KR20160138966A - 병렬적 다중 층의 고-분해능 패터닝 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 병렬적 다중 층의 고-분해능 패터닝에 관한 것으로, 단일 기판 상에서 제1 위치에서 제1 패터닝된 디바이스층(31) 및 제2 위치에서 제2 패턴닝된 디바이스층(32)을 포함하는, 디바이스를 제조하는 방법이다. 상기 방법은, 상기 기판 상에 제1 중간층(21)을 증착하는 단계; 상기 제1 중간층(21)을 패터닝한 이후에 상기 제1 위치에 상기 제1 중간층을 제거하는 단계; 제1 디바이스층(31)을 증착하는 단계; 제2 중간층(22)을 증착하는 단계; 상기 제2 중간층 및 언더라인층을 패터닝한 이후에 상기 제2 위치에서 상기 제2 중간층 및 상기 언더라인층을 제거하는 단계; 제2 디바이스층(32)을 증착하는 단계; 및 다음으로, 상기 제1 위치에 제1 패터닝된 디바이스층 및 상기 제2 위치에서 제2 패터닝된 디바이스층을 형성하도록, 상기 제1 디바이스층 및 제2 디바이스층을 패터닝하는 단계; 를 포함한다.
Description
발명은, 고-분해능 패터닝 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 병렬적 다중 층 스택의 고분해능 패터닝(high resolution patterning) 및 병렬적 다중 층(multiple layers)의 고-분해능 패터닝 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은, 적어도 하나의 유기 반도체층을 포함하는 층 스택(layer stacks)의 비-중첩 패턴의 형성 및 상이한 유기 반도체층의 비-중첩 패턴의 형성을 위한 고-분해능 방법에 관한 것일 수 있다.
유기반도체(organic semiconductors)를 기반으로 한 이미저(imager) 및 디스플레이의 제조를 위해서, 신뢰성이 있고, 고 분해능 패터닝 방법이 요구된다. 바람직하게는, 패터닝 방법은, 예를 들어, OLED(유기 발광 다이오드) 디스플레이 내의 다중색 발광(multicolor emission) 및 이미저 내의 다중색 감광도(multicolor sensitivity)를 획득하기 위해서는, 기판 상에 병렬적으로 상이한 층 스택 또는 상이한 유기 반도체층의 패터닝이 이루어질 수도 있다.
몇몇 패터닝 방법이 본 기술분야에 알려져 있다. 예를 들어, 유기 전기 디바이스를 위한 제조공정에 통상적으로 이용되는 패터닝 기술은, 새도우 마스킹 기술(shadow masking technology)을 기초로 한다.
유기반도체는, 진공 시스템(vacuum system) 내의 새도우 마스크로서 미세 금속 마스크(fine metal mask)를 사용하여 증발되는 동안 직접적으로 패터닝될 수 있다.
이러한 기술은, 30 마이크로미터 또는 초과 기준 내의 크기의 특징으로 정의되게 한다. 그러나, 이러한 기술은, 매우 정밀한 배열(accurate alignment)이 되지 않는 단점이 있다. 새도우 마스킹 기술은, 다루기 힘든 하드웨어 보수(cumbersome hardware maintenance)를 요구하고, 대면적 기판 크기로 증가시키는 것이 어려운 추가 문제점이 있다. 또한, 잉크젯 프린팅과 같은 첨삭 기술(additive techniques)의 이용은 본 기술분야에서 알려져 있다. 이는, 새도우 마스킹과 같은 유사한 분해능을 제공할 수 있다.
그러나, 첨삭 기술은, 예를 들어, 다중 층 스택과 같은 복잡한 층 스택에 적합하지 않다. 예를 들어, 정밀한 배열(accurate alignment)이 어려울 수 있다.
또한, 몇몇 다른 패터닝 공정이 본 기술 분야에 알려져 있고, 전-패터닝된 기판(pre-patterned substrate) 상에 스핀-캐스팅 공정을 포함하는 자기-조립(self-assembly)에 기초로한 기술이다. 그러나, 이러한 공정은, 특정 유기활성층(specific organic active layer)을 위한 리펠링/끌림성(repelling/attracting)의 패터닝 물질에 대한 주의 깊은 선택을 요구한다. 최근의 패터닝 방법의 다른 예로는, 레이저-유도된 순방향 전사(laser-induced forward transfer, LIFT)이다. 그러나, 이러한 방법에서, 분해능은, 5 내지 10 마이크로미터로 제한되고, 열 전사 공정(thermal transfer process)은, 유기 디바이스(organic device)의 전기적 특징을 저하시킬 수 있다.
대면적 웨이퍼 상에 재현가능한 방법(reproducible way)으로 10 마이크로미터(micrometer) 미만의 패턴 분해능(pattern resolution)을 달성하는 이상적 기술은, 포토리소그래피이다. 그러나, 유기반도체와의 조합에서 포토리소그래픽 공정의 이용은, 간단하지 않으며, 이는 레지스트 현상(resist development) 및/또는 레지스트 박리(resist stripping)를 위해 이용되는 용매 또는 표준 포토레지스트 내에 이용되는 용매의 대부분은, 유기층(organic layers)을 손상시키거나 또는 용해시킬 수 있기 때문이다.
유기층의 리소그래피 패터닝은, 수직적 처리(orthogonal processing)를 이용하여 달성될 수 있고, 불소화된 포토레지스트가 이용된다. 이러한 방법은, 표준 포토리소그래피 장비를 이용한 마이크로미터 분해능(micrometer resolutions)을 제공한다. 예를 들어, US 2013/0236999에서, 수직적 처리를 이용한 다중색 OLED 디바이스의 제조방법이 기술되고, 각각 상이한 색의 빛을 발광하는 다중 발광층(multiple light-emitting layers) 또는 층 스택은, 다중 광 발광 요소(multiple light emitting elements)을 형성하도록 단일 기판(single substrate) 상에 증착되고 병렬적 패터닝된다. 그러나, 이러한 방법의 단점은, 불소화된 생성물을 높은 비용으로 제조하고, 또한, 각 생성물의 처리는, 비싸고 문제점일 수 있다.
US 2012/0252150에서, 유기 전기발광 디스플레이의 제조방법은, 상이한 컬러에 관련된 상이한 유기 전기발광 요소(organic electroluminescent elements)는, 표준으로, 통상적인 포토레지스트을 사용하는, 포토리소그래피로 형성되는 것으로 기술된다. 이러한 방법은, 예를 들어, 수용성 물질, 제2 마스크 층 및 포토레지스트 층으로 레지스트 액(resist liquids) 내에 가용성인 물질의 스택을 포함하는 제1 마스크 층을 이용한다. 이러한 방법에서, 하부 유기 화합물층은, 포토리소그래피 패터닝 동안에 사용된 액체에 의해 손상되고 녹는 감소된 리스크와 함께 패턴닝될 수 있다. 상기 제1 마스크 층 및 상기 제2 마스크 층은, 다른 패터닝된 유기 화합물층을 형성을 위한 단계와 같이, 추가 단계에서 패터닝된 유기 화합물층을 보호하는데 이용되고, 제거될 수 있다.
발명의 요약
본 발명의 구현예의 목적은, 유기 반도체층과 같은, 다중 층의 비-중첩 패턴의 형성 방법 및/또는 포토리소그래피(photolithography)에 의한 기판 상에 병렬적 상이한 층 스택의 비-중첩 패턴 형성방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따른 방법 및 디바이스에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 구현예는, 통상적인 포토레지스트 물질이 이용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는, 예를 들어, 종래 기술에서 알려진 방법에 비교하여, 포토리소그래픽 공정(photolithographic process)의 결과로 층 또는 층 스택의 손상 또는 열화의 위험도나 낮아질 수 있다.
본 발명의 구현예는, 고해상도(high resolution)를 요구하는 유기 전기 디바이스의 제조 공정에 유리하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 없는 광검출기 어레이 및 고화질 풀 컬러 광검출기(photodetector), 컬러 필터(color filters) 없는 고화질 풀 컬러 디스플레이, 또는 다중 집적 유기 광검출기 및 유기 발광 다이오드 서브-픽셀 요소(organic light emitting diode sub-pixel element)를 구비한 스마트픽셀(smart pixels) 또는 스마트어레이(pixel arrays)이다.
본 발명은, 기판, 예를 들어, 단일 기판, 예를 들어, 인접한 기판(contiguous substrate) 상에서 제1 위치(first location), 예를 들어, 제1 위치들에서 제1 패터닝된 디바이스층 및 제2 위치, 예를 들어, 제2 위치들에서 제2 패턴닝된 디바이스층을 포함하는 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 방법은, 상기 기판 상에 제1 중간층(first interlayer)을 증착하는 단계; 상기 제1 중간층을 패터닝하고, 다음으로, 상기 제1 위치, 예를 들어, 상기 제1 위치들에서 상기 제1 중간층을 제거하는 단계; 제1 디바이스층(first device layer)을 증착하는 단계; 제2 중간층(second interlayer)을 증착하는 단계; 상기 제2 중간층 및 상기 언더라인층(underlying layers)을 패터닝하고, 상기 제2 위치, 예를 들어, 상기 제2 위치들에서 상기 제2 중간층 및 상기 언더라인층을 제거하는 단계; 제2 디바이스층을 증착하는 단계; 및 다음으로, 상기 제1 위치, 예를 들어, 상기 제1 위치들에서 상기 제1 패터닝된 디바이스층(the first patterned device layer) 및 상기 제2 위치, 예를 들어, 상기 제2 위치들에서 상기 제2 패터닝된 디바이스층을 형성하도록, 상기 제1 디바이스층 및 상기 제2 디바이스층을 패터닝하는 단계; 를 포함한다.
본 발명의 방법은, 상기 제1 디바이스층 및 상기 제2 디바이스층을 패터닝하기 이전에, 다음을 더 포함할 수 있다: 제3 중간층을 증착하는 단계; 상기 제3 중간층 및 상기 언더라인층을 패터닝하여, 제3 위치(third location), 예를 들어, 제3 위치들에서 상기 제3 중간층 및 상기 언더라인층을 제거하는 단계; 및 제3 디바이스층(third device layer)을 증착하는 단계. 이러한 단계는, 추가 관련 위치에서 추가 패턴화된 디바이스층을 형성하기 위해 반복될 수 있다. 모든 디바이스층은, 다음과 같인 패턴화된다. 예를 들어, 디바이스층의 패터닝은, 모든 디바이스층이 증착된 이후에 단일 패터닝 공정에서 이루어진다.
