(57)【要約】【課題】有機発光素子の正孔注入層上に、親水性領域と疎水性領域とに区分可能な介在膜（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）をさらに設け、シャドウマスク無しで発光層を含む複数枚の層を形成することによって収率及び工程効率を向上させた有機発光表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】この方法は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、各画素領域に正極を形成する段階と、正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、正孔注入層上に、疎水性の特徴を有する介在膜を、溶液工程で形成する段階と、介在膜に紫外線を選択的に照射し、該介在膜に親水性領域を定義する段階と、介在膜上に溶液工程で発光層を形成する段階と、発光層を含む基板上に負極を形成する段階と、を含む。【選択図】図４Ｄ
2010153381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、
前記各画素領域に正極を形成する段階と、
前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、
前記正孔注入層上に、疎水性の特徴を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、
前記介在膜に紫外線を選択的に照射し、前記介在膜に親水性領域を定義する段階と、
前記介在膜上に溶液工程で発光層を形成する段階と、
前記発光層を含む前記基板上に、負極を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２】
複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、
前記各画素領域に正極を形成する段階と、
前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、
前記正孔注入層上に、水接触角７０゜以上の疎水性の特性を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、
前記介在膜に選択的に紫外線を照射し、該照射された介在膜部位を水接触角が７０゜未満となるように親水性処理する段階と、
前記紫外線が照射されなかった部位に、発光層を形成する段階と、
前記発光層を含む前記基板上に負極を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、有機発光表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記介在膜を形成する段階は、
前記正極及び正孔注入層が形成されている基板を、介在膜形成物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、
前記正極及び正孔注入層が形成されている基板上に、介在膜形成物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティング、ノズルコーティング、またはインクジェッティングする、のいずれかを用いることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記発光層を形成する段階は、
前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板を、発光物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、
前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板上に、発光物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティング、ノズルコーティングまたはインクジェッティングする、のいずれかを用いることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記発光層の形成後に、浸漬、スピンコーティング、ノズルコーティング、スリットコーティング、ロールプリンティング、インクジェッティングまたは真空蒸着のいずれかで、前記発光層の上部に電子輸送層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記介在膜は、紫外線の吸収または分解能を有する物質からなることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記介在膜は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を有する有機物を含むことを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記介在膜は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記介在膜は、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記紫外線照射時に、その波長は１５０ｎｍ〜２６０ｎｍであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記紫外線照射時に、その圧力は１×１０−５ｔｏｒｒ〜８００ｔｏｒｒであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１２】
複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、
前記各画素領域に正極を形成する段階と、
前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、
前記正孔注入層上に、疎水性の特徴を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、
前記介在膜に紫外線を選択的に照射し、前記介在膜をパターニングする段階と、
前記パターニングされた介在膜上に、溶液工程で発光層を形成する段階と、
