CN114342102A - 元件以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

在包括QD荧光体粒子(140)的QD层(14)的元件(1)中，位于第一电极(12)与QD层(14)之间的第一空穴传输层(13A)由第一载流子传输材料的连续膜构成。位于第一空穴传输层(13A)与QD层(14)之间的第二空穴传输层(13B)包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子(130)。

Description

元件以及电子设备
技术领域
本公开的一方式涉及一种包括量子点(Quantum Dot，QD)荧光体粒子的元件。
背景技术
近年来，已经使用了包括QD荧光体粒子(也称为半导体纳米粒子荧光体)的元件(光电转换元件)。专利文献1中公开了作为该元件的一个示例的发光元件。专利文献1的发光元件具备：(i)包含QD荧光体粒子的层(发光层)；和(ii)包含无机纳米粒子的层(电子注入/传输层、或空穴注入/传输层)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公表专利公报“特表2012-533156号”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本公开的一方式的目的在于，与以往相比能够提高元件的性能。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的一方式涉及的元件包括：第一电极；第二电极；量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及第二载流子传输层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
另外，为了解决上述问题，本发明的一方式涉及的元件包括：第一电极；第二电极；量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及混合层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含(i)所述量子点荧光体粒子和(ii)由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
发明效果
根据本公开的一方式，与以往相比能够提高元件的性能。
附图说明
图1是示出实施方式1的元件的概略性构成的图。
图2是说明比较例的元件中的问题点的图。
图3是说明图1的元件的效果的图。
图4是示出实施方式2的元件的主要部分的构成的图。
图5是示出实施方式3的元件的主要部分的构成的图。
图6是示出实施方式4的元件的概略性构成的图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1示出实施方式1的元件1(光电转换元件)的概略性构成。将具备元件1的电子设备称为电子设备100。在实施方式1中，主要例示出元件1是发光元件(更具体而言，电致发光元件)的情况。元件1可以作为电子设备100(例如，显示装置)的光源使用。
关于元件1具备的各部件中与实施方式1没有关系的部件的说明将省略。也可以理解为，这些省略了说明的部件与公知的部件相同。此外，应当注意的是，各附图以概略性地说明各部件的形状、结构以及位置关系，未必一定按比例描绘。
(元件1的概要)
在元件1中，QD层14(量子点荧光体层)设置在第一电极12和第二电极16之间。在实施方式1中，第一电极12是阳极(阳极电极)，第二电极16是阴极(阴极电极)。在本说明书中，将以下所述的从基板11朝向第一电极12(或第二电极16)的方向称为上方。此外，将与上方相反的方向称为下方。
如后述的图3所示，QD层14包括QD荧光体粒子140(量子点荧光体粒子)。QD荧光体粒子140随着从第一电极12供给的空穴(hole)和从第二电极16供给的电子的再结合而发光。实施方式1的QD层14作为发光层发挥功能。
元件1从基板11朝向上方，依次具备第一电极12、第一空穴传输层(HoleTransport Layer，HTL)13A、第二空穴传输层13B、QD层14、电子传输层(ElectronTransportation Layer，ETL)15及第二电极16。第一电极12和第二电极16可以分别连接到设置于电子设备100的未图示的电源。
实施方式1中的第一空穴传输层13A以及第二空穴传输层13B分别是本公开的一方式涉及的第一载流子传输层以及第二载流子传输层的一个示例。首先，对除去第一空穴传输层13A以及第二空穴传输层13B的各部分进行说明。
