KR101671978B1 - 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 - Google Patents
줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101671978B1 KR101671978B1 KR1020160027728A KR20160027728A KR101671978B1 KR 101671978 B1 KR101671978 B1 KR 101671978B1 KR 1020160027728 A KR1020160027728 A KR 1020160027728A KR 20160027728 A KR20160027728 A KR 20160027728A KR 101671978 B1 KR101671978 B1 KR 101671978B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating
- layer
- conductive layer
- organic
- film
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 title claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 114
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract description 7
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000008274 jelly Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 70
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N molybdenum tungsten Chemical compound [Mo].[W] MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIHGPLIXGGMJB-UHFFFAOYSA-N 7-oxabicyclo[4.1.0]hepta-1,3,5-triene Chemical class C1=CC=C2OC2=C1 OMIHGPLIXGGMJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 7-thiabicyclo[4.1.0]hepta-1,3,5-triene Chemical class C1=CC=C2SC2=C1 ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L51/56—
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/32056—Deposition of conductive or semi-conductive organic layers
-
- H01L51/0011—
-
- H01L51/0018—
-
- H01L51/0096—
-
- H01L51/5012—
-
- H01L2251/56—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 기판을 제공하고, 상기 기판의 일면에 도전성 금속막을 증착한 후 패턴하고, 상기 패턴된 도전성 금속막 상에 격벽층을 형성하고, 상기 격벽층 상에 포토레지스트를 형성하고, 상기 도전성 금속막이 증착된 반대면에서 상기 패턴된 도전성 금속막을 마스크로 하여 배면노광처리에 의해 상기 패턴된 도전성 금속막에 대응하는 영역에 있는 포토레지스트를 제거하고, 식각액으로 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 격벽의 상기 도전성 금속막에 대응되는 부분을 제거하고, 나머지 포토레지스트를 제거하는 것을 포함하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 도너기판을 제공함으로써, 줄열 가열을 사용하여 유기막 증착시 균일한 유기막 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판 구조 및 상기 도너 기판 구조를 얻기 위하여 공정이 간편하면서도 패턴 정밀도가 우수한 격벽 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정이 간단하면서도 유기막을 패턴하여 증착하기 위한 격벽의 패턴 정밀도가 우수한 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
평판 표시 장치 중 유기전계발광표시장치는 응답속도가 1ms 이하로서 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 장치의 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 또한, 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 바탕으로 제조 공정이 간단하므로 향후 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
상기 평판표시장치 또는 유기전계발광표시장치의 박막의 형성은 사용하는 재료와 공정에 따라 습식공정을 사용하는 고분자형 소자와 증착공정을 사용하는 저분자형 소자로 크게 나눌 수 있다.
예를 들어, 상기 고분자 또는 저분자 발광층의 형성 방법 중 잉크젯 프린팅 방법의 경우 발광층 이외의 유기층들의 재료가 제한적이고, 기판 상에 잉크젯 프린팅을 위한 구조를 형성해야하는 번거로움이 있다.
또한, 증착 공정에 의해 발광층을 형성하는 경우, 별도의 금속마스크를 사용하게 되는데, 상기 금속 마스크는 평판 표시 장치가 대형화가 될수록 금속 마스크도 대형화가 되어야 하며, 이때, 상기 금속 마스크는 대형화가 될수록 처짐 현상이 발생하는 문제점이 있어, 대형 소자의 제작에 어려움이 있다.
도 1은 증착용 마스크를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 마스크(1)를 이용하여 유기전계발광표시장치의 박막, 예를 들어, 발광층을 포함하는 유기막층을 증착하기 위해서는, 진공챔버(2)에 설치된 박막 증착 용기(crucible ; 3)와 대응되는 측에 마스크와 결합된 프레임(4)을 설치하고 이의 상부에 박막 등이 형성될 대상물(5)을 장착한다. 그리고 그 상부에는 프레임(4)에 지지된 마스크(1)를 박막 등이 형성될 대상물(5)에 밀착시키기 위한 마그네트 유니트(6)를 구동시켜 상기 마스크(1)가 상기 박막 등이 형성될 대상물(5)에 밀착되도록 한다. 이 상태에서 상기 박막 증착 용기(3)의 작동으로 이에 장착된 물질이 상기 대상물(5)에 증착되게 된다.
하지만, 상술한 바와 같이, 이러한 증착용 마스크를 구비한 증착장치에 의한 박막의 형성은 평판 표시 장치가 대형화가 될수록 상기 증착용 마스크도 대형화가 되어야 하며, 이 경우, 마스크의 처짐 현상 등으로 인하여 마스크와 대상물간의 어라인이 어려워 대형 소자의 제작에 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 줄열가열 장치를 이용하여 유기발광층을 형성하는 기술이 개시되어있다. 이 기술에서는 유기 발광층을 먼저, 도너 기판에 형성하고, 이어서 도너 기판과 소자 기판을 마주보도록 위치시킨 후 도너 기판에 줄열을 가열하여 도너 기판에 형성된 유기발광층을 소자 기판으로 증착시킨다.
이때, 줄열가열 장치를 이용하여 유기발광층을 소자기판으로 패턴하여 증착시키기 위한 방법으로는 선행 문헌 1(국내공개특허 10-2011-0005530호)에 기재된 바와 같이, 도너 기판 상에 줄열 가열용 도전성 박막을 증착하여 패턴한 후 그 상부에 유기막을 증착한 후 줄열 가열에 의하여 도전성 박막 상에 있는 유기막만을 증발하여 소자 기판으로 증착시켜 패턴된 유기막을 형성한다.
그러나, 상기 선행문헌 1에서는 실질적으로 증발된 유기막이 직선적으로 증착되는 것이 아니라 측면으로 분산되는 형태로 소자 기판으로 증발되기 때문에 원하는 위치 뿐만 아니라 그 측면에도 유기막이 증착되어, 증착되는 유기막 패턴의 패턴 정밀도가 떨어지고, 또한, 도전성 박막의 측면에서도 유기막이 접촉하고 있기 때문에 도전성 박막의 상부 표면에서만 유기막이 증발되어야 하나, 도전성 박막의 측면에서도 유기막이 증발되기 때문에 이 또한 소자기판에 증착되는 유기막 패턴의 패턴 정밀도를 떨어뜨린다는 단점이 있다.
이를 위해서, 선행문헌 2(국내공개특허 10-2011-0005531호)에서는 유기막 패턴을 위하여, 도전성 박막을 패턴하지 않고, 도전성 박막 상에 패턴된 격벽을 형성하여 소자 기판에 패턴된 유기막을 형성하도록 하고 있다.
즉, 유기막 패턴에 대응되도록 도전성 박막 상에 격벽층을 형성한 후 패턴함으로써, 패턴된 부분에서는 격벽층이 얇거나 없기 때문에 열전달이 용이하여 그 상부에 있는 유기막이 소자 기판으로 증발하여 증착되어 유기막 패턴을 형성하나, 그 이외의 부분에서는 유기막이 증발되지 않게 되므로 유기막 증착이 발생하지 않는다.
그러나, 상기 선행문헌 2에서는 도전성 박막을 패턴하지 않기 때문에 줄열 가열시 유기막이 증발되기 위한 온도까지 상승하는데 시간이 길고, 또한, 일정온도까지 상승하여 유지되는 시간이 매우 짧아 유기막에 전달되는 열이 불균일하여 증발되는 유기막 역시 불균일하게 증발되어 증착되는 소자 기판에 증착된 유기막이 불균일하게 증착되므로 소자 특성이 저하될 수 있다라는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 줄열 가열을 사용하여 유기막 증착시 균일한 유기막 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판 구조를 제공하기 위한 것이다.
또한, 상기 도너 기판 구조를 얻기 위하여 공정이 간편하면서도 패턴 정밀도가 우수한 격벽 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,
기판을 제공하고, 상기 기판의 일면에 도전성 금속막을 증착한 후 패턴하고, 상기 패턴된 도전성 금속막 상에 격벽층을 형성하고, 상기 격벽층 상에 포토레지스트를 형성하고, 상기 도전성 금속막이 증착된 반대면에서 상기 패턴된 도전성 금속막을 마스크로 하여 배면노광처리에 의해 상기 패턴된 도전성 금속막에 대응하는 영역에 있는 포토레지스트를 제거하고, 식각액으로 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 격벽의 상기 도전성 금속막에 대응되는 부분을 제거하고, 나머지 포토레지스트를 제거하는 것을 포함하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
기판; 상기 기판 상에 위치하며, 패턴되어 있는 도전성 금속막; 및 상기 기판 상에 위치하며, 상기 도전성 금속막에 대응하는 부분이 패턴되어 홀이 형성되어 있는 격벽층을 포함하는 줄열 가열용 유기막 증착용 증착기판을 제공한다.
상기 격벽층은 유기막 또는 무기막인 것을 특징으로 한다.
상기 포토레지스트는 네가티브형 포토레지스트인 것을 특징으로 한다.
상기 격벽에는 홀이 형성되고 형성된 홀은 하부에 형성된 상기 패턴된 도전성 금속막과 얼라인되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 유기막은 유기발광층인 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 줄열 가열을 사용하여 유기막 증착시 균일한 유기막 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판 구조 및 상기 도너 기판 구조를 얻기 위하여 공정이 간편하면서도 패턴 정밀도가 우수한 격벽 패턴을 형성할 수 있는 도너 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다라는 장점이 있다.
도 1은 증착용 마스크를 구비한 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 패턴된 줄열 가열용 도전층과 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층에 전계를 인가한 경우, 시간에 대한 온도 그래프이다.
도 3은 패턴된 줄열 가열용 도전층 상에 격벽의 홀의 미스얼라인된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따라 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법을 나타낸 도면들이다.
도 5는 줄열 가열용 도전층에 전계인가시 유기막이 소자기판으로 증발되어 패턴되어 형성되는 것을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 패턴된 줄열 가열용 도전층과 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층에 전계를 인가한 경우, 시간에 대한 온도 그래프이다.
도 3은 패턴된 줄열 가열용 도전층 상에 격벽의 홀의 미스얼라인된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따라 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법을 나타낸 도면들이다.
도 5는 줄열 가열용 도전층에 전계인가시 유기막이 소자기판으로 증발되어 패턴되어 형성되는 것을 모식적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 설명에 앞서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 패턴된 줄열 가열용 도전층과 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층에 전계를 인가한 경우, 시간에 대한 온도 그래프이다. 여기에서, 줄열 가열용 도전층으로 몰리브덴을 사용하였으나, 다음에서 설명하는 바와 같이, 줄열 가열용 도전층으로는 몰리브덴에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 줄열 가열용 발열 도전층은 전계가 인가되어 열이 발생하게 되면, 줄열 가열용 발열 도전층의 상태에 따라 전계 인가시부터 유기막 증발 온도인 T까지 상승하는데 소요되는 시간을 보면, 패턴된 줄열 가열용 발열 도전층이 패턴되지 않은 줄열 가열용 발열 도전층보다 빠른 시간 내에 상승한 후 일정 시간 유지되는 것을 알 수 있다.
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
유리기판 상에 줄열 가열을 이용하여 유기막을 전사하는 과정과 관련된 줄열 가열용 발열 도전층의 온도 변화는 다음과 같다.
(1) 영역(시간 t1까지의 영역)
먼저, 줄열 가열용 발열 도전층이 패턴되어 유기막 상에 형성된 경우에는 도 1과 같이, 먼저 줄열 가열용 발열 도전층에 전계가 인가되면 줄열 가열용 발열 도전층의 전체적인 부피가 유리기판보다 작기 때문에 전체 열용량은 유리기판의 열용량으로 볼 수 있고, 이에 따라 이 부분에서는 열용량은 일정하게 된다.
그러면, 에너지(E), 온도(T), 및 시간(t)과의 관계는 다음과 같다.
T = E/C1이고,
E = Wt이므로,
T = Wt/C1이고, C1는 일정하므로,
T는 t에 비례하게 된다. 여기에서, W는 전력을 나타내고, C1는 유리기판의 열용량을 낸다.
따라서, (1) 영역은 1차 함수로서 직선형의 그래프를 그리게 된다.
다만, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 패턴된 줄열 가열용 도전층보다 전체 면적이 크기 때문에 온도 상승이 패턴된 줄열 가열용 도전층보다 작게 된다.
따라서, 패턴된 줄열 가열용 도전층의 온도는 'A'를 따라 변화하게 되고, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층의 온도는 'B'를 따라 변화하게 된다.
(2) 영역(시간 t1에서 t2 사이의 영역)
시간 t1 이후에는 유리기판에서 줄열 가열용 도전층으로 열이 전달되고, 이때에는 온도 상승에 영향을 주는 열용량은 줄열 가열용 도전층의 열용량이 된다.
또한, 줄열 가열용 도전층으로는 면적으로 열이 전달되기 때문에 에너지(E), 온도(T) 및 시간(t)과의 관계는 다음과 같다.
T = E/C2이고,
E = Wt이므로,
T = Wt/C2이고, C2는 t1/2에 비례하므로,
T는 t에 비례하게 된다. 여기에서, C2는 줄열 가열용 도전층의 열용량이다.
따라서, (2) 영역은 지수함수로서의 그래프를 그리게 된다.
(3) 영역(t2와 t3 사이의 영역)
패턴된 줄열 가열용 도전층에 열이 전달된 후에는 열은 나머지 유리기판으로 전달된다. 따라서, 전체적으로 열용량은 유리기판의 열용량이 된다.
그러므로, 에너지(E), 온도(T) 및 시간(t)과의 관계는 다음과 같다.
열용량 C1는 유리기판으로 전달되는 면적에 대한 열용량이므로,
C1는 (t1/2)2에 비례하므로, 즉 C는 t에 비례한다.
따라서, T = E/C1이므로, 온도 T는 시간 t와는 무관하다. 여기에서, C1은 유리기판의 열용량이다.
따라서, (3) 영역은 y축의 값이 일정한 직선이 된다(선 'A').
그러나, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 상대적으로 패턴된 줄열 가열용 도전층보다 면적이 넓으므로 패턴된 줄열 가열용 도전층이 일정온도(T)에 다다르더라도 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 이 온도보다 낮기 때문에 패턴된 줄열 가열용 도전층에 열이 전달되어 포화되어 열이 유리기판으로 전달될 때에도 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 열이 지속적으로 전달되는 상태이므로 패턴된 줄열 가열용 도전층이 (3) 영역이더라도 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 (2) 영역이 유지된다(선 'B').
(4) 영역
이 영역에서는 전계 인가에 의한 열 공급이 중단되는 상태이므로 줄열 가열이 끝나는 상태로서 온도가 저하되는 것을 나타내는 그래프이다.
전체적으로 줄열 가열용 도전층이 패턴되어 있는 경우에는 도 2의 'A' 그래프가 된다.
한편, 줄열 가열용 도전층이 패턴되어 있지 않은 경우에는 앞서 설명한 바와 같은 (3) 영역이 존재하지 않으므로 지속적으로 온도가 상승하는 형태로 도 2의 'B' 그래프가 된다.
이때, 패턴된 줄열 가열용 도전층이든, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층이든 최고 온도는 대략 T로서 유기막이 증발되는 온도로 동일하므로 도 2에서 도시된 바와 같이, 패턴된 줄열 가열용 도전층은 일정 온도 T로 짧은 시간 동안에 상승한 후 일정 시간 그 온도를 유지하나, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 계속적으로 온도가 상승하기 때문에 전체적으로 보아 패턴된 줄열 가열용 도전층보다 온도가 낮고, 온도의 불균일이 발생한다.
따라서, 패턴된 줄열 가열용 도전층에서는 (3) 영역에서 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층보다 더 높은 온도(즉, 유기막이 열을 받아 기화되는 온도)를 일정시간 균일하게 유지하기 때문에 유기막이 균일한 열을 받기 때문에 소자기판으로 균일한 두께로 균일하게 기화되어 전사될 수 있다.
이에 반하여, 패턴되지 않은 줄열 가열용 도전층은 유기막이 열을 받아 기화되는 온도는 아주 순간적으로만 존재하고 전체적으로 온도가 불균일하므로 도너 기판 상의 유기막이 균일한 열을 제공받지 못하므로 유기막의 기화가 불균일하게 일어나고, 따라서, 소자기판으로 기화되어 전사되는 유기막이 불균일하게 증착될 수 밖에 없다.
그렇기 때문에, 본원 발명에서는 줄열 가열용 도전층은 패턴되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 도 3은 패턴된 줄열 가열용 도전층 상에 격벽의 홀의 미스얼라인된 상태를 나타내는 도면이다.
만약, 도 3과 같이 패턴된 줄열 가열용 도전층이 격벽의 홀과 정밀하게 얼라인되지 않으면, 패턴된 줄열 가열용 도전층에서 발생된 열이 균일하게 유기막에 전달되지 않으므로 이러한 경우에도 도너 기판 상의 유기막이 균일하게 소자 기판으로 전사되지 않는다.
본 발명에서는 도너 기판 상에서 패턴된 줄열 가열용 도전층과 격벽의 홀은 대응되도록 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 패턴된 줄열 가열용 도전층과 격벽에 형성된 홀이 정밀하게 얼라인되어야 한다.
이와 같이 패턴된 줄열 가열용 도전층과 격벽의 홀의 정밀하게 얼라인되도록 하는 방법으로는 마스크로 포토레지스트를 이용하는 포토공정으로 유기막층을 패턴된 줄열 가열용 도전층의 패턴과 대응되도록 형성하는 방법이 있으나, 공정이 복잡한 포토 공정을 사용하기 때문에 공정 시간이 길고 또한 유기막 패턴시 얼라인을 정확하게 할 수 없다라는 문제점이 있다.
또한, 격벽을 이용하여 격벽에서 줄열 가열용 도전층의 패턴과 대응되는 부분을 제거하고, 그 부분에서만 패턴된 줄열 가열용 도전층과 유기막이 접하도록 하여 패턴된 줄열 가열용 도전층과 유기막이 접촉한 부분에서만 줄열에 의한 유기막의 전사가 일어나도록 하는 방법이 있으나, 이 방법 역시 격벽에서 패턴된 줄열 가열용 도전층의 상부의 격벽을 제거하기 위하여는 마스크로 포토레지스트를 이용하여 포토공정을 사용하기 때문에 앞서 언급한 유기막을 패턴하는 공정과 동일한 문제점을 안고 있다.
따라서, 유기막과 패턴된 줄열 가열용 도전층의 얼라인 정밀하게 될 뿐만 아니라 공정이 복잡하지 않으면서도 간단한 공정이 필요하다.
이를 위해서, 본 발명에서는 패턴된 줄열 가열용 도전층을 포토 마스크로 사용하는 배면 노광 공정과 네가티브형 포토레지스트를 사용하는 공정을 적용함으로써 이러한 문제점을 해결하고 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일실시예에 따라 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법을 나타낸 도면들이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에서는 유리, 세라믹 또는 플라스틱 기판과 같은 도너 기판(100) 상에 줄열 가열용 발열 도전층 물질(110)을 성막하고, 이를 패터닝하여 줄열 가열용 도전층(110a)을 형성한다.
상기 줄열 가열용 도전층(110a)을 성막하는 공정은 공지된 성막 방법인 저압화학 증착법, 상압화학 증착법, PECVD법, 스퍼터링법, 진공증착법 등의 방법에 의하여 형성할 수 있으며, 본 발명에서 상기 줄열 가열용 발열 도전층의 성막방법을 한정하는 것은 아니다.
또한, 줄열 가열용 도전층(110a)의 재질은 금속 또는 금속 합금을 사용할 수 있다. 상기 금속 또는 금속합금은 예를 들어, 몰리브덴(Mo), 티탄늄(Ti), 크롬(Cr) 또는 몰리텅스텐(MoW) 등일 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 줄열 가열용 발열 도전층 물질(110)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 줄열 가열용 발열 도전층 물질(110)을 패터닝하여 줄 가열용 발열 도전층(110a)를 형성하는 것은 공지된 사진 식각공정에 의하여 진행할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 이때, 본 발명에서 상기 줄 가열용 발열 도전층(110a)을 형성하는 것은 추후 본 발명의 줄 가열에 의하여 성막하고자 하는 유기막층(140)의 형상에 대응하여 패터닝한다.
그리고나서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 기판 전면에 공지된 성막방법에 의하여, 상기 줄 가열용 발열 도전층(110a) 상에 격벽(120)을 형성한다.
상기 격벽(120)은 절연막으로서 유기막 또는 무기막으로 이루어질 수 있으며, 상기 유기막은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly(phenylenethers) resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly(phenylenesulfides) resin) 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB)으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질을 사용할 수 있고, 상기 무기막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 실리콘 산질화막을 사용하여 형성할 수 있으며, 본 발명에서 상기 절연막의 재질을 한정하는 것은 아니다.
이어서, 상기 줄열 가열용 발열 도전층상(110a)의 격벽(120)을 제거하여 패턴, 상기 줄열 가열용 발열 도전층(110a)의 상부가 노출되도록 한다.
이러한 공정은, 도 4d에 도시된 바와 같이, 격벽(120)을 제거하여 패터닝할 때, 배면 노광 공정으로 진행하는 것이 바람직하다.
이는 뒤에서 설명하는 바와 같이, 형성된 줄열 가열용 발열 도전층(110a)의 상부에 위치하는 유기막(140)이 증발하여 소자 기판(200)으로 전사될 때, 줄열 가열용 발열 도전층(110a)에서 발생된 열이 균일하게 유기막(140)에 전달되어 균일하게 전사되어 형성될 수 있도록 하기 위하여는 격벽(120) 패턴의 정밀도가 높아야 하기 때문이다.
그리고, 배면 노광 공정으로 진행하는 경우에는 일반적인 포토리소그래피 공정으로 진행하는 것보다 공정 수가 줄어들어 생산성이 향상된다라는 장점이 있다.
따라서, 격벽(120)을 패턴하기 위하여, 먼저, 기판 전면에 격벽(120) 상에 포토레지스트(130)를 형성한다. 이때, 포토레지스트(130)는 네가티브형 포토레지스트를 사용한다.
이어서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 패턴된 줄열 가열용 발열 도전층(110a)을 포토마스크로 하여 포토레지스트(130)를 노광하여 현상함으로써 줄열 가열용 발열 도전층(110a) 상의 포토레지스트(130)는 제거되고, 나머지 포토레지스트(130)는 남게된다.
도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 패턴된 포토레지스트(130)를 마스크로 하여 줄열 가열용 발열 도전층(110a) 상의 격벽(120)을 식각하여 제거한다.
이렇게 함으로써, 본 발명의 줄열 가열을 이용한 유기막 증착용 도너 기판을 완성한다.
본 발명의 줄열 가열을 이용한 유기막 증착용 도너 기판(100)은 앞서 설명한 바와 같이, 패턴된 줄열 가열용 발열 도전층(110a)과 격벽(120)에 형성된 홀이 정밀하게 얼라인되어, 줄열 가열용 발열 도전층(110a)에 전계인가시 발생된 열이 균일하게 그 상부에 형성된 유기막(140)에 전달되고, 격벽(120)에 위치하는 유기막(140)에 전혀 열이 전달되지 않아 유기막(140)이 균일하게 증발되고 따라서 소자기판(200)에 형성되는 유기막(140)은 패턴정밀도가 우수하며 균일한 두께로 증착될 수 있도록 한다.
도 5는 줄열 가열용 도전층(110a)에 전계인가시 유기막(140)이 소자기판(200)으로 증발되어 패턴되어 형성되는 것을 모식적으로 나타낸 도면이다.
이어서, 상기 도너 기판 전면에 걸쳐 유기막(140)을 증착한다.
유기막(140)을 증착한 후 줄열 가열용 발열 도전층(110a)에 전극을 이용하여 전계를 인가한다.
상기 줄열 가열용 발열 도전층(110a)에 대한 전계 인가는 상기 홈과 대응되는 영역의 유기막층(140)의 증발을 유도하기에 충분한 고열을 줄 가열에 의해 발생시킬 수 있는 파워 밀도(power density)의 에너지를 인가함으로써 행해진다. 상기 전계의 인가는 상기 줄열 가열용 발열 도전층(110a)의 저항, 길이, 두께 등 다양한 요소들에 의해 결정되므로 특정되기는 어렵다.다만, 통상의 공정조건을 고려하여 전계인가를 진행한다.
이때, 인가되는 전류는 직류이거나 교류일 수 있으며, 전계의 1회 인가 시간은1/1,000,000 ~ 100 초일 수 있으며, 바람직하게는 1/1,000,000 ~ 10 초, 더욱 바람직하게는 1/1,000,000 ~ 1초이다.
이러한 전계의 인가는 규칙적 또는 불규칙적 단위로 수회 반복될 수 있다. 따라서 총 열처리 시간은 상기의 전계 인가 시간보다 클 수 있지만, 이는 적어도 종래의 성막 방법들과 비교하여 매우 짧은 시간이다.
한편, 유기막(140)은 유기전계발광소자의 정공주입층, 정공수송층, 유기발광층, 전자 수송층 또는 전자주입층 중 어느 하나이며 가능하나, 유기발광층인 것이 바람직하다.
이상과 같은 줄열 가열을 이용한 유기막증착용 도너기판을 사용하여 유기전계발광소자를 제조하는 방법은 통상적인 방법이 적용되므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 요지 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변경될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 도너기판 110 110a: 줄열 가열용 발열 도전층
120, 120a: 격벽 130: 포토레지스트
140: 유기막층 200: 소자기판
120, 120a: 격벽 130: 포토레지스트
140: 유기막층 200: 소자기판
Claims (5)
- 기판을 제공하고,
상기 기판의 일면에 도전성 금속막을 증착한 후 패턴하고,
상기 패턴된 도전성 금속막 상에 격벽층을 형성하고,
상기 격벽층 상에 포토레지스트를 형성하고,
상기 도전성 금속막이 증착된 반대면에서 상기 패턴된 도전성 금속막을 마스크로 하여 배면노광처리에 의해 상기 패턴된 도전성 금속막에 대응하는 영역에 있는 포토레지스트를 제거하고,
식각액으로 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 격벽층의 상기 도전성 금속막에 대응되는 부분을 제거하고,
나머지 포토레지스트를 제거하는 것을 포함하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 격벽층은 유기막 또는 무기막인 것을 특징으로 하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 포토레지스트는 네가티브형 포토레지스트인 것을 특징으로 하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막 증착용 도너기판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 격벽층에는 홀이 형성되고 형성된 홀은 하부에 형성된 상기 패턴된 도전성 금속막과 얼라인되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막 증착용 도너기판의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 유기막은 유기발광층인 것을 특징으로 하는 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막 증착용 도너기판의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160027728A KR101671978B1 (ko) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160027728A KR101671978B1 (ko) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140068006A Division KR20150139747A (ko) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160140265A Division KR20160128270A (ko) | 2016-10-26 | 2016-10-26 | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160033091A KR20160033091A (ko) | 2016-03-25 |
| KR101671978B1 true KR101671978B1 (ko) | 2016-11-03 |
Family
