WO2020170370A1 - 発光デバイスの製造方法 - Google Patents

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light
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久保　真澄
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device including a light emitting element including a quantum dot.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor nanoparticle (quantum dot) having a core/shell structure and a ligand coordinated to the semiconductor nanoparticle.
  • the inventor has found a method of further improving the luminous efficiency of the light emitting device as compared with a light emitting device including a quantum dot layer in which conventional quantum dots as disclosed in Patent Document 1 are simply laminated.
  • a method for manufacturing a light emitting device provides a substrate of a light emitting element including a first electrode, a second electrode, and a quantum dot layer between the first electrode and the second electrode. It is a manufacturing method of the light emitting device provided above, Comprising: The quantum dot layer forming process which forms the said quantum dot layer is provided, The said quantum dot layer forming process is provided with a core and the 1st shell which coats this core. A first coating step of coating a first solution containing a plurality of quantum dots, a ligand that forms a coordinate bond with each of the quantum dots, a first inorganic precursor, and a first solvent at a position overlapping the substrate.
  • the first light irradiation step the first light irradiation step
  • the second light irradiation is performed to increase the temperature of the quantum dots
  • the second light irradiation step is followed by the third light irradiation.
  • at least one pair of quantum dots adjacent to each other are connected to each other via the second shell.
  • the light emission efficiency can be further improved in the light emitting device including the quantum dots.
  • FIG. 1A and 1B are a schematic top view and a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to Embodiment 1 of the present invention, and a schematic enlarged view around a light emitting layer of the light emitting device.
  • 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment of the invention.
  • 3 is a flowchart illustrating a method of forming a light emitting layer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 5 is a graph for explaining the relationship between elapsed time and temperature in the light emitting layer forming step according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining a process for forming a light emitting layer according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is another process cross-sectional view for explaining the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining light irradiation using a photomask in the process of forming the light emitting layer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is another process cross-sectional view for explaining light irradiation using a photomask in the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic top view and a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention, and a schematic enlarged view around a light emitting layer of the light emitting device.
  • FIG. 6 is a schematic top view and a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to a third embodiment of the present invention, and a schematic enlarged view of the periphery of a light emitting layer of the light emitting device.
  • 9 is a flowchart illustrating a method of forming a light emitting layer according to a third embodiment of the present invention.
  • 7 is a graph for explaining the relationship between elapsed time and temperature in the light emitting layer forming step according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6A to 6C are process cross-sectional views for explaining a process of forming a light emitting layer according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic top view and a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to Embodiment 4 of the present invention, and a schematic enlarged view of the periphery of a light emitting layer of the light emitting device.
  • FIG. 6 is a process cross-sectional view for illustrating a light emitting layer forming process and a second electron transporting layer forming process according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 9 is another process cross-sectional view for explaining the process of forming the light emitting layer and the process of forming the second electron transport layer according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to this embodiment.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view in the region B in FIG. 1B, that is, an enlarged cross-sectional view around the second light emitting layer 8G described later.
  • the light emitting device 1 includes a light emitting surface DS from which emitted light is extracted and a frame area NA surrounding the light emitting surface DS.
  • a terminal T to which a signal for driving a light emitting element of the light emitting device 1 described later is input may be formed.
  • the light emitting device 1 includes a light emitting element layer 2 and an array substrate 3 at a position overlapping the light emitting surface DS in a plan view.
  • the light emitting device 1 has a structure in which each layer of the light emitting element layer 2 is laminated on an array substrate 3 on which a TFT (Thin Film Transistor) (not shown) is formed.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the light emitting element layer 2 includes a first electrode 4, a first charge transport layer 6, a light emitting layer 8 which is a quantum dot layer, a second charge transport layer 10, and a second electrode 12, which are sequentially stacked from the lower layer. And prepare for it.
  • the first electrode 4 of the light emitting element layer 2 formed on the upper layer of the array substrate 3 is electrically connected to the TFT of the array substrate 3.
  • the first electrode 4 is an anode and the second electrode 12 is a cathode.
  • the light emitting element layer 2 includes a first light emitting element 2R, a second light emitting element 2G, and a third light emitting element 2B.
  • the first light emitting element 2R, the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B are QLED elements in which the light emitting layer 8 is provided with a semiconductor nanoparticle material, that is, a quantum dot material.
  • each of the first electrode 4, the first charge transport layer 6, and the light emitting layer 8 is separated by the edge cover 14.
  • the first electrode 4 is formed by the edge cover 14 so that the first electrode 4R for the first light emitting element 2R, the first electrode 4G for the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B.
  • the first charge transport layer 6 includes the edge cover 14 for the first charge transport layer 6R for the first light emitting element 2R, the first charge transport layer 6G for the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B.
  • the light emitting layer 8 is separated by the edge cover 14 into a first light emitting layer 8R, a second light emitting layer 8G, and a third light emitting layer 8B.
  • the edge cover 14 may be formed at a position that covers the side surface of the first electrode 4 and the vicinity of the peripheral edge of the upper surface.
  • the first light emitting element 2R includes the first electrode 4R, the first charge transport layer 6R, the first light emitting layer 8R, the second charge transport layer 10, and the second electrode 12.
  • the second light emitting element 2G includes a first electrode 4G, a first charge transport layer 6G, a second light emitting layer 8G, a second charge transport layer 10, and a second electrode 12.
  • the third light emitting element 2B includes a first electrode 4B, a first charge transport layer 6B, a third light emitting layer 8B, a second charge transport layer 10, and a second electrode 12.
  • the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B are the red light which is the light of the first color and the light of the second color, respectively. It emits green light and blue light which is the light of the third color. That is, the first light emitting element 2R, the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B are light emitting elements that emit red light, green light, and blue light, which are lights of different colors, respectively. is there.
  • the blue light is, for example, light having an emission center wavelength in a wavelength band of 400 nm or more and 500 nm or less.
  • the green light is, for example, light having an emission center wavelength in a wavelength band of more than 500 nm and 600 nm or less.
  • the red light is, for example, light having an emission center wavelength in a wavelength band of more than 600 nm and 780 nm or less.
  • the first electrode 4 and the second electrode 12 include a conductive material, and are electrically connected to the first charge transport layer 6 and the second charge transport layer 10, respectively.
  • the electrode near the light emitting surface DS is a transparent electrode.
  • the array substrate 3 is a transparent substrate and the first electrode 4 is a transparent electrode.
  • the second electrode 12 may be a reflective electrode. Therefore, the light from the light emitting layer 8 passes through the first charge transport layer 6, the first electrode 4, and the array substrate 3, and is emitted from the light emitting surface DS to the outside of the light emitting device 1. Therefore, the light emitting device 1 is configured as a bottom emission type light emitting device. Since both the light emitted from the light emitting layer 8 in the upward direction and the light emitted in the downward direction can be used as the light emitted from the light emitting device 1, the light emitting device 1 can emit light emitted from the light emitting layer 8. The utilization efficiency of can be improved.
  • each first electrode 4 is provided with the oxide semiconductor film 4A on the surface.
  • the oxide semiconductor film 4A may include, for example, a transparent oxide semiconductor such as ITO.
  • the oxide semiconductor film 4A has a function of absorbing light and generating heat.
  • the first electrode 4 has a thin film of the oxide semiconductor film 4A on the surface is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • the entire first electrode 4 may be made of the same material as the oxide semiconductor film 4A.
  • the configuration of the first electrode 4 and the second electrode 12 described above is an example, and may be made of another material.
  • the first charge transport layer 6 is a layer that transports charges from the first electrode 4 to the light emitting layer 8.
  • the first charge transport layer 6 may have a function of inhibiting the transport of charges from the second electrode 12.
  • the first charge transport layer 6 may be a hole transport layer that transports holes from the first electrode 4, which is an anode, to the light emitting layer 8.
  • the second charge transport layer 10 is a layer that transports charges from the second electrode 12 to the light emitting layer 8.
  • the second charge transport layer 10 may have a function of inhibiting the transport of charges from the first electrode 4.
  • the second charge transport layer 10 may be an electron transport layer that transports electrons from the second electrode 12 that is the cathode to the light emitting layer 8.
  • FIG. 1C shows a schematic cross-sectional view in the region B of FIG. 1B, that is, around the second light emitting layer 8G of the second light emitting element 2G.
  • each member shown in FIG. 1C is regarded as having a common configuration in each light emitting element. Therefore, in the present embodiment, each member shown in FIG. 1C may have the same configuration in each light emitting element unless otherwise specified.
  • the light emitting layer 8 includes the quantum dot structure 16 and the ligand 18.
  • the quantum dot structure 16 includes a plurality of quantum dots 20.
  • the quantum dot 20 has a core/shell structure including a core 22 and a first shell 24 coating the periphery of the core 22.
  • the quantum dot structure 16 also includes a second shell 26. The second shell 26 coats the periphery of the first shell 24, which is the outer shell of each quantum dot 20.
  • the quantum dot 20 may have a multi-shell structure in which a plurality of shells are provided around the core 22.
  • the first shell 24 refers to the outermost shell of the plurality of shells.
  • the ligand 18 may coordinate-bond with the quantum dot structure 16 on the outer surface of the second shell 26 to fill the void of the quantum dot structure 16.
  • the ligand 18 may be, for example, TOPO (trioctylphosphine oxide).
  • the quantum dots 20 are connected via the second shell 26.
  • the first shell 24 and the second shell 26 have a crystal structure, and in particular, in the present embodiment, the second shell 26 has a crystal structure formed by epitaxial growth on the first shell 24. Prepare Therefore, the quantum dots 20 adjacent to each other described above are connected by the crystal structure of the second shell 26.
  • all the quantum dots 20 in the same light emitting element may be connected by the crystal structure of the second shell 26 to form an integral quantum dot structure 16.
  • the first shell 24 and the second shell 26 may be polycrystalline.
  • the core 22 and the first shell 24 of the quantum dot 20 may be provided with an inorganic material used for a quantum dot having a known core/shell structure. That is, the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B are provided with known quantum dot materials used for the light emitting layers of red, green, and blue QLED elements, respectively. Good.
  • the second shell 26 may be provided with an inorganic shell material used for a quantum dot having a known core/shell structure, like the first shell 24.
  • the first shell 24 and the second shell 26 may be made of the same material.
  • the specific resistance of the second shell 26 is preferably equal to or higher than the specific resistance of the first shell 24.
  • the size of the band gap of the second shell 26 is preferably equal to or larger than the size of the band gap of the first shell 24. With this configuration, the efficiency of charge injection from the second shell 26 to the first shell 24 is improved.
  • Specific materials for the core 22 include CdSe (bandgap 1.73 eV), CdTe (bandgap 1.44 eV), ZnTe (bandgap 2.25 eV), CdS (bandgap 2.42 eV), and the like.
  • II-VI group semiconductors can be mentioned.
  • a III-V group such as InP (bandgap 1.35 eV) or InGaP (bandgap 1.88 eV) can be cited.
  • the wavelength emitted by a quantum dot is determined by the particle size of the core. Therefore, a semiconductor material having an appropriate band gap is adopted as the material of the core 22 so that the light emitted by the core 22 can be controlled to any of red, green, and blue by controlling the particle size of the core 22. It is preferable.
  • the band gap of the material of the core 22 included in the first light emitting layer 8R is preferably 1.97 eV or less so that the first light emitting layer 8R which is the red light emitting layer emits red light having a wavelength of 630 nm. Further, since the second light emitting layer 8G which is a green light emitting layer emits green light having a wavelength of 532 nm, the band gap of the material of the core 22 included in the second light emitting layer 8G is preferably 2.33 eV or less.
  • the third light emitting layer 8B which is a blue light emitting layer, emits blue light having a wavelength of 630 nm
  • the band gap of the material of the core 22 included in the third light emitting layer 8B is preferably 2.66 eV or less.
  • the light emitting device 1 including the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B described above is preferable in that it satisfies the color space standard in the UHDTV international standard BT2020.
  • Specific materials for the first shell 24 and the second shell 26 include, for example, ZnSe (bandgap 2.7 eV), ZnS (bandgap 3.6 eV) or other II-VI group, or GaP (bandgap 2.26 eV) and other III-V groups.
  • the material of the core 22 has a lower specific resistance and a smaller band gap than the materials of the first shell 24 and the second shell 26. With this configuration, the efficiency of charge injection from the first shell 24 and the second shell 26 to the core 22 is improved.
  • the density of the second shells 26 in the light emitting layer 8 is higher on the array substrate 3 side than on the opposite side of the array substrate 3. Therefore, the ligand 18 segregates around the second shell 26 on the opposite side of the array substrate 3. Therefore, in the light emitting layer 8, the density of the inorganic substance on the array substrate 3 side is higher than the density of the inorganic substance on the side opposite to the array substrate 3.
  • the average film thickness of the first shell 24 from the outer surface of the core 22 is smaller than the minimum film thickness of the second shell 26.
  • the minimum thickness of the second shell 26 means the thickness of the second shell 26 between two quantum dots 20 connected to each other via the second shell 26, or the first shell 24 to the first The smallest film thickness among the film thicknesses up to the outer surface of the 2 shell 26 is indicated.
  • the shortest distance from the core 22 of one quantum dot 20 to the core 22 of another adjacent quantum dot 20 is set as d.
  • the average value of the distance d is preferably 3 nm or more.
  • the average value of the distance d is preferably 1 nm or more.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the method of manufacturing the light emitting device 1 according to this embodiment.
  • an array substrate is formed (step S1).
  • the formation of the array substrate may be performed by forming a plurality of TFTs on the substrate in accordance with the positions of the sub pixels.
  • the first electrode 4 is formed (step S2).
  • the first electrode 4 may be formed for each sub-pixel by forming a conductive transparent electrode material such as ITO by sputtering and then patterning it according to the shape of the sub-pixel. Good.
  • the transparent electrode material may be vapor-deposited using a vapor deposition mask to form the first electrode for each sub-pixel.
  • the edge cover 14 is formed (step S3).
  • the edge cover 14 is applied on the array substrate 3 and the first electrode 4 and then patterned between the adjacent first electrodes 4 leaving a position covering the side surface and the peripheral end of the first electrode 4. It may be obtained by The patterning of the edge cover 14 may be performed by photolithography.
  • the first charge transport layer 6 is formed (step S4).
  • the first charge transport layer 6 may be formed for each sub-pixel by separate coating by an inkjet method, vapor deposition using a mask, or patterning using photolithography.
  • step S5 the light emitting layer 8 is formed.
  • the process of forming the light emitting layer 8 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 6.
  • FIG. 3 is a flow chart for explaining the light emitting layer forming step, which is the quantum dot layer forming step in the present embodiment.
  • FIG. 4 is a graph for explaining the relationship between elapsed time and temperature in the light emitting layer forming step.
  • the horizontal axis represents the elapsed time of the light emitting layer forming step and the vertical axis represents the temperature.
  • the solid line in FIG. 4 indicates the temperature of the lower layer of the light emitting layer 8, particularly the temperature of the oxide semiconductor film 4A, and the dotted line indicates the temperature of the quantum dots 20 on the array substrate 3.
  • the temperature around the quantum dot 20 on the lower layer side, that is, the oxide semiconductor film 4A side is indicated by a broken line on the upper layer side, that is, the oxide semiconductor film.
