CN106575607A - 正交图案化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的方法，本发明的正交图案化方法包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。

Description

正交图案化方法
技术领域
本发明涉及图案化方法，更详细地涉及利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的正交图案化方法。
背景技术
在半导体器件、显示器件、有机发光二极管(OLED，Organic Light EmittingDiode)器件、发光二极管(LED，Light Emitting Diode)器件等各种光电子器件的制造工序中必须使用微细图案形成技术。这是因为需根据器件的驱动回路的形成、像素形成、电极形成等多种需求来形成所需的微细图案。
并且，除了上述光电子器件之外，利用电或不利用电的生物传感器也需要形成所需的微细图案。
通常，这种微细图案形成技术根据图案的形状、工序条件等来使用光刻(photolithography)、遮光板(shadow mask)、印刷(printing)等多种工法。但是，各个方法各有利弊，因而没有一种工法能够通用于所有微细图案的形成，通常考虑费用与效用之比来选择最佳的方法。
光刻通过在基板上薄薄地涂抹具有感光性质的光刻胶(photoresist)后放上所需的掩模图案并施加光来以类似照相的方法形成回路，大多执行如下的工序。
图1为示出基于普通的光刻工序的图案化方法的简图。如图1所示，在基板表面涂敷图案对象物质后，在上方涂敷感光性原材料。之后，放上所需的掩模图案并经过照射紫外线(UV)的曝光工序，借助显影液选择性地去除感光性原材料。之后，在选择性地蚀刻图案对象物质之后，去除上述图案对象物质上的感光性原材料，从而形成所需的图案。但是，光刻方法具有需执行如上所述的复杂工序等的多种问题，对具体的问题点将在后述中进行说明。
遮光板为具有很多小孔的薄金属板，用于真空蒸镀法中。遮光板中的精细金属掩模(FMM，Fine Metal Mask)为用于在大型基板蒸镀高精细图案的有机物的掩模。因此，若利用精细金属掩模，则可在基板的规定位置一次性地形成多个所需的高精细图案的有机物。为了蒸镀所需图案的有机物，精细金属掩模可具有用于使有机物通过的多个长方形狭缝或条纹形态的狭缝。其中，多个长方形狭缝或条纹形态的狭缝可形成单位掩模部，精细金属掩模可具有多个单位掩模部。这种利用精细金属掩模的蒸镀技术可用于制造大型有机发光二极管显示装置等而进行的有机物蒸镀和阴极电极形成工序。
另一方面，为了制作大型有机发光二极管显示装置，需要大型的基板。但是，在基板变大型化的情况下，将发生基板下垂的现象。因此，随着基板和掩模之间的间隔变得不规定，无法在所需的位置形成准确的图案，因而存在发生器件不合格的问题。
因此，在通过利用精细金属掩模的蒸镀技术使有机发光二极管显示装置大面积化方面存在局限性。即，在利用精细金属掩模在基板形成有机发光层或阴极电极层方面，在扩张到大面积基板上存在局限性。
另一方面，随着有机发光层需具有薄膜形态，精细金属掩模也需要达到非常薄的程度。但是，在使精细金属掩模变得很薄的情况下，不仅使将因外力或自重而产生的弯曲等考虑在内的制作设计变得困难，而且在使厚度达到10μm以下程度方面存在局限性。即，利用精细金属掩模等掩模的以往现有的方法在使有机发光层的厚度实现薄膜化方面存在局限性。
并且，若使用精细金属掩模等的金属掩模，则将通过开口的像素(pixel)蒸镀有机物质，若在规定时间内反复使用，则使有机物蒸镀到开口的像素，从而导致图案尺寸发生变化。因此，存在需按规定周期更换金属掩模的问题。
如上所述，因金属掩模所具有的厚度、与基板之间的间隔等因素，精细金属掩模工法因在形成像素时受到遮蔽(shadowing)效果，即产生阴影区，因而在形成所需像素方面受到相当大的约束。
近来，在制作光电子器件方面，基于单分子的高纯度有机物、无机物或混合物质的产业利用备受瞩目。尤其，以基于蒸镀的单分子或可印刷的高分子物质为基础的有机物半导体因其轻、低价、机械性方面的柔软性等特征而在产业应用上备受瞩目，随着器件集成化的必要性，使有机物的图案对象层(活性层)原材料实现微细图案化被视为非常重要的技术。
如上所述，有机物的图案化技术大体分为在真空蒸镀法中利用遮光板的方法和利用光刻胶的光刻方法。
以在真空蒸镀法中利用遮光板的有机物图案化为例，存在在制作大面积电子器件阵列方面因如上所述的原因而难以通过高收益率实现高清晰度的图案化的缺点。而且，在通过图1所示的光刻方法实现有机物图案化的情况下，除高价设备和复杂的工序之外，还由于有可能在感光剂涂敷、显像及感光剂去除工序中引起有机物活性层的溶解或变性，因而有机物原材料的图案化本身实际很难通过该方法来实现。
并且，近来非常活跃地进行着对光学方面透明并具有高性能且尤其具有比有机原材料更加出色的稳定性的以金属氧化物为基础的原材料的开发。尤其，以可进行溶液工序的金属氧化物原材料为例，因工序过程简单、便于适用在大面积，因而更受瞩目。并且，金属氧化物原材料更多被应用及利用在半导体器件相关产业领域，随着集成化在这种器件领域成为必要条件，原材料的图案化技术变得更为重要。
在这种金属氧化物原材料的图案化技术中，上述光刻方法成为主流。光刻方法虽然是可实现高清晰度的微细图案化的技术，但需具备高价设备，并需执行感光剂的涂敷、曝光、显像及蚀刻等的复杂的工序，尤其存在各个工序中所使用的物质和溶剂导致原材料发生溶解或变性的问题等。尤其，光刻方法实际是在应对当前骤增的大面积显示市场方面具有局限性的方式。
并且，制作具有多层结构的复杂的集成回路在近来成为一种需求。即，电子器件通常需实现高清晰度的图案化。普通的无机物质及金属物质在利用光刻方法的情况下很容易实现图案化。但是，在使用有机原材料的情况下，因在图案化工序中所使用的溶剂导致有机原材料的性能在光刻胶的蒸镀及去除过程中下降等原因，使得几乎无法通过光刻方法实现图案化。另一方面，若在真空蒸镀法中利用遮光板来实现有机物图案化，尤其在制作大面积电子器件阵列的情况下，存在因如上所述的原因而难以通过高收益率实现多重图案化的问题。
另一方面，在韩国专利授权第1463290号中公开了利用物质的正交性并利用光刻工序对含氟材料进行图案化的技术。
而且，在美国公开专利第2010-0289019号中公开了利用光刻工序并将CYTOP用作有机物半导体的保护膜的技术，在美国专利授权第9034737号中公开了利用光刻工序并将CYTOP用作光电子材料的保护层的技术。
即，在上述专利文献中，公开了利用具有正交性的CYTOP等并利用光刻工序实现图案化的技术。但是，随着利用光刻工序，不仅需执行如上所述的感光剂的涂敷、曝光、显像及蚀刻等复杂的工序，还在大面积化方面存在局限性。
另一方面，在Microelectronic Engineering 123(2014)33-37(Preparation offluoropolymer structures for orthogonal processing of diverse material byMicro-Contact Printing)中公开了不利用光刻工序而首先执行微接触印刷方法后采用转印方法来在基板上仅转印涂敷于弹性体模具上的高分子膜的所需的部分的技术。该技术随着不利用光刻工序来使工序变得简单化，但随着利用使用模具的微接触印刷方法及转印方法，虽然可在局部区域实现图案化，但在实现大面积化方面存在局限性。另一方面，由于微接触印刷方法和/或转印方法在一边以规定的压力按压基板的表面的过程中在基板的表面转印图案，因而存在在以规定以上的压力进行按压的情况下使形成于基板表面的其他功能层受损的问题。
