KR20130106827A

KR20130106827A - 불투명 도전성 영역의 자기-정렬 커버

Info

Publication number: KR20130106827A
Application number: KR1020137007332A
Authority: KR
Inventors: 소에렌 하르트만; 크리스토프 리케르스; 허버트 프리에드리흐 보에르네르; 허버트 리프카; 홀게르 슈와브
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-09-30
Also published as: US8865394B2; EP2609641B1; JP2013541804A; JP5857051B2; TWI545818B; WO2012025847A1; KR101972176B1; CN103053044A; TW201214829A; CN103053044B; US20130146859A1; EP2609641A1

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 투명층(2), 바람직하게는 전기 도전성 층, 및 상기 투명층(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역(31, 32)의 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 부분적으로 커버된 투명 기판(1)을 제공하는 단계(P), 상기 제2 불투명 도전성 영역(32)을 적어도 완전히 커버하도록 상기 제1 층 스택 상부에 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4)을 퇴적하는 단계(D), 하부에 불투명 도전성 영역(31, 32)이 없는 상기 포토레지스트 층(4)의 영역(43)에서 포토레지스트 재료가 용해가능하도록 하기 위해, 적절한 파장의 광(5)으로 상기 투명 기판(1)을 통해 상기 포토레지스트 층(4)을 조사하는 단계(IL), 상기 포토레지스트 층(4)의 상기 용해가능한 영역(43)을 제거하는 단계(R), 상기 투명층(2)에 접촉하는 상기 제2 불투명 도전성 영역(32)의 에지(E)를 커버하도록 상기 포토레지스트 층(4)을 리플로우하기 위해 적어도 상기 제2 불투명 도전성 영역(32)의 상부에 잔류하는 포토레지스트 층(4)의 영역(42)을 가열하는 단계(B), 및 상기 포토레지스트 층(4)의 잔류 영역(42)을 경화하는 단계(H)를 포함하는, 신뢰성 있고 견고한 유기 박막 소자(EL)를 제조하기 위한 저렴한 제조 기술을 적용할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 유기 박막 소자(EL)에 사용하기 위한 도전성 구성요소(CC) 및 유기 박막 소자(EL) 자체에 관한 것이다.

Description

불투명 도전성 영역의 자기-정렬 커버{SELF-ALIGNED COVERAGE OF OPAQUE CONDUCTIVE AREAS}

본 발명은 자기-정렬 공정에서 불투명 도전성 영역을 커버하는 분야, 자기-정렬 커버를 실시하는 방법 및 이 방법으로 제조된 유기 박막 소자에 관한 것이다.

유기 박막 소자, 특히 유기 전계발광 소자 또는 유기 광전지 소자는, 전극, 또는 대면적 전극 상에서 현저한 손실 없이 전류를 분산시키기 위해 전극 상부에 퇴적된 션트 라인(shunt line)(때로는 메쉬 라인으로 표시되기도 함)과 같은 복수의 구조화 층(structured layers)을 포함한다. 기존의 제조 공정들은 구조화 층을 제공하기 위해 마스크 퇴적 및/또는 리소그래피 공정에 의존한다. 마스크의 사용은 대량의 제조(각 구조는 개별 마스크를 필요로 함) 및 공정 제어 수고(정밀한 마스크-기판 정렬이 필수적임)을 필요로 하며, 따라서 상당히 고가의 공정이다. 또한, 정밀한 구조는 또한 고해상도 리소그래피용 고가의 장비를 필요로 한다. 따라서, 제조 비용을 낮추기 위한 요구가 존재한다. 층들의 자기-정렬 퇴적은 특허문헌 WO2010/034815 A1에 공지되어 있으며, 상기에서 포토레지스트 층, 및 포토레지스트 층 이전에 퇴적된 차폐 구조를 이용하여 트랜지스터 소자를 위한 전기 도전성 금속 구조가 생성된다. 포토레지스트 층에 대한 조사(irradiation) 공정 중에, 차폐 구조가 마스크로서 작용하여 상응하는 도전성 금속 패턴이 차폐 영역 외부의 영역에 생성될 수 있다.

트랜지스터 소자에 반해, 유기 전계발광 소자(OLED) 및/또는 유기 광전지 소자는 대면적 소자이다. 롤투롤(roll-to-roll) 공정은 제조 비용을 낮추기 위한 유기 박막 소자의 유망한 제조 기술이며, 상기에서 마스크는 레이저 증착, 레이저 삭마, 포토리소그래피 및/또는 인쇄 기술과 같은 대안적인 공정에 의해 광범위하게 대체된다. 하지만, 적용된 구조화 기술은, 특정 층들의 기하학적 구조가 마스크 퇴적의 경우에 제공되는 것만큼 정밀하지 않도록 하고/하거나 입자의 발생 또는 원하는 구조에 인접한 소형 재료 영역(소위 위성 구조체)을 증가시킨다. 특히, 원하는 금속 영역 외부에서의 소형 금속 위성 영역의 발생은, 층들 간의 단락 위험을 증가시키는 결정적인 피할 수 없는 결과이다. 원하는 퇴적 위치 외의 및/또는 거친(non-smooth) 형태를 갖는 금속 입자 또는 금속 영역은 이들 소자의 구동시 단락의 발생으로 인해 유기 박막 소자의 수명을 단축시킬 것이다. 위성 영역을 제거하기 위해 적용된 세정 단계는, 초소형이어서 결국 육안으로 보이지 않을 수 있는 원하지 않는 금속 영역의 불규칙적인 패턴 및 예측 불가능한 위치로 인해 아주 고도의 수고를 필요로 한다. 강력한 세정 단계에 의해 금속 위성체를 제거할 수 있지만, 이는 의도된 금속 퇴적 영역에 부정적인 영향을 미칠 수도 있을 것이다. 상부에 코팅된 추가 층으로 위성체를 패시베이션(passivation)하는 것은, 위성체가 광범위하고 무작위하게 퍼져 있고, 위치가 거의 탐지가 불가능하며, 크기가 작고, 때로는 보이지 않기 때문에 종종 적용할 수 없다. 또한, 인쇄 기술과 같은 퇴적 공정은 원하는 층들을 제공하지만, 이 또한 단락을 방지하기 위해 전기적 패시베이션이 요구되는 불규칙한 형태 또는 너덜너덜한(frayed) 에지를 갖는다. 패시베이션 층들을 도포하기 위해 마스크 기술을 이용하여 비-직선(non-straight) 경계를 갖는 영역에 신뢰성있는 패시베이션을 수행하면, 이론적으로 필요한 것보다 큰 패시베이션 영역 및/또는 커버되지 않은 영역이 생성될 것이다. 정밀하지 않은 구조체로 인해, 인쇄된 구조체의 마스크 코팅이 어렵고 예를 들어 광을 생성하기 위한 기능성 영역의 낭비를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 신뢰성 있고, 견고하며 성능이 우수한 고휘도 유기 박막 소자를 제조하기 위한 저렴한 제조 기술을 적용할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 하기 단계를 포함하는, 자기-정렬 공정에서 불투명 도전성 영역을 커버하기 위한 방법에 의해 달성된다.

