CN118104397A - 发光元件、显示装置及其发光元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

发光层(24)包括量子点(30)和配位在量子点(30)上的第一配体(32)，电子传输层(26)与发光层(24)接触，且包含第二配体(34)，第一配体(32)及第二配体(34)可以具有相同的官能团，或者各自是卤素离子，或者各自是硫族离子。

Description

发光元件、显示装置及其发光元件的制造方法

技术领域

本发明涉及发光元件、显示装置及其发光元件的制造方法。

背景技术

专利文献1公开了依次包含阳极、空穴注入层、空穴传输层、包含附着有配体的量子点的发光层、电子传输层以及阴极的电场发光元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开2020-77610号公报(2020年5月21日公开)”

发明内容

本发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1的发光元件中，在发光层上涂布含有电子传输材料的溶液时，配体容易从发光层向溶液溶出。

在发光层中配体不足的情况下，配体从量子点脱离，量子点表面的缺陷露出。在露出缺陷的量子点中，电子和空穴容易非发光复合。另外，缺陷露出的量子点的尺寸容易因奥斯特瓦尔德(Ostwald)成核或者凝聚而增加。

它们会引起发光元件的发光效率以及可靠性降低这样的问题。

用于解决技术问题的技术方案

本公开的一方面所涉及的发光元件包括：第一电极、含有量子点的发光层、第一接触层以及第二电极，所述第一接触层与所述发光层接触，所述发光层包含配位于所述量子点的第一配体，所述第一接触层包含第二配体，所述第一配体及所述第二配体具有相同的官能团，或者分别为卤素离子，或者分别为硫族离子。

本公开的一方面所涉及的显示装置是包含上述发光元件的构成。

本公开的一方面所涉及的发光元件包括：形成第一电极的工序；形成含有量子点的发光层的工序；形成与所述发光层接触的第一接触层的工序；以及形成第二电极的工序，在形成所述发光层的工序中，将第一液体涂布于所述第一电极上，所述第一液体含有所述量子点以及与所述量子点配位的第一配体，在形成所述第一接触层的工序中，将含有第二配体的第二液体直接涂布在所述发光层上，所述第一配体及所述第二配体具有相同的官能团，或者分别为卤素离子，或者分别为硫族离子。

有益效果

根据本公开的一方式，能够提高发光元件的发光效率以及可靠性。

附图说明

图1是根据本公开的一实施方法的显示装置的示意俯视图。

图2是图1所示的显示区域的概略剖视图。

图3是表示图2所示的发光层与电子传输层的边界及其附近的概略构成的示意图。

图4是示出根据本公开内容的实施方式的制造显示装置的示例性方法的流程图。

图5是表示准备作为图2所示的蓝色发光层的材料的溶液的作业的示意图。

图6是表示准备作为图2所示的电子传输层的材料的溶液的作业的示意图。

图7是表示图2所示的发光层和空穴传输层的边界及其附近的概略构成的示意图。

图8是本公开的一实施方式涉及的显示装置的显示区域的概略剖视图。

图9是表示图8所示的发光层和空穴传输层的边界及其附近的概略结构的示意图。

具体实施方式

在本发明中，“配体”是指能够与纳米粒子或者量子点配位结合的原子、分子、或者离子，包含能够与纳米粒子或者量子点配位结合、但当前未结合的原子、分子、或者离子。

在本发明中，“封端剂”是指作为配体的供给源而添加至溶液的材料。

例如，向量子点分散溶液中添加油酸，在量子点上配位了油酸的情况下，油酸为封端剂且为配体。另外，例如在量子点分散溶液中添加金属卤化物，从金属卤素化合物产生金属离子和卤素离子，卤素离子与量子点配位时，卤化物为封端剂，卤素离子为配体。

[实施方式1]

图1是本实施方式所涉及的显示装置2的概略俯视图。如图1所示，本实施方式所涉及的显示装置2具备:显示区域DA，通过取出来自各子像素的电场发光元件的发光来进行显示；以及边框区域NA，包围该显示区域DA的周围。在边框区域NA中，形成有端子T，所述端子T被输入用于驱动后面详述的显示装置2的各发光元件的信号。

根据本实施方式的显示装置2在显示区域DA具备多个电场发光元件。

图2是图1所示的显示区域DA的概略剖视图。图2相当于图1中的A-B线箭头方向的剖视图。

在图2中示出显示装置2所具备的多个电致发光元件中的红色发光元件6R、绿色发光元件6G以及蓝色发光元件6B。只要本公开中没有特殊说明，“发光元件”是指红色发光元件6R、绿色发光元件6G以及蓝色发光元件6B中的任一个。

如图2所示，显示装置2具备基板4、基板4上的发光元件层6、覆盖发光元件层6的密封层8。

在本发明中，将从发光元件层6向基板4的方向记载为“下方向”，将从发光元件层6向密封层8的方向记载为“上方向”。

<基板>

基板4包括支承基板。基板4包括在支承基板上设置有薄膜晶体管(TFT)等电路元件的薄膜晶体管层(TFT层)。基板4还可以包含阻挡层等追加的构成要素。阻挡层降低水分及氧等从支承基板的外侧侵入发光元件层6。

