WO2021157021A1 - 発光デバイスの製造方法、及び発光デバイス - Google Patents

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久保　真澄
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device including a light emitting element including quantum dots, and a light emitting device.
  • Patent Document 1 discloses semiconductor nanoparticles (quantum dots) having a core / shell structure and ligands that coordinate with the semiconductor nanoparticles.
  • a method for manufacturing a light emitting device includes a first electrode, a second electrode, a quantum dot layer between the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the quantum dot layer. It is a method of manufacturing a light emitting device provided with a light emitting element including a first charge transport layer between the two.
  • the method for manufacturing a light emitting device includes an electrode forming step and a quantum dot layer forming step. In the electrode forming step, the first electrode containing an oxide semiconductor film on the surface is formed on the substrate. In the quantum dot layer forming step, the quantum dot layer is formed following the electrode forming step.
  • the quantum dot layer forming step includes a coating step, a temperature raising step, and a first light irradiation step.
  • a solution containing a core, a plurality of quantum dots having a first shell for coating the core, a ligand coordinating with each of the quantum dots, an inorganic precursor, and a solvent is provided. It is applied at a position where it overlaps with the substrate.
  • the temperature raising step after the coating step, the temperature is raised until the ligand is melted and the solvent is vaporized.
  • the first light irradiation step light irradiation is performed after the temperature raising step.
  • the inorganic precursor is epitaxially grown around the first shell to form a second shell for coating the first shell, and the inorganic precursor is formed on the quantum dots.
  • An inorganic film epitaxially grown is formed at the interface between the layer and the first charge transport layer.
  • the light emitting device includes a first electrode, a second electrode, a quantum dot layer between the first electrode and the second electrode, and a quantum dot layer between the first electrode and the quantum dot layer. It is a light emitting device provided with a light emitting element including a first charge transport layer on a substrate.
  • the light emitting device includes a plurality of quantum dots and an inorganic film.
  • the plurality of quantum dots have a core, a first shell that covers the core, and a second shell that covers the first shell.
  • the inorganic film is formed at the interface between the quantum dot layer and the first charge transport layer.
  • the luminous efficiency can be further improved in the luminous device provided with the quantum dots.
  • FIG. 1A is a schematic top view of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 1C is a schematic enlarged view of the periphery of the light emitting layer of the light emitting device according to the first embodiment. It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the light emitting device which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart for demonstrating the method of forming a light emitting layer which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 4A and 4B are process cross-sectional views for explaining the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment.
  • FIG. 5A and 5B are cross-sectional views of another process for explaining the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment.
  • 6A to 6C are process cross-sectional views for explaining light irradiation using a photomask in the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment.
  • 7A to 7C are cross-sectional views of another process for explaining light irradiation using a photomask in the process of forming the light emitting layer according to the first embodiment.
  • FIG. 8A is a schematic top view of the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 8C is a schematic enlarged view of the periphery of the light emitting layer of the light emitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 9A is a schematic top view of the light emitting device according to the third embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the third embodiment.
  • FIG. 9C is a schematic enlarged view of the periphery of the light emitting layer of the light emitting device according to the first embodiment. It is a flowchart for demonstrating the method of forming a light emitting layer which concerns on Embodiment 3.
  • 11A and 11B are process cross-sectional views for explaining the process of forming the light emitting layer according to the third embodiment.
  • FIG. 9A is a schematic top view of the light emitting device according to the third embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the third embodiment.
  • FIG. 9C is a schematic enlarged view of the periphery
  • FIG. 12A is a schematic top view of the light emitting device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12B is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12C is a schematic enlarged view of the periphery of the light emitting layer of the light emitting device according to the fourth embodiment.
  • 13A to 13C are process cross-sectional views 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.
  • 14A to 14D are cross-sectional views of another process 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.
  • FIG. 1A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 1B, that is, an enlarged cross-sectional view of the periphery of the second light emitting layer 8G, which will be described later.
  • the light emitting device 1 includes a light emitting surface DS from which light is emitted and a frame region 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 in detail 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 where it overlaps with 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 direction from the light emitting element layer 2 of the light emitting device 1 to the array substrate 3 is defined as "downward”
  • the direction from the light emitting element layer 2 of the light emitting device 1 to the light emitting surface DS is defined as "upward”. Describe.
  • the first charge transport layer 6, the light emitting layer 8 which is a quantum dot layer, the second charge transport layer 10, and the second electrode 12 are sequentially laminated on the first electrode 4 from the lower layer. And prepare.
  • 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 include a semiconductor nanoparticle material, that is, a quantum dot material in the light emitting layer 8, and cause the light emitting layer 8 to emit light.
  • QLED Quadantum-dot Light Emitting Diode
  • 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 used for 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 by the edge cover 14. It is separated into the first electrode 4B of.
  • the first charge transport layer 6 is provided by 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. It is separated into the first charge transport layer 6B of the above.
  • the light emitting layer 8 is separated into a first light emitting layer 8R, a second light emitting layer 8G, and a third light emitting layer 8B by the edge cover 14.
  • the second charge transport layer 10 and the second electrode 12 are not separated by the edge cover 14 and are formed in common.
  • 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 end portion of the upper surface.
  • the first light emitting element 2R includes a first electrode 4R, a first charge transport layer 6R, a first light emitting layer 8R, a second charge transport layer 10, and a 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 red light which is the light of the first color and light of the second color, respectively. It emits green light and blue light, which is a third color of light. 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 light of different colors, respectively. be.
  • the blue light is, for example, light having a 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 a 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 a 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 contain a conductive material and are electrically connected to the first charge transport layer 6 and the second charge transport layer 10, respectively.
  • the electrode close to the light emitting surface DS is a transparent electrode.
  • the array substrate 3 is a transparent substrate
  • 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 upward from the light emitting layer 8 and the light emitted downward can be used as light emitted from the light emitting device 1, the light emitting device 1 uses the light emitted from the light emitting layer 8. It is possible to improve the utilization efficiency of.
  • each first electrode 4 is provided with an oxide semiconductor film 4A on its 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 is provided with a thin film of the oxide semiconductor film 4A on the surface is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the first electrode 4 may be entirely 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 composed of another material.
  • the first charge transport layer 6 is a layer that transports the charge 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 the charge 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, which is a cathode, to the light emitting layer 8.
  • FIG. 1C shows a schematic cross-sectional view of 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 shown as having a common configuration in each light emitting element. Therefore, in the present embodiment, unless otherwise specified, each member shown in FIG. 1C may have the same configuration in each light emitting element.
  • the light emitting layer 8 includes a quantum dot structure 16 and a ligand 18.
  • the quantum dot structure 16 includes a plurality of (first) quantum dots 20.
  • the quantum dots 20 have a core / shell structure including a core 22 and a first shell 24 that covers the periphery of the core 22.
  • the quantum dot structure 16 includes a second shell 26 and an inorganic film 27.
  • the second shell 26 coats the periphery of the first shell 24, which is the outer shell of each of the quantum dots 20.
  • the inorganic film 27 is formed at the interface between the light emitting layer 8 and the first charge transport layer 6.
  • 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 shell corresponding to the outermost layer among the plurality of shells.
  • the ligand 18 may be coordinate-bonded with the quantum dot structure 16 on the outer surface of the second shell 26 to fill the voids of the quantum dot structure 16.
  • the ligand 18 may be, for example, TOPO (trioctylphosphine oxide).
  • 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 epitaxially growing on the first shell 24. Be prepared. Further, the first shell 24 and the second shell 26 may be polycrystalline. Further, in the present embodiment, the quantum dot 20 is separated from the other quantum dots 20. Specifically, the ligand 18 is interposed between the plurality of quantum dots 20. Of the plurality of quantum dots 20, at least one set of quantum dots 20 adjacent to each other may be connected to each other via the second shell 26.
