WO2022269851A1 - 表示装置、表示装置の製造方法、および水溶液 - Google Patents

表示装置、表示装置の製造方法、および水溶液 Download PDF

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WO2022269851A1
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water
hole injection
polymer
display device
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真 北川
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シャープディスプレイテクノロジー株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source

Definitions

  • the present invention relates to a display device, a display device manufacturing method, and an aqueous solution.
  • LEDs light emitting diodes
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a hole transport layer is patterned by a letterpress printing method for the purpose of eliminating reduction in luminous efficiency due to leakage current.
  • PEDOT/PSS contained in the hole injection layer was degraded by an alkaline developer during the process of patterning the light-emitting layer of the display device.
  • PEDOT/PSS is a mixture of polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS).
  • a display device includes an anode, a hole-injection layer, a first light-emitting layer that emits light in a first color, and a cathode, wherein the hole-injection
  • the layer comprises a mixture of polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (PEDOT/PSS) and a first polymer adjacent to the PEDOT/PSS.
  • PEDOT polyethylenedioxythiophene
  • PSS polystyrene sulfonic acid
  • the display device may be configured such that the first polymer is a crosslinked polymer obtained by crosslinking a second polymer, and the second polymer is a water-soluble polymer.
  • the first polymer may be configured to exhibit alkali resistance.
  • the display device may have a configuration in which the first polymer is insoluble in an alkaline solution having a pH of 11 or higher.
  • the first polymer includes polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), gelatin, nylon, acrylic, urethane, polyester, polyether, melamine, epoxy, polyethyleneimine, poly
  • the composition may include at least one polymer selected from the group consisting of ethylene oxide.
  • the display device may further include a second light-emitting layer that emits light in a second color different from the first color.
  • the display device may have a configuration in which the hole injection layer is a single layer.
  • the anode includes a first pixel electrode and a second pixel electrode
  • the hole injection layer includes a first portion that overlaps with the first pixel electrode and the second pixel electrode.
  • a second portion overlapping two pixel electrodes may be included, and the first portion may be separated from the second portion.
  • the hole injection layer may include a lower layer containing the PEDOT/PSS and an upper layer containing the first polymer and covering the lower layer.
  • a method for manufacturing a display device includes a step of forming an anode, a step of forming a hole injection layer, and a first light emitting layer that emits light in a first color and forming a cathode, wherein the step of forming the hole-injection layer is performed by adding a mixture of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (PEDOT/PSS)
  • the method includes curing the adjacent water-soluble photoresist.
  • the step of forming the hole injection layer may be a method including the step of adjusting an aqueous solution containing the PEDOT/PSS and the water-soluble photoresist. .
  • the step of forming the hole injection layer includes: applying the aqueous solution on the anode to form a hole injection material layer;
  • the method may include partially exposing the injection material layer and developing the hole injection material layer with water.
  • the step of forming the hole injection layer includes the step of preparing a first aqueous solution containing the PEDOT/PSS, and applying the first aqueous solution on the anode. applying to form an underlayer; preparing a second aqueous solution comprising said water-soluble photoresist; and applying said second aqueous solution over said underlayer to form an overlying material layer.
  • a method can be a method.
  • the step of forming the first light-emitting layer includes forming a first resist layer containing a positive resist or a negative resist; and developing the first resist layer using an alkaline solution.
  • the method for manufacturing a display device further includes forming a second light-emitting layer that emits light in a second color different from the first color, wherein the step of forming the second light-emitting layer is a positive light-emitting layer.
  • a method comprising forming a second resist layer comprising a resist or a negative resist, partially exposing the second resist layer, and developing the second resist layer using an alkaline solution. can be
  • the water-soluble photoresist includes a water-soluble polymer, a water-soluble cross-linking agent that cross-links the water-soluble polymer, and a cross-linking reaction by the water-soluble cross-linking agent. and a water-soluble photoinitiator.
  • the aqueous solution according to aspect 17 of the present disclosure includes a mixture (PEDOT/PSS) in which polystyrene sulfonic acid (PSS) is mixed with polyethylenedioxythiophene (PEDOT), and a water-soluble photoresist. It is a configuration that includes
  • the water-soluble photoresist comprises a water-soluble polymer, a water-soluble cross-linking agent that cross-links the water-soluble polymer, and a water-soluble photoinitiator that initiates a cross-linking reaction by the water-soluble cross-linking agent. and an agent.
  • FIG. 4 is a flow chart showing a non-limiting example of a method for manufacturing a display device according to the present disclosure
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of a configuration of a display area of a display device according to the present disclosure
  • FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of a configuration in a display region of a light-emitting element layer according to an embodiment of the present disclosure
  • 4 is a schematic diagram showing the structure of a hole injection layer shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; 4 is a flow chart showing an example of a process for forming a hole injection layer shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flow chart showing an example of a process for forming a light-emitting layer shown in FIG. 3;
  • 1 is a schematic diagram showing an example of an aqueous solution containing PEDOT/PSS and a water-soluble photoresist;
  • FIG. 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG.
  • 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming a light emitting element layer shown in FIG. 3; FIG.
  • FIG. 4 is a flow chart showing another example of a process for forming a light-emitting layer shown in FIG. 3;
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the process of forming the light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the process of forming the light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a flow chart showing still another example of a process for forming a light-emitting layer shown in FIG. 3.
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another example of a step of forming the light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another example of a step of forming the light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another example of a step of forming the light emitting element layer shown in FIG. 3;
  • FIG. 10 is a diagram showing light emitting states of a light emitting device layer having a hole injection layer containing no polymer according to a comparative example and a light emitting device layer having a hole injection layer containing a polymer according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram showing light emitting states of a light emitting device layer having a hole injection layer containing no polymer according to a comparative example and a light emitting device layer having a hole injection layer containing a polymer according to an example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration in the display region of the light-emitting element layer according to another embodiment of the present disclosure
  • 26 is a flow chart showing an example of a process for forming a hole injection layer shown in FIG. 25
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an example of a process for forming the light emitting element layer shown in FIG. 25
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an example of a process for forming the light emitting element layer shown in FIG. 25
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration in the display region of the light-emitting element layer according to another embodiment of the present disclosure
  • 30 is a schematic diagram showing the structure of the hole injection layer shown in FIG. 29;
  • 30 is a flow chart showing an example of a process for forming a hole injection layer shown in FIG. 29;
  • 30A and 30B are schematic cross-sectional views showing an example of a process for forming the light emitting element layer shown in FIG. 29;
  • Embodiment 1 Manufacturing method and configuration of display device
  • “same layer” means formed in the same process (film formation process)
  • “lower layer” means formed in a process earlier than the layer to be compared
  • the “upper layer” means that it is formed in a process after the layer to be compared.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a non-limiting example of a method for manufacturing the display device 2 according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration of the display area of the display device 2 according to the present disclosure.
  • a resin layer 12 is formed on a translucent support substrate (for example, mother glass) (step S1).
  • a barrier layer 3 is formed (step S2).
  • a thin film transistor layer 4 (TFT layer) is formed (step S3).
  • the light emitting element layer 5 is formed (step S4).
  • a sealing layer 6 is formed (step S5).
  • a top film is attached onto the sealing layer 6 via an adhesive layer (step S6).
  • the support substrate is peeled off from the resin layer 12 by laser light irradiation or the like (step S7).
  • the lower surface film 10 is attached to the lower surface of the resin layer 12 via the adhesive layer 11 (step S8).
  • the laminate including the lower film 10, the adhesive layer 11, the resin layer 12, the barrier layer 3, the thin film transistor layer 4, the light emitting element layer 5, and the sealing layer 6 is cut together with the upper film to obtain a plurality of individual pieces (step S9).
  • the top film is peeled off from the obtained piece (step S10), and the functional film 39 is pasted on the sealing layer 6 of the piece via the adhesive layer 38 (step S11).
  • an electronic circuit board for example, an IC chip and an FPC
  • a display device manufacturing apparatus including a film forming apparatus that performs steps S1 to S5
  • the light emitting element layer 5 includes a pixel electrode 22 above the thin film transistor layer 4, an insulating edge cover 23 covering the edge of the pixel electrode 22, an electroluminescence layer 24 above the edge cover 23, and an electroluminescence layer 24. and a common electrode 25 in an upper layer.
  • an organic light-emitting diode (OLED) or quantum dot light-emitting diode (QLED) comprising an island-shaped pixel electrode 22, an electroluminescent layer 24, and a common electrode 25.
  • a light emitting element ES electroluminescent element
  • a sub-pixel circuit for controlling the light emitting element ES is formed in the thin film transistor layer 4 .
  • the sealing layer 6 is translucent and includes an inorganic sealing film 26 covering the common electrode 25, an organic buffer film 27 above the inorganic sealing film 26, and an inorganic sealing film above the organic buffer film 27. 28.
  • the sealing layer 6 covering the light emitting element layer 5 prevents permeation of foreign substances such as water and oxygen into the light emitting element layer 5 .
  • the functional film 39 may include a polarizing film, a flexible touch panel, a protective film, and the like.
  • step S2 to step S2 on a glass substrate.
  • the stacking step of S5 is performed, and then the process proceeds to step S9.
  • a translucent sealing member may be adhered with a sealing adhesive under a nitrogen atmosphere.
  • the translucent sealing member can be made of glass, plastic, or the like.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration of the display region of the light-emitting element layer 5 according to this embodiment.
  • the light emitting element layer 5 includes red sub-pixels Pr that emit red (first color) light, green sub-pixels Pg that emit green (second color) light, and blue (second color) light. and a blue sub-pixel Pb that emits light of three colors).
