WO2021130868A1 - 発光層の作製方法 - Google Patents

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達也 両輪
真 和泉
加奈子 中田
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シャープ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a light emitting layer in an electroluminescent element.
  • the functional layers constituting the organic electroluminescent device that is, each functional layer such as a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer, have an extremely thin film thickness of about 10 nm to 100 nm. It is a thin layer.
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • a vacuum deposition method, a laser transfer method, a printing method, a coating method and the like are known. Among them, the coating method has the potential of low cost and large area, so it is being actively studied.
  • a step of applying a solution containing an organic compound constituting a charge transport layer and a thin film formed by the coating are irradiated with UV (ultraviolet light, UltraViolet) light and the thin film is heated to form the thin film.
  • UV ultraviolet
  • a method for manufacturing an organic electric field light emitting device including a step of forming the charge transport layer by insolubilizing is known (Patent Document 1).
  • a polymerizable composition containing quantum dots is applied to a base material to form a coating film, and the coating film is irradiated with ultraviolet light to be cured and heated, and the quantum is excited by excitation light to emit fluorescence.
  • a method for producing a light emitting layer containing dots is known (Patent Document 2).
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2009-129603 (published on June 11, 2009)
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2016-096276 (Published May 26, 2016)"
  • the quantum dots can be stably protected by polymerizing an organic compound having a polymerizable functional group, but the organic having the polymerizable functional group. There is a problem that the compound does not solidify only by light or heat and has poor reliability.
  • the method for producing a light emitting layer is a method for producing a light emitting layer in an electroluminescent element, which comprises quantum dots and an organic compound having a polymerizable functional group.
  • the step of polymerizing the applied solution is included.
  • the reliability of the light emitting layer containing the quantum dots and the organic compound having a polymerizable functional group is significantly improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an electroluminescent device 1 according to an embodiment.
  • the electroluminescent element 1 serves as a first electrode 2 serving as an anode, a hole transporting layer (HTL) 5, a light emitting layer 4, an electron transporting layer (ElectronTransportation Layer, ETL) 6, and a cathode.
  • the second electrode 3 and the second electrode 3 are laminated in this order.
  • the light emitting layer 4 includes a plurality of quantum dots 7.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing the light emitting layer 4 provided in the electroluminescent element 1.
  • a solution containing quantum dots 7, an organic compound having a polymerizable functional group, and a polymerization initiator of 0.01% by weight or less based on the organic compound is applied to a substrate (step S1). ..
  • the applied solution is heated, and the applied solution is irradiated with ultraviolet light to polymerize the applied solution (step S2).
  • the content of the polymerization initiator with respect to this organic compound may be 0% by weight. As described above, by not including the light emitting layer 4 as the polymerization initiator, further reduction of the manufacturing cost and simplification of the manufacturing process are realized. Further, when the content of the polymerization initiator is 0% by weight, electrons and holes are not recombined in the polymerization initiator or impurities derived from the polymerization initiator, and the decrease in luminous efficiency is suppressed. As in the present embodiment, the luminous efficiency is improved by reducing the content of the polymerization initiator or impurities derived from the polymerization initiator in the light emitting layer 4.
  • the time to start heating the applied solution and the time to start irradiating the applied solution with ultraviolet light are the same.
  • the heating temperature of the applied solution is preferably in the range of 50 ° C. to 120 ° C., for example, by raising the temperature from room temperature. Further, it is not always necessary to heat at a constant temperature, and it is preferable to heat from room temperature to a predetermined temperature, hold the temperature at a predetermined temperature, and then perform air cooling.
  • the heating time is preferably 0.1 h to 10 h in the case of 0.1 ml of the coating solution. Further, when heating, it is preferable that the atmosphere is inert and the pressure is atmospheric pressure.
  • the condition of the ultraviolet light to irradiate the applied solution is preferably in the wavelength range of 254 nm to 405 nm and preferably in the illuminance range of 0.1 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2 .
  • the time for irradiating the coated solution with ultraviolet light is preferably 0.1 h to 10 h in the case of 0.1 ml of the coated solution.
  • a device for irradiating ultraviolet light for example, LUV-4 ⁇ manufactured by AS ONE Corporation> or the like can be used.
