KR101666582B1 - 반도체 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
반도체 소자 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101666582B1 KR101666582B1 KR1020090135101A KR20090135101A KR101666582B1 KR 101666582 B1 KR101666582 B1 KR 101666582B1 KR 1020090135101 A KR1020090135101 A KR 1020090135101A KR 20090135101 A KR20090135101 A KR 20090135101A KR 101666582 B1 KR101666582 B1 KR 101666582B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- organic film
- electrode
- organic
- polymer precursor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 19
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229940096522 trimethylolpropane triacrylate Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 (methoxyethoxy) ethyl Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl acetate Chemical compound COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 58
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 7
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 5
- VOBUAPTXJKMNCT-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCC(OC(=O)C=C)OC(=O)C=C VOBUAPTXJKMNCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 2
- FTALTLPZDVFJSS-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CCOCCOCCOC(=O)C=C FTALTLPZDVFJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-(4-morpholin-4-ylphenyl)butan-1-one Chemical compound C=1C=C(N2CCOCC2)C=CC=1C(=O)C(CC)(N(C)C)CC1=CC=CC=C1 UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/0543—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the refractive type, e.g. lenses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 높은 투과율, 광효율 향상 및 높은 내열성을 얻을 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 반도체 소자는 기판과; 상기 기판과 굴절율이 유사한 재질로 상기 기판 상에 형성되는 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 구비하며, 상기 유기막은 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하는 액상 고분자 전구체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
마이크로 렌즈, 유기막, 액상 고분자 전구체, 굴절율
Description
본 발명은 높은 투과율, 광효율 향상 및 높은 내열성을 얻을 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 표시 장치 시장은 대면적이 용이하고 경량화가 가능한 평판 디스플레이 위주로 급속히 변화하고 있다. 이러한 평판 디스플레이에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기 발광 표시 장치(Organic Electro Luminescence Display; OLED) 등이 있다.
이와 같은 표시장치 중 유기 발광 표시 장치는 액정표시장치와 같이 백라이트 광원이 필요하지 않아 경량박형이 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동, 높은 발광효율, 넓은 시야각을 가진다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치는 차세대 디스플레이로서 급상승하고 있다.
유기 발광 표시 장치는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 상기 두 전극 사이에 개재된 유기발광층을 가진다. 유기 발광 표시 장치는 애노드 전극과 캐소드 전극에 서 각각 제공된 정공(hole)과 전자(electron)가 유기발광층에서 재결합하여 여기자를 형성하고, 여기자가 불안정한 상태에서 안정한 상태로 떨어지면서 광이 발생되는 발광 원리를 이용한다. 이 때, 발생된 광은 애노드 전극 및 캐소드 전극 중 투명한 도전물질로 형성된 전극과 기판을 통과해 외부로 방출되어, 사용자에게 영상을 제공한다.
여기서, 광이 임계각 이상으로 출사될 때, 광은 높은 굴절률을 갖는 투명한 전극과 낮은 굴절률을 갖는 기판의 계면에서 전반사를 일으킨다. 이러한 전반사로 인해, 실질적으로 유기발광층에서 형성된 광의 약 1/4정도가 외부로 방출된다. 이에 따라, 유기 발광 표시장치는 광학 특성, 즉 광 재현성이나 광 효율이 낮아지는 문제점을 가진다.
