KR20140066897A - Apparatus for forming organic thin film and manufacturing of organic solar cell and oled - Google Patents

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김동주
장대훈
문일수
송용설
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Abstract

An apparatus for forming an organic thin film of the present invention forms at least one of an organic light emitting layer (a photoactive layer) and an electron transport layer on a substrate when forming an OLED or an organic solar cell. The organic thin film forming apparatus comprises: a spray unit for forming an organic thin film by spraying a solution on the surface of a substrate; and a hot gas spraying unit for volatilizing solvent contained in the solution by spraying the hot gas to the solution which is flying by being sprayed from the spray unit. Surface roughness of the organic thin film applied to the substrate can be precisely formed by volatilizing the solvent by spraying the hot gas when the solution is flying after being sprayed from a nozzle. The manufacturing process and the production cost can be reduced since an additional heat treatment apparatus for volatilizing the solvent is not required.

Description

OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치, 이를 이용한 OLED 및 유기 태양전지 제조방법{APPARATUS FOR FORMING ORGANIC THIN FILM AND MANUFACTURING OF ORGANIC SOLAR CELL AND OLED} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an organic thin film forming apparatus for forming an organic thin film for OLED and an organic solar cell,

본 발명은 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 및 유기 태양전지를 제조할 때 기판에 유기박막을 형성하기 위한 유기박막 형성장치 및 유기박막 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프레이 방식 및 고온가스 분사방식을 이용하여 유연성 기판이나 3차원 굴곡을 갖는 기판에 균일한 두께를 갖는 유기박막을 형성할 수 있고, 유기박막의 표면 거칠기의 정밀도를 향상시킬 수 있는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치, 이를 이용한 OLED 및 유기 태양전지 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic thin film forming apparatus and an organic thin film forming method for forming an organic thin film on a substrate when manufacturing organic light emitting diodes (OLED) and organic solar cells, and more particularly, An organic thin film forming apparatus for forming an organic thin film having a uniform thickness on a flexible substrate or a substrate having three-dimensional curvature by using the organic thin film and improving the precision of the surface roughness of the organic thin film, And a method of manufacturing an organic solar cell.

일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diodes)는 저소비 전력, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 장점을 가지고 있다. 이러한 OLED는 기본구조가 간단하고 제작이 용이하므로, 두께 1mm 이하의 초박형, 초경량 디스플레이 장치에 사용되며, 더 나아가 유리기판 대신 플라스틱과 같은 유연한 기판 위에 제작되어 더 얇고 더 가볍고 깨지지 않는 플렉시블 디스플레이(flexible display) 장치에 사용되기도 한다.In general, OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) have advantages such as low power consumption, fast response speed and wide viewing angle. These OLEDs are simple and easy to fabricate, so they are used in ultra-thin and light-weight display devices with a thickness of less than 1 mm. Furthermore, they are manufactured on flexible substrates such as plastic instead of glass substrates to produce thinner, lighter, ) Devices.

이러한 OLED는 애노드(Anode) 전극, 정공 수송층, 유기발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드(cathod) 등의 다층 유기박막으로 형성된다. Such an OLED is formed of a multilayer organic thin film such as an anode electrode, a hole transporting layer, an organic light emitting layer, an electron transporting layer, an electron injecting layer, and a cathode.

그리고, 유기 태양전지는 애노드(Anode) 전극, 정공 수송층, 광 활성층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드(cathod) 등의 다층 유기박막으로 형성된다. The organic solar cell is formed of a multilayer organic thin film such as an anode electrode, a hole transporting layer, a photoactive layer, an electron transporting layer, an electron injecting layer, and a cathode.

이러한 구성을 가지는 OLED 및 유기 태양전지는 정공 수송층, 유기발광층(광 활성층), 전자주입층 및 전자수송층 등의 유기박막을 형성시키기 위한 방법으로 현재 진공 증착법이 널리 알려져 있다. OLEDs and organic solar cells having such a structure are widely known as vacuum evaporation methods for forming organic thin films such as a hole transport layer, an organic light emitting layer (photoactive layer), an electron injection layer, and an electron transport layer.

이러한 스퍼터링이나 진공 증착 공정을 통해 유기박막을 제조할 경우 진공 챔버를 필요로 하여 제조공정이 복잡하고 비용이 매우 비싸며, 대량 생산이 어렵고 플랙시블한 OLED 제조에 부적합하며 그 활용범위가 넓지 못하는 문제가 있다.When the organic thin film is manufactured through such a sputtering or vacuum deposition process, a vacuum chamber is required, and the manufacturing process is complicated, the cost is very high, the mass production is difficult, the production of flexible OLED is not suitable, have.

전자주입층 의 경우에는 LiF, CsF, NaF, Cs2CO3으로 만들어진 1nm 내외의 초유기박막을 증착하여 형성하거나 또는 Ca, Li, Ba, Cs, Mg 등으로 만들어진 20nm 내외의 층을 전자주입층으로 이용하게 되는데 이러한 층은 음극의 추가적인 증착시에도 외부 공기 중 산소와 수분 등에 매우 취약하여 소자의 수명을 단축하는 큰 문제점을 가지고 있으며 이들 재료는 공정 시 핸들링이 용이하지 않다.In the case of the electron injection layer, a super-organic thin film of about 1 nm or less made of LiF, CsF, NaF or Cs 2 CO 3 is formed by vapor deposition, or a layer of about 20 nm or so made of Ca, Li, Ba, Cs or Mg is used as an electron injection layer Such a layer is very vulnerable to oxygen and moisture in the outside air even when the cathode is further deposited, which has a great problem of shortening the lifetime of the device, and these materials are not easily handled in the process.

또한, 최근 가장 많이 사용되는 전자주입층/음극 구조인 LiF/Al와 같은 구조에서 초유기박막 전자주입층의 경우에는 0.5~2nm의 유기박막을 이용하기 때문에, 초유기박막 전자주입층이 적층될 하부층의 코팅막의 표면상태가 매우 중요하다.In addition, since the organic thin film having a thickness of 0.5 to 2 nm is used in the structure of LiF / Al, which is the most commonly used electron injection layer / cathode structure, in the case of the super-organic thin film electron injection layer, The surface state of the coating film on the lower layer is very important.

따라서, 롤투롤 인쇄, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅과 같은 용액공정으로는 충분한 코팅성능을 갖도록 하는 것이 용이하지 않으므로, 초유기박막 전자주입층을 용액공정에 적용하기 매우 어렵다. Therefore, it is very difficult to apply the ultra-organic thin film electron injection layer to a solution process because it is not easy to have sufficient coating performance in a solution process such as roll-to-roll printing, inkjet printing, screen printing, spray coating or dip coating.

이러한 문제를 해결하고자 현재, 스프레이 방식으로 기판에 용액을 분사하여 유기박막을 형성하는 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치의 개발이 활발하게 진행되고 있다. In order to solve such a problem, development of an organic thin film forming apparatus using a spray method in which an organic thin film is formed by spraying a solution onto a substrate by a spraying method is actively under development.

종래의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 트랜지스터를 제조하는 방법은 등록특허공보 10-1172187(2012년 08월 27일)에 개시된 바와 같이, 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판에 도포될 용액을 제조하는 단계와, 상기 기판 위에 패턴이 형성된 새도우 마스크(shadow mask)를 위치시키는 단계와, 상기 제조된 용액을 스프레이 장치를 통해서 새도우 마스크(shadow mask)에 도포하는 단계와, 상기 도포단계가 종료된 후 열처리를 수행하여 잔존하는 용매를 증발시키는 단계로 구성된다.As a method for manufacturing an organic thin film transistor using a conventional spray method, there is a method of preparing an organic thin film transistor by preparing a substrate, preparing a solution to be applied to the substrate, as disclosed in Patent Registration No. 10-1172187 (Aug. 27, 2012) A shadow mask having a pattern formed on the substrate; a step of applying the prepared solution to a shadow mask through a spray device; and a heat treatment after the application step is completed And evaporating the remaining solvent.

이와 같은 종래의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 트랜지스터를 제조하는 방법은 스프레이 방식을 이용하므로 균일한 유기박막을 형성할 수 있지만, 용액을 기판에 도포한 후 별도의 열처리를 통해 용액에 포함된 용매를 증발시키기 때문에 별도의 열처리 장치 및 열처리 공정을 필요로 하게 되어 제조 공정이 복잡해지고, 제조비용이 증가하며, 기판에 용액이 도포된 상태에서 열처리를 수행하므로 용매가 증발되면서 유기박막의 표면 거칠기를 나쁘게 하는 문제가 있다. Since the organic thin film transistor using the conventional spray method uses a spray method, a uniform organic thin film can be formed. However, after the solution is coated on the substrate, the solvent contained in the solution is evaporated through a separate heat treatment A separate heat treatment apparatus and a heat treatment process are required, which complicates the manufacturing process, increases the manufacturing cost, and performs heat treatment in a state where the solution is coated on the substrate, so that the solvent is evaporated and the surface roughness of the organic thin film is deteriorated there is a problem.

