WO2020059143A1

WO2020059143A1 - 発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法

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Publication number: WO2020059143A1
Application number: PCT/JP2018/035192
Authority: WO
Inventors: 康浅岡; 豪鎌田; 青森　繁
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-26
Also published as: US20210351244A1; US11903287B2; CN112740834A; CN112740834B

Abstract

各色の発光層のパターニング回数を低減し得る発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法を提供する。発光素子（２Ａ）は、少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた赤色画素陽極（４Ｒ）・緑色画素陽極（４Ｇ）・青色画素陽極（４Ｂ）と、陰極（１２）と、赤色画素陽極（４Ｒ）・緑色画素陽極（４Ｇ）・青色画素陽極（４Ｂ）と陰極（１２）との間にそれぞれ設けられた赤色画素発光層（８Ｒ）・緑色画素発光層（８Ｇ）・青色画素発光層（８Ｂ）とを備える。赤色画素発光層（８Ｒ）・緑色画素発光層（８Ｇ）・青色画素発光層（８Ｂ）のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層（８Ｒ）は、緑色画素発光層（８Ｇ）及び青色画素発光層（８Ｂ）と陰極（１２）との間にも積層された状態で延設されている。

Description

発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法

　本発明は、各色の発光層を備えた発光素子、該発光素子を備えた発光デバイス、発光素子の製造方法に関するものである。

　有機ＥＬ素子におけるカラー表示の方式として、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の発光材料を成膜する３色塗り分け方式がある。この方式では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれの発光材料を、精巧にパターニングされているメタルシャドーマスクを使用して熱蒸着をする。

　この場合、メタルシャドーマスクは高価であるので、使用回数を低減する開発が進められている。

　例えば、特許文献１に開示されたる有機発光ディスプレイ装置１００では、図１５に示すように、基板１０１の上部の赤色サブピクセルＲ、緑色サブピクセルＧ及び青色サブピクセルＢに備えられた各第１電極１２０と、各第１電極１２０を覆うように基板１０１の上部に備えられた正孔注入層１３１と、正孔注入層１３１の上部に備えられた正孔輸送層１３３と、赤色サブピクセルＲにおける正孔注入層１３１と正孔輸送層１３３との間に備えられた補助層１３２Ｒと、赤色サブピクセルＲの正孔輸送層１３３及び緑色サブピクセルＧの正孔輸送層１３３と電子輸送層１３５との間にそれぞれ順次形成された赤色発光層１３４Ｒ及び緑色発光層１３４Ｇと、青色サブピクセルＢにおける正孔輸送層１３３と電子輸送層１３５との間に備えられた青色発光層１３４Ｂとを備えている。

　この構成では、赤色発光層１３４Ｒと緑色発光層１３４Ｇとを積層方式で備えると共に、赤色サブピクセルＲと緑色サブピクセルＧとを共通層として備えている。その結果、緑色サブピクセルＧに補助層１３２Ｒを形成するためのさらなるメタルシャドーマスクの使用が不要になる。このため、４回のメタルシャドーマスクの使用により、工程を単純化させることができるようになっている。

日本国公開特許公報「特開２０１１－１５５００４号」

　しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された有機発光ディスプレイ装置等の塗分け型の発光素子では、発光層の塗分けは少なくとも赤色サブピクセルＲ、緑色サブピクセルＧ及び青色サブピクセルＢの３回必要となり、プロセス工程も長くなるという課題がある。

　本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、各色の発光層のパターニング回数を低減し得る発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法を提供することにある。

　本発明の一態様における発光素子は、前記の課題を解決するために、少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた画素電極と、前記各画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ設けられた各色の発光層とを備えた発光素子において、前記画素電極又は前記共通電極のうちいずれか一方が陰極となっており、かつ他方が陽極となっていると共に、前記少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の発光層は、他の色の各発光層と前記陰極との間にも積層された状態で延設されていることを特徴としている。

　本発明の一態様における発光デバイスは、前記の課題を解決するために、前記発光素子を備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様における発光素子の製造方法は、前記の課題を解決するために、少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた画素電極と、前記各画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ設けられた各色の発光層とを備えた発光素子の製造方法において、前記画素電極又は前記共通電極のうちいずれか一方を陰極として形成し、かつ他方を陽極として形成する陰極陽極形成工程と、前記少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の発光層を、他の色の各発光層と前記陰極との間にも積層した状態で延設する延設工程とを含むことを特徴としている。

　本発明の一態様によれば、各色の発光層のパターニング回数を低減し得る発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法を提供するという効果を奏する。

本発明の実施形態１における発光素子を備えた発光デバイスの構成を示す断面図である。（ａ）は、本実施の形態における発光素子の赤色画素発光層、緑色画素発光層及び青色画素発光層のそれぞれにおける電子親和力とイオン化ポテンシャルとを示すエネルギーバンド図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本実施形態で用いる材料の一例を用いた一般的な発光素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素の各層における電子親和力及びイオン化ポテンシャルの一例を示すエネルギーバンド図である。（ａ）は発光層が赤色量子ドットである場合の発光効率を示す断面図であり、（ｂ）は発光層が青色量子ドットである場合の発光効率を示す断面図であり、（ｃ）は発光層において赤色量子ドットと青色量子ドットとが積層された場合の発光効率を示す断面図である。（ａ）～（ｅ）は、本実施の形態における発光素子の製造方法における各工程を示す断面図である。（ａ）（ｂ）は、本実施の形態における発光素子の製造方法において各色の量子ドット発光層を形成する方法を示す断面図である。（ａ）は実施の形態１の単純ストライプ画素配列における各色の量子ドット発光層の形成方法を示すものであって一例の画素配列を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の画素配列を得るための青色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）の画素配列を得るための緑色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｄ）は（ａ）の画素配列を得るための赤色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図である。（ａ）は実施の形態１の単純ストライプ画素配列以外における各色の量子ドット発光層の形成方法を示すものであって一例の画素配列を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の画素配列を得るための青色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）の画素配列を得るための緑色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｄ）は（ａ）の画素配列を得るための赤色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図である。（ａ）～（ｄ）は、前記とは異なる他の種々の画素配列を示す平面図である。（ａ）は、本発明の実施形態２における発光素子を備えた発光デバイスの構成を示す断面図であり、（ｂ）は発光層として赤色量子ドット発光層と緑色量子ドット発光層と青色量子ドット発光層とを積層した場合の発光効率を示す断面図である。（ａ）は実施の形態２の単純ストライプ画素配列における各色の量子ドット発光層の形成方法を示すものであって一例の画素配列を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の画素配列を得るための青色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）の画素配列を得るための緑色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｄ）は（ａ）の画素配列を得るための赤色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図である。（ａ）は実施の形態２の単純ストライプ画素配列以外における各色の量子ドット発光層の形成方法を示すものであって一例の画素配列を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の画素配列を得るための青色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｃ）は（ａ）の画素配列を得るための緑色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図であり、（ｄ）は（ａ）の画素配列を得るための赤色量子ドット発光層の形成パターンを示す平面図である。本発明の実施形態３における発光素子を備えた発光デバイスの構成を示す断面図である。（ａ）～（ｅ）は、本実施の形態における発光素子の製造方法における各工程を示す断面図である。本発明の実施形態４における発光素子を備えた発光デバイスの構成を示す断面図である。従来の発光デバイスの一例の構成を示す断面図である。

　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図１～図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

　（発光素子の基本構成）
　本実施の形態の発光素子は、量子ドットを含む発光素子について適用される。最初に、本発明の実施の形態における発光素子２Ａを備えた発光デバイス１Ａの基本構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における発光素子２Ａを備えた発光デバイス１Ａの基本構成を示す断面図である。

　本実施の形態における基本構成の発光素子２Ａを備えた発光デバイス１Ａは、図１に示すように、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたアレイ基板上に、発光素子２Ａの各層が積層された構造を備えている。尚、本明細書においては、発光デバイス１Ａの発光素子２Ａからアレイ基板への方向を「下方向」として記載し、発光デバイス１Ａのアレイ基板から発光素子２Ａへの方向を「上方向」として記載する。

　発光素子２Ａは、陽極（アノード電極）４上に、正孔輸送層６と、発光層８と、電子輸送層１０と、陰極（カソード電極）１２とをこの順に備えている。図示しないアレイ基板の上層に形成された発光素子２Ａの陽極４は、アレイ基板のＴＦＴと電気的に接続されている。この結果、本実施の形態の基本構成の発光素子２Ａは、所謂、ノーマル構造の発光素子となっている。