基板11支承第一电极12至第二电极16。基板11可以由透光性材料构成，也可以由光反射性材料构成。
第一电极12和第二电极16分别由导电性材料构成。第一电极12也作为空穴注入层(Hole Injection Layer，HIL)发挥功能。第一电极12向第一空穴传输层13A注入空穴。第二电极16也作为电子注入层(Electron Injection Layer，EIL)发挥功能。第二电极16向电子传输层15注入电子。
另外，也可以在第一电极12与第一空穴传输层13A之间进一步设置空穴注入层。同样地，可以在第二电极16和电子传输层15之间进一步设置电子注入层。
第一电极12和第二电极16中的至少一者可以是具有能够透射光(例如：从QD层14发出的光)的透光性电极。作为透光性电极的材料，例如可列举出ITO、ZnO、SnO2以及FTO。
或者，第一电极12和第二电极16中的一者也可以是反射光的反射性电极。作为反射性电极的材料，例如可列举出Al、Ag、Cu以及Au。
通过电源在第一电极12与第二电极16之间施加正向的电压(使第一电极12的电位比第二电极16高)，从而可以(i)从第一电极12向QD层14供给空穴，并且可以(ii)从第二电极16向QD层14供给电子。
其结果，在QD层14(更具体而言，QD荧光体粒子140)中，可以随着空穴和电子的再结合而产生光。这样，QD层14通过电致发光(Electro-Luminescence，EL)(更具体而言，注入型EL)而发光。优选QD荧光体粒子140的带隙被设定为该QD荧光体粒子140通过EL而发出规定的波长范围的可见光。
由电源进行的上述电压的施加例如通过设置于电子设备100的未图示的控制电路来控制。即，元件1的发光状态由控制电路来控制。作为一例，控制电路包含作为开关元件的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)。
在图3的示例中，例示了球状的QD荧光体粒子140。但是，QD荧光体粒子140的形状不限定于球状。例如，QD荧光体粒子140的形状也可以是棒状、线状、盘状、三角锥状、或者四角锥状等。QD荧光体粒子140的形状，可以采用任何公知的形状。这一点对于以下所述的纳米粒子130也是同样的。
此外，QD荧光体粒子140的粒径是指具有与透射型显微镜像中的QD荧光体粒子140的面积相同的面积的圆的直径。作为一例，在QD荧光体粒子140为球状的情况下，QD荧光体粒子140的粒径是指QD荧光体粒子140的直径。关于纳米粒子130的粒径也是同样的。
电子传输层15包含电子传输材料(电子传输性优异的材料)。电子传输材料可以作为未图示的纳米粒子被包含在电子传输层15的内部。作为电子传输材料，例如可以列举出ZnO(氧化锌)、TiO2(氧化钛)、SrTiO3(氧化锶)以及SnO2(氧化锡)(也参照后述的实施方式4)。电子传输层15可以构成为与实施方式4的第二电子传输层45B同样的层。
(第一空穴传输层13A和第二空穴传输层13B)
第一空穴传输层13A和第二空穴传输层13B分别包含空穴传输材料(空穴传输性优异的材料)。第一空穴传输层13A和第二空穴传输层13B均位于第一电极12与QD层14之间。并且如图1所示，第二空穴传输层13B位于第一空穴传输层13A与QD层14之间。即，与第二空穴传输层13B相比，第一空穴传输层13A设置在更靠近第一电极12的一侧。
本说明书中，将空穴传输材料和电子传输材料统称为载流子传输材料。同样地，将空穴传输层和电子传输层统称为载流子传输层。以下，将第一载流子传输层的载流子传输材料称为第一载流子传输材料。另外，将第二载流子传输层的载流子传输材料称为第二载流子传输材料。进一步地，将第一空穴传输层13A的空穴传输材料称为第一空穴传输材料。另外，将第二空穴传输层13B的空穴传输材料称为第二空穴传输材料。
与第二载流子传输层(例如，第二空穴传输层13B)不同，第一载流子传输层(例如，第一空穴传输层13A)由连续膜构成。具体而言，第一载流子传输层由第一载流子传输材料的连续膜构成。此外，第一载流子传输材料优选为无机化合物(尤其是氧化物)。更具体而言，第一载流子传输材料优选为化合物半导体(尤其是氧化物半导体)。
如上所述，第一载流子传输材料优选为氧化物。因此，在第一电极为阳极的情况(实施方式1的情况)下，在第一空穴传输材料中，作为阴离子含量最多的元素优选为氧。另外，在第一空穴传输材料中，作为阳离子含量最多的元素优选为Ni或Cu。因此，第一空穴传输材料可以是Ni或Cu的氧化物。例如，作为第一空穴传输材料，优选使用NiO(氧化镍)、Cu20(氧化铜)或MgxNiyOz(氧化镁镍)。这些材料均为化合物半导体(更具体而言，氧化物半导体)。