등록특허공보 10-1172187(2012년 08월 27일)Patent Registration No. 10-1172187 (Aug. 27, 2012)

따라서, 본 발명의 목적은 스프레이 방식으로 용액을 분사하여 유기박막을 형성하고, 용액이 비행중일 때 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시킴으로써, 유기박막 두께를 얇게 만들 수 있고, 유기박막 두께를 조절할 수 있으며, 특히 플랙시블한 기판 및 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 균일한 두께의 유기박막을 형성할 수 있는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치, 이를 이용한 OLED 및 유기 태양전지 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of forming an organic thin film by spraying a solution by spraying and volatilizing a solvent by spraying a high-temperature gas while the solution is flying to thin an organic thin film, An OLED capable of forming an organic thin film of uniform thickness on the surface of a flexible substrate and a substrate having three-dimensional curvature, and an organic thin film forming apparatus for manufacturing an organic solar cell, and an OLED and an organic solar cell manufacturing method using the apparatus .

본 발명의 다른 목적은 용액이 노즐에서 분사되어 비행중일 때 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시킴으로써, 기판에 도포되는 유기박막의 표면 거칠기의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 용매를 휘발시키기 위한 별도의 열처리 공정이 불필요하므로 제조공정을 단축할 수 있는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치, 이를 이용한 OLED 및 유기 태양전지 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to improve the precision of the surface roughness of the organic thin film applied to the substrate by spraying the high temperature gas and volatilizing the solvent while the solution is sprayed from the nozzle and flying in the nozzle, An organic thin film forming apparatus for organic solar cell fabrication, an OLED using the organic thin film forming apparatus, and a method for manufacturing an organic solar cell.

본 발명의 다른 목적은 용액이 비행중일 때 고온가스를 용액에 분사하여 용액에 포함된 대부분의 용매를 휘발시킬 수 있어 기판을 가열하지 않거나 기판을 가열하더라도 낮은 온도로 가열하면 되므로 플랙시블 기판을 사용할 수 있어 플랙시블한 OLED 및 유기 태양전지를 제조할 수 있는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치, OLED 및 유기 태양전지 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a flexible substrate which is capable of volatilizing most of the solvent contained in the solution by spraying a high temperature gas onto the solution while the solution is in flight so that the substrate can be heated to a low temperature even when the substrate is heated, An OLED capable of manufacturing flexible OLEDs and organic solar cells, an organic thin film forming apparatus for manufacturing organic solar cells, an OLED, and a method for manufacturing an organic solar cell.

본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유기박막 형성장치는 OLED 또는 유기 태양전지를 제조할 때 기판에 유기발광층(광활성층), 전자수송층 중 적어도 하나를 형성하는 것으로, 기판의 표면에 용액을 분사하여 유기박막을 형성하는 스프레이 유닛과, 스프레이 유닛에서 분사되어 비행중인 용액에 고온 가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시키는 고온가스 분사유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the organic thin film forming apparatus of the present invention forms at least one of an organic light emitting layer (photoactive layer) and an electron transporting layer on a substrate when an OLED or an organic solar cell is manufactured, And a high temperature gas injection unit for spraying hot gas from the spray unit to the solution in flight to volatilize the solvent contained in the solution.

본 발명의 스프레이 유닛은 용액이 저장된 저장탱크와 연결되어 용액을 공급해주는 공급부와, 상기 공급부의 하측에 장착되어 용액을 기판의 표면에 분사하는 분사 노즐을 포함하고, 에어 스프레이방식, 전기 스프레이 방식 및 에어 스프레이 방식과 전기 스프레이 방식을 겸한 하이브리드 스프레이 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있다. The spray unit of the present invention includes a supply unit connected to a storage tank in which a solution is stored to supply a solution, and a spray nozzle mounted on a lower side of the supply unit to spray the solution onto the surface of the substrate. The spray unit includes an air spray system, Either the air spray method or the hybrid spray method using the electric spray method can be used.

본 발명의 고온가스 분사유닛은 분사 노즐의 외면에 장착되고, 고온가스가 유입되는 공간부를 갖으며, 하측에 고온가스가 분사되는 분사 통로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 연결되어 고온가스가 통과하는 파이프와, 상기 파이프에 설치되어 바디로 공급되는 가스를 가열하는 히팅 유닛을 포함할 수 있다.The high temperature gas injection unit according to the present invention comprises a housing mounted on an outer surface of an injection nozzle and having a space portion into which a high temperature gas flows and having a spray passage for spraying a high temperature gas on a lower side, And a heating unit installed on the pipe and heating the gas supplied to the body.

본 발명의 유기박막 형성장치는 고온가스 분사유닛의 가스의 압력과 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 사용자가 조작하여 온도와 압력을 입력하는 입력부와, 가스의 온도를 측정하는 온도센서와, 가스의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 입력부, 온도센서 및 압력센서로부터 입력된 데이터를 기초하여 가스를 가열하는 히팅유닛과 가스의 압력을 조절하는 압력 조절유닛을 제어하는 제어유닛을 포함할 수 있다. The apparatus for forming an organic thin film according to the present invention further includes a control unit for controlling the pressure and the temperature of the gas of the high temperature gas injection unit, wherein the control unit includes an input unit for inputting a temperature and a pressure by a user's operation, A control unit for controlling a heating unit for heating the gas based on the data input from the input unit, a temperature sensor and a pressure sensor, and a pressure control unit for controlling the pressure of the gas, .

본 발명의 OLED 및 유기 태양전지 제조방법은 투명하고 유연성이 있는 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판에 애노드 전극을 형성하는 단계와, 상기 애노드 전극 상에 정공수송층을 형성하는 단계와, 상기 정공수송층 상에 유기발광층 또는 광활성층을 형성하는 단계와, 상기 유기 발광층 또는 광활성층 상에 전자수송층을 형성하는 단계와, 상기 전자수송층 상에 전자주입층을 형성하는 단계와, 상기 전자주입측상에 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 정공수송층을 형성하는 단계, 유기발광층 및 광활성층을 형성하는 단계 중 적어도 하나는 스프레이 방식으로 형성되고, 상기 스프레이 방식은 용액에 포함된 용매의 종류에 가스의 압력과 온도를 설정하는 단계와, 스프레이 유닛에서 용액을 분사하는 단계와, 상기 스프레이 유닛에서 분사되어 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시키는 단계와, 상기 용액이 기판의 표면에 분사되어 유기박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The OLED and organic solar cell manufacturing method of the present invention includes the steps of preparing a transparent and flexible substrate, forming an anode electrode on the substrate, forming a hole transporting layer on the anode electrode, Forming an electron transporting layer on the organic light emitting layer or the photoactive layer; forming an electron injection layer on the electron transporting layer; forming a cathode electrode Wherein at least one of the step of forming the hole transporting layer, the step of forming the organic light emitting layer and the photoactive layer is formed by a spraying method, and the spraying method is a method in which the pressure of the gas And setting the temperature; spraying the solution in the spray unit; Volatilizing the solvent contained in the solution by spraying a high temperature gas onto the solution in flight, and spraying the solution onto the surface of the substrate to form an organic thin film.

상기한 바와 같이, 본 발명의 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치 및 유기박막 형성방법은 스프레이 방식으로 용액을 분사하고, 분사 노즐에서 용액이 분사되어 비행중일 때 용액에 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시킴으로써, 유기박막 두께를 얇게 만들 수 있고, 유기박막 두께를 조절할 수 있으며, 특히 플랙시블 기판 및 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 균일한 두께의 유기박막을 형성할 수 있는 장점이 있다.As described above, the organic thin film forming apparatus and the organic thin film forming method for manufacturing an OLED and an organic solar battery of the present invention spray a solution by a spray method, spray a high temperature gas to a solution when the solution is sprayed from the spray nozzle, The thickness of the organic thin film can be reduced and the thickness of the organic thin film can be controlled. In particular, the organic thin film having the uniform thickness can be formed on the surface of the flexible substrate and the substrate having the three-dimensional curvature.

또한, 본 발명의 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치 및 유기박막 형성방법은 용액이 노즐에서 분사되어 비행중일 때 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시킴으로써, 기판에 도포되는 유기박막의 표면 거칠기의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 용매를 휘발시키기 위한 별도의 열처리 공정이 불필요하므로 제조공정을 단축할 수 있는 장점이 있다. In addition, the organic thin film forming apparatus and the organic thin film forming method for manufacturing an organic light emitting diode (OLED) and organic solar cell of the present invention are characterized in that when the solution is sprayed from a nozzle and a high temperature gas is sprayed while the solution is sprayed, the solvent is volatilized, The precision can be improved and a separate heat treatment step for volatilizing the solvent is not required, so that the manufacturing process can be shortened.

