KR20080032124A - 전자 컴포넌트 제조 방법 - Google Patents

전자 컴포넌트 제조 방법 Download PDF

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KR20080032124A
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폴리아이씨 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 전자 컴포넌트가 기판의 표면에 직각으로 보아서 상하로 배치되어서 표면 영역(F) 이상에서 중첩하는 2개 이상의 전기 기능 층들을 가지고, 기판 상의 2개 이상의 전기 기능 층들은 연속 공정을 사용하여 직접적으로 또는 간접적으로 구조화되고, 2개 이상의 전기 기능 층들 중 제1 전기 기능 층은 기판의 표면에 평행하고 기판의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이/폭 치수가 상대적 이동 방향이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이/폭 치수보다 5㎛ 이상 더 길도록/더 넓도록, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 길도록/더 넓도록 구조화되는, 기판의 표면 상에 전자 컴포넌트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전자 컴포넌트, 전자 기능 층, 기판, 표면 영역, 기판

Description

전자 컴포넌트 제조 방법{Method for producing an electronic component}
본 발명은, 전자 컴포넌트(electronic component)가 기판의 표면에 직각으로 보아서 상하로 배치되어 표면 영역(F) 이상에서 중첩하는 2개 이상의 전기 기능 층들(electrical functional layers)을 가지고, 기판 상의 2개 이상의 전기 기능 층들은 연속 공정을 사용하여 직접적으로 또는 간접적으로 구조화되고, 기판은 구조화 유닛(structuring unit)에 관하여 이동되는, 기판의 표면 상에 전자 컴포넌트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
그러한 방법 하나가 WO 2004/047144 A2에서 공지되어 있다. 유기 전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistor: OFET)와 같은 유기 전자 컴포넌트(organic electronic component), 이것들과 같은 소자들을 구비한 회로들 및 제조 방법이 기술되어 있다. 전자 컴포넌트는 저가 인쇄공정(printing process)을 사용하여 형성된다.
DE 10126859 A1은 도전성 구조물들, 유기 전계효과 트랜지스터들(organic field-effect transistors: OFETs) 또는 유기 발광 다이오드들(organic light- emitting diodes: OLEDs)과 같은 방법으로 제조된 능동소자들(active components)과 더불어, 이것들과 같은 소자들을 구비한 회로들을 제조하는 방법을 기술하고 있다. 배선들 및 전극들과 같은 도전성 구조물이 인쇄기술들에 의하여 얇은 연성 플라스틱필름(plastic film) 상에 제조되고, 모든 공지된 인쇄공정들, 특히 인타그리오(intaglio), 릴리프(relief), 리소그래피(lithography), 스크린 인쇄(screen printing) 또는 탐포 인쇄(tampo printing)가 적합한 것으로서 열거된다.
전자 컴포넌트들의 제조를 위하여 연속 공정들을 사용하면, 그것들을 저가에 고 공정속도(process rates)로 대량생산하는 것을 가능케 한다. 가능한 한 균일한 전기적 값들과 전자 컴포넌트의 기능을 성취하기 위하여, 전자 컴포넌트가 구조화되는 각각의 전기 기능 층들은, 연속적으로 그리고 미리 정해진 레이아웃(layout)에 따라 공정에서 정확한 위치, 방향 및 상하 배치 상태로 형성되어야 한다. 연속 공정에서 기판 및/또는 조직화 유닛의 선택된 속도가 높아질수록, 기판 상에 이미 제공된 다른 전기 기능 층들에 관하여 전기 기능 층들의 이상적인 배치영역에서 불일치들이 발생할 가능성이 높아진다.
전기 기능 층의 직접 형성(direct formation) 및 동시 구조화(simultaneous structuring)는, 바람직하게도 인쇄공정에 의해 성취된다. 그러나, 그대신에 전기 기능 층은 또한 그것의 형성 이후에만 레이저 또는 식각 기술에 의해 구조화될 수 있다. 두 경우에서, 전기 기능 층의 영역의 일부분은 공정 때문에 레이아웃에 의해 미리 정해진 바와 같은 이상적인 위치에 형성되지 않는다.