  • the core 22 and the first shell 24 of the quantum dot 20 may include an inorganic material used for quantum dots 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 include known quantum dot materials used for the light emitting layers of the red, green, and blue QLED elements, respectively. May be good.
  • the second shell 26 may include an inorganic shell material used for quantum dots having a known core / shell structure, similarly to the first shell 24. Further, 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.
  • the inorganic film 27 has a crystal structure.
  • the inorganic film 27 has a crystal structure formed by epitaxially growing on the first charge transport layer 6.
  • the inorganic film 27 is made of the same material as the second shell 26. Further, the inorganic film 27 and the second shell 26 are separated from each other. Specifically, the ligand 18 is interposed between the inorganic membrane 27 and the second shell 26.
  • Specific materials for the core 22 include, for example, CdSe (bandgap 1.73eV), CdTe (bandgap 1.44eV), ZnTe (bandgap 2.25eV), CdS (bandgap 2.42eV), and the like. Examples include II-VI group semiconductors. In addition, specific materials for the core 22 include III-V groups such as InP (bandgap 1.35eV) and InGaP (bandgap 1.88eV).
  • the wavelength emitted by quantum dots is determined by the particle size of the core. Therefore, a semiconductor material having an appropriate bandgap is adopted as the material of the core 22 so that the light emitted by the core 22 can be controlled to either red, green, or blue by controlling the particle size of the core 22. 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.
  • 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 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 provided with 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 international standard BT2020 of UHDTV.
  • Specific materials for the first shell 24, the second shell 26, and the inorganic film 27 include, for example, Group II-VI such as ZnSe (bandgap 2.7 eV) or ZnS (bandgap 3.6 eV), or , GaP (bandgap 2.26eV) and the like.
  • Group II-VI such as ZnSe (bandgap 2.7 eV) or ZnS (bandgap 3.6 eV), or , GaP (bandgap 2.26eV) and the like.
  • the material of the core 22 preferably has a lower resistivity and a smaller bandgap than the materials of the first shell 24, the second shell 26, and the inorganic film 27. With this configuration, the efficiency of charge injection from the first shell 24, the second shell 26, and the inorganic film 27 to the core 22 is improved.
  • 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 film thickness of the second shell 26 refers to the smallest film thickness of the film thickness from the first shell 24 to the outer surface of the second shell 26.
  • d be the shortest distance from the core 22 of one quantum dot 20 to the core 22 of another adjacent quantum dot 20.
  • 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 a method of manufacturing the light emitting device 1 according to the present embodiment.
  • an array substrate is formed (step S1).
  • the formation of the array substrate may be performed by forming a plurality of TFTs with respect to the substrate according to the positions of the sub-pixels.
  • the first electrode 4 is formed (step S2).
  • a conductive transparent electrode material such as ITO may be formed by sputtering, and then patterned according to the shape of the sub-pixels to form the first electrode 4 for each sub-pixel. good.
  • the first electrode may be formed for each sub-pixel by vapor-depositing the transparent electrode material using a thin-film deposition mask.
  • the edge cover 14 is formed (step S3). After being applied onto the array substrate 3 and the first electrode 4, the edge cover 14 is patterned between the adjacent first electrodes 4 so as to cover 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 painting 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 5B.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the light emitting layer forming step, which corresponds to the quantum dot layer forming step in the present embodiment.
  • FIGS. 4A to 5B are process cross-sectional views for explaining the light emitting layer forming process.
  • the process cross-sectional views in the present specification including FIGS. 4A to 5B correspond to the region B of FIG. 1B, that is, the position corresponding to the periphery of the second light emitting layer 8G of the second light emitting element 2G.
  • the process sectional view in 1 is shown.
  • the method described with reference to the process sectional views in the present specification may be applied to a method for forming the light emitting layer 8 of another light emitting element, unless otherwise specified.
  • step S10 Up to the light emitting layer forming step, as shown in FIG. 4A, up to the first charge transport layer 6 is formed on the array substrate 3.
  • step S10 a coating step of applying the solution 28 shown in FIG. 4B to a position where the solution 28 is superimposed on the array substrate 3 is carried out.
  • the solution 28 is a solution in which a plurality of quantum dots 20 coordinated with the ligand 18 and the inorganic precursor 30 are dispersed in the solvent 32.
  • the solvent 32 may be, for example, hexane.
  • the inorganic precursor 30 contains the same materials as the second shell 26 and the inorganic film 27 described above.
  • the inorganic precursor 30 may contain, for example, zinc chloride and 1-dodecanethiol.
  • the coating process is performed under an atmospheric temperature of temperature T0. Since the application of the solution 28 is carried out under the atmospheric temperature of the temperature T0, the temperature of the quantum dots 20 and the ambient temperature of the quantum dots 20 in the solution 28 to be applied also become the temperature T0.
  • the temperature T0 may be, for example, room temperature.
  • a temperature raising step of heating the solution 28 on the array substrate 3 is performed (step S11).
  • the temperature of the solution 28 is raised, for example, by baking treatment (heat treatment) of the array substrate 3.
  • the solution 28 is heated until the temperature of the solution 28 becomes equal to or higher than the first temperature T1.
  • the first temperature T1 is a temperature equal to or higher than both the melting point T2 of the ligand 18 and the melting point of the solvent 32. Further, the first temperature T1 is higher than the temperature T0. Therefore, in the temperature raising step, the ligand 18 is melted and the solvent 32 is vaporized.
  • the melting point of TOPO is from 50 degrees Celsius to 54 degrees Celsius
  • the boiling point of hexane is 68.5 degrees Celsius to 69.1 degrees Celsius. Therefore, when the ligand 18 is TOPO and the solvent is hexane, the first temperature T1 is the boiling point of hexane. That is, the boiling point T1 of the solvent 32 is equal to or higher than the melting point T2 of the ligand 18. Therefore, in the temperature raising step, the solvent 32 is vaporized after the ligand 18 is melted.
  • the solution 28 on the array substrate 3 may be irradiated with light such as ultraviolet rays. Due to the light irradiation, the oxide semiconductor film 4A and the quantum dots 20 absorb light (ultraviolet rays) and generate heat, so that the temperature of the solution 28 rises.
  • the solvent 32 is vaporized from the array substrate 3, and the quantum dots 20 and the inorganic precursor 30 are dispersed in the molten ligand 18.
  • a temperature lowering step of lowering the temperature of the ligand 18 on the array substrate 3 is carried out (step S12).
  • the temperature lowering step for example, the temperature of the ligand 18 is lowered by natural heat dissipation.
  • the temperature is lowered until the temperature of the ligand 18 becomes equal to or lower than the melting point T2 of the ligand 18.
  • the temperature lowering step the temperature of the ligand 18 falls below the melting point T2, so that the molten ligand 18 solidifies. That is, the ligand 18 solidifies in a state where the quantum dots 20 and the inorganic precursor 30 are dispersed.
  • a first light irradiation step of irradiating the position on the array substrate 3 where the solution 28 is applied is performed (step S13).
  • the position on the array substrate 3 where the solution 28 is applied is irradiated with light such as ultraviolet rays. That is, in the first light irradiation step, the solidified ligand 18 is irradiated with ultraviolet rays in a state where the quantum dots 20 and the inorganic precursor 30 are dispersed.
  • the oxide semiconductor film 4A and the core 22 of the quantum dots 20 generate heat by absorbing light. The heat generated from the oxide semiconductor film 4A is transferred to the ligand 18 via the first charge transport layer 6.
  • the heat generated by the oxide semiconductor film 4A and the core 22 causes the temperature in the vicinity of the first charge transport layer 6 of the ligand 18 and the surroundings of the quantum dots 20 to rise locally.
