KR102254935B1 - Apparatus and method for injecting organic ink of capillary-induced transferring substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, OLED 화소 패턴을 형성하는 유기물 등의 용액을 구성하는 용매의 증발을 방지하여 모세관 유도 전사 기판에 형성된 마이크로 채널들의 내부로 유기물 잉크 등의 잉크의 주입 효율을 향상시켜, 대면적 OLDE 패널 등의 대면적 화소 패턴의 제작을 용이하게 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capillary-induced transfer substrate ink injection apparatus and method thereof, and more particularly, to prevent evaporation of a solvent constituting a solution such as an organic substance forming an OLED pixel pattern, thereby preventing the evaporation of microchannels formed on the capillary-induced transfer substrate. The present invention relates to a capillary-guided transfer substrate ink injection apparatus and a method for improving the injection efficiency of ink such as organic ink into the interior, thereby facilitating production of a large-area pixel pattern such as a large-area OLDE panel.
일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diode)의 화소를 형성하는 방법에는 FMM(Fine Metal Mask)법, LITI(Laser Induced Thermal Image)법, Ink-jet법, White OLED+Color Filter법 등이 있다.In general, methods of forming OLED (Organic Light Emitting Diode) pixels include FMM (Fine Metal Mask) method, LITI (Laser Induced Thermal Image) method, Ink-jet method, and White OLED+Color Filter method.
FMM법은 얇은 금속 마스크(mask)를 통해 유기물을 타겟 기판에 증착하는 방법이다. FMM법은 진공 분위기에서 유기물을 증착하여 화소를 하나하나씩 형성하는 방법으로, 이미 많은 연구가 진행된 방법이다. 따라서 FMM법에 따르면, 일반적으로 품질이 우수한 OLED가 제조될 수 있다. 그러나 금속 마스크가 대형인 경우, 그 대형 금속 마스크는 휘어지기 쉽다. 금속 마스크가 휘어지면, 원하는 위치에 화소를 형성하기 어려워 OLED 수율이 떨어지게 된다. 즉, FMM법으로는 대면적 OLED를 제조하기 어렵다.The FMM method is a method of depositing an organic material on a target substrate through a thin metal mask. The FMM method is a method of forming pixels one by one by depositing an organic material in a vacuum atmosphere, and is a method that has already been studied. Therefore, according to the FMM method, generally, an OLED having excellent quality can be manufactured. However, when the metal mask is large, the large metal mask is liable to bend. When the metal mask is bent, it is difficult to form a pixel at a desired location, and the yield of the OLED decreases. In other words, it is difficult to manufacture a large area OLED by the FMM method.
LITI법은 레이저를 유기물이 포함된 필름에 조사하여, 유기물을 필름에서 타겟 기판으로 전사하는 방법이다. 그러나 LITI법에 따르면, 전사된 유기물 패턴의 에지(edge) 부분이 균일하지 못해, 고해상도 화소 형성이 어렵다.The LITI method is a method in which a laser is irradiated onto a film containing an organic substance to transfer the organic substance from the film to a target substrate. However, according to the LITI method, since the edge portion of the transferred organic material pattern is not uniform, it is difficult to form a high-resolution pixel.
Ink-jet법은 유기물인 잉크를 타겟 기판에 적하하는 프린팅 방법이다. Ink-jet법은 진공, 복잡한 공정, 또는 많은 설비를 요하지 않으므로 대면적 OLED 제조에 유리하다. 그러나 Ink-jet법에 따르면, 적하된 잉크가 퍼지는 것을 제어하기 어려워 미세한 화소를 형성하기 어렵다. 또한 적하된 잉크가 타겟 기판의 표면 상태에 따라 퍼지는 정도가 달라, 균일한 화소를 형성하기 어렵다. 따라서 Ink-jet법으로는 고해상도 화소 형성이 어렵다.Ink-jet method is a printing method in which ink, which is an organic substance, is dropped onto a target substrate. Ink-jet method is advantageous for large-area OLED manufacturing because it does not require vacuum, complicated processes, or a lot of equipment. However, according to the Ink-jet method, it is difficult to control the spread of the dropped ink, and it is difficult to form fine pixels. In addition, it is difficult to form uniform pixels because the degree of spread of the dropped ink varies depending on the surface condition of the target substrate. Therefore, it is difficult to form high-resolution pixels using the ink-jet method.
