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WO2023013013A1 - 発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法 Download PDF

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WO2023013013A1
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functional
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red
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裕真 矢口
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シャープ株式会社
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    • H10K59/1201—Manufacture or treatment

Definitions

  • the present disclosure relates to a light-emitting element, a display device, and a method for manufacturing a light-emitting element.
  • Patent Document 1 discloses a quantum dot light-emitting diode (QLED) in which the efficiency of carrier injection into the quantum dots is improved by filling an insulating material with excellent voltage resistance between the quantum dots. disclosed.
  • QLED quantum dot light-emitting diode
  • An object of one embodiment of the present disclosure is to reduce luminance unevenness within a light emitting region of a light emitting element.
  • a light-emitting device includes a first electrode, a functional layer, and a second electrode in this order, and the functional layer contains a functional material and a first ligand. and a second functional region containing a second ligand different from the functional material and the first ligand and adjacent to at least a part of the side surface of the first functional region, wherein the second The volume resistivity of the functional region is higher than the volume resistivity of the first functional region.
  • a light-emitting device includes a first electrode, a functional layer, and a second electrode in this order, and the functional layer contains a functional material and a first ligand. and a second functional region containing a second ligand different from the functional material and the first ligand and adjacent to at least a part of the side surface of the first functional region, wherein the second The volume resistivity of the film consisting only of the ligand is higher than the volume resistivity of the film consisting only of the first ligand.
  • a light-emitting device includes a first electrode, a functional layer, and a second electrode in this order, and the functional layer contains a functional material and a first ligand. and a second functional region containing a second ligand different from the functional material and the first ligand and adjacent to at least a part of the side surface of the first functional region, wherein the second The number of carbon atoms contained in the ligand is 5 or more greater than the number of carbon atoms contained in the first ligand.
  • a method for manufacturing a light-emitting element includes a first electrode forming step of forming a first electrode, and forming a functional layer on the first electrode. a functional layer forming step; and a second electrode forming step of forming a second electrode on the functional layer, wherein the functional layer forming step forms a first functional region containing a functional material and a first ligand.
  • a functional material layer forming step of forming a functional material layer comprising; a resist layer forming step of forming a resist layer on the functional material layer; and an exposure of exposing a portion of the resist layer and a developing step of developing the resist layer with a developer, a photolithography step of removing the part or other than the part of the resist layer, and a substitution solution containing a second ligand different from the first ligand.
  • a method for manufacturing a light emitting element includes a first electrode forming step of forming a first electrode; a functional layer forming step of forming a functional layer on the first electrode; and a second electrode forming step of forming a second electrode on the functional layer, wherein the functional layer forming step comprises a functional material layer forming step of forming a functional material layer having a first functional region containing a functional material and a first ligand; and a resist layer forming step of forming a resist layer on the functional material layer.
  • a film step an exposure step of exposing a portion of the resist layer, and a development step of developing the resist layer with a developer, and a photolithography step of removing the portion or other than the portion of the resist layer;
  • a replacement liquid containing a second ligand different from the first ligand to a portion of the functional material layer, at least a portion of the first functional region containing the functional material and the second ligand and a second functional region forming step of forming a second functional region adjacent to the side surface, wherein the volume resistivity of the film consisting only of the second ligand is higher than the volume resistivity of the film consisting only of the first ligand.
  • a method for manufacturing a light emitting element includes a first electrode forming step of forming a first electrode; a functional layer forming step of forming a functional layer on the first electrode; and a second electrode forming step of forming a second electrode on the functional layer, wherein the functional layer forming step comprises a functional material layer forming step of forming a functional material layer having a first functional region containing a functional material and a first ligand; and a resist layer forming step of forming a resist layer on the functional material layer.
  • a film step an exposure step of exposing a portion of the resist layer, and a development step of developing the resist layer with a developer, and a photolithography step of removing the portion or other than the portion of the resist layer;
  • a replacement liquid containing a second ligand different from the first ligand to a portion of the functional material layer, at least a portion of the first functional region containing the functional material and the second ligand and a second functional region forming step of forming a second functional region adjacent to the side surface, wherein the number of carbon atoms contained in the second ligand is 5 or more than the number of carbon atoms contained in the first ligand.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a display device according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a display device according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing the display device according to Embodiment 1.
  • ligand means an atom, molecule, or ion capable of coordinative bonding to a nanoparticle, and an atom, molecule, or ion capable of coordinating to a nanoparticle, but not currently bonded. contain.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the display device 2 according to this embodiment.
  • the display device 2 according to the present embodiment has a display area DA in which display is performed by extracting light emitted from each sub-pixel, which will be described later, and a frame area NA surrounding the display area DA. Prepare. Terminals T to which signals for driving the light emitting elements of the display device 2 are input are formed in the frame area NA.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a display device 2 according to this embodiment.
  • a schematic cross-sectional view of the display device 2 shown in FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AB in FIG.
  • the display device 2 includes a plurality of pixels at positions overlapping the display area DA in plan view. Also, each pixel comprises a plurality of sub-pixels.
  • the schematic cross-sectional view of the display device 2 shown in FIG. 1 shows a pixel P among a plurality of pixels included in the display device 2 .
  • pixel P comprises a red sub-pixel SPR, a green sub-pixel SPG and a blue sub-pixel SPB.
  • the display device 2 includes a light-emitting element layer 6 on a substrate 4 .
  • the display device 2 has a structure in which each layer of the light emitting element layer 6 is laminated on a substrate 4 on which a TFT (Thin Film Transistor) (not shown) is formed.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the direction from the light-emitting layer 10 of the light-emitting element layer 6 to the pixel electrode 8 (first electrode) is referred to as the "downward direction”
  • the direction from the light-emitting layer 10 to the common electrode 12 (second electrode), which will be described in detail later. ) is described as "upward”.
  • the light emitting element layer 6 includes, in order from the substrate 4 side, a pixel electrode 8 as a first electrode, a light emitting layer 10 as a light emitting member, and a common electrode 12 as a second electrode.
  • the light-emitting element layer 6 includes the light-emitting layer 10 (functional layer) between the pixel electrode 8 and the common electrode 12 .
  • the pixel electrode 8 of the light emitting element layer 6 formed on the substrate 4 is formed like an island for each sub-pixel described above, and is electrically connected to each of the TFTs of the substrate 4 .
  • a sealing layer (not shown) that seals the light emitting element layer 6 may be provided above the light emitting element layer 6 .
  • the light-emitting element layer 6 includes a plurality of light-emitting elements, particularly one light-emitting element for each sub-pixel.
  • the light-emitting element layer 6 includes, as light-emitting elements, a red light-emitting element 6R for the red sub-pixel SPR, a green light-emitting element 6G for the green sub-pixel SPG, and a blue light-emitting element 6B for the blue sub-pixel SPB. Prepare for each.
  • the term “light-emitting element” refers to any one of the red light-emitting element 6R, the green light-emitting element 6G, and the blue light-emitting element 6B included in the light-emitting element layer 6.
  • each of the pixel electrode 8 and the light-emitting layer 10 is individually formed for each sub-pixel.
  • the pixel electrodes 8 include a pixel electrode 8R for the red light emitting element 6R, a pixel electrode 8G for the green light emitting element 6G, and a pixel electrode 8B for the blue light emitting element 6B.
  • the light-emitting layer 10 also includes a red light-emitting region LAR for the red light-emitting element 6R, a green light-emitting region LAG for the green light-emitting element 6G, and a blue light-emitting region LAB for the blue light-emitting element 6B.
  • the common electrode 12 is continuously formed for a plurality of sub-pixels.
  • the red light emitting element 6R is composed of the pixel electrode 8R, the red light emitting area LAR, and the common electrode 12.
  • the green light emitting element 6G is composed of the pixel electrode 8G, the green light emitting area LAG, and the common electrode 12.
  • the blue light emitting element 6B is composed of the pixel electrode 8B, the blue light emitting area LAB, and the common electrode 12. As shown in FIG.
  • the red light emitting region LAR includes a red light emitting layer 10R (functional layer) that emits red light as a main light emitting region
  • the green light emitting region LAG includes a green light emitting layer 10G (functional layer) that emits green light as a main light emitting region. layer)
  • the blue light emitting region LAB includes a blue light emitting layer 10B (functional layer) that emits blue light as a main light emitting region.
  • the red light emitting element 6R, the green light emitting element 6G, and the blue light emitting element 6B are light emitting elements that emit red light, green light, and blue light, respectively.
  • blue light is, for example, light having an emission center wavelength in a wavelength band of 400 nm or more and 500 nm or less.
  • green light is, for example, light having an emission central wavelength in a wavelength band of more than 500 nm and less than or equal to 600 nm.
  • Red light is light having an emission central wavelength in a wavelength band of more than 600 nm and less than or equal to 780 nm, for example.
  • the red light-emitting region LAR may optionally additionally include a red outer edge region adjacent to the side of at least a portion of the red light-emitting layer 10R, and the green light-emitting region LAG may include the green light-emitting layer 10G.
  • a green outer edge region adjacent to at least some sides may be included, and the blue light emitting region LAB may include a blue outer edge region adjacent to at least some sides of the blue light emitting layer 10B.
  • Each outer edge region is typically substantially non-luminescent.
  • the light emitting element layer 6 is not limited to the above configuration, and may further include an additional layer in the functional layer between the pixel electrode 8 and the common electrode 12 .
  • the light-emitting element layer 6 may further include at least one of a charge injection layer and a charge transport layer in addition to the light-emitting layer 10 as a functional layer between the pixel electrode 8 and the light-emitting layer 10 .
  • the light-emitting element layer 6 may further include at least one of a charge transport layer and a charge injection layer between the light-emitting layer 10 and the common electrode 12 .
  • the charge injection layer or the The charge transport layer may have quantum dots.
  • the quantum dots included in the charge injection layer or charge transport layer may have a core-only structure.
  • the charge injection layer or charge transport layer may also comprise a nanoparticle semiconductor containing ZnO, NiO, CuO, or the like as nanoparticles.
  • the quantum dots included in the charge injection layer or the charge transport layer may be coordinated with ligands.
  • the pixel electrode 8 and common electrode 12 contain a conductive material and are electrically connected to the light emitting layer 10 .
  • the electrode closer to the display surface of the display device 2 is a translucent electrode.
  • the pixel electrode 8 has a structure in which, for example, ITO (Indium Tin Oxide) is laminated on an Ag-Pd-Cu alloy.
  • the pixel electrode 8 having the above configuration is, for example, a reflective electrode that reflects light emitted from the light emitting layer 10 . Therefore, of the light emitted from the light emitting layer 10 , the downward light is reflected by the pixel electrode 8 .
  • the common electrode 12 is made of, for example, a translucent Mg-Ag alloy. That is, the common electrode 12 is a transmissive electrode that transmits light emitted from the light emitting layer 10 . Therefore, of the light emitted from the light emitting layer 10 , the upward light is transmitted through the common electrode 12 . Thus, the display device 2 can emit light emitted from the light emitting layer 10 upward.
  • both the light emitted upward from the light-emitting layer 10 and the light emitted downward can be directed toward the common electrode 12 (upward). That is, the display device 2 is configured as a top emission display device.
  • a cavity for light emitted from the light emitting layer 10 may be formed between the pixel electrode 8, which is a reflective electrode, and the common electrode 12, which is a translucent electrode.
  • the configuration of the pixel electrode 8 and the common electrode 12 described above is an example, and may have another configuration.
  • an electrode near the display surface of the display device 2 may be the pixel electrode 8 .
  • the pixel electrode 8 may be a translucent electrode
  • the common electrode 12 may be a reflective electrode.
  • the display device 2 can direct both the light emitted upward from the light emitting layer 10 and the light emitted downward from the light emitting layer 10 toward the pixel electrode 8 (downward). That is, the display device 2 may be configured as a bottom emission display device.
  • the light-emitting layer 10 is a layer that emits light by recombination of holes transported from the pixel electrode 8 and electrons transported from the common electrode 12 . Details such as materials included in the light-emitting layer 10 will be described later.
  • the common electrode 12 is the cathode. Also, when the pixel electrode 8 is a cathode, the common electrode 12 is an anode.
  • the display device 2 further includes banks 14 on the substrate 4 .
  • the bank 14 is formed at a position straddling the boundary between sub-pixels adjacent to each other in plan view.
  • the pixel electrode 8 is separated by the bank 14 into a pixel electrode 8R, a pixel electrode 8G and a pixel electrode 8B.
  • the bank 14 may be formed at a position covering each peripheral edge of the pixel electrode 8, as shown in FIG.
  • each of the banks 14 has a top surface 14S on the common electrode 12 side.
  • each of the banks 14 is formed such that the upper surface 14S straddles the boundary between sub-pixels adjacent to each other. Therefore, the bank 14 partitions sub-pixels having different emission colors.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of area C shown in FIG.
  • a region C shown in FIG. 1 partially includes a boundary between the red first functional region 10R1 and the red second functional region 10R2 of the red light emitting layer 10R in FIG.
  • the red light emitting layer 10R includes a red first functional region 10R1 (first functional region) and a red second functional region 10RT adjacent to at least a portion of the side surface 10RT of the red first functional region 10R1. and a region 10R2 (second functional region).
  • the red first functional region 10R1 includes a plurality of red nanoparticles 18R (functional materials) and red first ligands 19R (first ligands) that can be coordinated to each of the red nanoparticles 18R.
  • the red second functional region 10R2 includes a plurality of red nanoparticles 18R and red second ligands 20R (second ligands) that can be coordinated to each of the red nanoparticles 18R.
  • Red second functional region 10R2 may optionally additionally include red primary ligand 19R.
  • the red secondary ligand 20R is different from the red primary ligand 19R.
  • the red nanoparticles 18R are injected with holes from the anode and electrons from the cathode, and recombine with the holes and electrons to generate excitons. Furthermore, the red nanoparticles 18R emit red light when excited by the generated excitons.
