KR101499122B1 - Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography - Google Patents

Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography Download PDF

Info

Publication number
KR101499122B1
KR101499122B1 KR20140034188A KR20140034188A KR101499122B1 KR 101499122 B1 KR101499122 B1 KR 101499122B1 KR 20140034188 A KR20140034188 A KR 20140034188A KR 20140034188 A KR20140034188 A KR 20140034188A KR 101499122 B1 KR101499122 B1 KR 101499122B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
forming
pixel
pattern
light emitting
Prior art date
Application number
KR20140034188A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
주병권
황보연
하현준
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
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 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR20140034188A priority Critical patent/KR101499122B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101499122B1 publication Critical patent/KR101499122B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G03F7/2006—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light using coherent light; using polarised light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Abstract

A method for manufacturing a nanopixel organic light emitting diode array according to the present invention includes the steps of (a) forming an anode on a substrate; (b) forming a pixel defining layer (PDL) on the anode; (c) forming a photosensitive layer on the pixel defining layer; (d) forming a photosensitive layer pattern with a nanohole array of a periodical structure on the photosensitive layer using a laser interference lithography; (e) forming a nanopixel defining layer with a nanohole array pattern by etching the pixel defining layer through the phototsensitive layer pattern; (f) removing the photosensitive layer pattern from the nanopixel defining layer; (g) forming an organic material layer on the nanopixel defining layer; and (h) forming a cathode on the organic material layer. Thus, the manufacturing process of a nanopixel organic light emitting diode can be simplified and be quickly performed.

Description

레이저 간섭 리소그래피를 이용한 나노 화소 유기발광다이오드 어레이 제조방법 {Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a nanopixel organic light emitting diode (LED) array using laser interference lithography,

본 발명은 나노 화소 유기발광다이오드(OLED) 어레이 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용하여 나노사이즈 화소를 가지는 유기발광다이오드 어레이를 제조하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing an nano-pixel organic light emitting diode (OLED) array, and more particularly, to a method of manufacturing an organic light emitting diode array having nano-sized pixels using laser interference lithography technology.

유기발광다이오드는 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 빛을 내는 소자이다. 유기발광다이오드에서 나노사이즈의 화소를 만들 경우, 사이즈의 축소에 반비례하여 단위 면적당 화소 수가 증가하므로 높은 해상도가 요구되는 디스플레이소자에 적용할 수 있다.Organic light emitting diode (OLED) is a device that emits light by using an electroluminescence phenomenon that emits light when an electric current flows through an organic compound. In the case of forming a nano-sized pixel in an organic light emitting diode, since the number of pixels per unit area increases in inverse proportion to reduction in size, it can be applied to a display device requiring high resolution.

그러나 종래의 유기발광다이오드 기술은 마스크를 이용한 방식으로 소자를 제작하기 때문에 화소를 나노사이즈로 축소하는 데 한계가 있다. 그러므로 나노 사이즈의 유기발광다이오드를 제작하기 위해서는 기존의 방식을 대처하는 다른 방법의 기술을 필요로 한다. However, in the conventional organic light emitting diode (OLED) technology, since devices are manufactured using a mask, there is a limitation in reducing pixels to nano size. Therefore, in order to fabricate a nano-sized organic light emitting diode, another technique of coping with the conventional method is required.

