WO2022018849A1 - 発光素子及び発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子及び発光素子の製造方法 Download PDF

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WO2022018849A1
WO2022018849A1 PCT/JP2020/028412 JP2020028412W WO2022018849A1 WO 2022018849 A1 WO2022018849 A1 WO 2022018849A1 JP 2020028412 W JP2020028412 W JP 2020028412W WO 2022018849 A1 WO2022018849 A1 WO 2022018849A1
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WO
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light emitting
transport layer
carrier transport
convex portions
electrode
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PCT/JP2020/028412
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弘文 吉川
吉裕 上田
貴洋 土江
真樹 山本
大介 豊嶋
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シャープ株式会社
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    • H10K71/125—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using electrolytic deposition e.g. in-situ electropolymerisation
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • the present disclosure relates to a light emitting element and a method for manufacturing the light emitting element.
  • Patent Document 1 describes forming a nanorod-shaped electron transport layer directly on a cathode electrode.
  • the light emitting device of the present disclosure is used to solve the above-mentioned problems.
  • a second electrode arranged to face the first electrode and A light emitting layer arranged between the first electrode and the second electrode and containing quantum dots
  • a carrier transport layer arranged between the first electrode and the surface of the light emitting layer on the second electrode side, including a plurality of protrusions extending toward the second electrode side, and containing a first carrier transport material. Equipped with At least a part of the plurality of protrusions of the carrier transport layer and at least a part of the plurality of gaps between the plurality of protrusions are covered with the quantum dots.
  • the method for manufacturing a light emitting device of the present disclosure is to solve the above-mentioned problems.
  • a step of forming quantum dots so as to cover at least a part of the plurality of protrusions of the carrier transport layer and at least a part of a plurality of gaps between the plurality of protrusions is included.
  • a light emitting element and a method for manufacturing a light emitting element having high carrier injection efficiency into quantum dots and low contact resistance between the light emitting layer and the carrier transport layer.
  • FIG. (A) is a diagram showing the relationship between the thickness of the light emitting layer provided in the light emitting device of the first embodiment and the height of the convex portion of the electron transport layer
  • (b) is a diagram showing the relationship between the light emitting device of the first embodiment and the height of the convex portion of the electron transport layer. It is a figure which shows the arrangement of the convex part of the provided electron transport layer.
  • FIG. 6B is a diagram showing the arrangement of convex portions of the electron transport layer provided in the light emitting device of the second embodiment.
  • (A) is a plan view of the resist layer formed in the manufacturing process of the light emitting element which is a modification of Embodiment 2, and (b) is provided in the light emitting element which is a modification of Embodiment 2. It is a figure which shows the arrangement of the convex part of an electron transport layer.
  • (A), (b), (c) and (d) are diagrams for explaining the manufacturing process and the schematic configuration of the light emitting element of the third embodiment.
  • (A), (b), (c), (d) and (e) are diagrams for explaining the manufacturing process and the schematic configuration of the light emitting element of the fourth embodiment.
  • (A) is a diagram showing a schematic configuration of a light emitting element of the fifth embodiment, and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA'shown in (a).
  • (A) is a diagram showing a schematic configuration of a light emitting element of the sixth embodiment, and (b) is a cross-sectional view taken along the line BB'shown in (a). It is sectional drawing which shows the schematic structure of the light emitting element of Embodiment 7.
  • FIGS. 1 to 13 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 13.
  • the same reference numerals may be added to the configurations having the same functions as the configurations described in the specific embodiments, and the description thereof may be omitted.
  • FIG. 1 is a plan view showing a display device 70 including a light emitting element 1 (shown in FIG. 2).
  • the display device 70 includes a display area DA and a frame area NDA around the display area DA.
  • the display area DA is provided with a plurality of sub-pixel SPs, and each of the plurality of sub-pixel SPs includes a light emitting element.
  • a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, which are sub-pixel SPs, constitutes one pixel will be described as an example.
  • the one pixel is not limited, and may further include, for example, a white sub-pixel or a yellow sub-pixel in addition to the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting element 1.
  • the light emitting element 1 is provided on the TFT (thin film transistor) layer 3 on the substrate 2.
  • the substrate 2 may be, for example, a glass substrate or a flexible substrate containing a resin such as polyimide as a main component.
  • the TFT layer 3 is a layer including a plurality of thin film transistors, a plurality of capacitive elements, wiring thereof, various insulating films, and the like.
  • the space between the substrate 2 and the TFT layer 3 is an inorganic insulating layer that prevents foreign substances such as water and oxygen from entering, and is configured by using, for example, silicon nitride, silicon oxide, or the like. It may be provided with a barrier layer capable of forming a barrier layer.
  • the entire plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 and the plurality of gaps between the plurality of convex portions 5a (the electron transport layer 5 among the plurality of convex portions 5a).
  • the case where the entire base portion (exposed portion) is covered with the quantum dots 7 will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and the plurality of convex portions of the electron transport layer 5 are not limited thereto.
  • a part of the 5a and a part of the plurality of gaps between the plurality of convex portions 5a may be covered with the quantum dots 7. That is, a part of the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 and a part of the plurality of gaps between the plurality of convex portions 5a may not be covered with the quantum dots 7.
  • a hole transport layer 8 may be further provided between the light emitting layer 6 and the anode 9. Further, a hole injection layer (not shown) may be provided between the hole transport layer 8 and the anode 9, if necessary.
  • an electron injection layer (not shown) may be provided between the cathode 4 and the electron transport layer 5 including the plurality of convex portions 5a.
  • the cathode 4 is electrically connected to, for example, a drain electrode of a TFT element (not shown) provided in the TFT layer 3 via a contact hole.
  • the cathode 4 is configured by, for example, ITO (Indium Tin Oxide) and used as an electrode that transmits visible light.
  • the anode 9 can be made of, for example, Al or Ag and used as an electrode that reflects visible light.
  • the light emitting element 1 is not limited to this, and when the light emitting element 1 is a top emission type, the cathode 4 has a structure in which ITO and Al or Ag are laminated in this order from the electron transport layer 5, for example, and is visible. It can be used as an electrode that reflects light, and the anode 9 can be made of, for example, a metal thin film such as Al or Ag, and can be used as an electrode that transmits visible light.
  • the electron transport layer 5 including the plurality of convex portions 5a is formed by, for example, at least one metal oxide selected from the group consisting of ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 , TIO 2, and MgO, or Li on the metal oxide.
  • Na, K, Mg, Ca preferably contains a metal oxide doped with at least one metal ion selected from.
  • the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 and the base portion which is a portion other than the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 are, for example, the material of the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 and the electron transport layer.
  • the material (first carrier transport material) of the base portion, which is a portion other than the plurality of convex portions 5a in 5, is at least one selected from the group consisting of ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 , TIO 2, and MgO, respectively. It may be a metal oxide of a kind or a metal oxide obtained by doping the metal oxide with at least one metal ion selected from Li, Na, K, Mg and Ca.
  • the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 may be made of a different material from the base portion which is a portion other than the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5.
  • the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 may be formed of ZnMgO
  • the base portion other than the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 may be formed of ZnO.
  • the shape of the material of the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 and the material of the base portion which is a portion other than the plurality of convex portions 5a in the electron transport layer 5 is not particularly limited, and may be a series of films. It may be granular.
  • the light emitting device 1 of the present embodiment is provided with an electron transport layer 5 including a plurality of convex portions 5a formed entirely of ZnO.
  • the electron transport layer 5 is arranged between the cathode 4 and the surface 6M on the anode 9 side of the light emitting layer 6 and includes a plurality of convex portions 5a extending toward the anode 9.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are formed in a cylindrical shape (wire shape) which is an example of the rod shape
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of convex portions 5a may be formed in a polygonal prism shape such as a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, or an N prism shape (N is a natural number of 5 or more), which is an example of the rod shape.
  • N is a natural number of 5 or more
  • the shape is not limited to the rod shape, for example, the rod shape.
  • each of the plurality of convex portions 5a may have a shape having a width obtained by combining a plurality of the convex portions 5a of the above. Further, in the present embodiment, the case where each of the plurality of convex portions 5a is formed into the same shape will be described, but each of the plurality of convex portions 5a does not have to have the same shape.
  • the electrons e from each of the plurality of convex portions 5a are supplied more evenly to the quantum dots 7 covering each of the plurality of convex portions 5a without any anisotropy, and the electrons e to the quantum dots 7 are supplied.
  • Each of the plurality of convex portions 5a is formed in a cylindrical shape (wire shape) from the viewpoint of increasing the injection efficiency of the above, but the present invention is not limited to this, and for example, a regular N prism shape (N is). 3 or more natural numbers) may be formed.
  • the diameter of the plurality of convex portions 5a formed in a cylindrical shape (wire shape) in the cross section in the direction orthogonal to the length direction is equal to or larger than the particle size of the quantum dots 7, and the light emitting layer 6 including the quantum dots 7 is included.
  • the thickness is preferably T1 or less (see (a) in FIG. 3), and for example, the diameter in the cross section of the plurality of convex portions 5a in the direction orthogonal to the length direction is preferably 1 nm or more and 100 nm or less. ..
  • the plurality of convex portions 5a are formed so that the diameter in the cross section in the direction orthogonal to the length direction of the plurality of convex portions 5a is about 50 nm, but the present invention is not limited thereto.
  • the light emitting element 1 of the present embodiment since the quantum dots 7 are also present in the gaps between the plurality of convex portions 5a, the light emitting element 1 has a small contact resistance between the light emitting layer 6 and the electron transport layer 5. Can be realized.
  • the injection of the electron e into the quantum dot 7 existing in the gap between the plurality of convex portions 5a is performed by injecting the electron e into the quantum dot 7 by hopping conduction between the quantum dots 7. In addition to the movement, it is also performed by the direct supply of the electron e from the plurality of convex portions 5a having higher mobility of the electron e than the movement of the electron e by the hopping conduction. Further, the injection of electrons e into the quantum dots 7 located on the plurality of convex portions 5a located far away from the cathode 4 which is the electrode on the electron injection side, that is, near the hole transport layer 8 is also described above.
  • the direct supply of the electron e from the plurality of convex portions 5a having higher mobility of the electron e than the movement of the electron e by the hopping conduction is also possible. Will be done. Therefore, it is possible to realize a light emitting device 1 having a high efficiency of injecting electrons e into the quantum dots 7.
  • the electron mobility of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed of ZnO e.g., about 10 1 ⁇ 10 2 cm 2 / Vs
  • the electron mobility due to hopping conduction between quantum dots 7 e.g., about It is larger than 10 -4 to 10 -3 cm 2 / Vs).
  • a red sub-pixel, a green sub-pixel, and a blue sub-pixel, which are sub-pixel SPs constituting one pixel is a light emitting element (QLED) 1 as shown in FIG. All you need is.
  • the explanation will be given as an example, but the present invention is not limited to this.
  • only one of the red sub-pixel, the green sub-pixel, and the blue sub-pixel is a light emitting element (QLED) 1 as shown in FIG.
  • the light emitting element (QLED) 1 is provided with a light emitting layer 6 including quantum dots 7 as a light emitting layer, and the OLED is a light emitting element provided with an organic light emitting layer as a light emitting layer.
  • the quantum dot 7 is not particularly limited, but for example, one having a core and a shell can be used.
  • quantum dots 7 in which the core is formed of CdSe and the shell is formed of ZnS are used, but the present invention is not limited thereto.
  • any of core / shell type quantum dots such as CdSe / CdS, CdSe / ZnS, InP / ZnS, CIGS / ZnS, CdSe / ZnSe, and InP / ZnSe can be used.
  • the peak wavelength of the light emitted by each light emitting element is different.
  • the particle size of the quantum dots in the light emitting layer included in each light emitting element may be different from each other, even if the types of quantum dots in the light emitting layer included in each light emitting element are different from each other. good.