  • the temperature in the vicinity of the first charge transport layer 6 in the ligand 18 and the surroundings of the quantum dots 20 exceeds the melting point T2 of the ligand 18, and the ligand 18 is partially melted again.
  • the inorganic precursor 30 grows epitaxially by a thermochemical reaction.
  • the reaction temperature T3 is higher than the melting point T2 of the ligand 18, which is about 200 degrees Celsius when the inorganic precursor 30 contains zinc chloride and 1-dodecanethiol.
  • the inorganic precursor 30 contained in the molten ligand 18 grows epitaxially.
  • a film-like inorganic film 27 in which the inorganic precursor 30 is epitaxially grown is formed at the interface between the light emitting layer 8 and the first charge transport layer 6.
  • the inorganic film 27 is formed on the surface of the first charge transport layer 6 on the light emitting layer 8 side.
  • the inorganic film 27 is formed from the surface of the first charge transport layer 6 so that the film thickness gradually increases. Therefore, the inorganic film 27 has improved adhesion to the first charge transport layer 6, and the film thickness can be made uniform. As a result, carrier injection into the core 22 can be made uniform, and luminous efficiency can be improved.
  • the inorganic precursor 30 contained in the molten ligand 18 grows epitaxially.
  • the second shell 26 in which the inorganic precursor 30 is epitaxially grown is formed so as to cover the periphery of the first shell 24.
  • the second shell 26 is formed around the quantum dots 20 so that the film thickness gradually increases from the outer surface of the first shell 24.
  • the first light irradiation is stopped in a state where the inorganic film 27 and the second shell 26 are separated from each other.
  • the first light irradiation step is completed before the inorganic film 27 and the second shell 26 are connected. Since the inorganic film 27 and the second shell 26 are separated from each other, each second shell 26 is in a state of being surrounded by the ligand 18. As a result, carrier injection into the core 22 can be made uniform, and uneven light emission can be suppressed.
  • the ligand 18 is locally melted only in the vicinity of the first charge transport layer 6 and around the quantum dots 20, and the inorganic precursor 30 is epitaxially grown in a state where the others are solidified. Therefore, contamination of the ligand 18 with impurities and the like can be suppressed.
  • the temperature of the ligand 18 drops, and when it falls below the melting point T2, the ligand 18 solidifies as a whole.
  • the light emitting layer 8 including the quantum dot structure 16 including the quantum dots 20 and the second shell 26 and the inorganic film 7 is formed.
  • the second quantum dots 31 generated from the inorganic precursor 30 that was not used for the formation are present in the second shell 26 or the inorganic film 27 in a dispersed state.
  • the light emission of the second quantum dot 31 increases the light emission amount of the quantum dot 20, so that the luminous efficiency can be improved.
  • the process of forming the light emitting layer 8 has been described with reference to an enlarged cross-sectional view around the second light emitting layer 8G.
  • the only difference in the formation methods 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 materials contained in the solution 28. That is, regardless of the emission color of the formed light emitting layer 8, the coating step, the temperature raising step, the temperature lowering step, and the first light irradiation step may be realized by the same method.
  • the material in the solution 28 may be changed for each emission color of the corresponding light emitting element, and the solution 28 may be coated separately by the inkjet method.
  • the solution 28 may be individually applied by an inkjet method at a position where it overlaps with each of the first electrodes 4 formed for each light emitting element.
  • the above-mentioned temperature raising step, temperature lowering step, and first light irradiation step may be carried out.
  • light emitting elements having different emission colors can be formed by continuous single light irradiation.
  • the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28 applied in the coating step may differ depending on the emission color of the corresponding light emitting element.
  • the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28 applied at the position corresponding to the second light emitting element 2G is the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28 applied at the position corresponding to the first light emitting element 2R. It is preferably lower than.
  • the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28 applied at the position corresponding to the second light emitting element 2G is the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28 applied at the position corresponding to the third light emitting element 2B. It is preferable that it is higher than.
  • the amount of the inorganic precursor 30 increases. Further, in general, the longer the wavelength of 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.
  • the longer the wavelength of the light emitted by the corresponding light emitting element the closer the formation conditions of each light emitting layer can be obtained by increasing the concentration of the inorganic precursor 30 in the solution 28. Therefore, it is possible to suppress variations in the film thickness of the second shell 26 among the quantum dots 20 having different particle sizes.
  • the light emitting layer forming step after the solution 28 is applied to the position where it overlaps with the first electrode 4 in the coating step, partial exposure by laser irradiation may be performed in the first light irradiation. After that, a removal step of removing the solution 28 may be performed from a position where the solution 28 is superimposed on a position different from the position where the partial exposure is performed. As a result, the light emitting layer 8 can be formed only at the position partially exposed by the laser irradiation.
  • partial exposure using a photomask may be performed in the first light irradiation.
  • 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. 6A to 7C.
  • 6A to 7C 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 step. 6A to 7C are shown not only at the position where the second light emitting layer 8G is formed, but also at the position where the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B are formed.
  • the photomask M shown in FIG. 6B is installed between the coating step and the first light irradiation step.
  • the photomask M has a function of shielding the light emitted in the light irradiation process.
  • the opening is formed so that the opening is formed only at the position where it overlaps with the first electrode 4G. That is, as shown in FIG. 6B, when the photomask M is installed above the array substrate 3, the photomask M shields the upper part of the solution 28 at a position where it does not overlap with the first electrode 4G.
  • a temperature raising step and a temperature lowering step are performed.
  • the photomask M may be installed before or after the temperature raising step and the temperature lowering step, or may be performed between the temperature raising step and the temperature lowering step.
  • the first light irradiation step By carrying out the first light irradiation step after installing the photomask M, as shown in FIG. 6C, light irradiation is carried out only on the oxide semiconductor film 4A at the position where it overlaps with the first electrode 4G. Therefore, in the first light irradiation step, the quantum dots 20 and the oxide semiconductor film 4A are heated only at the positions where they overlap with the first electrode 4G. Therefore, as shown in FIG. 7A, the second light emitting layer 8G including the second shell 26 and the inorganic film 27 is formed only at the position where it overlaps with the first electrode 4G.
  • the above-mentioned coating step to removal step are used to obtain the emission color of the corresponding light emitting element. It may be repeated depending on the situation. For example, after the formation of the second light emitting layer 8G shown in FIG. 7B, the coating step to the removing step are carried out three times in total, two times each, for the formation of the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B. You may.
  • the type of the solution to be applied is changed in the coating step according to the type of the light emitting layer 8 to be formed, and the photomask M to be installed above the array substrate 3 is also changed.
  • the aperture of the photomask M is opened according to the type of the light emitting layer 8 so that the light irradiation is performed only at the position overlapping with the position of the light emitting layer 8 to be formed. Change the position.
  • the light emitting layer 8 having the first light emitting layer 8R, the second light emitting layer 8G, and the third light emitting layer 8B shown in FIG. 7C is formed.
  • the present embodiment a method of forming the light emitting layer 8 divided for each light emitting element by the edge cover 14 has been described.
  • the edge cover 14 may be the height that covers the edge of the first electrode 4.
  • the light emitting layer 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 above was explained.
  • it can be applied to the forming step of the light emitting layer 8 when a part of the light emitting element includes a light emitting layer 8 of a type different from a part of other light emitting elements.
  • the time for performing the first light irradiation with respect to the positions corresponding to the first light emitting element 2R, the second light emitting element 2G, and the third light emitting element 2B differs depending on the emission color of the light emitting element. May be.
  • the irradiation time of the first light irradiation to the position corresponding to the second light emitting element 2G is preferably shorter than the irradiation time of the first light irradiation to the position corresponding to the first light emitting element 2R.
  • the irradiation time of the first light irradiation to the position corresponding to the second light emitting element 2G is longer than the irradiation time of the first light irradiation to the position corresponding to the third light emitting element 2B.
