KR20180005082A - 기판 패터닝 장치 및 방법, 유기 발광 장치 제조방법 - Google Patents

기판 패터닝 장치 및 방법, 유기 발광 장치 제조방법 Download PDF

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KR20180005082A
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Abstract

기판의 패터닝 방법이 개시된다. 개시된 기판의 패터닝 방법은, 분사 노즐에 제1 전위를 인가하고, 상기 기판의 제1 면에 마련된 복수의 셀 전극에 포함된 적어도 하나의 제1 셀 전극에 제2 전위 인가하고, 상기 복수의 셀 전극 중 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극을 제외한 적어도 하나의 제2 셀 전극에 제3 전위를 인가하며, 상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 제4 전위를 인가한다. 개시된 실시예에 따르면, 기판의 소정 영역에 패터닝 용액이 선택적으로 퇴적될 수 있다.

Description

기판 패터닝 장치 및 방법, 유기 발광 장치 제조방법{Apparatus and method for patterning substrate, method for manufacturing organic light emitting device}
기판 패터닝 장치 및 방법과, 상기 기판 패터닝 방법을 이용한 유기 발광 장치의 제조방법에 관한 것으로, 기판의 소정 영역에 패터닝 용액을 선택적으로 증착시킬 수 있는 기판의 패터닝 장치 및 방법이 개시된다.
유기 발광 장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점이 가지고 있어 차세대 표시 소자로서 주목받고 있다.
유기 발광 소자는 유리나 그 밖의 투명한 절연기판 상에 소정의 패턴으로 양극을 형성하고, 이 양극 상에 유기재료 및 음극을 순차로 적층하여 형성한다. 상술한 바와 같이 구성된 유기 발광 소자의 양극 및 음극에 전위를 인가하면 양극으로부터 주입된 홀(hole)이 홀 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 음극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 주입된다. 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)을 생성하고, 이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라, 발광층의 유기 분자가 발광함으로써 화상이 구현된다.
풀 컬러(full color)를 구현할 수 있는 유기 발광 소자를 제조하기 위하여, 소정 패턴의 개구부가 형성된 마스크를 이용하여 기판 상에 예를 들어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 의 서브 픽셀들(subpixel)을 형성하는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.
실시예들에 따르면, 패터닝 용액을 기판 상의 소정의 영역에 선택적으로 패터닝 하는 기판 패터닝 방법 및 장치가 제공된다.
일 측면에 있어서,
패터닝 용액을 이용하여 기판의 패터닝 하는 방법에 있어서,
분사 노즐에 제1 전위를 인가하는 단계;
상기 기판의 제1 면에 마련된 복수의 셀 전극에 포함된 적어도 하나의 제1 셀 전극에 제2 전위 인가하는 단계;
상기 복수의 셀 전극 중 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극을 제외한 적어도 하나의 제2 셀 전극에 제3 전위를 인가하는 단계;
상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 제4 전위를 인가하는 단계; 및
상기 분사 노즐로부터 상기 기판의 제1 면을 향해 패터닝 용액을 분사함으로써, 상기 패터닝 용액을 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 포함하며, 상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 기판 패터닝 방법이 제공된다.
상기 제1 내지 제4 전위는,
제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 조절되며,
Figure pat00001
.... 수학식 1
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V1 = 제1 전위, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, d1 = 분사 노즐과 제1 셀 전극 사이의 거리, d2 = 제1 셀 전극과 제2 셀 전극 사이의 거리, d3 = 기판의 두께)
상기 분사 노즐은 말단이 뾰족한 침(needle) 형상을 가지며,
상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 링 형상을 가진 링 전극이 마련되며,
상기 기판 패터닝 방법은, 상기 링 전극에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 내지 제5 전위는,
제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 조절되며,
Figure pat00005
.... 수학식 1
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h4 = 중간 전극 층과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 복수의 통과 홀이 형성된 중간 전극 층이 마련되며,
상기 기판 패터닝 방법은, 상기 중간 전극 층의 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위로 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을만족하도록 조절되며,
Figure pat00009
.... 수학식 1
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h4 = 중간 전극 층과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
상기 중간 전극 층은 펀칭 메탈로 구성될 수 있다.
상기 중간 전극 층은 그리드 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 전위, 제3 전위, 및 제4 전위는 (+) 극성의 전위 값을 가지고, 상기 제2 전위는 (-) 극성의 전위 값을 가질 수 있다.
다른 측면에 있어서,
패터닝 용액을 이용하여 기판의 패터닝 하는 장치에 있어서,
상기 기판의 제1 면을 향해 상기 패터닝 용액을 분사하는 분사 노즐;
상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 마련된 배면 전극; 및
상기 기판의 상기 제1 면에 마련된 복수의 셀 전극과, 상기 분사 노즐 및 상기 배면 전극의 전위를 조절하는 전압 구동부;을 포함하며,
상기 전압 구동부는 상기 분사 노즐에 제1 전위를 인가하고, 상기 복수의 셀 전극에 포함된 적어도 하나의 제1 셀 전극에 제2 전위를 인가하고, 상기 복수의 셀 전극 중 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극을 제외한 적어도 하나의 제2 셀 전극에 제3 전위를 인가하며, 상기 배면 전극에 제4 전위를 인가하되,
상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 기판 패터닝 장치가 제공된다.
상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제1 내지 제4 전위를 조절하며,
Figure pat00013
.... 수학식 1
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V1 = 제1 전위, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, d1 = 분사 노즐과 제1 셀 전극 사이의 거리, d2 = 제1 셀 전극과 제2 셀 전극 사이의 거리, d3 = 기판의 두께)
상기 분사 노즐은 말단이 뾰족한 침(needle) 형상을 가지며,
상기 기판 패터닝 장치는, 상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 링 형상을 가진 링 전극;을 더 포함하고,
상기 전압 구동부는 상기 링 전극에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가할 수 있다.
상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제2 내지 제5 전위를 조절하며
제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 조절되며,
Figure pat00017
.... 수학식 1
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h1 = 링 전극과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
상기 기판 패터닝 장치는, 상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에 마련되는 것으로, 복수의 통과 홀이 형성된 중간 전극 층;을 더 포함하며,
상기 전압 구동부는 상기 중간 전극 층에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가할 수 있다.
상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제2 내지 제5 전위를 조절하며
상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
(εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h4 = 중간 전극 층과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
상기 중간 전극 층은 펀칭 메탈로 구성될 수 있다.
상기 중간 전극 층은 그리드 형상을 가질 수 있다.
다른 측면에 있어서,
유기용액 분사 노즐를 이용하여 복수의 픽셀을 포함하고 상기 픽셀들 각각이 서로 다른 색상을 가지는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 유기 발광 장치를 제조하는 방법에 있어서,
기판의 제1 면에 상기 복수의 서브 픽셀 영역을 형성하는 단계;
상기 유기용액 분사 노즐에 제1 전위를 인가하는 단계;
상기 복수의 서브 픽셀 영역에 포함된 제1 서브 픽셀 영역에 제2 전위를 인가하는 단계;
상기 복수의 서브 픽셀 영역 중 상기 제1 서브 픽셀 영역을 제외한 나머지 서브 픽셀 영역에 제3 전위를 인가하는 단계; 및
상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 제4 전위를 인가하는 단계; 및
상기 유기용액 분사 노즐로부터 제1 유기용액을 분사함으로써, 상기 제1유기용액을 상기 제1 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 포함하며, 상기 상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 기판 패터닝 방법이 제공된다.