  • the temperature around the quantum dots 20 on the side opposite to 4A is indicated by a chain line.
  • FIG. 5 and 6 are process cross-sectional views for explaining the light emitting layer forming process.
  • the process sectional views in this specification including FIG. 5 and FIG. 6 show the region B of FIG. 1B, that is, the periphery of the second light emitting layer 8G of the second light emitting element 2G.
  • 9A to 9C are process cross-sectional views at a position corresponding to.
  • the method described with reference to the process cross-sectional views in this specification may be applied to the method for forming the light emitting layer 8 of another light emitting element unless otherwise specified.
  • a first applying step is performed in which the first solution 28 shown in FIG. 5B is applied to a position overlapping the array substrate 3 (step S10).
  • the first solution 28 is a solution in which a plurality of quantum dots 20 having the ligands 18 coordinated thereto and the first inorganic precursor 30 are dispersed in the first solvent 32. ..
  • the first solvent 32 may be, for example, hexane.
  • the first inorganic precursor 30 includes the same material as the second shell 26 described above.
  • the first inorganic precursor 30 may include, for example, zinc chloride and 1-dodecanethiol.
  • the first coating step is performed under the ambient temperature of temperature T0 shown in FIG. Since the application of the first solution 28 is performed under the ambient temperature of the temperature T0, the temperature of the quantum dots 20 and the ambient temperature of the quantum dots 20 in the applied first solution 28 are as shown in FIG. Also reaches the temperature T0.
  • the temperature T0 may be room temperature, for example.
  • the first solution 28 on the array substrate 3 is irradiated with light such as ultraviolet rays, is irradiated with first light, and heats the oxide semiconductor film 4A, and a first light irradiation step is performed (step S11). .. In the first light irradiation step, the oxide semiconductor film 4A is heated until the oxide semiconductor film 4A becomes the first temperature T1 or higher shown in FIG.
  • the first temperature T1 is the higher temperature of the melting point of the ligand 18 and the boiling point of the first solvent 32.
  • the temperature TA shown in FIG. 4 is the lower temperature of the melting point of the ligand 18 and the boiling point of the first solvent 32.
  • the first temperature T1 and the temperature TA are higher than the temperature T0.
  • the melting point of TOPO is 50 to 54 degrees Celsius
  • the boiling point of hexane is 68.5 to 69.1 degrees Celsius. Therefore, when the ligand 18 is TOPO and the first solvent is hexane, the temperature TA is the melting point of TOPO and the first temperature T1 is the boiling point of hexane.
  • the temperature of the quantum dots 20 begins to rise after the temperature rise of the oxide semiconductor film 4A. This is because the quantum dots 20 slightly absorb the emitted light and generate heat. However, in the present embodiment, when light irradiation with the same intensity is performed, the light absorption amount of the quantum dots 20 is lower than the light absorption amount of the oxide semiconductor film 4A. Further, the quantum dots 20 convert part of the energy of the absorbed light into heat and also into light. On the other hand, the oxide semiconductor film 4A converts most of the energy of the absorbed light into heat. Therefore, the temperature rise of the quantum dots 20 becomes slower than the temperature rise of the oxide semiconductor film 4A.
  • the heat from the heated oxide semiconductor film 4A gradually propagates to the upper layer of the first charge transport layer 6.
  • the heat from the heated oxide semiconductor film 4A is lower than the periphery of the quantum dots 20 on the upper layer side, that is, the side opposite to the oxide semiconductor film 4A, that is, the oxide semiconductor film 4A side.
  • the ambient temperature of the quantum dots 20 rises to the temperature TA and either the melting of the ligand 18 or the evaporation of the first solvent 32 starts, the ambient temperature of the quantum dots 20 maintains the temperature TA for a while. Since the ambient temperature of the quantum dots 20 on the lower layer side reaches the temperature TA faster than the ambient temperature of the quantum dots 20 on the upper layer side, one of the melting of the ligand 18 or the evaporation of the first solvent 32 is performed on the lower layer side. It occurs early around the quantum dots 20.
  • the ambient temperature of the quantum dots 20 starts to rise again. Then, when the ambient temperature of the quantum dots 20 rises to the first temperature T1 and the other one of the melting of the ligand 18 and the evaporation of the first solvent 32 starts, the ambient temperature of the quantum dots 20 is kept at the first temperature T1 for a while. maintain. For the same reason as above, the other of the melting of the ligand 18 and the evaporation of the first solvent 32 also occurs earlier around the quantum dots 20 on the lower layer side.
  • the melting of the ligand 18 and the evaporation of the first solvent 32 are completed by the first light irradiation step.
  • the first temperature T1 is the boiling point of the first solvent 32
  • the first solvent 32 is vaporized after the ligand 18 is melted in the first light irradiation step.
  • the first temperature T1 is the melting point of the ligand 18
  • the ligand 18 melts after the first solvent 32 is vaporized in the first light irradiation step.
  • the first solvent 32 is preferably vaporized after the melting of the ligand 18.
  • the first solvent 32 is vaporized from above the array substrate 3 and the quantum dots 20 and the inorganic precursor 30 are contained in the melted ligand 18. Are dispersed.
  • a second light irradiation step of performing second light irradiation on the position on the array substrate 3 where the first solution 28 is applied to heat the oxide semiconductor film 4A is performed (step S12).
  • the second light irradiation step the second light irradiation is continued until the temperature of the oxide semiconductor film 4A reaches the second temperature T2 shown in FIG.
  • ultraviolet light may be irradiated similarly to the first light irradiation, or light having a larger energy amount per unit time than the light irradiated in the first light irradiation may be irradiated. May be.
  • the first light irradiation and the second light irradiation may be continuously performed.
  • step S12 ultraviolet light may be irradiated similarly to the first light irradiation and the second light irradiation, and the energy amount per unit time is larger than that of the light irradiated in the second light irradiation. You may irradiate a small light.
  • the ambient temperature of the quantum dots 20 after reaching the second temperature T2 also reaches the second temperature T2. Maintained.
  • each light irradiation step in the present embodiment when the balance between the heat generation of the oxide semiconductor film 4A and the heat radiation to the ambient environment of the array substrate 3 is balanced, the temperature around the quantum dots 20 is at a certain temperature. It becomes almost constant.
  • the irradiation energy of each light irradiation may be adjusted such that the temperature at which the balance between the heat generation of the oxide semiconductor film 4A and the heat radiation to the ambient environment of the array substrate 3 is balanced is the second temperature T2. Further, in this way, the conditions of the intensity of the light irradiated in each of the first light irradiation, the second light irradiation, and the third light irradiation may be the same.
  • the second temperature T2 is higher than the first temperature T1 and is a temperature for the first inorganic precursor 30 to grow epitaxially around the first shell 24 by a thermochemical reaction. Therefore, while the ambient temperature of the quantum dots 20 is maintained at the second temperature T2, the first inorganic substance precursor 30 gradually grows epitaxially around the first shell 24. As a result, as shown in FIG. 6B, the second shell 26 is formed around the first shell 24 of each quantum dot 20.
  • the first inorganic material precursor 30 includes zinc chloride and 1-dodecanethiol described above, the second temperature T2 is about 200 degrees Celsius.
  • the second shell 26 is formed around each quantum dot 20 from the outer surface of the first shell 24 so that the film thickness gradually increases.
  • the two quantum dots 20 connect via the second shell 26.
  • the third light irradiation step is performed until at least one set of quantum dots 20 adjacent to each other are connected via the second shell 26.
  • the ambient temperature of the quantum dots 20 on the lower layer side reaches the second temperature T2 faster than the ambient temperature of the quantum dots 20 on the upper layer side rises. That is, in the third light irradiation step, the temperature of the upper layer of the first charge transport layer 6 on the oxide semiconductor film 4A side is higher than the temperature on the side opposite to the oxide semiconductor film 4A. Since the second shell 26 epitaxially grows around the quantum dots 20 under the temperature conditions, the formation of the second shell 26 is prioritized first in the quantum dots 20 on the lower layer side as compared with the quantum dots 20 on the upper layer side. Progress. Therefore, in the upper layer of the first charge transport layer 6, the density of the second shell 26 is higher on the oxide semiconductor film 4A side than on the opposite side of the oxide semiconductor film 4A.
  • the quantum dot structure 16 including the quantum dots 20 and the second shell 26 is formed.
  • the ligand 18 is segregated to the upper layer side where the density of the second shell 26 is low.
  • the irradiation of light to the array substrate 3 is stopped and the array substrate 3 is cooled to solidify the melted ligand 18 again.
  • the light emitting layer 8 including the quantum dot structure 16 and the ligand 18 shown in FIG. 6B is obtained.
  • the process of forming the light emitting layer 8 has been described with reference to the enlarged cross-sectional view around the second light emitting layer 8G.
  • the only difference in the method of forming each of the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B is the difference in the material contained in the first solution 28. That is, the first coating step, the first light irradiation step, the second light irradiation step, and the third light irradiation step may be realized by the same method regardless of the emission color of the formed light emitting layer 8.
  • the material in the first solution 28 may be changed for each emission color of the corresponding light emitting element, and the first solution 28 may be separately coated by the inkjet method. Specifically, the first solution 28 may be individually applied by an inkjet method to the position overlapping with each of the first electrodes 4 formed for each light emitting element.
  • the above-described first light irradiation step, second light irradiation step, and third light irradiation step may be performed. Accordingly, light emitting elements having different emission colors can be formed by continuous single irradiation of light.
  • the concentration of the first inorganic material precursor 30 in the first solution 28 applied in the first applying step may be different depending on the emission color of the corresponding light emitting element.
  • the concentration of the first inorganic precursor 30 in the first solution 28 applied to the position corresponding to the second light emitting element 2G is the same as that of the first solution 28 applied to the position corresponding to the first light emitting element 2R. It is preferably lower than the concentration of the first inorganic precursor 30.
  • the concentration of the first inorganic precursor 30 in the first solution 28 applied to the position corresponding to the second light emitting element 2G is the same as that of the first solution 28 applied to the position corresponding to the third light emitting element 2B. It is preferably higher than the concentration of the first inorganic precursor 30.
  • the amount of the first inorganic material precursor 30 increases. Further, generally, the longer the wavelength of the light emitted by the quantum dots 20, the larger the particle size of the core 22 and thus the particle size of the quantum dots 20.
  • first light irradiation, second light irradiation, and third light irradiation are performed.
  • partial exposure by laser irradiation may be performed.
  • a removing step of removing the first solution 28 may be performed from a position overlapping a position different from the position where the partial exposure is performed.
  • the light emitting layer 8 can be formed only at the position where the laser irradiation is partially performed.
  • first light irradiation, second light irradiation, and third light irradiation are performed.
  • partial exposure using a photomask may be performed. A method of forming the light emitting layer 8 by partial exposure using a photomask will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.
  • 7 and 8 are process cross-sectional views for explaining a method of forming the light emitting layer 8 by partial exposure using a photomask in the light emitting layer forming process. 7 and 8 show not only the position where the second light emitting layer 8G is formed, but also the position where the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B are formed.
  • the photomask M shown in FIG. 7B is installed between the first coating step and the first light irradiation step.
  • the photomask M has a function of blocking the light emitted in each light irradiation step.
  • the photomask M is formed so that when it is installed above the array substrate 3, the opening is formed only at a position overlapping the first electrode 4G. That is, as shown in FIG. 7B, when the photomask M is installed above the array substrate 3, the photomask M shields the upper part of the first solution 28 at a position not overlapping the first electrode 4G.
  • the first light irradiation step to the third light irradiation step are performed, so that the oxide semiconductor film 4A at a position overlapping with the first electrode 4G as illustrated in FIG. 7C.
  • the light irradiation is carried out only on. Therefore, in the first light irradiation step to the third light irradiation step, the heating of the quantum dots 20 is performed only at the position overlapping the first electrode 4G. Therefore, as shown in FIG. 8A, the second light emitting layer 8G is formed only at the position overlapping with the first electrode 4G.
  • the above-described first coating step to removal step are performed by the corresponding light emitting element. It may be repeated depending on the color. For example, after the formation of the second light emitting layer 8G shown in FIG. 8B, the formation of the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B is performed by the remaining two steps from the first coating step to the removing step. It may be carried out three times in total.
  • the type of solution applied in the first application step is changed according to the type of the light emitting layer 8 to be formed, and the photomask M placed above the array substrate 3 is also changed. Specifically, in each light irradiation step, the position of the opening of the photomask M is adjusted according to the type of the light emitting layer 8 so that the light irradiation is performed only at the position overlapping the position of the light emitting layer 8 to be formed. To change.
  • the light emitting layer 8 including the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B shown in (c) of FIG. 8 is formed.
  • the method of forming the light emitting layer 8 divided into the light emitting elements by the edge cover 14 has been described.
  • the laser irradiation or the partial exposure using the photomask is adopted for each light irradiation, it is possible to individually perform the light irradiation to the position overlapping each of the first electrodes 4. Therefore, even when the light emitting layer 8 is not divided by the edge cover 14, the light emitting layer 8 corresponding to each light emitting element can be individually formed. Therefore, when partial exposure is adopted in each light irradiation, the height of the edge cover 14 may be the height that covers the edge of the first electrode 4.
  • the light emitting layers 8 in each of the first light emitting element that emits red light, the second light emitting element that emits green light, and the third light emitting element that emits blue light The method of forming the has been described. However, the above-described light emitting layer forming step can be applied to the step of forming the light emitting layer 8 in the case where a part of the light emitting element is provided with a light emitting layer 8 of a type different from that of another light emitting element.
  • the time for performing the third light irradiation on the positions corresponding to the first light emitting element 2R, the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B varies depending on the light emission color of the light emitting element. May be.
  • the irradiation time of the third light irradiation on the position corresponding to the second light emitting element 2G is preferably shorter than the irradiation time of the third light irradiation on the position corresponding to the first light emitting element 2R.
  • the irradiation time of the third light irradiation to the position corresponding to the second light emitting element 2G is preferably longer than the irradiation time of the third light irradiation to the position corresponding to the third light emitting element 2B.
  • the first coating step when the first solution 28 is separately coated by the inkjet method and light irradiation is performed on the entire coating area, a photomask is placed above the array substrate 3 during the third light irradiation step, and light irradiation is performed. May be restarted. This makes it possible to change the irradiation time of the third light irradiation according to the emission color of the light emitting element.
  • the irradiation time of the third light irradiation may be different in each partial exposure.
  • the second charge transport layer 10 is formed (step S6).
  • the second charge transport layer 10 may be applied and formed by spin coating or the like in common to all the sub-pixels.
  • the second electrode 12 is formed (step S7).
  • the second electrode 12 may be formed in common by all the sub-pixels by vapor deposition or the like. As described above, the light emitting element layer 2 is formed on the array substrate 3, and the light emitting device 1 shown in FIG. 1 is obtained.
  • the second shells 26 are epitaxially grown around the first shells 24 of the respective quantum dots 20. .. Therefore, the thickness of the shell in each quantum dot 20 can be increased as compared with the case where the quantum dots 20 having a core/shell structure are simply stacked.
  • a quantum dot having a core/shell structure it is conceivable to increase the thickness of the shell in order to reduce exudation of electrons injected into the core of the quantum dot.
