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KR20010042689A - Modification of polymer optoelectronic properties after film formation impurity addition or removal - Google Patents

Modification of polymer optoelectronic properties after film formation impurity addition or removal Download PDF

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KR20010042689A
KR20010042689A KR1020007011393A KR20007011393A KR20010042689A KR 20010042689 A KR20010042689 A KR 20010042689A KR 1020007011393 A KR1020007011393 A KR 1020007011393A KR 20007011393 A KR20007011393 A KR 20007011393A KR 20010042689 A KR20010042689 A KR 20010042689A
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KR
South Korea
Prior art keywords
dopant
film
layer
organic
coating
Prior art date
Application number
KR1020007011393A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
제임스 시. 스텀
토마스 알. 헤브너
플로리안 체니쯔카
Original Assignee
트러스티스 오브 프린스턴 유니버시티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 트러스티스 오브 프린스턴 유니버시티 filed Critical 트러스티스 오브 프린스턴 유니버시티
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Abstract

본 발명의 방법은 필름 형성후 필름의 상부 또는 하부 표면에 새로운 성분을 첨가하거나 필름 상부 또는 하부 표면으로부터 성분을 제거함으로써 유기 필름의 성질을 변성시키는 것에 관계한다. 예컨대, 필요한 도핑제 함유 용액을 필름 표면에 적용하여(잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 국부적 소적 적용)상이한 색상을 방출하는 도핑제를 필름에 국부적으로 도입함으로써 도핑된 필름에 기초하여 발광다이오드의 방출 색상이 변성된다. 이것은 종래의 패턴화 기술에서 사용되는 약품에 애한 유기 재료의 민감성 때문에 구별되는 R, G 및 B 디바이스의 영역에 3개의 별도로 형성된 유기층(각자 형성시 전체 표면을 균일하게 코팅하는)의 직접 패턴화와 관련된 곤란함을 극복한다. 혹은 도핑제가 한층으로부터 필름에 확산에 의해 유기 필름에 도입될 수 있다. 또한 용매를 써서 도핑제가 필름으로부터 선택적으로 제거될 수 있다.The process of the present invention involves modifying the properties of an organic film by adding new components to or removing components from the top or bottom surface of the film after film formation. For example, by applying a necessary dopant-containing solution to the film surface (inkjet printing, screen printing, local droplet application), a dopant that emits different colors locally is introduced into the film to produce a light emitting diode based on the doped film. It is denatured. This is due to the direct patterning of three separately formed organic layers (evenly coating the entire surface upon each formation) in areas of R, G and B devices that are distinguished due to the sensitivity of the organic materials to the chemicals used in conventional patterning techniques. Overcome the difficulties involved Alternatively, a dopant can be introduced into the organic film by diffusion from the layer to the film. The dopant may also be selectively removed from the film using a solvent.

Description

필름형성 불순물 첨가 또는 제거후 폴리머 광전성질 변성방법{MODIFICATION OF POLYMER OPTOELECTRONIC PROPERTIES AFTER FILM FORMATION IMPURITY ADDITION OR REMOVAL}Modified method for polymer photoelectricity after addition or removal of film forming impurity {MODIFICATION OF POLYMER OPTOELECTRONIC PROPERTIES AFTER FILM FORMATION IMPURITY ADDITION OR REMOVAL}

폴리머와 작은 유기 분자의 블렌드 및 폴리머는 최초에 유기 발광 다이오드와 박막 트랜지스터 제조에 널리 사용된다.Blends and polymers of polymers with small organic molecules are first widely used in the manufacture of organic light emitting diodes and thin film transistors.

유기필름은 스틴 코팅등의 방법으로 표면을 균일 코팅함으로써 전기 및 광전 분야에서 박막 형태로 침전된다. 때로는 최종 유기 필름이 직접형성되지 않고 가열 또는 UV 광 노출(PPV)과 같은 후속단계에 의해 폴리머로 전환되는 선구물질이 침전된다. 또한 유기 필름에 다양한 요소의 첨가가 전기적 또는 광학적 성질을 변화시킬 수 있다는 사실도 잘 알려져 있다. 그 예로 전기 캐리어의 전도성을 변화시키는 요소(예, 전자 운동 PBD) 또는 광- 및 전기- 발광의 색상을 변화시키는 염료 센터(예, PVK에든 쿠마린 6)를 포함한다. 이들 추가 요소는 최종 필름 침전전 최초 재료에 보통 첨가된다. 예컨대 폴리머가 스핀코팅에 의해 침전되기 이전에 이들 다양한 그룹이 폴리머 쇄에 결합되거나 박막 형성전 폴리머 함유 용액에 폴리머 또는 개별적인 소형 분자로서 첨가될 수 있다. 어느 경우든 최초 용액에든 모든 물질은 최종 필름의 일부가 된다.The organic film is precipitated in the form of a thin film in the electric and photoelectric fields by uniformly coating the surface by a method such as stain coating. Occasionally, the final organic film is not directly formed, but the precursor is converted into a polymer by a subsequent step such as heating or UV light exposure (PPV). It is also well known that the addition of various elements to the organic film can change the electrical or optical properties. Examples include elements that change the conductivity of an electrical carrier (eg electron moving PBDs) or dye centers that change the color of photo- and electro-luminescing (eg PVK edin coumarin 6). These additional elements are usually added to the original material before final film precipitation. These various groups may be bound to the polymer chains or added as polymers or individual small molecules to the polymer containing solution prior to thin film formation, for example, before the polymer is precipitated by spin coating. In either case, all materials in the initial solution become part of the final film.

트루칼라 평면판 디스플레이는 유기 발광 다이오드(OLED)를 사용하여 달성된다. 이 기술을 사용시 곤란한 점은 스핀-코팅 및 증발과 같은 최초의 침전기술이 블랭킷 필름을 침전한다는 것이다. 이 필름은 단색 디바이스 제조에 사용될 수 있다. 적색, 녹색 및 청색과 같은 서로 인접한 상이한 색상의 개별 이미터를 달성하기 위해서 침전된 블랭킷 필름은 엣칭 및 포토리소그래피에 의해 패턴화되어야 한다. 다중층이 트루 칼라(적, 녹 및 청색 이미터)를 달성하기 위해서 이 과정이 반복된다. 유기 필름의 엣칭과 유기 필름상의 리소그래피에 대해 포토레미스트 처리는 기술적으로 매우 어렵고 값이 비싸다. 그러므로 한가지 색상의 블랭킷 필름을 형성하고 또다른 색상의 블랭킷 필름을 형성하는 것 대신에 한 개의 블랭킷 필름을 제조하고 필름의 성질을 국부적으로 변화시켜서 상이한 색상을 방출하게 한다면 이득이 될 것이다. 따라서 엣칭 필요성은 제거된다.True color flat panel displays are achieved using organic light emitting diodes (OLEDs). The difficulty with using this technique is that the first precipitation techniques, such as spin-coating and evaporation, precipitate the blanket film. This film can be used to make monochrome devices. The precipitated blanket film must be patterned by etching and photolithography to achieve individual emitters of different colors adjacent to each other such as red, green and blue. This process is repeated in order for the multilayer to achieve true colors (red, green and blue emitters). Photoetching is technically very difficult and expensive for etching of organic films and lithography on organic films. Therefore, instead of forming a blanket film of one color and forming a blanket film of another color, it would be beneficial to produce one blanket film and locally change the properties of the film to emit different colors. Thus, the need for etching is eliminated.

또다른 방법은 국부 영역을 잉크젯 인쇄하는 것이지만 잉크젯 인쇄와 관련된 문제점은 인쇄된 도트가 균일한 두께를 갖지 못한다는 것이다.Another method is inkjet printing of localized areas but a problem associated with inkjet printing is that printed dots do not have a uniform thickness.

