KR20090073477A - 박막 패턴의 제조장치 및 방법 - Google Patents

박막 패턴의 제조장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090073477A
KR20090073477A KR1020070141433A KR20070141433A KR20090073477A KR 20090073477 A KR20090073477 A KR 20090073477A KR 1020070141433 A KR1020070141433 A KR 1020070141433A KR 20070141433 A KR20070141433 A KR 20070141433A KR 20090073477 A KR20090073477 A KR 20090073477A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quantum dot
thin film
dot solution
film pattern
printing
Prior art date
Application number
KR1020070141433A
Other languages
English (en)
Inventor
김성희
김진욱
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070141433A priority Critical patent/KR20090073477A/ko
Publication of KR20090073477A publication Critical patent/KR20090073477A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1306Details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1313Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells specially adapted for a particular application
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G03F7/2018Masking pattern obtained by selective application of an ink or a toner, e.g. ink jet printing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Abstract

본 발명은 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 박막 패턴의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러 장치와; 상기 인쇄롤러장치 주변에 위치하여 상기 블라켓에 양자점 용액을 분사하는 분사장치와; 원하는 박막 형태의 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부가 형성된 음각형태의 인쇄판을 구비하고, 상기 양자점 용액은 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 물질을 포함하는 계면활성제를 포함한다.
양자점용액

Description

박막 패턴의 제조장치 및 방법{Apparatus And Method of Fabricating Thin Film Pattern}
본 발명은 표시패널의 박막 패턴 제조에 관한 것으로, 특히 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 박막 패턴의 제조방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시 장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계발광(Electro-Luminescence : 이하, EL이라 함)표시장치 등이 있다.
이 중 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과, 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
액정패널은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 칼러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.
박막 트랜지스터 어레이 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막 트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극 등과, 그 들 위에 도포된 배향막으로 구성된다. 게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소신호를 화소 전극에 공급한다.
칼라필터 어레이 기판은 액정셀 단위로 형성된 칼라필터들과, 칼러필터들 간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극 등과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
액정패널은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터 어레이 기판을 별도로 제작하여 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.
이러한 종래의 액정표시패널 내의 박막 패턴들은 포토리쏘그래피 공정 및 식각공정에 의해 형성된다.
그러나, 포토리쏘그래피 공정은 노광공정, 현상공정, 세정, 검사 공정 등 다수의 공정을 포함함으로써 액정표시패널의 제조비용을 상승시키는 원인이 된다. 이에 따라, 최근에는 포토리쏘그래피 공정 대신 롤 프린팅(Roll Printing)방식에 의해 박막을 패터닝하는 방식이 이용되고 있다.
도 1은 롤 프린팅 장치를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1에 도시된 롤 프린팅 장치는 폴리디메틸실록 산(Polydimethylsiloxane : PDMS)으로 이루어진 블라켓(blanket)(15)이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러 장치(10)와, 양자점 용액(Quantum Dot Solution)이 분사되는 양자점 용액 분사장치(12)와, 형성하고자 하는 박막 패턴과 동일한 형상의 홈(20a)과 홈(20a)을 제외한 돌출부(20b)를 가지는 음각형태의 인쇄판(20)을 구비한다.
이러한 롤 프린팅 장치에 이용되는 양자점 용액(14a)은 계면활성제(surfactant)가 첨가되는 데, 이는 계면에 잘 달라붙어서 계면의 표면 장력을 크게 떨어뜨리는 작용을 하는 물질로써 양자점 용액(14a)의 표면장력을 낮추는 역할을 하게 된다.
여기서, 실리콘(silicone) 계열의 계면활성제를 사용하게 되면 코팅성은 양호하나 실리콘(silicone) 계열 물질이 블라켓을 오염시키므로 불소계 계면활성제가 이용된다. 그러나, 불소계 계면활성제는 양자점 용액(14a)의 표면에너지를 저하시켜 양자점 용액(14a)과 블라켓(15)간의 접착력과 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 간의 접착력이 유사해지게 된다. 그 결과, 양자점 용액(14a)을 블라켓(15)에서 인쇄판(20)으로 전사시키는 특성이 떨어지게 되어 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 양자점 용액의 전사특성을 향상시켜 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 박막 패턴의 제조장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치는 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러장치와; 상기 인쇄롤러장치 주변에 위치하여 상기 블라켓에 양자점 용액을 분사하는 분사장치와; 원하는 박막 형태의 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부가 형성된 음각형태의 인쇄판을 구비하고, 상기 양자점 용액은 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 물질을 포함하는 계면활성제를 포함한다.