또한, 본 발명의 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치 및 유기박막 형성방법은 용액이 비행중일 때 고온가스를 용액에 분사하여 용액에 포함된 대부분의 용매를 휘발시킬 수 있어 기판을 가열하지 않거나 기판을 가열하더라도 낮은 온도로 가열하면 되므로 플랙시블한 기판을 사용할 수 있어 플랙시블한 OLED 및 유기 태양전지를 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, the organic thin film forming apparatus and the organic thin film forming method for manufacturing an organic light emitting diode (OLED) and organic solar cell of the present invention can emit a hot gas into a solution to volatilize most of the solvent contained in the solution, Even if the substrate is heated, the substrate can be heated at a low temperature, so that a flexible substrate can be used, which is advantageous in manufacturing a flexible OLED and an organic solar cell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성장치를 제어하는 제어부의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양전지 제조 공정을 나타낸 공정 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 7은 실시예 1에 의해 제조된 유기박막의 사진을 나타낸 도면이다.
도 8은 실시예 2에 의해 제조된 유기박막의 사진을 나타낸 도면이다.
도 9는 실시예 3에 의해 제조된 유기박막의 사진을 나타낸 도면이다.
도 10은 실시예 4에 의해 제조된 유기박막의 사진을 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 유기박막 형성장치에 의해 제조된 박막과, 기존의 스프레이 방식으로 제조된 박막의 표면을 확대한 사진이다.
1 is a configuration diagram of an organic thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an organic thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a control unit for controlling an organic thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing a process of manufacturing an organic solar battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a process flow diagram illustrating an OLED manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart illustrating a method of forming an organic thin film according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing the organic thin film produced by Example 1. Fig.
8 is a photograph showing the organic thin film produced in Example 2. Fig.
9 is a photograph showing the organic thin film produced by Example 3. Fig.
10 is a photograph showing the organic thin film produced by Example 4. FIG.
11 and 12 are enlarged photographs of the surface of the thin film produced by the organic thin film forming apparatus of the present invention and the thin film produced by the conventional spray method.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of an organic thin film forming apparatus using a spray method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성장치는 OLED 및 유기 태양전지를 제조하기 위한 것으로, 기판(10)의 표면에 용액을 분사하여 유기박막을 형성하는 스프레이 유닛(20)과, 스프레이 유닛(20)에서 분사되어 비행중인 용액에 고온 가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시키는 고온가스 분사유닛(30)을 포함한다. 1 and 2, an apparatus for forming an organic thin film according to an embodiment of the present invention is for manufacturing an organic light emitting diode (OLED) and an organic solar cell. The organic thin film forming apparatus includes a spray Unit 20 and a high-temperature gas injection unit 30 for spraying a high-temperature gas into the solution in the air sprayed from the spray unit 20 to volatilize the solvent contained in the solution.

OLED는 애노드(Anode) 전극, 정공 수송층, 유기발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드(cathod) 등의 다층 유기박막으로 형성되고, 유기 태양전지는 애노드(Anode) 전극, 정공 수송층, 광 활성층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드(cathod) 등의 다층 유기박막으로 형성된다. The OLED is formed of a multilayer organic thin film such as an anode electrode, a hole transporting layer, an organic light emitting layer, an electron transporting layer, an electron injecting layer and a cathode, and the organic solar cell includes an anode electrode, a hole transporting layer, An electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.

일 실시예에 따른 유기박막 형성장치는 OLED 및 유기 태양전지를 제조할 때 기판에 정공 수송층, 유기발광층(광 활성층), 전자주입층 및 전자수송층 등의 유기박막을 형성시키기 위한 장치이다. An apparatus for forming an organic thin film according to one embodiment is an apparatus for forming an organic thin film such as a hole transport layer, an organic light emitting layer (photoactive layer), an electron injection layer, and an electron transport layer on a substrate when an OLED and an organic solar battery are manufactured.

스프레이 유닛(20)은 기판(10)의 상면과 일정 거리를 두고 배치되어 스프레이 유닛(20)에서 분사되는 용액이 기판(10)의 표면에 고르게 분포되도록 한다. 그리고, 이동 유닛(12)에 의해 기판(10)의 상면에서 좌우방향 또는 좌우방향 및 전후방향으로 이동될 수 있도록 한다. The spray unit 20 is disposed at a certain distance from the upper surface of the substrate 10 so that the solution sprayed from the spray unit 20 is uniformly distributed on the surface of the substrate 10. [ Then, the movable unit 12 can be moved in the left-right direction, the right-left direction, and the back-and-forth direction on the upper surface of the substrate 10.

기판은 표면이 평면 형태의 기판, 3차원 굴곡이 있는 기판, 플랙시블 기판, 열에 비교적 약한 기판 등 다양한 기판이 적용될 수 있다. The substrate can be a variety of substrates such as a substrate having a flat surface, a substrate having a three-dimensional curvature, a flexible substrate, or a substrate relatively weak in heat.

기판(10)에는 기판(10)을 가열하여 용액에 잔존하는 용매를 휘발시키기 위한 가열부가 구비될 수 있다. 즉, 고온가스 분사유닛(30)에 의해 1차로 용액에 포함된 용매를 휘발시키고, 고온가스 분사유닛(30)에 의해 휘발되지 못하고 남은 용매는 기판(10)에 설치된 가열부에 의해 기판(10)을 가열하여 최종적으로 휘발시킨다. The substrate 10 may be provided with a heating unit for heating the substrate 10 to volatilize the solvent remaining in the solution. That is, the solvent contained in the solution is firstly volatilized by the high-temperature gas injection unit 30, and the remaining solvent that has not been volatilized by the high-temperature gas injection unit 30 is heated by the heating unit provided on the substrate 10 ) Is heated and finally volatilized.

이때, 거의 대부분의 용매는 고온가스 분사유닛에 의해 휘발된 상태이므로 기판에 도포된 용액 중에 함유된 용매는 그 양이 매우 적으므로 기판(10)의 가열온도가 높지 않아도 된다. 따라서, 본 실시예에서는 기판 가열온도가 비교적 낮기 때문에 열에 약한 기판도 사용이 가능하다. Since most of the solvent is volatilized by the high temperature gas injection unit, the amount of the solvent contained in the solution applied to the substrate is very small, so that the heating temperature of the substrate 10 does not need to be high. Therefore, in this embodiment, since the substrate heating temperature is relatively low, a substrate that is weak against heat can be used.

여기에서, 기판(10)의 가열 온도는 70~180℃로 설정되는 것이 바람직하다. Here, the heating temperature of the substrate 10 is preferably set to 70 to 180 占 폚.

스프레이 유닛(20)은 용액이 저장된 저장탱크(22)와 연결되어 용액을 공급해주는 공급부(24)와, 공급부(24)의 하측에 장착되어 용액을 기판(10)의 표면에 분사하는 분사 노즐(26)을 포함한다. The spray unit 20 includes a supply unit 24 connected to the storage tank 22 for supplying the solution and a spray nozzle mounted on the lower side of the supply unit 24 for spraying the solution onto the surface of the substrate 10 26).

여기에서, 스프레이 유닛(20)은 에어 스프레이방식과, 전기 스프레이 방식 또는 에어 스프레이 방식과 전기 스프레이 방식을 겸한 하이브리드 스프레이 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있다. Here, the spray unit 20 can be any of an air spray method, an electric spray method, or a hybrid spray method combining an air spray method and an electric spray method.

용액은 용질과 용매를 분사하기 적합한 비율로 혼합하여 사용하고, 용질은 유기박막을 형성할 수 있는 유기물, 고분자, 무기물, Metal-based 유기고분자 및 1종 이상이 혼합된 혼합물이 사용될 수 있고, 용매는 물, 벤젠계열, 알코올계열, 클로로포룸 등 휘발성을 갖는 용매가 사용될 수 있다. The solution may be an organic material, a polymer, an inorganic material, a metal-based organic polymer capable of forming an organic thin film, and a mixture of one or more kinds thereof. The solvent may be a solvent A solvent having volatility such as water, benzene series, alcohol series, and chloroform may be used.

공급부(24)는 그 상단이 저장탱크(22)와 연결되고 하단은 분사 노즐(26)과 밀봉 가능하게 연결된다. 그리고, 공급부(24)의 일측에는 전기 스프레이 방식일 경우 용액을 하전시키도록 고전압 발생부(50)와 연결되는 플러스 단자(52)가 장착된다. The upper end of the supply part 24 is connected to the reservoir tank 22 and the lower end of the supply part 24 is sealingly connected to the injection nozzle 26. A positive terminal 52 connected to the high voltage generating part 50 is installed on one side of the supplying part 24 to charge the solution when the electric spraying method is used.

즉, 전기 스프레이 방식일 경우 스프레이 유닛(20)과 기판(10) 사이에 고전압 발생부(50)에 의해 고전압을 인가하여 스프레이 유닛(20)에서 용액이 분사되어 기판(10)의 표면으로 도포될 수 있도록 한다. That is, in the case of the electric spraying method, a high voltage is applied between the spray unit 20 and the substrate 10 by the high-voltage generating unit 50 so that the solution is sprayed from the spray unit 20 to be coated on the surface of the substrate 10 .

분사 노즐(26)은 그 하단이 하측방향으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성되고, 그 끝단에는 전기 스프레이 방식일 경우 도포 용액을 하전시키는 전도체 노즐팁(28)이 설치된다. The lower end of the spray nozzle 26 is formed to have a smaller inner diameter as it goes downward. At the end of the spray nozzle 26, a conductive nozzle tip 28 for charging a coating solution is provided.

여기에서, 스프레이 유닛과 기판 사이에 인가되는 전압은 8~14 kV이고, 분사 노즐과 기판 사이의 거리는 6~12cm이고, 용액 토출량은 40~1000ul/min 이다. Here, the voltage applied between the spray unit and the substrate is 8 to 14 kV, the distance between the spray nozzle and the substrate is 6 to 12 cm, and the solution discharge amount is 40 to 1000ul / min.

