KR20030068452A - 유기 반도체 소자 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
고품위의 화상 정보를 표시할 수 있는 복수의 화소(pixel)들로 구성된 유기 전계발광 소자(Organic Electroluminescent Device ; OELD)를 비롯한 유기 반도체 소자의 제작에 관한 것으로서, 유기반도체 소자 중의 하나인 유기전계 발광소자를 형성하기 위해서 하나 이상의 전극이 패턴된 기판 상에 하나 이상의 패턴을 갖으며, 광 손상 문턱이 기판의 것 보다 낮은 절연성 물질로 이루어진 절연막을 화소 소자들의 사이 영역에 형성하고, 절연막이 형성된 기판 상에 발광 유기물층을 비롯한 유기 반도체 층과 전극을 형성하고, 절연막에 집광된 레이저광을 조사시켜 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하고 절연막 상부에 형성되어 있던 유기물층과 전극 재료를 제거하여 복수의 화소를 제작하거나 소자의 형태를 구현한다. 또한, 광조사(光照射)에 의한 광 손상 과정을 진공 또는 무수분, 무산소의 불활성 가스 분위기에서 수행하여, 제거된 재료들의 부스러기들이 소자들을 오염시키지 않으며, 소자의 제조 수율을 향상시키고 소자의 제조 공정을 단순화시킨다.
Description
본 발명은 유기 전계발광 소자(Organic Electroluminescent Device; OELD)를 비롯한 유기 반도체 소자(Organic Semiconductor Device) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광 손상(Optical Damage) 현상을 이용하여 복수의 소자 또는 화소를 용이하게 분리하거나 복잡한 형상의 소자를 용이하게 제작하여소자의 제조 수율을 높이고, 제조 시 오염을 최소화함으로써, 소자 작동의 신뢰성을 향상시키는 유기 반도체 소자 제조 방법 및 그러한 방법으로 제조된 유기 반도체 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 반도체 소자는 유기물의 전자적인 에너지 준위인 HOMO(highest occupied molecular orbital) 준위와 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 준위에 연관된 전기적인 반도체성을 이용한 소자로서, 유기 다이오드 소자(organic diode device)와 유기 트랜지스터 소자(organic transistor device) 등이 이에 포함된다. 구체적인 유기 다이오드 소자의 예로는 유기 전계 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode 또는 Organic Electroluminescent diode)가 있으며, 유기 트랜지스터 소자로는 그 구조에 따라 유기 FET (Field Effect Transistor), 유기 TFT(Thin Film Transistor), 유기 SIT(Static Induction Transistor), 유기 탑게이트SIT(Top Gate SIT), 유기 트라이오드(Triode), 유기 그리드 트랜지스터(Grid Transistor), 유기 싸이리스터(Thyristor), 유기 바이폴라트랜지스터(Bipolar Transistor) 등이 있다.
이러한 유기 반도체 소자들은 기판 상에 유기 물질층이 형성되므로, 유기물로 이루어진 화소 또는 소자들을 분리하기 위해서 사진 식각 공정을 적용하는 것이 곤란하다. 따라서, 격벽 등을 이용하여 유기물로 구성되는 화소 또는 소자들을 분리하는 기술을 사용하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 다양한 유기 반도체 소자 및 소자의 제작에 있어, 기판 상에 형성된 유기물 화소 또는 소자들을 분리 또는 재단하는 기술에 관한 것으로서, 그 구조에 제한되지 않고 적용 될 수 있다. 이하, 상기 소자들 중 가장 단순한 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자를 기초로 하여 유기 반도체 소자에 관한 본 발명을 기술하도록 한다.
OELD 소자는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display; FED) 등과 함께 대표적인 평판 표시장치 중의 하나로서, 응답 속도가 수 μs 이하로 빠를 뿐만 아니라, 백라이트가 필요 없는 자발 발광 소자이므로 휘도와 시야각 특성이 우수하다는 장점이 있다. 특히, OELD는 박막 및 구부릴 수 있는 형태로의 소자 제작이 가능하고, 박막 제작 기술에 의한 패턴 형성과 대량 생산이 용이할 뿐만 아니라, 구동 전압이 낮고, 가시 영역에서의 모든 색상 발광이 가능한 장점이 있다.
기존의 OELD 소자는, 투명한 기판 위의 순차적으로 형성된 제 1 전극, 유기물층과 제 2 전극으로 구성된 단순한 구조로 형성되어 있다. 유기물층은 제 1 전극으로부터 정공의 주입과 수송을 위한 정공 주입층과 정공 수송층, 전계발광을 위한 유기발광층, 제 2 전극으로부터 전자의 주입과 수송을 위한 전자 수송층들이 순차적으로 형성되어 구성될 수 있다. 이와 같은 OELD 소자의 제 1 및 제 2 전극에 전압을 인가하면, 제 1 전극과 제 2 전극에서 각각 주입된 정공과 전자가 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 수송층을 통하여 유기발광층의 HOMO 준위와 LUMO 준위로 주입되고, 각 준위의 전자와 정공이 결합하면서 빛을 발광하게 된다. 이러한 전계발광 화소들로 이루어진 시각 정보표시 디스플레이 소자를 제작하기 위해서는 단순하면서도 수율이 높은 복수 화소 제작 방법을 사용해야 한다.
이와 같이 복수의 화소를 갖는 패시브형 단색 OLED 제작 방법 중 가장 단순한 화소 패턴 형성 방법의 일 예는 새도우 마스크(shadow mask)를 사용하는 것이다. 구체적으로, 먼저, 기판 상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 폴리아닐린, 은(Ag) 등으로 이루어진, 높은 일함수를 가지는 복수의 제 1 전극(애노드, anode, A)을 스트라이프 형태로 형성한다. 제 1 전극 상부에는 유기 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 유기물층들을 형성하고, 유기물층의 상부에는 Al, Mg, Ca 등 낮은 일함수를 가지는 복수의 제 2 전극(캐소오드, cathode, C)을 제 1 전극에 대향되도록 형성한다. 이때, 제 2 전극의 형태는 새도우 마스크에 의해 제 1 전극의 스트라이프의 방향에 수직하게 형성되도록 한다. 이 방법은 가장 단순하게 화소를 형성할 수 있다는 장점이 있으나 정밀한 화소의 제작이 쉽지 않다는 단점이 있다.
