KR100567275B1 - 패턴 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패턴 형성을 위한 공정 시간을 단축할 수 있는 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 물질층 위에 제 1 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 1 감광물을 제 1 패턴에 따라 노광하는 단계, 상기 노광된 제 1 감광물 위에 상기 제 1 감광물과 특성이 다른 제 2 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 2 감광물을 제 2 패턴에 따라 노광하는 단계 및 상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하는 단계를 통하여 소정의 패턴이 형성된다. 1번의 현상 및 큐어링 공정을 통하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층이 형성되므로, 패턴 형성을 위한 공정 시간이 단축된다.
패턴, 유기 전계 발광 소자, 절연막, 현상, 격벽
Description
도 1은 종래의 패턴 형성 방법을 도시한 순서도이다.
도 2a 내지 도 2d는 종래의 유기 전계 발광 소자 제조 방법에 있어서 절연막 및 격벽을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3a 내지 도 3c은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4a 내지 도 4c은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 패턴 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 패턴 형성 과정을 도시한 순서도이다.
본 발명은 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴 형성의 공정 시간을 단축할 수 있는 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
패턴 형성 방법은 소정 층 위에 일정한 패턴을 형성하는 방법을 의미한다. 예를 들어, 유기 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 방법은 유리 기판 위에 인듐 주석 산화물층(Indium Tin Oxide Film, 이하 ITO층이라 함), 유기물층 및 금속 전극층을 형성하여 소정의 화상을 디스플레이한다. 여기서, 상기 ITO층은 상기 유리 기판 위에 형성되며, 애노드(anode) 전극의 역할을 수행하며, 상기 유기물층은 상기 ITO층 위에 형성되어 상기 유기 전계 발광 소자에 전압이 인가된 경우 특정 파장의 빛을 발생시킨다. 또한, 상기 금속 전극층은 상기 유기물층 위에 형성되며, 캐소드(cathode) 전극의 역할을 수행한다.
도 1은 종래의 패턴 형성 과정을 도시한 순서도이다. 이하, 상기 유기 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 과정을 예로 하겠다.
도 1을 참조하면, 상기 유리 기판 위에 상기 ITO층이 형성된다(S100).
이어서, 상기 ITO층 위에 절연막이 형성된다(S120). 상기 절연막은 유기물이 증착되는 영역을 제외한 모든 영역에 형성되어 각 셀들을 독립적으로 구동시킨다.
계속하여, 상기 절연막 위에 격벽이 형성된다(S140). 상기 격벽은 상기 셀들을 구분하여 상기 셀들에 형성된 캐소드 라인(cathode line)에 의한 전기적 단락(short)을 방지한다.
이어서, 상기 유기물층이 상기 절연막 사이에 증착된다(S160). 상기 ITO층 및 상기 금속 전극층에 순방향 전압이 인가된 경우, 상기 유기물층은 상기 ITO층으로부터 제공된 정공들 및 상기 금속 전극층으로부터 제공된 전자들을 이용하여 특정 파장의 빛을 발생시킨다.
계속하여, 상기 금속 전극층은 상기 유기물층 위에 형성된다(S180).
도 2a 내지 도 2d는 종래의 유기 전계 발광 소자 제조 방법에 있어서 상기 절연막 및 상기 격벽을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 코팅기는 ITO층(10) 위에 제 1 감광물(30)을 코팅한다. 이어서, 노광기는 소정의 패턴에 따라 절연막 마스크(50)를 이용하여 제 1 감광물(30)을 노광시킨다. 계속하여, 현상기는 상기 노광된 제 1 감광물을 현상하고, 그런 후 큐어링 장비는 상기 현상된 제 1 감광물을 큐어링하여 절연막(70)을 형성한다.
도 2c 및 도 2d를 참조하면, 상기 코팅기는 ITO층(10) 및 절연막(70) 위에 제 2 감광물(90)을 코팅한다. 이어서, 상기 노광기는 소정의 패턴에 따라 격벽 마스크(110)를 이용하여 제 2 감광물(90)을 노광시킨다. 계속하여, 상기 현상기는 상기 노광된 제 2 감광물을 현상하고, 그런 후 큐어링 장비는 상기 현상된 제 2 감광물을 큐어링하여 격벽(130)을 형성한다.