  • This organic compound has, as a polymerizable functional group, at least one of a (meth) acrylic acid ester group, a vinyl group, a vinyloxy group, an allyl group, a (meth) acryloyl group, a male oil group, a styryl group, an esocyanato group, and an epoxy group. It is preferable to have one.
  • this organic compound preferably contains a structural unit derived from an ionic liquid. Further, when this organic compound contains a quantum dot 7 and a structural unit derived from an ionic liquid and an organic compound having a polymerizable functional group is present and solidified by simultaneous curing by heating and ultraviolet light irradiation, it is determined. Increased reliability. Then, the structural unit derived from the ionic liquid strengthens the protection and enhances the reliability of the light emitting layer 4.
  • this organic compound is preferably a quaternary ammonium system having an acroyloxy group having 1 to 4 carbon atoms and a sulfonyl protecting group.
  • the sulfonyl protecting group is preferably at least one selected from the group consisting of a methanesulfonyl group, a ⁇ -toluenesulfonyl group, a ⁇ -nitrobenzenesulfonyl group, and a trifluoromethanesulfonyl group.
  • this organic compound is one of 2- (methacryloyloxy) -ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and 1- (3-acryloyloxy-propyl) -3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide. It is preferable to contain at least one of.
  • 2- (Methylloyloxy) -ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide is a quaternary ammonium system having an acroyloxy group having 2 carbon atoms and a sulfonyl protecting group, as shown in the structural formula (1).
  • the 2- (methacryloyloxy) -ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide contains a trifluoromethanesulfonyl group (-SO2CF3) as a sulfonyl protector.
  • this organic compound is an organic compound not derived from an ionic liquid, it may be, for example, an organic compound represented by the following structural formulas (2) to (5).
  • the structural formulas (2) to (5) represent organic compounds containing a (meth) acrylic acid ester group, a vinyl group, an epoxy group, and a styryl group, respectively, as the polymerizable functional group.
  • a functional group that coordinates with the quantum dot 7 such as a carboxyl group may be contained in the terminal group in addition to the polymerizable functional group.
  • the functional group coordinated with the quantum dot 7 include a carboxyl group, a thiol group, an amino group, and the like, in addition to the carboxyl group.
  • the content of the quantum dots 7 of the organic compound is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the organic compound.
  • the oil content of the quantum dots 7 is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, solidification proceeds and the reliability of the light emitting layer 4 is enhanced.
  • quantum dots can be used as the quantum dots 7, and CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, InN, InP, InAs, InSb, AlP, AlS, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs , GaSb, PbS, PbSe, Si, Ge, MgS, MgSe, MgTe, or at least one of a combination thereof is preferably contained.
  • These materials are quantum dot materials that absorb ultraviolet light. These materials can produce an electroluminescent element 1 capable of achieving desired light emission by controlling the particle size and composition.
  • this quantum dot 7 has a core-shell structure.
  • the quantum dot 7 having a core-shell structure include CdSe / ZnS and InP / ZnS (core / shell).
  • the quantum dot 7 may contain a ligand having a functional group coordinated to the quantum dot 7.
  • the ligand modifies the defects present on the surface of the quantum dots 7 and facilitates the injection of electrons into the quantum dots 7. Further, by coordinating the ligand to the quantum dots 7, the plurality of quantum dots 7 suppress the aggregation.
  • the ligand a material known in the art can be used.
  • a cross-linking agent is mixed in the solution containing the quantum dots 7, the organic compound having a polymerizable functional group, and the polymerization initiator of 0.01% by weight or less based on the organic compound. ..
  • the cross-linking agent improves the protective effect of the light emitting layer 4 and enhances the reliability.
  • the quantum dots 7 preferably contain 0.1% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the organic compound. If it is less than 0.1% by weight, the brightness of the created light emitting layer 4 may not be sufficiently obtained, and if it exceeds 10% by weight, the light emitting layer 4 is not sufficiently solidified and the reliability is high. There is a risk of being damaged.
  • the above solution may contain a quantum dot 7 and a solvent in which an organic compound coordinated to the quantum dot 7 is dispersed.