前記発光層を含む前記基板上に、負極を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記介在膜を形成する段階は、
前記正極及び正孔注入層が形成されている基板を、介在膜形成物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、
前記正極及び正孔注入層が形成されている基板上に、介在膜形成物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、ノズルコーティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングする、のいずれかを用いることを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記発光層を形成する段階は、
前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板を、発光物質内に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、
前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板上に、発光物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、ノズルコーティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングする、のいずれかを用いることを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記発光層の形成前後に、浸漬、スピンコーティング、ノズルコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングのいずれかで、それぞれ前記発光層上に電子輸送層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記介在膜は、紫外線の吸収または分解能を有する物質からなることを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記介在膜は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を持つ有機物を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記介在膜は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記介在膜は、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記紫外線照射時に、その波長は１５０ｎｍ〜２６０ｎｍであり、その圧力は１×１０−５ｔｏｒｒ〜８００ｔｏｒｒであることを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２１】
複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板と、
前記各画素領域に形成された正極と、
前記正極上に形成された正孔注入層と、
前記正孔注入層上に、疎水性を有しながら溶液工程で形成され、紫外線照射により疎水性と親水性の領域が区分して形成された介在膜と、
前記疎水性の介在膜上に形成された発光層及び電子輸送層と、
前記電子輸送層上に形成された負極と、
を含むことを特徴とする、有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に関するもので、特に、有機発光素子の正孔注入層の上部に、親水性領域と疎水性領域とに区分可能な介在膜（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）をさらに設けることによってシャドウマスク無しで発光層を含む複数枚の層を形成し、収率及び工程効率を向上させた有機発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、本格的な情報化時代の渡来に伴って電気的情報信号を視覚的に表現するディスプレイ（ｄｉｓｐｌａｙ）分野が急速に発展してきており、それに応えて薄型化、軽量化、低消費電力化といった優れた性能を持つ多種多様な平板表示装置（Ｆｌａｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）が開発され、既存のブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）の代わりに急速に使用されている。
【０００３】
このような平板表示装置の具体的な例には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ：ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ  ｄｅｖｉｃｅ：ＰＤＰ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ：ＦＥＤ）、有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＯＬＥＤ）などがある。
【０００４】
この中では、別の光源を必要とせず、また、装置のコンパック化及び鮮明なカラー表示の観点から、有機発光表示装置が競争力あるアプリケーションとされている。
【０００５】
このような有機発光表示装置においては、有機発光層の形成が必須であり、その形成のために従来よりシャドウマスク（ｓｈａｄｏｗ  ｍａｓｋ）を用いた蒸着方法が使用されてきた。
【０００６】
以下、図１及び図２を参照して、従来の有機発光表示素子の製造方法について説明する。
【０００７】
図１は、従来のシャドウマスク及びこれを用いて発光層を蒸着する工程を示す工程斜視図である。
【０００８】
図１に示すように、従来のシャドウマスクは、板状の母材１に、一方向に長く所定幅を持つ形態のスリット２が形成されてなる。
【０００９】
気相化した発光物質のガスがスリット２から出て、基板１０上に発光層５に蒸着される。
【００１０】
図２は、従来のシャドウマスクの断面とそれにおける問題点を説明するための図である。
【００１１】