고온가스 분사유닛(30)은 분사 노즐(26)의 외면에 설치되고 고온가스가 유입되는 공간부(32)를 갖고 하측에 고온가스가 분사되는 분사통로(36)가 형성되는 하우징(34)과, 하우징(34)의 일측에 연결되어 가스를 하우징의 공간부(32)로 유입시키는 파이프(40)와, 파이프(40)에 설치되어 파이프(40)를 통과하는 가스를 가열하는 히팅유닛(42)을 포함한다. The high temperature gas injection unit 30 includes a housing 34 provided on the outer surface of the injection nozzle 26 and having a space portion 32 into which hot gas flows and a spray passage 36 through which a hot gas is sprayed on the lower side, A pipe 40 connected to one side of the housing 34 for introducing the gas into the space 32 of the housing and a heating unit 42 for heating the gas passing through the pipe 40 ).

히팅유닛(42)은 파이프(40)를 통과하는 가스를 가열할 수 있는 구조이면 어떠한 구조도 적용이 가능하다. 그리고, 가스 히팅 방법으로는 전도에 의한 가열 방식, 대류에 의한 가열 방식, 복사에 의해 가열 방식 중 어떠한 방식도 적용이 가능하다. Any structure can be applied as long as the heating unit 42 can heat the gas passing through the pipe 40. As the gas heating method, any of the heating method by conduction, the heating method by convection, and the heating method by radiation can be applied.

일 예로, 히팅유닛(42)은 파이프(40)의 외주면에 감싸지게 배치되는 히팅 코일로 구성되어 히팅 코일로 전원을 인가하여 파이프를 통과하는 가스를 가열하는 방법이 적용될 수 있다. For example, the heating unit 42 may include a heating coil arranged to be wrapped around an outer circumferential surface of the pipe 40, and a method of heating the gas passing through the pipe by applying power to the heating coil may be applied.

그리고, 파이프(40)는 가스가 저장된 가스 저장탱크와 연결되고, 가스 저장탱크에 저장된 가스의 분사 압력을 조절하는 압력 조절유닛(44)이 구비된다. The pipe 40 is connected to the gas storage tank in which the gas is stored, and is provided with a pressure regulating unit 44 for regulating the injection pressure of the gas stored in the gas storage tank.

여기에서, 가스는 에어, 질소, 산소 불활성 가스 및 적어도 둘 이상 혼합된 혼합가스가 사용될 수 있다.Here, the gas may be air, nitrogen, an oxygen inert gas, or a mixed gas of at least two mixed gases.

하우징(34)은 분사 노즐(26)의 외면에 일정 갭을 두고 고정되어 하우징의 내면과 분사 노즐(26)의 외면 사이에 공간부가 형성된다. 따라서, 공간부로 유입된 고온가스는 분사 노즐(26)의 외면과 직접 접촉하게 되고, 이에 따라 분사 노즐(26)을 통과하는 용액을 가열한다. The housing 34 is fixed to the outer surface of the injection nozzle 26 with a predetermined gap so that a space is formed between the inner surface of the housing and the outer surface of the injection nozzle 26. Therefore, the hot gas introduced into the space portion comes into direct contact with the outer surface of the injection nozzle 26, thereby heating the solution passing through the injection nozzle 26.

이와 같이, 고온가스 분사유닛(30)이 분사 노즐(26)을 통과하는 용액을 가열해줌으로써, 용액이 분사하기 적당한 점도를 유지할 수 있도록 해주고, 이에 따라 용액의 분사 성능을 향상시킬 수 있다. As described above, by heating the solution passing through the injection nozzle 26 by the high-temperature gas injection unit 30, it is possible to maintain a suitable viscosity for spraying the solution, thereby improving the spraying performance of the solution.

분사 노즐(26)에 장착되는 하우징(34)의 일측에는 시일 링(46)이 장착되어 하우징과 분사 노즐(26) 사이의 기밀을 유지한다. A seal ring 46 is mounted on one side of the housing 34 mounted to the spray nozzle 26 to maintain airtightness between the housing and the spray nozzle 26.

그리고, 하우징(34)의 하측에 형성되는 분사 통로(36)의 중앙에 분사 노즐(26)의 끝단이 통과하도록 형성되어, 분사 노즐을 감싼 상태로 고온가스를 분사한다. 따라서, 분사 노즐에서 분사되는 용액의 바깥쪽을 감싸는 형태로 고온가스가 분사되므로 용액에 함유된 용매를 정밀하게 휘발시킬 수 있다. The end of the injection nozzle 26 is formed so as to pass through the center of the injection path 36 formed on the lower side of the housing 34 so that the high temperature gas is sprayed while the injection nozzle is wrapped. Therefore, since the hot gas is injected in a form to surround the outside of the solution injected from the injection nozzle, the solvent contained in the solution can be precisely volatilized.

그리고, 분사 노즐(26)이 분사되는 방향과 동일한 방향으로 고온가스가 분사되어 용액에 직진성을 부여할 수 있게 되고, 이에 따라 용액이 날리는 것을 방지함과 아울러 기판의 정확한 위치에 용액이 분사되도록 함으로써, 유기박막의 두께를 보다 균일하게 형성할 수 있다. Then, the hot gas is injected in the same direction as the spraying direction of the spraying nozzle 26, so that the solution can be imparted with a straightness, thereby preventing the solution from being blown and spraying the solution to the precise position of the substrate , The thickness of the organic thin film can be more uniformly formed.

가스의 압력은 0.04~0.12Mpa, 가스 온도는 80~150℃ 정도로 설정되는 것이 바람직하다. The pressure of the gas is preferably 0.04 to 0.12 MPa and the gas temperature is preferably set to about 80 to 150 DEG C. [

여기에서, 가스의 압력이 0.06MPa 이하이면 가스압력이 너무 낮아 용매의 휘발이 어렵고, 가스의 압력이 0.12MPa 이상이면 가스 압력이 너무 높아 용매가 기판에 분사되는 것을 방해한다. 그리고, 가스 온도는 80℃ 이하일 때 용매가 휘발되지 않고, 150℃ 이상이 되면 용질에 손상을 준다.Here, if the gas pressure is 0.06 MPa or less, the gas pressure is too low to volatilize the solvent, and if the gas pressure is 0.12 MPa or more, the gas pressure is too high to prevent the solvent from being sprayed onto the substrate. When the gas temperature is lower than 80 캜, the solvent is not volatilized. When the gas temperature is higher than 150 캜, the solute is damaged.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성장치를 제어하는 제어부의 블럭도이다. 3 is a block diagram of a control unit for controlling an organic thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

제어부는 사용자가 가스의 온도와 분사 압력을 입력하는 입력부(66)와, 하우징(34)의 일측에 설치되어 하우징(34) 내부로 유입되는 가스의 온를 측정하는 온도센서(62)와, 하우징의 일측에 설치되어 가스의 분사압력을 측정하는 압력센서(64)와, 입력부(66)에서 인가되는 온도 및 압력 신호를 받고, 온도센서(62) 및 압력센서(64)로부터 인가되는 신호를 받아 히팅유닛(42) 및 압력 조절유닛(44)을 제어하는 제어유닛(60)을 포함한다.The control unit includes an input unit 66 for inputting the temperature of the gas and the injection pressure by the user, a temperature sensor 62 installed at one side of the housing 34 for measuring the temperature of the gas flowing into the housing 34, A temperature sensor 62 and a pressure sensor 64 for receiving a signal from the temperature sensor 62 and the pressure sensor 64, And a control unit 60 for controlling the unit 42 and the pressure regulating unit 44. [

사용자가 용액에 포함된 용매의 종류나 성질에 따라 용매를 휘발시키기에 적합한 최적의 온도 및 압력을 입력하면, 제어유닛(60)은 입력된 온도와 압력을 기준값으로 설정한다. When the user inputs the optimum temperature and pressure suitable for volatilizing the solvent according to the type or nature of the solvent contained in the solution, the control unit 60 sets the inputted temperature and pressure as the reference value.

그리고, 제어유닛(60)은 온도센서(62) 및 압력센서(64)로부터 인가되는 온도와 압력을 기준값과 비교하여 가스의 온도와 압력이 기준값 범위를 유지할 수 있도록 히팅유닛(42) 및 압력 조절유닛(44)을 제어한다. The control unit 60 compares the temperature and the pressure applied from the temperature sensor 62 and the pressure sensor 64 with the reference value and controls the heating unit 42 and the pressure control unit 62 so that the temperature and pressure of the gas can be maintained within the reference value range. And controls the unit 44.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 유기 태양전지 및 OLED 제조공정을 다음에서 설명한다.The organic solar cell and the OLED manufacturing process of the present invention thus constructed will be described below.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 태양전지 제조방법을 나타낸 공정 순서도이다. 4 is a process flow diagram illustrating a method of fabricating an organic solar cell according to an embodiment of the present invention.

유기 태양전지 제조방법을 다음에서 설명한다.An organic solar cell manufacturing method will be described below.

먼저, 기판을 준비한다(S110). 기판은 유연성을 갖도록 플랙시블한 형태이고, 복수의 요철이 형성된 3차원 기판이며, 빛이 투과할 수 있도록 투명한 고분자 필름이 사용된다.First, a substrate is prepared (S110). The substrate is a flexible, flexible, and three-dimensional substrate having a plurality of projections and depressions, and a transparent polymer film is used so that light can be transmitted.