White OLED+Color Filter법은 백색광을 내는 OLED(White OLED)를 형성한 다음, White OLED 상부에 LCD의 경우처럼 Color Filter를 위치시키는 방법이다. 백생광은 Color Filter를 통과하여 특정 색상을 나타낸다. White OLED+Color Filter법은 유기물로 직접 화소를 형성하는 방법은 아니나, 대면적 OLED 제조와 고해상도 화소 형성이 가능하다. 그러나 White OLED를 형성하기 위해서는 상당히 복잡한 적층 구조를 형성하는 공정이 필요하고, 많은 양의 유기물이 사용되어야 한다. 그리고 White OLED는 전력 효율이 낮다. 또한 백색광은 Color Filter 통과 후 휘도가 떨어진다.The White OLED+Color Filter method is a method of forming an OLED (White OLED) that emits white light, and then placing a color filter on top of the white OLED as in the case of LCD. The white light passes through the color filter and displays a specific color. The White OLED+Color Filter method is not a method of directly forming pixels with organic materials, but it is possible to manufacture large-area OLED and high-resolution pixels. However, in order to form a white OLED, a process of forming a fairly complex stacked structure is required, and a large amount of organic matter must be used. And white OLED has low power efficiency. In addition, white light loses luminance after passing through the color filter.
이에 따라, 대면적의 OLED 패널에 화소를 전사하는 방법으로 모세관 유도 전사 기판에 화소 패턴을 형성하는 잉크를 모세관 현상에 의해 주입하여 전사를 수행하는 방법이 제공되었으나, 용매의 증발로 인해 대면적 OLED 패널의 제작이 용이하지 않은 문제점을 가진다.Accordingly, as a method of transferring pixels to a large-area OLED panel, a method of injecting ink forming a pixel pattern onto a capillary induction transfer substrate by capillary phenomenon to perform transfer has been provided. However, due to evaporation of the solvent, a large-area OLED It has a problem that it is not easy to manufacture the panel.
따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 잉크에 포함되는 용매의 증발을 억제하여 모세관 유도 전사 기판의 마이크로 채널 내부로 모세관 현상에 의해 잉크가 효율적으로 주입되도록 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, an embodiment of the present invention for solving the problems of the prior art described above is a capillary tube that suppresses evaporation of the solvent contained in the ink so that ink is efficiently injected into the microchannel of the capillary-induced transfer substrate by a capillary phenomenon. It is an object to be solved to provide an induction transfer substrate ink injection apparatus and a method thereof.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 마이크로 채널들이 형성된 모세관 유도 전사 기판을 장입하기 위한 도어홀을 구비하여 상기 모세관 유도 전사 기판이 장입되며, 내부 공간을 잉크 용매의 증기압 분위기가 되도록 하여 잉크에 포함된 용매의 증발을 제한하며 마이크로 채널들로 모세관 현상에 의해 잉크를 주입하는 잉크 주입 챔버부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above is provided with a door hole for loading a capillary-guided transfer substrate on which microchannels are formed, and the capillary-guided transfer substrate is loaded, and the inner space is filled with an ink solvent. It provides a capillary-guided transfer substrate ink injection apparatus comprising an ink injection chamber to limit evaporation of the solvent contained in the ink by making it a vapor pressure atmosphere, and injecting ink into microchannels by a capillary phenomenon.
상기 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치는, 상기 잉크 주입 챔버부의 내부로 상기 용매의 증기압을 공급하여 상기 잉크 주입 챔버부의 내부 용매의 증기압을 조절하는 용매 증기압 조절부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The capillary-guided transfer substrate ink injection apparatus further comprises a solvent vapor pressure control unit for supplying the vapor pressure of the solvent into the ink injection chamber unit to adjust the vapor pressure of the solvent inside the ink injection chamber unit. do.
상기 용매 증기압 조절부는, 상기 잉크 주입 챔버부의 잉크 주입 챔버와 연결되어 상기 잉크 주입 챔버의 내부로 용매 증기압 조절을 위한 용매 증기를 공급하는 용매 증기압 조절기; 및 상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압을 검출하여 상기 용매 증기압 조절기 공급하도록 상기 잉크 주입 챔버에 설치되는 용매 증기압 센서;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The solvent vapor pressure controller may include a solvent vapor pressure controller connected to the ink injection chamber of the ink injection chamber to supply solvent vapor for controlling the solvent vapor pressure into the ink injection chamber; And a solvent vapor pressure sensor installed in the ink injection chamber to detect the solvent vapor pressure inside the ink injection chamber and supply the solvent vapor pressure regulator.
상기 용매 증기압 조절기는, 상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 상기 용매 증기를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The solvent vapor pressure regulator is configured to supply the solvent vapor so that the vapor pressure of the solvent in the ink injection chamber maintains a vapor pressure of 50% or more of a saturated vapor pressure depending on temperature and pressure.
상기 잉크 주입 챔버부는, 상기 모세관 유도 전사 기판을 장입하기 위한 도어홀 및 용매 증기압 제어를 위한 통공이 형성되어 상기 모세관 유도 전사 기판이 장입되는 잉크 주입 챔버; 및 상기 도어홀을 개폐하는 챔버 도어;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The ink injection chamber unit may include an ink injection chamber in which a door hole for loading the capillary induction transfer substrate and a through hole for controlling a solvent vapor pressure are formed to load the capillary induction transfer substrate; And a chamber door for opening and closing the door hole.