본 발명의 구현예에서, 상기 제1 디바이스층은, 적어도 두 개의 층에서 스택일 수 있고/또는 상기 제2 디바이스층은, 적어도 두 개의 층에서 스택일 수 있고/또는, 상기 제3 디바이스층은, 적어도 두 개의 층(at least two layers)에서 스택일 수 있고/또는 임의의 추가 디바이스층은 적어도 두 개의 층에서 스택일 수 있다.
상기 제1 디바이스층, 상기 제2 디바이스층, 상기 제3 디바이스층, 및 임의의 추가 디바이스층은, 예를 들어, 전자발광 층(electroluminescent layer), 감광성 층(photosensitive layer) 또는 반도체 층(semiconductor layer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 디바이스층은, 제1 유기 반도체층을 포함할 수 있고, 상기 제2 디바이스층은, 제2 유기 반도체층을 포함할 수 있고, 상기 제3 디바이스층은, 제3 유기 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 유기 반도체층, 상기 제2 유기 반도체층 및 상기 제3 유기 반도체층은, 예를 들어, 상이한 광 스펙트라에서 광 방출(light emission) 또는 광 감도(light sensitivity)를 달성하기 위해서, 실질적으로 개별적 물질 조성물(distinct material compositions)을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 제3 중간층 및임의의 추가 중간층 또는 추가 또는 중간층(further interlayer)은, 물-용해성층(soluble layer) 또는 알콜-용해성 층일 수 있다. 상기 중간층은, 예를 들어 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 물-용해성 셀룰로즈(soluble cellulose), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 폴리글리세린(polyglycerin) 또는 풀룰란(pullullan)과 같은, 폴리머를 포함할 수 있고, 본 개시는, 이에 제한되지 않는다. 상기 중간층은, 용매를 더 포함할 수 있고, 상기 용매는, 물 및/또는 알콜을 포함할 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어 알콕시기(alkoxy groups) 없는 알콜일 수 있고, 예를 들어 이소프로필 알콜일 수 있다. 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 알콜은, 예를 들어, 물-용해성 알콜일 수 있다. 상기 용매는, 물, 알콜, 또는 물 및 물-용해성 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에서, 상기 제1 디바이스층, 상기 제2 디바이스층 및 상기 제3 디바이스층을 패터닝하는 단계는 다음을 포함할 수 있다: 상기 제1 위치, 예를 들어, 상기 제1 위치들, 상기 제2 위치, 예를 들어, 제2 위치들, 및 상기 제3 위치, 예를 들어, 상기 제3 위치들을 덮는 패터닝된 포토레지스트 층을 제공하는 단계; 마스크로 패터닝된 포토레지스트 층을 사용하여 에칭 단계를 수행하는 단계, 상기 에칭은, 상기 기판이 노출될때 까지 지속됨; 물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층 및 상기 제3 중간층을 용해시키는 단계. 상기 패터닝된 포토레지스트 층은, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층 및 상기 제3 중간층을 용해하는 단계 이전에 제거될 수 있다. 상기 기판이 노출될 때까지 상기 에칭을 지속하는 다른 경우는, 상기 에칭은, 상기 제1 중간층이 노출될 때까지 또는 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 상기 제1 디바이스층의 적어도 일부분이 제거될 때까지, 지속될 수 있다.
본 발명의 구현예에서, 제1 디바이스층, 상기 제2 디바이스층 및 상기 제3 디바이스층을 패터닝하는 단계는, 다음을 포함할 수 있다: 추가 중간층을 증착하는 단계; 상기 제1 중간층이 노출될 때까지, 에칭 단계를 수행하는 단계; 물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층을 용해시키는 단계. 상기 제1 중간층이 노출될 때까지 상기 에칭을 지속하는 다른 경우는, 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 상기 제1 디바이스층의 적어도 일부분을 제거할 때까지, 상기 에칭은 지속될 수 있다.
본 발명의 구현예, 상기 제1 디바이스층, 상기 제2 디바이스층 및 상기 제3 디바이스층을 패터닝하는 단계는 다음을 포함할 수 있다: 추가 중간층을 증착하는 단계; 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치를 덮는, 예를 들어, 상기 제1 위치들, 상기 제2 위치들 및 상기 제3 위치들을 덮는, 패터닝된 포토레지스트 층을 제공하는 단계; 마스크로서 패터닝된 포토레지스트 층을 사용하는 에칭 단계(etching step)를 수행하는 단계, 상기 에칭은 상기 기판이 노출될 때까지 지속됨; 및 물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 제3 중간층 및 상기 추가 중간층을 용해시키는 단계. 상기 패터닝된 포토레지스트 층은, 상기 제1 중간층, 상기 제2 중간층, 상기 제3 중간층 및 상기 추가 중간층을 용해시키기 이전에 제거될 수 있다. 상기 기판이 노출될 때까지 상기 에칭을 지속하는 다른 경우는, 상기 에칭은, 상기 제1 중간층이 노출될 때까지 지속될 수 있고, 또는 상기 제1 위치와 다른 위치에서 상기 제1 디바이스층의 적어도 일부분을 제거될 때까지 지속될 수 있다.
본 발명의 구현예에서, 상기 제1 디바이스층, 상기 제2 디바이스층 및 상기 제3 디바이스층을 패터닝하는 단계는 다음을 포함할 수 있다: 추가 중간층을 증착하는 단계; 예를 들어, 상기 제1 위치들, 상기 제2 위치들 및 상기 제3 위치들을 덮는, 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 제3 위치를 덮는 패터닝된 포토레지스트 층을 제공하는 단계; 마스크로서 패터닝된 포토레지스트 층을 사용하여 제1 에칭 단계를 수행하는 단계, 상기 제1 에칭 단계는, 상기 기판이 노출될 때까지 지속됨; 상기 패터닝된 포토레지스트 층을 제거하는 단계; 상기 제2 중간층이 노출될 때까지 제2 에칭 단계를 수행하는 단계; 및 상기 제1 중간층 및 상기 제2 중간층 물 또는 알콜 내에서 용해시키는 단계. 상기 제2 중간층의 노출까지 지속하는 상기 제2 에칭의 다른 경우는, 상기 제2 에칭은, 상기 제1 중간층의 노출까지 지속될 수 있거나 또는 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 상기 제1 디바이스층의 적어도 일부분이 제거될 때까지 지속될 수 있다.
본 발명의 제조방법은, 예를 들어, 이러한 디바이스의 어레이를 포함하고, 적어도 하나의 OPD 서브-픽셀 요소 및 적어도 하나의 OLED 서브-픽셀 요소를 포함하는, 풀-컬러 유기 광검출기(OPD), 또는 풀-컬러 유기 광-발광 다이오드(OLED) 또는 유기 스마트픽셀과 같은, 기판 상에 상이한 유기 물질 또는 상이한 물질의 병렬적 스택의 패턴을 포함하는 유기 반도체 기반 디바이스 및 회로의 제조공정에 이롭게 이용될 수 있다.
본 발명의 방법은, 예를 들어, 최근에 이용되는 새도우 마스킹 기술보다는, 더 높은 분해능을 획득할 수 있는, 컬러 필터 없는 고화질 다중-컬러 OLED 디스플레이 또는 고화질 다중-컬러 광검출기 어레이의 제조공정에 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 방법은, 유기 CMOS 이미저의 마이크로 크기 또는 서브 마이크로 크기의 스마트어레이의 패터닝에도 이용될 수 있다.
유기반도체의 포토리소그래피 패터닝을 위한 알려진 공정에서, 서브-픽셀 요소(예를 들어, 다중색 디스플레이 또는 이미저 내에 단일색을 발현하는 서브-픽셀 요소)의 각 설정은, 차례대로 패터닝된다. 서브-픽셀 요소의 포토리소그래피 패터닝은, 상응하는 전자발광 층 스택의 증착 이후에 직접적으로 수행된다. 민감한 유기 반도체층 또는 층 스택이 포토리소그래피(예를 들어, 포토레지스트(photoresist), 현상액(developer), 레지스트 스트리퍼(resist stripper)) 동안에 이용되는 제품에 다중 시간 노출되는 것이 이러한 알려진 기술의 단점이다. 이러한 제품은 상기 물질에 양성적으로 제조되지만, 이러한 제품의 수회의 언더니스(underneath) 및 증착은 상기 언더라인층의 열화 또는 손상의 위험도를 발생시킬 수 있다. 더욱이, 전자발광 층 스택의 국부적 제거 동안에, 이미 패터닝된 서브-픽셀 요소의 측벽(sidewalls)은, 열화(degradation) 또는 손상(damage)을 일으킬 수 있는 환경에 노출된다.
본 개시의 바람직한 구현예는, 포토리소그래피 패터닝 동안에, 각 디바이스층은, 디바이스층이 최종 디바이스의 부분이 되는 위치에서 항상 보호될 수 있다. 그러므로, 본 개시의 구현예에 따른 방법은, 예를 들어 유기 디바이스층과 같은, 포토리소그래피 동안에 이용되는 제품에 의해 분해되거나 또는 부정적으로 손상될 수 있는 디바이스층의 패터닝에 이롭게 이용될 수 있다. 본 개시의 방법에서, 이러한 제품과 상기 디바이스층 간의 직접 접촉은 방지될 수 있다.
본 개시의 바람직한 구현예는, 통상적인 포토리소그래픽 제품(포토레지스트, 현상액), 예를 들어, 마이크로일렉트로닉 산업(microelectronics industry)에서 이미 사용되고 있는, 포토리소그래픽 제품이 이용될 수 있다. 본 개시의 바람직한 구현예는, 불소화된 포토레지스트와 같은 고가의 제품을 사용할 필요가 없다.