  • quantum dots having a thick shell are stacked to form quantum dots, the filling rate of the quantum dots with respect to the volume of the light emitting layer is low. Therefore, it becomes difficult to realize a sufficient quantum dot density in the light emitting layer, which leads to a reduction in the light emitting efficiency of the light emitting element.
  • the quantum dots 20 having the thin first shells 24 are applied, and then the second shells 26 are formed on the respective quantum dots 20.
  • the thickness of the shell formed around the core 22 can be regarded as the total thickness of the first shell 24 and the second shell 26.
  • the density of the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 can be improved as compared with the case where the quantum dots having the shells of the same film thickness are simply stacked. Therefore, the density of the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 is improved while reducing the leakage of electrons from the quantum dots 20, which leads to the improvement of the luminous efficiency of the light emitting device 1.
  • At least one set of quantum dots 20 is connected via the second shell 26, so that in the one set of quantum dots 20, the area of the outer surface of the second shell 26 is , Becomes smaller than when not connected. That is, in the present embodiment, the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 can be reduced as compared with the case where the quantum dots are simply stacked.
  • the area of the outer surface can be reduced to reduce the amount of the ligand 18 that can be damaged by water penetration. Therefore, the damage to the second shell 26 due to the loss of the protection function of the second shell 26 by the ligand 18 due to the damage can be reduced.
  • the surface area of the second shell 26 that can be damaged when the light emitting device 1 is driven can be reduced. Therefore, with this configuration, damage to the second shell 26 due to the driving of the light emitting device 1 and eventually formation of defects in the second shell 26 due to the damage can be reduced. Therefore, by reducing the area of the outer surface of the quantum dot structure 16, a non-light emitting process occurs due to the recombination of electrons and holes in the defect, and thus the light emitting device 1 The decrease in luminous efficiency is reduced.
  • the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 is small, the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 that can be damaged is reduced, and the quantum dot 20 is damaged. Deactivation can be reduced.
  • the average value of the random close-packed filling ratio in filling the rigid spheres is approximately 63.66%. Therefore, in the present embodiment, the volume ratio of the quantum dot structures 16 in the light emitting layer 8 is preferably 63.7% or more.
  • the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 can be compared with the case where the quantum dots provided with the shells having the thickness equal to the total thickness of the first shell 24 and the second shell 26 are randomly stacked. The density can be improved. Further, with the above configuration, the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 can be reduced more efficiently than in the case where the quantum dots are randomly stacked.
  • the average film thickness of the first shell 24 from the outer surface of the core 22 is smaller than the minimum film thickness of the second shell 26. Therefore, the quantum dots 20 are stacked more densely between the second light irradiation step and the third light irradiation step, and the second shell 26 having a relatively thick film thickness is formed in the subsequent third light irradiation step. can do.
  • the first shell 24 having a film thickness that can sufficiently reduce the exudation of electrons from the core 22 derived from the electron wave function, and
  • the second shell 26 can be formed. Therefore, with this configuration, it is possible to increase the density of the quantum dots 20 in the quantum dot structure 16 while sufficiently ensuring the film thicknesses of the first shell 24 and the second shell 26.
  • the edge cover 14 and the first charge transport layer 6 are formed, and then the light emitting layer 8 is formed. Therefore, in the process of forming the light emitting layer 8, heat from the oxide semiconductor film 4A propagates to the first electrode 4, the edge cover 14, and the first charge transport layer 6. Therefore, it is preferable that the first electrode 4, the edge cover 14, and the first charge transport layer 6 include a material having heat resistance against heating in the light irradiation step described above.
  • the array substrate 3 does not necessarily have to have high heat resistance as long as heat transfer from the oxide semiconductor film 4A to the array substrate 3 can be prevented.
  • the array substrate 3 may be, for example, a glass substrate containing alkali glass or the like. Further, the array substrate 3 may be an organic substrate containing an organic material such as polyimide. Further, the array substrate 3 may be provided with a flexible material such as PET, and the flexible light emitting device 1 may be realized.
  • the first electrode 4 when the light emitting element layer 2 forms a bottom emission type light emitting element and the first electrode 4 is an anode, ITO is generally used for the first electrode 4. ITO is preferable because it absorbs ultraviolet light and has a high transmittance for visible light. Further, in order to reduce the increase in the specific resistance due to the heating in the above heating step, the first electrode 4 preferably contains a material having high heat resistance such as a composite material of FTO and ITO. When the first charge transport layer 6 is a hole transport layer, it should contain an inorganic material having higher heat resistance than an organic material, such as NiO, MgNiO, Cr 2 O 3 , Cu 2 O, or LiNbO 3. Is preferred.
  • an organic material such as NiO, MgNiO, Cr 2 O 3 , Cu 2 O, or LiNbO 3. Is preferred.
  • the edge cover 14 preferably contains an organic material having a high glass transition temperature, such as polyimide, from the viewpoint of reducing damage due to heating in the heating process described above.
  • the second charge transport layer 10 and the second electrode 12 are formed after the light emitting layer 8 is formed. Therefore, as the material for the second charge transport layer 10 and the second electrode 12, it is possible to employ a material that does not have heat resistance against heating in the above-mentioned light irradiation step.
  • the second charge transport layer 10 may include a material used for a conventionally known electron transport layer
  • the second electrode 12 may include a material used for a conventionally known cathode.
  • FIG. 9A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to this embodiment.
  • 9B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 9A.
  • 9C is an enlarged cross-sectional view of region B in FIG. 9B.
  • the light emitting device 1 according to this embodiment has the same configuration as the light emitting device 1 according to the previous embodiment, except that the stacking order of the layers of the light emitting element layer 2 is reversed. Good. That is, in the light emitting element layer 2 according to the present embodiment, the second charge transport layer 10, the light emitting layer 8, the first charge transport layer 6, and the first electrode 4 are formed on the second electrode 12 from the lower layer. Prepared by sequentially stacking.
  • each of the second electrode 12 and the second charge transport layer 10 is separated by the edge cover 14.
  • the second electrode 12 is formed by the edge cover 14 into the second electrode 12R for the first light emitting element 2R, the second electrode 12G for the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B.
  • the second charge transport layer 10 is provided by the edge cover 14 for the second charge transport layer 10R for the first light emitting element 2R, the second charge transport layer 10G for the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B. Of the second charge transport layer 10B.
  • first charge transport layer 6 and the first electrode 4 are not separated by the edge cover 14 but are formed in common as compared with the light emitting element 1 according to the previous embodiment.
  • the first electrode 4 may be a transparent electrode and the second electrode 12 may be a reflective electrode. Therefore, the light from the light emitting layer 8 passes through the first charge transport layer 6 and the first electrode 4, and is emitted from the light emitting surface DS to the outside of the light emitting device 1. Therefore, the light emitting device 1 is configured as a top emission type light emitting device. Therefore, in this embodiment, the array substrate 3 does not necessarily have to be a transparent substrate.
  • the second electrode 12 instead of the first electrode 4, the second electrode 12 includes the oxide semiconductor film 4A on the surface.
  • the second electrode 12 may include a metal thin film on the array substrate 3 side with respect to the oxide semiconductor film 4A.
  • the light emitting device 1 performs the steps shown in FIG. 2 in the same order as in the previous embodiment in the order of step S1, step S7, step S3, step S6, step S5, step S4, and step S2. Can be manufactured by.
  • step S7 after the metal thin film is formed, the oxide semiconductor film 4A is formed on the metal thin film to form the second electrode 12 having a laminated structure of the metal thin film and the oxide semiconductor film 4A. You may form.
  • the light emitting layer 8 is formed after the array substrate 3, the second electrode 12, the edge cover 14, and the second charge transport layer 10 are formed.
  • the second electrode 12, the edge cover 14, and the second charge transport layer 10 include a material having heat resistance against heating in the heating step described above.
  • the second electrode 12 when the light emitting element layer 2 forms a top emission type light emitting element and the second electrode 12 is a cathode, the second electrode 12 has a high melting point from the viewpoint of increasing the heat resistance against heating in the heating step described above. It is preferable to include a metal material as a metal thin film.
  • the second electrode 12 preferably contains a metal such as Al or Ag, or an intermetallic compound such as AgMg.
  • the second charge transport layer 10 is an electron transport layer, it preferably contains an inorganic material having higher heat resistance than an organic material such as MgO.
  • the above-mentioned materials are also materials generally used as a cathode material and an electron transport layer material.
  • the first charge transport layer 6 and the first electrode 4 are formed after the light emitting layer 8 is formed. Therefore, as the material of the first charge transport layer 6 and the first electrode 4, it is possible to employ a material that does not have heat resistance against heating in the heating step described above.
  • the first charge transport layer 6 may include a material used for a conventionally known hole transport layer
  • the first electrode 4 is a transparent conductive material used for a conventionally known anode such as ITO. It may also include a conductive material.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is less required to change the material of each layer of the light emitting element layer 2 from the conventionally used material, as compared with the light emitting device 1 according to the previous embodiment. Therefore, the light emitting device 1 according to the present embodiment can improve the degree of freedom in material selection as compared with the light emitting device 1 according to the previous embodiment.
  • the second electrode 12 is a reflective electrode.
  • the light irradiation step in this embodiment can reduce the intensity of light irradiation necessary for irradiating the oxide semiconductor film 4A with sufficient light, as compared with the light irradiation step in the previous embodiment. ..
  • the top emission type light emitting device 1 is manufactured by reversing the formation order of the light emitting element layer 2 from the previous embodiment.
  • the present invention is not limited to this, and in the present embodiment, the light emitting element layer 2 may be formed in the same formation order as in the previous embodiment to manufacture the top emission type light emitting device 1.
  • the first electrode 4 as a reflective electrode in which a metal thin film and the oxide semiconductor film 4A are laminated and forming the second electrode 12 as a transparent electrode, the top emission type light emitting device 1 is obtained. Can be manufactured.
  • FIG. 10A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to this embodiment.
  • 10B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 10C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 10B.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment may have the same configuration as the light emitting device 1 according to the first embodiment, except that the light emitting layer 8 does not include the ligand 18. As shown in FIG. 10C, the light emitting layer 8 may include voids 34 in the space not filled with the quantum dot structure 16.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is manufactured by the same method as each of the steps shown in FIG. 2 except for step S5, that is, the light emitting layer forming step.
  • step S5 that is, the light emitting layer forming step.
  • the light emitting layer forming process of the light emitting device 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 11 to 13.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the light emitting layer forming step, which is the quantum dot layer forming step in the present embodiment.
  • FIG. 12 is a graph for explaining the relationship between elapsed time and temperature in the light emitting layer forming step. Similar to FIG. 4, the solid line in FIG. 12 indicates the temperature of the lower layer of the light emitting layer 8, particularly the temperature of the oxide semiconductor film 4A, and the dotted line indicates the temperature of the quantum dots 20 on the array substrate 3. Also in FIG. 12, among the temperatures around the quantum dots 20, the temperature around the lower layer, that is, around the quantum dots 20 on the oxide semiconductor film 4A side is indicated by a broken line in the upper layer side, that is, the oxide semiconductor. The temperature around the quantum dot 20 on the side opposite to the film 4A is indicated by a chain line.
  • FIG. 13 is a process cross-sectional view for explaining the light emitting layer forming process.
  • step S10 the same method as the method described in the first embodiment is executed from step S10 to step S13.
  • step S13 the same method as the method described in the first embodiment is executed from step S10 to step S13.
  • step S13 the quantum dot structure 16 and the ligand 18 are formed in the upper layer of the first charge transport layer 6.
  • fourth light irradiation is further performed to heat the oxide semiconductor film 4A so that the temperature of the oxide semiconductor film 4A becomes equal to or higher than the third temperature T3.
  • a process is implemented (step S14).
  • ultraviolet light may be irradiated in the same manner as the first light irradiation, the second light irradiation, and the third light irradiation, and the unit of light may be larger than that of the light irradiated in the third light irradiation.
  • Light having a large amount of energy per time may be irradiated.
  • the third temperature T3 is higher than the second temperature T2 and corresponds to the boiling point of the ligand 18. For example, when the ligand 18 is TOPO described above, the third temperature T3 is 411.2 degrees Celsius.
  • the ambient temperature of the quantum dots 20 reaches the third temperature T3 due to the heating of the oxide semiconductor film 4A in the fourth light irradiation step, evaporation of the ligand 18 starts, and the ambient temperature of the quantum dots 20 is kept at the third temperature T3 for a while. To maintain. As a result, in the fourth light irradiation step, the ligand 18 is vaporized, and the light emitting layer 8 having no ligand 18 is obtained, as shown in FIG.
  • each light irradiation step performed prior to the fourth light irradiation step in this embodiment the laser irradiation or the partial exposure using the photomask described in the first embodiment is adopted for each light irradiation. Good.
  • the above-described fourth light irradiation is performed at the position where the first solution is coated in the first coating step. You may implement in the position which overlaps.
  • the number of times the fourth light irradiation is performed can be reduced as compared with the case where the fourth light irradiation is performed individually, which leads to a reduction in manufacturing cost.
  • the light emitting device 1 according to this embodiment does not include the ligand 18 in the light emitting layer 8.
  • the ligand coordinated to the quantum dot often contains an organic material. Therefore, the light emitting layer 8 in the present embodiment that does not include the ligand 18 has a low content rate of the organic material with respect to the inorganic material and is resistant to deterioration due to water permeation or the like. Therefore, the light emitting device 1 according to the present embodiment can further improve reliability.
  • the average value of the ratio of voids not occupied by the rigid spheres in the space where the rigid spheres are randomly closest packed is about 36.34 volume percent. Therefore, for example, in the light emitting layer 8, the volume ratio of the organic substance to the inorganic substance is preferably 36.3 volume percent or less. In this case, the ratio of organic substances in the light emitting layer 8 can be reduced as compared to a conventional light emitting layer in which quantum dots are packed in a random closest manner and voids between the quantum dots are filled with an organic ligand. Therefore, with the above configuration, it is possible to more efficiently improve the reliability of the light emitting layer 8.
  • the expression “having no ligand” means substantially not having a ligand.
  • residues of impurities or ligands may remain to such an extent that the reliability of the light emitting layer 8 is not significantly deteriorated.
  • the light emitting layer 8 in the present embodiment may include the above-mentioned impurity or ligand residue in an amount of about 3 volume% with respect to the entire volume of the light emitting layer 8.
  • the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 can be reduced as in the above-described embodiments.
  • the surface area of the second shell 26 that can be damaged by light irradiation and heat generation of the oxide semiconductor film 4A associated with the light irradiation can be reduced. Therefore, with the configuration, as described above, it is possible to reduce the formation of defects in the second shell 26 due to the damage to the second shell 26, and thus reduce the reduction in the luminous efficiency of the light emitting device 1 due to the defects.
  • FIG. 14A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to this embodiment.
  • 14B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 14C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 10B.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is different from the light emitting device 1 according to the previous embodiment in that the light emitting layer 8 includes a quantum dot structure 36 instead of the quantum dot structure 16, and second.
  • the charge transport layer 10 is the oxide of the second shell 26.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment may have the same configuration as the light emitting device 1 according to the previous embodiment.
  • the quantum dot structure 36 includes a second shell 38 in addition to the quantum dots 20 and the second shell 26, as shown in FIG.
  • the second shell 38 is made of the same material as the second shell 26, and fills at least a part of the void around the second shell 26.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is manufactured by the same method except the steps S5 and S6, that is, the light emitting layer forming step and the second charge transport layer forming step among the steps shown in FIG. ..