상기 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머 계열의 물질로는 CF3(CF2)4(CH2CH2O)10, CF3(CF2)5(CH2CH2O)14 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 양자점 용액은 4~20% 정도의 양자점과, 40~60% 정도의 캐리어 솔벤트와, 20~40% 정도의 프린팅 솔벤트 및 0.05~1% 정도의 상기 계면활성제를 포함한다.
상기 계면활성제는 하이드로카본 및 불소기의 분자구조들을 포함하고, 상기 하이드로카본계 및 불소기의 분자들은 상기 양자점 용액 내에서 무작위적으로 분포하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이드로카본계 분자는 에틸렌 옥사이드(Ethylene Oxide : CH2O) 및
아민(CH2N) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 양자점 용액과 인쇄판 간의 접착력은 상기 양자점 용액과 블라켓 간의 접착력보다 강한 것을 특징으로 한다.
상기 양자점은 셀렌화카트뮴(CdSe), 인화인듐(InP), 황화아연(ZnS) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 캐리어 솔벤트는 알코올 계열인 것을 특징으로 한다.
상기 프린팅 솔벤트는 NMP(N-Methyl Pyrrolidinone), 에틸 벤조에이트
(ethyl banzoate), 트리-이소프로필 벤젠(tri-Isoprophyl banzene) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 박막 패턴의 제조방법은 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러장치를 마련하는 단계와; 상기 블라켓에 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 물질로 이루어진 계면활성제가 포함된 양자점 용액을 코팅하는 단계와; 형성하고자 하는 박막 형태를 가지는 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부가 형성된 음각형태의 인쇄판에 마련하는 단계와; 상기 인쇄판의 돌출부에 인쇄롤러장치를 회전시키면서 접촉시켜 상기 양자점 용액을 상기 인쇄판에 전사시키는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 이를 이용한 박막 패턴의 제조방법은 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 계면활성제를 포함하는 양자점 용액이 이용된다. 이러한, 계면활성제를 포함하는 양자점 용액은 블라켓과의 접착력보다 인쇄판과의 접착력이 더 강하여 양자점 용액을 블라켓에서 인쇄판으로 용이하게 전사시킬 수 있게 된다. 그 결과, 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법은 에틸렌 옥사이드플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 계면활성제를 포함하는 양자점 용액이 이용된다. 이러한, 계면활성제를 포함하는 양자점 용액은 블라켓과의 접착력보다 인쇄판과의 접착력이 더 강하여 양자점 용액을 블라켓에서 인쇄판으로 용이하게 전사시킬 수 있게 된다. 그 결과, 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
먼저, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 양자점 용액을 사용한 박막 패턴의 제조방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.
우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 양자점 용액 분사장치(12)로부터의 양자점 용액(14a)이 인쇄롤러장치(10)에 감겨있는 블라켓(15)에 분사된다.
여기서, 인쇄롤러장치(10)는 회전하게 됨으로써 블라켓(15)에 양자점 용액(14a)이 고르게 코팅된다. 이에 따라, 인쇄롤러장치(10)의 블라켓(15) 위에 양자 점 용액(14a)이 코팅된다.
이후, 도 2b에 도시된 바와 같이 인쇄판(20)에 양자점 용액(14a)이 코팅된 인쇄롤러장치(10)를 회전시키면서 동시에 접촉시킴에 따라 인쇄롤러장치(10)에서의 돌출부(20b)에만 양자점 용액(14a)이 전사되게 된다. 이에 따라, 도 2c에 도시된 바와 같이 인쇄롤러장치(10)에는 원하는 박막 패턴 형상을 가지는 양자점 용액(14b)이 잔류하게 된다.
이후, 도 2d에 도시된 바와 같이 인쇄롤러장치(10)에 전사된 양자점 용액(14b)을 소정의 금속층(32a) 예를 들어 게이트 금속층이 형성되어 있는 기판(30) 상에 다시 전사시킨 후 경화공정이 실시된다. 이에 따라, 도 2e에 도시된 바와 같이 금속층(32a)을 패터닝하기 위한 양자점 용액 패턴(14c)을 형성할 수 있게 된다. 이후, 양자점 용액 패턴(14c)과 비중첩되는 금속층(32a)이 패터닝됨으로써 기판(30) 상에 원하는 박막 패턴을 형성할 수 있게 된다. 여기서, 액정표시패널의 게이트 라인 및 게이트 전극 등의 게이트 패턴을 형성하고자 하는 경우 금속층(32a)을 게이트 패턴 형성을 위한 크롬(Cr), 알루미늄네오듐(AlNd) 등이 이용되어 게이트 패턴을 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 기술적 특징인 양자점 용액에 대하여 상세히 설명한다.