본 개시의 실시예에 따른 방법의 이점은, 현재 사용되는 반도체 공정 라인(semiconductor process lines)과 호환 가능하고, 규모를 확장할 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 방법의 이점은, 상기 디바이스층의 패터닝에 이용되는 최고 공정 온도(highest processing temperature)가 150 ℃ 이하(below)일 수 있다. 그러므로, 상기 방법은, 플렉서블한 포일 기판(foil substrate) 상에서, 예를 들어, 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 포일 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 포일 상에 이용될 수 있으므로, 고분해능을 갖는 플렉서블 유기 디바이스 및 회로의 제조가 가능하다.
본 개시의 실시예에 따른 방법의 이점은 비용효율이 높고, 우수한 조절가능성(controllable)이다.
다양한 발명 양상에 대한 소정의 목적 및 이점이 본 명세서에 기술된다. 물론, 이러한 모든 목적 또는 이점이 개시된 임의의 특정 구현예에 따라 달성될 필요는 없는 것이다. 그러므로, 예를 들어, 본 기술 분야의 통상의 기술자는, 본 개시가 본 명세서에 제안되고 제시될 수 있는, 다른 목적 또는 이점을 필수적으로 달성할 필요 없이, 본 명세서에 제시된 바와 같은 이점들 또는 하나의 이점을 달성하거나 또는 최적화하는 수단으로 구현되거나 또는 실시될 수 있는 것으로 이해한다. 더욱이, 예를 들어, 본 요약은 단지 예를 든 것이고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 되지 않는다.
본 개시, 이의 특징 및 이점이 조합된, 구성 및 작동 방법 둘 다는, 첨부된 도면과 함께 설명될 때, 다른 상세한 설명을 참조하여 이해될 수 있다. 발명의 특정 및 바람직한 양상은, 첨부된 독립항 및 종속항에 나타내었다. 종속항에 따른 특징은 독립항의 특징 및 적절한 다른 종속항의 특징과 결합될 수 있고, 청구항에서 명확하게 설정된 것은 아니다.
본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은, 본 명세서에 기술된 구현예를 참조하여 명확해지고, 설명될 수 있다.
도면의 개략적 설명
도 1은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제1 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제2 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제3 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제4 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제5 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제6 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 7은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제7 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 8은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제8 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 9는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제9 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 10은, 비나인(benign) 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 도시하였다.
도 11은, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 12는, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 13은, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제4 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 14는, 본 발명의 구현예에 따른, 중간층 내에 형성된 개구(opening)의 에지 이상으로 연장한 패터닝된 포토레지스트 층의 단면도를 나타낸 것이다.
도 15는, 본 발명의 구현예에 따른, 중간층 내에 형성된 개구의 에지 이상(beyond)으로 연장한 패터닝된 포토레지스트 층의 상면도를 나타낸 것이다.
도 16은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 17은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 18은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 19는, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 20은, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 21은, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 22는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 23은, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 24는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 25는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제4 공정 단계를 나타낸 것이다.
청구항에 있는 임의의 참조 부호는, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 구성된 것이 아니다.
상이한 도면에서, 동일한 참조 부호는, 동일하거나 또는 유사한 구성요소를 나타낸 것이다.
도면은, 단지 예시적이고, 비제한적이다.
도면에서, 구성요소 중 일부의 크기는, 과장된 것일 수 있고, 예시적 목적의 크기로 나타낸 것이 아니다.
도 1은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제1 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제2 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제3 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제4 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제5 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제6 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 7은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제7 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 8은, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제8 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 9는, 본 발명의 구현예에 따른 방법의 제9 단계에 대한 공정 단계 순서를 나타낸 것이다.
도 10은, 비나인(benign) 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 도시하였다.
도 11은, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 12는, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 13은, 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제4 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 14는, 본 발명의 구현예에 따른, 중간층 내에 형성된 개구(opening)의 에지 이상으로 연장한 패터닝된 포토레지스트 층의 단면도를 나타낸 것이다.
도 15는, 본 발명의 구현예에 따른, 중간층 내에 형성된 개구의 에지 이상(beyond)으로 연장한 패터닝된 포토레지스트 층의 상면도를 나타낸 것이다.
도 16은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 17은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 18은, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 19는, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 20은, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 21은, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 22는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제1 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 23은, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제2 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 24는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른, 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제3 공정 단계를 나타낸 것이다.
도 25는, 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한, 추가 중간층의 용도를 기반으로, 본 발명의 구현예에 따른 불필요한 물질을 제거하는 방법의 제4 공정 단계를 나타낸 것이다.
청구항에 있는 임의의 참조 부호는, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 구성된 것이 아니다.
상이한 도면에서, 동일한 참조 부호는, 동일하거나 또는 유사한 구성요소를 나타낸 것이다.
도면은, 단지 예시적이고, 비제한적이다.
도면에서, 구성요소 중 일부의 크기는, 과장된 것일 수 있고, 예시적 목적의 크기로 나타낸 것이 아니다.
예시적 구현예의 상세한 설명
본 발명은, 특정 구현예에 관련되고, 특정 도면을 참조하여 기술될 수 있으나, 본 발명은, 이에 제한되지 않을 뿐아니라, 단지 청구에 의한 것이다. 상기 기술된 도면은 단지 도시적일 뿐 제한되지 않는다. 상기 도면에서, 일부 구성 요소의 크기는 설명적 목적을 위해서 원래 크기로 도시되지 않고, 과장될 수 있다. 규모 및 상대적 규모는, 본 발명의 실시를 위해서 정확한 축소에 부합되지 않는다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구항 내의 제1, 제2 등과 같은 용어는, 일시적으로, 공간적으로, 나열 또는 임의의 다른 방식으로 순서를 기술하기 위해 필수적이지 않고, 유사한 구성요소 사이에 구별을 위해서 시용된다. 상기 용어는 적절한 상황에서 교체되어 이용되고, 본 출원에서 기술된 발명의 구현예는 본 출원서에 기술된 또는 설명되는 것과 다른 순서로 작동가능한 것으로 이해될 수 있다.
더욱이, 상세한 설명 및 청구항에서 상부, 하부, 위, 아래, 등과 같은 용어는, 상대적 위치를 설명하기 위해 필수적이지 않고, 설명적 목적으로 이용된다. 적절한 상황에서 교체가능하게 사용되고, 본 출원에서 기술된 본 발멸의 구현예는, 본 출원에서 기술되고 설명된 것과 다른 배열로 작동가능할 것으로 이해된다.
청구항에 사용된 "comprising"라는 용어는, 다음에 나열된 수단으로 제한되는 것으로 이해되지 않고; 다른 구성 요소 또는 단계를 포함하지 않는다. 이에, 참조로서 언급된 특징, 정수, 단계 또는 구성이 본 발명의 특정화하는 것으로 이해될 수 있으나, 적어도 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계 또는 이의 그룹의 존재 또는 추가는 불가능한 것이 아니다. 이에, 표현 "수단 A 및 B를 포함하는 디바이스"의 범위는, 단지 구성 A 및 B를 포함하는 디바이스로 제한되지 않는다. 이는, 본 발명의 양상에 관련해서, 단지 상기 디바이스의 관련 구성이 A 및 B인 것을 의미한다.
"일 구현예" 또는 "구현예"에 이러한 한정에 의한 참조는, 구현예에 연결되어 기술된, 특정 특징, 구조 또는 특성은 본 발명의 적어도 하나의 구현예에 포함되는 것을 의미한다. 이에 이러한 상세한 설명의 전체의 다양한 위치에서 "일 구현예에서" 또는 "구현예에서"라는 구절의 존재는, 동일한 구현예에 필수적인 모든 참조일 수 있고, 아닐 수 있다. 더욱이, 특정 특징, 구조 또는 특성은, 임의의 적절한 수단으로 결합될 수 있고, 하나 이상의 구현예에서, 본 개시의 기술 분야의 당업자에 의해될 수 있다.
이와 유사하게, 본 발명의 예시적 구현예의 설명에서, 본 발명의 다양한 특징은, 때로는, 적어도 하나 이상의 다양한 발명적 양상의 이해를 돕고 본 개시의 간소화의 목적으로 이의 단일 구현예, 도면 또는 설명이 함께 어울려 질 수 있다. 본 개시의 방법은, 그러나, 청구된 발명이 각 청구항에 명확하게 인용된 것보다 더 많은 특징을 요구하는, 발명을 반영하는 것으로 이해되지 않는다. 더욱이, 다음의 청구항은, 단일 앞서 개시된 구현예의 모든 특징 이내에 놓여진 발명적 양상을 반영한다. 그러므로, 상세한 설명 다음의 청구항은, 본 발명의 개별적 구현예로서 독립적으로 각 청구항과 함께, 이러한 상세한 설명에 명확하게 결합될 수 있다.
더욱이, 본 명세서에 기술된 일부 구현예는 일부 포함하고, 다른 구현예에 포함되는 다른 특징을 포함하지 않지만, 다른 구현예의 특징의 조합은, 발명의 범위를 내에서 이루어지고, 통상의 기술자에 의해서 기술하도록, 다른 구현예를 형성한다. 예를 들어, 다음의 청구항 및 청구된 구현예 중 어느 것은, 임의의 조합에 이용될 수 있다.
본 출원서에 제공된 설명에서, 수많은 특정 세부 사항은, 본 개시의 전체적 이해를 제공하고, 특정 구현을 실시할 수 있는 방법을 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 발명은, 이러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있는 것으로 이해된다. 다른 예로는, 공지된 방법, 구조 및 기술은, 이러한 설명의 이해를 어렵게 하지 않기 위해서, 상세하게 나타내지 않는다.
본 개시의 방법은, 포토레지스트, 현상액 및 스터리퍼(strippers)와 같은, 통상적인 포토리소그래피 동안에 이용되는 제품의 영향으로 분해하는 물질을 포함하는 층 또는 층 스택의 고-분해능 패터닝을 위해 이롭게 이용될 수 있다. 이러한 물질은, 예를 들어 유기반도체, 유기 절연체(organic dielectrics), 양자점(quantum dots), 이온 전도체(ionic conductors), 생체 조직(organic tissue), 반응성 금속 또는 염을 포함할 수 있다.