　ここで、本実施の形態においては、陽極４は、絶縁層からなるエッジカバー１６によって、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰに分離されている。この結果、陽極４は、エッジカバー１６によって、赤色画素陽極４Ｒ、緑色画素陽極４Ｇ及び青色画素陽極４Ｂに分離されている。正孔輸送層６は、エッジカバー１６を覆うように形成されている。発光層８は、赤色量子ドット発光層としての赤色画素発光層８Ｒ、緑色量子ドット発光層としての緑色画素発光層８Ｇ、及び青色量子ドット発光層としての青色画素発光層８Ｂに、エッジカバー１６の位置で区画が分離されている。ただし、エッジカバー１６によって分離されているのではない。

　電子輸送層１０と陰極１２とは、エッジカバー１６によっては分離されず、共通して形成されている。エッジカバー１６は、図１に示すように、陽極４の側面と上面の周囲端部付近とを覆う位置に形成されていてもよい。

　前記構成の結果、本実施の形態における発光素子２Ａにおいては、島状の赤色画素陽極４Ｒと、共通の正孔輸送層６、電子輸送層１０及び陰極１２とによって、前記赤色サブ画素ＲＰを形成する。同様に、島状の緑色画素陽極４Ｇと、共通の正孔輸送層６、電子輸送層１０及び陰極１２とによって、前記緑色サブ画素ＧＰを形成する。同様に、島状の青色画素陽極４Ｂと、共通の正孔輸送層６、電子輸送層１０及び陰極１２とによって、前記青色サブ画素ＢＰを形成する。発光層８においては、本実施の形態では、赤色画素陽極４Ｒと陰極１２の間には赤色画素発光層８Ｒが形成されており、緑色画素陽極４Ｇと陰極１２の間には緑色画素発光層８Ｇと赤色画素発光層８Ｒとが積層されて形成されており、青色画素陽極４Ｂと陰極１２の間には青色画素発光層８Ｂと赤色画素発光層８Ｒとが積層されて形成されている。尚、本実施の形態の発光素子２Ａは、前述したように、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの３色のサブ画素からなっている。

　本実施の形態においては、赤色サブ画素ＲＰに含まれる赤色画素発光層８Ｒは赤色光を発光し、緑色サブ画素ＧＰに含まれる緑色画素発光層８Ｇは緑色光を発光し、青色サブ画素ＢＰに含まれる青色画素発光層８Ｂは青色光を発光する。すなわち、発光素子２Ａは、発光層８の発光波長毎に、サブ画素を備えている。ただし、発光素子２Ａは、前述したように、正孔輸送層６、電子輸送層１０及び陰極１２を、全てのサブ画素に共通して備えている。

　ここで、赤色光とは、６００ｎｍを越え７８０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。また、緑色光とは、５００ｎｍを越え６００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。さらに、青色光とは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光である。

　本実施の形態における発光素子２Ａにおいては、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰをそれぞれ１つずつ含む一群が、発光素子２Ａにおける１つの画素となっている。尚、本実施の形態では、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの少なくとも３色のサブ画素となっているが、他の色のサブ画素を含んでいてもよい。すなわち、本発明の一態様においては、少なくとも赤色、緑色及び青色の少なくとも３色のサブ画素を含んでいればよい。

　陽極４及び陰極１２は導電性材料を含み、それぞれ、正孔輸送層６及び電子輸送層１０と電気的に接続されている。陽極４と陰極１２とのいずれか一方は、透明電極である。本実施の形態においては、陰極１２が透明電極であり、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、薄いＡｇ、Ａｇを含む薄い合金、Ａｇナノワイヤ又はカーボンナノチューブ、グラフェン等が用いられている。陰極１２は、例えばスパッタ法、真空蒸着、溶液塗布等によって成膜することも可能である。陽極４又は陰極１２のいずれか一方は、反射率の高い金属材料を含んでいてもよい。本実施の形態においては、陽極４は金属材料を含む。金属材料としては、可視光の反射率の高いＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ又はこれらの合金等やこれらを含む多層膜が好ましい。発光素子２Ａは、透明電極を備えた電極側から、光を取り出すことが可能である。したがって、本実施の形態においては、発光素子２Ａは、陰極１２側から光を取り出すことが可能である。

　発光層８は、陽極４から輸送された正孔ｈ^＋と、陰極１２から輸送された電子ｅ^－との再結合が発生することにより光を発する。本実施の形態においては、発光材料として、複数の同色に発光する量子ドット（半導体ナノ粒子）を、各サブ画素に備えている。量子ドットは同じ材料でも粒径によって発光色が異なり、粒径が小さくなるに伴って光波長は短くなる。したがって、同色で発光する量子ドットとは、同じ材料の同じ粒径の量子ドットを意味する。ここで示した量子ドットの「粒径」は、設計値であり、実際には動的光散乱法や透過型電子顕微鏡により測定した中央粒径を指すものとする。量子ドット個々の粒径は、ばらつきを含むものであり、２０％程度のばらつきがあってもよい。

　図１に示すように、発光層８は、赤色画素発光層８Ｒに赤色量子ドットＱＤＲを備え、緑色画素発光層８Ｇに緑色量子ドットＱＤＧを備え、さらに、青色画素発光層８Ｂに青色量子ドットＱＤＢを備えている。すなわち、発光層８は、複数種の量子ドットを備えている。

　発光層８は、ヘキサン又はトルエン等の溶媒に量子ドットを分散させた分散液を用いて、スピンコート法又はインクジェット法等によって、サブ画素毎の塗り分けを行うことにより、成膜することができる。分散液にはチオール又はアミン等の分散材料を混合してもよい。

　前記赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢは、価電子帯準位Ｖ．Ｂ．（イオン化ポテンシャルに等しい）と伝導帯準位Ｃ．Ｂ．（電子親和力に等しい）とのエネルギーをそれぞれ有し、価電子帯準位Ｖ．Ｂ．の正孔と伝導帯準位Ｃ．Ｂ．の電子との再結合によって発光する発光材料である。赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢからの発光は、量子閉じ込め効果によって狭いスペクトルを有するため、比較的深い色度の発光を得ることが可能である。

　赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢは、例えば、Ｃｄ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、及びこれらの化合物を含む群から選択される１又は複数の半導体材料を含んでもよい。また、赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢは、二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型又はコアマルチシェル型であってもよい。さらに、赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢは、ドープされたナノ粒子を含んでいてもよく、又は組成傾斜した構造を備えていてもよい。本実施の形態においては、赤色量子ドットＱＤＲ・緑色量子ドットＱＤＧ・青色量子ドットＱＤＢは、ＣｄＳｅをコアに備え、かつＺｎＳやＺｎＳをシェルに備えたコアシェル型構造を有している。尚、上述したコアシェル型及びコアマルチシェル型の場合は、量子ドットの粒径がシェル部分を含んだものとなり、発光波長に寄与するコアの粒径よりも見かけ上大きくなる。本発明の一態様における量子ドットの「粒径」とは、発光波長に寄与するコアの粒径を指すものとする。

　正孔輸送層６は、陽極４からの正孔ｈ^＋を発光層８へと輸送する。正孔輸送層６は、電子ｅ^－の輸送を阻害する機能を有していてもよい。正孔輸送層６は、無機材料からなり、例えばＮｉＯからなっている。正孔輸送層６は、スパッタ法によって、成膜されていてもよい。

　電子輸送層１０は、陰極１２からの電子ｅ^－を発光層８へと輸送する。電子輸送層１０は、正孔ｈ^＋の輸送を阻害する機能を有していてもよい。電子輸送層１０は、例えば、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＭｇＺｎＯ、Ｔａ_２Ｏ_３、ＳｒＴｉＯ_３、又はＭｇ_ｘＺｎ_{（１－ｘ）}Ｏを含んでいてもよく、又はこれらの内の複数の材料を含んでいてもよい。電子輸送層１０は、スパッタ法又は前記電子輸送層材料からなるコロイド粒子を塗布することによって、成膜されていてもよい。

　次に、本実施の形態における発光素子２Ａに用いる各層における価電子帯準位Ｖ．Ｂ．（イオン化ポテンシャルに等しい）と伝導帯準位Ｃ．Ｂ．（電子親和力に等しい）との一例を示すエネルギーについて、図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。図２の（ａ）は、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、及び青色画素発光層８Ｂのそれぞれに用いる材料の、電子親和力及びイオン化ポテンシャルの一例を示すエネルギーバンド図である。図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、一般的な量子ドット発光素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素、及び青色サブ画素の、各層における電子親和力とイオン化ポテンシャルとの一例を示すエネルギーバンド図である。つまり、図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、各色の発光層がそれぞれ一層からなっている場合の量子ドット発光素子について例示している。尚、図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）においては、左から右に向かって、それぞれのサブ画素における、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び陰極のエネルギーバンド図を表している。また、陽極及び陰極においては、それぞれの電極のフェルミ準位を、ｅＶを単位に示す。正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の下方においては、真空準位を基準とした、それぞれの層のイオン化ポテンシャルを、ｅＶを単位に示す。また、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の上方においては、真空準位を基準としたそれぞれの層の電子親和力を、ｅＶを単位に示す。以下、本明細書において、単にイオン化ポテンシャル又は電子親和力を説明する場合、いずれも真空準位を基準としたものとして説明を行う。