因此，需要一种通过简单的工序在基板的表面利用有机物、无机物或混合物质来以高收益率及高清晰度实现图案化的技术。进而，需要一种不仅可实现大面积化，而且还可使多种图案沿着左右方向多重形成或沿着上下方向多层形成的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题
因此，为了解决如上所述的现有技术的问题而提出本发明，本发明的目的在于提供如下的正交图案化方法，即，通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层，并可通过简单的工序使用有机物、无机物或混合物质以高收益率及高清晰度来在基板的表面实现图案化。
并且，本发明的再一目的在于提供如下的正交图案化方法，即，通过使用多种有机物、无机物或混合物质在基板的表面形成图案对象层来可适用于多种领域。
并且，本发明的另一目的在于提供如下的正交图案化方法，即，随着通过简单的印刷工序在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板，不仅可实现大面积化，而且还可沿着上下左右方向多层或多重形成多种图案。
技术方案
用于实现上述目的的本发明为通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的方法，本发明包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。
有益效果
本发明具有如下的优点，即，可通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层，并可通过简单的工序使用有机物、无机物或混合物质以高收益率及高清晰度来在基板的表面实现图案化。
并且，本发明具有如下的优点，即，可通过使用多种有机物、无机物或混合物质在基板的表面形成图案对象层来可适用于多种领域。
并且，本发明具有如下的优点，即，随着通过简单的印刷工序在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板，不仅可实现大面积化，而且还可沿着上下左右方向多层或多重形成多种图案。
附图说明
图1为示出基于普通的光刻工序的图案化方法的简图。
图2为本发明的正交图案化方法的简图。
图3为适用于本发明的印刷方式的比较图。
图4为利用本发明的正交图案化方法的电极形成方法的流程图。
图5为利用本发明的正交图案化方法的有机发光二极管显示装置的制造方法的流程图。
图6为利用本发明的正交图案化方法的具有单色有机发光层的有机发光二极管装置的制造方法的流程图。
图7为利用本发明的正交图案化方法的薄膜晶体管(TFT)的制造方法的流程图。
图8为利用本发明的正交图案化方法的其他薄膜晶体管的制造方法的流程图。
图9为利用本发明的正交图案化方法来实验是否形成氧化物原材料的图案的工序图。
图10为在图9的实验过程中拍摄的光学显微镜照片。
图11为对借助本发明的正交图案化方法来使有机物半导体被图案化的状态进行拍摄的光学显微镜照片。
图12及图13为示出由借助本发明的正交图案化方法来被图案化的有机物半导体(并五苯)制作的薄膜晶体管器件的电特性的图表。
图14为为了确认利用于本发明的氟类溶剂所引起的物理影响而通过原子力显微镜对蒸镀型有机原材料(并五苯)的表面进行比较分析的图像。
图15为对适用本发明的正交图案化方法之前和之后的有机物半导体的图像进行比较的照片。
图16为对由适用本发明的正交图案化方法之前和之后的有机物半导体(吡咯并吡咯二酮衍生物)制作的薄膜晶体管器件的电特性进行比较的图表。
图17为在利用本发明的正交图案化方法进行实验的过程中拍摄的光学显微镜照片。
图18为在利用本发明的正交图案化方法进行实验的过程中拍摄的光学显微镜照片。
图19为对分别以现有的光刻方法和本发明的正交图案化方法图案化的氧化物半导体的薄膜进行拍摄的光学显微镜照片。
图20为对由分别以现有的光刻方法和本发明的正交图案化方法图案化的氧化物半导体制作的薄膜晶体管器件的电特性进行比较的图表。
图21为在利用本发明的正交图案化方法沿着左右方向多重图案化的实验过程中拍摄的光学显微镜照片。
图22为在利用本发明的正交图案化方法沿着上下方向多层图案化的实验过程中拍摄的光学显微镜照片。
具体实施方式
首先，对本发明的正交图案化方法的概念进行说明。
图2为本发明的正交图案化方法的简图。如图2所示，本发明的正交图案化方法为通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层的方法，本发明包括：第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。
以下，对本发明的整体技术概要、各个步骤及附加步骤的特征等进行区分并具体进行说明。
1.技术概要
本发明应以不对图案对象层产生化学损伤和物理损伤的方式实施。因此，在本发明中，通过使用具有正交性(orthogonality)的原材料来防止产生化学损伤，根据基板的种类或是否形成多重/多层图案来采用具有差异性的印刷工序，从而防止产生物理损伤。
另一方面，本发明可适用于多种器件。即，可适用于半导体器件、显示器件、有机发光二极管器件、发光二极管器件等的各种光电子器件，还适用于利用电或不利用电的生物传感器和/或细胞检测器等的器件。
本发明利用属于物质之间几乎不产生影响或使物质之间的影响最小化的性质的正交性。另一方面，氟类(fluorous solution)不与非极性有机类(non-polar organicsolution)及水类(aqueous solution)相混合，互相之间几乎不产生影响。因此，在本发明中，为了利用上述氟类的正交性而利用氟类原材料及溶剂。
在本发明中，氟类原材料为具有碳-氟(C-F)结合的以氟碳为基础的原材料的统称，应解释成将在分子内包含氟原子的原材料包括在内的广义上的含义。另一方面，本发明的氟类原材料包括全氟化类原材料，其中，全氟化类原材料是指氟类原材料中的所有氢原子被氟原子取代来完全实现氟化的物质。
并且，氟类原材料是指所有氢原子并未全部被氟原子取代而含有烃(hydrocarbon)的物质，即并未完全被氟化的物质。相反，全氟化类原材料是指所有氢原子被氟原子取代来完全实现氟化的物质。
但是，本发明属于利用氟类的正交性来实现图案化的技术，若使用未完全被氟化的物质，则有可能导致正交性并不完整，并且，当实施用于去除掩模板的非露出部的剥离工序时，也有可能对图案对象层施加一定程度的损伤。即，在利用氟类原材料的情况下，也有可能因用于去除构成掩模板的非露出部的氟类原材料而使用的氟类溶剂，导致图案对象层受损。因此，在本发明中，优选地使用氟类原材料中的全氟化类原材料。