추가적으로 기술하면, 본 개시의 방법은, 예를 들어, 디바이스층 또는 디바이스층 스택(device layer stack)은, 유기 반도체 물질을 포함할 수 있는 것으로 기술된다. 추가적 기술과 청구항에서, '디바이스층(device layer)'은, 적어도 두 개의 층의 스택뿐만 아니라 단일층에 관련될 수 있다.
본 발명은, 기판 상에 제1 위치, 예를 들어, 제1 위치들에서 제1 패터닝된 디바이스층, 및 제2 위치, 예를 들어, 제2 위치들에서 제2 패턴닝된 디바이스층을 포함하는 디바이스의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는, 상기 기판 상에 상이한 위치이므로, 제조된 디바이스 내에서 상기 제1 패터닝된 디바이스층 및 상기 제2 패터닝된 디바이스층은 오버랩되지 않는, 예를 들어, 병렬적으로 배열될 수 있다. 상기 방법은, 기판 상에 제1 중간층을 증착하는 단계 및 상기 제1 중간층을 패터닝하는 단계를 포함하고, 이는, 제1 디바이스층을 증착하고, 상기 제1 위치에서 상기 제1 중간층을 제거할 수 있다. 상기 방법은, 제2 중간층을 증착하는 단계 및 상기 제2 중간층 및 상기 언더라인층을 패터닝하는 단계를 더 포함하고, 이는, 상기 제2 위치에서 상기 언더라인층 및 상기 제2 중간층을 제거할 수 있다. 상기 방법은, 또한, 제2 디바이스층을 패터닝하는 단계를 포함하고, 다음으로, 상기 제1 위치에서 상기 제1 패터닝된 디바이스층 및 상기 제2 위치에서 상기 제2 패터닝된 디바이스층을 형성하도록, 상기 제1 디바이스층 및 상기 제2 디바이스층을 패터닝할 수 있다.
본 발명에 관련된 예시적 방법의 공정 단계는, 도 1 내지 도 9에 도시적으로 묘사되었다. 예를 들어, 기판 상에서 예를 들어, 제1 컬러를 제공하기 위한 제1 위치에서 제1 패터닝된 디바이스층 및 예를 들어, 제2 컬러를 제공하기 위한 상기 기판 상에 제2 위치에서 제2 패턴닝된 디바이스층을 포함하는, 디바이스, 예를 들어, OLED 디바이스의 제조를 위한 공정단계를 제시하였다. 이러한 예시적 공정은, 예를 들어, 제3 컬러를 제공하기 위한, 예를 들어, 상기 기판 상에 제3 위치에서, 제3 패턴닝된 디바이스층을 더 포함할 수 있다. 이에, 상기 예시적 공정은, 특히 3-컬러 OLED를 제조하는 제조공정의 부분을 형성할 수 있다. 이러한 특징은, 3 서브-픽셀을 포함하는 단일 OLED에 관련된 단면을 나타내었다.
그러나, OLED 디바이스는, 예를 들어, 상기 픽셀은, 픽셀 그리드 또는 어레이 내에 배열되며, 이러한 3개의 서브 픽셀을 각각 포함하는 픽셀을 수많은 수로 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 이에, 본 발명의 구현예에 따른 공정은, 예를 들어, 다수의 컬럼 및 복수의 로우(rows) 내에 배열된, 예를 들어 3-컬러 OLEDs의 배열과 같이, 단일 기판 상에 다수의 픽셀에 관련된 다수의 3-컬러 OLEDs를 제조하는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 구현예에 따른 공정은, 예를 들어, 패터닝된 다중 층 스택의 어레이의 제조 및 회로 내에 다양한 기능을 제공하거나 또는 OPD 내에 또는 OLED 내의 상이한 컬러를 제공하기 위해, 병렬적으로 상이한 특성을 갖는 패터닝된 층 스택의 형성에 이용될 수 있다.
본 명세서에서, 픽셀은 이미저 또는 디스플레이에서 단일 이미지 포인트를 나타낸다. 다수의 픽셀의 이미지 또는 디스플레이에서, 로우(rows) 및 컬럼(columns)으로 일반적으로 배열된다. 각 픽셀은 서브-필셀로 구성될 수 있고, 각 서브 픽셀은, 예를 들어, 상이한 컬러에 관련된다. 예를 들어, 각 픽셀은 픽셀 소자(pixel element)를 포함하고, 예를 들어, 유기 광검출기와 같은 OLED 또는 광-감지 소자(photo-detecting element)와 같은 발광 소자(light emitting element)이다.
도 1은, 예를 들어, 이의 표면 상에 제공된, 제1 하부 전극(11), 제2 하부 전극(second bottom electrode 12) 및 제3 하부 전극(13)을 갖는 기판(10)을 도시적으로 나타낸다. 예를 들어, 적어도 제1 층은, 본 발명의 구현예에 따라, 상기 기판 상에 제공하기 위해, 상기 디바이스층과 전기적인 연결을 제공하도록, 상기 기판 상에 수행될 수 있다. 예를 들어, 최종 디바이스 내에, 예를 들어, 최종 OLED 디바이스 내에서, 상기 제1 하부 전극(11)은, 예를 들어, 제1 컬러 기능(functionality)에 관련된, 제1 서브-픽셀의 하부 전극(bottom electrode)일 수 있고, 상기 제2 하부 전극(12)은, 예를 들어, 제2 컬러에 관련된, 제2 컬러 서브-픽셀의 하부 전극일 수 있고, 상기 제3 하부 전극(13)은, 예를 들어, 제3 컬러에 관련된 제3 서브-픽셀의 하부 전극일 수 있다. 상기 하부 전극의 상기 에지에서, 에지 커버층(도시되지 않음)은, 쇼트 및 누출(shorts and leakage)에 대한 보호를 제공하기 위해 존재될 수 있다. 이러한 에지 커버층(edge cover layer)은, 우수한 전기 절연 특성(electrical insulating properties)을 갖는 유기 또는 무기 물질로 제조될 수 있다. 상기 기판(10)은, 유리 기판 또는, 플렉서블한 포일 기판, 본 기술 분야에서 알려진 임의의 다른 적절한 기판일 수 있다. 상기 하부 전극은, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), Mo, Ag, Au, Cu, 예를 들어 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)와 같은, 전도성 고분자(conductive polymer), 또는 전도성 CNT(카본 나노튜브) 또는 그래핀 층을 포함할 수 있고, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 구현예에 따른 예시적 방법은, 상기 기판(10) 상에 제1 중간층(21)을 증착하는 단계를 포함한다. 이에, 상기 기판(10) 상에서, 제1 중간층(21)은, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 제공된다. 상기 제1 중간층(21)은, 상기 공정에서 추가로 제공되도록 디바이스층 또는 디바이스층 스택의 열화를 일으키지 않는 층일 수 있다. 상기 제1 중간층은, 예를 들어, 물-기반 물질 또는 알콜-기반 물질일 수 있다. 상기 제1 중간층은, 예를 들어 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 물-용해성 셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리글리세린 또는 풀룰란과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 제1 중간층은, 물 및/또는 알콜을 포함하는 용매를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알콜은, 예를 들어 이소프로필 알콜과 같은 알콕시기 없는 알콜일 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어, 물-용해성 알콜일 수 있다. 상기 용매는, 오직 물, 오직 알콜, 또는 물 및 물-용해성 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 제1 중간층(21)의 두께는, 예를 들어, 100 nm 내지 6000 nm의 사이, 예를 들어, 500 nm 내지 2000 nm 사이의 범위일 수 있다. 본 개시는 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구현예에 따른 예시적 방법은, 상기 제1 중간층(21)을 패터닝하고, 다음으로, 상기 제1 위치에서 상기 제1 중간층(21)을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 상기 제1 중간층(21)을 패터닝하는 단계는, 상기 기판(10) 상에 제1 중간층(21)을 증착하는 단계 다음일 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 중간층(21)은, 예를 들어, 상기 제1 중간층(21)을 관통하고, 상기 제1 하부 전극(first bottom electrode, 11)을 노출시키는 제1 개구(1)의 형성과 같이, 패터닝될 수 있다. 상기 제1 중간층(21)은, 통상적인 포토리소그래피에 의해서 패터닝되고, 다음으로, 건식 에칭(예를 들어, O2, SF6 또는 CF6 플라즈마를 이용) 및/또는 습식 에칭이 진행될 수 있다. 바람직하게는, 용매-현상 포토레지스트는, 상기 제1 중간층(21)을 패터닝하는데 이용된다. 그러나, 본 개시는, 이에 제한되지 않고, 다른 포토레지스트가 이용될 수 있다. 상기 제1 개구(1)는, 임의의 적절한 형태를 가질 수 있고, 예를 들어, 직사각형(rectangular shape) 또는 원형(circular shape)일 수 있고, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 제1 하부 전극(11)은, 전체로 또는 부분적으로 노출될 수 있고, 예를 들어, 이는, 단지 상기 제1 하부 전극(11)의 에지가 상기 제1 중간층(21)에 의해 덮어져 남겨 지는 방식으로, 거의 대부분 노출될 수 있다. 이러한 단계 이후에, 제2 하부 전극(12) 및 제3 하부 전극(13)은, 상기 제1 중간층(21)에 의해서 덮어져 남겨질 수 있다.
