CN114586470A - 发光元件、发光装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

发光元件(5R)具备：作为阳极的第一电极(22)；作为阴极的第二电极(25)；设置在第一电极(22)和第二电极(25)之间的发光层(35R)；设置在第一电极(22)和发光层(35R)之间的空穴注入层(33)；以及设置在空穴注入层(33)和发光层(35R)之间的空穴输送层(34)，在空穴注入层(33)和空穴输送层(34)之间具有绝缘体层(37)。空穴注入层(33)、绝缘体层(37)和空穴输送层(34)分别由具有1种以上的阳离子和1种以上的阴离子的化合物构成，所述阴离子由元素周期表第15族或第16族的元素构成，绝缘体层(37)中所含的阳离子的平均氧化数大于空穴输送层(34)中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(33)中所含的阳离子的平均氧化数。

Description

发光元件、发光装置和显示装置
技术领域
本公开涉及发光元件、具备发光元件的发光装置和具备发光元件的显示装置。
背景技术
近年来，开发了各种各样的显示器件，特别是具备OLED(Organic Light EmittingDiode：有机发光二极管)的显示器件、具备无机发光二极管或QLED(Quantum dot LightEmitting Diode：量子点发光二极管)的显示器件从能够实现低功耗化、薄型化和高画质化等方面出发，受到高度关注。
但是，在OLED、QLED等发光元件中，由于以下说明的理由，向发光层的空穴注入难以有效地发生，因此存在发光效率容易变差的问题。
图17是用于说明在以往的发光元件201R中难以引起对发光层的空穴注入的理由的能带图。
如图17所示，发光元件201R具备第一电极22(阳极(阳极电极))和第二电极25(阴极(阴极电极))。在第一电极22与所述第二电极25之间，从第一电极22侧起依次层叠有空穴注入层(Hole Injection Layer：HIL)133、空穴输送层(Hole Transport Layer：HTL)34、发光层35R和电子输送层(Electron Transport Layer：ETL)204。
在发光元件201R中，由于第一电极22的费米能级和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差大，因此，不能进行有效的空穴注入，因此，将具有电子亲和力Ew的空穴注入层(HIL)133设置在第一电极22和空穴输送层(HTL)34之间。
但是，以往，由于使用了电子亲和力Ew不足够大的空穴注入层(HIL)133，因此即便将空穴注入层(HIL)133设置于第一电极22和空穴输送层(HTL)34之间，如图17所示，空穴注入层(HIL)133的传导带的下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差仍然较大，在空穴注入层(HIL)133和空穴输送层(HTL)34之间存在空穴注入势垒Eh。因此，在发光元件201R中，空穴注入层(HIL)133和空穴输送层(HTL)34间的空穴注入难以有效地发生，其结果，存在向发光层的空穴注入难以有效地发生、发光效率容易变差这样的问题。另外，空穴注入势垒Eh是空穴注入层(HIL)的传导带下端和空穴输送层(HTL)的价电子带上端的能量差，在空穴注入层(HIL)的传导带下端比空穴输送层(HTL)的价电子带上端更靠上侧时，成为Eh＞0，在空穴注入层(HIL)的传导带下端比空穴输送层(HTL)的价电子带上端更靠下侧时，成为Eh＜0。在Eh＜0(负)的情况下，意味着不存在空穴注入势垒。
在此，举例说明具备发出红色光的发光层35R的发光元件201R，但并不限定于此，例如，在具备发出绿色光的发光层的发光元件或具备发出蓝色光的发光层的发光元件等中也产生同样的问题。
专利文献1中记载了，通过形成具有与空穴输送层接触的面和与电子输送层接触的面相互不同的有机配体分布的发光层，能够调节发光层的能带等级。具体而言，为了能够缩小空穴输送层的价电子带电平与发光层的价电子带电平的能量差，通过调节发光层的能带等级，可以实现导通电压和驱动电压低、亮度和发光效率优异的发光元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报“特开2010-114079”公报(2010年05月20日公开)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
但是，如专利文献1中所记载，未调节能带等级的发光层与调节了能带等级的发光层的电离电位之差小，不能进行有效的能带等级调节。此外，专利文献1所记载的能带等级调节方法例如无法应用于图17所图示的发光元件201R中的空穴注入层(HIL)133的传导带的下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差即空穴注入势垒Eh的高度的调节。因此，例如，即使将专利文献1所记载的能带等级调节方法应用于以往的发光元件201R，图17所图示的发光元件201R中的空穴注入势垒Eh的高度依然保持不变，因此，存在从空穴注入层(HIL)向空穴输送层(HTL)的空穴注入难以有效地发生，发光效率容易变差的问题。
此外，在图17所图示的发光元件201R中，也考虑通过使用电子亲和力比空穴注入层(HIL)133的电子亲和力Ew大的其它空穴注入层(HIL)来减小空穴注入势垒Eh，但如图17所图示的发光元件201R那样，在空穴注入层(HIL)和空穴输送层(HTL)直接接触的构成中，在空穴注入层(HIL)和空穴输送层(HTL)的界面上容易形成界面能级，因此在空穴注入层(HIL)和空穴输送层(HTL)的界面容易引起真空能级的位移(shift)。因此，电子亲和力比空穴注入层(HIL)133的电子亲和力Ew大的其它空穴注入层(HIL)的传导带的下端向图中上侧位移。其结果，即使代替空穴注入层(HIL)133而使用电子亲和力比空穴注入层(HIL)133的电子亲和力Ew大的其它空穴注入层(HIL)，也难以得到电子亲和力比空穴注入层(HIL)133的电子亲和力Ew大的其它空穴注入层(HIL)和空穴输送层(HTL)34的界面的空穴注入势垒减小的效果，因此，存在从空穴注入层(HIL)向空穴输送层(HTL)的空穴注入难以有效地发生，发光效率容易变差的问题。
本发明的一方式是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够进行高效的空穴注入且实现了高发光效率的发光元件、包含所述发光元件的发光装置以及包含所述发光元件的显示装置。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的发光元件的一方式包括：
第一电极，其作为阳极；
第二电极，其作为阴极；
发光层，其设置于所述第一电极与所述第二电极之间；
空穴注入层，其设置于所述第一电极与所述发光层之间；以及
空穴输送层，其设置于所述空穴注入层与所述发光层之间，
在所述空穴注入层和所述空穴输送层之间具有绝缘体层，所述绝缘体层以与所述空穴注入层以及所述空穴输送层接触的方式设置，
所述空穴注入层、所述绝缘体层及所述空穴输送层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的化合物构成，
所述阴离子由元素周期表第15族或第16族的元素构成，
所述绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数。
为了解决上述问题，本发明的发光装置的一方式包括所述发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路。
为了解决上述问题，本发明的显示装置的一方式包括所述发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路。
有益效果
根据本发明的一方式，能够提供可以进行高效的空穴注入、实现高发光效率的发光元件、包括所述发光元件的发光装置、以及包括所述发光元件的显示装置。
附图说明
图1是表示包含第一实施方式的发光元件的显示装置的概略构成的图。
图2是表示第一实施方式的发光元件的概略构成的图。
图3是用于说明第一实施方式的发光元件中的空穴注入势垒的能带图。
图4是表示第一实施方式的发光元件中的空穴注入层与绝缘体层的界面以及绝缘体层与空穴输送层的界面的示意图。
图5为表示能够作为第一实施方式的发光元件所具备的空穴注入层、绝缘体层和空穴输送层使用的材料的一例、和该材料中的阳离子的平均氧化数的图。
图6是表示能够作为第一实施方式的发光元件所具备的空穴注入层、绝缘体层以及空穴输送层使用的各材料的组合例的图。
图7是表示能够作为图5所图示的第一实施方式的发光元件所具备的空穴注入层使用的材料的一个例子和各材料的电子亲和力的图。
图8是表示能够作为图5所图示的第一实施方式的发光元件所具备的空穴输送层使用的材料的一个例子和各材料的电离电位的图。
图9是表示第二实施方式的发光元件的概略构成的图。
图10为表示能够作为第二实施方式的发光元件所具备的空穴注入层、第一绝缘体层、第二绝缘体层以及空穴输送层使用的各材料的组合例的图。
图11是表示第三实施方式的发光元件的概略构成的图。
图12为表示能够作为第三实施方式的发光元件所具备的空穴注入层、第一绝缘体层、第二绝缘体层、第三绝缘体层以及空穴输送层使用的各材料的组合例的图。
图13是表示第四实施方式的发光元件的概略构成的图。
图14是表示能够作为第四实施方式的发光元件所具备的空穴注入层、第一绝缘体层、第二绝缘体层、第三绝缘体层、第四绝缘体层和空穴输送层使用的各材料的组合例的图。
图15是用于说明作为比较例的发光元件的空穴注入势垒的能带图。图16是表示作为图15所图示的比较例的发光元件的空穴注入层和空穴输送层的界面的示意图。
图17是用于说明在以往的发光元件中难以引起对发光层的空穴注入的理由的能带图。
具体实施方式
基于图1至图16对本公开的实施方式进行说明如下。以下，为了便于说明，关于具有与在特定的实施方式中说明的构成相同的功能的构成，有时标记相同的附图标记并省略其说明。
在以下的本公开的实施方式中，作为包括发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路的发光装置，列举包括发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路的显示装置的一例进行说明，但不限于此，例如也可以是包括发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路的照明装置等。
〔第一实施方式〕
图2是表示第一实施方式的发光元件5R的概略构成的图。
如图2所图示，发光元件5R包括第一电极22、第二电极(电子注入层、EIL)25和设置在第一电极22与第二电极25之间的发光层35R。也就是说，第一电极22是阳极，第二电极25是阴极。在第一电极22和发光层35R之间，从第一电极22侧开始依次叠层有空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37和空穴输送层(HTL)34。另一方面，在发光层35R和第二电极25之间具备电子输送层(ETL)36。
在本实施方式中，作为空穴注入层(HIL)33，使用n型半导体。另外，作为空穴注入层(HIL)，优选使用n型氧化物半导体。
另外，在本实施方式中，例举用不同的材料将第一电极22和空穴注入层(HIL)33形成为其他层的情况为例进行说明，但不限于此，例如，在使用作为具有导电性的透明导电膜材料的ITO(Indium Tin Oxide)等形成空穴注入层(HIL)33的情况下，也可以将第一电极22和空穴注入层(HIL)33用相同材料形成为一个层。
图1是表示包括图2所图示的发光元件5R的显示装置2的概略构成的图。
如图1所图示，在显示装置2的基板10的一侧的面上层叠有树脂层12、阻挡层3、TFT层4、发光元件5R、5G、5B以及密封层6。另外，在本说明书中，将从图1的基板10向发光元件5R、5G、5B的方向记载为“上方向”，将从发光层5R、5G、5B向基板10的方向记载为“下方向”。换言之，“下层”是指通过比较对象的层更前面的工艺形成，“上层”是指通过比较对象的层更后面的工艺形成。即，相对而言更靠近基板10的层为下层，更远离基板10的层为上层。
作为基板10的材料，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃基板等，但并不限定于此。在本实施方式中，为了将显示装置2设为挠性显示装置，使用PET作为基板10的材料，但在将显示装置2设为非挠性显示装置的情况下，使用玻璃基板等即可。
作为树脂层12的材料，例如可以举出聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂等，但并不限定于此。在本实施方式中，隔着支承基板(未图示)对树脂层12照射激光，降低支承基板(未图示)和树脂层12之间的结合力，从树脂层12剥离支承基板(未图示)＞(Laser LiftOff工序(LLO工序))，在树脂层12中的剥离支承基板(未图示)的面上贴合由PET构成的基板10，从而将显示装置2作为挠性显示装置。但是，在显示装置2为非挠性显示装置的情况下或者利用LLO工序以外的方法将显示装置2设为挠性显示装置的情况下等，不需要树脂层12。
阻挡层3是在显示装置2的使用时，防止水分、杂质到达TFT层4、发光元件5R、5G、5B的层，例如可以由通过CVD形成的氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜、或者它们的层叠膜构成。
TFT层4包括：半导体膜15；比半导体膜15更上层的无机绝缘膜16(栅极绝缘膜)；比无机绝缘膜16更上层的栅极GE；比栅极GE更上层的无机绝缘膜18；比无机绝缘膜18更上层的电容布线CE；比电容布线CE更上层的无机绝缘膜20；比无机绝缘膜20更上层的包含源/漏极的源极/漏极布线SH；以及比源/漏极布线SH更上层的平坦化膜21。