여기서, 광 효율이 저하될 경우, 유기 발광 표시 장치의 휘도가 낮아지게 되고, 유기 발광 표시 장치의 휘도를 높이기 위해서 유기 발광 표시 장치의 구동전압을 높여야 한다. 이때, 구동전압이 높아질 경우 유기발광층이 열화되어, 유기 발광 표시 장치의 수명이 저하될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 높은 투과율, 광효율 향상 및 높은 내열성을 얻을 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 소자는 기판과; 상기 기판과 굴절율이 유사한 재질로 상기 기판 상에 형성되는 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 구비하며, 상기 유기막은 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하는 액상 고분자 전구체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 반도체 소자는 상기 기판과 대면하는 제2 기판 상에 순차적으로 형성되는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극을 구비하는 유기 발광 소자이며, 상기 유기막은 상기 유기 발광층과 중첩되는 상기 기판의 발광영역에서 마이크로 렌즈 형태로 형성되며, 상기 유기 발광층과 비중첩되는 상기 기판의 비발광영역에서 평탄하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 반도체 소자는 상기 유기막 상에 순차적으로 형성되는 제1 전극, 반도 체층 및 제2 전극을 구비하는 태양 전지이며, 상기 유기막은 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 기판 상에 상기 기판과 굴절율이 유사한 재질의 액상 고분자 전구체를 도포하는 단계와; 상기 액상 고분자 전구체를 패터닝하여 상기 기판 상에 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 액상 고분자 전구체는 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성하는 단계는 상기 액상 고분자 전구체 상부에 임프린트용 몰드를 정렬하는 단계와; 상기 임프린트용 몰드로 상기 액상 고분자 전구체를 가압하고, 가압된 액상 고분자 전구체를 경화하여 상기 유기막을 형성하는 단계와; 상기 임프린트용 몰드를 상기 유기막으로부터 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기막의 굴절율은 1.5~1.52이며, 상기 유기막의 열분해 온도는 350~380℃인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법은 HEMA ,EGMEA, HDDA, TMPTA 및 광개시제를 포함하는 액상 고분자 전구체로 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그 제조 방법은 95%이상의 투과율 및 350~380℃의 열분해 온도와 기판과 유사한 굴절율을 가지게 되므로 높은 투과율과, 높은 내열성과 광효율 향상을 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타내는 단면도로서, 유기 발광 표시 소자를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 소자는 서로 마주보는 상부 및 하부 기판(100,150)과, 상부 기판(150) 상에 형성되는 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)을 구비한다.
상부 기판(100) 및 하부 기판(150) 사이에는 제1 전극(110), 뱅크 절연막(105), 유기 발광층(120) 및 제2 전극(130)이 형성된다.
제1 전극(110)은 각 화소마다 독립적으로 형성된다. 이 제1 전극(110)은 광을 반사하는 알루미늄(Al) 등과 같은 불투명한 도전 물질로 형성된다.
뱅크 절연막(105)은 각 화소마다 독립적으로 형성된 제1 전극(110)을 제외한 나머지 영역, 즉 비발광부(ND)에 형성되어 제1 전극(110)을 노출시킨다. 이러한 뱅크 절연막(105)은 SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 절연 물질 또는 BCB, 아크릴계 수지 또는 이미드계 수지와 같은 유기 절연 물질로 형성된다.
한편, 비발광부(ND)와 대응되는 하부 기판(150) 상에는 도면에 도시되지 않았으나 제1 및 제2 전극(110,130)을 구동하기 위한 다수의 배선 및 구동 소자들이 형성된다.
유기 발광층(120)은 뱅크 절연막(105)에 의해 노출된 제1 전극(110) 상에 전자 주입층(Electron Injection layer;EIL), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL), 발광층, 정공 수송층(Hole Transport Layer;HTL), 정공 주입층(Hole Injection Layer;HIL)으로 순차적으로 적층되어 형성된다. 이러한 유기 발광층(120)은 제1 전극(110)으로부터의 전자와 제2 전극(130)으로부터의 정공이 재결합되어 생성된 여기자가 바닥상태로 되돌아가면서 특정 파장의 빛을 제2 전극(130) 방향으로 전면 발광하게 된다.
제2 전극(130)은 유기 발광층(120)을 사이에 두고 제1 전극(110)과 대향하도록 형성된다. 이러한 제2 전극(130)은 유기발광층(120) 상에 투명 도전성 물질로 형성된다.
