JP2022184258A - Manufacturing method of ion crystal pattern and light-emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、イオン結晶パターンの製造方法及び発光素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a method for manufacturing an ionic crystal pattern and a light emitting device.
非特許文献1及び2に記載された技術は、犠牲層を用いる量子ドット層のパターニングに関する。
The techniques described in
非特許文献1に記載された技術においては、基板の上にポリビニルピロリドン(PVP)層が形成される。続いて、PVP層の上にフォトレジスト層が形成される。続いて、フォトレジスト層が露光及び現像されてフォトレジストパターンが形成される。続いてフォトレジストパターンを介してPVP層がO2プラズマによりエッチングされてPVPパターンが形成される。続いて、フォトレジストパターン及びPVPパターンに重ねて基板の上に量子ドット層が形成される。量子ドット層は、フォトレジストパターン及びPVPパターンの上に配置される第1の部分並びにフォトレジストパターン及びPVPパターンの上に配置されない第2の部分を備える。続いて、PVPパターンがアルコールに溶解させられて量子ドット層の第1の部分がリフトオフされる。これにより、量子ドットパターンが形成される。
In the technique described in
非特許文献2に記載された技術においては、基板の上にフッ素系高分子層が形成される。続いて、フッ素系高分子層の上にフォトレジスト層が形成される。続いて、フォトレジスト層が露光及び現像されてフォトレジストパターンが形成される。続いてフォトレジストパターンを介してフッ素系高分子層がO2プラズマによりエッチングされてフッ素系高分子パターンが形成される。続いて、フォトレジストパターン及びフッ素系高分子パターンに重ねて基板の上に量子ドット層が形成される。量子ドット層は、フォトレジストパターン及びフッ素系高分子パターンの上に配置される第1の部分並びにフォトレジストパターン及びフッ素系高分子パターンの上に配置されない第2の部分を備える。続いて、フッ素系高分子パターンがフッ素系剥離液に溶解させられて量子ドット層の第1の部分がリフトオフされる。これにより、量子ドットパターンが形成される。 In the technique described in Non-Patent Document 2, a fluoropolymer layer is formed on a substrate. Subsequently, a photoresist layer is formed on the fluoropolymer layer. The photoresist layer is then exposed and developed to form a photoresist pattern. Subsequently, the fluoropolymer layer is etched by O2 plasma through the photoresist pattern to form a fluoropolymer pattern. Subsequently, a quantum dot layer is formed on the substrate overlying the photoresist pattern and the fluoropolymer pattern. The quantum dot layer comprises a first portion disposed over the photoresist pattern and the fluoropolymer pattern and a second portion not disposed over the photoresist pattern and the fluoropolymer pattern. Subsequently, the fluorine-based polymer pattern is dissolved in a fluorine-based stripping solution to lift off the first portion of the quantum dot layer. This forms a quantum dot pattern.
犠牲層を用いるペロブスカイト層のパターニングには、犠牲層を溶解させる溶媒にペロブスカイト層が溶解して犠牲層とともにペロブスカイト層が剥離するという問題が存在する。この問題は、ペロブスカイト層以外のイオン結晶層のパターニングにも存在する。 Patterning of a perovskite layer using a sacrificial layer has the problem that the perovskite layer dissolves in a solvent that dissolves the sacrificial layer, and the perovskite layer peels off together with the sacrificial layer. This problem also exists in the patterning of ion crystal layers other than perovskite layers.
本開示は、この問題に鑑みてなされた。本開示は、犠牲層を用いるイオン結晶層のパターニングにおいて犠牲層とともにイオン結晶層が剥離することを抑制することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of this problem. An object of the present disclosure is to suppress separation of the ion crystal layer together with the sacrificial layer during patterning of the ion crystal layer using the sacrificial layer.
本開示の一形態のイオン結晶パターンの製造方法は、a)表面を有する下層を形成する工程と、b)前記表面に含まれる第1の領域の上に有機化合物を含む有機化合物パターンを形成する工程と、c)前記有機化合物パターンの上及び前記表面に含まれる第2の領域の上に第1の溶媒と前記第1の溶媒に分散したイオン結晶の前駆体とを含む前駆体溶液を塗布して前駆体溶液層を形成する工程と、d)前記前駆体溶液層から前記第1の溶媒を揮発させて前記有機化合物パターンの上に接触して配置される第1の部分と前記第2の領域の上に接触して配置される第2の部分とを備え前記イオン結晶を含むイオン結晶層を形成する工程と、e)前記第1の溶媒の極性より低い極性を有する第2の溶媒に前記有機化合物パターンを溶解させて前記第1の部分を除去する工程と、を備える。 A method for producing an ionic crystal pattern according to one aspect of the present disclosure comprises: a) forming a lower layer having a surface; and b) forming an organic compound pattern containing an organic compound on a first region included in the surface. and c) applying a precursor solution containing a first solvent and an ionic crystal precursor dispersed in the first solvent onto the organic compound pattern and onto a second region included in the surface. d) volatilizing the first solvent from the precursor solution layer to form a first portion and the second portion disposed in contact with each other on the organic compound pattern; and e) a second solvent having a polarity lower than the polarity of the first solvent. and dissolving the organic compound pattern in to remove the first portion.
本開示の他の一形態のイオン結晶パターンの製造方法は、a)表面を有する下層を形成する工程と、b)前記表面に含まれる第1の領域の上に有機化合物を含む有機化合物パターンを形成する工程と、c)前記有機化合物パターンの上及び前記表面に含まれる第2の領域の上にジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N′-ジメチルプロピレン尿素、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ガンマ-ブチロラクトン、炭酸プロピレン及びアセトニトリルからなる群より選択される少なくとも1種を含む第1の溶媒と前記第1の溶媒に分散したイオン結晶の前駆体とを含む前駆体溶液を塗布して前駆体溶液層を形成する工程と、d)前記前駆体溶液層から前記第1の溶媒を揮発させて前記有機化合物パターンの上に接触して配置される第1の部分と前記第2の領域の上に接触して配置される第2の部分とを備え前記イオン結晶を含むイオン結晶層を形成する工程と、e)ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、酢酸エチル及び酢酸ブチルからなる群より選択される少なくとも1種を含む第2の溶媒に前記有機化合物パターンを溶解させて前記第1の部分を除去する工程と、を備える。 According to another aspect of the present disclosure, a method for producing an ionic crystal pattern includes: a) forming a lower layer having a surface; and b) forming an organic compound pattern containing an organic compound on a first region included in the surface. c) dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N'-dimethylpropylene urea, dimethylacetamide, N- A precursor solution containing a first solvent containing at least one selected from the group consisting of methylpyrrolidone, gamma-butyrolactone, propylene carbonate and acetonitrile and an ionic crystal precursor dispersed in the first solvent is applied. d) volatilizing the first solvent from the precursor solution layer to form a first portion and the second portion disposed in contact with each other on the organic compound pattern; a second portion disposed over and in contact with the region; and e) hexane, octane, cyclohexane, toluene, xylene, chlorobenzene, ethyl acetate and butyl acetate. and dissolving the organic compound pattern in a second solvent containing at least one selected from the group consisting of to remove the first portion.
本開示の他の一形態の発光素子は、基板と、前記基板の上に配置される第1の電極と、前記基板の上に配置される第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され、端部の平均厚さが中央部の平均厚さの1.2倍以上であり、イオン結晶を含む発光層と、を備える。 A light-emitting element according to another aspect of the present disclosure includes a substrate, a first electrode arranged on the substrate, a second electrode arranged on the substrate, the first electrode and the a light-emitting layer disposed between the second electrode and having an average thickness of 1.2 times or more of the average thickness of the central portion and containing ionic crystals.
本開示によれば、犠牲層を用いるイオン結晶層のパターニングにおいて犠牲層とともにイオン結晶層が剥離することを抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress separation of the ion crystal layer together with the sacrificial layer in the patterning of the ion crystal layer using the sacrificial layer.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
1 第1実施形態
1.1 表示装置の平面構造
図1は、第1実施形態の表示装置を模式的に図示する平面図である。
1. First Embodiment 1.1 Planar Structure of Display Device FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a display device according to a first embodiment.
図1に図示される第1実施形態の表示装置1は、複数の画素11を備える。
The
複数の画素11は、マトリクス状に配列される。複数の画素11が非マトリクス状に配列されてもよい。
A plurality of
1.2 画素の断面構造
図2は、第1実施形態の表示装置に備えられる各画素を模式的に図示する断面図である。
1.2 Cross-Sectional Structure of Pixel FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating each pixel provided in the display device of the first embodiment.