상기 양자점 용액의 조성은 표 1과 같다.
양자점 캐리어 솔벤트 프린팅 솔벤트 계면활성제
4~20% 40~60% 20~40% 0.05~1%
여기서, 양자점은 가시광의 에너지 밴드갭을 갖는 반도체 물질로써, 셀렌화카트뮴(CdSe), 인화인듐(InP), 황화아연(ZnS)등의 양자점을 사용하게 된다.
캐리어 솔벤트(carrier solvent)는 양자점 용액 분사장치(12)로부터 분사된 양자점 용액(14a)의 점도를 낮추어 양자점 용액(14a)이 블라켓 위에 고르게 코팅되도록 하기 위해 이용되는 용매를 뜻한다. 이러한, 캐리어 솔벤트로는 메탄올(Methanol), 에탄올(ethanol), 이소-프로필 벤젠(Iso-prophylbanzene) 등의 알코올류가 이용되며 끓는점이 100℃ 미만이다.
프린팅 솔벤트(printing solvent)는 블라켓 위에 코팅된 양자점 용액(14a)의 진득진득한 특성 또는 점착성을 갖도록 하기 위해 이용된다. 이러한, 프린팅 솔벤트는 양자점을 잘 녹이는 용매로서 NMP(N-Methyl Pyrrolidinone), 에틸 벤조에이트(ethyl banzoate), 트리-이소프로필 벤젠(tri-Isoprophyl banzene) 등이 이용되며 끓는점이 200℃ 이상이다.
계면활성제(surfactant)는 계면에 잘 달라붙어서 계면의 표면 장력을 크게 떨어뜨리는 작용을 하는 물질로써 양자점 용액(14a)의 표면장력을 낮추는 역할을 한다.
이러한, 계면활성제로는 CF3(CF2)4(CH2CH2O)10로 이루어진 물질, CF3(CF2)5(CH2CH2O)14로 이루어진 물질 등 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열 물질로 이루어지고, 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머 계열 물질의 계면활성제는 양자점 용액(14a)의 표면에너지를 증가시킨다. 이에 따라, 양자점 용액(14a)은 블라켓(15)과의 접착력보다 인쇄판(20)과의 접착력이 더 강해지게 되어 양자점 용액(14a)을 블라켓(15)에서 인쇄판(20)으로 용이하게 전사시킬 수 있게 된다.
이를, 도 3 내지 도 5를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 블라켓(15) 위에 코팅된 종래의 불소계 계면활성제를 포함한 양자점 용액(14a)의 내부 구조를 모식화한 도면이다.
도 3을 참조하면, 블라켓(15) 위에 코팅된 양자점 용액(14a)의 내부 구조에서 계면활성제의 친수성기(22)의 대부분은 낮은 표면 에너지를 가지는 블라켓(15) 방향으로 향하고 계면활성제의 소수성기(23)에 해당하는 불소기가 공기쪽을 향하는 구조를 가지게 된다.
여기서, 표면에너지(γ)는 공기와 계면을 이루기 위해 필요한 에너지를 말하며, 표면에너지(γ)가 높은 물질은 공기와 계면을 이루기 어려우며 자신과 접촉되는 액상 또는 고상 등의 상대면의 표면에너지(γ)가 낮을수록 그 상대면과 계면을 이루려는 성질이 강하다. 즉, 표면에너지(γ)가 높은 물질은 그의 표면에 표면에너지(γ)가 낮은 유동성 물질을 도포하게 되면 그 유동성 물질이 넓게 퍼질 수 있게 된다. 또한, 표면에너지(γ)가 낮은 물질은 상대물질과 계면을 이루기가 쉽지 않으므로 상대물질과의 분리가 용이하게 되고 공기와의 접촉성질이 강하다. 이러한, 표면에너지(γ)는 수학식 1과 같이 비극성 표면에너지(γd)와 극성 표면에너지(γp)의 합으로 표현된다.
γ = γd+ γp
이러한 표면에너지(γ)와 관련하여 표 2는 도 3에서의 블라켓(15), 양자점 용액(14a) 및 인쇄판(20) 각각의 γdp값을 나타낸다.