　量子ドットの価電子帯準位Ｖ．Ｂ．（イオン化ポテンシャルに等しい）は、同じ材料系の場合、量子ドットの発する光の波長によらず実質的に同値である。これは、量子ドットのコアを構成する元素の原子番号が小さい方が、閉殻軌道が少なく、閉殻軌道によって原子核が遮蔽され難いため、価電子が、原子核の作る電場の影響を受け易く、一定のエネルギー準位にとどまる傾向にあるためである。したがって、価電子準位に関しても、量子ドットの発光色に関わらず一定となる。例えば、コアの材料として、ＨｇＳｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅを比較すると、ＨｇよりもＣｄ、さらにはＺｎの方が、原子番号が小さい。このため、ＣｄＳｅ、又はＺｎＳｅにおいては、価電子準位が発光色によらず一定になる。

　一方、量子ドットの伝導帯準位Ｃ．Ｂ．（電子親和力に等しい）は、量子ドットの発する光の波長によって異なる。特に、量子ドットの伝導帯準位Ｃ．Ｂ．は、量子ドットの発する光の波長が長いほど、エネルギー準位が深くなり、量子ドットの発する光の波長が短いほど、エネルギー準位が浅くなる。これは、量子ドットの価電子帯準位Ｖ．Ｂ．の変化が小さいため、バンドギャップが小さい量子ドットの方が、より伝導帯準位Ｃ．Ｂ．が深くなるためである。

　例えば、本実施の形態に用いる発光層材料において、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、及び青色画素発光層８Ｂは、図２の（ａ）に示すように、５．９ｅＶのイオン化ポテンシャルをそれぞれ有し、異なるサブ画素間においても実質的に同値である。一方、本実施の形態において、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、及び青色画素発光層８Ｂは、図２の（ａ）に示すように、それぞれ、３．９ｅＶ、３．５ｅＶ及び３．２ｅＶの電子親和力を有する。すなわち、赤色画素発光層８Ｒが、電子親和力が最も大きい。

　本実施の形態に用いる材料構成の一例として、陽極４がＡｌからなる場合、及び陰極１２がＩＴＯからなる場合を示している。この場合、陽極４のフェルミ準位は４．３ｅＶであり、陰極１２のフェルミ準位は４．６ｅＶである。

　本実施の形態に用いる材料を用いた一般的な発光素子においては、図２の（ｂ）に示すように、赤色サブ画素において、赤色画素正孔輸送層が例えばＮｉＯを含み、ＮｉＯの赤色画素正孔輸送層は、５．５ｅＶのイオン化ポテンシャルと、１．８ｅＶの電子親和力とを有する。また、図２の（ｃ）に示すように、緑色サブ画素において、緑色画素正孔輸送層が例えばＮｉＯを含み、ＮｉＯの緑色画素正孔輸送層は５．５ｅＶのイオン化ポテンシャルと、１．８ｅＶの電子親和力とを有する。さらに、図２の（ｄ）に示すように、青色サブ画素において、青色画素正孔輸送層が例えばＮｉＯを含み、ＮｉＯの青色画素正孔輸送層は、５．５ｅＶのイオン化ポテンシャルと、１．８ｅＶの電子親和力とを有する。

　図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、本実施の形態で使用する材料の一例を用いた発光デバイスにおいて、陽極と陰極との間に電位差をかけることにより、陽極から発光層に向かって正孔ｈ^＋が注入されると共に、陰極からは発光層に向かって電子ｅ^－が注入される。詳細には、正孔ｈ^＋は陽極から正孔輸送層を介して発光層に到達すると共に、電子ｅ^－は陰極から電子輸送層を介して発光層に到達する。

　発光層に到達した正孔ｈ^＋と電子ｅ^－とは、それぞれのサブ画素における量子ドットＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢにおいて再結合し、発光する。量子ドットＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢからの発光は、例えば、金属電極である陽極によって反射され、透明電極である陰極を透過して、発光デバイスの外部に放射されてもよい。

　発光素子の各層において、正孔ｈ^＋及び電子ｅ^－が輸送される様子を、図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。

　陽極と陰極との間に電位差が発生すると、図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）において矢印ＨＲ１・ＨＧ１・ＨＢ１にてそれぞれ示すように、陽極からそれぞれのサブ画素における正孔輸送層６へと正孔ｈ^＋が注入される。同様に、図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）において矢印ＥＲ１・ＥＧ１・ＥＢ１にて示すように、陰極から電子輸送層へと電子ｅ^－が注入される。

　ここで、例えば、第１層から、第１層とは異なる第２層への正孔輸送の障壁は、第２層のイオン化ポテンシャルから第１層のイオン化ポテンシャルを差し引いたエネルギーによって示される。このため、矢印ＨＲ１・ＨＧ１・ＨＢ１に示す正孔注入の障壁は、それぞれ１．２ｅＶである。

　また、例えば、第１層から、第１層とは異なる第２層への電子輸送の障壁は、第１層の電子親和力から第２層の電子親和力を差し引いたエネルギーによって示される。このため、矢印ＥＲ１・ＥＧ１・ＥＢ１に示す電子注入の障壁は、それぞれ０．６Ｖである。

　次いで、図２の（ｂ）（ｃ）（ｄ）において、矢印ＨＲ２・ＨＧ２・ＨＢ２に示すように、正孔輸送層に注入された正孔ｈ^＋は、それぞれのサブ画素における発光層に輸送される。ここで、矢印ＨＲ２・ＨＧ２・ＨＢ２に示す正孔注入の障壁は、それぞれ０．４ｅＶである。また、矢印ＥＲ２・ＥＧ２・ＥＢ２に示す電子輸送の障壁は、それぞれ０．１ｅＶ、０．５ｅＶ、０．８ｅＶである。すなわち、電子輸送層から発光層へは、赤色画素発光層が最も障壁が低いので、電子ｅ^－が輸送され易く、青色画素発光層が最も障壁が高いので、電子ｅ^－が輸送され難い。

　このようにして、発光層８に輸送された正孔ｈ^＋と電子ｅ^－とが、量子ドットＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢにおいて再結合する。

　一般に、量子ドットが積層された発光層を備える発光素子においては、量子ドットは厚み方向に５個から１０個積層することが好ましい。すなわち、量子ドットにおける電子と正孔との再結合が、発光層の陽極側の端面付近の量子ドット５個以下程度の厚みで多く発生し、中央付近よりも陰極側においては発生し難い傾向がある。したがって、発光層における量子ドットの積層数が多くなり過ぎると、電気抵抗が高くなり、駆動電圧の上昇や発光効率の低下等が問題となる。

　（発光層の形態）
　本実施の形態の発光素子２Ａの発光層の形態について、図１及び図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における発光素子２Ａを備えた発光デバイス１Ａの構成を示す断面図である。図３の（ａ）は、発光層８が赤色画素発光層８Ｒである場合の発光効率を示す断面図である。図３の（ｂ）は、発光層８が青色画素発光層８Ｂである場合の発光効率を示す断面図である。図３の（ｃ）は、発光層８において赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとが積層された場合の発光効率を示す断面図である。

　前述したように、本実施の形態の発光デバイス１Ａにおける発光素子２Ａは、少なくとも３色のサブ画素を含む画素におけるサブ画素毎に設けられて電圧を印加するサブ画素電極と、各サブ画素電極に対向して設けられた共通電極としての陰極１２と、各サブ画素電極と陰極１２との間にそれぞれ設けられた各色の量子ドット発光層とを備えている。

　この種の発光素子２Ａでは、画素が少なくとも３色のサブ画素を含むので、各色の量子ドット発光層も色毎に３つが必要となる。このため、各色の量子ドット発光層のパターン形成においては、少なくとも３種類のパターンマスクが必要となり、パターニング工程が少なくとも３回繰り返されることにより、プロセス工程が長くなる。また、パターンマスクも安価ではないので、コストの増加となる。

