KR20100137134A - 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법 - Google Patents

코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법 Download PDF

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KR20100137134A
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Abstract

본 발명은 코팅막의 연속적인 건조 및 열처리가 가능하도록 한 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 코팅막 제조장치는, 유연성기판(102)을 이송하는 이송유닛(110)과, 상기 유연성기판(102) 표면의 오염물을 제거하는 정화유닛(120)과, 상기 유연성기판(102) 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막(104)을 형성하는 코팅유닛(130)과, 상기 코팅막(104)이 형성된 유연성기판(102)을 가열하는 가열유닛(140)과, 상기 코팅막(104)에 포함된 휘발성용매를 흡입하여 배출하는 배기유닛(150)을 포함하여 구성되며, 상기 코팅막(104)은 발광소자의 구성요소인 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 표면조도가 우수하고 균일한 두께를 가지는 코팅막을 대량생산 가능한 이점이 있다.
발광소자, 건조, 열처리, 배기유닛

Description

코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법{A coating film manufacturing apparatus and manufacturing method coating film of use it}
도 1 은 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 구성을 보인 개략도.
도 2 는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 일 구성인 가열체의 다른 실시예의 구성을 보인 개략도.
도 3 은 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 일 구성인 배기덕트의 구성을 보인 저면 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법을 나타낸 공정 순서도.
도 5 는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용하여 형성된 일 실시예의 코팅막 표면의 AFM 사진 및 표면조도.
도 6 은 본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용하여 형성된 다른 실시예의 코팅막 표면의 AFM 사진 및 표면조도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 코팅막 제조장치 102. 유연성기판
104. 코팅막 110. 이송유닛
112. 공급릴 114. 보관릴
116. 안내릴 120. 정화유닛
130. 코팅유닛 140. 가열유닛
142. 가열로 144. 가열체
150. 배기유닛 152. 펌프
154. 배기덕트 156. 흡입구멍
S100. 기판이송단계 S200. 표면정화단계
S300. 코팅단계 S400. 가열단계
S500. 용매배기단계
본 발명은 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 표면조도가 우수하고 균일한 두께를 가지는 코팅막을 대량 생산 가능하도록 한 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법에 관한 것이다.
오늘날 반도체 나노입자를 이용하는 발광소재는 자체 발광 및 저전력 소비 등의 이점과 더불어 수㎚ 크기에서 오는 양자제한 효과로 고순도, 고휘도, 고효율 색구현이 가능하여 차세대 발광소재로 인식되고 있다.
이러한 발광소재는 태양전지와 유사한 구조로서, 크게 기판, 전도성 박막층, 정공 수송층, 발광층, 전자수송층, 완충층 및 전극으로 구성되며, 다양한 코팅공정을 적용하여 보다 균일한 두께를 갖도록 하는데 많은 연구가 진행되고 있다.
다양한 코팅 공정 중에서 화학적 코팅공정은 스퍼터링, 열증발 등의 물리적 증착공정에 비하여 설비 투자 비용이 저렴하고 유지 및 관리가 용이한 이점은 있으나, 코팅을 실시한 후 필요에 따라 건조 및 열처리가 요구된다.
또한 화학적 코팅공정에 따라 형성된 코팅막은 물리적증착법에 의해 형성된 코팅막에 대비하여 균열 발생이 빈번하며 코팅막의 폭 및 길이 방향에서 균일 특성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
화학적 코팅 공정이 적용된 일 예로 대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2005-0003548호에는 '발광소자용 양자점 실리케이트 박막의 제조방법'이 개시되어 있다.
이러한 기술은 실리케이트 전구체를 양자점과 혼합하여 기판 위에 화학적으로 코팅한 후 열처리하여 양자점 실리케이트 박막을 형성할 수 있도록 하는 것이다.
그러나, 열처리공정시에 가열 온도를 제어하는데 어려움이 있으며, 또한 가열 온도 제어의 어려움으로 인하여 실리케이트 박막의 균열이 발생하게 되는 문제점이 있다.
