KR20170048361A - 유기 전자 장치의 포토리소그래피 패터닝 - Google Patents

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Abstract

유기 장치의 패터닝 방법은, 정공 수송 또는 전자 수송과 같은, 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층을 장치 기판 상에 제공하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것을 포함한다. 상기 제1 중간 구조물을 플루오로폴리머로 코팅하고, 상기 플루오로폴리머가 용해될 수 있는 플루오르화 용매를 포함하는 가공제(processing agent)로 처리하여, 가공된 중간 구조물을 형성한다. 상기 제1 기능을 갖는 제2 유기 기능층을 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착한다.

Description

유기 전자 장치의 포토리소그래피 패터닝{PHOTOLITHOGRAPHIC PATTERNING OF ORGANIC ELECTRONIC DEVICES}
본 출원은 PCT 국제특허출원으로서 2015년 7월 31일에 출원되었으며, 2014년 8월 1일에 출원되고 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함되는 미국 가출원 특허 제62/031,891호의 이익을 주장한다. 또한, 본 출원은, 본 출원과 동일자에 제출되고 미국 가출원 제62/031,888호(2014년 8월 1일 출원됨), 제62/031,897호(2014년 8월 1일 출원됨) 및 제62/096,582호(2014년 12월 24일 출원됨) 및 제62/031,903호(2014년 8월 1일 출원됨) 각각의 이익을 주장하는, 대리인 문서 제16480.0025WOU1호, 제16480.0033WOU1호 및 제16480.0030WOU1호를 통한 PCT 국제출원에 관한 것이다.
본 개시는 유기 장치, 전자 장치 및 유기 전자 장치의 포토리소그래피 패터닝(photolithographic patterning)에 관한 것이다. 개시된 방법 및 재료는 특히 OLED 장치의 패터닝에 유용하다.
유기 전자 장치는 종래의 무기계(inorganic-based) 장치에 비해 상당한 성능 및 비용 이점을 제공할 수 있다. 이에, 전자 장치 제조 시 유기 재료를 사용하는 것에 많은 상업적 이익이 있다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 기술에 기반한 디스플레이는 최근 인기를 얻고 있으며, 다른 많은 디스플레이 기술에 많은 이점을 제공한다. 용액-증착(solution-deposited) OLED 재료가 개발되고 있으나, 최고 성능의 OLED 장치는 전형적으로 기상 증착된(vapor-deposited) 능동 유기 재료 박막을 사용한다.
풀-컬러(full-color) OLED 디스플레이의 핵심 과제는 적색, 녹색 및 청색 픽셀 어레이를 패터닝하는 것이다. 기상-증착 OLED(vapor-deposited OLEDs)에서, 원하는 패턴의 미세함에 상응하는 개구들을 갖는 미세 금속 마스크가 기존에 사용된다. 그러나 기상 증착된 막은 상기 마스크 상에 쌓여(builds up), 결국 마스크 개구를 좁히거나 마스크에 변형 응력을 유발할 수 있다. 그러므로, 일정 횟수의 사용 후에 마스크를 세척해야 하고, 이는 제조 비용 관점에서 불리하다. 또한, 미세 금속 마스크가 더 큰 기판을 수용하도록 크기가 커지는 경우, 초기 정렬 및 이후 해당 정렬 유지의 관점 모두에서, 열 팽창 문제로 인해 증착 동안, 마스크 개구들의 위치 정밀도가 훨씬 떨어지게 된다. 위치 정밀도는 마스크 프레임의 강도를 향상시킴으로써 어느 정도 향상될 수 있지만, 마스크 프레임의 강도를 향상시키는 것은 마스크 자체의 무게를 증가시켜 다른 처리상 어려움(handling difficulties)을 야기한다. 유사한 해상도 문제가 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor, OTFT) 기술을 사용하는 장치에 존재한다.
그러므로 OLED 장치와 같은 유기 전자 장치, 특히 약 100μm 미만의 임계 패턴 치수를 갖는 유기 전자 장치의 비용-효율적 패터닝에 대한 요구가 존재한다.
본 연구자들은 어떤 가공 단계 또는 조건에 제1 유기층을 노출시키는 것이 종종 장치 성능을 저하시키는 것을 알아냈지만, 예상 밖으로, 이러한 가공 후 상기 제1 유기층과 동일한 기능을 갖거나 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖는 제2 유기층을 증착하는 것이 이러한 저하를 감소시킬 수 있는 있음을 알아냈다.
본 개시에 따르면, 유기 장치의 패터닝 방법은 다음을 포함한다: 장치 기판 상에 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층을 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것; 상기 제1 중간 구조물을 가공하여 가공된 제1 중간 구조물을 형성하며, 상기 가공은 상기 제1 중간 구조물 상에 플루오로폴리머(fluoropolymer)를 코팅한 뒤 플루오르화 용매(fluorinated solvent)를 포함하는 가공제(processing agent)에 상기 플루오로폴리머를 용해시키는 것을 포함하는 것; 및 상기 제1 기능을 갖는 제2 유기 기능층(second organic functional layer)을 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착하는 것.
본 개시의 다른 일 측면에 따르면, 유기 장치는 다음을 포함한다: 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층; 상기 제1 기능을 갖고 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 제공되는, 제2 유기 기능층; 및 상기 제1 및 제2 유기 기능층들 사이에 배치되는 플루오르화 폴리머(fluorinated polymer). 상기 플루오르화 폴리머는 2nm 미만의 두께를 갖는 연속 막 또는 불연속 막을 형성한다. 상기 유기 장치는, 예를 들어 OLED 장치일 수 있다.
도 1은 대표적인 OLED 장치의 단면도이며;
도 2는 본 개시의 일 구현예의 단계들을 도시한 흐름도이고;
도 3은 본 개시의 일 구현예에 따른 능동 매트릭스 OLED 장치(active matrix OLED device) 형성 시 다양한 단계들을 도시한 일련의 단면도들(3A-3H)이며;
도 4는 본 개시의 일 구현예의 단계들을 도시한 흐름도이고; 및
도 5는 본 개시의 일 구현예에 따른 리프트-오프 구조물(lift-off structure) 형성 시 다양한 단계들을 도시한 일련의 단면도들(5A-5E)이다.
첨부된 도면들은 본 개시의 개념을 설명하려는 목적을 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 특징은, 민감성 유기 전자 장치 및 재료, 예컨대 OLED 장치 및 재료와 양립 가능한, 즉 용해되거나 손상되지 않아야 하는 민감성 장치 층들과 낮은 상호영향을 갖도록 선택되는, "올싸거널" 포토레지스트 구조물; 및 가공제(processing agents)의 사용이다. 종래의 포토레지스트 재료는 전형적으로 강한 유기 용매를 사용하며, OLED 장치의 층을 하나 이상 쉽게 손상시킬 수 있는 강한 가성(caustic) 현상제를 종종 사용한다. 특히 유용한 올싸거널 포토레지스트 구조물 및 가공제는 플루오르화 폴리머나 분자성 고체, 및 플루오르화 용매를 포함한다. 몇몇 올싸거널 포토레지스트 구조물 및 시스템은 미국 등록 특허 제12/864,407호, 제12/994,353호, 제14/113,408호 및 제14/291,692호에 기재되어 있으며, 그 내용들은 참조로서 포함된다. 본 개시의 포토레지스트 구조물은 선택적으로 언더컷 프로파일(undercut profile)을 가질 수 있으며, 이는 소위 "리프트-오프(lift-off)" 포토리소그래피 패터닝에 유리할 수 있다. 이러한 포토레지스트 구조물은 본 명세서에서 리프트-오프 구조물(lift-off structures)로도 지칭된다. 상부가 기판에 인접한 기저 부분보다 넓은 언더컷 리프트-오프 구조물이 바람직하다. 포토레지스트 구조물은 단층(예컨대, 역 사다리꼴), 이중층 또는 다층 구조물일 수 있다. 민감성 유기 전자 장치와 접촉하는 포토레지스트 구조물의 적어도 일부 층이나 부분이, 예컨대 플루오르화 코팅 용매로부터 제공되거나 기상 증착에 의해 제공되는, 플루오르화 폴리머나 분자성 고체인 것이 바람직하다. 올싸거널성(orthogonality)은, 예를 들어 관심 재료층을 포함하는 장치를 작동 전 타깃 조성물에(예컨대, 코팅 용매, 현상제, 리프트-오프제 등에) 침지시킴으로써 테스트될 수 있다. 장치 성능에 심각한 저하가 있지 않다면 해당 조성물은 올싸거널하다.