  • the light emitting layer forming step and the second charge transporting layer forming step of the light emitting device 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 15 and 16.
  • 15 and 16 are process cross-sectional views for explaining a light emitting layer forming process, which is a quantum dot layer forming process in the present embodiment. 15 and 16 show not only the position where the second light emitting layer 8G is formed, but also the position where the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B are formed.
  • the first electrode 4 and the first charge transport layer 6 separated by the edge cover 14 are formed on the array substrate 3.
  • the first solution 28 is applied onto the array substrate 3 in the same manner as the above-mentioned first applying step.
  • the proportion of the first inorganic precursor 30 in the applied first solution 28 is higher than in the above-described embodiments.
  • the photomask M shown in FIG. 15B is installed between the first coating process and the first light irradiation process. Also in the present embodiment, the photomask M is formed so that the opening is formed only at the position overlapping with the first electrode 4G when the photomask M is installed above the array substrate 3. That is, as shown in FIG. 15B, when the photomask M is installed above the array substrate 3, the photomask M shields the upper part of the first solution 28 at a position not overlapping the first electrode 4G. It
  • the first light irradiation step to the third light irradiation step are performed, so that the oxide semiconductor film 4A at a position overlapping with the first electrode 4G is formed as illustrated in FIG. 15C.
  • the light irradiation is carried out only on. Therefore, in the first light irradiation step to the third light irradiation step, the oxide semiconductor film 4A is heated only at the position overlapping with the first electrode 4G.
  • the second shell 26 is formed from the oxide semiconductor film 4A side.
  • the first solution 28 contains a large amount of the first inorganic material precursor 30. Therefore, in the formed second shell 26, the formation of the second light emitting layer 8G proceeds in a state where the quantum dots 20 are unevenly distributed on the oxide semiconductor film 4A side. Therefore, as shown in FIG. 16A, after the completion of the third light irradiation step, the inorganic layer including the second shell 26 is formed on the upper layer of the second light emitting layer 8G.
  • the above-described fourth light irradiation step is also performed in the state shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 16A, the second light emitting layer 8G containing no ligand 18 is formed.
  • the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B can also be formed by the same method as described above.
  • the inorganic layer formed of the second shell 26 is also formed in each of the upper layers of the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B. Therefore, when the step of forming the light emitting layer 8 is completed, the inorganic layer 10P including the second shell 26, which is common to the first electrodes 4, is formed on the upper layer of the light emitting layer 8.
  • the step of forming the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B is performed without performing the fourth light irradiation step.
  • a layer of the ligand 18 is formed further on the inorganic layer 10P. Then, the above-described fourth light irradiation is performed at a position overlapping with the position where the first solution is applied in the first applying step, whereby the ligands 18 can be collectively vaporized.
  • step S6 described above can be realized by the charge transport layer forming step of oxidizing the inorganic layer 10P.
  • the second shell 26 is formed from the oxide semiconductor film 4A side and is also formed in the upper layer of the light emitting layer 8. Therefore, the quantum dot structure 36 in which the second shell 38 is formed is also obtained in the void 34 in the previous embodiment.
  • the quantum dot structure 36 has a higher volume ratio with respect to the entire volume of the light emitting layer 8 than the quantum dot structure 16 in the previous embodiment. That is, in the light emitting layer 8 in the present embodiment, the filling rate of the shell formed around the core 22 of the quantum dot 20 in the light emitting layer 8 is further improved. Therefore, with the above configuration, the light emitting device 1 according to the present embodiment can further improve the reliability of the light emitting layer 8.
  • the second electron transport layer 10 can be obtained by oxidizing the inorganic layer 10P formed on the light emitting layer 8. Therefore, a separate step of applying the material of the second electron transport layer is not required, which leads to a reduction in takt time and a reduction in manufacturing cost.
  • the quantum dot layer including the quantum dots 20 is the light emitting layer 8
  • the present invention is not limited to this, and for example, the first charge transport layer 6 or the second charge transport layer 10 may be a quantum dot layer including the quantum dots 20.
  • the quantum dot 20 may be provided with a function of transporting carriers.
  • the stability of the quantum dots 20 in each charge transport layer is improved as compared with the conventional charge transport layer including quantum dots, so that the carrier transport efficiency of each charge transport layer is improved, and as a result, light emission is achieved. This leads to an improvement in the luminous efficiency of the device 1.
  • Each charge transport layer including the quantum dots 20 described above can also be formed by the same method as the quantum dot layer forming step in each embodiment.
  • the configuration of the light emitting device 1 is described by exemplifying a display device including a plurality of light emitting elements and having the display surface DS.
  • the light emitting device 1 according to each of the above-described embodiments is not limited to this, and may be a light emitting device including a single light emitting element.
  • Light emitting device Light emitting element layer 2R First light emitting element 2G Second light emitting element 2B Third light emitting element 4 First electrode 6 First charge transport layer 8 Light emitting layer (quantum dot layer) 10 2nd charge transport layer 10P Inorganic layer 12 2nd electrode 16, 36 Quantum dot structure 18 Ligand 20 Quantum dot 22 Core 24 1st shell 26, 38 2nd shell 28 1st solution 30 1st inorganic precursor 32 1st Solvent 34 Void M Photomask T1 to T3 First to Third Temperature

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Abstract

発光デバイス（１）は、表面に酸化物半導体膜（４Ａ）を含む第１電極（４）と、第２電極（１２）と、前記第１電極および前記第２電極の間の量子ドット層（８）とを含む発光素子（２Ｒ・２Ｇ・２Ｂ）を基板（３）上に備える。前記量子ドット層は、コア（２２）および該コアを被膜する第１シェル（２４）を備えた量子ドット（２０）と、前記第１シェルを被膜する第２シェル（２６）とを備えた量子ドット構造体（１６）を備える。前記第１シェルと前記第２シェルとは結晶構造を有し、少なくとも一組の互いに隣接する前記量子ドット同士が、前記第２シェルの結晶構造により接続している。前記第１電極および前記第２電極の前記基板側の電極の表面に酸化物半導体膜（４Ａ）を含む。前記量子ドット層の形成工程は、リガンド（１８）を溶融させ、かつ、第１溶媒を気化させる第１光照射工程と、前記第１光照射工程に次いで、前記量子ドットの温度を上昇させる第２光照射工程と、前記第２光照射工程に次いで、前記第１シェルの周囲に前記第２シェルを形成する第３光照射工程とを備える。

Description

発光デバイスの製造方法
　本発明は、量子ドットを含む発光素子を備えた発光デバイスの製造方法に関する。
　特許文献１は、コア／シェル構造を備えた半導体ナノ粒子（量子ドット）と、当該半導体ナノ粒子に配位する配位子とを開示している。
日本国公開特許公報「特開２０１７－２５２２０号」
種村正美、"ランダム充填について(形の物理学,研究会報告)"、物性研究(1984),42(1):76-77
　発明者は、特許文献１に開示されているような従来の量子ドットを、単に積層した量子ドット層を備えた発光デバイスよりも、より当該発光デバイスの発光効率を改善する手法を見出した。
　上記課題を解決するために、本発明の発光デバイスの製造方法は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間の量子ドット層とを含む発光素子を基板上に備えた発光デバイスの製造方法であって、前記量子ドット層を形成する量子ドット層形成工程を備え、前記量子ドット層形成工程は、コアと、該コアを被膜する第１シェルとを備えた複数の量子ドットと、該量子ドットのそれぞれと配位結合するリガンドと、第１無機物前駆体と、第１溶媒とを含む第１溶液を前記基板と重畳する位置に塗布する第１塗布工程と、前記第１塗布工程に次いで、前記第１溶液が塗布された前記位置に、前記基板の上方から第１光照射を行い、前記リガンドを溶融させ、かつ、前記第１溶媒を気化させる第１光照射工程と、前記第１光照射工程に次いで、第２光照射を行い、前記量子ドットの温度を上昇させる第２光照射工程と、前記第２光照射工程に次いで、第３光照射を行い、前記第１無機物前駆体を、前記第１シェルの周囲にエピタキシャル成長させて、前記第１シェルを被膜する第２シェルを形成する第３光照射工程と、を備え、前記第３光照射工程において、少なくとも一組の互いに隣接する前記量子ドット同士が、前記第２シェルを介して接続する。