  • the peak wavelength of the light emitted by the light emitting element (QLED) for the red subpixel is longer than the peak wavelength of the light emitted by the light emitting element (QLED) for the green subpixel, and the light emitting element (QLED) for the green subpixel
  • the peak wavelength of the light emitted by is longer than the peak wavelength of the light emitted by the light emitting element (QLED) for the blue subpixel.
  • the hole transport layer 8 is formed by using Poly-TPD, but the present invention is not limited to this, and for example, the hole transport layer 8 is formed by TAPC, TPD, NPB, or ⁇ . -It may be formed by using NPD or the like.
  • FIG. 3A shows the thickness T1 of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7 provided in the light emitting element 1 shown in FIG. 2 and the height of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 provided in the light emitting element 1. It is a figure which shows the relationship with H1.
  • the height H1 of the convex portion 5a covered with the quantum dots 7 is 75% of the thickness T1 of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7.
  • the case where the convex portion 5a and the light emitting layer 6 are provided will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the height H1 of the convex portion 5a covered with the quantum dots 7 includes the quantum dots 7 from the viewpoint of surely preventing the convex portions 5a of the electron transport layer 5 and the hole transport layer 8 from directly contacting each other. It is preferable to provide the convex portion 5a and the light emitting layer 6 so as to be 75% or less of the thickness T1 of the light emitting layer 6.
  • the height H1 of the convex portion 5a covered with the quantum dots 7 is 25% or more of the thickness T1 of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7. It is preferable to provide the convex portion 5a and the light emitting layer 6 so that the height H1 of the convex portion 5a covered with the quantum dots 7 is 50% or more of the thickness T1 of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7. As described above, it is more preferable to provide the convex portion 5a and the light emitting layer 6.
  • the height H1 of the convex portion 5a covered with the quantum dots 7 and the thickness T1 of the light emitting layer 6 can be measured by, for example, observation with a transmission electron beam microscope.
  • the height H1 of the convex portions 5a measures the heights of 100 randomly selected convex portions 5a, and the average value of the heights is calculated.
  • the thickness T1 of the light emitting layer 6 is the thickness T1 of the light emitting layer 6 in the light emitting layer 6.
  • the thickness of 100 randomly selected places is measured, and the average value is calculated. After that, the height H1 of the convex portion 5a and the thickness T1 of the light emitting layer 6 are compared.
  • FIG. 3B is a diagram showing the arrangement of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 provided in the light emitting element 1 shown in FIG.
  • the convex portions 5a of the electron transport layer 5 are arranged irregularly, but the present invention is not limited to this, and the convex portions of the electron transport layer 5 are convex.
  • the parts 5a may be arranged regularly as in the second embodiment described later.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are irregularly arranged, as shown in FIG. 3B, among the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5, the plurality of convex portions 5a are arranged.
  • the distances D1 to D12 between two adjacent protrusions 5a can be different.
  • the distance D1 between the two closest convex portions 5a among the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 is larger than the particle size R1 of the quantum dots 7.
  • the distance D1 between the two closest convex portions 5a is preferably 2 nm or more because the thickness of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7 is T1 or less. , Preferably formed at 100 nm or less.
  • the horizontal cross section of the light emitting layer 6 with respect to the thickness T1 direction of the light emitting layer 6 is confirmed by a transmitted electron beam microscope observation image. be able to. Further, by the same method, the distance D1 between the two closest convex portions 5a can be specified, and the presence or absence of the quantum dot 7 between them can be confirmed.
  • the particle size R1 of the quantum dot 7 can be measured by the transmission electron beam microscope observation image as follows. First, 100 particles are randomly selected and the minor axis and the major axis are measured for each particle. Subsequently, the average value of the minor axis and the major axis of each particle is calculated and used as the diameter of each particle. Finally, the diameter of each particle can be averaged and the obtained value can be used as the particle size of the quantum dots 7.
  • the distances D1 to D12 between the two adjacent convex portions 5a among the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are all equal to or less than the thickness T1 of the light emitting layer 6 including the quantum dots 7. ..
  • the densities of the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 further improve the injection efficiency of the electrons e into the quantum dots 7, and the entire plurality of gaps between the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are quantum. Considering that it is covered with dots 7, it is preferably 2 ⁇ 10 9 pieces / cm 2 or more and 7 ⁇ 10 12 pieces / cm 2 or less.
  • the horizontal cross section of the light emitting layer 6 with respect to the thickness T1 direction of the light emitting layer 6 is observed with a TEM image, and the number of convex portions 5a in the range of the TEM image is counted. You can check it.
  • FIG. 4 (a) to 4 (g) are views for explaining the manufacturing process of the light emitting element 1, and FIG. 5 is a plan view of the resist layer 10 shown in FIG. 4 (c). ..
  • the cathode 4 was formed on the TFT layer 3 provided on the substrate 2.
  • the cathode 4 is formed of ITO having a film thickness of 30 nm by using a sputtering method, but the method, film thickness, and material for forming the cathode 4 are not particularly limited.
  • the cathode 4 is formed as an island-shaped electrode and is electrically connected to, for example, a drain electrode of a TFT element (not shown) provided in the TFT layer 3 via a contact hole. The case where this is done will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the cathode 4 may be a common electrode formed as one common layer in the display region DA of the display device 70 shown in FIG.
  • the base portion of the electron transport layer 5 is formed of ZnO having a film thickness of 50 nm by using a sputtering method.
  • the method, film thickness and material for forming the base portion of the electron transport layer 5 are not particularly limited, but for example, at least one metal oxidation selected from the group consisting of ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 , TiO 2 and MgO. It is preferable that the substance or the metal oxide contains a metal oxide doped with at least one metal ion selected from Li, Na, K, Mg and Ca.
  • the distance D1 between the two closest convex portions 5a is preferably larger than the particle size R1 of the quantum dots 7. Therefore, the resist layer.
  • the distance between the two closest through holes 10K is also larger than the particle size R1 of the quantum dots 7.
  • the distance D1 between the two closest convex portions 5a among the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 may be larger than the value obtained by doubling the particle size R1 of the quantum dots 7.
  • the diameter in the cross section of the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 formed in a cylindrical shape (wire shape) in the direction orthogonal to the length direction is equal to or larger than the particle size of the quantum dots 7, and the quantum dots 7 are formed.
  • the thickness of the light emitting layer 6 containing the light emitting layer 6 is preferably T1 or less, and for example, the diameter in the cross section of the plurality of convex portions 5a in the direction orthogonal to the length direction is preferably 1 nm or more and 100 nm or less.
  • the diameter of the plurality of through holes 10K of the layer 10 is also preferably 1 nm or more and 100 nm or less.
  • the plurality of convex portions 5a are formed so that the diameter of the plurality of convex portions 5a in the cross section in the direction orthogonal to the length direction is about 50 nm, the diameter thereof is about 50 nm in the resist layer 10.
  • a plurality of through holes 10K were formed.
  • a plurality of openings 5K were formed in the base portion (first carrier transport layer) of the electron transport layer 5.
  • the base portion of the electron transport layer 5 that overlaps with the plurality of through holes 10K of the resist layer 10 is, for example, dry-etched to form the base portion of the electron transport layer 5.
  • a plurality of openings 5K were formed.
  • a plurality of openings 5K are formed in the base portion of the electron transport layer 5 by dry etching, but the present invention is not limited to this, and a plurality of openings 5K are formed in the base portion of the electron transport layer 5 by wet etching. An opening of 5K may be formed.
  • the chloride salt and the unreacted substance can be removed from the surface by rinsing with pure water, for example.
  • the subsequent step includes a peeling step of the resist layer 10
  • the chloride salt and the unreacted substance can be removed from the surface by the peeling step of the resist layer 10, and thus the above-mentioned rinsing step. Can be omitted as appropriate.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are formed by using ZnO for the following reasons.
  • ZnO has only a hexagonal Wurtzite crystal structure, and in this crystal structure, the crystal growth property in the uniaxial direction (c-axis direction) is large. Therefore, by forming the plurality of convex portions 5a using ZnO, it is possible to form the convex portions 5a having good linearity, and it is also possible to shorten the time for performing electrochemical deposition.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are, for example, a catalyst-free thermal vapor deposition method (see, for example, Superlattices and Microsystems 92 (2016) 68) or a chemical bath deposition method (for example, JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY). It can also be formed by 11,430 (2015).) Or by pulsed laser deposition (PLD). Further, the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 may be formed by anisotropic etching using KOH (potassium hydroxide) or the like, as will be described later in the fourth embodiment.
  • KOH potassium hydroxide
  • the quantum dots 7 dispersed in the solvent are applied, and the solvent is removed by heat treatment or the like to remove the quantum dots 7.
  • the light emitting layer 6 containing the above was formed.
  • the entire plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 and the plurality of gaps between the plurality of convex portions 5a (the base portion of the electron transport layer 5 is exposed between the plurality of convex portions 5a).
  • a light emitting layer 6 including the quantum dots 7 is formed so that the entire portion) is covered with the quantum dots 7.
  • Poly-TPD was applied as the hole transport layer 8 on the light emitting layer 6 containing the quantum dots 7, for example, to form a predetermined film thickness.
  • Al was formed on the hole transport layer 8 as the anode 9 with a film thickness of 100 nm by, for example, thin film deposition or sputtering. If necessary, a sealing layer or the like may be formed on the anode 9.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
  • the light emitting device 11 of the present embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are regularly arranged. Others are as described in the first embodiment.
  • the members having the same functions as the members shown in the drawings of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of the resist layer 10'shown in FIG. 6 (b), and FIG. 7 (b) is a convex portion 5a of the electron transport layer 5 provided in the light emitting element 11. It is a figure which shows the arrangement.
  • a resist layer 10'having a through hole 10K' was formed on the base portion of the electron transport layer 5.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 are regularly arranged at equal intervals of the distance W in the vertical direction and the horizontal direction, for example, as shown in FIG. 7 (b).
  • the electron transport layer 5 has a plurality of through holes 10K'. Formed on the base portion.
  • Poly-TPD as the hole transport layer 8 is coated, for example, on the light emitting layer 6 containing the quantum dots 7 to form a predetermined film thickness.
  • Al was formed on the hole transport layer 8 as the anode 9 with a film thickness of 100 nm by, for example, thin film deposition or sputtering. If necessary, a sealing layer or the like may be formed on the anode 9.
  • the light emitting element 11 shown in FIG. 6 (e) is transferred to the quantum dots 7 via an electron transport layer 5 including a plurality of regularly arranged convex portions 5a as shown in FIG. 7 (b), for example. Since the electrons e are injected, the electrons e can be injected more uniformly into the quantum dots 7 in the entire light emitting device. Further, it is possible to realize a light emitting device 11 having high electron e injection efficiency into the quantum dots 7 and low contact resistance between the light emitting layer 6 and the electron transport layer 5.
  • the plurality of convex portions 5a of the electron transport layer 5 provided in the light emitting element 11 described above include N (N is 2) including two or more convex portions 5a in each row.
  • N is 2
  • the pitches of the two or more convex portions 5a in each column are the same, but (b) in FIG.
  • the convex portion 5a of the electron transport layer 5 provided in the light emitting element which is a modification of the second embodiment shown in the above, in the two rows adjacent to each other (for example, the N row and the N-1 row), the convex portion of the N row.
  • the pitch P N-1 of the pitch P N and N-1 rows of the convex portion 5a of the part 5a, in the horizontal direction in the figure, are shifted.
  • the degree of pitch shift in the left-right direction in the figure is the same.
  • the pitchs PN , PN-1, and PN-2 are the distances between the centers 5c of the two adjacent convex portions 5a in each row.
  • the electron transport layer 5 including the plurality of regularly arranged convex portions 5a as shown in FIG. 8B is provided, the electron transport layer 5 including the plurality of regularly arranged convex portions 5a is provided. Since the electron e is injected into the quantum dot 7 via the above, the electron e can be injected into the quantum dot 7 more uniformly in the entire light emitting element.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the light emitting device 21 of the present embodiment is different from the first and second embodiments in that irregularities are formed at the interface between the cathode 4 and the electron transport layer 5. Others are as described in the first and second embodiments.