본 개시에 기재된 어떤 구현예들은 용매-민감성 능동 유기 재료의 패터닝에 특히 적절하다. 예시적 능동 유기 재료는 유기 전자 재료, 예컨대 유기 반도체, 유기 전도체, OLED(유기 발광 다이오드) 재료 및 유기 광전지 재료, 유기 광학 재료 및 (생체전자 재료를 포함하는)생체 재료를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 많은 이러한 재료들은 종래 포토리소그래피 공정에 사용되는 유기 용액이나 수용액과 접촉할 때 쉽게 손상된다. 능동 유기 재료는 종종 코팅되어, 패터닝 될 수 있는 층을 형성한다. 몇몇 능동 유기 재료의 경우, 이러한 코팅은 종래 방법을 사용하여 용액으로부터 수행될 수 있다. 대안적으로, 몇몇 능동 유기 재료들은 기상 증착에 의해, 예를 들어 감압 하에서 가열된 유기 재료 소스로부터의 승화에 의해 코팅된다. 또한, 용매-민감성 유기 능동 재료는 유기물과 무기물의 복합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복합체는 무기 반도체 나노입자(양자점)을 포함할 수 있다. 이러한 나노입자는 유기 리간드를 가질 수 있으며, 또는 유기 매트릭스 내에 분산될 수 있다. 본 개시는 특히 OLED 장치의 패터닝에 관한 것이지만, 본 명세서에 개시된 개념 및 방법은 다른 유기 전자 장치나 생체전자 장치에 적용될 수 있다.
OLED 구조물
많은 종류의 OLED 장치 구조물이 수년에 걸쳐 개발되어 왔다. 본질적으로, OLED 장치는 최소한, 정공(hole)을 주입하기 위한 애노드(anode), 전자를 주입하기 위한 캐소드(cathode), 및 해당 전극들 사이에 개재되고 정공과 전자가 결합하여 광 방출이 일어나는 유기 EL 매개체를 포함한다. OLED 장치는 종종 기판 상에 제공된다. 기판에 인접한 전극은 전형적으로 제1 전극 또는 하부 전극으로 지칭된다. 유기 EL 매개체에 의해 기판으로부터 멀리 이격된 전극은 전형적으로 제2 전극 또는 상부 전극으로 지칭된다. 공통 구조물("표준 구조물")은 기판 상에 제공되는 하부 전극으로서의 애노드와, 상기 애노드 상에 증착되는 후속 유기층들, 및 마지막으로 상기 유기층들 상에 증착되어 상부 전극을 형성하는 캐소드를 포함한다. "역(inverted) 구조물"은 그 반대일 뿐이며, 기판 상에 제공되는 하부 전극으로서의 캐소드와, 상기 캐소드 상에 증착되는 후속 유기층들, 및 마지막으로 상기 유기층들 상에 증착되어 상부 전극을 형성하는 애노드를 갖는다. "하부 발광"OLED는 전형적으로 투명성 또는 반투명성 하부 전극, 및 반사성 또는 광 흡수성 상부 전극 구조물을 포함한다. 즉, 광은 해당 장치 기판을 통과해 향하게 된다. "상부 발광"OLED는 투명성 또는 반투명성 상부 전극, 및 반사성 또는 광 흡수성 하부 전극 구조물을 포함한다. 즉, 광은 해당 장치 기판으로부터 멀리 향하게 된다. "투명한"OLED는 투명성 또는 반투명성 상부 및 하부 전극들을 갖는다.
OLED 장치(10)의 비한정적 예시는 도 1에 도시되며, 애노드(11), 정공주입층(hole-injecting layer, HIL)(12), 정공수송층(hole-transporting layer, HTL)(13), 전자차단층(electron-blocking layer, EBL)(14), 발광층(light-emitting layer, LEL)(15)(당해 분야에서 종종 방출층 또는 EML로 지칭됨), 정공차단층(hole-blocking layer, HBL)(16), 전자수송층(electron-transporting layer, ETL)(17), 전자주입층(electron-injecting layer, EIL)(18) 및 캐소드(19)를 포함한다. 상기 애노드와 캐소드 사이 층들은 종종 유기 EL 매개체(20)로 총칭된다. 당해 분야에 알려진 다른 많은 OLED 층 구조는 더 적은 층들을 갖거나 추가적인 층들을 가지며, 층 기능에서 중첩이 있을 수 있다. 예를 들어, EBL이 사용되는 경우, EBL은 전형적으로 전자 차단 특성 이외에 정공 수송 특성도 갖는다. HBL은, 사용되는 경우, 전형적으로 전자 수송 특성을 갖는다. LEL은 대개 정공 수송 특성이나 전자 수송 특성을 가질 수 있으며, 또는 정공 수송 특성과 전자 수송 특성 모두를 가질 수 있다. 다수의 발광층들이 있을 수 있다. 소위, "탠덤(tandem)" 구조는 전류 효율을 2배가 되게 할 수 있는 발광 스택들(light-emitting stacks) 사이에 전하 분리층들을 하나 이상 포함하는 것으로 알려져 있다.
OLED 장치에 유용한 재료의 몇몇 비한정적 예시는 하기에 기재된다. 주안점은 기상 증착될 수 있는 유기 EL 매개체 재료지만, 본 개시의 어떤 구현예들은 용액 증착 OLED 재료를 대신 사용할 수 있다. OLED 재료 및 구조물의 소수 비한정적 예시들은 미국 등록 특허 제8106582호 및 제7955719호에서 확인할 수 있고, 그 전체 내용들은 참조로서 포함된다.
EL 방출을 애노드를 통해 살펴보는 경우, 애노드는 관심 방출에 실질적으로 투명해야 한다. 본 명세서에서 용어 "투명성"은 방출되는 광의 30% 이상이, 바람직하게는 50% 이상이 투과되는 것을 의미한다. 본 개시에서 사용되는 보통의 투명 애노드 재료는 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide, ITO), 인듐-아연 산화물(indium-zinc oxide, IZO) 및 주석 산화물이지만, 알루미늄 도핑 아연 산화물이나 인듐 도핑 아연 산화물, 마그네슘-인듐 산화물 및 니텔-텅스텐 산화물을 포함하나 이에 제한되지 않는, 다른 금속 산화물이 효과가 있을 수 있다. 이러한 산화물 이외에, 질화갈륨과 같은 질화금속, 셀렌화아연과 같은 셀렌화금속, 황화아연과 같은 황화금속이 애노드로 사용될 수 있다. EL 방출을 캐소드 전극만을 통해 살펴보는 어플리케이션(application)의 경우, 애노드의 전달 특성은 중요하지 않고, 투명성, 불투명성 또는 반사성과 무관하게 많은 전도성 재료가 사용될 수 있다. 본 개시의 예시적 전도체는 금, 이리듐, 몰리브덴, 팔라듐 및 백금을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 독특한 HIL 재료가 사용되지 않는 한, 전형적인 애노드 재료는 4.0 eV 이상의 일 함수를 갖는다.
EL 방출을 캐소드를 통해 살펴보는 경우, 캐소드는 투명하거나 거의 투명해야 한다. 이러한 어플리케이션의 경우, 금속이 (바람직하게는 25nm 미만으로) 얇거나, 투명한 전도성 산화물(예컨대, 인듐-주석 산화물, 인듐-아연 산화물) 또는 이러한 재료들의 조합이 사용될 수 있다. 광학적으로 투명한 캐소드의 몇몇 비한정적 예시들은 미국 등록 특허 제5,776,623호에 보다 상세히 기재되어 있다. EL 방출을 캐소드를 통해 살펴보지 않는 경우, OLED 장치에 유용한 것으로 알려진 임의의 전도성 재료가 선택될 수 있으며, 이는 금속, 예컨대 알루미늄, 몰리브덴, 금, 이리듐, 은, 마그네슘, 상기의 투명 전도성 산화물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 재료는 낮은 전압에서 전자 주입을 촉진하고, 효과적인 안정성을 갖는다. 유용한 캐소드 재료는 낮은 일 함수(<4.0 eV) 금속 또는 금속 합금을 종종 함유한다. 캐소드 재료는, 예를 들어 증발, 스퍼터링 또는 화학적 기상 증착을 통해 증착될 수 있다.
HIL은 단독 재료 또는 재료들의 혼합물로 형성될 수 있다. 정공주입층은 상이한 조성을 갖는 몇 개의 층들로 나뉠 수 있다. 정공 주입 재료는 후속 유기층들의 성막 특성을 향상시키고 정공수송층으로의 정공 주입을 용이하게 할 수 있다. 정공주입층에 사용하기 위한 적절한 재료는 미국 등록 특허 제4,720,432호에 기재된 바와 같은 포르피린(porphyrin) 및 프탈로시아닌(phthalocyanine) 화합물, 티오펜(thiophene) 함유 화합물, 포스파잔(phosphazine) 화합물 및 일부 방향족 아민 화합물을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. HIL은 무기 화합물, 예컨대 금속 산화물(예컨대, 몰리브덴 산화물), 질화금속, 금속 카바이드, 금속 이온과 유기 리간드의 착물, 및 전이금속 이온과 유기 리간드의 착물을 포함할 수 있다. 정공주입층에 사용하기 위한 적절한 재료는 미국 등록 특허 제6,208,075호에 기재된 바와 같은 플라즈마 증착 플루오르카본 폴리머(plasma-deposited fluorocarbon polymers, CFx), 미국 등록 특허 제6,720,573 B2호에 기재된 바와 같은 일부 헥사아자트리페닐렌(hexaazatriphenylene) 유도체(예컨대, 헥사시아노헥사아자트리페닐렌(hexacyanohexaazatriphenylene)), 또는 F4TCNQ와 같은 테트라시아노퀴논(tetracyanoquinone) 유도체를 포함할 수 있다. 또한, 정공주입층은 두 개의 다음 성분으로 구성될 수 있다: 예를 들어, 디피라지노[2,3-f:2',3′'-h]퀴녹살린헥사카보니트릴(dipyrazino[2,3-f:2',3′'-h]quinoxalinehexacarbonitrile), F4TCNQ 또는 FeCl3와 같은 강한 산화제로 도핑된, 방향족 아민 화합물.
