WO2022118415A1 - 発光素子の製造方法、発光素子 - Google Patents

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WO2022118415A1
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light emitting
layer
resist layer
patterned
resist
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考洋 安達
惇 佐久間
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シャープ株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a method for manufacturing a light emitting element and a light emitting element.
  • Patent Document 1 discloses a method of patterning a quantum dot layer. More specifically, after forming a photoresist layer on a quantum dot layer formed on a substrate, the photoresist layer is patterned by exposure and development, and the patterned photoresist layer is used as a mask for quantum dots. The layer is patterned by etching or the like. Then, the patterned photoresist layer is finally peeled off.
  • An object of the present disclosure is to provide, for example, a method for manufacturing a light emitting device capable of more easily forming a quantum dot layer containing quantum dots.
  • the method for manufacturing a light emitting element includes a first light emitting layer forming step of applying a first quantum dot solution containing a first quantum dot to form a first light emitting layer, and a method of forming the first light emitting layer on the first light emitting layer.
  • a first resist layer forming step of applying the first photosensitive resin composition to form a first resist layer an exposure step of exposing the first resist layer in a predetermined pattern, and developing the first resist layer.
  • a patterned first resist layer is formed by developing with a liquid, and the first light emitting layer is treated with a treatment liquid using the patterned first resist layer as a mask to obtain a patterned first light emitting layer. Includes a pattern forming step of forming.
  • Another method of manufacturing a light emitting element in the present disclosure is a lift-off resist layer forming step of applying a positive photosensitive resin to form a lift-off resist layer, and exposing the lift-off resist layer with a predetermined pattern.
  • the first resist layer forming step and the entire surface to be exposed are exposed, and then the patterned lift-off resist layer is treated with a developing solution to form the above-mentioned patterned lift-off resist. It comprises a pattern forming step of lifting off the first light emitting layer and the first resist layer to pattern the first light emitting layer and the first resist layer.
  • One embodiment of the light emitting device in the present disclosure is formed of a patterned first light emitting layer containing a first quantum dot and a photosensitive resin composition containing a functional material, and the patterned first light emitting layer. Includes a resist layer laminated on each.
  • FIG. 1 It is a figure which shows typically an example of the laminated structure of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the modification of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the process in an example of the manufacturing method of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows typically an example of the laminated structure of the light emitting element which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a laminated structure of the light emitting element 100A according to the present embodiment.
  • the light emitting element 100A is a device that emits light.
  • the light emitting element 100A may be, for example, a lighting device (for example, a backlight or the like) that emits light such as white light, or displays an image (for example, including text information) by emitting light. It may be a display device.
  • a lighting device for example, a backlight or the like
  • an image for example, including text information
  • It may be a display device.
  • a display device can be configured by arranging a plurality of pixels in a matrix.
  • the light emitting element 100A includes, for example, a first light emitting element 10R that emits red light, a second light emitting element 10G that emits green light, and a third light emitting element 10B that emits blue light.
  • the first light emitting element 10R has a light emitting center wavelength of the first wavelength, and emits light at, for example, about 630 nm.
  • the second light emitting element 10G has a second wavelength having a emission center wavelength shorter than that of the first wavelength, and emits light at, for example, about 530 nm.
  • the third light emitting element 10B has a third wavelength having a emission center wavelength shorter than the second wavelength, and emits light at, for example, about 440 nm.
  • the first electrode 2R, the first charge transport layer 4, the first light emitting layer 5R, the first resist layer 6R, the second charge transport layer 7, and the second electrode 8 are arranged in this order on the substrate 1. It has a structure laminated with.
  • the substrate 1 is made of, for example, glass or the like, and functions as a support for supporting each of the above layers.
  • the substrate 1 may be, for example, an array substrate on which a thin film transistor (TFT) or the like is formed.
  • TFT thin film transistor
  • the first electrode 2R is arranged on the substrate 1.
  • the first electrode supplies, for example, a first charge to the first light emitting layer 5R.
  • the first charge transport layer 4 is arranged on the first electrode 2R.
  • the first charge transport layer 4 transports the first charge injected from the first electrode 2R to the first light emitting layer 5R.
  • the first charge transport layer 4 may be composed of one layer or may be composed of multiple layers.
  • the first light emitting layer 5R is arranged on the first charge transport layer 4.
  • the first light emitting layer 5R has a emission center wavelength of the first wavelength, and emits light at, for example, about 630 nm.
  • the first light emitting layer 5R includes, for example, a first light emitting material having a light emitting center wavelength of the first wavelength and emitting light at, for example, about 630 nm.
  • the first resist layer 6R is arranged on the first light emitting layer 5R.
  • the thickness of the first resist layer 6R is preferably, for example, 1 nm or more and 50 nm or less. Further, the upper limit of the thickness of the first resist layer 6R is more preferably 40 nm or less, further preferably 30 nm or less, and even more preferably 20 nm or less in order to suppress an increase in driving voltage.
  • the first resist layer 6R remains as a permanent film, by setting the thickness to the above, it is possible to suppress performance deterioration such as an increase in the drive voltage of the light emitting element and to adjust the carrier balance.
  • the first resist layer 6R contains a cured product of the photosensitive resin composition, and may contain a functional material such as a first light emitting material or a second charge transporting material that transports a second charge.
  • the first resist layer 6R functions as a part of the first light emitting layer 5R, for example, when it contains the first light emitting material.
  • the first resist layer 6R functions as a part of the second charge transport layer 7, for example, when it contains a second charge transport material.
  • the first resist layer 6R transports the second charge from the second electrode 8 to the first light emitting layer 5R via the second charge transport layer 7.
  • the thickness is preferably 5 nm or more and 30 nm or less. The thickness of the first resist layer 6R is set in consideration of film slippage due to later development.
  • the second charge transport layer 7 is arranged on the first resist layer 6R.
  • the second charge transport layer 7 transports the second charge injected from the second electrode 8 to the first light emitting layer 5R.
  • the second charge has the opposite polarity to the first charge.
  • the second charge transport layer 7 may be composed of one layer or may be composed of multiple layers.
  • the second electrode 8 is arranged on the second charge transport layer 7.
  • the second electrode 8 supplies, for example, a second charge to the first light emitting layer 5R.
  • the first electrode 2R and the second electrode 8 are made of a conductive material such as a metal or a transparent conductive oxide.
  • the metal include Al, Cu, Au, Ag and the like.
  • the transparent conductive oxide include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), aluminum zinc oxide (ZnO: Al (AZO)), and boron zinc oxide. (ZnO: B (BZO)) and the like.
  • the first electrode 2R and the second electrode 8 may be, for example, a laminate including at least one metal layer and / or at least one transparent conductive oxide layer.
  • One of the first electrode 2R and the second electrode 8 is made of a light-transmitting material. Either one of the first electrode 2R and the second electrode 8 may be formed of a light-reflecting material.
  • the light emitting element 100A is a top emission type light emitting element, for example, the upper second electrode 8 is formed of a light transmitting material, and the lower layer first electrode 2R is formed of a light reflecting material.
