JP2019033005A

JP2019033005A - Light emitting element

Info

Publication number: JP2019033005A
Application number: JP2017153556A
Authority: JP
Inventors: 都築　俊満; Toshimitsu Tsuzuki; 俊満都築; 玄一本村; Genichi Motomura; 敏裕山本; Toshihiro Yamamoto
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2019-02-28

Abstract

To provide a light emitting element having a light emitting layer containing quantum dots and capable of obtaining high luminous efficiency.SOLUTION: There is provided a light emitting element including a light emitting layer having a hole transporting material comprising a compound having a triphenylamine skeleton, an electron transporting material comprising a compound having a heterocyclic skeleton represented by the following general formula (1), and quantum dots (In the general formula (1), a solid arc indicates that a heterocyclic skeleton containing a nitrogen atom and a carbon atom is formed. Rand Rare aryl groups each of which may be independently have a substituent).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、量子ドットを含む発光層を備えた発光素子に関する。 The present invention relates to a light emitting element including a light emitting layer including quantum dots.

ディスプレイに求められる重要な特性の一つに色再現性がある。特に２０１６年に試験放送が始まったスーパーハイビジョンの表色系は、自然界に実在するほぼすべての物体色および既存表色システムの色域を包含することを目指している。このため、スーパーハイビジョンを表示するディスプレイには、広い色域の色再現性が求められている。広い色域の色再現性を達成するためには、自発光型ディスプレイの場合、青、緑、赤各色の発光材料の色純度を高くする必要がある。 One of the important characteristics required for displays is color reproducibility. In particular, the color system of Super Hi-Vision, whose test broadcasting began in 2016, aims to encompass almost all object colors that exist in nature and the color gamut of existing color systems. For this reason, a display that displays Super Hi-Vision is required to have color reproducibility with a wide color gamut. In order to achieve color reproducibility in a wide color gamut, in the case of a self-luminous display, it is necessary to increase the color purity of light emitting materials of blue, green, and red colors.

近年、半導体ナノ結晶からなる量子ドットを発光材料として用いた電界発光素子が提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。量子ドットは、結晶粒径を変えることにより発光色を制御でき、粒径分布を均一にすることにより発光スペクトルの半値幅（ＦＷＨＭ）を小さくできる。量子ドットは、ＦＷＨＭが小さい利点を生かして、ディスプレイ用の色純度の高い発光材料として利用できる可能性がある。 In recent years, electroluminescent devices using quantum dots made of semiconductor nanocrystals as light emitting materials have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). The quantum dots can control the emission color by changing the crystal grain size, and can reduce the half width (FWHM) of the emission spectrum by making the particle size distribution uniform. The quantum dot may be used as a light emitting material with high color purity for a display by taking advantage of small FWHM.

量子ドットを発光素子に応用する研究開発として、ＦＷＨＭ３０ｎｍ以下、外部量子効率で約１５％を実現した例がある（例えば、非特許文献２参照）。
また、ＩｎＰやＣｕＩｎＺｎＳを主成分として用いた量子ドットを、発光素子の発光材料として用いることが報告されている（例えば、非特許文献３、４参照）。 As research and development for applying quantum dots to light-emitting elements, there is an example in which FWHM is 30 nm or less and an external quantum efficiency of about 15% is realized (for example, see Non-Patent Document 2).
In addition, it has been reported that a quantum dot using InP or CuInZnS as a main component is used as a light-emitting material of a light-emitting element (see, for example, Non-Patent Documents 3 and 4).

特許第４９４８７４７号公報Japanese Patent No. 4948747

シラサキら，（Ｙ．Ｓｈｉｒａｓａｋｉｅｔ．ａｌ）ネイチャー・フォトニクス（ＮａｔｕｒｅＰｈｏｔｏｎｉｃｓ），７，１３（２０１３）Shirasaki et al. (Y. Shirasaki et.al) Nature Photonics, 7, 13 (2013) Ｙ．ヤンら，（Ｙ．Ｙａｎｇｅｔａｌ．）ネイチャー・フォトニクス（ＮａｔｕｒｅＰｈｏｔｏｎｉｃｓ），９，２５９（２０１５）Y. Yan et al. (Y. Yang et al.) Nature Photonics, 9, 259 (2015). Ｊ．リムら，（Ｊ．Ｌｉｍｅｔａｌ．）ケミストリー・オブ・マテリアルズ（ＣＨＥＭＩＳＴＲＹＯＦＭＡＴＥＲＩＡＬＳ），２３，４４５９（２０１１）J. et al. Lim et al. (J. Lim et al.) Chemistry of Materials, 23, 4459 (2011). Ｚ．リウら，（Ｚ．Ｌｉｕｅｔａｌ．）オーガニック・エレクトロニクス（ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ），３６，９７（２０１６）Z. Liu et al. (Z. Liu et al.) Organic Electronics, 36, 97 (2016).