HTL은 유기 또는 무기 재료 단독 또는 그 혼합물로 형성될 수 있고, 몇 개의 층들로 나뉠 수 있다. 정공수송층은 3차 아릴 아민, 예컨대 벤지딘(benzidine)이나 카바졸(carbazole)을 가장 일반적으로 포함하나, 티오펜, 또는 전자가 풍부한 다른 재료를 대신(또는 추가적으로) 포함할 수 있다. EBL 재료는 (사용되는 경우) 일반적으로 HTL 재료와 동일한 그룹으로부터 선택되며, 상부의(overlying) LEL보다 에너지가 훨씬 더 큰(감소시키기 더 어려운) 전자 전도대(electron conduction band)를 가져 추가적인 전자 수송을 방해한다.
LEL은 일반적으로 호스트 재료(host material) 및 발광 도펀트(dopant)를 포함한다. 주입된 정공 및 전자는 LEL에서 재결합한다. 호스트(hosts)는 HTL 재료, ETL 재료, HTL과 ETL 재료들의 혼합물, 또는 정공과 전자를 더 쉽게 수송할 수 있는 양극성 재료를 포함한다. 일중항 방출(singlet emission)을 위한 보통의 호스트 예시는 다환식 방향족 화합물, 예컨대 안트라센(anthracene) 유도체를 포함한다. 삼중항 방출(triplet emission)을 위한 보통의 호스트 예시는 카바졸 화합물 및 방향족 아민을 포함한다. 매우 다양한 발광 도펀트가 알려져 있고, 전자/정공 전하 주입으로부터 생성되는 엑시톤(excitons)을 거둬들임으로써 원하는 방출 파장을 제공하는 데 사용된다. 보통의 많은 일중항 방출 도펀트가 방향족 유기 화합물인 반면, 보통의 많은 삼중항 발광 도펀트는 이리듐이나 백금의 금속 착물이다.
ETL은 유기 재료 또는 무기 재료 단독이나 그 혼합물로 형성될 수 있고, 몇 개의 층들로 나뉠 수 있다. 보통의 ETL 재료는 금속 옥신 킬레이드(metal oxine chelates), 예컨대 Alq, 페난트롤린(phenanthroline) 유도체, 예컨대 BCP, 트리아진(triazenes), 벤즈이미다졸(benzimidazoles), 트리아졸(triazoles), 옥사디아졸(oxadiazoles), 실란(silane) 화합물, 예컨대 실라사이클로펜타디엔(silacyclopentadiene) 유도체, 및 보란(borane) 유도체를 포함한다. HBL 재료는 (사용되는 경우) 일반적으로 ETL 재료와 동일한 그룹으로부터 선택되고, 하부의(underlying) LEL보다 에너지가 훨씬 더 낮은(산화되기 더 어려운) 정공 전도대(hole conduction band)를 가져 추가적인 정공 수송을 방해한다.
EIL은 ETL 재료를 포함할 수 있고, 더하여 캐소드와 ETL 사이 계면이나 그 인근에서 환원성 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 환원성 도펀트는 유기물, 무기물 또는 금속 착물일 수 있다. 보통의 환원성 도펀트는 Cs와 같은 알칼리 금속, 또는 알칼리 금속의 조합을 포함한다. EIL은, 알루미늄과 같은 캐소드 재료의 증착 시 환원성 도펀트를 형성하는, 알칼리 또는 알카라인 금속 착물, 염 또는 산화물(예컨대, 리튬 퀴놀레이트(lithium quinolate), LiF, CaO)를 포함할 수 있다.
OLED 증착
기판 상으로 유기 EL 매개체 재료를 증착하는 많은 방법이 있으며, 상기 방법은 용액 코팅, 기상 증착, 및 도너 시트(donor sheet)로부터의 전사를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 어떤 구현예들에 있어서, 유기 OLED 층들의 적어도 일부는 기상 증착 수단에 의해, 예컨대 감압 환경에서 물리적 기상 증착에 의해 증착된다. 몇몇 구현예들에 있어서, 유기 EL 매개층들의 대부분 또는 전부는 기상 증착에 의해 제공된다. 이러한 OLED 재료는 종종 저분자(small-molecule) OLED 재료로 지칭된다.
많은 유형의 기상 증착 장치가 적절하다. 이러한 장치는 포인트 소스(point sources), 선형 소스(linear sources), 증기 주입 소스(vapor-injection sources), 캐리어 가스 이용 소스(carrier gas-assisted sources, OVPD) 등을 이용할 수 있다. 몇몇 구현예들에 있어서, 추후 나타날 패터닝된 포토레지스트 구조물을 통해 제어된 라인-오브-사이트 증착(controlled line-of-site deposition)을 달성하기 위해, 증기 기둥은 고도의 방향성이 있다.
OLED 장치/ 백플레인 ( backplanes )
몇몇 패터닝이 의도되는 한, 본 개시의 방법에 기초하여 제조될 수 있는 OLED 장치 유형에는 특별한 제한이 없다. 본 방법은 특히 풀 컬러 OLED 디스플레이 장치, 예컨대 능동 매트릭스 OLED(active matrix OLED, AMOLED) 및 수동 매트릭스 OLED(passive matrix OLED, PMOLED)에 관한 것이나, 상기 방법은 OLED 발광 및 사이니지(signage)를 마련하는 데 사용될 수 있다. OLED 장치 기판은 견고하거나 유연할 수 있다. 지지 재료는 유리, 폴리머, 세라믹, 금속 및 이들의 복합체나 라미네이트(laminates)를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
AMOLED 백플레인은 전형적으로, 전형적인 다층 구조의 기판 상에 제공되는 박막 트렌지스터(thin film transistor, TFT) 회로망에 연결되며 독립적으로 다룰 수 있는 제1 (하부) 전극 어레이를 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 Si, 금속 산화물 또는 유기 반도체(organic semiconductors, OTFT)에 기초할 수 있다. 반도체 이외에, 절연체 및 전도체가 트랜지스터, 커패시터(capacitors), 전선(wiring) 등 당해 분야에 알려진 구조물을 마련하는 데 사용된다.
디바이스 패터닝
많은 유기 장치들에서, 실질적으로 상이한 기능을 갖는 층들 사이에 효과적인 계면(헤테로정션(heterojunctions))을 형성하는 것은 장치 성능을 향상시키는 중요 요인이다. 이러한 계면의 몇몇 비한정적 예시는 정공수송층과 발광층 사이, 또는 전자수송층과 발광층 사이, 또는 전자주입층과 전자수송층 사이, 또는 전자주입층과 캐소드 사이, 또는 유기 반도체와 절연층 사이, 또는 유기 반도체와 전극 사이, 또는 전자공여층(electron donor layer)과 전자수용층(electron acceptor layer) 사이의, 정션(junction)을 포함한다.
도 2는 효과적인 헤테로정션 형성을 향상시키거나 보존하는 일 구현예의 방법의 흐름도를 도시한다. 단계 101에서, 수증기 및 산소와 같은 잠재적 오염물을 낮은 수준으로 갖는 제1 코팅 환경으로, 예컨대 기능층(functional layer)의 기상 증착을 위한 감압 환경 또는 다른 코팅 방법을 위해 조심히 잘 제어된 불활성 가스 환경으로, 장치 기판이 제공된다. 기판 구조물은 원하는 장치에 따라 달라진다. 상기 장치 기판은 지지체, 예컨대 OLED 백플레인에 대해 상기 언급한 재료들을 포함한다. 상기 장치 기판은 다양한 요소들, 예컨대 전도체, 회로, 절연체, 반도체, 광학층 등을 갖는, 다층 구조물을 포함한다. 이러한 장치의 비한정적 일 예시는 OLED 장치를 포함하나, 해당 장치는 대신에 유기 광전지, OTFT, 터치 센서, 화학적 센서, 생체전자 장치나 의료 장치, 또는 능동 유기 재료를 하나 이상 사용하는 임의의 장치일 수 있다.
단계 103에서, 제1 유기 기능층, 예컨대 능동 유기 재료를 선택적으로 포함하는 유기 기능층을 기판 상에 증착하여 제1 중간 구조물을 형성한다. 상기 제1 유기 기능층은 제1 기능을 갖는데, 예컨대 상기 제1 유기 기능층은 정공 수송 기능 또는 상기 열거된 장치 중 하나에 필요한 다른 기능(다른 전하 수송, 발광, 절연, 광학, 전도성, 반전도성, 광 민감성(light-sensitive) 등)을 가질 수 있다.