  • the light emitting element 100A is a bottom emission type light emitting element, for example, the upper second electrode 8 is formed of a light reflecting material, and the lower first electrode 2R is formed of a light transmitting material.
  • an electrode having light reflectivity may be obtained.
  • the light transmissive material for example, a transparent conductive material can be used.
  • a transparent conductive material for example, ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), SnO 2 (tin oxide), FTO (fluorine-doped tin oxide) and the like can be used. .. Since these materials have high visible light transmittance, the luminous efficiency of the light emitting element 100A is improved.
  • the light-reflecting material for example, a metal material can be used.
  • a metal material for example, Al (aluminum), Ag (silver), Cu (copper), Au (gold) and the like can be used. Since these materials have high reflectance of visible light, the luminous efficiency is improved.
  • Examples of the first light emitting material include quantum dots.
  • Quantum dots are, for example, semiconductor fine particles having a particle size of 100 nm or less, and are MgS, MgSe, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS, SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, etc.
  • Crystals of II-VI group semiconductor compounds such as CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, and / or III-V semiconductor compounds such as GaAs, GaP, InN, InAs, InP, InSb, and / or Si, It can have a crystal of a group IV semiconductor compound such as Ge.
  • the quantum dot may have, for example, a core / shell structure in which the above semiconductor crystal is used as a core and the core is overcoated with a shell material having a high bandgap.
  • the first charge transport layer 4R and the second charge transport layer 7 can be hole transport layers or electron transport layers, respectively.
  • the first electrode 2R is an anode and the second electrode 8 is a cathode
  • the first charge is a hole
  • the second charge is an electron
  • the first charge transport layer 4R is a hole transport layer.
  • the charge transport layer 7 becomes an electron transport layer.
  • the first electrode 2R is a cathode and the second electrode 8 is an anode
  • the first charge is an electron
  • the second charge is a hole
  • the first charge transport layer 4R is an electron transport layer.
  • the second charge transport layer 7 becomes a hole transport layer.
  • the hole transport layer and the electron transport layer may be one layer or multiple layers.
  • the hole transport layer is multi-layered, for example, a laminated structure having a layer having a hole injecting ability on the most anode side can be mentioned.
  • the electron transport layer is multi-layered, for example, a laminated structure having a layer having an electron injecting ability on the most cathode side can be mentioned.
  • the material forming the hole transport layer includes, for example, any one or more of Zn, Cr, Ni, Ti, Nb, Al, Si, Mg, Ta, Hf, Zr, Y, La, and Sr. Materials containing one or more selected from the group consisting of oxides, nitrides, or carbides, 4,4', 4'-tris (9-carbazoyl) triphenylamine (TCTA), 4,4'-bis.
  • NPB [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl
  • ZnPC zinc phthalocyanine
  • TAPC di [4- (N, N-ditrilamino) phenyl] cyclohexane
  • CBP 4,4'- Bis (carbazole-9-yl) biphenyl
  • HTCN 2,3,6,7,10,11-hexaciano-1,4,5,8,9,12-hexazatriphenylene
  • MoO 3 etc.
  • an electron transport material such as zinc oxide (for example, ZnO), titanium oxide (for example, TiO 2 ), and strontium oxide titanium (for example, SrTiO 3 ) is used. Only one kind of these electron transporting materials may be used, or two or more kinds may be mixed and used as appropriate.
  • the materials forming these hole transport layers and electron transport layers are appropriately selected according to the configuration and characteristics of the light emitting device 100.
  • the second light emitting element 10G has the same configuration as the first light emitting element 10R. However, the difference is that the first light emitting layer 5R is changed to the first light emitting layer 5G.
  • the first light emitting layer 5G has a emission center wavelength of the second wavelength, and emits light at, for example, about 530 nm.
  • the first light emitting layer 5G includes, for example, a second light emitting material having a light emitting center wavelength of the second wavelength and emitting light at, for example, about 530 nm.
  • Examples of the second light emitting material include quantum dots.
  • the quantum dots are the same as the first light emitting material, but the emission center wavelength is the second wavelength.
  • the third light emitting element 10B has the same configuration as the first light emitting element 10R. However, the difference is that the first light emitting layer 5R is changed to the first light emitting layer 5B.
  • the first light emitting layer 5B has a emission center wavelength of the third wavelength, and emits light at, for example, about 440 nm.
  • the first light emitting layer 5G includes, for example, a third light emitting material having a light emitting center wavelength of the third wavelength and emitting light at, for example, about 440 nm.
  • Examples of the third light emitting material include quantum dots.
  • the quantum dots are the same as the first light emitting material, but the emission center wavelength is the third wavelength.
  • a bank 3 is provided so as to isolate the light emitting elements of each color.
  • the bank 3 is formed of an insulating resin such as polyimide or acrylic resin.
  • the first charge transport layer 4, the second charge transport layer 7, and the second electrode 8 are common layers.
  • the present invention is not limited to these, and for example, the first charge transport layer 4, the second charge transport layer 7, and the second electrode 8 may be separately separated for each light emitting element of each color.
  • the first light emitting layer 5R, the first resist layer 6R, the first light emitting layer 5G, and the first resist layer 6G are the first light emitting layer 5G and the first resist on the bank 3.
  • the layer 6G, the first light emitting layer 5B, and the first resist layer 6B overlap the first light emitting layer 5B and the first resist layer 6B, and the first light emitting layer 5R and the first resist layer 6R.
  • the insulating property between the second electrode 8 formed on the bank 3 and the first electrodes 2R, 2G, and 2B is increased, so that the leakage current can be suppressed.
  • each layer provided on the bank 3 does not have to be formed.
  • the first light emitting layer 5R, 5G, 5B and the first resist layer 6R, 6G, 6B are each patterned.
  • the first electrodes 2R, 2G, and 2B are formed on the substrate 1 (S1).
  • the first electrodes 2R, 2G, and 2B can be formed by various conventionally known methods such as a sputtering method and a vacuum vapor deposition method.
  • the bank 3 is formed so as to separate each of the first electrodes 2R, 2G, and 2B (S2).
  • the bank 3 can be formed, for example, by applying a liquid resin to the entire surface and then patterning the bank 3.
  • the first charge transport layer 4 is formed on the first electrodes 2R, 2G, and 2B (S3).
  • the first charge transport layer 4 can be formed by various conventionally known methods such as vacuum deposition, sputtering, or a coating method.
  • the first charge transport layer 4 has the first charge transport layer 4 formed on the bank 3, but does not form on the bank 3, and corresponds to each of the first electrodes 2R, 2G, and 2B. It may be patterned as such.
  • the first light emitting layer 5 is formed on the first charge transport layer 4 (S4: first light emitting layer forming step).
  • the first light emitting layer 5 can be formed, for example, by applying a colloidal solution (first quantum dot solution) of quantum dots (first quantum dots) that emits red light to the entire surface and firing the solution.