유기막(140)은 유기 발광층(120)과 중첩되는 발광부(D)에서 마이크로 렌즈(140a)를 가지도록 형성되며, 유기 발광층(120)과 비중첩되는 비발광부(ND)에서 평탄하게 형성된다. 이에 따라, 비발광부(ND)보다 발광부(D)를 통해 방출되는 광량이 증가하게 되므로 블러링(blurring) 현상을 방지하여 광효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 유기막(140)은 표 1과 같은 재료들이 혼합된 광경화형 액상 고분자 전구체로 형성된다.
| 구성 | 점도 조절제 | 탄성 부여제 | 제1 가교제 | 제2 가교제 | 광개시제 |
| 함량 | 5~10wt% | 20~40wt% | 30~45wt% | 1~5wt% | 1~3wt% |
점도 조절제는 화학식 1과 같은 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)로 형성된다.
탄성 부여제는 화학식 2와 같은 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate; EGMEA)로 형성된다.
제1 가교제는 화학식 3과 같은 1,6헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexandiol diacrylate, HDDA)로 형성된다.
제2 가교제는 화학식 4와 같은 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(Trimethylolpropane Trimethacrylate, TMPTA)로 형성된다.
광개시제는 Irgacure 369로 형성된다.
이러한 액상 고분자 전구체로 형성되는 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)은 임프린트 몰드를 이용한 임프린트 공정을 통해 형성되므로 종래 PDMS 또는 PMMA으로 형성되는 유기막보다 상부 기판(150)과의 접착력이 향상되어 균일도가 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)은 상부 기판(150)과 유사한 굴절율을 가지게 된다. 즉, 상부 기판(150)의 굴절률은 약 1.5이며, 유기막(140)의 굴절률은 도 2에 도시된 바와 같이 550nm의 파장에서 상부 기판(150)과 유사한 약 1.5~1.52이다. 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)의 굴절율이 상부 기판(150)의 굴절률과 유사하므로 광굴절이 적어져 광효율이 향상된다.
또한, 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 입사되는 광의 파장이 400nm이상인 경우, 98%이상의 투과율을 가지게 되므로 높은 투과율을 얻을 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치는 하부 기판(100) 상에 제1 및 제2 전극(110,130), 유기 발광층(120), 다수의 배선 및 구동 소자들이 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 하부 기판(100) 상에 다수의 배선 및 구동 소자들이 형성되고 상부 기판(150) 상에 제1 및 제2 전극(110,130)과 유기 발광층(120)이 형성되는 구조에도 적용가능하다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 하부 기판(100) 상에 알루미늄 등과 같은 저저항 금속으로 전면 증착된 후 패터닝됨으로써 제1 전극(110)이 형성된다. 제1 전극(110)이 형성된 하부 기판(100) 상에 제1 전극(110)을 노출시키는 뱅크 절연 막(105)이 형성된다. 뱅크 절연막(105)은 SiNx 또는 SiOx와 같은 무기 절연 물질 또는 BCB, 아크릴계 수지 또는 이미드계 수지와 같은 유기 절연 물질로 형성된다. 뱅크 절연막(105)에 의해 노출된 제1 전극(110) 상에 유기 발광층(120)이 형성된다. 유기 발광층(120)은 전자 주입층, 전자 수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층이 순차적으로 형성된다. 그런 다음, 유기발광층(120) 상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Induim Zinc Oxide; IZO) 등과 같은 투명 도전성 물질로 제2 전극(130)이 형성된다. 제2 전극(130)이 형성된 하부 기판(100)은 상부 기판(150)과 합착된다. 상부 기판(150)은 유기 발광층(120)을 외부의 수분 및 산소로부터 보호한다.
도 4b에 도시된 바와 같이 상부 기판(150) 상에 표 1과 화학식 1 내지 4의 재료들로 이루어진 광경화형 액상 고분자 전구체(160)가 전면 도포된다. 이 액상 고분자 전구체(160) 상부에는 음각의 마이크로 렌즈를 가지는 임프린트용 몰드(300)가 정렬된다.