따라서 필요한 것은 필름 형성후 불순물을 도입 또는 제거하여 필름의 성질을 변성시키는 방법이다.Therefore, what is needed is a method of modifying the properties of the film by introducing or removing impurities after film formation.

발명의 목적 및 요약Summary and purpose of the invention

본 발명의 목적은 국부 변성된 영역이 있는 광전 유기 필름 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing a photovoltaic organic film having locally modified regions.

본 발명의 또다른 목적은 유기 필름에 다양한 변성된 광전성질 영역을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide various modified photovoltaic regions in the organic film.

본 발명의 또다른 목적은 필요한 장소에 도핑제를 적용함으로써 변성된 성질을 갖는 유기 필름을 형성하는 것이다.Another object of the present invention is to form an organic film having modified properties by applying a dopant in the required place.

본 발명의 또다른 목적은 불순물을 첨가하거나 제거함으로써 국부 변성된 영역을 갖는 유기 필름 형성방법 제공이다.Another object of the present invention is to provide an organic film forming method having locally modified regions by adding or removing impurities.

또다른 목적은 유기 필름을 포토리소그래피 및 엣칭할 필요없이 유기 필름의 성질을 국부적으로 변성시키는 방법 제공이다.Another object is to provide a method of locally modifying the properties of an organic film without the need for photolithography and etching of the organic film.

또다른 목적은 필름 표면을 용매와 접촉시킬 목적으로 국부 변성된 유기 필름을 제조하는 방법 제공이다.Another object is to provide a method of making a locally modified organic film for the purpose of contacting the film surface with a solvent.

또다른 목적은 도핑제를 한 층에서 또다른 층으로 전달하는 공정 제공이다.Another object is to provide a process for transferring the dopant from one layer to another.

또다른 목적은 도핑제를 필요한 패턴으로 한층에서 또다른 층으로 전달하는 공정 제공이다.Another object is to provide a process for transferring the dopant from one layer to another in the required pattern.

본 발명의 방법은 유기 필름 침전후 새로운 성분을 필름의 상부 또는 하부 표면에 첨가하거나 성분을 필름 상부 또는 하부 표면으로부터 제거함으로써 유기 필름의 성질을 변성하는 것이다. 예컨대, 발광 다이오드의 방출 색상이 필요한 도핑제를 함유한 용액을 필름 표면에 적용하여(잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 국부적 소적 적용)필름에 상이한 색상을 방출시키는 도핑제를 도입함으로써 도핑된 필름에 기초하여 변성된다. 이것은 전통적인 패턴화 기술에서 전형적으로 사용되는 약품에 대한 유기재료의 민감성 때문에 세 개의 별도 형성된 유기층(형성시 각각은 전체 표면을 균일하게 코팅한다)을 직접 패턴화할 때 나타나는 어려움을 극복한다. 혹은 도핑제가 한층으로부터 필름의 국부영역으로 확산함으로써 또는 도핑제를 유기 필름에 직접 국부적으로 적용함으로써 유기필름에 도입될 수 있다. 혹은 용매를 써서 도핑제가 필름으로부터 선택적으로 제거될 수 있다.The method of the present invention is to modify the properties of the organic film by adding new components to the top or bottom surface of the film or removing the components from the film top or bottom surface after organic film precipitation. For example, based on the doped film by applying a solution containing a dopant that requires the emission color of the light emitting diode to the film surface (inkjet printing, screen printing, local droplet application) and introducing a dopant that emits different colors to the film. It is denatured. This overcomes the difficulties encountered when directly patterning three separate formed organic layers, each of which uniformly coats the entire surface, due to the sensitivity of the organic material to the chemicals typically used in traditional patterning techniques. Alternatively, the dopant may be introduced into the organic film by diffusing from one layer to a localized area of the film or by directly applying the dopant to the organic film. Alternatively, the dopant can be selectively removed from the film using a solvent.

대체로 모든 활성성분이 폴리머 필름 최초형성시, 예컨대 표면 위로 스핀코팅함으로써 폴리머에 도입된다. 본 발명에서 고형 필름이 형성된후 새로운 화학종을 필름 상부 또는 하부 표면에 도입하거나 상부 또는 하부 표면으로부터 패턴화된 배열로 제거함으로써 재료의 성질이 변성된다. 본 방법은 표면이 얇은 재료필름으로 코팅된 후 적, 녹 및 청색 발광 영역을 생성하도록 얇은 재료필름의 광- 또는 전기 발광 색상을 국부적으로 변성시키는데 특히 유용하다.As a rule, all active ingredients are introduced into the polymer upon initial formation of the polymer film, such as by spin coating onto the surface. In the present invention, after the solid film is formed, the properties of the material are modified by introducing new species into the film top or bottom surface or by removing it in a patterned arrangement from the top or bottom surface. The method is particularly useful for locally modifying the photo- or electroluminescent color of a thin material film to produce red, green and blue light emitting regions after the surface is coated with a thin material film.

본 발명은 발광 유기 재료를 사용하여 반도체 디바이스를 제조하는 방법, 특히 (ⅰ) 필름의 상부 또는 하부 표면에 새로운 성분을 첨가하거나 필름의 상부 또는 하부 표면으로부터 성분을 제거함으로써 필름 침전후 유기 필름의 성질을 변성시키는 단계를 포함하는 방법에 관계한다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using a luminescent organic material, in particular (i) the properties of an organic film after film precipitation by adding new components to or removing components from the top or bottom surface of the film. It relates to a method comprising the step of denaturing.

도 1a 및 1b 는 PVK 필름 상부에 적용된 염료를 보여준다.1a and 1b show the dye applied on top of the PVK film.

도 2a 및 2b 는 UV 조명하의 PVK 필름상 염료를 보여준다.2a and 2b show dyes on PVK films under UV illumination.

도 3 은 도 1-2 에 사용된 재료의 광-발광 그래프이다.3 is a light-emitting graph of the material used in FIGS. 1-2.

도 4a 는 디바이스의 다이아그램이고 도 4b 는 PVK 및 C6의 전기 발광 스펙트럼 그래프이다.4A is a diagram of the device and FIG. 4B is an electroluminescence spectral graph of PVK and C6.

도 5a 는 5b 는 아세톤으로 국부적 염료가 제거된 도면이다.5a is a diagram in which 5b is acetone to remove the local dye.

도 7 은 잉크젯 인쇄기로 제조된 디바이스의 UV 조명하의 사진이다.7 is a photograph under UV illumination of a device made with an inkjet printing machine.

도 8a 는 본 발명에 따라 제조된 디바이스에 온도가 미치는 효과를 보여주는 실험이고 도 8b 는 이의 그래프이다.8A is an experiment showing the effect of temperature on a device made according to the invention and FIG. 8B is a graph thereof.

도 9 는 본 발명에 딸 제조된 디바이스의 UV 조명하의 사진이다(온도 증가에 따른).9 is a photograph under UV illumination of a device manufactured according to the invention (with increasing temperature).

도 10a-10c 는 상부로부터 필름 도핑제를 도입하는 단계를 보여준다.10A-10C show the step of introducing a film dopant from the top.

도 11a-10c 는 하부로부터 필름 도핑제를 도입하는 단계를 보여준다.11A-10C show the step of introducing a film dopant from the bottom.

도 12a-12c 는 폴리머 필름의 성질을 변형시키는 단계를 보여준다.12A-12C show the steps of modifying the properties of the polymer film.

도 13a-13b 는 PVK과 C6 함유 PVK의 스펙트럼을 보여준다.13A-13B show spectra of PVK and C6 containing PVK.

도 14a-14c 는 폴리머 필름으로부터 하부층으로 도핑제를 제거하는 단계를 보여준다.14A-14C show the step of removing the dopant from the polymer film to the underlying layer.