  • the coating step when the solution 28 is separately coated by the inkjet method and the entire coating area is irradiated with light, a photomask is installed above the array substrate 3 in the middle of the first light irradiation step, and the light irradiation is restarted. May be good. This makes it possible to make the irradiation time of the first light irradiation different depending on the emission color of the light emitting element. Further, when the above-mentioned partial exposure is performed, the irradiation time of the first 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 coated and formed by spin coating or the like, which is common to all sub-pixels.
  • the second electrode 12 is formed (step S7).
  • the second electrode 12 may be formed by vapor deposition or the like in common with all the sub-pixels.
  • 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 shell 26 is epitaxially grown around the first shell 24 of each quantum dot 20. .. Therefore, the film thickness of the shell at each quantum dot 20 can be increased as compared with the case where the quantum dots 20 having a core / shell structure are simply laminated.
  • a quantum dot having a core / shell structure it is conceivable to increase the film thickness of the shell in order to reduce the exudation of electrons injected into the core of the quantum dot.
  • the quantum dots are formed by stacking the quantum dots having a thick shell thickness, the filling rate of the quantum dots with respect to the volume of the light emitting layer becomes low. Therefore, it becomes difficult to realize a sufficient density of quantum dots in the light emitting layer, which leads to a reduction in the luminous efficiency of the light emitting element.
  • the second shells 26 are formed on the respective quantum dots 20.
  • the film thickness of the shell formed around the core 22 can be regarded as the total film 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 shells having the same film thickness are simply laminated. Therefore, the density of the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 is improved while reducing the exudation of electrons from the quantum dots 20, which leads to the improvement of the luminous efficiency of the light emitting device 1.
  • the average value of the random close-packing rate in the filling of a rigid sphere is approximately 63.66%. Therefore, in the present embodiment, the volume ratio of the quantum dot structure 16 in the light emitting layer 8 is preferably 63.7% or more. With the above configuration, the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 are compared with the case where quantum dots having shells having a film thickness equal to the total film thickness of the first shell 24 and the second shell 26 are randomly laminated. The density can be improved.
  • 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 can be laminated more densely before the first light irradiation step, and the second shell 26 having a relatively thick film thickness can be formed in the subsequent first light irradiation step.
  • the first shell has a film thickness capable of sufficiently reducing the exudation of electrons from the core 22, which is derived from the electron wave function, in a state where the quantum dots 20 are densely laminated. 24 and a 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 securing 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 step of forming the light emitting layer 8, the 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 contain a material having heat resistance to heating in the first light irradiation step described above.
  • the array substrate 3 does not necessarily have to have high heat resistance as long as heat can be prevented from propagating from the oxide semiconductor film 4A to the array substrate 3.
  • the array substrate 3 may be, for example, a glass substrate containing alkaline 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 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.
  • the first electrode 4 contains a material having high heat resistance such as a composite material of FTO and ITO.
  • first charge transport layer 6 Hole transporting layer containing NiO, MgNiO, Cr 2 O 3 , Cu 2 O, or LiNbO 3 or the like, a high inorganic material heat resistance than organic materials Is preferable.
  • an organic material is generally used for the edge cover 14 in order to realize a shape having a certain height and inclination.
  • the edge cover 14 preferably contains an organic material having a high glass transition temperature, such as polyimide, from the viewpoint of reducing damage caused by heating in the heating step 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 of the second charge transport layer 10 and the second electrode 12, it is possible to use a material that does not have heat resistance to heating in the first light irradiation step described above.
  • the second charge transport layer 10 may contain a material used for a conventionally known electron transport layer
  • the second electrode 12 may contain a material used for a conventionally known cathode.
  • FIG. 8A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8A.
  • FIG. 8C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 8B.
  • 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, 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 placed on the second electrode 12 from the lower layer. Prepare by stacking sequentially.
  • 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 used for 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 by the edge cover 14. It is separated into the second electrode 12B of.
  • 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. It is separated into the second charge transport layer 10B of the above.
  • the first charge transport layer 6 and the first electrode 4 are not separated by the edge cover 14 and are formed in common.
  • 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 the present 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 an oxide semiconductor film 12A on the surface.
  • the second electrode 12 in order to use the second electrode 12 as the reflective electrode, the second electrode 12 may be provided with a metal thin film on the array substrate 3 side of the oxide semiconductor film 12A.
  • the second electrode 12 corresponds to the first electrode
  • the second charge transport layer 10 corresponds to the first charge transport layer. Therefore, on the interface between the light emitting layer 8 and the second charge transport layer 10 (first charge transport layer), in other words, on the surface of the second charge transport layer 10, an inorganic film 27 obtained by epitaxially growing the inorganic precursor 30 is formed. It is formed.
  • the light emitting device 1 performs each step shown in FIG. 2 in the order of step S1, step S7, step S3, step S6, step S5, step S4, and step S2 in the same manner as in the previous embodiment.
  • step S7 by forming the oxide semiconductor film 12A on the metal thin film after forming the metal thin film, the second electrode 12 having a laminated structure of the metal thin film and the oxide semiconductor film 12A is formed. It may be formed.
  • 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. Therefore, it is preferable that the second electrode 12, the edge cover 14, and the second charge transport layer 10 contain a material having heat resistance to heating in the above-mentioned heating step.
  • 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 enhancing heat resistance to heating in the above-mentioned heating step. It is preferable to include the 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 material is also a material 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 use a material that does not have heat resistance to heating in the above-mentioned heating step.
  • the first charge transport layer 6 may contain 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 contain sex materials.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is less necessary 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 the present embodiment can reduce the intensity of light irradiation required to irradiate 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 top emission type light emitting device 1 is formed by forming the first electrode 4 as a reflective electrode in which a metal thin film and an oxide semiconductor film 4A are laminated and forming the second electrode 12 as a transparent electrode. Can be manufactured.
  • FIG. 9A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9A.
  • FIG. 9C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 9B.
  • 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 contain the ligand 18. As shown in FIG. 9C, the light emitting layer 8 may include a void 34 in a space that is not filled by the quantum dot structure 16.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is manufactured by the same method in 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 step of the light emitting device 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 10 to 11B.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining a light emitting layer forming step, which corresponds to the quantum dot layer forming step in the present embodiment.
  • 11A and 11B are process cross-sectional views for explaining the light emitting layer forming process.
  • step S10 the same method as that described in the first embodiment is executed from step S10 to step S13.
  • step S13 a quantum dot structure 16, a ligand 18, and an inorganic film 27 are formed on the upper layer of the first charge transport layer 6.
  • the quantum dots 20 are connected to each other via the second shell 26.
  • the second shell 26 and the inorganic film 27 are connected to each other.
  • a second light irradiation step is performed in which the oxide semiconductor film 4A is heated so that the temperature of the oxide semiconductor film 4A becomes the temperature T4 or higher. It is carried out (step S14).
  • ultraviolet light may be irradiated in the same manner as in the first light irradiation, and light having a larger amount of energy per unit time than the light irradiated in the first light irradiation is irradiated. You may.
  • the temperature T4 is higher than the reaction temperature T3 of the inorganic precursor 30 and corresponds to the boiling point of the ligand 18. For example, if the ligand 18 is the aforementioned TOPO, the temperature T4 is 411.2 degrees Celsius.
  • the temperature of the ligand 18 reaches the temperature T4 due to the heating of the oxide semiconductor film 4A in the second light irradiation step, the evaporation of the ligand 18 starts.
  • the ligand 18 is vaporized, and as shown in FIG. 11B, a light emitting layer 8 without the ligand 18 is obtained.
  • the area of the outer surface of the second shell 26 in the one set of quantum dots 20 is large. , It is smaller than when it is 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 laminated.