  • the solvent is preferably an organic solvent such as hexane, toluene or acetone.
  • the amount of the organic compound coordinated to the quantum dots 7 with respect to the solvent is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less. If it is less than 0.1% by weight, the quantum dots may aggregate, and if it exceeds 10% by weight, the organic compound having a polymerizable functional group may not solidify. Further, the boiling point of this solvent is preferably 150 ° C. or lower so that it evaporates in the heating step described above.
  • This cross-linking agent preferably contains an acrylate monomer.
  • At least one acrylate monomer selected from the group consisting of diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, and 1,1,1-trimethylolpropane triacrylate is used. It is preferable to include it.
  • cross-linking agent is preferably 1% by weight or more and 50% by weight or less with respect to the above organic compound.
  • a solution containing the quantum dots 7, an organic compound having a functional group coordinated to the quantum dots 7 and a polymerizable functional group, and a polymerization initiator of 0.01% by weight or less based on the organic compound is applied. It is preferable that the electron transport layer 6 or the hole transport layer 5 is formed on the surface of the base material to be formed.
  • Quantum dots 7 are single phosphor particles that do not scatter visible light, and are composed of one or more types of semiconductor crystals.
  • the quantum dot 7 may be a two-component core type, a three-component core type, a four-component core type, a core-shell type, or a core multi-shell type known to those skilled in the art.
  • the quantum dots 7 may contain doped nanoparticles, or may have a structure with an inclined composition.
  • Example 1 The light emitting layer of Example 1 was prepared by the following manufacturing method.
  • quantum dots 7 0.01 ml of a quantum dot dispersion liquid containing CdSe / ZnS (core / shell) (solvent acetone, quantum dot content 10%, average particle size of CdSe 5 nm) and an organic substance containing a polymerizable functional group are used.
  • a mixed solution was prepared by mixing with an ionic liquid (1 ml) containing 2- (methacryloyloxy) -ethyltrimethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide as a compound.
  • the substrate was transferred onto a hot plate and heated to maintain 90 ° C. Immediately after heating to 90 ° C., the substrate was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm. After that, heating and irradiation with ultraviolet light were continued for 2 hours to form a light emitting layer of Example 1 containing quantum dots 7, which was used as a sample of Example 1.
  • Comparative Example 1 As Comparative Example 1, a light emitting layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the substrate coated with the mixed solution was irradiated with only ultraviolet light without heating on a hot plate, and used as a sample of Comparative Example 1.
  • Comparative Example 2 As Comparative Example 2, a light emitting layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the substrate coated with the mixed solution was heated on a hot plate without irradiating it with ultraviolet light, and used as a sample of Comparative Example 2.
  • ⁇ Comparative example 3> As Comparative Example 3, a light emitting layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that acetone (only the solvent of the quantum dot dispersion was used> 0.01 ml) was used instead of the quantum dot dispersion, and the sample was used as the sample of Comparative Example 3. ..
  • Table 1 below shows the composition of the light emitting layers of Examples 1 and Comparative Examples 1 to 3, the curing method, and the determination result of whether or not polymerization is possible.
  • the criteria for judging whether or not polymerization is possible are that ⁇ is a state in which there is no film peeling in the scratch hardness test (JIS K 5600-5-4) using a microspatula, and ⁇ is a state in which film peeling is observed.
  • Example 1 As shown in Table 1 above, it was possible to confirm whether or not the polymerization was possible only in Example 1 formed by applying the mixed solution containing the quantum dots 7. Comparing Example 1 and Comparative Example 3, it was confirmed that the organic compound containing the polymerizable functional group was polymerized depending on the presence or absence of the quantum dots 7 in the mixed solution.
  • Example 1 when irradiated with ultraviolet light, the reaction is excited by the quantum dots 7 and generates free radicals that act as an initiator for radical polymerization of the polymerizable functional groups of the organic compound containing the polymerizable functional groups. Catalytic action is obtained. Further, in Example 1, the heating facilitates the generation of free radicals and promotes the radical polymerization reaction of the organic compound containing a polymerizable functional group.