  • the pixel electrode 22 includes a red pixel electrode 22r (first pixel electrode) provided in the red sub-pixel Pr, a green pixel electrode 22g (second pixel electrode) provided in the green sub-pixel Pg, and a blue sub-pixel Pb. and a blue pixel electrode 22b (third pixel electrode) provided.
  • the pixel electrode 22 is the anode.
  • the pixel electrode 22 is made of a transparent conductor such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zin Oxide), or Indium Gallium Zin Oxide. good.
  • the pixel electrode 22 is a reflective electrode, the pixel electrode 22 is, for example, a laminate of silver and a transparent conductor, a laminate of an alloy containing silver and a transparent conductor, or a laminate of aluminum and a transparent conductor. may be formed from
  • the common electrode 25 is provided over the red sub-pixel Pr, the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb. Common electrode 25 is the cathode.
  • the common electrode 25 When the common electrode 25 is a transparent electrode, the common electrode 25 may be made of, for example, a transparent conductor. When the common electrode 25 is a reflective electrode, the common electrode 25 may be made of, for example, silver, an alloy containing silver such as MgAg, or aluminum.
  • the electroluminescence layer 24 consists of a hole injection layer 40, a hole transport layer 33, a red light emitting layer 35r (first light emitting layer) and an electron transport layer from the red pixel electrode 22r toward the common electrode 25. 37 in that order.
  • the electroluminescence layer 24 consists of a hole injection layer 40, a hole transport layer 33, a green light emitting layer 35g (second light emitting layer), and an electron transport layer 37 in the green subpixel Pg from the green pixel electrode 22g toward the common electrode 25. and in that order.
  • the electroluminescence layer 24 consists of a hole injection layer 40, a hole transport layer 33, a blue light emitting layer 35b (third light emitting layer), and an electron transport layer 37 from the blue pixel electrode 22b toward the common electrode 25 in the blue subpixel Pb. and in that order.
  • the hole injection layer 40 contains, as a hole-transporting material, a mixture (PEDOT/PSS) of polyethylenedioxythiophene (PEDOT) mixed with polystyrene sulfonic acid (PSS).
  • PEDOT/PSS polyethylenedioxythiophene
  • PSS polystyrene sulfonic acid
  • the hole-transporting layer 33 contains a hole-transporting material.
  • Hole-transporting materials include, for example, organic materials such as TFB, poly-TPD, and metal oxides such as MgNiO, LaNiO, and the like.
  • the red light emitting layer 35r contains a red light emitting material that emits red light.
  • the green light emitting layer 35g contains a green light emitting material that emits green light.
  • the blue light emitting layer 35b contains a blue light emitting material that emits blue light.
  • Each light emitting material may be an organic material or a quantum dot.
  • the electron transport layer 37 contains an electron transport material.
  • Electron-transporting materials include, for example, organic materials such as Bphen, alkali metals, alkaline earth metals, and semiconductor materials such as ZnMgO, ZnO.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of the hole injection layer 40 shown in FIG.
  • the hole injection layer 40 includes PEDOT/PSS42 and a polymer 44p (first polymer) adjacent to PEDOT/PSS42. Therefore, within the hole injection layer 40, the PEDOT/PSS 42 is protected by the polymer 44p.
  • PEDOT/PSS42 is acidic and weak against alkaline solutions. For this reason, PEDOT/PSS 42 is susceptible to deterioration when exposed to alkaline solutions (eg, alkaline developers). Therefore, the polymer 44p preferably exhibits alkali resistance in order to better protect the PEDOT/PSS42. Specifically, the polymer 44p is preferably insoluble in an alkaline solution with a pH of 11 or higher. Also, crosslinked polymers tend to be more resistant to alkali than non-crosslinked polymers. Therefore, the polymer 44p is preferably a crosslinked polymer that is crosslinked to better protect the PEDOT/PSS42. Moreover, it is more preferable that the polymer 44p is crosslinked in a network structure so that the PEDOT/PSS 42 is wrapped in the polymer 44p.
  • Step S4 the step of forming the light emitting element layer 5 (step S4) shown in FIG. 3 in the manufacturing method of the display device 2 will be described in detail.
  • FIG. 5 is a flow chart showing an example of the process of forming the light emitting element layer 5 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a flow chart showing an example of a process for forming the hole injection layer 40 shown in FIG.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of a process of forming the red light emitting layer 35r, the green light emitting layer 35g and the blue light emitting layer 35b shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an aqueous solution 140 containing PEDOT/PSS 42 and water-soluble photoresist 64 .
  • 9 to 16 are schematic cross-sectional views showing an example of the process of forming the light emitting element layer 5 shown in FIG.
  • an anode is formed as a pixel electrode 22 on the thin film transistor layer 4 (step S20), an edge cover 23 is formed (step S22), and a hole injection layer 40 is formed (step S24).
  • step S24 will be described below with reference to FIGS. 6 and 8-10.
  • an aqueous solution 140 containing PEDOT/PSS 42 and water-soluble photoresist 64A is prepared (step S40). Since both PEDOT/PSS 42 and water-soluble photoresist 64 are water-soluble, preparation of aqueous solution 140 is easy.
  • the water-soluble photoresist 64 is of negative type. That is, unexposed water-soluble photoresist 64 is soluble in water, while exposed water-soluble photoresist 64 is insoluble in water.
  • the water-soluble photoresist 64 may include a water-soluble polymer 44q (second polymer), a water-soluble cross-linking agent 46, and a water-soluble photoinitiator 48.
  • the water-soluble polymer 44q is an uncrosslinked polymer that has not been crosslinked.
  • a water-soluble cross-linking agent 46 cross-links the water-soluble polymer 44q.
  • the water-soluble photoinitiator 48 initiates the cross-linking reaction of the water-soluble polymer 44q by the water-soluble cross-linking agent 46 upon exposure. Any of ultraviolet rays, electron beams, laser beams, and the like may be used for the exposure.
  • the water-soluble polymer 44q exhibits water solubility when not cross-linked, and constitutes the polymer 44p by cross-linking.
  • the crosslinked polymer 44p preferably exhibits alkali resistance.
  • Such crosslinked polymers 44p are, for example, selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), gelatin, nylon, acrylic, urethane, polyester, polyether, melamine, epoxy, polyethyleneimine, polyethylene oxide. at least one polymer that is
  • PEDOT/PSS 42 is believed to adhere to the water-soluble polymer 44q in the aqueous solution 140. Therefore, it is considered that PEDOT/PSS 42 adheres to the polymer 44p in the hole injection layer 40 and is protected by the polymer 44p.
  • Step S40 may be performed before or concurrently with steps S20 and S22.
  • the aqueous solution 140 is then applied onto the pixel electrodes 22 and the edge cover 23 (step S42). Any coating method such as bar coating, spin coating, or electrostatic spraying may be used.
  • the film of the aqueous solution 140 is then pre-baked to substantially dry the film of the aqueous solution 140, and the hole injection material layer 240 is formed from the film of the aqueous solution 140 (step S44).
  • This pre-baking is performed, for example, at about 80-100 degrees Celsius.
  • Hole-injecting material layer 240 has a thickness of, for example, about 20-100 nm.
  • the hole injection material layer 240 is then exposed (step S46). This exposure cures the water-soluble photoresist 64 contained in the hole-injecting material layer 240 . Upon curing, hole injection layer 40 is formed from hole injection material layer 240 . Additionally, the hole injection layer 40 may be post-baked as needed to complete the curing of the hole injection layer 40 (step S48). This post-baking is performed, for example, at about 130-150 degrees Celsius.
  • the hole transport layer 33 is formed (step S26).
  • the thickness of the hole transport layer 33 is, for example, approximately 20 nm to 50 nm.
  • step S28r the formation of the red light emitting layer 35r (step S28r), the formation of the green light emitting layer 35g (step S28g), and the formation of the blue light emitting layer 35b (step S28b) are performed using a photolithographic technique. , in any order.
  • steps S28r, S28g, and S28b are performed in the order of red, green, and blue will be described below.
  • step S28r will be described below with reference to FIGS. 7 and 11-14.
  • a first resist layer 50r is formed (step S50), and the first resist layer 50r is partially exposed (step S52).
  • the partial exposure in step S52 is so-called "patterning exposure”.
  • the first resist layer 50r includes a positive photoresist (hereinafter referred to as "positive resist”) or a negative photoresist (hereinafter referred to as "negative resist").
  • a positive resist has an unexposed portion that is insoluble in a developer and an exposed portion that is soluble in a developer.
  • a negative resist has an unexposed portion soluble in a developer and an exposed portion soluble in a developer.
  • the first resist layer 50r is formed over the red sub-pixel Pr, the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb.
  • Step S50 is performed, for example, by applying a positive or negative resist to the hole transport layer 33 and pre-baking at about 70-100 degrees Celsius.
  • FIG. 11 shows an example in which the first resist layer 50r contains a positive resist.
  • step S52 the portion of the first resist layer 50r in the red sub-pixel Pr is soluble in the developer, and the portion of the first resist layer 50r in the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb is insoluble in the developer. , the first resist layer 50r is partially exposed.
  • the first resist layer 50r contains a positive resist
  • the first resist layer 50r is exposed using a mask 52p having optical openings at positions corresponding to the red sub-pixels Pr.
  • a mask 52n (see FIG. 18) provided with optical openings at positions corresponding to the green sub-pixels Pg and the blue sub-pixels Pb is used to form the first resist layer 50r. Expose layer 50r.
  • the developer 54 is then used to develop the first resist layer 50r (step S54).
  • the developer 54 is an alkaline solution and includes bases such as, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and potassium hydroxide (KOH).
  • bases such as, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and potassium hydroxide (KOH).
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • KOH potassium hydroxide
  • PEDOT/PSS42 is easily degraded by alkaline solutions. Therefore, in the comparative example in which the hole injection layer did not contain the polymer, the PEDOT/PSS deteriorated and the hole injection efficiency of the hole injection layer decreased.