支承基板可以是由石英或玻璃等形成的非柔性基板，也可以是由树脂膜或树脂片形成的柔性基板。石英基板及玻璃基板的光透过性高，气体遮蔽性高，因此优选。另外，从透光性及气体遮蔽性的观点考虑，在树脂膜的情况下的材质优选为以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为代表的甲基丙烯酸类树脂类、以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)为代表的聚酯树脂类、及聚碳酸酯树脂类等。

<发光元件层>

发光元件层6是设有发光元件的层。

发光元件层6包括:相互对置的阳极10(第一电极)和阴极16(第二电极)；覆盖阳极10的边缘的边缘罩12；以及设置在阳极10和阴极16之间的活性层14。活性层14从阳极10侧起依次包括空穴注入层20、空穴传输层22(第二接触层)、发光层24和电子传输层26(第一接触层)。活性层14也称为电致发光层(EL层)。不限于此，活性层14也可以具备电子注入层等追加的构成要素。

图3是表示图2所示的发光层24与电子传输层26的边界及其附近的概略构成的示意图。图3相当于图2中以围框C示出的部分的放大图。

(电极)

如图2所示，每个发光元件单独地形成阳极10。阳极10按每个发光元件、即每个子像素呈岛状设置，也称为“像素电极”。阳极10包括红色发光元件6R用的阳极10R、绿色发光元件6G用的阳极10G、以及蓝色发光元件6B用的阳极10B。另一方面，阴极16相对于多个发光元件共用地形成。阴极16也被称为“共用电极”。阴极16由于与像素电极相对置，因此也被称为“对置电极”。

此外，也可以将子像素简称为“像素”。

阳极10和阴极16含有导电性材料，至少一方为透明电极。在显示装置2为单面显示的情况下，阳极10和阴极16中接近显示面的电极为透明电极，远离显示面的电极为反射电极。在显示装置2为双面显示的情况下，阳极10和阴极16两者为透明电极。透明电极可以由透光性的导电性材料形成。反射电极能够由光反射性的传导性材料形成，或者由透光性的导电性材料与光反射性的传导性材料的层叠体形成。

透光性的导电性材料包含铟锡氧化物(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、氧化锡(SnO₂)、氟掺杂氧化锡(FTO)等。这些材料由于可见光的透过率高，因而提高了发光元件的发光效率。光反射性的传导性材料能够使用铝(A1)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)等。这些材料由于对可见光的反射率高，因而发光元件的发光效率提高。

阳极10向发光层24供给空穴，阴极16向发光层24供给电子。另外，阳极10以与阴极16对置的方式设置。

(边缘罩)

边缘罩12既可以针对每个发光元件单独地形成，也可以针对多个发光元件一体地形成。边缘罩12可以是上面比底面小的正锥形，也可以是上面比底面大的倒锥形。边缘罩12可以由单层构成，也可以由多层构成。

边缘罩12形成在相互邻接的发光元件之间，将发光元件间电绝缘。因此，通过边缘罩12，发光元件层6被划分为红色发光元件6R、绿色发光元件6G以及蓝色发光元件6B。边缘罩12也被称为“隔壁”或“堤”。边缘罩12具有多个开口，各阳极10的上面从各开口露出。

边缘罩12包含绝缘材料，例如包含聚酰亚胺树脂类、丙烯酸树脂类、酚醛清漆树脂类、芴树脂类等。边缘罩12例如通过使用光刻技术对感光性的树脂材料进行图案化而形成。感光性树脂既可以是负型，也可以是正型。

(空穴注入层和空穴传输层)

空穴注入层20不与发光层24接触。另一方面，空穴传输层22与红色发光层24R、绿色发光层24G和蓝色发光层24B分别直接接触。

空穴注入层20和空穴传输层22可以分别按发光元件单独形成，也可以对多个发光元件共同形成。对每个发光元件单独形成时，空穴注入层20和/或空穴传输层22，对每个发光元件的形状、厚度和组成的任一个以上可以不同。

空穴注入层20包含具有空穴传输性的材料，承担从阳极10向空穴传输层22注入空穴的功能。空穴传输层22包含具有空穴传输性的材料，承担从空穴注入层20向发光层24进行空穴传输的功能。优选空穴注入层20和空穴传输层22中的至少一方具有阻碍从发光层24向阳极10的电子传输的功能。

空穴传输材料可以使用无机空穴传输材料，也可以使用有机空穴传输材料。作为空穴传输材料，可以从在本领域通常使用的材料中适当选择。

无机空穴传输材料可举出例如包含Zn、Cr、Ni、Ti、Nb、Al、Si、Mg、Ta、Hf、Zr、Y、La、Sr、Mo、W、Re中的任一种以上的金属元素的金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氰化物、金属硫氰化物及金属硒氰化物等。这些增益是可变的。

有机空穴传输材料可以列举例如PEDOT:PSS(聚乙烯二氧噻吩/聚磺苯乙烯)、PVK(聚-N-乙烯基咔唑)、TFB(聚[(9，9-二辛基芴基-2，7-二基)-共-(4，4’-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]、或者poly-TPD(N，N’-双(4-丁基苯基)-N，N’-双(4-丁基苯基)-N，N’-双(苯基)-二苯胺)等。

(发光层)

发光层24以覆盖从边缘罩12的开口露出的对应的阳极10的上表面的方式形成。发光层24是通过发生来自阳极10的空穴与来自阴极16的电子的复合，从而发光体激发，在激发的发光体返回基态时发光的层。