도 3에서 기술된 바와 같이, 다음 단계에서, 제1 디바이스층(31)는, 예를 들어, 적어도 상기 제1 중간층(21)이 상기 제1 위치에서 제거된 곳에서, 실직적으로 전체 기판을 덮도록 증착될 수 있다. 이러한 방식에서, 상기 제1 디바이스층(31)은, 상기 제1 하부 전극(11)과 접촉하도록 유도될 수 있다. 본 명세서에 기술된 예에서, 상기 제1 디바이스층(31)은, 제1 컬러(제1 서브-픽셀)에 관련될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1 디바이스층은, 제1 컬러의 발광, 예를 들어, 제1 컬러 스펙트럼을 포함하는 발광(emitting light)에 적절한 유기 반도체 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 구현예에서, 3-컬러 OLED에 관련된 본 출원에서 기술된 예에서, 상기 제1 디바이스층(31)은, 예를 들어, 층 스택일 수 있고, 상기 층 스택은, 정공 공급층, 전자 차단층, 정공 수송층, 전자 발광(electroluminescent) 유기층, 전자 수송층, 정공 차단층 및/또는 전자 공급층을 포함할 수 있으나, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 제1 디바이스층(31)은, 적어도 제1 전기발광(first electroluminescent)유기층을 포함할 수 있다. 상기 제1 디바이스층(31)은, 용액 공정(예를 들어, 스핀-코팅, 인쇄, 스프레이-코팅, 슬롯 다이 코팅 및/또는 블레이드 코팅), 기상 증착(예를 들어, CVD 또는 OVPD) 또는 진공 증착(예를 들어, 증발(evaporation))에 의해서 증착될 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 디바이스층(31)의 증착 이후에, 제2 중간층(22)이 예를 들어, 상기 제1 디바이스층(31) 상에 증착되고, 예를 들어, 스핀-코팅, 슬롯-다이 코팅, 딥-코팅, 인쇄 또는 블레이드 코팅에 의해 이루어지고, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 제2 중간층(22)은, 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 공정 중에 더 제공되는 디바이스층 또는 디바이스층 스택의 열화를 일으키지 않는 층일 수 있다. 상기 공정 중에 추가 포토리소그래픽 단계(photolithographic steps)에 이용되는 제품의 영향에 반하여 상기 제1 디바이스층 또는 디바이스층 스택을 보호할 수 있다. 상기 제1 중간층(21)과 동일한 조성을 포함할 수 있거나 또는 상이한 조성을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 5에 기술된 바와 같이, 상기 제2 중간층(22) 및 상기 언더라인층, 예를 들어, 제1 디바이스층(31) 및 제1 중간층(21)은 패터닝되고, 다음으로, 예를 들어, 상기 제2 하부 전극(12)을 노출하는 바와 같이, 단지 상기 제2 하부 전극(12)의 위치에서, 이러한 층들을 관통하여 제2 개구(2)의 형성을 위해서, 상기 제2 위치에서 제2 중간층 및 상기 언더라인층을 제거할 수 있다. 상기 제2 중간층(22) 및 상기 언더라인층의 패터닝은, 예를 들어, 통상적인 포토레지스트를 사용하여, 포토리소그래피에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 용매-현상 가능한 포토레지스트가 사용된다. 그러나, 본 개시는 제한되지 않으며, 다른 포토레지스트가 사용될 수 있다. 포토리소그래피 다음으로, 에칭 단계는, 상기 제2 중간층(22), 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제1 중간층(21)을 국부적으로 제거하도록 수행될 수 있다. 상기 에칭 단계는, 습식 에칭 단계 또는 건식 에칭 단계(예를 들어, O2, SFS 또는 CFS 플라즈마의 사용)일 수 있고, 단일 에칭제는 상이한 층을 제거하는데 이용될 수 있다.
다음 단계에서, 도 6에서 도시된 바와 같이, 제2 디바이스층(32)은, 예를 들어, 적어도 상기 제2 중간층(21) 및 상기 언더라인층이 상기 제2 위치에서 제거된, 예를 들어, 실질적으로 상기 전체 기판의 위로 증착된다. 이러한 방식에서, 상기 제2 디바이스층(32)은, 제2 하부 전극(12)과 접촉하도록 유도될 수 있다. 본 명세서 기술된 예에서, 상기 제2 디바이스층 또는 디바이스층 스택(32)은, 제2 컬러에 관련될 수 있고, 제2 컬러 스펙트럼이 적어도 실질적 스펙트럼 범위(substantial spectral range) 이상으로 제1 컬러 스펙트럼과 상이한, 제2 컬러 스펙트럼을 갖는 발광을 위해서, 제2 컬러의 발광(emitting light)에 적절한 유기 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 디바이스층(32)은, 예를 들어, 정공 공급층, 전자 차단층, 정공 수송층, 전자 발광 유기층, 전자 수송층, 정공 차단층 및/또는 전자 공급층을 포함할 수 있으며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 제2 디바이스층(32)은, 적어도 제2 전자발광 유기층을 포함할 수 있다. 상기 제2 디바이스층은, 용액 공정(예를 들어, 스핀-코팅, 인쇄, 스프레이-코팅, 슬롯 다이 코팅 및/또는 블레이드 코팅), 기상 증착(예를 들어, CVD 또는 OVPD) 또는 진공 증착(예를 들어, 증발(evaporation))에 의해 증착될 수 있다.
다음으로, 상기 방법은, 또한, 하기에 추가로 기술된 바와 같이, 상기 제1 위치에서 상기 제1 패터닝된 디바이스층(311) 및 상기 제2 위치들에서 제2 패터닝된 디바이스층(321)을 형성하도록, 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 기술된 단계는, 예를 들어, 제3 서브 픽셀을 형성하기 위해 반복될 수 있다. 상기 제2 디바이스층(32)의 증착 이후에, 제3 중간층(23)은, 예를 들어, 도 7에서 나타낸 바와 같이, 상기 제2 디바이스층(32) 상에 증착될 수 있다. 상기 제3 중간층(23)은, 상기 공정에서 더 제공되도록, 디바이스층 또는 디바이스층 스택 및 언더라인 디바이스층의 열화를 일으키지 않는 층일 수 있다. 상기 공정에서 추가 포토리소그래피 단계에서 사용된 제품의 영향에 반하여 상기 제2 디바이스층 또는 디바이스층 스택(32)을 보호할 수 있다.
상기 제3 중간층(23)은, 예를 들어 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 물-용해성 셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리글리세린 또는 풀룰란과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 제3 중간층은, 물 및/또는 알콜을 포함하는 군에서 선택된 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어 알콕시기 없는 알콜일 수 있고, 예를 들어, 이소프로필 알콜일 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어, 물-용해성 알콜일 수 있다. 상기 용매는, 오직 물, 오직 알콜, 또는 물 및 물-용해성 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 8에 기술된 바와 같이, 상기 제3 중간층(23) 및 상기 언더라인층, 예를 들어, 상기 제2 디바이스층(32), 제2 중간층(22), 제1 디바이스층(31) 및 제1 중간층(21)은, 패터닝될 수 있고, 예를 들어, 다음으로, 단지 상기 제3 하부 전극(13)의 위치에서 이러한 층들을 관통하여 제3 개구(3)를 형성하고, 상기 제3 하부 전극(13)을 노출한다. 상기 제3 중간층(23) 및 상기 언더라인층의 패터닝은, 통상적인 포토레지스트를 사용하는, 포토리소그래피에 의해서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 용매-현상 포토레지스트가 사용될 수 있다. 그러나, 본 개시는, 이에 제한되지 않고, 다른 포토레지스트가 이용될 수 있다. 포토리소그래피 이후에, 에칭 단계는, 상기 제3 중간층(23), 제2 디바이스층(32), 상기 제2 중간층(22), 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제1 중간층(21)을 국부적으로 제거하도록 실시된다. 상기 에칭 단계는, 습식 에칭 단계 또는 건식 에칭 단계(예를 들어, O2, SFS 또는 CFS 플라즈마를 사용)일 수 있고, 단일 에칭제는 상이한 층을 제거하는데 이용될 수 있다.
다음 단계에서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제3 디바이스층(33)이 증착된다. 이러한 방식으로, 상기 제3 디바이스층(33)은, 상기 제3 하부 전극(13)과 접촉하도록 유도될 수 있다. 본 출원에서 기술된 예에서, 상기 제3 디바이스층(33)은, 예를 들어, 각각의 실질적 파장 범위 이상의 제1 컬러 스펙트럼 및 제2 컬러 스펙트럼 둘다와 상이한 제2 컬러 스펙트럼를 갖는 발광(emitting light)을 위한 제3 컬러의 발광에 적절한 유기 반도체 물질을 포함할 수 있고, 제3 컬러에 부합될 수 있다. 제3 층 스택(33)은, 예를 들어 정공 공급층(hole injection layer), 전자 차단층(electron blocking layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 발광(electroluminescent) 유기층, 전자 수송층(electron transport layer), 정공 차단층(hole blocking layer) 및/또는 전자 공급층(electron injection layer)을 포함할 수 있으며, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 상기 제3 디바이스층(33)은, 적어도 제3 전자 발광 유기층을 포함할 수 있다. 제3 디바이스층은, 용액 공정(예를 들어, 스핀코팅, 인쇄, 스프레이 코팅, 슬롯 다이 코팅 및/또는 블레이드 코팅), 가스상 증착(기상 증착, 예를 들어, CVD 또는 OVPD) 또는 진공증착(진공 증착, 예를 들어, 증발(evaporation))에 의해 증착될 수 있다.
도 1 내지 도 9에 나타낸 예시와 같이, 디바이스층 또는 컬러의 원하는 수예를 들어, 3 컬러의 증착 이후에, 상기 상이한 층은, 이들이 최종 디바이스 내 필요하지 않는 각 위치에서 제거될 수 있고, 예를 들어, 상기 상이한 층이 패터닝될 수 있다. 이러한 제거는 다음에 기술된 바와 같은, 상이한 방식으로 수행될 수 있다:(i) 비나인 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피;(ii) 추가 중간층의 사용;(iii) 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계를 조합한 추가 중간층의 사용; 및(iv) 포토레지스트 패터닝 및 두 개의 에칭 단계를 조합한 추가 중간층의 사용.
불필요한 물질을 제거하는 제1 방법은, 포토리소그래피 제품과 직접적으로 접촉되는, 노출된 층, 예를 들어, 층의 열화를 일으키지 않는, 비나인 포토레지스트 시스템, 예를 들어, 포토레지스트 시스템을 갖는 포토리소그래피 기반에 기초를 둔다. 통상적 포토레지스트 시스템은, 상기 노출된 층이 포토리소그래피 동안에 사용된 제품에 의한 분해 또는 손상되지 않는 층인 경우에 사용될 수 있다. 노출된 층이 통상적 포토레지스트 제품에 의해 분해되거나 또는 손상되는 경우에, 불소화된 포토레지스트 시스템이 이용될 수 있다. 이러한 방법의 공정 단계는 도 10 내지 도 13에 도시적으로 나타내었다.