즉, 코팅에 사용되는 휘발성 용매의 증발 및 열처리 제어의 어려움으로 코팅막에 균열이 발생되고, 두께가 불균일하게 되어 불완전할 뿐 아니라, 또 다른 코팅층이 코팅되는 경우 균열에 의해 발광소자의 발광효율이 저하되거나 발광하지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화학적 코팅공정을 이용하여 대면적의 코팅막을 형성하되, 건조시에 휘발성 용매의 흡입량을 순차적으로 감소시켜 코팅막의 균열이 최소화되도록 한 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 코팅막을 열처리시에 가열 방향을 일 방향으로 제어하여 코팅막 내부에서 외부로 순차적으로 건조되도록 하고, 건조 및 열처리를 연속적으로 실시함으로써 균일한 코팅막을 대량 생산 가능하도록 한 코팅막 제조장치 및 이를 이용한 코팅막 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 코팅막 제조장치는, 유연성기판을 이송하는 이송유닛과, 상기 유연성기판 표면의 오염물을 제거하는 정화유닛과, 상기 유연성기판 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막을 형성하는 코팅유닛과, 상기 코팅막이 형성된 유연성기판을 가열하는 가열유닛과, 상기 코팅막에 포함된 휘발성용매를 흡입하여 배출하는 배기유닛을 포함하여 구성되며, 상기 코팅막은 발광소자의 구성요소인 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정화유닛은, 상기 유연성 기판 일면에 자외선 또는 적외선을 조사하는 것을 특징으로 한다.
상기 가열유닛은, 상기 유연성기판을 내부로 수용하는 가열로와, 선택적으로 발열하여 상기 가열로 내부로 유입된 유연성기판을 가열하는 다수의 가열체를 포함 하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 가열체는 등간격으로 평행하게 이격됨을 특징으로 한다.
상기 배기유닛은, 흡입력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 펌프와, 상기 펌프와 연통되어 가열로 내부의 휘발성용매를 흡입 및 배출하는 배기덕트를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 배기덕트 일측에는, 상기 휘발성용매가 배기덕트 내부로 흡입되도록 안내하는 흡입구멍이 다수 형성됨을 특징으로 한다.
상기 흡입구멍은 유연성기판의 이송방향과 동일한 방향으로 갈수록 개구 면적이 감소하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법은, 릴투릴(reel-to-reel)방식으로 유연성기판을 이송하는 기판이송단계와, 상기 유연성기판 표면의 오염물을 제거하는 표면정화단계와, 상기 유연성기판 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막을 형성하는 코팅단계와, 상기 코팅막이 형성된 유연성기판을 가열유닛으로 가열하는 가열단계와, 상기 코팅막에 포함된 휘발성용매를 배기유닛을 통해 흡입하여 배출하는 용매배기단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 표면정화단계는, 상기 유연성기판 일면에 자외선 또는 적외선을 조사하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 가열단계는, 상기 코팅막이 형성되지 않은 유연성기판의 표면을 가열하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 용매배기단계는, 펌프를 작동하여 배기덕트를 통해 가열로 내부의 휘발 성 용매를 가열로 외부로 배출하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 용매배기단계에서, 상기 배기덕트는 일방향으로 갈수록 흡입력이 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 용매배기단계에서, 상기 배기덕트의 흡입력은 유연성기판이 이송하는 방향으로 갈수록 흡입력이 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅단계는, 발광소자의 구성요소인 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상을 유연성기판 외면에 형성하는 과정임을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 두께가 균일하고 표면조도가 우수한 대면적의 코팅막을 연속적으로 생산 가능한 이점이 있다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 구성을 살펴본다.
도 1에는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 구성을 보인 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 일 구성인 가열체의 다른 실시예의 구성을 보인 개략도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치의 일 구성인 배기덕트의 구성을 보인 저면 사시도가 도시되어 있다.