상기 잉크 주입 챔버부는, 상기 통공은 상기 잉크 주입 챔버의 상기 통공이 형성된 면의 70% 이하의 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The ink injection chamber part is characterized in that the through hole is formed to have an area of 70% or less of a surface of the ink injection chamber in which the through hole is formed.
상기 잉크 주입 챔버부는, 상기 잉크를 수납한 후, 상기 모세관 유도 전사 기판의 단부를 상기 잉크로 침지한 상태로 유지하는 잉크 주입 트레이;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The ink injection chamber unit may further include an ink injection tray for storing the ink and then maintaining an end portion of the capillary induction transfer substrate in a state immersed with the ink.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 모세관 유도 전사 기판의 장입을 위한 도어홀 형성된 잉크 주입 챔버를 포함하여 구성되는 잉크 주입 챔버부와 상기 잉크 주입 챔버 내부의 상기 잉크에 포함된 용매의 증기압을 조절하도록 상기 잉크 주입 챔버로 상기 용매의 증기를 공급하는 용매 증기압 조절부를 포함하여 구성되는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입장치에 의한 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법에 있어서, 상기 모세관 유도 전사 기판의 마이크로 채널들에 주입될 잉크를 준비하는 잉크 준비 단계; 및 상기 잉크가 마이크로 채널로 모세관 현상에 의해 주입되도록 상기 모세관 유도 전사 기판을 상기 잉크 주입 챔버의 내부에 장입하는 모세관 유도 전사 기판 장입 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above is an ink injection chamber unit comprising an ink injection chamber formed with a door hole for loading a capillary-guided transfer substrate, and the ink inside the ink injection chamber. In the capillary-guided transfer substrate ink injection method using a capillary-guided transfer substrate ink injection device comprising a solvent vapor pressure control unit for supplying the vapor of the solvent to the ink injection chamber to adjust the vapor pressure of the solvent contained in the capillary tube An ink preparation step of preparing ink to be injected into the microchannels of the induction transfer substrate; And a capillary guided transfer substrate loading step of charging the capillary guided transfer substrate into the ink injection chamber so that the ink is injected into the microchannel by capillary phenomenon. Provides a way.
상기 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법은, 상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계 이후, 상기 용매 증기압 조절부가 상기 잉크 주입 챔버 내부로 용매 증기를 공급하여 용매 증기압을 조절하는 용매 증기압 조절 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The capillary-guided transfer substrate ink injection method further includes, after the capillary-guided transfer substrate charging step, a solvent vapor pressure adjusting step of adjusting the solvent vapor pressure by supplying the solvent vapor into the ink injection chamber by the solvent vapor pressure adjusting unit. It is characterized by being.
상기 용매 증기압 조절 단계는, 상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 상기 용매 증기를 공급하는 단계인 것을 특징으로 한다.The solvent vapor pressure control step is characterized in that the supply of the solvent vapor so that the vapor pressure of the solvent in the ink injection chamber maintains a vapor pressure of 50% or more of the saturated vapor pressure depending on temperature and pressure.
상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계는, 상기 모세관 유도 전사 기판이 상기 잉크 주입 챔버 내부에 장입된 후, 상기 모세관 유도 전사 기판을 잉크가 수용된 잉크 트레이에 침지하거나, 상기 모세관 유도 전가 기판의 일 측에 잉크를 적하하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the step of loading the capillary induction transfer substrate, after the capillary induction transfer substrate is loaded into the ink injection chamber, the capillary induction transfer substrate is immersed in an ink tray containing ink, or ink on one side of the capillary induction transfer substrate. It characterized in that it is configured to further include the step of dropping.
상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계는, 상기 모세관 유도 전사 기판을 상기 잉크 주입 챔버 내부에 장입한 후 상기 잉크 주입 챔버에 용매 증기압 조절을 위해 형성된 통공을 차폐하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The step of charging the capillary induction transfer substrate may further include a step of shielding a through hole formed in the ink injection chamber for controlling a solvent vapor pressure after charging the capillary induction transfer substrate into the ink injection chamber. .
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예는, 유기물 용액 잉크 등의 모세관 유도 전사 기판의 채널에 주입되는 잉크에 포함되는 용매의 증발을 방지하여 모세관 유도 전사 기판의 마이크로 채널 내에서의 잉크 주입 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.According to an embodiment of the present invention having the above-described configuration, ink injection efficiency in the microchannel of the capillary-induced transfer substrate is prevented by preventing evaporation of the solvent contained in the ink injected into the channel of the capillary-induced transfer substrate such as organic material solution ink. Provides an effect to improve.
또한, 상술한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예는, 대면적 OLED 패널로 유기물 화소 패턴을 전사하기 위한 대면적 모세관 유도 전사 기판의 마이크로 채널에 잉크의 주입을 용이하게 함으로써, 대면적 OLDE 패널의 제작을 용이하게 하며, 제작 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention having the above-described configuration facilitates injecting ink into microchannels of a large-area capillary-guided transfer substrate for transferring an organic pixel pattern to a large-area OLED panel. It facilitates manufacturing and provides an effect of reducing manufacturing cost.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 OLDE 화소 패턴 전사를 위한 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치(100)의 사시도.