  • the first resist layer 6 is formed on the first light emitting layer 5 (S5: first resist layer forming step).
  • the first resist layer 6 can be formed, for example, by applying a solution of the photosensitive resin composition on the entire surface and firing it.
  • the photosensitive resin composition is an example of using a positive type photosensitive resin composition, but the photosensitive resin composition may be a negative type.
  • Examples of such a photosensitive resin composition include those containing a phenol-based resin such as an acrylic resin and a novolak resin, resin components such as a rubber-based, styrene-based, and epoxy-based resin, a photosensitive agent, and a solvent. ..
  • the photosensitive resin composition may contain a functional material such as a first light emitting material or a charge transporting material.
  • a functional material such as a first light emitting material or a charge transporting material.
  • functional particles which are particles are preferable, and the functional particles are preferably nanoparticles.
  • nanoparticles include quantum dots, charge-transporting nanoparticles, and the like.
  • the quantum dots contained in the photosensitive resin composition are referred to as second quantum dots.
  • the second quantum dot may be the same as or different from the first quantum dot.
  • the charge-transporting nanoparticles include NiO, CuI, Cu2O, CoO, Cr 2O 3 , CuAlS 2 as hole-transporting nanoparticles, and ZnO, ZnS, as electron-transporting nanoparticles.
  • the quantum dots may be modified with a ligand having a functional group consisting of, for example, a carboxylate group, a phosphate group, a thiolate group, an amino group, a thiol group, a phosphine group, and a phosphine oxide group.
  • the first resist layer 6 is exposed using, for example, a mask 20 having a predetermined pattern (S6: exposure step).
  • the mask 20 has a pattern in which a region corresponding to the first light emitting element of the first resist layer 6 remains due to later development.
  • the pattern is such that the region other than the region corresponding to the first light emitting element is exposed.
  • the mask 20 has a pattern in which the region corresponding to the first light emitting element is exposed, contrary to the positive type. good.
  • the first resist layer 6 is patterned into the first resist layer 6R by developing the first resist layer 6 with a developing solution (S7).
  • the first light emitting layer 5 is patterned into the first light emitting layer 5R by treating with the treatment liquid using the patterned first resist layer 6R as a mask (S8: pattern). Formation process).
  • the steps of S7 and S8 are made common by developing the first light emitting layer 5 and the first resist layer 6 in the same step using a developer for developing the first resist layer 6 as the treatment liquid.
  • the developer preferably contains a surfactant.
  • the first light emitting layer 5 can be more easily patterned into the first light emitting layer 5R.
  • the first light emitting layer 5 by patterning the first light emitting layer 5 with the first resist layer 6R as a mask, it is possible to prevent the light emitting region of the first light emitting layer 5R from being directly exposed to the treatment liquid. This reduces the possibility that the light emitting region of the first light emitting layer 5R will be damaged by the treatment with the treatment liquid. After patterning on the first light emitting layer 5R, for example, it is washed with water, air-dried, and then hard-baked.
  • the first light emitting layer (second light emitting layer) 5G and the first resist layer 6G corresponding to the second light emitting element 10G are formed (S9).
  • the first light emission is performed by using a colloidal solution of quantum dots (second first quantum dots) that emit green light instead of the first light emitting layer 5.
  • a layer may be formed.
  • the first light emission is performed by using a colloidal solution of quantum dots (third first quantum dots) that emits blue light instead of the first light emitting layer 5.
  • a layer may be formed.
  • the first resist layer 6G and the first resist layer 6B may be formed from a photosensitive resin composition, and may be the same as or different from the first resist layer 6R.
  • the second charge transport layer 7 is formed on the first resist layer 6R, the first resist layer 6G, and the first resist layer 6B (S10).
  • the second charge transport layer 7 can be formed by various conventionally known methods such as vacuum deposition, sputtering, or a coating method.
  • the second charge transport layer 7 may be patterned so as to correspond to the light emitting element of each color. It corresponds to the second charge transport layer 7 and the first functional layer.
  • the second electrode 8 is formed on the second charge transport layer 7 (S11).
  • the second electrode 8 can be formed by various conventionally known methods such as a sputtering method and a vacuum vapor deposition method.
  • the light emitting element 100A shown in FIG. 1 can be manufactured.
  • the first light emitting element 10R, the second light emitting element 10G, and the third light emitting element 10B are manufactured by the same process, but the present invention is not limited to this, and for example, the first light emitting element 10R and the second light emitting element 10G are manufactured.
  • the light emitting layer, the charge transport layer, and the like in one or two of the third light emitting elements 10B may be formed by an inkjet method.
  • the step of peeling can be omitted.
  • At least one second functional layer 30R may be formed by patterning at least one second functional layer 30.
  • at least one second functional layer 30 is formed of a material that can be patterned when treated with the above-mentioned treatment liquid. Examples of such a material include oxides having an amphoteric metal as a main composition, such as ZnO, AlZNO, LiZnO, and MgZnO.
  • the second functional layer 30 corresponds to the second charge transport layer 7.
  • the first light emitting layer 5 is patterned, but further, the first charge transport layer 4 is treated with the above-mentioned treatment liquid using the patterned first resist layer 6R as a mask, and the first charge is applied.
  • the transport layer 4 may be patterned.
  • the first charge transport layer 4 is made of a material that can be patterned by treating with the above-mentioned treatment liquid. Examples of such a material include oxides having an amphoteric metal as a main composition, such as ZnO, AlZNO, LiZnO, and MgZnO.
  • the first charge transport layer 4 corresponds to a functional layer.
  • the functional layer may be one layer or a plurality of layers, all of which are made of a patternable material.
  • S1 to S3 are the same as those in the first embodiment.
  • a lift-off resist layer 101 is formed on the first charge transport layer 4 (S21).
  • the lift-off resist layer 101 can be formed, for example, by applying a positive photosensitive resin composition to the entire surface and firing it.
  • the lift-off resist layer 101 is exposed using, for example, a mask 120 having a predetermined pattern (S22).
  • the mask 120 has a pattern in which a region other than the region corresponding to the first light emitting element in the lift-off resist layer 101 remains after the subsequent development.
  • the lift-off resist layer 101 is patterned into the lift-off pattern 101R by, for example, developing the lift-off resist layer 101 with a developing solution (S23).
  • the first light emitting layer 5 is formed on the first charge transport layer 4 on which the lift-off pattern 101R is formed (S24).
  • the first resist layer 6 is formed on the first light emitting layer 5 in the same manner as in S5 above (S25).
  • a negative type photosensitive resin composition is used as the photosensitive resin composition forming the first resist layer 6.
  • the first resist layer 6 is formed from the negative type photosensitive resin composition, so that it is cured and becomes insoluble in the developing solution.
  • the lift-off pattern 101R is formed from a positive photosensitive resin composition, it becomes soluble in a developing solution.
  • the lift-off pattern 101R and the first light emitting layer 5 and the first resist layer 6 in the region formed on the lift-off pattern 101R are formed together with the lift-off pattern 101R.