그리고, 기판의 표면에 애노드(Anode)를 형성한다(S120). 애노드는 빛이 투과할 수 있도록 광 투과성 재질로 형성되고, ITO와 같은 금속 산화물 등 전도성 금속재질이 사용되고, 스크린 프린팅 방식, 스퍼터링 방식, 진공 증착방식 등이 사용될 수 있다. Then, an anode is formed on the surface of the substrate (S120). The anode is formed of a light transmitting material so that light can be transmitted, and a conductive metal material such as a metal oxide such as ITO is used. A screen printing method, a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like can be used.

전도성 고분자 물질은 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophere poly(styrene sulfonate)에 DMSO(dimethyl sulfoxide), PC(polycarbonates), DMF (dimethyl formamide), HMPA(hexamethyl phosphorotriamide), THF(tetrahydrofuran), EG(ethylene glycol), NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 중 어느 하나를 첨가한 물질을 포함한다.Conductive polymeric materials include PEDOT: PSS (dimethyl sulfoxide), PC (polycarbonates), DMF (dimethyl formamide), HMPA (hexamethyl phosphorotriamide), THF (tetrahydrofuran), EG (ethylene glycol), and NMP (N-methyl-2-pyrrolidone).

그리고, 애노드 위에 정공수송층을 형성한다(S130). 여기에서, 정공수송층은 위에서 설명한 유기박막 형성장치를 이용한 유기박막 형성방법에 의해 형성된다. Then, a hole transport layer is formed on the anode (S130). Here, the hole transporting layer is formed by the organic thin film forming method using the organic thin film forming apparatus described above.

즉, 정공수송층을 형성하는 용액이 스프레이 유닛에 의해 분사되고, 고온가스 분사유닛에서 고온가스를 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시키면, 애노드의 표면에 용매가 거의 제거된 유기박막이 도포되어 정공 수송층을 형성한다. 여기에서, 정공수송층의 두께는 50~150㎚로 설정되는 것이 바람직하다. That is, when the solution forming the hole transporting layer is sprayed by the spray unit and the solvent is volatilized by injecting the high temperature gas into the solution flying the hot gas in the hot gas injection unit, the organic thin film, To form a hole transporting layer. Here, the thickness of the hole transporting layer is preferably set to 50 to 150 nm.

그리고, 고온가스 분사유닛에 의해 제거되지 못하고, 도포된 유기박막에 잔존하는 용매를 휘발시키기 위해 어닐링을 실시한다. 여기에서 어닐링은 130℃로 약 10분간 실시하는 것이 바람직하다. Then, annealing is performed to volatilize the solvent remaining in the applied organic thin film without being removed by the hot gas injection unit. Here, annealing is preferably carried out at 130 DEG C for about 10 minutes.

그리고, 정공수송층 위에 광활성층을 형성한다(S140). 여기에서, 광활성층은 위에서 설명한 유기박막 형성장치를 이용한 유기박막 형성방법에 의해 형성된다. Then, a photoactive layer is formed on the hole transport layer (S140). Here, the photoactive layer is formed by the organic thin film forming method using the organic thin film forming apparatus described above.

즉, 광활성층을 형성하는 용액이 스프레이 유닛에 의해 분사되고, 고온가스 분사유닛에서 고온가스를 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시키면, 정공수송층의 표면에 용매가 거의 제거된 유기박막이 도포되어 광활성층을 형성한다. 여기에서, 광활성층의 두께는 100~200㎚로 설정되는 것이 바람직하다. That is, when the solution for forming the photoactive layer is sprayed by the spray unit, and the solvent is volatilized by spraying the high temperature gas onto the solution in the high temperature gas injection unit flying the hot gas, the organic thin film Is applied to form a photoactive layer. Here, the thickness of the photoactive layer is preferably set to 100 to 200 nm.

그리고, 광활성층의 어닐링을 실시한다. 여기에서 어닐링은 75℃에서 24시간동안 실시하는 것이 바람직하다. Then, the photoactive layer is annealed. Here, annealing is preferably carried out at 75 DEG C for 24 hours.

그리고, 광활성층에 전자수송층을 형성한다.(S150) 전자수송층은 진공 증착방식에 의해 형성될 수 있다. 그리고, 전자수송층에 유기 이온물질을 코팅 및 도핑하여 전자주입층을 형성한다(S160). Then, an electron transporting layer is formed in the photoactive layer. (S150) The electron transporting layer may be formed by a vacuum deposition method. Then, an electron injection layer is formed by coating and doping an organic ion material on the electron transport layer (S160).

그리고, 마지막으로, 전자소송층에 도전성 금속을 증착하여 캐소드(Cathode)를 형성하면 유기태양전지의 제조가 완료된다(S170). Finally, when a cathode is formed by depositing a conductive metal on the electron source layer, the manufacture of the organic solar battery is completed (S170).

다음에서, OLED 제조공정을 설명한다. 도 5는 본 발명의 OLED 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다. In the following, an OLED manufacturing process will be described. 5 is a process flow chart showing the OLED manufacturing process of the present invention.

OLED 제조공정은 위의 유기 태양전지를 제조하는 공정과 동일하고, 다만 광활층을 형성하는 공정(S140) 대신에 유기발광층을 형성하는 공정(S140a)을 실시한다.The OLED manufacturing process is the same as the above-described process for manufacturing an organic solar cell, but a process (S140a) for forming an organic light emitting layer is performed instead of the process (S140) for forming an open layer.

여기에서, 유기발광층은 위에서 설명한 유기박막 형성장치를 이용한 유기박막 형성방법에 의해 형성된다. Here, the organic light emitting layer is formed by the organic thin film forming method using the organic thin film forming apparatus described above.

즉, 유기발광층을 형성하는 용액이 스프레이 유닛에 의해 분사되고, 고온가스 분사유닛에서 고온가스를 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시키면, 정공 수송층에 용매가 거의 제거된 유기박막이 도포되어 유기발광층을 형성한다. 여기에서, 정공수송층의 두께는 50~150㎚로 설정되는 것이 바람직하다. That is, when the solution for forming the organic light emitting layer is sprayed by the spray unit, and the solvent is volatilized by spraying the high temperature gas in the solution flying the hot gas in the high temperature gas injection unit, the organic thin film, Thereby forming an organic light emitting layer. Here, the thickness of the hole transporting layer is preferably set to 50 to 150 nm.

이때, 스프레이 유닛에 의해 RGB를 각각 별도로 분사하거나 혼합하여 분사할 수 있다. At this time, RGB can be separately ejected or mixed by the spray unit.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기박막 형성방법을 나타낸 공정 순서도이다.6 is a flow chart illustrating a method of forming an organic thin film according to an embodiment of the present invention.

위에서 설명한 유기 태양전지 및 OLED를 제조할 때 스프레이 방식으로 유기박막 형성하는 과정을 좀더 상세하게 설명한다. The process of forming the organic thin film by the spraying method in manufacturing the organic solar cell and the OLED described above will be described in more detail.

먼저, 가스의 압력과 온도를 입력한다(S10). 즉, 사용자가 사용되는 용액의 성질 및 용매의 종류에 따라 용매를 휘발시킬 수 있는 최적의 온도와 압력을 입력한다. 그러면, 제어유닛(60)은 히팅유닛(42)을 제어하여 가스의 가열온도를 조절하고, 압력 조절유닛(44)을 제어하여 가스의 분사압력을 조절한다. First, the gas pressure and temperature are input (S10). That is, the user inputs the optimal temperature and pressure that can volatilize the solvent depending on the nature of the solution used and the type of solvent. Then, the control unit 60 controls the heating unit 42 to adjust the heating temperature of the gas, and controls the pressure regulating unit 44 to regulate the gas injection pressure.

여기에서, 가스의 압력은 0.04~0.12Mpa, 가스 온도는 80~150℃로 설정되는 것이 바람직하다. Here, the pressure of the gas is preferably 0.04 to 0.12 MPa, and the gas temperature is preferably set to 80 to 150 DEG C.

그리고, 가스의 압력과 온도 입력이 완료되면, 스프레이 유닛(20)을 작동시켜 용액을 기판(10)의 표면에 분사한다(S20). 이때, 기판(10)에는 애노드나 정공 수송층 등 다른층이 도포된 상태일 수 있다. When the pressure and temperature of the gas are completed, the spray unit 20 is operated to spray the solution onto the surface of the substrate 10 (S20). At this time, the substrate 10 may be coated with another layer such as an anode or a hole transport layer.

스프레이 유닛이 에어 스프레이 방식일 경우 용액에 에어를 분사하여 분사압력을 발생시키고, 전기 스프레이 방식일 경우 고전압 발생부(50)를 온(ON)시켜 스프레이 유닛(20)과 기판(10) 사이에 고전압을 인가하여 용액을 하전시키고, 하이브리드 방식일 경우 에어를 분사함과 아울러 고전압을 인가하여 용액을 분사한다. When the spray unit is an air spray system, air is sprayed to the solution to generate the spray pressure. When the spray unit is an electric spray system, the high voltage generator 50 is turned on to apply a high voltage To inject the solution. In the case of the hybrid method, air is injected, and a high voltage is applied to spray the solution.