  • the area of the outer surface of the quantum dot structure 16 By reducing the area of the outer surface of the quantum dot structure 16, the area of the surface of the second shell 26, which allows moisture to enter from the outside, can be reduced. Therefore, with this configuration, it is possible to reduce damage to the second shell 26 due to moisture intrusion, and by extension, deterioration of the surface protection function of the quantum dots 20 of the second shell 26 due to the damage.
  • the ligand 18 when the ligand 18 is coordinated to the outer surface of the quantum dot structure 16, the ligand 18 that can be damaged by water intrusion can be reduced by reducing the area of the outer surface. Therefore, it is possible to reduce the damage to the second shell 26 due to the loss of the protective function of the second shell 26 by the ligand 18 due to the damage.
  • 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, it is possible to reduce the damage to the second shell 26 due to the driving of the light emitting device 1, and eventually the formation of defects in the second shell 26 due to the damage. Therefore, by reducing the area of the outer surface of the quantum dot structure 16, a non-light emitting process occurs due to recombination of electrons and holes in the defect, and by extension, 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 dots 20 due to the damage of the quantum dot structure 16 Deactivation can be reduced.
  • the partial exposure using the laser irradiation or the photomask described in the first embodiment is adopted for the light irradiation. May be good.
  • the above-mentioned second light irradiation is carried out at a position where the solution is applied and overlapped with the coating step. You may.
  • the ligand 18 in the light emitting layer 8 can be vaporized at once. Therefore, according to the above configuration, the number of times the second light irradiation is performed can be reduced as compared with the case where the second light irradiation is performed individually, which leads to a reduction in manufacturing cost.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment does not include the ligand 18 in the light emitting layer 8.
  • ligands that coordinate quantum dots often contain organic materials. Therefore, the light emitting layer 8 in the present embodiment, which does not include the ligand 18, has a low content 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 the reliability.
  • the average value of the proportion of voids not occupied by the rigid sphere in the space randomly packed with the rigid sphere 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% by volume or less. In this case, the proportion of organic matter in the light emitting layer 8 can be reduced as compared with a light emitting layer in which conventional quantum dots are randomly close-packed and the voids between the quantum dots are filled with an organic ligand. Therefore, with the above configuration, it is possible to improve the reliability of the light emitting layer 8 more efficiently.
  • the expression "does not have a ligand” means that it does not substantially have a ligand.
  • the light emitting layer 8 in the present embodiment may have impurities or ligand residues remaining to such an extent that the reliability of the light emitting layer 8 is not significantly reduced.
  • the light emitting layer 8 in the present embodiment may contain a residue of the above-mentioned impurities or ligands in an amount of about 3% by volume based on the total volume of the light emitting layer 8.
  • FIG. 12A is a schematic top view of the light emitting device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 12A.
  • FIG. 12C is an enlarged cross-sectional view of the region B in FIG. 12B.
  • the light emitting layer 8 includes the quantum dot structure 36 instead of the quantum dot structure 16 and the second The difference is that the charge transport layer 10 is an oxide of the second shell 26. Except for the above points, 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.
  • the second shell 38 is made of the same material as the second shell 26 and fills at least a part of the voids around the second shell 26.
  • the light emitting device 1 according to the present embodiment is manufactured by the same method except for step S5 and step S6, that is, a light emitting layer forming step and a second charge transport layer forming step, among the steps shown in FIG. ..
  • step S5 and step S6 that is, a light emitting layer forming step and a second charge transport layer forming step, among the steps shown in FIG. ..
  • the light emitting layer forming step and the second charge transport layer forming step of the light emitting device 1 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 13A to 14D.
  • FIGS. 13A to 14D are process cross-sectional views for explaining the light emitting layer forming step, which corresponds to the quantum dot layer forming step in the present embodiment. It should be noted that FIGS. 13A to 14D are shown not only at the position where the second light emitting layer 8G is formed but also at 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 solution 28 is applied onto the array substrate 3 in the same manner as in the above-mentioned coating step.
  • the proportion of the inorganic precursor 30 in the applied solution 28 is larger than that in the above-described embodiments.
  • the photomask M shown in FIG. 13B is installed between the coating step and the first light irradiation step. Also in this embodiment, when the photomask M is installed above the array substrate 3, the opening is formed so that the opening is formed only at the position where it overlaps with the first electrode 4G. That is, as shown in FIG. 13B, when the photomask M is installed above the array substrate 3, the photomask M shields the upper part of the solution 28 at a position where it does not overlap with the first electrode 4G. After that, a temperature raising step and a temperature lowering step are performed. The photomask M may be installed before or after the temperature raising step and the temperature lowering step, or may be performed between the temperature raising step and the temperature lowering step.
  • the first light irradiation step By performing the first light irradiation step after installing the photomask M, as shown in FIG. 13C, light irradiation is performed only on the oxide semiconductor film 4A at the position where it overlaps with the first electrode 4G. Therefore, in the first light irradiation step, the quantum dots 20 and the oxide semiconductor film 4A are heated only at the positions where they overlap with the first electrode 4G. Therefore, as shown in FIG. 14A, the second light emitting layer 8G including the second shell 26 and the inorganic film 27 is formed only at the position where it overlaps with the first electrode 4G.
  • the second shell 26 is formed from the oxide semiconductor film 4A side.
  • the solution 28 contains a large amount of the inorganic 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. 14A, after the completion of the first light irradiation step, an inorganic layer made of the second shell 26 is formed on the upper layer of the second light emitting layer 8G.
  • the above-mentioned second light irradiation step is also carried out in the state shown in FIG. 13C.
  • a 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.
  • an inorganic layer made of the second shell 26 is also formed in the upper layers of the first light emitting layer 8R and the third light emitting layer 8B, respectively. Therefore, when the step of forming the light emitting layer 8 is completed, the inorganic layer 10P made of the second shell 26, which is common to the first electrode 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 was carried out without carrying out the second light irradiation step. May be good.
  • a layer of the ligand 18 is formed on the upper layer of the inorganic layer 10P.
  • the ligand 18 can be vaporized together by performing the above-mentioned second light irradiation at a position where the solution is applied and a position where the solution is applied in the coating step.
  • the second shell 26 is oxidized from the inorganic layer 10P side.
  • the second charge transport layer 10 shown in FIG. 14D can be obtained. Therefore, in the present embodiment, the above-mentioned step S6 can be realized by the charge transport layer forming step of performing the oxidation treatment of 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 can be obtained even in the gap 34 in the previous embodiment.
  • the volume ratio of the quantum dot structure 36 to the total volume of the light emitting layer 8 is higher than that of the quantum dot structure 16 in the previous embodiment. That is, in the light emitting layer 8 of the present embodiment, the filling rate of the shell formed around the core 22 of the quantum dots 20 in the light emitting layer 8 is further improved. Therefore, according to 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 the oxidation treatment of the inorganic layer 10P formed on the upper layer of 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 tact time and a reduction in manufacturing cost.
  • 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 dots 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 containing the quantum dots, so that the efficiency of carrier transport of each charge transport layer is improved, and thus light emission. This leads to an improvement in the luminous efficiency of the device 1.
  • Each charge transport layer including the quantum dot 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 provided with a plurality of light emitting elements and having a display surface DS.
  • the present invention is not limited to this, and the light emitting device 1 in each of the above-described embodiments may be a light emitting device including a single light emitting element.