상기 복수의 서브 픽셀 영역은 상기 제1 서브 픽셀 영역과, 제2 서브 픽셀 영역 및 제3 서브 픽셀 영역을 포함하며,
상기 유기 발광 장치 제조방법은, 상기 제2 서브 픽셀 영역에 상기 제2 전위를 인가하고, 상기 제1 및 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제3 전위를 인가하는 단계;
상기 유기용액 분사 노즐로부터 제2 유기용액을 분사함으로써, 상기 제2유기용액을 상기 제2 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;
상기 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제2 전위를 인가하고, 상기 제1 및 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제3 전위를 인가하는 단계; 및
상기 유기용액 분사 노즐로부터 제3 유기용액을 분사함으로써, 상기 제3유기용액을 상기 제3 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 유기용액은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상으로 발광하는 유기용액을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 마스크 부재를 사용하지 않고도 기판의 패터닝 공정에서 마스크 효과를 발생시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 기판을 패터닝 하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 나타낸 기판의 제1 면 상에 형성된 전기장을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 셀 전극과 제2 셀 전극사이의 전위 차에 의해 발생하는 제3 전기장과, 배면 전극 및 제1 셀 전극 사이의 전위 차에 의해 발생하는 제4 전기장을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족하지 못할 경우 기판 상에 형성된 전기장의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에서 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1 내지 도 5에서 나타낸 기판의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1 내지 도 5에서 나타낸 분사 노즐의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에서 나타낸 분사 노즐 및 링 전극을 포함하는 기판 패터닝 장치를 이용한 패터닝 공정을 나타낸 도면이다.
도 9는 다른 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 패터닝 공정을 수행하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 다른 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 패터닝 공정을 수행하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 도 9 및 도 10에서 나타낸 중간 전극 층을 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 13은 상술한 파라미터들의 변화에 따른 패터닝 공정의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 14는 유기 발광 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 15는 도 14의 I-I'선의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 16은 기판에 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)을 마련하는 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 예시적인 실시예에 따라, 유기용액 분사장치의 분사 노즐에서 유기 용액(5a)을 분사하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17에서 나타낸 제1 유기용액 액적의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 19는 제2 서브 픽셀 영역에 제2 색상의 발광물질을 포함하는 제2 유기용액 액적(5b)이 선택적으로 증착되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 20은 도 19에서 나타낸 제2 유기용액 액적의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 21은 제3 서브 픽셀 영역에 제3 색상의 발광물질을 포함하는 제3 유기용액 액적이 선택적으로 증착되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 22는 도 21에서 나타낸 제3 유기용액 액적의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 23 내지 도 25는 제1 내지 제4 전위가 조절됨에 따라 패터닝 공정에서 마스크 효과가 발생하는 예들을 대략적으로 나타낸 도면이다.
또한, 도 26은 패터닝 공정에서 마스크 효과가 기준치에 미치지 못하는 예를 나타낸 도면이다.
도 27은 수학식 7 및 수학식 8을 만족하도록 제1 내지 제4 전위가 조절된 상태에서 녹색 패터닝 용액과 적색 패터닝 용액을 선택적으로 패터닝한 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 기판(SU)을 패터닝 하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 기판 패터닝 장치는 기판(SU)의 제1 면(S1)을 향해 패터닝 용액을 분사하는 분사 노즐(No)과, 기판(SU)의 상기 제1 면(S1)의 반대 면인 제2 면(S2)에 마련된 배면 전극(BE) 및 기판(SU)의 제1 면(S1)에 마련된 복수의 셀 전극(Cd, Cn)과, 분사 노즐(No) 및 배면 전극(Be)의 전위를 조절하는 전압 구동부(VS1, VS2, VS3, VS4)를 포함할 수 있다.
분사 노즐(No)은 패터닝 용액을 분사시킬 수 있다. 분사 노즐(No)의 전위는 전압 구동부(VS1, VS2, VS3 ,VS4)의 제1 전압 구동 유닛(VS1)에 의해 조절될 수 있다. 분사 노즐(No)의 전위가 조절됨에 따라, 분사 노즐(No)로부터 분사되는 패터닝 용액의 액적(5)이 소정 극성의 전하를 띌 수 있다. 예를 들어, 분사 노즐(No)이 양(+) 전위를 가지는 경우, 패터닝 용액의 액적(5) 또한 양(+) 전하를 띌 수 있다. 분사 노즐(No)로부터 분사되는 패터닝 용액의 액적(5)의 형상은 상기 액적(5)의 표면 장력 및 액적(5)에 포함된 전하들 사이의 전자기력에 의해 결정될 수 있다.
기판(SU)의 제1 면(S1)에는 복수의 셀 전극(Cd, Cn)이 마련되어 있을 수 있다. 복수의 셀 전극(Cd, Cn) 중 적어도 일부에 패터닝 용액의 액적(5)이 증착됨으로써 기판(SU)의 표면이 패터닝 될 수 있다. 예를 들어, 복수의 셀 전극(Cd, Cn) 중 적어도 하나의 제1 셀 전극(Cd)에 패터닝 용액의 액적이 증착되고, 복수의 셀 전극(Cd, Cn) 중 제1 셀 전극(Cd)을 제외한 제2 셀 전극(Cn)에는 패터닝 용액이 증착되지 않을 수 있다. 복수의 셀 전극(Cd, Cn)은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
기판(SU)의 제2 면(S2)에는 배면 전극(BE)이 마련되어 있을 수 있다. 배면 전극(BE)에 의해 기판의 제2 면(S2) 전위가 변경될 수 있다. 배면 전극(BE)은 도전성 물질을 포함할 수 있다.
전압 구동부(VS1, VS2, VS3, VS4)는 분사 노즐(No), 제1 셀 전극(Cd), 제2 셀 전극(Cn) 및 배면 전극(BE) 각각에 서로 다른 전위를 인가할 수 있다. 예를 들어, 전압 구동부(VS1, VS2, VS3, VS4)는 분사 노즐(No)의 전위를 조절하는 제1 전압 구동 유닛(VS1)과, 제1 셀 전극(Cd)의 전위를 조절하는 제2 전압 구동 유닛(VS2)과, 제2 셀 전극(Cn)의 전위를 조절하는 제3 전압 구동 유닛(VS3) 및 배면 전극(BE)의 전위를 조절하는 제4 전압 구동 유닛(VS4)(VS4)을 포함할 수 있다.
도 1 에서는 제1 내지 제4 전압 구동 유닛(VS4)(VS1, VS2, VS3, VS4)을 분리하여 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제4 전압 구동 유닛(VS4)(VS1, VS2, VS3, VS4)은 하나의 회로로 구성될 수도 있다.
제1 전압 구동 유닛(VS1)은 분사 노즐(No)에 제1 전위(V1)를 인가할 수 있다. 예를 들어, 제1 전위는 양(+)의 전위 값을 가질 수 있다. 이 경우, 분사 노즐(No)로부터 분사되는 액적(5)은 양(+)의 전하로 대전될 수 있다.
제2 전압 구동 유닛(VS2)은 제1 셀 전극(Cd)에 제2 전위(V2)를 인가할 수 있다. 제2 전위(V2)는 그라운드 전위 또는 그라운드 전위보다 낮은 음(-)의 전위값을 가질 수 있다. 노즐(No)로부터 분사되는 액적(5)은 쿨롱 인력에 의해 제1 셀 전극(Cd)으로 진행할 수 있다.
제3 전압 구동 유닛(VS3)은 제2 셀 전극(Cn)에 제3 전위(V3)를 인가할 수 있다. 제3 전위(V3)는 양(+)의 전위 값을 가질 수 있다. 노즐(No)로부터 분사되는 액적(5)은 제2 셀 전극(Cn)으로부터 쿨롱 청력을 받을 수 있다.
액적(5)이 제2 셀 전극(Cn)으로부터 청력을 받지만, 액적(5)들 사이에 발생하는 청력 등으로 인해 액적(5)들 중 일부가 상기 제2 셀 전극(Cn) 또는 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이 영역에 증착될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제4 전압 구동 유닛(VS4)은 배면 전극(BE)의 제4 전위(V4)를 인가함으로써 기판(SU)의 제2 면(S2)에 상기 제4 전위(V4)를 인가할 수 있다.