본 발명의 목적은, 고 공정속도에서조차도 임의의 전기적 특성 값을 가진 기능성 전자 컴포넌트가 되는 전자 컴포넌트를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
전자 컴포넌트는 기판의 표면에 직각으로 보아서 상하로 배치되어서 표면 영역(F) 이상에서 중첩하는 2개 이상의 전자 기능 층들을 가지고, 기판 상의 2개 이상의 전자 기능 층들은 연속 공정을 사용하여 직접적으로 또는 간접적으로 구조화되고, 기판은 구조화 유닛에 관하여 이동되는, 기판의 표면 상에 전자 컴포넌트를 제조하는 방법의 경우, a)2개 이상의 전기 기능 층들 중 제1 전기 기능 층은, 기판의 표면에 평행하고 구조화 유닛에 관하여 기판의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이 치수(L1)가, 상대적 이동 방향이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 5㎛ 이상 더 길고, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 길도록 구조화되고, 및/또는 b)2개 이상의 전기 기능 층들 중 제1 전기 기능 층은, 기판의 표면에 평행하고 기판의 상대적 이동 방향에 직각인 제1 전기 기능 층의 제1 폭 치수(B1)가, 상대적 이동 방향에 직각이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 구조화 유닛에 관하여 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는, 1㎜ 초과하여 더 넓도록 구조화되는 점에서 목적이 성취된다.
전기 기능 층들과 전기적 접촉하는데 필요한 전기 선들 또는 배선들은 이 경우에 각각의 기능 층에 결합되지 않은 것으로 간주된다.
기판이 구조화 유닛에 관하여 이동되면, 이것은 기판 자체 및/또는 구조화 유닛이 이동될 수 있음을 의미한다. 이 경우에, 공정 동안에 구조화 유닛이 고정 상태를 유지한 채 단지 기판만이 이동되거나, 기판이 고정 상태를 유지한 채 구조화 유닛이 이동하거나, 기판과 구조화 유닛이 모두 이동할 수 있다..
본 발명에 따른 방법은, 후속의 전기 기능 층의 이상적인 배치와 사소한 불일치도 전자 컴포넌트의 기능과 전기적 특성 값들에 영향을 미치지 못하기 때문에, 이 방법으로 설계된 제1 전기 기능 층의 형성 후에 형성하고, 제1 전기 기능 층에 관하여 정합하고자 하는 후속의 전기 기능 층을 매우 적은 노력으로 배치하는 것을 가능케 한다. 따라서 본 발명에 따른 방법을 사용하여 형성된 전자 컴포넌트는, 표면 영역(F)에 관하여 제1 전기 기능 층의 이상적인 위치의 배치에 따라 후속의 전기 기능 층에 관하여 제1 전기 기능 층의 배치에서 레이아웃과 불일치를 (상대적 이동 방향 및/또는 상대적 이동 방향의 직각으로) 허용한다. 이것은, 공정 속도(process rate)가 더 증가하고, 불량 전자 컴포넌트들의 발생 확률이 감소하는 것을 허용한다.
이 경우에, 상대적 이동 방향의 제1 전기 기능 층의 제1 길이 치수가 상대적 이동 방향의 표면 영역(F)의 길이 치수보다 50 내지 500㎛ 더 긴 것이 매우 바람직하다. 이 설계는 전기 기능 층들을 위하여 방법이 필요로 하는 추가적인 공간과, 작동하지 않거나 제한적인 정도까지만 작동하는 컴포넌트를 구현하는 확률 사이의 타협안을 나타낸다.
제1 전기 기능 층의 제1 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심이 기판의 표면에 직각으로 보아서 레이아웃에서 상하로 배치되도록, 제1 전기 기능 층이 표면 영역(F)에 관하여 배치하는 것을 알았다. 따라서 레이아웃에 따라 a)경우에, 후속의 전기 기능 층의 영역 중심을, 그것의 이상적인 위치로부터 음(negative) 및 양(positive)의 차이 모두를 갖는 상대적 이동 방향으로 레이아웃에 따라 배치할 수 있도록, 제1 전기 기능 층은 전방과 후방 모두에서 상대적 이동 방향으로 표면 영역(F) 위에 돌출한다. b)경우에, 레이아웃에 따른 제1 전기 기능 층은, 후속의 전기 기능 층의 영역 중심이 레이아웃에 따라 그것의 이상적인 위치로부터 음 및 양 수평 불일치 모두를 갖는 상대적 이동 방향에 직각으로 배치될 수 있도록, 두 측면들에서 상대적 이동 방향에 직각으로 표면 영역(F) 위에 돌출한다.