  • Each of the red nanoparticles 18R has, for example, a structure generally called a core/shell type, which includes a core 22R and a shell 24R surrounding the core 22R. Recombination of electrons and holes and production of red light in red nanoparticles 18R occurs primarily in core 22R.
  • the shell 24R has the function of suppressing the generation of defects or dangling bonds in the core 22R and reducing the recombination of carriers undergoing the deactivation process.
  • red primary ligand 19R and red secondary ligand 20R are coordinated to the outer surface of shell 24R.
  • the volume resistivity of the red second functional region 10R2 is higher than the volume resistivity of the red first functional region 10R1. Due to the difference in volume resistivity, the first current flowing between the pixel electrode 8 of the red light emitting element 6R and the common electrode 12 increases in the first current passing through the red first functional region 10R1, causing the red second functional region 10R2 to pass through. A second current passing through decreases. Therefore, if other conditions are the same, the emission brightness of the red second functional region 10R2 is lower than the emission brightness of the red first functional region 10R1.
  • the red light emitting element 6R according to the present disclosure can increase the emission luminance of the red first functional region 10R1 and reduce the emission luminance of the red second functional region 10R2, as described above. This makes it possible to cancel the luminance unevenness. Therefore, the red light emitting element 6R according to the present disclosure has the effect of reducing luminance unevenness more than the red light emitting element having the conventional configuration.
  • the volume resistivity of the red second functional region 10R2 is preferably two to 1000 times the volume resistivity of the red first functional region 10R1.
  • the luminance unevenness in conventional light-emitting elements is typically low in the central portion of the main light-emitting region and high in the peripheral portion. Therefore, in order to cancel the luminance unevenness and make the emission luminance more uniform, the red first functional region 10R1 corresponds to the central portion of the red light emitting layer 10R, and the red second functional region 10R2 corresponds to the central portion of the red light emitting layer 10R. It preferably corresponds to the outer peripheral region surrounding the part.
  • the green light-emitting layer 10G includes a green first functional region 10G1 (first functional region) and a green second functional region 10G2 (second 2 functional areas).
  • the green first functional region 10G1 includes a plurality of green nanoparticles (functional materials) and green first ligands (first ligands) that can be coordinated to each of the green nanoparticles 18G.
  • the green second functional region 10G2 includes a plurality of green nanoparticles and green second ligands (second ligands) that can be coordinated to each of the green nanoparticles 18G.
  • Green second functional region 10G2 may optionally additionally include a green first ligand.
  • the green secondary ligand is different from the green primary ligand.
  • the green nanoparticles are excited by the injection and recombination of holes from the anode and electrons from the cathode and emit green light.
  • the volume resistivity of the green second functional region 10G2 is higher than that of the green first functional region 10G1. Therefore, the green light emitting element 6G according to the present disclosure has the same effects as the red light emitting element 6R according to the present disclosure described above, and the configuration suitable for the red light emitting element 6R is also suitable for the green light emitting element 6G.
  • the blue light-emitting layer 10B includes a blue first functional region 10B1 (first functional region) and a blue second functional region 10B2 (second 2 functional areas).
  • the blue first functional region 10B1 includes a plurality of blue nanoparticles (functional materials) and blue first ligands (first ligands) that can be coordinated to each of the blue nanoparticles 18B.
  • the blue second functional region 10B2 includes a plurality of blue nanoparticles and a blue second ligand (second ligand) that can be coordinated to each of the blue nanoparticles 18B.
  • the blue second functional region 10B2 may optionally additionally include a blue first ligand.
  • the blue secondary ligand is different from the blue primary ligand. Blue nanoparticles are excited by the injection and recombination of holes from the anode and electrons from the cathode to emit blue light.
  • the volume resistivity of the blue second functional region 10B2 is higher than that of the blue first functional region 10B1. Therefore, the blue light emitting element 6B according to the present disclosure has the same effects as the red light emitting element 6R according to the present disclosure described above, and the configuration suitable for the red light emitting element 6R is also suitable for the blue light emitting element 6B.
  • Both the red first ligand 19R and the red second ligand 20R are insulating materials with excellent voltage resistance, but have different electrical properties from each other.
  • the red second ligand 20R is a material that conducts less current than the red first ligand 19R. That is, the volume resistivity of the film consisting only of the red secondary ligand 20R is higher than that of the film consisting of the red primary ligand 19R. Therefore, the volume resistivity of the red second functional region 10R2 containing the red second ligand 20R is higher than the volume resistivity of the red first functional region 10R1 not containing the red second ligand 20R.
  • the volume resistivity of the film consisting only of the red second ligand 20R is preferably two to 1000 times the volume resistivity of the film consisting of the red first ligand 19R. This is because, in the prior art in which the distribution of the volume resistivity of the light emitting layer is uniform, the current flowing in the outer peripheral region of the light emitting layer is typically caused by the nonuniformity of the applied voltage and film thickness. This is because it is two to 1000 times the current flowing through the central portion.
  • the number of carbon atoms contained in the red second ligand 20R is preferably 5 or more larger than the number of carbon atoms contained in the red first ligand 19R. Insulating materials containing carbon generally tend to inhibit charge transfer as the number of carbon atoms increases. Therefore, the volume resistivity of the red second functional region 10R2 containing the red second ligand 20R is higher than the volume resistivity of the red first functional region 10R1 not containing the red second ligand 20R.
  • the carbon number of the red second ligand 20R is preferably 10 or more and 30 or less in order to reduce luminance unevenness.
  • the carbon number of the red first ligand 19R is preferably 5 or more smaller than the carbon number of the red second ligand 20R and is preferably 1 or more and 25 or less.
  • the red second ligand 20R preferably contains a long-chain ligand having 10 or more carbon atoms.
  • Long-chain ligands having 10 or more carbon atoms act as electrical resistance and inhibit charge transfer. Therefore, electric field concentration can be reduced.
  • the volume resistivity of the red second functional region 10R2 can be easily adjusted by adjusting the number of carbon atoms in the long chain. Therefore, it is suitable for reducing luminance unevenness.
  • Suitable long-chain ligands for the red second ligand 20R include, for example, thiol-based 1-hexadecanethiol and eicosanthiol, fatty acid-based palmitic acid and heneicosanoic acid, and amine-based hexadecylamine.
  • the long-chain ligand contained in the red second ligand 20R particularly preferably has 10 or more and 30 or less carbon atoms in its main chain skeleton and/or preferably has 2 or more and 20 or less carbon atoms in its side chain skeleton. preferable.
  • the main chain skeleton and side chain skeleton each act as electrical resistance to inhibit charge transfer. Therefore, electric field concentration can be reduced.
  • the volume resistivity of the red second functional region 10R2 can be easily adjusted by adjusting the number of carbon atoms in each of the main chain skeleton and the side chain skeleton. Therefore, it is suitable for reducing luminance unevenness.
  • the red second ligand 20R preferably contains an oligomeric ligand containing an oligomer. Oligomeric ligands have molecular weights greater than or equal to 1000 and less than 10,000.
  • Red secondary ligand 20R also preferably comprises a polymeric ligand comprising a polymer. A polymeric ligand has a molecular weight of 10,000 or greater. Both oligomer ligands and polymer ligands inhibit charge transfer, and by adjusting the amount of polymerization, the volume resistivity of the red second functional region 10R2 can be easily adjusted. Insulating materials containing polymers or oligomers generally tend to inhibit charge transfer as the number of polymerizations increases.
  • the red second ligand 20R contains a polymer ligand that exhibits this effect.
  • Polymer ligands effective in preventing water and oxygen permeation include, for example, thiol-based thiocol, 8-ArmPEG-SH (also referred to as 8-ArmPEG-Thiol), and amine-based polyethyleneimine.
  • thiol-based thiocol 8-ArmPEG-SH (also referred to as 8-ArmPEG-Thiol)
  • amine-based polyethyleneimine One of the various thiocols is represented by structural formula (1) below
  • 8-ArmPEG-SH is represented by structural formula (2) below
  • one of the various polyethyleneimines is represented by structural formula (3) below.
  • n, n 1 , n 2 , n 3 and n 4 each independently represent a natural number.
  • SH and HS represent thiol groups
  • NH 2 and H 2 N represent amino groups.
  • N represents a nitrogen atom and O represents an oxygen atom.
  • the red first ligand 19R may contain a conductive functional group that contributes to an improvement in electrical conductivity.
  • the red secondary ligand 20R preferably does not contain conductive functional groups.
  • Such conductive functional groups include, for example, phenyl groups, thiophene groups, fluorene groups, triphenylamine groups, carbazole groups, pyridine groups, pyrimidine groups, and triazole groups.
  • each of red primary ligand 19R and red secondary ligand 20R includes a coordinating functional group capable of coordinating to red nanoparticle 18R for coordinative bonding to red nanoparticle 18R.
  • each R independently represents an arbitrary organic group such as a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkoxyl group, or an unsaturated hydrocarbon group.
  • the long-chain ligands included in the red second ligand 20R are thiol-based organic materials and their derivatives, amine-based organic materials and their derivatives, carboxyl-based organic materials and their derivatives, phosphonic-based organic materials and their derivatives, phosphines. It preferably contains at least one selected from the group consisting of organic materials and their derivatives, phosphine oxide-based organic materials and their derivatives, and hydroxyl group-based organic materials and their derivatives.
  • the polymer ligands contained in the red second ligand 20R include thiol-based polymers and their derivatives, amine-based polymers and their derivatives, carboxyl-based polymers and their derivatives, phosphonic polymers and their derivatives, phosphine-based polymers and their derivatives, and phosphine oxides. It preferably contains at least one selected from the group consisting of a system polymer and its derivative, and a hydroxyl group polymer and its derivative.
  • Each of the red primary ligand 19R and the red secondary ligand 20R may contain at least one coordinating functional group from the group consisting of a tertiary phosphonic group, a tertiary phosphine group, and a tertiary phosphine oxide group. Especially preferred.
  • red primary ligand 19R and the red secondary ligand 20R of the red light emitting layer 10R refers to the green primary ligand and green secondary ligand of the green light emitting layer 10G and the blue primary ligand and blue secondary ligand of the blue light emitting layer 10B. 2 ligands.
  • the red first ligand 19R, the green first ligand, and the blue first ligand may be different or the same.
  • the red second ligand 20R, the green second ligand, and the blue second ligand may be different or the same.
  • the red second ligand 20R, the green second ligand, and the blue second ligand are appropriately selected so as to be suitable for canceling luminance unevenness in each of the red light emitting element 6R, the green light emitting element 6G, and the blue light emitting element 6B. good.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the display device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 13.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the display device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 13.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the display device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 13.
  • FIG. 1 A method for manufacturing the display device 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 13.
  • FIG. 4 is a flowchart for schematically explaining an example of a method for manufacturing the display device 2 according to this embodiment.
  • 5 to 13 are process cross-sectional views of the display device 2 in some steps of the manufacturing method of the display device 2 according to this embodiment.
  • the substrate 4 is formed (step S2). Formation of the substrate 4 may be carried out by forming TFTs on a glass substrate in alignment with the positions where each sub-pixel of the display device 2 is to be formed.
  • the pixel electrodes 8 are a pixel electrode 8R in the red sub-pixel SPR, a pixel electrode 8G in the green sub-pixel SPG, and a pixel electrode 8B in the blue sub-pixel SPB, which are formed by patterning a conductive material for each sub-pixel. are included as island-shaped pixel electrodes. Also, the bank 14 is formed at a position covering the boundary of each sub-pixel and the outer peripheral edge of each pixel electrode 8 .
  • a red main light-emitting material layer 36R (functional material layer) is formed and patterned (step S8r), and a green main light-emitting material layer 36G (functional material layer) is formed and patterned (step S8g). ), and film formation and patterning of the blue main light emitting material layer 36B (functional material layer) (step S8b).
  • the prior art is a manufacturing method in which the volume resistivity distribution of the light-emitting layer is uniform.
  • the red primary light-emitting material layer 36R includes red nanoparticles 18R and red primary ligands 19R, but does not include red secondary ligands 20R. Also, the red main light-emitting material layer 36R is patterned so as to include a red first functional region 10R1 and a portion that will become a red second functional region 10R2 in a later process. The portion that will become the red second functional region 10R2 adjoins the side 10RT of the red first functional region 10R1.
  • the green primary light-emitting material layer 36G contains green nanoparticles 18G and green primary ligands 19G, but does not contain green secondary ligands 20G. Also, the green main light-emitting material layer 36G is patterned so as to include a green first functional region 10G1 and a portion that will become a green second functional region 10G2 in a later process.
  • the blue primary light-emitting material layer 36B includes blue nanoparticles 18B and blue first ligands 19B, but does not include blue second ligands 20B. Further, the blue main light-emitting material layer 36B is patterned so as to include a blue first functional region 10B1 and a portion that will become a blue second functional region 10B2 in a later process.
  • the order of performing steps S8r, S8 and S8b is optional.
  • the method of forming and patterning each of the red main light-emitting material layer 36R, the green main light-emitting material layer 36G, and the blue main light-emitting material layer 36B is optional.
  • a so-called "etching method” may be used. Specifically, the red main light-emitting material layer 36R is coated or sprayed with a solution containing a solvent, red nanoparticles 18R, and red first ligands 19R, and the solvent volatilizes from the solution, thereby forming a plurality of sub-pixels. (functional material layer forming step). Then, a resist layer containing a photoresist is formed on the red main light-emitting material layer 36R (resist layer forming step), and a photolithography step is performed to expose and develop the resist layer. The main light-emitting material layer 36R is etched to remove the resist layer.
  • a so-called "lift-off method” may be used. Specifically, a resist layer containing a photoresist is formed over a plurality of sub-pixels, a photolithography process is performed to expose and develop the resist layer, and a red main light-emitting material layer 36R is formed over a plurality of sub-pixels. Then, the resist layer is removed. By removing the resist layer, the portion of the red main light-emitting material layer 36R formed on the resist layer is peeled off and removed.