또 다른 통상적인 패시브형 단색 유기 전계발광 소자의 복수 화소 제작 방법은 절연 격벽을 이용하여 화소를 분리하는 것으로 미국특허 5,701,055호에 개시되어 있다. 상기의 방법에 따르면, 기판 상에, 높은 일함수를 가지는 제 1 전극이 스트라이프 형태로 형성되어 있고, 제 1 전극 상부에는 유기 또는 무기 절연 격벽 스트라이프가 제 1 전극 스트라이프 방향에 수직하게 형성되어 있다. 그리고, 기판 상부에 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 유기물층들과 낮은 일함수를 가지는 제 2 전극이 전면에 걸쳐 순차적으로 형성된다. 이때, 유기물층과 제 2 전극의 형태는 격벽에 의해 분리되어, 제 1 전극스트라이프의 방향에 수직한 스트라이프 형태로 형성된다. 이 방법은 단순하게 복수의 화소를 형성시킬 수 있다는 장점이 있으나 격벽의 제작 형태에 따라 유기물층 및 제2 전극의 분리가 완벽하지 않아 화소 제작의 정밀성이 떨어지고 제조 수율이 낮다는 단점이 있다.
또 다른 통상적인 패시브형 칼라 유기 전계발광 소자의 복수 화소 제작 방법으로서 샤도우 마스크와 절연 격벽을 이용하여 화소를 분리하는 방법이 일본특허공개 8-315981에 개시되어 있다. 이 방법 역시 적절한 화소의 크기를 갖는 디스플레이 소자 제작에는 우수하게 적용할 수 있으나, 격벽의 구조가 복잡하기 때문에, 디스플레이 사이즈가 커지고 화소 사이의 피치(pitch)가 감소할수록 화소의 분리가 어렵다는 한계가 있다.
다음으로, 레이저광을 이용하여 패시브형 단색 유기 전계발광 소자의 화소를 제작 방법이 미국특허 5,814,417에 개시되어 있다. 상기 특허에 의하면, 기판 상에 ITO 등으로 이루어진, 높은 일함수를 가지는 제 1 전극을 스트라이프 형태로 형성하고, 제 1 전극 상부에는 유기 또는 무기 절연막 스트라이프를 제 1 전극 스트라이프 방향에 수직하게 형성시킨다. 상기 유기 또는 무기 절연막은 절연성이 우수하고 열 저항이 커 레이저광으로는 파손되지 않는 절연막 재료로 구성되어 있다. 상기 기판상에 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 발광 유기물질을 형성시키고, 제 2 전극을 유기물층 위에 순차적으로 형성시킨다. 그리고, 제 2 전극 상부쪽에서 절연막 상부에 형성된 유기물층과 제 2 전극에 레이저광을 조사하여, 유기물층과 제 2 전극을 분리하여 스트라이프 형태의제 2 전극을 형성시킨다. 또한, 열 흡수가 적은 유기 또는 절연막을 형성하는 대신, 레이저광을 강하게 흡수하는 광 흡수층을 제 2 전극의 상부에 형성시킨 후, 레이저광을 조사하여 제 2 전극을 분리하여 화소를 분리할 수 도 있다. 또한, 열 흡수가 적은 절연막과 레이저광을 강하게 흡수하는 광 흡수층을 동시에 채용한 후, 레이저광을 조사하여 제 2 전극을 분리하여 복수개의 분리된 화소를 형성시킬 수도 있다. 이러한 제조 방법은 큰 사이즈의 디스플레이 소자나 화소 사이의 피치가 작은 소자의 경우에도 적용할 수 있으나, 광 제거 과정에서 발생된 부산물에 의해 제작된 화소들이 오염될 수 있는 단점이 있다.
레이저광을 이용하여 패시브형 단색 유기 전계발광 소자의 화소를 제작 하는 또 다른 방법이 미국특허 6,136,622에 개시되어 있다. 상기 특허에서는, 미국특허 5,814,417에서 사용된 유기전계발광소자 제작 방법을 사용하여, 기판상에, 스트라이프 형태의 제 1 전극, 제 1전극 스트라이프 방향에 수직하게 배치되는 유기 또는 무기 절연막 스트라이프, 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 발광 유기물층과 제 2 전극을 순차적으로 형성한다. 여기서, 유기 또는 무기 절연막 스트라이프는 절연성이 우수하고 열 저항이 커 레이저광으로는 파손되지 않는 절연재료로 구성된다. 열 흡수가 적은 상기 절연막 대신에 레이저 광을 강하게 흡수하는 광 흡수층을 제 2 전극의 상부에 형성할 수도 있고, 상기 절연막과 더불어 레이저광을 강하게 흡수하는 광 흡수층을 제 2 전극의 상부에 형성할 수도 있다.
다음, 유리 캡을 소자의 덮개로 형성하고 소자의 내부를 진공으로 만든 후,레이저광을 상기 유리 캡 상부 쪽에서 상기 절연막 상부에 형성된 유기물층과 제 2 전극으로 조사하여, 상기 유기물층과 상기 제 2 전극을 스트라이프 형태로 분리하여 복수의 화소를 형성시킨다. 이러한 제조 방법은 진공상태와 유리 캡을 사용하기 때문에 광 제거 과정에서 발생된 부산물에 의해 화소들이 오염될 가능성이 적어 소자 제작에 우수하게 적용할 수 있으나 화소의 제작시 유리 캡을 사용하여 진공 상태를 형성해야 하는 등 공정이 복잡하다는 단점이 있다.