상기 패턴 형성 방법은 다수의 반복적인 공정을 통하여 패턴을 형성하므로, 패턴 형성의 공정 시간이 길다. 그러므로, 패턴 형성을 위한 공정 시간을 줄일 수 있는 패턴 형성 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 패턴 형성 시간을 단축할 수 있는 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법은 물질층 위에 제 1 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 1 감광물을 제 1 패턴에 따라 노광하는 단계, 상기 노광된 제 1 감광물 위에 상기 제 1 감광물과 특성이 다른 제 2 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 2 감광물을 제 2 패턴에 따라 노광하는 단계 및 상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유지 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 방법은 유리 기판 위에 인듐 주석 산화물층(Indium Tin Oxide Film)을 형성하는 단계, 상기 인듐 주석 산화물층 위에 제 1 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 1 감광물을 제 1 패턴에 따라 노광하는 단계, 상기 노광된 제 1 감광물 위에 상기 제 1 감광물과 특성이 다른 제 2 감광물을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 제 2 감광물을 제 2 패턴에 따라 노광하는 단계, 상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하여 복수의 절연막들 및 격벽들을 형성하는 단계, 상기 절연막들 사이에 유기물층을 형성하는 단계 및 상기 유기물층 위에 금속 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 패턴 형성 방법은 1번의 현상 및 큐어링 공정을 통하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하므로, 패턴 형성을 위한 공정 시간을 단축할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 패턴 형성 방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 코팅기(coater)는 제 1 물질층(200) 위에 제 1 포지티브 감광물(220)을 코팅(coating)한다. 여기서, 상기 감광물은 특정 파장대의 빛을 받으면 분자 결합이 변화하는 감광 고분자 화합물(photosensitive polymer)을 의미한다. 상기 감광물은 포지티브 감광물과 네거티브 감광물을 포함한다. 상기 포지티브 감광물은 특정 파장대의 빛을 받으면 노광된 부분의 폴리머(polymer) 결합 사슬이 끊어지나, 상기 네거티브 감광물은 특정 파장대의 빛을 받으면 노광된 부분의 폴리머 결합 사슬이 더 강하게 결합한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감광물은 포토레지스트(Photoresist) 또는 폴리이미드(polyimide)이다. 상기 코팅된 포지티브 감광물이 노광기(photo exposurer)로 이동된다.
상기 노광기는 소정의 패턴에 따라 제 1 패턴 마스크(240)를 이용하여 포지티브 감광물(220)을 노광한다. 상세하게는, 상기 노광기는 제 1 패턴 마스크(240)를 이용하여 제 1 포지티브 감광물(220)에 특정 파장대의 빛을 투과시킨다. 그 결과, 제 1 포지티브 감광물(220) 중 노광된 부분의 폴리머 결합 사슬이 끊어진다.
도 3b를 참조하면, 상기 코팅기는 제 1 포지티브 감광물(220) 위에 제 1 네거티브 감광물(260)을 코팅한다. 이어서, 상기 코팅된 제 1 네거티브 감광물이 상 기 노광기로 이동된다.
상기 노광기는 소정의 패턴에 따라 제 2 패턴 마스크(280)를 이용하여 제 1 네거티브 감광물(260)을 노광한다. 상세하게는, 상기 노광기는 제 2 패턴 마스크(280)를 이용하여 제 1 네거티브 감광물(260)에 특정 파장대의 빛을 투과시킨다. 그 결과, 제 1 네거티브 감광물(260) 중 노광된 부분의 폴리머 결합 사슬이 더 강하게 결합된다.