제4 전위(V4)는 양(+)의 전위 값을 가질 수 있다. 기판(SU)의 제2 면(S2)에 제4 전위(V4)가 인가됨으로써 제2 셀 전극(Cn)과 제1 및 제2 셀 전극(Cd, Cn) 사이 영역에서 액적(5)들을 밀어내는 전기장의 크기가 더 강해질 수 있다. 따라서, 패터닝 용액의 액적(5)들이 제1 셀 전극(Cd)에 선택적으로 증착될 수 있다. 본 명세서에서는 패터닝 용액이 소정의 영역에 선택적으로 패터닝 되는 효과를 마스크 효과라 부른다. 도 1에서 나타낸 실시예에 따르면, 제2 전위(V2)가 제1 전위, 제3 전위(V3) 및 제4 전위(V4) 각각과 서로 다르도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 나타낸 바와 같이 상기 제1 전위(V1), 제3 전위(V3), 제4 전위(V4)가 제2 전위(V2)와 다른 극성의 전위 값을 가지게 함으로써 패터닝 공정에서 마스크 효과가 우수해 질 수 있다.
상술한 예에서는 제4 전위(V1), 제3 전위(V3), 제4 전위(V4)가 양(+)의 전위 값을 가지고, 제2 전위(V2)가 음(-)의 전위 값을 가지는 것을 예시적으로 설명했다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제4 전위(V1), 제3 전위(V3), 제4 전위(V4)가 음(-)의 전위 값을 가지고, 제2 전위(V2)가 양(+)의 전위 값을 가질 수도 있다. 또한, 제1 전위(V1), 제3 전위(V3), 및 제4 전위 중 적어도 하나는 그라운드 전위를 가질 수도 있다.
도 2는 도 1에서 나타낸 기판(SU)의 제1 면 상에 형성된 전기장을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 전위 차로 인해 액적(5)들을 제1 셀 전극(Cd)으로 인도하는 제1 전기장(E1)이 기판(SU)의 제1 면(S1) 상에 형성될 수 있다. 또한, 배면 전극(BE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차 및 제1 및 제2 셀 전극(Cd, Cn) 사이의 전위차로 인해 액적(5)들을 제2 셀 전극(Cn)으로부터 밀어내는 제2 전기장(E2)이 기판(SU)의 제1 면(S1) 상에 형성될 수 있다.
전술한 마스크 효과는 제1 전기장(E1)의 크기와 제2 전기장(E2)의 크기가 클수록 좋아질 수 있다. 또한, 제2 전기장(E2)의 크기가 제1 전기장(E1)의 크기에 비해 커질수록 마스크 효과가 더 좋아질 수 있다.
제1 전기장(E1)은 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 전기장에 영향을 받을 수 있다. 제1 전기장(E1)을 나타내는 제1 파라미터를 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00024
수학식 1에서 [SF]는 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 전위 차에 의해 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이에 형성되는 제1 전기장(E1)의 크기를 개략적으로 나타내는 제1 파라미터이다. 또한, d1은 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 거리를 의미하고, V1은 제1 전위를 V2는 제2 전위를 의미한다. 제1 파라미터 [SF]는 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 전위차를 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 거리(d1)로 나눈 값으로서, 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이에 형성되는 제1 전기장(E1)의 크기를 개략적으로 나타낼 수 있다.
도 2에서 나타낸 제2 전기장(E2)은 배면 전극(BE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 전기장과 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 전기장에 의존할 수 있다.
도 3은 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 제3 전기장(EC)과, 배면 전극(BE) 및 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 제4 전기장(EB)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 전위 차로 인해 발생한 제3 전기장(EC)과 배면 전극(BE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차에 의해 발생하는 제4 전기장(EC)은 액적(5)들을 비 패터닝 영역으로부터 밀어내는 방향으로 형성될 수 있다. 도 2에서 나타낸 제2 전기장(E2)은 제3 전기장(EC)과 제4 전기장(EB)의 합에 의존할 수 있다.
제3 전기장(EC)을 나타내는 제2 파라미터를 수학식 2와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00025
수학식 2에서 [CF]는 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 전위 차에 의해 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이에 형성되는 제3 전기장(EC)의 크기를 개략적으로 나타내는 제2 파라미터이다. 또한, d2는 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 거리를 의미하고, V2는 제3 전위를 의미하고, V3는 제3 전위를 의미한다. 제2 파라미터 [CF]는 제2 셀 전극(Cn)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차를 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn) 사이의 거리로 나눈 값으로서, 제3 전기장(EC)의 크기를 개략적으로 나타낼 수 있다.
도 3에서 나타낸 제4 전기장(EB)은 기판(SU) 내부의 전기장(EB')과 차이가 있을 수 있다. 기판(SU)의 유전율이 기판(SU) 외부의 공기 유전율과 상이하기 때문이다.
배면 전극(BE) 및 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차에 의해 기판(SU) 내부에서 발생하는 전기장(EB')을 나타내는 제3 파라미터 [RF]를 수학식 3과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00026
수학식 3에서 [RF]는 배면 전극(BE) 및 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차에 의해 기판(SU) 내부의 배면 전극(BE) 및 제1 셀 전극(Cd) 사이에서 형성되는 전기장(EB')을 나타내는 제3 파라미터이다. 또한, d3는 기판(SU)의 두께를 의미하고, V4는 제4 전위를 의미하고, V2는 제2 전위를 의미한다. 제3 파라미터 [RF]는 배면 전극(BE) 및 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위 차를 의해 기판(SU)의 두께(d3)로 나눈 값으로서, 기판(SU) 내부의 전기장(EB')의 크기를 개략적으로 나타낼 수 있다.
상기 기판(SU) 내부의 전기장(EB')의 크기를 개략적으로 나타내는 제3 파라미터 [RF]로부터 도 3에서 나타낸 기판(SU)의 제4 전기장(EB)의 크기를 개략적으로 알아낼 수 있다. 예를 들어, 제4 전기장(EB)의 개략적인 크기는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00027
수학식 4에서 εS 는 기판(SU)의 유전율을 의미하고, ε0 는 공기의 유전율을 의미한다.
마스크 효과를 높이기 위해서는 제2 파라미터 [CF]가 제1 파라미터 [SF]에 비해 상대적으로 클수록 유리하다. 또한, 상기 제3 파라미터 [RF]로부터 도출되는 제4 전기장(EB)의 대략적인 크기인
Figure pat00028
가 제1 파라미터 [SF]에 비해 상대적으로 클수록 유리하다.
상술한 점을 고려하여, 제2 파라미터 [CF]와 제1 파라미터 [SF] 사이의 비율을 나타내는 제4 파라미터 [Cell Ratio]를 수학식 5와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00029
또한, 제4 전기장(EB)의 대략적인 크기인
Figure pat00030
와 제1 파라미터 [SF] 사이의 비율을 나타내는 제5 파라미터 [Rear Ratio]를 수학식 6과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00031
상기 제4 파라미터 [Cell Ratio] 및 제5 파라미터 [Rear Ratio]가 클 수록 패터닝 공정의 마스크 효과가 높아질 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 전압 구동부(VS1, VS2, VS3, VS4)는 제1 내지 제4 전위(V1, V2, V3, V4)을 조절함으로써 제4 파라미터 [Cell Ratio]와 제5 파라미터 [Rear Ratio]가 수학식 7을 만족하도록 할 수 있다.
Figure pat00032
수학식 7을 상기 제1 내지 제3 파라미터로 나타내면 수학식 8과 같다.