  • the members having the same functions as the members shown in the drawings of the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • 9 (a) to 9 (d) are diagrams for explaining the manufacturing process and the schematic configuration of the light emitting element 21.
  • a part of the cathode 4 and an electron transport layer superposed on the plurality of through holes 10K'of the resist layer 10'using the plurality of through holes 10K'of the resist layer 10' For example, by dry etching the base portion of 5, a recess 4D was formed in the cathode 4, and a plurality of openings 5K were formed in the base portion of the electron transport layer 5.
  • the electron transport material (second carrier transport material) is opened in the cathode 4 with the recess 4D and the plurality of openings 5K of the base portion (first carrier transport layer) of the electron transport layer 5. ), And the electron transport layer 5 including the plurality of convex portions 5a'was formed. Also in this embodiment, the electron transport layer 5 including the plurality of convex portions 5a'is formed by forming the plurality of convex portions 5a'by the electrochemical deposition method using the cathode 4. When forming the plurality of convex portions 5a'by the electrochemical deposition method, it is necessary to set the time for performing the electrochemical deposition in consideration of the depth of the concave portion 4D of the cathode 4.
  • the quantum dots 7 dispersed in the solvent are applied, and the solvent is removed by heat treatment or the like to remove the quantum dots.
  • a light emitting layer 6 including 7 was formed.
  • Poly-TPD as the hole transport layer 8 is applied, for example, to the light emitting layer 6 containing the quantum dots 7 to form a predetermined film thickness.
  • Al was formed on the hole transport layer 8 as the anode 9 with a film thickness of 100 nm by, for example, thin film deposition or sputtering. If necessary, a sealing layer or the like may be formed on the anode 9.
  • the recess 4D of the cathode 4 and the plurality of openings 5K of the base portion of the electron transport layer 5 may be formed by wet etching. Even in such a wet etching process, the process margin is widened, so that the occurrence rate of defects can be reduced.
  • Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the light emitting device 31 of the present embodiment is different from the first to third embodiments in that the plurality of convex portions 5a ′′ of the electron transport layer 5 are formed by anisotropic etching. Others are as described in the first to third embodiments.
  • the members having the same functions as the members shown in the drawings of the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • 10 (a) to 10 (e) are diagrams for explaining the manufacturing process and the schematic configuration of the light emitting element 31 of the fourth embodiment.
  • the electron transport layer 5 for forming the base portion of the electron transport layer 5 and the plurality of convex portions 5a'' of the electron transport layer 5 on the cathode 4 is made of ZnO. Formed.
  • the step of forming the electron transport layer 5 it is necessary to form the electron transport layer 5 thickly in accordance with the height of the plurality of convex portions 5a ′′ of the electron transport layer 5.
  • a resist layer 10 "" having a plurality of through holes 10K "" was formed so as to overlap only the portion of the electron transport layer 5 forming the plurality of convex portions 5a ".
  • the resist layer 10 ′′ is preferably resistant to a predetermined or higher resistance to the wet etching solution used in the subsequent step.
  • anisotropic etching is performed using the resist layer 10'''as a mask and a wet etching solution, for example, KOH (potassium hydroxide), and the electron transport layer is performed.
  • a wet etching solution for example, KOH (potassium hydroxide)
  • KOH potassium hydroxide
  • the resist layer 10'''' A plurality of convex portions 5a'' of the electron transport layer 5 are formed in the overlapping portion, and a portion not superposed with the resist layer 10'', that is, a plurality of through holes 10K'''' of the resist layer 10''''.
  • the thickly formed electron transport layer 5 is etched into the portion and becomes thin, and the base portion of the electron transport layer 5 is formed.
  • the resist layer 10''' is peeled off, and then, as shown in FIG. 10 (d), for example, quantum dots 7 dispersed in a solvent are applied.
  • the light emitting layer 6 containing the quantum dots 7 was formed by removing the solvent by heat treatment or the like.
  • Poly-TPD as the hole transport layer 8 is coated, for example, on the light emitting layer 6 containing the quantum dots 7 to form a predetermined film thickness.
  • Al was formed on the hole transport layer 8 as the anode 9 with a film thickness of 100 nm by, for example, thin film deposition or sputtering. If necessary, a sealing layer or the like may be formed on the anode 9.
  • the light emitting element 31 shown in FIG. 10 (e) has a base portion of the electron transport layer 5 and a plurality of convex portions 5a'of the electron transport layer 5 as shown in FIG. 10 (b). , Can be formed in one step.
  • the electron transport layer 5 for forming the base portion of the electron transport layer 5 and the plurality of convex portions 5a'' of the electron transport layer 5 is, for example, ZnO. Even in the case of forming, it can be formed without using an electrochemical deposition method or the like. Therefore, the light emitting element 31 having high electron e injection efficiency into the quantum dots 7 and low contact resistance between the light emitting layer 6 and the electron transport layer 5 can be manufactured with high productivity.
  • the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region HDR overlapping with the edge portion of the cathode 4 is the region inside the region HDR overlapping with the edge portion of the cathode 4. It differs from Embodiments 1 to 4 in that it is larger than the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed on the LDR.
  • Others are as described in the first to fourth embodiments. For convenience of explanation, the members having the same functions as the members shown in the drawings of the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region HDR overlapping the edge portion of the cathode 4 is inside the region HDR overlapping the edge portion of the cathode 4. It is larger than the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region LDR.
  • the electron e injection efficiency in the in-plane direction of the light emitting element can be made uniform, so that the light emission unevenness in the in-plane direction of the light emitting element can be improved.
  • the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region HDR superimposing on the edge portion of the cathode 4 and the region HDR'superimposing on the central portion of the cathode 4 is the density of the cathode 4. It differs from the fifth embodiment in that it is larger than the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region LDR overlapping the portion between the edge portion and the central portion. Others are as described in the fifth embodiment. For convenience of explanation, the members having the same functions as the members shown in the drawings of the fifth embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 (a) is a diagram showing a schematic configuration of the light emitting element 51 of the sixth embodiment
  • FIG. 12 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB'shown in FIG. 12 (a). Is.
  • the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region HDR superimposing on the edge portion of the cathode 4 and the region HDR'superimposing on the central portion of the cathode 4 is the cathode. It is larger than the density of the convex portion 5a of the electron transport layer 5 formed in the region LDR overlapping the portion between the edge portion and the central portion of 4.
  • the region HDR that overlaps with the edge portion of the cathode 4 is a region near the bank 22, and the electron e injection efficiency is low in the vicinity of the bank 22.
  • the convex portion 5a of the electron transport layer 5 was formed at high density.
  • the region HDR'overlapping with the central portion of the cathode 4 is a portion where the light emitting layer containing the quantum dots 7 may be formed thinner than the other parts due to the influence of the coffee ring or the like generated when the light emitting layer is formed. ..
  • the brightness may decrease due to the thin light emitting layer. Therefore, it is possible to form the convex portion 5a of the electron transport layer 5 at a high density in this region and suppress the decrease in brightness.
  • Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the light emitting device 61 of the present embodiment is different from the first to sixth embodiments in that the hole transport layer 28 including the plurality of convex portions 28a is provided. Others are as described in the first to sixth embodiments.
  • the members having the same functions as the members shown in the drawings of the first to sixth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the light emitting element 61 of the seventh embodiment.
  • the light emitting element 61 provided on the TFT layer 3 includes an anode (first electrode) 9, a cathode 4 (second electrode) arranged to face the anode 9, and an anode 9.
  • a plurality of convex portions 28a arranged between the cathode 4 and the light emitting layer 6 including the quantum dots 7 and arranged between the anode 9 and the surface 6M on the cathode 4 side of the light emitting layer 6 and extending toward the cathode 4 side.
  • the surface 28M on the light emitting layer 6 side of the hole transport layer 28 including the plurality of convex portions 28a is covered with the quantum dots 7.
  • the entire plurality of convex portions 28a of the hole transport layer 28 and the plurality of gaps between the plurality of convex portions 28a (the hole transport layer between the plurality of convex portions 28a).
  • the case where the entire base portion of 28 (the portion where the base portion is exposed) is covered with the quantum dots 7 will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and a plurality of hole transport layers 28 are provided.
  • a part of the convex portion 28a of the above and a part of a plurality of gaps between the plurality of convex portions 28a may be covered with the quantum dots 7. That is, a part of the plurality of convex portions 28a of the hole transport layer 28 and a part of the plurality of gaps between the plurality of convex portions 28a may not be covered with the quantum dots 7.
  • an electron transport layer 25 may be further provided between the light emitting layer 6 and the cathode 4. Further, an electron injection layer (not shown) may be provided between the electron transport layer 25 and the cathode 4, if necessary.
  • hole transport layer 28 including the plurality of convex portions 28a is directly formed on the anode 9
  • a hole injection layer (not shown) may be provided between the anode 9 and the hole transport layer 28 including the plurality of protrusions 28a.
  • the anode 9 is electrically connected to, for example, a drain electrode of a TFT element (not shown) provided in the TFT layer 3 via a contact hole.
  • the base portion of the hole transport layer 28 other than the plurality of convex portions 28a and the plurality of convex portions 28a are formed of NiO, that is, in the hole transport layer 28.
  • the case where the plurality of convex portions 28a and the base portion which is a portion other than the plurality of convex portions 28a in the hole transport layer 28 are composed of the same element will be described as an example, but the present invention is limited to this. There is no such thing.
  • the plurality of convex portions 28a in the hole transport layer 28 and the base portion that is a portion other than the plurality of convex portions 28a in the hole transport layer 28 may be made of different materials, for example, holes.
  • the shape of the material of the plurality of convex portions 28a in the hole transport layer 28 and the material of the base portion which is a portion other than the plurality of convex portions 28a in the hole transport layer 28 is not particularly limited and may be a series of films. However, it may be granular.
  • the plurality of convex portions 28a of the hole transport layer 28 are formed in a cylindrical shape (wire shape) which is an example of the rod shape
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of convex portions 28a may be formed in a polygonal prism shape such as a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, or an N prism shape (N is a natural number of 5 or more), which is an example of the rod shape.
  • N is a natural number of 5 or more
  • the shape is not limited to the rod shape, for example, the rod.
  • the shape may have a width obtained by combining a plurality of convex portions 28a. Further, in the present embodiment, the case where each of the plurality of convex portions 28a is formed into the same shape will be described, but each of the plurality of convex portions 28a does not have to have the same shape.
  • each of the plurality of convex portions 28a is formed in a cylindrical shape (wire shape), but the present invention is not limited to this, and for example, a regular N prism shape (a regular N prism shape). N may be formed by a natural number of 3 or more).
  • the diameter of the plurality of convex portions 28a formed in a cylindrical shape (wire shape) in the cross section in the direction orthogonal to the length direction is equal to or larger than the particle size of the quantum dots 7, and the light emitting layer 6 including the quantum dots 7 is included.
  • the thickness is preferably T1 or less (see (a) in FIG. 3), and for example, the diameter in the cross section of the plurality of convex portions 28a in the direction orthogonal to the length direction is preferably 1 nm or more and 100 nm or less. ..
  • the plurality of convex portions 28a are formed so that the diameter in the cross section in the direction orthogonal to the length direction of the plurality of convex portions 28a is about 50 nm, but the present invention is not limited thereto.
  • the hole transport layer 28 including the plurality of convex portions 28a is formed on the anode 9, and the quantum dots 7 included in the light emitting layer 6 have the plurality of convex portions 28a and the plurality of convex portions. It is formed on the hole transport layer 28 so as to cover the gap between the portions 28a. Therefore, the quantum dot 7 does not come into direct contact with the anode 9, and the hole h is injected into the quantum dot 7 via the hole transport layer 28. Therefore, in the light emitting device 61 of the present embodiment, the hole h is injected. It is possible to suppress a decrease in hole injection efficiency due to direct contact between the quantum dots 7 and the anode 9.