- 적어도 하나의 투명층, 바람직하게는 전기 도전성 층, 및 투명층 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 부분적으로 커버된 투명 기판을 제공하는 단계,

- 제2 불투명 도전성 영역을 적어도 완전히 커버하도록 제1 층 스택의 상부에 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층을 퇴적하는 단계,

- 하부에 불투명 도전성 영역이 없는 포토레지스트 층 영역에서 포토레지스트 재료가 용해가능하도록 하기 위해, 투명 기판을 통해 적절한 파장의 광으로 포토레지스트 층을 조사(illuminating)하는 단계,

- 포토레지스트 층의 용해가능한 영역을 제거하는 단계,

- 투명층과 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 커버하도록 포토레지스트 층을 리플로우하기 위해 적어도 제2 불투명 도전성 영역의 상부에 잔류하는 포토레지스트 층 영역을 가열하는 단계, 및

- 포토레지스트층의 잔류 영역을 경화하는 단계.

유기 박막 소자는 적어도 하나의 유기층을 포함하는 박막 스택을 갖는 소자를 의미한다. 유기 박막 소자의 예는 유기 광전지 소자 및 유기 전계발광 소자이다. 자기-정렬 공정은 외부 마스크를 적용하지 않고 층 스택 내에 있는 현재 구조체를 추가 구조체의 제조에 사용하는 공정을 의미한다. 용어 "투명"은 가시광에 적어도 투과성인 재료 또는 층을 의미한다. 기판 및/또는 기판 상부의 투명층은 기판 및 층의 재료 특성에 따라 추가의 스펙트럼 범위(예를 들어 <400 nm)에서 투명할 수 있다. 적합한 기판 재료는, 예를 들어 유리, PMMA(polymethyl methacrylate), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene nafthalate) 또는 폴리이미드이다. 기판의 크기는 생성된 소자의 애플리케이션에 따라 자리수가 달라질 수 있다. 기판 상부에 퇴적된 투명층은 기판 상부에 직접 퇴적될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 OLED의 경우에 기판으로의 기능성 층 스택으로부터의 광 출력을 증가시키기 위해, 투명층과 기판 사이에 추가 층들이 존재할 수 있다. 투명층을 위한 적절한 재료는, 예를 들어 ITO(indium-tin-oxide)와 같은 투명 도전성 산화물(TCO)이다. 대안적으로, 투명층으로서 사용되는 투명 도전성 층을 제공하기 위해 두께가 20 nm 미만인 금속 박층을 또한 사용할 수 있다. 충분한 투명도를 유지하기 위해 요구되는 최대 두께는 사용된 재료 및 퇴적 공정에 따라 달라진다. 130 nm의 ITO 층의 시트 저항은 통상적으로 20 Ω/ 수준이다. 투명층을 퇴적하기에 적합한 퇴적 기술은, 예를 들어 증발(evaporation), 스퍼터링, CVD 또는 졸겔 공정이다. 용어 "도전성"은 전기 도전성 재료를 의미한다. 불투명 도전성 영역을 제공하기 위해 투명층 상부에 퇴적된 재료는 적어도 파장 스펙트럼의 가시광선 및/또는 UV 범위에서 불투명한 임의의 종류의 전기 도전성 재료일 수 있다. 적절한 도전성 불투명 재료의 예는, 예를 들어 알루미늄, 금, 은, 티타늄 등과 같은 금속이다. 불투명 도전성 영역은 특정 층 스택을 위해 원하는 대로 구조화될 수 있다. 예로서, 불투명 도전성 영역은, 예를 들어, 하부에서 션트 라인에 전기적으로 접촉하는 도전성 투명층 상에서 현저한 손실 없이 전기 전류를 분산시키기 위해 션트 라인(또는 메쉬 라인)을 구현하는 금속 영역으로서의 불투명 도전성 영역과 같은, 도전성이 높은 전기 경로를 제공할 수 있다. 제1 불투명 도전성 영역은, 제1 불투명 도전성 영역이 기능성 층 스택의 일부로서의 이후의 층들에 의해 부분적으로 커버되는 경우, 예를 들어 상기 제1 불투명 도전성 영역의 에지에 의해 유발되는 단락과 같은 부정적인 전기적 효과를 방지하기 위해 전기적 패시베이션을 필요로 할 수 있다. 예로서, 제1 불투명 도전성 영역은, 예를 들어 접촉 패드에 용접된 케이블을 통해 도전성 투명층을 외부 전원에 접속시키기 위한 접촉 패드일 수 있다. 제2 불투명 도전성 영역은, 원하는 불투명 도전성 영역(예를 들어, 션트 라인), 및 적용된 퇴적/구조화 기술로부터 생성된 소위 위성체 불투명 도전성 영역인 영역을 의미한다. 위성체 영역은 바람직하지 않은 불투명 도전성 영역이다. 제2 불투명 도전성 영역도 또한, 예를 들어 상기 제1 불투명 도전성 영역의 에지에 의해 유발된 단락과 같은 부정적인 전기적 효과를 방지하기 위해 상부에 다음 층들을 도포하기 전에 전기적 패시베이션을 필요로 한다. 용어 "층 스택"은 서로의 상부에 적어도 국소적으로 도포된 층들의 연속을 의미한다. 층 스택은 적어도 두 개의 층을 포함한다. 제1 및 제2 불투명 도전성 영역은, 증발(evaporation), 스퍼터링, 불투명 도전성 재료가 금속인 경우 레이저 금속 전사 공정, 잉크젯, 그라비어, 플랙소 인쇄, 스크린 인쇄와 같은 인쇄 등의 하나 이상의 퇴적 기술, 또는 레이저 삭마를 이용한 사전 퇴적된 층의 구조화에 의해 도포될 수 있다. 실시예에서, 제2 불투명 도전성 영역 패턴의 퇴적은, 투명층의 상부에 직접 제2 불투명 도전성 영역 패턴을 레이저 증착 또는 인쇄하고/하거나, 레이저 삭마 또는 식각을 이용하여 투명층의 상부에 퇴적된 제2 불투명 도전성 층으로부터 제2 불투명 도전성 재료를 국소적으로 제거함으로써 수행된다. 저렴한 퇴적 공정이 바람직하다. 저렴한 퇴적 공정은, 예를 들어 잉크젯 인쇄와 같은 인쇄 공정, 또는 코팅될 투명층 상에 위치한 금속 시트로부터 레이저 흡열 재료를 도포하는 금속 전사 공정이다. 불행히도, 상기 저렴한 공정들은 원하는 제2 불투명 도전성 영역에 인접한 제2 불투명 도전성 영역으로서의 위성체 영역을 초래한다. 또한, 상기 공정은, 직사각형 제2 불투명 도전성 영역이 이 영역의 원하는 형태라 할지라도, 제2 불투명 도전성 영역을 따르는 직선을 따라가지 않는, 원하는 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 초래할 수 있다. 상기 직선으로부터의 편차는 적용된 레이저 전사 공정에 대한 공정 변수에 따라 달라진다. 본 발명에 따른 방법을 이용하여, 신뢰성 있고, 견고하며 성능이 우수한 유기 박막 소자를 제조하기 위한 저렴한 공정을 적용할 수 있게 된다.