　上記構成により、量子ドットを備えた発光デバイスにおいて、より発光効率を改善できる。
本発明の実施形態１に係る発光デバイスの概略上面図および概略断面図、ならびに当該発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 本発明の実施形態１に係る発光デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成工程における、経過時間と温度との関係を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成工程を説明するための工程断面図である。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成工程を説明するための他の工程断面図である。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成工程における、フォトマスクを使用した光照射について説明するための工程断面図である。 本発明の実施形態１に係る発光層の形成工程における、フォトマスクを使用した光照射について説明するための他の工程断面図である。 本発明の実施形態２に係る発光デバイスの概略上面図および概略断面図、ならびに当該発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 本発明の実施形態３に係る発光デバイスの概略上面図および概略断面図、ならびに当該発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 本発明の実施形態３に係る発光層の形成方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る発光層の形成工程における、経過時間と温度との関係を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態３に係る発光層の形成工程を説明するための工程断面図である。 本発明の実施形態４に係る発光デバイスの概略上面図および概略断面図、ならびに当該発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 本発明の実施形態４に係る発光層の形成工程および第２電子輸送層の形成工程について説明するための工程断面図である。 本発明の実施形態４に係る発光層の形成工程および第２電子輸送層の形成工程について説明するための他の工程断面図である。
　〔実施形態１〕
　図１の（ａ）は、本実施形態に係る発光デバイス１の概略上面図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）における、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）における、領域Ｂにおける拡大断面図、すなわち、後述する第２発光層８Ｇの周辺における拡大断面図である。
　図１の（ａ）に示すように、本実施形態に係る発光デバイス１は、発光が取り出される発光面ＤＳと、当該発光面ＤＳの周囲を囲う額縁領域ＮＡとを備える。額縁領域ＮＡにおいては、後に詳述する発光デバイス１の発光素子を駆動するための信号が入力される端子Ｔが形成されていてもよい。
　平面視において発光面ＤＳと重畳する位置において、図１の（ｂ）に示すように、本実施形態に係る発光デバイス１は、発光素子層２とアレイ基板３とを備える。発光デバイス１は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたアレイ基板３上に、発光素子層２の各層が積層された構造を備える。なお、本明細書においては、発光デバイス１の発光素子層２からアレイ基板３への方向を「下方向」、発光デバイス１の発光素子層２から発光面ＤＳへの方向を「上方向」として記載する。
　発光素子層２は、第１電極４上に、第１電荷輸送層６と、量子ドット層である発光層８と、第２電荷輸送層１０と、第２電極１２とを、下層から順次積層して備える。アレイ基板３の上層に形成された発光素子層２の第１電極４は、アレイ基板３のＴＦＴと電気的に接続されている。本実施形態において、例えば、第１電極４は陽極であり、第２電極１２は陰極である。
　本実施形態において、発光素子層２は、第１発光素子２Ｒと、第２発光素子２Ｇと、第３発光素子２Ｂとを備える。第１発光素子２Ｒと、第２発光素子２Ｇと、第３発光素子２Ｂとは、発光層８に、半導体ナノ粒子材料、すなわち、量子ドット材料を備えた、ＱＬＥＤ素子である。
　ここで、第１電極４、第１電荷輸送層６、および発光層８のそれぞれは、エッジカバー１４によって分離されている。特に、本実施形態においては、第１電極４は、エッジカバー１４によって、第１発光素子２Ｒ用の第１電極４Ｒ、第２発光素子２Ｇ用の第１電極４Ｇ、および第３発光素子２Ｂ用の第１電極４Ｂに分離されている。また、第１電荷輸送層６は、エッジカバー１４によって、第１発光素子２Ｒ用の第１電荷輸送層６Ｒ、第２発光素子２Ｇ用の第１電荷輸送層６Ｇ、および第３発光素子２Ｂ用の第１電荷輸送層６Ｂに分離されている。さらに、発光層８は、エッジカバー１４によって、第１発光層８Ｒ、第２発光層８Ｇ、および第３発光層８Ｂに分離されている。
　なお、第２電荷輸送層１０と、第２電極１２とは、エッジカバー１４によって分離されず、共通して形成されている。エッジカバー１４は、図１の（ｂ）に示すように、第１電極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。
　本実施形態において、第１発光素子２Ｒは、第１電極４Ｒ、第１電荷輸送層６Ｒと、第１発光層８Ｒと、第２電荷輸送層１０と、第２電極１２とからなる。また、第２発光素子２Ｇは、第１電極４Ｇと、第１電荷輸送層６Ｇと、第２発光層８Ｇと、第２電荷輸送層１０と、第２電極１２とからなる。さらに、第３発光素子２Ｂは、第１電極４Ｂと、第１電荷輸送層６Ｂと、第３発光層８Ｂと、第２電荷輸送層１０と、第２電極１２とからなる。
　本実施形態においては、第１発光層８Ｒと、第２発光層８Ｇと、第３発光層８Ｂとは、それぞれ、第１の色の光である赤色光と、第２の色の光である緑色光と、第３の色の光である青色光とを発する。すなわち、第１発光素子２Ｒと、第２発光素子２Ｇと、第３発光素子２Ｂとは、それぞれ、互いに異なる色の光である、赤色光と、緑色光と、青色光とを発する発光素子である。
　ここで、青色光とは、例えば、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。また、緑色光とは、例えば、５００ｎｍ超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。また、赤色光とは、例えば、６００ｎｍ超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。
　第１電極４および第２電極１２は導電性材料を含み、それぞれ、第１電荷輸送層６および第２電荷輸送層１０と電気的に接続されている。第１電極４と第２電極１２とのうち、発光面ＤＳに近い電極は透明電極である。
　特に、本実施形態において、アレイ基板３は透明基板であり、第１電極４は透明電極である。また、第２電極１２は反射電極であってもよい。このため、発光層８からの光は、第１電荷輸送層６、第１電極４、およびアレイ基板３を透過して、発光面ＤＳから発光デバイス１の外部に出射される。このため、発光デバイス１は、ボトムエミッション型の発光デバイスとして構成されている。発光層８から上方向に発せられた光、および下方向に発せられた光の両方を、発光デバイス１からの発光として利用可能であるため、発光デバイス１は、発光層８から発せられた光の利用効率を向上させることができる。
　本実施形態においては、各第１電極４は、表面に酸化物半導体膜４Ａを備えている。酸化物半導体膜４Ａは、例えば、ＩＴＯ等の透明酸化物半導体を含んでいてもよい。本実施形態においては、酸化物半導体膜４Ａは、光を吸収し発熱する機能を有する。特に、酸化物半導体膜４Ａに、例えば、紫外光を照射することにより、酸化物半導体膜４Ａが発熱することが好ましい。
　なお、本実施形態においては、第１電極４が、表面に酸化物半導体膜４Ａの薄膜を備える場合を図示しているが、これに限られない。例えば、第１電極４は、全体が酸化物半導体膜４Ａと同一の材料からなっていてもよい。
　なお、上述した第１電極４と第２電極１２との構成は一例であり、別の材料によって構成されていてもよい。
　第１電荷輸送層６は、第１電極４からの電荷を発光層８へと輸送する層である。第１電荷輸送層６は、第２電極１２からの電荷の輸送を阻害する機能を有していてもよい。本実施形態においては、第１電荷輸送層６は、陽極である第１電極４からの正孔を発光層８へと輸送する正孔輸送層であってもよい。
　第２電荷輸送層１０は、第２電極１２からの電荷を発光層８へと輸送する層である。第２電荷輸送層１０は、第１電極４からの電荷の輸送を阻害する機能を有していてもよい。本実施形態においては、第２電荷輸送層１０は、陰極である第２電極１２からの電子を発光層８へと輸送する電子輸送層であってもよい。
　次に、発光層８の構成について、図１の（ｃ）を参照して詳細に説明する。なお、図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）の領域Ｂ、すなわち、第２発光素子２Ｇの第２発光層８Ｇの周囲における概略断面図を示す。しかしながら、本実施形態においては、特に断りのない限り、図１の（ｃ）に示す各部材は、各発光素子において共通の構成であるとみなして示している。したがって、本実施形態においては、特に断りのない限り、図１の（ｃ）に示す各部材は、各発光素子において同一の構成であってもよい。
　本実施形態において、発光層８は、量子ドット構造体１６とリガンド１８とを備える。量子ドット構造体１６は、複数の量子ドット２０を備える。量子ドット２０は、コア２２と該コア２２の周囲を被膜する第１シェル２４とを含む、コア／シェル構造を備えている。また、量子ドット構造体１６は、第２シェル２６を備える。第２シェル２６は、量子ドット２０のそれぞれの外殻である第１シェル２４の周囲を被膜する。
　なお、量子ドット２０は、コア２２の周囲に複数のシェルを備えた、マルチシェル構造を備えていてもよい。この場合、第１シェル２４は、上記複数のシェルのうち、最外層にあたるシェルを指す。
　リガンド１８は、第２シェル２６の外表面において、量子ドット構造体１６と配位結合し、量子ドット構造体１６の空隙を充填していてもよい。リガンド１８は、例えば、ＴＯＰＯ(trioctylphosphine oxide）であってもよい。
　ここで、量子ドット２０のうち、少なくとも一組の互いに隣接する量子ドット２０同士は、第２シェル２６を介して接続している。また、第１シェル２４と第２シェル２６とは、結晶構造を有し、特に、本実施形態においては、第２シェル２６は、第１シェル２４上にエピタキシャル成長することにより形成された結晶構造を備える。したがって、上述した互いに隣接する量子ドット２０同士は、第２シェル２６の結晶構造により接続している。なお、本実施形態においては、同一の発光素子内における全ての量子ドット２０同士が、第２シェル２６の結晶構造により接続し、一体の量子ドット構造体１６を形成していてもよい。また、第１シェル２４と第２シェル２６とは、多結晶であってもよい。
　量子ドット２０のコア２２および第１シェル２４は、公知のコア／シェル構造の量子ドットに用いられる無機の材料を備えていてもよい。すなわち、第１発光層８Ｒ、第２発光層８Ｇ、および第３発光層８Ｂは、それぞれ、赤色、緑色、および青色のＱＬＥＤ素子の発光層に使用される、公知の量子ドット材料を備えていてもよい。
　また、第２シェル２６は、第１シェル２４と同様に、公知のコア／シェル構造の量子ドットに用いられる、無機のシェル材料を備えていてもよい。また、第１シェル２４と第２シェル２６とは、同一材料からなっていてもよい。なお、第２シェル２６の比抵抗は、第１シェル２４の比抵抗以上であることが好ましい。また、第２シェル２６のバンドギャップの大きさは、第１シェル２４のバンドギャップの大きさ以上であることが好ましい。当該構成により、第２シェル２６から第１シェル２４への電荷注入の効率が向上する。
　コア２２の具体的な材料としては、例えば、ＣｄＳｅ（バンドギャップ１．７３ｅＶ）、ＣｄＴｅ（バンドギャップ１．４４ｅＶ）、ＺｎＴｅ（バンドギャップ２．２５ｅＶ）、またはＣｄＳ（バンドギャップ２．４２ｅＶ）等のII－VI族半導体が挙げられる。他に、コア２２の具体的な材料としては、例えば、ＩｎＰ（バンドギャップ１．３５ｅＶ）、またはＩｎＧａＰ（バンドギャップ１．８８ｅＶ）などのIII－Ｖ族が挙げられる。
　一般に、量子ドットの発する波長はコアの粒径によって決定される。ゆえに、コア２２の粒径の制御によって、コア２２が発する光を、赤色、緑色、および青色の何れかに制御できるように、適切なバンドギャップを有する半導体材料を、コア２２の材料として採用することが好ましい。
　赤色発光層である第１発光層８Ｒが６３０ｎｍの波長の赤色光を発するために、第１発光層８Ｒが含むコア２２の材料のバンドギャップは、１．９７ｅＶ以下であることが好ましい。また、緑色発光層である第２発光層８Ｇが５３２ｎｍの波長の緑色光を発するために、第２発光層８Ｇが含むコア２２の材料のバンドギャップは、２．３３ｅＶ以下であることが好ましい。さらに、青色発光層である第３発光層８Ｂが６３０ｎｍの波長の青色光を発するために、第３発光層８Ｂが含むコア２２の材料のバンドギャップは、２．６６ｅＶ以下であることが好ましい。上述した第１発光層８Ｒ、第２発光層８Ｇ、および第３発光層８Ｂを備えた発光デバイス１は、ＵＨＤＴＶの国際規格ＢＴ２０２０における色空間の基準を満たす点において好ましい。
　第１シェル２４および第２シェル２６の具体的な材料としては、例えば、ＺｎＳｅ（バンドギャップ２．７ｅＶ）、またはＺｎＳ（バンドギャップ３．６ｅＶ）等のII－VI族、あるいは、ＧａＰ（バンドギャップ２．２６ｅＶ）等のIII－Ｖ族が挙げられる。
　コア２２の材料は、第１シェル２４および第２シェル２６の材料と比較して、比抵抗が低く、バンドギャップが小さいことが好ましい。当該構成により、第１シェル２４および第２シェル２６からコア２２への電荷注入の効率が向上する。
　本実施形態において、発光層８における第２シェル２６の密度は、アレイ基板３の反対側と比較して、アレイ基板３側において高い。このため、リガンド１８は、アレイ基板３の反対側の第２シェル２６の周囲に偏析する。したがって、発光層８において、アレイ基板３側における無機物の密度が、アレイ基板３と反対側における無機物の密度よりも高い。
　なお、本実施形態において、第１シェル２４の、コア２２の外表面からの平均膜厚は、第２シェル２６の最小膜厚よりも小さい。ここで、第２シェル２６の最小膜厚とは、第２シェル２６を介して互いに接続している２つの量子ドット２０の間における第２シェル２６の膜厚、あるいは、第１シェル２４から第２シェル２６の外表面までの膜厚のうち最も小さい膜厚を指す。
　ここで、図１の（ｃ）に示すように、ある量子ドット２０のコア２２から、隣接する他の量子ドット２０のコア２２までの最短距離をｄとおく。例えば、コア２２がＩｎＰ、第１シェル２４および第２シェル２６がＺｎＳである場合、距離ｄの平均値は３ｎｍ以上であることが好ましい。また、例えば、コア２２がＣｄＳｅ、第１シェル２４および第２シェル２６がＺｎＳである場合、距離ｄの平均値は１ｎｍ以上であることが好ましい。当該構成によれば、電子波動関数から導き出される、コア２２からの電子の染み出しを、第１シェル２４および第２シェル２６によって効率的に低減できる。
　次に、本実施形態に係る発光デバイス１の製造方法について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る発光デバイス１の製造方法について説明するためのフローチャートである。
　はじめに、アレイ基板を形成する（ステップＳ１）。アレイ基板の形成は、基板に対し、サブ画素の位置に合せて、複数のＴＦＴを形成することにより実行されてもよい。
　次いで、電極形成工程として、第１電極４を形成する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、例えば、ＩＴＯ等の導電性を有する透明電極材料を、スパッタにより成膜した後、サブ画素の形状に合わせてパターニングすることにより、第１電極４をサブ画素ごとに形成してもよい。あるいは、透明電極材料を、蒸着マスクを使用し蒸着することにより、第１電極をサブ画素ごとに形成してもよい。
　次いで、エッジカバー１４を形成する（ステップＳ３）。エッジカバー１４は、アレイ基板３および第１電極４上に塗布された後、隣接する第１電極４同士の間において、当該第１電極４の側面および周囲端部を覆う位置を残してパターニングされることにより得られてもよい。エッジカバー１４のパターニングは、フォトリソグラフィによって行われてもよい。
　次いで、第１電荷輸送層６を形成する（ステップＳ４）。第１電荷輸送層６は、インクジェット方式による塗り分け、マスクを使用した蒸着、またはフォトリソグラフィを使用したパターニングによって、サブ画素ごとに形成されてもよい。
　次いで、発光層８を形成する（ステップＳ５）。発光層８の形成工程について、図３から図６を参照して、より詳細に説明する。
　図３は、本実施形態における量子ドット層形成工程にあたる、発光層形成工程について説明するためのフローチャートである。
　図４は、当該発光層形成工程における、経過時間と温度との関係を説明するためのグラフである。図４において、横軸は、発光層形成工程の経過時間、縦軸は温度を表している。図４における実線は、発光層８の下層、特に、酸化物半導体膜４Ａの温度を示し、点線は、アレイ基板３上の量子ドット２０の温度を示す。また、図４において、当該量子ドット２０の周囲の温度のうち、下層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａ側の量子ドット２０の周囲の温度を破線にて、上層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａとは反対側の量子ドット２０の周囲の温度を一点鎖線にて示している。