γd(mN/m) γp (mN/m)
블라켓 18.8 1.6
양자점용액(불소계 계면활성제 포함) 13 0
인쇄판 52 47
여기서, 양자점 용액(14a)이 블라켓(15)에서 인쇄판(20)으로 용이하게 전사될 수 있으려면 양자점 용액(14a)과 블라켓(15) 간의 접착력보다 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 간의 접착력이 더 커야 한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 블라켓(15)에 코팅된 양자점 용액(14a)을 인쇄판(20)에 전사시키는 경우, 블라켓(15)과 양자점 용액(14a) 사이의 접착력(Wa) 보다 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 사이의 접착력(Wb)이 훨씬 커야만 한다.
여기서, 2개의 계면에서의 γdp에 따른 접착력(W)은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
W = 2(γd1*γd2)1/2+ 2(γp1*γp2)1/2
γd1 및 γp1은 두개의 서로 다른 계면 중 어느 하나의 비극성 표면에너지와 극성 표면에너지를 나타내고, γd2 및 γp2는 두 개의 서로 다른 계면 중 나머지 계면에서의 비극성 표면에너지와 극성 표면에너지를 나타낸다. W의 단위는 mJ/m2이다.
이러한, 표 1 및 수학식 2를 이용하면 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 간의 접착력(Wb)은 약 52 정도이고, 블라켓(15)과 양자점 용액(14a)간의 접착력(Wa)은 약 32 정도로 양자의 크기가 현저히 차이가 난다고 할 수 없다.
여기서, 산술적으로 계산된 52 정도의 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 간의 접착력(Wb)과 32 정도의 블라켓(15)과 양자점 용액(14a) 간의 접착력(Wa)은 기타 공정 조건 등의 변수에 따라 오차 및 편차가 나타날 수 있으므로 약 20 정도의 차이는 신뢰성 있는 전사공정이 실시될 수 있을 정도의 차이는 아니다.
이에 따라, 실질적으로 전사 공정이 실시되는 경우 양자점 용액(14a)을 블라켓(15)에서 인쇄판(20)으로 전사시키는 특성이 떨어지게 되어 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성이 저하된다.
이러한, 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 CCF3(CF2)4(CH2CH2O)10로 이루어진 물질, CF3(CF2)5(CH2CH2O)14로 이루어진 물질 등 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열 물질로 이루어진 계면활성제를 제안한다.
도 5는 본원 발명에서의 계면활성제가 포함된 양자점 용액(14a)이 블라켓(15) 위에 형성된 상태에서 양자점 용액(14a)의 내부구조를 모식화한 도면이다.
도 5를 참조하면, 블라켓(15) 위에 코팅된 양자점 용액(14a)의 내부구조에서 계면활성제는 소수성기(23)에 해당하는 불소기와 하이드로카본사슬로 구분된다. 여기서, 하이드로카본사슬로는 예를 들어, 에틸렌 옥사이드(Ethylene Oxide : CH2O), 아민(CH2N) 등이 위치하게 된다. 이러한, 구조를 가지게 되는 본 발명에서의 계면활성제는 부분적으로 불소화된 계면활성제로써 계면활성제 자체의 표면에너지가 고분자 사슬과 비슷한 표면에너지(약 35 mN/m)를 가지기 때문에 어떠한 방향성을 가지지 못하고 무작위적으로 위치하게 된다.
그 결과, 본 발명에서의 계면에너지를 채용한 후의 블라켓(15), 양자점 용액(14a) 및 인쇄판(20) 각각의 γdp값은 표 2와 같다.
γd γd
블라켓 18.8 1.6
양자점 용액(반불소계 계면활성제 포함) 42.2 2.0
인쇄판 52 47
즉, 표 3과 표 2를 비교하면, 본 발명에서의 양자점 용액(반불소계계면활성제 포함)의 γdd 값이 도 3에 비하여 현저히 커진 것을 알 수 있다.
산술적으로 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 간의 접착력(Wa)은 113 정도이고, 블라켓(15)과 양자점 용액(14a) 간의 접착력(Wb)은 58 정도가 된다. 즉, 종래와 달리 블라켓(15)과 양자점 용액(14a) 사이의 접착력(Wb)보다 양자점 용액(14a)과 인쇄판(20) 사이의 접착력(Wb)이 현저히 크므로 양자점 용액(14a)이 블라켓(15)에서 인쇄판(20)으로 용이하게 전사될 수 있게 된다. 이로써, 전사공정의 신뢰성이 향상되어 롤 프린팅 방식에 의한 박막 패턴 형성의 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.