투명층 및 제1 및 제2 불투명 도전성 영역을 포함하는 구조화된 층 스택의 상부에 포토레지스트 재료를 층으로서 퇴적하기에 적합한 임의의 퇴적 기술을 이용하여, 포토레지스트 층의 퇴적을 수행할 수 있다. 예로서, 포토레지스트 층을 퇴적하는 단계는 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄(ij printing), 스크린 인쇄, 그라비어 또는 플랙소 인쇄에 의해 수행된다. 바람직하게는, 포토레지스트 층을 퇴적하는 단계는, 바람직하게는 적응 슬릿 코팅(adaptive slit coating), 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비어 또는 플랙소 인쇄에 의해, 제2 불투명 도전성 영역 및 투명층 일부의 상부에 포토레지스트 층을 국부적으로 인쇄함으로써 수행된다. 포토레지스트 층은 또한 제1 불투명 도전성 영역을 완전히 커버할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 제1 불투명 도전성 영역에 구동 전압을 인가하기 위해 제1 불투명 도전성 영역에 콘택을 적용하는 것과 같이 제1 불투명 도전성 영역을 추가로 처리하기 위해 필요한 임의의 세정 단계를 (가능하다면) 피하기 위해, 포토레지스트 층을 국부적으로 퇴적함으로써 제1 불투명 도전성 영역이 적어도 부분적으로 코팅되지 않도록 할 수 있다. 포토레지스트 재료는 감광성 재료이며 포지티브 및 네가티브 포토레지스트의 두 그룹으로 분류할 수 있다. 포토레지스트 재료의 상부에 퇴적된 층들에 대해 도전성 영역을 전기적으로 절연할 수 있도록 하기 위해, 포토레지스트 재료는 비-도전성이어야 한다. 바람직한 재료는 포지티브 포토레지스트이며, 여기서는 광에 노광된 포토레지스트 부분이 용해가능하게 되고 따라서 이후 수행된 제거 단계(소위 현상)에서 제거가능한 반면, 노광되지 않은 포토레지스트 부분은 불용성으로 남아 퇴적된 영역에 붙어있을 것이다. 예를 들어, 적합한 포지티브 포토레지스트 재료는, 예를 들어 Clariant사의 AZ 1518, 또는 예를 들어 Fujifilm사의 HPR 504일 수 있다. 두 포토레지스트 재료 모두 양호한 접착 특성을 갖고 두께가 2-2.5 ㎛ 까지인 포토레지스트 층을 퇴적하도록 할 수 있다. 당업자는 본 발명의 범위 내에서 포토레지스트 층을 퇴적하기에 적합한 다른 포토레지스트 재료를 적용할 수 있다. 예로서, AZ 1518을 300 rpm에서 스핀-코팅하고 90℃에서 30분간의 소프트베이크 단계 후에 2.05 ㎛의 AZ 1518 포토레지스트 층을 수득할 수 있다. 다른 예로서, 층 스택 상부에 2.0 ㎛ 두께의 AZ 1518 층을 인쇄할 수 있다. 다른 포토레지스트 재료에 대한 퇴적 조건은 원하는 포토레지스트 층의 층 두께에 따라 조정될 수 있다. 잔류 포토레지스트 재료의 두께는 리플로우(reflow) 공정을 위한 재료 저장조(reservoir)를 제공하므로, 포토레지스트 층의 층 두께는 적어도 모든 제2 불투명 도전성 영역(및 결국 제1 불투명 도전성 영역)을 커버하도록 조정되어야 한다. 제1 /제2 불투명 도전성 영역의 두께는 1 ㎛의 수준일 수 있다.

적어도 제2 불투명 도전성 영역을 커버하기 위한 자기-정렬 공정은 기판 측으로부터의(= 기판을 통한) 광으로 포토레지스트 층을 조사(노광)함으로써 달성된다. 여기서, 조사 광원은 기판 측의 전면에 배치되며, 광원으로부터 멀어지는 기판 측은 그 측의 상부에 층 스택을 포함한다. 따라서, 포토레지스트 층을 조사하기 위한 광은 투명 기판을 먼저 투과한 다음 투명층을 투과하고, 투명층 상부에 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역이 존재하지 않는 포토레지스트 층에 입사한다. 존재하는 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역은 광을 흡수하거나, 불투명 도전성 영역이 금속 영역인 경우 금속 영역은 광을 반사하고 따라서 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 층 상부의 포토레지스트 층을 노광으로부터 차폐한다. 용어 "하부(underneath)"는 조사된 광의 광 전파 방향에서 투명층과 포토레지스트 층 사이의 위치를 의미한다. 따라서, 조사 광의 기판에 대한 입사각(광 조사 방향과 기판 표면 간의 각도)은, 기존의 불투명 도전성 구조와 국부적으로 조사된 포토레지스트 층 사이의 임의의 오정렬을 방지하기 위해 90°에 근접해야 한다. 포토레지스트 층을 조사(노광)하기에 적합한 광의 파장은 도포된 포토레지스트 재료에 따라 달라진다. 광 스펙트럼의 가시광선 범위 이외에서의 투명도는 상이한 투명 기판에 대해 달라질 수 있으므로, 적합한 포토레지스트 재료는 적용된 투명 기판에 따라 조정되어야 할 수 있다. 예를 들어 소다 석회 유리로 제조된 기판은 UV-스펙트럼의 파장의 일부에 대해 불투명하다. 한편, Al-실리케이트 유리는 UV-스펙트럼 내의 파장에 대해 투명하다. 플라스틱 기판의 경우, 더 짧은 파장에 대한 투명도도 또한 상이할 수 있다. 예로서, HPR 504로 제조된 포토레지스트 층을 UV 램프(G-선 436 nm)에 노광시킨 다음 95℃에서 노광후 베이킹 단계를 수행한다. 다른 포토레지스트 재료는 310-440 nm 범위의 i-, h-, g-선의 파장을 갖는 광에 노광시킬 수 있다. 파장 스펙트럼은 선 스펙트럼 또는 광대역 스펙트럼일 수 있다. 포토레지스트를 조사하는 단계는 포토레지스트를 광에 노광시키는 두 단계를 포함할 수 있다.