连续膜是指实质上不具有空隙的“膜”。由此，该连续膜(第一载流子传输层)也可以表现为致密的载流子传输层。作为一例，“致密的载流子传输层”是指“空隙率为1％以下的载流子传输层”。因此，第一载流子传输层的空隙率为1％以下。优选第一载流子传输层的空隙率为0.1％以下。
以下，将与连续膜的膜厚方向(例：上方)垂直的面的方向称为膜面方向。作为一例，连续膜可以包含非晶相。在该情况下，连续膜也可以是由遍及膜面方向的整个规定范围而扩展的非晶相构成的非晶膜。或者，连续膜可以含有结晶相(单晶相或多晶相)。在该情况下，连续膜也可以是遍及膜面方向的整个规定范围，结晶相和非晶相连续地连结的膜。
作为一例，考虑由(i)位于膜面方向的假想的规定的正方形和(ii)连续膜的厚度(膜厚)规定的假想的立体(长方体)。上述规定的范围是该虚拟的整个立体。以下，将连续膜的厚度表示为d，将上述正方形的一边的长度表示为l。连续膜中所含的原子(更具体而言，构成第一载流子传输材料的原子)在连续膜中通过强化学键(例如：共价键或离子键)而连续地键合。
尤其优选上述原子遍及连续膜的整体连续地键合。但是，上述原子只要遍及上述整个规定范围连续地键合即可。作为一例，l只要是d的2倍以上即可。l优选为d的10倍以上。l更优选为d的100倍以上。
另外，优选连续膜遍及上述整个规定范围而不具有空隙。优选该连续膜遍及整个连续膜而不具有空隙。
由于在连续膜中上述原子牢固地键合，因此第一载流子传输材料难以通过有机溶剂(或超声波清洗)而被去除。尤其是，在第一载流子传输材料为无机材料的情况下，该第一载流子传输材料难以受到有机溶剂的影响。
作为一例，第一载流子传输层可以通过溅射法、CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)法、或者ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法来制造。或者，第一载流子传输层也可以通过溶胶凝胶法(涂布法的一例)来制造。
接着，对第二载流子传输层(例如：第二空穴传输层13B)进行描述。第二载流子传输层包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子(例如：由第二载流子传输材料制成的纳米粒子)。例如，如图3所示，第二空穴传输层13B包含由第二空穴传输材料构成的纳米粒子130。第二载流子传输材料可以是化合物半导体。
第二载流子传输层是通过对包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子的分散液(纳米粒子分散液)进行涂布以及干燥而形成的“层”。作为一例，第二载流子传输层可以通过公知的涂布法(例如：旋涂法、印刷法或喷墨法)来制造。
如上所述，第二载流子传输层为来源于纳米粒子分散液的层。因此，与第一载流子传输层相比，第二载流子传输层具有更高的空隙率。例如，考虑第二载流子传输层中包含的各纳米粒子是具有相同直径的球状的情况。在这种情况下，若计算出第二载流子传输层中的纳米粒子的最密填充率，则约为74％。即，第二载流子传输层的空隙率为26％以上。
此外，根据第二载流子传输层中包含的各纳米粒子的形状以及粒径分布，第二载流子传输层的空隙率可以与上述的示例不同。但是，当然，第二载流子传输层的空隙率与1％相比，足够大。
如上所述，第二载流子传输层内的纳米粒子来源于纳米粒子分散液。因此，第二载流子传输层内的纳米粒子彼此未被烧结。其结果，与第一载流子传输层内的第一载流子传输材料不同，在多数情况下，该纳米粒子彼此之间在第二载流子传输层内通过弱化学键(例如：范德华键)而键合。
即，纳米粒子在第二载流子传输层的膜厚方向以及膜面方向上，仅是在弱化学键下聚集。因此，纳米粒子容易通过例如超声波清洗而被去除。另外，多数情况下，纳米粒子具有包含有机材料的配体。在该情况下，纳米粒子尤其容易受到有机溶剂的影响。
(第一载流子传输材料与第二载流子传输材料之间的关系)
第一载流子传输材料和第二载流子传输材料优选为相同的材料。根据该构成，第一载流子传输层和第二载流子传输层的电的接触性(以下称为电接触性)变得良好。
另外，第一载流子传输材料和第二载流子传输材料优选包括相同的阳离子。通过该构成，第一载流子传输层和第二载流子传输层之间的电接触性也变得良好。
进一步地，更优选第一载流子传输材料中作为阳离子而含量最多的元素和第二载流子传输材料中作为阳离子而含量最多的元素是相同的元素。根据该构成，第一载流子传输层和第二载流子传输层的电接触性变得更加良好。