  • the configuration of the present disclosure in which the hole injection layer 40 includes the polymer 44p the PEDOT/PSS 42 is protected by the polymer 44p and is therefore less likely to deteriorate. Therefore, the configuration of the present disclosure reduces the deterioration of the hole injection layer in step S54, so that the luminous efficiency of the red sub-pixel Pr can be improved more than the comparative example.
  • a red light emitting material layer 56r is then formed (step S56).
  • the red light-emitting material layer 56r contains a light-emitting material that emits red light.
  • the red light-emitting material layer 56r is formed over the red sub-pixel Pr, the green sub-pixel Pg, and the blue sub-pixel Pb.
  • the red light emitting material layer 56r is formed on the first resist layer 50r and on the hole transport layer 33 exposed from the first resist layer 50r.
  • the stripping solution 58 is then used to remove the first resist layer 50r (step S58).
  • the stripping liquid 58 contains, for example, PGMEA and organic solvents such as acetone and PGME.
  • the first resist layer 50r is soluble in such an organic solvent regardless of exposure.
  • the remover 58 may be the same as the developer 54 in an example where the first resist layer 50r includes a positive resist. In this case, the first resist layer 50r becomes soluble in the stripper 58 by exposing the entire first resist layer 50r.
  • the stripper 58 permeates the red light emitting material layer 56r and dissolves the first resist layer 50r. Then, the portion of the red light emitting material layer 56r formed on the first resist layer 50r is peeled off and removed, and the portion of the red light emitting material layer 56r formed on the hole transport layer 33 becomes the red light emitting layer. It remains as 35r.
  • step S28g similarly, a second resist layer 50g is formed (step S50), the second resist layer 50g is partially exposed (step S52), and developed.
  • a liquid is used to develop the second resist layer 50g (step S54) to form a green light-emitting material layer 56g containing a light-emitting material that emits green light (step S56).
  • the second resist layer 50g is removed using a stripping solution (step S58), and the portion of the green light emitting material layer 56g formed on the hole transport layer 33 remains as the green light emitting layer 35g.
  • a third resist layer 50b is formed (step S50), the third resist layer 50b is partially exposed (step S52), and developed.
  • a liquid is used to develop the third resist layer 50b (step S54) to form a blue light-emitting material layer 56b containing a light-emitting material that emits blue light (step S56).
  • the third resist layer 50b is removed using a stripping solution (step S58), and the portion of the blue light emitting material layer 56b formed on the hole transport layer 33 remains as the blue light emitting layer 35b.
  • an electron transport layer 37 is formed (step S30), and a cathode is formed as the common electrode 25 (step S32).
  • the light emitting element layer 5 shown in FIG. 3 can be formed.
  • Any one or more of the methods of forming the red light emitting layer 35r, the green light emitting layer 35g, and the blue light emitting layer 35b may be another method using photolithography technology.
  • a red light emitting layer 35r may be formed as shown in FIGS.
  • FIG. 17 is a flow chart showing another example of the process of forming the light emitting layer shown in FIG. 18 and 19 are schematic cross-sectional views showing another example of the process of forming the light emitting element layer shown in FIG.
  • a red resist layer 58r containing a red light-emitting material is formed (step S60), and the red resist layer 58r is partially exposed (step S62).
  • the red resist layer 58r includes a red light-emitting material and a positive or negative resist.
  • Step S60 is performed, for example, by applying a positive or negative resist mixed with a red light-emitting material and a solvent to the hole transport layer 33 and pre-baking it at about 70 to 100 degrees Celsius.
  • step S62 the portions of the red resist layer 58r at the red sub-pixel Pr are insoluble in the developer, and the portions of the first resist layer 50r at the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb are soluble in the developer. , partially expose the red resist layer 58r.
  • the red resist layer 58r contains a positive resist
  • the red resist layer 58r is exposed using a mask 52n having optical openings at positions corresponding to the green sub-pixels Pg and the blue sub-pixels Pb.
  • the red resist layer 58r contains a negative resist
  • the red resist layer 58r is exposed using a mask 52p (see FIG. 11) having optical openings at positions corresponding to the red sub-pixels Pr.
  • the developer 54 is then used to develop the red resist layer 58r (step S64). Portions of the red resist layer 58r in the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb are dissolved in the developer 54 and removed. As a result, as indicated by arrow B in FIG. 19, the developer 54 reaches the hole transport layer 33 in the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb, and passes through the hole transport layer 33 to inject holes. Layer 40 is reached.
  • PEDOT/PSS42 is easily degraded by alkaline solutions. Therefore, in the comparative example in which the hole injection layer did not contain the polymer, the PEDOT/PSS deteriorated and the hole injection efficiency of the hole injection layer decreased.
  • the configuration of the present disclosure in which the hole injection layer 40 includes the polymer 44p, the PEDOT/PSS 42 is protected by the polymer 44p and is therefore less likely to deteriorate. Therefore, the configuration of the present disclosure reduces the deterioration of the hole injection layer in step S64, so that the luminous efficiency of the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb can be improved more than the comparative example.
  • the portion of the red resist layer 58r in the red sub-pixel Pr remains as the red light emitting layer 35r.
  • step S66 it is then preferable to post-bake the red light emitting layer 35r as necessary to completely cure the red light emitting layer 35r.
  • processing shown in FIG. 17 may also be performed in steps S28g and S28b.
  • a red light emitting layer 35r may be formed as shown in FIGS.
  • FIG. 20 is a flow chart showing still another example of the process of forming the light-emitting layer shown in FIG. 21 to 23 are schematic cross-sectional views showing another example of the process of forming the light emitting element layer shown in FIG.
  • a red light emitting material layer 56r is formed (step S56), a first resist layer 50r is formed (step S50), and the first resist layer 50r is partially exposed (step S52). ).
  • step S52 the portion of the first resist layer 50r at the red sub-pixel Pr is insoluble in the developer, and the portion of the first resist layer 50r at the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb is soluble in the developer. , the first resist layer 50r is partially exposed.
  • the first resist layer 50r contains a positive resist
  • the first resist layer 50r is exposed using a mask 52n having optical openings at positions corresponding to the green sub-pixels Pg and the blue sub-pixels Pb.
  • the first resist layer 50r contains a negative resist
  • the first resist layer 50r is exposed using a mask 52p (see FIG. 11) provided with optical openings at positions corresponding to the red sub-pixels Pr.
  • the first resist layer 50 is then developed using a developer 54 (step S54).
  • the portions of the first resist layer 50r in the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb are dissolved in the developer 54 and removed.
  • As a result, as indicated by arrow C in FIG. reaches the hole injection layer 40 through the .
  • PEDOT/PSS42 is easily degraded by alkaline solutions. Therefore, in the comparative example in which the hole injection layer did not contain the polymer, the PEDOT/PSS deteriorated and the hole injection efficiency of the hole injection layer decreased.
  • the configuration of the present disclosure in which the hole injection layer 40 includes the polymer 44p the PEDOT/PSS 42 is protected by the polymer 44p and is therefore less likely to deteriorate. Therefore, the configuration of the present disclosure reduces the deterioration of the hole injection layer in step S54, so that the luminous efficiency of the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb can be improved more than the comparative example.
  • the red light emitting material layer 56r is then etched using the first resist layer 50r as a mask (step S68).
  • wet etching a solvent in which the light-emitting material contained in the red light-emitting material layer 56r is soluble can be used as an etchant.
  • the etchant may be the same as the solvent contained in the raw material of the red light emitting material layer 56r.
  • the portion of the red light emitting material layer 56r exposed from the first resist layer 50r is removed.
  • the portion of the red light emitting material layer 56r covered with the first resist layer 50r remains as the red light emitting layer 35r.
  • the first resist layer 50r is removed using the remover 58 (see FIG. 14) (step S58).
  • processing shown in FIG. 20 may also be performed in steps S28g and S28b.
  • FIG. 24 shows the light emission state of the light emitting element layer 305 including the hole injection layer 340 that does not contain the polymer according to the first comparative example and is not immersed in the TMAH solution, and the light emitting state that does not contain the polymer according to the second comparative example. and the light emitting state of the light emitting device layer 405 comprising a hole injection layer 440 soaked in a TMAH solution and the hole injection layer 40 comprising a polymer 44p according to an embodiment of the present disclosure and soaked in a TMAH solution.
  • 3A and 3B are diagrams showing a light emitting state of a light emitting element layer 5 provided; FIG. FIG. 24 shows a photomicrograph.
  • the hole injection layer 340 according to the first comparative example had the same configuration as the hole injection layer 40 according to the present disclosure, except that it did not contain a polymer and was not immersed in the TMAH solution.
  • the hole injection layer 440 according to the second comparative example had the same configuration as the hole injection layer 40 according to the present disclosure, except that it did not contain a polymer.
  • the light-emitting element layers 305 and 405 according to the first and second comparative examples had the same configuration as the light-emitting element layer 5 according to the present disclosure, except for the hole injection layers 340 and 440 .
  • the hole injection layers 440, 40 were also immersed in a 0.8% TMAH solution for 60 seconds without an overlying film.
  • the entire electrodes of the light emitting element layer 305 according to the first comparative example are uniformly and brightly emitting electroluminescence (hereinafter referred to as "EL emission").
  • EL emission electroluminescence
  • the upper left upper electrode of the light emitting element layer 405 according to the second comparative example emits bright EL light
  • the upper right lower electrode emits dark EL light, or Not emitting light.
  • This dark portion indicates that the PEDOT/PSS contained in the hole injection layer 440 according to the second comparative example is degraded by the TMAH solution, so there is little or no hole injection from the successful injection layer 440 . Therefore, this dark portion indicates that substantially no EL emission due to recombination of electrons and holes occurs in that portion.