이상에서 살펴본 기존의 유기 전계발광 소자의 복수 화소 제작 방법은 복잡하여 그 적용성이 낮고 제조 수율 또한 매우 낮으며, 제작 과정 중의 부산물에 의해 화소가 오염될 가능성이 있다. 또한, 전술한 방법들에 의해서 분리된 화소를 가지는 유기전계발광소자의 디스플레이 장치는 오염된 화소 또는 완전하게 분리되지 못한 화소에 의해 표시화상의 품위와 작동의 신뢰성이 상당히 저하되는 문제가 있다.
전술한 문제점은, 투명 기판 상에 유기 반도체 소자 또는 그러한 소자의 화소를 형성할 유기물층을 형성하는 경우에도 나타날 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 펜타슨(pentacene) 유기 박막 트랜지스터를 살펴보면, 유리 기판 상에, 니켈 게이트 전극을 저온에서 패턴 형성하고, 그 위에 게이트 절연막으로 실리콘산화막을 형성한 뒤, 필라듐 금속을 증착하고 사진 식각하여 패턴화된 소스/드레인 전극을 형성한다. 그 이후에, 소스/드레인 전극이 형성된 기판 전면에 활성층으로 유기물인 펜타슨을 데포한다. 그런데 기판 상에 복수의 유기 박막 트랜지스터를 형성하기 위해서는 펜타슨 활성층이 패턴화되어 소자별로 분리되어야 하므로, 유기 박막트랜지스터의 제조 과정 중에 격벽을 형성하거나, 샤도우 마스크를 이용하거나 전술한 미국특허들에서 언급한 레이저를 이용할 수 있다. 따라서, 유기 박막 트랜지스터의 제조 수율이 낮고 활성 영역이 오염될 가능성이 높으며, 표시화상의 품위와 작동의 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 반도체 소자의 형상을 제작하거나 복수의 소자를 용이하게 분리, 제작할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제작 도중에 화소들이 오염될 가능성을 최소화할 수 있는 유기 전계발광 소자를 포함한 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표시화상의 품위와 작동의 신뢰성이 향상된 복수 화소로 구성된 유기 전계발광 소자를 포함하는 유기 반도체 소자를 제공하는 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다.
상기 목적을 달성하기 위한 유기 반도체 소자의 제조 과정은 다음과 같다.
레이저광에 투명한 유리, 석영, 폴리머 기판, 또는 실리콘, 갈륨아세나이드와 같은 반도체 기판을 준비한다. 상기 기판에는 복수의 분리된 유기 반도체 소자들이 형성될 것이다. 그리고 기판 상에, 한 종류 이상의 패턴을 갖으며, 기판의 광 손상 문턱 보다 낮은 광 손상 문턱을 갖는 절연성 물질로 이루어진 절연막을, 복수의 분리된 유기 반도체 소자들의 영역을 분할하는 부분에, 형성한다. 그리고,절연막이 형성된 기판 상에 유기물층을 형성하고, 절연막쪽으로 집광된 레이저광을 조사시켜 절연막 상부에 형성되어 있던 유기물층 전부와 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하여 복수의 분리된 유기 반도체 소자의 제작을 완료한다.
그리고, 유기 반도체 소자의 구체적인 구성, 예를 들어 유기물층 상에 전극이 형성된 구조일 경우, 유기물층 형성 단계 후 그리고 레이저광 조사 단계 이전에, 유기물층 전면에 전극을 형성하고, 레이저 광 조사 단계에서, 상기 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층과 전극의 전부 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거한다.
또 다른 예로서, 기판 준비 단계 이후, 유기물층 형성 단계 이전에, 기판 상에 한 종류 이상의 패턴을 갖는 제 1 전극을 형성할 수 있고, 혹은, 제 1 전극 형성과 더불어 유기물층 형성 단계 후 그리고 레이저광 조사 단계 이전에, 상기 유기물층 전면에 제 2 전극을 더욱 형성하여, 레이저 광 조사 단계에서, 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층의 전부와 제 2 전극 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거할 수 있다. 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극이 구비되어 있는 유기 반도체 소자의 예로서, 유기 전계 발광 소자를 들 수 있으며, 이 경우에는, 유기 발광 소자의 화소가 분리되게 된다.
이때 절연막의 재료는 절연막의 광 손상 문턱(Optical Damage Threshold)이 기판 물질의 광 손상 문턱보다 작은 절연 재료를 사용한다. 상기 절연막의 재료는 특별히 제한되지 않으나, 그 광 손상 문턱이 유리 기판의 광 손상 문턱 (~3 GW / cm2 , 또는 ~30J / cm2 ) 이하인 포토레지스트, 건성 레지스트, 유기 절연재, 또는이들의 복합체들을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 절연막의 형태는 특별히 제한되지는 않으나, 그 폭이 10 ㎛ 이상, 두께는 1 ㎛ ~ 10 ㎛ 이내가 더욱 바람직하다.
상기 레이저 광 손상 방법은 스트라이프 형태의 구조 뿐만 아니라 곡선과 같이 복잡한 소자의 형태를 가공하는 데에도 응용되어 사용될 수 있다. 레이저 광 조사 과정에는 조사되는 레이저광은 절연막 상부 쪽으로 입사되거나 기판(절연막 하부) 쪽으로 입사될 수 있으며, 레이저광으로 제거된 절연물, 유기물과 전극 재료들의 부스러기들에 의하여 화소가 오염되는 것을 효과적으로 방지하기 위하여, 레이저 광 조사 과정이 진공 또는 무수분, 무산소의 불활성가스 기체 분위기에서 수행되도록 한다. 또한, 레이저광은 그 파장이 0.1 ㎛ ~ 2 ㎛ 이내의 펄스형 레이저로부터 선택하여 사용할 수 있으며, 집광된 레이저 빔의 폭(beam width)은 절연막의 폭 이하로 조절하는 것이 바람직하다.
