KR19990073222A - Multicolor paper-like Display fabricated by ink-jet method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종이 형태의 평판디스플레이 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광성 유기물과 전자이동을 용이하게 하는 유기물, 정공이동을 용이하게 하는 유기물을 용매에 녹여 용액으로 만든 후에 잉크-젯 형태로 플라스틱기판에 분사시켜 발광층을 형성함으로써 종이 같은(paper-like) 디스플레이를 제작하는 기술에 관한 것이다The present invention relates to the manufacture of flat panel displays in the form of paper, and more particularly, to a plastic substrate in an ink-jet form after dissolving a luminescent organic substance and an organic substance which facilitates electron transfer and an organic substance that facilitates hole movement into a solution. It relates to a technique for producing a paper-like display by forming a light emitting layer by spraying on
이를 위하여 본 발명은, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate;PET)와 같은 투명한 플라스틱위에 코팅된 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide)전극을 에칭시키는 단계, 상기 전극판위에 발광영역을 형성하기 위해 원하는 패턴을 잉크젯 방식에 의해 형성하는 단계, 상기 잉크가 형성된 판에 유기물과 상부전극을 형성하는 단계, 상기 단계 후 전 표면에 에폭시 수지 등을 이용하여 상기 다층막 구조를 보호하기 위한 봉합단계로 이루어진 것에 특징이 있다.To this end, the present invention, the step of etching the indium-tin oxide electrode coated on a transparent plastic, such as polyethylene terephthalate (PET), the desired pattern to form a light emitting region on the electrode plate Forming an inkjet method, forming an organic material and an upper electrode on the plate on which the ink is formed, and then sealing the multilayer film structure by using an epoxy resin or the like on the entire surface after the step. have.
Description
본 발명은 종이 형태의 평판디스플레이 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광성 유기물과 전자이동을 용이하게 하는 유기물, 정공이동을 용이하게 하는 유기물을 용매에 녹여 용액으로 만든 후에 잉크-젯 형태로 플라스틱기판에 분사시켜 발광층을 형성함으로써 종이 같은 디스플레이를 제작하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of flat panel displays in the form of paper, and more particularly, to a plastic substrate in an ink-jet form after dissolving a luminescent organic substance and an organic substance which facilitates electron transfer and an organic substance that facilitates hole movement into a solution. The present invention relates to a technique for manufacturing a paper-like display by forming a light emitting layer by spraying on the same.
일반적으로 최근까지의 정보 디스플레이는 음극선관(cathode-ray tube : CRT) 일변도의 영역에 한정되었으나, 정보화 사회의 발전과 함께 인간이 접할 수 있는 정보의 양이 방대해지고 종류도 다양해짐에 따라 사용환경에 따라 새로운 개념의 디스플레이가 요구되고 있다. 예를 들면, 개인 휴대용이나 자동차, 항공기등 이동성이 강조되는 환경에서 사용되는 기기의 경우에는 경박단소, 저소비전력 등이 중요한 인자가 되며, 대중을 위한 정보전달 매체로 사용되는 경우에는 시야각이 넓고 휘도가 높은 대화면의 디스플레이 특성이 요구된다. 즉, "사용자의 특정요구에 적합한 형태의 디스플레이가 무엇이며 이들 디스플레이를 어떻게 개발할 수 있을까?"에 대한 답이 최근 10여 년에 걸쳐 진행되고 평판디스플레이(Flat Panel Display : FPD)의 개발이다.In general, information displays until recently were limited to the area of cathode ray tube (CRT) univariate, but with the development of the information society, the amount of information that humans can access and the types of information that humans can access become diverse. Therefore, a new concept display is required. For example, in the case of a device used in an environment where mobility is emphasized such as personal handheld or a car or an aircraft, light and small weight and low power consumption are important factors, and when used as an information transmission medium for the public, the viewing angle is wide and the luminance is high. High display characteristics of the large screen is required. In other words, the answer to "what type of display is suitable for a user's specific needs and how to develop such a display?" Has been developed over the last decade and the development of a flat panel display (FPD).