먼저 도 1과 같이, 코팅막 제조장치(100)는 화학적 코팅법으로 유연성기판(102)에 정공수송층과 발광층을 연속적으로 코팅할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 코팅막 제조장치(100)는 릴투릴(rell-to-rell) 방식으로 유연성기판(102)을 이송하고, 그 표면에 코팅막(도 2의 도면부호 104)을 코팅한 후 가열 및 건조가 동시에 이루어지도록 구성된다.
그리고, 상기 코팅막 제조장치(100)는 발광소자(도시되지 않음)를 구성하는 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상 코팅하여 형성할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상세히 설명하면, 상기 전극은 투명전극(양극)과 전극(음극)을 포함하고, 상기 전하수송층은 정공수송층, 전자수송층, 완충층 등을 포함하여 구성되며, 이러한 각 구성에 대하여 상기 코팅막 제조장치는 하나 이상을 연속적으로 코팅할 수 있도록 구성된다.
이를 위해 상기 코팅막 제조장치(100)는, 유연성기판(102)을 이송하는 이송유닛(110)과, 상기 유연성기판(102) 표면의 오염물을 제거하는 정화유닛(120)과, 상기 유연성기판(102) 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막(104)을 형성하는 코팅유닛(130)과, 상기 코팅막(104)이 형성된 유연성기판(102)을 가열하는 가열유닛(140)과, 상기 코팅막(104)에 포함된 휘발성용매를 흡입하여 배출하는 배기유닛(150)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 유연성기판(102)과, 투명전극층, 전하수송층, 정공수송층 및 발광층 각각에 대하여 적용 가능한 재질을 살펴보면, 상기 유연성기판(102)은 플라스틱 또는 금속으로 이루어진 판형상을 가지며, 상기 이송유닛(110)을 이용하여 이송 가능한 범위 내에서 다양한 재질로 변경 가능하다.
그리고, 상기 투명전극층은 ITO, FTO, CNT 등이 선택적으로 사용될 수 있고, 정공수송층은 TPD, NPD, poly-TPD, CBP, Alq3, polycarbonate, NiO, ZnO, ZrO2, MoO3 등이 적용 가능하며하다.
상기 발광층은 CdSe, CdS, PbSe 중 하나 이상을 포함하는 구성된다.
상기 투명전극층, 정공수송층 및 발광층은 반도체 나노입자를 이용한 발광소재의 구성요소로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 이송유닛(110)은 유연성기판(102)을 연속적으로 이송하기 위한 구성으로서, 릴투릴(reel-to-reel)방식으로 구동된다.
즉, 상기 이송유닛(110)은 코팅막(104)이 형성되기 전의 유연성기판(102)을 공급하기 위한 공급릴(112)과, 상기 코팅막(104)이 형성된 유연성기판(102)을 되감아 보관하기 위한 보관릴(114)과, 상기 공급릴(112)과 보관릴(114) 사이에서 유연성기판(102)의 이송 방향을 안내하는 안내릴(116)을 포함하여 구성되며, 상기 공급릴(112)과 보관릴(114) 및 안내릴(116) 일측에는 회전동력을 발생하기 위한 모터가 구비됨이 바람직하다.
상기 공급릴(112) 상측에는 공급릴(112)에서 상방향으로 이송하는 유연성기판(102)의 표면을 제거하기 위한 정화유닛(120)이 구성된다. 상기 정화유닛(120)은 유연성기판(102)의 좌측면(정공수송층이 형성될 면)에 자외선 및 적외선을 조사하여 오염물질을 제거하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 정화유닛(120)은 코팅유닛(130)에서 코팅될 코팅막(104)이 유연성기판(102)에 보다 잘 접착되도록 하는 역할도 동시에 수행한다. 즉, 상기 정화유닛(120)은 유연성기판(102)에 자외선 및 적외선을 조사시에 유연성기판(102)의 표면 온도를 상승시켜 코팅막(104)의 접착성을 높이게 된다.