以包含半导体膜15、无机绝缘膜16(栅极绝缘膜)、栅极GE、无机绝缘膜18、无机绝缘膜20以及源极/漏极布线SH的方式构成作为有源元件的薄膜晶体管元件Tr(TFT元件)。
半导体膜15例如由低温多晶硅(LTPS)或者氧化物半导体构成。另外，在图1中，以半导体膜15为沟道的TFT以顶栅结构表示，但也可以是底栅结构。
栅极GE、电容电极CE、源极/漏极布线SH等例如由包含铝(Al)、钨(W)、钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)中的至少一种的金属的单层膜或层叠膜构成。
无机绝缘膜16、18、20例如可以由通过CVD法形成的氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜或氧氮化硅膜或者它们的层叠膜构成。
平坦化膜(层间绝缘膜)21例如能够由聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等能够涂布的感光性有机材料构成。
在图2中，在显示装置2所具备的发光元件5R、5G、5B中，作为一例，仅图示了具备发出第一波长区域的光的发光层35R，即具备发出红色的发光层35R的发光元件5R的概略构成，但如图1所图示，显示装置2除了发光元件5R之外，还具备发光元件5G以及发光元件5B。发光元件5G除了具备发出第二波长区域的光的发光层35G，即发出绿色的发光层35G作为发光层这一点以外，与发光元件5R相同，发光元件5B除了具备发出第三波长区域的光的发光层35B，即发出蓝色的发光层35B作为发光层这一点以外，与发光元件5R相同。
在本实施方式中，举例说明发光元件5R、5G、5B分别具备相同的空穴注入层(HIL)33、相同的绝缘体层37、相同的空穴输送层(HTL)34和相同的电子输送层(ETL)36的情况，但并不限定于此。例如，发光元件5R具备的空穴注入层(HIL)、发光元件5G具备的空穴注入层(HIL)、发光元件5B具备的空穴注入层(HIL)可以是针对每个发光元件为不同的材料，也可以是两个发光元件为相同材料，剩余的一个发光元件为不同的材料。此外，例如，发光元件5R所具备的绝缘体层、发光元件5G所具备的绝缘体层、发光元件5B所具备的绝缘体层可以是针对每个发光元件为不同的材料，也可以是两个发光元件为相同材料，剩余的一个发光元件为不同的材料。此外，例如，发光元件5R具备的空穴输送层(HTL)、发光元件5G具备的空穴输送层(HTL)、发光元件5B具备的空穴输送层(HTL)可以是针对每个发光元件为不同的材料，也可以是两个发光元件为相同的材料，剩余的一个发光元件为不同的材料。此外，例如，发光元件5R具备的电子输送层(ETL)、发光元件5G具备的电子输送层(ETL)、发光元件5B具备的电子输送层(ETL)可以是针对每个发光元件为不同的材料，也可以是两个发光元件为相同的材料，剩余的一个发光元件为不同的材料。
发出第一波长区域的光的发光层35R、发出第二波长区域的光的发光层35G以及发出第三波长区域的光的发光层35B相互发出的光的中心波长不同，在本实施方式中，举例说明发出第一波长区域的光的发光层35R发出红色的光、发出第二波长区域的光的发光层35G发出绿色的光、发出第三波长区域的光的发光层35B发出蓝色的光的情况，但并不限定于此。
此外，在本实施方式中，举例说明显示装置2具备分别发出红色、绿色以及蓝色的光的三种发光元件5R、5G、5B的情况，但不限于此，也可以具备分别发出不同颜色的光的两种以上的发光元件。或者，显示装置2所具备的发光元件也可以是一种。
发光层35R、发光层35G及发光层35B是包含量子点(纳米粒子)荧光体的发光层。下面，为了简单起见，省略“荧光体”，仅记为量子点(纳米粒子)。作为量子点(纳米粒子)的具体材料，例如能够使用CdSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS以及CIGS/ZnS中的任一种，量子点(纳米粒子)的粒径为3～10nm左右。另外，为了使发光层35R、发光层35G、发光层35B的相互发出的光的中心波长不同，在各发光层中，可以使量子点(纳米粒子)的粒径不同，也可以使用相互不同种类的量子点(纳米粒子)。
在本实施方式中，作为发光层35R、发光层35G以及发光层35B，列举使用包含量子点(纳米粒子)的发光层的情况为例进行了说明，但并不限定于此，作为发光层35R、发光层35G以及发光层35B，也可以使用OLED用的发光材料。
如图1所示，发光元件5R、5G、5B的各个构成为，依次层叠有第一电极22、空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37、空穴输送层(HTL)34、发光层35R、发光层35G及发光层35B中的任一层、电子输送层(ETL)36以及第二电极25。另外，发光元件5R、5G、5B各自也能够采用使从第一电极22至第二电极25的层叠顺序相反的构成。在该情况下，在图1中，在第一电极22的位置配置第二电极25，在第二电极25的位置配置第一电极22。此外，将在后面描述发光元件5R、5G、5B各自具备的空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37、空穴输送层(HTL)34和电子输送层(ETL)36的材料。另外，发光元件5R、5G、5B各自是显示装置2的子像素SP。
覆盖第一电极22的边缘的堤23例如可以由聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等能够涂布的感光性有机材料构成。
在本实施方式中，举例说明了除去形成为实心状的共用层的第二电极25以外的、将第一电极22、空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37、空穴输送层(HTL)34、发光层35R、发光层35G、发光层35B以及电子输送层(ETL)36按子像素SP形成为岛状的情况，但并不限于此。例如，也可以将除了第一电极22、发光层35R、发光层35G和发光层35B以外的、空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37、空穴输送层(HTL)34和电子输送层(ETL)36形成为实心状的共用层。此外，在该情况下，也可以不设置堤23。
此外，也可以构成为在发光元件5R、5G、5B的各个中，不形成电子输送层(ETL)36。
第一电极22由导电性材料构成。第二电极25由导电性材料构成，具有向电子输送层(ETL)36注入电子的电子注入层(EIL)的功能。另外，在第二电极25与电子输送层(ETL)36之间还可以设置电子注入层。
第一电极22和第二电极25中的至少一方由光透射性材料构成。另外，第一电极22和第二电极25的任一方也可以由光反射性材料形成。在将显示装置2设为顶部发光型的显示装置的情况下，利用光透射性材料形成作为上层的第二电极25，利用光反射性材料形成作为下层的第一电极22。在将显示装置2设为底部发光型的显示装置的情况下，通过光反射性材料形成作为上层的第二电极25，通过光透射性材料形成作为下层的第一电极22。另外，在使从第一电极22到第二电极25的层叠顺序相反的情况下，通过用光透射性材料形成作为上层的第一电极22、用光反射性材料形成作为下层的第二电极25，从而能够使显示装置2为顶部发光型的显示装置，通过用反射性材料形成作为上层的第一电极22、用光透射性材料形成作为下层的第二电极25，从而能够使显示装置2为底部发光型的显示装置。
作为光透射性材料，例如可以使用透明导电膜材料。具体而言，例如，可以使用ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium zinc Oxide)、ZnO、AZO(aluminum-doped zinc Oxide)、BZO(boron-doped zinc Oxide)等。这些材料由于可见光的透射率高，所以发光效率提高。
作为光反射性材料，优选可见光的反射率高的材料，例如能够使用金属材料。具体而言，例如可以使用Al、Cu、Au、Ag等。这些材料由于可见光的反射率高，所以发光效率提高。
此外，通过使第一电极22和第二电极25中的任一个成为光透射性材料和光反射性材料的层叠体，可作为具有光反射性的电极。
另外，在本实施方式中，为了将显示装置2设为顶部发光型，作为上层的第二电极25由光透射性材料形成，作为下层的第一电极22由光反射性材料形成。
另外，虽然图1中未图示，但显示装置2还包括控制发光元件5R、5G、5B的发光的控制电路。
以下，基于图3、图4、图15以及图16，对在显示装置2所具备的发光元件5R、5G、5B的各个中，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间具备绝缘体层37的理由进行说明。
图15是用于说明作为比较例的发光元件101R中的空穴注入势垒Eh’的能带图。
在作为图15所图示的比较例的发光元件101R中，与图17所图示的以往的发光元件201R所具备的具有电子亲和力Ew的空穴注入层(HIL)133相比，其电子亲和力是大的材料。例如，使用由WOx、MoOx等构成的空穴注入层(HIL)33。图15中表示的能带图是分别使用例如MoO3作为空穴注入层(HIL)33、使用NiO作为空穴输送层(HTL)34的情况下的图。
图15中，以双点划线表示引起真空能级的位移之前的空穴注入层(HIL)33的价电子带的上端(HIL价电子带的上端)和引起真空能级的位移之前的空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端)，以实线表示引起真空能级的位移之后的空穴注入层(HIL)33的价电子带的上端(HIL价电子带’的上端)和引起真空能级的位移之后的空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带’的下端)。
如图15所示，引起真空能级的位移之前的空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端)比空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端)低，即，空穴注入层(HIL)33具有足够大的电子亲和力。因此，在作为比较例的发光元件101R中，空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34的界面中的空穴注入势垒，即引起真空能级的位移之前的空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端)和空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端)的能量差变小，期待实以往效的空穴注入。具体而言，在图15的情况下，引起真空能级的位移之前的空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端)和空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端)的能量差具有负的值，可以期待从空穴注入层(HIL)33向空穴输送层(HTL)34的空穴注入能够没有空穴注入势垒地实现。
但是，在作为图15所图示的比较例的发光元件101R中，由于由WOx、MoOx等构成的空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34直接接触，因此在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34的界面上形成的界面能级会引起真空能级的位移。其结果，空穴注入层(HIL)33的电子亲和力有效地变小，因此，空穴注入势垒变得大于期待，无法得到期待的效果。即，可以期待通过没有空穴注入势垒来实现从空穴注入层(HIL)33向空穴输送层(HTL)34的空穴注入，但实际上，由于引起真空能级的位移后的空穴注入层(HIL)33的价电子带的上端(HIL价电子带’的上端)和空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端)的能量差即空穴注入势垒Eh’存在比较大，因此，不能进行有效的空穴注入。
图16是表示图15所图示的比较例即发光元件101R中的空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34的界面的示意图。另外，图16的空穴注入层(HIL)33中，大的圆表示Mo原子，小的圆表示O原子，图16的空穴输送层(HTL)34中，大的圆表示Ni原子，小的圆表示O原子。
在作为比较例的发光元件101R的情况下，使用MoO3作为空穴注入层(HIL)33，使用NiO作为空穴输送层(HTL)34。在作为空穴注入层(HIL)33的MoO3与作为空穴输送层(HTL)34的NiO直接接触而形成的MoO3与NiO的界面，由于MoO3中的阳离子的平均氧化数(+6)与NiO中的阳离子的平均氧化数(+2)之差大，所以在空穴注入层(HIL)33中的Mo上形成悬垂键，并形成界面能级。其结果，引起真空能级的位移。另外，引起真空能级的位移的理由被认为是由于在作为空穴注入层(HIL)33的MoO3与作为空穴输送层(HTL)34的NiO的界面产生的界面能级而费米能级被钉扎(日文：ピニング)。