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Abstract

発光デバイスの製造方法は、電極形成工程と、量子ドット層形成工程とを有する。量子ドット層形成工程は、塗布工程と、昇温工程と、第１光照射工程と、を有しする。前記塗布工程は、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、無機物前駆体と、溶媒とを含む溶液を基板と重畳する位置に塗布する。前記昇温工程は、前記塗布工程の後で、前記リガンドが溶融し、かつ、前記溶媒が気化するまで温度を上昇させる。前記第１光照射工程は、前記昇温工程の後で、光照射を行う。前記第１光照射工程では、前記無機物前駆体を、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シェルを形成し、かつ、前記無機物前駆体を、前記量子ドット層と前記第１電荷輸送層との界面にエピタキシャル成長させた無機膜を形成する。

Description

発光デバイスの製造方法、及び発光デバイス
　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、及び発光デバイスに関する。
　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
　量子ドット層を備えた発光デバイスにおいて、発光効率の改善が望まれていた。
　本発明の一態様に係る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、前記第１電極および前記量子ドット層の間の第１電荷輸送層と、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る。前記発光デバイスの製造方法は、電極形成工程と、量子ドット層形成工程とを有する。前記電極形成工程は、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。前記量子ドット層形成工程は、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。前記量子ドット層形成工程は、塗布工程と、昇温工程と、第１光照射工程と、を有しする。前記塗布工程は、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、無機物前駆体と、溶媒とを含む溶液を前記基板と重畳する位置に塗布する。前記昇温工程は、前記塗布工程の後で、前記リガンドが溶融し、かつ、前記溶媒が気化するまで温度を上昇させる。前記第１光照射工程は、前記昇温工程の後で、光照射を行う。前記第１光照射工程では、前記無機物前駆体を、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シェルを形成し、かつ、前記無機物前駆体を、前記量子ドット層と前記第１電荷輸送層との界面にエピタキシャル成長させた無機膜を形成する。
　本発明の一態様に係る発光デバイスは、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、前記第１電極および前記量子ドット層の間の第１電荷輸送層と、を含む発光素子を基板上に備えた発光デバイスである。前記発光デバイスは、複数の量子ドットと、無機膜と、を備える。前記複数の量子ドットは、コアと、前記コアを被膜する第１シェルと、前記第１シェルを被膜する第２シェルと、を有する。前記無機膜は、前記量子ドット層と第１電荷輸送層との界面に形成されている。
　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。
図１Ａは、実施形態１に係る発光デバイスの概略上面図である。図１Ｂは、実施形態１に係る発光デバイスの概略断面図である。図１Ｃは、実施形態１に係る発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 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。 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。 図４Ａ及び図４Ｂは、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。 図５Ａ及び図５Ｂは、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。 図６Ａ～図６Ｃは、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。 図７Ａ～図７Ｃは、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。 図８Ａは、実施形態２に係る発光デバイスの概略上面図である。図８Ｂは、実施形態２に係る発光デバイスの概略断面図である。図８Ｃは、実施形態２に係る発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 図９Ａは、実施形態３に係る発光デバイスの概略上面図である。図９Ｂは、実施形態３に係る発光デバイスの概略断面図である。図９Ｃは、実施形態１に係る発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 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。 図１１Ａ、図１１Ｂは、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。 図１２Ａは、実施形態４に係る発光デバイスの概略上面図である。図１２Ｂは、実施形態４に係る発光デバイスの概略断面図である。図１２Ｃは、実施形態４に係る発光デバイスの発光層周辺の概略拡大図である。 図１３Ａ～図１３Ｃは、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。 図１４Ａ～図１４Ｄは、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１Ａ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１Ｂは、図１Ａにおける、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図１Ｃは、図１Ｂ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１Ａ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１Ｂ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、発光層８で量子ドット材料を発光させる、ＱＬＥＤ（Quantum-dot Light Emitting Diode）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１Ｂ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１Ｃを参照して詳細に説明する。なお、図１Ｃは、図１Ｂ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１Ｃ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１Ｃ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（第１）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、及び無機膜２７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。無機膜２７は、発光層８と第１電荷輸送層６との界面に形成されている。
　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。
　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。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。また、本実施形態では、量子ドット２０は、他の量子ドット２０から離れている。具体的には、複数の量子ドット２０間には、リガンド１８が介在している。なお、複数の量子ドット２０のうち、少なくとも１組の互いに隣接する量子ドット２０同士は、第２シェル２６を介して接続されていてもよい。
　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。
　無機膜２７は、結晶構造を有する。特に、本実施形態においては、無機膜２７は、第１電荷輸送層６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。無機膜２７は、第２シェル２６と同一材料により形成されている。また、無機膜２７と第２シェル２６とは、互いに離れている。具体的には、無機膜２７と第２シェル２６との間には、リガンド１８が介在している。
　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、第２シェル２６、及び無機膜２７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、第２シェル２６、及び無機膜２７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、第２シェル２６、及び無機膜２７からコア２２への電荷注入の効率が向上する。
　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１Ｃ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５Ｂ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４Ａから図５Ｂ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４Ａから図５Ｂ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１Ｂ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４Ａ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４Ｂに示す溶液２８をアレイ基板３と重畳する位置に塗布する、塗布工程を実施する（ステップＳ１０）。
　溶液２８は、図４Ｂ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、無機物前駆体３０とが、溶媒３２中に分散した溶液である。溶媒３２は、例えば、ヘキサンであってもよい。無機物前駆体３０は、前述した第２シェル２６、及び無機膜２７と同じ材料を含む。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。
　塗布工程は、温度Ｔ０の雰囲気温度下において行う。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、塗布される溶液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上の溶液２８を加熱する昇温工程を実施する（ステップＳ１１）。昇温工程では、例えば、アレイ基板３のベーク処理（熱処理）により、溶液２８の温度を上昇させる。昇温工程では、溶液２８の温度が第１温度Ｔ１以上となるまで溶液２８を加熱する。
　第１温度Ｔ１は、リガンド１８の融点Ｔ２、及び溶媒３２の融点の両方以上の温度である。また、第１温度Ｔ１は、温度Ｔ０よりも高い。したがって、昇温工程では、リガンド１８が溶融し、かつ、溶媒３２が気化する。
　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、溶媒がヘキサンである場合、第１温度Ｔ１はヘキサンの沸点である。つまり、溶媒３２の沸点Ｔ１は、リガンド１８の融点Ｔ２以上である。したがって、昇温工程では、リガンド１８が溶融した後に、溶媒３２が気化する。
　なお、昇温工程では、ベーク処理の代わりに、アレイ基板３上の溶液２８に対し、紫外線等の光を照射する光照射を行ってもよい。当該光照射により、酸化物半導体膜４Ａ、及び量子ドット２０が光（紫外線）を吸収して発熱することにより、溶液２８の温度が上昇する。
　昇温工程の完了後、図５Ａに示すように、アレイ基板３上から溶媒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上のリガンド１８の温度を低下させる降温工程を実施する（ステップＳ１２）。降温工程では、例えば、自然放熱により、リガンド１８の温度を低下させる。降温工程では、リガンド１８の温度がリガンド１８の融点Ｔ２以下となるまで温度を低下させる。降温工程では、リガンド１８の温度が融点Ｔ２を下回ることにより、溶融していたリガンド１８が固体化する。つまり、量子ドット２０と無機物前駆体３０とが分散している状態で、リガンド１８が固体化する。
　次いで、アレイ基板３上の溶液２８を塗布した位置に対し、第１光照射を行う第１光照射工程を実施する（ステップＳ１３）。第１光照射工程では、アレイ基板３上の溶液２８を塗布した位置に対し、紫外線等の光を照射する。つまり、第１光照射工程では、量子ドット２０と無機物前駆体３０とが分散している状態で固体化したリガンド１８に紫外線を照射する。第１光照射工程では、酸化物半導体膜４Ａ、及び量子ドット２０のコア２２が光を吸収することにより発熱する。酸化物半導体膜４Ａから発生した熱は、第１電荷輸送層６を介してリガンド１８に伝わる。
　したがって、第１光照射工程では、酸化物半導体膜４Ａ及びコア２２の発熱により、リガンド１８における第１電荷輸送層６付近、及び量子ドット２０の周囲の温度が局所的に上昇する。これにより、リガンド１８における第１電荷輸送層６付近、及び量子ドット２０の周囲の温度が、リガンド１８の融点Ｔ２を上回り、リガンド１８が部分的に再び溶融する。
　そして、リガンド１８における第１電荷輸送層６付近、及び量子ドット２０の周囲の温度が、無機物前駆体３０の反応温度Ｔ３を上回ると、無機物前駆体３０が熱化学反応によりエピタキシャル成長する。反応温度Ｔ３は、リガンド１８の融点Ｔ２よりも高い温度であり、無機物前駆体３０が塩化亜鉛および１－ドデカンチオールを含む場合、約摂氏２００度である。
　リガンド１８における第１電荷輸送層６付近では、溶融したリガンド１８に含まれている無機物前駆体３０がエピタキシャル成長する。これにより、図５Ｂに示すように、発光層８と第１電荷輸送層６との界面に、無機物前駆体３０をエピタキシャル成長させた膜状の無機膜２７が形成される。言い換えれば、無機膜２７は、第１電荷輸送層６における発光層８側の表面に形成される。無機膜２７は、第１電荷輸送層６の表面から、次第に膜厚が大きくなるように形成される。したがって、無機膜２７は、第１電荷輸送層６との密着性が向上し、膜厚の均一化を図ることができる。これにより、コア２２へのキャリア注入が均一化を図ることができ、発光効率の向上を図ることができる。