포토레지스트가 더 이상 필요하지 않게 된 후에는, 기판으로부터 제거해야 한다. 상기 적합한 광에 노광(조사)된 포토레지스트 층 영역은 하부에 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역을 포함하지 않아서, 상기 영역에 존재하는 포토레지스트 층은, 예를 들어 투명 도전성 층으로부터의 구동 전압이 투명 도전성 층의 상부에 코팅될 후속 층에 인가되는 것을 막을 것이므로, 상기 적합한 광에 노광(조사)된 포토레지스트 층 영역은 제거되어야 한다. 포토레지스트를 제거하기 위해 조사 단계(노광) 이후에 제거 단계(또는 현상 단계)가 수행된다. 포토레지스트의 조사 영역은 현상액 재료에 용해가능하다. 포토레지스트에 현상액 재료를 인가하면 투명층으로부터 조사 영역이 제거될 것이다. 포토레지스트의 비-조사 영역은 제1 및 제2 불투명 도전성 영역의 상부에 잔류할 것이다. 제거 단계 후에, 여전히 포토레지스트 재료로 코팅된 영역은 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역의 상부에만 존재한다. 예를 들어 AZ 1518에 적합한 현상액 재료는, 예를 들어 AZ® 351B 1:4, AZ® 726MIF, AZ® 400K 1:4 또는 AZ® 326MIF이다. 현상액 재료는 다른 포토레지스트 재료에 대해 변경될 수 있다. 당업자는 본 발명의 범위 내에서 적절한 조사 파장 및 현상액 재료를 선택할 수 있다. 대안적으로, 포토레지스트 재료는 이를 산화시키는 산소 포함 플라즈마에 의해 상기 영역에서 제거될 수 있다. 이 공정을 애싱(ashing)이라 지칭하며 건식 에칭과 유사하다. 또한, 포토레지스트 층의 조사(용해가능한) 영역을 제거하는 단계는 습식 화학 리소그래피 또는 분출(jetting) 공정에 의해 수행된다. 이는 물론 국소적으로 수행되어야 하며, 이를 위해 예를 들어 새도우 마스크를 이용한 식각 또는 국부적으로 플라즈마 도구를 이용한 식각과 같은 몇 가지 선택사항이 존재한다. 포토레지스트를 제거하는 대안적인 방법에서 또는 상술한 방법들에 추가하여, 포토레지스트를 화학적으로 변화시켜 기판에 더 이상 붙어있지 않도록 하는 액상 "레지스트 스트리퍼(resist stripper)"를 사용할 수 있다.

상기 광으로 노광(조사)된 포토레지스트 층 영역으로부터 포토레지스트 재료를 제거한 후에, 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역 상부의 잔류 포토레지스트 재료는, 투명층에 접촉하는 적어도 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 여전히 충분히 커버하지 않는다. 따라서, 투명층에 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역(및 결국 제1 불투명 도전성 영역)의 에지를 완전히 커버하도록 하는 리플로우 공정이 시작되도록 포토레지스트 재료를 적절히 연화하기 위해 포토레지스트 재료를 가열한다. 용어 "리플로우"는 지형(topography)을 따라 아래쪽으로 약간 흐르기 시작하는 포토레지스트 층을 의미한다. 적절한 리플로우(예를 들어 사용된 포토레지스트의 표면 장력에 따라 달라짐)를 달성하기 위해, 그의 점도를 감소시켜서 다시 유동체가 되도록 재료를 가열해야 한다. 하지만, 리플로우 공정의 변수는, 포토레지스트 재료가 제2 불투명 도전성 영역의 에지만 커버하고 커버가 필요하지 않은 투명층의 사전 세정 영역의 커버는 방지하도록, 포토레지스트 재료의 리플로우를 제한하기 위해 조정되어야 한다. 유기 전계발광 소자(OLED)의 경우, 투명층의 임의의 커버는 OLED의 전체 휘도를 감소시키는 결과를 초래할 것이다. 따라서, 제2 불투명 도전성 영역의 에지의 커버는 필요한 정도로만 제한될 것이다. 제2 불투명 도전성 영역 부근의 1 또는 수 ㎛ 수준의 측면 연장 영역을 커버하기에 적합한 리플로우를 달성하기 위해 수 십분의 시간 동안 임의의 적절한 온도에서 가열을 수행할 수 있으며, 이는, 투명층에 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 충분히 커버할 것이다. 실시예에서, 가열 단계는 100℃ 초과, 바람직하게는 130℃ 초과, 더욱 바람직하게는 160℃ 초과의 피크 온도에서 수행된다. 이들 온도에서 포토레지스트 재료는 적절한 리플로우 양상을 나타낸다. 예로서, 더욱더 적합한 리플로우를 달성하기 위해 가열은 30분의 시간 동안 200℃에서 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 가열 단계는, 제2 불투명 도전성 영역의 에지 근방에 100 nm 초과, 바람직하게는 2 ㎛ 까지, 더 바람직하게는 200 nm와 1 ㎛ 사이인 연장부를 갖는, 투명층 영역을 커버하기에 적합한 포토레지스트 층의 리플로우를 달성하기 위해 조정된다. 션트 라인인 경우 제2 불투명 도전성 영역의 통상적인 영역 크기는 약 5 ㎛ x 50 cm 이지만, 향후에는 5 ㎛ x 3 m 까지 연장될 수 있다. 약 2 ㎛ 포토레지스트 층으로 커버된 5 ㎛의 제2 불투명 도전성 영역의 측면 연장부는, 포토레지스트 재료의 인접 층으로서의 제2 재료 영역을 여전히 커버하도록 투명층의 상부에 수 ㎛ 까지 리플로우하기에 적합한 충분한 포토레지스트 재료를 제공한다.

리플로우 공정이 완료된 후에, 현재 층들의 상부에 추가 층들을 퇴적할 수 있도록 하기 위해 현재 점유된 영역들이 안정화되어야 한다. 이제 제2 불투명 도전성 영역 뿐만 아니라 투명층 상부에 약간 연장된 제2 불투명 도전성 영역의 에지도 커버하는 포토레지스트 재료의 소위 경화는 가열 온도 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 포토레지스트 재료의 경화 조건은 당업자에게 공지되어 있다. 실시예에서, 포토레지스트 층의 잔류 영역을 경화하는 단계는 공정 시간을 절약하기 위해 가열 단계와 동시에 수행된다.