단지 a)경우만이 발생한다면, 기판의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제2 전기 기능 층의 제2 폭 치수가 상대적 이동 방향에 직각이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수보다 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 넓도록, 2개 이상의 전기 기능 층들 중 제2 전기 기능 층이 구조화되도록 이것 대신에 a)경우와 b)경우를 결합하는 것이 또한 가능하다. 이것은, 마찬가지로, 상대적 이동 방향에 직각으로 보아서 기판의 평면 상에서 기판을 상이하게 배치하는 것을, 제1, 제2 전기 기능 층들이 연속적으로 형성될 때, 크게 허용할 수 있는 것을 보장한다.
이 경우에, 제2 전기 기능 층의 제2 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심이 기판의 표면에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록, 제2 전기 기능 층이 레이아웃의 표면 영역(F)에 관하여 배치되는 것을 알았다. 따라서 레이아웃의 제2 전기 기능 층은, 상대적 이동 방향으로 인쇄하는 동안에 발생할 수 있는 레이아웃에 따른 이상적인 위치와 제2 전기 기능 층의 수평적 차이를 허용할 수 있도록 양 측면 상의 상대적 이동 방향으로 표면 영역(F) 위에 돌출한다.
인타그리오, 릴리프, 리소그래픽, 스크린 또는 탐포 인쇄공정들과 같은 인쇄공정은, 연속 공정으로서 사용되어도 좋음을 알았다. “스크린 인쇄”용어는, 이 경우에 템플리트(template) 인쇄를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상기과 같은 인쇄 방법들은 고 공정속도로 성취될 수 있다. 이 경우에, 전기 기능 층은 이 단계에서 인쇄에 의해 기판 상에 직접적으로 그리고 임의의 형태로 형성될 수 있다.
레이저 구조화 방법 또는 포토리소그래픽 구조화 방법은 연속 공정으로서 사용할 수 있다. 이 경우의 ‘포토리소그래픽 구조화 방법’용어는, 마스크들(masks) 또는 마스킹(masking) 층들을 사용하는 모든 식각 방법들을 의미하는데 일반적으로 사용된다.
이것들과 같은 방법들은, 예를 들어 기상증착(vapor deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)에 의해 기판 상에 형성되었던 전기 기능 층의 간접적인 형태 및 형상을 허용한다. 이 경우에, 예를 들어 기상증착된 전기 기능 층은 레이저에 의해 적소에서 제거된다. 기판 상에 이미 형성된 전기 기능 층에 관하여 레이저의 위치 배치 동안에, 이상적인 위치로부터의 작은 불일치들이 통상적으로 발생하여서 형성된 전기 기능 층과 레이아웃 사이의 불일치를 초래한다.
전기 기능 층의 전체 영역 상에 포토레지스트(photo resist)를 도포하고, 그것을 마스크를 통하여 노광하고, 경화되지 않았던 레지스트의 영역들을 제거하고, 식각 공정을 실행하고, 이어 포토레지스트를 제거하면, 마스크의 위치와 그것의 이상적인 위치의 작은 불일치들이 형성되는 전기 기능 층과 레이아웃 사이의 위치 불일치들을 초래한다.
더욱이 전기 기능 층은, 인쇄되지 않았던 전기 기능 층의 영역들이 식각에 의해 제거되면서, 예를 들어 내식각성(etching-resistant) 마스크 층으로 임의의 영역들에 실제적으로 인쇄될 수 있다. 내식각성 마스크 층은 그 다음에 용해되고, 임의의 형상으로 구조화되고 그 아래에 잔존하는 전기 기능 층의 영역들이 노출된다. 전기 기능 층이 직접적으로 인쇄되는 상태에서, 이상적인 위치로부터의 불일치들은 마찬가지로, 마스크 층의 인쇄 동안에 발생한다. 이 불일치들은, 마스크 층으로부터 이러한 방법으로 구조화된 전기 기능 층에 직접 전달된다.
