KR101510883B1 - 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법 - Google Patents

유기 박막트랜지스터와 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101510883B1
KR101510883B1 KR20080053373A KR20080053373A KR101510883B1 KR 101510883 B1 KR101510883 B1 KR 101510883B1 KR 20080053373 A KR20080053373 A KR 20080053373A KR 20080053373 A KR20080053373 A KR 20080053373A KR 101510883 B1 KR101510883 B1 KR 101510883B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer precursor
curable material
ultraviolet curable
organic
gate
Prior art date
Application number
KR20080053373A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090126980A (ko
Inventor
노영훈
김진욱
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR20080053373A priority Critical patent/KR101510883B1/ko
Publication of KR20090126980A publication Critical patent/KR20090126980A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101510883B1 publication Critical patent/KR101510883B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate

Abstract

본 발명은 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법에 관한 것이다. 이 유기 박막트랜지스터는 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극 사이에 형성되는 유기 반도체층 및 유기 게이트 절연막; 및 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 포함하여 상기 전극들과 유기 반도체를 덮는 패시베이션층을 구비한다. 상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate)와 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate)를 포함한다.

Description

유기 박막트랜지스터와 그 제조방법{Organic Thin Film Transistor and Fabricating Method thereof}
본 발명은 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법에 관한 것이다.
정보의 다양화 및 유비쿼터스 정보 사회의 진전과 함께 디스플레이의 대형화, 경량 박형화의 흐름이 점차 강화될 것으로 예상되고 있다. 현재 디스플레이의 구동 소자로서 주로 이용되고 있는 실리콘계의 무기 박막트랜지스터(이하, "TFT"라 함)는 고진공 및 고온 장치 등이 필요하고 제조 공정이 복잡하기 때문에 제조비용이 클 수 밖에 없다.
이러한 무기 TFT의 근본적인 문제를 해결할 수 있는 대안으로 유기 반도체를 TFT의 활성층으로 사용하는 유기 TFT에 대한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다.
유기 TFT의 개발은 플렉서블 소자(flexible)에 응용이 가능하고 또한, 저온공정에서 저비용(low-cost)으로 제조가 가능한 기술 중심으로 진행되고 있다. 이 를 위하여, 유기 TFT를 구성하는 각 구성요소들이 유연한 재료 특정을 가져야 한다.
유기 TFT에 적용되는 일반적인 유기 막의 높은 투기성(gas permeability)으로 인하여 효과적인 패시베이션(passivation)을 위해서 유기막을 이중으로 적층하는 방법으로 패시베이션층을 형성하거나 유연성이 없는 무기막을 사용하고 있다. 유기 TFT의 패시베이션층으로 가스 투과도를 낮추기 위해 경화성 재료가 사용되는데, 열경화성 재료의 경우에 완전경화를 위해서는 높은 온도가 요구된다. 그런데, 유기 TFT에 적용되는 유기 반도체는 열에 의해 전기적인 특성 열화가 심하므로 패시베이션층의 열경화시에 열경화성 재료의 완전경화 온도로 경화시킬 수 없다. 그로 인하여 패시베이션층의 투기성이 낮아지므로 유기 TFT의 구동 신뢰성이 떨어지고 수명이 낮다.
도 1은 2 중 패시베이션이 적용된 유기 TFT의 일예를 보여 준다.
도 1을 참조하면, 유기 TFT는 소스전극(S), 드레인전극(D), 유기 반도체(Organic Semiconductor, OSC), 유기 게이트절연막(Organic Gate Insulator, OGI), 이중 패시베이션층(PASSI1, PASSI2) 및 게이트전극(G)을 포함한다.
이러한 유기 TFT에서 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)은 포토리스그래피공정과 건식식각공정(dry etch)을 통해 패터닝되고, 소스전극(S), 드레인전극(D) 및 게이트전극(G)은 포토리소그래피공정과 습식식각공정(wet etch)을 통해 패터닝된다.