  • Lift off (S27) As a result, the patterned first light emitting layer 5R and the first resist layer 6R can be formed in the region corresponding to the first light emitting element.
  • the first light emitting layer 5R in the region corresponding to the first light emitting element is protected by the cured first resist layer 6R, it is less likely to be damaged by the treatment of the developer.
  • the first light emitting layer 5G and the first resist layer 6G corresponding to the second light emitting element 10G, and the first light emitting element 10B corresponding to the first light emitting element 10B are repeated.
  • the light emitting layer 5B and the first resist layer 6B are formed (S28).
  • the second charge transport layer 7 is formed in the same manner as in S10 above, and the second electrode 8 is further formed in the same manner as in 11 above (S29). From the above, the light emitting element 100B can be manufactured.
  • the first light emitting layer 5R, 5G, 5B is protected by the first resist layer 6R, 6G, 6B. Therefore, it is possible to suppress peeling and film slippage of the light emitting layers 5R, 5G, and 5B during development and the like.
  • the second charge transport layer 7 is formed in S28.
  • the second charge transport layer 7 is formed on the lift-off pattern 101R before being treated with a developer, for example, on the entire surface.
  • the second charge transport layer 7 may be patterned so that only the region corresponding to the first light emitting element remains by partially lifting off when the lift-off pattern 101R is removed during processing with a developer. ..
  • the charge transport layer is separated for each pixel, current leakage can be suppressed, and the characteristics of the light emitting element such as improvement of luminous efficiency and prevention of crosstalk can be improved.
  • another layer may be formed and the other layer may be patterned.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but is substantially the same as the configuration shown in the above-described embodiment, a configuration having the same action and effect, or a configuration capable of achieving the same object. May be replaced with.

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Abstract

発光素子の製造方法は、第１量子ドットを含む第１量子ドット溶液を塗布して第１発光層を形成する第１発光層形成工程と、前記第１発光層上に、第１感光性樹脂組成物を塗布して第１レジスト層を形成する第１レジスト層形成工程と、前記第１レジスト層を所定のパターンで露光する露光工程と、前記第１レジスト層を現像液で現像してパターン化された第１レジスト層を形成し、前記パターン化された第１レジスト層をマスクとして前記第１発光層を処理液で処理してパターン化された第１発光層を形成するパターン形成工程と、を含む。

Description

発光素子の製造方法、発光素子
　本開示は、発光素子の製造方法、発光素子に関する。
　例えば、特許文献１には、量子ドット層をパターニングする方法が開示されている。より具体的には、基板上に形成した量子ドット層上に、フォトレジスト層を形成した後、露光・現像してフォトレジスト層をパターニングし、このパターニングされたフォトレジスト層をマスクとして、量子ドット層をエッチング等によりパターニングしている。そして、上記パターニングされたフォトレジスト層は、最終的に剥離される。
米国特許出願公開第２０１７／０２５４９３４号明細書
　しかしながら、特許文献１に記載の量子ドット層をパターニングする場合では、フォトレジスト層を剥離する工程等、工程数が多くなるとともに、先に形成した層にダメージが生じる可能性があり得る。本開示の主な目的は、例えば、より簡便に量子ドットを含む量子ドット層を形成することができる、発光素子の製造方法を提供することにある。
　本開示における一形態の発光素子の製造方法は、第１量子ドットを含む第１量子ドット溶液を塗布して第１発光層を形成する第１発光層形成工程と、前記第１発光層上に、第１感光性樹脂組成物を塗布して第１レジスト層を形成する第１レジスト層形成工程と、前記第１レジスト層を所定のパターンで露光する露光工程と、前記第１レジスト層を現像液で現像してパターン化された第１レジスト層を形成し、前記パターン化された第１レジスト層をマスクとして前記第１発光層を処理液で処理してパターン化された第１発光層を形成するパターン形成工程と、を含む。
　本開示における別の形態の発光素子の製造方法は、ポジ型感光性樹脂を塗布してリフトオフ用レジスト層を形成するリフトオフ用レジスト層形成工程と、前記リフトオフ用レジスト層を所定のパターンで露光するリフトオフ用露光工程と、前記リフトオフ用レジスト層を現像してパターン化されたリフトオフ用レジスト層を形成するリフトオフ用パターン形成工程と、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層上に、第１量子ドットを含む第１量子ドット溶液を塗布して第１発光層を形成する第１発光層形成工程と、前記第１発光層上に、ネガ型感光性樹脂組成物を塗布して第１レジスト層を形成する第１レジスト層形成工程と、全面を露光する全面露光した後、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層を現像液で処理することにより、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト上に形成された前記第１発光層および前記第１レジスト層をリフトオフし、前記第１発光層および前記第１レジスト層をパターン化する、パターン形成工程と、を含む。