  • the entire electrode of the light emitting element layer 5 according to the present disclosure is bright. This indicates that the PEDOT/PSS contained in the hole injection layer 40 according to the present disclosure is not substantially degraded even after being immersed in the TMAH solution.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration in the display area of the light emitting element layer 105 according to this embodiment.
  • the hole-injection layer 40 includes a red hole-injection layer 40r (first portion), a green hole-injection layer 40g (second portion), and a blue hole-injection layer 40g (second portion). It is the same as the light emitting element layer 5 according to the above embodiment except that it is divided into the hole injection layer 40b (third portion).
  • the red hole injection layer 40r is a portion of the hole injection layer 40 that overlaps the red pixel electrode 22r.
  • the green hole injection layer 40g is a portion of the hole injection layer 40 overlapping the green pixel electrode 22g.
  • the blue hole injection layer 40b is a portion of the hole injection layer 40 overlapping the blue pixel electrode 22b.
  • the red hole injection layer 40r, the green hole injection layer 40g and the blue hole injection layer 40b are separated from each other. Therefore, leakage current through the hole injection layer 40 between the red sub-pixel Pr, the green sub-pixel Pg and the blue sub-pixel Pb is reduced.
  • Step of forming light-emitting element layer The process of forming the light-emitting element layer 105 according to this embodiment is the same as the process of forming the light-emitting element layer 5 according to Embodiment 1 described above, except for the process of forming the hole injection layer 40 .
  • step S24 The process of forming the hole injection layer 40 (step S24) according to this embodiment will be described below with reference to FIGS.
  • FIG. 26 is a flow chart showing an example of the process of forming the hole injection layer 40 shown in FIG. 27 and 28 are schematic cross-sectional views respectively showing an example of the formation process of the hole injection layer 40 shown in FIG.
  • steps S40, S42, and S44 are performed in the same manner as in the above-described embodiment.
  • the hole injection material layer 240 is then partially exposed (step S70).
  • step S70 the portion of the hole injection material layer 240 corresponding to the red pixel electrode 22r, the green pixel electrode 22g, and the blue pixel electrode 22b is insoluble in water, and the portion corresponding to the edge cover 23 is soluble in water.
  • the hole-injecting material layer 240 is partially exposed. Therefore, when the water-soluble photoresist 64 included in the hole-injection material layer 240 is a negative resist, the hole-injection material layer 240 is formed using a mask 60 having optical openings at positions corresponding to the pixel electrodes 22 . 240 is exposed. The exposure cures the water-soluble photoresist 64 contained in the hole-injecting material layer 240 .
  • water 62 is then used to develop the hole injection material layer 240 (step S72). Portions of the hole injection material layer 240 corresponding to the pixel electrodes 22 remain as the hole injection layer 40 . On the other hand, the portion of hole injection material layer 240 corresponding to edge cover 23 is dissolved in water 62 and removed. This removal separates the red hole-injecting layer 40r, the green hole-injecting layer 40g, and the blue hole-injecting layer 40b from each other.
  • the hole injection layer 40 may be post-baked (step S48) as necessary to complete the curing of the hole injection layer 40.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view showing a non-limiting example of the configuration of the display region of the light-emitting element layer 205 according to this embodiment.
  • the light-emitting element layer 205 according to the present embodiment is the same as the light-emitting element layer according to the above embodiment, except that the hole injection layer 40 is a multilayer including the lower layer 40l and the upper layer 40u. Equivalent to 5.
  • FIG. 30 is a schematic diagram showing the structure of the hole injection layer 40 shown in FIG.
  • the lower layer 40l of the hole injection layer 40 contains PEDOT/PSS 42
  • the upper layer 40u of the hole injection layer 40 contains the polymer 44p
  • the upper layer 40u covers the lower layer 40l.
  • the polymer 44 p is adjacent to the PEDOT/PSS 42 within the hole injection layer 40 and may protect the PEDOT/PSS 42 against alkaline solutions coming from above the hole injection layer 40 .
  • the upper layer 40u is preferably sufficiently thin so as not to hinder hole injection from the lower layer 40l to the hole transport layer 33.
  • the thickness of the upper layer 40u is preferably 10 nm or less so that holes can pass through the upper layer 40u due to the tunnel effect.
  • upper layer 40u preferably comprises a hole-transporting material, such that upper layer 40u acts as a hole-transporting layer.
  • Step of forming light-emitting element layer The process of forming the light-emitting element layer 205 according to this embodiment is the same as the process of forming the light-emitting element layer 5 according to Embodiment 1 described above, except for the process of forming the hole injection layer 40 .
  • step S24 The process of forming the hole injection layer 40 (step S24) according to this embodiment will be described below with reference to FIGS.
  • FIG. 31 is a flow chart showing an example of the process of forming the hole injection layer 40 shown in FIG. 32A to 32C are schematic cross-sectional views showing an example of the formation process of the hole injection layer 40 shown in FIG.