이러한 방법에서, 다중 층 스택의, 상기 노출된 층, 예를 들어, 본 예시에서, 제3 디바이스층(33)의 열화를 일으키지 않는 포토레지스트 층은, 도 9의 구조 상에 증착된다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 포토레지스트 층(40)은, 상기 제1 위치, 예를 들어, 상기 제1 중간층(21) 내의 상기 개구 1, 상기 제2 위치, 예를 들어, 상기 제2 중간층(22) 내의 상기 개구 2 및 상기 제3 위치, 예를 들어, 상기 제3 중간층(23) 내의 상기 개구 3에 관련된 위치들에서 남겨 지는 방식으로 패터닝된다. 이에, 이러한 패터닝 단계는, 모든 서브-픽셀, 예를 들어, 모든 컬러 및/또는 모든 디바이스층을 위해, 동시에 이루어질 수 있다. 상기 패터닝된 포토레지스트 층(40)은, 상기 중간층들(21, 22, 23) 내에서 사전에 형성된 개구들(1, 2, 3)과 매칭되거나 또는 이러한 개구의 에지 이상으로 연장될 수 있다. 도 10에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 상기 포토레지스트 층(40)은, 즉, 상기 개구의 에지와의 오버랩, 이상으로 연장된다. 중간층 내의 개구 및 상기 포토레지스트 층(40) 간의 이러한 오버랩 dov은, 예를 들어, 상기 개구가 사각형 형태인 도 14(단면도) 및 도 15(상면도) 내에 도시적으로 나타내었다. 디바이스층 및 전극층은, 명확함에 따라, 이러한 도면에서 상세하게 나타내지 않았다.
예를 들어, 새도우 마스크 및 현상을 통한 일루미네이션, 상기 포토레지스트 층(40)의 패터닝 이후에, 예를 들어, 패터닝된 포토레지스트 층(40)에 의해서 덮여지지 않는 영역, 노출된 영역에서 상기 언더라인층은, 에칭에 의해서 제거될 수 있다. 예를 들어, RIE 에칭, 예를 들어, 산소, NO2, SF6, CF4 RIE 에칭은, 원하지 않는 또는 불필요한 물질을 제거하는데 이용될 수 있다. 본 개시의 구현예에서, 예를 들어, 상기 에칭은, 상기 기판(10)이 노출될 때까지, 예를 들어, 동일한 에천트(etchant)를 사용하여, 지속될 수 있다. 이러한 에칭 단계는, 시간 조절된 에칭일 수 있다. 최종 구조의 단면은 도 11에 나타내었다.
대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 에칭은, 상기 제1 중간층(21)이 노출될 때까지 지속될 수 있다. 이러한 구현예에서, 바람직하게는, 상기 제1 중간층(21)은, 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)에 비하여 더 두꺼울 수 있다. 이러한 조건에서, 상기 에칭 단계 이후에, 상기 제2 중간층(22)의 적어도 부분은, 상기 제1 위치에서 상기 제1 디바이스층(31)을 여전히 덮을 수 있고, 상기 제3 중간층(23)의 적어도 부분은, 상기 제2 위치에서 상기 제2 디바이스층(32)을 여전히 덮을 수 있다. 상기 제3 디바이스층(33)은, 에칭 이후에 상기 포토레지스트 층(40)에 의해서 덮어질 수 있다. 모든 디바이스층이, 예를 들어, 서브-픽셀이 형성되는, 적어도 임의의 추가 위치 및 제2 위치, 및 제1 위치에서 상기 에칭단계 동안에 보호될 수 있는 것이 이점이다.
다른 대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 에칭은, 제1 전자발광 층, 상기 제1 디바이스층 스택(31)의 부분이 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 제거될 때까지, 지속될 수 있다. 이러한 방법으로, 예를 들어, 상이한 컬러에 관련된 상이한 서브-픽셀의 전자발광 층은, 서로 각각 분리될 수 있다.
상기 에칭 단계 이후에, 상기 포토레지스트 층(40)은, 도 12에서 나타낸 바와 같이, 제거될 수 있다. 다음으로, 모든 불필요한 층은, 상기 중간층 21, 22 및 23을 용해하는 용액을 적용하여 제거될 수 있다. 이러한 용해성 용액은, 상기 중간층(예를 들어, 물-용해성 또는 알콜-용해성)에 사용되는 특정 물질에 따라, 예를 들어, 물 또는 알콜일 수 있다.
대안적 공정(도시되지 않음)에서, 상기 포토레지스트 층(40)을 제거하는 단계는, 상기 포토레지스트 층(40)의 사전 제거 없이(without prior removal), 상기 중간층 21, 22 및 23을 용해하는 용액을 적용하여, 상기 불필요한 층을 제거하는 단계와 병합될 수 있다.
용해성 용액으로 샘플을 처리한 이후에, 도 13에 나타낸 구조가 획득되고, 예를 들어, 상기 구조는, 제1 위치, 예를 들어, 제1 위치들에서 제1 패터닝된 디바이스층(311), 제2 위치, 예를 들어, 제2 위치들에서 제2 패턴닝된 디바이스층(321) 및 제3 위치, 예를 들어, 제3 위치들에서 제3 패터닝된 디바이스층(331)을 병렬적으로 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 10 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 구현예에 따른 불필요한 물질을 제거하는 방법의 이점은, 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)이, 예를 들어, 적어도, 상기 제1 서브-픽셀(first sub-pixel, 311) 및 상기 제2 서브-픽셀(321)이 형성되는 위치에서, 전체 공정 동안에 보호될 수 있는 것이다. 이러한 디바이스층은, 상기 중간층을 제거하는데 이용되는 용해성 용액에 단지 노출되는 이러한 위치에 있다. 예시적으로, 상기 제3 디바이스층(33)은, 포토리소그래피 동안에 이용되는 제품 및 상기 포토레지스트(40)에 노출될 수 있다. 그러므로, 이러한 방법은, 상기 제3 디바이스층(33)이 이러한 리소그래픽 제품에 의해서 손상 및 분해되지 않는 로우버스트층(robust layer)인 경우의 적용에 적절하다. 상기 제3 디바이스층(33)인 경우에, 통상적 리소그래픽 제품(lithographic products)의 영향에 대한 충분한 저항성을 갖지 않으며, 불소화된 포토레지스트 시스템이 사용될 수 있다.
불필요한 물질을 제거하는 제2 예시적 방법은, 추가 중간층을 이용하는데 기반을 둘 수 있다. 이러한 방법의 공정 단계는, 도 16 내지 도 18에 도시적으로 나타내었다. 모든 디바이스층(31, 32, 33)이, 예를 들어, 상기 제1 서브-픽셀(311), 상기 제2 서브-픽셀(321) 및 상기 제3 서브-픽셀 331이 형성되는 적어도 각 위치에서, 전체 공정 동안에 보호될 수 있는 것이, 제2 방법의 이점이다. 상기 디바이스층은, 상기 중간층을 제거하는데 이용되는 용해성 용액에만 노출된 이러한 위치에 있을 수 있다.
이러한 제2 방법에서, 추가 중간층(24)은, 도 9의 구조 내에서 증착된다. 이러한 추가 중간층(24)은, 도 16에서 나타낸 바와 같이, 평탄화층이거나 또는 비-평탄화층, 예를 들어, 등각 또는 반-등각일 수 있다. 추가 중간층(24)은, 예를 들어 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 물-용해성 셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리글리세린 또는 풀룰란과 같은, 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 추가 중간층은, 물 및/또는 알콜을 포함하는 것에서 선택된 용매를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알콜은, 예를 들어 이소프로필 알콜과 같은, 알콕시기 없는 알콜일 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어, 물-용해성 알콜일 수 있다. 상기 용매는, 오직 물, 오직 알콜, 또는 물 및 물-용해성 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 추가 중간층(24)의 증착 이후에, 시간 조절된 건식 또는 습식 에칭 단계이 적용될 수 있다. 본 개시의 구현예에서, 상기 에칭은, 예를 들어, 도 17에서 나타낸 바와 같이, 상기 제1 중간층(21)이 노출될 때까지 지속될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 중간층(21)은, 상기 제1 디바이스층(31), 상기 제2 디바이스층(32) 및 상기 제3 디바이스층(33) 보다 더 두꺼(thicker)울 수 있다. 이러한 조건에서, 상기 에칭 단계 이후에, 서브-픽셀이 형성되는 각 위치에서, 상기 제2 중간층(22)의 적어도 부분은, 상기 제1 디바이스층(31)을 여전히 덮을 수 있고, 상기 제3 중간층(23)의 적어도 부분은, 상기 제2 디바이스층(32)을 여전히 덮을 수 있으며, 상기 추가 중간층(24)의 적어도 부분은, 상기 제3 디바이스층(33)을 여전히 덮을 수 있다. 모든 디바이스층이, 서브-필셀이 형성되는 적어도 각 위치에서, 상기 에칭 단계 동안에 보호되는 것이 이점이다.
대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 에칭은, 적어도 상기 제1 전자발광 층, 예를 들어, 상기 제1 디바이스층(31)의 부분이 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 제거될 때까지, 지속될 수 있다. 예를 들어, 상이한 컬러에 관련된, 상이한 서브-픽셀의 상기 전자발광 층은, 각각 분리될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 중간층(21), 상기 제2 중간층(22), 상기 제3 중간층(23) 및 상기 추가 중간층(24)을 용해하는, 용매 또는 용액, 예를 들어, 물 또는 알콜은, 도 18에서 나타낸 구조를 형성하도록, 불필요한 층의 제거에 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 구조는, 제1 위치 또는 제1 위치들에서 제1 패터닝된 디바이스층(311), 제2 위치 또는 제2 위치들에서 제2 패턴닝된 디바이스층(321), 및 제3 위치 또는 제3 위치들에서 제3 패터닝된 디바이스층(331)을 병렬적으로 포함한다. 이러한 방식은, 상기 서브-픽셀이 형성된 위치에서, 상기 제1 디바이스층(31), 상기 제2 디바이스층(32) 및 상기 제3 디바이스층(33)이, 상기 에칭 단계 동안에 위로 가로 눕혀진(overlying) 중간층에 의해서 보호될 수 있는 것이 이점이다. 그러므로, 이러한 에칭 단계는, 상기 디바이스층에 손상을 주지 않는다.