发光层24包含发出红色光的红色发光层24R、发出绿色光的绿色发光层24G以及发出蓝色光的蓝色发光层24B。发光层24既可以针对每个相同颜色的发光元件单独地形成，也可以对相同颜色的多个发光元件共用地形成。

在本公开中，蓝色光是在400nm以上且500nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。此外，绿色光是例如在超过500nm且600nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。此外，红色光是例如在超过600nm且780nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。

此外，根据本公开的发光层24不限于此。例如，发光层24也可以包含发出红绿蓝以外的颜色的光的层。另外，例如，发光层24可以发出两种颜色以下的光，也可以发出四种颜色以上的光。

如图3所示，蓝色发光层24B包含发出蓝色光的蓝色量子点30B作为发光体，还包含与蓝色量子点30B配位的第一配体32B。

虽省略了图示，但绿色发光层24G包括发出绿色光的绿色量子点作为发光体，还包括配位于绿色量子点的绿色第一配体。另外，红色发光层24R包括发出红色光的红色量子点作为发光体，还包括配位于红色量子点的红色第一配体。

红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点30B的组成彼此相同，也可以不同。红色发光层24R的第一配体、绿色发光层24G的第一配体以及蓝色发光层24B的第一配体32B既可以彼此相同，也可以不同。

只要没有在本公开中特别的说明，“量子点30”是指红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点30B中的任一个。此外，“第一配体32”是指红色发光层24R的第一配体、绿色发光层24G的第一配体以及蓝色发光层24B的第一配体32B中的任一个。关于第一配体32，将在后面详述。

量子点30例如是具有100nm以下的粒子尺寸的半导体微粒，可以具有MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、CdZnSe、HgS、HgSe、HgTe等II-VI族半导体化合物和/或GaAs、GaP、InN、In-As、InP、InSb等III-V族半导体化合物的结晶和/或Si、Ge、Sn、Pb等IV族半导体化合物的结晶。另外，量子点例如也可以具有以上述半导体晶体为核、用带隙较宽的壳材料对该核进行了外涂层的核/壳结构。

(电子传输层)

如图2所示，本实施方式所涉及的电子传输层26与红色发光层24R、绿色发光层24G以及蓝色发光层24B分别直接接触。

电子传输层26既可以针对每个发光元件单独地形成，也可以对多个发光元件共同形成。在对每个发光元件单独形成的情况下，电子传输层26可以对每个发光元件的形状、厚度及组成中的任一个以上不同。

如图3所示，电子传输层26包含具有电子传输性的电子传输材料40，还包含能够与量子点30配位的第二配体34。第二配体34在由于电子传输层26而具有充分的电子传输性时，第二配体34可以兼作电子传输材料40。关于第二配体34，将在后面详述。

电子传输层26负担从阴极16向发光层24传输电子的功能。电子传输层26优选具有阻碍空穴从发光层24向阴极16的传输的功能。

电子传输材料可以使用无机电子传输材料，也可以使用有机电子传输材料。电子传输材料可以从该领域中通常使用的材料中适当选择。

无机电子传输材料例如可列举包含Zn、Ti、Mg、Zr、Sn、Nb中的任一种以上的金属元素的金属氧化物等。这些材料也可以是纳米粒子。

作为有机电子传输材料，例如可以列举出包含一个以上的噁二唑环、三唑环、三嗪环、喹啉环、菲咯啉环、嘧啶环、吡啶环、咪唑环咔唑环等含氮杂环的化合物以及络合物。作为具体例，可列举出：荧光素或异菲咯啉等1，10-菲咯啉衍生物、1，3，5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)等苯并咪唑衍生物、双(10-苯并羟基喹啉)铍络合物、8-羟基喹啉铝络合物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基酚铝等金属络合物、4，4’-双咔唑联苯等。

(发光元件)

如上所述，本实施方式的红色发光元件6R从基板4侧起依次包括阳极10R(第一电极)、包含红色量子点的红色发光层24R、与红色发光层24R直接接触的电子传输层26(第一接触层)、以及阴极16(第二电极)。并且，红色发光层24R包含配位于红色量子点的第一配体，电子传输层26包含能够配位于红色量子点的第二配体34。

本实施方式涉及的绿色发光元件6G从基板4侧起依次包括阳极10G(第一电极)、包含绿色量子点的绿色发光层24G、与绿色发光层24G直接接触的电子传输层26(第一接触层)、以及阴极16(第二电极)。并且，绿色发光层24G包含配位于绿色量子点的第一配体，电子传输层26包含能够配位于绿色量子点的第二配体34。

本实施方式的蓝色发光元件6B从基板4侧起依次包括阳极10B(第一电极)、包含蓝色量子点的蓝色发光层24B、与蓝色发光层24B直接接触的电子传输层26(第一接触层)、以及阴极16(第二电极)。并且，蓝色发光层24B包含配位于蓝色量子点的第一配体，电子传输层26包含能够配位于蓝色量子点的第二配体34。

<密封层>

密封层8覆盖发光元件层6，密封显示装置2所具备的各发光元件。密封层8减少水分和氧等从显示装置2的密封层8侧的外部渗透到发光元件层6等。密封层例如可以具有由无机材料构成的无机密封膜和由有机材料构成的有机密封膜的层叠结构。无机密封膜例如通过CVD形成，由氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧化硅膜、或者它们的层叠膜构成。有机密封膜例如由包含聚酰亚胺等的能够涂布的树脂材料构成。