  • the light emitting device 61 of the present embodiment since the quantum dots 7 are also present in the gaps between the plurality of convex portions 28a, the light emitting device has a small contact resistance between the light emitting layer 6 and the hole transport layer 28. 61 can be realized.
  • the injection of holes h into the quantum dots 7 existing in the gaps between the plurality of convex portions 28a is performed by hopping conduction between the quantum dots 7. In addition to the movement of h, it is also performed by the direct supply of holes h from a plurality of convex portions 28a having higher mobility of holes h than the movement of holes h by the hopping conduction. Further, regarding the injection of holes h into the quantum dots 7 located on the plurality of convex portions 28a located far from the anode 9 which is the electrode on the hole injection side, that is, near the electron transport layer 25.
  • the plurality of convex portions 28a may be arranged regularly or irregularly as described above in the first to sixth embodiments.
  • the preferable densities of the plurality of convex portions 28a are also as described above in the first to sixth embodiments.
  • the region overlapping with the edge portion of the anode 9 is a region near the bank, and the hole h injection efficiency is low in the vicinity of the bank, so that the hole transport layer is in this region. It is preferable to form the convex portions 28a of 28 at a high density. Therefore, in the light emitting element 61 of the present embodiment, the density of the convex portion 28a of the hole transport layer 28 formed in the region overlapping with the edge portion of the anode 9 is inside the region overlapping with the edge portion of the anode 9. It may be higher than the density of the convex portion 28a of the hole transport layer 28 formed in the region.
  • the region overlapping with the edge portion of the anode 9 is a region near the bank, and the hole h injection efficiency is low in the vicinity of the bank, so that the hole transport layer is in this region. It is preferable to form the convex portions 28a of 28 at a high density. Further, the region overlapping with the central portion of the anode 9 is a portion where the light emitting layer including the quantum dots 7 may be formed thinner than the other parts due to the influence of the coffee ring or the like generated at the time of forming the light emitting layer. In the portion where the light emitting layer is thinly formed, the brightness may decrease due to the thin light emitting layer.
  • the present invention can be used for a light emitting element and a method for manufacturing a light emitting element.

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Abstract

発光素子（１）は、第１電極（４）と、第１電極（４）と対向して配置された第２電極（９）と、第１電極（４）と第２電極（９）との間に配置され、量子ドット（７）を含む発光層（６）と、第１電極（４）と発光層（６）の第２電極（９）側の面（６Ｍ）との間に配置され、第２電極（９）側に延伸する複数の凸部（５ａ）を含み、キャリア輸送材料を含むキャリア輸送層（５）と、を備え、キャリア輸送層（５）の複数の凸部（５ａ）の少なくとも一部と、複数の凸部（５ａ）間の複数の隙間の少なくとも一部とは、量子ドット（７）に覆われている。

Description

発光素子及び発光素子の製造方法
　本開示は、発光素子及び発光素子の製造方法に関する。
　近年、さまざまな表示装置が開発されており、特に、発光素子として、ＱＬＥＤ（Quantum dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）を備えた表示装置は、低消費電力化、薄型化および高画質化などを実現できる点から、高い注目を浴びている。
　しかし、従来の構成のＱＬＥＤでは、満足できる程の発光効率が得られないという問題があり、発光効率を改善するための研究が活発に行われている。
　例えば、特許文献１には、カソード電極に、直接、ナノロッド形状の電子輸送層を形成することについて記載されている。
米国公開特許公報「ＵＳ２０１９/００６７６１８Ａ１」（２０１９年２月２８日公開）
　しかしながら、特許文献１に記載のＱＬＥＤでは、ナノロッド形状の電子輸送層上に、量子ドットを含む所定の厚さの発光層が備えているので、ナノロッド形状の電子輸送層の近くに位置する量子ドット以外の量子ドット、すなわち、ナノロッド形状の電子輸送層と接しない量子ドットへの電子の注入は、発光層に含まれる量子ドット間におけるホッピング伝導による電子の移動に依存することとなる。したがって、ナノロッド形状の電子輸送層と接しない量子ドットへの電子注入効率が低いという問題がある。また、量子ドットを含む発光層と接するナノロッド形状の電子輸送層の界面は、凹凸が大きく、発光層と電子輸送層との間の接触抵抗が大きいという問題もある。
　本開示の一態様は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、量子ドットへのキャリアの注入効率が高く、発光層とキャリア輸送層との間の接触抵抗が小さい発光素子及び発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
　本開示の発光素子は、前記の課題を解決するために、
　第１電極と、
　前記第１電極と対向して配置された第２電極と、
　前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、量子ドットを含む発光層と、
　前記第１電極と前記発光層の前記第２電極側の面との間に配置され、前記第２電極側に延伸する複数の凸部を含み、第１キャリア輸送材料を含むキャリア輸送層と、を備え、
　前記キャリア輸送層の前記複数の凸部の少なくとも一部と、前記複数の凸部間の複数の隙間の少なくとも一部とは、前記量子ドットに覆われている。
　本開示の発光素子の製造方法は、前記の課題を解決するために、
　第１電極を形成する工程と、
　前記第１電極上に、複数の凸部を含み、第１キャリア輸送材料を含むキャリア輸送層を形成する工程と、
　前記キャリア輸送層の前記複数の凸部の少なくとも一部と、前記複数の凸部間の複数の隙間の少なくとも一部とを覆うように量子ドットを形成する工程と、を含む。
　本開示の一態様によれば、量子ドットへのキャリアの注入効率が高く、発光層とキャリア輸送層との間の接触抵抗が小さい発光素子及び発光素子の製造方法を提供できる。
実施形態１の発光素子を備えている表示装置を示す平面図である。 実施形態１の発光素子の概略的な構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施形態１の発光素子に備えられた発光層の厚みと、電子輸送層の凸部の高さとの関係を示す図であり、（ｂ）は、実施形態１の発光素子に備えられた電子輸送層の凸部の配置を示す図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び（ｇ）は、実施形態１の発光素子の製造工程を説明するための図である。 図４の（ｃ）に示すレジスト層の平面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、実施形態２の発光素子の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。 （ａ）は、図６の（ｂ）に示すレジスト層の平面図であり、（ｂ）は、実施形態２の発光素子に備えられた電子輸送層の凸部の配置を示す図である。 （ａ）は、実施形態２の変形例である発光素子の製造工程において、形成されるレジスト層の平面図であり、（ｂ）は、実施形態２の変形例である発光素子に備えられた電子輸送層の凸部の配置を示す図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、実施形態３の発光素子の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、実施形態４の発光素子の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。 （ａ）は、実施形態５の発光素子の概略的な構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ－Ａ’線の断面図である。 （ａ）は、実施形態６の発光素子の概略的な構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＢ－Ｂ’線の断面図である。 実施形態７の発光素子の概略的な構成を示す断面図である。
　本発明の実施の形態について、図１から図１３に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の実施形態にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する場合がある。
　〔実施形態１〕
　図１は、発光素子１（図２に図示）を備えている表示装置７０を示す平面図である。
　図１に示すように、表示装置７０は、表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの周辺の額縁領域ＮＤＡとを含む。表示領域ＤＡには、複数のサブ画素ＳＰが備えられており、複数のサブ画素ＳＰのそれぞれは発光素子を含む。なお、本実施形態においては、例えば、サブ画素ＳＰである、赤色サブ画素と、緑色サブ画素と、青色サブ画素とが、１画素を構成する場合を、一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、前記１画素には、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素以外に、例えば、白色サブ画素または、黄色サブ画素などがさらに含まれていてもよい。
　図２は、発光素子１の概略的な構成を示す断面図である。
　図２に示すように、発光素子１は、基板２上のＴＦＴ（thin film transistor:薄膜トランジスタ）層３上に設けられている。
　基板２は、例えば、ガラス基板であってもよく、ポリイミド等の樹脂を主成分とする可撓性基板であってもよい。
　ＴＦＴ層３は、複数の薄膜トランジスタ、複数の容量素子、これらの配線及び各種の絶縁膜などを含む層である。
　なお、図示してないが、基板２とＴＦＴ層３との間には、水、酸素等の異物の侵入を防ぐ無機絶縁層であり、例えば、窒化シリコン、酸化シリコン等を用いて構成することができるバリア層が備えられていてもよい。
　ＴＦＴ層３上に設けられた発光素子１は、カソード（第１電極）４と、カソード４と対向して配置されたアノード９（第２電極）と、カソード４とアノード９との間に配置され、量子ドット７を含む発光層６と、カソード４と発光層６のアノード９側の面６Ｍとの間に配置され、アノード９側に延伸する複数の凸部５ａを含む電子輸送層（キャリア輸送層）５と、を備えており、複数の凸部５ａを含む電子輸送層５の発光層６側の面５Ｍは、量子ドット７に覆われている。
　本実施形態においては、図２に示すように、電子輸送層５の複数の凸部５ａの全体と、複数の凸部５ａ間の複数の隙間（複数の凸部５ａ間において電子輸送層５のベース部分が露出している部分）の全体とが、量子ドット７に覆われている場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、電子輸送層５の複数の凸部５ａの一部と、複数の凸部５ａ間の複数の隙間の一部とが、量子ドット７に覆われていてもよい。すなわち、電子輸送層５の複数の凸部５ａの一部と、複数の凸部５ａ間の複数の隙間の一部とは、量子ドット７に覆われていなくてもよい。
　図２に示すように、発光層６とアノード９との間には、さらに、正孔輸送層８が備えられていてもよい。さらに、正孔輸送層８とアノード９との間に、必要に応じて、図示していない正孔注入層が備えられていてもよい。
　本実施形態においては、カソード４上に複数の凸部５ａを含む電子輸送層５を直接形成している場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、例えば、必要に応じて、カソード４と複数の凸部５ａを含む電子輸送層５との間に、図示していない電子注入層が備えられていてもよい。
　なお、カソード４は、ＴＦＴ層３に備えられたＴＦＴ素子（図示せず）の、例えば、ドレイン電極にコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