  • a first aqueous solution containing PEDOT/PSS 42 is prepared (step S74), and the first aqueous solution is applied onto the pixel electrodes 22 and the edge cover 23 (step S76). Any coating method such as bar coating, spin coating, or electrostatic spraying may be used.
  • the lower layer 24l is then formed from the film of the first aqueous solution by baking the film of the first aqueous solution (step S78).
  • a second aqueous solution containing the water-soluble photoresist 64 is prepared (step S80), and the second aqueous solution is applied onto the lower layer 40l (step S82). Any coating method such as bar coating, spin coating, or electrostatic spraying may be used.
  • the upper material layer 240u is formed from the film of the second aqueous solution (step S84). Thereby, the hole injection material layer 240 is formed to include the lower layer 40l and the upper material layer 240u.
  • step S46 the hole injection material layer 240 is exposed (step S46). This exposure exposes the upper material layer 240u and hardens the water-soluble photoresist 64 contained in the upper material layer 240u. Upon curing, upper material layer 240u forms upper layer 40u. Further, if necessary, the hole injection layer 40 is post-baked (step S48).
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

Landscapes

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Abstract

本開示に係る表示装置が備える正孔注入層(40)は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)(42)と、前記PEDOT/PSS(42)に隣接するポリマー(44p)と、を含む。

Description

表示装置、表示装置の製造方法、および水溶液
 本発明は、表示装置、表示装置の製造方法、および水溶液に関する。
 発光ダイオード(light emitting diode:LED)の利用が盛んである。このため、特許文献1のように、電荷輸送層および電荷注入層の改良に目が向けられている。
 特許文献1は、リーク電流による発光効率の低下を無くす目的で、凸版印刷法により正孔輸送層をパターニングする構成を開示している。
日本国公開特許公報「特開2006‐286244」
 本発明の発明者らは、表示装置の発光層をパターニングする過程において、アルカリ性の現像液が正孔注入層に含まれるPEDOT/PSSを劣化していることを見出した。ここで、PEDOT/PSSは、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物である。
 この劣化により、正孔注入層による正孔注入効率が低下するため、表示装置の発光効率が低下するという問題があった。
 上記課題を解決するために、本開示の態様1に係る表示装置は、アノードと、正孔注入層と、第1色に発光する第1発光層と、カソードと、を備え、前記正孔注入層は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)と、前記PEDOT/PSSに隣接する第1ポリマーと、を含む構成である。
 本開示の態様2に係る表示装置は、前記第1ポリマーは、第2ポリマーを架橋した架橋ポリマーであり、前記第2ポリマーは、水溶性ポリマーである構成であってよい。
 本開示の態様3に係る表示装置は、前記第1ポリマーは、耐アルカリ性を示す構成であってよい。
 本開示の態様4に係る表示装置は、前記第1ポリマーは、pH11以上のアルカリ性溶液に不溶である構成であってよい。
 本開示の態様5に係る表示装置は、前記第1ポリマーは、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ゼラチン、ナイロン、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、メラミン、エポキシ、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシドから成る群から選択される少なくとも1つのポリマーを含む構成であってよい。
 本開示の態様6に係る表示装置は、前記第1色と異なる第2色に発光する第2発光層をさらに備える構成であってよい。
 本開示の態様7に係る表示装置は、前記正孔注入層は、単層である構成であってよい。
 本開示の態様8に係る表示装置は、前記アノードは、第1画素電極と第2画素電極とを含み、前記正孔注入層は、前記第1画素電極と重畳する第1部分と、前記第2画素電極と重畳する第2部分とを含み、前記第1部分は前記第2部分から分離している構成であってよい。
 本開示の態様9に係る表示装置は、前記正孔注入層は、前記PEDOT/PSSを含む下層と、前記第1ポリマーを含み、前記下層を覆う上層と、を含む構成であってよい。
 上記課題を解決するために、本開示の態様10に係る表示装置の製造方法は、アノードを形成する工程と、正孔注入層を形成する工程と、第1色に発光する第1発光層を形成する工程と、カソードを形成する工程と、を含み、前記正孔注入層を形成する工程は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)に隣接する水溶性フォトレジストを硬化する工程を含む方法である。
 本開示の態様11に係る表示装置の製造方法は、前記正孔注入層を形成する工程は、前記PEDOT/PSSと前記水溶性フォトレジストとを含む水溶液を調整する工程を含む方法であってよい。
 本開示の態様12に係る表示装置の製造方法は、前記正孔注入層を形成する工程は、前記水溶液を前記アノードの上に塗布し、正孔注入材料層を形成する工程と、前記正孔注入材料層を部分的に露光する工程と、前記正孔注入材料層を、水を用いて現像する工程と、を含む方法であってよい。
 本開示の態様13に係る表示装置の製造方法は、前記正孔注入層を形成する工程は、前記PEDOT/PSSを含む第1水溶液を調整する工程と、前記第1水溶液を前記アノードの上に塗布し、下層を形成する工程と、前記水溶性フォトレジストを含む第2水溶液を調整する工程と、前記第2水溶液を前記下層の上に塗布し、上材料層を形成する工程と、を含む方法であってよい。
 本開示の態様14に係る表示装置の製造方法は、前記第1発光層を形成する工程は、ポジレジストまたはネガレジストを含む第1レジスト層を形成する工程と、前記第1レジスト層を部分的に露光する工程と、前記第1レジスト層を、アルカリ性溶液を用いて現像する工程と、を含む方法であってよい。
 本開示の態様15に係る表示装置の製造方法は、前記第1色と異なる第2色に発光する第2発光層を形成する工程をさらに含み、前記第2発光層を形成する工程は、ポジレジストまたはネガレジストを含む第2レジスト層を形成する工程と、前記第2レジスト層を部分的に露光する工程と、前記第2レジスト層を、アルカリ性溶液を用いて現像する工程と、を含む方法であってよい。
 本開示の態様16に係る表示装置の製造方法は、前記水溶性フォトレジストは、水溶性ポリマーと、前記水溶性ポリマーを架橋する水溶性架橋剤と、前記水溶性架橋剤による架橋反応を開始する水溶性光開始剤と、を含む方法であってよい。
 上記課題を解決するために、本開示の態様17に係る水溶液は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)と、水溶性フォトレジストと、を含む構成である。
 本開示の態様18に係る水溶液は、前記水溶性フォトレジストは、水溶性ポリマーと、前記水溶性ポリマーを架橋する水溶性架橋剤と、前記水溶性架橋剤による架橋反応を開始する水溶性光開始剤と、を含む構成であってよい。
 本開示の一態様によれば、表示装置における自発光素子の発光効率を向上することができる。
本開示に係る表示装置の製造方法の非限定的な一例を示すフローチャートである。 本開示に係る表示装置の表示領域の構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。 本開示の一実施形態に係る発光素子層の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。 図3に示した正孔注入層の構成を示す模式図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示すフローチャートである。 図3に示した正孔注入層の形成工程の一例を示すフローチャートである。 図3に示した発光層の形成工程の一例を示すフローチャートである。 PEDOT/PSSと水溶性フォトレジストとを含む水溶液の一例を示す概略図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光層の形成工程の別の一例を示すフローチャートである。 図3に示した発光素子層の形成工程の別の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程の別の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光層の形成工程のさらに別の一例を示すフローチャートである。 図3に示した発光素子層の形成工程のさらに別の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程のさらに別の一例を示す概略断面図である。 図3に示した発光素子層の形成工程のさらに別の一例を示す概略断面図である。 比較例に係るポリマーを含まない正孔注入層を備える発光素子層と、本開示の実施例に係るポリマーを含む正孔注入層を備える発光素子層と、の発光状態を示す図である。 本開示の別の一実施形態に係る発光素子層の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。 図25に示した正孔注入層の形成工程の一例を示すフローチャートである。 図25に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 図25に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。 本開示の別の一実施形態に係る発光素子層の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。 図29に示した正孔注入層の構成を示す模式図である。 図29に示した正孔注入層の形成工程の一例を示すフローチャートである。 図29に示した発光素子層の形成工程の一例を示す概略断面図である。
 〔実施形態1〕
 (表示装置の製造方法及び構成)
 以下においては、「同層」とは同一のプロセス(成膜工程)にて形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも先のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。
 図1は本開示に係る表示装置2の製造方法の非限定的な一例を示すフローチャートである。図2は、本開示に係る表示装置2の表示領域の構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。
 フレキシブルな表示装置2を製造する場合、図1および図2に示すように、まず、透光性の支持基板(例えば、マザーガラス)上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、バリア層3を形成する(ステップS2)。次いで、薄膜トランジスタ層4(TFT層)を形成する(ステップS3)。次いで、発光素子層5を形成する(ステップS4)。次いで、封止層6を形成する(ステップS5)。次いで、封止層6上に接着層を介して上面フィルムを貼り付ける(ステップS6)。