另一方面，全氟化类原材料有CYTOP(商标名)、Teflon(商标名)、聚四氟乙烯(PTFE，polytetrafluoroethylene)、全氟乙烯-丙烯共聚物(FEP，perfluorinatedethylene-propylene copolymer)、全氟烷氧基聚合物(PFA，perfluoroalkoxy polymer)等。例如，CYTOP可包括混合聚-1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-十氟-3-氧杂-1,6-庚二烯(Poly-1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-decafluoro-3-oxa-1,6-heptadiene)和全氟烷基叔胺(Perfluorotrialkylamine)而成的“CYTOP CTL-809M”。而且，Teflon可包括作为聚[4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-间二氧杂环戊烯-co-四氟乙烯(Poly[4,5-difluoro-2,2-bis(trifluoromethyl)-1,3-dioxole-co-tetrafluoroethylene])的“Teflon-AF”。
本发明中的氟类溶剂为具有碳-氟(C-F)结合的以氟碳为基础的溶剂的统称，应解释成在分子内包含氟原子的溶剂包括在内的广义上的含义。其种类可包括HFE-7100(甲基九氟丁基醚和甲基九氟异丁基醚的异构体混合物)、HFE-7200(乙基九氟丁基醚和乙基九氟异丁基醚的异构体混合物)、HFE-7300、HFE-7500、HFE-7600(1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)-戊烷)等的HFE类的所有溶剂。
另一方面，本发明的氟类溶剂包括全氟化类溶剂，其中，全氟化类溶剂是指氟类溶剂中的所有氢原子全部被氟原子取代来完全实现氟化的物质。其种类包括FC-40、FC-43、FC-70(全氟三戊胺)、FC-72(全氟己烷)、FC-75(全氟丁基四氢呋喃)、FC-770、FC-3283、FC-3284等的FC类的所有溶剂。其中，FC-40通过混合全氟三丁胺(Perfluorotri-n-butylamine)和全氟二甲基丁胺(Perfluoro-n-dibutylmethylamine)而成。
如上所述，在本发明中，优选地使用氟类原材料中的全氟化类原材料，在使用全氟化类原材料的情况下，可更好地溶解于全氟化类溶剂。因此，在本发明中，优选地使用氟类溶剂中的全氟化类溶剂。
2.掩模板形成步骤(第一步骤)
本发明通过使用如上所述的氟类原材料在基板的表面进行印刷，来形成掩模板。即，本发明通过印刷方式在基板的表面形成掩模板。如在图3中部分整理的内容，印刷方式有喷墨印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、直接印刷、反向印刷等多个种类，每种方式各具特性。因此，在本发明中，根据所适用的器件和/或图案对象层的种类或特性等来采用最合适的印刷方式即可。
例如，由于喷墨印刷方法的材料消耗量少、精密度比其他印刷方法相对优秀，因而可适用于利用直接印刷工序的有机物图案化。而且，由于反向凹版胶印方式具有优秀的清晰度，因而可适用于作为高清晰度大面积电子器件的显示器(Display)、触摸屏(TouchScreen)。另一方面，由于丝网印刷方式的清晰度并不高，因而可适用于作为低清晰度大面积电子器件的射频识别器(RFID，radio frequency identification)、太阳能电池(SolarCell)。
本发明可适用于多种基板。即，坚硬的基板或柔软的基板均可适用本发明。例如，坚硬的基板有玻璃、铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)涂敷玻璃、晶片等。而且，柔软的基板有聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚芳酯(PAR)等的塑料及纸、纤维等。
并且，本发明可适用于包括平面基板在内的非平面基板。例如，可在具有曲面结构的基板制作有机照明等。
本发明可通过如上所述的印刷方式在基板的表面形成掩模板，并使掩模板具有露出部和非露出部。其中，露出部为在进行印刷工序时因未使用氟类原材料进行印刷而在基板的表面中向外部露出的区域，非露出部为在进行印刷工序时因使用氟类原材料进行印刷而在基板的表面中未向外部露出的区域。因此，后述的图案对象层位于露出部，非露出部起到用于形成图案对象层的掩模的作用。
3.图案对象物质涂敷步骤(第二步骤)
在本发明中，图案对象物质可适用有机物、无机物或混合物质。其中，有机物为将碳原子作为结构的基本构架的化合物的统称，其种类多样。代表性的有机物有有机物半导体、高分子半导体、高分子绝缘体、有机发光原材料、导电性高分子、蛋白质、有机金属化合物等。而且，无机物有石墨烯等碳同素体、金属、金属氧化物等。混合物质为结合现有的单一原材料的优点来具有独特的物理、化学、机械特性的物质，可分为复合原材料(结构物之间的结合形成物理结合)及混合原材料(结构物之间的结合形成部分化学结合或整体化学结合)。
并且，本发明执行使用如上所述的图案对象物质整体涂敷露出部的表面和非露出部的表面的过程。但是，无需必须整体涂敷露出部的表面和非露出部的表面。例如，在使用喷墨印刷方式的情况下，可选择性地仅对露出部进行涂敷。另一方面，优选地，在本发明中，涂敷通过蒸镀或溶液工序来执行。另一方面，可适用于本发明的蒸镀方式有化学气相沉积(CVD，chemical vapor deposition)及物理气相沉积(PVD，physical vapor deposition)，代表性的化学气相沉积有等离子体增强化学气相沉积(PECVD，plasma enhanced chemicalvapor deposition)，代表性的物理气相沉积有热蒸发真空蒸镀、溅射、离子束。而且，溶液工序方式有旋涂、浸涂、刮片、滚涂、狭缝式涂敷、喷涂、丝网印刷、喷墨印刷等。
4.图案对象层形成步骤(第三步骤)
本发明执行使用氟类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层的步骤。在本发明中，剥离(lift-off)工序为使用牺牲层(sacrificial layer)来在基板的表面形成图案对象层的物质的工序，在本发明中，牺牲层相当于构成掩模板的非露出部的氟类原材料。即，在本发明中，剥离是指通过去除构成非露出部的氟类原材料或使用氟类溶剂同时去除涂敷于非露出部的表面的图案对象物质来在露出部形成图案对象层的工序。因此，剥离工序应考虑掩模板的原材料、厚度等来以最佳条件执行即可。
在本发明中，在执行剥离工序的过程中，执行将完成第二步骤之后的基板浸渍于可去除牺牲层(氟类原材料)的溶剂的浸渍(dipping)工序即可。另一方面，为了执行更加可靠的剥离工序，还可追加施加超声波振动等的物理力量。
另一方面，本发明的图案对象层可通过形成半导体、绝缘体、导电体、电极、发光层、电荷传输层中的一种图案来适用于多种领域。例如，在执行到本发明的第三步骤的情况下，可适用于器件中的氧化物薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)、有机薄膜晶体管(OTFT，Organic Thin Film Transistor)、存储器、二极管、有机发光二极管、有机发光二极管照明、触摸屏板、射频识别标签、细胞检测器等。
5.追加工序
在本发明中，优选地，在第一步骤之前还执行预处理步骤，在上述预处理步骤中，使用氟类原材料来将基板的表面事先处理成能够进行印刷的形态。例如，若使用表面并不光滑的基板的情况下，需执行使基板的表面变得光滑的预处理步骤，以便不仅执行氟类原材料的印刷，还执行图案对象物质的涂敷。尤其，以有机照明为例，可使用纸等的基板，但需进行用于实施印刷的预处理步骤。