그리고, 유기물층 상부 또는 제 2 전극 형성 단계 후 상기 레이저광 조사 단계 이전에 레이저 광 흡수층을 더욱 형성하여 레이저 광 조사 시 광 흡수 효과를 더욱 부가시켜 사용할 수 있다.
전술한 방법에 의해 제작된 분리된 화소 또는 소자를 갖는 유기 반도체 소자는, 기판, 기판상에, 레이저 광 손상에 의해 분리되어 형성된 것으로서 한 종류 이상의 패턴을 갖는 유기물층, 적어도 유기물층의 측벽에 형성되되 기판의 광 손상 문턱 보다 낮은 광 손상 문턱을 가지는 절연물질로 이루어진 절연막으로 이루어진다. 그리고, 절연막은 유기물층 측벽 뿐만 아니라 유기물층 사이의 기판 표면에도형성되어 있을 수 있으며, 절연막은 포토레지스터, 건성 레지스트, 유기 절연체, 또는 이들의 복합체로 형성될 수 있다.
유기 반도체 소자의 구체적인 일 예에 따라, 상기 유기물층 상면 또는 상기 기판과 유기물층 사이의 상기 기판 상면에, 전극이 더 형성되어 있을 수 있으며, 이때, 유기물층 상에 형성되어 있는 전극 또는 하부에 전극이 형성되어 있는 유기물층 상면에는 레이저 광 조사 시 레이저 광 흡수를 증가시킬 광 흡수층이 더 형성될 수 있다.
유기 반도체 소자의 다른 일 예인 유기 전계 발광 소자의 경우에는, 기판과 유기물층 사이에서 기판 상에 형성된 제 1 전극 및 유기물층 상에 형성된 제 2 전극을 더 포함할 수 있다. 그리고, 제 2 전극 상부에 형성되고 레이저 광 조사 시 레이저 광 흡수를 증가시킬 광 흡수층을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 실시예들의 설명에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다. 도 1a에서, 이후에 사용될 레이저광에 투명한 유리, 석영, 폴리머 기판, 또는 실리콘, 갈륨아세나이드와 같은 반도체 기판(1)상에 폴리아닐린, 은(Ag), ITO 등으로 이루어진, 높은 일함수를 가지는 제 1 전극(2)을 스트라이프 형태로 형성한다. 제 1 전극(2) 상부에 유기 또는 무기 절연막 스트라이프(3)를 제 1 전극 스트라이프 방향에 수직하게 형성시킨다. 절연막스트라이프(3)가 형성되는 위치는 화소를 분할하는 영역이 된다. 유기 또는 무기 절연막 스트라이프(3)는 절연성이 우수하고 광 손상 문턱이 낮아 일반적으로 사용되는 펄스형 레이저광으로 쉽게 파괴, 제거되는 물질로 이루어지며, 단층 또는 다층의 구조로 형성시킬 수 있다. 그리고 이러한 물질의 예로서 광 손상 문턱이, 유리 기판 또는 사용되는 기판 물질의 광 손상 문턱 보다 낮은 PR, 건성 레지스트, 유기 절연체 (organic insulator), 광반응성 에폭시 화합물로 이루어진 물질, 아조포스포네이트 폴리머(azophosphonate polymer), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate;PMMA), 도핑된 PMMA, 아크릴 폴리머(acrylic polymer), 폴리아크릴 폴리머(polyacrylic polymer), 폴리에스테르(polyester), 폴리이미드(polyimide), 풀레렌(fullerene; C60), Si, 또는 이들의 복합체를 사용할 수 있으나 상기 재료에 국한되는 것은 아니다. 그리고 절연막(3)의 형태는 특별히 제한되는 것은 아니며, 다만 폭은 현재 제작되는 유기 전계 발광 소자의 크기를 고려하여 10㎛ 이상, 두께는 1 내지 10㎛ 인 것이 바람직하다.
다음, 도 1b에 나타난 바와 같이, 절연막 스트라이프(3)가 형성된 기판(1) 상부에 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 발광 유기물층(4)과 제 2 전극(5)을 순차적으로 형성시킨다. 발광 유기물층(4)은 전도성, 비전도성 또는 반도체성의 유기 단분자, 올리고머 또는 고분자로 이루어질 수 있으며, 제 2 전극(5)은 Al, Mg, Ca 등 낮은 일함수를 가지는 물질로 이루어진다.
그리고, 도 1c에 도시된 바와 같이, 집속된 레이저 광(8-1)을 상기 제 2 전극(5) 상부로부터 상기 절연막 스트라이프(3)쪽으로 입사시키거나, 집속된 레이저 광(8-2)을 상기 기판(1) 하부에서부터 상기 절연막 스트라이프(3)쪽으로 입사시켜, 절연막 스트라이프(3)를 광 손상으로 제거하면서, 그 상부에 위치하는 발광 유기물층(4)과 제 2 전극(5)을 동시에 제거하여 제 2 전극(5)과 발광 유기물층(4)을 제 1 전극과 수직인 방향으로 신장하는 스트라이프 형태로 형성시켜 분리된 복수의 화소를 생성시킨다(도 1d, 도1e). 이때, 레이저광의 입사각도는 임의의 각도로 설정할 수 있다.
상기 광 손상은 강력한 레이저 빔의 전자기력이 상기 절연막의 구성 분자들 또는 원자들 사이의 결합력(Van der Waals Force)을 능가하여 구성 분자들 또는 원자들의 결합을 파괴하는 1) 전계 파괴(Electric Field Break-down) 현상, 2) 다광자에 의한 이온화 현상(Ionization caused by Multiphoton Absorption), 3) 화학적 결합의 UV-양자 유도 파괴 현상 (UV-quantum induced Breaking of Chemical Bond, 또는 Photochemical mechanism)의 복합적인 효과로 나타나는 현상으로 일반적인 광흡수 현상과는 구별된다.