しかしながら、従来の量子ドットを含む発光層を備えた発光素子においては、より一層発光効率を向上させることが要求されていた。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、量子ドットを含む発光層を有し、高い発光効率が得られる発光素子を提供することを課題とする。 However, in the light emitting element provided with the light emitting layer containing the conventional quantum dot, it was requested | required to improve luminous efficiency further.
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the light emitting element which has a light emitting layer containing a quantum dot and can obtain high luminous efficiency.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、特定の複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料と、量子ドットとを含有する発光層を有する発光素子とすることで、高い発光効率が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, by making a light-emitting element having a light-emitting layer containing a hole transport material composed of a compound having a triphenylamine skeleton, an electron transport material composed of a compound having a specific heterocyclic skeleton, and quantum dots, The present inventors have found that high luminous efficiency can be obtained and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の発明に関わるものである。
［１］トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、
下記一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料と、
量子ドットとを含有する発光層を備えたことを特徴とする発光素子。 That is, the present invention relates to the following inventions.
[1] a hole transport material comprising a compound having a triphenylamine skeleton;
An electron transport material comprising a compound having a heterocyclic skeleton represented by the following general formula (1);
A light emitting device comprising a light emitting layer containing quantum dots.

（一般式（１）中、実線の円弧は、窒素原子と炭素原子とを含む複素環骨格が形成されていることを示す。Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して置換基を有してもよいアリール基である。）

(In general formula (1), a solid-line arc indicates that a heterocyclic skeleton containing a nitrogen atom and a carbon atom is formed. R ₁ and R ₂ each independently have a substituent. A good aryl group.)

［２］前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物が、トリフェニルアミン骨格とスピロビフルオレン骨格とが結合した構造であって、前記スピロビフルオレン骨格を形成しているベンゼン環のうちの少なくとも１つが、前記トリフェニルアミン骨格の有するフェニル基の１つによって形成されている構造を有することを特徴とする［１］に記載の発光素子。 [2] The compound having a triphenylamine skeleton has a structure in which a triphenylamine skeleton and a spirobifluorene skeleton are bonded, and at least one of the benzene rings forming the spirobifluorene skeleton is: [1] The light-emitting element according to [1], wherein the light-emitting element has a structure formed by one of phenyl groups of the triphenylamine skeleton.

［３］前記トリフェニルアミン骨格を有する化合物が、下記一般式（２−２）または下記一般式（２−４）で表される化合物であることを特徴とする［２］に記載の発光素子。 [3] The light emitting device according to [2], wherein the compound having a triphenylamine skeleton is a compound represented by the following general formula (2-2) or the following general formula (2-4) .

［４］前記一般式（１）中の複素環骨格が１，３，４−オキサジアゾール環構造であり、１，３，４−オキサジアゾール環の２位と５位にそれぞれ、前記一般式（１）中のＲ_１及びＲ_２が結合していることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の発光素子。 [4] The heterocyclic skeleton in the general formula (1) has a 1,3,4-oxadiazole ring structure, and the general skeletons at the 2-position and 5-position of the 1,3,4-oxadiazole ring, respectively, the light emitting device according to any one of, characterized in that R ₁ and R ₂ in the formula (1) is attached [1] to [3].

［５］前記一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物が、下記一般式（３−５）で表される化合物であることを特徴とする［４］に記載の発光素子。 [5] The light-emitting element according to [4], wherein the compound having a heterocyclic skeleton represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (3-5).

［６］前記量子ドットが、半導体結晶の微粒子であるコアと、前記コアの表面を被覆するシェルと、前記シェルの表面に形成されたキャッピング層とからなり、
前記コアがＩｎＰを含み、前記シェルがＺｎＳｅＳを含むことを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の発光素子。 [6] The quantum dot comprises a core that is a fine particle of a semiconductor crystal, a shell that covers the surface of the core, and a capping layer formed on the surface of the shell,
The light emitting device according to any one of [1] to [5], wherein the core includes InP and the shell includes ZnSeS.

［７］前記発光層が、前記正孔輸送材料と前記電子輸送材料とを含む混合有機層と、前記量子ドットを含む量子ドット層とを有し、前記混合有機層と前記量子ドット層とが接して配置されていることを特徴とする［１］〜［６］のいずれかに記載の発光素子。
［８］前記量子ドット層が２層設けられ、２層の量子ドット層間に前記混合有機層が配置されていることを特徴とする［７］に記載の発光素子。 [7] The light emitting layer includes a mixed organic layer including the hole transport material and the electron transport material, and a quantum dot layer including the quantum dots, and the mixed organic layer and the quantum dot layer include The light-emitting element according to any one of [1] to [6], wherein the light-emitting element is disposed in contact therewith.
[8] The light emitting device according to [7], wherein two quantum dot layers are provided, and the mixed organic layer is disposed between two quantum dot layers.