  • the so-called "QD-PR method” may be used. Specifically, a solution containing a solvent, photoresist, red nanoparticles 18R, and red first ligands 19R is applied or sprayed on the red main light-emitting material layer 36R, and the solvent volatilizes from the solution, resulting in a plurality of A film is formed over the sub-pixel. Then, a photolithography process for exposing and developing the red main light-emitting material layer 36R is performed.
  • each light-emitting material layer may be formed and patterned by a method using another technique such as a printing technique including the so-called “inkjet method” or a vapor deposition technique.
  • a first resist layer 38 is formed on the red main light-emitting material layer 36R, the green main light-emitting material layer 36G, and the blue main light-emitting material layer 36B (step S10r). Layer 38 is patterned (step S12r).
  • the first resist layer 38 contains a photosensitive resin material.
  • the first resist layer 38 is, for example, a positive photoresist whose solubility in a specific developer is improved by irradiation with ultraviolet rays.
  • the first resist layer 38 is dissolved in an alkaline solvent, for example, by irradiation with ultraviolet rays.
  • the first resist layer 38 is formed by, for example, applying a solution containing a photosensitive resin material on the red main light-emitting material layer 36R.
  • the first resist layer 38 may be soluble in a specific solvent regardless of exposure.
  • the first resist layer 38 may be soluble in PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) or NMP (N-methylpyrrolidone).
  • the first resist layer 38 may be a negative photoresist that acquires low solubility in a specific developer when exposed to ultraviolet light.
  • a first photolithography process is performed to remove a portion of the first resist layer 38.
  • the first photolithography process includes a first exposure process of exposing a portion of the first resist layer 38 and a first development process of developing the first resist layer 38 with a developer.
  • a first photolithography step removes exposed portions of the first resist layer 38 if the first resist layer 38 comprises a positive resist, or removes the first resist layer 38 if the first resist layer 38 comprises a negative resist. is removed except for the exposed portion of the In the first photolithography process, for example, using a photomask, only a part of the first resist layer 38 is irradiated with ultraviolet rays, and then the first resist layer 38 is washed with a specific developer. may be executed by
  • step S12r the red first functional region 10R1 of the red main light-emitting material layer 36R and its vicinity, the entire green main light-emitting material layer 36G, and the entire blue main light-emitting material layer 36B are covered with the first resist layer 38.
  • the portion of the red main light-emitting material layer 36R that is to become the red second functional region 10R2 in a post-process is exposed from the first resist layer 38 except for the vicinity of the red first functional region 10R1.
  • the first resist layer 38 is patterned.
  • a first replacement step is then performed to partially or completely replace the red first ligand 19R with the red second ligand 20R in a portion of the red primary light-emitting material layer 36R (step S14r). do.
  • the first replacement liquid 60R is prepared by adding the red second ligand 20R to a solvent in which the red second ligand 20R is soluble, and the first replacement liquid 60R is supplied to the red main light-emitting material layer 36R. It is executed by Then, after a given time has passed, the first replacement liquid 60R is removed to stop the replacement. In addition, it may optionally be washed with a solvent to remove any remaining red secondary ligands 20R that are not coordinated to the red nanoparticles 18R.
  • red nanoparticles 18R are soluble with red secondary ligands 20R uncoordinated and red nanoparticle quantum dots coordinated with red secondary ligands 20R are used to prevent wet etching.
  • a solvent is used in which 18R is insoluble.
  • a typical hydrophobic ligand, oleic acid when uncoordinated, is soluble in a wide range of solvents, from polar solvents including ethanol to non-polar solvents including toluene.
  • nanoparticles coordinated with oleic acid do not dissolve in polar solvents, but dissolve only in non-polar solvents.
  • partially replacing a first ligand with a second ligand in a part means replacing some of the first ligands contained in the part with a second ligand.
  • completely replacing a first ligand with a second ligand in a part means replacing all of the first ligand contained in the part with the second ligand.
  • the first replacement liquid 60R penetrates from the surface exposed from the first resist layer 38 into the portion of the red main light-emitting material layer 36R that is to become the red second functional region 10R2 in this step, Red primary ligand 19R is substituted with red secondary ligand 20R in this portion.
  • the red first functional region 10R1 remains, and the portion of the red main light-emitting material layer 36R (adjacent to the side surface 10RT of the red first functional region 10R1) is formed as the red second functional region 10R2.
  • the remaining first resist layer 38 is removed (step S16r).
  • the peeling of the first resist layer 38 is performed by exposing the first resist layer 38 to ultraviolet rays. and developing the first resist layer 38 with the developer.
  • stripping the first resist layer 38 involves washing the first resist layer 38 with the organic solvent. It may be implemented by
  • a second resist layer 40 is formed on the red main light-emitting material layer 36R, the green main light-emitting material layer 36G, and the blue main light-emitting material layer 36B (step S10g). Layer 40 is patterned (step S12g).
  • the second resist layer 40 according to the present embodiment may have the same configuration as the first resist layer 38. Also, the film formation of the second resist layer 40 may be performed by the same method as in step S11.
  • a second photolithography process is performed to remove a portion of the second resist layer 40.
  • the second photolithography process includes a second exposure process of exposing a portion of the second resist layer 40 and a second development process of developing the second resist layer 40 with a developer.
  • the second photolithography process may be performed by performing photolithography on the second resist layer 40 in the same manner as the first photolithography process.
  • step S12g the entire red main light-emitting material layer 36R, the green first functional region 10G1 of the green main light-emitting material layer 36G and its vicinity, and the entire blue main light-emitting material layer 36B are covered with the second resist layer 40.
  • the portion of the green main light-emitting material layer 36G that is to become the green second functional region 10G2 in a post-process is exposed from the second resist layer 40 except for the vicinity of the green first functional region 10G1.
  • the second resist layer 40 is patterned.
  • a second replacement step is then performed to partially or completely replace the green first ligand with the green second ligand (step S14g) in a portion of the green primary light-emitting material layer 36G.
  • a second replacement liquid 60G is prepared by adding a green second ligand to a solvent in which the green second ligand is soluble, and the second replacement liquid 60G is supplied to the green main light-emitting material layer 36G. is executed by Then, after a given time has passed, the second replacement liquid 60G is removed to stop the replacement. In addition, it may optionally be washed with a solvent to remove residual green secondary ligands that are not coordinated to the green nanoparticles.
  • the cleaning includes soluble green secondary ligands uncoordinated to the green nanoparticles and insoluble green nanoparticle quantum dots coordinated to the green secondary ligands to prevent wet etching.
  • a solvent is used.
  • the green first functional region 10G1 remains as in the first replacement step, and part of the green main light-emitting material layer 36G (adjacent to the side surface 10GT of the green second functional region 10G1) is , is formed as the green second functional region 10G2.
  • step S16g the remaining second resist layer 40 is removed.
  • the peeling of the second resist layer 40 may be performed by the same method as that for the peeling of the first resist layer 38 .
  • a third resist layer 42 is formed on the red main light-emitting material layer 36R, the green main light-emitting material layer 36G, and the blue main light-emitting material layer 36B (step S10b).
  • Layer 42 is patterned (step S12b).
  • a third photolithography process is performed to remove a portion of the third resist layer 42.
  • the third photolithography step includes a third exposure step of exposing a portion of the third resist layer 42 and a third development step of developing the third resist layer 42 with a developer.
  • the third photolithography process may be performed by performing photolithography on the third resist layer 42 in the same manner as the first photolithography process.
  • a second replacement step is then performed to partially or completely replace the blue first ligand with the blue second ligand (step S14b) in a portion of the blue main light-emitting material layer 36B.
  • a third replacement liquid 60B is prepared by adding a blue second ligand to a solvent in which the blue second ligand is soluble, and the third replacement liquid 60B is supplied to the blue main light-emitting material layer 36B. is executed by Then, after a given time has passed, the third replacement liquid 60B is removed to stop the replacement. Additionally, it may optionally be washed with a solvent to remove any remaining blue secondary ligands that are not coordinated to the blue nanoparticles. For this cleaning, the blue nanoparticles uncoordinated to the blue secondary ligands are soluble and the blue nanoparticle quantum dots coordinated to the blue secondary ligands are insoluble to prevent wet etching. Preferably a solvent is used.
  • the blue first functional region 10B1 remains, and part of the blue main light-emitting material layer 36B (adjacent to the side surface 10BT of the blue second functional region 10B1) is , is formed as the blue second functional region 10B2.
  • step S16b the remaining third resist layer 42 is removed.
  • the stripping of the third resist layer 42 may be performed by the same method as that for stripping the first resist layer 38 .
  • the structure shown in FIG. 13 is obtained.
  • the order of executing the series of processes including steps S10r to S16r, the series of processes including steps S1g to S16g, and the series of processes including steps S10b to S16b can be optionally changed.
  • step S18 second electrode forming step
  • the film formation of the common electrode 12 may be performed by the same method as the film formation of the conductive material in the process of forming the pixel electrode 8 .
  • a sealing layer may be formed on the light emitting element layer 6 after the step of forming the light emitting element layer 6 . As described above, the display device 2 according to the present embodiment is manufactured.
  • another main light emitting material layer may be formed.
  • a resist layer used for patterning a main light-emitting material layer may also be used for ligand substitution of the main light-emitting material layer or another main light-emitting material layer. This variant saves resist material and reduces the number of manufacturing steps.
  • film formation of the main light-emitting material layer, ligand substitution of the main light-emitting material layer, and patterning of the main light-emitting material layer may be performed in this order.
  • ligand substitution of the main light-emitting material layer and etching of the main light-emitting material layer may be performed with one solution.
  • the development of the resist layer used for ligand substitution of the main light-emitting material layer and the etching of the main light-emitting material layer may be performed with one solution.
  • development of a resist layer used for ligand replacement of the main light-emitting material layer, ligand replacement of the main light-emitting material layer, and etching of the main light-emitting material layer may be performed with one solution.
  • step S14r, step S14g, and step S14b may be performed simultaneously using a single replacement liquid.
  • the red first functional region 10R1 of the red main light-emitting material layer 36R and its neighborhood, the green first functional region 10G1 of the green main light-emitting material layer 36G and its neighborhood, and the blue main light-emitting material layer 36B The blue first functional region 10B1 and its vicinity are covered with a resist layer, and the portion of the red main light-emitting material layer 36R that is to become the red second functional region 10R2 in a subsequent process is the red first functional region 10R1.
  • the display device 2 according to this embodiment has the same configuration as the display device 2 according to the first embodiment except for the first charge transport layer 56 and the second charge transport layer 58 .
  • a display device 2 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the display device 2 according to this embodiment.
  • the schematic cross-sectional view of the display device 2 shown in FIG. 14 corresponds to the cross-sectional view taken along line AB in FIG.
  • the light-emitting element layer 6 according to Embodiment 5 includes a first charge transport layer 56 (functional layer) provided between the pixel electrode 8 and the light-emitting layer 10, a common electrode 12, and a light-emitting layer. It differs from the light emitting element layer 6 according to the first embodiment in that it includes a second charge transport layer 58 (functional layer) provided between the layer 10 and the second charge transport layer 58 .
  • a sealing layer (not shown) that seals the light emitting element layer 6 may be provided above the light emitting element layer 6 .
  • each of the first charge transport layer 56 and the second charge transport layer 58 is formed individually or commonly for each sub-pixel.
  • the first charge transport layer 56 includes a red first charge transport layer 56R for the red light emitting device 6R, a green first charge transport layer 56G for the green light emitting device 6G, and a blue first charge transport layer 56G for the blue light emitting device 6B. of blue first charge transport layer 56B.
  • the second charge transport layer 58 also includes a red second charge transport layer 58R for the red light emitting device 6R, a green second charge transport layer 58G for the green light emitting device 6G, and a blue second charge transport layer for the blue light emitting device 6B. Includes layer 58B.
  • One of the first charge transport layer 56 and the second charge transport layer 58 is a hole transport layer and contains nanoparticles having hole transport properties as a functional material.
  • a nanoparticle having a hole-transporting property is, for example, a nanoparticle semiconductor containing NiO, CuO, or the like.
  • the other of the first charge-transporting layer 56 and the second charge-transporting layer 58 is an electron-transporting layer and contains electron-transporting nanoparticles as a functional material.
  • Nanoparticles having electron-transport properties are, for example, nanoparticle semiconductors containing ZnO and the like.
  • the present invention also provides a display device comprising, in this order, a first charge transport layer 56 according to an example of an embodiment of the present disclosure and a conventional light-emitting layer between the pixel electrode 8 and the common electrode 12, and a method for manufacturing the same. Included within the scope of disclosure.
  • a display device and a method for manufacturing the same which include, in this order, a conventional light-emitting layer and a second charge transport layer 58 according to an example of an embodiment of the present disclosure between the pixel electrode 8 and the common electrode 12, are also disclosed. Included within the scope of disclosure.
  • the first charge transport layer 56 and the second charge transport layer 58 according to this embodiment can be formed in the same manner as the light emitting layer 10 according to the first embodiment.
  • Various manufacturing methods of the display device 2 according to the fifth embodiment will be apparent to those skilled in the art with reference to the first embodiment. Therefore, description of the manufacturing method of the display device 2 according to this embodiment is omitted.
  • the red first charge transport layer 56R includes a first functional region 56R1 and a second functional region 56R2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 56R1.
  • the first functional region 56R1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 56R2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • Second functional region 56R2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the red first charge transport layer 56R are, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, both insulating materials with excellent voltage resistance, differ in electrical properties from each other.
  • the volume resistivity of the second functional region 56R2 is higher than the volume resistivity of the first functional region 56R1. Due to the difference in volume resistivity, the first current flowing between the pixel electrode 8 and the common electrode 12 of the red light emitting element 6R increases through the first functional region 56R1 and passes through the second functional region 56R2. A second current decreases. Therefore, if other conditions are the same, the emission luminance of the region corresponding to the first functional region 56R1 of the red light emitting layer 10R is higher than the emission luminance of the region corresponding to the second functional region 56R2 of the red light emitting layer 10R. low.