図2に図示されるように、複数の画素11の各画素11は、発光素子21R,21G及び21Bを備える。
As illustrated in FIG. 2, each
発光素子21R,21G及び21Bの各々は、サブ画素を構成する。
Each of the
図2に図示されるように、各画素11は、基板31、第1の電極32、第1の電荷輸送層33、発光層34R、発光層34G、発光層34B、第2の電荷輸送層35及び第2の電極36を備える。
As illustrated in FIG. 2, each
基板31は、3個の発光素子21R,21G及び21Bに跨って配置される1個の基板である。第1の電極32は、3個の発光素子21R,21G及び21Bに跨って配置される共通電極であってもよいし、3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の画素電極であってもよい。第1の電荷輸送層33は、3個の発光素子21R,21G及び21Bに跨って配置される1個の電荷輸送層であってもよいし、3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の電荷輸送層であってもよい。発光層34R,34G及び34Bは、3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の発光層である。第2の電荷輸送層35は、3個の発光素子21R,21G及び21Bに跨って配置される1個の電荷輸送層であってもよいし、3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の電荷輸送層であってもよい。第2の電極36は、3個の発光素子21R,21G及び21Bに跨って配置される1個の共通電極であってもよいし、3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の画素電極であってもよい。
The
第1の電極32、第1の電荷輸送層33、発光層34R、発光層34G、発光層34B、第2の電荷輸送層35及び第2の電極36は、基板31の上に配置される。第1の電荷輸送層33は、第1の電極32の上に配置される。発光層34R,34G及び34Bは、第1の電荷輸送層33の上に配置される。第2の電荷輸送層35は、発光層34R,34G及び34Bの上に配置される。第2の電極36は、第2の電荷輸送層35の上に配置される。したがって、発光層34R,34G及び34Bは、第1の電極32と第2の電極36との間に配置される。また、第1の電荷輸送層33は、第1の電極32と発光層34R,34G及び34Bとの間に配置される。また、第2の電荷輸送層35は、第2の電極36と発光層34R,34G及び34Bとの間に配置される。各画素11が、第1の電極32と第1の電荷輸送層33との間に配置される第1の電荷注入層を備えてもよく、第2の電極36と第2の電荷輸送層35との間に配置される第2の電荷注入層を備えてもよい。
A
発光層34R,34G及び34Bの各発光層の、基板31がある側と反対の側にある主面は、端部に近づくにつれて基板31から離れる。したがって、発光層34R,34G及び34Bの各発光層の厚さは、端部に近づくにつれて厚くなる。各発光層の端部の平均厚さは、各発光層の中央部の平均厚さの1.2倍以上である。
The main surface of each of the
各発光層の端部の平均厚さは、当該端部から2点以上の測定点を選択し、各測定点の厚さを断面透過型電子顕微鏡(断面TEM)で測定し、測定した2点以上の測定点の厚さを加算平均して加算平均値を得ることにより測定される。この加算平均値が、当該端部の平均厚さである。各発光層の中央部の平均厚さは、当該中央部から2点以上の測定点を選択し、各測定点の厚さを断面TEMで測定し、測定した2点以上の測定点の厚さを加算平均して加算平均値を得ることにより測定される。この加算平均値が、当該中央部の平均厚さである。 The average thickness of the edge of each light-emitting layer is determined by selecting two or more measurement points from the edge, measuring the thickness of each measurement point with a cross-sectional transmission electron microscope (cross-sectional TEM), and measuring two points. It is measured by averaging the thicknesses of the above measurement points to obtain an averaging value. This addition average value is the average thickness of the edge. The average thickness of the central portion of each light emitting layer is obtained by selecting two or more measurement points from the central portion, measuring the thickness of each measurement point with a cross-sectional TEM, and measuring the thickness of the two or more measurement points. are averaged to obtain an average value. This addition average value is the average thickness of the central portion.
なお、各発光層の「端部」は、サブ画素の一断面における当該各発光層の縁から100nm以内の部分であり、各発光層の「中央部」は、同じ一断面における当該各発光層の両端の中心及びその近傍50nm(全幅100nm)以内の部分である。 In addition, the “end portion” of each light-emitting layer is a portion within 100 nm from the edge of each light-emitting layer in one cross section of the sub-pixel, and the “central portion” of each light-emitting layer is each light-emitting layer in the same cross section. and a portion within 50 nm (total width 100 nm) of the vicinity thereof.
1.3 発光素子の発光
第1の電極32は、第1の電荷輸送層33を介して発光層34R,34G及び34Bに接触する。第1の電荷輸送層33は、第1の電荷を輸送する。これらにより、第1の電極32から第1の電荷輸送層33を経由して発光層34R,34G及び34Bに第1の電荷を注入することができる。
1.3 Light Emission of Light Emitting Element The
第2の電極36は、第2の電荷輸送層35を介して発光層34R,34G及び34Bに接触する。第2の電荷輸送層35は、第2の電荷を輸送する。これらにより、第2の電極36から第2の電荷輸送層35を経由して発光層34R,34G及び34Bに第2の電荷を注入することができる。
A
第1の電極32と第2の電極36との間に電位差が与えられた場合は、第1の電極32から第1の電荷輸送層33を経由して発光層34R,34G及び34Bに第1の電荷が注入される。また、第2の電極36から第2の電荷輸送層35を経由して発光層34R,34G及び34Bに第2の電荷が注入される。その結果、発光層34R,34G及び34Bにおいて第1の電荷及び第2の電荷が再結合する。これにより、発光層34R,34G及び34Bが光を発する。
When a potential difference is applied between the
発光層34Rにより発せられる光は、例えば、赤色の光である。発光層34Gにより発せられる光は、例えば、緑色の光である。発光層34Bにより発せられる光は、例えば、青色の光である。
The light emitted by the
1.4 インバート構造及びコンベンショナル構造
表示装置1は、インバート構造又はコンベンショナル構造を有する。
1.4 Inverted Structure and Conventional Structure The
表示装置1がインバート構造を有する場合は、第1の電荷は、電子である。また、第2の電荷は、正孔である。また、第1の電極32は、陰極である。また、第2の電極36は、陽極である。また、第1の電荷輸送層33は、電子輸送層である。また、第2の電荷輸送層35は、正孔輸送層である。
When the
表示装置1がコンベンショナル構造を有する場合は、第1の電荷は、正孔である。また、第2の電荷は、電子である。また、第1の電極32は、陽極である。また、第2の電極36は、陰極である。また、第1の電荷輸送層33は、正孔輸送層である。また、第2の電荷輸送層35は、電子輸送層である。
If the
1.5 各層に含まれる材料
第1の電極32及び第2の電極36の各電極は、導電性材料を含む。導電性材料は、例えば、金属及び透明導電性酸化物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。金属は、例えば、Al、Cu、Au及びAgからなる群より選択される少なくとも1種を含む。透明導電性酸化物は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)及び酸化ホウ素亜鉛(BZO)からなる群より選択される少なくとも1種を含む。第1の電極32及び第2の電極36の各電極は、1種の導電性材料を含むひとつの層であってもよいし、互いに異なる2種以上の導電性材料をそれぞれ含むふたつ以上の層の積層体であってもよい。ふたつ以上の層が、金属からなる層及び透明導電性酸化物からなる層の両方を備えてもよい。
1.5 Materials Contained in Each Layer Each of the
電子輸送層は、電子輸送性材料を含む。電子輸送性材料は、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2)及び酸化ストロンチウムチタン(SrTiO3)からなる群より選択される少なくとも1種を含む。電子輸送性材料は、1種の物質からなる電子輸送性材料であってもよいし、2種以上の物質の混合物からなる電子輸送性材料であってもよい。 The electron-transporting layer contains an electron-transporting material. The electron-transporting material includes, for example, at least one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ) and strontium titanium oxide (SrTiO 3 ). The electron-transporting material may be an electron-transporting material composed of one substance, or an electron-transporting material composed of a mixture of two or more substances.
正孔輸送層は、正孔輸送性材料を含む。正孔輸送性材料は、例えば、正孔輸送性無機材料及び正孔輸送性有機材料からなる群より選択される少なくとも1種を含む。正孔輸送性無機材料は、例えば、金属の酸化物、窒化物及び炭化物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。金属は、Zn、Cr、Ni、Ti、Nb、Al、Si、Mg、Ta、Hf、Zr、Y、La、Sr及びMoからなる群より選択される少なくとも1種を含む。正孔輸送性有機材料は、4,4´,4´´-トリス(9-カルバゾイル)トリフェニルアミン(TCTA)、4,4´-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニル-アミノ]-ビフェニル(NPB)、亜鉛フタロシアニン(ZnPC)、ジ[4-(N,N-ジトリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(TAPC)、4,4´-ビス(カルバゾル-9-イル)ビフェニル(CBP)、2,3,6,7,10,11-ヘキサシアノ-1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン(HATCN)、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリ(2,7-(9,9-ジ-n-オクチルフルオレン)-(1,4-フェニレン-((4-第2ブチルフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン(TFB)、ポリ(トリフェニルアミン)誘導体(Poly-TPD)及びポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホン酸)(PEDOT-PSS)からなる群より選択される少なくとも1種を含む。正孔輸送性材料は、1種の物質からなる正孔輸送性材料であってもよいし、2種以上の物質の混合物からなる正孔輸送性材料であってもよい。 The hole-transporting layer contains a hole-transporting material. The hole-transporting material includes, for example, at least one selected from the group consisting of hole-transporting inorganic materials and hole-transporting organic materials. The hole-transporting inorganic material includes, for example, at least one selected from the group consisting of metal oxides, nitrides and carbides. The metal includes at least one selected from the group consisting of Zn, Cr, Ni, Ti, Nb, Al, Si, Mg, Ta, Hf, Zr, Y, La, Sr and Mo. Hole-transporting organic materials include 4,4′,4″-tris(9-carbazoyl)triphenylamine (TCTA), 4,4′-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino ]-biphenyl (NPB), zinc phthalocyanine (ZnPC), di[4-(N,N-ditolylamino)phenyl]cyclohexane (TAPC), 4,4′-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP), 2 ,3,6,7,10,11-hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (HATCN), poly(N-vinylcarbazole) (PVK), poly(2,7-( 9,9-di-n-octylfluorene)-(1,4-phenylene-((4-second-butylphenyl)imino)-1,4-phenylene (TFB), poly(triphenylamine) derivatives (Poly- TPD) and at least one selected from the group consisting of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonic acid) (PEDOT-PSS). or a mixture of two or more substances.
発光層34R,34G及び34Bの各発光層は、発光材料を含む。発光材料は、イオン結晶を含む。イオン結晶は、例えば、ハロゲン化金属及びハロゲン化物ペロブスカイト化合物を含む。ペロブスカイト化合物は、例えば、一般式ABX3で表される組成を有するペロブスカイト化合物及び一般式A2CDX6で表される組成を有するダブルペロブスカイト化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
Each of the
前記イオン結晶のうち、ペロブスカイト化合物は、高い導電性を有するため、各発光層に用いる化合物として望ましい。さらに、ペロブスカイト化合物のうち、ハロゲン化物ペロブスカイト化合物は、極性溶媒を用いた塗布プロセスにより容易に結晶薄膜を作製することができるため、望ましい。 Among the ionic crystals, the perovskite compound is desirable as a compound used for each light-emitting layer because it has high conductivity. Furthermore, among perovskite compounds, halide perovskite compounds are desirable because a crystal thin film can be easily produced by a coating process using a polar solvent.