이러한 임프린트용 몰드(300)는 액상 고분자 전구체(160)를 가압하고, 가압된 액상 고분자 전구체(160)는 자외선 등과 같은 열에 의해 의해 경화된다. 그러면, 액상 고분자 전구체(160)에 임프린트용 몰드(300)의 마이크로 렌즈 형상이 반전 전사됨으로써 도 4c에 도시된 바와 같이 양각의 마이크로 렌즈(140a)를 가지는 유기막(140)이 형성된다. 유기막(140)이 형성된 후, 도 4d에 도시된 바와 같이 임프린트용 몰드(300)는 유기막(140)으로부터 분리된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타내는 사시도 및 단 면도로서, 태양 전지를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 5에 도시된 태양 전지는 기판(201) 상에 순차적으로 형성되는 유기막(202)과, 제1 전극(204), 반도체층(208) 및 제2 전극(212)을 구비한다.
유기막(202)은 기판(201) 상에 제1 전극(204)을 향해 돌출된 양각의 마이크로 렌즈(202a)를 가지도록 형성된다. 이러한 유기막(202)은 표 1과 화학식 1 내지 4의 재료들로 이루어진 광경화형 액상 고분자 전구체를 경화한 후 230도에서 30분 정도 열처리한 결과, 약 350~380℃의 열분해 온도를 가진다. 이에 따라, 유기막(202)은 열분해 온도 이하의 온도에서 재료 분해가 일어나지 않는다. 즉, 유기막(202)의 열분해 온도는 유기막(202) 상에 형성되는 제1 전극(204)의 증착시 증착 온도보다 높으므로 제1 전극(204)의 증착 온도에 대해 내열성을 가지게 된다.
또한, 유기막(202)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판(201)과 유사한 굴절율을 가지게 되므로 광굴절이 적어져 광효율이 향상되며, 도 3에 도시된 바와 같이 입사되는 광의 파장이 400nm이상인 경우, 98%이상의 투과율을 가지게 되므로 높은 투과율을 얻을 수 있다.
제1 전극(204)은 유기막(202) 상에 유기막(202)을 따라 형성됨으로써 태양 전지의 표면적이 평면일 때보다 넓어져 광효율을 증가시킬 수 있어 더 많은 전력을 생성할 수 있다. 이러한 제1 전극(204)은 태양광을 투과할 수 있는 ITO, IZO 또는 ITZO과 같은 투명 도전성 물질로 형성된다.
반도체층(208)은 N형 실리콘층과, I형 실리콘층, 및 P형 실리콘층이 순차적으로 적층 형성된 PIN 접합층으로 형성된다. 이 반도체층(208)은 외부로부터 입사 되는 빛과 상호작용에 의해 전자와 정공이 발생되고, 그 전자는 N형 실리콘층으로, 정공은 P형 실리콘층으로 각각 확산하게 된다. 이때, N형 실리콘층와 P형 실리콘층을 결선하게 되면 전자 및 정공의 이동에 의해 전력이 생성되게 된다.
제2 전극(212)은 반도체층(208) 상에 알루미늄 또는 은과 같은 도전성 금속으로 이루어진다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양 전지는 마이크로 렌즈(202a)를 가지는 유기막(202)을 따라 제1 전극(204)이 요철 형태로 형성됨에 따라서 태양 전지 내부로 들어온 광의 경로를 증가시키므로 광효율을 향상시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자인 태양 전지의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 기판(201) 상에 스핀 코팅 등의 방법으로 액상 고분자 전구체(224)가 형성된다. 액상 고분자 전구체(224) 상부에 음각의 마이크로 렌즈(222)를 가지는 임프린트(imprint)용 몰드(220)가 정렬된다. 이러한 임프린트용 몰드(220)는 액상 고분자 전구체(224)를 가압하고, 가압된 액상 고분자 전구체(224)는 자외선 등과 같은 열에 의해 의해 경화된다. 그러면, 액상 고분자 전구체(224)에 임프린트용 몰드(220)의 음각의 마이크로 렌즈(222)가 반전 전사됨으로써 도 6b에 도시된 바와 같이 양각의 마이크로 렌즈(202a)를 가지는 유기막(202)이 형성된다.