　本実施形態においては、発光素子１がボトムエミッション型である場合を一例に挙げて説明するので、カソード４を、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって構成し、可視光を透過する電極として用いることができ、アノード９を、例えば、ＡｌまたはＡｇによって構成し、可視光を反射する電極として用いることができる。これに限定されることはなく、発光素子１がトップエミッション型である場合には、カソード４を、例えば、電子輸送層５側からＩＴＯとＡｌまたはＡｇとがこの順に積層された構成とし、可視光を反射する電極として用いることができ、アノード９を、例えば、ＡｌまたはＡｇなどの金属薄膜によって構成し、可視光を透過する電極として用いることができる。
　複数の凸部５ａを含む電子輸送層５は、例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物または前記金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含むことが好ましい。
　例えば、電子輸送層５における複数の凸部５ａと、電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分とは、同一の元素で構成されていてもよい。本実施形態においては、複数の凸部５ａを含む電子輸送層５全体、すなわち、電子輸送層５における複数の凸部５ａと、電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分とをＺｎＯで形成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。電子輸送層５における複数の凸部５ａと、電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分とは、例えば、電子輸送層５における複数の凸部５ａの材料及び電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分の材料（第１キャリア輸送材料）が、それぞれ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物または前記金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物であってもよい。電子輸送層５における複数の凸部５ａと、電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分とは異なる材料で構成されていてもよい。例えば、電子輸送層５における複数の凸部５ａは、ＺｎＭｇＯで形成され、電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分は、ＺｎＯで形成されていてもよい。
　また、電子輸送層５における複数の凸部５ａの材料及び電子輸送層５における複数の凸部５ａ以外の部分であるベース部分の材料の形状は、特に限定されず、一連の膜でも良いし、粒状でもよい。
　図２に示すように、本実施形態の発光素子１には、全体がＺｎＯで形成された複数の凸部５ａを含む電子輸送層５が備えられている。電子輸送層５は、カソード４と発光層６のアノード９側の面６Ｍとの間に配置され、アノード９側に延伸する複数の凸部５ａを含む。
　本実施形態においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａを、ロッド形状の一例である円柱形状（ワイヤ形状）で形成した場合について説明するが、これに限定されることはない。例えば、複数の凸部５ａは、ロッド形状の一例である、三角柱形状、四角柱形状またはＮ角柱形状（Ｎは、５以上の自然数）のような多角柱形状で形成されていてもよい。さらに、複数の凸部５ａは、カソード４と接する電子輸送層５の部分からアノード９側に延伸する形状であるならば、その形状は、ロッド形状に限定されることはなく、例えば、ロッド形状の凸部５ａを複数個合わせた幅を有する形状であってもよい。また、本実施形態においては、複数の凸部５ａそれぞれを、同一形状に形成した場合について説明するが、複数の凸部５ａそれぞれは、同一形状でなくでもよい。
　本実施形態においては、複数の凸部５ａのそれぞれを覆う量子ドット７に、複数の凸部５ａのそれぞれから電子ｅを、異方性なく、より均等に供給し、量子ドット７への電子ｅの注入効率を高くするという点から、複数の凸部５ａのそれぞれを、円柱形状（ワイヤ形状）で形成しているが、これに限定されることはなく、例えば、正Ｎ角柱形状（Ｎは、３以上の自然数）で形成してもよい。
　なお、円柱形状（ワイヤ形状）で形成された複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、量子ドット７の粒径の大きさ以上、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１（図３の（ａ）参照）以下であることが好ましく、例えば、複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。本実施形態においては、複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径が約５０ｎｍとなるように、複数の凸部５ａを形成したが、これに限定されることはない。
　図２に示すように、複数の凸部５ａを含む電子輸送層５は、カソード４上に形成されており、発光層６に含まれる量子ドット７は、複数の凸部５ａ及び複数の凸部５ａ間の隙間を覆うように、電子輸送層５上に形成されている。また、上述したように、電子輸送層５とカソード４の間に、電子注入層を備え、電子輸送層５は、電子注入層の上に形成されていてもよい。したがって、量子ドット７は、カソード４と直接接することがなく、量子ドット７への電子ｅの注入は、電子輸送層５を介して行われるので、本実施形態の発光素子１においては、量子ドット７とカソード４とが直接接することによる電子注入効率の低下を抑制することができる。また、本実施形態の発光素子１においては、複数の凸部５ａ間の隙間にも、量子ドット７が存在するので、発光層６と電子輸送層５との間の接触抵抗が小さい発光素子１を実現できる。
　図２に示すように、本実施形態の発光素子１においては、複数の凸部５ａ間の隙間に存在する量子ドット７への電子ｅの注入は、量子ドット７間におけるホッピング伝導による電子ｅの移動に加え、前記ホッピング伝導による電子ｅの移動より電子ｅの移動度の高い複数の凸部５ａからの直接的な電子ｅの供給によっても行われる。さらに、電子注入側の電極であるカソード４から遠く離れた位置である複数の凸部５ａ上、すなわち、正孔輸送層８の近くに位置する量子ドット７への電子ｅの注入についても、上記同様に、量子ドット７間におけるホッピング伝導による電子ｅの移動に加え、前記ホッピング伝導による電子ｅの移動より電子ｅの移動度の高い複数の凸部５ａからの直接的な電子ｅの供給によっても行われる。したがって、量子ドット７への電子ｅの注入効率が高い発光素子１を実現できる。なお、ＺｎＯで形成された電子輸送層５の凸部５ａの電子移動度（例えば、約１０１～１０２ｃｍ２／Ｖｓ）は、量子ドット７間におけるホッピング伝導による電子移動度（例えば、約１０－４～１０－３ｃｍ２／Ｖｓ）より大きい。
　図１に示す表示装置７０において、１画素を構成するサブ画素ＳＰである、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素のうちの少なくとも一つが図２に示すような発光素子（ＱＬＥＤ）１であればよい。本実施形態においては、１画素を構成する３つのサブ画素ＳＰである、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素のそれぞれが、図２に示すような発光素子（ＱＬＥＤ）１である場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。例えば、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素のうちの一つのみが図２に示すような発光素子（ＱＬＥＤ）１であり、残りの２つはＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：有機発光ダイオード）であってもよい。さらには、赤色サブ画素、緑色サブ画素及び青色サブ画素のうちの一つのみがＯＬＥＤで、残りの２つは図２に示すような発光素子（ＱＬＥＤ）１であってもよい。
　発光素子（ＱＬＥＤ）１は、発光層として、量子ドット７を含む発光層６を備えており、ＯＬＥＤは、発光層として、有機発光層を備えている発光素子である。
　量子ドット７は、特に限定されないが、例えば、コアとシェルを有する構成のものを用いることができる。本実施形態においては、コアがＣｄＳｅで形成され、シェルがＺｎＳで形成された量子ドット７を用いているが、これに限定されることはない。例えば、例えば、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＣＩＧＳ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＩｎＰ／ＺｎＳｅなどのコア／シェル型の量子ドットの何れかを用いることができる。
　なお、赤色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）と、緑色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）と、青色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）とでは、それぞれの発光素子が発する光のピーク波長が異なるように、各発光素子が備えている発光層中の量子ドットの粒径を互いに異なるようにしてもよく、各発光素子が備えている発光層中の量子ドットの種類が互いに異なっていてもよい。赤色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）が発光する光のピーク波長は、緑色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）が発光する光のピーク波長よりも長く、緑色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）が発光する光のピーク波長は、青色サブ画素用の発光素子（ＱＬＥＤ）が発光する光のピーク波長よりも長い。
　本実施形態においては、正孔輸送層８を、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤを用いて形成したが、これに限定されることはなく、例えば、正孔輸送層８を、ＴＡＰＣ、ＴＰＤ、ＮＰＢ、または、α－ＮＰＤなどを用いて形成してもよい。
　図３の（ａ）は、図２に示す発光素子１に備えられた量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１と、発光素子１に備えられた電子輸送層５の凸部５ａの高さＨ１との関係を示す図である。
　図３の（ａ）に示すように、本実施形態においては、量子ドット７に覆われる凸部５ａの高さＨ１が、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１の７５％となるように、凸部５ａと発光層６とを設けた場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。電子輸送層５の凸部５ａと正孔輸送層８とが、直接接することを確実に防止するという点からは、量子ドット７に覆われる凸部５ａの高さＨ１が、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１の７５％以下となるように、凸部５ａと発光層６とを設けることが好ましい。一方、量子ドット７への電子ｅの注入効率を考慮した場合には、量子ドット７に覆われる凸部５ａの高さＨ１が、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１の２５％以上となるように、凸部５ａと発光層６とを設けることが好ましく、量子ドット７に覆われる凸部５ａの高さＨ１が、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１の５０％以上となるように、凸部５ａと発光層６とを設けることがさらに好ましい。
　なお、量子ドット７に覆われる凸部５ａの高さＨ１及び発光層６の厚みＴ１は、例えば、透過電子線顕微鏡観察により測定することができる。凸部５ａの高さＨ１は、無作為に選択した１００個の凸部５ａの高さを測定し、その高さの平均値を算出し、発光層６の厚みＴ１は、発光層６において、無作為に選択した１００か所の厚みを測定し、その平均値を算出する。その後、凸部５ａの高さＨ１と発光層６の厚みＴ１とを比較する。
　図３の（ｂ）は、図２に示す発光素子１に備えられた電子輸送層５の凸部５ａの配置を示す図である。
　図３の（ｂ）に示すように、本実施形態においては、電子輸送層５の凸部５ａを不規則的な配置としているが、これに限定されることはなく、電子輸送層５の凸部５ａは、後述する実施形態２のように、規則的な配置としてもよい。本実施形態においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａを不規則的な配置としているので、図３の（ｂ）に示すように、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、隣接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１～Ｄ１２は、異なり得る。このような場合において、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７の粒径Ｒ１より大きいことが好ましい。このような構成とすることで、図２に示すように、電子輸送層５の複数の凸部５ａ間の複数の隙間の全体が、量子ドット７に覆われるようにすることができ、量子ドット７への電子ｅの注入効率を向上できるとともに、発光層６と電子輸送層５との間の接触抵抗を小さくすることができる。
　電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７の粒径Ｒ１を２倍した値より大きくでもよい。
　なお、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１以下であることが好ましいことから、２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下で形成されることが好ましい。
　なお、隣接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１～Ｄ１２及び量子ドット７の粒径Ｒ１は、発光層６の厚みＴ１方向に対する、発光層６の水平断面を透過電子線顕微鏡観察像で確認することができる。また、同様の方法で、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１を特定し、その間における量子ドット７の存在有無も確認できる。例えば、透過電子線顕微鏡観察像による量子ドット７の粒径Ｒ１の測定は以下のように行うことができる。先ず、無作為に１００個の粒子を選択し、各粒子について短径及び長径を測定する。続いて、各粒子における短径及び長径の平均値を計算し、各粒子の直径とする。最後に、各粒子の直径を平均化し、得られた値を量子ドット７の粒径とすることができる。
　また、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、隣接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１～Ｄ１２は、何れも、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１以下であることが好ましい。
　また、電子輸送層５の複数の凸部５ａの密度は、量子ドット７への電子ｅの注入効率のさらなる向上と、電子輸送層５の複数の凸部５ａ間の複数の隙間の全体が量子ドット７に覆われることとを考慮した場合、２×１０９個／ｃｍ２以上、７×１０１２個／ｃｍ２以下であることが好ましい。