　本開示における一形態の発光素子は、第１量子ドットを含むパターン化された第１発光層と、機能性材料を含む感光性樹脂組成物から形成され、前記パターン化された第１発光層のそれぞれに積層されたレジスト層と、を含む。
実施形態１に係る発光素子の積層構造の一例を模式的に示す図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態１に係る発光素子の製造方法の変形例を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の製造方法の一例における工程を説明するための図である。 実施形態２に係る発光素子の積層構造の一例を模式的に示す図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　〔実施形態１〕
　図１は、本実施形態に係る発光素子１００Ａの積層構造の一例を模式的に示す図である。
　発光素子１００Ａは、光を出射する装置である。発光素子１００Ａは、例えば、白色光等の光を出射する照明装置（例えば、バックライト等）であってもよいし、光を出射することにより画像（例えば、文字情報等を含む。）を表示する表示装置であってもよい。本実施形態では、発光素子１００Ａが、表示装置における１つの画素である例について説明する。例えば、複数の画素をマトリクス状に配列することにより表示装置を構成することができる。
　図１に示すように、発光素子１００Ａは、例えば、赤色に発光する第１発光素子１０Ｒ、緑色に発光する第２発光素子１０Ｇ、青色に発光する第３発光素子１０Ｂを含む。第１発光素子１０Ｒは、発光中心波長が第１波長であり、例えば約６３０ｎｍで発光する。第２発光素子１０Ｇは、発光中心波長が第１波長よりも短波長である第２波長であり、例えば約５３０ｎｍで発光する。第３発光素子１０Ｂは、発光中心波長が第２波長よりも短波長である第３波長であり、例えば、約４４０ｎｍで発光する。
　第１発光素子１０Ｒは、基板１上に、第１電極２Ｒ、第１電荷輸送層４、第１発光層５Ｒ、第１レジスト層６Ｒ、第２電荷輸送層７、第２電極８がこの順番で積層された構造を有する。
　基板１は、例えばガラス等からなり、上記各層を支持する支持体として機能する。基板１は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等が形成されたアレイ基板であってよい。
　第１電極２Ｒは、基板１上に配される。第１電極は、例えば、第１発光層５Ｒに第１電荷を供給する。
　第１電荷輸送層４は、第１電極２Ｒ上に配される。第１電荷輸送層４は、第１電極２Ｒから注入される第１電荷を第１発光層５Ｒに輸送する。なお、第１電荷輸送層４は、１層からなっていてもよいし、多層からなっていてもよい。
　第１発光層５Ｒは、第１電荷輸送層４上に配される。第１発光層５Ｒは、発光中心波長が第１波長であり、例えば約６３０ｎｍで発光する。第１発光層５Ｒは、例えば、発光中心波長が第１波長であり、例えば約６３０ｎｍで発光する第１発光材料を含む。
　第１レジスト層６Ｒは、第１発光層５Ｒ上に配される。第１レジスト層６Ｒの厚さは、例えば、１ｎｍ以上、５０ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１レジスト層６Ｒの厚さの上限は、駆動電圧上昇を抑えるために、４０ｎｍ以下がより好ましく、３０ｎｍ以下がさらにより好ましく、２０ｎｍ以下がさらにより一層好ましい。第１レジスト層６Ｒが永久膜として残る場合、上記厚さにすることによって、発光素子の駆動電圧の上昇等の性能低下を抑制したり、キャリアバランス調整を行ったりすることができる。第１レジスト層６Ｒには、感光性樹脂組成物の硬化物を含み、例えば、第１発光材料または第２電荷を輸送する第２電荷輸送性材料等の機能性材料を含んでいてもよい。第１レジスト層６Ｒは、例えば、第１発光材料を含む場合、第１発光層５Ｒの一部として機能する。また、第１レジスト層６Ｒは、例えば、第２電荷輸送性材料を含む場合、第２電荷輸送層７の一部として機能する。第１レジスト層６Ｒは、第１発光材料または第２電荷輸送性材料を含まない場合、第２電極８から第２電荷輸送層７を介して第２電荷を第１発光層５Ｒに輸送する上で、厚さが、５ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、第１レジスト層６Ｒは、後の現像による膜べり等を考慮して、その厚さは設定される。
　第２電荷輸送層７は、第１レジスト層６Ｒ上に配される。第２電荷輸送層７は、第２電極８から注入される第２電荷を第１発光層５Ｒに輸送する。第２電荷は、第１電荷と逆の極性を有する。なお、第２電荷輸送層７は、１層からなっていてもよいし、多層からなっていてもよい。
　第２電極８は、第２電荷輸送層７上に配される。第２電極８は、例えば、第１発光層５Ｒに第２電荷を供給する。
　第１電極２Ｒおよび第２電極８は、例えば、金属や透明導電性酸化物等の導電材料により構成される。上記金属としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等が挙げられる。上記透明導電性酸化物としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＺｎＯ：Ａｌ（ＡＺＯ））、ホウ素亜鉛酸化物（ＺｎＯ：Ｂ（ＢＺＯ））等が挙げられる。なお、第１電極２Ｒおよび第２電極８は、例えば、少なくとも１層の金属層および／または少なくとも１層の透明導電性酸化物層を含む積層体であってもよい。
　第１電極２Ｒおよび第２電極８の何れか一方は、光透過性材料からなる。なお、第１電極２Ｒおよび第２電極８の何れか一方は、光反射性材料で形成してもよい。発光素子１００Ａをトップエミッション型の発光素子とする場合、例えば、上層である第２電極８を光透過性材料で形成し、下層である第１電極２Ｒを光反射性材料で形成する。また、発光素子１００Ａをボトムエミッション型の発光素子とする場合、例えば、上層である第２電極８を光反射性材料で形成し、下層である第１電極２Ｒを光透過性材料で形成する。さらに、第１電極２Ｒおよび第２電極８の何れか一方を、光透過性材料と光反射性材料との積層体とすることで、光反射性を有する電極としてもよい。
　光透過性材料としては、例えば、透明な導電性材料を用いることができる。光透過性材料としては、具体的には、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＳｎＯ２（酸化スズ）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）等を用いることができる。これらの材料は可視光の透過率が高いため、発光素子１００Ａの発光効率が向上する。
　光反射性材料としては、例えば、金属材料を用いることができる。光反射性材料としては、具体的には、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）等を用いることができる。これらの材料は、可視光の反射率が高いため、発光効率が向上する。
　第１発光材料としては、例えば、量子ドット等が挙げられる。量子ドットは、例えば、１００ｎｍ以下の粒子サイズを有する半導体微粒子であり、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＳ、ＣａＳｅ、ＣａＴｅ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のＩＩ－ＶＩ族半導体化合物、及び／又は、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ等のＩＩＩ－Ｖ族半導体化合物の結晶、及び／又は、Ｓｉ、Ｇｅ等のＩＶ族半導体化合物の結晶を有することができる。また、量子ドットは、例えば、上記の半導体結晶をコアとして、当該コアをバンドギャップの高いシェル材料でオーバーコートしたコア／シェル構造を有していてもよい。