一般式ABX3で表される組成を有するペロブスカイト化合物においては、Aは、望ましくは、単位格子の体心に配置される。また、元素Bは、望ましくは、単位格子の面心に配置される。また、元素Xは、望ましくは、単位格子の頂点に配置される。Aは、1価のカチオンとなりうる元素又は有機分子であり、例えば、Na、K、Rb、Cs、メチルアンモニウム及びホルムアミジニウムからなる群より選択される少なくとも1種を含む。また、元素Bは、2価のカチオンとなりうる元素であり、例えば、Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Sn及びランタノイドからなる群より選択される少なくとも1種を含む。また、元素Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選択される少なくとも1種を含む。ペロブスカイト化合物は、例えば、CsZnF3、CsZnCl3、CsZnBr3、CsZnI3、RbZnF3、RbZnCl3、RbZnBr3、RbZnI3、CsZnFx1Cl3-x1、CsZnClx1Br3-x1、CsZnBrx1I3-x1、RbZnFx1Cl3-x1、RbZnClx1Br3-x1及びRbZnBrx1I3-x1からなる群より選択される少なくとも1種を含む。x1は、0<x1<3を満たす。 In perovskite compounds having a composition represented by the general formula ABX 3 , A is desirably located at the body center of the unit cell. Also, the element B is desirably arranged at the face center of the unit cell. Also, the element X is desirably arranged at the vertices of the unit cell. A is an element or organic molecule that can be a monovalent cation, and includes, for example, at least one selected from the group consisting of Na, K, Rb, Cs, methylammonium and formamidinium. Further, element B is an element that can be a divalent cation, and is selected from the group consisting of, for example, Mg, Ca, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Sn, and lanthanoids. At least one type is included. Also, the element X contains at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br and I. Perovskite compounds include, for example, CsZnF 3 , CsZnCl 3 , CsZnBr 3 , CsZnI 3 , RbZnF 3 , RbZnCl 3 , RbZnBr 3 , RbZnI 3 , CsZnF x1 Cl 3-x1 , CsZnCl x1 Br 3-x1 , Cx1 ZnIBr 3 -x1 ZnIBr 3 , RbZnF x1 Cl 3-x1 , RbZnCl x1 Br 3-x1 and RbZnBr x1 I 3-x1 . x1 satisfies 0<x1<3.
ダブルペロブスカイト化合物は、ペロブスカイト化合物と同様に、高い導電性を有するため、各発光層に用いる化合物として望ましい。さらに、ダブルペロブスカイト化合物のうち、ハロゲン化物ダブルペロブスカイト化合物は、極性溶媒を用いた塗布プロセスにより容易に結晶薄膜を作製することができるため、望ましい。 A double perovskite compound, like a perovskite compound, has high electrical conductivity, and is therefore desirable as a compound for use in each light-emitting layer. Furthermore, among the double perovskite compounds, the halide double perovskite compounds are desirable because a crystal thin film can be easily produced by a coating process using a polar solvent.
一般式A2CDX6で表される組成を有するダブルペロブスカイト化合物においては、Aは、望ましくは、単位格子の体心に配置される。また、元素C及びDは、望ましくは、単位格子の面心に配置される。また、元素Xは、望ましくは、単位格子の頂点に配置される。Aは、1価のカチオンとなりうる元素又は有機分子であり、例えば、Na、K、Rb、Cs、メチルアンモニウム及びホルムアミジニウムからなる群より選択される少なくとも1種を含む。元素Cは、1価のカチオンとなり得る元素であり、例えば、Na、K、Cu、Ag、In及びTlからなる群より選択される少なくとも1種を含む。元素Dは、3価のカチオンとなり得る元素であり、例えば、Sc、Y、Al、Ga、In、Tl、Sb、Bi、La、Ce,Pr,Pm、Sm、Eu、Gd、Tb,Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuからなる群より選択される少なくとも1種を含む。元素Xは、F、Cl、Br及びIからなる群より選択される少なくとも1種を含む。ダブルペロブスカイト化合物は、例えば、Cs2NaYCl6、Cs2NaBiCl6、Cs2NaInCl6、Cs2NaCeCl6、Cs2KYCl6、Cs2KBiCl6、Cs2KInCl6、Cs2NaCeCl6、Cs2Nax2K1-x2YCl6、Cs2NaYx2Ce1-x2Cl6及びCs2Znx2Na(1-x2)Bi(1-x2)Cl6からなる群より選択される少なくとも1種を含む。X2は、0<x2<1を満たす。 In a double perovskite compound having a composition represented by the general formula A 2 CDX 6 , A is desirably located at the body center of the unit cell. Also, the elements C and D are desirably arranged at the face center of the unit cell. Also, the element X is desirably arranged at the vertices of the unit cell. A is an element or organic molecule that can be a monovalent cation, and includes, for example, at least one selected from the group consisting of Na, K, Rb, Cs, methylammonium and formamidinium. Element C is an element that can be a monovalent cation, and includes, for example, at least one selected from the group consisting of Na, K, Cu, Ag, In and Tl. Element D is an element that can be a trivalent cation, such as Sc, Y, Al, Ga, In, Tl, Sb, Bi, La, Ce, Pr, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, It contains at least one selected from the group consisting of Ho, Er, Tm, Yb and Lu. Element X includes at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br and I. Double perovskite compounds include , for example , Cs2NaYCl6 , Cs2NaBiCl6 , Cs2NaInCl6 , Cs2NaCeCl6 , Cs2KYCl6 , Cs2KBiCl6 , Cs2KInCl6 , Cs2NaCeCl6 , Cs2Na x2K1 - x2YCl6 , Cs2NaYx2Ce1 - x2Cl6 and Cs2Znx2Na (1-x2) Bi (1-x2) Cl6 . X2 satisfies 0<x2<1.
図3は、第1実施形態の表示装置に備えられる各発光層を模式的に図示する断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating each light-emitting layer provided in the display device of the first embodiment.
図3に図示されるように、発光層34R,34G及び34Bの各発光層に含まれる発光材料41がイオン結晶51及び複数の量子ドット52を含んでもよい。
As illustrated in FIG. 3, the
発光材料41が複数の量子ドット52を含む場合は、発光層34R,34G及び34Bの各発光層に注入された電子及び正孔が各量子ドット52に注入される。また、各量子ドット52において電子及び正孔が再結合する。これにより、各量子ドット52が光を発する。これにより、発光層34R,34G及び34Bの発光効率を高くすることができる。
When the light-emitting
各量子ドット52は、イオン結晶51に分散し、イオン結晶51に覆われる。これにより、各量子ドット52を安定させることができる。
Each
各量子ドット52の表面に沿う各量子ドット52の表面層は、Znを含む。これにより、イオン結晶51に含まれる、F、Cl、Br及びIからなる群より選択される少なくとも1種を各量子ドット52の表面層に容易に配位させることができる。
A surface layer of each
図3に図示されるように、各量子ドット52は、コア61、シェル62及びハロゲンアニオン63を備える。
Each
シェル62は、コア61の表面を覆う。
A
各量子ドット52は、ハロゲン化されている。このため、各量子ドット52においては、ハロゲンアニオン63がシェル62の表面に付着している。これにより、複数の量子ドット52をイオン結晶51の前駆体とともに極性溶媒に分散させることができ、複数の量子ドット52をイオン結晶51に分散させることができる。
Each
各量子ドット52がシェル62を備えない量子ドットであってもよい。各量子ドット52がシェル62を備えない量子ドットである場合は、ハロゲンアニオン63は、コア61の表面に付着する。
Each
コア61は、例えば、II-VI族化合物及びIII-V族化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。II-VI族化合物は、例えば、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe及びHgTeからなる群より選択される少なくとも1種を含む。III-V族化合物は、例えば、GaAs、GaP、InN、InAs、InP及びInSbからなる群より選択される少なくとも1種を含む。
The
シェル62は、例えば、ZnS、ZnSe、ZnSSe、ZnTe、Zn2-x3Six3O2からなる群より選択される少なくとも1種を含む。x3は、0<x3<1を満たす。
The
発光材料41がイオン結晶51及び複数の量子ドット52を備える場合は、イオン結晶51に含まれるペロブスカイト化合物に含まれるカチオンは、望ましくは、Zn又はZnより硬いルイス酸である。これにより、各量子ドット52の表面とイオン結晶51との界面において化学反応が発生することを抑制することができる。Znより硬いルイス酸は、例えば、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Rb、Sr、Y、In、Sn、Sb、Cs、Ba、Bi及びLaからなる群より選択される少なくとも1種のカチオンである。
When the
量子ドットがハロゲン化される際には、イオン結晶を構成するカチオンのハロゲン化物が極性溶媒に溶解させられて溶液が調製される。 When the quantum dots are halogenated, a cation halide constituting the ionic crystal is dissolved in a polar solvent to prepare a solution.
また、リガンドにより保護された量子ドットが非極性溶媒に分散させられて分散液が調製される。 Alternatively, the ligand-protected quantum dots are dispersed in a non-polar solvent to prepare a dispersion.
続いて、調製された溶液及び分散液が互いに混合されて混合液が調製され、調製された混合液が攪拌される。 Subsequently, the prepared solution and dispersion are mixed with each other to prepare a mixed liquid, and the prepared mixed liquid is stirred.
続いて、攪拌された混合液が静置されて混合液が上層液及び下層液に分離させられる。このとき、量子ドットからリガンドが外れる。また、量子ドットが極性溶媒中に移動して極性溶媒中でハロゲン化される。また、リガンドが非極性溶媒中に残る。このため、上層液は、リガンド及び非極性溶媒を含む。下層液は、ハロゲン化された量子ドット、イオン結晶を構成するカチオンのハロゲン化物及び極性溶媒を含む。ハロゲン化された量子ドット及びイオン結晶を構成するカチオンのハロゲン化物は、極性溶媒に分散している。イオン結晶を構成するカチオンのハロゲン化物は、イオン結晶51の前駆体となる。
Subsequently, the stirred mixed liquid is allowed to stand still to separate the mixed liquid into an upper layer liquid and a lower layer liquid. At this time, the ligand is released from the quantum dot. Also, the quantum dots migrate into the polar solvent and are halogenated in the polar solvent. Also, the ligand remains in the non-polar solvent. Therefore, the supernatant contains the ligand and the non-polar solvent. The underlayer liquid contains halogenated quantum dots, halides of the cations that make up the ionic crystals, and a polar solvent. The cation halides that make up the halogenated quantum dots and ionic crystals are dispersed in a polar solvent. Halides of cations forming the ionic crystal are precursors of the
続いて、上層液が廃棄される。これにより、ハロゲン化された量子ドット、イオン結晶を構成するカチオンのハロゲン化物及び極性溶媒を含む溶液が得られる。 The supernatant is then discarded. As a result, a solution containing halogenated quantum dots, halides of cations constituting ionic crystals, and a polar solvent is obtained.