도 15a-15c 는 상부로부터 패턴화된 도핑제를 첨가하는 단계를 보여준다.15A-15C show adding a patterned dopant from the top.

도 16a-16c 는 패턴화된 OLED 제조단계를 보여준다.16A-16C show patterned OLED fabrication steps.

도 17a-17d 는 수동(passive) 매트릭스 제조단계를 보여준다.17A-17D show passive matrix fabrication steps.

도 18a-18c 는 폴리머 필름으로부터 하부층으로 패턴으로 도핑제를 제거하는 단계를 보여준다.18A-18C show the steps of removing the dopant in a pattern from the polymer film to the underlying layer.

도 19a-19b 는 필름 상부로부터 도핑제를 제거하는 단계를 보여준다.19A-19B show the step of removing the dopant from the top of the film.

도 20a-20c 는 필름 상부로부터 도핑제를 패턴화된 제거를 하는 단계를 보여준다.20A-20C show the step of patterning removal of the dopant from the top of the film.

도 21a-21d 는 능동 매트릭스 OLED 디스플레이의 제조단계를 보여준다.21A-21D show the manufacturing steps of an active matrix OLED display.

* 부호설명* Code Description

10 ... 폴리머 필름 11 ... 기질10 ... polymer film 11 ... substrate

12 ... 도핑제 13 ... 기질12 ... dopant 13 ... substrate

14 ... 코팅 15 ... 폴리머 필름14 ... Coating 15 ... Polymer Film

16 ... 폴리머 17 ... 기질16 ... Polymer 17 ... Substrate

18,19 ... 도핑제 20 ... 필름층18,19 ... dopant 20 ... film layer

21 ... 도핑된 폴리머 22 ... 기질21 ... doped polymer 22 ... substrate

23 ... 도핑안된 폴리머 24,25,26,27 ... 도핑제23 ... undoped polymer 24,25,26,27 ... dopant

28 ... 유리기질 29 ... ITO 층28 ... glass substrate 29 ... ITO layer

30 ... 폴리머 31 ... 적색영역30 ... Polymer 31 ... Red Zone

32 ... 녹색영역 33 ... 청색영역32 ... green zone 33 ... blue zone

34,35,36 ... 상부접촉부 37 ... ITO 라인34,35,36 ... Top contact 37 ... ITO line

38 ... 유리기질 39 ... 폴리머 필름38 ... glass substrate 39 ... polymer film

40 ... 도핑된 폴리머 41 ... 음극라인40 ... doped polymer 41 ... cathode line

42 ... 기질 43 ... 흡수제 필름42 ... Substrate 43 ... Absorbent Film

44 ... 불투과성층 45 ... 도핑된 폴리머44 ... impermeable layer 45 ... doped polymer

46 ... 기질 47 .. 도핑된 필름46 ... Substrate 47 .. Doped Film

48 ... 기질 49 ... 도핑된 폴리머층48 ... Substrate 49 ... Doped Polymer Layer

50 ... 장벽 51 ... 유리기질50 ... barrier 51 ... glass substrate

52 ... 절연체 53 ... 전극52 ... insulator 53 ... electrode

54 ... 도핑안된 유기층 55 ... 전색 도핑제54 ... undoped organic layer 55 ... color dopant

56 ... 녹색 도핑제 57 ... 청색 도핑제56 ... green dopant 57 ... blue dopant

58 ... 전극58 ... electrode

트루칼라 평면형 디스플레이제조 목표는 유기 발광 다이오드(OLED)를 사용하여 달성된다. 이 기술 사용의 난점은 스핀-코팅 및 증발과 같은 최근의 침전 기술이 블랭킷 필름을 침전시킨다는 점이다. 이 필름은 단색 디바이스 제조에 사용될 수 있다. 적, 녹색 및 청색과 같이 서로 이웃하는 상이한 색상 이미터를 얻기 위해서 침전된 블랭킷 필름은 포토리소그래피와 엣칭에 의해 패턴화 되어야 한다. 이후에 이 과정이 다중층에 대해서 반복되어 트루 칼라(적, 녹색 및 청색 이미터)를 획득한다. 유기 필름의 엣칭과 유기 필름상 리소그래피에 대한 포토레지스트 처리는 기술적으로 매우 어렵고 비싸다. 그러므로, 한가지 색상의 블랭킷 필름을 제조하고, 엣칭하고 또다른 색상의 블랭킷 필름을 제조하는것 대신에 하나의 블랭킷 필름을 제조하고 다양한 색상을 방출하도록 필름의 성질을 국부적으로 변성시킨다면 이득이 될 것이다. 따라서 엣칭 필요성이 제거된다.True color flat panel display manufacturing goals are achieved using organic light emitting diodes (OLEDs). The difficulty with using this technique is that recent precipitation techniques, such as spin-coating and evaporation, precipitate the blanket film. This film can be used to make monochrome devices. The precipitated blanket film must be patterned by photolithography and etching to obtain different color emitters neighboring each other, such as red, green and blue. This process is then repeated for multiple layers to obtain true colors (red, green and blue emitters). Photoresist processing on the etching of organic films and on organic film lithography is technically very difficult and expensive. Therefore, it would be beneficial to manufacture one blanket film and locally modify the properties of the film to emit a variety of colors instead of making a blanket film of one color, etching and producing a blanket film of another color. Thus the need for etching is eliminated.

본 발명은 유기 필름을 적용하고 성분(즉, 도핑제, 염료)을 필름에 적용하거나 필름으로부터 제거하여 필름의 국부적 특성을 변성시키는 것에 관계한다. 특히 본 발명은 필름 적용후 패턴화된 방식으로 불순물을 첨가또는 제거함으로써 유기 필름의 광전 성질을 변성시키는 것에 관계한다. 또한 본 발명은 필요한 도핑제 함유 용액을 잉크젯 인쇄나 스크린 인쇄에 의해 필름 표면에 국부 적용하여 상이한 색상을 방출하는 도핑제를 유기 필름에 국부 도입함으로써 도핑된 폴리머에 기초한 발광 다이오드의 방출 색상을 변성시키는것에 관계한다. 혹은, 적용에 앞서 필름내에 함유된 불순물이 용매 적용과 같은 다양한 방법을 통해서 필요한 패턴으로 제거될 수 있다.The present invention relates to the application of organic films and the application of components (ie dopants, dyes) to or removal from the film to modify the local properties of the film. In particular, the present invention relates to denaturing the photoelectric properties of organic films by adding or removing impurities in a patterned manner after film application. In addition, the present invention applies a necessary dopant-containing solution to the surface of the film by inkjet printing or screen printing to locally modify the emission color of the light-emitting diode based on the doped polymer by locally introducing a dopant that emits different colors into the organic film. Related to Alternatively, impurities contained in the film prior to application may be removed in a required pattern through various methods such as solvent application.

한가지 방법은 폴리(9-비닐카르바졸)(PVK, 정공 전달 폴리머)방적 필름을 녹, 적 및 청색 염료로 국부적 염색하는 것이다. 염료는 PVK를 용해하지 못하는 아세톤 또는 트리클로로에틸렌(TCE)에 용해되며 잉크젯 인쇄기를 사용하여 PVK 필름 상부에 패턴화될 수 있다. 도 1a 및 1b에서 도핑제는 필름속으로 확산되고 용매는 증발한다. 이후에 국부적으로 염색된 영역의 상부에 금속 음극이 패턴화되어서 트루 칼라 집적이 완성된다.One method is to locally dye poly (9-vinylcarbazole) (PVK, hole transfer polymer) spinning films with rust, red and blue dyes. The dye is dissolved in acetone or trichloroethylene (TCE) that does not dissolve PVK and can be patterned on top of the PVK film using an inkjet printer. In FIGS. 1A and 1B the dopant diffuses into the film and the solvent evaporates. The metal cathode is then patterned on top of the locally dyed area to complete true color integration.