또한, 레이저 광조사는 절연막 스트라이프를 따라서 스트라이프(3) 상부에 스캔 조사하여 스트라이프를 제거하거나, 기판과 레이저 광원 사이에 포토마스크를 기판 전면에 걸쳐 설치하고 포토 마스트의 오픈 영역과 절연막 스트라이프(3)를 일치시킨 후 레이저광을 포토마스크가 설치된 기판의 전면에 조사하여 스트라이프를 일시에 제거하거나, 기판과 레이저 광원 사이에 기판 일부에 걸쳐 포토마스크를 설치하고 포토마스크의 오픈 영역과 절연막 스트라이프를 일치시킨 후 레이저광을 포토마스크가 설치된 기판의 일부분에 조사/스캔하여 스트라이프를 제거할 수 도 있다.
한편, 도 1d에는, 제 1 전극(2)이 노출되도록 제 2 전극(5), 발광 유기물층(4) 및 절연막 스트라이프(3)의 전체 두께가 제거된 상태가 도시되어 있으며, 따라서, 유기발광소자는, 투명 기판(1), 투명 기판(1) 상에서 서로 평행하게 배열된 복수개의 스트라이프 패턴을 갖는 제 1 전극(2), 제 1 전극(2) 상에서 상기 제 1 전극의 스트라이프 패턴에 수직한 방향으로 평행하게 배열되는 복수개의 스트라이프 패턴을 갖는 발광 유기물층(4) 및 상기 발광 유기물층(4) 상에 형성되고 상기 발광 유기물층(4)과 유사한 패턴으로 형성되는 제 2 전극(5) 및 상기 제 1 전극의 소정 부분을 노출시키도록 상기 발광 유기물층(4)과 제 2 전극(5)의 측벽에 형성되고 광 손상 문턱이 낮은 절연성 물질로 이루어진 절연막 스트라이프(3a)로 이루어지게 된다.
도 1e에는 절연막 스트라이프(3)의 일부 두께 만이 제거되어, 화소가 형성되지 않는 부분의 제 1 전극(2)이 노출되지 않는 상태를 보여준다. 따라서 도 1e에 나타난 유기발광소자는, 투명 기판(1), 투명 기판(1) 상에서 서로 평행하게 배열된 복수개의 스트라이프 패턴을 갖는 제 1 전극(2), 제 1 전극(2) 상에서 상기 제 1 전극의 스트라이프 패턴에 수직한 방향으로 평행하게 배열되는 복수개의 스트라이프 패턴을 갖는 발광 유기물층(4) 및 상기 발광 유기물층(4) 상에 형성되고 상기 발광 유기물층(4)과 유사한 패턴으로 형성되는 제 2 전극(5), 상기 제 2 전극(5)과상기 발광 유기물층(4)의 측벽 및 유기물층(4) 사이의 제 1 전극 상면에 형성되고 기판(1) 또는 제 1 전극(2)의 광 손상 문턱 보다 낮은 광 손상 문턱을 갖는 절연성 물질로 이루어진 절연막 스트라이프(3b)로 이루어지게 된다.
여기서, 그 파장이 0.1 ㎛ ~ 2 ㎛ 이내의 펄스형 레이저로부터 선택하여 사용할 수 있다. 일 예로서 Nd-YAG 레이저로부터 파장이 1.06 ㎛인 기본 광을 Q-스위칭시켜서 펄스의 폭을 수 ns로 줄인 레이저 빛이나 파장이 0.53 ㎛인 Q-스위칭된 2차 조화광, 또는 파장이 0.35 ㎛인 Q-스위칭된 3차 조화광을 레이저 조사 광으로 사용할 수 있다. 레이저 광 파장의 선택은 절연막 스트라이프(3)의 광 손상 문턱을 고려하여 선택할 수 있으며 레이저광의 파워는 수 미리 주울(mJ) 이상으로 조절하고 조사 반복율은 10 Hz 에서 100 Hz 까지 조절하여 다음 조건(1)을 충족하는 조건에서 사용할 수 있다.
조건(1) :절연막의 광 손상 문턱 < 단위 면적 당 레이저 파워(Laser Power) < 기판의 광 손상 문턱
여기서 단위 면적 당 레이저 파워는 일반적인 상용 Q-스위치된 Nd-Yag 레이저를 사용할 경우, 펄스 폭(pulse width)이 10 ns이고, 10 Hz 에서 동작하여, 1 mJ인 동작 조건에서 펄스 당 105 J / s의 레이저 파워를 얻을 수 있으며, 이 레이저 빛을 10 ㎛ x 100 ㎛ 면적에 집광 조사하면, 10 GW / cm2 정도의 단위 면적 당 레이저 파워를 손쉽게 얻을 수 있다. 따라서 레이저 파워를 적절히 조절하면 기판에는 손상을 주지 않으면서 절연막에만 선택적으로 광 손상을 일으킬 수 있다. 그리고 레이저광은 렌즈들을 사용한 광학계로 집속하여 절연막 스트라이프(3)에서 광선의 폭이 5 ㎛ 이상이 되도록 초점을 맞추어 조사할 수 있다. 특히 집광된 레이저 빔의 폭(beam width)은 절연막의 폭 이하로 조절하는 것이 바람직하다. 집광된 레이저 빔의 폭이 절연막의 폭 이하일 경우에는, 레이저 조사 과정을 거친 후에 도 1d 및 도 1e에 나타난 바와 같이, 제 2 전극(5)으로 덮혀지지 않은 유기물층(4) 표면, 즉 유기물층(4)의 측벽(3a) 또는 유기물층(4)의 측벽과 유기물(4) 사이의 제 1 전극(1) 상면(3b)에 절연막이 잔존하게 되어, 유기 발광 전계 소자 또는 유기 반도체 소자의 사이즈가 작아져서, 유기발광 전계 소자의 화소 분리 영역 또는 유기 반도체 소자의 분리 영역이 작아지더라도, 화소 또는 소자가 단락되지 않고 양호하게 분리될 수 있다.