나노 단위의 미세 선폭을 구현하기 위한 방법으로 전자 빔 리소그래피(electron beam lithography), 집속 이온 빔 리소그래피(focused ion beam lithography), 나노 임프린트 리소그래피(nano imprint lithography) 등이 사용되고 있다. 전자 빔 리소그래피와 집속 이온 빔 리소그래피 공정의 경우 초미세 패턴 구현이 가능하나 대면적으로 복수의 셀을 갖는 어레이 구조 구현에 어려움이 있다. 또한, 나노 임프린트 리소그래피 공정의 경우, 요구되는 별도의 스탬프 제작에 통상적으로 전자 빔 리소그래피로 제작을 하기 때문에 공정 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 나노 임프린트 리소그래피 공정의 경우 임프린트 이후에 잔막이 발생하여 이를 제거하기 위한 추가적인 식각 공정을 필요로 하는 문제점이 있다. Electron beam lithography, focused ion beam lithography, nano imprint lithography, and the like are used as methods for realizing the nanowire fine line width. In the case of the electron beam lithography and the focused ion beam lithography process, ultrafine patterns can be realized, but it is difficult to realize an array structure having a plurality of cells in a large area. In addition, in the case of a nanoimprint lithography process, since the fabrication of a separate stamp is usually performed by electron beam lithography, there is a problem in that the process cost and time are increased. In addition, in the case of the nanoimprint lithography process, a residual film is generated after the imprint, thereby requiring an additional etching process to remove the residual film.

따라서 마스크를 사용하지 않고 나노패턴을 구현하는 것과, 제작된 나노 패턴을 이용하여 나노사이즈의 화소를 가지는 유기발광다이오드를 제조하는 방법이 요구된다. Therefore, there is a need for a method of fabricating a nano-pattern without using a mask and a method of manufacturing an organic light-emitting diode having a nano-sized pixel by using the fabricated nano-pattern.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마스크를 사용하지 않고 나노패턴을 구현해 나노사이즈의 화소를 가지는 유기발광다이오드 어레이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of fabricating an organic light emitting diode array having nano-sized pixels by implementing a nano pattern without using a mask.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이의 제조 방법은, (a) 기판 위에 애노드를 형성하는 단계; (b) 상기 애노드 위에 화소형성층(pixel defining layer: PDL)을 형성하는 단계; (c) 상기 화소형성층 위에 감광층을 형성하는 단계; (d) 상기 감광층에 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 주기적인 구조의 나노홀 어레이를 가지는 감광층 패턴을 형성하는 단계; (e) 상기 감광층 패턴을 통해 상기 화소형성층을 식각하여 나노홀 어레이 패턴을 가지는 나노화소형성층을 형성하는 단계; (f) 상기 감광층 패턴을 상기 나노화소형성층으로부터 제거하는 단계; (g) 상기 나노화소형성층에 유기물질층을 형성하는 단계; 및 (h) 상기 유기물질층 위에 캐소드를 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nano-pixel organic light emitting diode array, the method comprising: (a) forming an anode on a substrate; (b) forming a pixel defining layer (PDL) on the anode; (c) forming a photosensitive layer on the pixel-forming layer; (d) forming a photosensitive layer pattern having a periodic nanohole array on the photosensitive layer using laser interference lithography; (e) etching the pixel-forming layer through the photosensitive layer pattern to form a nano-pixel-forming layer having a nanohole array pattern; (f) removing the photosensitive layer pattern from the nano-pixel-forming layer; (g) forming an organic material layer on the nano-pixel forming layer; And (h) forming a cathode over the organic material layer.

상기 레이저 간섭 리소그래피 공정에서 노광 에너지를 제어하여 상기 나노홀 어레이의 크기를 조절할 수 있다. The size of the nanohole array can be controlled by controlling the exposure energy in the laser interference lithography process.

본 발명에 따르면, 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 유기발광다이오드 어레이가 제작될 기판의 전 범위에 나노사이즈의 홀 패턴을 주기적으로 형성할 수 있다. 기존의 유기발광다이오드는 마스크를 이용한 제작 방식으로 인해 유기발광다이오드의 화소 사이즈를 줄이는 데 한계가 있던 것을 본 발명이 단점을 개선할 수 있다. According to the present invention, a nano-sized hole pattern can be periodically formed in the entire range of the substrate on which the organic light emitting diode array is to be manufactured by using laser interference lithography. The conventional organic light emitting diode has a limitation in reducing the pixel size of the organic light emitting diode due to the manufacturing method using the mask, which can improve the disadvantage of the present invention.