<显示装置的制造方法>

图4是示出本实施方式所涉及的显示装置2的制造方法的一例的概略流程图。

在本实施方式所涉及的显示装置2的制造方法中，首先，形成基板4(步骤S2)。基板4例如可以通过在硬直的玻璃基板上形成薄膜基材和该薄膜基材上的TFT之后从薄膜基材剥离玻璃基板而形成。上述的玻璃基板的剥离可以在后述的发光元件层6及密封层8的形成后执行。或者，基板4例如可以通过在硬直的玻璃基板上直接形成TFT而形成。

接着，在基板4上形成阳极10(步骤S4)。阳极10可以通过例如在通过溅射法以及真空蒸镀法等形成金属材料的薄膜之后，通过使用光致抗蚀剂的干蚀刻或者湿蚀刻进行该薄膜的图案形成来执行。由此，得到在基板4按每个子像素形成为岛状的阳极10R、阳极10G以及阳极10B。

接着，形成边缘罩12(步骤S6)。在步骤S6中，通过光刻法形成边缘罩12。具体而言，例如，在基板4及阳极10的上表面涂布作为边缘罩12的材料的正型感光性树脂。接着，在涂布的感光性树脂的上方且在与各子像素对应的位置设置具有透光部的光掩模，隔着光掩模照射紫外光等。接着，利用适当的显影液对照射了紫外光的感光性树脂进行清洗。由此，在基板4上的与各子像素对应的位置之间形成边缘罩12。

接着，形成空穴注入层20(步骤S8)。空穴注入层20可以通过任意的方法形成。在步骤S8中，例如，首先将空穴传输材料溶解或分散于溶剂中，得到作为空穴注入层20的材料的溶液(以下称为“空穴注入溶液”)。空穴注入溶液包含空穴传输材料和溶剂。然后，将空穴注入溶液涂布并固化在边缘罩12和阳极10上。

在此，在对多个发光元件共用地形成空穴注入层20的情况下，可以通过棒涂法或旋涂法等在边缘罩12和阳极10上整面地涂布空穴注入溶液，通过加热等使空穴注入溶液固化。在空穴注入层20针对每个发光元件单独形成的情况下，可以使用喷墨法等印刷技术，将空穴注入溶液涂布于边缘罩12以及阳极10上的给定的位置，通过加热等使空穴注入溶液固化。或者，在空穴注入层20针对每个发光元件单独形成的情况下，可以整面地涂布空穴注入溶液并使其固化，使用光刻技术，对固化的空穴注入溶液进行图案化。

接着，形成空穴传输层22(步骤S10)。空穴传输层22可以通过任意的方法形成。在步骤S10中，例如，首先，将空穴传输材料溶解或分散于溶剂中，得到作为空穴传输层22的材料的溶液(以后，称为“空穴传输溶液”)。空穴传输溶液包含空穴传输材料和溶剂。然后，将空穴传输溶液涂布到空穴注入层20(及任意选择的边缘罩12等)上并固化。

接着，形成发光层24(步骤S12)。红色发光层24R、绿色发光层24G和蓝色发光层24B可以以任意的顺序形成。发光层24可以通过任意的方法形成。

图5是表示准备成为图2所示的蓝色发光层24B的材料的溶液66B(以下称为“蓝色发光溶液66B”)的操作的示意图。

如图5所示，在步骤S12中的蓝色发光层24B的形成中，例如，首先，在包含蓝色量子点30B以及溶剂62B的量子点分散溶液60B中，添加第一封端剂64B，得到蓝色发光溶液66B(第一液体)。然后，将蓝色发光溶液66B涂布于空穴传输层22(以及任意选择的边缘罩12等)上以及固化。在此，蓝色发光溶液66B涂布在从边缘罩12的开口露出的阳极10B的上表面上。

例如，在溶剂62B中，可以从第一封端剂64B产生第一配体32B及副产物33B，第一配体32B配位于蓝色量子点30B的表面。例如，使用金属卤化物(MX₂)或金属硫族化合物(MY)作为第一封端剂64B，使用极性溶剂作为溶剂62B时，如下述化学式(1)或(2)所示，从第一封端剂64B产生卤离子(X^-)或硫族离子(Y^2-)和金属离子(M²⁺)。并且，作为第一配体32B，卤离子(X^-)或者硫族离子(Y^2-)配位于蓝色量子点30B。金属离子(M²⁺)为副产物33B。

[化1]

在此，M表示金属元素，X表示卤族元素，Y表示硫族元素，Y^2-表示硫族离子。

卤族元素为新型IUPAC方式中的第17族元素。卤族元素包含氟(F)、氯(C1)、溴(Br)和碘(I)。

硫族元素是新IUPAC方案中的第16族元素。硫族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)。

另外，例如，第一封端剂64B可以直接配位于蓝色量子点30B的表面。这种情况下，第一配体32B与第一封端剂64B相同，不产生副产物33B。例如，在使用油酸作为第一封端剂64B的情况下，油酸作为第一配体32B配位于蓝色量子点30B。