그리고, 레이저 광으로 제거된 절연막 스트라이프(3), 유기물층(4) 및 제 2 전극(5) 재료들의 부스러기들에 의해 화소가 오염되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 10-1 Torr 이하의 진공 또는 무수분, 무산소의 Ar, He 등의 불활성 가스 분위기에서 레이저 광 조사를 수행하는 것이 바람직하다.
만약 유기 또는 무기 절연막 스트라이프(3)를 광 손상 문턱이 높은 물질로 사용할 경우에는, 레이저 광 조사에 의해 발광 유기물층(4) 및 제 2 전극(5)들이 제거되더라도 절연막 스트라이프(3)는 제거할 수 없다. 그러면 절연막 스트라이프(3) 상부에 형성되어 흡착되어 있던 상기 유기물층(4)과 상기 제 2 전극(5)의 금속들이 조사되는 레이저 광에 의해 절연막 스트라이프(3) 표면과 광반응하여 불필요한 화합물을 절연막 스트라이프(3) 상부에 형성할 수도 있으며, 흡착이 강하게 이루어진 상기 유기물층(4)과 상기 제 2 전극(5)의 재료들 경우에는 이들의 완벽한 제거 이루어지지 않게 되어 실질적으로 화소의 분리가 불완전하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 절연막 스트라이프(3)를 절연성이 강하면서도 광 손상 문턱이 낮은 물질을 사용하므로, 레이저 조사에 의해 절연막 스트라이프(3)도 용이하게 제거되며 절연막 스트라이프(3)의 제거 시 흡착되어 있을 수 있는 유기물층(4)과 제 2 전극(5)의 금속도 동시에 제거되어 완전한 화소 분리가 이루어지게 된다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들이다. 도 2a에 나타난 바와 같이, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 기판(1) 상에 제 1 전극(2), 절연 스트라이프(3), 발광 유기물층(4) 및 제 2 전극(5)을 형성한 뒤, 제 2 전극(5) 상에 레이저광을 강하게 흡수하는 광 흡수층(6)을 형성시킨다. 광 흡수층(6)은 적외선(IR) 흡수 다이와 같은 다이(dye) 물질, 산화 알루미늄을 포함하는 블랙 알루미늄 등과 같은 금속 또는 금속 산화물 또는 카본 블랙 등과 같은 물질이 사용 수 있다. 구체적인 예로는 에폴린 사(Epolon, Inc.) 유기염(organic salt dye)인 IR다이 중의 테트라키스 아미니움(Tetrakis Amminium), 아미니움 다이(Amminium dyes), 다이띠올렌(Dithiolene), 니켈다이(Nickel dyes), 플라티늄 및 팔라디윰 다이(Platinum & Palladium dyes), 프탈로시아닌 다이(Phthalocyanine dyes), 안트라퀴논(antraquinones)등이 사용될 수 있으나 상기 재료에 국한되는 것은 아니다.
다음, 도 2b에 나타난 바와 같이, 집속된 레이저 광(8-1)을 상기 광흡수층(6) 상부로부터 상기 절연막 스트라이프(3) 쪽으로 입사시키거나, 집속된레이저 광(8-2)을 상기 기판(1) 하부에서부터 상기 절연막 스트라이프(3) 쪽으로 입사 시킨다. 레이저 입사에 의해 제 2 전극(5)과 유기물층(4)이 제 1 전극(2)의 신장 방향과 수직한 방향으로 신장하는 스트라이프 형태가 됨으로써 분리된 복수개의 화소가 생성되게 된다.
화소 분리 과정에 있어서, 도 2c에 나타난 바와 같이, 절연막 스트라이프(3), 그 상부에 위치한 발광 유기물층(4), 제 2 전극(5) 및 광흡수층(6)이 제거되어 제 1 전극(2)이 노출되기도 하며, 도 2d에 나타난 바와 같이, 절연막 스트라이프(3)의 일부 두께, 발광 유기물층(4), 제 2 전극(5) 및 광흡수층(6)이 제거될 수도 있다. 그리고 제 1 전극(2)의 노출 여부는 사용되는 레이저 광의 입사 시간과 입사광의 세기 그리고 절연막 스트라이프(3)의 구성 물질을 고려하여 결정될 수 있다.
한편, 광 흡수층은 소자의 외부 즉, 제 2 전극의 상부 또는 소자의 상부에 설치하는 것이 바람직하다. 광 흡수층에서는 레이저 광을 흡수하여 열에너지로 변환시켜 급격한 가열이 일어나고 부피의 팽창이 발생하게 된다. 따라서, 상기 광 흡수층을 소자의 내부 또는 제 2 전극의 하부에 설치하게 되면, 급격한 가열로 인한 흡수재료의 가스화(Out-gasing)가 소자 내부를 오염시키거나 손상을 유발할 수 있기 때문이다.