1.6 表示装置の製造方法
図4は、第1実施形態の表示装置の製造の流れを示すフローチャートである。
1.6 Manufacturing Method of Display Device FIG. 4 is a flow chart showing the flow of manufacturing the display device according to the first embodiment.
表示装置1が製造される際には、図4に示されるステップS101からS106までが実行される。
When the
ステップS101においては、基板31が準備される。
In step S101, the
続くステップS102においては、基板31の上に第1の電極32が形成される。
In subsequent step S102, the
続くステップS103においては、第1の電極32の上に第1の電荷輸送層33が形成される。
In the subsequent step S103, the first
続くステップS104においては、第1の電荷輸送層33の上に発光層34R,34G及び34Bが形成される。
In the following step S104, light emitting
続くステップS105においては、発光層34R,34G及び34Bの上に第2の電荷輸送層35が形成される。
In the subsequent step S105, the second
続くステップS106においては、第2の電荷輸送層35の上に第2の電極36が形成される。
In the subsequent step S106, the
発光層34R,34G及び34Bは、リフトオフ法により形成される。第1の電荷輸送層33が3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の電荷輸送層である場合は、発光層34R,34G及び34Bがリフトオフ法により形成される際に3個の電荷輸送層がリフトオフ法により形成されてもよい。第2の電荷輸送層35が3個の発光素子21R,21G及び21Bにそれぞれ配置される3個の電荷輸送層である場合は、発光層34R,34G及び34Bがリフトオフ法により形成される際に3個の電荷輸送層がリフトオフ法により形成されてもよい。
The
1.7 発光層の形成
図5は、第1実施形態の表示装置に備えられる各発光層の形成の流れを示すフローチャートである。図6Aから図6Eまで、図7Aから図7Eまで及び図8Aから図8Eまでは、第1実施形態の表示装置に備えられる発光層の形成の途上で得られる中間品を模式的に図示する断面図である。
1.7 Formation of Light Emitting Layer FIG. 5 is a flow chart showing the flow of forming each light emitting layer provided in the display device of the first embodiment. FIGS. 6A to 6E, FIGS. 7A to 7E, and FIGS. 8A to 8E are cross-sectional views schematically illustrating intermediate products obtained in the course of forming a light-emitting layer provided in the display device of the first embodiment. It is a diagram.
発光層34R,34G及び34Bの各発光層が形成される際には、図5に示されるステップS111からS116までが実行される。
When each of the
発光層34Rが形成される場合は、ステップS111において、下層となる第1の電荷輸送層33の上に、図6Aに図示される有機化合物層72Rが形成される。有機化合物層72Rは、第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第1の領域33Raの上に配置される第1の有機化合物部分72Ra及び第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第2の領域33Rbの上に配置される第2の有機化合物部分72Rbを備える。有機化合物層72Rは、有機化合物を含む。第2の領域33Rbは、第1の領域33Raと異なる領域である。
When the light-emitting
続くステップS112においては、有機化合物層72Rの上に、図6Aに図示されるフォトレジスト層73Rが形成される。フォトレジスト層73Rは、フォトレジストを含む。
In the subsequent step S112, a
続くステップS113においては、フォトレジスト層73Rがパターニングされる。これにより、図6Bに図示されるフォトレジストパターン74Rが形成される。フォトレジストパターン74Rは、第1の有機化合物部分72Raの上に形成され、第2の有機化合物部分72Rbの上に形成されない。フォトレジスト層73Rがパターニングされる際には、フォトレジスト層73Rが露光させられ、露光させられたフォトレジスト層73Rが現像される。
In the subsequent step S113, the
続くステップS114においては、有機化合物層72Rがパターニングされる。これにより、図6Cに図示される有機化合物パターン75Rが形成される。有機化合物パターン75Rは、第1の領域33Raの上に形成され、第2の領域33Rbの上に形成されない。有機化合物パターン75Rは、有機化合物を含む。有機化合物層72Rがパターニングされる際には、フォトレジストパターン74Rがマスクとして用いられ、O2プラズマエッチングにより第2の有機化合物部分72Rbが除去される。有機化合物パターン75Rは、犠牲層とも呼ばれる。
In subsequent step S114, the
ステップS111からS114までにより、第1の領域33Raの上に、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rが形成される。
Through steps S111 to S114, an
続くステップS115においては、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上並びに第2の領域33Rbの上に、図6Dに図示されるイオン結晶層76Rが形成される。イオン結晶層76Rは、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上に接触して配置される第1の部分76Ra並びに第2の領域33Rbの上に接触して配置される第2の部分76Rbを備える。イオン結晶層76Rは、イオン結晶51を含む。発光層34Rが量子ドット52を含む場合は、イオン結晶層76Rは、量子ドット52を含む。量子ドット52は、イオン結晶51に分散している。
In the subsequent step S115, an
続くステップS116においては、第1の部分76Raがリフトオフされて除去される。これにより、第2の領域33Rbの上に、図6Eに図示される、イオン結晶パターンである発光層34Rが形成される。第1の部分76Raがリフトオフされる際には、有機化合物パターン75Rが低極性溶媒に溶解させられる。
In subsequent step S116, the first portion 76Ra is lifted off and removed. As a result, a light-emitting
発光層34Gが形成される場合は、ステップS111において、下層となる第1の電荷輸送層33の上に、図7Aに図示される有機化合物層72Gが形成される。有機化合物層72Gは、第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第1の領域33Gaの上に配置される第1の有機化合物部分72Ga及び第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第2の領域33Gbの上に配置される第2の有機化合物部分72Gbを備える。有機化合物層72Gは、有機化合物を含む。第2の領域33Gbは、第1の領域33Gaと異なる領域である。
When the light-emitting
続くステップS112においては、有機化合物層72Gの上に、図7Aに図示されるフォトレジスト層73Gが形成される。フォトレジスト層73Gは、フォトレジストを含む。
In the subsequent step S112, a
続くステップS113においては、フォトレジスト層73Gがパターニングされる。これにより、図7Bに図示されるフォトレジストパターン74Gが形成される。フォトレジストパターン74Gは、第1の有機化合物部分72Gaの上に形成され、第2の有機化合物部分72Gbの上に形成されない。フォトレジスト層73Gがパターニングされる際には、フォトレジスト層73Gが露光させられ、露光させられたフォトレジスト層73Gが現像される。
In the subsequent step S113, the
続くステップS114においては、有機化合物層72Gがパターニングされる。これにより、図7Cに図示される有機化合物パターン75Gが形成される。有機化合物パターン75Gは、第1の領域33Gaの上に形成され、第2の領域33Gbの上に形成されない。有機化合物パターン75Gは、有機化合物を含む。有機化合物層72Gがパターニングされる際には、フォトレジストパターン74Gがマスクとして用いられ、O2プラズマエッチングにより第2の有機化合物部分72Gbが除去される。有機化合物パターン75Gは、犠牲層とも呼ばれる。
In subsequent step S114, the
ステップS111からS114までにより、第1の領域33Gaの上に、有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gが形成される。
Through steps S111 to S114, an
続くステップS115においては、有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gの上並びに第2の領域33Gbの上に、図7Dに図示されるイオン結晶層76Gが形成される。イオン結晶層76Gは、有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gの上に接触して配置される第1の部分76Ga並びに第2の領域33Gbの上に接触して配置される第2の部分76Gbを備える。イオン結晶層76Gは、イオン結晶51を含む。発光層34Gが量子ドット52を含む場合は、イオン結晶層76Gは、量子ドット52を含む。量子ドット52は、イオン結晶51に分散している。
In the subsequent step S115, an
続くステップS116においては、第1の部分76Gaがリフトオフされて除去される。これにより、第2の領域33Gbの上に、図7Eに図示される、イオン結晶パターンである発光層34Gが形成される。第1の部分76Gaがリフトオフされる際には、有機化合物パターン75Gが低極性溶媒に溶解させられる。
In subsequent step S116, the first portion 76Ga is lifted off and removed. As a result, a light-emitting
発光層34Bが形成される場合は、ステップS111において、下層となる第1の電荷輸送層33の上に、図8Aに図示される有機化合物層72Bが形成される。有機化合物層72Bは、第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第1の領域33Baの上に配置される第1の有機化合物部分72Ba及び第1の電荷輸送層33の表面に含まれる第2の領域33Bbの上に配置される第2の有機化合物部分72Bbを備える。有機化合物層72Bは、有機化合物を含む。第2の領域33Bbは、第1の領域33Baと異なる領域である。
When the
続くステップS112においては、有機化合物層72Bの上に、図8Aに図示されるフォトレジスト層73Bが形成される。フォトレジスト層73Bは、フォトレジストを含む。
In the subsequent step S112, a
続くステップS113においては、フォトレジスト層73Bがパターニングされる。これにより、図8Bに図示されるフォトレジストパターン74Bが形成される。フォトレジストパターン74Bは、第1の有機化合物部分72Baの上に形成され、第2の有機化合物部分72Bbの上に形成されない。フォトレジスト層73Bがパターニングされる際には、フォトレジスト層73Bが露光させられ、露光させられたフォトレジスト層73Bが現像される。
In subsequent step S113,
続くステップS114においては、有機化合物層72Bがパターニングされる。これにより、図8Cに図示される有機化合物パターン75Bが形成される。有機化合物パターン75Bは、第1の領域33Baの上に形成され、第2の領域33Bbの上に形成されない。有機化合物パターン75Bは、有機化合物を含む。有機化合物層72Bがパターニングされる際には、フォトレジストパターン74Bがマスクとして用いられ、O2プラズマエッチングにより第2の有機化合物部分72Bbが除去される。有機化合物パターン75Bは、犠牲層とも呼ばれる。
In subsequent step S114, the
ステップS111からS114までにより、第1の領域33Baの上に、有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bが形成される。
Through steps S111 to S114, an
続くステップS115においては、有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bの上並びに第2の領域33Bbの上に、図8Dに図示されるイオン結晶層76Bが形成される。イオン結晶層76Bは、有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bの上に接触して配置される第1の部分76Ba並びに第2の領域33Bbの上に接触して配置される第2の部分76Bbを備える。イオン結晶層76Bは、イオン結晶51を含む。発光層34Bが量子ドット52を含む場合は、イオン結晶層76Bは、量子ドット52を含む。量子ドット52は、イオン結晶に分散している。
In the subsequent step S115, an
続くステップS116においては、第1の部分76Baがリフトオフされて除去される。これにより、第2の領域33Bbの上に、図8Eに図示される、イオン結晶パターンである発光層34Bが形成される。第1の部分76Baがリフトオフされる際には、有機化合物パターン75Bが低極性溶媒に溶解させられる。
In subsequent step S116, the first portion 76Ba is lifted off and removed. As a result, a light-emitting
1.8 イオン結晶層の形成
図9は、第1実施形態の表示装置に備えられる各発光層の形成の途上で得られるイオン結晶層の形成の流れを示すフローチャートである。
1.8 Formation of Ion Crystal Layer FIG. 9 is a flow chart showing the flow of formation of an ion crystal layer obtained during formation of each light-emitting layer provided in the display device of the first embodiment.