더욱이 잉크젯(ink-jet) 구조화 공정은, 고 공정속도들이 가능하면서 연속공정으로서 사용될 수 있음을 알았다. 이 경우에, 전기 기능 층은, 이 단계에서 잉크젯 인쇄에 의해 직접적으로 그리고 임의의 형태로 기판 상에 형성되어도 좋다. 하지만 잉크젯 공정은 또한, 앞서 형성된 전기 기능 층을 이 방법으로 구조화하기 위하여 마스크 층을 응용하는 것을 가능케 한다.
연속공정 동안에 구조화 유닛에 관하여 기판의 상대적인 속도는 바람직하게는, 0.5~200m/min 범위, 바람직하게는 10 내지 100m/min 범위로 선택된다. 이것은, 저 제조원가로 전자 컴포넌트들의 대량 생산을 허용한다.
이 경우에, 연성 기판, 특히 1층 초과의 층들을 가질 수 있는 인장성(elongated) 플라스틱필름을 기판으로서 사용하는 것이 매우 바람직하다. 예로서, 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene-terephthalate) 또는 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 플라스틱필름은, 이 목적에 적합하다.
기판의 두께는, 6㎛ 내지 200㎛ 범위, 바람직하게는 12㎛ 내지 50㎛ 범위로 선택될 수 있다.
연성 기판의 경우에, 연속공정 동안에 롤러에서부터 롤러로의 이송이 실시될 때 매우 유리하다. 이 경우에, 미코팅된 플레서블 기판을 임의의 롤러에 감고, 기판을 롤러에서 떼어내고, 그것을 구조화하는 공정 동안에 공정 설비를 통과하여, 코팅된 기판으로서 후속의 롤러에 최종적으로 감겨진다. 이것은 긴 기판 스트립들(strips)의 공정처리를 허용하고, 그 경우에 새로운 기판 롤러의 시동 때에 공정 설비에 관한 배치 공정을 단지 1회만 실시할 필요가 있다.
2개 이상의 전기 기능 층들은 각각 1㎚ 내지 100㎛ 범위, 바람직하게는 10㎚ 내지 300㎚ 범위의 두께로 형성될 수 있다.
2개 이상의 전기 기능 층들은 기판의 단면에서 보아서 전자 컴포넌트에서 서로 직접적으로 인접하여 배치되어도 좋다. 그러므로 2개 이상의 전기 기능 층들은 서로 직접적으로 접촉한다.
한편, 2개 이상의 제3 전기 기능 층은, 기판의 단면에서 보아서 2개 이상의 전기 기능 층들 사이의 전자 컴포넌트에서 표면 영역(F) 이상에서 배치되어도 좋다. 그러므로 2개 이상의 전기 기능 층들은 서로 직접적인 접촉을 하지 않는다.
이 경우에, 1개 이상의 제3 전기 기능 층은, 기판의 표면에 직각으로 보아서 모든 면에서 표면 영역(F) 위에 돌출하여도 좋고, 기판의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향인 1개 이상의 제3 전기 기능 층의 제3 길이 치수는 상대적 이동 방향이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수보다 5㎛ 이상 더 길고, 바람직하게는 1㎜를 초과하여 더 길고, 기판의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제3 전기 기능 층의 제3 폭 치수는 상대적 이동 방향에 직각이고 기판의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수보다 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는 1㎜를 초과하여 더 넓다.
제1 전기 기능 층은 바람직하게는, 1개 이상의 유기 전극들의 형태이다. 이 경우, 모든 종류의 유기, 금속유기(metallo-organic) 및 무기 플라스틱들을, 도전성“유기”물질들로서 간주하여도 좋다. 따라서 이것을 교조적인 의미로 탄소를 함유한 물질인 유기 물질에 한정하려는 의도가 없고, 실제로 이것은 또한, 예를 들어 실리콘의 사용을 포함하고자 하는 것이다. 더욱이 용어는, 분자 크기의 조건으로 특히 폴리머 및/또는 올리고머(oligomer) 물질들에 한정하지 않으며, “소형 분자들”을 사용하는 것 또한 모든 경우들에서 가능하다.
폴리아니린(polyaniline) 또는 폴리피롤(polypyrrole)은 그 중에서도, 전기 도전성 유기 물질들로서 입증되었다.