TCE 및 아세톤에 용해된 쿠마린 6(C6, 녹색염료) 소적이 피펫을 사용하여 100옹스트롬 두께의 PVK 필름상에 가해지고 용매가 증발되게 한다. 도 2a 는 유기 필름의 형광성을 활성화 시키도록 조사되는 UV 램프를 써서 위에서 포착된 소적의 영상을 보여준다. UV 하에서 소적은 연두색 색사으로 나타난다. 이들 소적이 확산이 일어나지 않는 유리상에 가해지고 C6 는 표면에 유지되고, 용매가 증발된다(도 2b). UV 하에서 소적은 적색으로 나타난다. 이것은 소적이 PVK 필름상에 가해질 때 PVK와 약간의 상호작용이 있음을 나타낸다. 왜냐하면 PVK 가 염색된 영역에 존재할 때 연두색으로 나타나고 PVK 가 존재하지 않을 때 염료는 적색으로 나타나기 때문이다. 상호작용은 염료의 PVK 로의 확산이다.Coumarin 6 (C6, green dye) droplets dissolved in TCE and acetone are applied onto a 100 Angstrom thick PVK film using a pipette and the solvent is evaporated. 2A shows an image of droplets captured from above using a UV lamp illuminated to activate the fluorescence of the organic film. Under UV, the droplets appear as a light green color yarn. These droplets are added to the glass phase where no diffusion occurs, C6 remains on the surface, and the solvent evaporates (FIG. 2B). The droplets appear red under UV. This indicates that there is some interaction with the PVK when the droplet is applied on the PVK film. This is because the green color appears when PVK is in the dyed area, and the dye appears red when PVK is not present. The interaction is the diffusion of the dye into PVK.

위에 관찰 결과를 더 정량적인 방식으로 설명하기 위해서 광-발광 스펙트럼이 취해진다. 도 3 은 순수한 PVK 필름(410㎚에서 피크), C6 로 국부 염색된 PVK 필름(490㎚에서 피크), PVK 가 C6 함유 용액으로 염색된 블렌드 필름(490㎚에서 피크), 및 유리상의 염료(580㎚에서 피크)의 PL 스펙트럼을 보여준다. 이것은 염료가 PVK 와 상호작용하며 PL 스펙트럼이 블렌드 필름의 스펙트럼과 거의 동일하다는 증거를 제공하며, 따라서 디바이스내에 형성될 수 있다. 그러므로 다음 단계는 국부 염색 절차를 사용하여 디바이스를 제조하는 것이다.In order to explain the observations above in a more quantitative manner, photo-luminescent spectra are taken. FIG. 3 shows pure PVK film (peak at 410 nm), PVK film stained locally with C6 (peak at 490 nm), blend film (peak at 490 nm) PVK stained with C6 containing solution, and dye on glass (580 PL spectrum of the peak at nm). This provides evidence that the dye interacts with PVK and the PL spectrum is almost the same as that of the blend film, and thus can be formed in the device. Therefore, the next step is to manufacture the device using a local staining procedure.

도 4a 는 디바이스 구조를 보여주며 도 4b 는 클로로포름에 PVK 및 C6를 용애시키고, 필름을 방사하고 접촉부를 증발시킴으로써 형성된 블렌드 디바이스의 전기 발광(EL) 스펙트럼을 보여준다. 국부 염색된 디바이스 제조를 위해서 클로로포름에 용해된 PVK 는 임듐 극석 산화물(ITO, 투명한 도체)로 코팅된 유리상에 방사된다. 다음에 아세톤에 용해된 C6 소적이 표면에 가해지고 샘플이 다시 방사된다. 마지막으로 염색된 영역 상부에 금속 접촉부가 증발된다. 국부 염색된 디바이스의 EL 스펙트럼은 블렌드 디바이스와 동일한 490㎚ 피크를 가진다. 그러므로 염료는 PVK 와 상호작용하며 블렌드 디바이스와 유사한 EL 스펙트럼을 갖는 디바이스가 제조될 수 있음을 알 수 있다.4A shows the device structure and FIG. 4B shows the electroluminescence (EL) spectrum of the blend device formed by solving PVK and C6 in chloroform, spinning the film and evaporating the contacts. PVK dissolved in chloroform is spun onto glass coated with indium pole oxide (ITO, transparent conductor) for making locally dyed devices. Next, C6 droplets dissolved in acetone are applied to the surface and the sample is spun again. Finally, the metal contacts evaporate over the dyed area. The EL spectrum of the locally stained device has the same 490 nm peak as the blend device. It can therefore be seen that dyes interact with PVK and devices with EL spectra similar to blend devices can be produced.

국부 염색 현상을 더욱 검사하기 위해서 염료가 용액에서 염색된 블렌드 필름으로부터 씻겨나올 수 있는지를 알아보는 실험이 행해진다. 도 5a 및 5b 는 실험 개요을 보여준다. 먼저 PVK 및 C6 가 클로로포름에 용해된다. 다음에 이들이 ITO 코팅이 유리 기질상에 스핀 코팅되어서 1000옹스트롬 두께의 필름을 형성한다. 이 필름을 UV 램프하에서 관찰하면 녹색이다. 다음에 아세톤 한 방울이 표면상에 가해진다. UV 램프가 샘플에 비추어지면 아세톤 방출이 가해진 곳에서 샘플은 청색이고 아세톤이 가해지지 않은 곳은 녹색임을 알 수 있다. 이것은 염료가 블렌드 필름으로부터 씻겨나와서 염료없는 국부영역을 생성할 수 있음을 나타낸다. 그러므로 두 개의 상이한 색상의 LED 가 국부적으로 세척된 기질상에서 형성될 수 있다.To further examine the local staining phenomenon, an experiment is conducted to see if the dye can be washed out of the blended film in solution. 5A and 5B show an overview of the experiment. First PVK and C6 are dissolved in chloroform. They are then spin coated onto a glass substrate to form a 1000 angstrom thick film. The film is green when observed under a UV lamp. A drop of acetone is then applied to the surface. When the UV lamp is shining on the sample, it can be seen that the sample is blue where acetone emission is applied and green where no acetone is applied. This indicates that the dye can be washed away from the blend film to create a dye free local area. Therefore, two different color LEDs can be formed on a locally washed substrate.

도 6a 는 씻겨진 필름상에 형성된 디바이스를 보여준다. 위와 같이 필름이 제조되고 이후에 세척된 영역이 비세척 영역에서 금속 음극이 증발된다. 이들 음극은 열에 의해 증발되고 섀도우 마스크에 의해 패턴화된다. 도 6b 및 6c 는 아래로부터 빛을 방출하는 디바이스이다. 도 6b 는 녹색을 방출하는 디바이스(사용된 카메라 때문에 연한 청색으로 나타나는)이고 도 6c 는 적색을 방출하는 디바이스를 보여준다. 녹색 디바이스는 금속 음극이 염색된 필름 상부상에 증발되거나 녹색을 방출하고 청색 디바이스는 금속 음극이 세척된 필름 상부상에 증발되므로 청색을 방출한다.6A shows a device formed on a washed film. The film is prepared as above and the metal cathode is evaporated in the non-washed area after the cleaned area. These cathodes are evaporated by heat and patterned by a shadow mask. 6B and 6C are devices that emit light from below. FIG. 6B shows a device emitting green (appearing in light blue due to the camera used) and FIG. 6C shows a device emitting red. The green device emits blue or emits green on top of the dyed film top and the blue device emits blue because the metal cathode evaporates on top of the washed film.