Figure pat00033
제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족할 경우, 도 2에서 나타낸 바와 같이 제2 전기장(E2)이 강하게 형성되어 패터닝 용액의 액적(5)들이 제1 셀 전극(Cd)에 선택적으로 패터닝될 수 있다.
전압 구동부(VS1, VS2, VS3, VS4)는 제1 내지 제4 전위(V1, V2, V3, V4)을 조절함으로써, 제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족하게 할 수 있다. 제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족하면, 패터닝 공정의 마스크 효과가 높아져서 공정 품질이 높아질 수 있다.
도 4는 제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족하지 못할 경우 기판(SU)상에 형성된 전기장의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 내지 제3 파라미터가 수학식 8을 만족하지 못하면, 기판(SU) 상에서 제2 전기장(E2)의 크기가 작아질 수 있다. 제2 전기장(E2) 크기가 작아짐에 따라 패터닝 용액의 액적(5)들 중 일부가 제2 셀 전극(Cn)에 증착될 수 있다. 이 경우, 패터닝 공정의 품질이 나빠질 수 있다.
도 1 내지 도 3에서는 제1 셀 전극(Cd)이 홀수 번째 배열되고, 제2 셀 전극(Cn)이 짝수 번째 배열되는 예를 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 도 1에서 나타낸 실시예의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 5의 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4와 중복되는 내용은 생략한다. 도 5를 참조하면, 제1 셀 전극(Cd)이 3n+1(n=0, 1, 2..)번째 배열되고, 제2 셀 전극(Cn)이 3n, 3n+2(n=0, 1, 2, ...)번째 배열될 수도 있다. 도 5의 실시예는 예시적인 것에 불과하며 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cn)의 배열 순서 및 배열 개수의 비율은 다양하게 변경될 수 있다.
도 1 내지 도 5에서는 제1 및 제2 셀 전극(Cd, Cn)이 기판(SU) 표면 위에 돌출된 형태로 형성된 예를 나타냈다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 도 1 내지 도 5에서 나타낸 기판(SU)의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 및 제2 셀 전극(Cd, Cn)이 기판(SU)의 표면에 박혀 있을 수 있다. 따라서, 기판(SU)의 표면이 평평할 수 있다. 다른 예로, 제1 및 제2 셀 전극(Cd, Cn) 기판(SU)의 표면에 형성된 홈에 마련되어 있을 수도 있다.
도 7은 도 1 내지 도 5에서 나타낸 분사 노즐(No)의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 분사 노즐(No)은 일단이 뾰족한 모양의 침(needle) 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 전압 구동 유닛(VS1)은 상기 침 형상의 분사 노즐(No)에 제1 전위(V1)을 인가할 수 있다. 분사 노즐(No)을 침 형상으로 구현하면, 정전무화(Electrospraying) 현상에 의해 분사 노즐(No)에서 나오는 액적(5)의 크기가 작아질 수 있다.
기판 패터닝 장치는 분사 노즐(No)과 기판(SU) 사이에 마련된 링 전극(RE)을 더 포함할 수 있다. 링 전극(RE)은 링 형상을 가질 수 있다. 도 7에서는 링 전극(RE)이 원형 링 형상을 가지는 것을 예시적으로 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 링 전극(RE)은 사각링 또는 타원형 링 형상을 가질 수도 있다.
전압 구동부는 링 전극(RE)에 제5 전위(V1-1)를 인가하는 제5 전압 구동 유닛(VS1-1)을 더 포함할 수 있다. 제5 전압 구동 유닛(VS1-1)이 인가하는 제5 전위(V1-1)은 제1 전위(V1)와 같은 극성의 전위 값을 가질 수 있다. 따라서, 링 전극(RE)은 쿨롱 힘에 의해 링 전극(RE)에 패터닝 용액이 증착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제5 전위(V1-1)는 제1 전위(V1)와 서로 다를 수 있다. 링 전극(RE)과 분사 노즐(No) 사이의 전위차에 의해 분사 노즐(No)로부터 분사된 액적(5)들은 링 전극(RE)을 통과하도록 유도될 수 있다. 링 전극(RE)은 액적(5)들이 넓은 면적으로 고르게 분사되도록 할 수 있다.
도 8은 도 7에서 나타낸 분사 노즐(No1, No2, No3) 및 링 전극(RE1, RE2, RE3)을 포함하는 기판 패터닝 장치를 이용한 패터닝 공정을 나타낸 도면이다.
도 8의 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 5와 중복되는 내용은 생략한다. 또한, 도 8에서는 분사 노즐(No1, No2, No3) 및 링 전극(RE1, RE2, RE3)이 복수 개 마련된 것을 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 분사 노즐(No1, No2, No3) 및 링 전극(RE1, RE2, RE3)은 각각 한 개씩만 마련될 수도 있고, 도 8에서 나타낸 것보다 더 많이 마련될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 링 전극(RE1, RE2, RE3)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차로 인해 링 전극(RE1, RE2, RE3)과 제1 셀 전극(Cd) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 링 전극(RE1, RE2, RE3)과 제1 셀 전극(Cd) 사이에 전기장에 의해 패터닝 용액의 액적들이 제1 셀 전극(Cd)으로 유도될 수 있다.
즉, 도 2에서 나타낸 제1 전기장(E1)은 링 전극(RE1, RE2, RE3)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전기장에 의존할 수 있다. 따라서, 도 8에서 나타낸 실시예에서는 수학식 7 및 수학식 8을 적용함에 있어서, 제1 파라미터 [SF]를 다르게 정의할 필요가 있다. 예를 들어, 제1 파라미터 [SF]는 수학식 9와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00034
수학식 9에서 V5는 링 전극(RE)에 인가되는 제5 전위(V5)을 의미하고, V2는 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)을 의미한다. 또한, h1은 제1 셀 전극(Cd)과 링 전극(RE) 사이의 거리를 의미한다. 제1 파라미터 [SF]는 링 전극(RE) 과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차를 제1 셀 전극(Cd)과 링 전극(RE) 사이의 거리(h1)로 나눈 값으로서, 제1 셀 전극(Cd)과 링 전극(RE) 사이에 형성되는 제1 전기장(E1)의 크기를 개략적으로 나타낼 수 있다.
도 8에서 나타낸 바와 같이 링 전극(RE)이 마련된 경우, 수학식 7 및 8을 적용함에 있어서, 제1 파라미터 [SF]를 수학식 9에 따라 정의할 수 있다.
도 9는 다른 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 패터닝 공정을 수행하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 기판 패터닝 장치는 분사 노즐(No)과 기판(SU) 사이에 마련된 중간 전극 층(GE)을 더 포함할 수 있다. 중간 전극 층(GE)에는 복수의 통과 홀(gh)이 형성되어 있을 수 있다. 분사 노즐(No)에서 분사된 액적들은 복수의 통과 홀(gh)을 지나 기판(SU)으로 진행할 수 있다.
전압 구동부는 중간 전극 층(GE)에 제5 전위(V5)를 인가하는 제5 전압 구동 유닛(VS5)을 포함할 수 있다. 제5 전압 구동 유닛(VS5)이 인가하는 제5 전위의 극성은 분사 노즐(No)에 인가되는 제1 전위(V1)의 극성과 같을 수 있다. 따라서, 쿨롱 힘에 의해 패터닝 용액의 액적들이 중간 전극 층(GE)에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
중간 전극 층(GE)에 인가되는 제5 전위(V5)는 상기 제1 전위(V1)와 다를 수 있다. 그리고, 분사 노즐(No)과 중간 전극 층(GE) 사이의 전위차에 의해 분사 노즐(No)로부터 분사된 패터닝 용액의 액적들이 중간 전극 층(GE)을 향해 진행할 수 있다. 패터닝 용액의 액적들이 중간 전극 층(GE)에 형성된 통과 홀(gh)을 지나면 액적의 크기가 작아질 수 있다.