상기 정화유닛(120) 상측에는 코팅유닛(130)이 구비된다. 상기 코팅유닛(130)은 슬롯다이코터(slot-die coater)가 적용된 것으로, 만년필에서 잉크가 펜촉 끝단으로 나오듯이 슬롯 다이의 두쪽으로 나뉜 끝단의 틈으로 휘발성용매에 ITO, FTO, CNT, TPD, NPD, poly-TPD, CBP, Alq3, polycarbonate, NiO, ZnO, ZrO2, MoO3 , CdSe, CdS, PbSe 등의 재료를 분산한 코팅액이 배출되어 코팅되도록 하는 장치이다.
상기 코팅유닛(130)의 우측 상부에는 한 쌍의 안내릴(116)이 구비되며, 상기 한 쌍의 안내릴(116) 사이에는 가열유닛(140)이 구비된다. 상기 가열유닛(140)은 코팅액이 코팅된 유연성기판(102)을 가열하여 건조시키기 위한 구성이다.
그리고, 상기 가열유닛(140)은 유연성기판(102)의 하면에서 상방향으로 열을 가하여 코팅액 내부에 포함된 휘발성용매가 보다 용이하게 휘발되도록 하며, 상기 코팅막(104) 내부에 기공이 형성되지 않도록 함으로써 코팅막(104)의 균열을 미연에 차단할 수 있도록 구성된다.
이를 위해 상기 가열유닛(140)은 상기 유연성기판(102)을 내부로 수용하는 가열로(142)와, 선택적으로 발열하여 상기 가열로(142) 내부로 유입된 유연성기판(102)을 가열하는 다수의 가열체(144)를 포함하여 구성된다.
상기 가열로(142)는 안내릴(116)을 통해 내부로 안내되어 들어온 유연성기판(102)이 가열체(144)에서 제공한 열에 의해 효과적으로 가열될 수 있도록 하는 구성이다.
상기 가열로(142) 내부에는 다수 가열체(144)가 등간격으로 이격 배치된다. 즉 상기 다수 가열체(144)는 코팅막(104)이 코팅된 유연성기판(102)의 하측에서 상방향으로 열을 제공하도록 구성되며, 다수개로 구비되어 서로 평행하게 이격되어 배치된다.
보다 상세하게는 상기 가열체(144)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원형 봉 형상을 갖도록 구성될 수도 있으며, 상기 유연성기판(102)의 표면을 가열하여 코팅막(104)의 내측이 먼저 가열되도록 하는 범위 내에서 다양하게 변경 실시가 가능함은 물론이다.
상기 가열로(142) 내부 상측에는 배기유닛(150)이 구비된다. 상기 배기유닛(150)은 코팅막(104)이 가열에 의해 경화될 때 배출되는 휘발성용매를 가열로(142) 외부로 배출하기 위한 구성이다.
이를 위해 상기 배기유닛(150)은 흡입력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 펌프(152)와, 상기 펌프(152)와 연통되어 가열로(142) 내부의 휘발성용매를 흡입 및 배출하는 배기덕트(154)를 포함하여 구성된다.
상기 배기덕트(154)는 내부가 빈 관 형상을 가지며, 내부는 펌프(152)와 연통되도록 연결된다.
그리고, 상기 배기덕트(154)의 외면에는 도 3과 같이 내부와 외부가 서로 연통되도록 흡입구멍(156)이 다수 형성된다. 상기 흡입구멍(156)은 상기 휘발성용매가 배기덕트(154) 내부로 흡입되도록 안내하는 역할을 수행하며, 상기 펌프(152) 내부와 연통된다.
따라서, 상기 펌프(152)가 동작하여 흡입력을 발생하게 되면 상기 흡입구멍(156)에 흡입력이 전달되어 상기 가열로(142) 내부의 휘발성용매는 흡입구멍(156)을 통해 배기덕트(154) 내부로 유입 가능하게 된다.