평판디스플레이(FPD)를 대표하는 기술들로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마디스플레이패널(Plasma Display Panel : PDP), 전계방출디스플레이(Field Emitter Display :FED), 전기 발광디스플레이(Electroluminescent Display : ELD), 디지털미러디스플레이(Digital Mirror Display : DMD) 등을 들 수 있다. 이들 각각의 디스플레이는 특유의 장점과 더불어 단점도 가지고 있어 응용조건에 따라 유리한 조건을 가지고 있다. 현재 전체 정보 디스플레이 제품 중 30%이상을 차지하며 급속하게 음극선관을 대체해 나가고 있는 액정디스플레이의 경우도 작동온도나 시야각, 화면크기에 의해 사용이 제한되는 경우가 많다. 전계방출디스플레이나 플라즈마디스플레이패널도 상용화를 위해서는 아직도 가격이 많이 낮아져야 하며 해결되어야 하는 기술적인 문제점들도 남아 있는 것으로 알려져 있다. 궁극적으로 향후 디스플레이의 성공적 개발에 있어서 가장 중요한 인자는 낮은 비율의 가격/성능(cost/performance)과 응용성(applicability)에 있다.Representative technologies for flat panel display (FPD) include liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), field emitter display (FED), and electroluminescent display (ELD). ), A digital mirror display (DMD), and the like. Each of these displays has its own advantages as well as its disadvantages, which are advantageous depending on the application. Currently, liquid crystal displays, which account for more than 30% of all information display products and are rapidly replacing cathode ray tubes, are often restricted in terms of operating temperature, viewing angle, and screen size. It is known that the field emission display or plasma display panel still needs to be much lowered in price for commercialization, and there are technical problems to be solved. Ultimately, the most important factor in the successful development of future displays is the low rate of cost / performance and applicability.
본 발명에서는 디스플레이의 가격을 파격적으로 낮추고 응용성을 극대화할 수 있는 제반 공정이 고려되었다. 본 발명이 지향하고 있는 유기 전기발광디스플레이에 대한 연구는 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사의 Tang과 VanSlyke 박사가 진공에서의 승화를 이용한 다층 발광막의 구현을 통해 혁신적인 소자의 제조를 발표한 이후 일본과 미국에서 본격화되었다. 그러나, 짧은 수명, 패턴형성공정 상의 공정의 어려움, 낮은 발광효율로 그 상용화가 지연되고 있다. 최근에 개발되고 있는 전도성 고분자 전기발광디스플레이들은 발광효율이 기존의 무기물 반도체 전기발광디스플레이에 필적하는 특성을 나타내고 있으며 가격이 저렴하고, 제조공정이 간단하며, 대면적화가 용이하고, 유연한 디스플레이를 만들 수 있다는 근본적인 장점이 있어 차세대 디스플레이로써 그 응용잠재력이 매우 높은 것으로 알려져 있다.In the present invention, various processes to considerably lower the price of the display and maximize the applicability have been considered. The research on the organic electroluminescent display to which the present invention is directed was conducted in Japan and the United States after Dr. Tang and VanSlyke of Eastman Kodak announced the fabrication of innovative devices through the implementation of multilayer light emitting films using sublimation in vacuum. It became full-scale. However, its commercialization is delayed due to its short lifespan, difficulty in the process of pattern formation, and low luminous efficiency. The recently developed conductive polymer electroluminescent displays exhibit luminous efficiency comparable to that of conventional inorganic semiconductor electroluminescent displays, and can be made inexpensive, simple in manufacturing process, large in area and flexible in display. It is known that its potential as a next-generation display is very high.