　第１電荷輸送層４Ｒ、第２電荷輸送層７は、それぞれ、正孔輸送層または電子輸送層となり得る。例えば、第１電極２Ｒが陽極、第２電極８が陰極の場合、第１電荷が正孔であり、第２電荷が電子であり、第１電荷輸送層４Ｒが正孔輸送層であり、第２電荷輸送層７が電子輸送層となる。また、例えば、第１電極２Ｒが陰極、第２電極８が陽極の場合、第１電荷が電子であり、第２電荷が正孔であり、第１電荷輸送層４Ｒが電子輸送層であり、第２電荷輸送層７が正孔輸送層となる。例えば、正孔輸送層および電子輸送層は、１層でも多層でもよい。正孔輸送層が多層である場合、例えば、最も陽極側に、正孔注入能を有する層を有する積層構造が挙げられる。また、電子輸送層が多層である場合、例えば、最も陰極側に、電子注入能を有する層を有する積層構造が挙げられる。
　正孔輸送層を形成する材料としては、例えば、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｒのうちのいずれか１つ以上を含む酸化物、窒化物、または炭化物からなる群から選択される一種以上を含む材料や、４,４´，４´´－トリス（９－カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４´－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］－ビフェニル（ＮＰＢ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰＣ）、ジ［４－（Ｎ，Ｎ－ジトリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、４，４´－ビス（カルバゾール－９－イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴＣＮ）、ＭｏＯ３などの材料や、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ポリ（２，７－（９,９－ジ－ｎ－オクチルフルオレン）－（１，４－フェニレン－（（４－第２ブチルフェニル）イミノ）－１，４－フェニレン（ＴＦＢ）、ポリ（トリフェニルアミン）誘導体（Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）、ポリ（３,４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４－スチレンスルホン酸)（ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ）などの正孔輸送性有機材料等が挙げられる。これら正孔輸送性材料は、一種類のみを用いてもよく、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。
　電子輸送層を形成する材料としては、例えば、酸化亜鉛（例えばＺｎＯ）、酸化チタン（例えばＴｉＯ２）、酸化ストロンチウムチタン（例えばＳｒＴｉＯ３）等の電子輸送性材料が用いられる。これら電子輸送性材料は、一種類のみを用いてもよく、適宜、二種類以上を混合して用いてもよい。
　これらの正孔輸送層および電子輸送層を形成する材料は、発光装置１００の構成や特性に応じて、適宜選択される。
　続いて、第２発光素子１０Ｇについて説明する。
　第２発光素子１０Ｇは、第１発光素子１０Ｒと同様の構成である。ただし、第１発光層５Ｒを、第１発光層５Ｇに変更した点で異なる。
　第１発光層５Ｇは、発光中心波長が第２波長であり、例えば約５３０ｎｍで発光する。第１発光層５Ｇは、例えば、発光中心波長が第２波長であり、例えば約５３０ｎｍで発光する第２発光材料を含む。
　第２発光材料としては、例えば、量子ドットが挙げられる。この量子ドットは、上記第１発光材料と同様であるが、発光中心波長が第２波長である。
　続いて、第３発光素子１０Ｂについて説明する。
　第３発光素子１０Ｂは、第１発光素子１０Ｒと同様の構成である。ただし、第１発光層５Ｒを、第１発光層５Ｂに変更した点で異なる。
　第１発光層５Ｂは、発光中心波長が第３波長であり、例えば約４４０ｎｍで発光する。第１発光層５Ｇは、例えば、発光中心波長が第３波長であり、例えば約４４０ｎｍで発光する第３発光材料を含む。
　第３発光材料としては、例えば、量子ドットが挙げられる。この量子ドットは、上記第１発光材料と同様であるが、発光中心波長が第３波長である。
　さらに、上記発光素子１００Ａにおいては、各色の発光素子を隔離するように、バンク３が設けられている。バンク３は、例えば、ポリイミドやアクリル樹脂などの絶縁性の樹脂から形成される。
　なお、上記発光素子１００Ａにおいては、第１電荷輸送層４、第２電荷輸送層７、第２電極８を共通の層としている。しかしながら、これらに限らず、例えば、第１電荷輸送層４、第２電荷輸送層７、第２電極８を各色の発光素子毎に別々に分離した構成であってもよい。
　また、上記発光素子１００Ａにおいては、上記バンク３上で、第１発光層５Ｒおよび第１レジスト層６Ｒと第１発光層５Ｇおよび第１レジスト層６Ｇとが、第１発光層５Ｇおよび第１レジスト層６Ｇと第１発光層５Ｂ第１レジスト層６Ｂとが、第１発光層５Ｂおよび第１レジスト層６Ｂと第１発光層５Ｒおよび第１レジスト層６Ｒとが重なっている。このように、各層が重なることにより、バンク３上に形成された第２電極８と第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂとの間の絶縁性が増すため、リーク電流を抑制することができる。なお、バンク３上に設けられた各層は、形成しなくてもよい。なお、第１発光層５Ｒ・５Ｇ・５Ｂおよび第１レジスト層６Ｒ・６Ｇ・６Ｂは、それぞれパターン化されている。
　以下に、本実施形態に係る発光素子１００Ａの製造方法の一例について、図１、図２Ａ～図２Ｉを参照して説明する。
　まず、図２Ａに示すように、基板１上に、第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂを形成する（Ｓ１）。第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂは、例えば、スパッタ法、真空蒸着法等、従来公知の各種方法により形成することができる。
　次いで、図２Ｂに示すように、第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂの各々を分離するように、バンク３を形成する（Ｓ２）。バンク３は、例えば、液状の樹脂を全面に塗布した後、パターニングすることにより形成することができる。
　次いで、図２Ｃに示すように、第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂ上に、第１電荷輸送層４を形成する（Ｓ３）。第１電荷輸送層４は、例えば、真空蒸着やスパッタ、あるいは塗布法等、従来公知の各種方法により形成することができる。本実施形態において、第１電荷輸送層４は、バンク３上にも第１電荷輸送層４が形成されているが、バンク３上に形成せず、各第１電極２Ｒ・２Ｇ・２Ｂに対応するように、パターニングしてもよい。
　次いで、図２Ｄに示すように、第１電荷輸送層４上に第１発光層５を形成する（Ｓ４：第１発光層形成工程）。第１発光層５は、例えば、赤色に発光する量子ドット（第１量子ドット）のコロイド溶液（第１量子ドット溶液）を全面に塗布し、焼成することにより形成することができる。