根据如上，在实施方式1中，作为纳米粒子130的材料(第二空穴传输材料)，优选选择与第一空穴传输材料相同的材料。如上所述，该相同材料优选为化合物半导体(尤其是氧化物半导体)。
此外，为了进一步提高第一载流子传输层和第二载流子传输层的电接触性，优选第一载流子传输层的导电型与第二载流子传输层的导电型相同。例如，在实施方式1中，第一空穴传输层13A以及第二空穴传输层13B的导电型均为p型。另外，在后述的实施方式4中，第一电子传输层45A及第二电子传输层45B的导电型均为n型。
然而，第一载流子传输层的导电型以及第二载流子传输层的导电型中的至少一者也可以是i型(本征型)。例如，第一载流子传输层的导电型或第二载流子传输层的导电型中的一者也可以是i型。在该情况下，也是为了在第一载流子传输层和第二载流子传输层之间能够实现某种程度良好的电接触性。
(比较例)
在说明元件1的效果之前，将描述作为比较例的元件1r。图2是说明元件1r中的问题点的图。图2是与后述的图3成对的图。与元件1不同，元件1r不具有第一空穴传输层13A。但是，在其他方面，元件1r与元件1相同。
图2示出了QD荧光粉粒子140的粒径(以下，称为Dqd)小于纳米粒子130的粒径(以下，称为Dnano)的情况。但是，请注意本公开的一方面涉及的元件不限于Dqd＜Dnano的情况。在该元件中，也可以Dqd＞Dnano。另外，也可以Dq＝Dnano。
在图2中，状态A示出初始状态(在形成以下描述的QDNTET之前的状态)。如上所述，第二空穴传输层13B的空隙率相对较大。因此，在第二空穴传输层13B形成的空隙的尺寸有时相对较大。例如，第二空穴传输层13B中有时形成有尺寸大于Dqd的空隙。
此外，请注意，为了便于说明，图2的状态A中的空隙被夸张地图示出。这一点对于图3的状态A也是同样的。
位于第二空穴传输层13B上表面的QD荧光体粒子140的一部分，伴随着QD层14的成膜中或成膜后的时间经过，进入第二空穴传输层13B内的空隙。接着，该QD荧光体粒子140通过空隙，朝向位于下方的第一电极12(阳极、空穴注入层)。
并且，最终如图2的状态B所示，形成贯通第二空穴传输层13B的QD荧光体粒子140的网络(以下，QDNET)。QDNET也被称为QD网络。状态B也能够表现为形成了QDNET后的状态(QD网络形成后状态)。
在状态B中，QDNET与第一电极12接触。因此，在元件1r中，因QDNET内的QD荧光体粒子140与第一电极12之间的接触(即，QD荧光体粒子140与第一电极12之间的短路)而导致产生漏电流。该漏电流导致元件1r的效率(例如：发光效率)的降低。
此外，Dqd越小，QD荧光体粒子140越容易进入第二空穴传输层13B内的空隙。因此，Dqd越小，漏电流越大，元件1r的效率降低越明显。
此外，本申请的发明人等新发现了“QDNET的形成在元件动作时有时也会随着时间的推移而发展，大大损害元件的可靠性。”这样的见解。
(元件1的效果)
图3是说明元件1的效果的图。与元件1r不同，元件1中设有第一空穴传输层13A。如上所述，第一空穴传输层13A由第一空穴传输材料的连续膜(实质上不具有空隙的连续膜)构成。因此，与第二空穴传输层13B的空隙率相比，第一空穴传输层13A的空隙率极小。
如图3的状态B所示，在元件1中，也与元件1r同样地，随着时间经过，形成贯通第二空穴传输层13B的QDNET。然而，通过设置第一空穴传输层13A，能够防止QDNET到达第一电极12。因为第一空穴传输层13A是连续膜，因此QD荧光体粒子140难以通过该第一空穴传输层13A后朝向下方。
这样，夹设于第二空穴传输层13B与第一电极12之间的第一空穴传输层13A作为防止QDNET向下方发展的阻挡层(遮断层)发挥功能。因此，与元件1r相比，在元件1中，难以产生QDNET内的QD荧光体粒子140与第一电极12的接触。
其结果，与元件1r相比，根据元件1，可以降低漏电流。即，与元件1r相比，根据元件1，能够实现更高的元件效率。如上所述，通过设置第一载流子传输层(例如：第一空穴传输层13A)，与以往相比能够提高元件的性能。
[变形例]
Qd层14也可以用作吸收规定的波长带的光而产生电信号(例如：电压或电流)的光吸收层。即，元件1也可以用作受光元件。在这种情况下，QD层14作为能量转换效率(发电效率)优异的光吸收层而发挥功能。电子设备100例如可以是太阳能电池。或者，也可以将作为受光元件的元件1用作摄像元件(图像传感器)。在该情况下，电子设备100也可以是摄像装置(例如：数码相机)。