도 3c를 참조하면, 현상기(developer)는 상기 노광된 제 1 포지티브 감광물 및 제 1 네거티브 감광물을 현상시킨다. 상세하게는, 상기 현상기는 현상액을 이용하여 감광물 중 상대적으로 결합이 약한 부분을 녹인다. 즉, 상기 현상기는 상기 현상액을 이용하여 제 1 포지티브 감광물(220) 중 노광된 부분을 녹인다. 반면에, 상기 현상기는 상기 현상액을 이용하여 제 1 네거티브 감광물(260) 중 노광되지 않은 부분을 녹인다. 이어서, 큐어링 장비는 상기 현상된 감광물들을 소정 온도 이상에서 큐어링(curing)하여 감광물들(220 및 260) 중 녹지 않고 남은 부분을 경화시킨다. 그 결과, 도 3c에 도시된 바와 같이 제 1 패턴층(300) 및 제 2 패턴층(320)이 형성된다. 여기서, 노광을 위한 빛이 제 1 네거티브 감광물(260)의 내부로 들어갈수록 약해지므로, 제 2 패턴층(320)이 사다리꼴 형태로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 패턴층(300)은 절연막이고, 제 2 패턴층(320)은 격벽이다. 여기서, 제 1 물질층(200)은 인듐 주석 산화물층(Indium Tin Oxide Film)이다. 물론, 본 발명의 패턴 형성 방법은 제 1 패턴층(300) 및 제 2 패턴층(320)이 서로 다른 특성을 가진 경우 적용될 수 있으므로 다양한 패턴의 형성에 이용될 수 있다. 그러므로, 이러한 다양한 패턴 형성이 본 발명의 범주에 영향을 미치지 아니한다는 것은 당업자에게 있어서 자명한 사실일 것이다.
본 발명의 패턴 형성 방법은 종래의 방법과 달리 1번의 현상과 1번의 큐어링 과정을 통하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하므로, 패턴 형성을 위한 공정 시간을 단축할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 패턴 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 코팅기(coater)는 제 2 물질층(400) 위에 제 2 네거티브 감광물(420)을 코팅(coating)한다. 상기 코팅된 제 2 네거티브 감광물이 노광기(photo exposurer)로 이동된다.
상기 노광기는 소정의 패턴에 따라 제 3 패턴 마스크(440)를 이용하여 제 2 네거티브 감광물(420)을 노광한다. 상세하게는, 상기 노광기는 제 3 패턴 마스크(440)를 이용하여 제 2 네거티브 감광물(420)에 특정 파장대의 빛을 투과시킨다. 그 결과, 제 2 네거티브 감광물(420) 중 노광된 부분의 폴리머 결합이 더 강하게 결합된다.
도 4b를 참조하면, 상기 코팅기는 제 2 네거티브 감광물(420) 위에 제 2 포지티브 감광물(460)을 코팅한다. 이어서, 상기 코팅된 제 2 포지티브 감광물이 상기 노광기로 이동된다.
상기 노광기는 소정의 패턴에 따라 제 4 패턴 마스크(480)를 이용하여 제 2 포지티브 감광물(460)을 노광한다. 상세하게는, 상기 노광기는 제 4 패턴 마스크(480)를 이용하여 제 2 포지티브 감광물(460)에 특정 파장대의 빛을 투과시킨다. 그 결과, 제 2 포지티브 감광물(460) 중 노광된 부분의 폴리머 결합 사슬이 끊어진다.
도 4c를 참조하면, 현상기(developer)는 상기 노광된 제 2 네거티브 감광물 및 제 2 포지티브 감광물을 현상시킨다. 상세하게는, 상기 현상기는 현상액을 이용하여 감광물 중 상대적으로 결합이 약한 부분을 녹인다. 즉, 상기 현상기는 상기 현상액을 이용하여 제 2 네거티브 감광물(420) 중 노광되지 않은 부분을 녹인다. 반면에, 상기 현상기는 상기 현상액을 이용하여 제 2 포지티브 감광물(460) 중 노광된 부분을 녹인다. 이어서, 큐어링 장비는 상기 현상된 감광물들을 소정 온도 이상에서 큐어링(curing)하여 감광물들(420 및 460) 중 녹지 않고 남은 부분을 경화시킨다. 그 결과, 도 4c에 도시된 바와 같이 제 3 패턴층(500) 및 제 4 패턴층(520)이 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 패턴층(500)은 절연막이고, 제 2 패턴층(520)은 격벽이다. 여기서, 제 2 물질층(400)은 인듐 주석 산화물층(Indium Tin Oxide Film)이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 형성 과정을 도시한 순서도이다. 패턴 형성 방법으로 다양한 방법들이 있다. 다만, 이하에서는 유기 전계 발광 소자의 패턴 형성 과정을 예로 하겠다.