　図５および図６は、当該発光層形成工程を説明するための工程断面図である。以降、図５および図６を含む、本明細書における工程断面図は、特に断りのない限り、図１の（ｂ）の領域Ｂ、すなわち、第２発光素子２Ｇの第２発光層８Ｇの周囲に対応する位置における工程断面図を示す。しかしながら、本明細書における工程断面図を参照して説明する手法は、特に断りのない限り、他の発光素子の発光層８の形成方法に適用してもよい。
　発光層形成工程までにおいて、図５の（ａ）に示すように、第１電荷輸送層６までが、アレイ基板３上に形成されている。発光層形成工程において、はじめに、図５の（ｂ）に示す第１溶液２８をアレイ基板３と重畳する位置に塗布する、第１塗布工程を実施する（ステップＳ１０）。
　第１溶液２８は、図５の（ｂ）に示すように、リガンド１８が配位した複数の量子ドット２０と、第１無機物前駆体３０とが、第１溶媒３２中に分散した溶液である。第１溶媒３２は、例えば、ヘキサンであってもよい。第１無機物前駆体３０は、前述した第２シェル２６と同じ材料を含む。第１無機物前駆体３０は、例えば、塩化亜鉛および１－ドデカンチオールを含んでいてもよい。
　第１塗布工程は、図４に示す、温度Ｔ０の雰囲気温度下において行う。第１溶液２８の塗布が、温度Ｔ０の雰囲気温度下において実施されるために、図４に示すように、塗布される第１溶液２８中の量子ドット２０の温度および量子ドット２０の周囲温度についても、温度Ｔ０となる。温度Ｔ０は、例えば、常温であってもよい。
　次いで、アレイ基板３上の第１溶液２８に対し、紫外線等の光を照射する、第１光照射を行い、酸化物半導体膜４Ａを加熱する、第１光照射工程を実施する（ステップＳ１１）。第１光照射工程においては、酸化物半導体膜４Ａを、酸化物半導体膜４Ａが図４に示す第１温度Ｔ１以上となるまで加熱する。
　第１温度Ｔ１は、リガンド１８の融点と、第１溶媒３２の沸点とのうちの、高い温度である。なお、図４に示す温度ＴＡは、リガンド１８の融点と、第１溶媒３２の沸点とのうちの、低い温度である。また、第１温度Ｔ１および温度ＴＡは、温度Ｔ０より高い。
　ここで、ＴＯＰＯの融点は摂氏５０度から摂氏５４度であり、ヘキサンの沸点は摂氏６８．５度から摂氏６９．１度である。したがって、リガンド１８がＴＯＰＯであり、第１溶媒がヘキサンである場合、温度ＴＡはＴＯＰＯの融点であり、第１温度Ｔ１はヘキサンの沸点である。
　ここで、量子ドット２０の温度は、酸化物半導体膜４Ａの温度上昇に遅れて上昇し始める。これは、量子ドット２０が、照射された光を若干吸収し、発熱するためである。しかしながら、本実施形態においては、同強度の光照射を実施した場合、量子ドット２０の光の吸収量は、酸化物半導体膜４Ａの光の吸収量と比較して低い。さらに、量子ドット２０は、吸収した光のエネルギーの一部を、熱に変換するほか、光にも変換する。一方、酸化物半導体膜４Ａは、吸収した光のエネルギーのほとんどを熱に変換する。このため、量子ドット２０の温度上昇は、酸化物半導体膜４Ａの温度上昇よりも遅くなる。
　加熱された酸化物半導体膜４Ａからの熱は、次第に第１電荷輸送層６の上層まで伝搬する。ここで、加熱された酸化物半導体膜４Ａからの熱は、上層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａとは反対側における量子ドット２０の周囲よりも、下層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａ側における量子ドット２０の周囲に早く伝搬する。したがって、下層側の量子ドット２０の周囲温度の上昇は、上層側の量子ドット２０の周囲温度の上昇よりも早く発生する。
　量子ドット２０の周囲温度が温度ＴＡまで上昇し、リガンド１８の溶融または第１溶媒３２の蒸発のうちの一方が開始すると、量子ドット２０の周囲温度は、しばらく温度ＴＡを維持する。下層側の量子ドット２０の周囲温度が、上層側の量子ドット２０の周囲温度よりも早く温度ＴＡに到達するため、リガンド１８の溶融または第１溶媒３２の蒸発のうちの一方は、下層側の量子ドット２０の周囲において早く発生する。
　さらに第１光照射を進めることにより、リガンド１８の溶融または第１溶媒３２の蒸発のうちの一方が終了し、再び量子ドット２０の周囲温度が上昇し始める。次いで、量子ドット２０の周囲温度が第１温度Ｔ１まで上昇し、リガンド１８の溶融または第１溶媒３２の蒸発のうちの他方が開始すると、量子ドット２０の周囲温度は、しばらく第１温度Ｔ１を維持する。上記と同様の理由により、リガンド１８の溶融または第１溶媒３２の蒸発のうちの他方についても、下層側の量子ドット２０の周囲において早く発生する。
　これにより、第１光照射工程によって、リガンド１８の溶融および第１溶媒３２の蒸発が完了する。第１温度Ｔ１が第１溶媒３２の沸点である場合、第１光照射工程において、リガンド１８が溶融した後に、第１溶媒３２が気化する。一方、第１温度Ｔ１がリガンド１８の融点である場合、第１光照射工程において、第１溶媒３２が気化した後に、リガンド１８が溶融する。
　ここで、リガンド１８の溶融が第１溶媒３２の気化よりも早い場合、第１溶媒３２の気化の直後において、第１電荷輸送層６の上層においては、固体のリガンド１８が周囲に付着した量子ドット２０の集合体が形成される。当該集合体は膜として不安定であるため、無機物前駆体３０の存在が困難となる場合がある。したがって、第１光照射工程において、量子ドット２０と無機物前駆体３０とを含む、安定した膜を形成する観点から、リガンド１８の溶融の後に、第１溶媒３２が気化することが好ましい。
　第１光照射工程の完了後、図６の（ａ）に示すように、アレイ基板３上から第１溶媒３２が気化し、溶融したリガンド１８中においては、量子ドット２０と無機物前駆体３０とが分散している。
　次いで、アレイ基板３上の第１溶液２８を塗布した位置に対し、第２光照射を行い、酸化物半導体膜４Ａを加熱する、第２光照射工程を実施する（ステップＳ１２）。第２光照射工程においては、第２光照射を、酸化物半導体膜４Ａの温度が、図４に示す第２温度Ｔ２になるまで継続する。第２光照射においては、第１光照射と同様に、紫外光を照射してもよく、また、第１光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が大きい光を照射してもよい。さらに、第１光照射と第２光照射とは、連続して実施してもよい。
　次いで、酸化物半導体膜４Ａの温度が第２温度Ｔ２に到達した時点から、第３照射光を行い、酸化物半導体膜４Ａの温度を第２温度Ｔ２付近に維持する、第３光照射工程を実施する（ステップＳ１２）。第３光照射においては、第１光照射および第２光照射と同様に、紫外光を照射してもよく、また、第２光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が小さい光を照射してもよい。第３光照射工程においては、酸化物半導体膜４Ａの温度が第２温度Ｔ２に維持されているために、第２温度Ｔ２に到達後の量子ドット２０の周囲温度についても、第２温度Ｔ２に維持される。
　なお、本実施形態における各光照射工程において、酸化物半導体膜４Ａの発熱とアレイ基板３の周囲環境への放熱との収支が釣り合う場合には、量子ドット２０の周囲の温度が、ある温度において略一定となる。ここで、酸化物半導体膜４Ａの発熱とアレイ基板３の周囲環境への放熱との収支が釣り合う温度が第２温度Ｔ２となるように、各光照射の照射エネルギーを調節してもよい。またこれにより、第１光照射、第２光照射、および第３光照射のそれぞれにおいて照射される光の強度の条件を同一としてもよい。
　第２温度Ｔ２は、第１温度Ｔ１より高く、第１無機物前駆体３０が、熱化学反応により、第１シェル２４の周囲にエピタキシャル成長するための温度である。このため、量子ドット２０の周囲温度が第２温度Ｔ２に維持されている間、第１シェル２４の周囲に、第１無機物前駆体３０が、次第にエピタキシャル成長する。これにより、図６の（ｂ）に示すように、それぞれの量子ドット２０の第１シェル２４の周囲に、第２シェル２６が形成される。第１無機物前駆体３０が、前述した、塩化亜鉛および１－ドデカンチオールを含む場合、第２温度Ｔ２は約摂氏２００度である。
　第２シェル２６は、それぞれの量子ドット２０の周囲に、第１シェル２４の外表面から、次第に膜厚が大きくなるように形成される。ここで、互いに隣接する２つの量子ドット２０において形成される第２シェル２６の膜厚の合計が、当該量子ドット２０の第１シェル２４間の距離よりも大きくなった位置において、当該２つの量子ドット２０が、第２シェル２６を介して接続する。本実施形態においては、少なくとも一組の互いに隣接する量子ドット２０同士が、第２シェル２６を介して接続するまで、第３光照射工程が実施される。
　ここで、上記と同様の理由から、下層側の量子ドット２０の周囲温度は、上層側の量子ドット２０の周囲温度の上昇よりも早く第２温度Ｔ２に到達する。すなわち、第３光照射工程において、第１電荷輸送層６の上層は、酸化物半導体膜４Ａ側における温度が、酸化物半導体膜４Ａと反対側における温度よりも高くなる。当該温度条件において、第２シェル２６が量子ドット２０の周囲にエピタキシャル成長するために、上層側の量子ドット２０と比較して、下層側の量子ドット２０において、先に第２シェル２６の形成が優先的に進行する。したがって、第１電荷輸送層６の上層において、第２シェル２６の密度は、酸化物半導体膜４Ａの反対側よりも、酸化物半導体膜４Ａ側において高くなる。
　以上により、図６の（ｂ）に示すように、量子ドット２０と第２シェル２６とを備えた量子ドット構造体１６が形成される。この際、第２シェル２６が下層側に偏析しているため、リガンド１８は、第２シェル２６の密度が低い上層側に偏析する。この後、アレイ基板３に対する光照射を停止し、冷却させることにより、溶融したリガンド１８が再び固化する。これにより、図６の（ｂ）に示す、量子ドット構造体１６とリガンド１８とを備えた発光層８が得られる。
　なお、本実施形態においては、第２発光層８Ｇの周囲における拡大断面図を参照して、発光層８の形成工程を説明した。しかしながら、第１発光層８Ｒ、第２発光層８Ｇ、および第３発光層８Ｂのそれぞれの形成方法における差異は、第１溶液２８に含まれる材料の差異のみである。すなわち、形成される発光層８の発光色に関わらず、第１塗布工程、第１光照射工程、第２光照射工程、および第３光照射工程は、同一の手法によって実現してもよい。
　ここで、第１塗布工程において、対応する発光素子の発光色ごとに、第１溶液２８中の材料を変更し、インクジェット法によって第１溶液２８を塗り分けてもよい。具体的には、発光素子ごとに形成された第１電極４のそれぞれと重畳する位置に、第１溶液２８をインクジェット法により個別に塗布してもよい。次いで、上述した第１光照射工程、第２光照射工程、および第３光照射工程を実施してもよい。これにより、互いに異なる発光色の発光素子を、連続した一度の光照射によって形成することができる。
　なお、第１塗布工程において塗布される第１溶液２８における、第１無機物前駆体３０の濃度は、対応する発光素子の発光色に応じて異なっていてもよい。特に、第２発光素子２Ｇに対応する位置に塗布された第１溶液２８における、第１無機物前駆体３０の濃度は、第１発光素子２Ｒに対応する位置に塗布された第１溶液２８における、第１無機物前駆体３０の濃度よりも低いことが好ましい。さらに、第２発光素子２Ｇに対応する位置に塗布された第１溶液２８における、第１無機物前駆体３０の濃度は、第３発光素子２Ｂに対応する位置に塗布された第１溶液２８における、第１無機物前駆体３０の濃度よりも高いことが好ましい。
　量子ドット２０の周囲に第２シェル２６をエピタキシャル成長させる工程において、光照射量が同一である場合、量子ドット２０の粒径が大きいほど、同じ膜厚の第２シェル２６を形成するために必要な第１無機物前駆体３０の量が多くなる。また、一般に、量子ドット２０の発する光の波長が長いほど、コア２２の粒径、ひいては量子ドット２０の粒径は大きくなる。
　したがって、上記構成のように、対応する発光素子の発する光の波長が長いほど、第１溶液２８における第１無機物前駆体３０の濃度を高めることにより、各発光層の形成条件を近づけることができる。このため、互いに粒径が異なる量子ドット２０間において、第２シェル２６の膜厚のばらつきを抑制できる。
　また、発光層形成工程においては、第１塗布工程において、第１電極４と重畳する位置に第１溶液２８を塗布した後、第１光照射と、第２光照射と、第３光照射とのそれぞれにおいて、レーザー照射による部分露光を行ってもよい。この後、部分露光を行った位置と異なる位置と重畳する位置から、第１溶液２８を除去する除去工程を行ってもよい。これにより、レーザー照射により部分露光された位置のみに、発光層８を形成することができる。
　さらに、発光層形成工程においては、第１塗布工程において、第１電極４と重畳する位置に第１溶液２８を塗布した後、第１光照射と、第２光照射と、第３光照射とのそれぞれにおいて、フォトマスクを使用した部分露光を行ってもよい。フォトマスクを使用した部分露光により、発光層８を形成する方法について、図７および図８を参照して、より詳細に説明する。
　図７および図８は、発光層形成工程において、フォトマスクを使用した部分露光により、発光層８を形成する手法を説明するための工程断面図である。なお、図７および図８は、第２発光層８Ｇが形成される位置のみならず、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂが形成される位置においても図示している。
　図７の（ａ）に示すように、発光層形成工程の実施直前においては、アレイ基板３上に、エッジカバー１４によって分断された、第１電極４および第１電荷輸送層６が形成されている。ここでは、第１塗布工程と第１光照射工程との間において、図７の（ｂ）に示すフォトマスクＭの設置を行う。
　フォトマスクＭは、各光照射工程において照射される光を遮蔽する機能を備える。フォトマスクＭは、アレイ基板３の上方に設置された際に、第１電極４Ｇと重畳する位置においてのみ、開口が形成されるように、当該開口が形成されている。すなわち、図７の（ｂ）に示すように、アレイ基板３の上方にフォトマスクＭを設置した場合、第１電極４Ｇと重畳しない位置における第１溶液２８の上方が、フォトマスクＭによって遮蔽される。
　フォトマスクＭを設置した後に、第１光照射工程から第３光照射工程を実施することにより、図７の（ｃ）に示すように、第１電極４Ｇと重畳する位置における酸化物半導体膜４Ａにのみ、光照射が実施される。このため、第１光照射工程から第３光照射工程においては、第１電極４Ｇと重畳する位置においてのみ、量子ドット２０の加熱が実施される。したがって、図８の（ａ）に示すように、第１電極４Ｇと重畳する位置のみに、第２発光層８Ｇが形成される。
　次いで、フォトマスクＭをアレイ基板３の上方から除去した後、図８の（ｂ）に示すように、光照射を行った位置とは異なる位置と重畳する位置における第１溶液２８を除去する除去工程を実施する。これにより、第２発光層８Ｇの形成工程が完了する。
　なお、発光層形成工程において、上述したレーザー照射またはフォトマスクを使用した部分露光を、各光照射の手法として採用した場合、上述した第１塗布工程から除去工程までを、対応する発光素子の発光色に応じて繰り返し実施してもよい。例えば、図８の（ｂ）に示す第２発光層８Ｇの形成後、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂの形成のために、第１塗布工程から除去工程までを、残り２回ずつ、計３回実施してもよい。
　ここで、形成する発光層８の種類に応じて、第１塗布工程において塗布する溶液の種類を変更し、かつ、アレイ基板３の上方に設置するフォトマスクＭについても変更を行う。具体的には、各光照射工程において、形成する発光層８の位置と重畳する位置においてのみ、光照射が実施されるように、発光層８の種類に応じて、フォトマスクＭの開口の位置を変更する。
　以上により、図８の（ｃ）に示す、第１発光層８Ｒ、第２発光層８Ｇ、および第３発光層８Ｂを備えた発光層８が形成される。
　なお、本実施形態においては、エッジカバー１４によって発光素子ごとに分断された発光層８の形成を行う手法について説明した。しかしながら、レーザー照射またはフォトマスクを使用した部分露光を、各光照射に採用した場合、第１電極４のそれぞれに重畳する位置に対し、個別に光照射を実施することが可能である。このために、エッジカバー１４によって発光層８を分断しない場合であっても、各発光素子に対応した発光層８を個別に形成することができる。したがって、各光照射において部分露光を採用する場合、エッジカバー１４の高さは第１電極４のエッジを覆う高さまであればよい。
　なお、本実施形態においては、上記発光層形成工程において、赤色光を発する第１発光素子と、緑色光を発する第２発光素子と、青色光を発する第３発光素子とのそれぞれにおける発光層８を形成する方法を説明した。しかしながら、上記発光層形成工程においては、発光素子の一部が、他の発光素子の一部と異なる種類の発光層８を備えた場合における発光層８の形成工程に適用できる。
　本実施形態において、第１発光素子２Ｒと、第２発光素子２Ｇと、第３発光素子２Ｂとのそれぞれに対応する位置に対する、第３光照射を実施する時間は、発光素子の発光色によって異なっていてもよい。特に、第２発光素子２Ｇに対応する位置に対する第３光照射の照射時間は、第１発光素子２Ｒに対応する位置に対する第３光照射の照射時間よりも短いことが好ましい。さらに、第２発光素子２Ｇに対応する位置に対する第３光照射の照射時間は、第３発光素子２Ｂに対応する位置に対する第３光照射の照射時間よりも長いことが好ましい。
　第１塗布工程において、インクジェット法により第１溶液２８を塗り分け、全塗布領域に光照射を行う場合、第３光照射工程の途中において、フォトマスクをアレイ基板３の上方に設置し、光照射を再開してもよい。これにより、第３光照射の照射時間を、発光素子の発光色に応じて異ならせることが可能である。また、上述した部分露光を行う場合には、各部分露光において、第３光照射の照射時間を異ならせてもよい。
　量子ドット２０の周囲に第２シェル２６をエピタキシャル成長させる工程において、量子ドット２０の粒径が大きいほど、第２シェル２６の成長速度は遅くなる。