  • the red light emitting element 6R according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the red light emitting element 6R according to the previous embodiment. Also, the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the red first charge transport layer 56R according to the present embodiment.
  • the green first charge transport layer 56G includes a first functional region 56G1 and a second functional region 56G2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 56G1.
  • the first functional region 56G1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 56G2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 56G2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the green first charge transport layer 56G are both insulating materials with excellent voltage resistance, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, differ in electrical properties from each other.
  • the green light emitting element 6G according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the green light emitting element 6G according to the previous embodiment.
  • the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the green first charge transport layer 56G according to this embodiment.
  • the blue first charge transport layer 56B includes a first functional region 56B1 and a second functional region 56R2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 56B1.
  • the first functional region 56B1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 56R2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • Second functional region 56B2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the blue first charge transport layer 56B are both insulating materials with excellent voltage resistance, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, differ in electrical properties from each other.
  • the blue light emitting element 6B according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the blue light emitting element 6B according to the previous embodiment. Also, the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the blue first charge transport layer 56B according to this embodiment.
  • the red second charge transport layer 58R includes a first functional region 58R1 and a second functional region 58R2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 58R1.
  • the first functional region 58R1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 58R2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • Second functional region 58R2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the red second charge transport layer 58R are, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, both insulating materials with excellent voltage resistance, differ in electrical properties from each other.
  • the volume resistivity of the second functional region 58R2 is higher than the volume resistivity of the first functional region 58R1. Due to the difference in volume resistivity, the first current flowing between the pixel electrode 8 and the common electrode 12 of the red light emitting element 6R increases through the first functional region 58R1 and passes through the second functional region 58R2. A second current decreases. Therefore, if other conditions are the same, the emission luminance of the region corresponding to the first functional region 58R1 of the red light emitting layer 10R is higher than the emission luminance of the region corresponding to the second functional region 58R2 of the red light emitting layer 10R. low.
  • the red light emitting element 6R according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the red light emitting element 6R according to the previous embodiment.
  • the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the red second charge transport layer 58R according to this embodiment.
  • the green second charge transport layer 58G includes a first functional region 58G1 and a second functional region 58G2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 58G1.
  • the first functional region 58G1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 58G2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 58G2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the green second charge transport layer 58G are both insulating materials with excellent voltage resistance, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, differ in electrical properties from each other.
  • the green light emitting element 6G according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the green light emitting element 6G according to the previous embodiment.
  • the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the green second charge transport layer 58G according to this embodiment.
  • the blue second charge transport layer 58B includes a first functional region 58B1 and a second functional region 58R2 adjacent to at least part of the side surface of the first functional region 58B1.
  • the first functional region 58B1 includes the functional material described above and a first ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • the second functional region 58R2 includes the functional material described above and a second ligand that can be coordinated to each of the functional materials.
  • Second functional region 58B2 may optionally additionally include a first ligand.
  • the second ligand is different from the first ligand.
  • the first ligand and the second ligand in the blue second charge transport layer 58B are both insulating materials with excellent voltage resistance, like the red first ligand 19R and the red second ligand 20R in the previous embodiment, differ in electrical properties from each other.
  • the blue light emitting element 6B according to this embodiment has the effect of reducing luminance unevenness, like the blue light emitting element 6B according to the previous embodiment. Also, the configuration and method suitable for the red light emitting layer 10R according to the previous embodiment are also suitable for the blue second charge transport layer 58B according to this embodiment.
  • Display device 6 Light emitting element layer 6R Red light emitting element (light emitting element) 6G green light emitting element (light emitting element) 6B blue light emitting element (light emitting element) 8 pixel electrode (first electrode) 10 Light emitting layer (functional layer) 10R red light-emitting layer (functional layer, main light-emitting region) 10R1 red first functional region (first functional region) 10R2 red second functional region (second functional region) 10RT side 10G green light-emitting layer (functional layer, main light-emitting region) 10G1 green first functional area (first functional area) 10G2 green second functional area (second functional area) 10GT Side 10B Blue light-emitting layer (functional layer, main light-emitting region) 10B1 Blue first functional area (first functional area) 10B2 blue second functional area (second functional area) 10BT Side 12 Common electrode (second electrode) 18R red nanoparticles (functional materials) 19R red primary ligand (primary ligand) 20R red secondary ligand (secondary ligand)

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Abstract

本開示に係る赤色発光素子は、画素電極、赤色発光層（１０Ｒ）および共通電極（１２）をこの順で備え、赤色発光層（１０Ｒ）は、赤色ナノ粒子（１８Ｒ）および赤色第１リガンド（１９Ｒ）を含む赤色第１機能領域（１０Ｒ１）と、赤色ナノ粒子（１８Ｒ）および赤色第１リガンド（１９Ｒ）と異なる赤色第２リガンド（２０Ｒ）を含み、赤色第１機能領域（１０Ｒ１）の少なくとも一部の側面（１０ＲＴ）に隣接する赤色第２機能領域（１０Ｒ２）と、を備え、赤色第２機能領域（１０Ｒ２）の体積抵抗率は、赤色第１機能領域（１０Ｒ１）の体積抵抗率よりも高い。

Description

発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法
　本開示は、発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法に関する。