다른 실시예에서, 방법은 제1 불투명 도전성 영역에서 포토레지스트 층을 부분적으로 제거할 수 있도록 하기 위해 제1 불투명 도전성 영역을 광으로 추가 노광시키는 단계를 추가로 포함한다. 기능성 층 스택 외부의 제1 불투명 도전성 영역을 전극들과 접촉시키고자 하며, 따라서 제1 불투명 도전성 영역의 상기 부분에서 포토레지스트 재료가 제거되어야 한다. 예로서, 제1 불투명 도전성 영역 상부의 포토레지스트 재료를 적절한 파장으로 포토레지스트 측으로부터 국부적으로 레이저 노광 또는 마스크 노광시킴으로써 추가 노광 단계를 수행하여, 노광된 포토레지스트가 현상액 재료에서 용해가능하게 할 수 있다. 하지만, 이후에 구현되는 기능성 층 스택의 일부인 제1 불투명 도전성 영역의 영역은 적어도 제1 불투명 도전성 영역의 에지를 전기적으로 패시베이션하기 위해 포토레지스트 재료로 여전히 커버되어야 한다. 제1 불투명 도전성 영역 상부의 노광된 포토레지스트를 제거하기 위해, 제거 단계 전에 추가 노광 단계를 수행한다. 현상액 재료를 인가시, 상기 포토레지스트 영역 또한 포토레지스트의 조사 영역으로서 동일한 단계(제거 단계)에서 제거될 것이다.

다른 실시예에서, 방법은 하기 단계들을 추가로 포함한다.

- 제1 층 스택 및 포토레지스트 층 잔류 영역의 상부에 적어도 유기층을 포함하는 제2 층 스택을 퇴적하는 단계, 및

- 유기 박막 소자를 제공하기 위해 제2 층 스택의 상부에 전기 도전성 층을 퇴적하는 단계.

제2 불투명 도전성 영역(및 결국 제1 불투명 도전성 영역)의 커버된 에지는, 제2 불투명 도전성 영역의 예리한 에지, 및/또는 예리한 윤곽을 갖는 불규칙한 구조로부터 유래하는, 제1 전극인 도전성 투명층, 및 제2 전극인 제2 층 스택 상부의 전기 도전성 층 사이의 단락을 특히 방지한다. 제2 층 스택은 OLED의 경우 하나의 유기층, 예를 들어 전계발광 층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 층 스택은, 전자 수송층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 예를 들어 유기 발광 분자를 포함하는 유기 호스트 재료를 포함하는 하나 이상의 전계발광층을 포함하는 하나 이상의 그룹의 층들, 및 적용된 재료 및/또는 적용의 종류에 따른 상기 층들의 적절한 배열을 추가로 포함할 수 있다. 수 개의 적절한 유기층 스택이 당업자에게 공지되어 있다. OLED 소자에서, 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역은, 높은 도전성을 갖는 제1 및/또는 제2 불투명 도전성 영역을 제공하기 위해 금속 영역인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 제1 전극을 구현하는 적어도 하나의 투명 전기 도전성 층, 제1 전극 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 일부가 커버된 투명 기판, 적어도 제2 불투명 도전성 영역 및 제1 전극에 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 커버하는 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층을 포함하는, 본 발명에 따라 제조된 유기 박막 소자에 사용하기 위한 도전성 구성요소에 관한 것이다. 도전성 구성요소는 예를 들어 OLED 소자 또는 광전지 소자와 같은 유기 박막 소자와는 별도로 상용화할 수 있다.

본 발명은 또한, 제1 전극을 구현하는 적어도 하나의 투명 전기 도전성 층, 제1 전극 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 일부가 커버된 투명 기판, 적어도 제2 불투명 도전성 영역 및 제1 전극에 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역의 에지를 커버하는 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층, 적어도 유기층, 바람직하게는 유기 전계발광 층을 포함하는 제2 층 스택, 및 제2 전극을 구현하는 제2 층 스택 상부의 전기 도전성 층을 포함하는, 본 발명에 따라 제조된 유기 박막 소자에 관한 것이다. 기능성 층 스택의 일부로서의 제1 불투명 도전성 영역의 경우, 기능성 층 스택 내부의 제1 불투명 도전성 영역의 적어도 에지도 또한 포토레지스트 재료로 커버된다. 유기 박막 소자는 적어도 하나의 유기층을 포함하는 박막 스택을 갖는 소자를 의미한다. 유기 박막 소자의 예는 유기 광전지 소자 및 유기 전계발광 소자이다. 유기 소자는 대면적의 얇은 소자이며, 이는 저전압에서 구동될 수 있다. 유기 전계발광 소자는 랑베르(Lambertian) 발광 특성을 갖고 고휘도를 제공하는 대면적 광원이다. 유기 박막 소자의 실시예에서, 제1 불투명 도전성 영역은 제1 전극 또는 제2 전극 중 적어도 하나를 외부 전원에 접속시키기 위한 접촉 패드이다. 전원은 수 볼트 내지 약 10 볼트 수준의 구동 전압을 제공하는 임의의 적절한 전원일 수 있다. 유기 박막 소자의 다른 실시예에서, 적어도 일부의 제2 불투명 도전성 영역은 제1 전극을 위한 션트 라인(또는 메쉬 라인)으로서 배치된다. 션트 라인은 제한된 도전성을 갖는 전기 도전성 재료로 제조된 대면적 전극 영역 상에서 전류 분산을 지원한다. 상기 션트 라인이 없으면, 전기적 접촉으로부터 전극까지의 거리가 증가함에 따라 인가된 전압이 감소할 것이며, 따라서 휘도가 상응하게 감소할 것이다. 수십 cm 길이의 대면적 광원의 경우, 션트 라인은 필수적이 된다.

본 발명의 상기 및 다른 측면들은 이후에 설명된 실시예로부터 명백해질 것이며 이후에 설명된 실시예를 참조로 상세히 설명될 것이다.
도면에서:
도 1은 공정 단계 (a)-(e)를 포함하는 자기-정렬 공정에서 불투명 도전성 영역을 커버하기 위한, 본 발명에 따른 방법의 실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법 단계들을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자의 실시예를 도시한다.
도 4는 기판을 통해서 본 리플로우 공정 (a)전 및 (b)후의 제2 불투명 도전성 영역을 도시한다.
도 5는 (a)본 발명의 방법에 따라 및 (b) 외부 마스크를 이용한 마스크 공정을 이용하여 포토레지스트 재료에 의해 커버된 션트 라인으로서의 제2 불투명 도전성 영역을 도시한다.