无论在哪种情况下，蓝色发光溶液66B都包括蓝色量子点30B和配位在蓝色量子点30B上的第一配体32B。

步骤S12中的绿色发光层24G以及红色发光层24R的形成与步骤S12中的蓝色发光层24B的形成相同，因此不重复详细的说明。

只要没有在本公开中特别的说明，“量子点分散溶液60”是指红色发光层24R的形成工序中使用的量子点分散溶液、绿色发光层24G的形成工序中使用的量子点分散溶液、蓝色发光层24B的形成工序中使用的量子点分散溶液60B中的任一个。“溶剂62”是指红色发光层24R的形成工序中使用的溶剂、绿色发光层24G的形成工序中使用的溶剂、蓝色发光层24B的形成工序中使用的溶剂62B中的任一种。另外，“第一封端剂64”是指在红色发光层24R的形成工序中使用的第一封端剂、在绿色发光层24G的形成工序中使用的第一封端剂、在蓝色发光层24B的形成工序中使用的第一封端剂64B中的任一种。另外，“发光溶液66”是指在红色发光层24R的形成工序中使用的红色发光溶液、在绿色发光层24G的形成工序中使用的绿色发光溶液，以及在蓝色发光层24B的形成工序中产生的蓝色发光溶液66B中的任一者。

只要没有在本公开中特别的说明，“副产物33”是指在红色发光层24R的形成工序中产生的副产物、在绿色发光层24G的形成工序中产生的副产物，以及在蓝色发光层24B的形成工序中产生的副产物33B中的任一者。

接着，形成电子传输层26(步骤S14)。电子传输层26可以通过包括涂布作为电子传输层26的材料的溶液的作业的方法中的任意方法来形成。

图6是表示准备成为图2所示的电子传输层26的材料的溶液76(以下称为"电子传输溶液76")的作业的示意图。

如图6所示，在步骤S14中，例如，首先，向包含电子传输材料40以及溶剂72的溶液70添加第二封端剂74，得到电子传输溶液76(第二液体)。然后，将电子传输溶液76直接涂布和固化于发光层24(以及任意选择的边缘罩12等)上。

例如，在溶剂72中，从第二封端剂74产生第二配体34及副产物35，第二配体34可以配位于蓝色量子点30B的表面。另外，例如，第二封端剂74也可以直接配位于蓝色量子点30B的表面。这种情况下，第二配体34与第二封端剂74相同，不产生副产物35。

在电子传输材料40为纳米粒子的情况下，第二配体34可以配位于电子传输材料40的表面。

不论在哪种情况下，关于蓝色发光元件6B，电子传输溶液76均包括电子传输材料40和能够配位于蓝色量子点30B的第二配体34。电子传输溶液76对于红色发光元件6R和绿色发光元件6G，是同样的。即，第二配体34能够与红色量子点、绿色量子点以及蓝色量子点30B中的任一者配位。

在现有技术中，通过将溶液直接涂布在发光层24上，存在发光层24劣化，发光元件的发光效率以及可靠性降低的问题。这是因为，发光层24中包含的第一配体32溶出到所涂布的溶液中。由于发光层24中的第一配体32的量的减少，因此第一配体32从量子点30脱离，量子点30表面的缺陷容易露出。在露出缺陷的量子点30中，电子和空穴容易非发光复合。另外，缺陷露出的量子点30的尺寸容易因奥斯特瓦尔德成核或凝聚而增加。因此，存在发光元件的发光效率以及可靠性降低的问题。

本发明的发明者们发现，通过选择第一配体32及第二配体34以使第一配体32向溶剂的溶解与第二配体34向溶剂的溶解竞争，并将第二配体34添加到直接涂布于发光层24上的溶液中，能够降低或者消除上述问题。这是因为，第一配体32向涂布的溶液的溶出由于与第二配体34的竞争而降低。

如上所述，本实施方式的电子传输溶液76包含第二配体34，第一配体32与第二配体34竞争。因此，发光层24中的第一配体32难以溶出到电子传输溶液76。因此，能够提高发光元件的发光效率以及可靠性。

而且，在第一配体32从发光层24向阳极10移动的情况下，第二配体34被从电子传输层26向发光层24补给。并且，第二配体34与第一配体32一起或第二配体34取代第一配体32，保护量子点30的表面。因此，在发光元件的驱动中第一配体32移动的构成中，能够提高发光元件的发光效率以及可靠性。

接着，形成阴极16(步骤S16)。阴极16例如可以通过真空蒸镀法或溅射法等对多个发光元件共同成膜金属材料的薄膜地形成。通过以上，完成发光元件层6的形成。

接着，形成密封层8(步骤S18)。在密封层8包含有机密封膜的情况下，该有机密封膜的形成也可以通过有机密封材料的涂布来执行。另外，在密封层8包含无机密封膜的情况下，该无机密封膜可以通过CVD法等成膜。由此，形成密封发光元件层6的密封层8。

然后，根据需要执行玻璃基板的剥离以及功能薄膜的粘贴等，显示装置2的制造完成。功能膜例如包括偏光板膜、具有接触式传感器面板功能的传感器膜、保护膜以及防反射膜等。

<配体>

以下，对第一配体32和第二配体34进行详细说明。

如上所述，第一配位体32配位于量子点30。并且，第一配体32及第二配体34以使第一配体32向溶剂72的溶解与第二配体34在向溶剂72的溶解竞争的方式被选择。作为例子，第一配体32及第二配体34可以具有相同的官能团，或者各自是卤素离子，或者各自是硫族离子。