  • Electroluminescent device 2 1st electrode 3 2nd electrode 4 Light emitting layer 5 Hole transport layer 6 Electron transport layer 7 Quantum dots

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Abstract

電界発光素子中（１）の発光層（４）の作製方法であって、量子ドットと、重合性官能基を有する有機化合物と、有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液を、基材に塗布する工程（Ｓ１）と、塗布した溶液を加熱すると共に、塗布した溶液に紫外光を照射し、塗布した溶液を重合する工程（Ｓ２）と、を含む。

Description

発光層の作製方法
　本発明は、電界発光素子中の発光層の作製方法に関する。
　有機電界発光素子（ＯＬＥＤ、Organic Light Emitting Diode）を構成する機能層、即ち、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各機能層は、それぞれの膜厚が約１０ｎｍ乃至１００ｎｍ程度の非常に薄い層である。これらの機能層を形成する方法としては、真空蒸着法、レーザー転写法、印刷法、塗布法等の方法が知られている。中でも塗布法は、低コスト、大面積対応といった可能性をもつため、盛んに検討が進められている。
　そして、電荷輸送層を構成する有機化合物を含む溶液を塗布する工程と、該塗布により成膜される薄膜にＵＶ（紫外光、UltraViolet）光を照射すると共に該薄膜を加熱して、該薄膜を不溶化することにより、該電荷輸送層を形成する工程とを含む有機電界発光素子の製造方法が知られている（特許文献１）。
　また、量子ドットを含む重合性組成物を基材に塗布して塗膜を形成し、この塗膜に紫外光を照射して硬化させて加熱し、励起光によって励起されて蛍光を発光する量子ドットを含む発光層の製造方法が知られている（特許文献２）。
日本国公開特許公報「特開2009-129603号（2009年6月11日公開）」 日本国公開特許公報「特開2016-096276号（2016年5月26日公開）」
　しかしながら、量子ドットを含む発光層に重合性の高分子材料を用いる場合、重合性開始剤が必須と考えられており、発光層の信頼性が低くなるという課題が存在する。
　この量子ドットを含む発光層に重合性の高分子材料を用いる場合に、重合性官能基を有する有機化合物を重合することで、量子ドットを安定に保護できるが、この重合性官能基を有する有機化合物は、光もしくは熱だけでは固体化せず、信頼性が悪いという課題が存在する。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光層の作製方法は、電界発光素子中の発光層の作製方法であって、量子ドットと、重合性官能基を有する有機化合物と、前記有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液を、基材に塗布する工程と、塗布した前記溶液を加熱すると共に、塗布した前記溶液に紫外光を照射し、塗布した前記溶液を重合する工程と、を含む。
　本発明の一態様によれば、量子ドットと重合性官能基を有する有機化合物とを含む発光層の信頼性が大幅に向上する。
実施形態に係る電界発光素子の断面図である。 上記電界発光素子に設けられた発光層の作製方法を示すフローチャートである。
　図１は実施形態に係る電界発光素子（Electroluminescent Device）１の断面図である。電界発光素子１は、アノードとなる第１電極２と、正孔輸送層（Hole Transportation Layer，ＨＴＬ）５と、発光層４と、電子輸送層（Electron Transportation Layer，ＥＴＬ）６と、カソードとなる第２電極３とがこの順番に積層されて構成される。発光層４は複数の量子ドット７を備える。
　図２は電界発光素子１に設けられた発光層４の作製方法を示すフローチャートである。まず、量子ドット７と、重合性官能基とを有する有機化合物と、この有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液を、基材に塗布する（ステップＳ１）。そして、塗布した溶液を加熱すると共に、塗布した溶液に紫外光を照射し、塗布した溶液を重合する（ステップＳ２）。
　この有機化合物に対する重合開始剤の含有量は０重量％であってもよい。このように、重合開始剤を発光層４が含まないことで、より一層の製造コストの低減、製造工程の簡素化が実現する。また、重合開始剤の含有量が０重量％であることで、電子と正孔とが、重合開始剤または重合開始剤に由来する不純物において再結合することなく、発光効率の低下を抑制する。本実施形態のように、発光層４が重合開始剤または重合開始剤に由来する不純物の含有量を少なくすることで、発光効率が向上する。
　塗布した溶液を加熱し始める時間と、塗布した溶液に紫外光を照射し始める時間とは同時であることが好ましい。