在将元件1用作受光元件的情况下，可以将QD荧光体粒子140的带隙设定为不会由于EL而发出可见光。例如，QD荧光体粒子140的带隙可以设定为通过EL或者PL(Photo-Luminescence，光致发光)发出不可见光(例如：紫外光或者红外光)。
[实施方式2]
图4示出实施方式2的元件2的主要部分的构成。图4是对应于图3的图。在图4中，为了简单，仅示出了与图3的状态A对应的图。这一点对于后述的图5也是同样的。
与元件1不同，元件2还包括混合层23M。混合层23M位于QD层14与第二空穴传输层13B之间。如图2所示，混合层23M包括QD荧光体粒子140和纳米粒子130。
以下，为了便于说明，将混合层23M中包含的QD荧光体粒子140也称为QD荧光体粒子140m。QD荧光体粒子140m也可以被称为混合层内QD荧光体粒子。另外，包含在混合层23M中的纳米粒子130也称为纳米粒子130m。纳米粒子130m也可以被称为混合层内纳米粒子。
如上所述，在混合层23M中，QD荧光体粒子140m和纳米粒子130m两者均存在。因此，与第二空穴传输层13B相比，混合层23M中难以形成尺寸大于Dqd的空隙。即，与第二空穴传输层13B相比，在混合层23M中，空隙的尺寸变小。
因此，与第二空穴传输层13B相比，混合层23M中难以产生QDNET。其结果，能够更可靠地降低因QDNET的产生而引起的漏电流。例如，即使在第一空穴传输层13A产生了某些结构缺陷(例如：针孔)的情况下，也能够通过混合层23M来防止上述漏电流。因此，与元件1相比，通过元件2，能够实现更高的效率。
另外，在元件2中，形成(i)QD层14中的QD荧光体粒子140和(ii)混合层23M中的QD荧光体粒子140m接触并相连的QD荧光体粒子结构体。进一步地，在元件2中，形成⑴第一空穴传输层13A、(ii)第二空穴传输层13B中的纳米粒子130m、(iii)混合层23M中的纳米粒子130m接触并相连的空穴传输材料结构体。
在元件2中，QD荧光体粒子结构体与空穴传输材料结构体之间的接触面积比元件1中的QD层14与第二空穴传输层13B之间的接触面积大。因此，在元件2中，与元件1相比，从第一空穴传输层13A向QD层14的载流子(空穴)注入得到促进。这样，与元件1相比，通过元件2，能够实现更高的效率。
此外，在与元件2的膜厚方向平行的剖面的透射型显微镜像中，混合层23M中的QD荧光体粒子140m的面积与纳米粒子130m的面积之比(比例)优选为(QD荧光体粒子140m的面积)：(纳米粒子130m的面积)＝1∶3～3∶1。在该情况下，能够更可靠地抑制因QDNET的产生而引起的漏电流，并且能够得到高的元件性能。
如上所述，根据元件2的混合层23M，可以进一步降低漏电流并且促进载流子注入。这样，与元件1相比，通过元件2，能够进一步实现高效率。
(混合层23M的制造方法的一个示例)
首先，作为混合层23M的材料，准备QD荧光体粒子140和纳米粒子130分散在溶剂中的液体组成物。然后，使用公知的成膜方法，在第一空穴传输层13A的上表面形成第二空穴传输层13B。
接着，在已成膜的第二空穴传输层13B的上面涂布上述液体组合物，形成该液体组合物的涂布膜。然后，通过使该液体组合物的溶剂挥发，形成混合层23M。
接着，使用公知的成膜方法，在混合层23M的上表面形成QD层14。然后，形成元件2的剩余的各层。这样，可以获得具有位于第二空穴传输层13B与QD层14之间的混合层23M的元件2。
[实施方式3]
图5示出实施方式3的元件3的主要部分的构成。在元件3中，元件1的第二空穴传输层13B被置换为混合层33M。因此，混合层33M位于第一空穴传输层13A与QD层14之间。
混合层33M与混合层23M同样地，包含QD荧光体粒子140m和纳米粒子130m。因此，与元件1的第二空穴传输层13B相比，混合层33M中难以产生QDNET。因此，通过混合层33M，与混合层23M同样地，也能够更可靠地减少因QDNET的产生而引起的漏电流。
另外，在元件3中，形成(i)QD层14中的QD荧光体粒子140和(ii)混合层33M中的QD荧光体粒子140m接触并相连的QD荧光体粒子结构体。进一步地，在元件3中，形成⑴第一空穴传输层13A、(ii)混合层33M中的纳米粒子130m接触并相连的空穴传输材料结构体。
在元件3中，QD荧光体粒子结构体与空穴传输材料结构体之间的接触面积比元件1中的QD层14与第二空穴传输层13B之间的接触面积大。因此，在元件3中，与元件1相比，从第一空穴传输层13A向QD层14的载流子(空穴)注入得到促进。这样，与元件1相比，通过元件3，能够实现更高的效率。