도 2는 모세관 유도 전사 기판(10)의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법의 처리과정을 나타내는 순서도.
도 4는 종래기술의 모세관 유도 전사 기판에 잉크가 주입된 상태의 표면 사진.
도 5는 1000ppi 6cm 석영(Quartz)과 SiO2 유도 전사 기판 에 잉크가 주입된 상태의 표면 사진.
도 6은 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)을 통공(114)이 개방된 잉크 주입 챔버(111) 내에서 모세관 현상에 의해 적색 유기물 발광 잉크가 모세관 현상에 의해 마이크로 채널(11)들로 주입된 상태의 표면 사진.
도 7은 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)을 통공(114)이 차폐된 챔버 내에서 도 5와 동일한 조건으로 제조된 적색 유기물 발광 잉크가 모세관 현상에 의해 마이크로 채널(11)들로 주입된 상태의 표면 사진.
도 8은 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 71.8%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진.
도 9는 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 50.7%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진.
도 10은 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 11.5%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진.1 is a perspective view of a capillary-guided transfer substrate
2 is a cross-sectional view of the capillary
3 is a flow chart showing a process of the capillary-guided transfer substrate ink injection method according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph of the surface of a state in which ink is injected into a capillary-guided transfer substrate of the prior art.
5 is a photograph of the surface of a state in which ink is injected into a 1000ppi 6cm quartz and SiO2 induction transfer substrate.
6 shows a quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5) in which red organic light-emitting ink is injected into the
7 is a state in which a quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5) is injected into the
FIG. 8 is a photograph of the surface of the
9 is a photograph of the surface of the
10 is a photograph of the surface of a state in which organic light-emitting ink is injected by capillary phenomenon in a chamber in which the area ratio of the through
이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided, not excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 OLDE 화소 패턴 전사를 위한 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 모세관 유도 전사 기판()의 단면도이다.1 is a perspective view of a capillary-guided transfer substrate
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명의 일 실시예의 상기 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치(100)는, 잉크 주입 챔버부(110)와 용매 증기압 조절부(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.1 and 2, the capillary-guided transfer substrate
상기 잉크 주입 챔버부(110)는 마이크로 채널(11)들이 형성된 모세관 유도 전사 기판(10)을 장입하기 위한 도어홀(112) 및 통공(114)을 구비하여, 상기 모세관 유도 전사 기판(10)이 장입되며, 내부 공간을 잉크 용매의 증기압 분위기가 되도록 하여 잉크에 포함된 용매의 증발을 제한하며 마이크로 채널(11)들로 모세관 현상에 의해 잉크를 주입하는 잉크 주입 챔버(111)를 포함하여 구성된다.The ink
상기 구성에서 상기 통공(114)은 잉크 내의 용매의 증발에 의한 잉크의 응고를 방지하기 위해 상기 잉크 주입 챔버(111)의 상기 통공(114)이 형성된 면의 면적의 70% 이하의 면적을 가지도록 형성될 수 있다.In the above configuration, the through
또한, 상기 잉크 주입 챔버부(110)는 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압을 높게 유지할 수 있도록 상기 도어홀(112)을 차폐하는 챔버 도어(113)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the ink
또한, 상기 잉크 주입 챔버부(110)는 상기 잉크를 수납한 후, 상기 모세관 유도 전사 기판(10)의 단부를 상기 잉크로 침지한 상태로 유지하는 잉크 주입 트레이(115)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the ink
상기 용매 증기압 조절부(120)는, 상기 잉크 주입 챔버(111)로 용매 증기를 공급하도록 상기 잉크 주입 챔버(111)와 연통되는 용매 증기 주입관(123)를 통해 연결되는 용매 증기압 조절기(121)와, 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압을 검출하여 상기 용매 증기압 조절기(121)로 출력하도록 상기 용매 주입 챔버(111)의 내부에 설치되는 용매 증기압 센서(125)를 포함하여 구성될 수 있다.The solvent
상기 용매 증기압 조절기(121)는, 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 용매 증기를 상기 잉크 주입 챔버(111)로 공급하도록 구성될 수 있다.The solvent
도 3은 본 발명의 일 실시예의 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.3 is a flow chart showing a process of the capillary-guided transfer substrate ink injection method according to an embodiment of the present invention.