도 5를 참조하면, 유리 기판 위에 ITO층(200)이 형성된다(S300). ITO층(200)은 상기 유기 전계 발광 소자에 전압이 인가된 경우, 정공들을 유기물층에 제공한 다. 즉, ITO층(200)은 애노드(anode) 전극의 기능을 수행한다.
이어서, 절연막(300) 및 격벽(320)이 ITO층(200) 위에 형성된다(S320). 상세하게는, 절연막(300) 및 격벽(320)이 종래의 기술과 달리 1번의 현상 및 큐어링 공정을 통하여 ITO층(200) 위에 형성된다.
계속하여, 상기 유기물층이 절연막(300) 사이에 증착된다(S340). 여기서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함한다. 상기 유기 전계 발광 소자에 전압이 인가된 경우, 상기 정공 주입층 및 상기 정공 수송층을 통하여 제공된 정공들과 상기 전자 주입층 및 상기 전자 수송층을 통하여 제공된 전자들이 재결합하여 여기자(exciton)들을 발생시킨다. 그런 후, 상기 여기자들이 소멸하면서 소멸 에너지에 상응하는 빛을 발생시킨다.
이어서, 상기 유기물층 위에 금속 전극층이 형성된다(S360). 상기 금속 전극층은 상기 유기 전계 발광 소자에 전압이 인가된 경우, 전자들을 상기 유기물층에 제공한다. 즉, 상기 금속 전극층은 캐소드(cathode) 전극의 기능을 수행한다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 패턴 형성 방법은 1번의 현상 및 큐어링 공정을 통하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하므로, 패턴 형성을 위한 공정 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.
Claims (9)
- 물질층 위에 제 1 감광물을 코팅하는 단계;상기 코팅된 제 1 감광물을 제 1 패턴에 따라 노광하는 단계;상기 노광된 제 1 감광물 위에 상기 제 1 감광물과 광에 대하여 반대의 반응 특성을 가지는 제 2 감광물을 코팅하는 단계;상기 코팅된 제 2 감광물을 제 2 패턴에 따라 노광하는 단계; 및상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하여 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감광물은 포지티브 감광물이고, 상기 제 2 감광물은 네거티브 감광물인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 감광물은 포지티브 폴리이미드(positive polyimide)이고, 상기 제 2 감광물은 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감광물은 네거티브 감광물이고, 상기 제 2 감광물은 포지티브 감광물인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층은 절연막이고, 상기 제 2 패턴층은 격벽인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하는 단계는,상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하는 단계; 및상기 현상된 감광물들을 큐어링(curing)하여 상기 제 1 패턴층 및 제 2 패턴층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
- 유리기판 위에 인듐 주석 산화물층(Indium Tin Oxide Film)을 형성하는 단계;상기 인듐 주석 산화물층 위에 제 1 감광물을 코팅하는 단계;상기 코팅된 제 1 감광물을 제 1 패턴에 따라 노광하는 단계;상기 노광된 제 1 감광물 위에 상기 제 1 감광물과 광에 대하여 반대의 반응 특성을 가지는 제 2 감광물을 코팅하는 단계;상기 코팅된 제 2 감광물을 제 2 패턴에 따라 노광하는 단계;상기 노광된 감광물들을 현상(developing)하여 복수의 절연막들 및 격벽들을 형성하는 단계;상기 절연막들 사이에 유기물층을 형성하는 단계; 및상기 유기물층 위에 금속 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 감광물은 포지티브 감광물이고, 상기 제 2 감광물은 네거티브 감광물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 감광물은 네거티브 감광물이고, 상기 제 2 감광물은 포지티브 감광물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자 제조에 있어서 패턴 형성 방법.
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