本発明の発光素子は、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料と、量子ドットとを含有する発光層を備える。このため、本発明の発光素子の発光層では、正孔輸送材料中を正孔が移動し、電子輸送材料中を電子が移動し、正孔輸送材料上または電子輸送材料上で正孔と電子とが速やかに再結合する。また、正孔輸送材料と電子輸送材料との相互作用によって、エキサイプレックスが形成される。そして、形成されたエキサイプレックスから量子ドットに効率よくエネルギー移動が起こり、量子ドットが発光する。これらのことから、本発明の発光素子は、高い発光効率が得られる。 The light-emitting element of the present invention includes a hole transport material made of a compound having a triphenylamine skeleton, an electron transport material made of a compound having a heterocyclic skeleton represented by formula (1), and a quantum dot. With layers. Therefore, in the light-emitting layer of the light-emitting element of the present invention, holes move in the hole transport material, electrons move in the electron transport material, and holes and electrons are transferred on the hole transport material or the electron transport material. And recombine quickly. An exciplex is formed by the interaction between the hole transport material and the electron transport material. Then, energy transfer efficiently occurs from the formed exciplex to the quantum dots, and the quantum dots emit light. For these reasons, the light emitting device of the present invention can obtain high luminous efficiency.

本発明の実施形態である発光素子の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the light emitting element which is embodiment of this invention. 混合有機層と量子ドット層とを有する積層構造の発光層の例を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the example of the light emitting layer of the laminated structure which has a mixed organic layer and a quantum dot layer. 本発明の実施形態において用いられる量子ドットの例を説明するための模式図であり、図３（ａ）はコア型、図３（ｂ）はコア／シェル型の量子ドットを示すものである。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of quantum dots used in the embodiment of the present invention, in which FIG. 3A shows a core type and FIG. 3B shows a core / shell type quantum dot.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得る。したがって、本発明は、以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

「発光素子」
図１は、本発明の実施形態である発光素子の一例を示した概略図である。
本実施形態の発光素子は、一対の対向する電極（陽極、陰極）間に発光層を有する。本実施形態の発光素子は、図１に示すように、基板１０の上に、陽極９０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０、電子注入層７０、陰極８０がこの順序で積層されたものである。
図１に示す発光素子は、基板１０側より光を取り出すボトムエミッション型素子であってもよいし、基板１０と反対側より光を取り出すトップエミッション型素子であってもよい。 "Light emitting element"
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
The light emitting element of this embodiment has a light emitting layer between a pair of opposing electrodes (anode, cathode). As shown in FIG. 1, the light emitting device of the present embodiment has an anode 90, a hole injection layer 30, a hole transport layer 40, a light emitting layer 50, an electron transport layer 60, an electron injection layer 70, on a substrate 10. The cathode 80 is laminated in this order.
The light emitting element shown in FIG. 1 may be a bottom emission element that extracts light from the substrate 10 side, or may be a top emission element that extracts light from the side opposite to the substrate 10.

＜基板＞
発光素子が、基板１０側より光を取り出すボトムエミッション型素子である場合、基板１０として、透明な材料からなるものを用いることが好ましい。具体的には、基板１０の材料として、ガラス、石英、その他プラスチックフィルムなどを例示できる。
発光素子が、基板１０と反対側より光を取り出すトップエミッション型素子である場合、基板１０として、必ずしも透明な材料を用いる必要はない。
また、基板１０として、プラスチックフィルムなどの可撓性基板を用いた場合には、容易に変形できるフレキシブル発光素子とすることができる。 <Board>
When the light emitting element is a bottom emission type element that extracts light from the substrate 10 side, it is preferable to use a substrate 10 made of a transparent material. Specifically, examples of the material of the substrate 10 include glass, quartz, and other plastic films.
In the case where the light emitting element is a top emission type element that extracts light from the side opposite to the substrate 10, it is not always necessary to use a transparent material for the substrate 10.
Further, when a flexible substrate such as a plastic film is used as the substrate 10, a flexible light-emitting element that can be easily deformed can be obtained.

＜陽極＞
発光素子が、基板１０側より光を取り出すボトムエミッション型素子である場合、陽極９０として、透明で導電性の高い材料からなるものを用いることが好ましい。具体的には、陽極９０の材料として、例えば、インジウム−錫−酸化物（以下、ＩＴＯ）あるいはインジウム−亜鉛−酸化物（以下、ＩＺＯ）などの導電性透明酸化物を用いることができる。
発光素子が、基板１０と反対側より光を取り出すトップエミッション型素子である場合、陽極９０として、必ずしも透明な材料である必要はない。 <Anode>
In the case where the light-emitting element is a bottom emission type element that extracts light from the substrate 10 side, it is preferable to use a transparent and highly conductive material for the anode 90. Specifically, for example, a conductive transparent oxide such as indium-tin-oxide (hereinafter, ITO) or indium-zinc-oxide (hereinafter, IZO) can be used as the material of the anode 90.
When the light emitting element is a top emission type element that extracts light from the side opposite to the substrate 10, the anode 90 does not necessarily need to be a transparent material.