　したがって、上記構成のように、対応する発光素子の発光色に応じて、光照射の時間を異ならせることにより、複数の発光素子の間において、各発光層の形成条件を近づけることができる。このため、互いに粒径が異なる量子ドット２０間において、第２シェル２６の膜厚のばらつきを抑制できる。
　発光層形成工程に次いで、第２電荷輸送層１０を形成する（ステップＳ６）。第２電荷輸送層１０は、全てのサブ画素に共通して、スピンコート等により塗布形成されてもよい。
　最後に第２電極１２を形成する（ステップＳ７）。第２電極１２は、全てのサブ画素に共通して、蒸着等により成膜されてもよい。以上により、発光素子層２がアレイ基板３上に形成され、図１に示す発光デバイス１が得られる。
　本実施形態における発光デバイス１の製造方法においては、コア／シェル構造を有する量子ドット２０を塗布した後に、それぞれの量子ドット２０の第１シェル２４の周囲に、第２シェル２６をエピタキシャル成長させている。このため、単にコア／シェル構造を有する量子ドット２０を積層させた場合と比較して、それぞれの量子ドット２０におけるシェルの膜厚を厚くすることができる。
　例えば、コア／シェル構造を備えた量子ドットにおいて、当該量子ドットのコアに注入された電子の染み出しを低減するためには、シェルの膜厚を厚くすることが考えられる。しかしながら、シェルの膜厚が厚い量子ドットを積層して量子ドットを形成した場合、発光層の体積に対する、量子ドットの充填率が低くなる。このため、発光層において十分な量子ドットの密度を実現することが困難となり、発光素子の発光効率の低減につながる。
　本実施形態における発光デバイス１の製造方法においては、薄い第１シェル２４を備えた量子ドット２０を塗布した後に、第２シェル２６をそれぞれの量子ドット２０に形成する。本実施形態における発光層８において、コア２２の周囲に形成されるシェルの膜厚は、第１シェル２４および第２シェル２６の合計膜厚とみなすことができる。
　これにより、同じ膜厚のシェルを備えた量子ドットを単に積層する場合と比較して、発光層８における量子ドット２０の密度を向上させることができる。このため、量子ドット２０からの電子の染み出しを低減しつつ、発光層８における量子ドット２０の密度を向上させるため、発光デバイス１の発光効率の改善につながる。
　また、本実施形態においては、少なくとも１組の量子ドット２０が、第２シェル２６を介して接続しているため、当該１組の量子ドット２０においては、第２シェル２６の外表面の面積が、接続していない場合と比較して小さくなる。すなわち、本実施形態においては、量子ドットを単に積層する場合と比較して、量子ドット構造体１６の外表面の面積を小さくできる。
　量子ドット構造体１６の外表面の面積を小さくすることにより、外部から水分が侵入し得る、第２シェル２６の表面の面積を小さくできる。このため、当該構成により、水分侵入による第２シェル２６へのダメージ、ひいては、当該ダメージによる第２シェル２６の量子ドット２０の表面保護機能の低下を低減できる。
　また、量子ドット構造体１６の外表面にリガンド１８が配位する場合、当該外表面の面積を小さくすることにより、水分侵入によりダメージを受け得るリガンド１８を低減できる。したがって、当該ダメージにより、リガンド１８による第２シェル２６の保護機能が失われることによる、第２シェル２６へのダメージを低減することができる。
　さらに、量子ドット構造体１６の外表面の面積を小さくすることにより、発光デバイス１の駆動時にダメージを受け得る第２シェル２６の表面積を小さくできる。このため、当該構成により、発光デバイス１の駆動に伴う第２シェル２６のダメージ、ひいては、当該ダメージによる、第２シェル２６における欠陥の形成を低減できる。このため、量子ドット構造体１６の外表面の面積を小さくすることにより、当該欠陥において電子と正孔との再結合が発生することに起因する、非発光過程の発生、ひいては、発光デバイス１の発光効率の低下が低減される。
　以上のように、量子ドット構造体１６の外表面の面積が小さいことにより、ダメージを受け得る量子ドット構造体１６の外表面の面積を低減し、量子ドット構造体１６のダメージによる量子ドット２０の失活を低減できる。
　ここで、非特許文献１によれば、剛体の球の充填における、ランダム最密充填率の平均値は、おおよそ６３．６６パーセントである。したがって、本実施形態において、発光層８における量子ドット構造体１６の体積の割合は、６３．７パーセント以上であることが好ましい。上記構成であれば、第１シェル２４と第２シェル２６との合計膜厚と等しい膜厚のシェルを備えた量子ドットをランダムに積層した場合と比較して、発光層８における量子ドット２０の密度を向上させることができる。また、上記構成であれば、量子ドットをランダムに積層した場合と比較して、より効率よく、量子ドット構造体１６の外表面の面積を低減できる。
　本実施形態において、第１シェル２４の、コア２２の外表面からの平均膜厚は、第２シェル２６の最小膜厚よりも小さい。このため、第２光照射工程と第３光照射工程との間において、量子ドット２０をより密に積層し、その後の第３光照射工程において、膜厚が比較的厚い第２シェル２６を形成することができる。
　したがって、当該光照射工程においては、量子ドット２０を密に積層した状態において、電子波動関数から導き出される、コア２２からの電子の染み出しを十分に低減できる膜厚を有する、第１シェル２４および第２シェル２６を形成することができる。ゆえに、当該構成により、第１シェル２４および第２シェル２６の膜厚を十分に確保しつつ、量子ドット構造体１６における量子ドット２０の密度を高めることができる。
　本実施形態においては、酸化物半導体膜４Ａを含む第１電極４の形成後、エッジカバー１４、および第１電荷輸送層６の形成し、次いで、発光層８の形成を行う。このため、発光層８の形成工程において、第１電極４、エッジカバー１４、および第１電荷輸送層６には、酸化物半導体膜４Ａからの熱が伝搬する。ゆえに、第１電極４、エッジカバー１４、および第１電荷輸送層６は、上述した光照射工程における加熱に対する耐熱性を有した材料を含むことが好ましい。
　なお、酸化物半導体膜４Ａからアレイ基板３への熱の伝搬を防止できる限り、アレイ基板３は高い耐熱性を有する必要は必ずしもない。アレイ基板３は、例えば、アルカリガラス等を含むガラス基板であってもよい。また、アレイ基板３は、ポリイミド等の有機材料を含む有機基板であってもよい。さらに、アレイ基板３は、ＰＥＴ等の柔軟な材料を備えていてもよく、フレキシブルな発光デバイス１を実現してもよい。
　例えば、発光素子層２がボトムエミッション型の発光素子を形成し、第１電極４が陽極である場合、第１電極４にはＩＴＯが一般的に使用される。ＩＴＯは、紫外光を吸収し、さらに可視光に対する透過率が高いために好ましい。さらに、上述した加熱工程における加熱による比抵抗の上昇を低減するために、第１電極４は、ＦＴＯとＩＴＯとの複合材料等、耐熱性の高い材料を含むことが好ましい。また、第１電荷輸送層６が正孔輸送層である場合には、ＮｉＯ、ＭｇＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、またはＬｉＮｂＯ３等、有機材料よりも耐熱性の高い無機材料を含むことが好ましい。
　なお、ある程度の高さおよび傾斜を有する形状を実現するために、エッジカバー１４には、一般的に、有機材料が用いられる。本実施形態においては、上述した加熱工程の加熱によるダメージを低減する観点から、エッジカバー１４は、ポリイミド等、ガラス転移温度の高い有機材料を含むことが好ましい。
　また、第２電荷輸送層１０および第２電極１２は、発光層８の形成後に形成される。このため、第２電荷輸送層１０および第２電極１２の材料には、上述した光照射工程における加熱に対する耐熱性を有していない材料を採用することが可能である。例えば、第２電荷輸送層１０は、従来公知の電子輸送層に使用される材料を含んでいてもよく、第２電極１２は、従来公知の陰極に使用される材料を含んでいてもよい。
　〔実施形態２〕
　図９の（ａ）は、本実施形態に係る発光デバイス１の概略上面図である。図９の（ｂ）は、図９の（ａ）における、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図９の（ｃ）は、図９の（ｂ）における、領域Ｂにおける拡大断面図である。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、前実施形態に係る発光デバイス１と比較して、発光素子層２の各層の積層順が逆転している点を除いて、同一の構成を備えていてもよい。すなわち、本実施形態に係る発光素子層２は、第２電極１２上に、第２電荷輸送層１０と、発光層８と、第１電荷輸送層６と、第１電極４とを、下層から順次積層して備える。
　ここで、前実施形態に係る発光素子１と比較して、第２電極１２および第２電荷輸送層１０のそれぞれは、エッジカバー１４によって分離されている。特に、本実施形態においては、第２電極１２は、エッジカバー１４によって、第１発光素子２Ｒ用の第２電極１２Ｒ、第２発光素子２Ｇ用の第２電極１２Ｇ、および第３発光素子２Ｂ用の第２電極１２Ｂに分離されている。また、第２電荷輸送層１０は、エッジカバー１４によって、第１発光素子２Ｒ用の第２電荷輸送層１０Ｒ、第２発光素子２Ｇ用の第２電荷輸送層１０Ｇ、および第３発光素子２Ｂ用の第２電荷輸送層１０Ｂに分離されている。
　なお、前実施形態に係る発光素子１と比較して、第１電荷輸送層６と、第１電極４とは、エッジカバー１４によって分離されず、共通して形成されている。
　本実施形態においては、第１電極４は透明電極であり、第２電極１２は反射電極であってもよい。このため、発光層８からの光は、第１電荷輸送層６および第１電極４を透過して、発光面ＤＳから発光デバイス１の外部に出射される。このため、発光デバイス１は、トップエミッション型の発光デバイスとして構成されている。このため、本実施形態において、アレイ基板３は、必ずしも透明基板である必要はない。
　本実施形態においては、第１電極４の代わりに、第２電極１２が、表面に酸化物半導体膜４Ａを含んでいる。ここで、第２電極１２を反射電極とするために、第２電極１２は、酸化物半導体膜４Ａよりもアレイ基板３側に、金属薄膜を備えていてもよい。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、図２に示す各工程を、ステップＳ１、ステップＳ７、ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ５、ステップＳ４、ステップＳ２の順に、前実施形態と同様に実施することにより製造できる。ここで、ステップＳ７において、金属薄膜を形成した後に、酸化物半導体膜４Ａを当該金属薄膜上に形成することにより、金属薄膜と酸化物半導体膜４Ａとの積層構造を備えた第２電極１２を形成してもよい。
　このため、本実施形態においては、アレイ基板３、第２電極１２、エッジカバー１４、および第２電荷輸送層１０の形成後に、発光層８の形成を行う。このため、第２電極１２、エッジカバー１４、および第２電荷輸送層１０は、上述した加熱工程における加熱に対する耐熱性を有した材料を含むことが好ましい。
　例えば、発光素子層２がトップエミッション型の発光素子を形成し、第２電極１２が陰極である場合、第２電極１２は、上述した加熱工程における加熱に対する耐熱性を高める観点から、融点の高い金属材料を、金属薄膜として含むことが好ましい。例えば、第２電極１２は、Ａｌ、またはＡｇ等の金属、あるいは、ＡｇＭｇ等の金属間化合物を含むことが好ましい。また、第２電荷輸送層１０が電子輸送層である場合には、ＭｇＯ等、有機材料よりも耐熱性の高い無機材料を含むことが好ましい。なお、上述した材料は、一般に、陰極材料および電子輸送層材料として使用される材料でもある。
　また、第１電荷輸送層６および第１電極４は、発光層８の形成後に形成される。このため、第１電荷輸送層６および第１電極４の材料には、上述した加熱工程における加熱に対する耐熱性を有していない材料を採用することが可能である。例えば、第１電荷輸送層６は、従来公知の正孔輸送層に使用される材料を含んでいてもよく、第１電極４は、ＩＴＯ等、従来公知の陽極に使用される、透明の導電性材料を含んでいてもよい。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、前実施形態に係る発光デバイス１と比較して、発光素子層２の各層の材料を、従来使用される材料から変更する必要性が低い。このため、本実施形態に係る発光デバイス１は、前実施形態に係る発光デバイス１と比較して、材料選択の自由度を改善することができる。
　本実施形態においては、第２電極１２が反射電極である。当該構成により、上述した各光照射において、直接量子ドット２０に照射された光のみならず、一度第２電極１２まで到達し、第２電極１２において反射された光についても、各光照射における光として有効に使用できる。このため、本実施形態における光照射工程は、前実施形態における光照射工程と比較して、酸化物半導体膜４Ａに十分な光を照射するために必要な光照射の強度を低減することができる。
　本実施形態においては、発光素子層２の形成順を、前実施形態と逆転させることにより、トップエミッション型の発光デバイス１を製造した。しかしながら、これに限られず、本実施形態においては、前実施形態と同一の形成順序によって発光素子層２を形成し、トップエミッション型の発光デバイス１を製造してもよい。この場合、第１電極４を、金属薄膜と酸化物半導体膜４Ａとが積層した反射電極として形成し、かつ、第２電極１２を透明電極として形成することにより、トップエミッション型の発光デバイス１を製造できる。
　〔実施形態３〕
　図１０の（ａ）は、本実施形態に係る発光デバイス１の概略上面図である。図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）における、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図１０の（ｃ）は、図１０の（ｂ）における、領域Ｂにおける拡大断面図である。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、実施形態１に係る発光デバイス１と比較して、発光層８がリガンド１８を含まない点を除いて、同一の構成を備えていてもよい。発光層８は、図１０の（ｃ）に示すように、量子ドット構造体１６によって充填されない空間に、空隙３４を備えていてもよい。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、図２に示す各工程のうち、ステップＳ５、すなわち、発光層形成工程を除いて、同一の方法によって製造される。ここで、本実施形態に係る発光デバイス１の発光層形成工程について、図１１から図１３を参照して、より詳細に説明する。
　図１１は、本実施形態における量子ドット層形成工程にあたる、発光層形成工程について説明するためのフローチャートである。図１２は、当該発光層形成工程における、経過時間と温度との関係を説明するためのグラフである。図４と同様に、図１２における実線は、発光層８の下層、特に、酸化物半導体膜４Ａの温度を示し、点線は、アレイ基板３上の量子ドット２０の温度を示す。また、図１２においても、当該量子ドット２０の周囲の温度のうち、下層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａ側の量子ドット２０の周囲の温度を破線にて、上層側、すなわち、酸化物半導体膜４Ａとは反対側の量子ドット２０の周囲の温度を一点鎖線にて示している。図１３は、当該発光層形成工程を説明するための工程断面図である。
　本実施形態に係る発光層形成工程において、ステップＳ１０からステップＳ１３までは、実施形態１において説明した方法と同一の方法を実行する。ステップＳ１３の完了時点において、図１３の（ａ）に示すように、第１電荷輸送層６の上層には、量子ドット構造体１６とリガンド１８とが形成されている。
　本実施形態においては、ステップＳ１２に次いで、さらに第４光照射を行い、酸化物半導体膜４Ａの温度が第３温度Ｔ３以上となるように、酸化物半導体膜４Ａを加熱する、第４光照射工程を実施する（ステップＳ１４）。第４光照射においては、第１光照射、第２光照射、および第３光照射と同様に、紫外光を照射してもよく、また、第３光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が大きい光を照射してもよい。第３温度Ｔ３は、第２温度Ｔ２よりも高く、かつ、リガンド１８の沸点に相当する。例えば、リガンド１８が前述のＴＯＰＯである場合、第３温度Ｔ３は、摂氏４１１．２度である。
　第４光照射工程における酸化物半導体膜４Ａの加熱により、量子ドット２０の周囲温度が第３温度Ｔ３に到達すると、リガンド１８の蒸発が開始し、量子ドット２０の周囲温度がしばらく第３温度Ｔ３を維持する。これにより、第４光照射工程において、リガンド１８が気化し、図１３の（ｂ）に示すように、リガンド１８を備えていない発光層８が得られる。
　なお、本実施形態における第４光照射工程に先立って実施される各光照射工程においては、実施形態１において説明した、レーザー照射またはフォトマスクを使用した部分露光を、各光照射に採用してもよい。この場合、第１塗布工程から除去工程までを、対応する発光素子の発光色に応じて繰り返し実施した後、上述した第４光照射を、第１塗布工程において、第１溶液を塗布した位置と重畳する位置において実施してもよい。
　これにより、発光素子の発光色ごとに、リガンド１８を有する発光層８を形成した後に、一度に発光層８におけるリガンド１８を気化させることができる。このため、上記構成によれば、個別に第４光照射を実施するよりも、第４光照射を実施する回数を低減でき、製造コストの低減につながる。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、発光層８にリガンド１８を備えていない。一般に、量子ドットに配位するリガンドは有機材料を含むことが多い。このため、リガンド１８を備えていない本実施形態における発光層８は、無機材料に対する有機材料の含有率が低く、水分浸透等による劣化に強くなる。したがって、本実施形態に係る発光デバイス１は、より信頼性を改善することが可能である。