イオン結晶層76R,76G及び76Bの各イオン結晶層が形成される際には、図9に示されるステップS121及びS122が実行される。 When the ion crystal layers 76R, 76G and 76B are formed, steps S121 and S122 shown in FIG. 9 are performed.
イオン結晶層76Rが形成される場合は、ステップS121において、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上並びに第2の領域33Rbの上に、前駆体溶液層が形成される。前駆体溶液層が形成される際には、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上並びに第2の領域33Rbの上に前駆体溶液が塗布される。前駆体溶液は、極性溶媒及びイオン結晶51の前駆体を含む。イオン結晶51の前駆体は、極性溶媒に分散している。発光層34Rが量子ドット52を含む場合は、前駆体溶液は、量子ドット52を含む。量子ドット52は、極性溶媒に分散している。前駆体溶液層を構成する、第2の領域33Rbの上に形成される部分の端面は、有機化合物パターン75Rに接触し、有機化合物パターン75Rを濡らす。このため、当該部分の厚さは、端面に近づくにつれて厚くなる。このことは、発光層34R,34G及び34Bの各発光層の、基板31がある側と反対の側にある主面が、端部に近づくにつれて基板31から離れる原因となる。
When the
続くステップS122においては、前駆体溶液層から極性溶媒が揮発させられる。これにより、イオン結晶層76Rが形成される。
In subsequent step S122, the polar solvent is volatilized from the precursor solution layer. Thereby, an
イオン結晶層76Gは、有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gの上並びに第2の領域33Gbの上に前駆体溶液層が形成される点を除いて、イオン結晶層76Rと同様に形成される。有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gの上並びに第2の領域33Gbの上に前駆体溶液層が形成される際には、既に形成されている発光層34Rは有機化合物パターン75Gで覆われているので、前駆体溶液が発光層34Rを溶解させることはない。イオン結晶層76Bは、有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bの上並びに第2の領域33Bbの上に前駆体溶液層が形成される点を除いて、イオン結晶層76Rと同様に形成される。有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bの上並びに第2の領域33Bbの上に前駆体溶液層が形成される際には、既に形成されている発光層34R及び34Gは有機化合物パターン75Bで覆われているので、前駆体溶液が発光層34R及び34Gを溶解させることはない。
The
1.9 溶媒の極性
イオン結晶51の前駆体は、極性溶媒に溶解するが。低極性溶媒に溶解しない。このため、前駆体溶液層が形成される際に塗布される前駆体溶液においては、イオン結晶51の前駆体が極性溶媒に分散させられる。極性溶媒は、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N′-ジメチルプロピレン尿素、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ガンマ-ブチロラクトン、炭酸プロピレン及びアセトニトリルからなる群より選択される少なくとも1種を含む。なお、イオン結晶層76R,76G及び76B並びに発光層34R,34G及び34Bも、極性溶媒に溶解するが、低極性溶媒に溶解しない。
1.9 Polarity of Solvent Although the precursor of the
また、前駆体溶液層が形成される際に塗布される前駆体溶液は、有機化合物パターン75R,75G及び75Bに接触する。このため、有機化合物パターン75R,75G及び75Bに含まれる有機化合物すなわち有機化合物層72R,72G及び72Bに含まれる有機化合物は、前駆体溶液に含まれる極性溶媒に溶解しない低極性有機化合物である。低極性有機化合物は、例えば、ポリオレフィン類、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含む。ポリオレフィン類は、例えば、ポリエチレン、ポリイソプレン、ポリプロピレン及びポリスチレンからなる群より選択される少なくとも1種を含む。アクリル樹脂は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル及びポリメタクリル酸ベンジルからなる群より選択される少なくとも1種を含む。シリコーン樹脂は、ポリジメチルシロキサン及びポリメチルフェニルシロキサンからなる群より選択される少なくとも1種を含む。
Also, the precursor solution applied when the precursor solution layer is formed contacts the
前記低極性有機化合物は、低極性溶媒に溶解するが、極性溶媒に溶解しない。このため、第1の部分76Ra,76Ga及び76Baがリフトオフされる際には、有機化合物パターン75R,75G及び75Bが低極性溶媒に溶解させられる。低極性溶媒は、上述した極性溶媒の極性より低い極性を有する。低極性溶媒は、例えば、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、酢酸エチル及び酢酸ブチルからなる群より選択される少なくとも1種を含む。イオン結晶51は低極性溶媒に溶解しないため、低極性溶媒は、第2の部分76Rb,76Gb及び76Bbを溶解させない。
The low-polarity organic compound dissolves in low-polarity solvents, but does not dissolve in polar solvents. Therefore, when the first portions 76Ra, 76Ga and 76Ba are lifted off, the
溶媒の極性は、溶媒の誘電率及び双極子モーメントにより特定することができる。 The polarity of a solvent can be specified by the dielectric constant and dipole moment of the solvent.
第1実施形態によれば、犠牲層となる有機化合物パターン75R,75G及び75Bを用いるイオン結晶層76R,76G及び76Bのパターニングにおいて有機化合物パターン75R,75G及び75Bとともにイオン結晶層76R,76G及び76Bが剥離することを抑制することができる。
According to the first embodiment, in patterning the ion crystal layers 76R, 76G and 76B using the
2 第2実施形態
以下では、第2実施形態が第1実施形態と異なる点が説明される。説明されない点については、第1実施形態において採用される構成と同様の構成が第2実施形態においても採用される。
2. Second Embodiment In the following, points of difference of the second embodiment from the first embodiment will be described. As for the points that are not explained, the same configuration as that employed in the first embodiment is also employed in the second embodiment.
第2実施形態においては、発光層34R,34G及び34Bに直接的に接触する第1の電荷輸送層33が、無機化合物を含む。
In the second embodiment, the first
無機化合物は、ZnOを含み、望ましくは、ZnOにドーピングされるドーパントを含む。ドーパントは、望ましくは、Al、Ag、In及びGaからなる群より選択される少なくとも1種を含む。ZnO及びドーパントの全体におけるドーパントの含有量は、望ましくは、0.5重量%以上5重量%以下である。 The inorganic compound includes ZnO and preferably includes a dopant with which the ZnO is doped. The dopant desirably contains at least one selected from the group consisting of Al, Ag, In and Ga. The content of dopants in the total of ZnO and dopants is desirably 0.5% by weight or more and 5% by weight or less.
第1の電荷輸送層33にこれらの無機化合物が含まれる場合は、O2プラズマエッチングにより第2の有機化合物部分72Rb,72Gb及び72Bbが除去されるのに続いてO2プラズマが第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbに接触させられた際に、プラズマ処理により前駆体溶液に含まれる極性溶媒に対する第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbの接触角を小さくすることができる。これにより、前駆体溶液が塗布される際に、前駆体溶液に含まれる極性溶媒に対する第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbの接触角を40°以下にすることができる。これにより、発光層34R,34G及び34Bに含まれるイオン結晶の粒径を小さくすることができ、発光層34R,34G及び34Bの膜厚を均一にすることができ、発光層34R,34G及び34Bにリークが生じることを抑制することができる。
When the first
第1の電荷輸送層33は、ゾルゲル法、塗布法、スパッタリング法、原子層堆積(ALD)法等により形成することができる。第1の電荷輸送層33がゾルゲル法により形成される場合は、酢酸金属溶液が塗布されて塗布層が形成され、形成された塗布層が200℃以上400℃以下の温度で加熱される。第1の電荷輸送層33が塗布法により形成される場合は、ナノ粒子が分散している溶液が塗布される。これらにより、酸化物半導体からなる第1の電荷輸送層33を形成することができる。
The first
第1の電荷輸送層33は、ステップS114においてO2プラズマエッチングにより第2の有機化合物部分72Rb,72Gb及び72Bbが除去される前に形成される。しかし、第1の電荷輸送層33は、O2プラズマエッチングに耐えることができる無機化合物層であるため、O2プラズマエッチングに耐えることができる。
The first
第1の電荷輸送層33がZnOを含むが0.5重量%以上5重量%以下のドーパントを含まない場合であっても、酸素雰囲気下において長時間のプラズマ処理を行うことにより、極性溶媒に対する第1の電荷輸送層33の表面の接触角を小さくすることができる。しかし、第1の電荷輸送層33がZnO及び0.5重量%以上5重量%以下のドーパントを含む場合は、第1の電荷輸送層33の透明性を維持したまま極性溶媒に対する第1の電荷輸送層33の表面の接触角を小さくすることができる。また、短時間のプラズマ処理により極性溶媒に対する第1の電荷輸送層33の表面の接触角を小さくすることができる。これにより、O2プラズマエッチングを行う時間を短くすることができる。
Even when the first
第2実施形態において採用された接触角を小さくする方法は、工程が増えることを抑制することできるという利点を有する。 The method of reducing the contact angle adopted in the second embodiment has the advantage of being able to suppress an increase in the number of steps.