　特許文献１は、量子ドット間に耐電圧性に優れた絶縁性材料を充填することによって、量子ドットへのキャリア注入効率を向上させた量子ドット発光ダイオード（Quantum dot light-emitting diode：ＱＬＥＤ）を開示している。
国際公開広報ＷＯ２０１２／１２８１７３Ａ１
　従来のＱＬＥＤには、電界集中およびコーヒーリング効果などに起因して、輝度むらが生じる問題があった。このような輝度むらの問題は、上述の特許文献１に開示の構成でも解決されていない。
　本開示の一態様は、発光素子の発光領域内での輝度むらを低減することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子は、第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、前記機能層は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、前記第２機能領域の体積抵抗率は、前記第１機能領域の体積抵抗率よりも高い構成を備える。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子は、第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、前記機能層は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、前記第２リガンドのみからなる膜の体積抵抗率は、前記第１リガンドのみからなる膜の体積抵抗率よりも高い構成を備える。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子は、第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、前記機能層は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、前記第２リガンドが含む炭素数は、前記第１リガンドが含む炭素数よりも５以上大きい構成を備える。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極の上に、機能層を成膜する機能層成膜工程と、前記機能層の上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を含み、前記機能層成膜工程は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域を備える機能性材料層を成膜する機能性材料層成膜工程と、前記機能性材料層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、前記レジスト層の一部を露光する露光工程、および前記レジスト層を現像液で現像する現像工程を含み、前記レジスト層の前記一部または前記一部以外を除去するフォトリソ工程と、前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含む置換液を前記機能性材料層の一部に供給することによって、前記機能性材料および前記第２リガンドを含むと共に前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域を形成する第２機能領域形成工程と、を含み、前記第２機能領域の体積抵抗率は、前記第１機能領域の体積抵抗率よりも高い方法を含む。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極の上に、機能層を成膜する機能層成膜工程と、前記機能層の上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を含み、前記機能層成膜工程は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域を備える機能性材料層を成膜する機能性材料層成膜工程と、前記機能性材料層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、前記レジスト層の一部を露光する露光工程、および前記レジスト層を現像液で現像する現像工程を含み、前記レジスト層の前記一部または前記一部以外を除去するフォトリソ工程と、前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含む置換液を前記機能性材料層の一部に供給することによって、前記機能性材料および前記第２リガンドを含むと共に前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域を形成する第２機能領域形成工程と、を含み、前記第２リガンドのみからなる膜の体積抵抗率は、前記第１リガンドのみからなる膜の体積抵抗率よりも高い方法を含む。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極の上に、機能層を成膜する機能層成膜工程と、前記機能層の上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を含み、前記機能層成膜工程は、機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域を備える機能性材料層を成膜する機能性材料層成膜工程と、前記機能性材料層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、前記レジスト層の一部を露光する露光工程、および前記レジスト層を現像液で現像する現像工程を含み、前記レジスト層の前記一部または前記一部以外を除去するフォトリソ工程と、前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含む置換液を前記機能性材料層の一部に供給することによって、前記機能性材料および前記第２リガンドを含むと共に前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域を形成する第２機能領域形成工程と、を含み、前記第２リガンドが含む炭素数は、前記第１リガンドが含む炭素数よりも５以上大きい方法を含む。
　本開示の一態様によれば、発光素子の発光領域内での輝度むらを低減することができる。
実施形態１に係る表示装置の概略断面図である。 実施形態１に係る表示装置の概略平面図である。 実施形態１に係る表示装置の断面の一部拡大図である。 実施形態１に係る表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示装置の製造工程の一例における工程断面図である。 実施形態２に係る表示装置の表示装置の概略断面図である。
　本開示において、「リガンド」は、ナノ粒子に配位結合可能な原子、分子、またはイオンを意味し、ナノ粒子に配位結合可能なものの、現には結合していない原子、分子、またはイオンを包含する。
　〔実施形態１〕
　＜表示装置の概要＞
　図２は、本実施形態に係る表示装置２の概略平面図である。図２に示すように、本実施形態に係る表示装置２は、後述する各サブ画素からの発光が取り出すことにより表示を行う表示領域ＤＡと、当該表示領域ＤＡの周囲を囲う額縁領域ＮＡとを備える。額縁領域ＮＡにおいては、表示装置２の各発光素子を駆動するための信号が入力される端子Ｔが形成されている。
　図１は、本実施形態に係る表示装置２の概略断面図である。図１に示す表示装置２の概略断面図は、図２におけるＡ－Ｂ線矢視断面図である。
　平面視において表示領域ＤＡと重畳する位置において、本実施形態に係る表示装置２は複数の画素を備える。また、各画素は、複数のサブ画素を備える。図１に示す表示装置２の概略断面図には、表示装置２が備える複数の画素のうち、画素Ｐについて示している。特に、画素Ｐは、赤色サブ画素ＳＰＲと、緑色サブ画素ＳＰＧと、青色サブ画素ＳＰＢとを備える。
　図１に示すように、本実施形態に係る表示装置２は、基板４上に発光素子層６を備える。特に、表示装置２は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）が形成された基板４上に、発光素子層６の各層が積層された構造を備える。なお、本明細書においては、後に詳述する、発光素子層６の発光層１０から画素電極８（第１電極）への方向を「下方向」、発光層１０から共通電極１２（第２電極）への方向を「上方向」として記載する。
　＜発光素子の概要＞
　発光素子層６は、基板４側から順に、第１電極としての画素電極８と、発光部材としての発光層１０と、第２電極としての共通電極１２とを備える。換言すれば、発光素子層６は、発光層１０（機能層）を、画素電極８と共通電極１２との間に備える。基板４の上層に形成された発光素子層６の画素電極８は、上述したサブ画素ごとに島状に形成され、基板４のＴＦＴのそれぞれと電気的に接続されている。なお、表示装置２においては、発光素子層６より上層において、発光素子層６を封止する、図示しない封止層が設けられていてもよい。
　本実施形態において、発光素子層６は、発光素子を複数備え、特に、サブ画素のそれぞれに１つずつ発光素子を備える。本実施形態においては、例えば、発光素子層６は、発光素子として、赤色サブ画素ＳＰＲに赤色発光素子６Ｒを、緑色サブ画素ＳＰＧに緑色発光素子６Ｇを、青色サブ画素ＳＰＢに青色発光素子６Ｂをそれぞれ備える。以降、本明細書において、特段の説明がない限り、『発光素子』とは、発光素子層６が含む、赤色発光素子６Ｒ、緑色発光素子６Ｇ、および、青色発光素子６Ｂの何れを指す。
　ここで、画素電極８、および発光層１０のそれぞれは、サブ画素ごとに個別に形成されている。特に、本実施形態においては、画素電極８は、赤色発光素子６Ｒ用の画素電極８Ｒ、緑色発光素子６Ｇ用の画素電極８Ｇ、および青色発光素子６Ｂ用の画素電極８Ｂを含む。また、発光層１０は、赤色発光素子６Ｒ用の赤色発光領域ＬＡＲ、緑色発光素子６Ｇ用の緑色発光領域ＬＡＧ、および青色発光素子６Ｂ用の青色発光領域ＬＡＢを含む。一方、共通電極１２は、複数のサブ画素に対し連続して形成されている。
　したがって、本実施形態において、赤色発光素子６Ｒは、画素電極８Ｒと、赤色発光領域ＬＡＲと、共通電極１２とからなる。また、緑色発光素子６Ｇは、画素電極８Ｇと、緑色色発光領域ＬＡＧと、共通電極１２とからなる。さらに、青色発光素子６Ｂは、画素電極８Ｂと、青色色発光領域ＬＡＢと、共通電極１２とからなる。
　本実施形態において、赤色発光領域ＬＡＲは、主発光領域として赤色光を発する赤色発光層１０Ｒ（機能層）を含み、緑色発光領域ＬＡＧは、主発光領域として緑色光を発する緑色発光層１０Ｇ（機能層）を含み、青色発光領域ＬＡＢは、主発光領域として青色光を発する青色発光層１０Ｂ（機能層）を含む。換言すれば、赤色発光素子６Ｒと、緑色発光素子６Ｇと、青色発光素子６Ｂとは、それぞれ、赤色光と、緑色光と、青色光とを発する発光素子である。さらに換言すれば、発光層１０は、互いに発光色が異なる複数種の発光領域として、赤色光を発する赤色発光領域ＬＡＲと、緑色光を発する緑色発光領域ＬＡＧと、青色光を発する青色発光領域ＬＡＢとを備えている。
　ここで、青色光とは、例えば、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光である。また、緑色光とは、例えば、５００ｎｍ超６００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。また、赤色光とは、例えば、６００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
　図示を省略するが、任意選択で加えて、赤色発光領域ＬＡＲは、赤色発光層１０Ｒの少なくとも一部の側面に隣接する赤色外縁領域を含んでもよく、緑色発光領域ＬＡＧは、緑色発光層１０Ｇの少なくとも一部の側面に隣接する緑色外縁領域を含んでもよく、青色発光領域ＬＡＢは、青色発光層１０Ｂの少なくとも一部の側面に隣接する青色外縁領域を含んでもよい。各外縁領域は通常、実質的に発光しない。以降、説明の簡単化のために、外縁領域に関する記載および図示を省略する。
　なお、本実施形態に係る発光素子層６は、上記構成に限られず、画素電極８および共通電極１２の間の機能層に、さらに追加の層を備えていてもよい。例えば、発光素子層６は、画素電極８と発光層１０との間の機能層として、発光層１０に加えて電荷注入層、または、電荷輸送層の少なくとも一方をさらに備えていてもよい。また、発光素子層６は、発光層１０と共通電極１２との間に、電荷輸送層、または電荷注入層の少なくとも一方をさらに備えていてもよい。
　発光素子層６が、機能層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電子注入層の何れかを、電荷注入層または電荷輸送層として備える場合、当該電荷注入層または当該電荷輸送層は、量子ドットを有していてもよい。この場合、電荷注入層または電荷輸送層が含む量子ドットは、コアのみの構造を有していてもよい。また、電荷注入層または電荷輸送層は、ナノ粒子として、ＺｎＯ、ＮｉＯまたはＣｕＯ等を含むナノ粒子半導体を備えていてもよい。さらに、電荷注入層または電荷輸送層が含む量子ドットには、リガンドが配位していてもよい。
　画素電極８および共通電極１２は導電性材料を含み、発光層１０と電気的に接続されている。画素電極８と共通電極１２とのうち、表示装置２の表示面に近い電極は半透明電極である。
　画素電極８は、例えばＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ合金上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide，インジウムスズ酸化物）が積層された構成を有する。上記構成を有する画素電極８は、例えば、発光層１０から発せられた光を反射する反射性電極である。したがって、発光層１０から発せられた光のうち、下方向に向かう光が、画素電極８によって反射される。
　これに対して、共通電極１２は、例えば半透明のＭｇ‐Ａｇ合金によって構成されている。つまり、共通電極１２は、発光層１０から発せられた光を透過する透過性電極である。したがって、発光層１０から発せられた光のうち、上方向に向かう光が、共通電極１２を透過する。このように、表示装置２は、発光層１０から発せられた光を上方向に出射できる。
　以上のとおり、表示装置２においては、発光層１０から上方向に発せられた光、および下方向に発せられた光の両方を、共通電極１２（上方向）へと向かわせることができる。すなわち、表示装置２は、トップエミッション型の表示装置として構成されている。
　また、本実施形態において、半透明電極である共通電極１２は、発光層１０から発せられた光を、一部反射する。この場合、反射電極である画素電極８と、半透明電極である共通電極１２との間において、発光層１０から発せられた光のキャビティが形成されてもよい。画素電極８と共通電極１２との間においてキャビティを形成することにより、発光層１０から発せられた光の発光スペクトルの半値幅を狭めて表示色域を広げたり、正面方向の輝度を高め、表示装置の色域と明るさ色度を改善したり、することができる。
　なお、上述した画素電極８と共通電極１２との構成は一例であり、別の構成を有していてもよい。例えば、表示装置２の表示面に近い電極が画素電極８であってもよい。この場合、当該画素電極８は半透明電極であってもよく、共通電極１２が反射電極であってもよい。これにより、表示装置２は、発光層１０から上方向に発せられた光、および下方向に発せられた光の両方を、画素電極８（下方向）へと向かわせることができる。すなわち、表示装置２は、ボトムエミッション型の表示装置として構成されていてもよい。
　発光層１０は、画素電極８から輸送された正孔と、共通電極１２から輸送された電子との再結合が発生することにより、光を発する層である。発光層１０が含む材料等の詳細については後述する。
　なお、画素電極８が陽極の場合、共通電極１２は陰極となる。また、画素電極８が陰極の場合、共通電極１２は陽極となる。
　本実施形態に係る表示装置２は、さらに、基板４上に、バンク１４を備える。バンク１４は、平面視において、互いに隣接するサブ画素の境界を跨ぐ位置に形成される。特に、画素電極８は、バンク１４によって、画素電極８Ｒ、画素電極８Ｇ、および画素電極８Ｂに分離される。なお、バンク１４は、図１に示すように、画素電極８のそれぞれの周囲端部を覆う位置に形成されていてもよい。
　本実施形態において、バンク１４のそれぞれは、共通電極１２側に上面１４Ｓを有する。ここで、本実施形態においては、バンク１４のそれぞれは、上面１４Ｓが、互いに隣接するサブ画素の境界を跨ぐように形成されている。このため、バンク１４は、互いに発光色が異なるサブ画素を区画する。
　＜発光層＞
　発光層１０の構成について、図１および図３を参照して説明する。
　図３は、図１に示す領域Ｃを拡大した一部拡大図である。図１に示す領域Ｃは、図１における赤色発光層１０Ｒの赤色第１機能領域１０Ｒ１と赤色第２機能領域１０Ｒ２との境界を部分的に含む。
　図１および図３に示すように、赤色発光層１０Ｒは、赤色第１機能領域１０Ｒ１（第１機能領域）と、赤色第１機能領域１０Ｒ１の少なくとも一部の側面１０ＲＴに隣接する赤色第２機能領域１０Ｒ２（第２機能領域）と、を備える。