여기에서, 스프레이 유닛과 기판 사이의 인가전압은 8~14kV, 스프레이 유닛과 기판의 거리 6~12cm, 토출량 40~1000ul/min로 설정된다. Here, the applied voltage between the spray unit and the substrate is set to 8 to 14 kV, the distance between the spray unit and the substrate is 6 to 12 cm, and the discharge amount is set to 40 to 1000ul / min.

이와 같이, 본 실시예에서는 스프레이 방식으로 기판(10)에 용액을 분사하여 유기박막을 형성하기 때문에 유기박막의 두께를 얇게 만들 수 있음과 아울러 유기박막의 두께를 자유롭게 조절할 수 있다. As described above, in this embodiment, since the organic thin film is formed by spraying the solution onto the substrate 10 by the spraying method, the thickness of the organic thin film can be made thin and the thickness of the organic thin film can be freely adjusted.

그리고, 용액이 분사되어 기판(10)에 도달하기 전인 용액이 분사 노즐(26)에서 분사되어 비행중일 때 용액에 고온가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시킨다(S30). When the solution is sprayed from the spray nozzle 26 before the solution reaches the substrate 10, the high temperature gas is sprayed to the solution to volatilize the solvent contained in the solution (S30).

즉, 히팅유닛(42)이 작동되어 가스를 설정온도로 가열하고, 압력 조절유닛(44)에 의해 파이프(40)를 통과하는 가스의 압력을 설정압력으로 조절한다. 그리고, 파이프(40)를 통해 하우징(34) 내부로 유입된 고온가스는 분사 통로(36)를 통해 분사되어 비행중인 용액에 함유된 용매를 휘발시킨다. That is, the heating unit 42 is operated to heat the gas to the set temperature, and the pressure of the gas passing through the pipe 40 by the pressure adjusting unit 44 is adjusted to the set pressure. The hot gas introduced into the housing 34 through the pipe 40 is injected through the injection path 36 to volatilize the solvent contained in the solution in flight.

이때, 온도센서(62)에서 하우징(34) 내부 온도를 측정하여 제어유닛(60)으로 인가하면 제어유닛(60)은 온도센서(62)에서 인가되는 가스 온도과 기준온도를 비교하여 가스 온도가 기준온도 범위를 유지하도록 히팅유닛(42)을 제어한다.At this time, when the internal temperature of the housing 34 is measured by the temperature sensor 62 and applied to the control unit 60, the control unit 60 compares the gas temperature applied by the temperature sensor 62 with the reference temperature, And controls the heating unit 42 to maintain the temperature range.

그리고, 압력센서(64)에서 하우징(34)에서 분사되는 가스의 압력을 측정하여 제어유닛(60)으로 인가하면, 제어유닛(60)은 가스 압력과 기준압력을 비교하여 가스 압력이 기준압력 범위를 유지하도록 압력 조절유닛(44)을 제어한다. When the pressure of the gas injected from the housing 34 is measured by the pressure sensor 64 and applied to the control unit 60, the control unit 60 compares the gas pressure with the reference pressure, To control the pressure regulating unit (44).

그리고, 기판을 비교적 낮은 온도로 가열하여 고온가스 분사유닛에 의해 제거되지 못하고 잔존하는 용매를 최종적으로 휘발시킨다.Then, the substrate is heated to a relatively low temperature, and the remaining solvent which can not be removed by the hot gas injection unit is finally volatilized.

여기에서, 기판의 가열온도는 70~190℃로 기존에 비해 비교적 낮은 온도로 가열할 수 있기 때문에 플랙시블 기판, 열에 약한 기판, 두께가 얇은 기판 등 다양한 기판의 사용이 가능하고, 용질이 열에 의해 손상되는 것을 방지한다. Here, since the heating temperature of the substrate is 70-190 ° C, the substrate can be heated at a relatively low temperature. Therefore, it is possible to use various substrates such as a flexible substrate, a weak substrate and a thin substrate, Thereby preventing damage.

기존의 유기박막 형성장치는 기판을 가열하여 용매를 휘발시킬 경우 기판에 도포된 상태에서 용매가 휘발되므로 유기박막의 품질이 저하되고, 기판을 용매의 휘발 가능한 온도까지 가열해야되므로 열에 약한 기판은 사용이 어려운 문제가 있었다.In the conventional organic thin film forming apparatus, when the substrate is heated and the solvent is volatilized, the solvent is volatilized in a state of being coated on the substrate. Therefore, the quality of the organic thin film is lowered and the substrate is heated to a temperature at which the solvent can be volatilized. There was this difficult problem.

본 실시예에서는 분사 노즐에서 분사되어 비행중인 용액에 직접 고온가스를 분사하여 용매를 휘발시키기 때문에 기판에 도포되는 용액에는 용매가 거의 제거된 상태가 되므로 유기박막의 표면 정밀도를 향상시키고 이에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있다. In this embodiment, since the solvent sprayed from the spray nozzle directly injects the high-temperature gas into the solution in the flying state, the solvent applied to the substrate is substantially eliminated, thereby improving the surface precision of the organic thin film. Quality can be improved.

그리고, 기판을 가열할 필요가 없어 열에 약한 기판도 사용이 가능하다. 기판에 도포된 용액에 잔존하는 용매를 휘발시키기 위해 기판을 가열하더라도 남아 있는 용매를 휘발시키는 용도이므로 가열 온도를 높게 설정하지 않아도 되므로 열에 약한 기판의 사용이 가능하다. Further, since it is not necessary to heat the substrate, it is possible to use a substrate which is weak against heat. Even if the substrate is heated to volatilize the solvent remaining in the solution coated on the substrate, since the remaining solvent is volatilized, it is not necessary to set the heating temperature at a high temperature, so that it is possible to use a substrate which is weak against heat.

실시예 1Example 1

먼저, 전도성 고분자로 Orgacon.TM(Agfa, PEDOT:PSS)를 물에 0.8wt%로 녹이고, 6um와 0.8um 실린지 필터로 필터링하여 분사 용액을 제조하였다. 그리고, 기판은 표면에 3차원 굴곡이 있는 기판을 준비하였다. First, Orgacon.TM (Agfa, PEDOT: PSS) was dissolved as 0.8wt% in water as a conductive polymer and filtered with 6um and 0.8um syringe filters to prepare a spray solution. Then, a substrate having a three-dimensional curvature on its surface was prepared.

제조된 분사 용액을 전기분사와 에어분사를 혼합한 하이브리드 스프레이 방식의 유기박막 형성장치를 이용하여 나노 막박을 제조하였다. Nanostructured membranes were prepared by using hybrid spray - type organic thin - film forming apparatus in which the sprayed solution was mixed with electric spraying and air spraying.

즉, 인가전압 12kV, 질소압 0.1Mpa, 분사노즐과 기판의 거리 6cm, 토출량 700ul/min, 기판의 온도 130℃, 가스 온도 100℃이 되도록 설정하고, 스프레이 유닛에서 용액을 분사하고 이와 동시에 고온가스 분사유닛에서 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 나노 유기박막을 형성하였다. That is, it is set so that the applied voltage is 12 kV, the nitrogen pressure is 0.1 Mpa, the distance between the injection nozzle and the substrate is 6 cm, the discharge amount is 700 / / min, the temperature of the substrate is 130 캜 and the gas temperature is 100 캜. A nano organic thin film was formed on the surface of the substrate having three-dimensional curvature by spraying hot gas to the solution in flight in the injection unit.

실시예 1에 의해 제조된 나노 유기박막은 도 7에 도시된 사진과 같이, 주사전자 현미경으로 촬영한 후 부분별의 나노 유기박막의 두께를 측정하면, 상부(Top) 두께는 437nm 이었고, 측면(Side) 두께는 421nm이었고, 하부(Bottom) 두께는 433nm 이었다. 따라서, 상부(Top)/하부(Bottom)의 비율은 거의 1에 가깝고, 측면(Side)/하부(Bottom)의 비율은 0.97 이었다. As shown in the photograph of FIG. 7, when the thickness of the nano organic thin film was measured by scanning electron microscope, the thickness of the top organic thin film was 437 nm, Side) thickness was 421 nm, and the bottom thickness was 433 nm. Thus, the ratio of top / bottom was close to 1 and the ratio of side / bottom was 0.97.

실시예 1과 같이, 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 본 발명의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치로 제조하게 되면 전체적으로 균일한 두께를 갖는 유기박막을 얻을 수 있고, 기판의 가열온도를 낮게 할 수 있는 것을 확인할 수 있다. When an organic thin film forming apparatus using the spraying method of the present invention is formed on the surface of a substrate having three-dimensional curvature as in Embodiment 1, an organic thin film having a uniform overall thickness can be obtained and the heating temperature of the substrate can be lowered Can be confirmed.

실시예 2 Example 2

OLED 발광층으로 PVK(Poly(9-vinylcabazole), PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole), Ir(ppy)3(Tris[2-phenylpyridinato-C2,N]iridium(III)를 10:4:1의 비율로 혼합하여 모노클로로벤젠(Monochlorobenzene)에 0.2wt%의 비율로 녹여 분사 용액을 제조한다. As the OLED light emitting layer, poly (9-vinylcabazole), PBD (2- (4-Biphenylyl) -5-phenyl-1,3,4-oxadiazole), Ir (ppy) ] iridium (III) were mixed in a ratio of 10: 4: 1 and dissolved in monochlorobenzene at a ratio of 0.2 wt% to prepare a spray solution.