以上，列举分别使用MoO3作为空穴注入层(HIL)33、使用NiO作为空穴输送层(HTL)34的情况为例进行了说明，但作为空穴注入层(HIL)33，例如在使用作为阳离子的平均氧化数(+6)的WO3代替MoO3的情况下等，在空穴注入层(HIL)33中的W形成悬垂键，形成界面能级。此外，作为空穴输送层(HTL)34，在使用例如阳离子的平均氧化数(+1)即Cu2O代替NiO的情况下等，由于与空穴注入层(HIL)33的阳离子的平均氧化数(+6)之差更大，因此，在空穴注入层(HIL)33中的Mo、W容易形成悬垂键，也容易形成界面能级。而且，在使用有机材料作为空穴输送层(HTL)34的情况下，有机材料为分子或聚合物，因此，几乎不存在悬垂键，阳离子的氧化数视为0。因此，使用MoO3或WO3作为空穴注入层(HIL)33，同时使用有机材料作为空穴输送层(HTL)34时，由于空穴注入层(HIL)33的阳离子的平均氧化数(+6)和空穴输送层(HTL)34的阳离子的氧化数(0)之差更大，因此，在空穴注入层(HIL)33中的Mo、W更容易形成悬垂键，也更容易形成界面能级。
图3是用于说明发光元件5R中的空穴注入势垒Eh”的能带图。另外，图3所图示的能带图是例如使用MoO3作为空穴注入层(HIL)33、例如使用NiO作为空穴输送层(HTL)34、例如使用SiO2作为绝缘体层37的情况的图。
如图3所示，在发光元件5R中，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间具备一侧表面与空穴注入层(HIL)33相接、另一侧表面与空穴输送层(HTL)34相接的绝缘体层37。另外，构成绝缘体层37的材料的阳离子的平均氧化数大于构成空穴输送层(HTL)34的材料的阳离子的平均氧化数，且小于构成空穴注入层(HIL)33的材料的阳离子的平均氧化数。
在发光元件5R中，通过具备绝缘体层37，能够减小空穴注入层(HIL)33与绝缘体层37的界面、以及绝缘体层37与空穴输送层(HTL)34的界面中的各层间的阳离子的平均氧化数的差，能够抑制界面能级的形成。如上所述，在发光元件5R中，通过插入绝缘体层37，从而抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制发生真空能级的位移的情况。因此，在发光元件5R中，能够进行高效的空穴注入。
另外，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间界面能级的形成被完全抑制的情况下，空穴注入势垒Eh”(＝Eic-Etv)与空穴注入层(HIL)33的电子亲和力EA1和空穴输送层(HTL)34的电离电位IP1的差一致。
在图3中，真空能级的下侧全部为具有负值的能量能级，越向下侧负值越增加。因此，空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端(Eic))和空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端(Etv))的能量差(ΔE＝Eic-Etv)，即空穴注入势垒Eh”中，Eic以及Etv双方都为负的值，且Etv＞Eic，因此具有负的值。其结果，在图3所图示的发光元件5R中，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒Eh”，因此，能够进行高效的空穴注入。
具体而言，在图示完全抑制界面能级的形成的情况(真空能级没有位移的情况)的图3中，由于Eic＝-6.0eV(MoO3的电子亲和力：6.0eV)、Etv＝-5.2eV(NiO的电离电位：5.2eV)，因此成为空穴注入层和空穴输送层之间的空穴注入势垒Eh”＝-0.8eV。
如上所述，在本实施方式中，如图3所示那样，列举在空穴注入层(HIL)33的电子亲和力EA1的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位IP1的绝对值以上的情况下，即，空穴注入势垒Eh”(ΔE＝Eic-Etv)具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒Eh”的情况为例进行了说明，但并不限定于此。
例如，空穴注入势垒Eh”(ΔE＝Eic-Etv)优选为-1eV以上且0.26eV以下。在空穴注入势垒Eh”大于0.26eV的情况下，难以引起从空穴注入层向空穴输送层的空穴注入。另外，在空穴注入势垒Eh”小于-1eV的情况下，发光元件中的内置电位变得过大，发光电压变大，因此不优选。此外，空穴注入势垒Eh”(ΔE＝Eic-Etv)更优选为-1eV以上且0V以下。在Eh”＜0的情况下，由于不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
图4是表示发光元件5R中的空穴注入层(HIL)33与绝缘体层37的界面、以及绝缘体层37与空穴输送层(HTL)34的界面的示意图。另外，图4的空穴注入层(HIL)33中，大的圆表示Mo原子，小的圆表示O原子，图4的绝缘体层37中，大的圆表示Si原子，小的圆表示O原子，图4的空穴输送层(HTL)34中，大的圆表示Ni原子，小的圆表示O原子。
在本实施方式中，例如使用MoO3作为空穴注入层(HIL)33，例如使用NiO作为空穴输送层(HTL)34，例如使用SiO2作为绝缘体层37。
如图4所示，在空穴注入层(HIL)33与绝缘体层37的界面，空穴注入层(HIL)33的阳离子的平均氧化数(+6)与绝缘体层37的阳离子的平均氧化数(+4)之差小，因此，难以在空穴注入层(HIL)33中的Mo形成悬垂键，也难以形成界面能级。同样，在绝缘体层37和空穴输送层(HTL)34的界面，绝缘体层37的阳离子的平均氧化数(+4)和空穴输送层(HTL)34的阳离子的平均氧化数(+2)之差也小，因此，难以在空穴输送层(HTL)34中的Ni形成悬垂键，难以形成界面能级。其结果，难以引起真空能级的位移，能够减小空穴注入层(HIL)33的传导带的下端(HIL传导带的下端(Eic))和空穴输送层(HTL)34的价电子带的上端(HTL价电子带的上端(Etv))的能量差(ΔE＝Eic-Etv)，即空穴注入势垒Eh”。因此，在发光元件5R中，能够进行有效的空穴注入，能够实现高的发光效率。
另外，在考虑到作为载流子的空穴的隧穿(tunneling)的发生容易度的情况下，绝缘体层37的膜厚优选为0.2nm以上且5nm以下，更优选为0.5nm以上且3nm以下。
图5是表示能够作为发光元件5R所具备的空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37以及空穴输送层(HTL)34使用的材料的一个例子、以及该材料中的阳离子的平均氧化数的图。
如图5所示，可以用作空穴注入层(HIL)33，例如，氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)的阳离子即Mo或W的平均氧化数为+6，氧化锡(例如SnO2)的阳离子即Sn的平均氧化数为+4，氧化铟(例如In2O3)的阳离子即In的平均氧化数为+3。
此外，能够作为绝缘体层37使用的，例如，氧化钽(例如Ta2O5)的阳离子即Ta的平均氧化数为+5，氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)的阳离子即Hf、Zr、Si及Ge的平均氧化数为+4，氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)的阳离子即Al、Ga、Y及La的平均氧化数为+3，氧化锶(例如SrO)和氧化镁(例如MgO)的阳离子即Sr和Mg的平均氧化数是+2。
此外，能够作为空穴输送层(HTL)34使用的，例如由分子或聚合物构成的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)中，几乎不形成悬垂键，因此阳离子的平均氧化数视为零。此外，能够作为空穴输送层(HTL)34使用的，例如，氧化铜(例如Cu2O)的阳离子即Cu的平均氧化数为+1，氧化镍(例如NiO)和氧化铜(例如CuO)的阳离子即Ni和Cu的平均氧化数分别为+2。此外，能够作为空穴输送层(HTL)34使用的，例如，铝酸铜(例如CuAlO3)是复合氧化物，作为阳离子的Cu及Al的氧化数为Cu(+1)且Al(+3)。而且，CuAlO2中所含的阳离子的平均氧化数由于Cu与Al的组成比为1：1，因此取得Cu及Al的氧化数的加权平均，成为+2。
此外，作为空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37或空穴输送层(HTL)34使用的材料是由na种类的阴离子和nc种类的阳离子构成的化合物，阴离子Ai(i＝1、2、3、……、na)的组成率为ai，阴离子Ai(i＝1、2、3、……、na)的氧化数为-ni，阳离子Cj(j＝1、2、3、……、nc)的组成率为cj，Σai+Σcj＝1时，该化合物中的阳离子的平均氧化数由下述式(A)表示。
+{Σ(ai×ni)}/(Σcj)式(A)
但是，阳离子Cj由元素周期表第15族或第16族的元素构成，由元素周期表第15族的元素构成的阴离子的氧化数为-3，由元素周期表第16族的元素构成的阴离子的氧化数为-2。
图6是表示能够作为发光元件5R所具备的空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37以及空穴输送层(HTL)34使用的各材料的组合例的图。
图7是表示能够作为图5所图示的第一实施方式的发光元件5R所具备的空穴注入层(HIL)33使用的材料的一个例子、和各材料的电子亲和力的图。
如图7所示，氧化钼(MoO3)的电子亲和力为6.0eV，氧化钨(WO3)的电子亲和力为6.0eV，氧化锡(SnO2)的电子亲和力为4.5eV，氧化铟(In2O3)的电子亲和力为5.3eV。
图8是表示能够作为图5所图示的第一实施方式的发光元件5R所具备的空穴输送层(HTL)34使用的材料的一个例子、和各材料的电离电位的图。
如图8所示，PEDOT：PSS的电离电位为5.2eV，PVK的电离电位为5.8eV，TFB的电离电位为5.3eV，NPD的电离电位为5.5eV。此外，氧化铜(Cu2O)的电离电位为5.3eV，氧化镍(NiO)的电离电位为5.2eV，氧化铜(CuO)的电离电位为5.4eV，铝酸铜(CuAlO2)的电离电位为5.3eV。
图6所图示的组合例1～9均满足下述式(B)。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(绝缘体层37中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(B)
在组合例1的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，使用阳离子的平均氧化数为+6即例如氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。而且，作为绝缘体层37，可以使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，阳离子的平均氧化数为+3的，例如，可以使用氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的，例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用能够将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)。
在组合例2的情况下，作为空穴注入层(HIL)33及绝缘体层37，能够使用与上述组合例1的情况相同的材料，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例3的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，可以使用与上述组合例1及2的情况相同的材料，而且，作为绝缘体层37，可以使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。进而，阳离子的平均氧化数为+3，例如可以使用氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)和氧化镧(例如La2O3)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+2的，例如氧化镍(例如NiO)和氧化铜(例如CuO)。
在组合例4的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，可以使用与上述组合例1～3的情况相同的材料，并且，作为绝缘体层37，可以使用阳离子的平均氧化数为+5的，例如氧化钽(例如Ta2O5)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+4的，例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。并且，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+2的、例如作为复合氧化物的铝酸铜(例如CuAlO2)。
另外，在上述组合例1～4的情况下，通过插入绝缘体层37，能够抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制真空能级的位移的发生。因此，可以进行高效的空穴注入。并且，作为空穴注入层(HIL)33，使用包含W、Mo的氧化物，例如使用氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。含有W、Mo的氧化物的电子亲和力(真空能级与传导带下端的能量差)的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位(真空能级与价电子带上端的能量差)的绝对值以上。因此，空穴注入层(HIL)33的传导带下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差即空穴注入势垒为零或具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