　赤色第１機能領域１０Ｒ１は、複数の赤色ナノ粒子１８Ｒ（機能性材料）と、当該赤色ナノ粒子１８Ｒのそれぞれに配位可能な赤色第１リガンド１９Ｒ（第１リガンド）と、含む。
　一方、赤色第２機能領域１０Ｒ２は、複数の赤色ナノ粒子１８Ｒと、当該赤色ナノ粒子１８Ｒのそれぞれに配位可能な赤色第２リガンド２０Ｒ（第２リガンド）と、を含む。赤色第２機能領域１０Ｒ２は、任意選択で加えて、赤色第１リガンド１９Ｒを含んでもよい。ここで、赤色第２リガンド２０Ｒは赤色第１リガンド１９Ｒと異なる。
　赤色ナノ粒子１８Ｒは、陽極からの正孔と陰極からの電子とが注入され、当該正孔および当該電子との再結合が生じることにより、励起子を生成する。さらに、赤色ナノ粒子１８Ｒは、生成した励起子によって励起されることにより、赤色に発光する。
　赤色ナノ粒子１８Ｒのそれぞれは、例えば、コア２２Ｒと、当該コア２２Ｒの周囲を覆うシェル２４Ｒとを備えた、一般に、コア／シェル型と呼ばれる構造を有する。赤色ナノ粒子１８Ｒにおける、電子と正孔との再結合および赤色光の生成は、主にコア２２Ｒにおいて生じる。シェル２４Ｒは、コア２２Ｒの欠陥またはダングリングボンド等の発生を抑制し、失活過程を経るキャリアの再結合を低減する機能を有する。この場合、赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒは、シェル２４Ｒの外表面に配位する。
　電気伝導に関し、赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率は、赤色第１機能領域１０Ｒ１の体積抵抗率よりも高い。体積抵抗率の差によって、赤色発光素子６Ｒの画素電極８と共通電極１２との間を流れる電流について、赤色第１機能領域１０Ｒ１を通過する第１電流が増大し、赤色第２機能領域１０Ｒ２を通過する第２電流が減少する。このため、その他の条件が同一であれば、赤色第２機能領域１０Ｒ２の発光輝度は、赤色第１機能領域１０Ｒ１の発光輝度よりも低い。
　従来の発光素子においては、発光層のリガンドの分布が一様であった。換言すれば、従来の赤色発光素子の赤色発光層における体積抵抗率が一様であった。このため、従来の発光素子には、電界集中、コーヒーリング効果、および表面張力などの種々の要因に起因して、発光素子の発光領域内の発光輝度の分布に不均一性（いわゆる「輝度むら」）が生じる問題があった。
　これに対して、本開示に係る赤色発光素子６Ｒは、前述のように、赤色第１機能領域１０Ｒ１の発光輝度を高め、赤色第２機能領域１０Ｒ２の発光輝度を低めることができる。これによって、輝度むらを相殺することができる。したがって、本開示に係る赤色発光素子６Ｒは、従来構成の赤色発光素子よりも、輝度むらを低減する効果を奏する。
　輝度むらの低減のために、赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率は、赤色第１機能領域１０Ｒ１の体積抵抗率の２倍以上１０００倍以下であることが好ましい。
　従来の発光素子における輝度むらは典型的に、主発光領域の中央部の発光輝度が低く、外周部の発光輝度が高い。したがって、輝度むらを相殺して、発光輝度をより均一にするために、赤色第１機能領域１０Ｒ１が赤色発光層１０Ｒの中央部に対応し、赤色第２機能領域１０Ｒ２が赤色発光層１０Ｒの中央部を囲む外周領域に対応することが好ましい。
　図１に示すように、緑色発光層１０Ｇは、緑色第１機能領域１０Ｇ１（第１機能領域）と、緑色第１機能領域の少なくとも一部の側面１０ＧＴに隣接する緑色第２機能領域１０Ｇ２（第２機能領域）と、を備える。
　緑色第１機能領域１０Ｇ１は、複数の緑色ナノ粒子（機能性材料）と、当該緑色ナノ粒子１８Ｇのそれぞれに配位可能な緑色第１リガンド（第１リガンド）と、含む。一方、緑色第２機能領域１０Ｇ２は、複数の緑色ナノ粒子と、当該緑色ナノ粒子１８Ｇのそれぞれに配位可能な緑色第２リガンド（第２リガンド）と、を含む。緑色第２機能領域１０Ｇ２は、任意選択で加えて、緑色第１リガンドを含んでもよい。ここで、緑色第２リガンドは緑色第１リガンドと異なる。緑色ナノ粒子は、陽極からの正孔と陰極からの電子との注入および再結合によって励起され、緑色に発光する。
　電気伝導に関し、緑色第２機能領域１０Ｇ２の体積抵抗率は、緑色第１機能領域１０Ｇ１の体積抵抗率はよりも高い。したがって、本開示に係る緑色発光素子６Ｇは、前述の本開示に係る赤色発光素子６Ｒと同様の効果を奏し、赤色発光素子６Ｒに好適な構成は、緑色発光素子６Ｇにも好適である。
　図１に示すように、青色発光層１０Ｂは、青色第１機能領域１０Ｂ１（第１機能領域）と、青色第１機能領域の少なくとも一部の側面１０ＢＴに隣接する青色第２機能領域１０Ｂ２（第２機能領域）と、を備える。
　青色第１機能領域１０Ｂ１は、複数の青色ナノ粒子（機能性材料）と、当該青色ナノ粒子１８Ｂのそれぞれに配位可能な青色第１リガンド（第１リガンド）と、含む。一方、青色第２機能領域１０Ｂ２は、複数の青色ナノ粒子と、当該青色ナノ粒子１８Ｂのそれぞれに配位可能な青色第２リガンド（第２リガンド）と、を含む。青色第２機能領域１０Ｂ２は、任意選択で加えて、青色第１リガンドを含んでもよい。ここで、青色第２リガンドは青色第１リガンドと異なる。青色ナノ粒子は、陽極からの正孔と陰極からの電子との注入および再結合によって励起され、青色に発光する。
　電気伝導に関し、青色第２機能領域１０Ｂ２の体積抵抗率は、青色第１機能領域１０Ｂ１の体積抵抗率はよりも高い。したがって、本開示に係る青色発光素子６Ｂは、前述の本開示に係る赤色発光素子６Ｒと同様の効果を奏し、赤色発光素子６Ｒに好適な構成は、青色発光素子６Ｂにも好適である。
　＜リガンド＞
　上述のリガンドについて、以下に説明する。
　赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒは、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であるが、一方で、互いから電気的性質が異なる。赤色第２リガンド２０Ｒは、赤色第１リガンド１９Ｒよりも、電流を流し難い材料である。すなわち、赤色第２リガンド２０Ｒのみから成る膜の体積抵抗率は、赤色第１リガンド１９Ｒからなる膜の体積抵抗率よりも高い。このため、赤色第２リガンド２０Ｒを含む赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率が、赤色第２リガンド２０Ｒを含まない赤色第１機能領域１０Ｒ１の体積抵抗率よりも高い。
　輝度むらの低減のために、赤色第２リガンド２０Ｒのみから成る膜の体積抵抗率は、赤色第１リガンド１９Ｒからなる膜の体積抵抗率の２倍以上１０００倍以下であることが好ましい。なぜならば、発光層の体積抵抗率の分布が均一な従来技術において、典型的には、印加電圧および膜厚の不均一さに起因して、発光層の外周領域を流れる電流は、発光層の中央部を流れる電流の２倍以上１０００倍以下だからである。
　このような体積抵抗率の差を実現するために、赤色第２リガンド２０Ｒが含む炭素数が、赤色第１リガンド１９Ｒが含む炭素数よりも５以上大きいことが好ましい。炭素を含む絶縁性材料は通常、炭素数が大きいほど電荷の移動を阻害する傾向がある。このため、赤色第２リガンド２０Ｒを含む赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率が、赤色第２リガンド２０Ｒを含まない赤色第１機能領域１０Ｒ１の体積抵抗率よりも高い。
　輝度むらの低減のために、赤色第２リガンド２０Ｒの炭素数は、１０以上３０以下であることが好ましい。このとき、赤色第１リガンド１９Ｒの炭素数は、赤色第２リガンド２０Ｒの炭素数よりも５以上小さく、かつ、１以上２５以下であることが好ましい。
　また、赤色第２リガンド２０Ｒは、炭素数１０以上の長鎖リガンドを含むことが好ましい。炭素数１０以上の長鎖リガンドは、その長鎖が電気抵抗として働き、電荷の移動を阻害する。このため、電界集中を低減できる。加えて、その長鎖の炭素数を調整することによって、赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率を容易に調整できる。したがって、輝度むらの低減に好適である。
　赤色第２リガンド２０Ｒに好適な長鎖リガンドは、例えば、チオール系の1-ヘキサデカンチオール、エイコサンチオールなど、脂肪酸系のパルミチン酸、ヘンエイコサン酸など、アミン系のヘキサデシルアミンなど、を含む。
　赤色第２リガンド２０Ｒが含む長鎖リガンドは、特に、その主鎖骨格において１０以上３０以下の炭素を有することが好ましく、かつ／あるいは、その側鎖骨格において２以上２０以下の炭素を有することが好ましい。主鎖骨格および側鎖骨格がそれぞれ電気抵抗として働き、電荷の移動を阻害する。このため、電界集中を低減できる。加えて、主鎖骨格および側鎖骨格のそれぞれの炭素数を調整することによって、赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率を容易に調整できる。したがって、輝度むらの低減に好適である。
　また、赤色第２リガンド２０Ｒは、オリゴマーを含むオリゴマーリガンドを含むことも好ましい。オリゴマーリガンドは、１０００以上１００００未満の分子量を有する。また赤色第２リガンド２０Ｒは、ポリマーを含むポリマーリガンドを含むことも好ましい。ポリマーリガンドは、１００００以上の分子量を有する。オリゴマーリガンドもポリマーリガンドも、電荷移動を阻害し、その重合量を調整することによって赤色第２機能領域１０Ｒ２の体積抵抗率を容易に調整できる。ポリマーまたはオリゴマーを含む絶縁性材料では通常、重合数が大きいほど電荷の移動を阻害する傾向がある。
　さらに、ポリマーリガンドの中には、水および酸素の浸透を防止する効果を奏するものがある。したがって、赤色発光層１０Ｒの赤色第１機能領域１０Ｒ１を保護するために、赤色第２リガンド２０Ｒは、当該効果を奏するポリマーリガンドを含むことが特に好ましい。
　水および酸素の浸透を防止する効果を奏するポリマーリガンドは、例えば、チオール系のチオコール、8-ArmPEG-SH（8-ArmPEG-Thiolとも称する）、アミン系のポリエチレンイミンを含む。様々なチオコールのうちの１つが下記構造式（１）で、8-ArmPEG-SHが下記構造式（２）で、様々なポリエチレンイミンのうちの１つが、下記構造式（３）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　ここで、ｎ，ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｎ４は各々独立して、自然数を示す。また、ＳＨおよびＨＳはチオール基を示し、ＮＨ２およびＨ２Ｎはアミノ基を示す。また、Ｎは窒素原子を示し、Ｏは酸素原子を示す。
　あるいは、上述の体積抵抗率の差を実現するために、赤色第１リガンド１９Ｒが電気伝導性の向上に寄与する伝導性官能基を含んでもよい。一方、赤色第２リガンド２０Ｒは伝導性官能基を含まないことが好ましい。このような伝導性官能基は例えば、フェニル基、チオフェン基、フルオレン基、トリフェニルアミン基、カルバゾール基、ピリジン基、ピリミジン基、およびトリアゾール基を含む。
　赤色ナノ粒子１８Ｒに配位結合するために、赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒはそれぞれ、赤色ナノ粒子１８Ｒに配位結合可能な配位性官能基を含むことが好ましい。このような配位性官能基は例えば、チオール（－ＳＨ）基、アミノ（－ＮＲ２）基、カルボキシル（－Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ）基、ホスホン（－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ）２）基、ホスフィン（－ＰＲ２）基、およびホスフィンオキシド（－Ｐ（＝Ｏ）Ｒ２）基、およびヒドロキシル基（‐ＯＨ）から成る群から少なくとも１種を含む。
　ここで、Ｒは各々独立して、水素原子、アルキル基、またはアリール基、アルコキシル基、または不飽和炭化水素基などの任意の有機基を示す。
　換言すれば、赤色第２リガンド２０Ｒが含む長鎖リガンドは、チオール系有機材料およびその誘導体、アミン系有機材料およびその誘導体、カルボキシル基系有機材料およびその誘導体、ホスホン系有機材料およびその誘導体、ホスフィン系有機材料およびその誘導体、ホスフィンオキシド系有機材料およびその誘導体、ならびにヒドロキシル基系有機材料およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。また、赤色第２リガンド２０Ｒが含むオリゴマーリガンドは、チオール系オリゴマー及びその誘導体、アミン系オリゴマー及びその誘導体、カルボキシル基系オリゴマー及びその誘導体、ホスホン系オリゴマー及びその誘導体、ホスフィン系オリゴマー及びその誘導体、ホスフィンオキシド系オリゴマー及びその誘導体ならびにヒドロキシル基オリゴマー及びその誘導体から成る群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。また、赤色第２リガンド２０Ｒが含むポリマーリガンドは、チオール系ポリマー及びその誘導体、アミン系ポリマー及びその誘導体、カルボキシル基系ポリマー及びその誘導体、ホスホン系ポリマー及びその誘導体ホスフィン系ポリマー及びその誘導体、ホスフィンオキシド系ポリマー及びその誘導体ならびに、ヒドロキシル基ポリマー及びその誘導体から成る群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。
　赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒはそれぞれ、第３級ホスホン基、第３級ホスフィン基、および第３級ホスフィンオキシド基から成る群から少なくとも１種を配位性官能基として含むことが特に好ましい。
　上述の赤色発光層１０Ｒの赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒに関する説明は、緑色発光層１０Ｇの緑色第１リガンドおよび緑色第２リガンド、ならびに青色発光層１０Ｂの青色第１リガンドおよび青色第２リガンドに適用可能である。
　赤色第１リガンド１９Ｒと緑色第１リガンドと青色第１リガンドとは互いに異なっても同じであってもよい。
　同様に、赤色第２リガンド２０Ｒと緑色第２リガンドと青色第２リガンドとも互いに異なっても同じであってもよい。また、赤色発光素子６Ｒと緑色発光素子６Ｇと青色発光素子６Ｂとの各々における輝度むらの相殺に適するように、赤色第２リガンド２０Ｒと緑色第２リガンドと青色第２リガンドとは適宜選択されてよい。
　＜表示装置の製造方法の概要＞
　本実施形態に係る表示装置２の製造方法について、図４から図１３を参照して説明する。
　図４は、本実施形態に係る表示装置２の製造方法の一例について概略的に説明するためのフローチャートである。図５から図１３は、本実施形態に係る表示装置２の製造方法の一部工程における、表示装置２の工程断面図である。
　本明細書における工程断面図は、特に説明のない限り、図１に示す表示装置２の断面と対応する位置の断面について示す。
　図４に示すように、本実施形態に係る表示装置２の製造方法において、はじめに、基板４を形成する（ステップＳ２）。基板４の形成は、表示装置２の各サブ画素を形成する位置に合わせて、ガラス基板にＴＦＴを形成することにより実行されてもよい。
　次いで、画素電極８を形成する（ステップＳ４，第１電極形成工程）。画素電極８は、例えば、上述したように、スパッタ法等によって、導電性材料をサブ画素に対し同時に成膜したのち、当該導電性材料の薄膜をサブ画素ごとにパターニングすることにより形成してもよい。
　次いで、バンク１４を形成する（ステップＳ６）。バンク１４は、例えば、感光性材料を含む樹脂材料を基板４および画素電極８上に塗布した後、当該樹脂材料の、フォトリソグラフィによるパターニングを実行することにより形成してもよい。
　ステップＳ６までの各工程を実行することにより、図５に示すように、基板４上に、画素電極８とバンク１４とが形成された構造体が形成される。なお、画素電極８は、導電性材料のサブ画素ごとのパターニングにより形成された、赤色サブ画素ＳＰＲにおける画素電極８Ｒと、緑色サブ画素ＳＰＧにおける画素電極８Ｇと、青色サブ画素ＳＰＢにおける画素電極８Ｂとのそれぞれを、島状の画素電極として含む。また、バンク１４は、各サブ画素の境界と、各画素電極８の外周端部とを覆う位置に形成される。
　（発光層の成膜およびパターニング）
　続けて、従来技術によって、赤色主発光材料層３６Ｒ（機能性材料層）の成膜およびパターニング（ステップＳ８ｒ）と、緑色主発光材料層３６Ｇ（機能性材料層）の成膜およびパターニング（ステップＳ８ｇ）と、青色主発光材料層３６Ｂ（機能性材料層）の成膜およびパターニング（ステップＳ８ｂ）と、を行う。ここで従来技術は、発光層の体積抵抗率の分布が均一である製造方法である。
　ステップＳ８ｒにおいて、赤色主発光材料層３６Ｒは、赤色ナノ粒子１８Ｒおよび赤色第１リガンド１９Ｒを含み、赤色第２リガンド２０Ｒを含まない。また、赤色主発光材料層３６Ｒは、赤色第１機能領域１０Ｒ１と、後述する後工程によって赤色第２機能領域１０Ｒ２になる予定の部分とを含むようにパターニングされる。赤色第２機能領域１０Ｒ２になる予定の部分は、赤色第１機能領域１０Ｒ１の側面１０ＲＴに隣接する。