하지만 기상증착된(vapor-deposited) 또는 스퍼터된(sputered) 금속 층들은 또한, 예를 들어 금, 은, 구리, 알루미늄, 백금, 티타늄 등의 물질들 중 1개 이상으로 구성된, 제1 전기 기능 층을 위한 전극 층으로서 적합하다. 이것들은 그 다음에 레이저 또는 식각에 의해 바람직하게 구조화된다.
제2 전기 기능 층이 제1 전기 기능 층과 직접 접촉을 하면, 제2 전기 기능 층이 전기 특히 유기 절연층, 또는 반도체 층 특히 유기 반도체 층의 형태이어도 좋음을 알았다. 그 중에서도, 폴리비닐페놀(polyvinyl phenol)은 유기 절연 물질로서 입증되었다. 예로서, 폴리티오펜(polythiophene)은 유기 반도체 물질로서 사용하기에 적합하다.
제1, 2 전기 기능 층들이 서로 거리를 두고 배치되면, 제2 전기 기능 층이 1개 이상의 유기 전극들의 형태이어도 좋다는 것을 확인하였다. 이 경우에, 전극 형태인 제1 전기 기능 층을 위한 앞서 상기한 물질들은 마찬가지로 전기 전도성 물질들로서 사용될 수가 있다.
전계효과 트랜지스터, 커패시터, 다이오드, 또는 1개 이상의 유기 전기 기능 층을 가진 각 경우에서 1개 이상의 비아(via)를 구비한 컴포넌트는, 바람직하게는 전자 컴포넌트로서 형성된다.‘비아’용어는, 기능 층 스택(stack)에서 서로 직접 접촉을 하지 않는 전기 기능 층들 사이의 전기적 연결을 이루고, 기판 면에 통상적으로 수직인 개구부를 의미한다. 예를 들어, 식각 공정에 의해 또는 구조화 층을 사용하여 비아들을 형성하는 공정은 또한, 상기한 타입의 오프셋을 가져오고, 그 경우에, 레이아웃에 따른 이상적인 위치와 비아 위치의 불일치가 본 발명에 따른 방법에 의하여 보상될 수 있다.
도 1a 내지 도 3b는 본 발명을 예로서 설명하고자 하는 것이다.
도 1a는 코팅된 기판의 평면도를 나타낸다.
도 1b는 도 1a에 도시된 코팅된 기판을 A-A'선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 2a는 다른 코팅된 기판의 평면도를 나타낸다.
도 2b는 도 2a 에 도시된 코팅된 기판을 B-B'선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 3a는 다른 코팅된 기판의 평면도를 나타낸다.
도 3b는 도 3a에 도시된 코팅된 기판을 C-C'선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 1a는 전자 컴포넌트를, 이 경우에는 다이오드를 기판(1)의 표면 상에 제조하기 위하여 3개의 전기 기능 층들(2), (3), (4)이 인쇄된 피이티 필름(PET film)으로 구성된 기판(1)의 평면도이다. 기판(1)의 표면에 대해 직각으로 보면, 전기 기능 층들(2), (3), (4)이 상하로 배치되고, 표면 영역(F) 이상에서 중첩하고 있다. 이 경우의 전기 기능 층(2)은, 기판(1)의 표면에 평행하고 기판(1)의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이(L1)가 (도 1a의 좌측부 상의 화살표로 도시된) 인쇄공정 동안에 인쇄방향이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 약 25㎛ 더 길도록 형성되는 제1 전기 기능 층을 형성한다. 제1 전기 기능 층은 전극으로서, 전기 도전성 물질로 이 경우에는 구리로 구성된다. 전기 기능 층(3)은, 폴리-3-알킬티오펜(poly-3-alkylthiophene)으로 구성된 제3 전기 기능 층(4)에 의해 제1 전기 기능 층과 분리된 제2 전기 기능 층을 형성한다. 제2 전기 기능 층은 은(silver)으로 형성된다. 제2 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제2 전기 기능 층의 제2 폭 치수(B2)가 상대적 이동 방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 약 50㎛ 이상 더 넓도록 형성되었다. 제1, 2 전기 기능 층들과 전기적 접촉을 하기 위하여, 당연히 필요로 하는 전기 도전성 공급선들 또는 배선들은 도시되지 않았다.