　そこで、本実施の形態では、図１に示すように、各色の量子ドット発光層と陰極１２との間には電子輸送層１０が共通して設けられている。また、３色の色量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒは、他の色の量子ドット発光層と電子輸送層１０との間、つまり他の色の量子ドット発光層と陰極１２との間にも積層された状態で延設されている。

　具体的には、３色のサブ画素は、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰであり、各色の量子ドット発光層は、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂである。そして、電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒが、他の色である緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂと電子輸送層１０との間に積層された状態で延設されている。

　共通電極である陰極（カソード電極）１２は、図１に示すように、複数の画素に共通して形成されている。

　また、発光層８について、赤色画素発光層８Ｒは、パターニングされておらず、全画素を覆っている。緑色画素発光層８Ｇは、パターニングされているが、赤色サブ画素ＲＰ及び青色サブ画素ＢＰを覆っていない。青色画素発光層８Ｂは、赤色サブ画素ＲＰ及び緑色サブ画素ＧＰを覆っていない状態でパターニングされている。

　陽極４について、赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰに区分けされており、それぞれ隣接するサブ画素と異なる電圧を印加することができるようになっている。

　陽極４又は陰極１２のいずれか一方は、可視光透過性を有している。また、陽極４と陰極１２との仕事関数は異なっている。陽極４は、図示しないアレイ基板に設けられたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）に接続されている。本実施の形態では、発光層８と陰極１２との間に電子輸送層１０が一層設けられている。電子輸送層１０と陰極１２との間に図示しない電子注入層が設けられていてもよい。本実施の形態では、電子輸送層１０は全ての画素に共通して設けられており、電子輸送層１０は全ての発光層８を覆っている。図１では、絶縁層からなるエッジカバー１６が陽極４のサブ画素の各端縁部まで覆っているが、エッジカバー１６がサブ画素の各端縁部まで覆っていなくてもよい。

　ここで、量子ドットを含む発光素子２Ａでは、発光層８内での正孔ｈ^＋（ホール）の移動度が電子ｅ^－の移動度に比べて低い。このため、発光素子２Ａにおいては、発光層８の陽極（アノード電極）４側で発光する。つまり、発光層８における該発光層８と正孔輸送層６との境界で発光する。

　前述した構成の発光素子２Ａでは、少なくとも３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒとは異なる、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂは、パターン形成される。一方、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒは、パターン形成することなく、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの全面を覆うように形成されている。したがって、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒは、パターニング工程が不要となる。このため、全体のパターニング工程は緑色画素発光層８Ｇと青色画素発光層８Ｂとの２色分の２回で足りる。このため、プロセス工程が長くなるのを抑制すると共に、パターンマスクに伴う費用も削減することができる。

　ところで、発光層８をこのような積層構造の形態にした場合、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒは、他の色である緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂに積層された状態で形成されるので、所望の色を発光できるか否かが問題となる。この問題に関しては、前述したように、各色の量子ドット発光層を有する発光素子２Ａでは、正孔ｈ^＋の移動度が低いので、正孔輸送層６に近い発光層８において、正孔輸送層６との界面近傍の厚み方向で量子ドット５個以下程度の領域でのみ発光する。このため、正孔輸送層６に近い発光層８の厚みが量子ドット５個以上であれば、電子輸送層１０側で赤色画素発光層８Ｒが緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰに形成されていても、赤色画素発光層８Ｒから発光することはなく、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの発光について一般的には問題となることはない。

　それゆえ、発光層８のパターニング回数を低減し得る発光素子２Ａを提供することができる。

　ところで、前記においては、一般的には問題となることはないと記載した。この理由は、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの各膜厚が薄い場合には、問題となることがあるためである。すなわち、発光は、発光層８と正孔輸送層６との界面で発光するが、例えば、赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇ、及び赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとが積層されている場合に、各膜厚が薄い場合、発光色が混色される虞がある。例えば、各膜厚が量子ドットＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢの粒子の１層ずつであった場合に、赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇとで積層された発光層８、及び赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとで積層された発光層８の発色光が混色される虞がある。この点で、量子ドットＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢは例えば５層以上であることが好ましい。或いは、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのそれぞれの膜厚が例えば７．５ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、発光色の混色を防止することができる。

　また、図１では、赤色画素発光層８Ｒは赤色サブ画素ＲＰの全てにおいて同じ厚みとなっていること意図しているが、必ずしもこれに限らず、緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂ上では赤色サブ画素ＲＰよりも薄くなっていてもよい。例えば、赤色サブ画素ＲＰの赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｒ＞緑色サブ画素ＧＰの赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｇ＝青色サブ画素ＢＰの赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｂとなっていてもよい。

　すなわち、段差のある下地上に膜を塗布形成すると段差の高い所では、段差の低い所に比べて膜は薄くなる。つまり、パターン化された発光層の上に形成される発光層は画素によって膜厚が異なっており、発光層が積層される画素では薄くなっていてもよい。薄くなることにより、膜厚増加による電圧上昇を抑制することが可能となる。

　ここで、本実施の形態の発光素子２Ａでは、図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、電子親和力は、電子輸送層１０、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂの順に大きい。

　電子輸送層１０と赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂとの電子輸送効率は、電子輸送層１０に対する赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂのそれぞれとの電子親和力の差、すなわち電子注入障壁の大きさに依存し、電子注入障壁が大きくなると電子輸送効率は低下する。

　具体的には、ＩＩ－ＶＩ族系半導体量子ドットの価電子帯準位（Ｖ．Ｂ．：イオン化ポテンシャルに等しい）は発光波長（発光色）での変化が小さいが、伝導帯準位（Ｃ．Ｂ．：電子親和力に等しい）は発光波長（発光色）で大きく変化する。この結果、図３の（ａ）に示すように、電子輸送層１０から赤色画素発光層８Ｒへの電子注入障壁は小さいが、図３の（ｂ）に示すように、電子輸送層１０から青色画素発光層８Ｂへの電子注入障壁は大きい。このため、青色画素発光層８Ｂの発光効率は、赤色画素発光層８Ｒの発光効率よりも悪い。

　これに対して、本実施の形態の発光素子２Ａでは、赤色画素発光層８Ｒと他の緑色画素発光層８Ｇ又は青色画素発光層８Ｂとを積層している。この結果、図３の（ｃ）に示すように、赤色画素発光層８Ｒを青色画素発光層８Ｂと電子輸送層１０との間に挿入することにより、電子輸送層１０と青色画素発光層８Ｂとの間の電子親和力の障壁が小さくなり、電子注入効率が高くなっている。

　ここで、従来の赤色量子ドット発光層、緑色量子ドット発光層、青色量子ドット発光層が併設された発光層では、電子親和力を、電子輸送層、赤色量子ドット発光層、緑色量子ドット発光層、青色量子ドット発光層の順に大きいとした場合、電子輸送層から青色量子ドット発光層への電子輸送効率が最も悪い。電子輸送層と青色量子ドット発光層との電子親和力との差が最も大きいので、電子の移動エネルギーが最も大きくなるためである。

　この点、本実施の形態においては、発光層８の全面において、赤色画素発光層８Ｒが電子輸送層１０に直面しているので、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂでは、電子の移動エネルギーが最も小さい赤色画素発光層８Ｒを介して緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂに電子ｅ^－が移動することになる。このことは、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂに対しても、電子親和力差が小さい赤色画素発光層８Ｒを介して段階的に電子が移動するので電子輸送効率を向上することができる。また、電子輸送層１０と赤色画素発光層８Ｒ、又は赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとの電子親和力差に比べて、青色画素発光層８Ｂと正孔輸送層６との電子親和力差は大きい。この結果、電子ｅ^－の正孔輸送層６界面でのブロッキング効果を高く保つことができる。

　前記構成の発光素子２Ａの製造方法について、図４の（ａ）～（ｅ）及び図５の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図４の（ａ）～（ｅ）は、本実施の形態における発光素子２Ａの製造方法における各工程を示す断面図である。図５の（ａ）（ｂ）は、本実施の形態における発光素子の製造方法において赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのいずれか１つを形成する方法を示す断面図である。