불필요한 물질을 제거하는 제3 방법은, 포토레지스트 패터닝 및 단일 에칭 단계와 조합된 추가 중간층의 이용에 기반을 둔다. 이러한 방법은, 모든 디바이스층(31, 32, 33)이 상기 제1 서브-픽셀(311), 상기 제2 서브-픽셀(321) 및 상기 제3 서브-픽셀(331)이 형성되는 적어도 각 위치에서 전체 공정 동안에 보호될 수 있는 것이 이점이다. 상기 디바이스층은, 상기 중간층을 제거하기 위해 이용되는 용해성 용매(dissolving solution)에 노출된 이러한 위치일 수 있고, 포토리소그래피 동안에 사용되는 제품에 노출되지 않는 위치일 수 있다. 이러한 방법의 공정 단계는, 도 19 내지 도 21에 도시적으로 나타내었다.
이러한 방법으로, 추가 중간층(24)은, 도 9의 구조 상에 층착된다. 이러한 중간층(24)은, 도 19에서 나타낸 바와 같이, 평탄화층이거나 또는 비-평탄화층, 예를 들어, 등각(conformal) 또는 반-등각(semi-conformal)일 수 있다. 상기 추가 중간층(24)은, 예를 들어 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 물-용해성 셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리글리세린 또는 풀룰란과 같은, 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 추가 중간층은, 물 및/또는 알콜을 포함하는 용매를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알콜은, 예를 들어 이소프로필 알콜과 같은, 알콕시기가 없는 알콜일 수 있다. 상기 알콜은, 예를 들어, 물-용해성 알콜일 수 있다. 상기 용매는, 오직 물, 오직 알콜 또는 물 및 물-용해성 알콜의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 추가 중간층(24)의 증착 이후에, 포토레지스트 층(40)은, 도 19에 도시된 바와 같이, 증착되고 패터닝된다. 바람직하게는, 용매-현상가능한(developable) 포토레지스트가 이용된다. 그러나, 본 개시는, 이에 제한되지 않고, 다른 포토레지스트가 이용될 수 있다. 상기 포토레지스트 층(40)은, 상기 제1 위치, 예를 들어, 상기 제1 중간층(21) 내에서 상기 제1 개구(1), 상기 제2 위치, 예를 들어, 상기 제2 중간층(22) 내에서, 상기 제2 개구(2) 및 상기 제3 위치, 상기 제3 중간층(23) 내에서 상기 제3 개구(3)에 관련된 위치에서 남겨지는 방식으로 패터닝될 수 있다. 이에, 이러한 패터닝 단계는, 동시에, 예를 들어, 모든 디바이스층을 위한, 예를 들어, 모든 컬러에 관련된, 모든 서브-픽셀들을 위해 이루어질 수 있다. 상기 패터닝된 포토레지스트 층(40)은, 중간층들 21, 22, 23 내에서 미리 형성된 개구 1, 2, 3과 매칭되거나 또는 이러한 개구의 에지 이상으로 연장될 수 있다. 도 19에서 나타내와 예에서, 상기 포토레지스트 층(40)은, 상기 개구의 에지(edges) 이상으로 연장된다. 중간층 내의 개구 및 상기 포토레지스트 층(40) 간의 이러한 오버랩(overlap) dov은, 도 14(단면도) 및 도 15(상면도) 내에서, 도시적으로 나타내었고, 예를 들어, 상기 개구는 사각형일 수 있다(square shaped). 디바이스층 및 전극층(electrode layers)은, 명확하므로, 이러한 도면 내에서 상세하게 나타내지 않았다.
예를 들어, 새도우 마스크 및 현상(development)을 통한 일루미네이션(illumination)에 의한, 상기 포토레지스트 층(40)의 패터닝 이후에, 상기 층은, 노출된 영역, 예를 들어, 상기 기판(10)이 노출될 때까지, 습식 또는 건식 에칭에 의해서, 패턴닝된 포토레지스트 층(40)에 의해 덮여지지 않는 영역 내에서 제거될 수 있다. 이는, 도 20에서 도시적으로 나타내었다. 예를 들어, RIE 에칭, 예를 들어, 산소, NO2, SF6 또는 CF4 RIE 에칭은, 원하지 않은 물질을 제거하기 위해서 이용될 수 있다.
대안적 구현예에서, 상기 에칭은, 상기 제1 중간층(21)이 노출될 때까지 지속될 수 있다. 다른 대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 에칭은, 적어도 상기 제1 전자발광 층(상기 제1 디바이스층(31)의 부분임)이, 상기 제1 위치와 상이한 위치에서 제거될 때까지 지속될 수 있다. 이러한 방법에서, 예를 들어, 상이한 컬러에 관련되는 것으로, 상이한 서브-픽셀들의 상기 전자발광 층은, 서로 분리된다.
다음으로, 상기 포토레지스트 층(40)은, 제거될 수 있고, 모든 불필요한 층(superfluous layers)은, 상기 중간층(21, 22, 23 및 24)을 녹이는 용매 또는 용액을 적용하여 제거될 수 있다. 이러한 용매 또는 용액은, 상기 중간층 용으로 이용되는 특정 물질에 따라서, 예를 들어, 물 또는 알콜일 수 있다. 용해성 용액(dissolving solution)으로 상기 샘플의 처리 이후에, 도 21에 나타낸 구조는, 상기 기판 상에서 병렬적으로 적어도 제1 위치에서 제1 패터닝된 디바이스층(311), 적어도 제2 위치에서 제2 패턴닝된 디바이스층(321) 및 적어도 제3 위치에서 제3 패터닝된 디바이스층(331)을 포함하는 것으로, 획득된다.
불필요한 물질을 제거하는 제4 방법은, 포토레지스트 패터닝, 제1 에칭 단계 및 제2 에칭 단계와 결합된 추가 중간층의 이용을 기초로 하고, 이러한 방법의 공정 단계는, 도 22 내지 도 25에 개략적으로 나타내었다.
본 발명의 구현예에 따른, 이러한 방법에서, 추가 중간층(24)은, 도 9의 구조 상에 증착된다. 이러한 추가 중간층(24)은, 도 22에서 도시된 바와 같이, 평탄화층(planarizing layer) 중 하나일 수 있거나, 또는 예를 들어, 등각(conformal) 또는 반등각(semi-conformal)인, 비-평탄화층일 수 있다.
상기 추가 중간층(24)의 증착 이후에, 포토레지스트 층(40)은, 도 22에서 도시된 바와 같이, 증착되고 패터닝될 수 있다. 바람직하게는, 용매-현상가능한(developable) 포토레지스트이 이용될 수 있다. 그러나, 본 개시는, 이에 제한되지 않고, 다른 포토레지스트가 이용될 수 있다. 상기 포토레지스트 층(40)은, 상기 제1 위치, 상기 제1 중간층(21) 내의 상기 제1 개구(1), 상기 제2 위치, 예를 들어, 상기 제2 중간층(22) 내의 상기 제2 개구(2) 및 상기 제3 위치, 예를 들어, 상기 제3 중간층(23) 내의 상기 제3 개구(3)에 상응하는 위치에서 남겨지는 방식으로 패터닝될 수 있다.
이에, 이러한 패터닝 단계는, 모든 서브-픽셀, 동시에, 예를 들어, 모든 디바이스층, 예를 들어, 모든 컬러에 관련해서 수행된다; 상기 패터닝된 포토레지스트 층(40)은, 상기 중간층들(interlayers, 21, 22, 23) 내에 이전에 형성된 개구 들(1, 2, 3)과 매칭되거나 또는 이러한 개구의 에지 이상으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 22에서 나타낸 바와 같이, 포토레지스트 층(40)은, 상기 개구의 에지 이상으로 연장된다. 중간층 내에서 상기 포토레지스트 층(40) 및 개구 간의 이러한 오버랩 dov는, 도 14(단면도) 및 도 15(상면도)에 간략하게 나타내었고, 예를 들어, 상기 개구는 사각형(square shaped)이다. 디바이스층 및 전극층은, 명확하므로, 이러한 도면에서 세부적으로 나타내지 않았다.
상기 포토레지스트 층(40)의 패터닝 이후에, 예를 들어, 새도우 마스크 및 현상을 통한 일루미네이션에 의해서, 노출된 영역에서 상기 언더라인층은, 예를 들어, 상기 영역은 패터닝된 포토레지스트 층(40)에 의해 덮여지지 않는 것으로, 도 23에서 나타낸 바와 같이, 상기 기판이 노출될 때까지, 제1 에칭 단계를 수행하여 제거될 수 있다. 예를 들어, RIE 에칭, 예를 들어, 산소, NO2, SF6 또는 CF4 RIE 에칭은, 제1 에칭 단계에서 이용될 수 있다. 다음의 제2 에칭 단계는, 상기 제2 중간층(22)이 노출될 때까지 이루어질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 상기 제2 에칭 단계는, 제1 에칭 단계의 연장일 수 있다. 최종 구조의 단면은, 도 24에 개략적으로 나타내었다.
대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 제2 에칭 단계는, 상기 제1 중간층(21)이 노출될 때까지 지속될 수 있다. 다른 대안적 구현예(도시되지 않음)에서, 상기 제2 에칭 단계는, 예를 들어, 상기 제1 디바이스층(31)의 부분과 같은, 적어도 제1 전자발광 층이 상기 제1 위치 또는 위치들과 상이한 위치에서 제거될 때까지 지속될 수 있다. 이와 관련해서, 예를 들어, 상이한 컬러에 상응하는, 상이한 서브-픽셀의 상기 전자발광 층은, 서로 분리된다.