한편, 상기 흡입구멍(156)은 가열로(142) 내부 위치에 따라 서로 다른 휘발성용매의 휘발량을 감안하여 상이하게 형성된다.
즉, 상기 흡입구멍(156)은 유연성기판(102)의 이송방향과 동일한 방향으로 갈수록 개구 면적이 감소하도록 구성된다. 따라서, 상기 가열로(142) 내부로 되어 급격하게 휘발하게 되는 휘발성용매는 가장 크게 개구된 좌측의 흡입구멍(156)을 통해 많이 흡입될 수 있게 된다.
이하 상기와 같이 구성되는 코팅막 제조장치(100)를 이용하여 코팅막(104)을 제조하는 방법을 첨부된 도 4를 참조하여 설명한다.
상기 코팅막 제조 방법은, 릴투릴(rell-to-rell)방식으로 투명전극층이 구비된 유연성기판(102)을 이송하는 기판이송단계(S100)와, 상기 투명전극층 표면의 오염물을 제거하는 표면정화단계(S200)와, 상기 투명전극층 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 정공수송층과 발광층 중 하나 이상을 포함하는 코팅막(104)을 형성하는 코팅단계(S300)와, 상기 코팅막(104)이 형성된 유연성기판(102)을 가열유닛(140)으로 가열하는 가열단계(S400)와, 상기 코팅막(104)에 포함된 휘발성용매를 배기유닛(150)을 통해 흡입하여 배출하는 용매배기단계(S500)로 이루어진다.
상기 기판이송단계(S100)는 전술한 공급릴(112)과 보관릴(114) 및 안내릴(116)을 회전시켜 유연성기판(102)을 이송하는 과정이다.
상기 기판이송단계(S100)가 연속적으로 실시된 상태에서, 상기 표면정화단계(S200)가 실시된다. 상기 표면정화단계(S200)는 코팅막(104)이 형성되어질 면에 자외선 또는 적외선을 조사하여 오염물질이 제거되도록 하는 과정이다.
그리고, 상기 표면정화단계(S200)에서 조사된 자외선 또는 적외선은 유연성기판(102)을 일정 온도만큼 가열하게 되어 상기 코팅막(104)이 보다 잘 접착되도록 한다.
상기 표면정화단계(S200) 이후에는 코팅단계(S300)가 실시된다. 상기 코팅단계(S300)는 정공수송층과 발광층을 선택적으로 실시할 수도 있으며, 정공수송층과 발광층을 형성하게 될 재료를 휘발성용매에 동시에 분산시켜 코팅하고 정공수송층과 발광층이 서로 분리되어 코팅되는 현상을 이용함으로써 정공수송층과 발광층을 동시에 코팅할 수도 있다.
상기 코팅단계(S300) 이후에는 가열단계(S400)가 실시된다. 상기 가열단계(S400)는 가열로(142) 내부로 유입된 코팅액이 코팅된 유연성기판(102)을 가열하여 코팅액 내부에 포함된 휘발성용매를 증발시킴으로써 코팅액을 경화하여 코팅막(104)을 형성하기 위한 과정이다.
그리고, 상기 코팅단계(S300)에서는 전술한 바와 같이, 상기 코팅액이 도포되지 않은 유연성기판(102)의 하측에서 상방향으로 가열하게 된다.
따라서, 상기 코팅액이 경화되는 중에 코팅액 내측(유연성기판(102)에 가까 운 부분)에 존재하는 휘발성용매도 상방향으로 이동하여 외부로 휘발될 수 있게 되며, 휘발성용매의 휘발에 의한 코팅막(104)의 균열이 최소화될 수 있게 된다.