이중 패시베이션층(PASSI1, PASSI2)은 유기 게이트절연막(OGI), 유기 반도 체(OSC)과 유기 게이트절연막(OGI)을 감싸는 제1 패시베이션층(PASSI)과, 제1 패시베이션층(PASSI) 상에 형성되는 제2 패시베이션층(PASSI2)을 포함한다. 제1 패시베이션층(PASSI1)은 제2 패시베이션층(PASSI2)의 용매(solvent), 개시제(initiator) 등의 저분자 극성유기물이 유기 게이트절연막(OGI), 유기 반도체(OSC) 쪽으로 침투되는 것을 차단한다. 제2 패시베이션층(PASSI2)은 외부로부터의 불순물 침투를 차단하는 역할을 한다. 게이트라인(GL)은 이중 패시베이션층(PASSI1, PASSI2)을 관통하는 콘택홀을 통해 게이트전극(G)에 접속된다.
패시베이션층(PASSI1, PASSI2)은 열경화성 유기재료로 형성되는데, 전술한 바와 같이 유기 TFT의 전기적 특성 열화를 고려하여 완전 경화 온도에 훨씬 미치지 못하는 온도로 경화되고 있다. 이중 패시베이션층(PASSI1, PASSI2)은 현재 유기 게이트절연막(OGI)과 유기 반도체(OSC)의 전기적 특성의 열적 열화(thermal degradation)이 초래되지 않도록 140℃에서 30분 정도로 경화되고 있다. 이렇게 패시베이션층(PASSI1, PASSI2)이 낮은 온도에서 경화되기 때문에 패시베이션층(PASSI1, PASSI2)의 투기성이 높아지므로 유기 TFT의 수명이 저하된다. 또한, 전술한 바와 같이 유기 TFT의 제조공정은 포토레지스트의 도포, 노광, 현상, 식각 공정을 포함한 포토리소그래피 공정을 반복되므로 그 공정 수가 많고 제조비용이 높다.
본 발명은 유기 TFT의 신뢰성을 높이고 저비용의 제조공정으로 제조가 가능한 유기 TFT와 그 제조방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT는 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극 사이에 형성되는 유기 반도체층 및 유기 게이트 절연막; 및 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 포함하여 상기 전극들과 유기 반도체를 덮는 패시베이션층을 구비한다. 상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate)와 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 상기 소스전극과 상기 드레인전극에 적용 가능한 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트전극에 적용 가능한 게이트 금속을 기판 상에 적층하는 단계; 상기 게이트 금속 상에 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계; 상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 음극패턴을 가지는 몰드를 가압하는 단계; 상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료로부터 분리시키는 단계; 및 상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료와 함께 상기 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트 금속을 식각하여 상기 소스전극, 상기 드레인전극, 상기 유기 반도체 층 및 상기 유기 게이트 절연막을 포함하는 액티브패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 상기 소스전극과 상기 드레인전극에 적용 가능한 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트전극에 적용 가능한 게이트 금속을 기판 상에 적층하는 단계; 상기 게이트 금속 상에 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계; 상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 음극패턴을 가지는 제1 몰드를 가압하는 단계; 상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 제1 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료로부터 분리시키는 단계; 상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료와 함께 상기 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트 금속을 식각하여 상기 게이트전극, 상기 소스전극, 상기 드레인전극, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막을 포함하는 액티브패턴을 형성하는 단계; 상기 액티브패턴을 덮도록 상기 기판 상에 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계; 상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 양각패턴을 가지는 제2 몰드를 가압하는 단계; 상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 제2 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화 성 재료로부터 분리시켜 패시베이션층을 형성함과 동시에 상기 패시베이션층에 상기 게이트 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 패시베이션층에 상기 게이트 금속을 형성하고 상기 게이트 금속을 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극에 접속되는 게이트라인을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT와 그 제조방법은 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 자외선 노광공정으로 경화시킴으로써 패시베이션층의 투기성 및 투습성을 낮추어 패시베이션 효과를 높일 뿐 아니라 유기 반도체와 유기 게이트절연막의 열화를 방지하여 소자의 구동 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있고 금속과의 접촉력을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT와 그 제조방법은 몰드로 유기 반도체를 포함한 액티브층을 패턴하고 또한 패시베이션을 패터닝하여 제조공정 수를 줄이고 제조비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT는 모노머(monomer) 수준의 작은 분자량을 가지는 액상 고분자 전구체 형태의 자외선(UV) 경화성 재료를 기반으로 하여 저 투기성 패시베이션층을 형성한다.