도 6c에 도시된 바와 같이 유기막(202)이 형성된 기판(201) 상에 제1 전극(204)이 형성된다. 제1 전극(204)은 유기막(202) 상에 TCO, ITO, IZO등과 같은 투명 도전막이 전면 증착된 후 패터닝됨으로써 형성된다.
도 6d에 도시된 바와 같이 제1 전극(204) 상에 반도체층(208)이 형성된다. 반도체층(208)은 P형 실리콘층, I형 실리콘층 및 N형 실리콘층이 순차적으로 적층된 후 패터닝됨으로써 형성된다.
도 6e에 도시된 바와 같이 반도체층(208) 상에 제2 전극(212)이 형성된다. 제2 전극(212)은 제1 전극(204)과 동일하게 투명 도전막 또는 알루미늄(Al) 또는 은(Ag) 등과 같은 불투명 도전막이 반도체층(208) 상에 적층된 후 패터닝됨으로써 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기막의 굴절율을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 유기막의 투과율을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 5에 도시된 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
140,202 : 유기막 220, 300 : 임프린트용 몰드
Claims (12)
- 반도체 소자에 있어서,기판과;상기 기판과 굴절율이 유사한 재질로 상기 기판 상에 배치되는 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 구비하며,상기 유기막은 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하는 액상 고분자 전구체로 이루어지며,상기 반도체 소자는 상기 유기막 상에 순차적으로 배치되는 제1 전극, 반도체층 및 제2 전극을 구비하는 태양 전지이며,상기 유기막은 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 반도체 소자.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 유기막의 굴절율은 1.5~1.52인 반도체 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기막의 열분해 온도는 350~380℃인 반도체 소자.
- 반도체 소자의 제조 방법에 있어서,기판 상에 상기 기판과 굴절율이 유사한 재질의 액상 고분자 전구체를 도포하는 단계와;상기 액상 고분자 전구체를 패터닝하여 상기 기판 상에 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성하는 단계를 포함하며,상기 액상 고분자 전구체는 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하며,상기 반도체 소자는 상기 유기막 상에 순차적으로 배치되는 제1 전극, 반도체층 및 제2 전극을 구비하는 태양 전지이며,상기 유기막은 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성하는 단계는상기 액상 고분자 전구체 상부에 임프린트용 몰드를 정렬하는 단계와;상기 임프린트용 몰드로 상기 액상 고분자 전구체를 가압하고, 가압된 액상 고분자 전구체를 경화하여 상기 유기막을 형성하는 단계와;상기 임프린트용 몰드를 상기 유기막으로부터 분리하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 6 항에 있어서,상기 유기막의 굴절율은 1.5~1.52이며, 상기 유기막의 열분해 온도는 350~380℃인 반도체 소자의 제조 방법.
- 반도체 소자에 있어서,기판과;상기 기판과 굴절율이 유사한 재질로 상기 기판 상에 형성되는 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 구비하며,상기 유기막은 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하는 액상 고분자 전구체로 형성되며,상기 반도체 소자는 상기 기판과 대면하는 제2 기판 상에 순차적으로 형성되는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극을 구비하는 유기 발광 소자이며,상기 유기막의 굴절율은 1.5~1.52인 반도체 소자.