도 3과 같이, 본 발명의 일 실시예의 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법은, 모세관 유도 전사 기판(10)의 장입을 위한 도어홀(112) 및 통공(114)이 형성된 잉크 주입 챔버(111)를 포함하여 구성되는 잉크 주입 챔버부(110)와 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 상기 잉크에 포함된 용매의 증기압을 조절하도록 상기 잉크 주입 챔버(111)로 상기 용매의 증기를 공급하는 용매 증기압 조절부(120)를 포함하여 구성되는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입장치(100)에 의한 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법에 있어서, 상기 모세관 유도 전사 기판(10)의 마이크로 채널(11)들에 주입될 잉크를 준비하는 잉크 준비 단계(S10) 및 상기 잉크가 마이크로 채널(11)들로 모세관 현상에 의해 주입되도록 상기 모세관 유도 전사 기판(10)을 상기 잉크 주입 챔버(111)의 내부에 장입하는 모세관 유도 전사 기판 장입 단계(S20)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figure 3, the capillary induction transfer substrate ink injection method according to an embodiment of the present invention, the
상기 잉크 준비 단계(S10)에서 준비되는 잉크는, OLED 화소 패턴을 형성하는 잉크인 경우, 정공 주입 및 정공 수송재료, 전자 수송 재료, 녹색, 적색, 청색 형광 발광재료, 주요 인광 도펀트 청색 인광 호스트 재료 등의 호스트와 도펀트, 바인더 및 용매 등을 혼합하여 제조될 수 있다.The ink prepared in the ink preparation step (S10) is, in the case of an ink forming an OLED pixel pattern, a hole injection and hole transport material, an electron transport material, a green, red, blue fluorescent light emitting material, a main phosphorescent dopant, a blue phosphorescent host material. It may be prepared by mixing a host such as a dopant, a binder, and a solvent.
일 일예로, 상기 잉크는 호스트로서 CBP(4, 4′-N, N′-dicarbazolbiphenyl), 도펀트로서 MDQ Ir2acac, 용매로서 DCB(1,2-dichlorobenzene, BP 180) 또는 NMP (N-methyl-2-pyrrolidone, BP 202)가 혼합되어 제조될 수 있다.As an example, the ink is CBP (4, 4'-N, N'-dicarbazolbiphenyl) as a host, MDQ Ir2acac as a dopant, DCB (1,2-dichlorobenzene, BP 180) or NMP (N-methyl-2) as a solvent. -pyrrolidone, BP 202) can be mixed to prepare.
상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계(S20)는, 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압을 크게 하기 위해 상기 모세관 유도 전사 기판(10)을 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부에 장입한 후 상기 통공(114)를 차폐하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.The capillary-guided transfer substrate loading step (S20) includes charging the capillary-guided
또한, 상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계(S20)는, 상기 잉크 주입 챔버(111)의 내부로 상기 모세관 유도 전사 기판(10)을 장입한 후, 상기 모세관 유도 전사 기판(10)의 마이크로 채널(11)들로 주입되는 잉크를 공급하는 단계를 포함한다. 상기 상기 모세관 유도 전사 기판(10)의 마이크로 채널(11)들로 주입되는 잉크를 공급하는 단계는 상기 모세관 유도 전사 기판(10)을 가로로 장착 한 후, 일 단부에 잉크를 적하하는 단계일 수 있다. 이와 달리, 상기 상기 모세관 유도 전사 기판(10)의 마이크로 채널(11)들로 주입되는 잉크를 공급하는 단계는 상기 모세관 유도 전사 기판(10)을 하단부를 잉크 주입 트레이(115)에 수납된 잉크에 침지시킨 후 세워 고정하는 단계 등일 수도 있다. In addition, in the step of loading the capillary induction transfer substrate (S20), after loading the capillary
또한, 상기 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법은, 상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계(S20) 이후, 상기 용매 증기압 조절부(120)가 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부로 용매 증기를 공급하여 용매 증기압을 조절하는 용매 증기압 조절 단계(S30)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, in the capillary-guided transfer substrate ink injection method, after the capillary-guided transfer substrate loading step (S20), the solvent vapor
상기 용매 증기압 조절 단계(S20)는, 상기 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 상기 용매 증기를 공급하는 단계일 수 있다.The solvent vapor pressure control step (S20) may be a step of supplying the solvent vapor so that the vapor pressure of the solvent in the
<실험예><Experimental Example>
본 발명의 실험을 위하여 아래의 조건에 의해 1.2 wt% 용액 10mL DCB 용매 용액을 제조하였다.For the experiment of the present invention, a 1.2
-용매 제조 조건-Solvent manufacturing conditions
DCB 밀도: 1.3g/mLDCB density: 1.3 g/mL
10mL DCB 용액: 13g10 mL DCB solution: 13 g
13g의 1.2wt% = 0.156g1.2wt% of 13g = 0.156g
다음으로, 제조된 DCB 용매에 호스트로서 CBP와 도펀트를 아래의 조건으로 혼합하여 OLED 화소 패턴 형성용 잉크를 제조하였다.Next, an ink for forming an OLED pixel pattern was prepared by mixing CBP and a dopant as a host in the prepared DCB solvent under the following conditions.