　次いで、図２Ｅに示すように、第１発光層５上に第１レジスト層６を形成する（Ｓ５：第１レジスト層形成工程）。第１レジスト層６は、例えば、感光性樹脂組成物の溶液を全面に塗布し、焼成することにより形成することができる。本実施形態において上記感光性樹脂組成物は、ポジ型の感光性樹脂組成物を用いた例としているが、感光性樹脂組成物はネガ型であってもよい。このような感光性樹脂組成物としては、例えば、アクリル系樹脂、ノボラック樹脂等のフェノール系樹脂、ゴム系、スチレン系、エポキシ系の樹脂等の樹脂成分、感光剤、溶剤を含むものが挙げられる。さらに、上記感光性樹脂組成物は、第１発光材料または電荷輸送性材料等の機能性材料を含んでいてもよい。この機能性材料としては、粒子である機能性粒子が好ましく、この機能性粒子はナノ粒子であることが好ましい。このようなナノ粒子としては、例えば、量子ドット、電荷輸送性ナノ粒子等が挙げられる。なお、感光性樹脂組成物に含まれる量子ドットを、第２量子ドットと称する。この第２量子ドットは、第１量子ドットと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、電荷輸送性ナノ粒子としては、例えば、正孔輸送性ナノ粒子としてNiO、CuI、Cu2O、CoO、Cr2O3、CuAlS2等が挙げられ、電子輸送性のナノ粒子としてZnO、ZnS、ZrO、MgZnO、AlZnO、TiO2等が挙げられる。これらのナノ粒子は、１種または複数種の混合物、あるいは複数種の混晶体であってもよい。なお、上記溶剤としては、第１発光層５を溶解しにくいものが選択されることが好ましく、例えば、上記第１量子ドット溶液における溶媒と異なることが好ましい。さらにまた、上記量子ドットは、例えば、カルボキシレート基、ホスフェート基、チオレート基、アミノ基、チオール基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基からなる官能基を有するリガンドにより修飾されていてもよい。
　次いで、図２Ｆに示すように、例えば、所定のパターンのマスク２０を用い、第１レジスト層６を露光する（Ｓ６：露光工程）。上記マスク２０は、後の現像により、第１レジスト層６の第１発光素子に対応する領域が残るパターンとなっている。本実施形態においては、第１レジスト層６をポジ型の感光性樹脂組成物で形成しているため、第１発光素子に対応する領域以外が、露光されるようなパターンとなっている。なお、第１レジスト層６をネガ型の感光性樹脂組成物で形成した場合には、上記マスク２０は、ポジ型とは逆に第１発光素子に対応する領域が露光されるパターンであればよい。
　次いで、図２Ｇに示すように、現像液で第１レジスト層６を現像することにより、第１レジスト層６を、第１レジスト層６Ｒにパターン化する（Ｓ７）。
　次いで、図２Ｈに示すように、パターン化された第１レジスト層６Ｒをマスクとして、処理液で処理することにより、第１発光層５を、第１発光層５Ｒにパターン化する（Ｓ８：パターン形成工程）。ここで、上記処理液として、上記第１レジスト層６を現像する現像液を用い第１発光層５及び第１レジスト層６を同一工程で現像することにより、Ｓ７とＳ８の工程を共通化した場合には、全体の工程を簡略化することができる。この場合、現像液は、界面活性剤を含むものが好ましい。現像液が、界面活性剤を含む場合、第１発光層５をより容易に第１発光層５Ｒにパターン化することができる。また、第１レジスト層６Ｒをマスクとして第１発光層５をパターン化することにより、第１発光層５Ｒの発光領域が処理液に直接さらされることが防がれている。これにより、第１発光層５Ｒの発光領域が処理液による処理によりダメージを生じる可能性が低減される。第１発光層５Ｒにパターン化した後、さらに、例えば、水洗し、風乾した後、ハードベークを行う。
　次いで、図２Ｉに示すように、Ｓ４～Ｓ８の工程を繰り返すことにより、第２発光素子１０Ｇに対応する第１発光層（第２の第１発光層）５Ｇおよび第１レジスト層６Ｇ、第３発光素子１０Ｂに対応する第１発光層（第３の第１発光層）５Ｂおよび第１レジスト層６Ｂを形成する（Ｓ９）。なお、第１発光層５Ｇを形成する際には、Ｓ５において、第１発光層５に変えて、緑色に発光する量子ドット（第２の第１量子ドット）のコロイド溶液を用いて第１発光層を形成すればよい。また、第１発光層５Ｂを形成する際には、Ｓ５において、第１発光層５に変えて、青色に発光する量子ドット（第３の第１量子ドット）のコロイド溶液を用いて第１発光層を形成すればよい。さらに、上記第１レジスト層６Ｇ、第１レジスト層６Ｂは、感光性樹脂組成物から形成されるものであればよく、第１レジスト層６Ｒと同じであっても異なっていてもよい。
　次いで、図２Ｊに示すように、第１レジスト層６Ｒ、第１レジスト層６Ｇ、第１レジスト層６Ｂ上に、第２電荷輸送層７を形成する（Ｓ１０）。第２電荷輸送層７は、例えば、真空蒸着やスパッタ、あるいは塗布法等、従来公知の各種方法により形成することができる。この第２電荷輸送層７は、各色の発光素子に対応するようにパターニングしてもよい。なお、この第２電荷輸送層７、第１機能層に相当する。
　次いで、第２電荷輸送層７上に、第２電極８を形成する（Ｓ１１）。第２電極８は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法等、従来公知の各種方法により形成することができる。
　以上により、図１に示す発光素子１００Ａを製造することができる。
　上記では、第１発光素子１０Ｒ、第２発光素子１０Ｇ、第３発光素子１０Ｂを、同様の工程で製造しているが、これに限らず、例えば、第１発光素子１０Ｒ、第２発光素子１０Ｇ、第３発光素子１０Ｂのうちの１または２つにおける、発光層、電荷輸送層等をインクジェット方式で形成してもよい。
　本実施形態の発光素子の製造方法によれば、第１レジスト層を永久膜とするため、剥離する工程を省くことができる。
　また、変形例として、例えば、図３に示すように、Ｓ４で形成した、第１発光層５上に、少なくとも一の第２機能層３０を形成したのち、Ｓ５～Ｓ７の工程を行うことにより、少なくとも一の第２機能層３０をパターニングされた少なくとも一の第２機能層３０Ｒを形成してもよい。この場合、少なくとも一の第２機能層３０は、上記処理液で処理した際に、パターン化可能な材料で形成される。このような材料としては、例えば、ＺｎＯ、ＡｌＺｎＯ、ＬｉＺｎＯ、ＭｇＺｎＯなどの両性金属を主組成とする酸化物が挙げられる。この第２機能層３０は、上記第２電荷輸送層７に相当する。
　また、上記Ｓ８において、第１発光層５をパターン化しているが、さらに、パターン化された第１レジスト層６Ｒをマスクとして、上記処理液で第１電荷輸送層４を処理し、第１電荷輸送層４をパターン化してもよい。なお、この第１電荷輸送層４は、上記処理液で処理することによりパターン化可能な材料で形成される。このような材料としては、例えば、ＺｎＯ、ＡｌＺｎＯ、ＬｉＺｎＯ、ＭｇＺｎＯなどの両性金属を主組成とする酸化物が挙げられる。第１電荷輸送層４は、機能層に相当する。この機能層は、１層でも複数層でもよく、すべてパターン化可能な材料で形成される。
　〔実施形態２〕
　図４Ａ～図４Ｉを参照して、本実施形態に係る発光素子１００Ｂおよびその製造方法の一例について説明する。なお、実施形態１と同様の工程、符号については、説明を省略する。
　Ｓ１～Ｓ３は、実施形態１と同様である。
　次いで、図４Ａに示すように、第１電荷輸送層４上にリフトオフ用レジスト層１０１を形成する（Ｓ２１）。リフトオフ用レジスト層１０１は、例えば、ポジ型感光性樹脂組成物を全面に塗布し、焼成することにより形成することができる。
　次いで、図４Ｂに示すように、例えば、所定のパターンのマスク１２０を用いて、リフトオフ用レジスト層１０１を露光する（Ｓ２２）。上記マスク１２０は、後の現像により、リフトオフ用レジスト層１０１における第１発光素子に対応する領域以外が残るパターンとなっている。
　次いで、図４Ｃに示すように、例えば、現像液でリフトオフ用レジスト層１０１を現像することにより、リフトオフ用レジスト層１０１を、リフトオフ用パターン１０１Ｒにパターン化する（Ｓ２３）。
　次いで、図４Ｄに示すように、例えば、上記Ｓ４と同様にして、リフトオフ用パターン１０１Ｒが形成された第１電荷輸送層４上に、第１発光層５を形成する（Ｓ２４）。
　次いで、図４Ｅに示すように、例えば、上記Ｓ５と同様にして、第１発光層５上に、第１レジスト層６を形成する（Ｓ２５）。なお、本工程においては、第１レジスト層６を形成する感光性樹脂組成物として、ネガ型の感光性樹脂組成物を使用する。
　次いで、図４Ｆに示すように、例えば、全面露光する（Ｓ２６）。この全面露光により、第１レジスト層６は、ネガ型の感光性樹脂組成物から形成されるため硬化し、現像液に不溶となる。一方、リフトオフ用パターン１０１Ｒは、ポジ型の感光性樹脂組成物から形成されるため、現像液に可溶となる。
　次いで、図４Ｇに示すように、例えば、現像液で処理することにより、上記リフトオフ用パターン１０１Ｒとともに、当該リフトオフ用パターン１０１Ｒ上に形成された領域の第１発光層５および第１レジスト層６をリフトオフする（Ｓ２７）。これにより、第１発光素子に対応する領域に、パターン化された第１発光層５Ｒおよび第１レジスト層６Ｒを形成することができる。なお、この工程においては、第１発光素子に対応する領域の第１発光層５Ｒは、硬化された第１レジスト層６Ｒにより保護されるため、上記現像液の処理によりダメージを受けにくくなる。