상기 제2 에칭 단계 이후에, 모두 잔류하는 불필요한 층은, 상기 중간층들(21 및 22) 및 추가 중간층(24)을 용해시키는 용매 또는 용액을 적용하여 제거될 수 있다. 이러한 용매 또는 용액은, 상기 중간층에 이용되는 특정 물질에 따라, 예를 들어, 물 또는 알콜일 수 있다. 용해성 용액으로 샘플을 처리한 이후에, 도 25에서 나타낸 바와 같이, 병렬적으로 제1 위치에서 제1 패터닝된 디바이스층(311), 제2 위치에서 제2 패턴닝된 디바이스층(321) 및 제3 위치에서 제3 패터닝된 디바이스층(331)을 포함하는 구조가 획득된다.
본 개시의 구현예에서, 상기 디바이스층 스택은, 완전한(complete) OLED 스택을 포함할 수 있거나 또는 이들은, 비완전한(incomplete) OLED 스택을 포함할 수 있다. 비완전한 스택의 예로는, 스택은 전자발광 층까지 각 요소/컬러를 위해 증착될 수 있다. 남겨진 층(remaining layers) 및 상부 전극(top electrode)은, 다음으로, 상기 기술된 패터닝 공정 이후에 공통의 스택(common stack)으로 증착될 수 있다.
본 개시의 방법은, 예를 들어, 픽셀의 2차원 어레이(two-dimensional array)와 같은, 다중 픽셀을 포함하는 디바이스 제조방법에 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 방법은, 하나 이상의 컬러와 초분자광 표시(hyperspectral displaying)가 결합된 다중컬러 디스플레이(예를 들어, RGB, RGBW) 또는 디스플레이와 같은, OLED 어레이 또는 OLED 디스플레이를 제조하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 방법은, 하나 이상의 컬러와 초분자광 이미지(hyperspectral imaging)가 결합된 다중컬러 이미저(예를 들어, RGB, RGBW) 또는 이미저와 같은, OPD 어레이 또는 OPD 이미저를 제조하는데 이용될 수 있다. 본 개시의 방법은, 바이오센서를 제조하거나 또는 병렬적 상이한 반도체를 갖는 OTFTs 또는 OTFT 회로를 제조하는데 이용될 수 있다. 본 개시의 방법은, 예를 들어, RGB OLED + white OPD, OPD + 판독 OTFT, OLED + 판독(readout) OTFT와 같이, OPD, OLED 및 OTFT이 결합된, "스마트" 픽셀을 제조하는데 이용될 수 있다.
[0090] 상기 설명은 본 개시의 특정 구현예를 상세하게 설명한 것이다. 그러나, 텍스트로서 앞서 나타낸 양상이 상세하게 기술되어도, 본 개시는 다양한 방식으로 실시되는 것으로 이해된다. 그러나, 본 출원서에서 기술된 특정 양상 및 특징이 제한되지 않는 특정 전문 용어의 사용은, 전문 용어가 적용되는 본 개시의 양상 또는 특징의 임의의 특별한 특성을 포함하는 것으로 제한되도록, 본 명세서에서 반복적으로 정의되는 것을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
발명의 요약뿐만 아니라 상기 상세한 설명이 디바이스를 제공하는 방법을 중심으로 기술되었으나, 본 발명은, 또한, 상기 기술된 구현예 중 어느 것과 관련된 방법을 사용하여 획득되는 패터닝된 층을 포함하는 디바이스와 관련된다.
상기 상세한 설명이 나열되고, 기술되고, 다양한 구현예에 적용되도록 본 발명의 신규한 특징을 강조하였으나, 이는 기술된 디바이스 또는 공정의 형태 및 세부 사항 내에서 다양한 생략, 대체 및 변경이 본 발명을 벗어나지 않으면서 통상의 기술자에 의해서 이루어지는 것으로 이해될 수 있다.
Claims (15)
- 기판(10) 상의 제1 위치에서 제1 패터닝된 디바이스층(311) 및 제2 위치에서 제2 패턴닝된 디바이스층(321)을 포함하는 디바이스의 제조방법에 있어서,
상기 방법은:
상기 기판(10) 상에 제1 중간층(21)을 증착하는 단계;
상기 제1 중간층(21)을 패터닝하여 상기 제1 위치에서 상기 제1 중간층을 제거하는 단계;
제1 디바이스층(31)을 증착하는 단계;
제2 중간층(22)을 증착하는 단계;
상기 제2 중간층(22) 및 언더라인층을 패터닝하여, 상기 제2 위치에서 상기 제2 중간층 및 상기 언더라인층을 제거하는 단계;
제2 디바이스층(32)을 증착하는 단계; 및
다음으로, 상기 제1 위치에서 상기 제1 패터닝된 디바이스층(311) 및 상기 제2 위치에서 상기 제2 패터닝된 디바이스층(321)을 형성하도록, 상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계;
를 포함하는,
디바이스의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계 이전에:
제3 중간층(23)을 증착하는 단계; 상기 제3 중간층(23) 및 언더라인층을 패터닝하여 제3 위치에서 상기 제3 중간층 및 언더라인층을 제거하는 단계; 및 제3 디바이스층(33)을 증착하는 단계; 를 더 포함하고,
이러한 일련의 단계는, 미리 결정된 개수(predetermined number)의 디바이스층을 얻을 때까지, 반복되는 것인, 방법.
- 제2항에 있어서,
모든 디바이스층의 패터닝은, 모든 디바이스층이 증착된 이후의 단일 패터닝 공정으로 이루어지는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 중간층(21), 상기 제2 중간층(22) 및 상기 제3 중간층(23)은, 물 또는 알코올에 가용성인 것인, 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31)은, 적어도 두 개의 층의 스택인 것인, 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 디바이스층(32)은, 적어도 두 개의 층의 스택인 것인, 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 항에 있어서,
상기 디바이스층 각각은, 적어도 두 개의 층의 스택인 것인, 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 항에 있어서,
상기 디바이스층은, 전자발광층, 감광성층 및/또는 반도체층을 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 항에 있어서,
상기 디바이스층 각각은, 상이한 유기 반도체층을 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계는:
상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 덮는 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제공하는 단계;
마스크로서 패터닝된 포토레지스트층(40)을 사용하여 에칭 단계를 수행하는 단계, 상기 기판(10)의 노출될 때까지 상기 에칭은 지속됨;
상기 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제거하는 단계; 및
물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층(21) 및 상기 제2 중간층(22)을 용해시키는 단계; 를 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계는:
추가 중간층(24)을 증착하는 단계;
상기 제1 중간층(21)이 노출될 때까지, 에칭 단계를 수행하는 단계; 및
물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층(21) 및 상기 제2 중간층(22)을 용해시키는 단계; 를 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계는:
추가 중간층(24)을 증착하는 단계;
상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 덮는 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제공하는 단계;
마스크로서 상기 패터닝된 포토레지스트층(40)을 사용하여 에칭 단계를 수행하는 단계, 상기 에칭은 상기 기판(10)의 노출될 때까지 지속됨;
상기 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제거하는 단계; 및
물 또는 알콜 내에서 상기 제1 중간층(21), 상기 제2 중간층(22) 및 상기 추가 중간층(24)을 용해시키는 단계; 를 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서,
상기 제1 디바이스층(31) 및 상기 제2 디바이스층(32)을 패터닝하는 단계는:
추가 중간층(24)을 증착하는 단계;
상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 덮는 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제공하는 단계;
마스크로서 상기 패터닝된 포토레지스트층(40)을 사용하여 제1 에칭 단계를 수행하는 단계, 상기 에칭은 상기 기판(10)의 노출될 때까지 지속됨;
상기 패터닝된 포토레지스트층(40)을 제거하는 단계;
상기 제2 중간층(22)이 노출될 때까지, 제2 에칭 단계를 수행하는 단계; 및
상기 제1 중간층(21), 상기 제2 중간층(22), 및 상기 추가 중간층(24)을 물 또는 알코올 내에서 용해시키는 단계; 를 포함하는 것인, 방법.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 항에 따른 방법을 이용하는 다중-컬러 유기 발광 다이오드의 제조방법에 있어서,
상기 제1 패터닝된 디바이스층(311)은 제1 컬러 스펙트럼을 방출하기 위한 제1 전자발광층을 포함하고,
상기 제2 패터닝된 디바이스층(321)은 제2 컬러 스펙트럼을 방출하는 제2 전자발광층을 포함하며,
상기 제3 디바이스층(331)은 제3 컬러 스펙트럼을 방출하는 제3 전자발광층을 포함하는 것인, 다중-컬러 유기 발광 다이오드의 제조방법.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 항에 따른 방법을 이용하는 풀-컬러 유기 광검출기 어레이의 제조방법에 있어서,
상기 제1 패터닝된 디바이스층(311)은 제1 흡수 스펙트럼(first absorption spectrum)을 갖는 제1 반도체층을 포함하고,
상기 제2 패터닝된 디바이스층(321)은 제2 흡수 스펙트럼(second absorption spectrum)을 갖는 제2 반도체층을 포함하며,
상기 제3 패터닝된 디바이스층(331)은 제3 흡수 스펙트럼을 갖는 제3 반도체층을 포함하는 것인, 풀-컬러 유기 광검출기 어레이의 제조방법.
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003031556A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-31 | Canon Inc | 半導体素子の作製方法およびジャイロ装置 |
| US20090179210A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Cok Ronald S | Patterning method for light-emitting devices |
| EP2343749A2 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-13 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of manufacturing high resolution organic thin film pattern |
| US20110171763A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-14 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of forming organic thin film pattern and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the method of forming organic thin film pattern |
| EP2579313A1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-04-10 | LG Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display device and method of fabricating the same |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003031556A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-31 | Canon Inc | 半導体素子の作製方法およびジャイロ装置 |
| US20090179210A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Cok Ronald S | Patterning method for light-emitting devices |
| EP2343749A2 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-13 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of manufacturing high resolution organic thin film pattern |
| US20110171763A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-14 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of forming organic thin film pattern and method of manufacturing organic light-emitting display device by using the method of forming organic thin film pattern |
| EP2579313A1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-04-10 | LG Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display device and method of fabricating the same |
| KR20140020674A (ko) * | 2012-08-10 | 2014-02-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자 및 그 제조방법 |
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