　本実施の形態の発光素子２Ａを製造する場合には、図４の（ａ）に示すように、図示しないアレイ基板と電気的に接続した画素電極である陽極４上に正孔輸送層６をパターニング無しで、塗布、蒸着等にて形成する。次いで、図４の（ｂ）に示すように、青色画素発光層８Ｂを青色サブ画素ＢＰ上にのみ形成する。形成方法は、例えば、フォトリソ、インクジェット、電着、リフトオフ、転写等である。ここで、例えば、フォトリソにより形成する場合には、図５の（ａ）に示すように、青色量子ドットＱＤＢを含有した感光性樹脂であるＱＤレジストを正孔輸送層６に塗布する。ＱＤレジストの厚さは例えば２０～１００ｎｍである。次いで、ＱＤレジストをプリベークする。具体的には、８０～１２０℃で溶媒を蒸発し、塗膜を乾燥させる。次いで、乾燥したＱＤレジストを、ＵＶ露光する。ＵＶ露光においては、例えば１０～１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射エネルギーを用いてマスクを介して露光する。次いで、図５の（ｂ）に示すように、アルカリ溶液、有機溶媒又は水を用いて現像する。ここで、ポジ型レジストの場合はＵＶ照射部が溶解する。一方、ネガ型レジストの場合は、ＵＶ非照射部が溶解する。

　最後に、１００～２００℃にて本焼成を行う。尚、本焼成を行う際には、必要に応じて、ＵＶ感光性樹脂からのＱＬＥＤ素子動作時のガス放出を抑制する。

　このようにして形成された例えば青色画素発光層８Ｂには、青色量子ドットＱＤＢ、リガンド及び感光性樹脂が含有されている。尚、駆動電圧において、感光性樹脂の導電率は低い。

　次に、図４の（ｃ）に示すように、緑色画素発光層８Ｇを緑色サブ画素ＧＰ上にのみ形成する。形成方法は、青色画素発光層８Ｂと同様に、例えば、フォトリソ、インクジェット、電着、リフトオフ、転写等にて行うことができる。

　次に、図４の（ｄ）に示すように、赤色画素発光層８Ｒを全画素上にパターニング無しで形成する。形成方法は、例えば、コロイド溶液の塗布等である。塗布形成した場合、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの上の赤色画素発光層８Ｒの膜厚を、赤色サブ画素ＲＰ上の赤色画素発光層８Ｒの膜厚よりも薄く形成することが可能となり、その結果、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの発光層８の膜厚を薄くすることが可能となる。したがって、駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。

　次に、図４の（ｅ）に示すように、電子輸送層１０を全画素上にパターニング無しで形成する。形成方法は、例えば、塗布、蒸着等である。

　最後に、図示しないが、電子輸送層１０上に、共通電極である陰極１２をパターニング無しで形成する。形成方法は、例えば、塗布、蒸着等である。

　前記一連の工程により、発光素子２Ａを形成することができ、発光デバイス１Ａが完成する。

　尚、発光素子には、本実施の形態のような、ノーマル構造のものと、後述する実施の形態３・４で示すインバート構造のものがある。ノーマル構造の発光素子とインバート構造の発光素子とを比較すると、ノーマル構造では、最初にパターニングされた層は次にパターニングされる層のパターニング工程のダメージ（現像工程等）を１回受けるが、２回目にパターニングされる層と最後のベタ膜は、追加のパターニングのダメージを受けない。一方、インバート構造では、最初のベタ膜は２回のパターニング工程のダメージを受け、２層目の膜は１回のパターニングダメージを受け、３層目のみパターニングのダメージを受けない。この結果、ノーマル構造の方がインバート構造に比べて、発光層８はダメージが少なくなると考えられる。

　ここで、赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰの画素配列の一例について、図６の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）～図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。図６の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本実施の形態の単純ストライプ画素配列及びその各色の量子ドット発光層の形成方法を示す平面図である。図７の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本実施の形態の単純ストライプ画素配列以外及びその各色の量子ドット発光層の形成方法を示す平面図である。図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、前記とは異なる他の種々の画素配列を示す平面図である。

　赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰの単純ストライプ画素配列として、例えば、図６の（ａ）に示すように、列毎に、左から順に赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰを並べることができる。この単純ストライプ画素配列では、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの１画素内のパターン形状は、同じ周期配列となっている。

　この配列の場合、発光層８では、図６の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、例えば、最初に青色画素発光層８Ｂをパターン形成し、次いで、青色画素発光層８Ｂに隣接して緑色画素発光層８Ｇをパターン形成し、最後に、画素の全面に赤色画素発光層８Ｒをパターン無しで形成することが可能である。

　また、例えば、単純ストライプ画素配列以外としては、図７の（ａ）に示すように、細い形状の緑色画素発光層８Ｇの列の横に、赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとを交互に縦方向に配列し、その列の横に、再び細い形状の緑色画素発光層８Ｇの列を配列し、さらに、その横に、青色画素発光層８Ｂと赤色画素発光層８Ｒとを交互に縦方向に配列することができる。この単純ストライプ画素配列以外では、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの１画素内のパターン形状は、異なる周期配列となっている。

　この配列の場合、発光層８では、図７の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、例えば、最初に青色画素発光層８Ｂをパターン形成し、次いで、緑色画素発光層８Ｇをパターン形成し、最後に、画素の全面に赤色画素発光層８Ｒをパターン無しで形成することが可能である。

　尚、その他の画素は配列の一例としては、図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すものが一例として挙げられる。

　このように、本実施の形態の発光素子２Ａは、少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた画素電極としての赤色画素陽極４Ｒ・緑色画素陽極４Ｇ・青色画素陽極４Ｂと、各赤色画素陽極４Ｒ・緑色画素陽極４Ｇ・青色画素陽極４Ｂに対向して設けられた共通電極としての陰極１２と、赤色画素陽極４Ｒ・緑色画素陽極４Ｇ・青色画素陽極４Ｂと陰極１２との間にそれぞれ設けられた各色の発光層としての赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂとを備える。少なくとも３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒは、他の色の緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂと陰極１２との間にも積層された状態で延設されている。

　これにより、赤色画素発光層８Ｒのパターニング回数を低減し得る発光素子２Ａを提供することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａは、少なくとも３色のサブ画素は、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰである。この結果、電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒが、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂに積層された状態で延設される。

　したがって、少なくとも３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒは、パターニング工程が不要となるので、全体のパターニング工程は緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂのための２回で足りる。このため、プロセス工程が長くなるのを抑制すると共に、パターンマスクに伴う費用も削減することができる。

　また、本実施の形態では、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰにおいては、伝導帯準位（Ｃ．Ｂ．：電子親和力に等しい）のエネルギーが最も低い赤色画素発光層８Ｒが、陰極１２との間に設けられている。この結果、電子輸送層１０と緑色画素発光層８Ｇとの界面、及び電子輸送層１０と青色画素発光層８Ｂとの界面における伝導帯準位（Ｃ．Ｂ．：電子親和力に等しい）のエネルギーギャップよりも電子輸送層１０と赤色画素発光層８Ｒとの界面における伝導帯準位（Ｃ．Ｂ．：電子親和力に等しい）のエネルギーギャップの方が小さくなる。このため、電子ｅ^－の注入効率を改善することが可能となる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、電子親和力は、電子輸送層１０、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂの順に大きい。これにより、電子親和力差が小さい発光層を介して段階的に電子が移動するので電子輸送効率を向上することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂは、いずれも量子ドット粒子を含み、積層されている赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇ、及び赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂにおいて、陽極４側よりも陰極１２側に位置する赤色画素発光層８Ｒに含まれる量子ドット粒子の粒径が大きい。

　すなわち、量子ドット粒子の粒径が大きい発光層は、量子ドット粒子の粒径が小さい発光層に比べて、長い波長を出射する。このため、各色の発光層が積層された場合、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち、最も長い波長を出射する赤色画素発光層８Ｒが陰極１２側に位置することになる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、陽極４に最も近い発光層は、量子ドット粒子が５層以上となっている。

　すなわち、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂは、該赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂと正孔輸送層６との界面で該赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂに応じた色を発光する。ここで、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂが薄い場合、つまり量子ドット粒子が５層未満である場合には、積層された陰極１２に近い側の赤色画素発光層８Ｒも正孔輸送層６との界面に近いところに存在することになるので、該積層された陰極１２に近い側の赤色画素発光層８Ｒも発光する虞がある。この結果、正孔輸送層６に最も近い緑色画素発光層８Ｇ又は青色画素発光層８Ｂの発光と、積層された陰極１２に近い側の赤色画素発光層８Ｒの発光とにより、混色が発生する可能性がある。

　これに対して、本実施の形態においては、陽極４に最も近い発光層は、量子ドット粒子が５層以上になっている。具体的には、正孔輸送層６と接する赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂは、量子ドット粒子が５層以上になっている。このため、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂの上に赤色画素発光層８Ｒが積層されていたとしても混色が発生する可能性が小さい。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、パターン化された緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂの上に形成される発光層８である赤色画素発光層８Ｒは、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰ毎に膜厚が異なっている。具体的には、発光層８が積層されている緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰにおける上層の赤色画素発光層８Ｒの膜厚は、発光層８が積層されていない赤色サブ画素ＲＰにおける赤色画素発光層８Ｒの膜厚よりも薄くなっている。