중간 전극 층(GE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차로 인해 중간 전극 층(GE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 중간 전극 층(GE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이에 전기장에 의해 패터닝 용액의 액적들이 제1 셀 전극(Cd)으로 유도될 수 있다.
즉, 도 2에서 나타낸 제1 전기장(E1)은 중간 전극 층(GE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전기장에 의존할 수 있다. 따라서, 도 9에서 나타낸 실시예에서는 수학식 7 및 수학식 8을 적용함에 있어서, 제1 파라미터 [SF]를 다르게 정의할 필요가 있다. 예를 들어, 제1 파라미터 [SF]는 수학식 10과 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00035
수학식 10에서 V5는 중간 전극 층(GE)에 인가되는 제5 전위(V5)을 의미하고, V2는 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)을 의미한다. 또한, h4는 제1 셀 전극(Cd)과 중간 전극 층(GE) 사이의 거리를 의미한다. 제1 파라미터 [SF]는 중간 전극 층(GE)과 제1 셀 전극(Cd) 사이의 전위차를 제1 셀 전극(Cd)과 중간 전극 층(GE) 사이의 거리(h4)로 나눈 값으로서, 제1 셀 전극(Cd)과 중간 전극 층(GE) 사이에 형성되는 제1 전기장(E1)의 크기를 개략적으로 나타낼 수 있다.
도 9에서 나타낸 바와 같이 링 전극(RE)이 마련된 경우, 수학식 7 및 8을 적용함에 있어서, 제1 파라미터 [SF]를 수학식 10에 따라 정의할 수 있다.
도 10은 다른 예시적인 실시예에 따른 기판 패터닝 장치를 이용하여 패터닝 공정을 수행하는 것을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 기판 패터닝 장치는 분사 노즐(No)과 기판(SU) 사이에 마련된 중간 전극 층(GE) 및 중간 전극 층(GE)과 분사 노즐(No) 사이에 마련된 링 전극(RE1, RE2, RE3)을 포함할 수 있다. 도 10에서 나타낸 실시예에서 제1 파라미터 [SF]는 수학식 10에 의해 정의될 수 있다.
도 11 및 도 12는 도 9 및 도 10에서 나타낸 중간 전극 층(GE)을 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 11을 참조하면, 중간 전극 층(GE)은 금속 플레이트에 복수의 통과 홀(gh)이 형성된 펀칭 메탈로 구성될 수 있다. 또한, 도 12를 참조하면, 중간 전극 층(GE)은 그리드 형상을 가질 수도 있다. 도 11 및 도 12에서 나타낸 중간 전극 층(GE)의 형상들은 예시적인 것에 불과하며 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 중간 전극 층(GE)에 형성된 통과 홀(gh)들의 모양 및 배열 모양은 다르게 변형될 수 있다.
도 13은 상술한 파라미터들의 변화에 따른 패터닝 공정의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13에서 가로축은 수학식 5에서 정의한 제4 파라미터 [Cell Ratio] 값을 나타내고, 세로축은 수학식 6에서 정의한 제5 파라미터 [Rear Ratio] 값을 나타낸다. 또한, 도 13의 그래프에 나타낸 점들은 패터닝 공정이 이루어진 조건에서 상기 제4, 제5 파라미터 값을 나타낸다. 예를 들어, 점 P는 [Cell Ratio]가 5 정도 값을 가지고, [Rear Ratio]가 34 정도 값을 가지는 조건에서 패터닝 공정을 수행하였음을 의미한다. 도 13에서 '●' 표시는 패터닝 공정에서 상술한 마스크 효과가 소정의 기준보다 우수한 케이스를 나타낸다. 또한, 'x' 표시는 패터닝 공정에서 마스크 효과가 소정의 기준보다 낮은 케이스를 나타낸다.
도 13을 참조하면, [Cell Ratio] 및 [Rear Ratio]가 클수록 패터닝 공정에서 마스크 효과가 뛰어날 수 있다. 예시적으로, [Cell Ratio] 및 [Rear Ratio]가 수학식 7을 만족하는 영역에서는 패터닝 공정의 마스크 효과가 뛰어난 반면, [Cell Ratio] 및 [Rear Ratio]가 수학식 7을 만족하지 못하는 영역에서는 패터닝 공정의 마스크 효과가 기준에 미치지 못할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 13을 참조하여, 실시예들에 따른 기판의 패터닝 장치 및 방법에 관하여 설명하였다. 상술한 실시예들에 따르면, 전압 구동부를 이용하여 기판(SU)의 제1 면(S1)에 마련된 복수의 셀 전극과, 분사 노즐(No) 및 기판(Su)의 제2 면(S2)에 인가되는 전위들(V1, V2, V3, V4)을 조절함으로써 패터닝 공정의 마스크 효과를 높일 수 있다.
이하에서는 상술한 기판의 패터닝 방법을 이용한 유기 발광 장치의 제조방법에 관하여 설명한다.
도 14는 유기 발광 장치(100)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 14를 참조하면, 유기 발광 장치(100)는 일면에 적어도 하나의 픽셀(111)을 포함할 수 있다. 각 픽셀(111)은 복수의 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)를 포함할 수 있다. 복수의 서브 픽셀(111r, 111g, 111b) 각각에는 서로 다른 종류의 유기물층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 픽셀(111)은 제1, 제2 및 제3 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)를 포함할 수 있다. 제1 서브 픽셀(111r)에는 적색(R)으로 발광하는 유기물층을 포함할 수 있으며, 제2 서브 픽셀(111g)에는 녹색(G)으로 발광하는 유기물층을 포함할 수 있고, 제3 서브 픽셀(111b)는 청색(B)으로 발광하는 유기물층을 포함할 수 있다. 그러나, 서브 픽셀의 개수 및 서브 픽셀이 발광하는 색상의 종류는 상술한 바에 한정되지 않고 다양하게 응용될 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 및 제3 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)은 각각 황색(Yellow), 마젠타(Magenta), 사이안(Cyan)으로 발광할 수 있다. 또한, 픽셀(111)은 3개보다 더 많거나 더 적은 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀(111)은 여섯 개의 서브 픽셀을 포함할 수도 있다. 이 경우, 서브 픽셀들은 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황색(Y), 마젠타(M), 사이안(C)으로 발광하는 유기물층을 포함할 수 있다.
도 15는 도 14의 I-I'선의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 15를 참조하면, 유기 발광 장치(100)는 기판(SU)과, 기판(SU) 상에 마련된 하부 전극(115r, 115g, 111b)을 포함할 수 있다. 하부 전극(115r, 115g, 115b)은 서브 픽셀(111r, 111g, 111b) 마다 따로 마련되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 픽셀(111r)은 제1 하부 전극(115r)을 포함하고, 제2 서브 픽셀(111g)은 제2 하부 전극(115g)을 포함하며, 제3 서브 픽셀(115b)은 제3 하부 전극(115b)을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것에 불과하며 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하부 전극(115r, 115g, 115b)은 복수의 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)에 대해 공용전극으로 공통전극으로 구현될 수도 있다.
유기 발광 장치(100)는 기판(SU) 상에 마련되며, 하부 전극(115r, 115g, 115b)을 둘러싸도록 형성된 픽셀 정의막(120)을 포함할 수 있다. 픽셀 정의막(120)은 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)이 형성되는 영역에 개구부를 형성함으로써, 후술하는 서브 픽셀 영역을 정의할 수 있다. 픽셀 정의막(120)이 하부 전극(115r, 115g, 115b)에 언덕을 형성함으로써, 유기물층(130r, 130g, 130b)이 적층되는 공간이 마련될 수 있다. 도 2에서는 픽셀 정의막(120)을 나타냈지만, 예시적인 실시예에 따라 제조되는 유기 발광 장치(100)는 픽셀 정의막(120)을 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 픽셀 정의막(120)의 언덕형 구조가 없이도 유기물층(130r, 130g, 130b)이 적층될 수 있다. 이 경우, 후술하는 서브 픽셀 영역은 하부 전극(115r, 115g, 115b) 상에 유기물층(130r, 130g, 130b)이 적층되는 영역으로 정의될 수 있다.