상기 가열단계(S400)가 실시중에는 상기 용매배기단계(S500)가 동시에 실시된다. 상기 용매배기단계(S500)는 가열유닛(140)에 의해 가열되어 코팅액에서 빠져나온 휘발성용매를 가열로(142) 외부로 배기하기 위한 과정이다.
이를 위해 상기 펌프(152)는 동작하여 흡입구멍(156)으로 흡입력을 제공하게 되며, 상기 흡입구멍(156)으로 제공된 흡입력은 가열로(142) 내부 공간으로 휘발된 휘발성용매를 흡입할 수 있도록 함으로써 상기 배기덕트(154)를 통한 휘발성용매의 배출이 가능하게 된다.
상기와 같은 과정에 따라 코팅막(104)의 제조는 완료된다.
이하 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용하여 형성된 일 실시예의 코팅막 표면의 AFM 사진 및 표면조도이고, 도 6은 본 발명에 의한 코팅막 제조장치를 이용하여 형성된 다른 실시예의 코팅막 표면의 AFM 사진 및 표면조도이다.
[실시예 1]
유연성 기판 : Polyethylene naphthalate (PEN) tape, 40mm(폭) x 50m(길이)
투명 전극층 : Indium-Tin-Oxide(ITO)
정공 수송층 : TPD 0.2g (용매 : Chloroform 20mL)
본 발명의 [실시예 1]에서는 투명전극층(ITO)이 코팅된 유연성기판(PEN)을 연속적으로 이송시켜 코팅막(정공수송층)이 형성되도록 하였다.
이때, 상기 투명전극층(ITO)의 표면조도는 5nm를 나타냈으며, 유연성기판(102)은 2m/min의 속도로 이송하였다. 그리고, 상기 코팅단계(S300)에서 화학적 코팅법 중 슬롯-다이 코팅법이 적용되었다.
그 결과, 상기 코팅막(104)은 도 4와 같이 균열이 발생되지 않았으며 균일하게 코팅된 것을 관찰할 수 있다. 그리고, 코팅막(104)의 표면 조도도 0.862nm을 나타내었다. 이것으로 볼 때 사용된 ITO/PEN의 표면 조도(5nm)에 비해 매우 평탄화된 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
유연성 기판 : Polyethylene naphthalate (PEN) tape, 40mm(폭) x 50m(길이)
투명 전극층 : Indium-Tin-Oxide(ITO)
정공 수송층+발광층 : TPD 0.2g + CdSe 0.2g (용매 : Chloroform 20mL)
본 발명의 [실시예 2]에서는 투명전극층(ITO)이 코팅된 유연성기판(PEN)을 연속적으로 이송시켜 코팅막(정공수송층과 발광층)이 형성되도록 하였다.
이를 위해 상기 코팅액은 용매 Chloroform에 정공수송층을 형성하게 될 TPD와 발광층을 형성하게 될 CdSe를 동시에 넣어 분산시켜 제조하였다.
상기 코팅액을 코팅단계(S300)를 통해 코팅시에 상기 TPD는 하측에 CdSe층은 TPD 상측에 상호 상분리되며, 상기 정공수송층은 가열체(144)에 의해 제공된 열을 발광층보다 먼저 받게 되어 경과되고, 이후 상기 발광층이 경화됨으로써 휘발성용 매의 휘발이 용이하게 된다.
이런 결과로 도 5와 같이 발광층의 표면에는 균열 및 다른 결함이 발견되지 않은 것을 확인할 수 있으며, 응집에 의하여 표면 조도가 6.822nm로 높아지긴 하였으나, 사용된 ITO/PEN의 표면 조도가 5nm인 것을 감안한다면 비교 평탄한 코팅막(104)이 형성되었음을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 투명전극층(ITO)이 코팅된 유연성기판(PEN)을 연속적으로 이송시켜 정공수송층과 발광층 중 하나 이상을 포함하는 코팅막이 제조되도록 구성하였으나, 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)을 이용하여 제조할 수 있는 범위 내에서 코팅막은 전하수송층을 형성하는 전자수송층, 완충층으로 변경 적용도 가능함은 물론이다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 단일의 코팅단계만 실시하도록 구성하였으나, 다수 회 순차적으로 실시하여, 다양한 코팅막을 적층 형성할 수도 있음은 물론이다.