図２に示すように、実質上シャドウマスク１を基板１０の下側に位置させ、基板１０は、発光層形成面がマスク１と対向するようにして配置される。この場合、気相化したガスをマスク１の下側から供給し、スリット２を通して発光層５を形成する。
【００１２】
しかし、図２に示すように、シャドーマスクは、大面積にすると、その自重により垂れ現象が生じるから、多数回にわたっては使用し難く、有機発光層パターン形成においても不良が発生する。すなわち、例えば、母材１が反るという歪みが生じる、洗浄後に洗浄剤が残留する、シャドウマスク１の形成時にスリット２を境界にしてダメージが発生する、または、整列ずれが発生する、という不具合がある。場合によって、このような蒸着工程で発生したパーティクル１ａが、後続の蒸着工程で不良を誘発することもある。
【００１３】
このようなシャドウマスクの問題点から、シャドウマスクを代替できるような工夫が要求されており、特に、大面積装置ではシャドウマスクの自重により中央部の垂れが発生するので、それに取って代わる蒸着工程が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
かかる従来の有機発光表示装置の製造方法には次のような問題点があった。
【００１５】
大面積装置では、シャドウマスクの自重により具現が難しく、垂れによるパターン不良が発生することがある。
【００１６】
そこで、大面積の有機発光表示装置の形成において、発光層を含む有機半導体層を形成するための新しい工程が要求されている。
【００１７】
また、シャドウマスクを用いた気相化（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）による一般的な真空蒸着では材料消耗が多く、よって、材料の使用効率を高め得るような工程への研究が進行されている。
【００１８】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたもので、有機発光素子において、正孔注入層の上部に、親水性領域と疎水性領域とに区分可能な介在膜（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）をさらに設けて、発光層を含む複数枚の層を形成する際に、シャドウマスク無しでその形成を可能にすることによって収率及び工程効率を向上させた有機発光表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するための本発明の有機発光表示装置の製造方法は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、前記各画素領域に正極を形成する段階と、前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、前記正孔注入層上に、疎水性の特徴を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、前記介在膜に紫外線を選択的に照射し、前記介在膜に親水性領域を定義する段階と、前記介在膜上に溶液工程で発光層を形成する段階と、前記発光層を含む前記基板上に、負極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
より具体的に説明すると、本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造方法は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、前記各画素領域に正極を形成する段階と、前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、前記正孔注入層上に、水接触角７０゜以上の疎水性の特性を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、前記介在膜に選択的に紫外線を照射し、該照射された介在膜部位を水接触角が７０゜未満となるように親水性処理する段階と、前記紫外線が照射されなかった部位に、発光層を形成する段階と、前記発光層を含む前記基板上に負極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
前記介在膜を形成する段階は、前記正極及び正孔注入層が形成されている基板を、介在膜形成物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、前記正極及び正孔注入層が形成されている基板上に、介在膜形成物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティング、ノズルコーティング、またはインクジェッティングする、のいずれかの方法を用いることができる。
【００２２】
また、前記発光層を形成する段階は、前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板を、発光物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、または、前記正極、正孔注入層及び介在膜が形成されている基板上に、発光物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティング、ノズルコーティングまたはインクジェッティングする、のいずれかの方法を用いることができる。
【００２３】
前記発光層の形成後に、浸漬、スピンコーティング、ノズルコーティング、スリットコーティング、ロールプリンティング、インクジェッティングまたは真空蒸着のいずれかの方法で、前記発光層の上部に電子輸送層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００２４】
前記介在膜は、紫外線の吸収または分解能を持つ物質からなる。このため、前記介在膜は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を有する有機物を含むことができる。前記介在膜は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことができる。より好ましくは、前記介在膜は、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を含む。
【００２５】
前記紫外線照射時に、その波長は１５０ｎｍ〜２６０ｎｍであり、その圧力は１×１０−５ｔｏｒｒ〜８００ｔｏｒｒでありうる。