 次いで、レーザ光の照射等によって支持基板を樹脂層12から剥離する(ステップS7)。次いで、樹脂層12の下面に接着層11を介して下面フィルム10を貼り付ける(ステップS8)。次いで、下面フィルム10、接着層11、樹脂層12、バリア層3、薄膜トランジスタ層4、発光素子層5、封止層6を含む積層体を上面フィルムと共に分断し、複数の個片を得る(ステップS9)。次いで、得られた個片から上面フィルムを剥離して(ステップS10)、個片の封止層6上に接着層38を介して機能フィルム39を貼り付ける(ステップS11)。次いで、複数のサブ画素が形成された表示領域を囲む額縁領域(非表示領域)の一部(端子部)に電子回路基板(例えば、ICチップおよびFPC)をマウントする(ステップS12)。なお、ステップS1~S12は、表示装置製造装置(ステップS1~S5の各工程を行う成膜装置を含む)が行う。
 発光素子層5は、薄膜トランジスタ層4よりも上層の画素電極22と、画素電極22のエッジを覆う絶縁性のエッジカバー23と、エッジカバー23よりも上層のエレクトロルミネッセンス層24と、エレクトロルミネッセンス層24よりも上層の共通電極25とを含む。
 サブ画素ごとに、島状の画素電極22、エレクトロルミネッセンス層24、および共通電極25を含み有機発光ダイオード(Organic light-emitting diode:OLED)または量子ドット発光ダイオード(Quantum dot light-emitting diode:QLED)である発光素子ES(電界発光素子)が発光素子層5に形成され、発光素子ESを制御するサブ画素回路が薄膜トランジスタ層4に形成される。
 封止層6は透光性であり、共通電極25を覆う無機封止膜26と、無機封止膜26よりも上層の有機バッファ膜27と、有機バッファ膜27よりも上層の無機封止膜28とを含む。発光素子層5を覆う封止層6は、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防いでいる。
 機能フィルム39は、偏光フィルム、可撓性タッチパネル、および保護フィルムなどを含んで良い。
 以上にフレキシブルな表示装置について説明したが、非フレキシブルな表示装置を製造する場合は、一般的に樹脂層の形成、基材の付け替え等が不要であるため、例えば、ガラス基板上にステップS2~S5の積層工程を行い、その後、ステップS9に移行する。また、非フレキシブルな表示装置を製造する場合は、封止層6を形成する代わりに或いは加えて、透光性の封止部材を、封止接着剤によって、窒素雰囲気下で接着してもよい。透光性の封止部材は、ガラスおよびブラスチックなどから形成可能である。
 (発光素子層の構成)
 図3は、本実施形態に係る発光素子層5の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。
 図3に示すように、発光素子層5は、赤色(第1色)の光を発光する赤色サブ画素Prと、緑色(第2色)の光を発光する緑色サブ画素Pgと、青色(第3色)の光を発光する青色サブ画素Pbとを含む。
 画素電極22は、赤色サブ画素Prに設けられた赤色画素電極22r(第1画素電極)と、緑色サブ画素Pgに設けられた緑色画素電極22g(第2画素電極)と、青色サブ画素Pbに設けられた青色画素電極22b(第3画素電極)とを含む。画素電極22は、アノードである。
 画素電極22が透明電極である場合、画素電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zin Oxide)、酸化インジウムガリウム亜鉛(Indium Gallium Zin Oxide)などの透明導電体から形成されてよい。画素電極22が反射電極である場合、画素電極22は、例えば、銀と透明導電体との積層体、銀を含む合金と透明導電体との積層体、またはアルミニウムと透明導電体との積層体から形成されてよい。
 共通電極25は、赤色サブ画素Prと緑色サブ画素Pgと青色サブ画素Pbとに亘って設けられている。共通電極25は、カソードである。
 共通電極25が透明電極である場合、共通電極25は、例えば、透明導電体から形成されてよい。共通電極25が反射電極である場合、共通電極25は、例えば、銀、MgAgなどの銀を含む合金、またはアルミニウムから形成されてよい。
 エレクトロルミネッセンス層24は、赤色サブ画素Prにおいて、赤色画素電極22rから共通電極25に向って、正孔注入層40と正孔輸送層33と赤色発光層35r(第1発光層)と電子輸送層37とをこの順に含む。エレクトロルミネッセンス層24は、緑色サブ画素Pgにおいて緑色画素電極22gから共通電極25に向って、正孔注入層40と正孔輸送層33と緑色発光層35g(第2発光層)と電子輸送層37とをこの順に含む。エレクトロルミネッセンス層24は、青色サブ画素Pbにおいて青色画素電極22bから共通電極25に向って、正孔注入層40と正孔輸送層33と青色発光層35b(第3発光層)と電子輸送層37とをこの順に含む。
 正孔注入層40は、正孔輸送性材料として、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)を含む。本実施形態に係る正孔注入層40は、単層である。正孔注入層40について後に詳述する。
 正孔輸送層33は、正孔輸送性材料を含む。正孔輸送性材料は、例えば、TFB、poly-TPDなどの有機材料、およびMgNiO、LaNiO等などの金属酸化物を含む。
 赤色発光層35rは、赤色に発光する赤色発光材料を含む。緑色発光層35gは、緑色に発光する緑色発光材料を含む。青色発光層35bは、青色に発光する青色発光材料を含む。発光材料はそれぞれ、有機材料であっても、量子ドットであってもよい。
 電子輸送層37は、電子輸送性材料を含む。電子輸送性材料は、例えば、Bphenなどの有機材料、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびZnMgO、ZnO等の半導体材料を含む。
 (正孔注入層の構成)
 図4は、図3に示した正孔注入層40の構成を示す模式図である。
 図4に示すように、正孔注入層40は、PEDOT/PSS42と、PEDOT/PSS42に隣接するポリマー44p(第1ポリマー)とを含む。このため、正孔注入層40内で、PEDOT/PSS42はポリマー44pに保護されている。
 PEDOT/PSS42は、酸性であり、アルカリ性溶液に対して弱い。このため、PEDOT/PSS42は、アルカリ性溶液(例えば、アルカリ性の現像液)に暴露されると劣化しやすい。したがって、ポリマー44pは、PEDOT/PSS42をより保護するために、耐アルカリ性を示すことが好ましい。具体的には、ポリマー44pは、pH11以上のアルカリ性溶液に不溶なことが好ましい。また、架橋したポリマーは、架橋していないポリマーよりも、耐アルカリ性が高い傾向にある。したがって、ポリマー44pは、PEDOT/PSS42をより保護するために、架橋している架橋ポリマーであることが好ましい。また、PEDOT/PSS42がポリマー44pに包み込まれるように、ポリマー44pは、網目構造に架橋していることがより好ましい。
 (発光素子層の形成工程)
 以下に、図5~図18を参照して、表示装置2の製造方法のうちの、図3に示した発光素子層5の形成工程(ステップS4)について詳細に説明する。
 図5は、図3に示した発光素子層5の形成工程の一例を示すフローチャートである。図6は、図3に示した正孔注入層40の形成工程の一例を示すフローチャートである。図7は、図3に示した赤色発光層35rと緑色発光層35gと青色発光層35bとの形成工程の一例を示すフローチャートである。図8は、PEDOT/PSS42と水溶性フォトレジスト64とを含む水溶液140の一例を示す概略図である。図9~図16はそれぞれ、図3に示した発光素子層5の形成工程の一例を示す概略断面図である。
 図5に示すように、薄膜トランジスタ層4の上に画素電極22としてアノードを形成し(ステップS20)、エッジカバー23を形成し(ステップS22)、正孔注入層40を形成する(ステップS24)。
 ステップS24を図6および図8~10を参照して、以下に説明する。
 図6と図8とに示すように、まず、PEDOT/PSS42と水溶性フォトレジスト64Aとを含む水溶液140を調整する(ステップS40)。PEDOT/PSS42と水溶性フォトレジスト64との双方が水溶性であるため、水溶液140の調整は容易である。
 水溶性フォトレジスト64は、ネガ型である。すなわち、未露光の水溶性フォトレジスト64は水に可溶であり、一方、露光済みの水溶性フォトレジスト64は水に不溶である。
 図8に示すように、水溶性フォトレジスト64は、水溶性ポリマー44q(第2ポリマー)と水溶性架橋剤46と、水溶性光開始剤48とを含み得る。水溶性ポリマー44qは、架橋されていない未架橋ポリマーである。水溶性架橋剤46は、水溶性ポリマー44qを架橋する。水溶性光開始剤48は、露光によって、水溶性架橋剤46による水溶性ポリマー44qの架橋反応を開始させる。露光は、紫外線、電子線、レーザ光などの何れを用いてもよい。
 したがって、水溶性ポリマー44qは、未架橋のときに水溶性を示し、架橋によりポリマー44pを構成する。前述のように、架橋されたポリマー44pは耐アルカリ性を示すことが好ましい。このような架橋されたポリマー44pは例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ゼラチン、ナイロン、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、メラミン、エポキシ、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシドから成る群から選択される少なくとも1つのポリマーを含む。
 図8に示すように、PEDOT/PSS42は、水溶液140において水溶性ポリマー44qに付着していると考えられる。このため、PEDOT/PSS42は、正孔注入層40において、ポリマー44pに付着して、ポリマー44pに保護されていると考えられる。
 ステップS40は、ステップS20およびステップS22より前に、あるいは同時並行に、行われてもよい。
 図6と図9とに示すように、次いで、画素電極22およびエッジカバー23の上に水溶液140を塗布する(ステップS42)。塗布する方法は、バーコート法、スピンコート法、静電噴霧法など任意の方法でよい。
 図6と図10とに示すように、次いで、水溶液140の膜をプリベイクすることによって、水溶液140を略乾燥し、水溶液140の膜から正孔注入材料層240を形成する(ステップS44)。このプリベイクは、例えば、摂氏約80~100度で行われる。正孔注入材料層240は、例えば約20~100nmの厚さを有する。
 図6に示すように、次いで、正孔注入材料層240を露光する(ステップS46)。この露光によって、正孔注入材料層240に含まれる水溶性フォトレジスト64が硬化する。硬化によって、正孔注入材料層240から正孔注入層40が形成される。さらに、正孔注入層40の硬化を完全にするために必要に応じて、正孔注入層40をポストベイクしてよい(ステップS48)。このポストベイクは、例えば、摂氏約130~150度で行われる。
 図5に示すように、ステップS24に次いで、正孔輸送層33を形成する(ステップS26)。正孔輸送層33の厚みは、例えば、約20nm~50nmである。
 図5に示すように、次いで、赤色発光層35rの形成(ステップS28r)と緑色発光層35gの形成(ステップS28g)と青色発光層35bの形成(ステップS28b)とを、フォトリソグラフィ技術を用いて、任意の順序で行う。説明の簡単化のために以下では、赤緑青の順序、すなわち、ステップS28r、ステップS28g、ステップS28bの順序で行う例について説明する。
 ステップS28rを図7と図11~14を参照して、以下に説明する。
 図7および図11に示すように、第1レジスト層50rを形成し(ステップS50)、第1レジスト層50rを部分的に露光する(ステップS52)。ステップS52における部分的な露光は、いわゆる「パターニング露光」である。
 ステップS50において、第1レジスト層50rは、ポジ型のフォトレジスト(以降、「ポジレジスト」と称する)またはネガ型のフォトレジスト(以降、「ネガレジスト」と称する)を含む。ポジレジストは、未露光部が現像液に不溶であり、露光部が現像液に可溶である。一方、ネガレジストは、未露光部が現像液に可溶であり、露光部が現像液に可溶である。第1レジスト層50rは、赤色サブ画素Prと緑色サブ画素Pgと青色サブ画素Pbとに亘って形成される。ステップS50は例えば、ポジレジストまたはネガレジストを正孔輸送層33に塗布し、摂氏約70~100度でプリベイクすることによって実行される。図11は、第1レジスト層50rがポジレジストを含む例を示す。
 ステップS52において、第1レジスト層50rの赤色サブ画素Prにおける部分が現像液に可溶であり、第1レジスト層50rの緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおける部分が現像液に不溶であるように、第1レジスト層50rを部分的に露光する。第1レジスト層50rがポジレジストを含む場合は、赤色サブ画素Prに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52pを用いて、第1レジスト層50rを露光する。一方、第1レジスト層50rがネガレジストを含む場合は、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52n(図18参照)を用いて、第1レジスト層50rを露光する。