-OLED 화소 패턴 형성용 잉크 제조 조건-OLED pixel pattern formation ink manufacturing conditions
CBP (host): Ir(MDQ)2acac (dopant) = 9 : 1CBP (host): Ir(MDQ)2acac (dopant) = 9: 1
(CBP: 0.1404g / Ir(MDQ)2acac : 0.0156g)(CBP: 0.1404g / Ir(MDQ)2acac: 0.0156g)
DCB + CBP + Ir(MDQ)2acac = 1.2wt% 잉크DCB + CBP + Ir(MDQ)2acac = 1.2wt% ink
도 4는 종래기술의 모세관 유도 전사 기판에 잉크가 주입된 상태의 표면 사진이다.4 is a photograph of the surface of a state in which ink is injected into a capillary-guided transfer substrate of the prior art.
도 4와 같이, 본 발명의 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치(100) 및 그 방법을 적용함이 없이 종래기술에서와 같이, 잉크를 모세관 유도 전사 기판(10)에 적하하거나 침지하여 마이크로 채널(11)들에 모세관 현상을 이용하여 제조된 잉크를 주입한 후 광학현미경 및 자외선 촬영을 수행하였다.As shown in FIG. 4, as in the prior art, without applying the capillary-guided transfer substrate
도 4와 같이, 잉크에 포함된 용매의 증발에 따라 마이크로 채널(11) 내에서의 잉크의 유동성이 저하되어 잉크의 주입이 원활하지 않았으며, 상단부까지 잉크가 균일하게 주입되지 못하는 것을 확인하였다. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the fluidity of the ink in the
도 5는 1000ppi 6cm 석영(Quartz)과 SiO2 유도 전사 기판 에 잉크가 주입된 상태의 표면 사진이다.5 is a photograph of the surface of a state in which ink is injected into a 1000ppi 6cm quartz and SiO 2 induction transfer substrate.
다음으로, 모세관 유도 전사 기판(10)을 UVO(ultra violet ozone) 5분 처리, OTS(Octadecyltrichlorosilane) 2분 처리, 세척을 위한 2분 간의 피라냐 용액처리(Piranha)를 한 후 Red 1 wt% 잉크 용액에 디핑(dipping)하였다.Next, the capillary
이 후, 유도 전사 기판 잉크 주입 장치(100) 및 그 방법을 적용함이 없이 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)과 SiO2 모세관 유도 전사 기판(SiO2 55.)에 종래기술에서와 같이, 잉크를 모세관 유도 전사 기판(10)에 적하하거나 침지하여 마이크로 채널(11)들에 모세관 현상을 이용한 잉크 주입을 수행한 후 광학현미경(a) 및 자외선 촬영(b)을 수행하였다.Thereafter, as in the prior art, ink is applied to the quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5) and the SiO 2 capillary induction transfer substrate (SiO2 55.) without applying the induction transfer substrate
실험 결과, 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)의 경우(Quartz 5.5 (c)), 잉크가 마이크로 채널의 끝까지 올라가지는 못했지만, 거의 끝까지 용액이 올라가는 것을 확인하였다. 반면, SiO2 모세관 유도 전사 기판(SiO2 5.5)의 경우, 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)과 달리 Cr이 증착되어 1 cm 정도 밖에 올라가지 못하는 것을 확인하였다.As a result of the experiment, in the case of the quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5) (Quartz 5.5 (c)), it was confirmed that the ink did not rise to the end of the microchannel, but the solution rises almost to the end. On the other hand, in the case of the SiO 2 capillary induction transfer substrate (SiO 2 5.5), unlike the quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5), it was confirmed that Cr was deposited and could only rise about 1 cm.