具有官能团的有机化合物或有机离子的性质例如相对于量子点的配位性及相对于溶剂的溶解性受到官能团的影响。因此，当第一配体32及第二配体34为具有同一官能团的有机化合物或有机离子时，第一配体32在溶剂72中的溶解与第二配体34在溶剂72中的溶解竞争。左右在溶剂中的溶解性的官能团例如选自包含羟基、醛基、羧基、羰基、醚基、氨基、硫醇基和膦基的组。

碳原子数19以上的有机物具有不易溶于极性溶剂和非极性溶剂的任一者的倾向。难以溶解第一配体32及第二配体34，使得难以形成发光层24及电子传输层26。因此，在第一配体32及第二配体34为有机化合物或者有机离子的情况下，优选第一配体32的平均碳原子数为18以下，且第二配体34的平均碳原子数为18以下。此外，平均碳原子数是碳原子数的算术平均值。

碳原子数3以上且10以下的有机化合物或有机离子具有与量子点的配位结合强的倾向，适于保护量子点的配体。因此，更优选第一配体32的平均碳原子数为3以上且10以下，并且第二配体34的平均碳原子数为3以上10以下。

有机化合物或有机离子，其碳原子数越小，电荷传输效率越高，但另一方面，具有疏水性的保护能力越低的倾向。电子传输层26的电荷传输效率越高，发光元件的发光效率越高。电子传输层26的保护能力越高，发光元件的寿命越长。因此，更优选30％以上且95％以下的第一配体32的碳原子数为5以下，30％以上且95％以下的所述第二配体34的碳原子数为5以下。

需要说明的是，第一配体32的平均碳原子数也可以与第二配体34的平均碳原子数不同。另外，第一配体32也可以是与第二配体34相同的有机化合物或有机离子。第一配位体32和第二配体34相同则能够降低发光元件的制造成本。

卤素离子彼此对量子点的配位性及对溶剂的溶解性相互竞争。因此，当第一配体32及第二配体34分别为卤素离子时，第一配体32在溶剂72中的溶解与第二配体34在溶剂72中的溶解竞争。卤素离子包含从含有氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)的组中选择的卤族元素。

优选以使量子点30的表面缺陷最小化的方式选择第一配体32及第二配体34。具体而言，优选将使量子点30的表面缺陷最小化的卤素离子用作第一配体32及第二配体34。因此，第二配体32及第二配体34为同一卤素离子则特别有益。

另一方面，从配体在溶剂中的溶解性、或者配体的载体传输性等的观点出发，有时不能将相同的配体用作第一配体32及第二配体34。这种情况下，优选将尽可能类似的(即竞争)配体用作第一配体32及第二配体34。因此，第一配体32及第二配体34是不同的卤素离子也有益的。

硫族离子彼此对量子点的配位性及对溶剂的溶解性相互竞争。因此，当第一配体32及第二配体34分别为硫族离子时，第一配体32在溶剂72中的溶解与第二配体34在溶剂72中的溶解竞争。硫族离子包含选自由包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)的组中的硫族元素。

优选以使量子点30的表面缺陷最小化的方式选择第一配体32及第二配体34。具体而言，优选将使量子点30的表面缺陷最小化的硫族离子用作第一配体32及第二配体34。因此，第一配体32及第二配体34为相同的硫族离子特别有益。

另一方面，从配体在溶剂中的溶解性、或者配体的载体传输性等的观点出发，有时不能将相同的配体用作第一配体32及第二配体34。这种情况下，优选将尽可能类似的(即竞争)配体用作第一配体32及第二配体34。因此，第一配体32及第二配体34是不同的硫族离子则也有益的。

在将卤素离子或硫族化合物作为配体使用的情况下，通常，将金属卤化物或金属硫族化合物作为封端剂使用。封端剂所包含的金属元素的离子化倾向越大，则在材料溶液中封端剂越容易电离为金属离子与卤素离子或硫族化物。而且，捕获剂所包含的金属元素的离子化倾向越大，则电离的卤素离子或硫族化物越容易配位于量子点30。在量子点30中典型使用的金属元素之中，离子化倾向最小的元素为铅。因此，优选发光层24的形成工序所用的第一封端剂64包含与铅相比离子化倾向同等以上的第一金属元素，电子传输层26的形成工序所用的第二封端剂74包含与铅相比离子化倾向同等以上的第二金属元素。而且，第一及第二金属元素分别残留在发光层24及电子传输层26中。这些金属元素既可以彼此相同，也可以不同。

碱金属和碱土金属的离子化倾向大。因此，优选第一金属元素选自含有碱金属及碱土类金属的组，第二金属元素选自含有碱金属及碱土类金属的组。

为了减少量子点30在发光溶液66中的溶解，优选量子点30含有的金属元素与用于发光层24的第一封端剂64含有的第一金属元素相同。第一金属元素选自包括例如锌(Zn)、锡(Sn)、铌(Nb)、镉(Cd)、铟(In)、钛(Ti)及锆(Zr)的组。第一金属元素与第二金属元素可以不同也可相同。