【００２６】
また、上記の目的を達成するための本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造方法は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板を用意する段階と、前記各画素領域に正極を形成する段階と、前記正極上に正孔注入層を溶液工程で形成する段階と、前記正孔注入層上に、疎水性の特徴を持つ介在膜を、溶液工程で形成する段階と、前記介在膜に紫外線を照射し、前記介在膜をパターニングする段階と、前記パターニングされた介在膜上に、溶液工程で発光層を形成する段階と、前記発光層を含む前記基板上に、負極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
このようにして製造された本発明の有機発光表示装置は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板と、前記各画素領域に形成された正極と、前記正極上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に、疎水性を有しながら溶液工程で形成され、紫外線照射により疎水性と親水性の領域が区分して形成された介在膜と、前記疎水性の介在膜上に形成された発光層及び電子輸送層と、前記電子輸送層上に形成された負極と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の有機発光表示装置及びその製造方法によると、下記の効果が得られる。
【００２９】
正極上に正孔注入層を形成した後に介在膜を形成し、該正孔注入層の上部に形成される層を溶液工程で形成する。ここで、介在膜の表面における水接触角が７０゜以上である疎水性を有するようにし、介在膜は紫外線に反応する物質とし、介在膜への選択的紫外線照射後に水接触角が７０゜以上と、親水性処理されていない部分にのみ疎水性の発光層を形成し、それをパターン領域に正確に整列させることができる。すなわち、介在膜は、溶液工程で形成する時には疎水性であり、紫外線照射により親水性領域が選択的に定義されるもので、上部層の形成のための該当のソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）が疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）を有しても、該ソルベントと介在膜の疎水処理された対応面とが接するため、パターン領域にソルベントが正確に整列して形成されることができる。
【００３０】
また、介在膜は、紫外線に反応する物質とし、該介在膜への紫外線照射後に、表面処理された領域上に整列され、上部層の発光層及び電子輸送層が所望の位置に正確に形成される。
【００３１】
このような有機発光表示は、溶液工程により正孔注入層上部の層（発光層を含むその上下部の層）の形成が可能であるため、シャドウマスクを省略でき、シャドウマスクによる工程不良を防止することができる。結果として、収率向上が図られ、膜処理とその性質によるパターニングが可能であり、大面積にも容易に利用可能である。
【００３２】
そして、正孔注入層上部の介在膜の存在により、正孔注入層とその上部層間の界面において異常無く溶液工程が可能となり、該正孔注入層を伝導性高分子物質とし、電流対比輝度を向上させることができ、寿命も増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来のシャドウマスク及びこれを用いて発光層を蒸着する工程を示す工程斜視図である。
【図２】従来のシャドウマスクの断面とそれにおける問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の有機発光表示装置を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｅ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｆ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｇ】本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図５Ａ】図５Ｂ及び図５Ｃとは異なる性質の溶液の水接触角を説明する図である。
【図５Ｂ】図５Ａ及び図５Ｃとは異なる性質の溶液の水接触角を説明する図である。
【図５Ｃ】図５Ａ及び図５Ｂとは異なる性質の溶液の水接触角を説明する図である。
【図６Ａ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｂ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｃ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｄ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｅ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｆ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ｇ】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の有機発光表示装置及びその製造方法について詳細に説明する。
【００３５】
図３は、本発明の有機発光表示装置を示す断面図である。
【００３６】
図３に示すように、本発明の有機発光表示装置は、複数個の画素領域がマトリクス状に定義されている基板（図示せず）と、各画素領域に形成された正極２００と、正極２００上に形成された正孔注入層２０１と、正孔注入層２０１上に形成され、親水性領域２０３及び疎水性領域を有する介在膜２０２と、疎水性領域の介在膜２０２上に形成された発光層２０４及び発光層２０４を含む基板上に形成された電子輸送層２０５と、電子輸送層２０５上に形成された負極２０６と、を含む。
【００３７】
ここで、介在膜２０２は、溶液工程により初期形成時には疎水性の性質を有するが、紫外線を選択的に照射し、該照射された部位２０３を親水性に変成させる、あるいは、照射部位を除去することで、続いて溶液工程により形成する膜が選択的に形成されるようにする。
【００３８】