此外，在组合例5的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，可以使用阳离子的平均氧化数为+4的，例如氧化锡(例如SnO2)，而且，作为绝缘体层37，可以使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的，例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用能够将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)。
在组合例6的情况下，作为空穴注入层(HIL)33及绝缘体层37，能够使用与上述组合例5的情况相同的材料，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+1的，例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例7的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化锡(例如SnO2)，而且，作为绝缘体层37，使用了阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化镍(例如NiO)和氧化铜(例如CuO)。
在组合例8的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，可以使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铟(例如In2O3)。此外，作为空穴注入层(HIL)33，也可以使用ITO(Indium TinOxide)。ITO是包含In和Sn的氧化物，在ITO中除氧以外最多的原子为In，通常，ITO中的SnO2的含有率为5～10wt％左右，包含较多In2O3。因此，ITO的阳离子的平均氧化数为+3以上。而且，作为绝缘体层37，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用能够将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)。
在组合例9的情况下，作为空穴注入层(HIL)33及绝缘体层37，能够使用与上述组合例8的情况相同的材料，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在上述组合例5～9的情况下，也能够通过插入绝缘体层37，抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制发生真空能级的位移的情况。因此，能够进行高效的空穴注入。
另外，在上述组合例8～9的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，在使用作为具有导电性的透明导电膜材料的ITO(Indium Tin Oxide)的情况下，可以通过ITO(Indium TinOxide)将第一电极22和空穴注入层(HIL)33形成为一个层。
图6表示的组合例1～9是一个例子，因此，只要满足上述的式(B)，则空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37、空穴输送层(HTL)34可以适当选择。
在上述组合例1～4的情况下，优选空穴注入层(HIL)33由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成。作为空穴注入层(HIL)33，在使用作为含有W、Mo的氧化物例如氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)的情况下，含有W、Mo的氧化物的电子亲和力(真空能级与传导带下端的能量差)的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位(真空能级与价电子带上端的能量差)的绝对值以上。因此，作为空穴注入层(HIL)33的传导带下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差的空穴注入势垒为零或具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
此外，如上述的组合例5～9的情况，空穴注入层(HIL)33可以由包含Sn的氧化物构成，如上述的组合例5～7的情况，空穴注入层(HIL)33也可以由包含作为氧以外的最多的原子的Sn的氧化物构成。
绝缘体层37优选包括含有Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物。
另外，如上述组合例1～4那样，在空穴注入层(HIL)33由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成的情况下，优选绝缘体层37由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr和Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选空穴输送层(HTL)34由有机物或者包含Cu、Ni和Al中的任一种以上的氧化物构成，使得空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足上述式(B)的关系。
此外，如上述组合例5～7那样，在空穴注入层(HIL)33由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成的情况下，优选绝缘体层37由包含Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选空穴输送层(HTL)34由有机物或者包含Cu及Ni中的任一种以上的氧化物构成，使得空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37中所含的阳离子的平均氧化数、和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足上述式(B)的关系。
此外，如上述组合例8和9那样，在空穴注入层(HIL)33由包含In的氧化物构成的情况下，优选绝缘体层37由包含Sr和Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选空穴输送层(HTL)34由有机物或包含Cu的氧化物构成，使得空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37中所含的阳离子的平均氧化数、和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足上述式(B)的关系。
在上述组合例1～9中，举例说明了绝缘体层37为氧化物的情况，但并不限于此，作为绝缘体层37，也可以采用使用了相同的阳离子的氮化物、氧氮化物。作为绝缘体层37，例如能够使用氮化钽、氮化铪、氮化锆、氮化硅、氮化锗、氮化铝、氮化镓、氮化钇、氮化镧、氮化锶、氮化镁、氧氮化钽、氧氮化铪、氧氮化锆、氧氮化硅、氧氮化锗、氧氮化铝、氧氮化镓、氧氮化钇、氧氮化镧、氧氮化锶、氧氮化镁。此外，作为绝缘体层37，即使在使用上述氮化物、氧氮化物的情况下，空穴注入层33所所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37所所含的阳离子的平均氧化数、空穴输送层34所所含的阳离子的平均氧化数的关系也满足上述式(B)的关系。
空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37及空穴输送层(HTL)34例如可以通过溅射法、蒸镀法、CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理蒸镀法)或溶胶-凝胶法等成膜。此外，作为空穴输送层(HTL)34，在形成有机物、即有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)时，也可以使用涂布法等。
在本实施方式中，如图2及图3所示，举出由PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD、NiO、Cu2O、CuO、CuAlO2等形成的空穴输送层(HTL)34与发光层35R相接的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可以在空穴输送层(HTL)34与发光层35R之间，以与空穴输送层(HTL)34以及发光层35R相接的方式，进一步设置例如PVK、TFB以及NPD等。
绝缘体层37优选为连续膜。在此，连续膜是空隙率低于1％的致密膜。即，连续膜是指实质上不具有空隙的膜。优选绝缘体层37例如通过溅射法、蒸镀法、CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理蒸镀法)等进行成膜，通过这样的方法形成的绝缘体层37由于为连续膜，因此与空穴注入层(HIL)33、空穴输送层(HTL)34的接触面积变大，能够进行均匀的空穴注入。另外，例如，涂布纳米粒子等微粒而制作的膜由于在微粒间形成多个空隙而成为多孔质状，因此不会成为连续膜。
此外，绝缘体层37也可以包含非晶相(无定形相)。在该情况下，膜厚均匀性提高，能够进行均匀的空穴注入。此外，绝缘体层37也可以由非晶相(无定形相)构成。
这种情况下，膜厚均匀性进一步提高，能够进行均匀的空穴注入。
此外，本实施方式中，如图1所图示，举出将绝缘体层37以岛状按显示装置2的每个子像素SP设置的情况为一个例子进行了说明，但并不限于此，绝缘体层37也可以作为共同的一层而形成于显示装置2。
〔第二实施方式〕
接着，基于图9及图10，对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式的发光元件5R’中，绝缘体层37’由第一绝缘体层38和第二绝缘体层39构成这点与第一实施方式不同。另外，为了便于说明，对具有与第一实施方式的附图所图示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图9是表示第二实施方式的发光元件5R’的概略构成的图。
如图9所示，发光元件5R’包含第一电极22、第二电极(电子注入层、EIL)25和设置在第一电极22与第二电极25之间的发光层35R。也就是说，第一电极22是阳极，第二电极25是阴极。在第一电极22和发光层35R之间，从第一电极22侧开始依次叠层有空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37’和空穴输送层(HTL)34。另一方面，在发光层35R和第二电极25之间具备电子输送层(ETL)36。绝缘体层37’由第一绝缘体层38和第二绝缘体层39构成。第一绝缘体层38设置在空穴注入层(HIL)33和第二绝缘体层39之间，并设置成与空穴注入层(HIL)33和第二绝缘体层39接触。第二绝缘体层39设置在第一绝缘体层38和空穴输送层(HTL)34之间，设置为与第一绝缘体层38和空穴输送层(HTL)34相接。
空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37’中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足下述式(C)的关系。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(绝缘体层37’中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(C)
此外，第一绝缘体层38和第二绝缘体层39分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成。第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数和第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。而且，第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数。
图10是表示能够作为发光元件5R’所具备的空穴注入层(HIL)33、构成绝缘体层37’的第一绝缘体层38及第二绝缘体层39、和空穴输送层(HTL)34使用的各材料的组合例的图。
图10中表示的组合例10～15均满足上述式(C)。
在组合例10的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，使用阳离子的平均氧化数为+6的例如氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。而且，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，也可以使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。进一步地，阳离子的平均氧化数为+3的，例如，可以使用氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例11的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例10的情况相同的材料，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如Zr O2)、氧化硅(例如Si O2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，可以使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例12的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例10的情况相同的材料，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，使用了阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例13的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例10的情况相同的材料，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，也可以使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。进而，阳离子的平均氧化数为+3，例如可以使用氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)和氧化镧(例如La2O3)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化镍(例如NiO)和氧化铜(例如CuO)。