　塗布した溶液の加熱温度は、例えば、室温から温度を上げて、５０℃～１２０℃の範囲であることが好ましい。また、常に一定の温度で加熱する必要はなく、室温から所定の温度まで加熱した後、所定の温度で保持し、その後空冷をすることが好ましい。加熱時間は、塗布溶液０．１ｍｌの場合、０．１ｈ～１０ｈであることが好ましい。また、加熱しているときは不活性雰囲気、圧力が大気圧であることが好ましい。
　塗布した溶液に照射する紫外光の条件は、波長２５４ｎｍ～４０５ｎｍの範囲であり、照度０．１ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。塗布した溶液に紫外光を照射する時間は塗布溶液０．１ｍｌの場合、０．１ｈ～１０ｈであることが好ましい。紫外光を照射する装置は、例えば、ＬＵＶ－４＜アズワン社製＞などを用いることができる。
　この有機化合物は、重合性官能基として、（メタ）アクリル酸エステル基、ビニル基、ビニロキシ基、アリル基、（メタ）アクリロイル基、マレオイル基、スチリル基、エソシアナート基、エポキシ基のうちの少なくとも１つを有することが好ましい。
　そして、この有機化合物は、イオン性液体に由来する構成単位を含むことが好ましい。また、この有機化合物は、量子ドット７とイオン性液体に由来する構成単位とを含み、かつ、重合性官能基を有する有機化合物が存在し、加熱および紫外光照射の同時硬化により固体化すると、信頼性が高まる。そして、イオン性液体に由来する構成単位により保護が強固となり、発光層４の信頼性が高まる。
　また、この有機化合物は、炭素数１～４のアクロイルオキシ基およびスルホニル保護基を有する４級アンモニウム系であることが好ましい。
　このスルホニル保護基は、メタンスルホニル基、ρ－トルエンスルホニル基、σ－ニトロベンゼンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基から構成される群から選択される少なくとも１種以上であることが好ましい。
　さらに、この有機化合物は、２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１－（３－アクリロイルオキシ－プロピル）－３－メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドのうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。
　下記に２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドの構造式を構造式（１）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、構造式（１）が示すように、炭素数２のアクロイルオキシ基およびスルホニル保護基を有する４級アンモニウム系である。２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、スルホニル保護機として、トリフルオロメタンスルホニル基（－ＳＯ２ＣＦ３）を含む。
　さらに、この有機化合物が、イオン性液体由来ではない有機化合物の場合、例えば、以下の構造式（２）～(５)で表される、有機化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　ここで、構造式（２）～（５）は、重合性官能基として、それぞれ（メタ）アクリル酸エステル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基を含む有機化合物を示す。
　また、構造式（３）で表されるように、重合性官能基とは別に末端基にカルボキシル基など量子ドット７と配位する官能基を含んでいてもよい。ここで、量子ドット７と配位する官能基は、カルボキシル基の他に、例えば、カルボキシル基、チオール基、アミノ基などが挙げられる。
　上記有機化合物の量子ドット７の含有量は、上記有機化合物に対して、０．１重量％以上、１０重量％以下であることが好ましい。量子ドット７の含油量が０．１重量％以上、１０重量％以下であることで、固体化が進み、発光層４の信頼性が高まる。
　この量子ドット７は、従来公知の量子ドットを用いることができ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅのうちの少なくとも１つ、又は、それらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。これらの材料は紫外光を吸収する量子ドット材料である。これらの材料は粒径制御・組成制御により所望の発光を実現できる電界発光素子１を作製できる。
　そして、この量子ドット７は、コアシェル構造を有することが好ましい。コアシェル構造を有する量子ドット７としては、例えば、ＣｄＳｅ／ＺｎＳやＩｎＰ／ＺｎＳ（コア／シェル）などが挙げられる。
　また、量子ドット７は、上記の有機化合物とは異なり、量子ドット７に配位した官能基を有する、リガンドを含んでいてもよい。リガンドは、量子ドット７の表面に存在する欠損を修飾し、量子ドット７に電子が注入されやすくなる。また、量子ドット７にリガンドが配位することで、複数の量子ドット７が凝集を抑制する。リガンドは、当該技術分野公知の材料を用いることができる。