＜正孔注入層＞
正孔注入層３０は、陽極９０から発光層５０への正孔注入を容易にするために設けられる。正孔注入層３０の材料としては、無機材料を用いてもよいし、有機材料を用いてもよい。正孔注入層３０の材料として用いる有機材料は、正孔注入性の低分子材料であってもよいし、高分子材料であってもよい。正孔注入層３０としては、高分子材料であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコート法によって成膜した薄膜を用いることが好ましい。なお、ＰＥＤＯＴはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を示し、ＰＳＳはポリ（スチレンスルホン酸）を示す。 <Hole injection layer>
The hole injection layer 30 is provided to facilitate hole injection from the anode 90 to the light emitting layer 50. As a material for the hole injection layer 30, an inorganic material or an organic material may be used. The organic material used as the material for the hole injection layer 30 may be a low-molecular material having a hole-injecting property or a polymer material. As the hole injection layer 30, it is preferable to use a thin film in which a polymer material, PEDOT: PSS, is formed by spin coating. PEDOT represents poly (3,4-ethylenedioxythiophene), and PSS represents poly (styrene sulfonic acid).

＜正孔輸送層＞
正孔注入層４０は、陽極９０から注入した正孔を発光層５０まで容易に輸送するために設けられる。正孔輸送層４０の材料としては、正孔輸送性を有する無機材料あるいは有機材料を用いることができ、正孔輸送性の有機材料を用いることが好ましい。 <Hole transport layer>
The hole injection layer 40 is provided in order to easily transport holes injected from the anode 90 to the light emitting layer 50. As a material of the hole transport layer 40, an inorganic material or an organic material having a hole transport property can be used, and an organic material having a hole transport property is preferably used.

＜発光層＞
発光層５０は、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、後述する一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料と、量子ドットとを含有する。発光層５０は、上記の正孔輸送材料と、上記の電子輸送材料と、量子ドットとを含有していればよく、必要に応じて、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドット以外の材料を含有していてもよい。 <Light emitting layer>
The light emitting layer 50 contains a hole transport material made of a compound having a triphenylamine skeleton, an electron transport material made of a compound having a heterocyclic skeleton represented by the following general formula (1), and quantum dots. . The light emitting layer 50 should just contain said hole transport material, said electron transport material, and a quantum dot, and material other than a hole transport material, an electron transport material, and a quantum dot as needed. May be contained.

本実施形態の発光層５０は、正孔輸送材料と電子輸送材料とを含む混合有機層と、量子ドットを含む量子ドット層とを有し、混合有機層と量子ドット層とが接して配置された積層構造を有することが好ましい。図２（ａ）〜（ｄ）は、混合有機層１と量子ドット層２とを有する積層構造の発光層の例を説明するための断面模式図である。 The light emitting layer 50 of the present embodiment has a mixed organic layer containing a hole transport material and an electron transport material and a quantum dot layer containing quantum dots, and the mixed organic layer and the quantum dot layer are arranged in contact with each other. It is preferable to have a laminated structure. 2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining an example of a light-emitting layer having a laminated structure including the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2.

発光層５０が混合有機層１と量子ドット層２とからなる積層構造を有する場合、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、混合有機層１と量子ドット層２とがそれぞれ１層ずつ積層されていてもよい。この場合、図２（ａ）に示すように、混合有機層１が量子ドット層２の正孔輸送層４０側（図１における下側）に配置されていてもよいし、図２（ｂ）に示すように、混合有機層１が量子ドット層２の電子輸送層６０側（図１における上側）に配置されていてもよい。
発光層５０が、混合有機層１と量子ドット層２とが接して配置された積層構造を有する場合、混合有機層１で形成された励起エネルギーが、効率よく量子ドット層２の量子ドットに移動するため、より発光効率の高い発光素子となり、好ましい。 When the light emitting layer 50 has a laminated structure composed of the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B, the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2 May be laminated one by one. In this case, as shown in FIG. 2A, the mixed organic layer 1 may be arranged on the hole transport layer 40 side (lower side in FIG. 1) of the quantum dot layer 2, or FIG. As shown in FIG. 1, the mixed organic layer 1 may be disposed on the electron transport layer 60 side (the upper side in FIG. 1) of the quantum dot layer 2.
When the light emitting layer 50 has a laminated structure in which the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2 are disposed in contact with each other, the excitation energy formed in the mixed organic layer 1 is efficiently transferred to the quantum dots of the quantum dot layer 2. Therefore, a light emitting element with higher luminous efficiency is preferable.

発光層５０が混合有機層１と量子ドット層２とからなる積層構造を有する場合、混合有機層１および／または量子ドット層２は複数層形成されていてもよい。例えば、図２（ｃ）に示すように、２層の量子ドット層２、２の間に１層の混合有機層１が配置されている積層構造であってもよいし、図２（ｄ）に示すように、２層の混合有機層１、１の間に１層の量子ドット層２が配置されている積層構造であってもよい。 When the light emitting layer 50 has a laminated structure composed of the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2, a plurality of the mixed organic layer 1 and / or the quantum dot layer 2 may be formed. For example, as shown in FIG. 2C, a laminated structure in which one mixed organic layer 1 is disposed between two quantum dot layers 2 and 2 may be used, or FIG. As shown in FIG. 1, a laminated structure in which one quantum dot layer 2 is disposed between two mixed organic layers 1 and 1 may be used.