도 1a는 전자 컴포넌트를 위한 인쇄 레이아웃에 따른 이상적인 상태를 나타내고, 제1 전기 기능 층은 제1 전기 기능 층의 제1 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록 표면 영역(F)에 관하여 위치하고, 제2 전기 기능 층은 제2 전기 기능 층의 제2 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 마찬가지로, 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록 표면 영역(F)에 관하여 위치한다. 하지만 실제로, 구조화 공정 동안에 발생하는 불일치들 때문에 이것은 사실이 아니다.
도 1a에 도시된 층 구조는, 상대적 이동 방향에서 제1 전기적 기능 층의 불일치 또는 오프셋과 같은 불일치 또는 오프셋(offset), 및/또는 레이아웃에 따라서 도시된 이상적인 경우에 상대적 이동 방향의 직각에서 제2 전기적 기능 층의 불일 치 또는 오프셋에 대해 관대하다.
도 1b는 도 1에 도시된 인쇄된 기판을 A-A'선을 따라 절단한 단면도를 나타내고, 기판(1)과 기판 상에 인쇄된 전기 기능 층들(2),(3),(4)이 도시될 수 있다. 이 경우, 전기 기능 층(2)이 제1 전기 기능 층을 형성하고, 전기 기능 층(3)이 제2 전기 기능 층을 형성하고, 전기 기능 층(4)이 제3 전기 기능 층을 형성한다.
도 2a는 전자 컴포넌트를, 이 경우에 커패시터를 기판(1)의 표면 상에 형성하기 위하여, 3개의 전기 기능 층들(2'), (3'), (4')이 인쇄된 PET 필름으로 구성된 다른 인쇄된 기판(1)의 평면도를 나타낸다. 기판(1)의 표면에 대하여 직각으로 보면, 전기 기능 층들(2'), (3'), (4')이 상하로 배치되고, 표면 영역(F) 이상에서 중첩한다. 이 경우의 전기 기능 층(2')은, 기판(1)의 표면에 평행하고 기판(1)의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이(L1)가, (도 2a의 좌측부 상의 화살표로 도시된) 기판(1)의 인쇄 동안에 상대적 이동 방향이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 약 1㎜ 더 길도록 형성되는 제1 전기 기능 층을 형성한다. 제1 전기 기능 층은, 전극으로서 전기 도전성 물질로, 이 경우에 구리로 구성된다. 전기 기능 층(3')은, 전기 절연성 폴리머(polymer)로 구성된 제3 전기 기능 층(4')에 의해 제1 기능 층과 분리되는 제2 전기 기능 층을 형성한다. 제2 전기 기능 층은 은 전극의 형태이다.
제1 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제1 전기 기능 층의 제1 폭 치수(B1)가, 인쇄방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평 행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 약 600㎛ 더 넓도록 형성되었다. 제1 전기 기능 층 및 제2 전기 기능 층과 전기적 접촉을 하는데 필요한 전기 도전성 공급선들 또는 배선들은 도시되지 않았다.
도 2a는, 전자 컴포넌트의 인쇄 레이아웃을 위한 이상적인 상태를 나타내고, 제1 전기 기능 층은 제1 전기 기능 층의 제1 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록, 표면 영역(F)에 관하여 위치하고, 제2 전기 기능 층뿐만 아니라 제3 전기 기능 층은 그것들의 각각의 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 마찬가지로, 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록, 표면 영역(F)에 관하여 배치한다. 그러나 실제로, 이것은 인쇄공정 동안에 발생하는 불일치 때문에 사실이 아니다. 도 2a에 도시된 층 구조는, 상대적 이동 방향에서 제1 전기 기능 층의 불일치 또는 오프셋과 같은 불일치 또는 오프셋, 및/또는 인쇄 레이아웃에 따라 도시된 이상적인 경우에 관하여 상대적 이동 방향에 직각에서 제1 전기 기능 층의 불일치 또는 오프셋에 관대하다.
도 2b는 도 2a에 도시된 인쇄된 기판(1)을 B-B'선을 따라 절단한 단면도를 나타내고, 기판(1)과 기판 상에 인쇄된 전기 기능 층들(2'),(3'),(4')이 도시될 수 있다. 이 경우에, 전기 기능 층(2')이 제1 전기 기능 층을 형성하고, 전기 기능 층(3')이 제2 전기 기능 층을 형성하고, 전기 기능 층(4')이 제3 전기 기능 층을 형성한다.