단계 105에서, 상기 제1 환경보다 많은 오염물 함량, 예컨대 수증기 또는 산소를 갖는 제1 가공 환경으로 상기 제1 중간 구조물을 옮긴다. 예를 들어, 코팅된 유기 기능층은 포토리소그래피 가공 환경에 제거될 수 있고, 포토레지스트 코팅, 현상, 리프트-오프, 스트립(stripping), 패턴화된 방사선 노출 등의 동안 수분 및 산소로부터 해당 유기 기능층을 지키는 것이 어려울 수 있다. 상기 제1 가공 환경에서, 상기 제1 중간 구조물은 단계 107의 가공된 제1 중간 구조물을 형성하도록 작용한다. 예를 들어, 리프트-오프 구조물과 같은 포토리소그래피 구조물은 형성되었거나, 제거 되었거나, 형성되고 제거되었을 수 있다.
가공된 제1 중간 구조물을 단계 109에서, 상기 제1 가공 환경보다 낮은 오염물 함량(예: 수증기 및 산소)을 갖는 제2 코팅 환경으로 옮긴다. 다음으로, 단계 111에서, 제2 유기 기능층을 가공된 제1 중간 구조물 상에 증착한다. 상기 제2 유기 기능층은 상기 제1 유기 기능층과 동일한 기본 기능을 갖는데, 예컨대 상기 제1 유기 기능층과 제2 유기 기능층 모두는 정공수송층일 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 상이한 화학적 조성을 갖는다. 일 구현예에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 상이한 화학적 조성을 갖지만, 하나 이상의 공통 재료를 공유한다. 일 구현예에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖지만, 두 층들의 두께는 상이할 수 있다.
단계 113에서, 상기 제2 코팅 환경 또는 유사 저-오염물(low-contaminant) 코팅 환경에서의 동안, 제3 유기 기능층을 상기 제2 유기 기능층 상에 증착하여 제2 중간 구조물을 형성한다. 상기 제3 유기 기능층의 증착 전, 상기 제2 유기 기능층은 실질적으로 더 많은 오염을 갖는 환경(예컨대 가공 환경)에 노출되지 않는다. 상기 제3 유기 기능층은 상기 제1 및 제2 유기 기능층들과 상이한 기능을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 유기 기능층들이 정공 수송 기능을 가지면, 상기 제3 유기 기능층은 발광 기능이나 전자 수송 기능을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 정공수송층과 발광층 사이의 또는 정공수송층과 전자수송층 사이의, 핵심 헤테로정션이 적은 오염 하에서 형성된다. 오염 또는 손상이 존재할 수 있는 곳은, 장치 성능에 미치는 영향이 더 적어야 하는 공통 기능을 갖는 층들 사이 계면이다.
일 구현예에 있어서, 상기 방법은, 상기 제2 중간 구조물을 제2 가공 환경으로 옮기는 단계 115를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 가공 환경은 수증기나 산소와 같은 오염물을 상기 제2 코팅 환경보다 더 높은 수준으로 갖는다. 상기 제2 가공 환경은 상기 제1 가공 환경과 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 제2 가공 환경에서, 상기 제2 중간 구조물은 단계 117의 가공된 제2 중간 구조물을 형성하도록 작용한다.
상기 제1 가공 환경보다 적은 오염물 함량(예: 수증기 또는 산소)을 갖는 단계 119의 제3 코팅 환경으로 가공된 제2 중간 구조물을 옮긴다. 다음으로, 단계 121에서, 제4 유기 기능층을 가공된 제2 중간 구조물 상에 증착한다. 상기 제4 유기 기능층은 상기 제3 유기 기능층과 동일한 기본 기능을 갖는데, 예컨대 상기 제3 및 제4 유기 기능층들은 모두 전자수송층일 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 제3 및 제4 유기 기능층들은 상이한 화학적 조성을 갖는다. 일 구현예에 있어서, 상기 제3 및 제4 유기 기능층들은 상이한 화학적 조성을 갖지만, 공통 재료를 하나 이상 공유한다. 일 구현예에 있어서, 상기 제3 및 제4 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 화학 조성을 갖지만, 두 층들의 두께는 상이할 수 있다.
단계 123에서, 상기 제3 코팅 환경 또는 유사 저-오염물(low-contaminant) 코팅 환경에서의 동안, 제5 기능층을 상기 제2 유기 기능층 상에 증착하여 제2 중간 구조물을 형성한다. 상기 제5 기능층의 증착 전, 상기 제4 유기 기능층은 실질적으로 더 많은 오염을 갖는 환경(예컨대 가공 환경)에 노출되지 않는다. 상기 제5 기능층은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유기 기능층들과는 상이한 기능을 갖는다. 일 구현예에 있어서, 상기 제5 기능층은, 금속 또는 금속 산화물과 같은, 무기층일 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 제5 기능층은 유기 기능층일 수 있으며, 예컨대 상기 제5 유기 기능층은 능동 유기 재료를 포함할 수 있다.
OLED 장치를 제조하기 위한 상기 방법을 사용하는 일 구현예는 도 3A 내지 3H의 단면도로 도시된다.
도 3A는, 지지체(201)(예컨대, 유연성 또는 비-유연성(non-flexible) 유리, 플라스틱 또는 세라믹); TFT 층 부분(202)(전선, 절연체 및 반도체 재료의 다수 층들을 포함할 수 있음); 제1 하부 전극(210); 제2 하부 전극(220); 제3 하부 전극(230); 및 전극 분리 절연체(203)를 갖는, 일 구현예의 OLED 기판(200) 또는 백플레인을 도시한다. 상기 제1, 제2 및 제3 하부 전극들 각각은, 모두 독립적으로 다룰 수 있는, 각각 제1, 제2 및 제3 하부 전극 어레이로 하나의 하부 전극을 대표한다. 즉, 상기 제1 하부 전극 어레이는 독립적으로 다룰 수 있는 제1 OLED 장치의 제1 어레이 부분을 형성하고, 상기 제2 하부 전극 어레이는 독립적으로 다룰 수 있는 제2 OLED 장치의 제2 어레이 부분을 형성하며, 필요에 따라 이와 같이 계속 된다. 도시하지 않았으나, 상기 전극 분리 절연체는 종종 하부 전극들의 엣지 위 및 약간 위로 연장되고, 대응 OLED 장치의 기능적 방출 영역을 정의하는 데 도움을 줄 수 있다. 본 구현예에 있어서, 하부 전극들은 애노드로 기능한다. 본 명세서에 기재된 구현예에 있어서, 하부 전극들은 애노드이다.
도 3B에서, OLED 장치 기판을 제1 코팅 환경, 예컨대 감압 기상 증착 도구로 제공하고, 이때 공통 정공수송층(hole-transporting layer, HTL)(613)을 기판 상에 증착하여 제1 중간 구조물(217)을 형성한다. 본 구현예에서, HTL(613)은 제1 유기 기능층이고, 상기 정공수송층과 기판 사이에 제공되는 다른 층들, 예컨대 정공주입층이 선택적으로 있을 수 있다. 도 3C에서, 제1 중간 구조물을 제1 가공 환경으로 옮기며, 이때 제1 리프트-오프 구조물(first lift-off structure)(211)을, 예컨대 포토리소그래피로(photolithographically) 제공하여 가공된 제1 중간 구조물(219)를 형성한다. 제1 리프트-오프 구조물(211)은 상기 제1 하부 전극에 상응하는 개구(215)를 갖는다. 여기에 도시된 구현예에 있어서, 제1 리프트-오프 구조물(211)은, 제1 재료층(212) 및 패터닝된 제1 포토레지스트층(213)의 이중층이다. 언더컷 영역(214)이 층(212)에 형성된다. 제1 리프트-오프 구조물(211)은 그 대신에 단일 층일 수 있으며, 또는 두 개 초과의 층들을 가질 수 있다. 리프트-오프 구조물은 추후 더 상세히 논의된다.
도 3D에서, 가공된 제1 중간 구조물을 제2 코팅 환경으로 옮기며, 이때 다른 정공수송층(614)(제2 유기 기능층)을 증착한 뒤 발광층(615) 및 전자수송층(617)을 증착하여 제2 중간 구조물 (227)을 형성한다. 일 구현예에 있어서, 정공수송층(614)는 정공수송층(613)과 실질적으로 동일한 재료를 포함한다. 층들 일부(614, 615' 및 617')는 리프트-오프 구조물 상에 증착되는 반면, 층 일부(614, 615 및 617)는 개구(215)를 통과하여 정공수송층(613) 상에 증착되고(정공수송층(614)은 (613)과 접촉하며) 상기 제1 하부 전극과 일직선 상에 있다.