상술한 본 발명에 따른 박막 패턴의 제조장치 및 방법을 이용하여 액정표시장치의 게이트 전극, 게이트 라인 등의 게이트 패턴 등을 액정표시패널의 어떠한 박막 패턴이라도 형성할 수 있다. 더 나아가서, 액정표시패널에 한정하지 않고 젼계발출표시소자(FED), 플라즈마 디스플레이 패턴(PDP), 유기 전계발광표시소자(OLED) 등 어떠한 표시장치의 박막 패턴도 형성할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 롤 프린팅 장치를 나타내는 도면
도 2a 내지 도 2e는 롤 프린팅 방식에 의해 박막 패턴을 형성하는 공정을 단계적으로 나타내는 도면
도 3은 종래 불소계 계면활성제를 함유한 양자점 용액의 내부 구성분자의 구조를 모식화한 도면
도 4는 양자점 용액이 인쇄판에 코팅되는 과정을 구체적으로 나타내는 도면
도 5는 본 발명에서의 계면활성제를 함유한 양자점 용액의 내부구성분자의 구조를 모식화한 도면

Claims (18)

  1. 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러장치와;
    상기 인쇄롤러장치 주변에 위치하여 상기 블라켓에 양자점 용액을 분사하는 분사장치와;
    원하는 박막 형태의 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부가 형성된 음각형태의 인쇄판을 구비하고,
    상기 양자점 용액은
    에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer)
    계열의 물질을 포함하는 계면활성제 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머 계열의 물질로는
    CF3(CF2)4(CH2CH2O)10, CF3(CF2)5(CH2CH2O)14 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막패턴의 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자점 용액은
    4~20% 정도의 양자점과, 40~60% 정도의 캐리어 솔벤트와, 20~40% 정도의 프린팅 솔벤트 및 0.05~1% 정도의 상기 계면활성제 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 하이드로카본 및 불소기의 분자구조들을 포함하고,
    상기 하이드로카본계 및 불소기의 분자들은 상기 양자점 용액 내에서 무작위적으로 분포하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하이드로카본계 분자는 에틸렌 옥사이드(Ethylene Oxide : CH2O) 및 아민(CH2N) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 양자점 용액과 인쇄판 간의 접착력은 상기 양자점 용액과 블라켓 간의 접착력보다 강한 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 양자점은 셀렌화카트뮴(CdSe), 인화인듐(InP), 황화아연(ZnS) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어 솔벤트는 알코올 계열인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 프린팅 솔벤트는 NMP(N-Methyl Pyrrolidinone), 에틸 벤조에이트(ethyl banzoate), 트리-이소프로필 벤젠(tri-Isoprophyl banzene) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조장치.
  10. 블라켓이 감겨진 롤 형태의 인쇄롤러장치를 마련하는 단계와;
    상기 블라켓에 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머(Ethylene Oxide fluorinate polymer) 계열의 물질로 이루어진 계면활성제가 포함된 양자점 용액을 코팅하는 단계와;
    형성하고자 하는 박막 형태를 가지는 홈과 상기 홈을 제외한 돌출부가 형성된 음각형태의 인쇄판에 마련하는 단계와;
    상기 인쇄판의 돌출부에 인쇄롤러장치를 회전시키면서 접촉시켜 상기 양자점 용액을 상기 인쇄판에 전사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에틸렌 옥사이드 플로리네이트 폴리머 계열의 물질로는
    CF3(CF2)4(CH2CH2O)10, CF3(CF2)5(CH2CH2O)14 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 양자점 용액은
    4~20% 정도의 양자점과, 40~60% 정도의 캐리어 솔벤트와, 20~40% 정도의 프린팅 솔벤트 및 0.05~1% 정도의 상기 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 하이드로카본 및 불소기의 분자구조들을 포함하고, 상기 하이드로카본계 및 불소기의 분자들은 상기 양자점 용액 내에서 무작위적으로 분포하는 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하이드로카본계 분자는 에틸렌 옥사이드(Ethylene Oxide : CH2O) 및 아민(CH2N) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 양자점 용액과 인쇄판 간의 접착력은 상기 양자점 용액과 블라켓 간의 접착력보다 강한 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 양자점은 셀렌화카트뮴(CdSe), 인화인듐(InP), 황화아연(ZnS) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 캐리어 솔벤트는 알코올 계열인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 프린팅 솔벤트는 NMP(N-Methyl Pyrrolidinone), 에틸 벤조에이트(ethyl banzoate), 트리-이소프로필 벤젠(tri-Isoprophyl banzene) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 패턴의 제조방법.