3 第3実施形態
以下では、第3実施形態が第1実施形態と相違する点が説明される。説明されない点については、第1実施形態において採用される構成と同様の構成が第3実施形態においても採用される。
3 Third Embodiment In the following, points of difference between the third embodiment and the first embodiment will be described. For points that are not explained, the same configuration as that employed in the first embodiment is also employed in the third embodiment.
図10は、第3実施形態の表示装置に備えられる各画素を模式的に図示する断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating each pixel included in the display device of the third embodiment.
図10に図示されるように、第3実施形態においては、発光素子21R,21G及び21Bが、表面装飾層37R,37G及び37Bをそれぞれ備える。
As illustrated in FIG. 10, in the third embodiment,
表面装飾層37R,37G及び37Bは、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbをそれぞれ装飾する。また、表面装飾層37R,37G及び37Bは、発光層34R,34G及び34Bにそれぞれ直接的に接触する。第1の電荷輸送層33は、酸化物を含む。このため、第1の電荷輸送層33の表面には、水酸基及びμオキソ架橋が露出する。酸化物は、例えば、ZnO、ドーパントがドーピングされたZnO、NiO及びTiO2からなる群より選択される少なくとも1種を含む。表面装飾層37R,37G及び37Bの各表面装飾層は、アミノ基、水酸基、カルボン酸及びエチレングリコール鎖からなる群より選択される少なくとも1種を含む。アミノ基、水酸基、カルボン酸及びエチレングリコール鎖からなる群より選択される少なくとも1種は、第1の電荷輸送層33の表面に露出する水酸基及び/又はμオキソ架橋に直接的に又は間接的に結合する。これにより、単分子膜である表面装飾層37R,37G及び37Bが形成される。
The surface
図11は、第3実施形態の表示装置に備えられる発光層の形成の流れを示すフローチャートである。図12、図13及び図14は、第3実施形態の表示装置に備えられる発光層の形成の途上で得られる中間品を模式的に図示する断面図である。 FIG. 11 is a flow chart showing the flow of forming a light-emitting layer provided in the display device of the third embodiment. 12, 13 and 14 are cross-sectional views schematically illustrating intermediate products obtained during the formation of the light-emitting layer provided in the display device of the third embodiment.
発光層34R,34G及び34Bの各発光層が形成される際には、図11に示されるステップS111からS116まで及びS131が実行される。
When each of the
発光層34Rが形成される際には、ステップS131において、図12に図示される表面装飾層37Rが形成される。表面装飾層37Rは、表面改質剤を第2の領域33Rbに接触させることにより形成される。表面改質剤は、ホスホン酸、カルボン酸及びシランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも1種を含む。表面装飾層37Rは、ステップS114において有機化合物パターン75Rが形成された後に形成される。これにより、O2プラズマにより表面装飾層37Rが損傷することを抑制することができる。表面装飾層37Rは、ステップS115においてイオン結晶層76Rが形成される前、すなわち、ステップS121において前駆体溶液層が形成される前に形成される。ステップS115においては、有機化合物パターン75Rの上及び表面装飾層37Rの上にイオン結晶層76Rが形成される。したがって、ステップS121においては、有機化合物パターン75Rの上及び表面装飾層37Rの上に前駆体溶液が塗布される。
When the
発光層34Gは、ステップ131において、図13に図示される表面改質層37Gが、表面改質剤を第2の領域33Gbに接触させることにより形成される点を除いて、発光層34Rと同様に形成される。発光層34Bは、ステップ131において、図14に図示される表面改質層37Bが、表面改質剤を第2の領域33Bbに接触させることにより形成される点を除いて、発光層34Rと同様に形成される。
Light-emitting
図15Aから図15Fまでは、第3実施形態の表示装置に備えられる表面装飾層の形成の途上で得られる表面微構造を模式的に図示する図である。 15A to 15F are diagrams schematically illustrating surface microstructures obtained during the formation of the surface decorative layer provided in the display device of the third embodiment.
図15Aから図15Fまでに図示される表面微構造は、第1の電荷輸送層33に含まれる酸化物がTiO2を含み、表面改質剤がホスホン酸を含む場合の表面微構造である。
The surface microstructure illustrated in Figures 15A to 15F is for the case where the oxide contained in the first
表面装飾層37R,37G及び37Bの各表面装飾層が形成される場合は、図15Aに図示されるように、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbにホスホン酸81が接触させられる。
When the surface
続いて、図15A及び図15Bに図示されるように、ホスホン酸81の第1の水酸基82が脱プロトン化されてO-基83が形成される。脱プロトン化により脱離したプロトン84は、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbに露出する水酸基85に付加される。これにより、水酸基85がプロトン化されてH2
+O基86が形成される。
Subsequently, the
続いて、図15B及び図15Cに図示されるように、H2
+O基86が脱水されてH2
+O基86に結合されていたTi原子87がO-基83と結合する。
15B and 15C, H 2 + O groups 86 are dehydrated and
続いて、図15C及び図15Dに図示されるように、ホスホン酸81の第2の水酸基88が脱プロトン化されてO-基89が形成される。脱プロトン化により脱離したプロトン90は、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbに露出するμオキソ架橋91に付加される。これにより、μオキソ架橋91がプロトン化されてOH+架橋92が形成される。
Subsequently, the
続いて、図15D及び図15Eに図示されるように、OH+架橋92を構成する酸素原子93とTi原子87との間の結合が開裂して水酸基94が再生される。また、Ti原子87がO-基89と結合する。
15D and 15E, the bond between the oxygen atom 93 and the
これらの反応が繰り返されることにより、図13Fに図示されるように、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbの上に高密度ホスホン酸自己組織化膜(SAM)101が形成される。高密度ホスホン酸SAM膜101は、表面装飾層37R,37G及び37Bとして用いられる。
By repeating these reactions, a high-density phosphonic acid self-assembled membrane (SAM) 101 is formed on the second regions 33Rb, 33Gb and 33Bb, as illustrated in FIG. 13F. A high density phosphonic
これらの反応による高密度ホスホン酸SAM膜101の形成は、例えば、プラズマ処理が行われた基板を0.1mmol/lの濃度を有するホスホン酸のテトラヒドロフラン(THF)溶液に浸漬してから当該THF溶液から引き上げ、引き揚げた基板を120℃の温度下で48時間かけて乾燥し、乾燥した基板をメタノール中で超音波洗浄することにより行うことができる。
The high-density phosphonic
図16は、第3実施形態の表示装置に備えられる表面装飾層の形成の途上で得られる表面微構造を模式的に図示する図である。 FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a surface microstructure obtained during the formation of the surface decorative layer provided in the display device of the third embodiment.
図16に図示される表面微構造は、第1の電荷輸送層33に含まれる酸化物がTiO2を含み、表面改質剤がシランカップリング剤を含む場合の中間品である。
The surface microstructure illustrated in FIG. 16 is intermediate when the oxide contained in the first
シランカップリング剤は、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbに露出する水酸基と反応する。これにより、図16に図示されるように、第2の領域33Rb,33Gb及び33Bbの上に低密度シランSAM膜102が形成される。低密度シランSAM膜102は、表面装飾層37R,37G及び37Bとして用いられる。
The silane coupling agent reacts with hydroxyl groups exposed in the second regions 33Rb, 33Gb and 33Bb. As a result, a low-density
表面装飾層37R,37G及び37Bの表面は、前駆体溶液が塗布される際に、前駆体溶液に含まれる極性溶媒に対して40°以下の接触角を有する。これにより、発光層34R,34G及び34Bに含まれるイオン結晶の粒径を小さくすることができ、発光層34R,34G及び34Bの膜厚を均一にすることができ、発光層34R,34G及び34Bにリークが生じることを抑制することができる。
The surfaces of the surface
第3実施形態において採用された接触角を小さくする方法は、有機化合物パターン75R,75G及び75Bが極性溶媒に溶解しないために採用可能となっている。
The method of reducing the contact angle adopted in the third embodiment can be adopted because the
4 第4実施形態
以下では、第4実施形態が第1実施形態と相違する点が説明される。説明されない点については、第1実施形態において採用される構成と同様の構成が第4実施形態においても採用される。
4 Fourth Embodiment In the following, points of difference between the fourth embodiment and the first embodiment will be described. As for the points that are not explained, the same configuration as that employed in the first embodiment is also employed in the fourth embodiment.
図17は、第4実施形態の表示装置に備えられる各画素を模式的に図示する断面図である。 FIG. 17 is a cross-sectional view schematically illustrating each pixel provided in the display device of the fourth embodiment.
図17に図示されるように、第4実施形態においては、発光素子21R,21G及び21Bが、他の第1の電荷輸送層38R,38G及び38Bをそれぞれ備える。
As illustrated in FIG. 17, in the fourth embodiment, light emitting
他の第1の電荷輸送層38Rは、第1の電荷輸送層33と発光層34Rとの間に配置される。他の第1の電荷輸送層38Gは、第1の電荷輸送層33と発光層34Gとの間に配置される。他の第1の電荷輸送層38Bは、第1の電荷輸送層33と発光層34Bとの間に配置される。他の第1の電荷輸送層38R,38G及び38Bは、発光層34R,34G及び34Bにそれぞれ直接的に接触する。他の第1の電荷輸送層38R,38G及び38Bは、第1の電荷輸送層33に含まれる電荷輸送性材料と異なる電荷輸送性材料を含む。他の第1の電荷輸送層38R,38G及び38Bに含まれる電荷輸送性材料は、例えば、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT-PSS)、ポリエチレンイミン(PEI)及びエトキシ化ポリエチレンイミン(PEIE)からなる群より選択される少なくとも1種を含んでもよいし、ZnO、ZnMgO、AlZnO及びNiOからなる群より選択される少なくとも1種を含むナノ粒子を含んでもよい。
Another first
図18は、第4実施形態の表示装置に備えられる各発光層の形成の流れを示すフローチャートである。図19、図20及び図21は、第4実施形態の表示装置に備えられる発光層の形成の途上で得られる中間品を模式的に図示する断面図である。 FIG. 18 is a flow chart showing the flow of forming each light-emitting layer provided in the display device of the fourth embodiment. 19, 20, and 21 are cross-sectional views schematically illustrating intermediate products obtained during the formation of the light-emitting layer provided in the display device of the fourth embodiment.