此外，在元件3中，混合层33M与第一空穴传输层13A相接。因此，混合层33M中的QD荧光体粒子140m中、不构成QD荧光体粒子结构体的QD荧光体粒子(与QD荧光体粒子结构体不连结的孤立的QD荧光体粒子或QD荧光体粒子组)也可以与第一空穴传输层13A接触。这样，混合层33M中包含的QD荧光体粒子140m的一部分也可以与第一空穴传输层13A接触。
另外，在与元件3的膜厚方向平行的剖面的透射型显微镜像中，混合层33M中的QD荧光体粒子140m的面积与纳米粒子130m的面积之比例优选为(QD荧光体粒子140m的面积)：(纳米粒子130m的面积)＝1∶3～3∶1。在该情况下，能够更可靠地抑制因QDNET的产生而引起的漏电流，并且能够得到高的元件性能。
此外，在混合层33M中，将最接近QD层14的纳米粒子130m的中心称为纳米粒子第一中心。另外，在混合层33M中，将与第一空穴传输层13A相接的纳米粒子130m的中心称为纳米粒子第二中心。
作为一例，在混合层33M中的QD荧光体粒子140m中，存在具有与纳米粒子第一中心相比位于第一空穴传输层13A侧的中心的QD荧光体粒子140m(为了方便，称为第一QD荧光体粒子)。另外，在混合层33M中的QD荧光体粒子140m中，还存在与纳米粒子第二中心相比位于第一空穴传输层13A侧的空间的至少一部分的QD荧光体粒子140m(为了方便，称为第二QD荧光体粒子)。
[实施方式4]
图6示出实施方式4的元件4的概略性构成。图6是与图1成对的图。元件4从基板11朝向上方，依次具备第一电极47、第一电子传输层45A、第二电子传输层45B、QD层14、空穴传输层43及第二电极42。
在实施方式4中，第一电极47是阴极，第二电极42是阳极。实施方式4中的第一电子传输层45A以及第二电子传输层45B分别是本公开的一方式涉及的第一载流子传输层以及第二载流子传输层的另一示例。以下中，将第一电子传输层45A的电子传输材料称为第一电子传输材料。另外，将第二电子传输层45B的电子传输材料称为第二电子传输材料。
第一电极47也作为电子注入层发挥功能。第一电极47向第一电子传输层45A注入电子。第二电极42也作为空穴注入层发挥功能。第二电极42向空穴传输层43注入空穴。空穴传输层43可以构成为与实施方式1的第二空穴传输层13B同样的层。
第一电子传输层45A是与实施方式1的第一空穴传输层13A成对的层。第一电子传输层45A由第一电子传输材料的连续膜构成。如上所述，第一载流子传输材料优选为氧化物。因此，在第一电极为阴极的情况(实施方式4的情况)下，在第一电子传输材料中，作为阴离子含量最多的元素优选为氧。另外，在第一电子传输材料中，作为阳离子含量最多的元素优选为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。因此，第一电子传输材料可以是Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种的氧化物。例如，作为第一电子传输材料，优选使用ZnO、TiO2、SrITO3和SnO2。这些材料均为化合物半导体(更具体而言，氧化物半导体)。
第二电子传输层45B是与实施方式1的第二空穴传输层13B成对的层。第二电子传输层45B包含由第二电子传输材料构成的纳米粒子(未图示)。因此，与第一电子传输层45A相比，第二电子传输层45B具有足够高的空隙率。作为第二电子传输材料，优选选择与第一电子传输材料相同的材料。
在元件4中，通过与实施方式1相同的机制，也能够得到与元件1同样的效果(参照图3的状态B)。在元件4中，夹设于第二电子传输层45B与第一电极47之间的第一电子传输层45A作为防止QDNET向下方发展的阻挡层发挥功能。这样，可以实现与以往相比性能优异的元件。
此外，在实施方式4中，也可以在第一电极47与第一电子传输层45A之间进一步设置电子注入层。同样地，可以在第二电极42与空穴传输层43之间进一步设置空穴注入层。
[变形例]
当然，元件4的构成也可以应用于元件2、3。即，在实施方式2、3中，也可以分别设置第一电极以作为阴极、第二电极以作为阳极。在该情况下，实施方式2、3中的第一载流子传输层4以及第二载流子传输层分别作为第一电子传输层以及第二电子传输层而设置。通过该构成,也能够起到与实施方式2、3相同的效果。
[总结]
方式1的元件包括：第一电极；第二电极；量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及第二载流子传输层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
方式2的元件在所述量子点荧光体层与所述第二载流子传输层之间还具备包含所述量子点荧光体粒子和所述纳米粒子的混合层。