- 반도체 소자의 제조 방법에 있어서,기판 상에 상기 기판과 굴절율이 유사한 재질의 액상 고분자 전구체를 도포하는 단계와;상기 액상 고분자 전구체를 패터닝하여 상기 기판 상에 다수의 마이크로 렌즈를 가지는 유기막을 형성하는 단계를 포함하며,상기 액상 고분자 전구체는 5~10wt%의 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate, HEMA)와, 20~40wt%의 (에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EGMEA)와, 30~45wt%의 헥산디올디아크릴레이트(hexan diol diacrylate; HDDA)와, 1~5wt%의 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethylolpropantriacrylate, TMPTA)와, 1~3wt%의 광개시제를 포함하며,상기 반도체 소자는 상기 기판과 대면하는 제2 기판 상에 순차적으로 배치되는 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극을 구비하는 유기 발광 소자이며,상기 유기막의 굴절율은 1.5~1.52인 반도체 소자의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090135101A KR101666582B1 (ko) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090135101A KR101666582B1 (ko) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110078322A KR20110078322A (ko) | 2011-07-07 |
| KR101666582B1 true KR101666582B1 (ko) | 2016-10-14 |
Family
ID=44917797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090135101A KR101666582B1 (ko) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101666582B1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101431690B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-09-25 | 주식회사 포스코 | 유기발광다이오드 및 그 제조방법 |
| KR101489780B1 (ko) * | 2013-01-11 | 2015-02-06 | 포항공과대학교 산학협력단 | 유기발광다이오드 및 그 제조방법 |
| EP3840059A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-23 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Semi-translucent photovoltaic device and method of manufacturing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009197087A (ja) | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Fujifilm Corp | 膜形成用組成物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080061525A (ko) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 그의 제조방법 |
| TWI328690B (en) * | 2007-06-08 | 2010-08-11 | Eternal Chemical Co Ltd | Optical film containing organic particles having narrow particle size distribution |
-
2009
- 2009-12-31 KR KR1020090135101A patent/KR101666582B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009197087A (ja) | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Fujifilm Corp | 膜形成用組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110078322A (ko) | 2011-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102823018B (zh) | 发光器件和物品 | |
| TWI292678B (en) | Top-emittierendes, elektrolumineszierendes bauelement mit zumindest einer organischen schicht | |
| US7851995B2 (en) | Electroluminescent device having improved light output | |
| CN101257747B (zh) | 有机发光显示装置 | |
| US20040217702A1 (en) | Light extraction designs for organic light emitting diodes | |
| US20160254455A1 (en) | Organic light-emitting diode (oled) device, manufacturing method thereof and display device | |
| US10446790B2 (en) | OLED encapsulating structure and manufacturing method thereof | |
| KR102540135B1 (ko) | 유기발광표시장치 | |
| TWI823257B (zh) | 具有uv固化填料的有機發光二極體(oled)顯示器裝置及製造方法 | |
| JP2011048937A (ja) | 有機ｅｌ発光素子 | |
| US20140077201A1 (en) | Optoelectronic component and method for producing an optoelectronic component | |
| TWI514916B (zh) | 影像顯示系統 | |
| CN107732029B (zh) | 一种oled显示面板及其制作方法 | |
| KR20140000426A (ko) | 유기 발광소자용 기판 및 그 제조방법 | |
| KR101666582B1 (ko) | 반도체 소자 및 그 제조 방법 | |
| US8476618B2 (en) | Organic electroluminescent display device | |
| US8310150B2 (en) | Light emitting device with high outcoupling | |
| KR101874448B1 (ko) | 유기전계발광 표시 장치 | |
| DE102013105905B4 (de) | Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes | |
| KR20140087468A (ko) | 표시소자용 도전물질과 전극 형성방법, 이를 구비한 표시소자 | |
| KR20130008754A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR101484088B1 (ko) | 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자 | |
| KR20150012520A (ko) | 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR20140091403A (ko) | 전극구조 및 그 제조방법, 전극구조를 구비한 표시소자, 그 제조방법 | |
| KR20030058153A (ko) | 능동행렬 유기전기발광소자 및 그의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |