KR102631679B1 - Fine patterning method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세 패터닝 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비진공 상태에서의 공정과 진공 상태에서의 공정을 이분화하여 FMM(Fine Metal Mask) 없이 OLED 디스플레이의 픽셀을 위한 미세 패턴 영역을 형성할 수 있는 미세 패터닝 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 미세 패터닝 방법은, 기판 상에 다수의 제1 전극을 형성하고, 상기 기판 상에 상기 다수의 제1 전극을 덮도록 자외선(UV) 또는/및 열에 의해 팽창가능한 수지층을 형성하고, 상기 수지층 상에 이형층을 형성하여 적층체를 제조하는, 적층체 제조 단계; 및 진공 상태에서 상기 적층체 상에 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 어느 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제1 부분을 팽창시키고, 팽창된 상기 수지층의 제1 부분을 제거하여 제1 패턴 영역을 형성하는, 진공 패터닝 단계;를 포함한다.The present invention relates to a fine patterning method, and more specifically, to form a fine pattern area for pixels of an OLED display without a FMM (Fine Metal Mask) by dividing the process in a non-vacuum state and the process in a vacuum state. It relates to a fine patterning method.
The micro-patterning method according to an embodiment of the present invention includes forming a plurality of first electrodes on a substrate, and forming a plurality of first electrodes on the substrate using expandable water using ultraviolet rays (UV) or/and heat to cover the plurality of first electrodes. A laminate manufacturing step of manufacturing a laminate by forming a ground layer and forming a release layer on the resin layer; And after placing the mask on the laminate in a vacuum, the ultraviolet rays and/or the heat are applied to remove the first electrode of the resin layer located between the first electrode of any one of the plurality of first electrodes and the opening area of the mask. It includes a vacuum patterning step of expanding one part and removing the expanded first part of the resin layer to form a first pattern area.
Description
본 발명은 미세 패터닝 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비진공 상태에서의 공정과 진공 상태에서의 공정을 이분화하여 FMM(Fine Metal Mask) 없이 OLED 디스플레이의 픽셀을 위한 미세 패턴 영역을 형성할 수 있는 미세 패터닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fine patterning method, and more specifically, to form a fine pattern area for pixels of an OLED display without a FMM (Fine Metal Mask) by dividing the process in a non-vacuum state and the process in a vacuum state. It relates to a fine patterning method.
유기층을 이용한 디스플레이 장치는 유기 광기전 셀(OPV), 유기 광검출기(OPD), 유기 박막 트랜지스터(OTFT) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 이용한다.Display devices using organic layers use organic photovoltaic cells (OPV), organic photodetectors (OPD), organic thin-film transistors (OTFT), and organic light-emitting diodes (OLED).
유기층을 이용한 디스플레이 장치의 종래 제조방법은 패턴화 기술, 특히 FMM(Fine Metal Mask)를 사용한 패턴화 기술에 많은 문제점을 갖는다.The conventional manufacturing method of a display device using an organic layer has many problems in patterning technology, especially patterning technology using FMM (Fine Metal Mask).
일반적으로 OLED 디스플레이는 진공증착장비 내에 있는 OLED 재료에 열을 가하여 승화 및 기화시키고, FMM(Fine Metal Mask)을 이용하여 선택적으로 증착하는 방식을 통해 화소가 형성된다.In general, in OLED displays, pixels are formed by applying heat to the OLED material in a vacuum deposition equipment to sublimate and vaporize it, and then selectively depositing it using a FMM (Fine Metal Mask).
하지만, 낮은 재료 사용률과 고가의 장비 사용은 생산 단가를 높였고, 기체 상태의 유기물이 FMM을 통과하면서 발생하는 음영 효과(Shadow effect)와 FMM처짐은 향후 8K 이상의 초고해상도 디스플레이를 구현하는 데 걸림돌이 되었다.However, the low material usage rate and the use of expensive equipment increased the production cost, and the shadow effect and FMM sagging that occur as gaseous organic matter passes through the FMM became an obstacle to implementing ultra-high resolution displays of 8K or higher in the future. .
현 디스플레이 산업은 8K이상 프리미엄 초고해상도 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이 제작에 초점을 맞추어 가고 있으며, 디스플레이의 해상도를 향상시키려면 동일 면적에 장착되는 화소의 수를 증가시켜야 하고, 이를 위해서는 RGB 서브 픽셀이 차지하는 면적을 작게 만들어야 한다.The current display industry is focusing on producing premium ultra-high-resolution OLED (Organic Light-Emitting Diode) displays of 8K or higher. In order to improve the resolution of the display, the number of pixels mounted in the same area must be increased, and to do this, RGB sub The area occupied by pixels must be made small.
현재 OLED에서 상용화된 화소 패터닝 기술은 FMM 방식이 주로 사용된다. 이는 진공 챔버 내 기판 아래에 얇은 금속 섀도우 마스크를 배치시키고, 마스크의 오픈된 영역에만 원하는 색의 발광층(EML) 유기물이 증착되도록 한다. Currently, the FMM method is mainly used as a commercialized pixel patterning technology in OLED. This places a thin metal shadow mask under the substrate in a vacuum chamber, and allows the organic light emitting layer (EML) of the desired color to be deposited only on the open areas of the mask.
따라서, FMM 방식으로 초고해상도 디스플레이를 제작하기 위해서는 금속 마스크 패턴을 극도로 정교하게 제작해야 하는 문제가 있다. 또한, 마스크 두께로 인하여 야기되는 shadow effect를 해소하기 위해서는 금속판의 두께가 화소의 크기보다 얇아져야 하는 문제가 있다. 나아가, 얇은 마스크 두께로 인하여 무게가 작아지게 되고, 이는 중력에 의해 마스크가 처지는 마스크 새깅(Mask Sagging) 현상을 야기하였다.Therefore, in order to manufacture an ultra-high resolution display using the FMM method, there is a problem that the metal mask pattern must be manufactured extremely precisely. Additionally, in order to eliminate the shadow effect caused by the mask thickness, there is a problem that the thickness of the metal plate must be thinner than the size of the pixel. Furthermore, the thin mask thickness reduces its weight, which causes a mask sagging phenomenon in which the mask sags due to gravity.
이러한 금속 마스크 제작은 기술적으로 쉽지 않으며 비용적인 문제도 있기 때문에, FMM을 이용한 초고해상도 OLED 제작방식은 여전히 한계가 있다. 이를 감안하여, 보다 작은 화소를 패터닝 하기 위해 기존 FMM 방식이 가지고 있는 한계를 극복하기 위한 새로운 방법론이 제시되고 있다. 그 중 하나는 반도체의 포토리소그래피 공정을 도입하는 것이다. 이는 반도체에서 주로 사용되어 온 포토레지스트(Photo Resist)를 이용한 미세 패터닝을 이용하여 차세대 고해상도 디스플레이의 과제를 해결하는 방법이다.Since manufacturing such a metal mask is not technically easy and there are cost issues, the ultra-high-resolution OLED manufacturing method using FMM still has limitations. Considering this, a new methodology is being proposed to overcome the limitations of the existing FMM method in order to pattern smaller pixels. One of them is the introduction of the semiconductor photolithography process. This is a method of solving the challenges of next-generation high-resolution displays by using fine patterning using photo resist, which has been mainly used in semiconductors.
대한민국 특허공개공보 제10-2018-0021002호는 유기층의 고해상도 패턴화 방법에 관한 것으로, 포토레지스트를 이용하여 OLED 픽셀을 형성하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, OLED 구조에 사용되는 대부분의 재료는 공기, 습기, 용제 등 다양한 환경적 요소에 매우 민감하기 때문에 제조공정에 따라 사용이 매우 제한적이다.Korean Patent Publication No. 10-2018-0021002 relates to a high-resolution patterning method of an organic layer and discloses a method of forming OLED pixels using photoresist. However, most materials used in OLED structures are very sensitive to various environmental factors such as air, moisture, and solvents, so their use is very limited depending on the manufacturing process.
이러한 이유로 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0021002호는 유기층 상에 공기 및 습기의 차단을 위해 수용성 차폐층, 소수성 보호층 등을 형성하여 유기재료에 민감한 요소들을 차단하고 있다. 하지만, RGB OLED 서브 픽셀을 형성하기 위하여 수용성 차폐층, 소수성 보호층 및 포토레지스트층 형성 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에, 각각의 공정이 팹 라인(Fab. Line)과 진공 라인(Vacuum line)을 반복하여 거치게 됨에 따라 생산 공정의 복잡성을 발생시키고 유기층이 공기, 습기 및 용제에 노출될 뿐만 아니라 생산성을 저하시키는 문제점을 안고 있다.For this reason, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0021002 forms a water-soluble shielding layer and a hydrophobic protective layer on the organic layer to block air and moisture, thereby blocking elements sensitive to organic materials. However, because the water-soluble shielding layer, hydrophobic protective layer, and photoresist layer formation processes are repeated to form the RGB OLED subpixel, each process repeats the fab line and vacuum line. As the process progresses, the production process becomes more complex, and the organic layer is exposed to air, moisture, and solvents, as well as lowering productivity.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비진공 상태에서의 공정과 진공 상태에서의 공정을 이분화하여 FMM 없이 OLED 디스플레이의 픽셀을 위한 미세 패턴 영역을 형성할 수 있는 미세 패터닝 방법을 제공함에 있다. The present invention was conceived in consideration of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to divide the process in a non-vacuum state and the process in a vacuum state to form a fine pattern area for pixels of an OLED display without FMM. To provide a fine patterning method.
나아가, 본 발명의 목적은 비진공 상태에서의 팹 라인(Fab. Line) 공정과 진공 상태에서의 진공 챔버 라인(Vacuum Chamber line) 공정을 반복적으로 왕래하지 않는 개선된 공정과 FMM의 근본적 제거로 공정효율성 증가, 제조원가 감축 및 제조수율 향상 등의 기술적 효과를 도모할 수 있는 미세 패터닝 방법을 제공함에 있다. Furthermore, the purpose of the present invention is to provide an improved process that does not repeatedly go back and forth between the Fab. Line process in a non-vacuum state and the Vacuum Chamber line process in a vacuum state, and the fundamental elimination of FMM. The goal is to provide a fine patterning method that can achieve technical effects such as increasing efficiency, reducing manufacturing costs, and improving manufacturing yield.
또한, 본 발명의 목적은 발광층(EML) 유기물 증착시 1∼10um의 두께를 갖는 UV 또는/및 열에 의해 팽창가능한 수지층으로 마스킹하기 때문에 Shadow effect, Mask Sagging 및 얼라인 이슈(Alignment issue) 등의 문제현상을 근본적으로 차단함으로써 제품신뢰성을 향상시킬 수 있는 미세 패터닝 방법을 제공함에 있다.In addition, the purpose of the present invention is to mask with a resin layer expandable by UV or/and heat with a thickness of 1 to 10 um when depositing an organic material in the light emitting layer (EML), thereby eliminating shadow effects, mask sagging, and alignment issues. The goal is to provide a fine patterning method that can improve product reliability by fundamentally blocking problematic phenomena.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 미세 패터닝 방법은, 기판 상에 다수의 제1 전극을 형성하고, 상기 기판 상에 상기 다수의 제1 전극을 덮도록 자외선(UV) 또는/및 열에 의해 팽창가능한 수지층을 형성하고, 상기 수지층 상에 이형층을 형성하여 적층체를 제조하는, 적층체 제조 단계; 및 진공 상태에서 상기 적층체 상에 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 어느 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제1 부분을 팽창시키고, 팽창된 상기 수지층의 제1 부분을 제거하여 제1 패턴 영역을 형성하는, 진공 패터닝 단계;를 포함한다.The micro-patterning method according to an embodiment of the present invention includes forming a plurality of first electrodes on a substrate, and forming a plurality of first electrodes on the substrate using expandable water using ultraviolet rays (UV) or/and heat to cover the plurality of first electrodes. A laminate manufacturing step of manufacturing a laminate by forming a ground layer and forming a release layer on the resin layer; And after placing the mask on the laminate in a vacuum, the ultraviolet rays and/or the heat are applied to remove the first electrode of the resin layer located between the first electrode of any one of the plurality of first electrodes and the opening area of the mask. It includes a vacuum patterning step of expanding one part and removing the expanded first part of the resin layer to form a first pattern area.
여기서, 상기 진공 패터닝 단계는, 상기 제1 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제1 유기층 스택과 제2 전극을 순차적으로 형성하고, 상기 제1 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제1 유기층 스택과 제2 전극을 제거할 수 있다.Here, the vacuum patterning step sequentially forms a first organic layer stack and a second electrode on the laminate on which the first pattern region is formed, and the first pattern region is formed among the first organic layer stack and the second electrode. The excess first organic layer stack and second electrode disposed outside can be removed.
여기서, 상기 진공 패터닝 단계는, 상기 잉여의 제1 유기층 스택과 제2 전극이 제거된 상기 적층체 상에 이형층을 형성하고, 상기 적층체 상에 상기 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 다른 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제2 부분을 팽창시키고, 팽창된 상기 수지층의 제2 부분을 제거하여 제2 패턴 영역을 형성하고, 상기 제2 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제2 유기층 스택과 상기 제2 전극을 순차적으로 형성한 후, 상기 제2 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 및 제2 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제2 유기층 스택과 제2 전극을 제거할 수 있다.Here, in the vacuum patterning step, a release layer is formed on the laminate from which the excess first organic layer stack and the second electrode are removed, the mask is placed on the laminate, and then the ultraviolet rays and/and the Heat is applied to expand the second portion of the resin layer located between the first electrode of another one of the plurality of first electrodes and the opening area of the mask, and the expanded second portion of the resin layer is removed to form a second portion. After forming a pattern region and sequentially forming a second organic layer stack and the second electrode on the laminate on which the second pattern region is formed, the first and second electrodes are formed among the second organic layer stack and the second electrode. 2 The excess second organic layer stack and second electrode disposed outside the pattern area can be removed.
여기서, 상기 진공 패터닝 단계는, 상기 잉여의 제2 유기층 스택과 제2 전극이 제거된 상기 적층체 상에 이형층을 형성하고, 상기 적층체 상에 상기 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 또 다른 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제3 부분을 팽창시키고, 팽창된 상기 수지층의 제3 부분을 제거하여 제3 패턴 영역을 형성하고, 상기 제3 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제3 유기층 스택과 상기 제2 전극을 순차적으로 형성한 후, 상기 제3 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 내지 3 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제3 유기층 스택과 제2 전극을 제거할 수 있다.Here, in the vacuum patterning step, a release layer is formed on the laminate from which the excess second organic layer stack and the second electrode are removed, the mask is placed on the laminate, and then the ultraviolet rays and/and the Heat is applied to expand the third portion of the resin layer located between another first electrode among the plurality of first electrodes and the opening area of the mask, and the expanded third portion of the resin layer is removed to form a third portion. After forming three pattern regions and sequentially forming a third organic layer stack and the second electrode on the laminate on which the third pattern region is formed, the first to the first to the second electrodes among the third organic layer stack and the second electrode 3 The excess third organic layer stack and second electrode disposed outside the pattern area can be removed.
여기서, 상기 진공 패터닝 단계는, 상기 제1 서브 픽셀 상의 이형층, 상기 제2 서브 픽셀 상의 이형층, 상기 적층체 제조 단계에서 형성된 이형층 및 상기 기판 상에 잔존하는 수지층을 제거하여 제1 내지 제3 서브 픽셀을 형성할 수 있다.Here, the vacuum patterning step removes the release layer on the first subpixel, the release layer on the second subpixel, the release layer formed in the laminate manufacturing step, and the resin layer remaining on the substrate to form the first to A third subpixel may be formed.
여기서, 리프트 오프(Liftoff) 또는 건식 에칭(Dry Etch) 방법을 이용하여 상기 이형층과 상기 수지층을 제거할 수 있다.Here, the release layer and the resin layer can be removed using a liftoff or dry etching method.
여기서, 상기 적층체 제조 단계는, 비진공 상태에서 수행할 수 있다.Here, the laminate manufacturing step may be performed in a non-vacuum state.
여기서, 상기 패터닝 단계는, 진공 챔버 내에서 수행될 수 있다.Here, the patterning step may be performed in a vacuum chamber.
여기서, 상기 수지층은 베이스 수지, 유기용매 및 광활성제를 혼합한 수지일 수 있다.Here, the resin layer may be a resin mixed with a base resin, an organic solvent, and a photoactivator.
여기서, 상기 수지층은 건식 패터닝 수지(Dry Patterning Resin)일 수 있다.Here, the resin layer may be dry patterning resin.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 픽셀 구조체는, 앞서 설명한 미세 패터닝 방법에 의해 제조된 OLED 디스플레이의 픽셀 구조체이다.The pixel structure according to another embodiment of the present invention is a pixel structure of an OLED display manufactured by the fine patterning method described above.
본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하면, 비진공 상태에서의 공정과 진공 상태에서의 공정을 이분화하여 FMM 없이 OLED 디스플레이의 픽셀을 위한 미세 패턴 영역을 형성할 수 있다. 그리고, 팽창가능한 수지층의 광활성과 팽창성을 이용하여 미세 패턴 영역을 형성하고, 형성된 미세 패턴 영역에 각각의 RGB OLED 픽셀을 형성할 수 있다. According to the fine patterning method according to the present invention, it is possible to form a fine pattern area for pixels of an OLED display without FMM by dividing the process in a non-vacuum state and the process in a vacuum state. Then, a fine pattern area can be formed using the photoactivity and expandability of the expandable resin layer, and each RGB OLED pixel can be formed in the formed fine pattern area.
또한, 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하면, 비진공 상태에서의 팹 라인(Fab. Line) 공정과 진공 상태에서의 진공 챔버 라인(Vacuum Chamber line) 공정을 반복적으로 왕래하지 않는 개선된 공정과 FMM의 근본적 제거로 공정효율성 증가, 제조원가 감축 및 제조수율 향상 등의 기술적 효과를 갖는다. In addition, according to the fine patterning method according to the present invention, an improved process and FMM that do not repeatedly go back and forth between the Fab. Line process in a non-vacuum state and the Vacuum Chamber line process in a vacuum state It has technical effects such as increasing process efficiency, reducing manufacturing costs, and improving manufacturing yield by fundamentally eliminating .
나아가, 발광층(EML) 유기물 증착시 1∼10um의 두께를 갖는 팽창가능한 수지층으로 마스킹하기 때문에 Shadow effect, Mask Sagging 및 Alignment issue 등의 현상을 근본적으로 차단함으로써 제품신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.Furthermore, when depositing an organic material on the light emitting layer (EML), it is masked with an expandable resin layer with a thickness of 1 to 10 μm, thereby fundamentally blocking phenomena such as shadow effect, mask sagging, and alignment issue, thereby improving product reliability.
본 발명의 효과는 상술한 효과들에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and may be expanded in various ways without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 개념을 설명하기 위한, UV 조사 및 가열에 의한 수지층의 팽창과 미세 패턴 영역의 형성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 팽창가능한 수지층 내의 광활성제 함량에 따른 팽창 배율 그래프와 열에 의한 팽창 배율의 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세 패터닝 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법의 제1 라인 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법의 제2 라인 공정을 나타내는 플로우차트이다.
도 6 내지 10은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 11 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하여 형성된 팽창가능한 수지층의 팽창 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하여 형성된 팽창가능한 수지층의 패터닝 사진이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the expansion of a resin layer and the formation of a fine pattern area by UV irradiation and heating to explain the concept of the present invention.
FIG. 2 is a graph of the expansion ratio according to the photoactive agent content in the expandable resin layer shown in FIG. 1 and a graph of the expansion ratio due to heat.
Figure 3 is a schematic diagram of a micro-patterning system according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing the first line process of the fine patterning method according to the present invention.
Figure 5 is a flow chart showing the second line process of the fine patterning method according to the present invention.
6 to 10 are schematic diagrams for explaining the fine patterning method according to the present invention.
Figure 11 is a photograph of the expansion of an expandable resin layer formed by the micro-patterning method according to the present invention.
Figure 12 is a patterning photograph of an expandable resin layer formed by the micro-patterning method according to the present invention.
본 발명에 대한 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the present invention, in the case where each component is described as being formed "on top or bottom", the top or bottom means that the two components are directly connected to each other. This includes anything formed by contact or by placing one or more other components between two components.
또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when expressed as "top (above) or bottom (bottom)", it may include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Additionally, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
본 발명에 대한 이하의 설명에서 사용되는 칩, RGB OLED 픽셀, RGB OLED 서브 픽셀은 다음과 같이 정의될 수 있다.The chip, RGB OLED pixel, and RGB OLED subpixel used in the following description of the present invention may be defined as follows.
칩은 RGB 칩, R 칩, G 칩, B 칩, 미니(Mini) OLED 칩 및 마이크로(Micro) OLED 칩 등을 모두 포함하는 개념이다. Chips are a concept that includes RGB chips, R chips, G chips, B chips, Mini OLED chips, and Micro OLED chips.
RGB OLED 픽셀은 Red OLED, Green OLED 및 Blue OLED를 하나의 픽셀 단위로 정의된 하나의 OLED 픽셀을 의미한다.RGB OLED pixel refers to one OLED pixel defined as Red OLED, Green OLED, and Blue OLED as one pixel unit.
RGB OLED 서브 픽셀은 Red OLED, Green OLED, Blue OLED 각각을 하나의 서브 픽셀 단위로 정의된 하나의 OLED 서브 픽셀을 의미한다.RGB OLED subpixel refers to one OLED subpixel defined as one subpixel unit for each of Red OLED, Green OLED, and Blue OLED.
도 1은 본 발명의 개념을 설명하기 위한, UV 조사 또는/및 가열에 의한 팽창가능한 수지층의 팽창과 미세 패턴의 형성을 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the expansion of an expandable resin layer and the formation of a fine pattern by UV irradiation or/and heating to explain the concept of the present invention.
본 발명은 팽창가능한 수지층의 열화 특성과 팽창성을 이용한다. 팽창가능한 수지층은 베이스 수지(Base Resin), 유기용매 및 광활성제를 혼합한 수지로서, UV 조사에 의해 광반응이 일어나고 산(Acid)이 발생되며, UV 조사 영역만이 팽창되는 특성을 가진 수지로 정의될 수 있다. The present invention utilizes the deterioration characteristics and expandability of an expandable resin layer. The expandable resin layer is a mixture of base resin, organic solvent, and photoactivator. A photoreaction occurs and acid is generated by UV irradiation, and only the UV irradiated area expands. It can be defined as:
베이스 수지에 UV가 조사되면 내부 노볼락 수지(Novolak Resin)와 광활성제 등에서 광반응이 일어나 Acid가 발생되며, 이 Acid는 액체상태로 핫 플레이트(Hot Plate) 위에서 웨이퍼를 올리고 온도를 가할 시, UV 조사가 된 영역만 팽창이 진행된다. 즉, 팽창가능한 수지층 내부에 갖힌 액상인 Acid의 부피가 열에 의해 급격히 증가함으로써 팽창이 발생된다. 베이스 수지의 팽창에 의하여 OLED 서브 픽셀을 형성할 미세 패터닝이 가능하게 된다.When the base resin is irradiated with UV light, a photo reaction occurs in the internal Novolak Resin and the photoactivator, generating acid. This acid is in a liquid state and is exposed to UV when the wafer is placed on a hot plate and temperature is applied. Expansion occurs only in the irradiated area. In other words, expansion occurs when the volume of liquid acid trapped inside the expandable resin layer rapidly increases due to heat. The expansion of the base resin enables fine patterning to form OLED subpixels.
본 발명의 팽창가능한 수지층은 베이스 수지, 유기용매 및 광활성제를 혼합한 전사용 수지로 제조될 수 있다.The expandable resin layer of the present invention can be made of a transfer resin mixed with a base resin, an organic solvent, and a photoactivator.
베이스 수지는 페놀수지, 에폭시수지, UV 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 아크릴 수지 중 하나의 수지 또는 둘 이상의 수지 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 페놀수지 중 노볼락 수지가 적용될 수 있다.The base resin may be one of phenol resin, epoxy resin, UV resin, polyester resin, polyurethane resin, or acrylic resin, or a mixture of two or more resins. Among phenol resins, novolak resin may be preferably used.
유기용매(솔벤트)는 알코올류, 석유계물질, 방향족용제, 케톤류, 글리콜에테르류, 아세테이트류 또는 디엠씨류 중 하나 이상의 솔벤트로 선택될 수 있고, 바람직하게는 아세테이트, 아세톤 또는 PGMEA이 적용될 수 있다.The organic solvent (solvent) may be selected from one or more of alcohols, petroleum-based substances, aromatic solvents, ketones, glycol ethers, acetates, or DMCs, and preferably acetate, acetone, or PGMEA.
광활성제는 광산발산제(PAG, Photo Acid Generator), PAC(Photo Active compound), 광개시제, 감광성 화합물 또는 광활성 화합물 중 어느 하나를 지칭하는 포괄적인 의미의 물질을 의미한다. 광활성제는 Oxime-ester계, s-Triazine계, Phosphineoxide계의 광개시제(photoinitiator)일 수 있고, 이 중 하나 이상으로 구성된 PAC 물질을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에스테르계 물질중 2-디아조-1-나프톤-5-슬폰산 클로라이드의 에스테르 화합물이 적용될 수 있다.Photoactivator refers to a substance in a comprehensive sense that refers to any one of a photo acid generator (PAG), a photo active compound (PAC), a photoinitiator, a photosensitive compound, or a photoactive compound. The photoactivator may be an Oxime-ester, s-Triazine, or Phosphineoxide-based photoinitiator, and a PAC material composed of one or more of these may be used, preferably 2-diazo-1 among the ester-based materials. Ester compounds of -naphthone-5-sulfonic acid chloride can be applied.
상기 팽창가능한 수지층은 건식 패터닝 수지(Dry Patterning Resin, DPR)일 수 있다.The expandable resin layer may be dry patterning resin (DPR).
도 1의 (A)를 참조하면, 기판(101) 상에 제1 전극(103)을 형성하고, 제1 전극(103)을 덮도록 팽창가능한 수지층(105)을 도포하고, 팽창가능한 수지층(105)의 상부면에 이형층(107)을 형성한다. 이후, 마스크(109)를 배치한 뒤 UV를 조사한다. 기판(101)은 TFT(Thin Film Transistor) 기판일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 이형층(107)은 EPL(Easy Peeling Layer)이라고도 명명될 수 있다.Referring to (A) of FIG. 1, a
다음, 도 1의 (B)를 참조하면, 팽창가능한 수지층(105)에서 UV가 조사되는 일부 영역이 팽창하게 되고, 팽창가능한 수지층(105)에서 UV가 조사되지 않은 다른 영역에 팽창하지 않는다.Next, referring to (B) of FIG. 1, some areas of the
즉, 마스크(109)의 패턴에 따라 UV 조사 영역이 달라지게 되고, UV가 조사된 팽창가능한 수지층(105)의 일부 영역은 상 방향으로 팽창하게 된다.That is, the UV irradiation area varies depending on the pattern of the
다음, 도 1의 (C)를 참조하면, 팽창가능한 수지층(105)의 팽창된 일부 영역은 제거되고, 제거된 영역은 RGB OLED (서브) 픽셀이 형성될 패턴 영역(125)이 된다. 구체적으로, 팽창가능한 수지층(105)의 팽창된 일부 영역은 리프트 오프(Lift-off) 방식으로 제거될 수 있다.Next, referring to (C) of FIG. 1, some expanded areas of the
리프트 오프(lift-off)는 특정 패턴을 형성하기 위해 식각 마스크로 이용하는 포토레지스트 패턴을 애칭하여 제거하지 않고, 포토레지스트 패턴을 포함하여 전면에 물질층을 형성한 후 포토레지스트 패턴을 기판으로부터 제거함으로써 포토레지스트 패턴 상부에 형성된 물질층이 함께 제거되어 소정의 패턴을 형성하는 방법을 의미한다. 본 발명에서는 포토레지스트 패턴으로써 팽창가능한 수지층 패턴을 적용하여 동일한 방법으로 팽창가능한 수지층 패턴을 형성할 수 있다.Lift-off is a nickname for the photoresist pattern used as an etch mask to form a specific pattern. Instead of removing the photoresist pattern, it forms a material layer on the entire surface including the photoresist pattern and then removes the photoresist pattern from the substrate. This refers to a method in which the material layer formed on the photoresist pattern is removed together to form a predetermined pattern. In the present invention, the expandable resin layer pattern can be formed in the same manner by applying the expandable resin layer pattern as a photoresist pattern.
한편, 팽창가능한 수지층(105)의 팽창과 관련하여, 열을 가하는 방법은 핫 플레이트(hot plate), 적외선 램프, 레이저(laser) 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.Meanwhile, in relation to the expansion of the
도 2는 도 1에 도시된 팽창가능한 수지층(105) 내의 광활성제 함량에 따른 팽창 배율 그래프와 열에 의한 팽창 배율의 그래프이다. 구체적으로, 도 2의 (A)는 팽창가능한 수지층 내의 광활성제 함량과 팽창배율을 실험적으로 검증한 결과치를 그래프로 표시한 것이고, 도 2의 (B)는 가열온도에 따른 팽창가능한 수지층의 팽창 배율을 나타난 그래프이다.FIG. 2 is a graph of the expansion ratio according to the photoactive agent content in the
먼저, 도 2의 (A)를 참조하면, PAC 함량이 4 내지 6wt%인 경우, 기울기 값이 급경사를 이루고 있는 것을 볼 수 있으며, 해당 범위 내에서 PAC 함량에 따른 최대 효율치의 팽창력을 가짐을 알 수 있다. 결과적으로 PAC 함량이 4 내지 6wt%을 함유하면, 팽창가능한 수지층의 팽창 배율은 1.8 내지 5.6배임을 확인할 수 있다.First, referring to (A) of Figure 2, when the PAC content is 4 to 6 wt%, it can be seen that the slope value is steep, and it has an expansion power of the maximum efficiency according to the PAC content within that range. You can. As a result, it can be confirmed that when the PAC content is 4 to 6 wt%, the expansion ratio of the expandable resin layer is 1.8 to 5.6 times.
PAC 함량이 10wt% 이상인 경우 팽창배율 6.0배에 수렴하는 것으로 나타나며, 팽창배율만 보면 6wt% 이상에서는 팽창률에 큰 차이가 없으나, PAC 함량을 6wt%이상, 예를 들어 12.7wt%로 높이면 결과적으로 불량률을 현저히 감소시키는 결과를 가져올 수 있다. 이러한 불량율 감소는 PAC 함량이 높을수록 팽창가능한 수지층의 치밀도(혹은 밀도)가 증가하기 때문이며, 이는 반복 실험을 통해 확인할 수 있다.When the PAC content is 10wt% or more, the expansion ratio appears to converge to 6.0 times. Looking at the expansion ratio alone, there is no significant difference in the expansion ratio above 6wt%, but if the PAC content is increased to 6wt% or more, for example, 12.7wt%, the defect rate increases as a result. can result in a significant reduction. This reduction in defect rate is because the higher the PAC content, the greater the density (or density) of the expandable resin layer, and this can be confirmed through repeated experiments.
본 발명의 팽창가능한 수지층은 용제(아세톤)를 더 포함할 수 있으며, 베이스 수지는 30∼35 중량%, 유기용매는 45∼50 중량%, 용제는 5∼10 중량% 및 광활성제는 10∼15 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다.The expandable resin layer of the present invention may further include a solvent (acetone), including 30 to 35% by weight of the base resin, 45 to 50% by weight of the organic solvent, 5 to 10% by weight of the solvent, and 10 to 10% by weight of the photoactivator. It can be prepared by mixing 15% by weight.
본 발명의 팽창가능한 수지층은 수지의 강성을 높일 수 있는 필러를 더 포함할 수 있으며, 발포성능 향상에 보조 역할을 하는 초순수(DI Water)를 더 포함할 수도 있다.The expandable resin layer of the present invention may further include a filler that can increase the rigidity of the resin, and may further include ultrapure water (DI Water) that plays an auxiliary role in improving foaming performance.
이때, 필러는 SiOF 계열, SiOF2 계열, SiOF3 계열 등에서 선택될 수 있고, 바람직한 실시예로서 SiOF3 계열의 그 크기는 3㎛ 수준의 필러를 사용할 수 있다.At this time, the filler may be selected from the SiOF series, SiOF2 series, SiOF3 series, etc. In a preferred embodiment, a SiOF3 series filler with a size of 3㎛ can be used.
또한, 팽창가능한 수지층은 0.1wt% 내지 10wt%의 필러를 포함할 수 있고, 0.1wt% 내지 10wt%의 초순수를 포함할 수 있다. Additionally, the expandable resin layer may include 0.1 wt% to 10 wt% of filler and 0.1 wt% to 10 wt% of ultrapure water.
도 2의 (B)를 참조하면, 팽창가능한 수지층은 소정 온도 이상에서 팽창이 이루어지며, 특정 가열 온도에서 팽창가능한 수지층의 팽창율은 최댓값을 갖는다. 팽창가능한 수지층의 팽창 후에는 더 높은 온도를 인가한다라도 팽창율이 더 커지지는 않는다.Referring to (B) of FIG. 2, the expandable resin layer expands above a predetermined temperature, and the expansion rate of the expandable resin layer has a maximum value at a specific heating temperature. After expansion of the expandable resin layer, the expansion rate does not increase even if a higher temperature is applied.
즉, 팽창가능한 수지층의 팽창은 소정의 온도 이상에서 발생하고, 특정 온도에서 최대 팽창 배율을 가지며, 특정 온도를 초과하면 더 높은 온도를 가하더라도 재팽창되지는 않음을 확인할 수 있다.In other words, it can be confirmed that expansion of the expandable resin layer occurs above a predetermined temperature, has a maximum expansion ratio at a specific temperature, and does not re-expand even if a higher temperature is applied beyond the specific temperature.
본 발명의 발명자는 팽창가능한 수지층의 적어도 일부 영역의 팽창을 일으키기 위한 소정 온도값과 최대 팽창이 이루어지는 특정 온도값을 반복실험을 통해 확인하였다. 다만, 본 발명은 팽창가능한 수지층의 팽창 속성만을 이용하는 것이므로, 반복실험을 통해 획득한 특정 온도값은 개시하지 않는다.The inventor of the present invention confirmed the predetermined temperature value for causing expansion of at least a portion of the expandable resin layer and the specific temperature value at which maximum expansion was achieved through repeated experiments. However, since the present invention uses only the expansion properties of the expandable resin layer, the specific temperature value obtained through repeated experiments is not disclosed.
도 3은 본 발명에 따른 미세 패터닝 시스템의 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 패터닝 시스템은 제1 라인과 제2 라인을 포함한다. Figure 3 is a schematic diagram of a micro-patterning system according to the present invention. As shown in Figure 3, the fine patterning system according to the present invention includes a first line and a second line.
제1 라인(L1)은 팹 라인(Fab.(Fabrication) Line)에 해당하며, 증착, 식각 등의 공정을 수행하기 위한 하나 이상의 장치(증착기, 식각기 등)를 포함할 수 있다. 제2 라인(L2)은 진공 챔버 라인(Vacuum Chamber Line)으로, 증착, 식각 등의 공정을 수행하기 위한 하나 이상의 장치(증착기, 식각기 등)와, 이를 수용하고 진공 상태를 유지하는 진공 챔버를 더 포함할 수 있다.The first line L1 corresponds to a fab line (Fab. (Fabrication) Line) and may include one or more devices (depositor, etcher, etc.) for performing processes such as deposition and etching. The second line (L2) is a vacuum chamber line, which includes one or more devices (depositor, etcher, etc.) for performing processes such as deposition and etching, and a vacuum chamber that accommodates them and maintains a vacuum state. More may be included.
제1 라인(L1)은 기판(501) 상에 제1 전극을 형성하고, 제1 전극이 형성된 기판(501) 상에 팽창가능한 수지층(505)을 형성한 뒤, 팽창가능한 수지층(505) 상에 이형층(507)을 형성한다. 팽창가능한 수지층(505) 및 이형층(507)의 구체적인 재료는 위에서 설명한 바와 같다. 여기서, 제1 전극은 애노드 전극(Anode Electrode)일 수 있다.The first line L1 forms a first electrode on the
제1 라인(L1)은 기판(501) 상에 싱글(single) 수지층 코팅을 수행한다. 이때, 싱글 수지층 코팅은 단 한차례로 기판(501) 상에 수지층을 코팅 수행하는 것을 의미하며, 본 발명은 기판(501)에 다수의 RGB OLED 서브 픽셀(900R, 900G, 900B)을 형성함에 있어 단 한 차례의 수지층 코팅만을 필요로 한다.The first line (L1) performs a single resin layer coating on the
제1 라인(L1)에서 이형층(507)은 코팅 및 증착(습식 또는 건식) 중 어느 하나에 의하여 이루어질 수 있지만, 바람직하게는 코팅을 이용할 수 있다.The
제1 라인(L1)을 통해 제작된 기판(501), 팽창가능한 수지층(505) 및 이형층(507)의 적층물은 제2 라인(L2)으로 진입한다. 제2 라인(L2)은 기판(501) 상에 코팅된 팽창가능한 수지층(505)의 하나 이상의 일부 영역을 선택적으로 제거하는 공정을 수행한다. 이는 RGB OLED 서브 픽셀이 형성될 공간을 형성하기 위한 공정이다.The stack of the
구체적으로, 제2 라인(L2)은, 기판(501)의 하나 이상의 영역에 대응되는 마스크를 배치하고, UV 또는/및 열을 인가하여 팽창가능한 수지층(505)의 하나 이상의 영역을 팽창시킨다. 이후, 팽창가능한 수지층(505)에서 팽창된 일부 영역을 제거하여 RGB OLED 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀이 배치될 패턴 영역을 형성한다. 이는 도 1을 참조하면서 설명한 바와 같다. Specifically, in the second line L2, a mask corresponding to one or more regions of the
제2 라인(L2)은, 팽창가능한 수지층(505), 이형층(507) 및 패턴 영역이 형성된 기판(501)에 대하여 유기층 스택을 적층하고, 유기층 스택 상에 제2 전극을 형성한다. 이때, 유기층 스택과 제2 전극은 상기 패턴 영역에만 적층될 수도 있지만, 상기 패턴 영역을 벗어난 영역에도 적층될 수 있다. 따라서, 제2 라인(L2)은 상기 패턴 영역 내에 존재하는 유기층 스택 및 제2 전극을 제외한 나머지 영역에 존재하는 잉여의 유기층 스택 및 제2 전극을 제거한다. 다시 말해, 잔류된 유기층 스택 물질 및 제2 전극 물질을 제거한다. 이로써, 첫번째 OLED 서브 픽셀이 형성된다. 여기서, 제2 전극은 캐소드 전극(Cathode Electrode)일 수 있다.The second line L2 stacks an organic layer stack on the
다시, 두번째 OLED 서브 픽셀을 형성하기 위하여, 제2 라인(L2)은 첫번 째 OLED 서브 픽셀 상에, 다시 말해, 패턴 영역 내의 제2 전극 상에 이형층(507)을 다시 증착한 뒤, 기판(501)의 다른 하나의 영역에 대응되는 마스크를 배치한다. 이때, 이형층(507)의 증착은 팽창가능한 수지층(505), 이형층(507), 유기층 스택을 포함하는 기판 전체에 대하여 이루어질 수 있다. 다른 하나의 영역은 두번째 OLED 서브 픽셀이 형성될 영역에 해당한다. 그리고, 위에서 설명한 바와 동일한 공정을 거쳐 두번째 OLED 서브 픽셀을 해당 패턴 영역에 형성한다. 이때, 이형층(507)은 제2 라인(L2)이 진공 챔버 라인이기 때문에 건식 증착에 의해 증착이 이루어질 수 있다.Again, to form the second OLED subpixel, the second line L2 deposits the
제2 라인(L2)의 상술한 공정이 반복되어 다수의 RGB OLED 서브 픽셀 어레이가 형성된 뒤, 최종적으로 잔존하는 팽창가능한 수지층(505)을 제거함으로써, RGB OLED 서브 픽셀(900R, 900G, 900B)이 기판(501) 상에 형성될 수 있다.After the above-described process of the second line L2 is repeated to form a plurality of RGB OLED subpixel arrays, the remaining
상술한 패터닝 방법은, 팽창가능한 수지층(505)의 팽창성을 이용하므로 미세 패턴을 형성하기 용이하고, 제2 라인(L2)은 진공 상태를 유지하기 때문에 공기, 습기 및 용제 등에 민감한 유기화합물(유기층)을 용이하게 형성시킬 수 있게 된다. The above-described patterning method utilizes the expandability of the
이에 따라, 본 발명은 기존의 FMM(Fine Metal Mask) 방식에 따른 문제점을 해결할 수 있고, PR 마스크를 이용할 때 공기, 습기, 용제 등을 차단하기 위한 특수층을 형성할 필요 없이, 단순한 공정으로 OLED 픽셀 제조가 가능하다. 아울러, 단 한차례의 수지층 코팅(싱글 수지층 코팅)을 이용하기 때문에, Fab. Line과 Vacuum Chamber Line을 왕래할 필요가 없다. 따라서, Fab. Line과 Vacuum Chamber Line을 반복함으로써 발생할 수 있는, 공기, 습기 및 용제에의 노출로 인한 유기층 형성의 불량율이 최소화될 수 있다.Accordingly, the present invention can solve the problems caused by the existing FMM (Fine Metal Mask) method, and when using a PR mask, there is no need to form a special layer to block air, moisture, solvents, etc., and the OLED pixel is processed through a simple process. Manufacturing is possible. In addition, since only one resin layer coating (single resin layer coating) is used, Fab. There is no need to go back and forth between the Line and Vacuum Chamber Line. Therefore, Fab. By repeating the Line and Vacuum Chamber Line, the defective rate of organic layer formation due to exposure to air, moisture, and solvents can be minimized.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법을 나타내는 플로우차트이다. 구체적으로, 도 4는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법의 제1 라인 공정을 나타내는 플로우차트이고, 도 5는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법의 제2 라인 공정을 나타내는 플로우차트이다.4 and 5 are flow charts showing the fine patterning method according to the present invention. Specifically, Figure 4 is a flow chart showing the first line process of the fine patterning method according to the present invention, and Figure 5 is a flow chart showing the second line process of the fine patterning method according to the present invention.
먼저, 제1 라인 공정의 각 단계는 Fab. Line에서 수행된다. 도 4에 도시된 제1 라인 공정을 참조하면, 먼저, 기판이 제공된다(S220). 이후, 기판 상에 제1 전극이 형성되고(S230), 제1 전극이 형성된 기판 상에 팽창가능한 수지층이 코팅된다(S240). 이후, 코팅 혹은 증착에 의하여 팽창가능한 수지층 상에 이형층이 형성된다(S250). 이때, 기판에 대한 수지층 코팅은 Fab. Line에서 단 한차례 이루어질 뿐이다.First, each step of the first line process is Fab. It is performed on Line. Referring to the first line process shown in FIG. 4, first, a substrate is provided (S220). Afterwards, a first electrode is formed on the substrate (S230), and an expandable resin layer is coated on the substrate on which the first electrode is formed (S240). Afterwards, a release layer is formed on the expandable resin layer by coating or deposition (S250). At this time, the resin layer coating on the substrate is Fab. It only happens once in Line.
이후, 도 5에 도시된 제2 라인 공정을 참조하면, 기판, 팽창가능한 수지층 및 이형층의 적층체(또는 적층물)가 진공챔버 라인인 제2 라인 공정으로 진입하면, 기판의 어느 하나의 영역에 대응되는 마스크를 배치한 뒤(S310), UV 또는/및 열을 인가하여 해당 영역에 존재하는 팽창가능한 수지층을 팽창시킨다(S320). 팽창가능한 수지층은 베이스 수지(Base Resin), 유기용매 및 광활성제를 혼합한 수지로서 열화 특성과 팽창성을 갖는다. 즉, UV 조사에 의해 광반응이 일어나고 Acid가 발생되며, UV 조사 영역만이 팽창되는 특성을 갖는다.Thereafter, referring to the second line process shown in FIG. 5, when the laminate (or laminate) of the substrate, the expandable resin layer, and the release layer enters the second line process, which is a vacuum chamber line, any one of the substrates After placing the mask corresponding to the area (S310), UV or/and heat is applied to expand the expandable resin layer present in the area (S320). The expandable resin layer is a mixture of base resin, organic solvent, and photoactivator and has deterioration characteristics and expansion properties. In other words, a photoreaction occurs and acid is generated by UV irradiation, and only the UV irradiated area has the characteristic of expanding.
이후, 팽창가능한 수지층에서 팽창된 일부 영역을 제거하여(S330), RGB OLED 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀이 배치될 패턴 영역을 형성한다(S340). 팽창된 상기 일부 영역의 제거는 리프트 오프 또는 드라이 에칭에 의하여 수행될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.Thereafter, a portion of the expanded area of the expandable resin layer is removed (S330) to form a pattern area in which one of the RGB OLED subpixels will be placed (S340). Removal of the partially expanded area may be performed by lift-off or dry etching, but is not limited thereto.
팽창가능한 수지층에서 제거된 일부 영역은 OLED 디스플레이의 픽셀 또는 서브 픽셀을 위한 유기층 스택이 적층되는 공간이므로, 상기 픽셀 또는 서브 픽셀의 크기, 모양 및 부피에 따라 제거되는 영역의 크기, 모양 및 부피가 결정될 수 있다. Some areas removed from the expandable resin layer are spaces where organic layer stacks for pixels or subpixels of the OLED display are laminated, so the size, shape, and volume of the removed area depend on the size, shape, and volume of the pixels or subpixels. can be decided.
이후, 패턴 영역에 유기층 스택을 적층하고(S350), 그 위에 제2 전극이 형성된다(S360). Afterwards, an organic layer stack is stacked on the pattern area (S350), and a second electrode is formed on it (S360).
각 서브 픽셀은 전자(electron)를 주입하는 제2 전극, 정공을 주입하는 제1 전극 및 두 전극 사이에 형성된 유기층으로 이루어진다. 유기층은 정공 주입층(Hole Injection Layer: HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer: HTL), 전자 주입층(Electron Injection Layer: EIL), 전자 수송층(Electron Transport Layer: ETL) 및 발광층(Emitting Layer: EML)을 포함할 수 있다. 여기서, 발광층(EML)은 적색 광을 생성하는 적색 발광층(Red EML), 녹색 광을 생성하는 녹색 발광층(Green EML) 및 청색 광을 생성하는 청색 발광층(Blue EML)을 포함할 수 있다. Each subpixel consists of a second electrode for injecting electrons, a first electrode for injecting holes, and an organic layer formed between the two electrodes. The organic layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron injection layer (EIL), an electron transport layer (ETL), and an emitting layer (EML). ) may include. Here, the light emitting layer (EML) may include a red light emitting layer (Red EML) that generates red light, a green light emitting layer (Green EML) that generates green light, and a blue light emitting layer (Blue EML) that generates blue light.
제2 라인 공정에서 마스크는 개구 영역(또는 오픈 영역)이 기판 상의 제1 전극과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 팽창가능한 수지층의 일부 영역이 제거되면 제1 전극이 노출되고, 제1 전극 상에 유기층 스택이 적층된 뒤 그 위에 제2 전극이 형성된다. 이와 같은 공정에 의하여, 유기층 스택은 제2 전극과 제1 전극 사이에 위치될 수 있다.In the second line process, the mask may be arranged so that the opening area (or open area) overlaps the first electrode on the substrate. Accordingly, when a portion of the expandable resin layer is removed, the first electrode is exposed, an organic layer stack is laminated on the first electrode, and then a second electrode is formed thereon. By this process, the organic layer stack can be positioned between the second electrode and the first electrode.
한편, 유기층 스택과 제2 전극을 형성하는 각 물질은 패턴 영역에만 증착될 수 있다. 다른 실시예에서는, 미세 구조에서 특정 영역에만 증착을 이루기가 쉽지 않다는 점을 감안하여, 패턴 영역보다 넓은 면적에 대하여 유기층 스택과 제2 전극 형성 물질을 증착한 뒤, 패턴 영역 외에 존재하는 잉여 유기층 및 잉여 제2 전극을 제거한다(S370). Meanwhile, each material forming the organic layer stack and the second electrode can be deposited only in the pattern area. In another embodiment, considering that it is not easy to achieve deposition only in a specific area of the microstructure, the organic layer stack and the second electrode forming material are deposited over an area larger than the pattern area, and then the excess organic layer and the second electrode forming material present outside the pattern area are deposited. The excess second electrode is removed (S370).