도 3a는 기판(1)의 표면 상에 전자 컴포넌트, 이 경우에 예로서 유기 전계효 과 트랜지스터(OFET)를 제조하는 초기 단계로서 2개의 전기 기능 층들(2), (3)이 인쇄된 PET필름으로 구성된 다른 인쇄된 기판(1)의 평면도를 나타낸다. 기판(1)의 표면에 직각으로 보면, 전기 기능 층들(2), (3)이 상하로 배치되고, 굵게 인쇄된 선으로 한정된 표면 영역(F) 이상에서 중첩한다. 이 경우의 전기 기능 층(2)은, 기판(1)의 표면에 평행하고 기판(1)의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이(L1)가, (도 3a의 좌측부 상의 화살표로 도시된) 기판(1)의 인쇄공정 동안에 상대적 이동 방향이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 약 1㎜더 길도록 형성되는 제1 전기 기능 층을 형성한다. 제1 전기 기능 층은 반도전성 물질, 이 경우에 폴리알킬티오펜(polyalkylthiophene)으로 형성된다. 전기 기능 층(3)은 제2 전기 기능 층을 형성한다. 제2 전기 기능 층은 은으로 형성되고, OFET의 소스(source) 전극과 드레인(drain) 전극을 형성하고자 하는 2개의 콤(comb) 구조물의 형태로 구성된다. 이 경우의 전기 기능 층(3)이 불규칙한 형상을 가지므로, 비록 이 방법으로 정의된 표면 영역(F) 내에 어떠한 지점에서든지 2개의 전기 기능 층들 사이에 중첩이 없더라도, 전기 기능 층(3)의, 상대적 이동 방향이고 그것에 직각하는, 최대 외부 치수가 표면 영역(F)의 넓이를 미리 결정하도록 표면 영역(F)이 이 경우에 정의된다. 콤 구조물을 제1 전기 기능 층으로 인쇄하는 동안의 목적이 콤 구조물을 완전히 덮는 것이기 때문에, 표면 영역(F)의 이러한 정의가 이 경우에서 유리하다.
제1 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제1 전기 기능 층의 제1 폭 치수(B1)가 상대적 이동 방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 약 1㎜ 더 넓도록 형성되었다. 제1, 제2 전기 기능 층과 전기적 접촉을 하는데 필요할 수 있는 전기 도전성 공급 선들 또는 배선들은 도시되지 않았다.
도 3a는 전자 컴포넌트를 위한 인쇄 레이아웃에 따른 이상적인 경우를 나타내고, 제1 전기 기능 층은 제1 전기 기능 층의 제1 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록 표면 영역(F)에 관하여 배치되고, 제2 전기 기능 층은 그것의 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 마찬가지로, 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록 표면 영역(F)에 관하여 배치된다. 하지만 실제로, 이것은 인쇄공정 동안에 발생하는 불일치 때문에 사실이 아니다. 도 3에 도시된 층 구조는, 상대적 이동 방향에서 제1 전자 기능 층의 그러한 불일치 또는 오프셋, 및/또는 인쇄 레이아웃에 따른 도시된 이상적인 경우에 관하여 상대적 이동 방향에 직각인 제1 기능 층의 불일치 또는 오프셋에 관용적이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 인쇄된 기판(1)을 C-C'을 따라 절단한 단면도를 나타내고, 기판(1)과 기판 상에 인쇄된 전기 기능 층들(2), (3)이 도시될 수 있다. 이 경우에, 전기 기능 층(2)이 제1 전기 기능 층을 형성하고, 전기 기능 층(3)이 제2 전기 기능 층을 형성한다.
도 1a 내지 도 3b는 단지 예로서만 본 발명의 근본적인 사상을 설명하는 것 이고, 전체 문맥으로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않고 연속공정에서 다른 전기 컴포넌트들의 전기 기능 층들을 형성하는데 본 발명에 따른 방법을 사용 가능케 하는 많은 추가 옵션들(options)이 있다는 것을 알아야 한다.