方式3的元件中，所述第一载流子传输材料为化合物半导体。
方式4的元件中，所述第一载流子传输材料中的所述化合物半导体为氧化物半导体。
方式5的元件中，所述第二载流子传输材料为化合物半导体。
方式6的元件中，所述第二载流子传输材料中的所述化合物半导体为氧化物半导体。
方式7的元件中，所述第一载流子传输层的导电型与所述第二载流子传输层的导电型相同。
方式8的元件中，所述第一载流子传输层的导电型和所述第二载流子传输层的导电型中的至少一者为i型。
方式9的元件中，所述第一载流子传输材料和所述第二载流子传输材料包含相同的阳离子。
方式10的元件中，所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素和所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素是相同的元素。
方式11的元件中，所述第一载流子传输材料和所述第二载流子传输材料是相同的材料。
方式12的元件中，所述第一电极为阴极，所述第一载流子传输材料为氧化物，所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
方式13的元件中，所述第二载流子传输材料为氧化物，所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
方式14的元件中，所述相同的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
方式15的元件中，所述第一电极为阳极，所述第一载流子传输材料为氧化物，所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Ni或Cu。
方式16的元件中，所述第二载流子传输材料为氧化物，所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Ni或Cu。
方式17的元件中，所述相同的元素为Ni或Cu。
方式18的元件中，包括本公开的一方式涉及的元件。
方式19的元件包括：第一电极；第二电极；量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及混合层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含(i)所述量子点荧光体粒子和(ii)由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
方式20的元件中，所述混合层中包含的所述量子点荧光体粒子的一部分与所述第一载流子传输层相接。
方式21的元件中，在所述混合层中，将最接近所述量子点荧光体层的所述纳米粒子的中心设为纳米粒子第一中心，将相接于所述第一载流子传输层的所述纳米粒子的中心设为纳米粒子第二中心，作为所述混合层中包含的所述量子点荧光体粒子，存在：第一量子点荧光体粒子，其具有与所述纳米粒子第一中心相比位于所述第一载流子传输层侧的中心；以及第二量子点荧光体粒子，其占据与所述纳米粒子第二中心相比位于所述第一载流子传输层侧的空间的至少一部分。
[附记事项]
本公开的一方式不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。
附图标记说明
1、2、3、4 元件
12 第一电极(阳极)
13A 第一空穴传输层(第一载流子传输层)
13B 第二空穴传输层(第二载流子传输层)
14 QD层(量子点荧光体层)
16 第二电极(阴极)
23M 混合层(量子点荧光体层与第二载流子传输层之间的混合层)
33M 混合层(第一载流子传输层与量子点荧光体层之间的混合层)
42 第二电极(阳极)
45A 第一电子传输层(第一载流子传输层)
45B 第二电子传输层(第二载流子传输层)
47 第一电极(阴极)
100 电子设备
130、130m 纳米粒子
140、140m QD荧光体粒子(量子点荧光体粒子)

Claims (20)

1.一种元件，其特征在于，包括：
第一电极；
第二电极；
量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；
第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及
第二载流子传输层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
2.如权利要求1所述的元件，其特征在于，