도 1은 공정 단계 (a)-(e)를 포함하는 자기-정렬 공정에서 불투명 도전성 영역을 커버하기 위한, 본 발명에 따른 방법의 실시예를 도시하며, 도 1a는 기판(1), 투명 도전성 층(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역(31, 32)을 갖는 투명 도전성 층(2)을 포함하는 도전성 구성요소를 도시한다. 상기 실시예에서, 제1 및 제2 불투명 도전성 영역은 예를 들어 알루미늄 영역과 같은 금속 영역으로서 배치된다. 제1 영역(31)은, 유기 전계발광 소자를 구동하기 위해, 이후 완성되는 유기 전계 발광 소자의 전극들 중 하나로서 도전성 투명층(2)을 외부 전원에 접촉시키기 위한 접촉 패드로서 배치된다. 상기 접촉 패드의 통상적인 두께는 500 nm이며, 인쇄된 은은 두께가 1 ㎛일 수 있다. 불투명 도전성 영역으로서 제1 금속 영역(31)은 증발(evaporation), 인쇄, 전기도금되거나, 레이저 삭마에 의해 시트 마스크로부터 재료 전사에 의해 퇴적될 수 있다. 불투명 도전성 영역으로서 제2 금속 영역(32)도 또한, 사전에 퇴적된 인접한 금속층을 구조화하는 레이저 삭마에 의해 제조되거나 인쇄에 의해 제조될 수 있다. 또한, 코팅될 층들/기판으로부터 근거리에 배치된 시트 마스크로부터의 레이저 금속 전사(레이저-유도된 국부적으로 가열에 의한 금속 시트로부터의 재료 증발(evaporating))의 경우, 원하는 대로 퇴적된 제2 금속 영역(32)의 근방에 MS로 나타낸 소위 위성 금속 구조체(32)가 발생할 수 있다. 이러한 특정 실시예에서, 도 1a에 도시된 제2 금속 영역(32)은 SL로 나타낸 션트 라인으로서 배치된다. 원하는 제2 금속 영역(32) 근방의 위성 구조체(32, MS)는 수, 위치 및 크기가 변경될 수 있으며, 상기 금속 위성체(MS)에 의해 유발되는 단락의 발생을 방지하기 위해, 패시베이션층 또는 절연층으로 오직 상기 금속 위성체(MS)만을 코팅하기 위한 외부 마스크의 임의의 제조를 방지하도록 크기가 매우 작을 수 있다. 유기 전계발광 소자를 완성하기 위해 상기 제1 및 제2 금속 영역(31, 32) 상부에 퇴적되는 층들로부터 상기 금속 위성체(32, MS) 뿐만 아니라 다른 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)을 절연시키기 위해, 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 금속 영역(31, 32) 및 투명 도전성 층(2)의 상부에 포토레지스트 재료로 이루어진 포토레지스트 층(4)을 퇴적한다. 포토레지스트 층(4)의 통상적인 두께는 1 ㎛와 2.5 ㎛ 사이이다. 사용하기에 적합한 포토레지스트 재료는 예를 들어 AZ 1518, HPR 504 및 다수의 다른 재료들이다. 포토레지스트 재료(또는 포토레지스트)는 감광성 재료이며 포지티브 및 네가티브 포토레지스트의 두 그룹으로 분류될 수 있다. 상기 방법에 사용된 재료는 포지티브 포토레지스트(4)이며, 기판(1)을 통해 광(5)에 노광된 포토레지스트 부분(43)은 용해가능하게 되고 따라서 도 1c 및 1d에 나타낸 바와 같이 제거 단계에서 제거가능하다. 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)은 광(5)에 대해 투명하지 않고 따라서 광(5)을 반사해 낼 것이므로, 노광되지 않은 포토레지스트(4)의 부분(42)은 불용성으로 남아서 퇴적된 영역(31, 32)에 붙어있을 것이다. 이어서, 제2 금속 영역(32) 및 제1 금속 영역(31)도 또한, 동일한 결과를 달성하기 위해 외부 마스크를 설계하고 적용할 필요가 전혀 없이, 제1 및 제2 금속 영역(31, 32) 상부에 퇴적된 임의의 포토레지스트 재료(4)에 대해 개별 마스크로서 작용한다. 제1 금속 영역(31)의 경우, 상기 금속 영역(31) 상부의 포토레지스트 층(4)의 영역(43)은 제1 금속 영역이 전원에 접촉하는 것을 방지하고 저해할 것이며 따라서 이 또한 부분적으로 제거되어야 한다. 도 1c에서 가는 화살표로 나타낸 바와 같이 포토레지스트 층(4) 측으로부터 인가된 추가 노광 단계(C)에서, 포토레지스트(43)는 광으로 국소적으로 조사되어 용해가능하게 될 것이며, 따라서 기판(2)을 통해 조사된 포토레지스트 층(4)의 영역(43)에 대해 이미 설명한 바와 같은 제거 단계에서 제거가능하다. 이후의 단계들 중에 패시베이션되는 제1 금속 영역(31)의 에지는 상기 추가 노광 단계에서 광에 노광되지 않는다. 추가 노광 단계(C)는, 광(5)에 노광된 포토레지스트 층(43)의 제거 단계 이전에 적절한 파장을 갖는 레이저 노광에 의해 수행될 수 있다. 예로서, 노광 단계는 HPR 504 포토레지스트의 경우 청색 405 nm 고체 레이저에 의해 수행될 수 있다. 노광 공정은 하부에 금속 영역이 없는 포토레지스트 영역에 대한 조사 공정에서와 동일한 포토레지스트 특성을 초래한다. 도 1d는 노광된 포토레지스트 층(43)의 제거 단계 후에 존재하는 층 구조를 도시한다. 제2 금속 영역(32, SL, MS) 및 제1 금속 영역의 비노광 부분은 상기 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)에 의해 유발된 단락의 발생을 방지하기 위해 잔류 포토레지스트 층(42)에 의해 커버된다. 하지만, 투명 도전성 층(2)에 접촉하는 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)의 에지도 포토레지스트 재료에 의해 커버되어야 한다. 층 구조를 200℃에서 30분간 가열(베이킹)한 후에, 잔류 포토레지스트 층(42)는 약간 유동적일 수 있게 되어 도 1d 및 1e에 도시된 바와 같이 에지(E) 상에 연장될 것이다. 이해를 쉽게 하기 위해 에지(E)는 하나의 제2 금속 영역(32)에만 나타낸다. 명백하게 나타내지 않은 경우에도 다른 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)에 동일한 결정적인 에지(E)가 존재한다.