　ここで、上述した非特許文献１の記載から、剛体球がランダム最密充填した空間における、当該剛体球が占めない空隙の割合の平均値は、約３６．３４体積パーセントとなる。したがって、例えば、発光層８において、無機物に対する有機物の体積比率が、３６．３体積パーセント以下であることが好ましい。この場合には、従来の量子ドットをランダム最密充填し、当該量子ドット間の空隙を有機リガンドによって充填した発光層と比較して、発光層８中の有機物の割合を低減できる。したがって、上記構成により、より効率的に発光層８の信頼性を向上させることが可能である。
　なお、本明細書において、「リガンドを備えていない」との表現は、実質的にリガンドを備えていないことを指す。例えば、本実施形態における発光層８は、不純物またはリガンドの残渣が、発光層８の信頼性を著しく低下させない程度に残留していてもよい。具体的には、本実施形態における発光層８は、上述した不純物またはリガンドの残渣を、発光層８の全体の体積に対し、３体積パーセント程度含んでいてもよい。
　また、本実施形態においても、前述までの実施形態と同様に、量子ドット構造体１６の外表面の面積を小さくすることができる。これにより、本実施形態における第４光照射工程において、光照射および当該光照射に伴う酸化物半導体膜４Ａの発熱によるダメージを受け得る第２シェル２６の表面積を小さくできる。このため、当該構成により、上述のように、第２シェル２６のダメージに伴う第２シェル２６の欠陥の形成、ひいては、当該欠陥による発光デバイス１の発光効率の低下を低減できる。
　〔実施形態４〕
　図１４の（ａ）は、本実施形態に係る発光デバイス１の概略上面図である。図１４の（ｂ）は、図１４の（ａ）における、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図１４の（ｃ）は、図１０の（ｂ）における、領域Ｂにおける拡大断面図である。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、前実施形態に係る発光デバイス１と比較して、発光層８が、量子ドット構造体１６の代わりに、量子ドット構造体３６を備える点、および、第２電荷輸送層１０が、第２シェル２６の酸化物である点が異なる。上記点を除いて、本実施形態に係る発光デバイス１は、前実施形態に係る発光デバイス１と同一の構成を備えていてもよい。
　量子ドット構造体３６は、図１４の（ｃ）に示すように、量子ドット２０と第２シェル２６とに加えて、第２シェル３８を備える。第２シェル３８は、第２シェル２６と同一の材料からなり、第２シェル２６の周囲の空隙の少なくとも一部を充填する。
　本実施形態に係る発光デバイス１は、図２に示す各工程のうち、ステップＳ５およびステップＳ６、すなわち、発光層形成工程および第２電荷輸送層形成工程を除いて、同一の方法によって製造される。ここで、本実施形態に係る発光デバイス１の発光層形成工程および第２電荷輸送層形成工程について、図１５および図１６を参照して、より詳細に説明する。
　図１５および図１６は、本実施形態における量子ドット層形成工程にあたる、発光層形成工程について説明するための工程断面図である。なお、図１５および図１６は、第２発光層８Ｇが形成される位置のみならず、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂが形成される位置においても図示している。
　図１５の（ａ）に示すように、発光層形成工程の実施直前においては、アレイ基板３上に、エッジカバー１４によって分断された、第１電極４および第１電荷輸送層６が形成されている。本実施形態においては、上述の第１塗布工程と同様に、第１溶液２８をアレイ基板３上に塗布する。ここで、本実施形態においては、上述までの実施形態と比較して、塗布された第１溶液２８中における第１無機物前駆体３０の割合が大きい。
　次いで、第１塗布工程と第１光照射工程との間において、図１５の（ｂ）に示すフォトマスクＭの設置を行う。本実施形態においても、フォトマスクＭは、アレイ基板３の上方に設置された際に、第１電極４Ｇと重畳する位置においてのみ、開口が形成されるように、当該開口が形成されている。すなわち、図１５の（ｂ）に示すように、アレイ基板３の上方にフォトマスクＭを設置した場合、第１電極４Ｇと重畳しない位置における第１溶液２８の上方が、フォトマスクＭによって遮蔽される。
　フォトマスクＭを設置した後に、第１光照射工程から第３光照射工程を実施することにより、図１５の（ｃ）に示すように、第１電極４Ｇと重畳する位置における酸化物半導体膜４Ａにのみ、光照射が実施される。このため、第１光照射工程から第３光照射工程においては、第１電極４Ｇと重畳する位置においてのみ、酸化物半導体膜４Ａの加熱が実施される。
　ここで、本実施形態における第３光照射工程においても、酸化物半導体膜４Ａ側から第２シェル２６が形成される。加えて、第１溶液２８は、第１無機物前駆体３０を多く含む。このため、形成される第２シェル２６中において、量子ドット２０が酸化物半導体膜４Ａ側に偏在した状態において、第２発光層８Ｇの形成が進行する。したがって、図１６の（ａ）に示すように、第３光照射工程の完了後、第２発光層８Ｇの上層には、第２シェル２６からなる無機層が形成される。
　なお、本実施形態においては、図１５の（ｃ）に示す状態において、上述した第４光照射工程も実施される。このために、図１６の（ａ）に示すように、リガンド１８を含まない第２発光層８Ｇが形成される。
　次いで、フォトマスクＭをアレイ基板３の上方から除去した後、図１６の（ｂ）に示すように、光照射を行った位置とは異なる位置と重畳する位置における第１溶液２８を除去する除去工程を実施する。これにより、第２発光層８Ｇの形成工程が完了する。
　上記と同一の方法により、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂについても形成できる。ここで、本実施形態においては、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂのそれぞれの上層においても、第２シェル２６からなる無機層が形成される。このため、発光層８の形成工程が完了すると、発光層８の上層には、第１電極４に対して共通の、第２シェル２６からなる無機層１０Ｐが形成される。
　なお、第２発光層８Ｇの形成工程において、第３光照射工程の完了の後、第４光照射工程を実施せず、第１発光層８Ｒおよび第３発光層８Ｂの形成工程を実施してもよい。この場合、無機層１０Ｐのさらに上層にリガンド１８の層が形成される。次いで、上述した第４光照射を、第１塗布工程において、第１溶液を塗布した位置と重畳する位置において実施することにより、リガンド１８をまとめて気化させることができる。
　本実施形態においては、発光層形成工程に次いで、無機層１０Ｐ側から第２シェル２６の酸化処理を行う。これにより、図１６の（ｄ）に示す、第２電荷輸送層１０を得られる。したがって、本実施形態においては、上述までのステップＳ６を、無機層１０Ｐの酸化処理を行う電荷輸送層形成工程によって実現することができる。
　本実施形態においては、発光層形成工程において、第２シェル２６を、酸化物半導体膜４Ａ側から形成し、発光層８の上層においても形成する。このため、前実施形態における空隙３４においても第２シェル３８が形成された量子ドット構造体３６が得られる。
　このため、量子ドット構造体３６は、前実施形態における量子ドット構造体１６と比較して、発光層８の全体の体積に対する、体積の割合が高い。すなわち、本実施形態における発光層８は、量子ドット２０のコア２２の周囲に形成されるシェルの、発光層８における充填率が、より向上している。したがって、上記構成により、本実施形態に係る発光デバイス１は、発光層８の信頼性をより向上させることができる。
　また、本実施形態においては、発光層８の上層に形成された無機層１０Ｐの酸化処理によって、第２電子輸送層１０を得ることができる。このため、別途第２電子輸送層の材料を塗布する工程等を必要としないため、タクトタイムの減少および製造コストの低減につながる。
　上述した各実施形態においては、量子ドット２０を含む量子ドット層が、発光層８である場合について説明を行った。しかしながら、これに限られず、例えば、第１電荷輸送層６または第２電荷輸送層１０が量子ドット２０を含む量子ドット層であってもよい。このように、各電荷輸送層が量子ドット２０を含む場合、当該量子ドット２０は、キャリアを輸送する機能を付与されてもよい。この場合、従来の量子ドットを含む電荷輸送層と比較して、各電荷輸送層における量子ドット２０の安定性が向上するため、当該各電荷輸送層のキャリア輸送の効率が改善し、ひいては、発光デバイス１の発光効率の改善につながる。上述した量子ドット２０を含む各電荷輸送層についても、各実施形態における量子ドット層形成工程と同一の手法によって形成することができる。
　また、上述した各実施形態においては、複数の発光素子を備え、表示面ＤＳを有する表示デバイスを例示して、発光デバイス１の構成を説明している。しかしながら、これに限られず、上述した各実施形態における発光デバイス１は、単一の発光素子を備えた発光デバイスであってもよい。
　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。
１　　　　　発光デバイス
２　　　　　発光素子層
２Ｒ　　　　第１発光素子
２Ｇ　　　　第２発光素子
２Ｂ　　　　第３発光素子
４　　　　　第１電極
６　　　　　第１電荷輸送層
８　　　　　発光層（量子ドット層）
１０　　　　第２電荷輸送層
１０Ｐ　　　無機層
１２　　　　第２電極
１６、３６　量子ドット構造体
１８　　　　リガンド
２０　　　　量子ドット
２２　　　　コア
２４　　　　第１シェル
２６、３８　第２シェル
２８　　　　第１溶液
３０　　　　第１無機物前駆体
３２　　　　第１溶媒
３４　　　　空隙
Ｍ　　　　　フォトマスク
Ｔ１～Ｔ３　第１～第３温度

Claims (25)

  1. 　第１電極と、第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間の量子ドット層とを含む発光素子を基板上に備えた発光デバイスの製造方法であって、
    　表面に酸化物半導体膜を含む前記第１電極を、前記基板上に形成する電極形成工程と、前記電極形成工程に次いで、前記量子ドット層を形成する量子ドット層形成工程とを備え、
    　前記量子ドット層形成工程は、
    　　コアと、該コアを被膜する第１シェルとを備えた複数の量子ドットと、該量子ドットのそれぞれと配位結合するリガンドと、第１無機物前駆体と、第１溶媒とを含む第１溶液を前記基板と重畳する位置に塗布する第１塗布工程と、
    　　前記第１塗布工程に次いで、前記第１溶液が塗布された前記位置に、前記基板の上方から第１光照射を行い、前記リガンドを溶融させ、かつ、前記第１溶媒を気化させる第１光照射工程と、
    　　前記第１光照射工程に次いで、第２光照射を行い、前記量子ドットの温度を上昇させる第２光照射工程と、
    　　前記第２光照射工程に次いで、第３光照射を行い、前記第１無機物前駆体を、前記第１シェルの周囲にエピタキシャル成長させて、前記第１シェルを被膜する第２シェルを形成する第３光照射工程と、
    　を備え、
    　前記第３光照射工程において、少なくとも一組の互いに隣接する前記量子ドット同士が、前記第２シェルを介して接続する発光デバイスの製造方法。
  2. 　前記第１光照射工程から前記第３光照射工程までのそれぞれの工程において、前記酸化物半導体膜が、照射された光を吸収し発熱する請求項１に記載の発光デバイスの製造方法。
  3. 　前記電極形成工程において、前記酸化物半導体膜よりも前記基板側に金属薄膜を形成する請求項１または２に記載の発光デバイスの製造方法。
  4. 　前記第１溶媒の沸点が、前記リガンドの融点以上であり、前記第１光照射工程において、前記リガンドが溶融した後に、前記第１溶媒が気化する請求項１から３の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  5. 　前記第３光照射において、前記第２光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が小さい光を照射する請求項１から４の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  6. 　前記第１光照射と前記第２光照射とを、連続して実施する請求項１から５の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  7. 　前記第３光照射工程後の前記量子ドット層において、前記基板側における無機物の密度が、前記基板と反対側における無機物の密度よりも高い請求項１から６の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  8. 　前記第３光照射工程において、前記量子ドット層の前記基板と反対側に、前記第２シェルと同一の材料からなる無機層を形成する請求項１から７の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  9. 　前記量子ドット層形成工程に次いで、前記無機層を酸化処理して、前記量子ドット層の前記基板と反対側に、電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成工程をさらに備えた請求項８に記載の発光デバイスの製造方法。
  10. 　前記発光素子は複数であり、前記量子ドット層形成工程において、前記発光素子ごとに前記量子ドット層を形成し、かつ、前記発光素子の一部に、前記発光素子の他の一部と異なる種類の量子ドット層を形成する請求項１から９の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  11. 　前記発光素子は、赤色光を発する第１発光素子と、緑色光を発する第２発光素子と、青色光を発する第３発光素子とを備えた請求項１０に記載の発光デバイスの製造方法。
  12. 　前記第１発光素子と、前記第２発光素子と、前記第３発光素子とのそれぞれに対応する位置に塗布された前記第１溶液における、前記第１無機物前駆体の濃度が、対応する前記発光素子の発光色によって異なる請求項１１に記載の発光デバイスの製造方法。
  13. 　前記第１塗布工程において、前記第２発光素子に対応する位置に塗布された前記第１溶液における、前記第１無機物前駆体の濃度は、前記第１発光素子に対応する位置に塗布された前記第１溶液における、前記第１無機物前駆体の濃度よりも低く、前記第３発光素子に対応する位置に塗布された前記第１溶液における、前記第１無機物前駆体の濃度よりも高い請求項１２に記載の発光デバイスの製造方法。
  14. 　前記第１発光素子と、前記第２発光素子と、前記第３発光素子とのそれぞれに対応する位置に対する前記第３光照射の照射時間が、対応する前記発光素子の発光色によって異なる請求項１１から１３の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  15. 　前記第２発光素子に対応する位置に対する第３光照射の照射時間は、前記第１発光素子に対応する位置に対する第３光照射の照射時間よりも短く、前記第３発光素子に対応する位置に対する第３光照射の照射時間よりも長い請求項１４に記載の発光デバイスの製造方法。
  16. 　前記発光素子のそれぞれが前記第１電極を個別に備え、前記第１塗布工程において、前記第１溶液を、前記第１電極のそれぞれと重畳する位置に、インクジェット法により塗布する請求項１０から１５の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  17. 　前記第１光照射と、前記第２光照射と、前記第３光照射とのそれぞれにおいて、レーザー照射による部分露光を行う請求項１から１６の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  18. 　前記第１光照射と、前記第２光照射と、前記第３光照射とのそれぞれにおいて、フォトマスクを使用した部分露光を行う請求項１から１６の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  19. 　前記部分露光において光照射が実施される位置は、前記第１電極と重畳する位置である請求項１７または１８に記載の発光デバイスの製造方法。
  20. 　前記第３光照射工程に次いで、前記第１光照射と、前記第２光照射と、前記第３光照射とのそれぞれにおいて光照射を行った位置とは異なる位置と重畳する位置における前記第１溶液を除去する除去工程をさらに備えた請求項１７から１９の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  21. 　前記第１塗布工程と、前記第１光照射工程と、前記第２光照射工程と、前記第３光照射工程と、前記除去工程とを、対応する前記発光素子の発光色に応じて、この順に繰り返し実施した後、第４光照射を行い、前記リガンドを気化させる第４光照射工程をさらに備えた請求項２０に記載の発光デバイスの製造方法。
  22. 　前記第４光照射において、前記第３光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が大きい光を、前記第１塗布工程において、前記第１溶液を塗布した位置と重畳する位置に照射する請求項２１に記載の発光デバイスの製造方法。
  23. 　前記量子ドット層形成工程は、さらに、前記第３光照射工程に次いで、第４光照射を行い、前記リガンドを気化させる第４光照射工程をさらに備えた請求項１から１６の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  24. 　前記第４光照射において、前記第３光照射において照射される光よりも、単位時間当たりのエネルギー量が大きい光を照射する請求項２３に記載の発光デバイスの製造方法。
  25. 　前記第４光照射工程において、前記酸化物半導体膜が照射された光を吸収し、発熱する請求項２３または２４に記載の発光デバイスの製造方法。
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