　次いで、図４Ｈに示すように、例えば、Ｓ２４～Ｓ２７を繰り返すことにより、第２発光素子１０Ｇに対応する第１発光層５Ｇおよび第１レジスト層６Ｇ、ならびに第３発光素子１０Ｂに対応する第１発光層５Ｂおよび第１レジスト層６Ｂを形成する（Ｓ２８）。
　次いで、図４Ｉに示すように、例えば、上記Ｓ１０と同様にして、第２電荷輸送層７を形成し、さらに、上記１１と同様にして、第２電極８を形成する（Ｓ２９）。以上により、発光素子１００Ｂを製造することができる。
　本実施形態における発光素子の製造方法によれば、第１発光層５Ｒ・５Ｇ・５Ｂが第１レジスト層６Ｒ・６Ｇ・６Ｂにより保護される。そのため、現像時等における発光層５Ｒ・５Ｇ・５Ｂの剥がれや膜べりを抑制することができる。
　なお、本実施形態においては、Ｓ２８において第２電荷輸送層７を形成したが、例えば、Ｓ２７において現像液で処理する前にリフトオフ用パターン１０１Ｒ上に、例えば全面に第２電荷輸送層７を形成し、現像液での処理時にリフトオフ用パターン１０１Ｒを除去する際に部分的にリフトオフすることにより、第１発光素子に対応する領域のみが残るように第２電荷輸送層７をパターニングしてもよい。これにより、画素毎に電荷輸送層が分離されるため、電流リークが抑えられ、発光効率向上、クロストーク防止等、発光素子の特性を向上させることができる。さらに、このパターニングされた第２電荷輸送層７と同様に、他の層を形成し、この他の層をパターニングしてもよい。
　本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。
 

Claims (19)

  1. 　第１量子ドットを含む第１量子ドット溶液を塗布して第１発光層を形成する第１発光層形成工程と、
    　前記第１発光層上に、第１感光性樹脂組成物を塗布して第１レジスト層を形成する第１レジスト層形成工程と、
    　前記第１レジスト層を所定のパターンで露光する露光工程と、
    　前記第１レジスト層を現像液で現像してパターン化された第１レジスト層を形成し、前記パターン化された第１レジスト層をマスクとして前記第１発光層を処理液で処理してパターン化された第１発光層を形成するパターン形成工程と、
    を含む、発光素子の製造方法。
  2. 　前記処理液は、前記現像液である、請求項１に記載の発光素子の製造方法。
  3. 　前記現像液は、界面活性剤を含む、請求項２に記載の発光素子の製造方法。
  4. 　前記第１感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物であり、
    　前記パターン化された第１レジスト層上に少なくとも一の第１機能層を形成する工程を含み、
    　前記パターン形成工程にて、前記第１レジスト層をパターン化する際に、前記少なくとも一の第１機能層をリフトオフしてパターン化された少なくとも一の第１機能層を形成する、請求項１～３のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
  5. 　前記第１感光性樹脂組成物は、機能性材料を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
  6. 　前記機能性材料は、第２量子ドットを含む、請求項５に記載の発光素子の製造方法。
  7. 　前記機能性材料は、電荷輸送性ナノ粒子を含む、請求項５または６に記載の発光素子の製造方法。
  8. 　前記パターン化された第１レジスト層をベークして硬化させるハードベーク工程を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
  9. 　前記ベークした第１レジスト層上に、前記第１量子ドットとは発光色の異なる第２の第１量子ドットを含む第２の第１発光層を形成した後、さらに、前記第１レジスト層形成工程、前記露光工程、および前記パターン形成工程を行う、請求項８に記載の発光素子の製造方法。
  10. 　前記第１レジスト層を形成する前に、前記第１発光層上に少なくとも一の第２機能層を形成する工程を含み、
    　前記パターン形成工程において、前記パターン化された第１レジスト層をマスクとして前記少なくとも一の第２機能層を処理液で処理してパターン化する、請求項１～９のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
  11. 　ポジ型感光性樹脂を塗布してリフトオフ用レジスト層を形成するリフトオフ用レジスト層形成工程と、
    　前記リフトオフ用レジスト層を所定のパターンで露光するリフトオフ用露光工程と、
    　前記リフトオフ用レジスト層を現像してパターン化されたリフトオフ用レジスト層を形成するリフトオフ用パターン形成工程と、
    　前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層上に、第１量子ドットを含む第１量子ドット溶液を塗布して第１発光層を形成する第１発光層形成工程と、
    　前記第１発光層上に、ネガ型感光性樹脂組成物を塗布して第１レジスト層を形成する第１レジスト層形成工程と、
    　全面を露光する全面露光した後、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層を現像液で処理することにより、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト上に形成された前記第１発光層および前記第１レジスト層をリフトオフし、前記第１発光層および前記第１レジスト層をパターン化する、パターン形成工程と、
    を含む、発光素子の製造方法。
  12. 　前記第１レジスト層上に、少なくとも一の第１機能層を形成する工程をさらに含み、
    　前記パターン形成工程において、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層を前記現像液で処理する際に、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト上に形成された前記少なくとも一の第１機能層をリフトオフし、前記少なくとも一の第１機能層をパターン化する、請求項１１に記載の発光素子の製造方法。
  13. 　前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層上かつ前記第１発光層の下に、少なくとも一の第２機能層を形成する工程をさらに含み、
    　前記パターン形成工程において、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト層を前記現像液で処理する際に、前記パターン化されたリフトオフ用レジスト上に形成された前記少なくとも一の第２機能層をリフトオフし、前記少なくとも一の第２機能層をパターン化する、請求項１１または１２に記載の発光素子の製造方法。
  14. 　第１量子ドットを含むパターン化された第１発光層と、
    　機能性材料を含む感光性樹脂組成物の硬化物から形成され、前記パターン化された第１発光層のそれぞれに積層されたレジスト層と、
    を含む、発光素子。
  15. 　前記機能性材料は、第２量子ドットを含む、請求項１４に記載の発光素子。
  16. 　前記機能性材料は、電荷輸送性ナノ粒子を含む、請求項１４または１５に記載の発光素子。
  17. 　前記レジスト層の厚さは、５０ｎｍ以下である、請求項１４～１６のいずれか１項に記載の発光素子。
  18. 　前記パターン化された第１発光層と、前記レジスト層との間に、少なくとも一の第２機能層を有する、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の発光素子。
  19. 　前記少なくとも一の第２機能層は、前記パターン化された第１発光層と同様にパターン化されている、請求項１８に記載の発光素子。
     
     
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