또한 본 발명은 나노패턴을 제작하기 위해 일반적으로 사용되는 전자빔 리소그래피 방식이 아닌 레이저 간섭 리소그래피를 사용함으로써 화소 형성 공정비용을 줄일 수 있고 대면적에 주기적인 나노패턴을 구현하는 데 제작 시간을 단축시킬 수 있으므로 공정 수율을 올리는 면에서도 장점을 가진다. 즉, 나노 스케일의 패턴을 대면적으로 형성할 수 있다.Further, the present invention can reduce the pixel forming process cost by using laser interference lithography instead of the electron beam lithography method, which is generally used for manufacturing nanopatterns, and can shorten the fabrication time to implement a periodic nanopattern in a large area Therefore, it has advantages in terms of increasing process yield. That is, the nanoscale pattern can be formed in a large area.

또한 본 발명은 유기발광다이오드 디스플레이에서 기존의 화소보다 작은 화소를 구현하는 것이 가능하므로 단위면적당 화소수가 증가하여 높은 해상도를 요구하는 디스플레이 소자에 적용될 수 있다.In addition, since the present invention can realize pixels smaller than conventional pixels in an organic light emitting diode display, the number of pixels per unit area can be increased and the present invention can be applied to a display device requiring high resolution.

도 1은 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이의 제조 과정을 나타낸 공정도이다.
도 3은 레이저 간섭 리소그래피 공정에 사용되는 장치의 개략도이다.
도 4는 레이저 간섭 리소그래피 각도 조절에 따른 패턴의 크기와 피치 변화를 보이는 그래프이다. 1 is a cross-sectional view of a nano-pixel organic light emitting diode array according to the present invention.
FIG. 2 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a nano-pixel organic light emitting diode array according to the present invention.
3 is a schematic diagram of an apparatus used in a laser interference lithography process.
FIG. 4 is a graph showing the pattern size and pitch variation according to the laser interference lithography angle adjustment.

이하, 첨부 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.

도 1은 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a nano-pixel organic light emitting diode array according to the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이는 기판(10) 상에 애노드(20)와 나노화소형성층(30a)을 차례로 포함하고, 나노화소형성층(30a)의 나노홀(H)에 정공수송층(HTL : hole transport layer, 50), 발광층(EML : emission layer, 60) 및 전자주입층(EIL : electron injection layer, 70)을 포함한다. 나노화소형성층(30a) 위에는 캐소드(80)가 형성되어 있다. 1, the nano pixel organic light emitting diode array according to the present invention includes an anode 20 and a nano pixel forming layer 30a on a substrate 10 in order, a nano hole H of the nano pixel forming layer 30a, A hole transport layer (HTL) 50, an emission layer (EML) 60, and an electron injection layer (EIL) 70. A cathode 80 is formed on the nano-pixel-forming layer 30a.

기판(10)은 유리 기판 또는 PET, PEN 등의 투명한 유연기판일 수 있고, 애노드(20)는 200nm 두께의 ITO(Indium Tin Oxide), IZO, ZTO 등과 같은 투명전극일 수 있다. 정공수송층(50)은 60nm 정도의 NPB, 발광층(60)은 80nm 정도의 Alq3, 전자주입층(70)은 0.8nm 정도의 LiF일 수 있다. 그리고 캐소드(80)는 100nm 정도의 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 또는 구리(Cu)일 수 있다. The substrate 10 may be a glass substrate or a transparent flexible substrate such as PET or PEN and the anode 20 may be a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO, ZTO or the like with a thickness of 200 nm. The hole transport layer 50 may have a NPB of about 60 nm, the light emitting layer 60 may have a thickness of about 80 nm and the electron injection layer 70 may have a thickness of about 0.8 nm. The cathode 80 may be aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), or copper (Cu) in the order of 100 nm.