Claims (18)

  1. 전자 컴포넌트는 기판(1)의 표면에 직각으로 보아서 상하로 배치되고 표면 영역(F) 이상에서 중첩하는 2개 이상의 전자 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4')을 가지고, 기판(1) 상의 2개 이상의 전자 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4')은 연속 공정을 사용하여 직접적으로 또는 간접적으로 구조화되고, 기판(1)은 구조화 유닛에 관하여 이동되는, 기판(1)의 표면 상에 전자 컴포넌트를 제조하는 방법에 있어서,
    a)2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4') 중 제1 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 구조화 유닛에 관하여 기판(1)의 상대적 이동 방향인 제1 전기 기능 층의 제1 길이 치수(L1)가, 상대적 이동 방향이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 5㎛ 이상 더 길고, 바람직하게는, 1㎜ 초과하여 더 길도록 구조화되고,
    및/또는
    b)2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4') 중 제1 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 기판(1)의 상대적 이동 방향에 직각인 제1 전기 기능 층의 제1 폭 치수(B1)가, 상대적 이동 방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 구조화 유닛에 관하여 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 넓도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상대적 이동 방향의 제1 전기 기능 층의 제1 길이 치수(L1)는, 상대적 이동 방향의 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 50 내지 500㎛ 더 긴 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 전기 기능 층은, 제1 전기 기능 층의 제1 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록, 표면 영역(F)에 관하여 레이아웃 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    a)의 경우, 2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4') 중 제2 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제2 전기 기능 층의 제2 폭 치수(B2)가 상대적 이동 방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는, 1㎜ 초과하여 더 넓도록 구조화되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    제2 전기 기능 층은, 제2 전기 기능 층의 제2 영역 중심과 표면 영역(F)의 영역 중심(SF)이 기판(1)에 직각으로 보아서 상하로 배치되도록, 표면 영역(F)에 관하여 레이아웃 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    인타그리오, 릴리프, 리소그래픽, 스크린 또는 탐포 인쇄공정, 레이저 구조화 방법, 포토리소그래픽 구조화 방법 또는 잉크젯 구조화 방법들과 같은 인쇄공정은, 연속공정으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    연속 공정 동안에 구조화 유닛에 관하여 기판(1)의 상대적인 속도는, 0.5 내지 200m/min 범위, 바람직하게는 10 내지 100m/min 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    연성 기판, 특히 1층 보다 더 많은 층을 가질 수 있는 인장성 플라스틱필름은, 기판(1)으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    기판(1)의 두께는, 6㎛ 내지 200㎛ 범위, 바람직하게는 12㎛ 내지 50㎛ 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    연성 기판은 연속 공정 동안에 롤러에서 롤러로 이송되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4')은, 각각 1㎚ 내지 100㎛ 범위, 바람직하게는 10㎚ 내지 300㎚ 범위의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4')은, 기판(1)의 단면에서 보아서 전자 컴포넌트 내에서 서로 직접 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1개 이상의 제3 전기 기능 층은, 기판(1)을 절단하여 보아서 2개 이상의 전기 기능 층들(2, 2', 3, 3', 4, 4') 사이의 전자 컴포넌트의 표면 영역(F) 이상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    1개 이상의 제3 전기 기능 층은, 기판(1)의 표면에 직각으로 보아서 모든 면에서 표면 영역(F) 위에 돌출하고, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향인 1개 이상의 제3 전기 기능 층의 제3 길이 치수는, 상대적 이동 방향이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 길이 치수(LF)보다 5㎛ 이상 더 길고, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 길고, 기판(1)의 표면에 평행하고 상대적 이동 방향에 직각인 제3 전기 기능 층의 제3 폭 치수는, 상대적 이동 방향에 직각이고 기판(1)의 표면에 평행하는 표면 영역(F)의 폭 치수(BF)보다 5㎛ 이상 더 넓고, 바람직하게는 1㎜ 초과하여 더 넓은 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전자 기능 층은, 1개 이상의 유기 전극들의 형태인 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  16. 제12항 또는 제15항에 있어서,
    제2 전자 기능 층은, 전기 특히 유기 절연층, 또는 반도체 층 특히 유기 반도체 층의 형태인 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  17. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    제2 전자 기능 층은, 1개 이상의 유기 전극들의 형태인 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제17항에 있어서,
    전계효과 트랜지스터, 커패시터, 다이오드, 또는 1개 이상의 유기 전기 기능 층을 가진 각 경우에 1개 이상의 비아(via)를 포함한 컴포넌트는, 전자 컴포넌트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 컴포넌트 제조 방법.
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