介在膜２０２は、正孔注入層２０１をＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ｐｏｌｙｓｔｒｅｎｅ−ｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ−ｄｏｐｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｅｎｅ−ｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のような超親水性伝導性高分子を含めて形成する場合、この超親水性によって正孔注入層２０１上に疎水性のソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）を直接コーティングし難いという不具合を解消するための層である。
【００３９】
すなわち、介在膜２０２は、基本的に、疎水性と紫外線処理による親水性領域２０３を共に有する。ここで、介在膜２０２上に形成される発光層２０４は、溶液工程により介在膜２０２上に溶液をコーティングする際に、選択的に紫外線処理されていない疎水性領域にのみ選択的に形成される。
【００４０】
この場合、介在膜２０２の上部、特に、発光層２０４が形成される表面は、水接触角が７０゜以上である疎水性を有する。
【００４１】
介在膜２０２は、紫外線の吸収または分解能を持つ物質からなる。または、介在膜２０２は、紫外線照射によりパターニングされずに、その物性のみが親水性に切り替わった状態で残っていることもできる。
【００４２】
介在膜２０２は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を持つ有機物を含むことができる。その例として、介在膜は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことができる。アミン（ａｍｉｎｅ）基を持つ例に、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）がある。
【００４３】
以下、介在膜２０２に含まれた有機物成分の例をより具体的に示す。
【００４４】
【化１】
2010153381.tif 000003
【００４５】
【化２】
2010153381.tif 000004
【００４６】
【化３】
2010153381.tif 000005
【００４７】
ここで、介在膜２０２、発光層２０４、電子輸送層２０５はいずれも、溶液工程で形成可能であり、溶液工程（ｓｏｌｕｂｌｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ）の例には、正極２００及び正孔注入層２０１が形成されている基板（図示せず）を、形成物質のソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、若しくは、正極２００及び正孔注入層２０１が形成されている基板上に、形成物質のソルベントをスピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）、ロールプリンティング（ｒｏｌｌ−ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、ソルベントを連続して吹きつけるノズルコーティング（ｎｏｚｚｌｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）、板状のスリット（ｓｌｉｔ）を設けてこのスリットに対応する部分に溶液をコーティングするスリットコーティング（ｓｌｉｔ−ｃｏａｔｉｎｇ）、または、ソルベントをドッティング単位でインクジェッティング（ｉｎｋ−ｊｅｔｔｉｎｇ）する方法などがある。
【００４８】
ここで、同図によれば、負極２０６以外の、正孔注入層２０１、介在膜２０２、発光層２０４、電子輸送層２０５はいずれも、上述の溶液工程で形成可能である。
【００４９】
ここで、介在膜２０２は、紫外線照射により選択的に親水性領域２０３／疎水性領域へと区分可能であり、照射後には親水性及び疎水性の両領域を有することとなる。これにより、介在膜２０２における疎水性領域の紫外線照射部位において親水性への変性が起こると、残っているパターンの疎水性基が、後続の溶液工程で形成される層のソルベントの疎水性基と会い、コーティングがよくできるように誘導する。
【００５０】
図４Ａ〜図４Ｇは、本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図であり、図５Ａ〜図５Ｃは、それぞれ異なる性質の溶液の水接触角を説明する図である。
【００５１】
本発明の一実施例による有機発光表示装置の製造方法は、下記の通りである。
【００５２】
まず、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板（図示せず）を用意する。この基板上の各画素領域には、薄膜トランジスタが形成される。図示してはいないが、薄膜トランジスタは、基板上に、所定領域に形成されたゲート電極、該ゲート電極上にゲート絶縁膜を介在して形成された半導体層、及び該半導体層の両側に形成されたソース／ドレイン電極が形成されてなる。
【００５３】
続いて、図４Ａに示すように、各画素領域に正極２００を形成する。この正極２００は薄膜トランジスタと接続して形成される。
【００５４】
次に、正極２００上に正孔注入層２０１を形成する。前述した通り、正孔注入層２０１は、薄膜トランジスタの損傷を防止する目的で、酸性の強くないし、伝導性が向上したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとする。この場合、正孔注入層２０１の形成では、溶液を１０００〜３０００ｒｐｍでコーティングした後、２００℃以内で５〜３０分間焼く。このコーティング時に、コーティング性の向上及びコーティング厚の調節のために、水、アルコール（ａｌｃｏｈｏｌ）、グリコール（ｇｌｙｃｏｌ）などの有機溶媒を添加することができる。この場合、正孔注入層２０１の材料は、上述のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに限定されることはなく、溶液工程により当該層の形成ができる材料であればいずれも可能である。
【００５５】