아래 설명하는 바와 같이, 본 발명에서는 나노화소형성층(30a)의 나노홀(H)을 형성하는 데에 레이저 간섭 리소그래피를 이용하므로 나노홀(H)의 크기와 피치, 즉 나노홀(H) 사이의 간격을 미세하게 형성할 수 있다. 기존의 화소보다 작은 화소를 구현하는 것이 가능하므로 단위면적당 화소수가 증가하여 높은 해상도를 요구하는 디스플레이 소자에 적용될 수 있다. As described below, in the present invention, since the laser interference lithography is used to form the nanoholes H of the nanohole forming layer 30a, the size and pitch of the nanoholes H, that is, The interval can be finely formed. It is possible to implement a pixel smaller than a conventional pixel, so that the number of pixels per unit area can be increased and the present invention can be applied to a display device requiring a high resolution.

도 2는 본 발명에 따른 나노화소 유기발광다이오드 어레이의 제조 과정을 나타낸 공정도이다. FIG. 2 is a process diagram illustrating a manufacturing process of a nano-pixel organic light emitting diode array according to the present invention.

도 2의 (a)를 참조하면, 먼저 기판(10) 위에 애노드(20)를 형성한다. 애노드(20)로 사용되는 투명전극은 스퍼터(sputter)를 통하여 기판(10) 위에 직접 형성하거나 투명전극까지 미리 형성된 기판을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 2 (a), an anode 20 is formed on a substrate 10. The transparent electrode used as the anode 20 may be formed directly on the substrate 10 through a sputter or a substrate formed up to the transparent electrode.

다음으로 애노드(20) 위에 화소형성층(PDL: pixel define layer, 30)을 형성한다. 이 때, 화소형성층(30)으로 사용될 물질은 SiO2 또는 유기 절연막 소재 등과 같은 물질이 사용될 수 있다. 화소형성층(30)은 후속적으로 형성될 유기물질층, 즉 정공수송층(50), 발광층(60), 전자주입층(70)의 두께를 고려하여 그만큼 형성한다. 다음으로 화소형성층(30) 상부에 레이저 간섭 리소그래피용 감광제를 도포한 후 핫플레이트 또는 오븐에서 1차로 베이킹을 실시하여 감광층(40)을 형성한다. 이 때 1차 베이킹은 소프트 베이킹일 수 있다. Next, a pixel defining layer (PDL) 30 is formed on the anode 20. At this time, the material used for the pixel-forming layer 30 may be a material such as SiO 2 or an organic insulating material. The pixel forming layer 30 is formed in consideration of the thickness of the organic material layer to be formed subsequently, that is, the hole transporting layer 50, the light emitting layer 60, and the electron injecting layer 70. Next, a photoresist for laser interference lithography is applied on the upper portion of the pixel-forming layer 30, and then baked in a hot plate or an oven to form a photoresist layer 40. At this time, the primary baking may be a soft baking.

감광제는 빛에 의해 조사되어, 빛을 받은 부분이 현상액에 불용 또는 가용이 되는 포토레지스트(photoresist)일 수 있으며, 스핀 코팅 공정으로 도포할 수 있다. 상기 포토레지스트가 네가티브(negative) 타입인 경우 빛이 조사되는 부분이 남게 되며, 상기 포토레지스트가 포지티브(positive) 타입인 경우 빛이 조사되는 부분이 제거된다. 실시예에서는 allresist 사의 AR-N4240 (네가티브 타입)을 사용하였다.The photosensitizer may be a photoresist which is irradiated with light and the light-receiving portion is insoluble or soluble in the developer, and may be applied by a spin coating process. When the photoresist is of a negative type, a portion irradiated with light is left. When the photoresist is a positive type, a portion irradiated with light is removed. In the embodiment, AR-N4240 (negative type) manufactured by allresist was used.

다음으로, 감광층(40)에 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 주기적인 구조를 가지는 나노홀(H) 어레이를 형성하여 도 2의 (b)에서와 같이 감광층 패턴(40a)을 형성한다. 패턴 형상은 예에 불과한 것이며, 노광 방법에 따라 다양한 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 레이저 간섭 리소그래피 공정은 마스크가 필요하지 않고 직접 노광이 가능하므로 간단하고 빠른 공정이 가능하며, 대면적 패터닝이 가능해 공정 단가 절약에 장점을 가진다.Next, a photosensitive nanohole (H) array having a periodic structure is formed on the photosensitive layer 40 by laser interference lithography to form a photosensitive layer pattern 40a as shown in FIG. 2 (b). The pattern shape is merely an example, and patterns of various shapes can be formed according to the exposure method. The laser interferometric lithography process is simple and fast because it does not require a mask and can be exposed directly, and it can be used for large area patterning, which is advantageous in cost saving.