　上述のように、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの赤色画素発光層８Ｒが赤色サブ画素ＲＰの赤色画素発光層８Ｒよりも薄くなることにより、膜厚増加による電圧上昇を抑制することが可能となる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、陽極４である赤色画素陽極４Ｒ・緑色画素陽極４Ｇ・青色画素陽極４Ｂと、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂと、陰極１２の共通電極とがこの順に積層されている。また、発光層８は、青色サブ画素ＢＰにおいて、電子親和力の小さな順である青色画素発光層８Ｂ、緑色画素発光層８Ｇ、赤色画素発光層８Ｒの順に積層されている。

　これにより、所謂ノーマル構造の発光素子２Ａにおいて、赤色画素発光層８Ｒのパターニング回数を低減し得る発光素子２Ａを提供することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、積層された発光層である例えば赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇとの間、又は例えば赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとの間の電子親和力の差よりも、正孔輸送層６と該正孔輸送層６に接する発光層である赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂとの間の電親和力の差の方が大きい。これにより、電子ｅ^－の正孔輸送層６界面でのブロッキング効果を高く保つことができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂと電子輸送層１０との間には、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂよりもバンドギャップの大きい図示しない電荷輸送ストッパ層が設けられているとすることができる。

　これにより、陰極１２から電子輸送層１０を経て発光層８に到達した電子ｅ^－が発光せずにさらに正孔輸送層６に流出されるのを防止することができる。また、陽極４から正孔輸送層６を経て発光層８に到達した正孔ｈ^＋が発光せずにさらに電子輸送層１０に流出されるのを防止することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａは、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂには、感光性樹脂が含まれているとすることができる。

　これにより、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのパターニング工程において、露光及び現像により、緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂをパターニング形成することが可能となる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａは、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの平面形状が、図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、各色によって異なっている。これにより、種々の模様のサブ画素を形成することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、発光層８と陰極１２との間、又は電子輸送層１０と該電子輸送層１０に接合する共通電極である陰極１２との間には、図示しない電荷注入層である電子注入層が設けられているとすることができる。これにより、陰極１２と電子輸送層１０との電子ｅ^－の輸送が電子注入層を介して行われる。この結果、陰極１２と電子輸送層１０との電子輸送効率を向上させることができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、発光層８と陽極４との間、又は正孔輸送層６と陽極４との間には、図示しない電荷注入層である正孔注入層が設けられているとすることができる。これにより、陽極４と正孔輸送層６との正孔ｈ^＋の輸送が正孔注入層を介して行われる。この結果、陽極４と正孔輸送層６との正孔輸送効率を向上させることができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａは、電子輸送層１０、正孔輸送層６、電子注入層、及び正孔注入層は、少なくとも３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂを問わず、それぞれが共通の材料で形成されている。

　これにより、３色のサブ画素において、サブ画素電極又は前記共通電極とのいずれか一方と電子輸送層との電子の輸送を、３色のサブ画素に対して同一条件で電子注入層を介して行うことが可能となる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａでは、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰの各間には、各サブ画素を仕切る絶縁層としてのエッジカバー１６が設けられていると共に、エッジカバー１６と共通電極である陰極１２との間にも、３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒが形成されている。

　これにより、エッジカバー１６にて赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰを確実に仕切ると共に、電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒは、エッジカバー１６の有無に関わらず形成される。この結果、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰを仕切るエッジカバー１６の有無に関わらず、電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒを画素電極間に形成することができるので、赤色サブ画素ＲＰの形成工程において、エッジカバー１６の有無に支障を来すことがなくなる。

　また、本実施の形態における発光デバイス１Ａは、本実施の形態の発光素子２Ａを備えている。これにより、赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰのパターニング回数を低減し得る発光素子２Ａを備えた発光デバイス１Ａを提供することができる。

　また、本実施の形態における発光素子２Ａの製造方法では、画素電極を陽極４とし、共通電極を陰極１２として形成する陰極陽極形成工程を含む。また、少なくとも３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒを、他の色の緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂと陰極１２との間にも積層した状態で延設する延設工程を含む。すなわち、３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒを、他の色の緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂと陰極１２との間にも積層した状態で延設する延設工程とを含む。

　これにより、発光層８のパターニング回数を低減し得る発光素子２Ａの製造方法を提供することができる。

　尚、本実施の形態においては、サブ画素は、３色からなる色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰとしていた。しかし、本発明の一態様においては、必ずしも３色に限らず、さらに他の色のサブ画素を加えることも可能である。

　〔実施の形態２〕
　本発明の他の実施の形態について図９～１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

　前記実施の形態１の発光デバイス１Ａの発光素子２Ａでは、発光層８は、緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂが並んでパターンして配列されていると共に、赤色画素発光層８Ｒは、パターン化せずに画素の全体に配されていた。これに対して、本実施の形態の発光デバイス１Ｂの発光素子２Ｂは、青色画素発光層８Ｂのみがパターンして配列されていると共に、赤色画素発光層８Ｒに加えて緑色画素発光層８Ｇもパターン化せずに配されている点が異なっている。

　本実施の形態における発光デバイス１Ｂの発光素子２Ｂの構成について、図９の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図９の（ａ）は、本実施の形態における発光素子２Ｂを備えた発光デバイス１Ｂの構成を示す断面図である。図９の（ｂ）は、発光層８として赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇと青色画素発光層８Ｂとを積層した場合の発光効率を示す断面図である。

　図９の（ａ）に示すように、本実施の形態の発光デバイス１Ｂの発光素子２Ｂは、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の２番目に大きい色の緑色画素発光層８Ｇが、電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒと、残りの色の青色画素発光層８Ｂとの間にも積層された状態で延設されている。

　具体的には、共通電極である陰極（カソード電極）１２は、複数の画素に共通して形成されている。

　また、発光層８について、赤色画素発光層８Ｒは、パターニングされておらず、全画素の陽極４の上を覆っている。緑色画素発光層８Ｇは、パターニングされて、緑色画素陽極４Ｇと青色画素陽極４Ｂとの上を覆っているが、赤色画素陽極４Ｒの上を覆っていない。青色画素発光層８Ｂは、赤色画素陽極４Ｒ及び緑色画素陽極４Ｇの上を覆っていない状態でパターニングされている。

　図９の（ａ）では図示していないが、緑色画素発光層８Ｇの膜厚が緑色画素陽極４Ｇの上と青色画素陽極４Ｂの上とで異なっており、緑色画素発光層８Ｇの膜厚が緑色画素陽極４Ｇの上と青色画素陽極４Ｂの上よりも厚くなっていてもよい。具体的には、緑色画素陽極４Ｇの上の緑色画素発光層８Ｇの膜厚ｔ８Ｇｇ＞青色画素陽極４Ｂの上の緑色画素発光層８Ｇの膜厚ｔ８Ｇｂとなっていてもよい。

　また、赤色画素発光層８Ｒの膜厚が各画素電極の上で異なっており、赤色画素発光層８Ｒの膜厚が赤色画素陽極４Ｒの上では、緑色画素陽極４Ｇの上及び青色画素陽極４Ｂの上よりも厚くなっており、さらに赤色画素発光層８Ｒの膜厚が緑色画素陽極４Ｇの上では、青色画素陽極４Ｂの上よりも厚くなっていてもよい。具体的には、赤色画素陽極４Ｒの上の赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｒ＞緑色画素陽極４Ｇの上の赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｇ＞青色画素陽極４Ｂの上の赤色画素発光層８Ｒの膜厚ｔ８Ｒｂとなっていてもよい。

　陽極４については、赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰ毎に区分けされており、それぞれ隣接するサブ画素と異なる電圧を印加することができるようになっている。

　その他の構成については、前記図１と同様であるので、説明を省略する。

　前記構成の発光素子２Ｂでは、少なくとも３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒとは異なる、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂは、パターン形成される。一方、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒは、パターン形成することなく、発光層８の全面に形成されている。したがって、３色の量子ドット発光層のうち電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒは、パターニング工程が不要となるので、全体のパターニング工程は緑色画素発光層８Ｇと青色画素発光層８Ｂとの２色分の２回で足りる。このため、プロセス工程が長くなるのを抑制すると共に、パターンマスクに伴う費用も削減することができる。

　本実施の形態の発光素子２Ｂでは、電子親和力は、電子輸送層１０、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂの順に大きい。

　ここで、電子輸送層１０と赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂとの電子輸送効率は、電子輸送層１０、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ、青色画素発光層８Ｂの各電子親和力の大きさによって決定される。