続いて、図４Ｂに示すように、正孔注入層２０１上に、水接触角が７０゜以上である疎水性の表面特性を持つ介在膜２０２を形成する。ここで、介在膜２０２は、続いて形成される層と触れる表面が疎水性を持つ物質からなる。
【００５６】
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、水接触角とは、所定の実験基板上に溶液が落ちた時、この溶液の表面を通る接線と実験基板の上面とがなす角度のことをいう。
【００５７】
図５Ａは、親水性の高い物質であり、実験基板上に溶液４５１がよく広がることがわかる。すなわち、その水接触角θ１が２０゜以下と、非常に小さいものが示されている。
【００５８】
図５Ｂは、親水性と疎水性とを区分付ける水接触角θ２を持つ溶液４５２を示しており、その接触角θ２は、略６０゜以下である。
【００５９】
図５Ｃは、超疎水性を持つ溶液４５３を示しており、この場合の水接触角θ３は、９０゜以上の値を見せる。この種の溶液に該当する物質は、その上部に疎水性の物質が塗布されると、該疎水性物質を超疎水性溶液４５２の表面で補足しており、親水性物質が塗布されると、この親水性物質ははじき出され、超疎水性溶液４５２上に残留しなくなる。
【００６０】
このように、溶液は、水接触角が小さいほど親水性が大きく、水接触角が大きいほど疎水性の傾向が著しくなる。
【００６１】
一般に、水接触角の値が７０゜以上の場合は、疎水性の傾向を有すると判断し、本発明の実施例では、介在膜２０２を、図５Ｂ及び図５Ｃに該当する水接触角７０゜以上の疎水性の材料とする。
【００６２】
ここで、介在膜２０２は、正極２００及び正孔注入層２０１が形成されている基板（図示せず）を、介在膜形成のための物質内に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、あるいは、正極２００及び正孔注入層２０１が形成されている基板上に、介在膜形成物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、ノズルコーティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングするなどの溶液工程により形成することができる。
【００６３】
この介在膜２０２の材料に添加される作用基は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を含むことができる。その例として、介在膜２０２は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことができる。より具体的に、介在膜は、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を含むことができる。
【００６４】
続いて、図４Ｃに示すように、介在膜２０２にマスク３００（透過部３０１及び遮光部３０２を含む）を通して紫外線を照射する。
【００６５】
介在膜２０２の材料は、紫外線（ＵＶ：ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）照射により、図４Ｄに示すように、紫外線が当った箇所は、水接触角が７０゜以下となって疎水性から親水性に変成し、介在膜２０２中に変換部２０３が形成される。
【００６６】
したがって、紫外線の照射により変成された変換部２０３は親水性となり、紫外線が照射されなかった残りの箇所は疎水性のままに残されるので、続いて、変換部２０３を含む介在膜２０２上に溶液工程で膜を形成する際に、該当の膜が親水性かまたは疎水性かによって選択的にパターニングがされる。
【００６７】
ここで、介在膜２０２への紫外線照射において、波長は１００ｎｍ〜４００ｎｍにし、特に１５０ｎｍ〜２６０ｎｍとすることが好ましく、なお、圧力は１×１０−５ｔｏｒｒ〜８００ｔｏｒｒとする。
【００６８】
続いて、図４Ｅに示すように、変換部２０３を含む介在膜２０２上に溶液工程を施し、紫外線が照射されておらず、疎水性の特性を維持する箇所に、選択的に発光層２０４を形成する。
【００６９】
このような選択的な発光層２０４の形成は、外力や外部環境を加えるものではなく、介在膜２０２が、親水性に変成された変換部２０３を備えることからなるもので、介在膜２０２の領域別物性差を用いたものである。すなわち、介在膜２０２に塗布された溶液が、選択的に変換部２０３以外の介在膜２０２上に残ってなるものである。
【００７０】
図４Ｆに示すように、発光層２０４を含む基板上に、電子輸送層２０５を形成する。
【００７１】
上記の発光層２０４及び電子輸送層２０５は一つの層としても良い。この場合、電子輸送層２０５は、疎水性のものとする。
【００７２】
ここで、上述した正孔注入層２０１、介在膜２０２、発光層２０４及び電子輸送層２０５はいずれも溶液工程により形成可能であり、上記のように、浸漬、スピンコーティング、ノズルコーティング、ロールプリンティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングで形成可能である。
【００７３】
なお、電子輸送層２０５は、基板上に全面形成可能なので、真空蒸着で形成しても良い。
【００７４】
続いて、図４Ｇに示すように、電子輸送層２０５上に負極２０６を形成する。ここで、正孔注入層２０１、介在膜２０２、発光層２０４及び電子輸送層２０５はそれぞれ個別に溶液工程により形成しても良く、複数枚の層を共に形成しても良い。便宜上、介在膜２０２には、領域区分のために紫外線照射工程が要求されるので、介在膜２０２形成工程を前後にして工程を分離して行えば良い。
【００７５】
図６Ａ〜図６Ｇは、本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【００７６】
本発明の他の実施例による有機発光表示装置の製造方法は、下記の通りである。
【００７７】
まず、複数個の画素領域がマトリクス状に定義された基板（図示せず）を用意する。この基板上の各画素領域には、薄膜トランジスタが形成される。図示してはいないが、薄膜トランジスタは、基板上に、所定領域に形成されたゲート電極、該ゲート電極上にゲート絶縁膜を介在して形成された半導体層、及び該半導体層の両側に形成されたソース／ドレイン電極が形成されてなる。
【００７８】
続いて、図６Ａに示すように、各画素領域に正極４００を薄膜トランジスタと接続して形成する。
【００７９】