并且，在本发明中，可在形成于基板表面的功能层上执行第一步骤。例如，在需在基板与图案对象层之间形成有机发光二极管显示装置的空穴传输层(HTL，Hole transportlayer)等的无需图案的层或需提高图案对象层的粘结等的功能的情况下，通过预处理步骤来形成功能层即可。
并且，在本发明中，优选地在第一步骤与第二步骤之间还执行使非露出部固化的固化步骤。其中，固化步骤通过加热来去除构成非露出部的氟类原材料内所包含的一部分溶剂来防止实现图案化的氟类原材料滑落或移动。另一方面，在执行这种固化步骤的过程中，若事先形成有空穴传输层等的功能层，则应在不对相应功能层产生影响的条件下执行固化步骤。
并且，在本发明中，还可通过反复执行第一步骤至第三步骤来沿着左右方向多重形成图案对象层或沿着上下方向多层形成图案对象层。即，在器件中的需形成三色(RGB)图案的有机发光二极管显示装置或复杂的细胞检测器中，需沿着左右多重形成图案对象层。而且，在器件中的氧化物薄膜晶体管、有机薄膜晶体管中，需沿着上下多层形成图案对象层。另一方面，在沿着左右多重形成图案对象层或沿着上下多层形成图案对象层的情况下，应采用不对之前所形成的图案对象层产生物理损伤的印刷工序。
具体实施例
以下，参照附图对本发明的正交图案化方法的优选实施例进行详细说明。
第一实施例
图4为利用本发明的正交图案化方法的电极形成方法的流程图。如图4所示，首先使用全氟化类原材料对基板的表面进行印刷来形成具有露出部和非露出部的掩模板。此时，掩模板以符合所需电极图案的方式由露出部和非露出部构成即可。另一方面，印刷采用丝网印刷方法或喷墨印刷方法等，并以可在之后的工序中进行剥离的厚度进行印刷。
之后，利用普通蒸镀设备或溶液工序来使用用于形成电极图案的图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷，之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层。即，使用全氟化类溶剂对构成非露出部的全氟化类原材料进行剥离，从而仅使作为图案对象层的电极图案仅残留在基板表面的露出部。
其中，电极图案可利用金属类、碳同素体或导电性高分子等。更具体地，金属类使用铟、网膜(Cu、Ag、Al、Mo)或金属线(银纳米线)等，碳同素体利用碳纳米管(CNT)或石墨烯(Graphene)等，导电性高分子可利用聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS，Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):Polystyrene sulfonate)等。
根据上述实施例形成的电极图案可根据如上所述的原材料的种类来适用于多种领域。例如，可适用于射频识别(RFID，radio frequency identification)标签、触摸屏板(TSP，Touch Screen Panel)等。
第二实施例
图5为利用本发明的正交图案化方法的有机发光二极管显示装置的制造方法的流程图。如图5所示，首先以在基板的表面还形成功能层的方式执行预处理步骤。其中，功能层相当于构成有机发光二极管显示装置的阳极(Anode)、空穴注入层(HIL，Hole injectionlayer)及空穴传输层，通过常规方式形成上述功能层即可。
之后，为了在空穴传输层上形成构成有机发光层(EML，Emission layer)的红色R像素、绿色G像素、蓝色B像素，以仅露出用于形成红色R像素、绿色G像素、蓝色B像素中的一种像素的位置并使其他部分不露出的方式使用全氟化类原材料在空穴传输层的表面进行印刷，来形成掩模板。此时，印刷方式使用丝网印刷方法或喷墨印刷方法等，并以可在之后的工序中进行剥离的厚度进行印刷。
之后，利用普通蒸镀设备来使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷，之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层。即，使用全氟化类溶剂对构成非露出部的全氟化类原材料进行剥离，从而使图案对象层仅残留在空穴传输层表面的露出部。其中，图案对象层为红色R有机发光层、绿色G有机发光层、蓝色B有机发光层中的一种有机发光层。图4示出首先形成红色R有机发光层。
若像这样形成红色R有机发光层，则以仅露出用于形成绿色G、蓝色B中的另一像素的位置并使其他部分不露出的方式使用全氟化类原材料来以与上述方法相同的方法在空穴传输层的表面进行印刷，通过蒸镀有机原材料等的过程来形成另一有机发光层，即绿色G有机发光层。之后，通过与上述过程相同的过程来形成最后的有机发光层，即蓝色B有机发光层，从而完成有机发光层。
之后，执行在有机发光层的表面还形成功能层的后处理步骤。其中，功能层相当于构成有机发光二极管显示装置的电子传输层(ETL，Electron transport layer)、电子注入层(EIL，Electron injection layer)及阴极(Cathode)，通过常规方式形成上述功能层即可。
如上所述的本发明通过使用全氟化类原材料在基板的表面进行印刷来印刷掩模板，以此代替现有的精细金属掩模等的掩模，在掩模板上直接蒸镀有机原材料之后通过基于全氟化类溶剂的剥离工序来形成有机发光层，从而即使在随着基板被大型化而产生弯曲的情况下，也可将全氟化类原材料印刷到基板表面的准确位置，并且，可通过在准确的位置直接蒸镀有机原材料来形成有机发光层，从而可实现有机发光二极管显示装置的大面积化。
第三实施例
图6为利用本发明的正交图案化方法的具有单色有机发光层的有机发光二极管装置的制造方法的流程图。如图6所示，首先使用全氟化类原材料对基板的表面进行印刷来形成具有露出部和非露出部的掩模板。此时，掩模板以符合所需阳极(Anode)图案的方式由露出部和非露出部构成即可。另一方面，印刷采用丝网印刷方法或喷墨印刷方法等，并以可在之后的工序中进行剥离的厚度进行印刷。
之后，利用普通蒸镀设备来使用符合阳极图案的图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷，之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层。即，使用全氟化类溶剂对构成非露出部的全氟化类原材料进行剥离，从而使作为图案对象层的阳极仅残留在基板表面的露出部。
之后，以与上述内容相同的概念形成另一掩模板。此时，掩模板以符合所需的单色有机发光层图案的方式由露出部和非露出部构成即可。
之后，利用普通蒸镀设备来使用符合空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层及电子注入层的图案的图案对象物质依次对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷，之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层。即，使用全氟化类溶剂对构成非露出部的全氟化类原材料进行剥离，从而使如上所述的功能层(空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层及电子注入层)残留在基板表面的露出部。之后，通过常规方式形成阴极(Cathode)，从而完成具有单色有机发光层的有机发光二极管装置。
第四实施例