　量子ドット７と、重合性官能基とを有する有機化合物と、この有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液には、架橋剤が混合されていることが好ましい。架橋剤により、発光層４の保護効果が向上し、信頼性が高まる。
　量子ドット７は、有機化合物に対して、０．１重量％以上、１０重量％以下を含むことが好ましい。０．１重量％未満であれば、作成された発光層４の輝度が十分に得られないといった恐れがあり、１０重量％を超えるようであれば発光層４が十分に固まらず、信頼性が損なわれるといった恐れがある。
　また、上記の溶液は、量子ドット７と、量子ドット７に配位する有機化合物が分散された溶媒を含んでいてもよい。溶媒は、例えば、ヘキサンやトルエン、アセトンなどの有機溶媒であることが好ましい。溶媒に対して、量子ドット７に配位する有機化合物は、０．１重量％以上１０重量％以下であることが好ましい。０．１重量％未満であれば、量子ドットが凝集してしまうといった恐れがあり、１０重量％を超える場合、重合性官能基を有する有機化合物が固体化しないといった恐れがある。また、この溶媒は、上記の加熱する工程で蒸発するように、その沸点は、１５０℃以下であることが好ましい。
　この架橋剤は、アクリレートモノマーを含むことが好ましい。
　そして、この架橋剤は、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，１，１－トリメチルオルプロパントリアクリレートから構成される群から少なくとも１種以上選択されるアクリレートモノマーを含むことが好ましい。
　また、この架橋剤は、上記の有機化合物に対して、１重量％以上、５０重量％以下であることが好ましい。
　量子ドット７と、この量子ドット７に配位した官能基と重合性官能基とを有する有機化合物と、この有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液が塗布される基材の表面には、電子輸送層６又は正孔輸送層５が形成されていることが好ましい。
　量子ドット７は、可視光の散乱が無い単一の蛍光体粒子であり、１種類以上の半導体結晶により構成される。
　量子ドット７は、当業者に知られている二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアシェル型またはコアマルチシェル型であってもよい。また、量子ドット７は、ドープされたナノ粒子を含んでいてもよく、または、組成傾斜した構造を備えていてもよい。
　＜実験例＞
　＜実施例１＞
　下記の製法で実施例１の発光層を作成した。
　量子ドット７として、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ(コア／シェル)を含む量子ドット分散液（溶媒アセトン、量子ドット含有量 １０％、ＣｄＳｅの平均粒径５ｎｍ）を０．０１ｍｌと、重合性官能基を含む有機化合物として２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを含むイオン性液体（１ｍｌ）と混合した混合溶液を作成した。
　上記の混合溶液を、電子輸送層を想定した基板（ＥＨＣ社製、ＩＴＯ基板）に０．１ｍｌをスピンコートによって２５ｍｍ×２５ｍｍに塗布した。
　混合溶液を塗布後、基板をホットプレート上に移し、９０℃を維持するように加熱した。９０℃に加熱した直後、基板に３６５ｎｍの波長の紫外光を照射した。その後、加熱と紫外光の照射を２ｈ継続し、量子ドット７を含む実施例１の発光層を形成し、実施例１の試料とした。
　＜比較例１＞
　比較例１として、混合溶液を塗布した基板をホットプレート上で加熱せずに、紫外光のみを照射したこと以外、実施例１と同様に発光層を作成し、比較例１の試料とした。
　＜比較例２＞
　比較例２として、混合溶液を塗布した基板に紫外光を照射せずに、ホットプレート上で加熱したこと以外、実施例１と同様に発光層を作成し、比較例２の試料とした。
　＜比較例３＞
　比較例３として、量子ドット分散液の代わりに、アセトン(量子ドット分散液の溶媒のみ>０．０１ｍｌ用いたこと以外、実施例１と同様に発光層を作成し、比較例３の試料とした。
　（重合の可否の判断）
　実施例１および比較例１～３の発光層の重合の可否を引っかき硬さ試験で判断した。
　下記表１に実施例１および比較例１～３の発光層の構成および硬化方法、重合可否の判断結果を示す。重合可否の判断結果の〇および×の判断基準は、〇がミクロスパーテルによる引っかき硬さ試験（ＪＩＳ Ｋ ５６００－５－４）により膜剥がれが無い状態、×が膜剥がれが見られる状態である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 　上記の表１に示すように、量子ドット７を含む混合溶液を塗布して形成した実施例１のみが重合の可否を確認することができた。実施例１と比較例３とを比較すると、混合溶液における量子ドット７の有無によって、重合性官能基を含む有機化合物の重合が確認できた。実施例１では、紫外光を照射されたことで、量子ドット７により励起状態となり、重合性官能基を含む有機化合物の重合性官能基のラジカル重合の開始剤となるフリーラジカルを発生する反応の触媒作用が得られる。さらに実施例１では、加熱されたことで、フリーラジカルがより生成されやすくなり、重合性官能基を含む有機化合物のラジカル重合反応が促進される。