在组合例14的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例10的情况相同的材料，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)以及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，使用了阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)和氧化镧(例如La2O3)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，阳离子的平均氧化数为+2的例如，可以使用氧化镍(例如NiO)及氧化铜(例如CuO)，阳离子的平均氧化数为+2，例如，也可以使用作为复合氧化物的铝酸铜(例如CuAlO2)。
在组合例15的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化锡(例如SnO2)，作为绝缘体层37’中的第一绝缘体层38，使用了阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为绝缘体层37’中的第二绝缘体层39，使用了阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
此外，在上述组合例10～14的情况下，通过插入绝缘体层37’，能够抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制真空能级的位移的发生。因此，可以进行高效的空穴注入。并且，作为空穴注入层(HIL)33，使用包含W、Mo的氧化物，例如使用氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。含有W、Mo的氧化物的电子亲和力(真空能级与传导带下端的能量差)的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位(真空能级与价电子带上端的能量差)的绝对值以上。因此，空穴注入层(HIL)33的传导带下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差即空穴注入势垒为零或具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
此外，在上述的组合例15的情况下，也能够通过插入绝缘体层37’，抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制真空能级的位移的发生。因此，能够进行高效的空穴注入。
图10中表示的组合例10～15是一个例子，因此，满足上述式(C)，并且，如果第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数和第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数分别比空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数大，比空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数小，第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数比第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数小，则空穴注入层(HIL)33、第一绝缘体层38、第二绝缘体层39、和空穴输送层(HTL)34能够适当选择。
此外，作为空穴注入层(HIL)33，与第一实施方式同样地，例如也可以使用氧化铟(例如In2O3)、ITO(Indium Tin Oxide)。
绝缘体层37’优选由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成。
此外，在如上述的组合例10～14那样，在空穴注入层(HIL)33由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成的情况下，优选第一绝缘体层38由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y和La中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选第二绝缘体层39由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr和Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，使得第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数和第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘层38中所含的阳离子的平均氧化数。此外，空穴输送层(HTL)34优选由有机物或者含有Cu、Ni及Al中的任一种以上的氧化物构成。
此外，如上述组合例15那样，在空穴注入层(HIL)33由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成的情况下，优选第一绝缘体层38由包含Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选第二绝缘体层39由包含Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，使得第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数和第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数、小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数，且第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数。此外，空穴输送层(HTL)34优选由有机物或包含Cu的氧化物构成。
另外，在考虑到作为载流子的空穴的隧穿的发生容易度的情况下，绝缘体层37’的膜厚，即第一绝缘体层38和第二绝缘体层39的合计膜厚优选为0.2nm以上且5nm以下，更优选为0.5nm以上且3nm以下。
在上述组合例10～15中，列举第一绝缘体层38和第二绝缘体层39是氧化物的情况为例进行了说明，但并不限于此，作为第一绝缘体层38和第二绝缘体层39，也可以采用使用了相同的阳离子的氮化物、氧氮化物。作为第一绝缘体层38以及第二绝缘体层39，例如能够使用氮化钽、氮化铪、氮化锆、氮化硅、氮化锗、氮化铝、氮化镓、氮化钇、氮化镧、氮化锶、氮化镁、氧氮化钽、氧氮化铪、氧氮化锆、氧氮化硅、氧氮化锗、氧氮化铝、氧氮化镓、氧氮化钇、氧氮化镧、氧氮化锶、氧氮化镁。此外，在作为第一绝缘体层38和第二绝缘体层39使用上述的氮化物、氧氮化物的情况下，空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37’中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系也满足上述式(C)的关系。具体而言，绝缘体层37’包括第一绝缘体层38和第二绝缘体层39，因此，满足下述式(C’)的关系。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(C’)
此外，第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数和第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层39中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层38中所含的阳离子的平均氧化数。
绝缘体层37’优选包含连续膜。即，优选第一绝缘体层38和第二绝缘体层39中的至少一个为连续膜。第一绝缘体层38和第二绝缘体层39中的至少一方优选利用例如溅射法、蒸镀法、CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理蒸镀法)等进行成膜，通过这样的方法形成的第一绝缘体层38或第二绝缘体层39成为连续膜，因此，与接触的层的接触面积增大，能够进行均匀的空穴注入。
此外，绝缘体层37’也可以包含非晶相(无定形相)。即，第一绝缘体层38及第二绝缘体层39的至少一方也可以包含非晶相(无定形相)。此时，膜厚均匀性提高，能够进行均匀的空穴注入。第一绝缘体层38及第二绝缘体层39也可以由非晶相(无定形相)构成。这种情况下，膜厚均匀性进一步提高，能够进行均匀的空穴注入。
此外，本实施方式中，列举将绝缘体层37'、即第一绝缘体层38和第二绝缘体层39这两层设置为岛状的情况为例进行了说明，但并不限于此，第一绝缘体层38和第二绝缘体层39中的至少一方也可以作为共用的一层形成于显示装置2。
〔第三实施方式〕
接着，根据图11及图12，对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式的发光元件5R”中，绝缘体层37”由第一绝缘体层40、第二绝缘体层41和第三绝缘体层42构成的点与第一实施方式及第二实施方式不同。另外，为了便于说明，对具有与第一实施方式及第二实施方式的附图所图示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图11是表示第三实施方式的发光元件5R”的概略构成的图。
如图11所示，发光元件5R”包括第一电极22、第二电极(电子注入层、EIL)25和设置在第一电极22与第二电极25之间的发光层35R。也就是说，第一电极22是阳极，第二电极25是阴极。在第一电极22和发光层35R之间，从第一电极22侧开始依次叠层有空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37”和空穴输送层(HTL)34。另一方面，在发光层35R和第二电极25之间具备电子输送层(ETL)36。绝缘体层37”由第一绝缘体层40、第二绝缘体层41、第三绝缘体层42构成。第一绝缘体层40设置在空穴注入层(HIL)33与第二绝缘体层41之间，并设置成与空穴注入层(HIL)33及第二绝缘体层41相接。第二绝缘体层41设置于第一绝缘体层40与第三绝缘体层42之间，设置为与第一绝缘体层40以及第三绝缘体层42相接。第三绝缘体层42设置在第二绝缘体层41和空穴输送层(HTL)34之间，设置为与第二绝缘体层41和空穴输送层(HTL)34相接。
空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37”中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足下述式(D)的关系。
空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数＞绝缘体层37”中所含的阳离子的平均氧化数＞空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数式(D)
此外，第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同化合物构成。第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数以及第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。此外，第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数。具体而言，绝缘体层37”包括第一绝缘体层40、第二绝缘体层41和第三绝缘体层42，因此，满足下述式(D’)的关系。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(D’)图12是表示能够作为发光元件5R”所具备的空穴注入层(HIL)33、构成绝缘体层37”的第一绝缘体层40、第二绝缘体层41及第三绝缘体层42、以及空穴输送层(HTL)34使用的各材料的组合例的图。
图12所图示的组合例16～18均满足上述式(D)。