　具体的には、ＩＩ－ＶＩ半導体量子ドットの価電子帯準位Ｖ．Ｂ．（イオン化ポテンシャルに等しい）は粒径（発光色）での変化が小さいが、伝導帯準位Ｃ．Ｂ．（電子親和力に等しい）は粒径（発光色）で変化する。ここで、本実施の形態の発光素子２Ｂでは、赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇと青色画素発光層８Ｂとを３段に積層している。この結果、図９の（ｂ）に示すように、青色サブ画素ＢＰでは、電子親和力の最も大きな発光層である赤色画素発光層８Ｒを、電子親和力の２番目に大きな発光層である緑色画素発光層８Ｇと電子輸送層１０との間に設けることになる。また、赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇとを、電子親和力の最も小さな青色画素発光層８Ｂと電子輸送層１０との間に設けることになる。その結果、電子輸送層１０と青色画素発光層８Ｂとの間の電子親和力の障壁が小さくなり、電子注入効率が高くなる。

　ここで、本実施の形態の赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰの画素配列の一例について、図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）及び図１１の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に基づいて説明する。図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本実施の形態の単純ストライプ画素配列及びその各色の量子ドット発光層の形成方法を示す平面図である。図１１の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本実施の形態の単純ストライプ画素配列以外及びその各色の量子ドット発光層の形成方法を示す平面図である。

　赤色サブ画素ＲＰ・緑色サブ画素ＧＰ・青色サブ画素ＢＰの単純ストライプ画素配列として、例えば、図１０の（ａ）に示すように、列毎に、左から順に赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ及び青色サブ画素ＢＰを並べることができる。この単純ストライプ画素配列では、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの１画素内のパターン形状は、同じ周期配列となっている。

　この配列の場合、発光層８では、図１０の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、例えば、最初に青色画素発光層８Ｂをパターン形成し、次いで、緑色画素発光層８Ｇを青色画素発光層８Ｂに重ねてパターン形成し、最後に、画素の全面に赤色画素発光層８Ｒをパターン無しで形成することが可能である。

　また、例えば、単純ストライプ画素配列以外としては、図１１の（ａ）に示すように、細い形状の緑色画素発光層８Ｇの列の横に、赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとを交互に縦方向に配列し、その列の横に、再び細い形状の緑色画素発光層８Ｇの列を配列し、さらに、その横に、青色画素発光層８Ｂと赤色画素発光層８Ｒとを交互に縦方向に配列することができる。この単純ストライプ画素配列以外では、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの１画素内のパターン形状は、異なる周期配列となっている。

　この配列の場合、発光層８では、図１１の（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、例えば、最初に青色画素発光層８Ｂをパターン形成し、次いで、緑色画素発光層８Ｇを、該緑色画素発光層８Ｇの領域と青色画素発光層８Ｂの領域とにパターン形成し、最後に、画素の全面に赤色画素発光層８Ｒをパターン無しで形成することが可能である。

　尚、本実施の形態においても、その他の画素は配列の一例として、前述した図８の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すものを形成することが可能である。

　このように、本実施の形態における発光デバイス１Ｂの発光素子２Ｂは、３色の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのうち電子親和力の２番目に大きい色の緑色画素発光層８Ｇは、電子親和力の最も大きい色の赤色画素発光層８Ｒと、残りの色の青色画素発光層８Ｂとの間にも積層された状態で延設されている。

　これにより、電子親和力の２番目に大きい緑色画素発光層８Ｇは、電子親和力の３番目に大きい、つまり電子親和力の最も小さい青色画素発光層８Ｂに積層された状態で延設される。

　次いで、その上から、電子親和力の最も大きい赤色画素発光層８Ｒが、電子親和力の２番目に大きい緑色画素発光層８Ｇに積層された状態で延設される。この結果、青色画素発光層８Ｂと緑色画素発光層８Ｇと赤色画素発光層８Ｒとは３段に積層されることになる。

　この結果、この形態によっても、赤色画素発光層８Ｒのパターニング工程が不要となるので、全体のパターニング工程は１色分の２回で足りる。このため、プロセス工程が長くなるのをさらに抑制すると共に、パターンマスクに伴う費用もさらに削減することができる。

　〔実施の形態３〕
　本発明のさらに他の実施の形態について図１２及び図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１・２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１・２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

　前記実施の形態１の発光デバイス１Ａの発光素子２Ａ、及び前記実施の形態２の発光デバイス１Ｂの発光素子２Ｂは、所謂ノーマル構造の発光素子２Ａ・２Ｂからなっていた。これに対して、本実施の形態の発光デバイス１Ｃの発光素子２Ｃは、所謂インバート構造の発光素子２Ｃからなっている点が異なっている。

　本実施の形態における発光デバイス１Ｃの発光素子２Ｃの構成について、図１２に基づいて説明する。図１２は、本実施の形態における発光素子２Ｃを備えた発光デバイス１Ｃの構成を示す断面図である。

　本実施の形態の発光デバイス１Ｃの発光素子２Ｃは、所謂インバート構造の発光素子２Ｃからなっており、図示しないアレイ基板側に陰極（カソード電極）１２が設けられている。

　具体的には、図示しないアレイ基板の上に、図１２に示すように、陰極（カソード電極）１２からなる赤色画素陰極１２Ｒ・緑色画素陰極１２Ｇ・青色画素陰極１２Ｂと、電子輸送層１０と、発光層８と、正孔輸送層６と、陽極（アノード電極）４からなる共通電極とがこの順に積層されている。

　そして、本実施の形態では、発光層８においては、電子輸送層１０の上に赤色画素発光層８Ｒが形成されており、該赤色画素発光層８Ｒの一部に緑色画素発光層８Ｇと青色画素発光層８Ｂとが積層されており、さらに、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの上に正孔輸送層６が設けられている。

　この結果、赤色サブ画素ＲＰでは、赤色画素陰極１２Ｒと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒが形成されている。また、緑色サブ画素ＧＰでは、緑色画素陰極１２Ｇと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒ及び緑色画素発光層８Ｇが積層されている。また、青色サブ画素ＢＰでは、青色画素陰極１２Ｂと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒ及び青色画素発光層８Ｂが積層されている。

　これにより、所謂インバート構造の発光素子２Ｃにおいて、発光層８のパターニング回数を低減し得る発光素子２Ｃを提供することができる。

　前記構成の発光素子２Ｃの製造方法について、図１３の（ａ）～（ｅ）に基づいて説明する。図１３の（ａ）～（ｅ）は、本実施の形態における発光素子２Ｃの製造方法における各工程を示す断面図である。

　本実施の形態の発光素子２Ｃを製造する場合には、図１３の（ａ）に示すように、図示しないアレイ基板と電気的に接続した画素電極である陰極１２上に電子輸送層１０をパターニング無しで、塗布、蒸着、印刷、転写等にて形成する。次いで、図１３の（ｂ）に示すように、画素全体に赤色画素発光層８Ｒを形成する。形成方法は、例えば、フォトリソ、インクジェット、電着、リフトオフ、印刷、転写等である。

　次に、図１３の（ｃ）に示すように、緑色画素発光層８Ｇを前記緑色サブ画素ＧＰ上にのみパターニングして形成する。形成方法は、例えば、フォトリソ、インクジェット、電着、リフトオフ、印刷、転写等にて行うことができる。

　次に、図１３の（ｄ）に示すように、前記緑色画素発光層８Ｇに隣接して青色画素発光層８Ｂを青色サブ画素ＢＰにのみパターニングして形成する。形成方法は、例えば、フォトリソ、インクジェット、電着、リフトオフ、印刷、転写等にて行うことができる。

　次に、図１３の（ｅ）に示すように、正孔輸送層６を全画素上にパターニング無しで形成する。形成方法は、例えば、塗布、蒸着、印刷、転写等である。

　最後に、図示しないが、正孔輸送層６上に、共通電極である陽極４を各色のサブ画素電極である陰極１２上を覆うように形成する。形成方法は、例えば、塗布、蒸着、印刷、転写等である。

　前記一連の工程により、発光素子２Ｃを形成することができ、発光デバイス１Ｃが完成する。

　このように、本実施の形態における発光デバイス１Ｃの発光素子２Ｃは、陰極１２のサブ画素電極と、電子輸送層１０と、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂと、正孔輸送層６と、陽極４の共通電極とがこの順に積層されている。そして、緑色発光画素ＧＰでは、緑色画素陰極１２Ｇと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒと緑色画素発光層８Ｇとがこの順に積層されている。また、青色発光画素ＢＰでは、青色画素陰極１２Ｂと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒと青色画素発光層８Ｂとがこの順に積層されている。