도 2는, 적어도 하나의 투명층(2), 바람직하게는 전기 도전성 층, 및 투명층(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 금속 영역(31, 32) 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 부분적으로 커버된 투명 기판(1)을 제공하는 단계(P)로 시작하여, 제1 층 스택 상부에 제2 금속 영역(32)을 적어도 완전히 커버하도록 전기적 절연 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4)을 퇴적하는 단계(D)로 이어지는, 도 1에 상응하는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 단계들을 도시한다. 이어서, 예를 들어 제1 금속 영역 상부의 영역을 레이저 노광함으로써 상기 영역의 추가 노광 단계(C)를 수행한 다음, 하부에 금속 영역(31, 32)이 없는 포토레지스트 층(4) 영역(43)의 포토레지스트 재료를 현상하기 위해 적절한 파장의 광(5)으로 투명 기판(1)을 통해 포토레지스트 층(4)을 조사하는 단계(IL)가 수행될 수 있다. 추가 노광 단계 및 기판을 통한 조사 단계는 또한 순서가 바뀔 수 있으며, 따라서 단계 C 전에 단계 IL을 수행할 수 있다. 이어서, 포토레지스트 층(4)의 조사 또는 노광 영역(43)을 제거(=현상)한 다음(R), 투명층(2)에 접촉하는 제2 금속 영역(32)의 에지(E)를 커버하도록 포토레지스트 층(4)을 리플로우하기 위해 적어도 제2 금속 영역(32)의 상부에 잔류하는 포토레지스트 층(4) 영역(42)을 가열하고(B), 포토레지스트 층(4)의 잔류 영역(42)을 경화한다(H). 발광할 수 있는 유기 전계발광 소자를 제조하기 위해, 방법은, 적어도 유기 전계발광 층을 포함하는 제2 층 스택(6)을 제1 층 스택(2,31,32) 및 포토레지스트 층(4)의 잔류 영역(42)의 상부에 퇴적하는 단계(D-EL), 및 유기 전계발광 소자(EL)를 제공하기 위해 전기 도전성 층(7)을 제2 층 스택(6) 상부에 퇴적하는 단계(D-CL)를 추가로 포함한다.

유기 박막 소자의 예로서, 도 3에 유기 전계발광 소자(OLED)의 개략적 측면도를 도시한다. 도 2에 도시된 방법에 따라 제조된 OLED는, 제1 전극을 구현하는 적어도 하나의 투명 전기 도전성 층(2), 제1 전극(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 금속 영역(31, 32) 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 일부가 커버된 투명 기판(1), 제2 금속 영역(32) 및 제1 전극(2)에 접촉하는 제1 및 제2 금속 영역(31, 32)의 에지(E)를 커버하는 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4), 적어도 유기 전계발광 층을 포함하는 제2 층 스택(6), 및 제2 전극을 구현하는 제2 층 스택(6) 상부의 전기 도전성 층(7)을 포함한다. 여기서, 제1 금속 영역(31)은 제1 전극(2) 또는 제2 전극(7) 중 적어도 하나를 외부 전원(8)에 접속시키는 접촉 패드로서 배치된다. 전원은 수 볼트 수준의 구동 전압을 제공해야 한다. 고휘도를 달성하기 위해 필요한 전류는 발광 영역의 크기에 따라 달라진다. 투명 도전성 재료는 대면적 OLED에서 가시적인 전압 강하를 초래하는 시트 저항을 가지므로, 전류는 주로 대형 도전성 투명층(2) 상에서 분산되고 제2 금속 영역(32)은 제1 전극(2)에 대한 션트 라인(SL)으로서 배치된다. 션트 라인을 포함하는 대면적 OLED는 대면적 조사에서도 균일한 휘도를 나타낸다. 통상의 OLED는 산소 및 수분이 유기층으로 투과되는 것을 방지하기 위해 캡슐화(밀봉)되어야 한다. 따라서, OLED는 기판 상에 밀봉된 유리 또는 금속 커버 리드(결국 산소 및 수분을 흡수하기 위한 게터 재료를 추가로 포함함)를 포함할 수 있다. 예를 들어 박막 캡슐화와 같은, 전문가에게 공지된 다른 기술도 또한 가능하다. 커버 리드를 통한 후면 또는 박막 캡슐화로부터 제2 전극에 대한 전기적 접속을 실현할 수 있다.

도 4는 기판을 통해서 본 리플로우 공정 (a)전 및 (b)후의 제2 금속 영역을 도시한다(여기서는 상세히 도시되지 않음). 투명층 상부에 바로 존재하는 영역으로부터 포토레지스트 재료를 제거한(R) 후 및 제2 금속 영역(32) 상부에 잔류하는 포토레지스트 층을 리플로우 하기 전에, 기판 측으로부터는 잔류하는 포토레지스트 층(42)이 보이지 않으며, 이는 도 4a에서 보듯이 제2 금속 영역(32)의 에지(E)가 현재로서는 커버되지 않는 것에 상응한다. 가열 단계 후에, 제2 금속 영역(32) 상부의 잔류 포토레지스트 재료의 일부가 투명층(2)으로 흘러 내려서 이제는 제2 금속 영역(32)의 에지(E)를 완전히 커버한다. 가열 단계의 변수는, 에지(E)를 신뢰성 있게 커버하기 위해, 제2 금속 영역(32)의 에지(E)까지 수 100 nm 내지 수 ㎛ 수준의 거리(42b)를 갖는 특정 영역을 커버하도록 포토레지스트 재료의 리플로우를 달성하기 위해 조정될 수 있다.

도 5는, (a) 본 발명의 방법에 따라, 및 (b) 외부 마스크를 이용한 마스크 공정을 이용하여, 포토레지스트 재료(42)에 의해 커버된 OLED 소자용 션트 라인으로서의 제2 금속 영역(32)을 도시한다. 본 발명에 따른, 포토레지스트 층(42)을 이용한 제2 금속 영역(32)의 자기-정렬 코팅 공정을 이용하여, 도 5a에서 보듯이 투명층(2)의 커버는 필요한 최소 커버 영역(42)으로 제한될 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이 외부 마스크를 적용하는 경우, 제2 금속 영역(32)의 불규칙한 구조를 따르는 마스크를 제조할 수 없으므로 커버 영역(42)은 상당히 더 클 것이다. 따라서, OLED의 발광에 기여하지 않는 커버 영역(42)이 더 크고 따라서 도 5b에 따른 상기 OLED의 전체 휘도는 감소한다.

본 발명은 도면 및 상술한 설명에서 상세히 예시 및 설명되었지만, 상기 예시 및 설명은 예시적 또는 시범적이며, 제한적이지 않은 것으로 간주되고; 본 발명은 개시된 실시예에 제한되지 않는다. 도면, 명세서 및 첨부 청구범위의 연구로부터, 청구된 발명의 실시에 있어서 개시된 실시예에 대한 다른 변형이 당업자에 의해 이해되고 시행될 수 있다. 청구범위에서, 용어 "포함하는(comprising)"은 다른 구성요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 부정 관사(단수 명사) "하나의(a 또는 an)"는 복수를 배제하지 않는다. 특정 수단들이 서로 다른 종속항에서 인용된다는 단순한 사실만으로 이들 수단들의 결합이 유리하게 하기 위해 사용될 수 없음을 나타내지는 않는다. 청구 범위의 임의의 참조 부호가 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