图7为利用本发明的正交图案化方法的薄膜晶体管(TFT)的制造方法的流程图。如图7所示，首先使用全氟化类原材料对基板的表面进行印刷来形成具有露出部和非露出部的掩模板。此时，掩模板以符合所需栅极的图案的方式由露出部和非露出部构成即可。另一方面，印刷采用丝网印刷方法或喷墨印刷方法等，并以可在之后的工序中进行剥离的厚度进行印刷。
之后，利用普通蒸镀设备或溶液工序来使用符合栅极的图案的图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷，之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离来在露出部形成图案对象层。即，使用全氟化类溶剂对构成非露出部的全氟化类原材料进行剥离，从而使作为图案对象层的栅极仅残留在基板表面的露出部。
之后，通过常规方式使用绝缘体对将栅极的表面包括在内的基板的表面进行涂敷来形成绝缘层。之后，以与上述内容相同的概念形成另一掩模板。此时，掩模板以符合所需的半导体图案的方式由露出部和非露出部构成即可。之后，在以与上述内容相同的方法使用图案对象物质进行涂敷之后，使用全氟化类溶剂对非露出部进行剥离，从而在露出部形成作为图案对象层的半导体。
而且，以与上述内容相同的概念经过掩模板形成步骤、图案对象物质涂敷步骤及图案对象层的形成步骤来形成源极/漏极，从而完成薄膜晶体管。
第五实施例
图8为利用本发明的正交图案化方法的其他薄膜晶体管的制造方法的流程图。如图8所示，本实施例的薄膜晶体管通过并列具有2个互不相同的半导体(半导体A、半导体B)，因此，栅极及源极/漏极也与此相对应地形成。即，以与上述第四实施例相同的概念形成栅极、2个半导体(半导体A、半导体B)及源极/漏极即可，因而省略对其的具体说明。
另一方面，晶体管由底栅顶接触(TCBG，Top Contact Bottom Gate)、顶栅顶接触(TCTG，Top Contact Top Gate)、底栅底接触(BCBG，Bottom Contact Bottom Gate)、顶栅底接触(BCTG，Bottom Contact Top Gate)等共四种结构构成。即，若栅极位于绝缘体的上层，则称为顶栅(top gate)，若栅极位于绝缘体的下层，则称为底栅(bottom gate)。而且，若源极/漏极位于半导体的上层，则称为顶接触(top contact)，若源极/漏极位于半导体的下层，则称为底接触(bottom contact)。即，本发明可均适用于如上所述的四种结构的晶体管。
以下，对利用本发明的正交图案化方法来进行实验的多种实验例进行说明。
实验例1
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现氧化物原材料的图案化，根据图9所示的工序图来以如下的方式实施实验。图9为利用本发明的正交图案化方法来实验是否形成氧化物原材料的图案的工序图。
1.掩模板形成步骤(图9的(b)部分)
使用CYTOP以喷墨方式在经过清洗的硅晶片基板(图9的(a)部分)上进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板。由于喷墨印刷方式有可能发生喷对堵塞现象，因而溶液应稀。因此，在本实验例中，使用作为全氟化类溶剂的FC-40(3M)按1:10的体积比稀释了CYTOP。将如此稀释的溶液装入喷墨墨盒以1.4Pa的液压排出墨。此时的压力可根据溶液的粘度而不同。另一方面，通过喷墨印刷形成的薄膜的厚度达到数nm程度。因此，若要形成厚的薄膜，则在相同位置反复执行相同作业即可。另一方面，在本实验例中，以使图案的间隔达到约500μm程度的方式通过喷墨印刷方式来形成掩模板。
另一方面，在本实验例中使用的CYTOP利用由结构式1表示的聚-1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-十氟-3-氧杂-1,6-庚二烯和由结构式2表示的全氟烷基叔胺混合而成的“CYTOPCTL-809M”。
结构式1
结构式2
而且，在本实验例中使用的FC-40通过混合由结构式3表示的全氟三丁胺和由结构式4表示的全氟二甲基丁胺而成。
结构式3
结构式4
2.固化步骤
接着，执行了在150℃的温度下简单对通过喷墨方式实现图案化的CYTOP进行2分钟的热处理的固化工序。这种热处理通过去除实现图案化的CYTOP内所包含的一部分溶剂来实现一定程度的固化，用于防止实现图案化的CYTOP滑落或移动。
3.图案对象物质涂敷步骤(图9的(c)部分)
之后，使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，利用印刷工序来在露出部和非露出部的整个表面涂敷可实现溶液工序的氧化物原材料。
4.图案对象层形成步骤(图9的(d)部分)
之后，将涂敷有氧化物原材料的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的CYTOP原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有氧化物原材料的基板浸渍于FC-40达到10分钟左右，则将产生在构成非露出部的CYTOP上蒸镀的氧化物原材料也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使CYTOP图案化的露出部残留实现图案化的氧化物原材料。之后，在利用氮枪去除残留在基板上的溶剂后，使实现图案化的氧化物原材料薄膜在350℃的温度下经过90分钟的固化来完成图案化。
5.结果
图10为在图9的实验过程中拍摄的光学显微镜照片，图10的(a)部分为对通过执行图9的(b)部分的掩模板形成步骤来使CYTOP溶液在非露出部实现图案化的状态进行拍摄的照片。而且，图10的(b)部分为对通过执行图9的(d)部分的图案对象层形成步骤来仅在露出部残留实现图案化的氧化物原材料的完成图案化的状态进行拍摄的照片。
如图10所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对氧化物原材料实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
实验例2
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现有机物半导体的图案化(对象：蒸镀用有机原材料)，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例1中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例1中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，利用热蒸镀机在露出部和非露出部的整个表面蒸镀涂敷作为代表性的蒸镀型有机半导体原材料的并五苯(pentacene)。此时，以的速度慢慢蒸镀并五苯，直到厚度达到50nm。
4.图案对象层形成步骤
之后，将涂敷有并五苯原材料的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的CYTOP原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有并五苯原材料的基板浸渍于FC-40达到30分钟左右，则将产生在构成非露出部的CYTOP上蒸镀的并五苯原材料也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使CYTOP图案化的露出部残留实现图案化的并五苯原材料。另一方面，为了完全去除CYTOP，执行了约5分钟左右的追加性的超声波清洗。之后，利用氮枪去除残留在基板上的溶剂，从而完成图案化。