ID=55645652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160027728A KR101671978B1 (ko) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101671978B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102180070B1 (ko) | 2017-10-31 | 2020-11-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 초미세 패턴 증착장치, 이를 이용한 초미세 패턴 증착방법 그리고 초미세 패턴 증착방법에 의해 제작된 전계발광표시장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101169001B1 (ko) | 2009-07-10 | 2012-07-26 | 주식회사 엔씰텍 | 증착장치의 증착용 기판, 상기 증착용 기판을 사용한 성막 방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법 |
| KR20110005530A (ko) | 2009-07-10 | 2011-01-18 | 주식회사 엔씰텍 | 증착장치의 증착용 기판, 상기 증착용 기판을 사용한 성막 방법 및 유기전계발광표시장치의 제조방법 |
| EP2509396A1 (en) * | 2009-12-03 | 2012-10-10 | Toray Industries, Inc. | Donor substrate, patterning method, and method for producing device |
| KR101154294B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2012-06-13 | 주식회사 야스 | 유기 전계발광 표시소자의 유기 발광층 형성방법 |
-
2016
- 2016-03-08 KR KR1020160027728A patent/KR101671978B1/ko active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160033091A (ko) | 2016-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5409546B2 (ja) | 線形蒸発源及びそれを用いた蒸着装置 | |
| JP2007186787A (ja) | 蒸着坩堝並びにこれを備えた薄膜形成装置、及び表示装置の製造方法 | |
| Yang et al. | Employing pneumatic nozzle printing for controlling the crystal growth of small molecule organic semiconductor for field‐effect transistors | |
| KR100615302B1 (ko) | 가열용기 지지대 및 이를 구비한 증착장치 | |
| KR101671978B1 (ko) | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 | |
| KR101667405B1 (ko) | 줄 가열을 이용한 유기막증착용 도너 기판 및 그의 제조 방법 | |
| KR101677149B1 (ko) | 줄 가열을 이용한 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 | |
| JP2003293120A (ja) | 蒸発源及びこれを用いた薄膜形成装置 | |
| KR20160128270A (ko) | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 | |
| KR20150139747A (ko) | 줄열을 이용하여 유기막을 증착하는 유기막증착용 도너기판 및 이의 제조방법 | |
| KR20080000432A (ko) | 섀도우 마스크 및 그를 포함하는 증착 장치와 그 증착장치를 이용한 유기전계발광소자의 제조방법 | |
| JP2011044380A (ja) | 有機ｅｌ素子の機能層の製造装置および製造方法 | |
| JP5271063B2 (ja) | マイクロヒーター、その製造方法、及びマイクロヒーターを利用したパターン形成方法 | |
| JP2003151768A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び蒸着マスク | |
| KR101169002B1 (ko) | 유기막 증착 장치 및 방법 | |
| JP4026449B2 (ja) | 有機電界発光素子の製造装置 | |
| KR101416977B1 (ko) | 증발원 및 이를 구비한 증착장치 | |
| KR101975289B1 (ko) | 유기 발광 소자의 제조 시스템 및 제조 방법 | |
| KR101249682B1 (ko) | 패턴 형성 방법 | |
| KR102221552B1 (ko) | 증착원 | |
| KR102035007B1 (ko) | 증발장치 및 이를 이용한 유기물질패턴 제조방법 | |
| US20210223682A1 (en) | Donor substrate for depositing deposition material on acceptor substrate, method of depositing deposition material, and method of fabricating donor substrate | |
| KR20070051602A (ko) | 유기물 진공 증착 장치 | |
| KR20140083503A (ko) | 증발원 및 이를 구비한 증착장치 | |
| JP2022131671A (ja) | 蒸着源の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| A107 | Divisional application of patent | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191024 Year of fee payment: 4 |