在所述量子点荧光体层与所述第二载流子传输层之间还具备包含所述量子点荧光体粒子和所述纳米粒子的混合层。
3.如权利要求1或2所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输材料为化合物半导体。
4.如权利要求3所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输材料中的所述化合物半导体为氧化物半导体。
5.如权利要求1至4中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第二载流子传输材料为化合物半导体。
6.如权利要求5所述的元件，其特征在于，
所述第二载流子传输材料中的所述化合物半导体为氧化物半导体。
7.如权利要求1至6中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输层的导电型与所述第二载流子传输层的导电型相同。
8.如权利要求1至7中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输层的导电型和所述第二载流子传输层的导电型中的至少一者为i型。
9.如权利要求1至8中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输材料和所述第二载流子传输材料包含相同的阳离子。
10.如权利要求9所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素和所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素是相同的元素。
11.如权利要求10所述的元件，其特征在于，
所述第一载流子传输材料和所述第二载流子传输材料是相同的材料。
12.如权利要求1至11中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第一电极为阴极，
所述第一载流子传输材料为氧化物，
所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
13.如权利要求1至12中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第二载流子传输材料为氧化物，
所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
14.如权利要求10所述的元件，其特征在于，
所述相同的元素为Zn、Ti、Sr或Sn中的任一种。
15.如权利要求1至11中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第一电极为阳极，
所述第一载流子传输材料为氧化物，
所述第一载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Ni或Cu。
16.如权利要求1至11、或者权利要求15中任一项所述的元件，其特征在于，
所述第二载流子传输材料为氧化物，
所述第二载流子传输材料中作为阳离子含量最多的元素为Ni或Cu。
17.一种电子设备，其特征在于，
包括权利要求1至16中任一项所述的元件。
18.一种元件，其特征在于，包括：
第一电极；
第二电极；
量子点荧光体层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间，并且包含量子点荧光体粒子；
第一载流子传输层，其位于所述第一电极与所述量子点荧光体层之间，并且由第一载流子传输材料的连续膜构成；以及
混合层，其位于所述第一载流子传输层与所述量子点荧光体层之间，并且包含(i)所述量子点荧光体粒子和(ii)由第二载流子传输材料构成的纳米粒子。
19.如权利要求18所述的元件，其特征在于，
所述混合层中包含的所述量子点荧光体粒子的一部分与所述第一载流子传输层相接。
20.如权利要求18或19所述的元件，其特征在于，
在所述混合层中，将最接近所述量子点荧光体层的所述纳米粒子的中心设为纳米粒子第一中心，将相接于所述第一载流子传输层的所述纳米粒子的中心设为纳米粒子第二中心，
作为所述混合层中包含的所述量子点荧光体粒子，存在：
第一量子点荧光体粒子，其具有与所述纳米粒子第一中心相比位于所述第一载流子传输层侧的中心；以及
第二量子点荧光体粒子，其占据与所述纳米粒子第二中心相比位于所述第一载流子传输层侧的空间的至少一部分。
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