　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　電界発光素子
　２　第１電極
　３　第２電極
　４　発光層
　５　正孔輸送層
　６　電子輸送層
　７　量子ドット

Claims (16)

  1. 　発光層の作製方法であって、
    　量子ドットと、重合性官能基を有する有機化合物と、前記有機化合物に対して０．０１重量％以下の重合開始剤とを含有する溶液を、基材に塗布する工程と、
    　塗布した前記溶液を加熱すると共に、塗布した前記溶液に紫外光を照射し、塗布した前記溶液を重合する工程と、を含む、
    　発光層の作製方法。
  2. 　前記溶液における前記重合開始剤の含有量が０重量％である、
    　請求項１に記載の発光層の作製方法。
  3. 　前記溶液を加熱し始める時間と、前記溶液に紫外光を照射し始める時間とが同時である、
    　請求項１又は２に記載の発光層の作製方法。
  4. 　前記有機化合物が、
    　（メタ）アクリル酸エステル基、ビニル基、ビニロキシ基、アリル基、（メタ）アクリロイル基、マレオイル基、スチリル基、エソシアナート基、エポキシ基のうちの少なくとも１つを有する、
    　請求項１から３の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  5. 　前記有機化合物が、
    　イオン性液体に由来する構成単位を含む、
    　請求項１から４の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  6. 　前記有機化合物が、
    　炭素数１～４のアクロイルオキシ基およびスルホニル保護基を有する４級アンモニウム系である、
    　請求項５に記載の発光層の作製方法。
  7. 　前記スルホニル保護基は、
    　メタンスルホニル基、ρ－トルエンスルホニル基、σ－ニトロベンゼンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基から構成される群から選択される少なくとも１種以上である、
    　請求項６に記載の発光層の作製方法。
  8. 　前記有機化合物が、
    　２－（メタクリロイルオキシ）－エチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１－（３－アクリロイルオキシ－プロピル）－３－メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドのうちの少なくとも１つを含む、
    　請求項６に記載の発光層の作製方法。
  9. 　前記有機化合物が、前記量子ドットに配位する官能基を含む、
    　請求項１から８の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  10. 　前記量子ドットの含有量が、前記有機化合物に対して、０．１重量％以上、１０重量％以下である、
    　請求項１から９の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  11. 　前記量子ドットが、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅのうちの少なくとも１つ、又は、それらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、
    　請求項１から１０の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  12. 　前記量子ドットが、ＣｄＳｅ／ＺｎＳまたはＩｎＰ／ＺｎＳを含む、
    　請求項１から９の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  13. 　前記溶液に架橋剤が混合されている、
    　請求項１から１１の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
  14. 　前記架橋剤は、アクリレートモノマーを含む、
    　請求項１３に記載の発光層の作製方法。
  15. 　前記架橋剤は、
    　ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，１，１－トリメチルオルプロパントリアクリレートから構成される群から少なくとも１種以上選択されるアクリレートモノマーを含む、請求項１４に記載の発光層の作製方法。
  16. 　前記基材の表面には、電子輸送層又は正孔輸送層が形成されている、
    　請求項１から１５の何れか１項に記載の発光層の作製方法。
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