5.结果
图11为对借助本发明的正交图案化方法来使有机物半导体被图案化的状态进行拍摄的光学显微镜照片。如图11所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对有机物半导体实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
图12及图13为示出由借助本发明的正交图案化方法来被图案化的有机物半导体(并五苯)制作的薄膜晶体管器件的电特性的图表。如图12及图13所示，呈现出作为薄膜晶体管器件的典型特征的开/关(on/off)特征，IG相当低，由此可确认到形成了有机物半导体的图案。
图14为为了确认利用于本发明的氟类溶剂所引起的物理影响而通过原子力显微镜对蒸镀型有机原材料(并五苯)的表面进行比较分析的图像，图14的(a)部分为普通的并五苯表面的原子力显微镜图像，图14的(b)部分为由用于本发明的氟类溶剂进行处理的并五苯表面的原子力显微镜图像。如图14的(b)部分所示，即使使用氟类溶剂对表面进行处理，也不产生并五苯表面的形态变化，由此确认到因氟类溶剂而引起的物理影响几乎不存在。
实验例3
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现有机物半导体的图案化(对象：溶液工序用有机原材料)，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例1中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例1中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，通过溶液工序在露出部和非露出部的整个表面涂敷作为电荷移动度高的有机物半导体原材料的吡咯并吡咯二酮(DPP，diketopyrrolopyrrole)衍生物。具体地，以4000rpm的速度旋涂吡咯并吡咯二酮衍生物达到30秒钟。
4.图案对象层形成步骤
之后，将涂敷有吡咯并吡咯二酮衍生物的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的CYTOP原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有吡咯并吡咯二酮衍生物的基板浸渍于FC-40达到10分钟左右，则将产生在构成非露出部的CYTOP上涂敷的吡咯并吡咯二酮衍生物也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使CYTOP图案化的露出部残留实现图案化的吡咯并吡咯二酮衍生物。另一方面，为了完全去除CYTOP，执行了约5分钟左右的追加性的超声波清洗。之后，在利用氮枪去除残留在基板上的溶剂之后，使实现图案化的吡咯并吡咯二酮衍生物薄膜在200℃的温度下及氮气氛下经过20分钟的固化来完成图案化。
5.结果
图15为对适用本发明的正交图案化方法之前和之后的有机物半导体的图像进行比较的照片，图15的(a)部分为未形成图案的状态下的有机物半导体的图像，图15的(b)部分为借助本发明的正交图案化技术来形成图案的有机物半导体的图像。如图15的(b)部分所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对有机物半导体实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
图16为对由适用本发明的正交图案化方法之前和之后的有机物半导体(吡咯并吡咯二酮衍生物)制作的薄膜晶体管器件的电特性进行比较的图表，图16的(a)部分示出未形成图案的状态下的电特性，图16的(b)部分示出借助本发明的正交图案化技术形成图案的状态下的电特性。如图16的(b)部分所示，呈现出作为薄膜晶体管器件的典型特征的开/关(on/off)特征，关闭电流和IG相当低，由此可确认到形成了有机物半导体的图案。
实验例4
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现导电性高分子的图案化，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例1中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例1中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，通过溶液工序在露出部和非露出部的整个表面涂敷作为代表性的导电性高分子的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐。具体地，以5000rpm的速度旋涂聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐达到30秒钟，并使所涂敷的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐薄膜的厚度达到80nm左右。
4.图案对象层形成步骤
之后，将涂敷有聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的CYTOP原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐的基板浸渍于FC-40达到10分钟左右，则将产生在构成非露出部的CYTOP上涂敷的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使CYTOP图案化的露出部残留实现图案化的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐。之后，在利用氮枪去除残留在基板上的溶剂之后，使实现图案化的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐薄膜在130℃的温度下经过20分钟的固化来完成图案化。
5.结果
图17为在利用本发明的正交图案化方法进行实验的过程中拍摄的光学显微镜照片，图17的(a)部分为对通过执行图案对象物质涂敷步骤来使聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐涂敷于露出部及非露出部的状态进行拍摄的照片。而且，图17的(b)部分为对通过执行图案对象层形成步骤来劲在露出部残留实现图案化的聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐的完成图案化的状态进行拍摄的照片。
如图17所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
实验例5
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现金属图案化(对象：蒸镀用无机原材料)，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