在组合例16的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，使用阳离子的平均氧化数为+6的例如氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。而且，作为绝缘体层37”中的第一绝缘体层40，使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)。而且，作为绝缘体层37”中的第二绝缘体层41，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37”中的第三绝缘体层42，可以使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)及氧化镧(例如La2O3)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例17的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例16的情况相同的材料，作为绝缘体层37”中的第一绝缘体层40，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37”中的第二绝缘体层41，使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为绝缘体层37”中的第三绝缘体层42，使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
在组合例18的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，能够使用与上述组合例16的情况相同的材料，作为绝缘体层37”中的第一绝缘体层40，使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)。而且，作为绝缘体层37”中的第二绝缘体层41，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37”中的第三绝缘体层42，使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，使用了阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化镍(例如NiO)和氧化铜(例如CuO)。
此外，在上述的组合例16～18的情况下，通过插入绝缘体层37”，能够抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制真空能级的位移的发生。因此，可以进行高效的空穴注入。并且，作为空穴注入层(HIL)33，使用包含W、Mo的氧化物，例如使用氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。含有W、Mo的氧化物的电子亲和力(真空能级与传导带下端的能量差)的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位(真空能级与价电子带上端的能量差)的绝对值以上。因此，空穴注入层(HIL)33的传导带下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差即空穴注入势垒为零或具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
图12所图示的组合例16～18是一个例子，因此，只要满足上述式(D')，并且第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数和第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数，进而，第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数，则空穴注入层(HIL)33、第一绝缘体层40、第二绝缘体层41、第三绝缘体层42、空穴输送层(HTL)34能够适当选择。即，适当选择空穴注入层(HIL)33、第一绝缘体层40、第二绝缘体层41、第三绝缘体层42和空穴输送层(HTL)34的材料即可，使得空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数，第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。
绝缘体层37”优选由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成。
此外，在上述组合例16～18那样，在空穴注入层(HIL)33由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成的情况下，优选第一绝缘体层40由包含Ta、Hf、Zr、Si和Ge中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选第二绝缘体层41由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y和La中的至少一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，优选第三绝缘体层42由包含Al、Ga、Y、La、Sr和Mg中的至少一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，使得第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数。上述空穴输送层优选由有机物或者包含Cu和Ni中的任一种以上的氧化物构成。
此外，在考虑到作为载流子的空穴的隧穿的发生容易度的情况下，绝缘体层37”的膜厚即第一绝缘体层40、第二绝缘体层41和第三绝缘体层42的合计膜厚优选为0.2nm以上且5nm以下，更优选为0.5nm以上且3nm以下。
在上述组合例16～18中，列举第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42是氧化物的情况为例进行了说明，但并不限于此，作为第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42，也可以采用使用了相同的阳离子的氮化物或者氧氮化物。作为第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42，例如能够使用氮化钽、氮化铪、氮化锆、氮化硅、氮化锗、氮化铝、氮化镓、氮化钇、氮化镧、氮化锶、氮化镁、氧氮化钽、氧氮化铪、氧氮化锆、氧氮化硅、氧氮化锗、氧氮化铝、氧氮化镓、氧氮化钇、氧氮化镧、氧氮化锶、氧氮化镁。此外，在作为第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42而使用上述的氮化物、氧氮化物的情况下，空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37”中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系也满足上述的式(D)的关系。此外，第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数以及第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。此外，第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数。即，空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层42中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层41中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数，第一绝缘体层40中所含的阳离子的平均氧化数小于空穴注入层(HIL)33。
绝缘体层37”优选包括连续膜。即，优选第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42中的至少一层是连续膜。第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42的至少一层优选利用例如溅射法、蒸镀法、CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理蒸镀法)等进行成膜，通过这样的方法形成的第一绝缘体层40、第二绝缘体层41或者第三绝缘体层42成为连续膜，因此与接触的层的接触面积均匀地形成，因此能够进行均匀的空穴注入。
此外，绝缘体层37”也可以包含非晶相(无定形相)。即，第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42的至少一层也可以包含非晶相(无定形相)。在该情况下，膜厚均匀性提高，能够进行均匀的空穴注入。此外，第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42中的至少一层也可以由非晶相(无定形相)构成。这种情况下，膜厚均匀性进一步提高，能够进行更均匀的空穴注入。
此外，在本实施方式中，列举将绝缘体层37”即第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42的所有层设置为岛状的情况作为一个例子进行说明，但并不限于此，第一绝缘体层40、第二绝缘体层41以及第三绝缘体层42的至少一层也可以作为共用的一层形成于显示装置2。
〔第四实施方式〕
接着，基于图13和图14对本发明的第四实施方式进行说明。在本实施方式的发光元件5R”’中，绝缘体层37”’由第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45和第四绝缘体层46构成的点与第一实施方式～第三实施方式不同。另外，为了便于说明，对具有与第一实施方式～第三实施方式的附图所图示的部件相同的功能的部件标注相同的附图标记，并省略其说明。
图13是表示第四实施方式的发光元件5R”’的概略构成的图。
如图13所示，发光元件5R”’包括第一电极22、第二电极(电子注入层、EIL)25和设置在第一电极22与第二电极25之间的发光层35R。也就是说，第一电极22是阳极，第二电极25是阴极。在第一电极22和发光层35R之间，从第一电极22侧开始依次叠层有空穴注入层(HIL)33、绝缘体层37”’和空穴输送层(HTL)34。另一方面，在发光层35R和第二电极25之间具备电子输送层(ETL)36。绝缘体层37”’由第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46构成。第一绝缘体层43设置在空穴注入层(HIL)33和第二绝缘体层44之间，并设置成与空穴注入层(HIL)33和第二绝缘体层44相接。第二绝缘体层44设置在第一绝缘体层43与第三绝缘体层45之间，设置为与第一绝缘体层43以及第三绝缘体层45相接。第三绝缘体层45设置在第二绝缘体层44与第四绝缘体层46之间，设置为与第二绝缘体层44及第四绝缘体层46相接。第四绝缘体层46设置在第三绝缘体层45和空穴输送层(HTL)34之间，设置为与第三绝缘体层45和空穴输送层(HTL)34相接。
空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37”’中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系满足下述式(E)的关系。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(绝缘体层37”’中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(E)
此外，第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的互不相同的化合物构成。第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数、第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数和第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数。具体而言，绝缘体层37”’包括第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46，因此，满足下述式(E’)的关系。
(空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数)＞(第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数)＞(空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数)式(E’)
图14为表示能够作为发光元件5R”’所具备的空穴注入层(HIL)33、构成绝缘体层37”’的第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45及第三绝缘体层46以及空穴输送层(HTL)34使用的各材料的组合例的图。
图14所图示的组合例19满足上述式(E)。