 図7と図12とに示すように、次いで、現像液54を用いて第1レジスト層50rを現像する(ステップS54)。現像液54は、アルカリ性溶液であり、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)および水酸化カリウム(KOH)などの塩基を含む。第1レジスト層50rの赤色サブ画素Prにおける部分は、現像液54に溶解し、除去される。この結果、図14の矢印Aで示すように、赤色サブ画素Prにおいて現像液54は、正孔輸送層33に到達し、さらに、正孔輸送層33を通って正孔注入層40に到達する。正孔輸送層33には、通常、ピンホールが形成されるため、現像液54は、正孔輸送層33のピンホールを通って正孔注入層40に到達し得る。
 前述したように、PEDOT/PSS42は、アルカリ性溶液によって劣化し易い。このため、正孔注入層がポリマーを含まない比較例では、PEDOT/PSSが劣化して、正孔注入層による正孔注入効率が低下した。一方、正孔注入層40がポリマー44pを含む本開示の構成によれば、PEDOT/PSS42がポリマー44pによって保護されているため、劣化し難い。したがって、本開示の構成は、ステップS54における正孔注入層の劣化を低減するので、比較例よりも、赤色サブ画素Prの発光効率を向上することができる。
 図7と図13とに示すように、次いで、赤色発光材料層56rを形成する(ステップS56)。赤色発光材料層56rは、赤色に発光する発光材料を含む。赤色発光材料層56rは、赤色サブ画素Prと緑色サブ画素Pgと青色サブ画素Pbとに亘って形成される。赤色発光材料層56rは、第1レジスト層50rの上と、第1レジスト層50rから露出している正孔輸送層33の上とに形成される。
 図7と図14とに示すように、次いで、剥離液58を用いて第1レジスト層50rを除去する(ステップS58)。剥離液58は、例えば、PGMEAおよびアセトン、PGMEなどの有機溶媒を含む。第1レジスト層50rは、露光の有無に関わらず、このような有機溶媒に可溶である。あるいは、第1レジスト層50rがポジレジストを含む例において、剥離液58は、現像液54と同一であってもよい。この場合、第1レジスト層50rの全体を露光することによって、第1レジスト層50rは剥離液58に可溶になる。
 剥離液58は、赤色発光材料層56rを浸透して、第1レジスト層50rを溶解する。そして、赤色発光材料層56rの第1レジスト層50rの上に形成された部分が剥離して除去され、赤色発光材料層56rの正孔輸送層33の上に形成された部分が、赤色発光層35rとして残存する。
 図7と図15とに示すように、続いて、ステップS28gにおいて同様に、第2レジスト層50gを形成し(ステップS50)、第2レジスト層50gを部分的に露光し(ステップS52)、現像液を用いて第2レジスト層50gを現像し(ステップS54)、緑色に発光する発光材料を含む緑色発光材料層56gを形成する(ステップS56)。次いで、剥離液を用いて第2レジスト層50gを除去し(ステップS58)、緑色発光材料層56gの正孔輸送層33の上に形成された部分が、緑色発光層35gとして残存する。
 図7と図16とに示すように、続いて、ステップS28bにおいて同様に、第3レジスト層50bを形成し(ステップS50)、第3レジスト層50bを部分的に露光し(ステップS52)、現像液を用いて第3レジスト層50bを現像し(ステップS54)、青色に発光する発光材料を含む青色発光材料層56bを形成する(ステップS56)。次いで、剥離液を用いて第3レジスト層50bを除去し(ステップS58)、青色発光材料層56bの正孔輸送層33の上に形成された部分が、青色発光層35bとして残存する。
 図6に示すように、ステップS28r,S28g,S28bに次いで、電子輸送層37を形成し(ステップS30)、共通電極25としてカソードを形成する(ステップS32)。
 以上によって、図3に示した発光素子層5を形成することができる。
 (変形例1)
 赤色発光層35rと緑色発光層35gと青色発光層35bとを形成する方法の何れか1つ以上が、フォトリソグラフィ技術を用いる別の方法であってもよい。
 ステップS28rにおいては、図17~19に示すように赤色発光層35rを形成してもよい。
 図17は、図3に示した発光層の形成工程の別の一例を示すフローチャートである。図18~19は、図3に示した発光素子層の形成工程の別の一例を示す概略断面図である。
 図17および図18に示すように、まず、赤色発光材料を含む赤色レジスト層58rを形成し(ステップS60)、赤色レジスト層58rを部分的に露光する(ステップS62)。
 ステップS60において、赤色レジスト層58rは、赤色発光材料と、ポジレジストまたはネガレジストとを含む。ステップS60は例えば、赤色発光材料および溶媒を混合したポジレジストまたはネガレジストを正孔輸送層33に塗布し、摂氏約70~100度でプリベイクすることによって実行される。
 ステップS62において、赤色レジスト層58rの赤色サブ画素Prにおける部分が現像液に不溶であり、第1レジスト層50rの緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおける部分が現像液に可溶であるように、赤色レジスト層58rを部分的に露光する。赤色レジスト層58rがポジレジストを含む場合は、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52nを用いて、赤色レジスト層58rを露光する。一方、赤色レジスト層58rがネガレジストを含む場合は赤色サブ画素Prに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52p(図11参照)を用いて、赤色レジスト層58rを露光する。
 図17および図19に示すように、次いで、現像液54を用いて赤色レジスト層58rを現像する(ステップS64)。赤色レジスト層58rの緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおける部分は、現像液54に溶解し、除去される。この結果、図19の矢印Bで示すように、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおいて現像液54は、正孔輸送層33に到達し、さらに、正孔輸送層33を通って正孔注入層40に到達する。
 前述したように、PEDOT/PSS42は、アルカリ性溶液によって劣化し易い。このため、正孔注入層がポリマーを含まない比較例では、PEDOT/PSSが劣化して、正孔注入層による正孔注入効率が低下した。一方、正孔注入層40がポリマー44pを含む本開示の構成によれば、PEDOT/PSS42がポリマー44pによって保護されているため、劣化し難い。したがって、本開示の構成は、ステップS64における正孔注入層の劣化を低減するので、比較例よりも、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbの発光効率を向上することができる。
 また、赤色レジスト層58rの赤色サブ画素Prにおける部分は、赤色発光層35rとして残存する。
 図17に示すように、次いで、赤色発光層35rの硬化を完全にするために必要に応じて、赤色発光層35rをポストベイクする(ステップS66)ことが好ましい。
 同様に、ステップS28gおよびステップS28bにおいても図17に示す処理を行ってよい。
 (変形例2)
 赤色発光層35rと緑色発光層35gと青色発光層35bとを形成する方法の何れか1つ以上が、フォトリソグラフィ技術を用いるさらに別の方法であってもよい。
 ステップS28rにおいては、図20~23に示すように赤色発光層35rを形成してもよい。
 図20は、図3に示した発光層の形成工程のさらに別の一例を示すフローチャートである。図21~23は、図3に示した発光素子層の形成工程の別の一例を示す概略断面図である。
 図20および図21に示すように、赤色発光材料層56rを形成し(ステップS56)、第1レジスト層50rを形成し(ステップS50)、第1レジスト層50rを部分的に露光する(ステップS52)。
 ステップS52において、第1レジスト層50rの赤色サブ画素Prにおける部分が現像液に不溶であり、第1レジスト層50rの緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおける部分が現像液に可溶であるように、第1レジスト層50rを部分的に露光する。第1レジスト層50rがポジレジストを含む場合は、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52nを用いて、第1レジスト層50rを露光する。一方、第1レジスト層50rがネガレジストを含む場合は赤色サブ画素Prに対応する位置に光学的開口が設けられたマスク52p(図11参照)を用いて、第1レジスト層50rを露光する。
 図20および図22に示すように、次いで、現像液54を用いて第1レジスト層50を現像する(ステップS54)。第1レジスト層50rの緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおける部分は、現像液54に溶解し、除去される。この結果、図22の矢印Cで示すように、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbにおいて現像液54は、赤色発光材料層56rおよび正孔輸送層33に到達し、さらに、正孔輸送層33を通って正孔注入層40に到達する。
 前述したように、PEDOT/PSS42は、アルカリ性溶液によって劣化し易い。このため、正孔注入層がポリマーを含まない比較例では、PEDOT/PSSが劣化して、正孔注入層による正孔注入効率が低下した。一方、正孔注入層40がポリマー44pを含む本開示の構成によれば、PEDOT/PSS42がポリマー44pによって保護されているため、劣化し難い。したがって、本開示の構成は、ステップS54における正孔注入層の劣化を低減するので、比較例よりも、緑色サブ画素Pgおよび青色サブ画素Pbの発光効率を向上することができる。
 図20および図23に示すように、次いで、第1レジスト層50rをマスクとして用いて、赤色発光材料層56rをエッチングする(ステップS68)。エッチングによる赤色発光材料層56rの劣化を考慮すると、エッチングにはドライエッチングよりもウェットエッチングを用いることが好ましい。ウェットエッチングの場合、エッチング液として、赤色発光材料層56rに含まれる発光材料が可溶な溶媒を用いることができる。また、エッチング液は、赤色発光材料層56rの原料に含まれる溶媒と同一であってよい。この結果、赤色発光材料層56rの第1レジスト層50rから露出している部分が除去される。一方、赤色発光材料層56rの第1レジスト層50rに覆われている部分が、赤色発光層35rとして残存する。次いで、剥離液58(図14参照)を用いて第1レジスト層50rを除去する(ステップS58)。
 同様に、ステップS28gおよびステップS28bにおいても図20に示す処理を行ってよい。
 (比較例と実施例)
 図24は、第1比較例に係るポリマーを含まず、かつ、TMAH溶液に浸漬されていない正孔注入層340を備える発光素子層305の発光状態と、第2比較例に係るポリマーを含まず、かつ、TMAH溶液に浸漬された正孔注入層440を備える発光素子層405の発光状態と、本開示の実施例に係るポリマー44pを含み、かつTMAH溶液に浸漬された正孔注入層40を備える発光素子層5の発光状態と、を示す図である。図24は顕微鏡写真を示す。
 ここで、第1比較例に係る正孔注入層340は、ポリマーを含まない点およびTMAH溶液に浸漬されていない点を除いて、本開示に係る正孔注入層40と同一構成であった。また、第2比較例に係る正孔注入層440は、ポリマーを含まない点を除いて、本開示に係る正孔注入層40と同一構成であった。また、第1、第2比較例に係る発光素子層305,405は、正孔注入層340,440を除いて、本開示に係る発光素子層5と同一構成であった。また、正孔注入層440、40は、その上を覆う膜が無い状態で、0.8%TMAH溶液に60秒間浸漬された。
 図24の左側図に示すように、第1比較例に係る発光素子層305の電極上全体が、均一に明るく電界発光(以降「EL発光」と称する)している。これは、第1比較例に係る正孔注入層340がTMAH溶液に浸漬されていないあるため、第1比較例の正孔注入層340に含まれるPEDOT/PSSが劣化していないことを示す。
 図24の中央の図は、に示すように、第2比較例に係る発光素子層405の電極上左上側が、明るくEL発光しているものの、電極上右下側が暗くEL発光しているか、または発光していない。この暗い部分は、TMAH溶液によって、第2比較例に係る正孔注入層440に含まれるPEDOT/PSSが劣化したため、成功注入層440からの正孔注入が少ないか、または無い。したがって、この暗い部分は、電子と正孔との再結合によるEL発光が当該部分において実質的に生じていないことを示す。