레이저 간섭 리소그래피 공정은 Lloyd's mirror interferometer를 응용한 레이저 간섭 리소그래피 장치를 구성해, 수백 ㎚ 수준의 나노구조물을 제작하는 공정에 응용할 수 있으며, 개략적인 장치의 구성은 도 3에 도시하였다.The laser interference lithography process can be applied to a process of fabricating a laser interference lithography apparatus using Lloyd's mirror interferometer to fabricate nanostructures with a level of several hundred nanometers. The schematic configuration of the apparatus is shown in FIG.

도 3을 참조하면, 레이저 간섭 리소그래피 공정 장치는 광원(100), 적어도 하나의 전향거울(200), 공간 필터(300), 핀홀(400), 조리개(500), 반사거울(600) 및 샘플 프레임(700)을 포함할 수 있다.3, the laser interference lithography processing apparatus includes a light source 100, at least one deflecting mirror 200, a spatial filter 300, a pinhole 400, an aperture 500, a reflective mirror 600, (700).

우선, 광원(100)으로부터 출력되는 레이저 빔(110)은 전향거울(200)에 의하여 방향이 바뀐다. 상기 전향거울(200)은 하나 또는 두 개 이상일 수 있으며, 레이저 빔(110)의 전향을 위하여 필요에 따라 설치할 수 있다.First, the laser beam 110 output from the light source 100 is deflected by the deflecting mirror 200. The deflecting mirror 200 may be one or more than two, and may be installed as needed for turning the laser beam 110.

상기 전향거울(200)에 의해 전향된 레이저 빔(110)은 공간 필터(300)에서 확대된다. 예를 들어, 상기 레이저 빔(110)은 공간 필터(300)를 통과하며 약 20 배 내지 약 25 배 정도 확대될 수 있다. 또한, 핀홀(400)을 통해 노이즈를 줄이고, 조리개(500)를 이용해 빛의 세기가 일정한 영역만을 선택하여 노광하게 된다. The laser beam 110 turned by the turning mirror 200 is magnified in the spatial filter 300. For example, the laser beam 110 passes through the spatial filter 300 and can be magnified by about 20 to about 25 times. Also, noise is reduced through the pinhole 400, and only the region where the intensity of the light is constant is selected using the diaphragm 500 and exposed.

반사거울(600)과 피노광체, 즉 기판(S)이 장착된 샘플 프레임(700)에 각각 조사된 레이저 빔(110)들이 간섭을 일으키면서 대면적으로 규칙적인 패턴을 형성하게 된다. 상기 반사거울(600)과 상기 샘플 프레임(700)의 사이각을 조절하면 반사거울(600)과 기판(S)에 입사하는 레이저 빔의 각도(θ)를 조절할 수 있다. 레이저 빔(110)에 의해 1차원의 라인 패턴(line pattern) 간섭 무늬가 일차적으로 기판(S)에 형성이 된다. 홀(hole) 또는 닷(dot) 어레이를 형성하기 위해서는 기판(S)을 90도 회전하여 한번 더 노광시키면 된다. The laser beams 110 irradiated respectively to the reflection mirror 600 and the sample frame 700 on which the substrate S is mounted interfere with each other to form a regular pattern in a large area. The angle between the reflective mirror 600 and the sample frame 700 may be adjusted to control the angle of the laser beam incident on the reflective mirror 600 and the substrate S. [ A one-dimensional line pattern interference pattern is primarily formed on the substrate S by the laser beam 110. [ In order to form a hole or a dot array, the substrate S may be rotated 90 degrees and exposed once again.