액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료의 조성은 100 vol%를 만족하는 범위 내에서 아래의 표 1의 조성비를 만족한다.
물질 조성비
글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate) 10~30 vol%
헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate) 30 ~ 50 vol%
트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate) 20 ~ 59.99 vol%
이르가큐어(Irgacure 369) 0.01~3 wt %
글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate)는 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료의 표면에너지를 낮추고 표면 조도를 높여 금속과의 접착력을 높인다. 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate)는 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료의 투과율을 높이는 역할을 하며, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate)은 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료가 경화된 후의 경화막 경도(hardness)를 높이는 역할을 한다. 그리고 이르가큐어(Irgacure 369)은 광개시제(Phoho initiator)이다.
이와 같은 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 그 유전율이 2.1~3.8 정도이다.
액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 300~500nm의 자외선에 의해 조사되며 total dose: 200~500mJ/㎠ 정도에서 경화된다. 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 400nm 파장의 광에 대하여 95% 이상의 광 투과율을 만족하며, 450nm ~550nm 파장의 광에 대하여 99% 이상의 광 투과율을 만족한다. 따라서, 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 자외선에 의해 경화되므로 60℃ 이하에서 99% 이상 경화될 수 있다.
이러한 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는 몰드(mold)와의 접촉에 의해 패터닝되고 탑 게이트 구조(top-gate)나 보텀 게이트 구조(bottom-gate type) 등 구조에 관계없이 유기 TFT의 에치 레지스트(etch resist), 유기 절연재료 또는 패시베이션재료로 적용될 수 있다.
이하, 도 2a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 기판(SUBS) 상에 소스/드레인 금속을 증착하고 그 소스/드레인 금속을 패터닝하여 소스전극(S)과 드레인전극(D)을 형성하고, 그 위에 스핀 코팅 등의 도포방법으로 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)을 순차적으로 적층한 후에 게이트금속을 증착 또는 도포한다. 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)은 140℃ 이하의 온도에서 건조된다.
기판은 얇은 유리기판, 플라스틱 필름, 서스테인 등의 얇은 금속기판에서 선택될 수 있다. 소스/드레인 금속은 금(Au), 크롬(Cr), 알루미늄-네오듐(AlNd), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티탄늄(Ti), 구리(Cu)에서 선택되는 금속이거나 그 금속들의 합금 또는 둘 이상의 금속이 적층된 구조를 갖는다. 게이트 금속은 금(Au), 크롬(Cr) 등의 금속이다.