도 6은 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)을 통공(114)이 개방된 잉크 주입 챔버(111) 내에서 모세관 현상에 의해 적색 유기물 발광 잉크가 모세관 현상에 의해 마이크로 채널(11)들로 주입된 상태의 표면 사진이고, 도 7은 석영 모세관 유도 전사 기판(Quartz 5.5)을 통공(114)이 차폐된 챔버 내에서 도 5와 동일한 조건으로 제조된 적색 유기물 발광 잉크가 모세관 현상에 의해 마이크로 채널(11)들로 주입된 상태의 표면 사진이다.6 shows a quartz capillary induction transfer substrate (Quartz 5.5) in which a red organic light-emitting ink is injected into the
도 6은 1,2-dichlorobenzene의 증발을 줄이기 위해 50 mL 임크 주입 챔버(111) 안에서 실험을 진행하였다. 실험 결과 6cm 샘플 끝까지 올라간 것을 확인하였다. 그러나 위치에 따라 올라간 잉크의 양이 다른 것 또한 확인하였다.6 shows an experiment in a 50 mL
도 7은 1,2-dichlorobenzene의 증발을 줄이고, 잉크를 더 많이 넣기 위해, 50 mL 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)을 차폐한 후 실험을 진행하였으며, 시간을 하루로 늘려 실험을 진행하였다. 실험 결과, 잉크 주입 챔버(111) 내부에 용매 증기압이 형성되어 잉크에 포함된 용매의 증발이 억제되어, 잉크가 유동성을 잃지 않게 되어, 마이크로 채널(11) 내부로 더 많은 잉크가 들어간 것을 확인하였다. 잉크의 농도를 높이고, 온도를 올려 실험을 진행하면 잉크 주입 시간을 단축할 수 있음을 확인하였다.7 shows the experiment after shielding the through
도 4 내지 도 7의 실험 결과, 잉크 주입 챔버(111)의 내부에 잉크의 용매 성분의 증기압을 조성하는 경우, 잉크에서의 용매의 증발이 억제되어 잉크의 유동성이 저하되지 않는 것에 의해 모세관 유도 전사 기판(10)들의 마이크로 채널(11)들로 잉크를 주입하는 효율이 현저히 향상됨을 확인하였다.As a result of the experiment of FIGS. 4 to 7, when the vapor pressure of the solvent component of the ink is created in the interior of the
도 8은 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 71.8%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진이고, 도 9는 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 50.7%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진이며, 도 10은 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면에 대한 통공(114)의 면적비가 11.5%인 챔버 내에서 모세관 현상에 의해 유기물 발광 잉크가 주입된 상태의 표면 사진이다.FIG. 8 is a photograph of the surface of the
도 8 내지 도 10에서, Top의 모세관 유도 전사 기판(10)의 상단부, Mid는 중단부 그리고 Bottom은 하단부를 나타낸다.In Figs. 8 to 10, the upper end of the capillary
도 8 내지 도 10에서와 같이, 통공(114)을 개방한 상태로 유지하면서, 잉크 주입 챔버(111)의 통공(114)이 형성된 면과 통공(114)의 면적비를 가변시키며 모세관 유도 전사 기판(10)의 마이크로 채널(11)들에 모세관 현상을 적용하여 잉크를 주입하였다.8 to 10, while maintaining the through
실험 결과, 통공(114)의 면적이 작아질수록 잉크 주입 챔버(111) 내부의 용매 증기압이 높아지는 것에 의해 마이크로 채널(11) 내부로 잉크가 더 효율적으로 주입됨을 확인하였다.As a result of the experiment, it was confirmed that the smaller the area of the through
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been specifically described in the preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 모세관 유도 전사 기판
11: 마이크로 채널
100: 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치
110: 잉크 주입 챔버부
111: 잉크 주입 챔버
113: 챔버 도어
114: 통공
115: 잉크 주입 트레이(트레이)
120: 용매 증기압 조절부
121: 용매 증기압 조절기
123: 용매 증기 주입관
125: 용매 증기압 센서10: capillary induction transfer substrate
11: micro channel
100: capillary induction transfer substrate ink injection device
110: ink injection chamber part
111: ink injection chamber
113: chamber door
114: through hole
115: ink injection tray (tray)
120: solvent vapor pressure control unit
121: solvent vapor pressure regulator
123: solvent vapor injection pipe
125: solvent vapor pressure sensor
Claims (12)
상기 잉크 주입 챔버부의 내부로 상기 용매의 증기압을 공급하여 상기 잉크 주입 챔버부의 내부 용매의 증기압을 조절하는 용매 증기압 조절부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The capillary-guided transfer substrate is provided with a door hole for loading the capillary-guided transfer substrate on which microchannels are formed, and the internal space is made into an atmosphere of vapor pressure of the ink solvent to limit evaporation of the solvent contained in the ink, and microchannels It characterized in that it comprises an ink injection chamber for injecting ink by capillary phenomenon,
And a solvent vapor pressure control unit configured to supply the vapor pressure of the solvent into the ink injection chamber unit to adjust the vapor pressure of the solvent inside the ink injection chamber unit.
상기 잉크 주입 챔버부의 잉크 주입 챔버와 연결되어 상기 잉크 주입 챔버의 내부로 용매 증기압 조절을 위한 용매 증기를 공급하는 용매 증기압 조절기; 및
상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압을 검출하여 상기 용매 증기압 조절기 공급하도록 상기 잉크 주입 챔버에 설치되는 용매 증기압 센서;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The method of claim 1, wherein the solvent vapor pressure control unit,
A solvent vapor pressure regulator connected to the ink injection chamber of the ink injection chamber to supply solvent vapor for controlling the solvent vapor pressure into the ink injection chamber; And
And a solvent vapor pressure sensor installed in the ink injection chamber to detect the solvent vapor pressure inside the ink injection chamber and supply the solvent vapor pressure regulator.
상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 상기 용매 증기를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The method of claim 3, wherein the solvent vapor pressure regulator,
And supplying the solvent vapor so that the solvent vapor pressure inside the ink injection chamber maintains a vapor pressure of 50% or more of a saturated vapor pressure depending on temperature and pressure.