発光層34R,34G及び34Bの各発光層が形成される際には、図10に示されるステップS111からS116まで及びS141が実行される。
When each of the
発光層34Rが形成される場合は、ステップS141において、図19に図示される電荷輸送性材料層78Rが形成される。電荷輸送性材料層78Rは、電荷輸送性材料を含む。電荷輸送性材料層78Rは、ステップS114において有機化合物パターン75Rが形成された後に形成される。これにより、O2プラズマにより他の電荷輸送性材料層78Rが損傷することを抑制することができる。電荷輸送性材料層78Rは、ステップS115においてイオン結晶層76Rが形成される前、すなわち、ステップS121において前駆体溶液層が形成される前に形成される。ステップS115においては、電荷輸送性材料層78Rの上に前駆体溶液が塗布される。ステップS116においては、電荷輸送性材料層78Rの第1の部分78Ra及びイオン結晶層76Rの第1の部分76Raがリフトオフされて除去される。これにより、電荷輸送性材料層78Rの第2の部分78Rb及びイオン結晶層76Rの第2の部分76Rbから他の電荷輸送層38R及び発光層34Rがそれぞれ形成される。
When the light-emitting
発光層34Gが形成される場合は、ステップS141において、図20に図示される電荷輸送性材料層78Gが形成される。電荷輸送性材料層78Gは、電荷輸送性材料を含む。電荷輸送性材料層78Gは、ステップS114において有機化合物パターン75Gが形成された後に形成される。これにより、O2プラズマにより他の電荷輸送性材料層78Gが損傷することを抑制することができる。電荷輸送性材料層78Gは、ステップS115においてイオン結晶層76Gが形成される前、すなわち、ステップS121において前駆体溶液層が形成される前に形成される。ステップS115においては、電荷輸送性材料層78Gの上に前駆体溶液が塗布される。ステップS116においては、電荷輸送性材料層78Gの第1の部分78Ga及びイオン結晶層76Gの第1の部分76Gaがリフトオフされて除去される。これにおり、他の電荷輸送層38G及び発光層34Gが形成される。
When the light-emitting
発光層34Bが形成される場合は、ステップS141において、図21に図示される電荷輸送性材料層78Bが形成される。電荷輸送性材料層78Bは、電荷輸送性材料を含む。電荷輸送性材料層78Bは、ステップS114において有機化合物パターン75Bが形成された後に形成される。これにより、O2プラズマにより他の電荷輸送性材料層78Bが損傷することを抑制することができる。電荷輸送性材料層78Bは、ステップS115においてイオン結晶層76Bが形成される前、すなわち、ステップS121において前駆体溶液層が形成される前に形成される。ステップS115においては、電荷輸送性材料層78Bの上に前駆体溶液が塗布される。ステップS116においては、電荷輸送性材料層78Bの第1の部分78Ba及びイオン結晶層76Bの第1の部分76Baがリフトオフされて除去される。これにおり、他の電荷輸送層38Bび発光層34Bが形成される。
If the light-emitting
図22は、第4実施形態の表示装置に備えられる電荷輸送性材料層の形成の流れを示すフローチャートである。 FIG. 22 is a flow chart showing the flow of forming the charge-transporting material layer provided in the display device of the fourth embodiment.
電荷輸送性材料層78R,78G及び78Bの各電荷輸送性材料層が形成される際には、図22に示されるステップS151及びS152が実行される。
When the charge-transporting
電荷輸送性材料層78Rが形成される際には、ステップS151において、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上並びに第2の領域33Rbの上に、電荷輸送性材料溶液層が形成される。電荷輸送性材料溶液層が形成される際には、有機化合物パターン75R及びフォトレジストパターン74Rの上並びに第2の領域33Rbの上に、電荷輸送性材料溶液が塗布される。電荷輸送性材料溶液は、極性溶媒及び電荷輸送性材料を含む。電荷輸送性材料は、極性溶媒に分散しており、電荷輸送性を有する。
When the charge-transporting
続くステップS152においては、電荷輸送性材料溶液層から極性溶媒が揮発させられる。これにより、電荷輸送性材料層78Rが形成される。
In subsequent step S152, the polar solvent is volatilized from the charge-transporting material solution layer. Thus, a charge
電荷輸送性材料層78Gは、有機化合物パターン75G及びフォトレジストパターン74Gの上並びに第2の領域33Gbの上に電荷輸送性材料溶液層が形成される点を除いて、電荷輸送性材料層78Rと同様に形成される。電荷輸送性材料層78Bは、有機化合物パターン75B及びフォトレジストパターン74Bの上並びに第2の領域33Bbの上に電荷輸送性材料溶液層が形成される点を除いて、電荷輸送性材料層78Rと同様に形成される。
The charge-transporting
電荷輸送性材料層78R,78G及び78Bの各電荷輸送性材料層が形成される際に塗布される電荷輸送性材料溶液は、有機化合物パターン75R,75G及び75Bに接触する。また、有機化合物パターン75R,75G及び75Bに含まれる有機化合物すなわち有機化合物層72R,72G及び72Bに含まれる有機化合物は、低極性有機化合物である。このため、電荷輸送性材料溶液においては、電荷輸送性材料が低極性有機化合物を溶解させない極性溶媒に溶解させられる。極性溶媒は、第1の部分78Ra,78Ga及び78Ba並びに第1の部分76Ra,76Ga及び76Baをリフトオフする際に有機化合物パターン75R,75G及び75Bを溶解させる低極性溶媒の極性より高い極性を有する。極性溶媒は、例えば、水、メタノール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N′-ジメチルプロピレン尿素、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ガンマ-ブチロラクトン、炭酸プロピレン及びアセトニトリルからなる群より選択される少なくとも1種を含む。
The charge-transporting material solution applied when the charge-transporting
電荷輸送性材料層78R,78G及び78Bの表面は、前駆体溶液が塗布される際に、前駆体溶液に含まれる極性溶媒に対して40°以下の接触角を有する。これにより、発光層34R,34G及び34Bに含まれるイオン結晶の粒径を小さくすることができ、発光層34R,34G及び34Bの膜厚を均一にすることができ、発光層34R,34G及び34Bにリークが生じることを抑制することができる。
The surfaces of the charge-transporting
第4実施形態によれば、極性溶媒に対する発光層34R,34G及び34Bの形成面の接触角を小さくすることができる。
According to the fourth embodiment, the contact angle of the formation surfaces of the
本開示は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。 The present disclosure is not limited to the above embodiments, but has substantially the same configuration, the same effect, or the same purpose as the configuration shown in the above embodiment. can be replaced with
1 表示装置、11 画素、21R,21G,21B 発光素子、31 基板、32 第1の電極、33 第1の電荷輸送層、33Ra,33Ga,33Ba 第1の領域、
33Rb,33Gb,33Bb 第2の領域、34R,34G,34B 発光層、35 第2の電荷輸送層、36 第2の電極、37R,37G,37B 表面装飾層、38R,38G,38B 他の第1の電荷輸送層、41 発光材料、51 イオン結晶、52 量子ドット、61 コア、62 シェル、63 ハロゲンアニオン、72R,72G,72B 有機化合物層、72Ra,72Ga,72Ba 第1の有機化合物部分、72Rb,72Gb,72Bb 第2の有機化合物部分、73R,73G,73B フォトレジスト層、74R,74G,74B フォトレジストパターン、75R,75G,75B 有機化合物パターン、76R,76G,76B イオン結晶層、76Ra,76Ga,76Ba 第1の部分、76Rb,76Gb,76Bb 第2の部分、78R,78G,78B 電荷輸送性材料層、78Ra,78Ga,78Ba 第1の部分、81 ホスホン酸、82 第1の水酸基、83 O-基、84 プロトン、85 水酸基、86 H2
+O基、87 Ti原子、88 第2の水酸基、89 O-基、90 プロトン、91 μオキソ架橋、92 OH+架橋、93 酸素原子、94 水酸基、101 高密度ホスホン酸自己組織化膜(SAM)、102 低密度シランSAM膜。
33Rb, 33Gb, 33Bb
Claims (25)
b)前記表面に含まれる第1の領域の上に有機化合物を含む有機化合物パターンを形成する工程と、
c)前記有機化合物パターンの上及び前記表面に含まれる第2の領域の上に第1の溶媒と前記第1の溶媒に分散したイオン結晶の前駆体とを含む前駆体溶液を塗布して前駆体溶液層を形成する工程と、
d)前記前駆体溶液層から前記第1の溶媒を揮発させて前記有機化合物パターンの上に接触して配置される第1の部分と前記第2の領域の上に接触して配置される第2の部分とを備え前記イオン結晶を含むイオン結晶層を形成する工程と、
e)前記第1の溶媒の極性より低い極性を有する第2の溶媒に前記有機化合物パターンを溶解させて前記第1の部分を除去する工程と、
を備えるイオン結晶パターンの製造方法。 a) forming an underlayer having a surface;
b) forming an organic compound pattern comprising an organic compound over a first region included in said surface;
c) applying a precursor solution containing a first solvent and an ion crystal precursor dispersed in the first solvent onto the organic compound pattern and onto the second region included in the surface to form a precursor; forming a body solution layer;
d) volatilizing the first solvent from the precursor solution layer to form a first portion disposed in contact with the organic compound pattern and a second portion disposed in contact with the second region; forming an ionic crystal layer comprising the ionic crystal comprising the portion of 2;
e) dissolving the organic compound pattern in a second solvent having a polarity lower than that of the first solvent to remove the first portion;
A method for producing an ionic crystal pattern comprising:
b)前記表面に含まれる第1の領域の上に有機化合物を含む有機化合物パターンを形成する工程と、
c)前記有機化合物パターンの上及び前記表面に含まれる第2の領域の上にジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N′-ジメチルプロピレン尿素、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ガンマ-ブチロラクトン、炭酸プロピレン及びアセトニトリルからなる群より選択される少なくとも1種を含む第1の溶媒と前記第1の溶媒に分散したイオン結晶の前駆体とを含む前駆体溶液を塗布して前駆体溶液層を形成する工程と、
d)前記前駆体溶液層から前記第1の溶媒を揮発させて前記有機化合物パターンの上に接触して配置される第1の部分と前記第2の領域の上に接触して配置される第2の部分とを備え前記イオン結晶を含むイオン結晶層を形成する工程と、
e)ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、酢酸エチル及び酢酸ブチルからなる群より選択される少なくとも1種を含む第2の溶媒に前記有機化合物パターンを溶解させて前記第1の部分を除去する工程と、
を備えるイオン結晶パターンの製造方法。 a) forming an underlayer having a surface;
b) forming an organic compound pattern comprising an organic compound over a first region included in said surface;
c) dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N'-dimethylpropylene urea, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, gamma- A precursor solution layer containing a first solvent containing at least one selected from the group consisting of butyrolactone, propylene carbonate and acetonitrile and an ion crystal precursor dispersed in the first solvent is applied to form a precursor solution layer. forming a
d) volatilizing the first solvent from the precursor solution layer to form a first portion disposed in contact with the organic compound pattern and a second portion disposed in contact with the second region; forming an ionic crystal layer comprising the ionic crystal comprising the portion of 2;
e) dissolving the organic compound pattern in a second solvent containing at least one selected from the group consisting of hexane, octane, cyclohexane, toluene, xylene, chlorobenzene, ethyl acetate and butyl acetate to form the first portion; removing;
A method for producing an ionic crystal pattern comprising:
請求項1又は2に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 3. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 1, wherein the lower layer contains an inorganic compound.