유기 전기발광디스플레이의 상용화에 앞서 해결하여야 하는 기술적 과제가 많이 남아있는데, 첫째, 소자 내부에 존재하는 각 층간의 계면특성의 향상과 그에 따른 소자의 수명 개선, 둘째 소자 형성 후 주변환경에 대한 소자의 안정성 확보 및 표면안정화기술의 개발을 통한 열화특성의 향상이 요구되고 있다. 그러나, 무엇보다도 가격이 적게드는 발광층 형성기술 및 발광층에 사용된 유기물의 산화 및 퇴화현상을 막을 수 있는 공정의 개발은 원활한 상용화를 위해 반드시 해결되어야 하는 문제점이다. 예를 들면 도 1에서 발광층의 형성을 위해 가장 기본적으로 진공증착 공정이 사용되고 있으며 이후 천연색 구현을 위해 사진 식각공정에 의거하여 발광층을 패터닝함으로써 화소를 구성하게 되는데, 이 때 유기물이 산화되거나 표면반응에 의해 변질되는 것을 피할 수 없어 소자의 수명을 줄일 수 있다는 문제점이 발생할 수 있고 제반 공정 단가가 매우 높다는 문제점이 있다.There are many technical problems to be solved prior to the commercialization of organic electroluminescent display. Firstly, the interface characteristics between each layer existing inside the device and the lifetime of the device accordingly, and secondly, It is required to improve deterioration characteristics through securing stability and developing surface stabilization technology. However, above all, the development of a light emitting layer forming technology and a process that can prevent the oxidation and deterioration of organic materials used in the light emitting layer is a problem that must be solved for smooth commercialization. For example, in FIG. 1, the most commonly used vacuum deposition process is used to form the light emitting layer, and then the pixel is formed by patterning the light emitting layer based on a photolithography process in order to realize a natural color. Due to this, there is a problem in that the life of the device can be reduced because it is inevitable to be deteriorated, and there is a problem that the overall process cost is very high.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발광유기물질을 적절한 용매에 녹여 잉크로 만든 후, 이를 얇은 플라스틱 위에 잉크젯 분무방식으로 원하는 형태의 모양을 재현함으로서 사진식각시 발생할 수 있는 유기물의 변형을 원천적으로 방지할 수 있으며 이미 사용자에 의해 디자인되어 컴퓨터에 보관된 이미지를 그대로 발광 이미지로 재현할 수 있는 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이있다. 또한 본 발명의 목적은 유연성(flexibility)이 있고, 유리처럼 깨지지 않아 취급하는 데 안정성이 있어 어린이용 장난감에 응용될 수 있는 천연색 종이디스플레이, 더욱 상세하게는 종이램프를 낮은 가격에 제조하는 것이다.The present invention is to solve the above problems by dissolving the organic light emitting material in a suitable solvent to make an ink, and then to reproduce the shape of the desired shape by inkjet spraying method on a thin plastic, it is possible to fundamentally modify the organic matter that can occur during photo-etching It is an object of the present invention to provide a method that can be prevented and can be reproduced as a light-emitting image that is already designed by a user and stored in a computer. It is also an object of the present invention to produce a color paper display, more specifically, a paper lamp, which can be applied to a toy for children because of its flexibility and stability in handling because it is not broken like glass.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET)와 같은 투명 플라스틱 위에 코팅된 인듐-주석 산화물(ITO) 전극을 에칭시키는 단계, 상기 전극판위에 발광영역을 형성하기 위해 원하는 패턴을 도2에서 보는 바와 같이 잉크젯 방식에 의해 형성하는 단계, 상기 잉크가 형성된 판에 유기물과 상부전극을 형성하는 단계, 상기 단계 후 전 표면에 에폭시 수지 등을 이용하여 상기 다층막 구조를 보호하기 위한 봉합단계로 이루어진 것에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for etching an indium-tin oxide (ITO) electrode coated on a transparent plastic such as polyethylene terephthalate (PET), and forming a desired pattern to form a light emitting region on the electrode plate. Forming by the inkjet method, as shown in Figure 2, forming the organic material and the upper electrode on the plate on which the ink is formed, the sealing step for protecting the multilayer film structure using an epoxy resin or the like on the entire surface after the step It is characterized by consisting of.