次いで、正極４００上に、正孔注入層４０１を形成する。上述した通り、正孔注入層４０１は、薄膜トランジスタの損傷を防止する目的で、酸性の強くないし、伝導性が向上したＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとする。この場合、正孔注入層４０１の形成は、溶液を１０００〜３０００ｒｐｍでコーティングした後、２００℃以内で５〜３０分間焼く。このコーティング時に、コーティング性の向上及びコーティング厚の調節のために、水、アルコール（ａｌｃｏｈｏｌ）、グリコール（ｇｌｙｃｏｌ）などの有機溶媒を添加することができる。この場合、正孔注入層４０１の材料は、上述のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに限定されず、親水性の伝導性高分子材料の特性を持つ材料はいずれも可能である。
【００８０】
続いて、図６Ｂに示すように、正孔注入層４０１上に、水接触角７０゜以上の疎水性表面特性を持つ介在膜４０２を形成する。すなわち、介在膜４０２は、続いて形成される層と触れる表面が疎水性を有する材料とする。
【００８１】
ここで、介在膜４０２は、正極４００及び正孔注入層４０１が形成されている基板（図示せず）を、介在膜形成物質中に浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）する、あるいは、正極４００及び正孔注入層４０１が形成されている基板上に、介在膜形成物質をスピンコーティング、ロールプリンティング、ノズルコーティング、スリットコーティングまたはインクジェッティングするなどの溶液工程により形成することができる。
【００８２】
介在膜４０２の材料は、紫外線照射によりパターニングされるもので、紫外線の吸収または分解能を持つ物質からなる。例えば、紫外線分解能を持つと、紫外線照射部位が照射により除去されるはずであり、紫外線吸収能と架橋結合性を持つと、紫外線照射部位のみ残されるはずである。
【００８３】
このような介在膜４０２は、コーティング時には全面コーティングにより正孔注入層４０２の親水性／疎水性の有無にかかわらずに密着性良くコーティングされ、続いて紫外線照射によるパターニングにより残されているパターン中の疎水性基が、後続の発光層の形成工程において、溶液でコーティングされる成分（疎水性基）の凝着性を高める。
【００８４】
この介在膜４０２の材料に添加される作用基は、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｃ＝Ｃ、Ｓｉ−Ｏ、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのうち少なくとも一つの結合を含むことができ、その例として、介在膜２０２は、イミド（ｉｍｉｄｅ）、アミン（ａｍｉｎｅ）、シラン（ｓｉｌａｎｅ）、炭酸塩（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、エステル（ｅｓｔｅｒ）、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）、スルホン酸塩（ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、窒酸塩（ｎｉｔｒａｔｅ）、ケトン（Ｋｅｔｏｎｅ）、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）、オキセタン（ｏｘｅｔａｎｅ）、エポキシ（ｅｐｏｘｙ）のうち少なくとも一つを含むことができる。より具体的に、介在膜は、トリフェニルアミン（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を含むことができる。
【００８５】
そして、この介在膜をなす材料は、交差結合（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋ）可能な基（紫外線吸収能を含む）を含む、または、紫外線による分解能を有する基を含む。
【００８６】
続いて、図６Ｃに示すように、介在膜４０２にマスク３００（透過部３０１及び遮光部３０２を含む）を通して紫外線を照射し、図６Ｄに示すように、介在膜パターン４０２ａを形成する。このようなパターニングにより疎水性領域が残ることで、介在膜パターン４０２ａを形成する。この場合、紫外線照射により反応した部分が除去され、図６Ｄに示すように、表面が疎水性を有する介在膜パターン４０２ａが残っている。ここで、介在膜４０２に紫外線を照射する際、波長は１００ｎｍ〜４００ｎｍとし、特に１５０ｎｍ〜２６０ｎｍとすることが好ましく、圧力は１×１０−５ｔｏｒｒ〜８００ｔｏｒｒとする。同図の介在膜４０２は、分解能を持つ材料としたものであり、吸収能を持つ材料とする場合は、図６Ｃに示すものとは逆の形状のマスク３００を用いて、図６Ｄの介在膜パターン４０２ａと同じパターンを形成することができる。
【００８７】
続いて、図６ｅに示すように、疎水性領域として残った介在膜パターン４０２ａ上に、溶液工程により発光層４０４を形成する。この発光層４０４は、外力や外部環境条件を加えずに、紫外線照射によりパターニングされた疎水性の介在膜パターン４０２ａ上に形成される。この時、疎水性の大きい有機発光物質を含む発光層４０４は、疎水性の介在膜パターン４０２ａ上に形成されるもので、介在膜パターン４０２ａの形成部位とそうでない部位間の物性差を用いたものである。すなわち、介在膜パターン４０２ａを含む全面に塗布される溶液が、選択的に介在膜パターン４０２ａ上に形成される理由は、介在膜パターン４０２ａ同士間における下部に露出された正孔注入層４０１は親水性を有しており、疎水性の特徴を有する介在膜パターン４０２ａ上にのみ形成されるわけである。
【００８８】
また、発光層４０４を形成する溶液工程では、発光物質中に、正極４００、正孔注入層４０１及び介在膜パターン４０２ａが形成されている基板（図示せず）を浸漬する、または、正極４００、正孔注入層４０１及び介在膜パターン４０２ａが形成されている基板上に、発光物質をスピンコーティング、ノズルコーティング、ロールプリンティングまたはインクジェッティングすることができる。
【００８９】
続いて、図６Ｆに示すように、発光層４０４を含む基板（図示せず）の全面に、電子輸送層４０５を形成する。
【００９０】
上述の発光層４０４は、正孔輸送層（図示せず）及び電子輸送層４０５を含めて一つの層として形成することもできる。
【００９１】