본 발명에서는, 화학적 코팅공정을 이용하여 대면적의 코팅막을 형성하되, 코팅막을 건조시에 휘발성 용매의 흡입량이 순차적으로 감소되도록 구성하였다.
따라서, 코팅막에 포함된 휘발성 용매를 고르게 제거하게 되므로 코팅막의 균열이 최소화되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에서는 코팅막을 열처리시에 가열 방향을 일 방향으로 제어하여 코팅막 내부에서 외부로 순차적으로 건조되도록 구성하였다.
따라서, 코팅막의 균열이 감소됨은 물론 균일한 두께를 가지는 코팅막을 얻을 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 코팅막의 코팅, 건조 및 열처리를 연속적으로 실시함으로써 생산성이 향상되며 균일한 코팅막을 대량 생산 가능한 이점이 있다.

Claims (14)

  1. 유연성기판을 이송하는 이송유닛과,
    상기 유연성기판 표면의 오염물을 제거하는 정화유닛과,
    상기 유연성기판 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막을 형성하는 코팅유닛과,
    상기 코팅막이 형성된 유연성기판을 가열하는 가열유닛과,
    상기 코팅막에 포함된 휘발성용매를 흡입하여 배출하는 배기유닛을 포함하여 구성되며,
    상기 코팅막은 발광소자의 구성요소인 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 정화유닛은,
    상기 유연성 기판 일면에 자외선 또는 적외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가열유닛은,
    상기 유연성기판을 내부로 수용하는 가열로와,
    선택적으로 발열하여 상기 가열로 내부로 유입된 유연성기판을 가열하는 다수의 가열체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 가열체는 등간격으로 평행하게 이격됨을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 배기유닛은,
    흡입력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 펌프와,
    상기 펌프와 연통되어 가열로 내부의 휘발성용매를 흡입 및 배출하는 배기덕트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 배기덕트 일측에는,
    상기 휘발성용매가 배기덕트 내부로 흡입되도록 안내하는 흡입구멍이 다수 형성됨을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 흡입구멍은 유연성기판의 이송방향과 동일한 방향으로 갈수록 개구 면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치.
  8. 릴투릴(reel-to-reel)방식으로 유연성기판을 이송하는 기판이송단계와,
    상기 유연성기판 표면의 오염물을 제거하는 표면정화단계와,
    상기 유연성기판 표면에 슬롯다이코팅법(slot-die-coating)으로 코팅막을 형성하는 코팅단계와,
    상기 코팅막이 형성된 유연성기판을 가열유닛으로 가열하는 가열단계와,
    상기 코팅막에 포함된 휘발성용매를 배기유닛을 통해 흡입하여 배출하는 용매배기단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 표면정화단계는,
    상기 유연성기판 일면에 자외선 또는 적외선을 조사하는 과정임을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 가열단계는,
    상기 코팅막이 형성되지 않은 유연성기판의 표면을 가열하는 과정임을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 용매배기단계는,
    펌프를 작동하여 배기덕트를 통해 가열로 내부의 휘발성 용매를 가열로 외부로 배출하는 과정임을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 용매배기단계에서,
    상기 배기덕트는 일방향으로 갈수록 흡입력이 감소하는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 용매배기단계에서,
    상기 배기덕트의 흡입력은 유연성기판이 이송하는 방향으로 갈수록 흡입력이 감소하는 것을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 코팅단계는,
    발광소자의 구성요소인 발광층, 전극, 전하수송층, 완충층 중 하나 이상을 유연성기판 외면에 형성하는 과정임을 특징으로 하는 코팅막 제조장치를 이용한 코팅막 제조방법.
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