　なお、電子輸送層５の複数の凸部５ａの密度は、発光層６の厚みＴ１方向に対する、発光層６の水平断面をＴＥＭ像で観察し、ＴＥＭ像の範囲における凸部５ａの個数を数えることで、確認できる。
　図４の（ａ）～図４の（ｇ）は、発光素子１の製造工程を説明するための図であり、図５は、図４の（ｃ）に示すレジスト層１０の平面図である。
　先ず、図４の（ａ）に示すように、基板２に備えられたＴＦＴ層３上にカソード４を形成した。本実施形態においては、カソード４を、スパッタリング法を用いて、膜厚３０ｎｍのＩＴＯで形成したが、カソード４の形成方法、膜厚及び材料は特に限定されない。なお、本実施形態においては、カソード４は、島状の電極として形成し、ＴＦＴ層３に備えられたＴＦＴ素子（図示せず）の、例えば、ドレイン電極にコンタクトホールを介して電気的に接続されている場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。例えば、カソード４は、図１に示す表示装置７０の表示領域ＤＡに一つの共通層として形成される共通電極であってもよい。
　次に、図４の（ｂ）に示すように、カソード４上に、電子輸送層５のベース部分を形成した。本実施形態においては、電子輸送層５のベース部分を、スパッタリング法を用いて、膜厚５０ｎｍのＺｎＯで形成した。電子輸送層５のベース部分の形成方法、膜厚及び材料は特に限定されないが、例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物または前記金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含むことが好ましい。
　続いて、図４の（ｃ）に示すように、電子輸送層５のベース部分上に、貫通孔１０Ｋを有するレジスト層１０を形成した。本実施形態においては、ポジ型の感光性レジストを用いて、貫通孔１０Ｋを有するレジスト層１０を形成したが、これに限定されることはなく、例えば、ネガ型の感光性レジストや非感光性レジストを用いて、貫通孔１０Ｋを有するレジスト層１０を形成してもよい。本実施形態においては、電子輸送層５の凸部５ａを不規則的な配置で形成するため、図５に示すように、レジスト層１０の貫通孔１０Ｋも不規則的な配置となっている。なお、上述したように、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７の粒径Ｒ１より大きいことが好ましいことから、レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋのうち、最近接する２つの貫通孔１０Ｋ間の距離も、量子ドット７の粒径Ｒ１より大きいことが好ましい。また、上述したように、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７の粒径Ｒ１を２倍した値より大きくでもよいので、レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋのうち、最近接する２つの貫通孔１０Ｋ間の距離も、量子ドット７の粒径Ｒ１を２倍した値より大きくでもよい。また、上述したように、電子輸送層５の複数の凸部５ａのうち、最近接する２つの凸部５ａ間の距離Ｄ１は、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１以下であることが好ましいことから、２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下で形成されることが好ましいので、レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋのうち、最近接する２つの貫通孔１０Ｋ間の距離も、２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下で形成されることが好ましい。
　また、円柱形状（ワイヤ形状）で形成された電子輸送層５の複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、量子ドット７の粒径の大きさ以上、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１以下であることが好ましく、例えば、複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましいことから、レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋの直径も１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。本実施形態においては、複数の凸部５ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径が約５０ｎｍとなるように、複数の凸部５ａを形成するので、レジスト層１０にその直径が約５０ｎｍである複数の貫通孔１０Ｋを形成した。
　なお、上述した貫通孔１０Ｋを有するレジスト層１０を形成する工程においては、後工程であるレジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋを用いて、電子輸送層５のベース部分をエッチングする工程における工程マージンを考慮し、適宜、貫通孔１０Ｋの配置間隔や貫通孔１０Ｋの大きさなどを適宜調整することができる。
　それから、図４の（ｄ）に示すように、電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送層）に複数の開口５Ｋを形成した。レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋを用いて、レジスト層１０の複数の貫通孔１０Ｋと重畳する電子輸送層５のベース部分を、例えば、ドライエッチングすることで、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成した。本実施形態においては、ドライエッチングにより、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成したが、これに限定されることはなく、ウェットエッチングにより、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成してもよい。
　続いて、図４の（ｅ）に示すように、電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送材料を含む第１キャリア輸送層）の複数の開口５Ｋに、電子輸送材料（第２キャリア輸送材料）であるＺｎＯを形成し、電子輸送層５の複数の凸部５ａを形成した。凸部５ａを形成する電子輸送材料(第２キャリア輸送材料)は、電子輸送層のベース部分に含まれる電子輸送材料(第１キャリア輸送材料)と同様に、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物または該金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含む。
　本実施形態においては、カソード４を用いた電気化学堆積法（例えば、Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 211 （2010） 65参照）により、電子輸送層５の複数の凸部５ａを形成する場合について説明する。本実施形態のカソード４を用いた電気化学堆積法により電子輸送層５の複数の凸部５ａを形成する工程においては、電解液として０．２ｍＭの塩化亜鉛水溶液を用いたが、これに限定されることはなく、電解液としては、例えば、硝酸亜鉛水溶液や酢酸亜鉛水溶液などを用いてもよい。また、本実施形態においては、工程温度を８５℃に設定するとともに、電気化学堆積の開始前から前記電解液に酸素を供給し、バブリングを行い、電気化学堆積中の期間にも前記電解液に酸素を供給し、バブリングを行った。そして、カソード４を定電位（例えば、－１Ｖの定電圧）に設定し、電気化学堆積を行った。なお、上述した工程温度、酸素を供給する期間及び定電位の値などは、必要に応じて適宜変えることができる。電気化学堆積を行う時間は、電子輸送層５の複数の凸部５ａの高さ（長さ）に応じて調節すればよい。なお、電気化学堆積後には、例えば、純水などでリンスすることで、塩化物塩と未反応物を表面から除去することができる。なお、本実施形態においては、後工程にレジスト層１０の剥離工程が含まれるため、このレジスト層１０の剥離工程によっても、塩化物塩と未反応物を表面から除去できることから、上述したリンス工程は適宜省くこともできる。
　なお、本実施形態において、電子輸送層５の複数の凸部５ａを、ＺｎＯを用いて形成しているのは、以下の理由からである。ＺｎＯは、六方ウルツ鉱（Ｗｕｒｔｚｉｔｅ）結晶構造のみを有し、この結晶構造においては、１軸方向（ｃ軸方向）への結晶成長性が大きい。したがって、ＺｎＯを用いて複数の凸部５ａを形成することで、直線性が良好な凸部５ａを形成できるとともに、電気化学堆積を行う時間の短縮も実現できる。
　以上では、カソード４を用いた電気化学堆積法により、電子輸送層５の複数の凸部５ａを形成する場合について説明したが、これに限定されることはない。電子輸送層５の複数の凸部５ａは、例えば、触媒フリーの熱蒸着法（例えば、Superlattices and Microstructures 92 （2016） 68参照）や化学浴析出法（Chemical Bath Deposition）（例えば、JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY 11, 430 （2015）.参照）やパルスレーザー堆積法（PLD）などによって、形成することもできる。さらに、電子輸送層５の複数の凸部５ａは、実施形態４で後述するように、ＫＯＨ（水酸化カリウム）などを用いた異方性エッチングによって、形成してもよい。
　続いて、図４の（ｆ）に示すように、レジスト層１０の剥離した後、例えば、溶媒に分散されている量子ドット７を塗布し、熱処理などにより溶媒を除去することで、量子ドット７を含む発光層６を形成した。本実施形態においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａの全体と、複数の凸部５ａ間の複数の隙間（複数の凸部５ａ間において電子輸送層５のベース部分が露出している部分）の全体とが、量子ドット７に覆われるように、量子ドット７を含む発光層６が形成されている。
　最後に、図４の（ｇ）に示すように、量子ドット７を含む発光層６上に、正孔輸送層８として、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤを、例えば、塗布して所定の膜厚で形成した。その後、正孔輸送層８上に、アノード９として、Ａｌを、例えば、蒸着またはスパッタリングによって、膜厚１００ｎｍで形成した。なお、必要に応じて、アノード９上に、封止層などを形成してもよい。
　以上から、量子ドット７への電子ｅの注入効率が高く、発光層６と電子輸送層５との間の接触抵抗が小さい発光素子１を製造することができる。
　〔実施形態２〕
　次に、図６から図８に基づき、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態の発光素子１１においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａが規則的に配置されている点において、実施形態１と異なる。その他については実施形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図６の（ａ）から図６の（ｅ）は、発光素子１１の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。
　図７の（ａ）は、図６の（ｂ）に示すレジスト層１０’の平面図であり、図７の（ｂ）は、発光素子１１に備えられた電子輸送層５の凸部５ａの配置を示す図である。
　なお、カソード４上に、電子輸送層５のベース部分を形成する工程までは、実施形態１で既に説明しているので、その説明を省略する。
　図６の（ａ）に示すように、電子輸送層５のベース部分上に、貫通孔１０Ｋ’を有するレジスト層１０’を形成した。本実施形態においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａを、例えば、図７の（ｂ）に示すように、縦方向及び横方向において、距離Ｗの同間隔離れた規則的な配置で形成するため、図７の（ａ）に示すように、複数の貫通孔１０Ｋ’が、縦方向及び横方向において、距離Ｗの同間隔離れて形成されたレジスト層１０’を電子輸送層５のベース部分上に形成した。
　それから、図６の（ｂ）に示すように、電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送材料を含む第１キャリア輸送層）に複数の開口５Ｋを形成した。レジスト層１０’の複数の貫通孔１０Ｋ’を用いて、レジスト層１０’の複数の貫通孔１０Ｋ’と重畳する電子輸送層５のベース部分を、例えば、ドライエッチングすることで、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成した。
　続いて、図６の（ｃ）に示すように、電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送材料を含む第１キャリア輸送層）の複数の開口５Ｋに、電子輸送材料（第２キャリア輸送材料）であるＺｎＯを形成し、図７の（ｂ）に示すような規則的に配置された複数の凸部５ａを含む電子輸送層５を形成した。本実施形態においても、カソード４を用いた電気化学堆積法により、図７の（ｂ）に示すような規則的に配置された複数の凸部５ａを形成することで、複数の凸部５ａ含む電子輸送層５を形成した。
　続いて、図６の（ｄ）に示すように、レジスト層１０’を剥離した後、例えば、溶媒に分散されている量子ドット７を塗布し、熱処理などにより溶媒を除去することで、量子ドット７を含む発光層６を形成した。
　最後に、図６の（ｅ）に示すように、量子ドット７を含む発光層６上に、正孔輸送層８として、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤを、例えば、塗布して所定の膜厚で形成し、その後、正孔輸送層８上に、アノード９として、Ａｌを、例えば、蒸着またはスパッタリングによって、膜厚１００ｎｍで形成した。なお、必要に応じて、アノード９上に、封止層などを形成してもよい。
　図６の（ｅ）に示す発光素子１１は、例えば、図７の（ｂ）に示すような規則的に配置された複数の凸部５ａを含む電子輸送層５を介して、量子ドット７へ電子ｅを注入するので、発光素子全体において、より均一に、量子ドット７への電子ｅの注入を行うことができる。また、量子ドット７への電子ｅの注入効率が高く、発光層６と電子輸送層５との間の接触抵抗が小さい発光素子１１を実現できる。
　図８の（ａ）は、実施形態２の変形例である発光素子の製造工程において、形成されるレジスト層１０’’の平面図であり、図８の（ｂ）は、実施形態２の変形例である発光素子に備えられた電子輸送層５の凸部５ａの配置を示す図である。
　上述した発光素子１１に備えられた電子輸送層５の複数の凸部５ａは、図７の（ｂ）に示すように、それぞれの列が２つ以上の凸部５ａを含むＮ（Ｎは２以上の整数）列で形成されており、前記Ｎ列のうち、互いに隣接する２列においては、それぞれの列の前記２つ以上の凸部５ａのピッチは一致するが、図８の（ｂ）に示す実施形態２の変形例である発光素子に備えられた電子輸送層５の凸部５ａの場合、互いに隣接する２列（例えば、Ｎ列とＮ－１列）においては、Ｎ列の凸部５ａのピッチＰＮとＮ－１列の凸部５ａのピッチＰＮ－１とは、図中の左右方向において、ずれている。なお、図中の左右方向へのピッチずれの程度は、同じである。なお、ピッチＰＮ・ＰＮ－１・ＰＮ－２は、各列において、隣接する２つの凸部５ａの中心５ｃ間の距離である。