유기 발광 장치(100)는 하부 전극(115r, 115g, 115b) 상에 적층되는 유기물층(130r, 130g, 130b) 및 유기물층(130r, 130g, 130b) 위에 형성된 상부전극(117)을 포함할 수 있다. 유기물층(130r, 130g, 130b)은 서브 픽셀(111r, 111g, 111b)마다 형성될 수 있다. 예를 들어, 유기물층(130r, 130g, 130b)은 제1 서브 픽셀(111r)에 증착되는 제1 유기물층(130r)과, 제2 서브 픽셀(111g)에 증착되는 제2 유기물층(130g)과, 제3 서브 픽셀(111b)에 증착되는 제3 유기물층(130b)을 포함할 수 있다. 제1 유기물층(130r)은 제1 색상으로 발광하는 제1 발광층을 포함할 수 있다. 마찬가지로 제2 유기물층(130g)은 제2 색상으로 발광하는 제2 발광층을 포함하고, 제3 유기물층(130b)은 제3 색상으로 발광하는 제3 발광층을 포함할 수 있다. 제1 발광층은 제1 색상으로 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 마찬가지로 제2 및 제3 발광층은 각각 제2 및 제3 색상으로 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상부전극(117)과 하부 전극(115r, 115g, 115b)에 적절한 전위가 가해졌을 때, 제1 내지 제3 서브 픽셀들(111r, 111g, 111b)은 각각 제1, 제2, 제3 색상으로 발광할 수 있다.
도 16은 기판(SU)에 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)을 마련하는 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 기판(SU)에서 서브 픽셀들(111r, 111g, 111b)에 대응하는 위치에 하부 전극(115r, 115g, 115b)을 형성할 수 있다. 그리고 기판(SU) 위에 픽셀 정의막(Pixel define layer, PDL, 120)을 형성할 수 있다. 픽셀 정의막(120)은 하부 전극(115r, 115g, 115b)을 노출시키는 개구부를 포함할 수 있다. 픽셀 정의막(120)은 기판(SU) 위에서 개구부를 형성함으로써, 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)을 정의할 수 있다. 각각의 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)은 하부 전극(115r, 115g, 115b)을 포함할 수 있다. 하부 전극(115r, 115g, 115b)은 서브 픽셀영역(SP1, SP2, SP3)마다 따로 나뉘어져 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 픽셀영역(SP1)은 제1 하부 전극(115r)을 포함하고, 제2 서브 픽셀 영역(SP2)은 제2 하부 전극(115g)을 포함하며, 제3 서브 픽셀 영역(SP3)은 제3 하부 전극(115b)을 포함할 수 있다. 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)은 하부 전극(115r, 115g, 115b) 및 픽셀 정의막(120)이 하부 전극(115r, 115g, 115b)을 둘러싸는 영역으로 정의될 수 있다.
픽셀 정의막(120)은 절연층일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 픽셀 정의막(120)은 유기물이나, 무기물로 형성할 수 있다. 이를테면, 상기 픽셀 정의막(114)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 벤조사이클로부텐, 아크릴수지, 페놀 수지 등과 같은 유기물이나, SiNx와 같은 무기물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 픽셀 정의막(114)은 단층으로 형성되거나, 이중 이상의 다중층으로 구성될 수 있는등 다양한 변형이 가능하다.
도 16에서는 픽셀 정의막(120)에 의해 유기용액이 적층되는 공간이 마련되는 경우를 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)을 형성할 때, 픽셀 정의막(120)을 형성하지 않을 수 있다. 이 경우, 서브 픽셀 영역(SP1, SP2, SP3)은 하부 전극(115r, 115g, 115b) 및 하부 전극(115r, 115g, 115b) 상에 유기용액이 증착되는 영역을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
도 17은 예시적인 실시예에 따라, 유기용액 분사장치의 분사 노즐(No)에서 유기 용액(5a)을 분사하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 유기 발광 장치를 제조하는 방법은, 유기용액 분사장치의 분사 노즐(No)을 이용해 제1 유기용액의 액적(5a)을 제1 서브 픽셀(SP1)에 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 분사 노즐(No)에 제1 전위(V1)을 인가할 수 있다. 또한, 제1 서브 픽셀(SP1)에 제2 전위(V2)을 인가하고, 제2 및 제3 서브 픽셀(SP2, SP3)에 제3 전위(V3)을 인가할 수 있다. 또한, 배면 전극(BE)에 제4 전위(V4)을 인가할 수 있다. 상기 제2 전위(V2)는 상기 제1, 제3 및 제4 전위(V1, V3, V4) 각각과 서로 다를 수 있다.
도 18은 도 17에서 나타낸 제1 유기용액 액적(5a)의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하면, 제1 유기용액 액적(5a)이 제1 서브 픽셀 영역(SP1)에만 선택적으로 증착될 수 있다. 이를 통해 제1 서브 픽셀 영역(SP1)에 제1 유기물층(130r)이 형성될 수 있다. 제1 유기물층(130r)은 제1 색상으로 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 따라서 도 15에서 나타낸 상부 전극(117) 및 제1 하부 전극(115r)을 통해 제1 유기물층(130r)에 소정의 전위가 인가되면, 제1 유기물층(130r)은 제1 색상으로 발광할 수 있다.
도 19는 제2 서브 픽셀 영역(SP2)에 제2 색상의 발광물질을 포함하는 제2 유기용액 액적(5b)이 선택적으로 증착되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 유기 발광 장치를 제조하는 방법은, 유기용액 분사장치의 분사 노즐(No)을 이용해 제2 유기용액의 액적(5b)을 제2 서브 픽셀 영역(SP2)에 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 분사 노즐(No)에 제1 전위(V1)을 인가할 수 있다. 또한, 제2 서브 픽셀 영역(SP2)에 제2 전위(V2)을 인가하고, 제1 및 제3 서브 픽셀(SP1, SP3)에 제3 전위(V3)을 인가할 수 있다. 또한, 배면 전극(BE)에 제4 전위(V4)을 인가할 수 있다. 제2 전위(V2)는 제1, 제3 및 제4 전위(V1, V3, V4) 각각과 서로 다를 수 있다. 예시적으로, 제1, 제3 및 제4 전위(V1, V3, V4)의 극성과 제2 전위(V2)의 극성을 서로 반대일 수 있다.
도 20은 도 19에서 나타낸 제2 유기용액 액적(5b)의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 제2 유기용액 액적(5b)이 제2 서브 픽셀 영역(SP2)에만 선택적으로 증착될 수 있다. 이를 통해 제2 서브 픽셀 영역(SP2)에 제2 유기물층(130g)이 형성될 수 있다. 제2 유기물층(130g)은 제2 색상으로 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 따라서 도 15에서 나타낸 상부 전극(117) 및 제2 하부 전극(115g)을 통해 제2 유기물층(130r)에 소정의 전위가 인가되면, 제2 유기물층(130g)은 제2 색상으로 발광할 수 잇다.