이후, 다시 마스크 배치를 통해 팽창가능한 수지층의 팽창 및 제거 공정을 수행해야 하므로, 패턴 영역에 이형층을 재형성한다(S380). 이형층은 기판 상의 구조물 전체에 대하여 증착이 이루어짐으로써 패턴 영역까지 이형층이 형성될 수 있다. 이때, 제2 라인 공정은 진공챔버 내에서 이루어지므로, 이형층의 재형성은 건식 증착에 의하여 이루어진다.Afterwards, since the expansion and removal process of the expandable resin layer must be performed again through mask placement, the release layer is reformed in the pattern area (S380). By depositing the release layer over the entire structure on the substrate, the release layer can be formed up to the pattern area. At this time, since the second line process is performed in a vacuum chamber, reformation of the release layer is performed by dry deposition.
이형층이 재형성되면, 다시 S310 내지 S370 단계를 반복하여 수행한다. 이때, S350 단계에서는 R OLED 서브픽셀용 유기층 스택, G OLED 서브픽셀용 유기층 스택, B OLED 서브픽셀용 유기층 스택이 번갈아가며 형성될 수 있다. When the release layer is reformed, steps S310 to S370 are repeated again. At this time, in step S350, the organic layer stack for the R OLED subpixel, the organic layer stack for the G OLED subpixel, and the organic layer stack for the B OLED subpixel may be formed alternately.
최종적으로 원하는 개수의 RGB OLED 서브픽셀 어레이가 형성되면 잔존하는 팽창가능한 수지층이 제거된다.When the desired number of RGB OLED subpixel arrays is finally formed, the remaining expandable resin layer is removed.
도 6 내지 10은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 먼저, 도 6은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법 중 기본 공정(전공정)을 설명하기 위한 개략도이다. 도 6을 참조하면, 기본 공정(전공정)은 Fab. Line에서 수행된다.6 to 10 are schematic diagrams for explaining the fine patterning method according to the present invention. First, Figure 6 is a schematic diagram for explaining the basic process (pre-process) of the fine patterning method according to the present invention. Referring to Figure 6, the basic process (pre-process) is Fab. It is performed on Line.
먼저, 기판(501) 상에 RGB OLED 서브 픽셀을 형성할 제1 전극(503)을 다수로 형성한다(A1).First, a plurality of
기판(501)은 TFT(Thin Film Transistor) 기판일 수 있으며, 채널의 종류(활성 층위 종류)에 따라서 a-si TFT, Oxide TFT, LTPS TFT 중 어느 기판을 사용할 수 있고, 나아가 당업자에게 공지된 임의의 그 외의 적합한 기판일 수 있다.The
각 서브 픽셀의 유기층은 전자(electron)를 주입하는 제2 전극(Cathode electrode)과 정공을 주입하는 제1 전극(Anode electrode) 및 두 전극 사이에 형성된 유기층으로 이루어질 수 있다.The organic layer of each subpixel may include a second electrode (cathode electrode) that injects electrons, a first electrode (anode electrode) that injects holes, and an organic layer formed between the two electrodes.
제1 전극(503)은 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 전도성 물질로 형성될 수 있고, 이후 공정에서 형성될 제2 전극은 빛을 반사하는 전도성 메탈 물질로 형성될 수 있다.The
A1 단계 이후, 기판(501)과 다수의 제1 전극(503)을 덮도록 팽창가능한 수지층(505)을 도포한다(B1).After step A1, an
팽창가능한 수지층(505)은 스핀 코팅된 후 연질 베이킹 단계를 행할 수 있다. The
B1 단계 이후, 팽창가능한 수지층(505) 상에 이형층(507)을 형성한다(C1). After step B1, a
이형층(507)은 RGB OLED 서브 픽셀(및 픽셀)을 형성하는 공정에서 이형층(507) 상부에 남아있는 유기층들을 Lift-Off 공정 또는 Dry Etching을 통해 제거할 수 있다.In the process of forming the RGB OLED subpixel (and pixel) of the
이와 같은 기본 공정(전공정)에 따라 RGB OLED 서브 픽셀(또는 RGB OLED 픽셀)의 패턴화 및 형성 공정을 준비할 수 있고, 전공정의 모든 처리 공정은 유기층이 형성되기 전이므로 일반적인 Fab. Line에서 진행될 수 있다.According to this basic process (pre-process), the patterning and formation process of RGB OLED sub-pixels (or RGB OLED pixels) can be prepared, and all processing processes in the pre-process are performed before the organic layer is formed, so it is possible to prepare a typical Fab. It can be done on Line.
도 7은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 중 픽셀 공정(후공정) 상의 R OLED 서브 픽셀의 패턴 및 형성 공정도를 도시한다.Figure 7 shows the pattern and formation process diagram of the R OLED subpixel on the middle pixel process (post-process) in the fine patterning method according to the present invention.
도 7을 참조하면, 픽셀 공정(후공정)은, 도 6의 Fab. Line 상에서 기본 공정(전공정)이 수행된 후 진공챔버 라인에서 수행될 수 있다. Referring to Figure 7, the pixel process (post process) is Fab of Figure 6. After the basic process (pre-process) is performed on the line, it can be performed in the vacuum chamber line.
먼저, 도 6의 기본 공정(전공정)에서 형성된 기판(501), 다수의 제1 전극(503), 팽창가능한 수지층(505) 및 이형층(507)을 포함하는 적층체 상부의 소정 위치에 마스크(509)를 위치시키고 UV를 조사하고 열을 가한다(A2). 여기서, 마스크(509)의 개구 영역은 다수의 제1 전극(503) 중 적어도 하나 이상의 제1 전극과 오버랩될 수 있다. First, at a predetermined location on the upper part of the laminate including the
이때, UV에 의해 노광된 수지층(505)의 노광 영역이 팽창되어 노광/팽창 영역(601)이 형성된다. 노광되지 않은 영역에서는 팽창이 없으므로 팽창가능한 수지층(505)이 원래의 상태를 유지한다.At this time, the exposed area of the
팽창가능한 수지층(505)에서 노광되지 않은 영역은, 이후 G, B OLED 서브 픽셀의 패턴 형성시 그대로 이용되어, 제1 라인에서 1회의 수지층(505) 형성으로 RGB OLED 서브 픽셀의 패턴 형성 공정이 순차적으로 수행될 수 있다. The unexposed area of the
여기서, 팽창가능한 수지층(505)은 UV에 의한 노광 공정과 열에 의한 팽창 공정만이 있을 뿐, 현상 공정(Development Process)이 수행되지 않는다. 이 점에서 패턴 형성과 같은 반도체 공정의 감광성 수지의 용도와는 기본적으로 차이가 있다.Here, the
그 다음, Lift-Off 또는 Dry Etching 공정으로 노광/팽창 영역(601)을 제거시키면 R OLED 서브 픽셀이 형성될 R 패턴 영역(603)이 형성된다(B2). 이때, 노광/팽창 영역(601)이 제거되면서 그 영역 상에 형성된 이형층(507)의 일부 영역도 함께 제거된다.Next, when the exposure/
B2 단계 이후, 전체 영역 상부에 적색 유기층 스택(Red Organic Layer Stack, 605)을 증착하고, 적색 유기층 스택(605) 상에 제2 전극(607)을 형성시킨다(C2). 적색 유기층 스택은 제1 전극(503)과 제2 전극(607) 사이에 제공되고, 제1 전극(503) 및 제2 전극(607) 각각에 접촉한다. 그리고, 적색 유기층 스택은 HIL, HTL, EIL, ETL, Red EML 등을 포함할 수 있다.After step B2, a red organic layer stack (605) is deposited on the entire area, and a
C2 단계에 도시된 바와 같이, R 패턴 영역(603) 내에서 적색 유기층 스택(605)은 상측으로 제2 전극(607)에 접촉되고, 하측으로 제1 전극(503)과 접촉되어 형성된다.As shown in step C2, within the
그리고, R 패턴 영역(603) 외의 다른 영역에서는, B2 단계에서 제거되지 않은 이형층(507) 상부에 적색 유기층 스택(605)과 제2 전극(607)이 순차적으로 형성된다. And, in areas other than the
이후, C2 단계에서 형성된 적색 유기층 스택(605) 및 제2 전극(607) 중 R 패턴 영역(603)을 제외한 나머지 부분의 적색 유기층 스택(605) 및 제2 전극(607)은 Lift-Off 또는 Dry Etching에 의해 제거된다(D2).Afterwards, the red
D2 단계에서 Lift-Off 또는 Dry Etching 공정 시, 이형층(507)이 없는 R 패턴 영역(603) 내에서는 적색 유기층 스택(605a)과 제2 전극(607a)은 그대로 남아 있고, 다른 영역은 이형층(507)이 존재하므로 적색 유기층 스택(605)과 제2 전극(607)은 제거될 수 있다.During the Lift-Off or Dry Etching process in step D2, the red
D2 단계를 완료함으로서, 최종적으로 기판(501), 제1 전극(503), 적색 유기층 스택(605a) 및 제2 전극(607a)의 R OLED 서브 픽셀이 형성될 수 있다.By completing step D2, R OLED subpixels of the
도 8은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법 중 픽셀 공정(후공정) 상의 G OLED 서브 픽셀의 패턴 및 형성 공정도를 도시한 것이다.Figure 8 shows the pattern and formation process diagram of the G OLED subpixel on the pixel process (post-process) of the fine patterning method according to the present invention.
도 8의 공정도는 G OLED 서브 픽셀의 패턴 형성 공정으로서, 독립적인 공정이 아닌, 도 6의 기본 공정(전공정)과 도 7의 R OLED 서브 픽셀 공정에 이어 연속적으로 행해지는 공정이다.The process diagram of FIG. 8 is a pattern formation process for the G OLED subpixel, and is not an independent process, but a process performed continuously following the basic process (pre-process) of FIG. 6 and the R OLED subpixel process of FIG. 7.