除了利用PTFE-AF来代替在实验例1中所使用的CYTOP之外，以与实验例1中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。此时，在以2wt％使PTFE-AF溶解于FC-40后进行了使用。
另一方面，在本实验例中所使用的PTFE-AF利用由结构式5表示的聚[4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-间二氧杂环戊烯-co-四氟乙烯。
结构式5
2.固化步骤
执行了在100℃的温度下简单对通过喷墨方式实现图案化的PTFE-AF进行1分钟的热处理的固化工序。这种热处理通过去除实现图案化的PTFE-AF内所包含的一部分溶剂来实现一定程度的固化，用于防止实现图案化的PTFE-AF滑落或移动。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，利用热蒸镀机在露出部和非露出部的整个表面蒸镀涂敷金(Au)。此时，为了提高基板与金之间的粘结力，以厚度达到数nm程度的方式蒸镀了铬(Cr)。
4.图案对象层形成步骤
之后，将涂敷有金的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的PTFE-AF原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有金的基板浸渍于FC-40达到10分钟左右，则将产生在构成非露出部的PTFE-AF上蒸镀的金也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使PTFE-AF图案化的露出部残留实现图案化的金。另一方面，为了完全去除PTFE-AF，执行了约10分钟左右的追加性的超声波清洗。之后，利用氮枪去除残留在基板上的溶剂，从而完成图案化。
5.结果
图18为在利用本发明的正交图案化方法进行实验的过程中拍摄的光学显微镜照片，图18的(a)部分为对通过执行掩模板形成步骤来使PTFE-AF溶液在非露出部实现图案化的状态进行拍摄的照片。而且，图18的(b)部分为对通过执行图案对象层形成步骤来仅在露出部残留实现图案化的金属(金)的完成图案化的状态进行拍摄的照片。如图18的(b)部分所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对金属(金)实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
实验例6
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现氧化物半导体的图案化，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例1中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例1中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行涂敷。即，通过溶液工序在露出部和非露出部的整个表面涂敷作为可进行溶液工序的代表性的氧化物原材料的铟镓锌氧化物(IGZO，Indium Gallium Zinc Oxide)。具体地，以4000rpm的速度旋涂铟镓锌氧化物达到30秒钟。
4.图案对象层形成步骤
之后，在以约70℃的温度略微进行固化之后，将涂敷有铟镓锌氧化物的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的CYTOP原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有铟镓锌氧化物的基板浸渍于FC-40达到10分钟左右，则将产生在构成非露出部的CYTOP上涂敷的铟镓锌氧化物也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使CYTOP图案化的露出部残留实现图案化的铟镓锌氧化物薄膜。另一方面，为了完全去除CYTOP，执行了约5分钟左右的追加性的超声波清洗。之后，在利用氮枪去除残留在基板上的溶剂之后，使实现图案化的铟镓锌氧化物薄膜在350℃的温度下经过90分钟的固化来完成图案化。
5.结果
图19为对分别以现有的光刻方法和本发明的正交图案化方法图案化的氧化物半导体的薄膜进行拍摄的光学显微镜照片。而且，图20为对由分别以现有的光刻方法(a)和本发明的正交图案化方法(b)图案化的氧化物半导体制作的薄膜晶体管器件的电特性进行比较的图表。如图19及图20所示，确认到在现有的氧化物半导体中大多利用光刻实现图案化的部分也可通过本发明的正交图案化方法来实现。如上所述，确认到可利用本发明的正交图案化方法来对氧化物半导体实现图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
实验例7
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现沿着左右方向的多重图案化，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例5中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例5中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行了涂敷。即，利用热蒸镀机在露出部和非露出部的整个表面蒸镀涂敷作为代表性的蒸镀型有机半导体原材料的并五苯。此时，以的速度慢慢蒸镀并五苯，直到厚度达到约50nm。
4.图案对象层形成步骤
之后，将涂敷有并五苯的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的PTFE-AF原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有并五苯的基板浸渍于FC-40达到5分钟左右，则将产生在构成非露出部的PTFE-AF上蒸镀的并五苯也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使PTFE-AF图案化的露出部残留实现图案化的并五苯。另一方面，为了完全去除PTFE-AF，执行了约1分钟左右的追加性的超声波清洗。之后，利用氮枪去除残留在基板上的溶剂，从而完成对“图案A”的图案化。
5.多重图案化步骤
之后，为了沿着“图案A”的左右方向(水平方向)对另一“图案B”实现图案化，通过与如上所述的内容相同的方法依次执行掩模板形成步骤、固化步骤、图案对象物质涂敷步骤及图案对象层形成步骤来完成对“图案B”的图案化。
6.结果
图21为在利用本发明的正交图案化方法沿着左右方向多重图案化的实验过程中拍摄的光学显微镜照片，图21的(a)部分为完成“图案A”的图案化的状态的照片，图21的(b)部分为沿着“图案A”的左右方向完成“图案B”的图案化的状态的照片。如图21所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来沿着左右方向(水平方向)实现互不相同的多重图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
实验例8
本实验例用于确认是否利用本发明的正交图案化方法来实现沿着上下方向的多层图案化，以如下的方式执行了本实验例。
1.掩模板形成步骤