상기 모세관 유도 전사 기판을 장입하기 위한 도어홀 및 용매 증기압 제어를 위한 통공이 형성되어 상기 모세관 유도 전사 기판이 장입되는 잉크 주입 챔버; 및
상기 도어홀을 개폐하는 챔버 도어;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The method of claim 1, wherein the ink injection chamber unit,
An ink injection chamber in which a door hole for loading the capillary-guided transfer substrate and a through hole for controlling a solvent vapor pressure are formed to load the capillary-guided transfer substrate; And
Capillary guided transfer substrate ink injection apparatus comprising a; chamber door for opening and closing the door hole.
상기 통공은 상기 잉크 주입 챔버의 상기 통공이 형성된 면의 70% 이하의 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The method of claim 5, wherein the ink injection chamber unit,
The through hole is a capillary induction transfer substrate ink injection apparatus, characterized in that formed to have an area of less than 70% of the surface of the through hole is formed in the ink injection chamber.
상기 잉크를 수납한 후, 상기 모세관 유도 전사 기판의 단부를 상기 잉크로 침지한 상태로 유지하는 잉크 주입 트레이;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 장치.The method of claim 1, wherein the ink injection chamber unit,
And an ink injection tray configured to hold the end of the capillary-guided transfer substrate in a state immersed in the ink after receiving the ink.
상기 모세관 유도 전사 기판의 마이크로 채널들에 주입될 잉크를 준비하는 잉크 준비 단계; 및
상기 잉크가 마이크로 채널로 모세관 현상에 의해 주입되도록 상기 모세관 유도 전사 기판을 상기 잉크 주입 챔버의 내부에 장입하는 모세관 유도 전사 기판 장입 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법.An ink injection chamber part including an ink injection chamber having a door hole for loading a capillary-guided transfer substrate and an ink injection chamber inside the ink injection chamber to control the vapor pressure of the solvent contained in the ink. In the capillary guided transfer substrate ink injection method using a capillary guided transfer substrate ink injection device comprising a solvent vapor pressure control unit for supplying vapor,
An ink preparation step of preparing ink to be injected into the microchannels of the capillary induction transfer substrate; And
And a capillary-guided transfer substrate loading step of charging the capillary-guided transfer substrate into the ink injection chamber so that the ink is injected into the microchannel by capillary effect. .
상기 모세관 유도 전사 기판 장입 단계 이후, 상기 용매 증기압 조절부가 상기 잉크 주입 챔버 내부로 용매 증기를 공급하여 용매 증기압을 조절하는 용매 증기압 조절 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법.The method of claim 8,
After the step of loading the capillary guided transfer substrate, the solvent vapor pressure control step of adjusting the solvent vapor pressure by supplying the solvent vapor into the ink injection chamber by the solvent vapor pressure adjusting unit; Injection method.
상기 잉크 주입 챔버 내부의 용매 증기압이 온도 및 압력에 따른 포화 증기압의 50% 이상의 증기압을 유지하도록 상기 용매 증기를 공급하는 단계인 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법.The method of claim 9, wherein the step of adjusting the solvent vapor pressure,
And supplying the solvent vapor so that the solvent vapor pressure inside the ink injection chamber maintains a vapor pressure of 50% or more of a saturated vapor pressure depending on temperature and pressure.
상기 모세관 유도 전사 기판이 상기 잉크 주입 챔버 내부에 장입된 후, 상기 모세관 유도 전사 기판을 잉크가 수용된 잉크 트레이에 침지하거나, 상기 모세관 유도 전가 기판의 일 측에 잉크를 적하하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법.The method of claim 8, wherein the step of loading the capillary induced transfer substrate comprises:
After the capillary induction transfer substrate is loaded into the ink injection chamber, the capillary induction transfer substrate is immersed in an ink tray containing ink, or the step of dropping ink onto one side of the capillary induction transfer substrate Capillary guided transfer substrate ink injection method, characterized in that the.
상기 모세관 유도 전사 기판을 상기 잉크 주입 챔버 내부에 장입한 후 상기 잉크 주입 챔버에 용매 증기압 제어를 위해 형성된 통공을 차폐하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모세관 유도 전사 기판 잉크 주입 방법.The method of claim 8, wherein the step of loading the capillary induced transfer substrate comprises:
And shielding a through hole formed in the ink injection chamber for controlling a solvent vapor pressure after charging the capillary induction transfer substrate into the ink injection chamber.
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|---|---|---|---|
| KR1020190157709A KR102254935B1 (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Apparatus and method for injecting organic ink of capillary-induced transferring substrate |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100787301B1 (en) * | 2001-08-30 | 2007-12-21 | 샤프 가부시키가이샤 | Method for manufacturing organic el device and organic el device |
-
2019
- 2019-11-29 KR KR1020190157709A patent/KR102254935B1/en active IP Right Grant
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| KR100787301B1 (en) * | 2001-08-30 | 2007-12-21 | 샤프 가부시키가이샤 | Method for manufacturing organic el device and organic el device |
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