도 3E에서, 상기 제2 중간 구조물을 제2 가공 환경으로 옮기며, 이때 상기 제1 리프트 오프 구조물을 상부의(overlying) 층들(614, 615' 및 618')과 함께 제거하면서 패턴화된 층들(614, 615 및 617)을 남겨두어 패터닝된 구조물(228)을 형성한다. 일 구현예에 있어서, 제거는, 제1 재료층(212)을 용해시키나 패터닝된 포토레지스트 및 층들(613, 614 및 617)에 올싸거널한 용매를 제공함으로써 수행되어, 패터닝된 포토레지스트(213) 및 상부(overlying) 층들의 분리(리프트-오프)를 유발한다. 도 3F에서, 제2 하부 전극과 일직선 상에 있는 개구(225)를 갖는 제2 리프트-오프 구조물을 패터닝된 구조물(228) 상에 형성하여, 가공된 제2 중간 구조물(229)을 형성한다. 여기에 도시된 구현예에 있어서, 제2 리프트-오프 구조물(221)은 다시, 제2 재료층(222) 및 패터닝된 제2 포토레지스트층(223)의 이중층이다. 언더컷 영역(224)이 층(222)에 형성된다. 제2 리프트-오프 구조물(221)은 그 대신에 단일 층일 수 있고, 또는 2개 초과의 층들을 가질 수 있다. 제2 리프트-오프 구조물을 형성하는 데 사용되는 재료 및 방법은 제1 리프트-오프 구조물(211)을 형성하는 데 사용되는 재료 및 방법과 동일하거나 상이할 수 있다.
도 3G에서, 도 3C 내지 3E의 단계들이 유사한 방식으로 반복되지만, 상기 제2 및 제3 하부 전극들에 일직선하게 패터닝된 OLED 재료를 갖는 가공된 최종 중간 구조물(239)를 제공하도록 사용된다. 도 3G에서, 정공수송층(624 및 634)의 조성은 각각 (614)와 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 해당 조성들은 정공수송층(614)와 실질적으로 동일하다. 마찬가지로, 전자수송층들(627 및 637)의 조성은 각각 전자수송층(617)과 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 해당 조성은 전자수송층(617)과 실질적으로 동일하다. 일 구현예에 있어서, 발광들(625 및 627)은 서로 조성이 상이하며 발광층(615)과 조성이 상이하여, 기능 장치에서 각각 상이한 색의 광을 방출한다. 도시하지 않았으나, 각 유기 EL 매개체 "스택(stack)"에 독특한 다른 개재층(intervening layers)이 있을 수 있다. 본 구현예에 있어서, 각 스택의 상부 층은 전자수송층이다.
도 3H에 도시된 바와 같이, 가공된 최종 중간 구조물을 최종 코팅 환경으로 옮기며, 이 구현예에서, 공통 전자수송층(647)을 전자수송층(617, 627 및 637)과 접촉하도로 제공한다. 공통 전자주입층(648) 및 공통 캐소드층(649)를 공통 전자수송층(647) 상에 제공하여, 능동 매트릭스 OLED 장치(250)을 형성한다. 일 구현예에 있어서, 전자수송층(647)은 하부의(underlying) 전자수송층(617)과 동일한 기능을 갖는 제4 유기 기능층이며, 전자수송층(617)은 제3 유기 기능층으로 여겨질 수 있다(층들(627 및 637)도 마찬가지일 수 있다). 공통 전자수송층(647)의 조성은 임의의 전자수송층들(617, 627 및 637)과 동일하거나 상이할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 공통 전자수송층(647)의 조성은 전자수송층들(617, 627 및 637)의 조성과 실질적으로 동일하다. 공통 전자주입층(648) 또는 공통 캐소드층(649)은 제5 기능층으로 여겨질 수 있다.
상기 구현예에 있어서, (수분, 산소, 플루오로폴리머로부터의 잔류물, 또는 플루오로용매 처리로부터) 상기 제1 유기 기능층의 표면에 발생했을 수 있는 손상은 층 내(intra-layer)에 있어서, 헤테로정션이 보존된다. 헤테로정션 보호의 필요는 반드시 특정 공정 환경이나 코팅 환경을 포함하지 않지만, 오히려 상기 제1 유기 기능층 상에서 플루오로폴리머 가공 용매의 어떤 작용에 의해, 또는 이러한 층 상의 플루오로폴리머 잔류물에 의해 야기될 수 있다. 도 2의 흐름도보다, 단계들은 대신에 다음을 포함할 수 있다: A)장치 기판 상에 제1 유기 기능층을 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것; B)상기 제1 중간 구조물을 가공하여 가공된 제1 중간 구조물을 형성하고, 이때 상기 가공은 상기 제1 중간 구조물 상에 플루오로폴리머를 코팅한 뒤 플루오르화 용매로 모든 플루오로폴리머를 실질적으로 제거하는 것을 포함하는 것; 및 C)상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 제2 유기 기능층을 증착하고, 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 동일한 기능을 갖는 것. 실질적으로 모두를 통해, 소량의 잔류 플루오르폴리머 막이 여전히 존재할 수 있다. 존재하는 경우, 잔류 플루오로폴리머 막은 2nm 미만, 대안적으로 1nm 미만이어야 하며, 대안적으로 단지 1개 또는 2개의 단일막(monolayers) 두께여야 한다. 잔류 플루오로폴리머 막은 연속 막 또는 불연속 막을 형성할 수 있다.
일 구현예에 있어서, 리프트-오프에 포토레지스트 구조물(리프트-오프 구조물)을 사용하기 보다, 포토레지스트 구조물은 가공 환경에서 형성될 수 있고, 예컨대 아르콘 또는 산소 플라즈마와 같은 건식 식각이나 유기 용매와 같은 "습식" 식각에 식각 배리어(etch barrier)로 사용될 수 있다.
리프트- 오프 구조물
리프트-오프 구조물은 리프트-오프 패터닝 공정에서 상부의(overlying) "원치 않는" 능동 재료(예컨대, OLED 재료)의 분리를 가능하게 한다. 일 구현예에 있어서, 리프트-오프 구조물의 적어도 일부는 OLED 장치 어레이에 올싸거널한 용매에 용해 가능하고, 이 부분의 용해는 상기 분리를 가능하게 한다. 일 구현예에 있어서, 리프트-오프 구조물은 실질적으로 수직한 측벽 프로파일(예컨대, 기판에 대해 90도 ± 10도), 또는 바람직하게는 언더컷 측벽 프로파일을 갖는다. 언더컷은, 해당 측벽 상에 증착되는 OLED 재료의 양을 감소시켜 해당 측벽이 적절한 리프트-오프제에 차단되지 않게 유지시킨다. 리프트-오프 구조물의 두께는 특정 유형의 장치 및 의도된 치수에 따르나, 일반적으로, 0.1 내지 10 μm의 범위 내, 대안적으로 0.2 내지 5 μm의 범위 내, 또는 대안적으로 0.5 내지 3 μm의 범위 내이다.
리프트 오프 구조물은 해당 리프트-오프 구조물의 형성이나 이의 후속 공정에 있어 하부의(underlying) 장치 층을 실질적으로 손상시키지 않아야 한다. 일 구현예에 있어서, 리프트-오프 구조물은 하부의(underlying) OLED 장치 층 하나 이상과 접촉하는 플루오르화 재료층을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 플루오르화 재료는 감광성이고, 방사선에의 노출 및 현상을 통해 리프트-오프 구조물을 형성할 수 있다. 이러한 재료는 포지티브하게 작용하는 것(positive working)(방사선에 노출된 부분이 현상 동안 제거됨) 또는 네거티브하게 작용하는 것(negative working)(방사선에 노출되지 않은 부분이 현상 동안 제거됨)일 수 있다. 감광성 플루오르화 재료의 비한정적 예시는, 그 내용들이 참조로서 포함되는 미국 등록 특허 제12/994,353호, 제14/113,408호 및 제14/291,692호에 기재된 것들을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 감광성 플루오르화 재료는 플루오르화 용매, 예컨대 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroether)로부터 제공되는, 네가티브 작용 포토폴리머(negative working photopolymer이다. 일 구현예에 있어서, 감광성 플루오르화 포토폴리머는 하나 이상의 플루오르화 용매, 예컨대 하이드로플루오로에테르를 포함하는 현상제(developing agent)에 현상된다. 일 구현예에 있어서, 감광성 플루오르화 포토폴리머와의 사용을 위한 리프트-오프제는 플루오르화 용매, 예컨대 하이드로플루오로에테르를 포함한다.
단층 리프트-오프 구조물에 필요한 감광성, 측벽 프로파일 및 올싸거널성을 달성하는 것은 어려울 수 있다. 다른 일 구현예에 있어서, 리프트-오프 구조물은, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이, 그리고 그 내용이 참조로서 포함되는 미국 등록 특허 제12/864,407호에 기재된 바와 같이, 다수의 층들을 포함한다. 일 구현예에 있어서, 플루오르화 분자성 고체나 플루오르화 폴리머와 같은, 플루오르화 재료를 포함하는 재료층은 능동 유기 재료를 포함할 수 있는 장치 기판 상에 제공된다. 플루오르화 재료는 (예컨대, 분자성 고체라면)기상 증착될 수 있고, 또는 하이드로플루오로에테르 또는 퍼플루오르화(perfluorinated) 용매를 포함하나 이에 제한되지 않는, 고도의 플루오르화 용매로부터 코팅될 수 있다. 이러한 층은 다층 리프트-오프 구조물의 기저(base)를 형성하며, 하부의(underlying) 장치 기판에 대하여 화학적으로 불활성 하게 디자인된다. 이는, 경우에 따라 하부의(underlying) 장치를 손상시킬 수 있는 광활성(photo-active) 요소, 예컨대 광산발생제 또는 반응성 그룹을 요구하지 않는다. 기저층은 선택적으로 광흡수 재료를 포함하여, 상부(overlying) 포토레지스트층(하기 참조)의 잠재적 고강도 방사선 조사로부터 하부(underlying) 장치를 보호할 수 있다. 그러한 경우, 광 흡수 재료는 바람직하게는, 예컨대 광흡수 염료를 플루오르화 폴리머에 부착시킴으로써, 공유결합으로 기저층에 혼입된다. 또한, 기저층은 앞서 설명 바와 같이 빠른 리프트-오프를 가능하게 하는, 플루오르화 용매 또는 다른 올싸거널 용매에 쉽게 용해되도록 디자인된다.