예를 들어, 일 실시예에서 레이저 간섭 리소그래피의 광원(100)으로 약 256nm의 파장을 가지는 Ar 레이저를 사용하여 최소 약 200 nm의 피치(패턴 크기 약 200 nm 이하)를 가지는 패턴을 형성할 수 있다. 추가적으로, 노광 에너지를 조절하게 되면 주기의 약 25 % 내지 약 30 %까지 패턴 크기를 줄일 수 있어 최소 약 140 nm 정도의 패턴을 형성할 수 있다. For example, in one embodiment, an Ar laser having a wavelength of about 256 nm as the light source 100 of laser interference lithography can be used to form a pattern having a pitch of at least about 200 nm (pattern size of about 200 nm or less) . In addition, adjusting the exposure energy can reduce the pattern size to about 25% to about 30% of the period, thereby forming a pattern of at least about 140 nm.

반사거울(600)과 기판(S)에 입사하는 레이저 빔의 각도(θ)를 조절함에 따라 나노홀(H) 어레이의 주기의 길이를 변화시킬 수 있으며, 또한 감광제에 조사된 레이저의 총 에너지량에 따라 패턴의 크기를 조절할 수 있으므로 패턴의 모양도 결정할 수 있다. 홀 패턴의 크기의 경우는 레이저에 노출된 파워에 따라 변하며 파워가 높을수록 홀 사이즈는 작아지는 경향을 보인다. 노광이 끝난 후 현상액에 담가 나노홀(H) 어레이 패턴을 최종적으로 형성한 뒤 2차 베이킹을 실시한다. 이 때 2차 베이킹은 하드 베이킹일 수 있다. The length of the period of the nanohole H array can be changed by adjusting the angle of the laser beam incident on the reflective mirror 600 and the substrate S and the total energy amount The shape of the pattern can be determined. The size of the hole pattern varies with the power exposed to the laser, and the higher the power, the smaller the hole size tends to be. After the exposure, the nanohole (H) array pattern is finally formed by immersing in the developing solution, followed by secondary baking. At this time, the secondary baking may be hard baking.

도 4는 레이저 간섭 리소그래피 각도 조절에 따른 패턴의 크기와 피치 변화를 보이는 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing the pattern size and pitch variation according to the laser interference lithography angle adjustment.

도 4를 참조하면, θ값 변화에 따라 홀 패턴의 크기(-●-)와 피치 간격 주기(-■-)가 변하며 θ값이 커질수록 홀의 크기와 피치 간격 주기가 작아진다. Referring to FIG. 4, the size (-? -) and the pitch interval (-? -) of the hole pattern vary with the change of the? Value, and as the? Value increases, the hole size and the pitch interval period become smaller.

다음으로, 감광층 패턴(40a)을 통해 화소형성층(30)을 식각한다. 감광층 패턴(40a)의 나노홀(H) 어레이에 노출된 부분이 식각되면서 도 2의 (c)에서와 같이 나노홀(H) 어레이를 가진 나노화소형성층(30a)이 형성될 수 있다. 화소형성층(30)의 식각 방법은 건식식각방법 또는 습식식각방법 모두 가능하다. 예를 들어, 비등방성 식각을 수행할 수 있는 건식식각을 통해 나노화소형성층(30a)이 형성될 수 있으며, 그 방법은 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE)일 수 있다. Next, the pixel-forming layer 30 is etched through the photosensitive layer pattern 40a. A portion of the photosensitive layer pattern 40a exposed in the nanohole (H) array may be etched to form a nano-pixel forming layer 30a having a nanohole (H) array as shown in FIG. 2 (c). The pixel forming layer 30 may be etched by a dry etching method or a wet etching method. For example, the nano pixel forming layer 30a may be formed by a dry etching method capable of performing anisotropic etching, and the method may be reactive ion etching (RIE).

식각이 완료된 후 나노화소형성층(30a) 상부의 감광층 패턴(40a)을 리무버나 아세톤 등과 같은 유기 용매를 이용하여 제거하여 도 2의 (d)와 같은 상태로 만든다. After the etching is completed, the photosensitive layer pattern 40a on the nano pixel forming layer 30a is removed using an organic solvent such as a remover, acetone, or the like to make the state as shown in FIG. 2 (d).