따라서 PVK 필름을 국부 염색하거나 염색된 PVK 필름은 국부 세척하여 디바이스가 제조될 수 있다. 다음 단계는 잉크젯 인쇄를 사용하여 염료를 패턴화하는 것이다. 도 7은 ITO 코팅된 유리편을 보여주는데, 유리상에 1000옹스트롬 두께의 PVK 필름이 스핀코팅된다. 이후에 Epson Stylus Color 400 잉크젯 인쇄기가 필름 상부에 있는 아세톤에 용해된 C6를 패턴화하는데 사용된다. UV 하에서 샘플이 조사된다. 염료는 ~500㎛의 반점 직경을 갖는 잉크젯 인쇄기에 의해 패턴화될 수 있다. 다음 단계는 이 기술의 최종 해상도를 측정하는 것이다.Therefore, the device can be manufactured by locally dyeing the PVK film or by locally washing the dyed PVK film. The next step is to pattern the dye using inkjet printing. FIG. 7 shows an ITO coated glass piece in which a 1000 Angstrom thick PVK film is spin coated onto the glass. An Epson Stylus Color 400 inkjet printer was then used to pattern the C6 dissolved in acetone on top of the film. The sample is irradiated under UV. The dye may be patterned by an inkjet printing machine having a spot diameter of ˜500 μm. The next step is to measure the final resolution of the technique.

인쇄된 반점의 직경이 온도의 영향을 받는지 여부를 확인하는 실험이 행해진다. 도 8a 는 실험 설정을 보여주는데, 1000옹스트롬 두께의 PVK 필름이 ITO 코팅된 유리편상에 스핀 코팅된다. 이후에 고온 플레이트상에 샘플이 놓인다. 동일 부피의 아세톤에 용해된 C6 소적과 TCE에 용해된 C6 소적이 상이한 온도에서 PVK 필름에 가해진다. 더 높은 온도에서 반점은 멀리 확산되지 않으므로 더 작은 직경을 가진다. 이것은 도 8b 의 그래프에서 도시된다. 따라서 반점크기를 ~0.6배 더 작게 만들 수 있다. 그러나 이 데이터는 TCE 및 아세톤 사용시 차이가 없다.An experiment is conducted to determine whether the diameter of the printed spot is affected by temperature. 8A shows an experimental setup where a 1000 Angstrom thick PVK film is spin coated onto an ITO coated glass piece. The sample is then placed on a hot plate. C6 droplets dissolved in the same volume of acetone and C6 droplets dissolved in TCE are applied to the PVK film at different temperatures. At higher temperatures the spots do not spread far and have a smaller diameter. This is shown in the graph of FIG. 8B. Therefore, the spot size can be made ~ 0.6 times smaller. However, this data is no difference when using TCE and acetone.

도 9 는 UV 램프하에서 온도 증가시 PVK 필름에 가해진 동일한 반점의 영상이다. 더 높은 온도에서 TCE 소적에서 외부 반점의 ~1/3이며 더욱 센 발광을 하는 밝은 황색 반점이 관찰된다. 그 이유는 용매가 건조됨에 따라 C6 는 용액에 남아있는 경향이 있고 결국 남겨진 것은 고농축 소형 직경의 반점이기 때문이다. 반점 프로파일을 표면 윤곽 측정기로 검사하면 염료는 표면상에 위치함을 알 수 있다. 결국 소형직경의 장점을 활용하기 위해서 기질이 더욱 가열되어서 염료가 필름속으로 열확산되도록 해야한다.9 is an image of the same spots applied to PVK films upon increasing temperature under UV lamps. At higher temperatures, bright yellow spots with ˜1 / 3 of the external spots and more intense emission in the TCE droplets are observed. The reason for this is that as the solvent dries, C6 tends to remain in solution and eventually remains a highly concentrated small diameter spot. Examination of the speckle profile with a surface contour gauge shows that the dye is located on the surface. Eventually, in order to take advantage of the small diameter, the substrate must be heated to allow the dye to thermally diffuse into the film.

결론적으로 PVK 는 아세톤 또는 TCE 에 염료를 용해시키고 그것을 표면에 가함으로써 국부적으로 염색될 수 있다. 또한 디바이스에 염색된 영역이 형성될 수 있다. 아세톤을 사용하여 PVK와 C6의 블렌드 필름에서 C6가 국부적으로 씻겨 나올 수 있으므로 이 기술을 사용하여 디바이스가 제조될 수 있다. 이크젯 인쇄된 염색된 라인은 ~500㎛ 폭으로 형성될 수 있다. 실온에서 형성된 반점 직경의 1/10 크기인 반점을 획득하기 위해서 가열된 기질상에서 TCE 로 인쇄함으로써 폭은 더욱 감소될 수 있다. 염료를 필름속으로 열 확산시키기 위해서 기질이 다시 가열되어야 한다.In conclusion PVK can be dyed locally by dissolving the dye in acetone or TCE and adding it to the surface. Also dyed areas may be formed in the device. The device can be manufactured using this technique because acetone can be used to locally wash away C6 from the blend film of PVK and C6. Eqjet printed dyed lines can be formed to a width of ˜500 μm. The width can be further reduced by printing with TCE on a heated substrate to obtain spots that are one tenth the size of the spot diameters formed at room temperature. The substrate must be heated again to thermally diffuse the dye into the film.

도 10a-10c 는 공통 기질상에 적, 녹 및 청색 OLED 디바이스를 제조할대 상부에서 필름 도핑제를 도입하는 방법을 보여준다. 도 10a에서 필요한 도핑제가 없는 균일한 폴리머 필름(10)이 기질(11)상에 형성된다. 폴리머 필름(10)은 다른 도핑제를 함유할 수 있다. 도 10b에서 증발, 스핀 코팅에 의해 폴리머 필름(10)표면상에 도핑제(12)가 가해진다. 도 10c에서 어닐링 또는 기타 공정은 도핑제(12)가 확산등에 의해 필름(10)으로 들어가게 한다. 표면에 도핑제(12)를 스핀 코팅하는데 사용된 용매는 도핑제(12)가 필름(10)으로 들어가게 하며 도 16c에서 기술된 단계 없이 그속에서 침전될 수 있게 한다. 이 경우에 표면상에 결코 고형 도핑제 층은 없다.10A-10C show a method of introducing a film dopant on top of fabricating red, green and blue OLED devices on a common substrate. In FIG. 10A, a uniform polymer film 10 without the necessary dopant is formed on the substrate 11. The polymer film 10 may contain other dopants. In FIG. 10B, the dopant 12 is applied to the surface of the polymer film 10 by evaporation and spin coating. The annealing or other process in FIG. 10C causes the dopant 12 to enter the film 10 by diffusion or the like. The solvent used to spin coat the dopant 12 on the surface allows the dopant 12 to enter the film 10 and to precipitate therein without the steps described in FIG. 16C. In this case there is never a solid dopant layer on the surface.

도 11a-11c 는 하부에서 필름으로 도핑제의 도입을 보여준다. 도 11a에서 기질(13)은 코팅(14)을 갖는다. 코팅(14)은 필요한 도핑제를 함유하거나 도핑제가 도 10a-10c 에 발표된 방식으로 도입될 수 있다(폴리아닐린 이거나 OLED에서 유사한 정공 전달층일 수 있는). 도 11b에서 폴리머 필름(15)은 코팅(14)상에 침전된다. 도 11c에서 어닐링은 도핑제를 층(14)으로부터 폴리머 필름(15)으로 부분적으로 이동시킨다. 상부 폴리머를 스핀 코팅하는데 사용된 용매는 도 11c 의 열 싸이클링 없이도 하부층으로부터 "삼출"되어 나올 수 있다.11A-11C show the introduction of the dopant into the film at the bottom. In FIG. 11A substrate 13 has a coating 14. Coating 14 may contain the necessary dopant or may be introduced in the manner disclosed in FIGS. 10A-10C (which may be polyaniline or a similar hole transport layer in an OLED). In FIG. 11B, the polymer film 15 is deposited on the coating 14. Annealing in FIG. 11C partially moves the dopant from layer 14 to polymer film 15. The solvent used to spin coat the top polymer may be “exuded” from the bottom layer without the thermal cycling of FIG. 11C.