　これにより、所謂インバート構造の発光素子２Ｃにおいて、赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂのパターニング回数を低減し得る発光素子２Ｃを提供することができる。

　〔実施の形態４〕
　本発明のさらに他の実施の形態について図１４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態２・３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態２・３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

　本実施の形態の発光デバイス１Ｄの発光素子２Ｄは、所謂インバート構造の発光素子２Ｄからなっていると共に、発光層８の赤色画素発光層８Ｒ・緑色画素発光層８Ｇ・青色画素発光層８Ｂの積層状態が、実施の形態２と同様に、緑色画素発光層８Ｇも青色画素発光層８Ｂに積層されている点が異なっている。

　本実施の形態における発光デバイス１Ｄの発光素子２Ｄの構成について、図１４に基づいて説明する。図１４は、本実施の形態における発光素子２Ｄを備えた発光デバイス１Ｄの構成を示す断面図である。

　本実施の形態における発光デバイス１Ｄの発光素子２Ｄは、所謂インバート構造の発光素子２Ｄからなっていると共に、赤色画素発光層８Ｒが緑色画素陰極１２Ｇ及び青色画素陰極１２Ｂにおいて積層されていると共に、緑色画素発光層８Ｇも青色画素陰極１２Ｂにおいて積層されている。

　具体的には、図１４に示すように、図示しないアレイ基板の上に、陰極（カソード電極）１２からなる赤色画素陰極１２Ｒ・緑色画素陰極１２Ｇ・青色画素陰極１２Ｂと、電子輸送層１０と、発光層８と、正孔輸送層６と、陽極４からなる共通電極とがこの順に積層されている。

　そして、本実施の形態では、発光層８においては、電子輸送層１０の上に赤色画素発光層８Ｒが画素の全体にパターン形成することなく形成されている。また、赤色画素発光層８Ｒの一部の上には、緑色サブ画素ＧＰの領域及び青色サブ画素ＢＰの領域に緑色画素発光層８Ｇがパターン形成されている。さらに、青色サブ画素ＢＰの領域では、緑色画素発光層８Ｇの一部の上に青色画素発光層８Ｂがパターン形成されている。

　さらに、発光層８の上に正孔輸送層６が設けられている。

　この結果、赤色サブ画素ＲＰでは、赤色画素陰極１２Ｒと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒが形成されている。また、緑色サブ画素ＧＰでは、緑色画素陰極１２Ｇと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒ及び緑色画素発光層８Ｇが積層されている。さらに、青色サブ画素ＢＰでは、青色画素陰極１２Ｂと陽極４との間に、赤色画素発光層８Ｒ、緑色画素発光層８Ｇ及び青色画素発光層８Ｂが積層されている。

　これにより、所謂インバート構造の発光素子２Ｄにおいて、発光層８のパターニング回数を低減し得る発光素子２Ｄを提供することができる。

　尚、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。

　１Ａ～１Ｄ　　　　　　発光デバイス
　２Ａ～２Ｄ　　　　　　発光素子
　４　　　　　　　　　　陽極
　４Ｒ・４Ｇ・４Ｂ　　　赤色・緑色・青色画素陽極（画素電極）
　６　　　　　　　　　　正孔輸送層
　６Ｒ・６Ｇ・６Ｂ　　　赤色・緑色・青色画素正孔輸送層
　８　　　　　　　　　　発光層
　８Ｒ・８Ｇ・８Ｂ　　　赤色・緑色・青色画素発光層（３色の発光層）
１０　　　　　　　　　　電子輸送層
１２　　　　　　　　　　陰極
１２Ｒ・１２Ｇ・１２Ｂ　赤色・緑色・青色画素陰極
１６　　　　　　　　　　エッジカバー（絶縁層）
　ｅ^－　　　　　　　　　電子（電荷）
　ｈ^＋　　　　　　　　　正孔（電荷）
ＱＤＲ・ＱＤＧ・ＱＤＢ　赤色・緑色・青色量子ドット

Claims

　少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた画素電極と、前記各画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ設けられた各色の発光層とを備えた発光素子において、
　前記画素電極又は前記共通電極のうちいずれか一方が陰極となっており、かつ他方が陽極となっていると共に、
　前記少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の発光層は、他の色の各発光層と前記陰極との間にも積層された状態で延設されていることを特徴とする発光素子。
　前記各色の発光層のうち電子親和力の２番目に大きい色の前記発光層は、前記電子親和力の最も大きい色の前記発光層と、残りの色の前記発光層との間にも積層された状態で延設されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
　前記少なくとも３色のサブ画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素であり、
　前記各色の発光層である赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のうち前記電子親和力の最も大きい赤色発光層が、他の色である緑色発光層及び青色発光層と前記陰極との間に積層された状態で延設されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
　前記少なくとも３色のサブ画素は、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素であり、
　前記各色の発光層である赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のうち前記電子親和力の２番目に大きい色の前記緑色発光層は、前記電子親和力の最も大きい色の前記赤色発光層と、残りの色の前記青色発光層との間にも積層された状態で延設されていることを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
　前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層は、いずれも量子ドット粒子を含み、積層されている前記各色の発光層において、陽極側よりも陰極側に位置する前記各色の発光層に含まれる量子ドット粒子の粒径が大きいことを特徴とする請求項３又は４に記載の発光素子。
　前記陽極に最も近い発光層は、量子ドット粒子が５層以上となっていることを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
　パターン化された発光層の上に形成される発光層は前記サブ画素毎に膜厚が異なっており、
　発光層が積層されているサブ画素における上層の発光層の膜厚は、発光層が積層されていないサブ画素における発光層の膜厚よりも薄くなっていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の発光素子。
　陽極の前記画素電極と、各色の発光層と、陰極の前記共通電極とがこの順に積層されていると共に、
　積層される各色の発光層は、前記陽極と前記陰極との間に、電子親和力の小さな順に積層されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の発光素子。
　陰極の前記画素電極と、各色の発光層と、陽極の前記共通電極とがこの順に積層されていると共に、
　積層される各色の発光層は、前記陰極と前記陽極との間に、電子親和力の大きな順に積層されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記各色の発光層と前記陰極との間には、電子輸送層が設けられていると共に、
　前記各色の発光層と前記陽極との間には、正孔輸送層が設けられていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の発光素子。
　電子親和力は、電子輸送層、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の順に大きいことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子。
　前記積層された各色の発光層のうち、正孔輸送層側に存在する色の発光層よりも前記陰極側に存在する色の発光層の方が、電子親和力が大きいことを特徴とする請求項１０に記載の発光素子。
　積層された発光層間の電子親和力の差よりも、前記正孔輸送層と該正孔輸送層に接する発光層との電親和力の差の方が大きいことを特徴とする請求項１０～１２のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記各色の発光層と前記電子輸送層との間には、前記各色の発光層よりもバンドギャップの大きい電荷輸送ストッパ層が設けられていることを特徴とする請求項１０～１３のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記各色の発光層には、感光性樹脂が含まれていることを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記各色の発光層の平面形状が、各色によって互いに異なっていることを特徴とする請求項１～１５のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記発光層と前記陰極との間、若しくは前記発光層と前記陽極との間、又は前記電子輸送層と前記陰極との間、若しくは前記正孔輸送層と前記陽極との間には、電荷注入層が設けられていることを特徴とする請求項１０～１４のいずれか１項に記載の発光素子。
　前記電子輸送層、前記正孔輸送層、及び前記電荷注入層は、前記少なくとも３色のサブ画素を問わず、それぞれが共通の材料で形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の発光素子。
　前記各サブ画素の間には、各サブ画素を仕切る絶縁層が設けられていると共に、
　前記絶縁層と前記共通電極との間にも少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の前記発光層が形成されていることを特徴とする請求項１～１８のいずれか１項に記載の発光素子。
　発光領域全面にわたって、少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の前記発光層が、前記少なくとも３色のサブ画素を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１～１９のいずれか１項に記載の発光素子。
　請求項１～２０のいずれか１項に記載の発光素子を備えていることを特徴とする発光デバイス。
　少なくとも３色のサブ画素毎に設けられた画素電極と、前記各画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記各画素電極と前記共通電極との間にそれぞれ設けられた各色の発光層とを備えた発光素子の製造方法において、
　前記画素電極又は前記共通電極のうちいずれか一方を陰極として形成し、かつ他方を陽極として形成する陰極陽極形成工程と、
　前記少なくとも３色の発光層のうち電子親和力の最も大きい色の発光層を、他の色の各発光層と前記陰極との間にも積層した状態で延設する延設工程とを含むことを特徴とする発光素子の製造方法。