以与实验例5中的掩模板形成步骤相同的方式执行了掩模板形成步骤。
2.固化步骤
以与实验例5中的固化步骤相同的方式执行了固化步骤。
3.图案对象物质涂敷步骤
使用图案对象物质对构成掩模板的露出部和非露出部的表面进行了涂敷。即，利用普通印刷方式在露出部和非露出部的整个表面涂敷作为可进行溶液工序的代表性的氧化物绝缘体原材料的氧化铝(Al2O3)。
4.图案对象层形成步骤
之后，在以约70℃的温度略微进行固化之后，将涂敷有氧化铝的基板浸渍于FC-40来使构成非露出部的PTFE-AF原材料溶解于FC-40。即，若将涂敷有氧化铝的基板浸渍于FC-40达到5分钟左右，则将产生在构成非露出部的PTFE-AF上涂敷的氧化铝也一同被剥离的剥离现象，最终，相反地将仅在未使PTFE-AF图案化的露出部残留实现图案化的氧化铝。之后，利用氮枪去除残留在基板上的溶剂，来完成对“图案C”的图案化。
5.多层图案化步骤
之后，为了沿着“图案C”的上部方向(铅锤方向)对另一“图案D”实现图案化，通过与如上所述的内容相同的方法依次执行掩模板形成步骤、固化步骤、图案对象物质涂敷步骤及图案对象层形成步骤来完成对“图案D”的图案化。此时，图案对象物质利用了铟镓锌氧化物。
6.结果
图22为在利用本发明的正交图案化方法沿着上下方向多层图案化的实验过程中拍摄的光学显微镜照片，图22的(a)部分为完成“图案C”的图案化的状态的照片，图22的(b)部分为沿着“图案C”的上部方向以叠加“图案D”的方式完成“图案D”的图案化的状态的照片。如图22所示，确认到可利用本发明的正交图案化方法来沿着上下方向(铅锤方向)实现互不相同的多层图案化，并可通过采用简单的印刷方式来以高收益率、高清晰度实现图案化。
工业实用性
通过多个上述实验例确认到利用本发明的正交图案化方法来形成有机物半导体图案、导电性高分子图案、金属图案、氧化物半导体图案、多重图案、多层图案。因此，可通过本发明形成半导体图案、绝缘体图案、导电体图案、电极图案、发光图案或电荷传输图案。
并且，可知在将本发明的正交图案化方法执行到第三步骤为止的情况下，可适用于氧化物薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、存储器、二极管、有机发光二极管、有机发光二极管照明、触摸屏板、射频识别标签、细胞检测器等。而且，在沿着左右方向(水平方向)反复执行第一步骤至第三步骤的情况下，可适用于有机发光二极管显示装置或复杂的细胞检测器，在沿着上下方向反复执行第一步骤至第三步骤的情况下，可适用于复杂的氧化物薄膜晶体管或有机薄膜晶体管。
如上所述，本发明能够以多种用途应用于多种器件。
以上，参照附图对本发明的多重正交图案化方法的技术思想进行了叙述，但本发明的最优选实施例仅属于例示性的实施例。因此，本发明并不局限于以上所记载的多个实施例，在不脱离本发明的思想及范围的情况下可对本发明实施多种修改及变形，这对本发明所属技术领域的普通技术人员而言是显而易见的，因此，这种变形例或修改例也属于本发明的发明要求保护范围。

Claims (20)

1.一种正交图案化方法，通过利用具有正交性的氟类原材料及溶剂来形成器件的图案对象层，上述正交图案化方法的特征在于，包括：
第一步骤，通过使用上述氟类原材料进行印刷，来在基板的表面形成具有露出部和非露出部的掩模板；
第二步骤，使用图案对象物质对上述露出部进行涂敷；以及
第三步骤，使用上述氟类溶剂对上述非露出部进行剥离，来在上述露出部形成上述图案对象层。
2.根据权利要求1所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第二步骤中，使用上述图案对象物质来再对上述非露出部的表面进行涂敷。
3.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，还包括通过反复执行上述第一步骤至第三步骤来沿着左右形成多重的上述图案对象层的步骤。
4.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，还包括通过反复执行上述第一步骤至第三步骤来沿着上下形成多层的上述图案对象层的步骤。
5.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第一步骤与第二步骤之间还包括使上述非露出部固化的步骤。
6.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述氟类原材料包括全氟化类原材料，上述氟类溶剂包括全氟化类溶剂。
7.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类原材料通过混合聚-1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-十氟-3-氧杂-1,6-庚二烯和全氟烷基叔胺而成。
8.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类原材料为聚[4,5-二氟-2,2-二(三氟甲基)-1,3-间二氧杂环戊烯-共-四氟乙烯。
9.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类原材料为聚四氟乙烯。
10.根据权利要求6所述的正交图案化方法，其特征在于，上述全氟化类溶剂通过混合全氟三丁胺和全氟二甲基丁胺而成。
11.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述图案对象物质为有机物、无机物或杂化物质。
12.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述基板坚硬或柔软。
13.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第一步骤之前，还包括预处理步骤，在上述预处理步骤中，使用上述氟类原材料来将上述基板的表面事先处理成能够进行印刷的形态。
14.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述基板的表面还具有功能层，在上述功能层上执行上述第一步骤。
15.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述图案对象层形成半导体、绝缘体、导电体、电极、发光层、电荷传输层中的一种图案。
16.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述器件为氧化物薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、存储器、二极管、有机发光二极管、有机发光二极管照明、触摸屏板、射频识别标签、细胞检测器中的一种。
17.根据权利要求3所述的正交图案化方法，其特征在于，上述器件为有机发光二极管显示装置或细胞检测器。
18.根据权利要求4所述的正交图案化方法，其特征在于，上述器件为氧化物薄膜晶体管或有机薄膜晶体管。
19.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，在上述第二步骤中，通过蒸镀工序或溶液工序来执行涂敷。
20.根据权利要求2所述的正交图案化方法，其特征在于，上述基板的表面为平面或非平面。
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