유기 반도체(OSC)는 펜타센(pentacene), 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene) 또는 이들의 유도체 등으로 형성될 수 있고, 그 이외에 공지된 유기 반도체 재료는 어떠한 것도 가능하다. 유기 게이트 절연막(OGI)은 불소계 유기화합물로 형성될 수 있고 그 이외에 공지된 어떠한 유기 절연체도 가능하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 게이트 금속층 상에 표 1과 같은 조성의 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)를 공지된 스핀코팅 또는 임프린트 공정(imprint process)으로 도포한 후에, 도 2b 및 도 2c와 같이 음각패턴이 형성된 몰드(MOLD1)를 가압한다. 몰드(MOLD)는 폴리우레탄(polyurethan), 아크릴(acrylate) 또는 실리콘 고무 등의 재료로 제작되며, 이에 한정되지 않고 천연 또는 인공합성고무 재료로 제작될 수 있다. 몰드(MOLD)의 압력은 상압(conformal contact only)이며, 또한, 자중으로 접촉할 수 있는 정도의 압력이면 가능하다. 따라서, 몰드(MOL)를 가압할 때 인위적으로 압력을 가할 필요는 없다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 도 2c와 같이 몰드(MOLD1)가 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)에 접촉된 상태에서 몰드(MOLD1) 또는 기판(SUBS) 쪽으로 300~500nm의 자외선을 조사하여 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)를 경화시킨다. 노광공정에서 노광 에너지는 total dose: 200~500mJ/㎠ 정도이다. 이러한 노광공정에서 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)는 경화되지 않고 물성이 거의 변하지 않는다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 몰드(MOLD1)를 분리한다. 그러면 몰드(MOLD)의 음각패턴에 의해 돌출된 부분에서 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)의 두께는 두껍고 그 이외의 부분에서 자외선 경화성 재료(IMPM)의 두께는 얇게 된다. 이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 도 2d와 같이 플라즈마 에치나 SF6와 같은 반응가스로 건식식각하여 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)를 식각하고 현상공정을 통해 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)를 박리한다. 식각 및 현상 공정의 결과로, 기판 상에는 소스전극(S) 및 드레인전극(D)과 그들 사이에서 유기 반도체(OSC), 유기 게이트절연막(OGI) 및 게이트전극(G)이 적층된 패턴이 남게 된다. 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)는 도 2e와 같이 노광 및 현상 공정의 조절에 의해 게이트전극(G) 상에 일부 잔류할 수 있으며 패시베이션 역할을 할 수 있다. 이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 후술하는 제2 실시예와 같은 방법으로 도 2e와 같은 패턴을 덮도록 패시베이션층을 형성함과 동시에 콘택홀을 형성한 후에, 패시베이션층에 게이트금속을 형성하고 패터닝하여 콘택홀을 통해 게이트전극(G)에 접속되는 게이트라인(GL)을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 도 2e와 같은 패턴 상에 종래와 같은 방법으로 패시베이셔층과 게이트라인을 형성할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터는 전술한 제1 실시예와 같은 방법으로 형성되거나 종래와 같은 방법으로 형성된 소스/드레인전극(S, D), 유기 반도체(OSC), 유기 게이트절연막(OGI) 및 게이트전극(G)을 덮도록 표 1과 같은 조성을 갖는 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(LPASSI)를 공지된 스핀코팅 또는 임프린트 공정으로 전면 도포한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 도 3b 및 도 3c와 같이 양각패턴이 형성된 몰드(MOLD2)를 가압한다. 몰드(MOLD2)는 전술한 제1 실시예의 몰드 재료로 형성될 수 있고 전술한 바와 같이 상압 정도의 압력 또는 자중으로 접촉할 수 있는 정도의 압력으로 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(LPASSI)에 가압된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 도 3c와 같이 몰드(MOLD2)와 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(LPASSI)가 접촉된 상태에서 몰드(MOLD2) 또는 기판(SUBS) 쪽으로 300~500nm의 자외선을 조사하여 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)를 경화시킨다. 노광공정에서 노광 에너지는 total dose: 200~500mJ/㎠ 정도이다. 이러한 노광공정에서 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)는 경화되지 않고 물성이 거의 변하지 않는다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 몰드(MOLD2)를 분리한다. 그러면 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료(IMPM)가 패시베이션층으로 남게 되고 그 패시베이션 층에 몰드(MOLD)의 양각패턴에 의해 게이트전극을 노출하는 콘택홀이 형성된다. 이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 TFT의 제조방법은 패시베이션층 상에 도 3d와 같이 금(Au), 크롬(Cr) 등의 게이트 금속을 증착 또는 도포한 후에 습식 식각으로 게이트 금속을 패터닝하여 콘택홀을 통해 게이트전극(G)과 접속되는 게이트라인(GL)을 형성한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 TFT와 그 제조방법은 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 자외선 노광공정으로 경화시킴으로써 패시베이션층의 투기성 및 투습성을 낮추어 패시베이션 효과를 높일 뿐 아니라 140℃ 이하의 온도에서 패시베이션층이 형성되므로 유기 반도체(OSC)와 유기 게이트절연막(OGI)의 열화를 방지하여 소자의 구동 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있고 금속과의 접촉력을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 TFT와 그 제조방법은 몰드로 유기 반도체를 포함한 액티브층을 패턴하고 또한 패시베이션을 패터닝하여 제조공정 수를 줄이고 제조비용을 줄일 수 있다.