　同様に、ステップＳ８ｇにおいて、緑色主発光材料層３６Ｇは、緑色ナノ粒子１８Ｇおよび緑色第１リガンド１９Ｇを含み、緑色第２リガンド２０Ｇを含まない。また、緑色主発光材料層３６Ｇは、緑色第１機能領域１０Ｇ１と、後述する後工程によって緑色第２機能領域１０Ｇ２になる予定の部分とを含むようにパターニングされる。
　同様に、ステップＳ８ｂにおいて、青色主発光材料層３６Ｂは、青色ナノ粒子１８Ｂおよび青色第１リガンド１９Ｂを含み、青色第２リガンド２０Ｂを含まない。また、青色主発光材料層３６Ｂは、青色第１機能領域１０Ｂ１と、後述する後工程によって青色第２機能領域１０Ｂ２になる予定の部分とを含むようにパターニングされる。
　ステップＳ８ｒ，ステップＳ８およびステップＳ８ｂを実行する順序は任意選択である。また、赤色主発光材料層３６Ｒと緑色主発光材料層３６Ｇと青色主発光材料層３６Ｂとの各々を成膜およびパターニングする方法は、任意選択である。
　赤色主発光材料層３６Ｒと緑色主発光材料層３６Ｇと青色主発光材料層３６Ｂとの各々は、フォトリソグラフィ技術を用いた方法によって、成膜およびパターニングされてもよい。
　フォトリソグラフィ技術を用いた方法の一例として、いわゆる「エッチング法」を用いてよい。具体的には、赤色主発光材料層３６Ｒを、溶媒、赤色ナノ粒子１８Ｒおよび赤色第１リガンド１９Ｒを含む溶液を塗布または噴霧して、当該溶液から溶媒が揮発することにより、複数のサブ画素に亘って成膜する（機能性材料層成膜工程）。そして、赤色主発光材料層３６Ｒの上にフォトレジストを含むレジスト層を成膜し（レジスト層成膜工程）、該レジスト層を露光および現像するフォトリソグラフィ工程を行い、該レジスト層をマスクとして赤色主発光材料層３６Ｒをエッチングし、該レジスト層を除去する。
　フォトリソグラフィ技術を用いた方法の別の一例として、いわゆる「リフトオフ法」を用いてもよい。具体的には、フォトレジストを含むレジスト層を複数のサブ画素に亘って成膜し、該レジスト層を露光および現像するフォトリソグラフィ工程を行い、赤色主発光材料層３６Ｒを複数のサブ画素に亘って成膜し、該レジスト層を除去する。該レジスト層の除去によって、赤色主発光材料層３６Ｒの該レジスト層の上に形成された部分が剥離して除去される。
　フォトリソグラフィ技術を用いた方法のさらに別の一例として、いわゆる「ＱＤ－ＰＲ法」を用いてもよい。具体的には、赤色主発光材料層３６Ｒを、溶媒、フォトレジスト、赤色ナノ粒子１８Ｒおよび赤色第１リガンド１９Ｒを含む溶液を塗布または噴霧して、当該溶液から溶媒が揮発することにより、複数のサブ画素に亘って成膜する。そして、赤色主発光材料層３６Ｒを、露光および現像するフォトリソグラフィ工程を行う。
　あるいは、各発光材料層は、いわゆる「インクジェット法」を含む印刷技術または蒸着技術などの他の技術を用いた方法によって、成膜およびパターニングされてもよい。
　（リガンド置換）
　図７に示すように、次いで、赤色主発光材料層３６Ｒと緑色主発光材料層３６Ｇと青色主発光材料層３６Ｂとの上に第１レジスト層３８を成膜し（ステップＳ１０ｒ）、第１レジスト層３８をパターニングする（ステップＳ１２ｒ）。
　本実施形態に係る第１レジスト層３８は、感光性を有する樹脂材料を含む。特に、第１レジスト層３８は、例えば、紫外線を照射することにより、特定の現像液に対する溶解性が向上する、ポジ型のフォトレジストである。第１レジスト層３８は、例えば、紫外線を照射することにより、アルカリ性の溶媒に溶解する。第１レジスト層３８は、例えば、感光性を有する樹脂材料を含む溶液を、赤色主発光材料層３６Ｒ上に、塗布することにより成膜する。
　また、第１レジスト層３８は、露光の有無に関わらず、特定の溶媒に可溶であってもよい。例えば、第１レジスト層３８は、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）やＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）に可溶であってもよい。加えて、第１レジスト層３８は、紫外線を照射することにより、特定の現像液に対する難溶性を獲得する、ネガ型のフォトレジストであってもよい。
　ステップＳ１２ｒにおいて、例えば、第１レジスト層３８の一部を除去するために、第１フォトリソ工程を実行する。第１フォトリソ工程は、第１レジスト層３８の一部を露光する第１露光工程、および第１レジスト層３８を現像液で現像する第１現像工程を含む。第１フォトリソ工程によって、第１レジスト層３８がポジレジストから成る場合、第１レジスト層３８の露光された一部が除去され、第１レジスト層３８がネガレジストから成る場合、第１レジスト層３８の露光された一部以外が除去される。第１フォトリソ工程は、例えば、フォトマスクを用いて、第１レジスト層３８の一部のみに紫外線を照射したのち、特定の現像液によって第１レジスト層３８を洗浄する、フォトリソグラフィを実施することにより実行してもよい。
　ステップＳ１２ｒにおいては、赤色主発光材料層３６Ｒのうちの赤色第１機能領域１０Ｒ１およびその近傍と緑色主発光材料層３６Ｇの全体と青色主発光材料層３６Ｂの全体とを第１レジスト層３８で被覆し、かつ、赤色主発光材料層３６Ｒのうちの後工程によって赤色第２機能領域１０Ｒ２になる予定の部分が、赤色第１機能領域１０Ｒ１の近傍を除いて第１レジスト層３８から露出するように、第１レジスト層３８をパターニングする。
　図８に示すように、次いで、赤色主発光材料層３６Ｒの一部において、赤色第１リガンド１９Ｒを赤色第２リガンド２０Ｒに部分的にまたは完全に置換する（ステップＳ１４ｒ）第１置換工程を実行する。
　第１置換工程は、例えば、赤色第２リガンド２０Ｒが可溶な溶媒に赤色第２リガンド２０Ｒを添加した第１置換液６０Ｒを調整し、第１置換液６０Ｒを赤色主発光材料層３６Ｒに供給することにより、実行される。そして、所与の時間が経過した後、第１置換液６０Ｒを除去して、置換を停止する。加えて、任意選択で、赤色ナノ粒子１８Ｒに配位せずに残留している赤色第２リガンド２０Ｒを除去するために、溶媒で洗浄してよい。
　この洗浄には、ウェットエッチングを防止するために、赤色ナノ粒子１８Ｒに未配位の赤色第２リガンド２０Ｒが可溶であり、かつ、赤色第２リガンド２０Ｒに配位された赤色ナノ粒子量子ドット１８Ｒが不溶である溶媒が用いられることが好ましい。例えば、典型的な疎水性リガンドであるオレイン酸は、未配位のとき、エタノールを含む極性溶媒からトルエンを含む非極性溶媒までの幅広い溶媒に溶解する。一方、オレイン酸に配位されたナノ粒子は、極性溶媒に溶解せず、非極性溶媒にのみ溶解する。これは、オレイン酸が有するカルボキシル基（‐ＣＯＯＨ）の極性部位がナノ粒子との配位に用いられるからである。したがって、赤色第２リガンド２０Ｒとしてオレイン酸を用いた場合、洗浄に非極性溶媒を用いることが好ましい。
　本願明細書において、「一部において第１リガンドを第２リガンドに部分的に置換する」は、当該一部に含まれる第１リガンドの幾つかを第２リガンドに置換することを意味する。一方、「一部において第１リガンドを第２リガンドに完全に置換する」は、当該一部に含まれる第１リガンドの全てを第２リガンドに置換することを意味する。
　当該第１置換工程により、第１レジスト層３８から露出した表面から第１置換液６０Ｒが赤色主発光材料層３６Ｒのうちの本工程によって赤色第２機能領域１０Ｒ２になる予定の部分に浸透し、当該部分において赤色第１リガンド１９Ｒが赤色第２リガンド２０Ｒに置換される。この結果、赤色第１機能領域１０Ｒ１が残存し、赤色主発光材料層３６Ｒの（赤色第１機能領域１０Ｒ１の側面１０ＲＴに隣接する）当該部分が赤色第２機能領域１０Ｒ２として形成される。
　次いで、残存した第１レジスト層３８の剥離を実行する（ステップＳ１６ｒ）。例えば、第１レジスト層３８が紫外線を照射することにより、特定の現像液に対する溶解性が向上するポジ型のフォトレジストである場合、第１レジスト層３８の剥離は、第１レジスト層３８に紫外線を照射して、当該現像液によって第１レジスト層３８を現像することによって実施してもよい。あるいは、例えば、第１レジスト層３８が露光の有無に関わらず、ＰＥＧＭＡを含む有機溶媒に可溶である場合、第１レジスト層３８の剥離は、当該有機溶媒によって第１レジスト層３８を洗浄することによって実施してもよい。
　図９に示すように、次いで、赤色主発光材料層３６Ｒと緑色主発光材料層３６Ｇと青色主発光材料層３６Ｂとの上に第２レジスト層４０を成膜し（ステップＳ１０ｇ）、第２レジスト層４０をパターニングする（ステップＳ１２ｇ）。
　本実施形態に係る第２レジスト層４０は、第１レジスト層３８と同一の構成を備えていてもよい。また、第２レジスト層４０の成膜は、ステップＳ１１と同一の手法により実施されてもよい。
　ステップＳ１２ｇにおいて、例えば、第２レジスト層４０の一部を除去するために、第２フォトリソ工程を実行する。第２フォトリソ工程は、第２レジスト層４０の一部を露光する第２露光工程、および第２レジスト層４０を現像液で現像する第２現像工程を含む。第２フォトリソ工程は、第１フォトリソ工程と同一の手法により、第２レジスト層４０に対するフォトリソグラフィを実施することにより実行してもよい。
　ステップＳ１２ｇにおいては、赤色主発光材料層３６Ｒの全体と緑色主発光材料層３６Ｇのうちの緑色第１機能領域１０Ｇ１およびその近傍と青色主発光材料層３６Ｂの全体とを第２レジスト層４０で被覆し、かつ、緑色主発光材料層３６Ｇのうちの後工程によって緑色第２機能領域１０Ｇ２になる予定の部分が、緑色第１機能領域１０Ｇ１の近傍を除いて第２レジスト層４０から露出するように、第２レジスト層４０をパターニングする。
　図１０に示すように、次いで、緑色主発光材料層３６Ｇの一部において、緑色第１リガンドを緑色第２リガンドに部分的にまたは完全に置換する（ステップＳ１４ｇ）第２置換工程を実行する。
　第２置換工程は、例えば、緑色第２リガンドが可溶な溶媒に緑色第２リガンドを添加した第２置換液６０Ｇを調整し、第２置換液６０Ｇを緑色主発光材料層３６Ｇに供給することにより、実行される。そして、所与の時間が経過した後、第２置換液６０Ｇを除去して、置換を停止する。加えて、任意選択で、緑色ナノ粒子に配位せずに残留している緑色第２リガンドを除去するために、溶媒で洗浄してよい。この洗浄には、ウェットエッチングを防止するために、緑色ナノ粒子に未配位の緑色第２リガンドが可溶であり、かつ、緑色第２リガンドに配位された緑色ナノ粒子量子ドットが不溶である溶媒が用いられることが好ましい。
　当該第２置換工程により、上記第１置換工程と同様に、緑色第１機能領域１０Ｇ１が残存し、緑色主発光材料層３６Ｇの（緑色第２機能領域１０Ｇ１の側面１０ＧＴに隣接する）一部が、緑色第２機能領域１０Ｇ２として形成される。
　次いで、残存した第２レジスト層４０の剥離を実行する（ステップＳ１６ｇ）。第２レジスト層４０の剥離は、第１レジスト層３８の剥離と、同一の手法により実施してもよい。
　図１１に示すように、次いで、赤色主発光材料層３６Ｒと緑色主発光材料層３６Ｇと青色主発光材料層３６Ｂとの上に第３レジスト層４２を成膜し（ステップＳ１０ｂ）、第３レジスト層４２をパターニングする（ステップＳ１２ｂ）。
　本実施形態に係る第３レジスト層４２は、第１レジスト層３８と同一の構成を備えていてもよい。また、第３レジスト層４２の成膜は、ステップＳ１１と同一の手法により実施されてもよい。
　ステップＳ１２ｂにおいて、例えば、第３レジスト層４２の一部を除去するために、第３フォトリソ工程を実行する。第３フォトリソ工程は、第３レジスト層４２の一部を露光する第３露光工程、および第３レジスト層４２を現像液で現像する第３現像工程を含む。第３フォトリソ工程は、第１フォトリソ工程と同一の手法により、第３レジスト層４２に対するフォトリソグラフィを実施することにより実行してもよい。
　ステップＳ１２ｂにおいては、赤色主発光材料層３６Ｒの全体と緑色主発光材料層３６Ｇの全体と青色主発光材料層３６Ｂのうちの青色第１機能領域１０Ｂ１およびその近傍とを第３レジスト層４２で被覆し、かつ、青色主発光材料層３６Ｂのうちの後工程によって青色第２機能領域１０Ｂ２になる予定の部分が、青色第１機能領域１０Ｂ１の近傍を除いて第３レジスト層４２から露出するように、第３レジスト層４２をパターニングする。
　図１２に示すように、次いで、青色主発光材料層３６Ｂの一部において、青色第１リガンドを青色第２リガンドに部分的にまたは完全に置換する（ステップＳ１４ｂ）第２置換工程を実行する。
　第３置換工程は、例えば、青色第２リガンドが可溶な溶媒に青色第２リガンドを添加した第３置換液６０Ｂを調整し、第３置換液６０Ｂを青色主発光材料層３６Ｂに供給することにより、実行される。そして、所与の時間が経過した後、第３置換液６０Ｂを除去して、置換を停止する。加えて、任意選択で、青色ナノ粒子に配位せずに残留している青色第２リガンドを除去するために、溶媒で洗浄してよい。この洗浄には、ウェットエッチングを防止するために、青色ナノ粒子に未配位の青色第２リガンドが可溶であり、かつ、青色第２リガンドに配位された青色ナノ粒子量子ドットが不溶である溶媒が用いられることが好ましい。
　当該第３置換工程により、上記第１置換工程と同様に、青色第１機能領域１０Ｂ１が残存し、青色主発光材料層３６Ｂの（青色第２機能領域１０Ｂ１の側面１０ＢＴに隣接する）一部が、青色第２機能領域１０Ｂ２として形成される。
　次いで、残存した第３レジスト層４２の剥離を実行する（ステップＳ１６ｂ）。第３レジスト層４２の剥離は、第１レジスト層３８の剥離と、同一の手法により実施してもよい。
　以上により、本実施形態の一例においては、ステップＳ１０ｒからステップＳ１６ｒを含む一連の処理と、ステップＳ１ｇからステップＳ１６ｇを含む一連の処理と、ステップＳ１０ｂからステップＳ１６ｂを含む一連の処理との完了時点において、図１３に示す構造が得られる。なお、ステップＳ１０ｒからステップＳ１６ｒを含む一連の処理と、ステップＳ１ｇからステップＳ１６ｇを含む一連の処理と、ステップＳ１０ｂからステップＳ１６ｂを含む一連の処理とを実行する順序は任意選択で変更可能である。
　（共通電極の形成）
　次いで、発光層１０の上層に、複数のサブ画素の共通の共通電極１２を成膜する（ステップＳ１８、第２電極形成工程）ことにより、発光素子層６の形成が完了する。共通電極１２の成膜は、画素電極８の形成工程における、導電性材料の成膜と同一の手法により実施してもよい。なお、本実施形態に係る表示装置２の製造方法においては、発光素子層６の形成工程の後に、発光素子層６の上層に、封止層を形成してもよい。以上により、本実施形態に係る表示装置２が製造される。
　（変形例）
　本実施形態に係る表示装置２の製造方法には、種々の変形が可能である。
　例えば、主発光材料層の成膜と当該主発光材料層のリガンド交換とを実行した後に、別の主発光材料層の成膜を行ってもよい。
　また例えば、主発光材料層のパターニングのために用いるレジスト層を、当該主発光材料層または別の主発光材料層のリガンド置換のためにも用いてよい。この変形によれば、レジスト材料が節約され、製造工程数が削減される。
　また例えば、主発光材料層の成膜、当該主発光材料層のリガンド置換、および当該主発光材料層のパターニングをこの順序で行ってもよい。
　また例えば、主発光材料層のリガンド置換、および当該主発光材料層のエッチングを一液で行ってもよい。また例えば、主発光材料層のリガンド置換のために用いるレジスト層の現像、および当該主発光材料層のエッチングを一液で行ってもよい。また例えば、主発光材料層のリガンド置換のために用いるレジスト層の現像、当該主発光材料層のリガンド置換、および当該主発光材料層のエッチングを一液で行ってもよい。これらの変形によれば、製造工程数が削減される。
　また例えば、赤色第２リガンド２０Ｒと緑色第２リガンドと青色第２リガンドとが同一材料である場合、ステップＳ１４ｒとステップＳ１４ｇとステップＳ１４ｂとを単一の置換液を用いて同時に行ってもよい。この場合、赤色主発光材料層３６Ｒのうちの赤色第１機能領域１０Ｒ１およびその近傍と緑色主発光材料層３６Ｇのうちの緑色第１機能領域１０Ｇ１およびその近傍と青色主発光材料層３６Ｂのうちの青色第１機能領域１０Ｂ１およびその近傍とをレジスト層で被覆し、かつ、赤色主発光材料層３６Ｒのうちの後工程によって赤色第２機能領域１０Ｒ２になる予定の部分が、赤色第１機能領域１０Ｒ１の近傍を除いてレジスト層から露出し、緑色主発光材料層３６Ｇうちの後工程によって緑色第２機能領域１０Ｇ２になる予定の部分が、緑色第１機能領域１０Ｇ１の近傍を除いてレジスト層から露出し、青色主発光材料層３６Ｂのうちの後工程によって青色第２機能領域１０Ｂ２になる予定の部分が、青色第１機能領域１０Ｂ１の近傍を除いてレジスト層から露出するように、レジスト層を成膜およびパターニングする。この変形によれば、レジスト材料が節約され、製造工程数が削減される。
　〔実施形態２〕
　本実施形態に係る表示装置２は、前実施形態１に係る表示装置２と比較して、第１電荷輸送層５６と、第２電荷輸送層５８と、を除き、同一の構成を備える。本実施形態に係る表示装置２について、図１４を参照して説明する。
　図１４は、本実施形態に係る表示装置２の概略断面図である。図１４に示す表示装置２の概略断面図は、図２におけるＡ－Ｂ線矢視断面図に対応する。