도 12a-12c 는 폴리머 필름의 성질을 변성시키는 단계를 보여준다. 도 12a 는 도 10a 와 관련하여 발표된 것과 동일한 방식으로 폴리머(16)를 기질(17)상에 침전시킴을 보여준다. 도 12a 는 다양한 섀도우 마스크를 통한 증발, 다양한 스크린을 사용한 침전, 잉크젯 인쇄 또는 각 도핑제에 대해서 상이한 패턴을 사용하는 기타 인쇄 공정에 의해 폴리머 표면(16)상에 상이한 도핑제(18,19)영역을 국부 형성시킴을 보여준다. 도 12c 는 도핑제(18,19)를 폴리머(16)속으로 이동시키기 위해서 어닐링에 의해 도 12b 의 구조를 열처리함을 보여준다. 도 10a-10c에서 처럼 스크림 인쇄 또는 잉크젯 인쇄에서 사용된 용매가 도핑제를 폴리머속으로 직접 운반시킬 수 있으므로 도 12c 의 열처리 단계가 필요없을 수있다.12A-12C show the steps of denaturing the properties of the polymer film. FIG. 12A shows that the polymer 16 is precipitated onto the substrate 17 in the same manner as was published in connection with FIG. 10A. 12A shows different dopant 18,19 regions on the polymer surface 16 by evaporation through various shadow masks, precipitation with various screens, inkjet printing, or other printing processes using different patterns for each dopant. Shows local formation. FIG. 12C shows that the structure of FIG. 12B is heat treated by annealing to move the dopants 18, 19 into the polymer 16. The heat treatment step of FIG. 12C may not be necessary as the solvent used in scrim printing or inkjet printing may transfer the dopant directly into the polymer as in FIGS. 10A-10C.

단일 PVK 필름의 각 영역에 별도로 적용되는 염료 C6(녹색), C47(청색) 및 나일레드(적색)(아세톤에 용해된)을 사용할 경우 아세톤 용액은 점안기 또는 유사장치에 의해 국부 적용된다. 아세톤은 PVK 필름을 제거하지 못하지만 수초후 아세톤 증발후 UV 활성화 하에서 필름의 형광 색상이 변화된다.When using dyes C6 (green), C47 (blue) and nired (red) (dissolved in acetone), which are applied separately to each area of a single PVK film, the acetone solution is applied locally by an eye drop or similar device. Acetone does not remove the PVK film but after a few seconds the fluorescence color of the film changes under UV activation after acetone evaporation.

도 13a(광-발광) 및 도 13b(전기-발광)은 순수한 PVK 필름과 도핑된 PVK 간의 차이를 보여준다.13A (photo-luminescence) and 13B (electro-luminescence) show the difference between pure PVK film and doped PVK.

도핑제는 순수한 필요가 없으며 또다른 재료와 함께 침전될 수 있다. 후속공정(또는 침전공정 자체)은 도핑제를 하부층으로 이동시킬 수 있다. 다른 재료가 제거되거나 증발되며, 혹은 별도의 층으로서 남겨지거나 도핑된 또는 도핑안된 최종 구조의 일부 일수 있다.The dopant does not need to be pure and may precipitate out with another material. Subsequent processes (or the precipitation process itself) may transfer the dopant to the lower layer. Other materials may be removed or evaporated, or may be part of the final structure that is left as a separate layer, or doped or undoped.

상부 폴리머 필름 침전전 도핑제 패턴이 아래에 놓은 재료에 도입될 수 있도록 도 11a-11c 의 방법으로 도 12a-12c 가 적용될 수 있다.12A-12C may be applied by the method of FIGS. 11A-11C so that the dopant pattern prior to precipitation of the upper polymer film may be introduced into the underlying material.

도 14a-14c 는 폴리머 필름으로부터 하부층으로 도핑제를 제거하는 단계를 보여준다. 도 14a에서 기질(19)은 그 위에 침전된 하부 흡수제 필름층(20)을 가진다. 흡수제층은 필요한 도핑제에 비해서 낮은 화학적 전위를 가진다. 도 14b에서 도핑된 폴리머(2!)가 흡수제층(20)상에 침전된다. 기타 싸이클이 적용된다. 열처리 대신에 폴리머층(21)과 하부층(20)을 둘다 침투하는 (상부로부터) 용매가 적용되어 상부 폴리머층에 있는 도핑제가 하부층(20)으로 이동할 수 있다.14A-14C show the step of removing the dopant from the polymer film to the underlying layer. In FIG. 14A the substrate 19 has a lower absorbent film layer 20 deposited thereon. The absorbent layer has a lower chemical potential compared to the required dopant. In FIG. 14B, the doped polymer 2! Is deposited on the absorbent layer 20. Other cycles apply. Instead of heat treatment, a solvent is applied (from the top) that penetrates both the polymer layer 21 and the bottom layer 20 so that the dopant in the top polymer layer can migrate to the bottom layer 20.

도 15a-15c 는 불투과성 장벽을 갖는 상부로부터 도핑제의 패턴화된 첨가를 보여준다. 도 15a에서 도핑안된 폴리머(23)가 기질(22)상에 침전된다. 도 15b에서 도핑제(24,25,26)에 의해 불투과되는 패턴화된 층이 폴리머(23)상부에 형성된다. 도 15c에서 어닐링에 의해 도핑제(27)가 열처리된다. 혹은 15b 의 구조가 도핑제 함유 용매속으로 도입된다.15A-15C show the patterned addition of dopant from the top with an impermeable barrier. In FIG. 15A, the undoped polymer 23 is deposited on the substrate 22. In FIG. 15B, a patterned layer opaque with dopants 24, 25, 26 is formed over the polymer 23. In FIG. 15C, the dopant 27 is heat treated by annealing. Or the structure of 15b is introduced into the dopant-containing solvent.

도 16a-16c 는 도 12의 방법을 상이한 색상의 패턴화된 OLED 형성에 적용함을 보여준다. 도 16a에서 도핑안된 폴리머(30)가 유리 기질(28)상의 ITO층(29)상에 침전된다. ITO는 패턴화될 수 있다. 폴리머(30)를 국부적으로 도핑함으로써 국부적인 적색(31), 녹색(32) 및 청색(33) 영역이 폴리머(30)를 국부적으로 도핑함으로써 형성된다. 적색, 녹색 및 청색영역은 3가지 상이한 용액을 상이한 영역에 잉크젯 인쇄하여 형성될 수 있다. 이후에 열처리가 적용될 수 있다. 도 16c에서 섀도우 마스크를 통한 증발과 같은 표준 방법에 의해 적색, 녹색 및 청색 영역상에 상부 접촉부(34,35,36)가 형성된다. OLED 제조시 국부적 용매 사용에 의한 칼라 도핑제 적용은 최초 스핀 코팅 필름(예, 전자수송용 PBD)에 있는 도핑제를 변화시킬 수 있다. 그래서 도핑제의 일부가 칼라 도핑제 용액과 함께 놓일 필요가 있다.16A-16C show the application of the method of FIG. 12 to the formation of patterned OLEDs of different colors. In FIG. 16A, the undoped polymer 30 is deposited on the ITO layer 29 on the glass substrate 28. ITO can be patterned. By locally doping the polymer 30, local red 31, green 32 and blue 33 regions are formed by locally doping the polymer 30. The red, green and blue regions can be formed by ink jet printing three different solutions on different regions. The heat treatment can then be applied. In FIG. 16C, upper contacts 34, 35, 36 are formed on the red, green, and blue regions by standard methods such as evaporation through a shadow mask. Color dopant application by the use of local solvents in OLED fabrication can change the dopant in the original spin coating film (eg, PBD for electron transport). Thus, some of the dopant needs to be placed with the color dopant solution.