ここで、介在膜４０２、正孔輸送層（図示せず）、発光層４０４及び電子輸送層４０５はいずれも、溶液工程により形成可能なものであり、上述した通り、浸漬、スピンコーティング、ノズルコーティング、ロールプリンティングまたはインクジェッティングにより形成可能である。ここで、介在膜４０２、発光層４０４及び電子輸送層４０５はそれぞれ個別に溶液工程により形成しても良く、一回のパターニングで領域を定義しても良い。
【００９２】
なお、電子輸送層４０５は、基板上に全面形成が可能なため、真空蒸着で形成しても良い。
【００９３】
続いて、図６Ｇに示すように、電子輸送層４０５上に負極４０６を形成する。
【００９４】
以下、本発明の有機発光表示装置で用いられる介在膜の材料的性質について説明する。
【００９５】
本発明の正孔注入層上に形成された介在膜の上面は疎水性を有するものであり、その上部に形成される膜が疎水性を有する時、一部領域にのみ紫外線を照射し、照射された部位のみを親水性に変性させることで、マスクを使用せずに、溶液工程により上面が疎水性である箇所にのみ発光層を選択的に形成することができる。このような介在膜は、その上面が疎水性を有するもので、紫外線照射により親水性に変性可能である、または、紫外線照射による分解能あるいは吸収能があり、照射部位のみ残留または除去される特徴を有する。
【００９６】
このように、本発明の有機発光表示素子の製造方法は、正極２００，４００上に正孔注入層２０１，４０１を形成した後、介在膜２０２，４０２を形成し、この介在膜２０２，４０２を紫外線で照射し、介在膜２０２に親水性領域２０３を定義したり、または、照射された部位を除去して介在膜パターン４０２ａを形成し、下部の正孔注入層４０１が選択的に露出されるようにし、親水性と疎水性領域とに区分することで、上部に形成される発光層２０４，４０４などの形成を、介在膜あるいは介在膜パターン２０２，４０２ａの疎水性領域にのみ選択的に形成することができる。すなわち、発光層２０４，４０４などの膜の形成時に、それを形成する該当のソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）が疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）を有しても、該ソルベントと介在膜の疎水処理された対応面とが接するため、パターン領域に形成されるソルベントが正確に整列して形成されることができる。
【００９７】
また、介在膜２０２及び介在膜パターン４０２ａは、紫外線に反応する物質、例えば、照射部位が架橋結合または分解される、または、物性が疎水性から親水性へと変化するような特徴を有する材料で形成し、この介在膜の紫外線照射後に表面処理された領域上に、上部層の発光層２０４，４０４が整列して所望の位置に正確に形成される。
【００９８】
以下、本発明と関連し、上述の化学式１〜３の材料で介在膜を形成し、その紫外線照射の有無による結果を調べてみる。
【００９９】
まず、化学式１の材料で介在膜を形成し、そのピクセル正確度をテストした結果、それぞれＵＶ処理時が、ＵＶ米処理時に比べてピクセル正確度が２０％以上も高く、ＵＶ処理時におけるピクセル正確度はいずれも９５％以上と、誤整列がほとんど発生しないということがわかる。
【０１００】
【表１】
2010153381.tif 000006
【０１０１】
化学式２の材料で介在膜を形成し、ピクセル正確度をテストした結果、それぞれ、ＵＶ処理時が、ＵＶ未処理時に比べて、同様に、ピクセル正確度が２０％以上も高く、ＵＶ処理時にピクセル正確度が９４％以上と、誤整列が発生しないということがわかる。
【０１０２】
【表２】
2010153381.tif 000007
【０１０３】
化学式３の材料で介在膜を形成し、ピクセル正確度をテストをした結果、上記の例と略同様に、ピクセル正確度がそれぞれ、ＵＶ処理時がＵＶ未処理時に比べて約１８％以上も高く、ＵＶ処理時にピクセル正確度が９４％以上と、誤整列が発生しないということがわかる。
【０１０４】
【表３】
2010153381.tif 000008
【０１０５】
このような有機発光表示装置は、溶液工程により、正孔注入層上部の層（介在膜、発光層、電子輸送層などを含む層）の形成が可能なため、シャドウマスクを省略でき、シャドウマスクによる工程不良を防止することができる。その結果、収率向上が図られ、膜処理とその性質によるパターニングが可能であり、大面積にも容易に用いることができる。
【０１０６】
そして、正孔注入層上に介在膜を設けることによって、正孔注入層とその上部層との界面において異常無く溶液工程が可能となり、該正孔注入層を伝導性高分子物質とし、電流対比輝度を向上させることができ、寿命も増加させることができる。
【０１０７】
一方、以上説明してきた本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明白である。
【符号の説明】
【０１０８】
２００，４００：正極
２０１，４０１：正孔注入層
２０２，４０２：介在膜
２０３：変換部（親水性領域）
４０２ａ：介在膜パターン
２０４，４０４：発光層
２０５，４０５：電子輸送層
２０６，４０６：負極
３００：マスク
【図１】
2010153381.tif 000009
【図２】
2010153381.tif 000010
【図３】
2010153381.tif 000011
【図４Ａ】
2010153381.tif 000012
【図４Ｂ】
2010153381.tif 000013
【図４Ｃ】
2010153381.tif 000014
【図４Ｄ】
2010153381.tif 000015
【図４Ｅ】
2010153381.tif 000016
【図４Ｆ】
2010153381.tif 000017
【図４Ｇ】
2010153381.tif 000018
【図５Ａ】
2010153381.tif 000019
【図５Ｂ】
2010153381.tif 000020
【図５Ｃ】
2010153381.tif 000021
【図６Ａ】
2010153381.tif 000022
【図６Ｂ】
2010153381.tif 000023
【図６Ｃ】
2010153381.tif 000024
【図６Ｄ】
2010153381.tif 000025
【図６Ｅ】
2010153381.tif 000026
【図６Ｆ】
2010153381.tif 000027
【図６Ｇ】
2010153381.tif 000028