전술한 실시예들은 탑 게이트 구조를 중심으로 설명되었지만 본 발명은 탑 게이트 구조에 한정되는 것이 아니라 보텀 게이트 구조나 그 이외에 공지된 어떠한 유기 TFT에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 TFT는 각종 플렉서블 디스플레이 소자, 메모리 소자, 전기영동소자(electophoresis device) 등 TFT가 필요한 거의 모든 소자에 적용될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아 니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 유기 박막트랜지스터의 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 박막트랜지스터의 제조방법을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.

Claims (8)

  1. 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극 사이에 형성되는 유기 반도체층 및 유기 게이트 절연막; 및
    고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 포함하여 상기 전극들과 유기 반도체를 덮는 패시베이션층을 구비하고,
    상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는,
    글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate)와 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는,
    트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate) 및 이르가큐어(Irgacure 369)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는,
    100 vol%를 만족하는 범위 내에서 10~30 vol%의 상기 글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate),
    30 ~ 50 vol%의 상기 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate),
    20 ~ 59.99 vol%의 상기 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate), 및
    0.01~3 wt %의 상기 이르가큐어(Irgacure 369)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터.
  5. 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극 사이에 형성되는 유기 반도체층 및 유기 게이트 절연막을 가지는 유기 박막트랜지스터의 제조방법에 있어서,
    상기 소스전극과 상기 드레인전극에 적용 가능한 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트전극에 적용 가능한 게이트 금속을 기판 상에 적층하는 단계;
    상기 게이트 금속 상에 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계;
    상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 음극패턴을 가지는 몰드를 가압하는 단계;
    상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료로부터 분리시키는 단계; 및
    상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료와 함께 상기 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트 금속을 식각하여 상기 소스전극, 상기 드레인전극, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막을 포함하는 액티브패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료는,
    100 vol%를 만족하는 범위 내에서 10~30 vol%의 글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate),
    30 ~ 50 vol%의 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate),
    20 ~ 59.99 vol%의 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate), 및
    0.01~3 wt %의 이르가큐어(Irgacure 369)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터의 제조방법.
  7. 게이트전극, 소스전극 및 드레인전극 사이에 형성되는 유기 반도체층 및 유기 게이트 절연막을 가지는 유기 박막트랜지스터의 제조방법에 있어서,
    상기 소스전극과 상기 드레인전극에 적용 가능한 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트전극에 적용 가능한 게이트 금속을 기판 상에 적층하는 단계;
    상기 게이트 금속 상에 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계;
    상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 음극패턴을 가지는 제1 몰드를 가압하는 단계;
    상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 제1 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 제1 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료로부터 분리시키는 단계;
    상기 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료와 함께 상기 소스/드레인 금속, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막, 및 상기 게이트 금속을 식각하여 상기 게이트전극, 상기 소스전극, 상기 드레인전극, 상기 유기 반도체층 및 상기 유기 게이트 절연막을 포함하는 액티브패턴을 형성하는 단계;
    상기 액티브패턴을 덮도록 상기 기판 상에 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 도포하는 단계;
    상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료 상에 양각패턴을 가지는 제2 몰드를 가압하는 단계;
    상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료에 300~500nm 파장의 빛을 조사하여 상기 제2 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료를 경화시키고 상기 제2 몰드를 경화된 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료로부터 분리시켜 패시베이션층을 형성함과 동시에 상기 패시베이션층에 상기 게이트 전극을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 패시베이션층에 상기 게이트 금속을 형성하고 상기 게이트 금속을 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 상기 게이트 전극에 접속되는 게이트라인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액상 고분자 전구체 형태의 자외선 경화성 재료들 각각은,
    100 vol%를 만족하는 범위 내에서 10~30 vol%의 글리씨딜 메타크릴레이트(Glycidyl methacrylate),
    30 ~ 50 vol%의 헥사네디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate),
    20 ~ 59.99 vol%의 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate), 및
    0.01~3 wt %의 이르가큐어(Irgacure 369)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막트랜지스터의 제조방법.