기저층 상에, 예컨대 플루오르화 재료층 상에, 예컨대 코팅 용매로부터 또는 라미네이션(lamination)에 의해, 포토레지스트층이 적용된다. 포토레지스트는, 하부의(underlying) 장치에 일반적으로 유해할 수 있는 용매로부터 코팅되거나 상기 용매로 가공되는, 종래의 포토레지스트(포지티브 또는 네거티브 톤(tone))일 수 있지만, 상기 기저층이 이러한 유해 재료의 침투를 차단한다. 적절한 방사선에 노출되고 선택적으로 열에 노출될 때, 포토레지스트는 노출되지 않은 포토레지스트에 대해 이의 용해도를 변경시키는 방식으로 변형된다. 예를 들어, 노출은 용해도-변경 스위칭 그룹(solubility-altering switching groups)을 활성화시키거나, 가교결합을 유도하거나, 사슬 절단을 유발할 수 있다. 포토레지스트는 하부의(underlying) 기저층이 적어도 어느 정도의 구조적 완전성을 보유하고 있는 한, 즉 해당 코팅 용매에 너무 빨리 용해되지 않는 한, 선택적으로, 플루오르화 코팅 용매로부터 제공되는 플루오르화 포토레지스트일 수 있다. 이러한 플루오르화 포토레지스트는 일반적으로 친화적(benign)이지만, 포토레지스트의 포토액티브층(photoactive layer)으로부터의 추가적 층 분리는 몇몇 구현예들에 있어서 추가적인 보호를 제공할 수 있다.
일 구현예의 2층 리프트-오프 구조물 형성에 대한 흐름도는 도 4에 도시되며, 단면도로는 도 5A 내지 5D에 도시된다. 이러한 리프트-오프 구조물은 도 3에서 서술된 구현예에 사용될 수 있다. 단계 301에서, 기저층(311)은 장치 기판(310) 상에 형성된다. 상기 기저층은 후속 가공 단계, 예컨대 경화, 건조, 표면 처리 등을 겪을 수 있다. 단계 303에서, 포토레지스트층(312)은 기저층(311) 상에 형성된다. 상기 포토레지스트층은, 방사선 소스(313) 및 개재 마스크(intervening mask)(314)룰 제공함으로써 포토레지스트층(312)을 패턴화된 방사선에 노출시키는 단계 305 이전에, 건조 또는 다른 단계를 겪을 수 있다. 이는, 노출된 포토레지스트 영역 패턴(316); 및 이에 상보적인 노출되지 않은 포토레지스트 영역 패턴(317)을 갖는, 노출된 포토레지스트층(315)을 형성한다. 이러한 경우에 포토레지스트는 네거티브 톤 유형이지만, 포지티브 톤이 대신에 사용될 수 있다. 다른 포토패터닝 방법이 선택적으로 사용될 수 있으며, 이는 예컨대 영사 노출(projection exposure), 패턴화된 레이저 노출 등일 수 있다.
다음으로, 단계 307에 도시된 바와 같이, 노출된 포토레지스트층이 현상제(예컨대, 많은 종래 포토레지스트를 사용한다면, 수용성 알카라인 현상제)를 통해 현상된고, 이러한 구현예에서, 노출되지 않은 포토레지스트 영역(316)을 제거하여 포토레지스트 패턴 및 커버되지 않은 기저층의 제1 패턴(318)을 형성한다. 단계 309에서, 커버되지 않은 기저층의 제1 패턴을, 예를 들어 플루오르화 현상제, 예컨대 하이드로플루오르화에테르를 사용해 제거하여, 제1 개구 패턴(320)를 갖는 리프트-오프 구조물(319)을 형성한다. 이러한 구현예에서, 상기 기저층의 제거는 언더컷 영역(321)을 형성한다. 예컨대 전술한 바와 같이 기능성 유기층의 증착 후, 상기 리프트-오프 구조물은 상기 기저층을 용해시키는 리프트-오프제의 영향을 받는다. 예를 들어, 상기 기저층이 플루오르화 재료인 경우, 상기 리프트-오프제는 플루오르화 용매일 수 있으며, 이는 하이드로플루오르화에테르 및 퍼플루오르화 용매를 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
전술한 많은 구현예들에 있어서, 플루오르화 포토레지스트 또는 플루오르화 기저층은 플루오르화 용매를 사용하여 코팅되거나 가공(예컨대, 현상 또는 리프트-오프)될 수 있다. 특히 유용한 플루오르화 용매는 상온에서 퍼플루오르화되거나 고도로 플루오르화된 액체인 것들을 포함하고, 이는 물 및 많은 유기 용매와 혼합되지 않는다. 이 용매들 중, 하이드로플루오로에테르(hydrofluoroethers, HFEs)는 매우 환경 친화적인 "그린(green)" 용매로 잘 알려져 있다. 분리형(segregated) HFEs를 포함하는 HFEs는 난연성이며 오존층 파괴 가능성이 없고 PFCs보다 낮은 지구 온난화 가능성을 가지며 인체에 매우 낮은 독성을 나타내기 때문에 바람직한 용매이다.
쉽게 이용 가능한 HFEs 및 HFES의 이성체 혼합물은, 메틸 노나플루오로부틸 에테르(methyl nonafluorobutyl ether) 및 메틸 노나플루오로이소부틸 에테르(methyl nonafluoroisobutyl ether)의 이성체 혼합물(HFE-7100), 에틸 노나플루오로부틸 에테르(ethyl nonafluorobutyl ether) 및 에틸 노나플루오로이소부틸 에테르(ethyl nonafluoroisobutyl ether)의 이성체 혼합물(NovecTM 7200로도 알려진 HFE-7200), 3-에톡시-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-도데카플루오로-2-트리플루오로메틸-헥산(3-ethoxy-l,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-dodecafluoro-2-trifluoromethyl-hexane)(NovecTM 7500로도 알려진 HFE-7500), 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-4-(1,1,2,3,3,3,-헥사플루오로프로폭시)-펜탄(1,1,1,2,3,3-hexafluoro-4-(1,1,2,3,3,3,-hexafluoropropoxy)-pentane(3M의, PF7600로도 알려진 HFE-7600), 1-메톡시헵타플로오로프로판(1-methoxyheptafluoropropane)(HFE-7000), 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-테카플루오로-3-메톡시-4-트리플루오로메틸펜탄(1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-3-methoxy-4-trifluoromethylpentane)(NovecTM 7300로도 알려진 HFE-7300), 1,2-(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)에탄(1,2-(1,1,2,2-tetrafluoroethoxy)ethane)(HFE-578E), 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸 에테르(1,1,2,2-tetrafluoroethyl-1H,1H,5H-octafluoropentyl ether)(HFE-6512), 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸 에테르(1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,2-trifluoroethyl ether)(HFE-347E), 1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,3,3-테트라플루오로프로필 에테르(1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether)(HFE-458E), 2,3,3,4,4-펜타플루오로테트라하이드로-5-메톡시-2,5-bis[1,2,2,2-테트라플루오로-1-(트리플루오로메틸)에틸]-퓨란(2,3,3,4,4-pentafluorotetrahydro-5-methoxy-2,5-bis[1,2,2,2-tetrafluoro-1-(trifluoromethyl)ethyl]-furan)( NovecTM 7700로도 알려진 HFE-7700), 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로옥탄-프로필 에테르(1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-tridecafluorooctane-propyl ether)(TE6O-C3), F(CF2)5OCH3, F(CF2)6OCH3, F(CF2)7OCH3, F(CF2)8OCH2CH2CH3, F(CF2)2O(CF2)4OCH2CH3, F(CF2)3OCF(CF3)CF2OCH3, (CF3)2N(CF2)3OCH3, (C3F7)2N(CF2)3OC3H7,
Figure pct00001
,
Figure pct00002
및
Figure pct00003
을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
하기는 본 개시의 몇몇 비한정적 구현예들이다.
1. 다층 유기 장치의 패터닝 방법으로서, 상기 방법은 다음을 포함한다:
a) 장치 기판을 제1 코팅 환경으로 제공하는 것;
b) 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층을 상기 장치 기판 상에 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것;
c) 상기 제1 코팅 환경으로부터, 상기 제1 환경보다 많은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 제1 가공 환경으로 상기 제1 중간 구조물을 이동시키는 것;
d) 플루오르화 용매를 포함하는 제1 가공제로 상기 제1 중간 구조물을 가공하여 가공된 제1 중간 구조물을 형성하는 것;
e) 상기 제1 가공 환경으로부터, 상기 제1 가공 환경보다 적은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 제2 코팅 환경으로 가공된 제1 중간 구조물을 이동시키는 것;
f) 상기 제1 기능을 갖는 제2 유기 기능층을 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착하시는 것; 및
g) 상기 제1 기능과 상이한 제2 기능을 갖는 제3 유기 기능층을 상기 제2 유기 기능층 상에 증착하여 제2 중간 구조물을 형성하는 것.