먼저, 진공챔버 라인에서, 도 6 및 7의 공정에서 형성된 적층체의 전체 상면 상에 이형층(507a)을 증착하고(A3), 소정 위치로 이격된 마스크(509)를 위치시키고 UV를 조사하고 열을 가한다(B3). 여기서, 마스크(509)의 개구 영역은 다수의 제1 전극(503) 중 적어도 하나 이상의 다른 제1 전극과 오버랩될 수 있다. First, in a vacuum chamber line, a
이때 UV에 의해 노광된 수지층(505)의 노광 영역이 열에 의해 팽창되어 노광/팽창 영역(701)이 형성된다. 노광되지 않은 영역에서는 팽창이 없으므로 팽창가능한 수지층(505)이 원래의 코팅 상태를 그대로 유지한다.At this time, the exposed area of the
팽창가능한 수지층(505)에서 노광되지 않은 영역은, 이후 B OLED 서브 픽셀의 패턴 형성시 그대로 이용된다. 즉, 제1 라인에서 1회의 수지층(505) 형성에 의해 RGB OLED 서브 픽셀의 패턴 형성을 그대로 이용할 수 있다.The unexposed area of the
그 다음, Lift-Off 또는 Dry Etching 공정으로 노광/팽창 영역(701)을 제거시키면 G OLED 서브 픽셀이 형성될 G 패턴 영역(703)이 형성된다(C3). 이때, 노광/팽창 영역(701)이 제거되면서 그 영역 상에 형성된 이형층(507)의 일부 영역도 함께 제거된다.Next, when the exposure/
C3 단계 이후, 전체 영역 상부에 녹색 유기층 스택(Green Organic Layer Stack, 705)을 증착하고, 녹색 유기층 스택(705) 상에 제2 전극(707)을 형성시킨다(D3).After step C3, a green organic layer stack (705) is deposited on the entire area, and a second electrode (707) is formed on the green organic layer stack (705) (D3).
녹색 유기층 스택(705)은 제1 전극(503)과 제2 전극(707) 사이에 제공되고, 제1 전극(503) 및 제2 전극(707) 각각에 접촉한다. 녹색 유기층 스택(705)은 HIL, HTL, EIL, ETL, Green EML 등을 포함할 수 있다.The green
D3 단계에 도시된 바와 같이, G 패턴 영역(703) 내에서 녹색 유기층 스택(705)은 상측으로 제2 전극(707)에 접촉되고, 하측으로 제1 전극(503)과 접촉되어 형성된다. 그리고, G 패턴 영역(703) 외의 다른 영역에도 이형층(507, 507a) 상부로 녹색 유기층 스택(705)과 제2 전극(707)이 순차적으로 형성된다. As shown in step D3, within the
이후, D3 단계에서 형성된 녹색 유기층 스택(705) 및 제2 전극(707) 중 G 패턴 영역(703)을 제외한 나머지 부분의 녹색 유기층 스택(705) 및 제2 전극(707)은 Lift-Off 또는 Dry Etching에 의해 제거된다(E3).Afterwards, the green
R 패턴 영역(603)과 G 패턴 영역(703)에는 팽창가능한 수지층의 두께가 수 ㎛ 정도이고, 유기층 및 전극 메탈은 0.5㎛ 이하이므로 웰(Well) 형태로서 내부의 녹색 유기층 스택(705) 및 제2 전극(707)은 그대로 남아 있게 된다.In the
따라서, 이때 Lift-Off 또는 Dry Etching 공정시 R 패턴 영역(603)과 G 패턴 영역(703) 내에서는 녹색 유기층 스택(705a)과 제2 전극(707a)은 그대로 남아 있고, 다른 영역은 이형층(507, 507a)이 존재하고 웰의 상단에 존재하므로 녹색 유기층 스택(705)과 제2 전극(707)은 제거될 수 있다.Therefore, at this time, during the Lift-Off or Dry Etching process, the green
E3 단계에서, 최종적으로 기판(501), 제1 전극(503), 적색 유기층 스택(605a) 및 제2 전극(607a)의 R OLED 서브 픽셀(녹색 유기층 스택(705a) 및 제2 전극(707a)이 잔존된 상태)과, 기판(501), 제1 전극(503), 녹색 유기층 스택(705a) 및 제2 전극(707a)의 G OLED 서브 픽셀이 형성되어 있음을 알 수 있다.In step E3, the R OLED subpixels of the
도 9는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법 중 픽셀 공정(후공정) 상의 B OLED 서브 픽셀의 패턴 및 형성 공정도를 도시한 것이다.Figure 9 shows the pattern and formation process diagram of the B OLED subpixel on the pixel process (post-process) of the fine patterning method according to the present invention.
도 9의 공정도는 B OLED 서브 픽셀의 패턴 형성 공정으로서, 독립적인 공정이 아닌, 도 6의 기본 공정(전공정), 도 7의 R OLED 서브 픽셀 공정 및 도 8의 G OLED 서브 픽셀 공정에 이어 연속적으로 행해지는 공정이다.The process diagram of FIG. 9 is a pattern formation process of the B OLED subpixel, and is not an independent process, but follows the basic process (pre-process) of FIG. 6, the R OLED subpixel process of FIG. 7, and the G OLED subpixel process of FIG. 8. It is a process that is carried out continuously.
먼저, 도 6 내지 도 8의 공정에서 형성된 적층체의 전체 상면 상에 이형층(507b)을 증착시키고(A4), 소정 영역에 마스크(509)를 위치시키고 UV를 조사하고 열을 가한다(B4). 마스크(509)의 개구 영역의 전부 또는 일부는 수직인 방향으로(각 구성의 적층 방향)으로 또 다른 제1 전극(503)과 오버랩될 수 있다.First, a
이때 UV에 의해 노광된 수지층(505)의 노광 영역이 열에 의해 팽창되어 노광/팽창 영역(801)을 형성한다. 반대로 노광되지 않은 영역은 팽창되지 않았기 때문에, 팽창가능한 수지층(505)의 노광되지 않은 영역은 원래의 코팅 상태를 그대로 유지한다.At this time, the exposed area of the
그 다음, Lift-Off 또는 Dry Etching 공정으로 노광/팽창 영역(801)을 제거시키면 B OLED 서브 픽셀이 형성될 B 패턴 영역(803)이 형성된다(C4).Next, when the exposure/
이때, 노광/팽창 영역(801)이 제거되면서 그 영역 상에 형성된 이형층(507)도 함께 제거된다.At this time, as the exposure/
C4 단계 이후, 전체 영역 상부에 청색 유기층 스택(Blue Organic Layer Stack, 805)을 증착하고, 청색 유기층 스택(805) 상에 제2 전극(807)을 형성시킨다(D4).After step C4, a blue organic layer stack (805) is deposited on the entire area, and a second electrode (807) is formed on the blue organic layer stack (805) (D4).
청색 유기층 스택(805)은 제1 전극(503)과 제2 전극(807) 사이에 제공되고, 제1 전극(503) 및 제2 전극(807) 각각에 접촉하며, 청색 유기층 스택(805)은 HIL, HTL, EIL, ETL, Blue EML 등을 포함할 수 있다.A blue
D4 단계에 도시된 바와 같이, B 패턴 영역(803) 내에서 청색 유기층 스택(805)은 상측으로 제2 전극(807)에 접촉되고, 하측으로 제1 전극(503)과 접촉되어 형성된다.As shown in step D4, within the
그리고, B 패턴 영역(803) 외의 다른 영역에도 이형층(507, 507a, 507b) 상부로 청색 유기층 스택(805)과 제2 전극(807)이 순차적으로 형성된다. Additionally, a blue
이후, D4 단계에서 형성된 청색 유기층 스택(805) 및 제2 전극(807) 중 B 패턴 영역(803)을 제외한 나머지 부분의 청색 유기층 스택(805) 및 제2 전극(807)은 Lift-Off 또는 Dry Etching에 의해 제거된다(E4).Afterwards, the blue
R 패턴 영역(603), G 패턴 영역(703) 및 B 패턴 영역(803)은 팽창가능한 수지층 두께가 수 ㎛ 정도이고, 유기층 및 전극 메탈은 0.5㎛ 이하이므로 웰(Well) 형태로서 내부의 청색 유기층 스택(805) 및 제2 전극(807)은 그대로 남아 있게 된다.The thickness of the expandable resin layer in the
따라서, 이때 Lift-Off 또는 Dry Etching 공정시 R 패턴 영역(603), G 패턴 영역(703) 및 B 패턴 영역(803) 내에서는 청색 유기층 스택(805a)과 제2 전극(807a)은 그대로 남아 있고, 다른 영역은 이형층(507, 507a, 507b)이 존재하고 웰의 상단에 존재하므로 청색 유기층 스택(805)과 제2 전극(807)은 제거될 수 있다.Therefore, at this time, during the lift-off or dry etching process, the blue
E4 단계에서, 최종적으로 기판(501), 제1 전극(503), 적색 유기층 스택(605a) 및 제2 전극(607a)의 R OLED 서브 픽셀(녹색 유기층 스택(705a) 및 제2 전극(707a)과 청색 유기층 스택(805a) 및 제2 전극(807a)이 잔존된 상태)과, 기판(501), 제1 전극(503), 녹색 유기층 스택(705a) 및 제2 전극(707a)의 G OLED 서브 픽셀(청색 유기층 스택(805a) 및 제2 전극(807a)이 잔존된 상태)과, 기판(501), 제1 전극(503), 청색 유기층 스택(805a) 및 제2 전극(807a)의 B OLED 서브 픽셀이 형성되어 있음을 알 수 있다.In step E4, finally, the R OLED subpixels of the
도 10은 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의해 형성된 RGB OLED 픽셀을 도시한다.Figure 10 shows an RGB OLED pixel formed by a fine patterning method according to the present invention.