도 1은 일반적으로 사용되는 유기 전기발광 평판디스플레이(Organic Electro-luminescent Display)의 구조1 is a structure of a generally used organic electroluminescent display
도 2는 종이디스플레이의 구조에 발광층을 형성하기 위해 사용되는 장치 구성도2 is a block diagram of a device used to form a light emitting layer in the structure of a paper display;
도 3a는 실시예 1로부터 얻어진 단색 종이디스플레이의 단면도3A is a sectional view of a monochromatic paper display obtained in Example 1
도 3b는 실시예 2로부터 얻어진 천연색 종이디스플레이의 단면도3B is a sectional view of the colored paper display obtained from Example 2;
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[실시예 1] 종이 디스플레이 제조 방법Example 1 Paper Display Manufacturing Method
본 발명의 천연색 종이 디스플레이는 다음과 같은 단계를 거쳐 제조된다.The color paper display of the present invention is manufactured through the following steps.
① 잉크젯 헤드를 통해 분사되는 용액은 정공을 발광층에 용이하게 공급할 수 있는 물질로 더 상세하게는 3,4-polyethylene-dioxythiophene- polystyrenesulfonate(PEDT/Pss), 혹은 polyvinylcarbazol(PVK), 혹은 triphenylaminetetramer를 용매, 더욱 상세하게는 chloroform이나, 1,2-dichloroethane을 isoprophylalcohol과 적정 비율로 섞은 용매에 녹여 정공이 동층을 위한 잉크를 만든다.① The solution injected through the inkjet head is a material that can easily supply holes to the light emitting layer. More specifically, chloroform or 1,2-dichloroethane is dissolved in a solvent mixed with isoprophylalcohol in an appropriate ratio to form holes for the same layer of ink.
② 이렇게 만들어진 잉크용액을 잉크젯 프린터의 카트리지(cartridge)에 충전한다.② Fill the ink solution thus prepared into the cartridge of the inkjet printer.
③ ITO가 코팅된 플라스틱 기판을 세척한 후 컴퓨터가 연결된 잉크젯 프린터에 넣어 이미 컴퓨터에 입력된 원하는 형상을 ①항에서 만들어진 잉크가 충전된 프린터에 연결하여 도 3a에서 보는 바와 같이 정공이동층을 형성한다.③ After washing the plastic substrate coated with ITO, put it in the inkjet printer connected to the computer, and connect the desired shape already input to the computer to the printer filled with the ink made in ① to form a hole transport layer as shown in FIG. 3A. .
④ 상기 플라스틱 기판에 도 3a에서 보이는 것처럼 발광유기물을 도포한다. 이때 사용할 수 있는 발광물질은 상용화된, 더욱 상세히는 poly(2-methoxy-5-2-ethy-hexyloxy)-1,4-phenylene-inylene (MEM-PPV)와 같은 PPV-계열의 고분자물질은 스핀코팅법에 의해 도포하며, DCM2, Quinacridone, DPVBi 등 저분자량 유기물은 tris(8-hydroxy qunolinate)aluminum(Alq)와 함께 진공 증착한다.(4) A light emitting organic substance is applied to the plastic substrate as shown in Fig. 3A. At this time, the luminescent material that can be used is commercialized, more specifically, PPV-based polymer material such as poly (2-methoxy-5-2-ethy-hexyloxy) -1,4-phenylene-inylene (MEM-PPV) The coating method is applied and low molecular weight organic materials such as DCM2, Quinacridone and DPVBi are vacuum deposited together with tris (8-hydroxy qunolinate) aluminum (Alq).
⑤ 상기판에 발광층으로의 용이한 전자진입을 위해 일함수가 낮은 LiAl/Al 혹은 MgAg/Mg 금속을 증착하여 상부전극을 형성한다.⑤ The upper electrode is formed by depositing LiAl / Al or MgAg / Mg metal having a low work function for easy electron entry into the light emitting layer.
⑥ 상부전극이 완성된 플라스틱판 위를 다른 플라스틱 판으로 라미네이팅하여 봉합함으로써 최종 디스플레이를 얻는다. 이때 발광영역은 정공이동층이 있는 영역에 한정된다.⑥ A final display is obtained by laminating and sealing the plastic plate on which the upper electrode is completed with another plastic plate. In this case, the light emitting area is limited to an area in which the hole transport layer is located.