前記ドーパントは、Al、Ag、In及びGaからなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記ZnO及び前記ドーパントの全体における前記ドーパントの含有量は、0.5重量%以上5重量%以下である
請求項3に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 the inorganic compound comprises ZnO and a dopant doped into the ZnO;
The dopant contains at least one selected from the group consisting of Al, Ag, In and Ga,
4. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 3, wherein the content of the dopant in the total of the ZnO and the dopant is 0.5% by weight or more and 5% by weight or less.
b-1)前記第1の領域の上に配置される第1の有機化合物部分と前記第2の領域の上に配置される第2の有機化合物部分とを備え前記有機化合物を含む有機化合物層を形成する工程と、
b-2)O2プラズマエッチングにより、前記第2の有機化合物部分を除去して前記有機化合物パターンを形成し、前記第1の溶媒に対する前記第2の領域の接触角を小さくする工程と、
を備える
請求項3又は4に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 Said step b) is
b-1) an organic compound layer comprising a first organic compound portion disposed on the first region and a second organic compound portion disposed on the second region, and containing the organic compound; forming a
b-2) removing the second organic compound portion to form the organic compound pattern by O 2 plasma etching to reduce the contact angle of the second region to the first solvent;
The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 3 or 4, comprising:
請求項3から5までのいずれかに記載のイオン結晶パターンの製造方法。 6. The ionic crystal pattern according to any one of claims 3 to 5, wherein the second region has a contact angle of 40° or less with respect to the first solvent when step c) is performed. Production method.
を備え、
前記工程c)は、前記有機化合物パターンの上及び前記表面装飾層の上に前記前駆体溶液を塗布する
請求項1又は2に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 f) forming a surface decoration layer for decorating the second region before step c);
3. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 1, wherein in the step c), the precursor solution is applied onto the organic compound pattern and onto the surface decorative layer.
請求項7に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 8. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 7, wherein the step f) forms the surface decorative layer by bringing a surface modifier into contact with the second region.
b-1)前記第1の領域の上に配置される第1の有機化合物部分と前記第2の領域の上に配置される第2の有機化合物部分とを備え前記有機化合物を含む有機化合物層を形成する工程と、
b-2)O2プラズマエッチングにより前記第2の有機化合物部分を除去して前記有機化合物パターンを形成する工程と、
を備え、
前記工程f)は、前記工程b-2)の後に実行される
請求項7又は8に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 Said step b) is
b-1) an organic compound layer comprising a first organic compound portion disposed on the first region and a second organic compound portion disposed on the second region, and containing the organic compound; forming a
b-2) removing the second organic compound portion by O 2 plasma etching to form the organic compound pattern;
with
9. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 7, wherein said step f) is performed after said step b-2).
請求項1から9までのいずれかに記載のイオン結晶パターンの製造方法。 10. The ionic crystal pattern according to any one of claims 1 to 9, wherein the surface of the surface decorative layer has a contact angle of 40° or less with respect to the first solvent when step c) is performed. manufacturing method.
h)前記電荷輸送性材料溶液層から前記第3の溶媒を揮発させて前記電荷輸送性材料を含む電荷輸送性材料層を形成する工程と、
を備え、
前記工程c)は、前記電荷輸送性材料層の上に前記前駆体溶液を塗布する
請求項1又は2に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 g) prior to step c), a third solvent having a higher polarity than the second solvent and dispersed in the third solvent on the organic compound pattern and on the second region; a step of applying a charge-transporting material solution containing a charge-transporting material having charge-transporting properties to form a charge-transporting material solution layer;
h) volatilizing the third solvent from the charge-transporting material solution layer to form a charge-transporting material layer containing the charge-transporting material;
with
3. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 1, wherein in the step c), the precursor solution is applied onto the charge-transporting material layer.
請求項11に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 The third solvent includes water, methanol, acetone, acetonitrile, dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N'-dimethylpropylene urea, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, gamma-butyrolactone, propylene carbonate and acetonitrile. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 11, comprising at least one selected from the group consisting of:
請求項11又は12に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 13. Production of an ionic crystal pattern according to claim 11 or 12, wherein the surface of the charge-transporting material layer has a contact angle of 40° or less with respect to the first solvent when step c) is performed. Method.
前記イオン結晶層は、前記量子ドットを含む
請求項1から13までのいずれかに記載のイオン結晶パターンの製造方法。 The precursor solution contains quantum dots dispersed in the first solvent,
The method for producing an ionic crystal pattern according to any one of claims 1 to 13, wherein the ionic crystal layer contains the quantum dots.
前記量子ドットは、ハロゲンと結合した表面を有する量子ドットを含む
請求項14に記載のイオン結晶パターンの製造方法。 The ionic crystal contains a halide perovskite compound,
15. The method for producing an ionic crystal pattern according to claim 14, wherein the quantum dots include quantum dots having a halogen-bonded surface.
前記基板の上に配置される第1の電極と、
前記基板の上に配置される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され、端部の平均厚さが中央部の平均厚さの1.2倍以上であり、イオン結晶を含む発光層と、
を備える発光素子。 a substrate;
a first electrode disposed on the substrate;
a second electrode disposed on the substrate;
a light-emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, having an average thickness of 1.2 times or more at an end portion and containing an ionic crystal;
A light-emitting element.
請求項16に記載の発光素子。 17. The light-emitting device of claim 16, further comprising a charge transport layer disposed between the first electrode and the light-emitting layer, in direct contact with the light-emitting layer, and comprising an inorganic compound.
前記ドーパントは、Al、Ag、In及びGaからなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記ZnO及び前記ドーパントの全体における前記ドーパントの含有量は、0.5重量%以上5重量%以下である
請求項17に記載の発光素子。 the inorganic compound comprises ZnO and a dopant doped into the ZnO;
The dopant contains at least one selected from the group consisting of Al, Ag, In and Ga,
18. The light emitting device according to claim 17, wherein the content of the dopant in the total of the ZnO and the dopant is 0.5% by weight or more and 5% by weight or less.
前記表面を装飾し、前記発光層に直接的に接触する表面装飾層と、
を備える請求項16に記載の発光素子。 a charge transport layer disposed between the first electrode and the light-emitting layer and having a surface;
a surface decoration layer that decorates the surface and is in direct contact with the light-emitting layer;
17. The light emitting device of claim 16, comprising:
請求項19に記載の発光素子。 20. The light-emitting device according to claim 19, wherein the surface decoration layer contains at least one selected from the group consisting of amino groups, hydroxyl groups, carboxylic acids and ethylene glycol chains.
請求項19又は20に記載の発光素子。 21. The light emitting device according to claim 19 or 20, wherein the charge transport layer contains an oxide.
前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光層に直接的に接触し、前記電荷輸送層に含まれる電荷輸送性材料と異なる電荷輸送性材料を含む他の電荷輸送層と、
を備える請求項16に記載の発光素子。 a charge transport layer disposed between the first electrode and the light-emitting layer;
another charge-transporting layer disposed between the charge-transporting layer and the light-emitting layer, in direct contact with the light-emitting layer, and containing a charge-transporting material different from the charge-transporting material contained in the charge-transporting layer; ,
17. The light emitting device of claim 16, comprising:
請求項22に記載の発光素子。 23. The light emission according to claim 22, wherein the other charge transport layer contains at least one selected from the group consisting of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrenesulfonic acid, polyethyleneimine and ethoxylated polyethyleneimine. element.
請求項16から23までのいずれかに記載の発光素子。 24. The light emitting device according to any one of claims 16 to 23, wherein said ionic crystal comprises a halide perovskite compound.
請求項16から24までのいずれかに記載の発光素子。 25. The light-emitting device according to any one of claims 16 to 24, wherein the light-emitting layer comprises quantum dots having surfaces bonded with the ionic crystals and halogens.
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