　図１４に示すように、本実施形態５に係る発光素子層６は、画素電極８と発光層１０との間に設けられた第１電荷輸送層５６（機能層）と、共通電極１２と発光層１０との間に設けられた第２電荷輸送層５８（機能層）と、を備える点で前実施形態１に係る発光素子層６から異なる。なお、表示装置２においては、発光素子層６より上層において、発光素子層６を封止する、図示しない封止層が設けられていてもよい。
　ここで、第１電荷輸送層５６および第２電荷輸送層５８のそれぞれは、サブ画素ごとに個別にまたは共通して形成されている。特に、本実施形態においては、第１電荷輸送層５６は、赤色発光素子６Ｒ用の赤色第１電荷輸送層５６Ｒ、緑色発光素子６Ｇ用の緑色第１電荷輸送層５６Ｇ、および青色発光素子６Ｂ用の青色第１電荷輸送層５６Ｂを含む。また、第２電荷輸送層５８は、赤色発光素子６Ｒ用の赤色第２電荷輸送層５８Ｒ、緑色発光素子６Ｇ用の緑色第２電荷輸送層５８Ｇ、および青色発光素子６Ｂ用の青色第２電荷輸送層５８Ｂを含む。
　第１電荷輸送層５６および第２電荷輸送層５８のうち一方は、正孔輸送層であり、機能性材料として、正孔輸送性を有するナノ粒子を含む。正孔輸送性を有するナノ粒子は、例えば、ＮｉＯまたはＣｕＯ等を含むナノ粒子半導体である。第１電荷輸送層５６および第２電荷輸送層５８のうち他方は、電子輸送層であり、機能性材料として、電子輸送性を有するナノ粒子を含む。電子輸送性を有するナノ粒子は、例えば、ＺｎＯ等を含むナノ粒子半導体である。
　本実施形態に係る表示装置２は、種々の変形が可能である。例えば、画素電極８と共通電極１２との間に、本開示の実施形態の一例に係る第１電荷輸送層５６と、従来技術による発光層と、をこの順に備える表示装置およびその製造方法も本開示の範囲に含まれる。例えば、画素電極８と共通電極１２との間に、従来技術による発光層と、本開示の実施形態の一例に係る第２電荷輸送層５８と、をこの順に備える表示装置およびその製造方法も本開示の範囲に含まれる。
　本実施形態に係る第１電荷輸送層５６および第２電荷輸送層５８は、前実施形態１に係る発光層１０と同様に、成膜することができる。当業者にとって、前実施形態１を参照して、本実施形態５に係る表示装置２の様々な製造方法が明白である。したがって、本実施形態に係る表示装置２の製造方法についての説明を省略する。
　＜第１電荷輸送層＞
　図１４に示すように、赤色第１電荷輸送層５６Ｒは、第１機能領域５６Ｒ１と、第１機能領域５６Ｒ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５６Ｒ２とを備える。
　第１機能領域５６Ｒ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５６Ｒ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５６Ｒ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　赤色第１電荷輸送層５６Ｒにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　このため、電気伝導に関し、第２機能領域５６Ｒ２の体積抵抗率は、第１機能領域５６Ｒ１の体積抵抗率よりも高い。体積抵抗率の差によって、赤色発光素子６Ｒの画素電極８と共通電極１２との間を流れる電流について、第１機能領域５６Ｒ１を通過する第１電流が増大し、第２機能領域５６Ｒ２を通過する第２電流が減少する。このため、その他の条件が同一であれば、赤色発光層１０Ｒの第１機能領域５６Ｒ１に対応する領域の発光輝度は、赤色発光層１０Ｒの第２機能領域５６Ｒ２に対応する領域の発光輝度よりも低い。
　したがって、本実施形態に係る赤色発光素子６Ｒは、前実施形態に係る赤色発光素子６Ｒと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る赤色第１電荷輸送層５６Ｒにも好適である。
　図１４に示すように、緑色第１電荷輸送層５６Ｇは、第１機能領域５６Ｇ１と、第１機能領域５６Ｇ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５６Ｇ２とを備える。
　第１機能領域５６Ｇ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５６Ｇ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５６Ｇ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　緑色第１電荷輸送層５６Ｇにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　したがって、本実施形態に係る緑色発光素子６Ｇは、前実施形態に係る緑色発光素子６Ｇと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る緑色第１電荷輸送層５６Ｇにも好適である。
　図１４に示すように、青色第１電荷輸送層５６Ｂは、第１機能領域５６Ｂ１と、第１機能領域５６Ｂ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５６Ｒ２とを備える。
　第１機能領域５６Ｂ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５６Ｒ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５６Ｂ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　青色第１電荷輸送層５６Ｂにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　したがって、本実施形態に係る青色発光素子６Ｂは、前実施形態に係る青色発光素子６Ｂと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る青色第１電荷輸送層５６Ｂにも好適である。
　＜第２電荷輸送層＞
　図１４に示すように、赤色第２電荷輸送層５８Ｒは、第１機能領域５８Ｒ１と、第１機能領域５８Ｒ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５８Ｒ２とを備える。
　第１機能領域５８Ｒ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５８Ｒ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５８Ｒ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　赤色第２電荷輸送層５８Ｒにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　このため、電気伝導に関し、第２機能領域５８Ｒ２の体積抵抗率は、第１機能領域５８Ｒ１の体積抵抗率よりも高い。体積抵抗率の差によって、赤色発光素子６Ｒの画素電極８と共通電極１２との間を流れる電流について、第１機能領域５８Ｒ１を通過する第１電流が増大し、第２機能領域５８Ｒ２を通過する第２電流が減少する。このため、その他の条件が同一であれば、赤色発光層１０Ｒの第１機能領域５８Ｒ１に対応する領域の発光輝度は、赤色発光層１０Ｒの第２機能領域５８Ｒ２に対応する領域の発光輝度よりも低い。
　したがって、本実施形態に係る赤色発光素子６Ｒは、前実施形態に係る赤色発光素子６Ｒと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る赤色第２電荷輸送層５８Ｒにも好適である。
　図１４に示すように、緑色第２電荷輸送層５８Ｇは、第１機能領域５８Ｇ１と、第１機能領域５８Ｇ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５８Ｇ２とを備える。
　第１機能領域５８Ｇ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５８Ｇ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５８Ｇ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　緑色第２電荷輸送層５８Ｇにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　したがって、本実施形態に係る緑色発光素子６Ｇは、前実施形態に係る緑色発光素子６Ｇと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る緑色第２電荷輸送層５８Ｇにも好適である。
　図１４に示すように、青色第２電荷輸送層５８Ｂは、第１機能領域５８Ｂ１と、第１機能領域５８Ｂ１の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域５８Ｒ２とを備える。
　第１機能領域５８Ｂ１は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第１リガンドと、含む。一方、第２機能領域５８Ｒ２は、前述の機能性材料と、当該機能性材料のそれぞれに配位可能な第２リガンドと、を含む。第２機能領域５８Ｂ２は、任意選択で加えて、第１リガンドを含んでもよい。ここで、第２リガンドは第１リガンドと異なる。
　青色第２電荷輸送層５８Ｂにおける第１リガンドと第２リガンドとは、前実施形態における赤色第１リガンド１９Ｒおよび赤色第２リガンド２０Ｒと同様に、共に耐電圧性に優れた絶縁性材料であり、互いから電気的性質が異なる。
　したがって、本実施形態に係る青色発光素子６Ｂは、前実施形態に係る青色発光素子６Ｂと同様に、輝度むらを低減する効果を奏する。また、前実施形態に係る赤色発光層１０Ｒについて好適な構成および方法は、本実施形態に係る青色第２電荷輸送層５８Ｂにも好適である。
　本開示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開示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。
２　　　表示装置
６　　　発光素子層
６Ｒ　赤色発光素子（発光素子）
６Ｇ　緑色発光素子（発光素子）
６Ｂ　青色発光素子（発光素子）
８　　　画素電極（第１電極）
１０　　発光層（機能層）
１０Ｒ　赤色発光層（機能層、主発光領域）
１０Ｒ１　赤色第１機能領域（第１機能領域）
１０Ｒ２　赤色第２機能領域（第２機能領域）
１０ＲＴ　側面
１０Ｇ　緑色発光層（機能層、主発光領域）
１０Ｇ１　緑色第１機能領域（第１機能領域）
１０Ｇ２　緑色第２機能領域（第２機能領域）
１０ＧＴ　側面
１０Ｂ　青色発光層（機能層、主発光領域）
１０Ｂ１　青色第１機能領域（第１機能領域）
１０Ｂ２　青色第２機能領域（第２機能領域）
１０ＢＴ　側面
１２　　共通電極（第２電極）
１８Ｒ　赤色ナノ粒子（機能性材料）
１９Ｒ　赤色第１リガンド（第１リガンド）
２０Ｒ　赤色第２リガンド（第２リガンド）
５６　第１電荷輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）
５８　第２電荷輸送層（電子輸送層、正孔輸送層）

 

Claims (21)

  1. 　第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、
    　前記機能層は、
    　　機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、
    　　前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、
    　前記第２機能領域の体積抵抗率は、前記第１機能領域の体積抵抗率よりも高い発光素子。
  2. 　前記第２機能領域の体積抵抗率は、前記第１機能領域の体積抵抗率の２倍以上１０００倍以下である請求項１に記載の発光素子。
  3. 　第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、
    　前記機能層は、
    　　機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、
    　　前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、
    　前記第２リガンドのみからなる膜の体積抵抗率は、前記第１リガンドのみからなる膜の体積抵抗率よりも高い発光素子。
  4. 　前記第２リガンドのみからなる膜の体積抵抗率は、前記第１リガンドのみからなる膜の体積抵抗率の２倍以上１０００倍以下である請求項３に記載の発光素子。
  5. 　第１電極、機能層、および第２電極をこの順で備え、
    　前記機能層は、
    　　機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域と、
    　　前記機能性材料および前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含み、前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域と、を備え、
    　前記第２リガンドが含む炭素数は、前記第１リガンドが含む炭素数よりも５以上大きい発光素子。
  6. 　前記第２リガンドが含む炭素数は、１０以上３０以下である請求項５に記載の発光素子。
  7. 　前記第２リガンドは、炭素数１０以上の長鎖リガンドを含む請求項５に記載の発光素子。
  8. 　前記長鎖リガンドは、その主鎖骨格において１０以上３０以下の炭素を有する請求項７に記載の発光素子。
  9. 　前記長鎖リガンドは、その側鎖骨格において２以上２０以下の炭素を有する請求項７または８に記載の発光素子。
  10. 　前記第２リガンドは、ポリマーを含むポリマーリガンドを含む、請求項５に記載の発光素子。
  11. 　前記ポリマーリガンドは、１００００以上の分子量を有する請求項１０に記載の発光素子。
  12. 　前記第２リガンドは、オリゴマーを含むオリゴマーリガンドを含む、請求項５に記載の発光素子。
  13. 　前記オリゴマーリガンドは、１０００以上１００００未満の分子量を有する請求項１２に記載の発光素子。
  14. 　前記第１リガンドが、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、ホスホン基、ホスフィン基、ホスフィンオキシド基およびヒドロキシル基からなる群から少なくとも１種を配位性官能基として含むリガンドである請求項１～１３の何れか１項に記載の発光素子。
  15. 　前記第１機能領域は、主発光領域の中央部に対応し、
    　前記第２機能領域は、前記主発光領域の前記中央部を囲む外周領域に対応する請求項１～１４の何れか１項に記載の発光素子。
  16. 　前記機能層は正孔輸送層を含み、
    　前記正孔輸送層における前記機能性材料は、正孔輸送性を有するナノ粒子を含む請求項１～１５の何れか１項に記載の発光素子。
  17. 　前記機能層は電子輸送層を含み、
    　前記電子輸送層における前記機能性材料は、電子輸送性を有するナノ粒子を含む請求項１～１６の何れか１項に記載の発光素子。
  18. 　前記機能層は発光層を含み、
    　前記発光層における前記機能性材料は、電子と正孔との再結合により生成される励起子によって発光するナノ粒子を含む請求項１～１７の何れか１項に記載の発光素子。
  19. 　請求項１～１８の何れか１項に記載の発光素子を少なくとも１つ備える表示装置。
  20. 　請求項１８に記載の発光素子であり、赤色光を発する赤色発光素子と、
    　請求項１８に記載の発光素子であり、緑色光を発する緑色発光素子と、
    　請求項１８に記載の発光素子であり、青色光を発する青色発光素子と、を少なくとも１つずつ備え、
    　前記赤色発光素子と前記緑色発光素子と前記青色発光素子との前記発光層が含む第２リガンドは、互いに異なる表示装置。
  21. 　第１電極を形成する第１電極形成工程と、
    　前記第１電極の上に、機能層を成膜する機能層成膜工程と、
    　前記機能層の上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を含み、
    　前記機能層成膜工程は、
    　　機能性材料および第１リガンドを含む第１機能領域を備える機能性材料層を成膜する機能性材料層成膜工程と、
    　　前記機能性材料層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、
    　　前記レジスト層の一部を露光する露光工程、および前記レジスト層を現像液で現像する現像工程を含み、前記レジスト層の前記一部または前記一部以外を除去するフォトリソ工程と、
    　　前記第１リガンドと異なる第２リガンドを含む置換液を前記機能性材料層の一部に供給することによって、前記機能性材料および前記第２リガンドを含むと共に前記第１機能領域の少なくとも一部の側面に隣接する第２機能領域を形成する第２機能領域形成工程と、を含み、
    　前記第２機能領域の体積抵抗率は、前記第１機能領域の体積抵抗率よりも高い発光素子の製造方法。

     
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