KR1020070141433A 2007-12-31 2007-12-31 박막 패턴의 제조장치 및 방법 KR20090073477A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070141433A KR20090073477A (ko) 2007-12-31 2007-12-31 박막 패턴의 제조장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070141433A KR20090073477A (ko) 2007-12-31 2007-12-31 박막 패턴의 제조장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090073477A true KR20090073477A (ko) 2009-07-03

Family

ID=41330623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070141433A KR20090073477A (ko) 2007-12-31 2007-12-31 박막 패턴의 제조장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090073477A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8470617B2 (en) 2006-04-07 2013-06-25 Qd Vision, Inc. Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing material
GB2520384A (en) * 2013-09-13 2015-05-20 Nanoco Technologies Ltd Quantum dot ink formulation for heat transfer printing applications
US9120149B2 (en) 2006-06-24 2015-09-01 Qd Vision, Inc. Methods and articles including nanomaterial
WO2016182370A1 (ko) * 2015-05-14 2016-11-17 서울대학교산학협력단 웨어러블 양자점 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 웨어러블 전자 장치

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8470617B2 (en) 2006-04-07 2013-06-25 Qd Vision, Inc. Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing material
US8906804B2 (en) 2006-04-07 2014-12-09 Qd Vision, Inc. Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing materials
US9034669B2 (en) 2006-04-07 2015-05-19 Qd Vision, Inc. Methods of depositing nanomaterial and methods of making a device
US9390920B2 (en) 2006-04-07 2016-07-12 Qd Vision, Inc. Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing material
US9120149B2 (en) 2006-06-24 2015-09-01 Qd Vision, Inc. Methods and articles including nanomaterial
GB2520384A (en) * 2013-09-13 2015-05-20 Nanoco Technologies Ltd Quantum dot ink formulation for heat transfer printing applications
WO2016182370A1 (ko) * 2015-05-14 2016-11-17 서울대학교산학협력단 웨어러블 양자점 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 웨어러블 전자 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101232179B1 (ko) 박막 패턴의 제조장치 및 방법
CN101904220B (zh) 有机电致发光元件及其制造方法
US8237357B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
TW558508B (en) Discharge method and its apparatus, electro-optic device, method and apparatus for manufacturing the device, color filter, method and apparatus for manufacturing the filter, device with substrate, and method and apparatus for manufacturing the device
KR100453990B1 (ko) 기밀 챔버에서의 접속 라인의 관통 구조 및 이것을 구비한 토출 장치, 액정 표시 장치의 제조 방법, 유기 el 장치의 제조 방법, 전자 방출 장치의 제조 방법, pdp 장치의 제조 방법, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 유기 el의 제조 방법, 스페이서 형성 방법, 금속 배선 형성 방법, 렌즈 형성 방법, 레지스트 형성 방법 및 광확산체 형성 방법
KR101308460B1 (ko) 박막 패턴의 제조장치 및 방법
US7374264B2 (en) Patterned substrate, and method and apparatus for manufacturing the same
KR101264688B1 (ko) 박막 패턴의 제조장치 및 방법
US7459176B2 (en) Apparatus and method for fabricating functional film
US7927900B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor including forming a bank for ink jet printing
EP2139040B1 (en) Organic transistor array, display device and method of fabricating display device
KR20040088346A (ko) 표시 장치, 전자 기기 및 표시 장치의 제조 방법
US20050181533A1 (en) Method for manufacturing an electro-optical device board, optical device, electro-optical device and electronic equipment
US20050079644A1 (en) Method for manufacturing electro-optical panel
JP2004358299A (ja) 薄膜パターンの製造方法、有機電界発光素子の製造方法、カラーフィルタの製造方法、プラズマディスプレイパネルの製造方法、液晶表示パネルの製造方法及び電子機器
KR20090073477A (ko) 박막 패턴의 제조장치 및 방법
CN1868073B (zh) 电致发光显示面板
JP2003203766A (ja) エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
KR101298464B1 (ko) 레지스트 용액 및 이를 이용한 패턴 형성방법
JP2004362818A (ja) 薄膜パターンの製造方法、有機電界発光素子の製造方法、カラーフィルタの製造方法、プラズマディスプレイパネルの製造方法、液晶表示パネルの製造方法及び電子機器
KR20050111872A (ko) 이온빔 조사를 이용한 배향법
KR101641355B1 (ko) 박막 패턴의 제조 장치 및 방법
CN112420967A (zh) 一种显示面板的制备方法、显示面板及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application