1 기판
2 투명층, 바람직하게는 전기 도전성 층(제1 전극)
31 제1 불투명 도전성 영역
32 제2 불투명 도전성 영역
4 포토레지스트 층
41 제1 불투명 도전성 영역 상부의 포토레지스트 층
42 불투명 도전성 하부를 갖는 포토레지스트 층 영역
42b 가열 단계후 투명층 상부의, 제2 불투명 도전성 영역의 에지와 리플로우된 포토레지스트 층 영역의 외측 에지 간의 거리
43 불투명 도전성 하부가 없는 포토레지스트 층 영역
5 포토레지스트 층을 현상하기 위한 광
6 적어도 유기 전계발광층을 포함하는 제2 층 스택
7 전기 도전성 층, 제2 전극
8 외부 전원
9 전계발광 광
CC 도전성 구성요소
EL 유기 전계발광 소자
E 투명층(2)과 접촉하는 제2 불투명 도전성 영역(31)의 에지
SL 션트 라인
MS 도면에서 금속 위성체인 불투명 도전성 위성체
P 제공 단계
D 퇴적 단계
C 추가 노광 단계
IL 조사 단계
R 제거 단계
B 가열 단계
H 경화 단계
DP 제2 불투명 도전성 영역 패턴의 퇴적
D-EL 제1 층 스택과 잔류 포토레지스트 층의 상부에 제2 층 스택 퇴적
D-CL 제2 층 스택 상부에 전기 도전성 층 퇴적

Claims

자기-정렬(self-aligned) 공정에서 불투명 도전성 영역들을 커버하는 방법으로서,
- 적어도 하나의 투명층(2), 바람직하게는 전기 도전성 층, 및 상기 투명층(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역들(31, 32)의 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 부분적으로 커버된 투명 기판(1)을 제공하는 단계(P),
- 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)을 적어도 완전히 커버하도록 상기 제1 층 스택 상부에 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4)을 퇴적하는 단계(D),
- 하부에 불투명 도전성 영역들(31, 32)이 없는 포토레지스트 층(4)의 영역들(43)에서 상기 포토레지스트 재료가 용해가능(soluble)하도록 하기 위해, 상기 투명 기판(1)을 통해 적절한 파장의 광(5)으로 상기 포토레지스트 층(4)을 조사하는 단계(IL),
- 상기 포토레지스트 층(4)의 상기 용해가능한 영역들(43)을 제거하는 단계(R),
- 상기 투명층(2)에 접촉하는 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 에지들(E)을 커버하도록 상기 포토레지스트 층(4)을 리플로우(reflow)하기 위해 적어도 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 상부에 잔류하는 포토레지스트 층(4)의 영역들(42)을 가열하는 단계(B), 및
- 상기 포토레지스트 층(4)의 상기 잔류하는 영역들(42)을 경화하는 단계(H)
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 층(4)을 퇴적하는 단계(D)는 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어(gravure) 또는 플랙소 인쇄(flexo printing)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포토레지스트 층(4)을 퇴적하는 단계(D)는, 바람직하게는 적응적 슬릿 코팅, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 그라비어 또는 플랙소 인쇄에 의해, 상기 제2 불투명 도전성 영역들 및 상기 투명층의 부분들의 상부에 상기 포토레지스트 층을 국부적으로 인쇄함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 불투명 도전성 영역들(31)로부터 상기 포토레지스트 층(4)을 부분적으로 제거할 수 있도록 하기 위해, 상기 제1 불투명 도전성 영역들(31)을 광으로 추가 노광하는 단계(C)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 추가 노광하는 단계(C)는 상기 포토레지스트 층 측으로부터의 레이저 또는 마스크 노광(masked exposure)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 패턴의 퇴적(DP)은, 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 패턴을 상기 투명층(2) 상부에 직접 레이저 증착 또는 인쇄하고/하거나, 레이저 삭마(laser ablation) 또는 식각을 이용하여 상기 투명층(2) 상부에 퇴적된 제2 불투명 도전성 층으로부터 제2 불투명 도전성 재료를 국부적으로 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 층(4)의 현상 영역들(developed areas)(43)을 제거하는 단계(R)는 습식 화학 레지스트 스트립 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열하는 단계(B)는 100℃ 초과, 바람직하게는 130℃ 초과, 더욱 바람직하게는 160℃ 초과의 피크 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 가열하는 단계(B)의 시간(duration)은, 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 에지(E) 근방에 100 nm 초과, 바람직하게는 2 ㎛ 까지, 더욱 바람직하게는 200 nm와 1 ㎛ 사이인 연장부(42b)를 갖고 상기 투명층(2)의 영역을 커버하기에 적합한 상기 포토레지스트 층(42)의 리플로우를 달성하기 위해 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 층(4)의 상기 잔류하는 영역들(42)을 경화하는 단계(H)는 상기 가열하는 단계(B)와 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 제1 층 스택(2,31,32) 및 상기 포토레지스트 층(4)의 잔류하는 영역들(42)의 상부에 적어도 유기층을 포함하는 제2 층 스택(6)을 퇴적하는 단계(D-EL), 및
- 유기 박막 소자(EL)를 제공하기 위해 상기 제2 층 스택(6)의 상부에 전기 도전성 층(7)을 퇴적하는 단계(D-CL)
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 전극을 구현하는 적어도 하나의 투명 전기 도전성 층(2), 상기 제1 전극(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역들(31, 32)의 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 일부가 커버된 투명 기판(1), 적어도 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32) 및 상기 제1 전극(2)에 접촉하는 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 에지들(E)을 커버하는 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4)을 포함하는, 제1항에 따라 제조된 유기 박막 소자들(EL)에 사용하기 위한 도전성 구성요소(CC).
제1 전극을 구현하는 적어도 하나의 투명 전기 도전성 층(2), 상기 제1 전극(2) 상부에 퇴적된 제1 및 제2 불투명 도전성 영역들(31, 32)의 패턴을 포함하는 제1 층 스택으로 적어도 일부가 커버된 투명 기판(1), 적어도 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32) 및 상기 제1 전극(2)에 접촉하는 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 에지들(E)을 커버하는 전기 절연성 포토레지스트 재료로 제조된 포토레지스트 층(4), 적어도 유기층, 바람직하게는 유기 전계발광 층을 포함하는 제2 층 스택(6), 및 제2 전극을 구현하는, 상기 제2 층 스택(6) 상부의 전기 도전성 층(7)을 포함하는, 제1항에 따라 제조된 유기 박막 소자(EL).
제13항에 있어서, 상기 제1 불투명 도전성 영역(31)은 상기 제1 전극들(2) 또는 제2 전극들(7) 중 적어도 하나를 외부 전원(8)에 접속시키기 위한 접촉 패드인 것을 특징으로 하는 유기 박막 소자.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제2 불투명 도전성 영역들(32)의 적어도 부분들은 상기 제1 전극(2)용 션트 라인들(SL)로서 배치되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 소자.