在组合例19的情况下，作为空穴注入层(HIL)33，使用阳离子的平均氧化数为+6的例如氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。而且，作为绝缘体层37”’中的第一绝缘体层43，使用阳离子的平均氧化数为+5的例如氧化钽(例如Ta2O5)。而且，作为绝缘体层37”’中的第二绝缘体层44，使用阳离子的平均氧化数为+4的例如氧化铪(例如HfO2)、氧化锆(例如ZrO2)、氧化硅(例如SiO2)及氧化锗(例如GeO2)。而且，作为绝缘体层37”’中的第三绝缘体层45，使用阳离子的平均氧化数为+3的例如氧化铝(例如Al2O3)、氧化镓(例如Ga2O3)、氧化钇(例如Y2O3)以及氧化镧(例如La2O3)。而且，作为绝缘体层37”’中的第四绝缘体层46，使用阳离子的平均氧化数为+2的例如氧化锶(例如SrO)及氧化镁(例如MgO)。而且，作为空穴输送层(HTL)34，可以使用将阳离子的平均氧化数视为零的有机材料(PEDOT：PSS、PVK、TFB、NPD等)，也可以使用阳离子的平均氧化数为+1的例如氧化铜(例如Cu2O)。
此外，在上述的组合例19的情况下，通过插入绝缘体层37”’，能够抑制在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间产生的界面能级的形成，抑制真空能级的位移的发生。因此，可以进行高效的空穴注入。并且，作为空穴注入层(HIL)33，使用包含W、Mo的氧化物，例如使用氧化钼(例如MoO3)、氧化钨(例如WO3)。含有W、Mo的氧化物的电子亲和力(真空能级与传导带下端的能量差)的绝对值为空穴输送层(HTL)34的电离电位(真空能级与价电子带上端的能量差)的绝对值以上。因此，空穴注入层(HIL)33的传导带下端和空穴输送层(HTL)34的价电子带上端的能量差即空穴注入势垒为零或具有负的值，在空穴注入层(HIL)33和空穴输送层(HTL)34之间不存在空穴注入势垒，因此能够进行高效的空穴注入。
图14所图示的组合例19是一个例子，因此满足上述式(E’)，并且第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成。第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数、第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数和第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。此外，空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数小于第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数，第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数，第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。空穴注入层(HIL)33、第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45、第四绝缘体层46和空穴输送层(HTL)34的材料的组合并不限定于图14所图示的组合例19，只要空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数小于第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数，第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数，第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数，能够适当选择。
绝缘体层37”’优选由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任意一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成。
另外，如上述组合例19所示，在空穴注入层(HIL)33由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成的情况下，优选第一绝缘体层43由包含Ta的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，使得第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数。此外，第二绝缘体层44优选包括含有Hf、Zr、Si及Ge中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物，第三绝缘体层45优选包括含有Al、Ga、Y及La中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物。而且，上述第四绝缘体层优选包括含有Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物。此外，空穴输送层(HTL)34优选由有机物或包含Cu的氧化物构成。
此外，在考虑到作为载流子的空穴的隧穿的发生容易度的情况下，绝缘体层37”’的膜厚、即第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45和第四绝缘体层46的合计膜厚优选为0.2nm以上且5nm以下，更优选为0.5nm以上且3nm以下。
在上述组合例19中，举例说明了第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46是氧化物的情况，但并不限于此，也可以采用使用了相同的阳离子的氮化物、氧氮化物作为第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46。作为第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45及第四绝缘体层46，例如能够使用氮化钽、氮化铪、氮化锆、氮化硅、氮化锗、氮化铝、氮化镓、氮化钇、氮化镧、氮化锶、氮化镁、氧氮化钽、氧氮化铪、氧氮化锆、氧氮化硅、氧氮化锗、氧氮化铝、氧氮化镓、氧氮化钇、氧氮化镧、氧氮化锶、氧氮化镁。此外，在作为第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46使用上述的氮化物、氧氮化物的情况下，空穴注入层33中所含的阳离子的平均氧化数、绝缘体层37”’中所含的阳离子的平均氧化数和空穴输送层34中所含的阳离子的平均氧化数的关系也满足上述式(E)的关系。此外，第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数、第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数、第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数和第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数分别大于空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数，且小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。此外，第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数。即，空穴输送层(HTL)34中所含的阳离子的平均氧化数小于第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数，第四绝缘体层46中所含的阳离子的平均氧化数小于第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数，第三绝缘体层45中所含的阳离子的平均氧化数小于第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数，第二绝缘体层44中所含的阳离子的平均氧化数小于第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数，第一绝缘体层43中所含的阳离子的平均氧化数小于空穴注入层(HIL)33中所含的阳离子的平均氧化数。
绝缘体层37”’优选包括连续膜。即，优选第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46的至少一层是连续膜。第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46的至少一层优选利用例如溅射法、蒸镀法、CVD法(化学气相沉积法)、PVD法(物理蒸镀法)等进行成膜，通过这样的方法形成的第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45或者第四绝缘体层46成为连续膜，因此与相接的层的接触面积均匀，能够进行均匀的空穴注入。
此外，绝缘体层37”’也可以包含非晶相(无定形相)。即，第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46的至少一层也可以包含非晶相(无定形相)。在这种情况下，膜厚均匀性提高，能够进行均匀的空穴注入。
此外，在本实施方式中，举出将绝缘体层37”’即第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46的所有层设置为岛状的情况作为一个例子进行说明，但并不限于此，第一绝缘体层43、第二绝缘体层44、第三绝缘体层45以及第四绝缘体层46的至少一层也可以作为共用的一层形成于显示装置2。
在上述第一实施方式至第四实施方式中，列举绝缘体层37、37’、37”、37”’由1层至4层构成的情况为一个例子进行了说明，但并不限于此，也可以由5层以上形成绝缘体层。
[总结]
〔方式1〕
一种发光元件，其包括：
第一电极，其作为阳极；
第二电极，其作为阴极；
发光层，其设置于所述第一电极与所述第二电极之间；
空穴注入层，其设置于所述第一电极与所述发光层之间；以及
空穴输送层，其设置于所述空穴注入层与所述发光层之间，
在所述空穴注入层和所述空穴输送层之间具有绝缘体层，所述绝缘体层以与所述空穴注入层以及所述空穴输送层接触的方式设置，
所述空穴注入层、所述绝缘体层及所述空穴输送层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的化合物构成，
所述阴离子由元素周期表第15族或第16族的元素构成，
所述绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数。
〔方式2〕
根据方式1所述的发光元件，所述绝缘体层由一层构成。
〔方式3〕
根据方式1所述的发光元件，所述绝缘体层由第一绝缘体层和第二绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层以及所述第二绝缘体层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数和所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
〔方式4〕
根据方式1所述的发光元件，所述绝缘体层由第一绝缘体层、第二绝缘体层和第三绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述第三绝缘体层之间，
所述第三绝缘体层设置在所述第二绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层、所述第二绝缘体层以及所述第三绝缘体层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数以及所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
〔方式5〕
根据方式1所述的发光元件，所述绝缘体层由第一绝缘体层、第二绝缘体层、第三绝缘体层以及第四绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述第三绝缘体层之间，
所述第三绝缘体层设置于所述第二绝缘体层与所述第四绝缘体层之间，
所述第四绝缘体层设置在所述第三绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层、所述第二绝缘体层、所述第三绝缘体层以及所述第四绝缘体层分别由具有一种以上阳离子和一种以上阴离子的不同化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数以及所述第四绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第四绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
〔方式6〕
根据方式1～5中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层的膜厚为0.2nm以上且5nm以下。
〔方式7〕
根据方式1～6中任一项所述的发光元件，所述空穴注入层具有导电性，
所述第一电极和所述空穴注入层由相同的材料形成为一层。
〔方式8〕
根据方式1～7的任一项所述的发光元件，所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成。
〔方式9〕
根据方式1～7的任一项所述的发光元件，所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成。
〔方式10〕
根据方式1～7中任一项所述的发光元件，所述空穴注入层的传导带下端Eic与所述空穴输送层的价电子带上端Etv的能量差ΔE＝Eic-Etv为-leV以上且0.26eV以下。
〔方式11〕