도 17a-17b 는 수동 매트릭스 칼라 OLED 디스플레이 형성에 도 12 방법의 적용을 보여준다. 도 17a에서 ITO 라인(37)이 유리기질(38)상에 한 방향으로 형성된다. 도 17b에서 균일한 폴리머 필름(39)이 ITO 라인 위에 적용된다. 도 17c에서 도 16b 의 단계에 의해 적색, 녹색 및 청색 도핑된 폴리머(40)가 ITO 라인상에 형성된다. 도 17d에서 상부 접촉부로서 음극 라인(41)은 하부 접촉 라인(37)에 수직이다. 도핑은 상부 및 하부 접촉라인의 교차점 영역에서만 필요하다.17A-17B show the application of the method of FIG. 12 to forming a passive matrix color OLED display. In FIG. 17A, an ITO line 37 is formed on the glass substrate 38 in one direction. In FIG. 17B a uniform polymer film 39 is applied over the ITO line. In FIG. 17C, the red, green, and blue doped polymer 40 is formed on the ITO line by the step of FIG. 16B. In FIG. 17D, the cathode line 41 as the upper contact is perpendicular to the lower contact line 37. Doping is only necessary at the intersection of the upper and lower contact lines.

도 18a-18c 는 폴리머 필름으로부터 패턴으로 도핑제를 하부층에 제거함을 보여준다. 도 18a에서 흡수제 필름(43)이 기질(42)상에 침전된다. 도 18b에서 흡수제 필름(43)이 패턴화 되거나 패턴화된 불투과성층(44)으로 코팅된다. 도핑된 폴리머(45)가 층(44)에 첨가된다. 도 18c 는 도핑제를 하부층(43)으로 이동시킬대 도 18b 의 구조의 어닐링 효과를 보여주며, 하부층은 불투과성 장벽에 의해 간섭받지 않는다. 도핑제의 이동은 도 14c 의 용매 사용을 통해 달성될 수 있다.18A-18C show the removal of the dopant in the underlying layer in a pattern from the polymer film. In FIG. 18A, an absorbent film 43 is deposited on the substrate 42. In FIG. 18B, the absorbent film 43 is coated with a patterned or patterned impermeable layer 44. Doped polymer 45 is added to layer 44. FIG. 18C shows the annealing effect of the structure of FIG. 18B when the dopant is moved to the lower layer 43, which is not interfered by the impermeable barrier. Transfer of the dopant can be accomplished through the use of the solvent of FIG. 14C.

도 19a-19b 는 패턴화안된 필름 상부로부터 도핑제 제거를 보여준다. 도 19a에서 도핑된 필름(47)은 도핑제 용액 스핀코팅에 의해서 기질(46)상에 침전된다. 도 19b 는 층(47)내 도핑제 감소를 시키는 용매를 사용한 세척 또는 어닐링에 의한 도핑제를 필름에서 제거하지 못하고 소적 가장자리로 도핑제를 이동시켜서 소적의 중심에 도핑제가 거의 남지 않을 수 있다.19A-19B show dopant removal from the top of the unpatterned film. In FIG. 19A, the doped film 47 is deposited on the substrate 46 by dopant solution spin coating. 19B shows that the dopant may not be removed from the film by washing or annealing with a solvent that causes a dopant reduction in layer 47 and the dopant may be moved to the edge of the droplet, leaving little dopant at the center of the droplet.

도 20a-20c 는 필름 상부로부터 도핑제의 패턴화된 제거를 보여준다. 도 20a에서 도핑된 폴리머 필름(49)이 기질(48)에 침전된다. 도 20b에서 패턴화된 불투과성층(50)이 도핑된 폴리머층(49)위로 적용된다. 도 20c에서 도 20b 구조의 어닐링은 도핑제가 장벽(50)없는 영역에서 증발시킨다. 증발은 장벽(50)없는 영역에서 도핑제를 제거하는 용매를 사용한 세척 또는 용매 증기를 사용하는 처리에 의해 달성될 수도 있다.20A-20C show the patterned removal of the dopant from the top of the film. In FIG. 20A, the doped polymer film 49 is deposited on the substrate 48. In FIG. 20B, a patterned impermeable layer 50 is applied over the doped polymer layer 49. The annealing of the structure of FIG. 20B in FIG. 20C causes the dopant to evaporate in the region without barrier 50. Evaporation may be accomplished by washing with a solvent to remove the dopant in the region without barrier 50 or by treatment with solvent vapor.

도 21a-21d 는 능동 매트릭스 OLED 디스플레이 형성을 보여준다. 도 21a에서 유리 기질(51)은 패턴화된 절연체(52)와 그 위에 형성된 전극(53)을 갖는다. 전극은 픽셀로 트랜지스터(도시안된)에 연결된다. 도 21b에서 도핑안된 유기층(54)이 도 21a 의 구조위에 침전된다. 도 21c에서 국부 적용된 적색(55), 녹색(56) 및 청색(57) 도핑제가 잉크젯 인쇄에 의해 적용된다. 도 21d에서 상부 전극(58)은 패턴없이 적용된다. 상부 전극(58)은 Al:Li 또는 Mg:Ag 음극일 수 있다.21A-21D show active matrix OLED display formation. In FIG. 21A, the glass substrate 51 has a patterned insulator 52 and an electrode 53 formed thereon. The electrodes are connected to transistors (not shown) by pixels. In FIG. 21B, an undoped organic layer 54 is deposited on the structure of FIG. In FIG. 21C locally applied red 55, green 56 and blue 57 dopants are applied by ink jet printing. In FIG. 21D, the upper electrode 58 is applied without a pattern. The upper electrode 58 may be an Al: Li or Mg: Ag cathode.

본 발명의 방법은 폴리머 뿐만 아니라 모든 유기 필름에 적용될 수 있다. 용매 방법은 소형 유기 분자 기초 필름에 문제를 초대할 수 있지만 도핑제는 마스크를 통한 증발과 같은 국부적인 방법에 의한 열처리에 의해서 확산에 의해 침전될 수 있다.The method of the present invention can be applied to all organic films as well as polymers. Solvent methods can invite problems to small organic molecule based films but dopants can be precipitated by diffusion by heat treatment by local methods such as evaporation through a mask.

"도핑안된"은 도핑제가 첨가 또는 제거되어 도핑되지 않음을 의미한다. 다른 도핑제는 존재할 수 있다."Undoped" means that the dopant is added or removed and is not doped. Other dopants may be present.

Claims (36)