发光层24所包含的第一配体32的量是用于保护量子点30的足够量，同时期望是不阻碍空穴或电子的移动的量。具体而言，发光层24中的第一配体32的浓度的优选范围以重量百分率(wt％)计为0.001wt％以上且10wt％以下。为了实现该目的，在步骤S12中，发光溶液66中的第一配体32的浓度的优选范围为0.001mol/L以上且0.5mol/L以下。

电子传输层26中包含的第二配体34的量是用于减少第一配体32从发光层24的溶出的足够量，同时优选为不阻碍空穴或电子的移动的量。即，优选第二配体34的量与第一配体32的量相同程度。具体而言，电子传输层26中第二配体34的浓度的优选范围以重量百分率(wt％)计为0.001wt％以上且10wt％以下。为了实现该目的，在步骤S14中，电子传输溶液76中的第二配体34的浓度的优选范围为0.001mol/L以上且0.5mol/L以下。

作为形成活性层14的一种方法，存在交替地重复下述工序:将在极性溶剂中溶解有材料的溶液涂布和固化的工序；以及将在非极性溶剂中溶解有材料的溶液涂布和固化的工序。

在优选的一个例子中，发光溶液66所含有的溶剂62使用极性溶剂，电子传输溶液76所含有的溶剂72使用非极性溶剂，第一配体32在单一成分的(即从量子点30游离)状态下可溶于非极性溶剂，在保护量子点30的状态下可溶于极性溶剂。在发光层24中，第一配体32处于保护量子点30的状态。因此，第一配体32更不易从发光层24溶出。此外，第二配体34与第一配体32同样，在单一成分的状态下可溶于非极性溶剂，在保护量子点30的状态下可溶于极性溶剂。

在优选的另一例中，在发光溶液66所含有的溶剂62中使用非极性溶剂，在电子传输溶液76所含有的溶剂72中使用极性溶剂，第一配体32在单一成分的状态下可溶于极性溶剂，在保护量子点30的状态下可溶于非极性溶剂。在发光层24中，第一配体32处于保护量子点30的状态。因此，第一配位体32更不易从发光层24溶出。此外，第二配体34与第一配体32同样，在单一成分的状态下可溶于极性溶剂，在保护量子点30的状态下可溶于非极性溶剂。

(变形例)

以下对本实施方式的一变形例进行说明。

图7是示出图2所示的发光层24和空穴传输层22的边界及其附近的概略结构的示意图。图7相当于在图2中由围框D示出的部分的放大图。

如图7所示，本变形例的空穴传输层22包含具有空穴传输性的空穴传输材料50，进而包含能够与量子点30配位的第三配体36。第三配体36在由于空穴传输层22具有充分的空穴传输性的情况下，第三配体36也可以兼作空穴传输材料50。

在步骤S10中，例如，添加空穴传输材料50及第三封端剂，得到空穴传输溶液。在溶剂中，由第三封端剂生成第三配体36和副产物，第三配体36可以配位于量子点30的表面。另外，例如，第三封端剂可以直接与量子点30的表面配位。这种情况下，第三配体36与第三封端剂相同，不产生副产物。

第三配体36和第一配体32的关系优选与第二配体34和第一配体32的关系相同。即，优选第一配位体32和第三配位体36具有相同的官能团、或者各为卤素离子、或者各为硫族离子。

第三配体36出于与第二配体34同样的理由，优选具有与第一配体32相同的官能团的有机化合物或有机离子。进而，第三配体36的平均碳原子数优选为18以下，更优选为3以上且10以下。优选30％以上且95％以下的第三配体36的、碳原子数为为5以下。第三配体36的平均碳原子数可以与第一配体32的平均碳原子数不同，第三配体36也可以是与第一配体32相同的有机化合物或有机离子。

出于与第二配体34同样的理由，在第一配体32为卤素离子的情况下，第三配体36优选为卤素离子，在第一配体32为硫族离子的情况下，第三配体36优选为硫族离子。另外，第三封端剂优选含有与铅相比离子化倾向同等或以上的第三金属元素，第三金属元素优选选自含有碱金属及碱土类金属的组。第一金属元素与第三金属元素不同也可相同。空穴传输层22中包含的第三配体36的浓度优选为0.001wt％以上且10wt％以下。

根据本变形例所涉及的构成，在第一配体32从发光层24向阴极16移动的情况下，从空穴传输层22向发光层24补给第三配体36。并且，第三配体36与第一配体32一起或第二配体34取代第一配体32，保护量子点30的表面。因此，在发光元件的驱动中第一配体32移动的构成中，能够提高发光元件的发光效率以及可靠性。

[实施方式2]

以下，说明本发明的另一实施方式。并且，为了便于说明，对与在第一实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。

图8是根据本实施方式的显示装置2所具有的显示区域DA的概略剖视图。

图9是示出图8所示的发光层24和空穴传输层122的边界及其附近的概略结构的示意图。图9是在图8中围框E所标注的部分的放大图。

如图8所示，本实施方式的发光元件层6包括:相互对置的阳极110(第二电极)以及阴极116(第一电极)、覆盖阴极116的边缘的边缘罩112以及设置在阳极10和阴极16之间的活性层114。活性层14从阳极110侧起依次包括空穴注入层20、空穴传输层122(第一接触层)、发光层24和电子传输层126(第二接触层)。活性层114也称为电致发光层(EL层)。不限于此，活性层114也可以具备电子注入层等追加的构成要素。