전술한 2개의 실시예들은 패시브형 유기 발광 소자뿐만 아니라 액티브 형 유기 발광 소자의 화소 분리 시에도 사용될 수 있다. 또한, 전술한 2개의 실시예들은 유기 발광 소자의 화소 분리뿐만 아니라 기판 상에 형성된 유기 반도체 소자에서복잡한 형상의 유기물층 또는 전극층을 재단하거나 제작하는 데에도 사용될 수 있다. 즉, 다수의 분리된 유기 반도체 소자가 형성될 기판 상에, 특히 분리 영역이 될 부분에 광 손상 문턱이 낮은 절연막을 소정의 패턴으로 형성하고, 절연막이 형성되어 있는 기판 상부에 유기물층을 형성한다. 그리고 절연막 상부를 레이저로 조사하여 각종 형상의 유기물층 또는 전극층을 형성할 수 도 있다. 여기서 절연막 패턴은 한 가지 종류 이상으로 이루어질 수 도 있으며, 절연막 패턴의 형상은 곡면을 포함할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들로서, 샤도우 마스크를 사용하여 R, G, B 칼라 유기물들을 차례로 형성시키고, 레이저 광 소거 공정으로 칼라 화소를 분리하는 방법을 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(1)상에 ITO 등으로 이루어진, 높은 일함수를 가지는 제 1 전극(2)을 스트라이프 형태로 형성시키고, 상기 제 1 전극(2) 상부에는 유기 또는 무기 절연막 스트라이프(3)를 상기 제 1 전극(2)의 스트라이프 방향에 수직하게 형성시킨다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 절연막 스트라이프(3) 위에, 창을 갖는 샤도우 마스크(20-3)를 배열시켜 R, G, B 에 해당하는 저분자 또는 고분자 등의 전계발광 유기화합물로 구성되는 적어도 하나 이상의 발광 유기물층들(4-1, 4-2, 4-3)을 상기 절연막(3) 사이에 차례로 위치하도록 형성시킨다. 마지막으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, Al, Mg, Ca 등 낮은 일함수를 가지는 제 2 전극(5)을 상기 절연막(3)과 상기 유기물층들(4-1, 4-2, 4-3) 위의 전면에 순차적으로 형성시킨다.그리고, 도 3d에 도시된 바와 같이, 집속된 레이저 광(8-1)을 상기 제 2전극 (5) 상부 쪽에서 상기 절연막 스트라이프(3)쪽으로 입사시키거나 집속된 레이저 광(8-2)을 상기 기판(1) 하부 쪽에서부터 상기 절연막 스트라이프(3)쪽으로 입사시켜, 도 3e 내지 도 3f에 도시한 바와 같이 상기 절연막 스트라이프(3)의 전체 두께 또는 일부의 두께와 더불어 절연막 스트라이프(3) 상부에 형성되어 있던 제 2 전극(5)을 동시에 제거하여 제 2 전극(5)의 형태를 스트라이프 형태로 형성시키며 화소를 분리하여 복수의 칼라 화소를 생성시킨다. 이때, 레이저광의 입사각도는 임의의 각도로 선정할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 화소 제작 방법을 나타내는 도면들로서, 절연막 스트라이프(3)를 제 1 기판(2) 상에 형성함과 함께 레이저광을 강하게 흡수하는 광 흡수층(6)을 제 2 전극(5)의 상부에 더불어 형성한 후, 레이저 광(8-1, 8-2)을 조사하여 제 2 전극(5)을 분리하며 복수의 칼라 화소를 형성시킬 수도 있다.
전술한 2개의 실시예들은 패시브형 유기 발광 소자뿐만 아니라 액티브 형 유기 발광 소자의 화소 분리시에도 사용될 수 있다. 또한, 전술한 2개의 실시예들도, 도 1a-1e, 도 2a-2d에서와 같이 유기 발광 소자의 화소 분리뿐만 아니라 유기 반도체 소자에서 복잡한 형상의 유기물층 또는 전극층을 재단하거나 제작하는 데에도 사용될 수 있다.
실험예
복수개의 분리된 화소들로 구성된 유기 전계 발광 소자는 다음과 같이 제작된다. 두께 1 mm의 유리 기판 상부에 ITO로 이루어진 제 1 전극을 스트라이프 형태로 형성한다. 그리고, 제 1전극이 형성된 유리 기판 상부에 광 손상 문턱이 낮은 네가티브 포토레지스터 (DTFR-N250, 동진 세미컴(Dongjin Semichem Co. LTD))를 이용하여 절연막 스트라이프를 상기 제 1 전극 스트라이프 방향에 수직으로 형성시켰다. 생성된 절연막 스트라이프의 폭은 30 ㎛ 이었고 두께는 5 ㎛ 이었다. 그 상부에 정공 주입층으로 CuPc, 정공 수송층으로 α-NPD, 발광층으로 Alq3 유기 화합물 층들을 각각 100 nm, 400 nm, 500 nm 두께로 형성시킨 후, 다시 그 상부에 2000 Å 두께의 Al:Li로 제 2 전극을 형성시켰다. 그리고 파장이 1.06 ㎛, 펄스 폭이 10 ns, 펄스 당 에너지 10 mJ, 반복 조사율 10 Hz 인 Q-스위치된 Nd-YAG 레이저의 광을 렌즈계로 집광하여 직경이 10 ㎛인 집속광을 만들었다. 상기 집속광을 상기 제 2 전극의 상부 쪽에서 상기 절연막 스트라이프쪽으로 입사시켰다. 상기 집속광을 따라서 절연막 스트라이프 상부를 스캔(scan) 조사하여 제 1 전극이 노출되도록 절연막 스트라이프를 제거하였다. 더불어 상기 절연층 스트라이프 상부에 형성되어 있던 상기 유기물층과 상기 제 2 전극을 동시에 제거하여 제 2 전극을 스트라이프 형태로 분리하여, 형성시키고 복수의 화소를 생성시켰다. 광 손상으로 분리된 제 2 전극들 사이의 저항을 측정한 결과 무한대로 나오는 것을 확인하여, 화소들과 제 2 전극의 분리가 완전함을 확인하였다.
또한, 광 흡수층으로 두께 200nm의 구리-프탈로시아닌(phthalocyanine) (CuPc) 층을 상기 소자의 제 2 전극의 상부에 더욱 형성시키고, 동일한 과정으로 레이저 광을 조사하여 제 2 전극을 제거하여 스트라이프 형태로 분리된 제 2 전극의 형태를 형성시키고 복수의 화소를 생성시켰다. 분리된 화소들의 제 2 전극들 사이의 저항이 무한대로 측정됨에 따라서 화소들과 제 2 전극의 분리가 완전함을 확인하였다.