이렇게 제조된 용액을 6um, 0.4um의 실린지 필터를 이용하여 필터링을 실시한 후 전기분사와 에어분사를 혼합한 하이브리드 스프레이 방식의 유기박막 형성장치를 이용하여 나노 막박을 제조하였다.The solution thus prepared was filtered using a 6-μm, 0.4-μm syringe filter, and then a nano-envelope was prepared using a hybrid spray-type organic thin-film forming apparatus in which electric spraying and air jetting were mixed.

즉, 인가전압 10kV, 질소압 0.06Mpa, 분사노즐과 기판의 거리 6cm, 토출량 88ul/min, 기판 온도 130℃, 가스온도 100℃이 되도록 설정하고, 스프레이 유닛에서 분사 용액을 분사하고 이와 동시에 고온가스 분사유닛에서 비행중인 용액에 고온가스(100℃)를 분사하여 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 나노 유기박막을 형성하였다. 그리고, 기판에 분사한 유기박막을 75℃의 건조로를 이용하여 24시간 처리하여 가교화를 진행하였다.That is, the spraying unit was sprayed from the spray unit while setting the injection voltage to 10 kV, the nitrogen pressure to 0.06 Mpa, the distance between the injection nozzle and the substrate to 6 cm, the discharge amount to 88 μl / min, the substrate temperature to 130 ° C. and the gas temperature to 100 ° C., The nano organic thin film was formed on the surface of the substrate having three-dimensional curvature by spraying high-temperature gas (100 ° C) onto the solution in flight in the injection unit. Then, the organic thin film sprayed on the substrate was treated with a drying furnace at 75 캜 for 24 hours to perform crosslinking.

실시예 2에 의해 제조된 나노 유기박막은 도 8에 도시된 사진과 같이, 주사전자 현미경으로 촬영한 후 부분별의 나노 유기박막의 두께를 측정하면, 상부(Top) 두께는 133nm 이었고, 측면(Side) 두께는 117nm이었고, 하부(Bottom) 두께는 123nm 이었다. 따라서, 상부(Top)/하부(Bottom)의 비율은 1.18이었고, 측면(Side)/하부(Bottom)의 비율은 0.95 이었다. As shown in the photograph of FIG. 8, when the thickness of the nano organic thin film was measured by a scanning electron microscope, the thickness of the nano organic thin film was 133 nm, Side) thickness was 117 nm, and the bottom thickness was 123 nm. Thus, the ratio of Top / Bottom was 1.18 and the ratio of Side / Bottom was 0.95.

실시예 2와 같이, 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 본 발명의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치로 제조하게 되면 전체적으로 균일한 두께를 갖는 유기박막을 얻을 수 있고, 기판의 가열온도를 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있다. When an organic thin film forming apparatus using the spraying method of the present invention is formed on the surface of a substrate having a three-dimensional curvature as in Embodiment 2, an organic thin film having a uniform thickness as a whole can be obtained, .

실시예 3 Example 3

OPV 광활성층으로 PCBM(1-(3-Methoxycarbonyl)-Propyl-1-phenyl=(6,6)C61)과 P3HT(Poly(3-hexylthiophene)를 1:1의 비율로 혼합하여 모노클로로벤젠(Monochlorobenzene)에 각각 0.2wt%의 비율로 녹여 분사용액을 제조한다. The OPV photoactive layer was prepared by mixing PCBM (1- (3-Methoxycarbonyl) -Propyl-1-phenyl = (6,6) C61) with P3HT (Poly (3-hexylthiophene) in a ratio of 1: 1 to obtain monochlorobenzene ) At a ratio of 0.2 wt%, respectively.

이렇게 제조된 용액을 6um, 0.4um의 실린지 필터를 이용하여 필터링을 실시한 후 전기분사와 에어분사를 혼합한 하이브리드 스프레이 방식의 유기박막 형성장치를 이용하여 나노 막박을 제조하였다.The solution thus prepared was filtered using a 6-μm, 0.4-μm syringe filter, and then a nano-envelope was prepared using a hybrid spray-type organic thin-film forming apparatus in which electric spraying and air jetting were mixed.

즉, 인가전압 10kV, 질소압 0.06Mpa, 분사노즐과 기판의 거리 6cm, 토출량 350ul/min, 기판온도 130℃, 가스온도 120℃이 되도록 설정한 후 스프레이 유닛에서 분사 용액을 분사하고 이와 동시에 고온가스 분사유닛에서 비행중인 용액에 고온가스(120℃)를 분사하여 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 나노 유기박막을 형성하였다. 그리고, 기판에 분사한 유기박막을 75℃의 건조로를 이용하여 24시간 처리하여 가교화를 진행하였다. That is, after setting the applied voltage to 10 kV, the nitrogen pressure to 0.06 Mpa, the distance between the injection nozzle and the substrate to 6 cm, the discharge amount to 350 μl / min, the substrate temperature to 130 ° C. and the gas temperature to 120 ° C., The nano organic thin film was formed on the surface of the substrate having the three-dimensional curvature by spraying hot gas (120 ° C) into the solution flying in the injection unit. Then, the organic thin film sprayed on the substrate was treated with a drying furnace at 75 캜 for 24 hours to perform crosslinking.

실시예 3에 의해 제조된 나노 유기박막은 도 9에 도시된 사진과 같이, 주사전자 현미경으로 촬영한 후 부분별의 나노 유기박막의 두께를 측정하면, 상부(Top) 두께는 595nm 이었고, 측면(Side) 두께는 560nm이었고, 하부(Bottom) 두께는 551nm 이었다. 따라서, 상부(Top)/하부(Bottom)의 비율은 1.07이었고, 측면(Side)/하부(Bottom)의 비율은 1.02 이었다. As shown in the photograph of FIG. 9, when the thickness of the nano organic thin film was measured by a scanning electron microscope, the thickness of the nano organic thin film was 595 nm, Side) thickness was 560 nm, and the bottom thickness was 551 nm. Therefore, the ratio of the top / bottom was 1.07 and the ratio of the side / bottom was 1.02.

실시예 3과 같이, 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 본 발명의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치로 제조하게 되면 전체적으로 균일한 두께를 갖는 유기박막을 얻을 수 있고, 기판의 가열온도를 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있다.When the organic thin film forming apparatus using the spraying method of the present invention is formed on the surface of the substrate having the three-dimensional curvature as in Embodiment 3, an organic thin film having a uniform thickness as a whole can be obtained, .

실시예 4 Example 4

OPV 광활성층으로 PCBM(1-(3-Methoxycarbonyl)-Propyl-1-phenyl=(6,6)C61)과 P3HT(Poly(3-hexylthiophene)를 1:1의 비율로 혼합하여 클로로포름(Chloroform)에 각각 0.15wt%의 비율로 녹여 분사용액을 제조한다. The OPV photoactive layer was prepared by mixing PCBM (1- (3-Methoxycarbonyl) -Propyl-1-phenyl = (6,6) C61) with P3HT (poly (3-hexylthiophene) in a ratio of 1: 1 and adding chloroform And 0.15 wt%, respectively.

이렇게 제조된 용액을 6um, 0.4um의 실린지 필터를 이용하여 필터링을 실시한 후 전기분사와 에어분사를 혼합한 하이브리드 스프레이 방식의 유기박막 형성장치를 이용하여 나노 막박을 제조하였다. The solution thus prepared was filtered using a 6-μm, 0.4-μm syringe filter, and then a nano-envelope was prepared using a hybrid spray-type organic thin-film forming apparatus in which electric spraying and air jetting were mixed.

즉, 인가전압 10kV, 질소압 0.06Mpa, 분사노즐과 기판의 거리 6cm, 토출량 350ul/min, 기판 온도 70℃, 가스온도 90℃이 되도록 설정하고, 스프레이 유닛에서 분사 용액을 분사하고 이와 동시에 고온가스 분사유닛에서 비행중인 용액에 고온가스(90℃)를 분사하여 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 나노 유기박막을 형성하였다. 그리고, 기판에 분사한 유기박막을 75℃의 건조로를 이용하여 24시간 처리하여 가교화를 진행하였다.That is, the spraying unit is sprayed in the spray unit, and the high-temperature gas is injected from the spray unit at a rate of 10 kV, a nitrogen pressure of 0.06 MPa, a distance of 6 cm between the injection nozzle and the substrate, The nano organic thin film was formed on the surface of the substrate having the three-dimensional curvature by spraying high-temperature gas (90 ° C) into the solution flying in the injection unit. Then, the organic thin film sprayed on the substrate was treated with a drying furnace at 75 캜 for 24 hours to perform crosslinking.

