방법에 있어서,
    하부전극 패턴이 형성된 기판을 마련하는 단계;
    전사용 기재필름을 상기 다중 디스펜싱 시스템의 스테이지에 배치하는 단계;
    상기 기재필름 위에 유기 발광 재료를 디스펜싱하여 유기 발광 재료 패턴을 형성하되, 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 각각 해당되는 유기 발광 재 료 패턴을 형성하는 도너 필름 제조 단계;
    상기 도너 필름을 상기 기판 위에 정렬하고, 상기 유기 발광 재료 패턴을 대응되는 상기 하부전극 패턴 위로 전사하는 단계; 및
    상기 유기 발광 재료 패턴 위에 상부전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 시린지 선택부는 상기 토출 압력 인가부와 상기 다수의 시린지 사이에 마련되어 상기 선택된 적어도 하나의 시린지에 토출 압력을 인가하는 선택밸브이고,
    상기 도너 필름 제조 단계에는 상기 다수의 시린지를 순차적으로 선택하여 토출 압력을 인가하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 디스펜싱 헤드는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지를 상기 스테이지 쪽으로 하강시키는 선택 하강부를 더 포함하고,
    상기 도너 필름 제조 단계에는 상기 선택된 적어도 하나의 시린지가 하강하여 해당 유기 발광 재료 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지에 각각 대응되게 마련되어 각 시린지를 하강 및 복귀시키는 다수의 이동부; 및
    상기 다수의 이동부 중 선택된 적어도 하나의 이동부를 구동하는 선택 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 선택 이동부는,
    상기 다수의 시린지를 지지하면서 선택된 시린지를 소정의 위치로 이송하는 시린지 홀더; 및
    상기 소정의 위치에 도달한 시린지를 하강 및 복귀시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 스테이지는 그 위에 놓인 기판에 열을 가하는 히터를 더 포함하고,
    상기 도너 필름 제조 단계에는 각각의 유기 발광 재료를 도포한 후 다음 유기 발광 재료를 도포하기 전에 상기 히터를 이용하여 도포된 상기 유기 발광 재료 패턴을 건조시키는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 제조 방법.
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