　図８の（ｂ）に示すような規則的に配置された複数の凸部５ａを含む電子輸送層５を備えている場合、規則的に配置された複数の凸部５ａを含む電子輸送層５を介して、量子ドット７へ電子ｅを注入するので、発光素子全体において、より均一に、量子ドット７への電子ｅの注入を行うことができる。
　〔実施形態３〕
　次に、図９に基づき、本発明の実施形態３について説明する。本実施形態の発光素子２１においては、カソード４と電子輸送層５との界面に、凹凸が形成されている点において、実施形態１及び２とは異なる。その他については実施形態１及び２において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１及び２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図９の（ａ）から図９の（ｄ）は、発光素子２１の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。
　なお、電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送材料を含む第１キャリア輸送層）上に、貫通孔１０Ｋ’を有するレジスト層１０’を形成する工程までは、実施形態２で既に説明しているので、その説明を省略する。
　図９の（ａ）に示すように、レジスト層１０’の複数の貫通孔１０Ｋ’を用いて、レジスト層１０’の複数の貫通孔１０Ｋ’と重畳する、カソード４の一部及び電子輸送層５のベース部分を、例えば、ドライエッチングすることで、カソード４に凹部４Ｄを形成するとともに、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成した。
　続いて、図９の（ｂ）に示すように、カソード４に凹部４Ｄ及び電子輸送層５のベース部分（第１キャリア輸送層）の複数の開口５Ｋに、電子輸送材料（第２キャリア輸送材料）であるＺｎＯを形成し、複数の凸部５ａ’を含む電子輸送層５を形成した。本実施形態においても、カソード４を用いた電気化学堆積法により、複数の凸部５ａ’を形成することで、複数の凸部５ａ’含む電子輸送層５を形成した。なお、複数の凸部５ａ’を、電気化学堆積法により形成する際には、カソード４の凹部４Ｄの深さを考慮し、電気化学堆積を行う時間を設定する必要がある。
　続いて、図９の（ｃ）に示すように、レジスト層１０’を剥離した後、例えば、溶媒に分散されている量子ドット７を塗布し、熱処理などにより溶媒を除去することで、量子ドット７を含む発光層６を形成した。
　最後に、図９の（ｄ）に示すように、量子ドット７を含む発光層６上に、正孔輸送層８として、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤを、例えば、塗布して所定の膜厚で形成し、その後、正孔輸送層８上に、アノード９として、Ａｌを、例えば、蒸着またはスパッタリングによって、膜厚１００ｎｍで形成した。なお、必要に応じて、アノード９上に、封止層などを形成してもよい。
　図９の（ｄ）に示す発光素子２１は、製造工程上、図９の（ａ）に示すように、電子輸送層５のベース部分のみについて、ドライエッチングを行う必要がなく、電子輸送層５のベース部分の下層であるカソード４の一部までドライエッチングを行うことができる。したがって、ドライエッチング工程において、工程マージンが広くなるので、不具合の発生率を下げることができる。本実施形態においては、ドライエッチングにより、カソード４に凹部４Ｄを形成するとともに、電子輸送層５のベース部分に複数の開口５Ｋを形成する場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、カソード４の凹部４Ｄ及び電子輸送層５のベース部分の複数の開口５Ｋは、ウェットエッチングにより形成してもよい。このようなウェットエッチング工程においても、工程マージンが広くなるので、不具合の発生率を下げることができる。
　〔実施形態４〕
　次に、図１０に基づき、本発明の実施形態４について説明する。本実施形態の発光素子３１においては、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’が、異方性エッチングによって、形成されている点において、実施形態１から３とは異なる。その他については実施形態１から３において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１から３の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１０の（ａ）から図１０の（ｅ）は、実施形態４の発光素子３１の製造工程及び概略的な構成を説明するための図である。
　図１０の（ａ）に示すように、カソード４上に、電子輸送層５のベース部分と、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’とを形成するための電子輸送層５をＺｎＯで形成した。電子輸送層５を形成する工程においては、電子輸送層５の厚さを、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’の高さに合わせて、厚く形成する必要がある。その後、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’を形成する部分のみと重畳するように、複数の貫通孔１０Ｋ’’’を有するレジスト層１０’’’を形成した。なお、レジスト層１０’’’は、後工程で用いられるウェットエッチング液に所定以上の耐性を有することが好ましい。
　その後、図１０の（ｂ）に示すように、レジスト層１０’’’をマスクとし、ウェットエッチング液である、例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）を用いた異方性エッチングを行い、電子輸送層５のベース部分と、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’とを、一つの工程で形成することができる。具体的に、図１０の（ａ）に示すように、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’の高さに合わせて、厚く形成した電子輸送層５において、レジスト層１０’’’と重畳する部分には、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’が形成され、レジスト層１０’’’と重畳しない部分、すなわち、レジスト層１０’’’の複数の貫通孔１０Ｋ’’’部分には、厚く形成した電子輸送層５がエッチングされ、薄くなり、電子輸送層５のベース部分が形成される。
　続いて、図１０の（ｃ）に示すように、レジスト層１０’’’を剥離した後、図１０の（ｄ）に示すように、例えば、溶媒に分散されている量子ドット７を塗布し、熱処理などにより溶媒を除去することで、量子ドット７を含む発光層６を形成した。
　最後に、図１０の（ｅ）に示すように、量子ドット７を含む発光層６上に、正孔輸送層８として、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤを、例えば、塗布して所定の膜厚で形成し、その後、正孔輸送層８上に、アノード９として、Ａｌを、例えば、蒸着またはスパッタリングによって、膜厚１００ｎｍで形成した。なお、必要に応じて、アノード９上に、封止層などを形成してもよい。
　図１０の（ｅ）に示す発光素子３１は、製造工程上、図１０の（ｂ）に示すように、電子輸送層５のベース部分と、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’とを、一つの工程で形成することができる。さらに、図１０の（ａ）に示すように、電子輸送層５のベース部分と、電子輸送層５の複数の凸部５ａ’’とを形成するための電子輸送層５を、例えば、ＺｎＯで形成する場合においても、電気化学堆積法などを用いずに、形成することができる。したがって、量子ドット７への電子ｅの注入効率が高く、発光層６と電子輸送層５との間の接触抵抗が小さい発光素子３１を、生産性高く製造することができる。
　〔実施形態５〕
　次に、図１１に基づき、本発明の実施形態５について説明する。本実施形態の発光素子４１においては、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度が、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲより内側の領域ＬＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度より大きい点において、実施形態１から４とは異なる。その他については実施形態１から４において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１から４の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１１の（ａ）は、実施形態５の発光素子４１の概略的な構成を示す図であり、図１１の（ｂ）は、図１１の（ａ）に示すＡ－Ａ’線の断面図である。
　図１１の（ａ）に示すように、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度は、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲより内側の領域ＬＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度より大きい。
　図１１の（ｂ）に示すように、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲは、バンク２２の近くの領域であり、バンク２２の近傍では、電子ｅの注入効率が低いので、この領域に電子輸送層５の凸部５ａを高密度に形成した。一方、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲより内側の領域ＬＤＲ、すなわち、バンク２２から離れた領域では、電子ｅの注入効率が高いので、この領域には電子輸送層５の凸部５ａを低密度に形成した。
　発光素子４１によれば、発光素子の面内方向における電子ｅの注入効率を均一化できるので、発光素子の面内方向における発光ムラを改善できる。
　〔実施形態６〕
　次に、図１２に基づき、本発明の実施形態６について説明する。本実施形態の発光素子５１においては、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲ及びカソード４の中央部分と重畳する領域ＨＤＲ’に形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度が、カソード４の前記エッジ部分と前記中央部分との間の部分と重畳する領域ＬＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度より大きい点において、実施形態５とは異なる。その他については実施形態５において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態５の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１２の（ａ）は、実施形態６の発光素子５１の概略的な構成を示す図であり、図１２の（ｂ）は、図１２の（ａ）に示すＢ－Ｂ’線の断面図である。
　図１２の（ａ）に示すように、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲ及びカソード４の中央部分と重畳する領域ＨＤＲ’に形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度が、カソード４の前記エッジ部分と前記中央部分との間の部分と重畳する領域ＬＤＲに形成される電子輸送層５の凸部５ａの密度より大きい。
　図１２の（ｂ）に示すように、カソード４のエッジ部分と重畳する領域ＨＤＲは、バンク２２の近くの領域であり、バンク２２の近傍では、電子ｅの注入効率が低いので、この領域に電子輸送層５の凸部５ａを高密度に形成した。また、カソード４の中央部分と重畳する領域ＨＤＲ’は、量子ドット７を含む発光層が、発光層形成時に生じるコーヒーリングなどの影響で、他の部分より薄く形成される恐れがある部分である。発光層が薄く形成されてしまった部分では、発光層が薄い分、輝度の低下が生じる恐れがある。そこで、この領域に、電子輸送層５の凸部５ａを高密度に形成し、輝度の低下を抑制することができる。
　発光素子５１によれば、発光素子の面内方向における発光ムラを改善できる。
　〔実施形態７〕
　次に、図１３に基づき、本発明の実施形態７について説明する。本実施形態の発光素子６１は、複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８を備えている点において、実施形態１から６とは異なる。その他については実施形態１から６において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１から６の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１３は、実施形態７の発光素子６１の概略的な構成を示す断面図である。
　図１３に示すように、ＴＦＴ層３上に設けられた発光素子６１は、アノード（第１電極）９と、アノード９と対向して配置されたカソード４（第２電極）と、アノード９とカソード４との間に配置され、量子ドット７を含む発光層６と、アノード９と発光層６のカソード４側の面６Ｍとの間に配置され、カソード４側に延伸する複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層（キャリア輸送層）２８と、を備えており、複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８の発光層６側の面２８Ｍは、量子ドット７に覆われている。
　本実施形態においては、図１３に示すように、正孔輸送層２８の複数の凸部２８ａの全体と、複数の凸部２８ａ間の複数の隙間（複数の凸部２８ａ間において正孔輸送層２８のベース部分が露出している部分）の全体とが、量子ドット７に覆われている場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、正孔輸送層２８の複数の凸部２８ａの一部と、複数の凸部２８ａ間の複数の隙間の一部とが、量子ドット７に覆われていてもよい。すなわち、正孔輸送層２８の複数の凸部２８ａの一部と、複数の凸部２８ａ間の複数の隙間の一部とは、量子ドット７に覆われていなくてもよい。
　図１３に示すように、発光層６とカソード４との間には、さらに、電子輸送層２５が備えられていてもよい。さらに、電子輸送層２５とカソード４との間に、必要に応じて、図示していない電子注入層が備えられていてもよい。
　本実施形態においては、アノード９上に複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８を直接形成している場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、例えば、必要に応じて、アノード９と複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８との間に、図示していない正孔注入層が備えられていてもよい。
　なお、アノード９は、ＴＦＴ層３に備えられたＴＦＴ素子（図示せず）の、例えば、ドレイン電極にコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