기질을 제공하고;Providing a substrate; 기질위에 유기재료를 코팅하여 유기 필름을 형성하고;Coating an organic material on the substrate to form an organic film; 필름 영역에 도핑제를 적용하여 필요한 영역에서 필름의 성질을 변성시키는 단계를 포함하는 유기 발광 다이오드용으로 변성된 성질을 갖는 영역이 있는 유기 필름 제조방법.A method of manufacturing an organic film having a region having modified properties for an organic light emitting diode, comprising applying a doping agent to the film region to modify the properties of the film in the required area. 제 1 항에 있어서, 도핑제가 액체 소적을 적용하여 도입됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 1 wherein the dopant is introduced by applying liquid droplets. 제 2 항에 있어서, 액체 소적이 잉크제 인쇄에 의해 적용됨을 특징으로 하는 제조방법.A method according to claim 2, wherein the liquid droplets are applied by ink printing. 제 2 항에 있어서, 기질이 가열되어 변성된 영역의 크기가 감소됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 2, wherein the substrate is heated to reduce the size of the denatured region. 제 1 항에 있어서, 도핑제가 스크린 인쇄에 의해 적용됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 1 wherein the dopant is applied by screen printing. 제 1 항에 있어서, 도핑제가 유기필름의 발광 성질을 변성시킴을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 1, wherein the dopant modifies the luminescence properties of the organic film. 제 6 항에 있어서, 도핑제가 적색, 녹색 또는 청색 염료를 포함함을 특징으로 하는 제조방법.7. A process according to claim 6 wherein the dopant comprises red, green or blue dyes. 제 7 항에 있어서, 도핑제가 쿠마린과 나일레드를 포함함을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the dopant comprises coumarin and nired. 기질을 제공하고;Providing a substrate; 도핑제 함유 유기 코팅을 적용하고;Applying a dopant containing organic coating; 코팅 영역에서 도핑제를 제거하는 단계를 포함하는 국부 변성된 유기 필름 제조방법.Removing the dopant from the coating area. 제 9 항에 있어서, 코팅 표면에 적용되는 용매에 의해 도핑제가 코팅으로부터 제거됨을 특징으로 하는 제조방법.10. The method of claim 9 wherein the dopant is removed from the coating by a solvent applied to the coating surface. 제 9 항에 있어서, 도핑제를 코팅으로부터 이동시키는 어닐리에 의해 도핑제가 코팅으로부터 제거됨을 특징으로 하는 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the dopant is removed from the coating by annealing to remove the dopant from the coating. 제 10 항에 있어서, 패턴으로 도핑제를 제거하기 위해서 용매를 적용하기 전에 마스크가 코팅상에 패턴화됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 10, wherein the mask is patterned on the coating prior to applying the solvent to remove the dopant in the pattern. 제 11 항에 있어서, 패턴으로 도핑제를 제거하기 위해서 어닐링 이전에 마스크가 코팅상에 패턴화됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 11 wherein the mask is patterned on the coating prior to annealing to remove the dopant in the pattern. 제 10 항에 있어서, 용매가 코팅상에 패턴으로 적용되어서 도핑제를 패턴으로 제거함을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 10 wherein the solvent is applied in a pattern on the coating to remove the dopant in the pattern. 도핑제 함유 제 1 층을 제공하고;Providing a dopant containing first layer; 제 1 층상에 제 2 층을 제공하고;Providing a second layer on the first layer; 제 1 층으로부터 제 2 유기층으로 도핑제를 전달하는 단계를 포함하는 국부 변성된 유기 필름 제조방법.A method for producing a locally modified organic film comprising transferring a dopant from a first layer to a second organic layer. 제 15 항에 있어서, 도핑제가 선택된 영역에서 제 1 층으로부터 제 2 유기층으로 전달됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 15, wherein the dopant is transferred from the first layer to the second organic layer in the selected region. 제 16 항에 있어서, 제 2 유기층 제공이전에 제 1 층상에 마스킹 수단이 제공되고 도핑제가 제 1 층으로부터 마스킹 안된 제 2 유기층으로 전달됨을 특징으로 하는 제조방법.17. A method according to claim 16, wherein a masking means is provided on the first layer and the dopant is transferred from the first layer to the unmasked second organic layer prior to providing the second organic layer. 제 16 항에 있어서, 도핑제 함유 제 1 층이 기질상에서 패턴화되고 도핑제가 제 1 층의 패턴으로 제 2 층에 전달됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 16, wherein the dopant containing first layer is patterned on the substrate and the dopant is delivered to the second layer in a pattern of the first layer. 재 1 재료층을 제공하고;Providing a layer of ash 1 material; 제 1 층에 패턴으로 도핑제를 제공하고;Providing a dopant in a pattern to the first layer; 유기재료를 포함하는 제 2 층을 제공하고;Providing a second layer comprising an organic material; 제 1 층으로부터 제 2 층으로 도핑제를 패턴으로 전달하는 단계를 포함하는 국부 변성된 유기 필름 제조방법.A method of making a locally modified organic film comprising transferring a dopant in a pattern from a first layer to a second layer. 제 19 항에 있어서, 도핑제가 액체 소적을 적용하여 도입됨을 특징으로 하는 제조방법.20. A process according to claim 19 wherein the dopant is introduced by applying liquid droplets. 제 20 항에 있어서, 액체 소적이 잉크제 인쇄에 의해 적용됨을 특징으로 하는 제조방법.21. The method of claim 20, wherein the liquid droplets are applied by ink printing. 제 20 항에 있어서, 기질이 가열되어 변성된 영역의 크기가 감소됨을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 20, wherein the substrate is heated to reduce the size of the denatured region. 제 19 항에 있어서, 도핑제가 스크린 인쇄에 의해 적용됨을 특징으로 하는 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the dopant is applied by screen printing. 제 19 항에 있어서, 도핑제가 유기필름의 발광 성질을 변성시킴을 특징으로 하는 제조방법.20. The method of claim 19, wherein the dopant modifies the luminescent properties of the organic film. 제 24 항에 있어서, 도핑제가 적색, 녹색 또는 청색 염료를 포함함을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 24, wherein the dopant comprises a red, green or blue dye. 제 25 항에 있어서, 도핑제가 쿠마린과 나일레드를 포함함을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 25, wherein the dopant comprises coumarin and nired. 제 19 항에 있어서, 도핑제가 어닐링에 의해 전달됨을 특징으로 하는 제조방법.20. The process of claim 19 wherein the dopant is delivered by annealing. 기질을 제공하고;Providing a substrate; 기질위에 유기 코팅을 적용하고;Applying an organic coating on the substrate; 코팅위에 도핑제 또는 도핑제 함유 재료를 침전시키고;Precipitating a dopant or a dopant containing material on the coating; 도핑제를 유기 코팅으로 이동시키는 단계를 포함하는 OLED용 유기 필름의 성질을 국부적으로 변성시키는 방법.A method of locally denaturing the nature of an organic film for an OLED comprising transferring the dopant to an organic coating. 제 28 항에 있어서, 도핑제가 패턴으로 유기 코팅에 적용되고 도핑제가 유기층에 이동한후 도핑제가 유기층에 패턴을 형성함을 특징으로 하는 방법.29. The method of claim 28, wherein the dopant is applied to the organic coating in a pattern and the dopant forms a pattern in the organic layer after the dopant moves to the organic layer. 제 29 항에 있어서, 도핑제가 액체 소적으로 적용됨을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 29, wherein the dopant is applied in liquid droplets. 제 29 항에 있어서, 액체 소적이 잉크젯 인쇄에 의해 적용됨을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 29, wherein the liquid droplets are applied by ink jet printing. 제 29 항에 있어서, 유기 코팅상에 건조 분말을 패턴화시킴으로써 도핑제가 적용됨을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 29, wherein a dopant is applied by patterning the dry powder onto the organic coating. 제 29 항에 있어서, 도핑제 함유 패턴화된 박막을 유기 코팅과 접촉시킴으로써 도핑제가 적용됨을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 29, wherein the dopant is applied by contacting the dopant containing patterned thin film with an organic coating. 제 29 항에 있어서, 열 적용에 의해 도핑제가 유기층으로 이동됨을 특징으로 하는 방법.30. The method of claim 29, wherein the dopant is transferred to the organic layer by heat application. 제 30 항에 있어서, 기질이 가열되어 변성된 영역의 크기가 감소됨을 특징으로 하는 방법.31. The method of claim 30, wherein the substrate is heated to reduce the size of the denatured region. 유기 필름을 제공하고;Providing an organic film; 유기층을 패턴화된 장벽으로 덮고;Covering the organic layer with a patterned barrier; 도핑제 또는 도핑제 함유 재료를 유기층 및 장벽위에 적용하고;Dopant or dopant-containing material is applied over the organic layer and the barrier; 장벽을 통해 노출된 영역에서 도핑제를 유기필름으로 이동시키는 단계를 포함하는 국부 변성된 유기 필름 제조방법.Moving the dopant to the organic film in the area exposed through the barrier.
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