 図24の右側の図に示すように、本開示に係る発光素子層5の電極上全体が明るい。これは、TMAH溶液への浸漬後にも、本開示に係る正孔注入層40に含まれるPEDOT/PSSが実質的に劣化していないことを示す。
 したがって、本開示の構成によれば、TMAH溶液による正孔注入層40に含まれるPEDOT/PSSの劣化を防止することができる。
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 図25は、本実施形態に係る発光素子層105の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。
 図25に示すように、本実施形態に係る発光素子層105は、正孔注入層40が赤色正孔注入層40r(第1部分)と緑色正孔注入層40g(第2部分)と青色正孔注入層40b(第3部分)とに分割されている点を除いて、前述の実施形態に係る発光素子層5と同等である。
 赤色正孔注入層40rは、正孔注入層40の赤色画素電極22rに重畳する部分である。緑色正孔注入層40gは、正孔注入層40の緑色画素電極22gに重畳する部分である。青色正孔注入層40bは、正孔注入層40の青色画素電極22bに重畳する部分である。
 赤色正孔注入層40rと緑色正孔注入層40gと青色正孔注入層40bとは、互いから分離している。このため、赤色サブ画素Prと緑色サブ画素Pgと青色サブ画素Pbとの間における、正孔注入層40を通じたリーク電流が低減される。
 (発光素子層の形成工程)
 本実施形態に係る発光素子層105の形成工程は、正孔注入層40の形成工程を除いて、前述の実施形態1に係る発光素子層5の形成工程と同等である。
 図26~28を参照して、本実施形態に係る正孔注入層40の形成工程(ステップS24)を以下に説明する。
 図26は、図25に示した正孔注入層40の形成工程の一例を示すフローチャートである。図27~28はそれぞれ、図25に示した正孔注入層40の形成工程の一例を示す概略断面図である。
 図26に示すように、まず、前述の実施形態と同様に、ステップS40、ステップS42、ステップS44を行う。
 図26および図27に示すように、次いで、正孔注入材料層240を部分的に露光する(ステップS70)。ステップS70において、正孔注入材料層240の赤色画素電極22rと緑色画素電極22gと青色画素電極22bとに対応する部分が水に不溶であり、エッジカバー23に対応する部分が水に可溶であるように、正孔注入材料層240を部分的に露光する。このため、正孔注入材料層240に含まれる水溶性フォトレジスト64がネガレジストである場合、画素電極22に対応する位置に光学的開口が設けられたマスク60を用いて、正孔注入材料層240を露光する。露光によって、正孔注入材料層240に含まれる水溶性フォトレジスト64が硬化する。
 図26および図28に示すように、次いで、水62を用いて正孔注入材料層240を現像する(ステップS72)。正孔注入材料層240の画素電極22に対応する部分は、正孔注入層40として残存する。一方、正孔注入材料層240のエッジカバー23に対応する部分は、水62に溶解し、除去される。この除去によって、赤色正孔注入層40rと緑色正孔注入層40gと青色正孔注入層40bとが互いから分離する。
 図27に示すように、さらに、正孔注入層40の硬化を完全にするために必要に応じて、正孔注入層40をポストベイクしてよい(ステップS48)。
 〔実施形態3〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 図29は、本実施形態に係る発光素子層205の表示領域における構成の非限定的な一例を示す概略断面図である。
 図29に示すように、本実施形態に係る発光素子層205は、正孔注入層40が下層40lと上層40uとを含む複層である点を除いて、前述の実施形態に係る発光素子層5と同等である。
 (正孔注入層の構成)
 図30は、図29に示した正孔注入層40の構成を示す模式図である。
 図30に示すように、正孔注入層40の下層40lがPEDOT/PSS42を含み、正孔注入層40の上層40uがポリマー44pを含み、上層40uが下層40lを覆う。
このため、正孔注入層40内でポリマー44pは、PEDOT/PSS42に隣接しており、正孔注入層40よりも上方から来るアルカリ性溶液に対してPEDOT/PSS42を保護し得る。
 上層40uは、下層40lから正孔輸送層33への正孔注入を妨げないように、十分に薄いことが好ましい。具体的には、トンネル効果により正孔が上層40uを通過できるように、上層40uの厚みが10nm以下であることが好ましい。あるいは、上層40uは、上層40uが正孔輸送層として働くように、正孔輸送性材料を含むことが好ましい。
 (発光素子層の形成工程)
 本実施形態に係る発光素子層205の形成工程は、正孔注入層40の形成工程を除いて、前述の実施形態1に係る発光素子層5の形成工程と同等である。
 図31~図32を参照して、本実施形態に係る正孔注入層40の形成工程(ステップS24)を以下に説明する。
 図31は、図29に示した正孔注入層40の形成工程の一例を示すフローチャートである。図32は、図29に示した正孔注入層40の形成工程の一例を示す概略断面図である。
 図31および図32に示すように、PEDOT/PSS42を含む第1水溶液を調整し(ステップS74)、画素電極22およびエッジカバー23の上に第1水溶液を塗布する(ステップS76)。塗布する方法は、バーコート法、スピンコート法、静電噴霧法など任意の方法でよい。次いで、第1水溶液の膜をベイクすることによって、第1水溶液の膜から下層24lを形成する(ステップS78)。
 次いで、水溶性フォトレジスト64を含む第2水溶液を調整し(ステップS80)、下層40lの上に第2水溶液を塗布する(ステップS82)。塗布する方法は、バーコート法、スピンコート法、静電噴霧法など任意の方法でよい。次いで、第2水溶液の膜をプリベイクすることによって、第2水溶液の膜から上材料層240uを形成する(ステップS84)。これによって、正孔注入材料層240が、下層40lと上材料層240uとを含むように形成される。
 次いで、正孔注入材料層240を露光する(ステップS46)。この露光によって、上材料層240uが露光され、上材料層240uに含まれる水溶性フォトレジスト64が硬化する。硬化によって、上材料層240uから上層40uが形成される。さらに必要に応じて、正孔注入層40をポストベイクする(ステップS48)。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 22 画素電極(アノード)
 22r 赤色画素電極(第1画素電極)
 22g 緑色画素電極(第2画素電極)
 25 共通電極(カソード)
 35r 赤色発光層(第1発光層)
 35g 緑色発光層(第2発光層)
 40 正孔注入層
 40r 赤色正孔注入層(第1部分)
 40g 緑色正孔注入層(第2部分)
 40l 下層
 40u 上層
 42 PEDOT/PSS
 44p ポリマー(第1ポリマー)
 44q 水溶性ポリマー(第2ポリマー)
 46 水溶性架橋剤
 48 水溶性光開始剤
 50r 第1レジスト層
 50g 第2レジスト層
 54 現像液(アルカリ性溶液)
 58r 赤色レジスト層(第1レジスト層)
 62 水
 64 水溶性フォトレジスト
 140 水溶液
 240 正孔注入材料層
 240u 上材料層

Claims (18)

  1.  アノードと、正孔注入層と、第1色に発光する第1発光層と、カソードと、を備え、
     前記正孔注入層は、
      ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)と、
      前記PEDOT/PSSに隣接する第1ポリマーと、を含むことを特徴とする表示装置。
  2.  前記第1ポリマーは、第2ポリマーを架橋した架橋ポリマーであり、
     前記第2ポリマーは、水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記第1ポリマーは、耐アルカリ性を示すことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
  4.  前記第1ポリマーは、ph11以上のアルカリ性溶液に不溶であることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
  5.  前記第1ポリマーは、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ゼラチン、ナイロン、アクリル、ウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、メラミン、エポキシ、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシドから成る群から選択される少なくとも1つのポリマーを含むことを特徴とする請求項3または4に記載の表示装置。
  6.  前記第1色と異なる第2色に発光する第2発光層をさらに備えることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の表示装置。
  7.  前記正孔注入層は、単層であることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の表示装置。
  8.  前記アノードは、第1画素電極と第2画素電極とを含み、
     前記正孔注入層は、前記第1画素電極と重畳する第1部分と、前記第2画素電極と重畳する第2部分とを含み、前記第1部分は前記第2部分から分離していることを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の表示装置。
  9.  前記正孔注入層は、
      前記PEDOT/PSSを含む下層と、
      前記第1ポリマーを含み、前記下層を覆う上層と、
    を含むことを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の表示装置。
  10.  アノードを形成する工程と、
     正孔注入層を形成する工程と、
     第1色に発光する第1発光層を形成する工程と、
     カソードを形成する工程と、を含み、
     前記正孔注入層を形成する工程は、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)に隣接する水溶性フォトレジストを硬化する工程
    を含む表示装置の製造方法。
  11.  前記正孔注入層を形成する工程は、
     前記PEDOT/PSSと前記水溶性フォトレジストとを含む水溶液を調整する工程を含む請求項10に記載の表示装置の製造方法。
  12.  前記正孔注入層を形成する工程は、
      前記水溶液を前記アノードの上に塗布し、正孔注入材料層を形成する工程と、
      前記正孔注入材料層を部分的に露光する工程と、
      前記正孔注入材料層を、水を用いて現像する工程と、を含む請求項11に記載の表示装置の製造方法。
  13.  前記正孔注入層を形成する工程は、
      前記PEDOT/PSSを含む第1水溶液を調整する工程と、
      前記第1水溶液を前記アノードの上に塗布し、下層を形成する工程と、
      前記水溶性フォトレジストを含む第2水溶液を調整する工程と、
      前記第2水溶液を前記下層の上に塗布し、上材料層を形成する工程と、を含む請求項10に記載の表示装置の製造方法。
  14.  前記第1発光層を形成する工程は、
      ポジレジストまたはネガレジストを含む第1レジスト層を形成する工程と、
      前記第1レジスト層を部分的に露光する工程と、
      前記第1レジスト層を、アルカリ性溶液を用いて現像する工程と、を含む請求項10~13の何れか1項に記載の表示装置の製造方法。
  15.  前記第1色と異なる第2色に発光する第2発光層を形成する工程をさらに含み、
     前記第2発光層を形成する工程は、
      ポジレジストまたはネガレジストを含む第2レジスト層を形成する工程と、
      前記第2レジスト層を部分的に露光する工程と、
      前記第2レジスト層を、アルカリ性溶液を用いて現像する工程と、を含む請求項14に記載の表示装置の製造方法。
  16.  前記水溶性フォトレジストは、水溶性ポリマーと、前記水溶性ポリマーを架橋する水溶性架橋剤と、前記水溶性架橋剤による架橋反応を開始する水溶性光開始剤と、
    を含むことを特徴とする請求項10~15の何れか1項に記載の表示装置の製造方法。
  17.  ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)にポリスチレンスルホン酸(PSS)を混合した混合物(PEDOT/PSS)と、
     水溶性フォトレジストと、
    を含む水溶液。
  18.  前記水溶性フォトレジストは、水溶性ポリマーと、前記水溶性ポリマーを架橋する水溶性架橋剤と、前記水溶性架橋剤による架橋反応を開始する水溶性光開始剤と、を含むことを特徴とする請求項17に記載の水溶液。
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