　本実施形態のおいては、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａ以外の部分であるベース部分と、複数の凸部２８ａとを、ＮｉＯで形成した場合、すなわち、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａと、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａ以外の部分であるベース部分とが、同一の元素で構成されている場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。例えば、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａと、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａ以外の部分であるベース部分とは、異なる材料で構成されていてもよく、例えば、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａの材料及び正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａ以外の部分であるベース部分の材料（第１キャリア輸送材料）は、それぞれ、ＮｉＯ及びＮｉＯにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物から選択される異なる材料であってもよい。
　また、正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａの材料及び正孔輸送層２８における複数の凸部２８ａ以外の部分であるベース部分の材料の形状は、特に限定されず、一連の膜でも良いし、粒状でもよい。
　本実施形態においては、正孔輸送層２８の複数の凸部２８ａを、ロッド形状の一例である円柱形状（ワイヤ形状）で形成した場合について説明するが、これに限定されることはない。例えば、複数の凸部２８ａは、ロッド形状の一例である、三角柱形状、四角柱形状またはＮ角柱形状（Ｎは、５以上の自然数）のような多角柱形状で形成されていてもよい。さらに、複数の凸部２８ａは、アノード９と接する正孔輸送層２８の部分からカソード４側に延伸する形状であるならば、その形状は、ロッド形状に限定されることはなく、例えば、ロッド形状の凸部２８ａを複数個合わせた幅を有する形状であってもよい。また、本実施形態においては、複数の凸部２８ａそれぞれを、同一形状に形成した場合について説明するが、複数の凸部２８ａそれぞれは、同一形状でなくでもよい。
　本実施形態においては、複数の凸部２８ａのそれぞれを覆う量子ドット７に、複数の凸部２８ａのそれぞれから正孔ｈを、異方性なく、より均等に供給し、量子ドット７への正孔ｈの注入効率を高くするという点から、複数の凸部２８ａのそれぞれを、円柱形状（ワイヤ形状）で形成しているが、これに限定されることはなく、例えば、正Ｎ角柱形状（Ｎは、３以上の自然数）で形成してもよい。
　なお、円柱形状（ワイヤ形状）で形成された複数の凸部２８ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、量子ドット７の粒径の大きさ以上、量子ドット７を含む発光層６の厚みＴ１（図３の（ａ）参照）以下であることが好ましく、例えば、複数の凸部２８ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径は、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。本実施形態においては、複数の凸部２８ａの長さ方向と直交する方向の断面における直径が約５０ｎｍとなるように、複数の凸部２８ａを形成したが、これに限定されることはない。
　図１３に示すように、複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８は、アノード９上に形成されており、発光層６に含まれる量子ドット７は、複数の凸部２８ａ及び複数の凸部２８ａ間の隙間を覆うように、正孔輸送層２８上に形成されている。したがって、量子ドット７は、アノード９と直接接することがなく、量子ドット７への正孔ｈの注入は、正孔輸送層２８を介して行われるので、本実施形態の発光素子６１においては、量子ドット７とアノード９とが直接接することによる正孔注入効率の低下を抑制することができる。また、本実施形態の発光素子６１においては、複数の凸部２８ａ間の隙間にも、量子ドット７が存在するので、発光層６と正孔輸送層２８との間の接触抵抗が小さい発光素子６１を実現できる。
　図１３に示すように、本実施形態の発光素子６１においては、複数の凸部２８ａ間の隙間に存在する量子ドット７への正孔ｈの注入は、量子ドット７間におけるホッピング伝導による正孔ｈの移動に加え、前記ホッピング伝導による正孔ｈの移動より正孔ｈの移動度の高い複数の凸部２８ａからの直接的な正孔ｈの供給によっても行われる。さらに、正孔注入側の電極であるアノード９から遠く離れた位置である複数の凸部２８ａ上、すなわち、電子輸送層２５の近くに位置する量子ドット７への正孔ｈの注入についても、上記同様に、量子ドット７間におけるホッピング伝導による正孔ｈの移動に加え、前記ホッピング伝導による正孔ｈの移動より正孔ｈの移動度の高い複数の凸部２８ａからの直接的な正孔ｈの供給によっても行われる。したがって、量子ドット７への正孔ｈの注入効率が高い発光素子６１を実現できる。
　なお、複数の凸部２８ａを含む正孔輸送層２８の形成工程においても、実施形態１から６において、既に説明した、電気化学堆積法、触媒フリーの熱蒸着法、化学浴析出法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｂａｔｈ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、パルスレーザー堆積法（ＰＬＤ）、異方性エッチング法などを用いることができる。
　また、複数の凸部２８ａは、実施形態１から６において、既に説明したように、規則的に配置されても、非規則的に配置されていてもよい。なお、複数の凸部２８ａの好ましい密度についても、実施形態１から６において、既に説明した通りである。
　また、実施形態５と同様に、アノード９のエッジ部分と重畳する領域は、バンクの近くの領域であり、バンクの近傍では、正孔ｈの注入効率が低いので、この領域に正孔輸送層２８の凸部２８ａを高密度に形成することが好ましい。したがって、本実施形態の発光素子６１においては、アノード９のエッジ部分と重畳する領域に形成される正孔輸送層２８の凸部２８ａの密度が、アノード９のエッジ部分と重畳する領域より内側の領域に形成される正孔輸送層２８の凸部２８ａの密度より大きくてもよい。
　また、実施形態６と同様に、アノード９のエッジ部分と重畳する領域は、バンクの近くの領域であり、バンクの近傍では、正孔ｈの注入効率が低いので、この領域に正孔輸送層２８の凸部２８ａを高密度に形成することが好ましい。また、アノード９の中央部分と重畳する領域は、量子ドット７を含む発光層が、発光層形成時に生じるコーヒーリングなどの影響で、他の部分より薄く形成される恐れがある部分である。発光層が薄く形成されてしまった部分では、発光層が薄い分、輝度の低下が生じる恐れがあるので、この領域に、正孔輸送層２８の凸部２８ａを高密度に形成し、輝度の低下を抑制することが好ましい。したがって、本実施形態の発光素子６１においては、アノード９のエッジ部分と重畳する領域及びアノード９の中央部分と重畳する領域に形成される正孔輸送層２８の凸部２８ａの密度が、アノード９の前記エッジ部分と前記中央部分との間の部分と重畳する領域に形成される正孔輸送層２８の凸部２８ａの密度より大きくてもよい。
　〔付記事項〕
　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。
　本発明は、発光素子及び発光素子の製造方法に利用することができる。
　１、１１、２１、３１、４１、５１、６１　発光素子
　２　基板
　３　ＴＦＴ層
　４　アノード
　５　電子輸送層
　５Ｍ　電子輸送層の発光層側の面
　５ａ　凸部
　５Ｋ　電子輸送層の開口
　６　発光層
　６Ｍ　発光層のアノード側の面
　７　量子ドット
　９　カソード
　１０、１０’、１０’’　レジスト層
　１０Ｋ、１０Ｋ’、１０Ｋ’’　貫通孔
　２８　正孔輸送層
　２８Ｍ　正孔輸送層の発光層側の面
　２８ａ　凸部
　７０　表示装置
　ＳＰ　サブ画素
　ＤＡ　表示領域
　ＮＤＡ　額縁領域
　ｈ　正孔
　ｅ　電子
　Ｒ１　量子ドットの粒径
　Ｄ１　最近接する２つの凸部間の距離
　Ｈ１　凸部の高さ
　Ｔ１　発光層の厚み
　ＰＮ、ＰＮ－１、ＰＮ－２　ピッチ

Claims (25)

  1. 　第１電極と、
    　前記第１電極と対向して配置された第２電極と、
    　前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、量子ドットを含む発光層と、
    　前記第１電極と前記発光層の前記第２電極側の面との間に配置され、前記第２電極側に延伸する複数の凸部を含み、第１キャリア輸送材料を含むキャリア輸送層と、を備え、
    　前記キャリア輸送層の前記複数の凸部の少なくとも一部と、前記複数の凸部間の複数の隙間の少なくとも一部とは、前記量子ドットに覆われている、発光素子。
  2. 　前記凸部は、ロッド形状である、請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記複数の凸部のうち、最近接する２つの凸部間の距離Ｄ１は、前記量子ドットの粒径Ｒ１より大きい、請求項１または２に記載の発光素子。
  4. 　前記距離Ｄ１は、前記量子ドットの粒径Ｒ１を２倍した値より大きい、請求項３に記載の発光素子。
  5. 　前記距離Ｄ１は、２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下である、請求項３または４に記載の発光素子。
  6. 　前記量子ドットに覆われる凸部の高さＨ１は、前記発光層の厚みＴ１の７５％以下である、請求項１から５の何れか１項に記載の発光素子。
  7. 　前記複数の凸部は、それぞれの列が２つ以上の凸部を含むＮ（Ｎは２以上の整数）列で形成され、
    　前記Ｎ列のうち、互いに隣接する２列においては、それぞれの列の前記２つ以上の凸部のピッチＰが、ずれている、請求項１から６の何れか１項に記載の発光素子。
  8. 　前記複数の凸部の密度は、２×１０９個／ｃｍ２以上、７×１０１２個／ｃｍ２以下である、請求項１から７の何れか１項に記載の発光素子。
  9. 　前記第１電極のエッジ部分と重畳する領域及び前記第１電極の中央部分と重畳する領域に形成される前記凸部の密度は、前記第１電極の前記エッジ部分と前記中央部分との間の部分と重畳する領域に形成される前記凸部の密度より大きい、請求項１から７の何れか１項に記載の発光素子。
  10. 　前記第１電極のエッジ部分と重畳する領域に形成される前記凸部の密度は、前記第１電極のエッジ部分と重畳する領域より内側の領域に形成される前記凸部の密度より大きい、請求項１から７の何れか１項に記載の発光素子。
  11. 　前記キャリア輸送層は、
    　前記第１キャリア輸送材料を含み、複数の開口を有する第１キャリア輸送層と、
    　前記複数の開口に前記凸部を形成するロッド状の第２キャリア輸送材料と、を含む、請求項１から１０の何れか１項に記載の発光素子。
  12. 　前記第２キャリア輸送材料は、前記開口を介して、前記第１電極と接している、請求項１１に記載の発光素子。
  13. 　前記第１キャリア輸送材料は、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物及びＮｉＯからなる金属酸化物の何れか一方、または、前記何れか一方の金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含む、請求項１から１０の何れか１項に記載の発光素子。
  14. 　前記第１キャリア輸送材料及び前記第２キャリア輸送材料は、それぞれ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物または前記金属酸化物にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含む、請求項１１または１２に記載の発光素子。
  15. 　前記第１キャリア輸送材料及び前記第２キャリア輸送材料は、それぞれ、ＮｉＯまたはＮｉＯにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａから選択される少なくとも１種の金属イオンがドーピングされた金属酸化物を含む、請求項１１または１２に記載の発光素子。
  16. 　前記第２キャリア輸送材料は、六方ウルツ鉱結晶構造を有する材料である、請求項１１または１２に記載の発光素子。
  17. 　前記第１キャリア輸送材料と前記第２キャリア輸送材料とは、同一の元素で構成されている、請求項１１、１２、１４、１５の何れか１項に記載の発光素子。
  18. 　前記第１電極と前記キャリア輸送層との界面には、凹凸が形成されている、請求項１から１７の何れか１項に記載の発光素子。
  19. 　第１電極を形成する工程と、
    　前記第１電極上に、複数の凸部を含み、第１キャリア輸送材料を含むキャリア輸送層を形成する工程と、
    　前記キャリア輸送層の前記複数の凸部の少なくとも一部と、前記複数の凸部間の複数の隙間の少なくとも一部とを覆うように量子ドットを形成する工程と、を含む、発光素子の製造方法。
  20. 　前記複数の凸部を含むキャリア輸送層を形成する工程は、
    　前記第１キャリア輸送材料を含む第１キャリア輸送層に複数の開口を形成する工程と、
    　前記第１キャリア輸送層の前記複数の開口に、第２キャリア輸送材料を形成し、前記複数の凸部を形成する工程と、を含む、請求項１９に記載の発光素子の製造方法。
  21. 　前記第１キャリア輸送層に複数の開口を形成する工程は、
    　前記第１キャリア輸送層上に、複数の貫通孔を有するレジスト層を形成する工程と、
    　前記レジスト層の複数の貫通孔を用いて、前記第１キャリア輸送層に前記複数の開口を形成する工程と、を含む、請求項２０に記載の発光素子の製造方法。
  22. 　前記第１キャリア輸送層の前記複数の開口に、前記第２キャリア輸送材料を形成し、前記複数の凸部を形成する工程では、
    　前記第１電極を用いた電気化学堆積法により、前記第２キャリア輸送材料を形成し、前記複数の凸部を形成する、請求項２０または２１に記載の発光素子の製造方法。
  23. 　前記第１キャリア輸送層に複数の開口を形成する工程は、
    　前記第１キャリア輸送層上に、複数の貫通孔を有するレジスト層を形成する工程と、
    　前記レジスト層の複数の貫通孔を用いて、前記第１キャリア輸送層に前記複数の開口と前記第１電極に複数の凹部とを形成する工程と、を含む、請求項２０に記載の発光素子の製造方法。
  24. 　前記第１キャリア輸送層の前記複数の開口に、前記第２キャリア輸送材料を形成し、前記複数の凸部を形成する工程では、
    　前記第１電極を用いた電気化学堆積法により、前記第２キャリア輸送材料を形成し、前記第１キャリア輸送層の前記複数の開口及び前記第１電極の前記複数の凹部に前記複数の凸部を形成する、請求項２３に記載の発光素子の製造方法。
  25. 　前記複数の凸部を含むキャリア輸送層を形成する工程では、前記複数の凸部のうち、最近接する２つの凸部間の距離Ｄ１が、２ｎｍ以上、１００ｎｍ以下となるように、前記複数の凸部を形成する、請求項１９から２４の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106531892A (zh) * 2015-09-10 2017-03-22 天津职业技术师范大学 一种有机无机复合电致发光器件及其制备方法
US20190067618A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Inverted quantum dot light-emitting diode and manufacturing method thereof
CN109994620A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 Tcl集团股份有限公司 电子传输薄膜及其制备方法和应用

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