다음 도 2의 (e)를 참조하여 정공수송층(50), 발광층(60), 전자주입층(70)을 차례로 주입한다. 이 때, 각 층들(50, 60, 70)은 나노화소형성층(30a)에 구현된 나노홀(H) 안에 각 순서대로 주입되며, 주입하는 데에는 진공 열 증착 방식을 이용할 수 있다. The hole transport layer 50, the light emitting layer 60, and the electron injection layer 70 are sequentially injected with reference to FIG. 2 (e). At this time, the layers 50, 60, and 70 are injected into the nanoholes H formed in the nano-pixel forming layer 30a in order, and a vacuum thermal deposition method can be used to inject the layers.

다음으로 캐소드(80)로 사용될 금속전극을 형성한다. Next, a metal electrode to be used as the cathode 80 is formed.

이와 같이, 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 유기발광다이오드 어레이가 제작될 기판의 전 범위에 나노사이즈의 홀 패턴을 주기적으로 형성하므로, 마스크를 이용한 기존 제작 방식에 비해 대면적 구현이 용이하고 화소 형성 공정비용을 줄일 수 있으며 제작 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 고해상도 디스플레이 구현에 적합한 패턴 미세화를 달성할 수 있다. Since the nano-sized hole pattern is periodically formed in the entire range of the substrate on which the organic light emitting diode array is to be fabricated by using the laser interference lithography, the large area can be easily realized compared with the conventional manufacturing method using the mask, It is possible to shorten the production time and to achieve the fine patterning suitable for realizing a high resolution display.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 본 발명의 실시예들은 예시적이고 비한정적으로 모든 관점에서 고려되었으며, 이는 그 안에 상세한 설명 보다는 첨부된 청구범위와, 그 청구범위의 균등 범위와 수단내의 모든 변형예에 의해 나타난 본 발명의 범주를 포함시키려는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications can be made by those skilled in the art within the technical scope of the present invention. Is obvious. The embodiments of the present invention are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and it is intended to cover in the appended claims rather than the detailed description thereto, the scope of the invention being indicated by the appended claims, .

Claims (2)

(a) 기판 위에 애노드를 형성하는 단계;
(b) 상기 애노드 위에 화소형성층(pixel defining layer: PDL)을 형성하는 단계;
(c) 상기 화소형성층 위에 감광층을 형성하는 단계;
(d) 상기 감광층에 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 주기적인 구조의 나노홀 어레이를 가지는 감광층 패턴을 형성하는 단계;
(e) 상기 감광층 패턴을 통해 상기 화소형성층을 식각하여 나노홀 어레이 패턴을 가지는 나노화소형성층을 형성하는 단계;
(f) 상기 감광층 패턴을 상기 나노화소형성층으로부터 제거하는 단계;
(g) 상기 나노화소형성층에 유기물질층을 형성하는 단계; 및
(h) 상기 유기물질층 위에 캐소드를 형성하는 단계를 포함하는 나노화소 유기발광다이오드 어레이 제조 방법. (a) forming an anode on a substrate;
(b) forming a pixel defining layer (PDL) on the anode;
(c) forming a photosensitive layer on the pixel-forming layer;
(d) forming a photosensitive layer pattern having a periodic nanohole array on the photosensitive layer using laser interference lithography;
(e) etching the pixel-forming layer through the photosensitive layer pattern to form a nano-pixel-forming layer having a nanohole array pattern;
(f) removing the photosensitive layer pattern from the nano-pixel-forming layer;
(g) forming an organic material layer on the nano-pixel forming layer; And
(h) forming a cathode on the organic material layer. 제1항에 있어서, 상기 레이저 간섭 리소그래피 공정에서 노광 에너지를 제어하여 상기 나노홀 어레이의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 나노화소 유기발광다이오드 어레이 제조 방법. The method of claim 1, wherein the size of the nanohole array is controlled by controlling exposure energy in the laser interferometric lithography process.
KR20140034188A 2014-03-24 2014-03-24 Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography KR101499122B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140034188A KR101499122B1 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140034188A KR101499122B1 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101499122B1 true KR101499122B1 (en) 2015-03-06