도 21은 제3 서브 픽셀 영역(SP3)에 제3 색상의 발광물질을 포함하는 제3 유기용액 액적(5c)이 선택적으로 증착되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 21을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 유기 발광 장치를 제조하는 방법은, 유기용액 분사장치의 분사 노즐(No)을 이용해 제3 유기용액의 액적(5c)을 제3 서브 픽셀 영역(SP3)에 증착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 분사 노즐(No)에 제1 전위(V1)을 인가할 수 있다. 또한, 제3 서브 픽셀 영역(SP3)에 제2 전위(V2)을 인가하고, 제1 및 제2 서브 픽셀(SP1, SP2)에 제3 전위(V3)을 인가할 수 있다. 또한, 배면 전극(BE)에 제4 전위(V4)을 인가할 수 있다. 제1, 제3 및 제4 전위(V1, V3, V4)의 극성과 제2 전위(V2)의 극성을 서로 반대일 수 있다.
도 22는 도 21에서 나타낸 제3 유기용액 액적(5c)의 증착과정에 따른 결과물을 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 제3 유기용액 액적(5c)이 제3 서브 픽셀 영역(SP3)에만 선택적으로 증착될 수 있다. 이를 통해 제3 서브 픽셀 영역(SP3)에 제3 유기물층(130b)이 형성될 수 있다. 제3 유기물층(130b)은 제3 색상으로 발광하는 유기물질을 포함할 수 있다. 따라서 도 15에서 나타낸 상부 전극(117) 및 제3 하부 전극(115b)을 통해 제3 유기물층(130b)에 소정의 전위가 인가되면, 제3 유기물층(130b)은 제3 색상으로 발광할 수 잇다.
도 23 내지 도 25는 제1 내지 제4 전위(V1, V2, V3, V4)가 조절됨에 따라 패터닝 공정에서 마스크 효과가 발생하는 예들을 대략적으로 나타낸 도면이다.
또한, 도 26은 패터닝 공정에서 마스크 효과가 기준치에 미치지 못하는 예를 나타낸 도면이다.
도 23 내지 도 26에서 나타낸 등전위 선은 유한요소법( FEM)을 이용하여 Laplace의 식에 의해 2차원에서 계산한 등전위 선이다. 또한, 도 23 내지 도 27에서 나타낸 전기력 선은 상기 등전위 선으로부터 도출된 것이다.
도 23 내지 도 27에서 기판은 두께 500μm를 가지는 글래스를 이용한다. 기판의 유전율 εS은 공기의 유전율 ε0의 대략 5.4배이다.
도 23에서 제1 셀 전극(Cd)과 제2 셀 전극(Cs) 사이의 거리는 1mm이다. 또한, 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)는 -500V이고 제2 셀 전극(Cs)에 인가되는 제3 전위(V3)는 2800V이다. 따라서, 수학식 2로부터 제2 파라미터 [CF] = [2.8kV―(-0.5kV)]/(1mm)=33(kV/cm)가 된다.
또한, 제1 셀 전극(Cd)과 분사 노즐(No) 사이의 거리는 60mm이며, 분사 노즐(No)에 인가되는 제1 전위(V1)는 2.8kV이다. 따라서, 수학식 1로부터 제1 파라미터 [SF] = [2.8kV-(-0.5kV)]/(60mm) = 0.55(kV/cm)가 된다.
또한, 기판(SU)의 두께는 0.5mm이며 기판 배면에 인가되는 제4 전위(V4)는 0V이다. 따라서, 수학식 3으로부터 제3 파라미터 [RF] = [0V-(-0.5kV)]/(0.5mm) = 10(kV/cm)가 된다.
상기 제1 내지 제3 파라미터 값을 수학식 8에 대입하면 부등식의 좌변 값은 대략 98이되고, 우변 값은 대략 -247이 되어 수학식 8의 부등식을 만족할 수 있다. 따라서, 도 23에서 나타낸 실시예의 경우, 전기장에 의해 마스크 효과가 강하게 나타나서 제1 셀 전극(Cd)에 패터닝 용액이 선택적으로 증착될 수 있다.
도 24에서는 [SF] = 1kV/cm 로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)는 -30V로, 제2 셀 전극(Cs)에 인가되는 제3 전위(V3)는 +30V로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd-)과 제2 셀 전극(Cs) 사이의 간격은 30μm이며, 기판(SU)의 배면에 인가되는 제4 전위(V4)는 0V이고, 기판(SU)의 두께는 0.5mm이다.
이 경우, [RF] = [0V-(-0.03kV)]/(0.5mm) = 0.6(kV/cm) 이다.
또한, [CF] = [30V-(-30V)]/(30μm) = 20(kV/cm) 이다.
상기 제1 내지 제3 파라미터 값을 수학식 8에 대입하면 부등식의 좌변 값은 대략 3.24가 되고, 우변 값은 대략 -57이 되어 수학식 8의 부등식을 만족할 수 있다. 따라서, 도 24에서 나타낸 실시예의 경우, 전기장에 의해 마스크 효과가 강하게 나타나서 제1 셀 전극(Cd)에 패터닝 용액이 선택적으로 증착될 수 있다.
도 25에서는 [SF] = 0.38kV/cm 로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)는 -10V로, 제2 셀 전극(Cs)에 인가되는 제3 전위(V3)는 +10V로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd-)과 제2 셀 전극(Cs) 사이의 간격은 80μm이며, 기판(SU)의 배면에 인가되는 제4 전위(V4)는 28V이고, 기판(SU)의 두께는 0.5mm이다.
이 경우, [RF] = [28V-(-10V)]/(0.5mm) = 0.76(kV/cm) 이다.
또한, [CF] = [10V-(-10V)]/(30μm) = 6.7(kV/cm) 이다.
상기 제1 내지 제3 파라미터 값을 수학식 8에 대입하면 부등식의 좌변 값은 대략 10.8이 되고, 우변 값은 대략 -45.3이 되어 수학식 8의 부등식을 만족할 수 있다. 따라서, 도 25에서 나타낸 실시예의 경우, 전기장에 의해 마스크 효과가 강하게 나타나서 제1 셀 전극(Cd)에 패터닝 용액이 선택적으로 증착될 수 있다.
도 26에서는 [SF] = 1kV/cm 로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd)에 인가되는 제2 전위(V2)는 -10V로, 제2 셀 전극(Cs)에 인가되는 제3 전위(V3)는 +10V로 설정되었다. 또한, 제1 셀 전극(Cd-)과 제2 셀 전극(Cs) 사이의 간격은 30μm이며, 기판(SU)의 배면에 인가되는 제4 전위(V4)는 0V이고, 기판(SU)의 두께는 0.5mm이다.
이 경우, [RF] = [0V-(-10V)]/(0.5mm) = 0.2(kV/cm) 이다.
또한, [CF] = [10V-(-10V)]/(30μm) = 6.7(kV/cm) 이다.
상기 제1 내지 제3 파라미터 값을 수학식 8에 대입하면 부등식의 좌변 값은 대략 1.08이 되고, 우변 값은 대략 6.33이 되어 수학식 8의 부등식을 만족할 수 없다. 이 경우, 전기장에 의한 마스크 효과가 떨어질 수 있으며, 패터닝 용액은 제1 셀 전극(Cd) 뿐만 아니라 제2 셀 전극(CS)에도 패터닝 용액이 증착될 수 있다.
도 27은 수학식 7 및 수학식 8을 만족하도록 제1 내지 제4 전위(V1, V2, V3, V4)가 조절된 상태에서 녹색 패터닝 용액과 적색 패터닝 용액을 선택적으로 패터닝한 결과를 나타낸 도면이다.
녹색 패터닝 용액을 분사할 때는 녹색 발광 셀(Cgree)에 제2 전위(V2)를 인가하고, 적색 발광 셀(Cred)에는 제3 전위(V3)를 인가했다. 또한, 반대로 적색 패터닝 용액을 분사할 때는 녹색 발광 셀(Cgree)에 제3 전위(V3)를 인가하고, 적색 발광 셀(Cred)에는 제2 전위(V2)를 인가했다.