　また、リガンド１８における量子ドット２０の周囲では、溶融したリガンド１８に含まれている無機物前駆体３０がエピタキシャル成長する。これにより、図５Ｂに示すように、第１シェル２４の周囲を覆うように、無機物前駆体３０をエピタキシャル成長させた第２シェル２６が形成される。第２シェル２６は、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。
　本実施形態では、無機膜２７と第２シェル２６とが互いに離れている状態で、第１光照射を停止する。言い換えれば、第１光照射工程は、無機膜２７と第２シェル２６とが接続する前に完了する。無機膜２７と第２シェル２６とが離れていることによって、各第２シェル２６は、リガンド１８で囲まれた状態となる。これにより、コア２２へのキャリア注入の均一化を図ることができ、発光むらを抑制することができる。
　また、本実施形態では、リガンド１８を、第１電荷輸送層６付近、及び量子ドット２０の周囲のみを局所的に溶融させ、その他を固体化した状態で、無機物前駆体３０をエピタキシャル成長させる。したがって、リガンド１８に不純物などの混入を抑制することができる。
　そして、第１光照射が停止すると、リガンド１８は、温度が低下し、融点Ｔ２を下回ると全体的に固体化する。これにより、量子ドット２０及び第２シェル２６を備えた量子ドット構造体１６と、無機膜７と、を含む発光層８が形成される。
　また、固体化したリガンド１８には、第２シェル２６又は無機膜２７に生成に用いられなかった無機物前駆体３０から生成された第２量子ドット３１が分散した状態で存在する。これにより、第２量子ドット３１の発光によって、量子ドット２０の発光量が増加するので、発光効率の向上を図ることができる。
　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、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、塗布工程、昇温工程、降温工程、及び第１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、塗布工程において、対応する発光素子の発光色ごとに、溶液２８中の材料を変更し、インクジェット法によって溶液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、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、上述した昇温工程、降温工程、及び第１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、塗布工程において塗布される溶液２８における、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溶液２８における、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溶液２８における、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溶液２８における、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溶液２８における、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、溶液２８における無機物前駆体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、塗布工程において、第１電極４と重畳する位置に溶液２８を塗布した後、第１光照射において、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、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、塗布工程において、第１電極４と重畳する位置に溶液２８を塗布した後、第１光照射において、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６Ａから図７Ｃを参照して、より詳細に説明する。
　図６Ａから図７Ｃ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６Ａから図７Ｃ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６Ａ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、塗布工程と第１光照射工程との間において、図６Ｂに示すフォトマスクＭの設置を行う。
　フォトマスクＭは、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６Ｂ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溶液２８の上方が、フォトマスクＭによって遮蔽される。その後、昇温工程、及び降温工程を行う。なお、フォトマスクＭの設置は、昇温工程、及び降温工程の前であってもよし、後であってもよいし、昇温工程と降温工程との間で実施されてもよい。
　フォトマスクＭを設置した後に、第１光照射工程を実施することにより、図６Ｃ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及び酸化物半導体膜４Ａの加熱が実施される。したがって、図７Ａに示すように、第１電極４Ｇと重畳する位置のみに、第２シェル２６及び無機膜２７を含む第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７Ｂ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７Ｂ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、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、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、第１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７Ｃ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、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、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１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１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１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１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１光照射の照射時間よりも長いことが好ましい。
　塗布工程において、インクジェット法により溶液２８を塗り分け、全塗布領域に光照射を行う場合、第１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１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１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。
　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。
　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１光照射工程の前において、量子ドット２０をより密に積層し、その後の第１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、当該第１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、上述した第１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、上述した第１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８Ａ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８Ｂは、図８Ａにおける、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図８Ｃは、図８Ｂ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１２Ａ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１２Ａよりもアレイ基板３側に、金属薄膜を備えていてもよい。本実施形態では、第２電極１２が第１電極に相当し、第２電荷輸送層１０が第１電荷輸送層に相当する。したがって、本実施形態発光層８と第２電荷輸送層１０（第１電荷輸送層）との界面、言い換えれば第２電荷輸送層１０の表面に、無機物前駆体３０をエピタキシャル成長させた無機膜２７が形成される。
　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１２Ａ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１２Ａ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９Ａ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９Ｂは、図９Ａにおける、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図９Ｃは、図９Ｂ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９Ｃ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１０から図１１Ｂを参照して、より詳細に説明する。
　図１０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１１Ａ、図１１Ｂ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１１Ａ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と無機膜２７とが形成されている。また、本実施形態では、量子ドット２０同士が第２シェル２６を介して接続されている。また、第２シェル２６と無機膜２７とは接続されている。
　本実施形態においては、ステップＳ１２に次いで、さらに第２光照射を行い、酸化物半導体膜４Ａの温度が温度Ｔ４以上となるように、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Ｓ１４）。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。温度Ｔ４は、無機物前駆体３０の反応温度Ｔ３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、温度Ｔ４は、摂氏４１１．２度である。
　第２光照射工程における酸化物半導体膜４Ａの加熱により、リガンド１８の温度が温度Ｔ４に到達すると、リガンド１８の蒸発が開始する。これにより、第２光照射工程において、リガンド１８が気化し、図１１Ｂ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。
　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。
　なお、本実施形態における第２光照射工程に先立って実施される第１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、光照射に採用してもよい。この場合、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２光照射を、塗布工程において、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２光照射を実施するよりも、第２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。
　〔実施形態４〕
　図１２Ａ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１２Ｂは、図１２Ａにおける、Ａ－Ａ線矢視断面図である。図１２Ｃは、図１２Ｂ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１２Ｃ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１３Ａから図１４Ｄを参照して、より詳細に説明する。
　図１３Ａから図１４Ｄ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１３Ａから図１４Ｄ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１３Ａ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、上述の塗布工程と同様に、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、塗布された溶液２８中における無機物前駆体３０の割合が大きい。
　次いで、塗布工程と第１光照射工程との間において、図１３Ｂ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１３Ｂ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溶液２８の上方が、フォトマスクＭによって遮蔽される。その後、昇温工程、及び降温工程を行う。なお、フォトマスクＭの設置は、昇温工程、及び降温工程の前であってもよし、後であってもよいし、昇温工程と降温工程との間で実施されてもよい。
　フォトマスクＭを設置した後に、第１光照射工程を実施することにより、図１３Ｃ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及び酸化物半導体膜４Ａの加熱が実施される。したがって、図１４Ａに示すように、第１電極４Ｇと重畳する位置のみに、第２シェル２６及び無機膜２７を含む第２発光層８Ｇが形成される。