도 10에 도시된 바와 같이, 도 9의 E4 단계 이후 Lift-Off 및 Full Dry Etching 공정으로 잔존하는 팽창가능한 수지층(505)과 이형층(507, 507a, 507b)을 제거한다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, R OLED 서브 픽셀(900R), G OLED 서브 픽셀(900G) 및 B OLED 서브 픽셀(900B)이 기판 상에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 10, after step E4 of FIG. 9, the remaining
도 11 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하여 형성된 팽창가능한 수지층의 팽창 사진이고, 도 12는 본 발명에 따른 미세 패터닝 방법에 의하여 형성된 팽창가능한 수지층의 패터닝 사진이다.Figure 11 is a photograph of the expansion of the expandable resin layer formed by the fine patterning method according to the present invention, and Figure 12 is a photograph of the patterning of the expandable resin layer formed by the fine patterning method according to the present invention.
도 11의 (A)는 팽창가능한 수지층 팽창 후 광학현미경 사진이고, (B)는 (A)의 V-V 단면의 팽창가능한 수지층 팽창 후 SEM 단면 사진이다. 도 10의 (A) 및 (B)는 기판 상에 형성된 팽창가능한 수지층은 UV 조사 및 열을 가함으로써 RGB OLED 서브 픽셀을 형성할 패턴 영역에서 팽창됨을 보여준다.Figure 11 (A) is an optical microscope photograph after expansion of the expandable resin layer, and (B) is an SEM cross-sectional photograph of the V-V cross section of (A) after expansion of the expandable resin layer. Figures 10 (A) and (B) show that the expandable resin layer formed on the substrate is expanded in the pattern area where RGB OLED subpixels will be formed by applying UV irradiation and heat.
도 12의 (A)는 팽창가능한 수지층 패터닝 후 광학현미경 사진이고, (B)는 (A)의 V-V 단면의 팽창가능한 수지층 패터닝 후 SEM 단면 사진이다. 도 12의 (A) 및 (B)는 기판 상에 형성된 팽창가능한 수지층이 도 10의 팽창 후, Lift-Off 또는 Dry Etching 공정에 의해 RGB OLED 서브 픽셀이 형성될 패턴 영역이 패터닝되어 있는 것을 보여준다.Figure 12 (A) is an optical microscope photograph after patterning of the expandable resin layer, and (B) is an SEM cross-sectional photograph of the V-V cross section of (A) after patterning of the expandable resin layer. Figures 12 (A) and (B) show that after the expandable resin layer formed on the substrate is expanded as shown in Figure 10, the pattern area where RGB OLED subpixels will be formed is patterned by the Lift-Off or Dry Etching process. .
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description focuses on the embodiment, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will be able to understand the above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. You will see that various modifications and applications not illustrated are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
L1 : 제1 라인
L2 : 제2 라인
101, 501 : 기판
103, 503 : 제1 전극
105, 505 : 팽창가능한 수지층
107, 507, 507a, 507b : 이형층
109, 509 : 마스크
601, 701, 801 : 노광/팽창 영역
603 : R 패턴 영역
605, 605a : 적색 유기층 스택
607, 707, 807, 607a, 707a, 807a : 제2 전극
703 : G 패턴 영역
705, 705a : 녹색 유기층 스택
803 : B 패턴 영역
805, 805a : 청색 유기층 스택
900R : R OLED 서브 픽셀
900G : G OLED 서브 픽셀
900B : B OLED 서브 픽셀L1: first line
L2: 2nd line
101, 501: substrate
103, 503: first electrode
105, 505: expandable resin layer
107, 507, 507a, 507b: release layer
109, 509: Mask
601, 701, 801: exposure/expansion area
603: R pattern area
605, 605a: red organic layer stack
607, 707, 807, 607a, 707a, 807a: second electrode
703: G pattern area
705, 705a: green organic layer stack
803: B pattern area
805, 805a: blue organic layer stack
900R:R OLED Subpixel
900G:G OLED subpixel
900B:B OLED Subpixel
Claims (11)
진공 상태에서, 상기 적층체 상에 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 어느 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제1 부분을 팽창시키고, 팽창된 상기 수지층의 제1 부분을 제거하여 제1 패턴 영역을 형성하는, 진공 패터닝 단계;를 포함하고,
상기 진공 패터닝 단계는,
상기 제1 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제1 유기층 스택과 제2 전극을 순차적으로 형성하고, 상기 제1 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제1 유기층 스택과 제2 전극을 제거하고,
상기 잉여의 제1 유기층 스택과 제2 전극이 제거된 상기 적층체 상에 이형층을 형성하고, 상기 적층체 상에 상기 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 다른 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제2 부분을 팽창시키고,
팽창된 상기 수지층의 제2 부분을 제거하여 제2 패턴 영역을 형성하고,
상기 제2 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제2 유기층 스택과 상기 제2 전극을 순차적으로 형성한 후, 상기 제2 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 및 제2 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제2 유기층 스택과 제2 전극을 제거하는,
미세 패터닝 방법.
A plurality of first electrodes are formed on a substrate, a resin layer expandable by ultraviolet rays (UV) and/or heat is formed on the substrate to cover the plurality of first electrodes, and a release layer is formed on the resin layer. A laminate manufacturing step of forming a laminate; and
In a vacuum state, after placing a mask on the laminate, the ultraviolet rays and/or the heat are applied to remove the first electrode of the resin layer located between the first electrode of any one of the plurality of first electrodes and the opening area of the mask. A vacuum patterning step of expanding one part and removing the first part of the expanded resin layer to form a first pattern area,
The vacuum patterning step is,
A first organic layer stack and a second electrode are sequentially formed on the laminate on which the first pattern area is formed, and a surplus first organic layer is disposed outside the first pattern area among the first organic layer stack and the second electrode. Remove the stack and second electrode,
A release layer is formed on the laminate from which the excess first organic layer stack and the second electrode have been removed, the mask is placed on the laminate, and then the ultraviolet rays and/or the heat are applied to form the plurality of first organic layer stacks. expanding a second portion of the resin layer located between the first electrode of the other one of the electrodes and the open area of the mask;
forming a second pattern area by removing the second portion of the expanded resin layer;
After sequentially forming a second organic layer stack and the second electrode on the laminate on which the second pattern region is formed, among the second organic layer stack and the second electrode, disposed outside the first and second pattern regions removing excess second organic layer stack and second electrode,
Fine patterning method.
상기 잉여의 제2 유기층 스택과 제2 전극이 제거된 상기 적층체 상에 이형층을 형성하고, 상기 적층체 상에 상기 마스크를 배치시킨 후 상기 자외선 또는/및 상기 열을 가하여 상기 다수의 제1 전극 중 또 다른 하나의 제1 전극과 상기 마스크의 개구 영역 사이에 위치한 상기 수지층의 제3 부분을 팽창시키고,
팽창된 상기 수지층의 제3 부분을 제거하여 제3 패턴 영역을 형성하고,
상기 제3 패턴 영역이 형성된 상기 적층체 상에 제3 유기층 스택과 상기 제2 전극을 순차적으로 형성한 후, 상기 제3 유기층 스택과 상기 제2 전극 중에서 상기 제1 내지 3 패턴 영역 밖에 배치된 잉여의 제3 유기층 스택과 제2 전극을 제거하는, 미세 패터닝 방법.
The method of claim 1, wherein the vacuum patterning step includes:
A release layer is formed on the laminate from which the excess second organic layer stack and the second electrode have been removed, the mask is placed on the laminate, and then the ultraviolet rays and/or the heat are applied to form the plurality of first expanding a third portion of the resin layer located between the first electrode of another one of the electrodes and the open area of the mask;
forming a third pattern area by removing the third portion of the expanded resin layer;
After sequentially forming the third organic layer stack and the second electrode on the laminate on which the third pattern region is formed, a surplus disposed outside the first to third pattern regions among the third organic layer stack and the second electrode A fine patterning method for removing the third organic layer stack and the second electrode.
상기 제1 패턴 영역 내의 이형층, 상기 제2 패턴 영역 내의 이형층, 상기 적층체 제조 단계에서 형성된 이형층 및 상기 기판 상에 잔존하는 수지층을 제거하여 제1 내지 제3 서브 픽셀을 형성하는, 미세 패터닝 방법.
The method of claim 4, wherein the vacuum patterning step includes:
Forming first to third subpixels by removing the release layer in the first pattern area, the release layer in the second pattern area, the release layer formed in the laminate manufacturing step, and the resin layer remaining on the substrate, Fine patterning method.
리프트 오프(Liftoff) 또는 건식 에칭(Dry Etch) 방법을 이용하여 상기 이형층과 상기 수지층을 제거하는, 미세 패터닝 방법.
According to claim 5,
A fine patterning method of removing the release layer and the resin layer using a liftoff or dry etching method.
상기 적층체 제조 단계는, 비진공 상태에서 수행되는, 미세 패터닝 방법.
According to claim 1,
The fine patterning method wherein the laminate manufacturing step is performed in a non-vacuum state.
상기 패터닝 단계는, 진공 챔버 내에서 수행되는, 미세 패터닝 방법.
According to claim 1,
The patterning step is performed in a vacuum chamber.
상기 수지층은 베이스 수지, 유기용매 및 광활성제를 혼합한 수지인, 미세 패터닝 방법.
According to claim 1,
The resin layer is a resin mixed with a base resin, an organic solvent, and a photoactivator.
상기 수지층은 건식 패터닝 수지(Dry Patterning Resin)인, 미세 패터닝 방법.
According to claim 1,
A fine patterning method wherein the resin layer is dry patterning resin.
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Citations (3)
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JP2004205690A (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Sony Corp | Manufacturing method for display |
KR20140139785A (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | Method for Manufacturing of Organic light Emitting Display Device |
KR20180021002A (en) | 2015-06-29 | 2018-02-28 | 아이엠이씨 브이제트더블유 | High resolution patterning method of organic layer |
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