2. 제1 발광층이 상기 제2 및 제3 유기 기능층들 사이에 제공되는, 구현예 1의 방법.
3. 상기 제1 기능은 정공 수송 기능인, 구현예 1 또는 2에 따른 방법.
4. 상기 제1 유기 기능층은 제1 정공 수송 재료를 포함하는, 구현예 3에 따른 방법.
5. 상기 제2 유기 기능층은 제1 정공 수송 재료를 포함하는, 구현예 4에 따른 방법.
6. 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖는, 구현예 5에 따른 방법.
7. 상기 제2 기능은 전자 수송 기능인, 구현예 1 내지 6 중 어느 하나에 따른 방법.
8. 상기 제3 유기 기능층은 제1 전자 수송 재료를 포함하는, 구현예 7에 따른 방법.
9. 상기 제1 기능은 전자 수송 기능인, 구현예 1 또는 2에 따른 방법.
10. 상기 제1 유기 기능층은 제1 전자 수송 재료를 포함하는, 구현예 9에 따른 방법.
11. 상기 제2 유기 기능층은 제1 전자 수송 재료를 포함하는, 구현예 10에 따른 방법.
12. 상기 제1 및 제2 유기 기능층은 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖는, 구현예 1, 2 및 11 중 어느 하나에 따른 방법.
13. 제2 기능은 정공 수송 기능인, 구현예 1, 2 및 9 내지 12 중 어느 하나에 따른 방법.
14. 상기 제3 유기 기능층은 제1 정공 수송 재료를 포함하는, 구현예 13에 따른 방법.
15. 상기 방법은 다음을 더 포함하는, 구현예 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 방법:
상기 제2 코팅 환경으로부터, 상기 제2 환경보다 많은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 제2 가공 환경으로 제2 중간 구조물을 이동시키는 것;
플루오르화 용매를 포함하는 제2 가공제로 상기 제2 중간 구조물을 가공하여 가공된 제2 중간 구조물을 형성하는 것;
상기 제2 가공 환경으로부터, 상기 제2 가공 환경보다 적은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 제3 코팅 환경으로 가공된 제2 중간 구조물을 이동시키는 것;
상기 제2 기능을 갖는 제4 유기 기능층을 상기 제3 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착하는 것.
16. 상기 제4 유기 기능층은 상기 제3 유기 기능층에 사용되는 재료와 동일한 재료를 하나 이상 포함하는, 구현예 15에 따른 방법.
17. 상기 제3 및 제4 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 조성을 갖는, 구현예 16에 따른 방법.
18. 상기 방법은, 상기 제2 기능과 상이한 제3 기능을 갖는 제5 기능층을 상기 제4 유기 기능층 상에 증착하는 것을 더 포함하는, 구현예 15 내지 17 중 어느 하나에 따른 방법.
19. 상기 제3 기능은 전자를 주입하는 것이거나 전류를 전도하는 것인, 구현예 18에 따른 방법.
20. 리프트-오프 구조물은 적어도 하나의 가공 환경에서 형성되거나 제거되는, 구현예 1 내지 19 중 어느 하나에 따른 방법.
21. 적어도 하나의 코팅 환경은 유기 기능층을 하나 이상 증착하는 데 사용되는 감압 환경인, 구현예 1 내지 20 중 어느 하나에 따른 방법.
22. 상기 방법은, 추가 기능층을 증착하기 전, 가공된 중간 구조물을 하나 이상 50℃ 내지 150℃의 온도 범위에서, 선택적으로는 감압 하에, 가열하는 것을 더 포함하는, 구현예 1 내지 21 중 어느 하나에 따른 방법.
23. 유기 장치의 패터닝 방법으로서, 상기 방법은 다음을 포함한다:
a) 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층을 장치 기판 상에 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것;
b) 상기 제1 중간 구조물을 가공하여 가공된 제1 중간 구조물을 형성하며, 상기 가공은 상기 제1 중간 구조물 상에 플루오로폴리머를 코팅한 후 플루오르화 용매를 포함하는 제1 가공제에 상기 플루오로폴리머를 용해시키는 것을 포함하는 것; 및
c) 상기 제1 기능을 갖는 제2 유기 기능층을 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착하는 것.
24. 상기 방법은, 상기 제1 기능과 상이한 제2 기능을 갖는 제3 유기 기능층을 상기 제2 유기 기능층 상에 증착하여 제2 중간 구조물을 형성하는 것을 더 포함하는, 구현예 23의 방법.
25. 상기 가공은 상기 제1 유기 기능층 또는 제2 유기 기능층을 패터닝하는 것을 포함하는, 구현예 23 또는 14에 따른 방법.
26. 상기 가공의 적어도 일부는, 상기 제1 유기 기능층 또는 제2 유기 기능층을 증착하는 데 사용되는 환경보다 많은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 환경에서 수행되는, 구현예 23 내지 25 중 어느 하나에 따른 방법.
27. 상기 제1 기능은 정공 수송 기능인, 구현예 23 내지 26 중 어느 하나에 따른 방법.
28. 상기 제1 기능은 전자 수송 기능 또는 정공 차단 기능인, 구현예 23 내지 26 중 어느 하나에 따른 방법.
29. 상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖는, 구현예 23 내지 28 중 어느 하나에 따른 방법.
30. 상기 방법은, 전도성 재료를 상기 제2 유기 기능층 상에 제공하고 선택적 제3 유기 기능층 상에 제공하는 것을 더 포함하는, 구현예 22 내지 29 중 어느 하나에 따른 방법.
31. 상기 전도성 재료는 OLED 장치의 캐소드 또는 애노드인, 구현예 30에 따른 방법.
32. 상기 방법은, 발광층을 상기 제2 및 제3 유기 기능층들 사이에 제공하는 것을 더 포함하는, 구현예 31에 따른 방법.
33. 상기 OLED 장치는 상기 제2 유기 기능층을 갖지 않는 OLED 장치에 비해 향상된 휘도 효율을 갖는, 구현예 31 또는 32에 따른 방법.
34. 상기 OLED 장치는 상기 제2 유기 기능층을 갖지 않는 OLED 장치에 비해 향상된 수명을 갖는, 구현예 31 또는 32에 따른 방법.
35. 상기 유기 장치는 상기 제1 및 제2 유기 기능층들 사이에 플루오로폴리머를 포함하는, 구현예 23 내지 34 중 어느 하나에 따른 방법.
36. 상기 제1 유기 기능층의 상부는 산화, 수증기와의 접촉 또는 플루오르화 용매와의 접촉에 의해 변화된 것인, 구현예 23 내지 35 중 어느 하나에 따른 방법.
37. 유기 기능 장치로서, 상기 유기 기능 장치는 다음을 포함한다: 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층; 상기 제1 기능을 갖고 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 제공되는 제2 유기 기능층; 및 상기 제1 및 제2 유기 기능층들 사이에 배치되는 플루오르화 폴리머. 상기 플루오르화 폴리머는 2nm 미만의 두께를 갖는 연속 막 또는 불연속 막을 형성한다.
38. 상기 플루오르화 폴리머는 1개 또는 2개의 단일층(monolayers) 두께인, 구현예 37의 유기 장치.
39. 상기 장치는 OLED 장치인, 구현예 37 또는 38의 유기 장치.
실시예들
몇 개의 간단한 OLED 장치는, 1nm 몰리브덴 산화물을 ITO 애노트 상에 증발시킨 뒤 60nm NPB를 기상 증착하여 제조되었다. 이때, 공정이 다양하였다. 샘플 1은 1시간 동안 질소 하의 글로브 박스(glove box)에서 유지된 뒤 65nm Alq, 0.5nm LiF 및 100nm Al를 증착하여 이 장치를 완성하였다. 샘플 2는 글로브 박스에서 1시간 동안 유지되기 전에 하이드로플루오로에테르 리프트-오프 용매로 처리된 것을 제외하고는 샘플 1과 동일하였다. 샘플 3은 질소 글로브 박스에서 유지되는 대신에 1시간 동안 실험실 주변 환경(공기, 제어되지 않은 습도)로 옮겨진 것을 제외하고는 샘플 1과 동일하였다. 샘플 4는 해당 샘플을 실험실 주변 환경으로 옮기기 전에 분리된(segregated) 하이드로플루오로에테르 리프트-오프 용매로 처리된 것을 제외하고는 샘플 3과 동일하였다. 샘플 5는 플루오로에테르로 처리하기 전에 높은 용해도를 갖는 플루오로폴리머로 코팅된 것을 제외하고는 샘플 2와 동일하였다. 상기 플루오로폴리머는, 플루오린 함유 펜던트 알킬 그룹(fluorine-containing pendant alkyl groups) 및 비-플루오린 함유 펜던트 알킬 그룹(non-fluorine containing pendant alkyl groups)을 갖는, 메타크릴레이트계 플루오로폴리머(methacrylate-based fluoropolymer)의 약 12 중량%로 하이드로플루오로에테르를 포함하는 조성물을 코팅시키는 것으로부터 제공되었다. 상기 플루오로폴리머의 플루오린 함량은 약 49 중량%였다. 샘플 6은 Alq의 증착 전 10nm의 NPB가 기상 증착된 것을 제외하고는 샘플 5와 동일하였다. 샘플 7은 하이드로플루오로에테르로 처리하기 전 높은 용해도를 갖는 플루오로폴리머로 코팅된 것을 제외하고는 샘플 4와 동일하였다. 샘플 8은 Alq의 증착 전 10nm의 NPB가 기상 증착된 것을 제외하고는 샘플 7과 동일하였다.