이상의 설명은 유기 반도체 소자 중 유기 발광 전계소자에 한정하여 이루어졌으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 유기 반도체 소자 중, 기판 상에 무기물층이 형성되고 전극이 형성된 후에 유기물층이 형성되는 펜타슨 유기 박막 트랜지스터의 경우에는, 기판-전극-유기물층이 형성되므로, 전극이 형성된 기판 상의 소정 부분에 광 손상 문턱이 낮은 절연막을 형성하고 그 상부에 유기물층을 형성하거나 기판상의 소정 부분에 광 손상 문턱이 낮은 절연막을 형성하고 그 상부에 전극 및 유기물층을 형성한다. 그리고 절연막 상부에서 레이저를 조사/스캔하여 복수의 분리된 유기 박막 트랜지스터를 제작할 수 있다.
상술한 유기 전계 발광 소자의 제작 방법을 유기 전계 발광 다이오드, 유기 FET, 유기 TFT, 유기 SIT 등과 같은 유기 반도체 소자 제작 방법에 적용할 경우에 있어서도 집속된 레이저광을 이용하기 때문에 고집적의 소자 배열을 손쉽게 제작할 수 있다. 특히, 절연막은 그 절연성이 강하면서도 광 손상 문턱이 기판의 광 손상 문턱 보다 작은 물질로 이루어져 있어서, 레이저 조사에 의해 절연막을 용이하게 제거시킬 수 있으며, 이와 더불어 절연막 상부에 형성되어 있는 유기물층과 전극 금속도 동시에 제거시킴으로써, 완전한 형태의 소자를 제작하고, 소자 작동의 신뢰성과 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 광 손상 문턱이 낮은 절연체와 광 손상 현상을 사용하여 유기 반도체 소자에서 스루홀(through hole)과 같은 복잡한 형상을 용이하게 재단하거나 제작할 수 있다.
지금까지 본 발명의 구성 및 원리에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러 가지 실시형태는 본 발명의 보호범위에 속하는 것임을 이해해야 할 것이다.
Claims (17)
- 복수의 분리된 유기 반도체 소자를 형성시킬 기판을 준비하는 단계,상기 기판 상에, 한 종류 이상의 패턴을 갖으며, 상기 기판의 광 손상 문턱 보다 낮은 광 손상 문턱을 갖는 절연성 물질로 이루어진 절연막을 복수의 분리된 유기 반도체 소자들의 영역을 분할하는 부분에 형성하는 단계,상기 절연막이 형성된 기판 상에 유기물층을 형성하는 단계, 및상기 절연막쪽으로 집광된 레이저광을 조사시켜 상기 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층의 전부 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하여 복수의 분리된 유기 반도체 소자를 제작하는 단계를 포함하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 유기물층 형성 단계 후 그리고 상기 레이저광 조사 단계 이전에, 상기 유기물층 전면에 전극을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 레이저 광 조사 단계에서, 상기 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층과 상기 전극의 전부 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판 준비 단계 이후 상기 절연막 형성 단계 이전에, 상기 기판 상에 한 종류 이상의 패턴을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계를 더포함하여 상기 레이저 광 조사 단계에서, 상기 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층의 전부 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판 준비 단계 이후, 상기 유기물층 형성 단계 이전에, 상기 기판 상에 한 종류 이상의 패턴을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 유기물층 형성 단계 후 그리고 상기 레이저광 조사 단계 이전에, 상기 유기물층 전면에 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 레이저 광 조사 단계에서, 상기 절연막 상에 형성되어 있던 유기물층과 상기 제 2 전극의 전부 및 상기 절연막의 전체 두께 또는 일부 두께를 제거하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 절연막은 포토레지스터, 건성 레지스트, 유기 절연체, 또는 이들의 복합체로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저광은 펄스형 레이저광으로 파장이 0.1 ㎛ ~ 2 ㎛ 이내인 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저광은 진공 또는 무수분, 무산소의 불활성 가스 분위기에서 조사되는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광의 빔의 폭은 상기 절연막의 폭 이하인 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 광 조사 단계 이전에, 상기 유기물층 또는 상기 전극 상부에 레이저 광 흡수층을 형성하여 레이저 광 조사 시 광 흡수를 증가시킬 수 있도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 제 4항에 있어서, 상기 제 2 전극 형성 단계 후 상기 레이저광 조사 단계 이전에, 상기 제 2 전극 상부에 레이저 광 흡수층을 형성하여 레이저 광 조사 시 광 흡수를 증가시킬 수 있도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.
- 기판,상기 기판상에, 레이저 광 손상에 의해 분리되어 형성된 것으로서 한 종류 이상의 패턴을 갖는 유기물층,적어도 상기 유기물층의 측벽에 형성되되 상기 기판의 광 손상 문턱 보다 낮은 광 손상 문턱을 가지는 절연물질로 이루어진 절연막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자.
- 제 11 항에 있어서, 상기 절연막은 상기 유기물층 측벽 뿐만 아니라 상기 유기물층 사이의 기판 표면에도 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자.
- 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 절연막은 포토레지스터, 건성 레지스트, 유기 절연체, 또는 이들의 복합체로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자.
- 제 11항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 기판과 상기 유기물층 사이 또는 상기 유기물층 상면에 형성된 전극을 더 포함하는 유기 반도체 소자.
- 제 14항에 있어서, 상기 하부에 전극이 형성된 유기물층 또는 상기 유기물층 상에 위치한 전극 상부에 형성되고 상기 레이저 광 조사 시 레이저 광 흡수를 증가시킬 광 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자.
- 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 기판과 상기 유기물층 사이에서 상기기판 상에 형성된 제 1 전극 및 상기 유기물층 상에 형성된 제 2 전극을 더 포함하는 유기 반도체 소자.
- 제 16항에 있어서, 상기 제 2 전극 상부에 형성되고 상기 레이저 광 조사 시 레이저 광 흡수를 증가시킬 광 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자.
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