[실시예 2]Example 2
① 상용 프린터에 사용되는 잉크젯 카트리지는 4개로 구성되어 있다. 검은색 잉크를 넣어 사용하는 카트리지에는 Black matrix로 사용되며 화소간 절연역할을 할 수 있는 폴리머를, 더욱 상세하게는 폴리이미드(polyimide) 등의 절연성 폴리머를 용매에 녹여 잉크를 만들어 충전한다. 빨간색 잉크는 polyvinylcarbazol(PVK)에 전자이동을 용이하게 할 수 있는 2,5-bis(1,2-naphtyl)-1,3,4-oxadiazol(BND)와 염료인 Nile red를 섞어, 실시예의 1항과 같은 방법으로 잉크를 만들어 충전한다. 초록색 잉크, 파란색 잉크로는 위와 같은 방법을 사용하나 염료로써 Nile red 대신 초록색 염료인 Coumarin 6 혹은 Coumarin 540을, 파란색 염료1,1,4,4-Tetaphenyl-1,3-butadiene 혹은 courmarin 47을 사용한다.① There are four inkjet cartridges used in commercial printers. A cartridge using black ink is used as a black matrix and is filled with a polymer that can act as an inter-pixel insulation, and more specifically, an insulating polymer such as polyimide is dissolved in a solvent to fill the ink. The red ink is mixed with polyvinylcarbazol (PVK), 2,5-bis (1,2-naphtyl) -1,3,4-oxadiazol (BND), which can facilitate electron transfer, and dye Nile red. Make and fill the ink in the same way as Use the same method as above for green ink and blue ink, but use green dye Coumarin 6 or Coumarin 540 instead of Nile red and blue dye 1,1,4,4-Tetaphenyl-1,3-butadiene or courmarin 47 do.
② 이렇게 만들어진 잉크를 프린터 혹은 용액 분무장치에 Black Matrix를 위한 용액을 장착하고 빨간, 초록, 파란색 잉크대신에는 ①항에서 준비한 발광용액들을 장착한다.② Install the ink for the black matrix in the printer or the solution spraying device. Instead of the red, green, and blue ink, install the luminous solutions prepared in ①.
③ 컴퓨터에 입력된 이미지를 그대로 프린팅한다.③ Print the image as it is input to the computer.
④ 상부전극을 형성한 후 봉합하여 디스플레이를 제작한다. 이때 전극에 전기를 인가하면 프린팅된 용액이 비율대로 고유의 색을 발광하게 되어 각종정보를 디스플레이 하게할 수 있다.④ Form the upper electrode and then suture to manufacture the display. In this case, when electricity is applied to the electrode, the printed solution emits a unique color in proportion, thereby displaying various information.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 플라스틱 기판 위에 발광 유기물을 녹여 잉크를 만든 후 잉크젯 분무방식에 의해 패턴을 형성하는 방법으로 단색 뿐 만아니라 천연색 종이 디스플레이를 낮은 가격으로 쉽게 제작할 수 있어 각종 램프로 사용될 수 있으며 정보를 표시할 수 있는 기구로 사용될 수 있다. 특히 깨지지 않는다는 장점이 있어 매우 광범위한 영역에 걸쳐 응용할 수 있다.As described above, the present invention is a method of forming an ink by dissolving a light emitting organic material on a plastic substrate and then forming a pattern by an inkjet spraying method. It can be used as an instrument to display information. In particular, it is unbreakable and can be applied over a very wide range of applications.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019990023862A KR19990073222A (en) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | Multicolor paper-like Display fabricated by ink-jet method |
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ID=54754041
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040076104A (en) * | 2003-02-24 | 2004-08-31 | 액세스나노 주식회사 | A film for display device coated with nano particle of indume tin oxide |
| KR100715937B1 (en) * | 2004-02-10 | 2007-05-08 | 삼성전자주식회사 | Method of manufacturing display device having the flexibility |
-
1999
- 1999-06-23 KR KR1019990023862A patent/KR19990073222A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20040076104A (en) * | 2003-02-24 | 2004-08-31 | 액세스나노 주식회사 | A film for display device coated with nano particle of indume tin oxide |
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