　ここで、本実施形態における第１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、溶液２８は、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１４Ａに示すように、第１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１３Ｃに示す状態において、上述した第２光照射工程も実施される。このために、図１４Ａ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１４Ｂ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１光照射工程の完了の後、第２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２光照射を、塗布工程において、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１４Ｄ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
２７　　　　無機膜
２８　　　　溶液
３０　　　　無機物前駆体
３１　　　　第２量子ドット
３２　　　　溶媒
３４　　　　空隙
Ｍ　　　　　フォトマスク

Claims (26)

  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、前記第１電極および前記量子ドット層の間の第１電荷輸送層と、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有し、
    　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、無機物前駆体と、溶媒とを含む溶液を前記基板と重畳する位置に塗布する塗布工程と、
    　　前記塗布工程の後で、前記リガンドが溶融し、かつ、前記溶媒が気化するまで温度を上昇させる昇温工程と、
    　　前記昇温工程の後で、光照射を行う第１光照射工程と、を有し、
    　前記第１光照射工程では、
    　　前記無機物前駆体を、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シェルを形成し、かつ、
    　　前記無機物前駆体を、前記量子ドット層と前記第１電荷輸送層との界面にエピタキシャル成長させた無機膜を形成する、
    　発光デバイスの製造方法。
  2. 　前記量子ドット層形成工程は、
    　　前記昇温工程の後で、前記リガンドの融点以下まで温度を低下させる降温工程をさらに有し、
    　　前記降温工程の後で、前記第１光照射工程を行う、
    　請求項１に記載の発光デバイスの製造方法。
  3. 　前記第１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１または２に記載の発光デバイスの製造方法。
  4. 　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. 　前記溶媒の沸点が、前記リガンドの融点以上であり、
    　前記昇温工程において、前記リガンドが溶融した後に、前記溶媒が気化する、
    　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、第２電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成工程をさらに有する、
    　請求項６に記載の発光デバイスの製造方法。
  8. 　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、前記複数の発光素子ごとに前記量子ドット層を形成し、かつ、前記複数の発光素子の一部に、前記複数の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. 　前記複数の発光素子は、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発光素子とを備える、
    　請求項８に記載の発光デバイスの製造方法。
  10. 　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溶液における、前記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９に記載の発光デバイスの製造方法。
  11. 　前記塗布工程において、前記第２発光素子に対応する位置に塗布された前記溶液における、前記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溶液における、前記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溶液における、前記無機物前駆体の濃度よりも高い、
    　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対する前記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９から１１の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  13. 　前記第２発光素子に対応する位置に対する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光照射の照射時間よりも長い、
    　請求項１２に記載の発光デバイスの製造方法。
  14. 　前記複数の発光素子のそれぞれが前記第１電極を個別に備え、前記塗布工程において、前記溶液を、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８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１光照射工程において、レーザー照射による部分露光を行う、
    　請求項１から１４の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  16. 　前記第１光照射工程において、フォトマスクを使用した部分露光を行う、
    　請求項１から１４の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  17. 　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１５または１６に記載の発光デバイスの製造方法。
  18. 　前記第１光照射工程に次いで、前記第１光照射工程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溶液を除去する除去工程をさらに有する、
    　請求項１５から１７の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  19. 　前記塗布工程と、前記昇温工程と、前記第１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２光照射を行い、前記リガンドを気化させる第２光照射工程をさらに有する、
    　請求項１８に記載の発光デバイスの製造方法。
  20. 　前記第２光照射において、前記第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、前記塗布工程において、前記溶液を塗布した位置と重畳する位置に照射する、
    　請求項１９に記載の発光デバイスの製造方法。
  21. 　前記量子ドット層形成工程は、さらに、前記第１光照射工程に次いで、第２光照射を行い、前記リガンドを気化させる第２光照射工程をさらに有する、
    　請求項１から１４の何れか１項に記載の発光デバイスの製造方法。
  22. 　前記第２光照射において、前記第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する、
    　請求項２１に記載の発光デバイスの製造方法。
  23. 　前記第２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２１または２２に記載の発光デバイスの製造方法。
  24. 　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、前記第１電極および前記量子ドット層の間の第１電荷輸送層と、を含む発光素子を基板上に備えた発光デバイスであって、
    　コアと、前記コアを被膜する第１シェルと、前記第１シェルを被膜する第２シェルと、を有する複数の量子ドットと、
    　前記量子ドット層と第１電荷輸送層との界面に形成された無機膜と、を備える、
    　発光デバイス。
  25. 　前記第１シェルの平均膜厚が、前記第２シェルの最小膜厚よりも小さい、
    　請求項２４に記載の発光デバイス。
  26. 　前記無機膜と前記第２シェルとは離れている、
    　請求項２４又は２５に記載の発光デバイス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11996501B2 (en) * 2019-02-20 2024-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing light-emitting device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004066361A2 (en) * 2003-01-22 2004-08-05 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Monodisperse core/shell and other complex structured nanocrystals and methods of preparing the same
US20090321692A1 (en) * 2005-01-05 2009-12-31 Locascio Michael Nanostructured material comprising semiconductor nanocrystal complexes
JP2010526420A (ja) * 2007-05-07 2010-07-29 イーストマン コダック カンパニー 電力の分配が改善されたエレクトロルミネッセンス・デバイス
JP2011502333A (ja) * 2007-10-30 2011-01-20 イーストマン コダック カンパニー ブリンキングのない量子ドットを含む装置
WO2013127662A1 (de) * 2012-02-28 2013-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Lumineszierende, cadmiumfreie kern-multischalen-quantenpunkte auf basis von indiumphosphid
US20140027713A1 (en) * 2011-04-02 2014-01-30 Qd Vision, Inc. Device including quantum dots
WO2015056750A1 (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 ナノ粒子材料、及び発光デバイス
JP2019157129A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 量子ドット及びこれを含む電界発光素子
JP2019527252A (ja) * 2016-06-27 2019-09-26 ナノシス・インク． ナノ構造体の緩衝化被覆のための方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004066361A2 (en) * 2003-01-22 2004-08-05 The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Monodisperse core/shell and other complex structured nanocrystals and methods of preparing the same
US20090321692A1 (en) * 2005-01-05 2009-12-31 Locascio Michael Nanostructured material comprising semiconductor nanocrystal complexes
JP2010526420A (ja) * 2007-05-07 2010-07-29 イーストマン コダック カンパニー 電力の分配が改善されたエレクトロルミネッセンス・デバイス
JP2011502333A (ja) * 2007-10-30 2011-01-20 イーストマン コダック カンパニー ブリンキングのない量子ドットを含む装置
US20140027713A1 (en) * 2011-04-02 2014-01-30 Qd Vision, Inc. Device including quantum dots
WO2013127662A1 (de) * 2012-02-28 2013-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Lumineszierende, cadmiumfreie kern-multischalen-quantenpunkte auf basis von indiumphosphid
WO2015056750A1 (ja) * 2013-10-17 2015-04-23 株式会社村田製作所 ナノ粒子材料、及び発光デバイス
JP2019527252A (ja) * 2016-06-27 2019-09-26 ナノシス・インク． ナノ構造体の緩衝化被覆のための方法
JP2019157129A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 量子ドット及びこれを含む電界発光素子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PENG, XIAOGANG ET AL.: "Epitaxial Growth of Highly Luminescent CdSe/CdS Core/ Shell Nanocrystals with Photostability and Electronic Accessibility", J. AM. CHEM. SOC, vol. 119, no. 30, 30 July 1997 (1997-07-30), pages 7019 - 7029, XP002261067 *

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