표 1은 Cd/A의 20 mA/cm2에서의 휘도 효율(luminance efficiency, Lum. Eff.)을 도시하고, 또한 50 mA/cm2에서 작동될 때 표준 휘도가 본래의 50%(t50)로 저하되는 데 걸리는 시간을 도시한다.
샘플 플루오로폴리머? HFE 처리? 1시간: 추가 10nm NPB? Lum. Eff. (Cd/A) t50(시간)
1 × × 글로브 박스 × 3.47 n/a
2 × ○ 글로브 박스 × 3.40 n/a
3 × × 주변 × 3.40 41
4 × ○ 주변 × 3.15 ~80
5 ○ ○ 글로브 박스 × 2.25 0.7
6 ○ ○ 글로브 박스 ○ 4.00 3.1
7 ○ ○ 주변 × 2.50 0.2
8 ○ ○ 주변 ○ 3.29 27
상기 테이터는 몇 가지를 보여준다. 샘플 1-4를 살펴보면, 주변 노츨 및 HFE 처리 모두는 휘도 효율에서 약간의 감소를 보인다. 보다 심각한 영향은 샘플이 플루오로폴리머로 코팅되었을 때 휘도 효율 및 수명에서 나타난다. HFE 처리 후 플루오로폴리머 코팅은 보이지 않지만, 플루오로폴리머가 이러한 테스트에 소량의 잔류물을 남기는 것으로 생각된다. 본 명세서에 보고되지 않은 테스트에서, 유기 기판 상의 플루오로폴리머 잔류물 두께는 1개 또는 2개의 단일층(monolayers)만큼 얇다. 세척제의 선택(상이한 HFE들, HFE와 극성 용매의 혼합물)이 이러한 잔류물을 제거할 수 있지만, 간단히 HTL 재료의 제2 층(NPB)을 제공하는 것이 휘도 효율을 크게 회복시키고 수명을 상당히 늘리는 것을 위에서 볼 수 있다. 이어, 추가 NPB와 함께, 리프트-오프 HFE 용매보다 적은 플루오린 중량을 갖는 비-분리된(non-segregated) HFE 용매로의 처리는 실험적 불확실성 내에서 수명(t50>80 시간) 및 휘도 효율을 완전히 회복시켰다.
10: OLED 장치
11: 애노드(anode)
12: 정공주입층(HIL)
13: 정공수송층(HTL)
14: 전자차단층(EBL)
15: 발광층(LEL)
16: 정공차단층(HBL)
17: 전자수송층(ETL)
18: 전자주입층(EIL)
19: 캐소드(cathode)
20: 유기 EL 매개체(medium)
101: 장치 기판을 제1 코팅 환경으로 제공하는 단계
103: 제1 유기 기능층을 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 단계
105: 제1 중간 구조물을 제1 가공 환경으로 옮기는 단계
107: 가공된 제1 중간 구조물을 형성하는 단계
109: 가공된 제1 중간 구조물을 옮기는 단계
111: 제2 유기 기능층을 증착하는 단계
113: 제3 유기 기능층을 증착하여 제2 중간 구조물을 형성하는 단계
115: 제2 중간 구조물을 옮기는 단계
117: 가공된 제2 중간 구조물을 형성하는 단계
119: 가공된 제2 중간 구조물을 옮기는 단계
121: 제4 유기 기능층을 증착하는 단계
123: 제5 기능층을 증착하는 단계
200: OLED 기판
201: 지지체
202: TFT 층 부분
203: 전극 분리 절연체
210: 제1 하부 전극
211: 제1 리프트-오프(lift-off) 구조물
212: 제1 재료층
213: 패터닝된 제1 포토레지스트층
214: 언더컷(undercut) 영역
215: 개구
217: 제 중간 구조물
219: 가공된 제1 중간 구조물
220: 제2 하부 전극
221: 제2 리프트-오프 구조물
222: 제2 재료층
223: 패터닝된 제2 포토레지스트층
224: 언더컷 영역
225: 개구
227: 제2 중간 구조물
228: 패터닝된 구조물
229: 가공된 제2 중간 층
230: 제3 하부 전극
239: 가공된 최종 중간 구조물
250: 능동 매트릭스 OLED 장치
301: 기저층 형성 단계
303: 포토레지스트층 형성 단계
305: 포토레지스층 노출 단계
307: 노출된 포토레지스트층 현상 단계
309: 커버되지 않은 기저층의 제1 패턴 제거 단계
310: 장치 기판
311: 기저층
312: 포토레지스트층
313: 방사선 소스
314: 포토마스크(photomask)
315: 노출된 포토레지스트층
316: 노출된 포토레지스트 영역의 패턴
317: 노출되지 않은 포토레지스트 영역의 패턴
318: 커버되지 않은 기저층의 제1 패턴
319: 리프트-오프 구조물
320: 제1 개구 패턴
321: 언더컷 영역
613: 공통 정공수송층
614: 정공수송층
615: 발광층
617: 전자수송층
624: 정공수송층
625: 발광층
627: 전자수송층
634: 정공수송층
635: 발광층
637: 전자수송층
647: 공통 전자수송층
648: 공통 전자주입층
649: 공통 캐소드

Claims (17)

  1. 유기 장치의 패터닝 방법으로서, 상기 방법은
    a) 제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층을 장치 기판 상에 증착하여 제1 중간 구조물을 형성하는 것;
    b) 상기 제1 중간 구조물을 가공하여 가공된 제1 중간 구조물을 형성하며, 상기 가공은 상기 제1 중간 구조물 상에 플루오로폴리머(fluoropolymer)를 코팅한 후 플루오르화 용매를 포함하는 가공제(processing agent)에 상기 플루오로폴리머를 용해시키는 것을 포함하는 것; 및
    c) 상기 제1 기능을 갖는 제2 유기 기능층을 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 증착하는 것, 을 포함하는 유기 장치의 패터닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제1 기능과 상이한 제2 기능을 갖는 제3 유기 기능층을 상기 제2 유기 기능층 상에 증착하여 제2 중간 구조물을 형성하는 것을 더 포함하는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방법은, 전도성 재료를 상기 제3 유기 기능층 상에 제공하는 것을 더 포함하는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 제2 및 제3 유기 기능층들 사이에 발광층을 형성하는 것을 더 포함하는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기 장치는 OLED 장치인, 유기 장치의 패터닝 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 OLED 장치는 상기 제2 유기 기능층을 갖지 않는 OLED 장치에 비해 향상된 휘도 효율(luminance efficiency) 또는 수명을 갖는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가공은 상기 제1 유기 기능층 또는 제2 유기 기능층을 패터닝하는 것을 포함하는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가공의 적어도 일부는 상기 제1 유기 기능층 또는 제2 유기 기능층을 증착하는 데 사용되는 환경보다 많은 수증기 또는 산소 함량을 갖는 환경에서 수행되는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기능은 정공 수송 기능인, 유기 장치의 패터닝 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기능은 전자 수송 기능 또는 정공 차단 기능인, 유기 장치의 패터닝 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 실질적으로 동일한 화학적 조성을 갖는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 유기 장치는 상기 제1 및 제2 유기 기능층들 사이에 플루오르폴리머 잔류물을 포함하는, 유기 장치의 패터닝 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 기능층의 상부는 산화, 수증기와의 접촉 또는 상기 플루오르화 용매와의 접촉에 의해 변화된 것인, 유기 장치의 패터닝 방법.
  14. 유기 장치로서, 상기 유기 장치는
    제1 기능을 갖는 제1 유기 기능층;
    상기 제1 기능을 갖고, 상기 제1 유기 기능층의 적어도 일부 상에 제공되는 제2 유기 기능층; 및
    상기 제1 및 제2 유기 기능층들 사이에 배치되는 플루오르화 폴리머(fluorinated polymer)를 포함하고,
    상기 플루오르화 폴리머는 2nm 미만의 두께를 갖는 연속 막 또는 불연속 막을 형성하는, 유기 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 플루오르화 폴리머는 1개 또는 2개의 단일층(monolayers) 두께인, 유기 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 장치는 OLED 장치이고,
    상기 제1 기능은 정공 수송 기능, 전자 수송 기능 또는 정공 차단 기능인, 유기 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유기 기능층들은 저분자(small-molecule) 재료인, 유기 장치.
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