発光層５０が、図２（ｃ）に示すように、２層の量子ドット層２、２の間に混合有機層１が配置されている構造である場合、塗布法により容易に発光層５０を形成できるため、好ましい。具体的には、正孔輸送層４０上に、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドットとを含有する溶液を塗布すると、塗膜中で正孔輸送材料および電子輸送材料と、量子ドットとが相分離する。このため、塗膜を乾燥させると、図２（ｃ）に示すように、２層の量子ドット層２の間に、正孔輸送材料と電子輸送材料とが均一に混合された混合有機層１が配置された積層構造が形成される。 When the light emitting layer 50 has a structure in which the mixed organic layer 1 is disposed between the two quantum dot layers 2 and 2 as shown in FIG. 2C, the light emitting layer 50 can be easily formed by a coating method. Since it can form, it is preferable. Specifically, when a solution containing a hole transport material, an electron transport material, and quantum dots is applied onto the hole transport layer 40, the hole transport material, the electron transport material, and the quantum dots in the coating film Phase separates. For this reason, when the coating film is dried, as shown in FIG. 2C, the mixed organic layer 1 in which the hole transport material and the electron transport material are uniformly mixed between the two quantum dot layers 2. Is formed.

発光層５０が混合有機層１と量子ドット層２とを有する場合、混合有機層１の厚み（混合有機層１が複数設けられている場合には、複数の混合有機層の厚みの合計）は、５〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜１００ｎｍであることがより好ましい。混合有機層１の厚みが５ｎｍ以上であると、ピンホールのない緻密な膜となるため、発光層５０において漏れ電流が発生することなく電子と正孔の再結合が起こる。その結果、混合有機層１から量子ドット層２の量子ドットに効率よくエネルギー移動が起こり、より一層、高い発光効率が得られる。混合有機層１の厚みが２００ｎｍ以下であると、駆動電圧が低くなるため、好ましい。 When the light emitting layer 50 includes the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2, the thickness of the mixed organic layer 1 (when a plurality of mixed organic layers 1 are provided, the total thickness of the plurality of mixed organic layers) is 5 to 200 nm, and more preferably 10 to 100 nm. If the thickness of the mixed organic layer 1 is 5 nm or more, a dense film without pinholes is formed, and therefore, recombination of electrons and holes occurs in the light emitting layer 50 without causing leakage current. As a result, energy transfer efficiently occurs from the mixed organic layer 1 to the quantum dots of the quantum dot layer 2, and much higher light emission efficiency is obtained. It is preferable that the thickness of the mixed organic layer 1 is 200 nm or less because the driving voltage is lowered.

発光層５０が混合有機層１と量子ドット層２とを有する場合、各量子ドット層２は、１層〜１０層の量子ドットのモノレイヤー層（単分子層）で構成されていることが好ましく、１層〜３層のモノレイヤー層で構成されていることがより好ましい。発光層５０に含まれる量子ドットの種類によって、各モノレイヤー層の厚みが異なるため、量子ドット層２の好ましい膜厚は量子ドットの粒径によって変化する。例えば、量子ドットの粒径が５ｎｍである場合、好ましい量子ドット層２の厚みは１層〜３層のモノレイヤー層の厚みであるため５〜１５ｎｍである。モノレイヤー層の数が１０層以下であると、モノレイヤー層の数が多すぎることによって量子ドット層２の導電性が不足して、発光素子の駆動電圧を上昇させることがなく、好ましい。 When the light emitting layer 50 has the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2, it is preferable that each quantum dot layer 2 is comprised by the monolayer layer (monomolecular layer) of 1 to 10 quantum dots. More preferably, it is composed of one to three monolayers. Since the thickness of each monolayer layer differs depending on the type of quantum dots contained in the light emitting layer 50, the preferred film thickness of the quantum dot layer 2 varies depending on the particle size of the quantum dots. For example, when the particle size of the quantum dots is 5 nm, the preferable thickness of the quantum dot layer 2 is 5 to 15 nm because it is the thickness of a monolayer of 1 to 3 layers. It is preferable that the number of monolayer layers is 10 or less because the conductivity of the quantum dot layer 2 is insufficient due to an excessive number of monolayer layers, and the drive voltage of the light emitting element is not increased.

（正孔輸送材料）
発光層５０に含まれる正孔輸送材料は、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる。
トリフェニルアミン骨格を有する化合物において、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基は、それぞれ置換基を有していてもよい。 (Hole transport material)
The hole transport material contained in the light emitting layer 50 is made of a compound having a triphenylamine skeleton.
In the compound having a triphenylamine skeleton, each of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton may have a substituent.

置換基としては、特に限定されないが、アルコキシ基、アルキル基、アリール基、複素環基から選ばれるいずれかであることが好ましい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。 The substituent is not particularly limited, but is preferably any one selected from an alkoxy group, an alkyl group, an aryl group, and a heterocyclic group.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a cyclohexyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group.

アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基などが挙げられる。
複素環基としては、カルバゾール基、チエニル基などが挙げられる。
これらの置換基の中でも特に、塗布法を用いて発光層５０を形成する場合に良好な成膜性が得られるため、メチル基、メトキシ基から選ばれるいずれかであることが好ましい。 Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, and a spirobifluorenyl group.
Examples of the heterocyclic group include a carbazole group and a thienyl group.
Among these substituents, in particular, when the light emitting layer 50 is formed using a coating method, good film formability can be obtained, and therefore it is preferably any one selected from a methyl group and a methoxy group.

トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうち少なくとも１つは、他のトリフェニルアミン骨格のフェニル基と結合していてもよい。この場合、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうち少なくとも１つは、連結基を介して、他のトリフェニルアミン骨格のフェニル基に結合していてもよい。
また、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうち少なくとも１つは、他の環構造と２つの原子を共有する縮合環構造とされていてもよいし、他の骨格を形成しているベンゼン環を兼ねていてもよい。他の骨格としては、スピロビフルオレン骨格などが挙げられる。 At least one of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton may be bonded to the phenyl group of another triphenylamine skeleton. In this case, at least one of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton may be bonded to the phenyl group of another triphenylamine skeleton through a linking group.
In addition, at least one of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton may be a condensed ring structure sharing two atoms with another ring structure, or may form another skeleton. It may also serve as a benzene ring. Examples of other skeletons include a spirobifluorene skeleton.

正孔輸送材料であるトリフェニルアミン骨格を有する化合物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。本発明において低分子化合物とは、高分子化合物（重合体）ではない化合物を意味し、分子量が低い化合物を必ずしも意味するものではない。 The compound having a triphenylamine skeleton, which is a hole transport material, may be a low molecular compound or a high molecular compound. In the present invention, the low molecular compound means a compound that is not a polymer compound (polymer), and does not necessarily mean a compound having a low molecular weight.

トリフェニルアミン骨格を有する化合物は、トリフェニルアミン骨格とスピロビフルオレン骨格とが結合した構造であって、スピロビフルオレン骨格を形成しているベンゼン環のうちの少なくとも１つが、トリフェニルアミン骨格の有するフェニル基の１つによって形成されている構造であることが好ましい。このような構造を有する化合物は、正孔輸送性が良好であり、発光効率の高い発光素子が得られるため、好ましい。 The compound having a triphenylamine skeleton has a structure in which a triphenylamine skeleton and a spirobifluorene skeleton are bonded, and at least one of the benzene rings forming the spirobifluorene skeleton is a triphenylamine skeleton. A structure formed by one of the phenyl groups possessed is preferable. A compound having such a structure is preferable because it has a good hole-transport property and a light-emitting element with high emission efficiency can be obtained.

トリフェニルアミン骨格を有する化合物におけるトリフェニルアミン骨格の数は、１つ以上であればよく、２つ〜４つであることが好ましく、正孔輸送性が良好であるため、４つであることが好ましい。
１つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式（１−５）で表される化合物が挙げられる。式（１−５）で表される化合物は、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基におけるパラ位の水素原子が、それぞれカルバゾール基で置換された構造を有する。 The number of triphenylamine skeletons in the compound having a triphenylamine skeleton may be one or more, preferably 2 to 4, and four because hole transportability is good. Is preferred.
As a compound which has one triphenylamine skeleton, the compound represented by the following general formula (1-5) is mentioned, for example. The compound represented by formula (1-5) has a structure in which the para-position hydrogen atoms in the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton are each substituted with a carbazole group.

２つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式（１−１）〜下記一般式（１−３）で表される化合物が挙げられる。
式（１−１）、式（１−２）で表される化合物は、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうちの１つが、他のトリフェニルアミン骨格のフェニル基に結合した構造を有する。式（１−３）で表される化合物は、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうちの１つが、他のトリフェニルアミン骨格のフェニル基に、連結基を介して結合した構造を有する。 Examples of the compound having two triphenylamine skeletons include compounds represented by the following general formula (1-1) to the following general formula (1-3).
In the compounds represented by formula (1-1) and formula (1-2), one of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton is bonded to the phenyl group of another triphenylamine skeleton. Has the structure. In the compound represented by the formula (1-3), one of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton is bonded to the phenyl group of the other triphenylamine skeleton via a linking group. It has a structure.

式（１−１）で表される化合物は、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうち、１つのフェニル基におけるメタ位の水素がメチル基で置換された構造を有する。式（１−３）で表される化合物は、トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうち、２つのフェニル基におけるパラ位の水素がメチル基で置換された構造を有する。式（１−２）で表される化合物では、トリフェニルアミン骨格を形成している１つのフェニル基が、ナフタレン環の一部を形成している。 The compound represented by the formula (1-1) has a structure in which hydrogen at the meta position in one phenyl group is substituted with a methyl group among the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton. The compound represented by the formula (1-3) has a structure in which the hydrogen at the para position in two phenyl groups out of the three phenyl groups forming the triphenylamine skeleton is substituted with a methyl group. In the compound represented by the formula (1-2), one phenyl group forming a triphenylamine skeleton forms a part of a naphthalene ring.

３つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式（１−４）、下記一般式（１−６）で表される化合物が挙げられる。
式（１−４）、式（１−６）で表される化合物は、各トリフェニルアミン骨格を形成している３つのフェニル基のうちの１つが、中心に配置された窒素原子に結合した構造を有する。言い換えると、中心に配置された窒素原子を有するトリフェニルアミン骨格が、これを形成している３つのフェニル基の全てにおけるパラ位の水素が、それぞれ第二級アミンで置換されている構造を有する。 Examples of the compound having three triphenylamine skeletons include compounds represented by the following general formula (1-4) and the following general formula (1-6).
In the compounds represented by formulas (1-4) and (1-6), one of the three phenyl groups forming each triphenylamine skeleton is bonded to a nitrogen atom located at the center. It has a structure. In other words, the triphenylamine skeleton having a nitrogen atom arranged at the center has a structure in which the hydrogens at the para position in all of the three phenyl groups forming the skeleton are each substituted with a secondary amine. .

４つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物としては、特に、トリフェニルアミン骨格とスピロビフルオレン骨格とが結合した構造であって、スピロビフルオレン骨格を形成している４つのベンゼン環の全てが、トリフェニルアミン骨格の有するフェニル基の１つによって形成されている構造であることが好ましい。この化合物は、４つのトリフェニルアミン骨格を有しているため、正孔輸送性に優れる。さらに、この化合物は、電子輸送材料とエキサイプレックスを形成しやすい。このため、効率よく量子ドットへのエネルギー移動が起こり、より発光効率の高い発光素子が得られ、好ましい。また、この化合物は、スピロビフルオレン骨格を有しているため、この化合物からなる膜の耐熱性および安定性が良好であり、好ましい。このような４つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式（２−１）〜下記一般式（２−１２）で表される化合物が挙げられる。 As a compound having four triphenylamine skeletons, in particular, a structure in which a triphenylamine skeleton and a spirobifluorene skeleton are combined, and all four benzene rings forming the spirobifluorene skeleton are trivalent. A structure formed by one of the phenyl groups of the phenylamine skeleton is preferable. Since this compound has four triphenylamine skeletons, it has excellent hole transportability. Furthermore, this compound tends to form an exciplex with an electron transport material. For this reason, energy transfer to the quantum dots efficiently occurs, and a light emitting element with higher light emission efficiency is obtained, which is preferable. Moreover, since this compound has a spirobifluorene skeleton, the heat resistance and stability of a film made of this compound are good, which is preferable. Examples of the compound having four triphenylamine skeletons include compounds represented by the following general formula (2-1) to the following general formula (2-12).

これらの４つのトリフェニルアミン骨格を有する化合物の中でも特に、トリフェニルアミン骨格を形成しているフェニル基のうち、スピロビフルオレン骨格を形成していない２つのフェニル基における１つの水素が、メトキシ基で置換された構造を有する式（２−２）〜式（２−６）で表される化合物を用いることが好ましく、式（２−２）、式（２−４）で表される化合物が最も好ましい。式（２−２）、式（２−４）で表される化合物は、正孔輸送性が良好であるため、より発光効率の高い発光素子が得られ、好ましい。また、式（２−２）、式（２−４）で表される化合物は、有機溶媒に対する溶解性が良好であり、塗布法を用いて発光層５０を形成する場合の成膜性に優れ、好ましい。 Among these compounds having four triphenylamine skeletons, among the phenyl groups forming the triphenylamine skeleton, one hydrogen in two phenyl groups not forming the spirobifluorene skeleton is a methoxy group. It is preferable to use a compound represented by formula (2-2) to formula (2-6) having a structure substituted with a compound represented by formula (2-2) or formula (2-4). Most preferred. The compounds represented by formula (2-2) and formula (2-4) are preferable because they have a good hole transport property, and thus a light-emitting element with higher luminous efficiency can be obtained. In addition, the compounds represented by the formulas (2-2) and (2-4) have good solubility in organic solvents, and have excellent film formability when the light emitting layer 50 is formed using a coating method. ,preferable.

（電子輸送材料）
発光層５０に含まれる電子輸送材料は、下記一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる。 (Electron transport material)
The electron transport material contained in the light emitting layer 50 is made of a compound having a heterocyclic skeleton represented by the following general formula (1).