KR20080053373A 2008-06-05 2008-06-05 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법 KR101510883B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080053373A KR101510883B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080053373A KR101510883B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090126980A KR20090126980A (ko) 2009-12-09
KR101510883B1 true KR101510883B1 (ko) 2015-04-10

Family

ID=41688008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080053373A KR101510883B1 (ko) 2008-06-05 2008-06-05 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101510883B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281529A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 有機アクティブ素子および表示デバイス
KR20060129786A (ko) * 2005-06-13 2006-12-18 삼성전자주식회사 액정표시장치의 제조방법
KR20070109014A (ko) * 2006-05-09 2007-11-15 삼성전자주식회사 표시판의 제조 장치 및 제조 방법
JP4175221B2 (ja) 2003-09-09 2008-11-05 Ｊｓｒ株式会社 感光性絶縁樹脂組成物およびその硬化物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281529A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 有機アクティブ素子および表示デバイス
JP4175221B2 (ja) 2003-09-09 2008-11-05 Ｊｓｒ株式会社 感光性絶縁樹脂組成物およびその硬化物
KR20060129786A (ko) * 2005-06-13 2006-12-18 삼성전자주식회사 액정표시장치의 제조방법
KR20070109014A (ko) * 2006-05-09 2007-11-15 삼성전자주식회사 표시판의 제조 장치 및 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090126980A (ko) 2009-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101186740B1 (ko) 뱅크형성 방법 및 이에 의해 형성된 뱅크를 함유하는 유기박막 트랜지스터
KR100832873B1 (ko) 자기정렬 유기박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
KR101663407B1 (ko) 가요성 기판 및 이를 포함하는 유기소자
US7384814B2 (en) Field effect transistor including an organic semiconductor and a dielectric layer having a substantially same pattern
US10312375B2 (en) Thin-film transistor, method for producing thin-film transistor and image display apparatus using thin-film transistor
JP2006128691A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法及び表示素子
JP6887806B2 (ja) 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP2007512680A (ja) 薄膜トランジスタの封止方法
KR20120112013A (ko) 박막 소자 및 그 제조 방법, 및, 화상 표시 장치의 제조 방법
US7781763B2 (en) Composition for forming passivation layer and organic thin film transistor comprising the passivation layer
JP2005159360A (ja) 有機薄膜トランジスター
US7994071B2 (en) Compositions for forming organic insulating films, methods for forming organic insulating films using the compositions and organic thin film transistors comprising an organic insulating film formed by such a method
KR101050588B1 (ko) 유기절연막 패턴형성 방법
JP4965067B2 (ja) 表面凸凹構造によって向上した電荷移動度を有する有機薄膜トランジスタ
JP2010137420A (ja) エレクトロニクス用の印刷用凸版
KR101510883B1 (ko) 유기 박막트랜지스터와 그 제조방법
JP5332145B2 (ja) 積層構造体、電子素子、電子素子アレイ及び表示装置
JP5807374B2 (ja) 薄膜トランジスタ基板の製造方法およびトップゲート構造薄膜トランジスタ基板
US20130126838A1 (en) Organic thin films, methods for forming the same, and organic thin film transistors including the same
Shi et al. High performance tetrathienoacene-DDP based polymer thin-film transistors using a photo-patternable epoxy gate insulating layer
JP5870502B2 (ja) 有機半導体素子およびその製造方法
KR20090045884A (ko) 자기정렬 유기박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
JP2006173532A (ja) 有機トランジスタおよび有機トランジスタの形成方法
KR101245421B1 (ko) 유기 반도체의 페이베이션 방법
KR100828967B1 (ko) 유기 트랜지스터 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190318

Year of fee payment: 5