根据方式10所述的发光元件，所述空穴注入层的传导带下端Eic与所述空穴输送层的价电子带上端Etv的能量差ΔE＝Eic-Etv为-1eV以上且0eV以下。
〔方式12〕
根据方式1～8、11中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成。
〔方式13〕
根据方式2所述的发光元件，所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu、Ni及Al中的任一种以上的氧化物构成。
〔方式14〕
根据方式2所述的发光元件，所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu和Ni中的任一种以上的氧化物构成。
〔方式15〕
根据方式2所述的发光元件，所述空穴注入层由包含In的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Sr和Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
〔方式16〕
根据方式3所述的发光元件，所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y及La中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu、Ni及Al中的任一种以上的氧化物构成。
〔方式17〕
根据方式3所述的发光元件，所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
〔方式18〕
根据方式4所述的发光元件，所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si及Ge中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第三绝缘体层由包含Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者包含Cu和Ni中的任一种以上的氧化物构成。
〔方式19〕
根据方式5所述的发光元件，所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si及Ge中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第三绝缘体层由包含Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第四绝缘体层由包含Sr及Mg中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
〔方式20〕
根据方式1～19中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层和所述空穴输送层由氧化物构成。
〔方式21〕
根据方式1～20中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层包含连续膜。
〔方式22〕
根据方式1～21中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层含有非晶质相。
〔方式23〕
根据方式1～22中任一项所述的发光元件，所述绝缘体层形成为岛状。
〔方式24〕
一种发光装置，其包括方式1～23中任一项所述的发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路。
〔方式25〕
一种显示装置，其包括方式1～23中任一项所述的发光元件和控制所述发光元件的发光的控制电路。
〔附记事项〕
本公开不限于上述各实施方式，还包括在本公开的技术范围内的实施方式，该实施方式可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，并适当地组合在不同实施方式中分别公开的技术手段而得到。此外，可以通过组合各实施方式中分别公开的技术手段来形成新的技术特征。
产业上的利用可能性
本公开能够用于发光元件、发光装置以及显示装置。
附图标记说明
2 显示装置
3 阻挡层
4 TFT层
5R、5G、5B 发光元件
5R’、5R”、5R”’ 发光元件
6 密封层
10 基板
12 树脂层
16、18、20 无机绝缘膜
21 平坦化膜
22 第一电极(阳极)
25 第二电极(阴极)
33 空穴注入层(HIL)
34 空穴输送层(HTL)
35R、35G、35B 发光层
36 电子输送层(ETL)
37 绝缘体层
37’、37”、37”’ 绝缘体层
38 第一绝缘体层
39 第二绝缘体层
40 第一绝缘体层
41 第二绝缘体层
42 第三绝缘体层
43 第一绝缘体层
44 第二绝缘体层
45 第三绝缘体层
46 第四绝缘体层
IP1 空穴输送层(HTL)的电离电位
EA1 空穴注入层(HIL)的电子亲和力

Claims (25)

1.一种发光元件，其特征在于，其包括：
第一电极，其作为阳极；
第二电极，其作为阴极；
发光层，其设置于所述第一电极与所述第二电极之间；
空穴注入层，其设置于所述第一电极与所述发光层之间；以及
空穴输送层，其设置于所述空穴注入层与所述发光层之间，
在所述空穴注入层和所述空穴输送层之间具有绝缘体层，所述绝缘体层以与所述空穴注入层以及所述空穴输送层接触的方式设置，
所述空穴注入层、所述绝缘体层及所述空穴输送层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的化合物构成，
所述阴离子由元素周期表第15族或第16族的元素构成，
所述绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，所述绝缘体层由一层构成。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层由第一绝缘体层和第二绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层以及所述第二绝缘体层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数和所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层由第一绝缘体层、第二绝缘体层和第三绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述第三绝缘体层之间，
所述第三绝缘体层设置在所述第二绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层、所述第二绝缘体层以及所述第三绝缘体层分别由具有一种以上的阳离子和一种以上的阴离子的不同的化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数以及所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层由第一绝缘体层、第二绝缘体层、第三绝缘体层以及第四绝缘体层构成，
所述第一绝缘体层设置于所述空穴注入层与所述第二绝缘体层之间，
所述第二绝缘体层设置在所述第一绝缘体层与所述第三绝缘体层之间，
所述第三绝缘体层设置于所述第二绝缘体层与所述第四绝缘体层之间，
所述第四绝缘体层设置在所述第三绝缘体层与所述空穴输送层之间，
所述第一绝缘体层、所述第二绝缘体层、所述第三绝缘体层以及所述第四绝缘体层分别由具有一种以上阳离子和一种以上阴离子的不同化合物构成，
所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数、所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数以及所述第四绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数分别大于所述空穴输送层中所含的阳离子的平均氧化数，且小于所述空穴注入层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第四绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第三绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数，
所述第二绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数小于所述第一绝缘体层中所含的阳离子的平均氧化数。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层的膜厚为0.2nm以上且5nm以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层具有导电性，
所述第一电极和所述空穴注入层由相同的材料形成为一层。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成。
9.根据权利要求1～7的任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成。
10.根据权利要求1～7中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层的传导带下端Eic与所述空穴输送层的价电子带上端Etv的能量差ΔE＝Eic-Etv为-leV以上且0.26eV以下。
11.根据权利要求10所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层的传导带下端Eic与所述空穴输送层的价电子带上端Etv的能量差ΔE＝Eic-Etv为-1eV以上且0eV以下。
12.根据权利要求1～8、11中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr、Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成。
13.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu、Ni及Al中的任一种以上的氧化物构成。
14.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu和Ni中的任一种以上的氧化物构成。
15.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含In的氧化物构成，
所述绝缘体层由包含Sr和Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
16.根据权利要求3所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y及La中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者含有Cu、Ni及Al中的任一种以上的氧化物构成。
17.根据权利要求3所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含Sn作为氧以外的最多的原子的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
18.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta、Hf、Zr、Si及Ge中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si、Ge、Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第三绝缘体层由包含Al、Ga、Y、La、Sr及Mg中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或者包含Cu和Ni中的任一种以上的氧化物构成。
19.根据权利要求5所述的发光元件，其特征在于，
所述空穴注入层由包含W和Mo中的至少一种的氧化物构成，
所述第一绝缘体层由包含Ta的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第二绝缘体层由包含Hf、Zr、Si及Ge中的任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第三绝缘体层由包含Al、Ga、Y及La中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述第四绝缘体层由包含Sr及Mg中任一种以上的氧化物、氮化物或氧氮化物构成，
所述空穴输送层由有机物或包含Cu的氧化物构成。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层和所述空穴输送层由氧化物构成。
21.根据权利要求1～20中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层包含连续膜。
22.根据权利要求1～21中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层含有非晶质相。
23.根据权利要求1～22中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述绝缘体层形成为岛状。
24.一种发光装置，其特征在于，其包括：
权利要求1～23中任一项所述的发光元件；以及
控制所述发光元件的发光的控制电路。
25.一种显示装置，其特征在于，其包括：
权利要求1～23中任一项所述的发光元件；以及
控制所述发光元件的发光的控制电路。
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