空穴传输层122包含具有空穴传输性的空穴传输材料150，进而包含能够与量子点30配位的第二配体134。

电子传输层126包含具有电子传输性的电子传输材料。通过任意选择，电子传输层126也可以包含能够与量子点30配位的第三配体。

因此，本实施方式涉及的发光元件层6除了具有层叠结构上下反转这一点以外，具有与上述实施方式1或其变形例涉及的发光元件层6同样的结构。因此，根据本实施方式，本实施方式达到与实施方式相同的效果。

本发明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

10阳极(第一电极)

16阴极(第二电极)

22空穴传输层(第二接触层)

24发光层

24R红色发光层(发光层)

24G绿色发光层(发光层)

24R蓝色发光层(发光层)

26电子传输层(第一接触层)

30量子点

30B蓝色量子点(量子点)

32B、32第一配体

34、134 第二配体

36 第三配体

66发光溶液(第一液体)

66B蓝色发光溶液(第一液体)

76电子传输溶液(第二液体)

110阳极(第二电极)

116阴极(第一电极)

122空穴传输层(第一接触层)

126电子传输层(第二接触层)

Claims (25)

1.一种发光元件，其特征在于，包括：

第一电极、含有量子点的发光层、第一接触层以及第二电极，

所述第一接触层与所述发光层接触，

所述发光层包含配位于所述量子点的第一配体，

所述第一接触层包含第二配体，

所述第一配体及所述第二配体具有相同的官能团，或者分别为卤素离子，或者分别为硫族离子。

2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体是具有所述官能团的有机化合物或有机离子，

所述第二配体是具有所述官能团的有机化合物或有机离子。

3.根据权利要求2所述的发光元件，其特征在于，

所述官能团选自包含羟基、醛基、羧基、羰基、醚基、氨基、硫醇基和膦基的组。

4.根据权利要求2或3所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体的平均碳原子数为18以下，且所述第二配体的平均碳原子数为18以下。

5.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体的平均碳原子数为3以上且10以下，且所述第二配体的平均碳原子数为3以上且10以下。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的发光元件，其特征在于，30％以上且95％以下的所述第一配体的碳原子数为5以下，30％以上且95％以下的所述第二配体的碳原子数为5以下。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体的平均碳原子数与所述第二配体的平均碳原子数不同。

8.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体与所述第二配体为所述卤素离子，并包含从含有氟F、氯Cl、溴Br和碘I的组中选择的卤素元素。

9.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体与所述第二配体为所述硫族离子，并包含硫族元素，该硫族元素选自由包含氧O、硫S、硒Se、碲Te和钋Po的组。

10.根据权利要求8或9所述的发光元件，其特征在于，

所述发光层包含与铅相比离子化倾向为同等以上的第一金属元素，

所述第一接触层包含与铅相比离子化倾向为同等以上的第二金属元素。

11.根据权利要求10所述的发光元件，其特征在于，

所述第一金属元素选自含有碱金属及碱土类金属的组，

所述第二金属元素选自含有碱金属及碱土类金属的组。

12.根据权利要求10或11所述的发光元件，其特征在于，

所述量子点包含所述第一金属元素。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一金属元素选自包含锌Zn、锡Sn、铌Nb、镉Cd、铟In、钛Ti及锆Zr的组。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一金属元素与所述第二金属元素不同。

15.根据权利要求10至14中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一金属元素与所述第二金属元素相同。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体与所述第二配体相同。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述发光层中的所述第一配体的浓度为0.001wt以上且10wt以下。

18.根据权利要求1至17中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一接触层中的所述第二配体的浓度为0.001wt以上且10wt以下。

19.根据权利要求1至18中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体在单一成分的状态下可溶于非极性溶剂，在保护所述量子点的状态下可溶于极性溶剂。

20.根据权利要求1至18中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一配体在单一成分的状态下可溶于极性溶剂，在保护所述量子点的状态下可溶于非极性溶剂。

21.根据权利要求1至20中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

所述第一接触层为空穴传输层或电子传输层。

22.根据权利要求1至20中的任一项所述的发光元件，其特征在于，

还包括第二接触层，其位于所述发光层和所述第一电极之间，且包含第三配体，并与所述发光层接触，

所述第一配体及所述第三配体具有相同的官能团，或者分别为卤素离子，或者分别为硫族离子。

23.根据权利要求22所述的发光元件，其特征在于，

所述第一接触层为空穴传输层或电子传输层中的任一方，

所述第二接触层为空穴传输层和电子传输层中的另一方。

24.一种显示装置，其特征在于，其具有多个像素，在各像素中包含发光元件，该发光元件包括第一电极、发光层和第二电极，所述第一电极对针对各像素独立设置，所述第二电极对针对各像素共通地设置，

至少一个像素所包含的所述发光元件是权利要求1至23中任一项所述的发光元件。

25.一种发光元件的制造方法，其特征在于，包括：

形成第一电极的工序；

形成含有量子点的发光层的工序；

形成与所述发光层接触的第一接触层的工序；以及

形成第二电极的工序，

在形成所述发光层的工序中，将第一液体涂布于所述第一电极上，所述第一液体含有所述量子点以及与所述量子点配位的第一配体，

在形成所述第一接触层的工序中，将含有第二配体的第二液体直接涂布在所述发光层上，

所述第一配体及所述第二配体具有相同的官能团，或者分别为卤素离子，或者分别为硫族离子。