실시예 4에 의해 제조된 나노 유기박막은 도 10에 도시된 사진과 같이, 주사전자 현미경으로 촬영한 후 부분별의 나노 유기박막의 두께를 측정하면, 상부(Top) 두께는 130nm 이었고, 측면(Side) 두께는 145nm이었고, 하부(Bottom) 두께는 144nm 이었다. 따라서, 상부(Top)/하부(Bottom)의 비율은 0.90이었고, 측면(Side)/하부(Bottom)의 비율은 1.01 이었다. As shown in the photograph of FIG. 10, when the thickness of the nano organic thin film was measured by scanning electron microscope, the thickness of the top organic thin film was 130 nm, Side) thickness was 145 nm, and the bottom thickness was 144 nm. Thus, the ratio of Top / Bottom was 0.90 and the ratio of Side / Bottom was 1.01.

실시예 4와 같이, 3차원 굴곡을 갖는 기판의 표면에 본 발명의 스프레이 방식을 이용한 유기박막 형성장치로 제조하게 되면 전체적으로 균일한 두께를 갖는 유기박막을 얻을 수 있고, 기판의 가열온도를 낮출 수 있는 것을 확인할 수 있다.When the organic thin film forming apparatus using the spraying method of the present invention is manufactured on the surface of the substrate having the three-dimensional curvature as in Embodiment 4, an organic thin film having a uniform thickness as a whole can be obtained, .

도 11 및 도 12는 본 발명의 유기박막 형성장치에 의해 제조된 박막과, 기존의 스프레이 방식으로 제조된 박막의 표면을 확대한 사진이다.11 and 12 are enlarged photographs of the surface of the thin film produced by the organic thin film forming apparatus of the present invention and the thin film produced by the conventional spray method.

도 11에 도시된 바와 같이, 기존의 스프레이 분사방식을 이용하여 기판의 표면에 용액을 분사하여 박막을 형성하고, 기판을 200℃로 가열하여 용액에 포함된 용매를 휘발시킬 경우 기판의 표면이 거친 상태로 되고 용질에 열 손상을 초래하게 되는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 11, when a thin film is formed by spraying a solution onto the surface of a substrate using a conventional spraying method and the solvent contained in the solution is volatilized by heating the substrate to 200 ° C, State, and heat damage to the solute can be confirmed.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 같이, 고온가스를 이용하여 용매를 휘발시킬 경우 기판의 온도를 130℃ 정도로 비교적 낮게 할 수 있어 기판의 표면이 매끄럽게 형성되고, 용질에 열손손상이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 12, when a solvent is volatilized using a high temperature gas, the temperature of the substrate can be relatively low, such as about 130 ° C., so that the surface of the substrate is smoothly formed, .

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.  While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

10: 기판 12: 이동유닛
20: 스프레이 유닛 22: 저장탱크
24: 공급부 26: 분사 노즐
28: 전도체 노즐팁 30: 고온가스 분사유닛
32: 공간부 34: 하우징
36: 분사 통로 40: 파이프
42: 히팅유닛 44: 압력 조절유닛
50: 고전압 발생부 60: 제어유닛
62: 온도센서 64: 압력센서
66: 입력부
10: substrate 12: mobile unit
20: Spray unit 22: Storage tank
24: supply part 26: injection nozzle
28: conductor nozzle tip 30: high temperature gas injection unit
32: space part 34: housing
36: injection passage 40: pipe
42: Heating unit 44: Pressure regulating unit
50: high voltage generating unit 60: control unit
62: temperature sensor 64: pressure sensor
66:

Claims (10)

OLED 및 유기 태양전지를 제조용 기판에 용액을 분사하여 유기박막을 형성하는 스프레이 유닛; 및
상기 스프레이 유닛에서 분사되어 비행중인 용액에 고온 가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시키는 고온가스 분사유닛을 포함하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
A spray unit that forms an organic thin film by spraying a solution onto a substrate for manufacturing an OLED and an organic solar cell; And
And a high-temperature gas injection unit for injecting a high-temperature gas into the solution injected from the spray unit to volatilize the solvent contained in the solution.
제1항에 있어서,
상기 스프레이 유닛은 용액이 저장된 저장탱크와 연결되어 용액을 공급해주는 공급부와, 상기 공급부의 하측에 장착되어 용액을 기판의 표면에 분사하는 분사 노즐을 포함하고,
에어 스프레이방식, 전기 스프레이 방식 및 에어 스프레이 방식과 전기 스프레이 방식을 겸한 하이브리드 스프레이 방식 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
The method according to claim 1,
Wherein the spray unit includes a supply unit connected to a storage tank in which a solution is stored to supply a solution, and a spray nozzle mounted on a lower side of the supply unit to spray the solution onto the surface of the substrate,
An organic spraying method, an air spraying method, an electric spraying method, and a hybrid spraying method using an air spraying method and an electric spraying method.
제2항에 있어서,
상기 고온가스 분사유닛은 분사 노즐의 외면에 장착되고, 고온가스가 유입되는 공간부를 갖으며, 하측에 고온가스가 분사되는 분사 통로가 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 연결되어 고온가스가 통과하는 파이프와, 상기 파이프에 설치되어 바디로 공급되는 가스를 가열하는 히팅 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the high temperature gas injection unit is mounted on an outer surface of the injection nozzle and has a space in which a high temperature gas is introduced and in which a spray passage for injecting a high temperature gas is formed, And a heating unit installed on the pipe and heating a gas supplied to the body. The organic thin film forming apparatus for organic solar cell according to claim 1,
제3항에 있어서,
상기 하우징의 공간부로 유입된 고온가스가 분사노즐을 가열할 수 있도록 상기 공간부는 하우징의 내면과 분사노즐의 외면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
The method of claim 3,
Wherein the space is formed between the inner surface of the housing and the outer surface of the injection nozzle so that the hot gas introduced into the space of the housing can heat the injection nozzle.
제3항에 있어서,
상기 하우징의 하측에 형성된 분사 통로의 중앙을 분사노즐의 끝단이 통과하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
The method of claim 3,
Wherein an end of the injection nozzle passes through the center of the injection path formed on the lower side of the housing.
제1항에 있어서,
상기 고온가스 분사유닛의 가스의 압력과 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 사용자가 조작하여 온도와 압력을 입력하는 입력부와, 가스의 온도를 측정하는 온도센서와, 가스의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 입력부, 온도센서 및 압력센서로부터 입력된 데이터를 기초하여 가스를 가열하는 히팅유닛과 가스의 압력을 조절하는 압력 조절유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조용 유기박막 형성장치.
The method according to claim 1,
And a control unit for controlling the pressure and the temperature of the gas in the high temperature gas injection unit, wherein the control unit includes an input unit for inputting a temperature and a pressure operated by a user, a temperature sensor for measuring the temperature of the gas, And a control unit for controlling a heating unit for heating the gas based on the data input from the input unit, the temperature sensor and the pressure sensor, and a pressure control unit for controlling the pressure of the gas, And an organic thin film forming apparatus for manufacturing an organic solar cell.
3차원 굴곡이 형성되고 투명하고 유연성이 있는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판에 애노드 전극을 형성하는 단계;
상기 애노드 전극 상에 정공수송층을 형성하는 단계;
상기 정공수송층 상에 유기발광층 또는 광활성층을 형성하는 단계;
상기 유기 발광층 또는 광활성층 상에 전자수송층을 형성하는 단계;
상기 전자수송층 상에 전자주입층을 형성하는 단계; 및
상기 전자주입측상에 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조방법.
Preparing a substrate having a three-dimensional curvature and being transparent and flexible;
Forming an anode electrode on the substrate;
Forming a hole transport layer on the anode electrode;
Forming an organic light emitting layer or a photoactive layer on the hole transporting layer;
Forming an electron transport layer on the organic light emitting layer or the photoactive layer;
Forming an electron injection layer on the electron transport layer; And
And forming a cathode electrode on the electron injecting side.
제7항에 있어서,
상기 정공수송층을 형성하는 단계, 유기발광층 및 광활성층을 형성하는 단계 중 적어도 하나는 용액에 포함된 용매의 종류에 따라 가스의 압력과 온도를 설정하는 단계;
스프레이 유닛에서 용액을 분사하는 단계;
상기 스프레이 유닛에서 분사되어 비행중인 용액에 고온가스를 분사하여 용액에 포함된 용매를 휘발시키는 단계; 및
상기 용액이 기판의 표면에 분사되어 유기박막을 형성하는 단계를 포함하는 OLED 및 유기 태양전지 제조방법.
8. The method of claim 7,
At least one of the steps of forming the hole transport layer, forming the organic light emitting layer, and photoactive layer includes: setting the pressure and temperature of the gas according to the type of the solvent included in the solution;
Spraying a solution in a spray unit;
Volatilizing the solvent contained in the solution by spraying a high temperature gas onto the solution being sprayed and flying in the spray unit; And
And spraying the solution onto the surface of the substrate to form an organic thin film.
제7항에 있어서,
상기 가스 압력은 0.06~0.12MPa, 가스 온도는 80~150℃ 인 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the gas pressure is 0.06 to 0.12 MPa and the gas temperature is 80 to 150 ° C.
제7항에 있어서,
상기 용액을 기판에 분사한 후 기판을 가열하여 용액에 잔존하는 용매를 휘발시키는 단계를 더 포함하고,
상기 가판의 가열온도는 70~190℃ 인 것을 특징으로 하는 OLED 및 유기 태양전지 제조방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising the step of spraying the solution onto the substrate and then heating the substrate to volatilize the solvent remaining in the solution,
Wherein the heating temperature of the adhesive sheet is 70 to 190 ° C.
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