도 27을 참조하면, 홀수 번째의 적색 발광 셀(Cred)에만 선택적으로 적색 패터닝 용액이 증착될 수 있다. 또한, 짝수 번째의 녹색 발광 셀(Cgreen)에만 선택적으로 녹색 패터닝 용액이 증착될 수 있다. 즉, 분사 노즐, 용액이 퇴적되는 제1 셀 전극, 용액이 퇴적되지 않는 제2 셀 전극 및 기판 배면에 제1 내지 제4 전위를 인가하고, 상기 제1 내지 제4 전위 값을 적절히 조절 함으로써, 패터닝 공정의 마스크 효과가 향상될 수 있다.
이상의 설명에서 많은 사항들이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
SU : 기판
No : 분사 노즐
Cd, Cs : 제1, 제2 셀 전극
BE : 배면 전극
V1, V2, V3, V4, V5 : 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 전위

Claims (20)

  1. 패터닝 용액을 이용하여 기판의 패터닝 하는 방법에 있어서,
    분사 노즐에 제1 전위를 인가하는 단계;
    상기 기판의 제1 면에 마련된 복수의 셀 전극에 포함된 적어도 하나의 제1 셀 전극에 제2 전위 인가하는 단계;
    상기 복수의 셀 전극 중 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극을 제외한 적어도 하나의 제2 셀 전극에 제3 전위를 인가하는 단계;
    상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 제4 전위를 인가하는 단계; 및
    상기 분사 노즐로부터 상기 기판의 제1 면을 향해 패터닝 용액을 분사함으로써, 상기 패터닝 용액을 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 포함하며, 상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 기판 패터닝 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 전위는,
    제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 조절되며,
    Figure pat00036
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00037
    Figure pat00038
    Figure pat00039

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V1 = 제1 전위, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, d1 = 분사 노즐과 제1 셀 전극 사이의 거리, d2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, d3 = 기판의 두께)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 말단이 뾰족한 침(needle) 형상을 가지며,
    상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 링 형상을 가진 링 전극이 마련되며,
    상기 링 전극에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가하는 단계;를 더 포함하는 기판 패터닝 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5 전위는,
    제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 조절되며,
    Figure pat00040
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00041
    Figure pat00042
    Figure pat00043

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h1 = 링 전극과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 복수의 통과 홀이 형성된 중간 전극 층이 마련되며,
    상기 중간 전극 층의 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위로 조절하는 단계;를 더 포함하는 기판 패터닝 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5 전위는,
    제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을만족하도록 조절되며,
    Figure pat00044
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00045
    Figure pat00046
    Figure pat00047

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h4 = 중간 전극 층과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 중간 전극 층은 펀칭 메탈로 구성되는 기판 패터닝 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 중간 전극 층은 그리드 형상을 가지는 기판 패터닝 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전위, 제3 전위, 및 제4 전위는 (+) 극성의 전위 값을 가지고, 상기 제2 전위는 (-) 극성의 전위 값을 가지는 기판 패터닝 방법.
  10. 패터닝 용액을 이용하여 기판의 패터닝 하는 장치에 있어서,
    상기 기판의 제1 면을 향해 상기 패터닝 용액을 분사하는 분사 노즐;
    상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 마련된 배면 전극; 및
    상기 기판의 상기 제1 면에 마련된 복수의 셀 전극과, 상기 분사 노즐 및 상기 배면 전극의 전위를 조절하는 전압 구동부;을 포함하며,
    상기 전압 구동부는 상기 분사 노즐에 제1 전위를 인가하고, 상기 복수의 셀 전극에 포함된 적어도 하나의 제1 셀 전극에 제2 전위를 인가하고, 상기 복수의 셀 전극 중 상기 적어도 하나의 제1 셀 전극을 제외한 적어도 하나의 제2 셀 전극에 제3 전위를 인가하며, 상기 배면 전극에 제4 전위를 인가하되,
    상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 기판 패터닝 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제1 내지 제4 전위를 조절하며,
    Figure pat00048
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00049
    Figure pat00050
    Figure pat00051

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V1 = 제1 전위, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, d1 = 분사 노즐과 제1 셀 전극 사이의 거리, d2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, d3 = 기판의 두께)
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 말단이 뾰족한 침(needle) 형상을 가지며,
    상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에는 링 형상을 가진 링 전극;을 더 포함하고,
    상기 전압 구동부는 상기 링 전극에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가하는 기판 패터닝 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제2 내지 제5 전위를 조절하며
    Figure pat00052
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00053
    Figure pat00054
    Figure pat00055

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h1 = 링 전극과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 분사 노즐과 상기 기판 사이에 마련되는 것으로, 복수의 통과 홀이 형성된 중간 전극 층;을 더 포함하며,
    상기 전압 구동부는 상기 중간 전극 층에 상기 제1 내지 제4 전위와 다른 제5 전위를 인가하는 기판 패터닝 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전압 구동부는, 제1 파라미터 [SF], 제2 파라미터 [CF], 제3 파라미터 [RF]가 수학식 1을 만족하도록 상기 제2 내지 제5 전위를 조절하며
    Figure pat00056
    .... 수학식 1
    상기 제1 내지 제3 파라미터 [SF], [CF], [RF]는 하기와 같이 정의되는 기판 패터닝 방법.
    Figure pat00057
    Figure pat00058
    Figure pat00059

    (εs = 기판의 유전율, ε0 = 공기의 유전율, V2 = 제2 전위, V3 = 제3 전위, V4 = 제4 전위, V5 = 제5 전위, h4 = 중간 전극 층과 제1 셀 전극 사이의 거리, h2 = 제1 셀 전극과 제2 셀전극 사이의 거리, h3 = 기판의 두께)
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 중간 전극 층은 펀칭 메탈로 구성되는 기판 패터닝 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 중간 전극 층은 그리드 형상을 가지는 기판 패터닝 장치.
  18. 유기용액 분사 노즐를 이용하여 복수의 픽셀을 포함하고 상기 픽셀들 각각이 서로 다른 색상을 가지는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 유기 발광 장치를 제조하는 방법에 있어서,
    기판의 제1 면에 상기 복수의 서브 픽셀 영역을 형성하는 단계;
    상기 유기용액 분사 노즐에 제1 전위를 인가하는 단계;
    상기 복수의 서브 픽셀 영역에 포함된 제1 서브 픽셀 영역에 제2 전위를 인가하는 단계;
    상기 복수의 서브 픽셀 영역 중 상기 제1 서브 픽셀 영역을 제외한 나머지 서브 픽셀 영역에 제3 전위를 인가하는 단계; 및
    상기 기판의 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면에 제4 전위를 인가하는 단계; 및
    상기 유기용액 분사 노즐로부터 제1 유기용액을 분사함으로써, 상기 제1유기용액을 상기 제1 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 포함하며,상기 제2 전위는 상기 제1, 제3 및 제4 전위 각각과 서로 다른 유기 발광 장치 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀 영역은 상기 제1 서브 픽셀 영역과, 제2 서브 픽셀 영역 및 제3 서브 픽셀 영역을 포함하며,
    상기 제2 서브 픽셀 영역에 상기 제2 전위를 인가하고, 상기 제1 및 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제3 전위를 인가하는 단계;
    상기 유기용액 분사 노즐로부터 제2 유기용액을 분사함으로써, 상기 제2유기용액을 상기 제2 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;
    상기 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제2 전위를 인가하고, 상기 제1 및 제3 서브 픽셀 영역에 상기 제3 전위를 인가하는 단계; 및
    상기 유기용액 분사 노즐로부터 제3 유기용액을 분사함으로써, 상기 제3유기용액을 상기 제3 서브 픽셀 영역에 선택적으로 퇴적시키는 단계;를 더 포함하는 유기 발광 장치 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 유기용액은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색상으로 발광하는 유기용액을 포함하는 유기 발광 장치 제조방법.
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