Family

ID=53026414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140034188A KR101499122B1 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101499122B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101608717B1 (en) 2015-04-09 2016-04-05 고려대학교 산학협력단 A method for fabricating an organic light emitting diode by simultaneously forming a micro pattern and a nano pattern
KR101753355B1 (en) 2016-07-20 2017-07-06 서울대학교산학협력단 Laser holographic lithography device and method of manufacturing for pattern
KR102122710B1 (en) * 2019-01-02 2020-06-15 고려대학교 산학협력단 Nanopixel organic light emitting diode and method of fabricating the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140033596A (en) * 2012-09-07 2014-03-19 한국과학기술원 Method of manufacturing surface plasmonic color filter combined with photonic crystal structure using laser interference lithography

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140033596A (en) * 2012-09-07 2014-03-19 한국과학기술원 Method of manufacturing surface plasmonic color filter combined with photonic crystal structure using laser interference lithography

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101608717B1 (en) 2015-04-09 2016-04-05 고려대학교 산학협력단 A method for fabricating an organic light emitting diode by simultaneously forming a micro pattern and a nano pattern
KR101753355B1 (en) 2016-07-20 2017-07-06 서울대학교산학협력단 Laser holographic lithography device and method of manufacturing for pattern
KR102122710B1 (en) * 2019-01-02 2020-06-15 고려대학교 산학협력단 Nanopixel organic light emitting diode and method of fabricating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Harwell et al. Patterning multicolor hybrid perovskite films via top-down lithography
KR101724032B1 (en) Method of manufacturing multicolor quantum dots pattern and multicolor quantum dots formed by the method, quantum dot light-emitting device
TWI549329B (en) Organic light-emitting device and method of manufacturing the same
US10332944B2 (en) OLED pixel unit with photonic crystal array and method of producing the same
WO2016074554A1 (en) Pixel unit and manufacturing method thereof, light-emitting device and display device
US6943359B2 (en) Structured organic materials and devices using low-energy particle beams
US11145844B2 (en) Method for manufacturing electroluminescent device
US9159925B2 (en) Process for imprint patterning materials in thin-film devices
CN104781941A (en) Optical substrate, semiconductor light-emitting element, and manufacturing method for same
US8722312B2 (en) Method for fabricating semiconductor nano circular ring
KR101499122B1 (en) Fabrication of nanopixel organic light emitting diode array using laser interference lithography
JP2015057772A (en) Hydrophobic bank
KR101550008B1 (en) Method of manufacturing surface plasmonic color filter using laser interference lithography
US20190131528A1 (en) High Resolution Shadow Mask with Tapered Pixel Openings
US20140203249A1 (en) Quasi-Surface Emission Vertical-Type Organic Light-Emitting Transistors And Method Of Manufacturing The Same
WO2020258992A1 (en) Array substrate fabrication method, array substrate, and display panel
US9958609B2 (en) Method of manufacturing nano antenna
KR101608717B1 (en) A method for fabricating an organic light emitting diode by simultaneously forming a micro pattern and a nano pattern
CN107689421B (en) Pixel defining layer and preparation method and application thereof
US10248024B2 (en) Method for making a micro- or nano-scale patterned layer of material by photolithography
US20230006165A1 (en) Trilayer photoresist system and method for patterning organic devices
KR100948856B1 (en) Light emitting device and manufacturing method for the same
US11937478B2 (en) Multi-colored microcavity OLED array having DBR for high aperture display and method of fabricating the same
Wan et al. Planar self-aligned imprint lithography for coplanar plasmonic nanostructures fabrication
Škriniarová et al. Standard AZ 5214E photoresist in laser interference and EBDW lithographies

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180108

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190211

Year of fee payment: 5