一般式（１）で表される複素環骨格は、窒素原子と炭素原子とを含む。複素環骨格は、窒素原子と炭素原子のみを含むものであってもよいし、窒素原子と炭素原子以外の他の原子を含むものであってもよい。窒素原子と炭素原子以外の他の原子としては、例えば、酸素原子が挙げられる。
式（１）で表される複素環骨格を形成する原子の数は３〜１０個であることが好ましく、特に、複素環骨格が５員環構造であることが好ましい。５員環構造としては、例えば、オキサジアゾール環構造、オキサゾール環構造、イミダゾリン環構造、トリアゾール環構造などが挙げられる。
式（１）で表される複素環骨格を有する化合物中に含まれる複素環骨格の数は、１つ以上であればよく、２つ〜３つであることが好ましく、２つであることが最も好ましい。 The heterocyclic skeleton represented by the general formula (1) includes a nitrogen atom and a carbon atom. The heterocyclic skeleton may include only a nitrogen atom and a carbon atom, or may include an atom other than the nitrogen atom and the carbon atom. Examples of the atom other than the nitrogen atom and the carbon atom include an oxygen atom.
The number of atoms forming the heterocyclic skeleton represented by the formula (1) is preferably 3 to 10, and the heterocyclic skeleton is particularly preferably a 5-membered ring structure. Examples of the 5-membered ring structure include an oxadiazole ring structure, an oxazole ring structure, an imidazoline ring structure, and a triazole ring structure.
The number of heterocyclic skeletons contained in the compound having a heterocyclic skeleton represented by the formula (1) may be one or more, preferably two to three, and preferably two. Most preferred.

式（１）で表される複素環骨格におけるＲ_１及びＲ_２は、それぞれ独立して置換基を有してもよいアリール基である。
置換基を有してもよいアリール基は、置換基を有してもよいフェニル基であることが好ましい。置換基を有してもよいフェニル基において、置換基はパラ位に結合していることが好ましい。
置換基を有してもよいフェニル基における置換基としては、直鎖状アルキル基、分岐状アルキル基、アリール基から選ばれるいずれかであることが好ましい。 R ₁ and R ₂ in the heterocyclic skeleton represented by the formula (1) are each independently an aryl group which may have a substituent.
The aryl group that may have a substituent is preferably a phenyl group that may have a substituent. In the phenyl group which may have a substituent, the substituent is preferably bonded to the para position.
The substituent in the phenyl group which may have a substituent is preferably any one selected from a linear alkyl group, a branched alkyl group, and an aryl group.

直鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
分岐状のアルキル基としては、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、フェニル基におけるパラ位の水素原子がｔｅｒｔ−ブチル基で置換された基などが挙げられる。
これらの置換基の中でも特に、有機溶媒に対する溶解性に優れ、塗布法を用いて発光層５０を形成する場合に良好な成膜性が得られるため、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、フェニル基におけるパラ位の水素原子がｔｅｒｔ−ブチル基で置換された基から選ばれるいずれかであることが好ましい。
置換基を有するフェニル基は、フェニル基と２つの原子を共有して形成された縮合環構造であってもよい。縮合環構造としては、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンなどが挙げられる。 Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
Examples of the branched alkyl group include a tert-butyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, an isopentyl group, and a neopentyl group.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, and a group in which a hydrogen atom at the para position in the phenyl group is substituted with a tert-butyl group.
Among these substituents, in particular, the solubility in organic solvents is excellent, and when the light emitting layer 50 is formed using a coating method, good film formability can be obtained. Therefore, in tert-butyl group, phenyl group, phenyl group The para-position hydrogen atom is preferably any one selected from a group substituted with a tert-butyl group.
The phenyl group having a substituent may be a condensed ring structure formed by sharing two atoms with the phenyl group. Examples of the fused ring structure include naphthalene, anthracene, phenanthrene and the like.

式（１）で表される複素環骨格を有する化合物中に含まれる複素環骨格の数が複数である場合、Ｒ_１とＲ_２のうち少なくとも１つは、隣接する２つの複素環骨格を結合する連結基として機能してもよい。 When the number of heterocyclic skeletons contained in the compound having a heterocyclic skeleton represented by formula (1) is plural, at least one of R ₁ and R ₂ binds two adjacent heterocyclic skeletons It may function as a linking group.

電子輸送材料である一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。 The compound having a heterocyclic skeleton represented by the general formula (1), which is an electron transport material, may be a low molecular compound or a high molecular compound.

式（１）で表される複素環骨格は、１，３，４−オキサジアゾール環構造であり、１，３，４−オキサジアゾール環の２位と５位にそれぞれ、式（１）中のＲ_１及びＲ_２が結合しているものであることが好ましい。この場合、有機溶媒に対する溶解性に優れ、塗布法を用いて発光層５０を形成する場合に良好な成膜性が得られるため、好ましい。 The heterocyclic skeleton represented by the formula (1) is a 1,3,4-oxadiazole ring structure, and each of the 2,3,4-positions of the 1,3,4-oxadiazole ring has the formula (1) It is preferable that R ₁ and R ₂ therein are bonded. In this case, since it is excellent in the solubility with respect to an organic solvent and favorable film formability is obtained when forming the light emitting layer 50 using the apply | coating method, it is preferable.

式（１）で表される複素環骨格が１，３，４−オキサジアゾール環構造であり、１，３，４−オキサジアゾール環の２位と５位にそれぞれ、Ｒ_１及びＲ_２が結合している化合物としては、例えば、式（３−１）〜式（３−１０）で表される化合物が挙げられる。
これらのうち、式（１）で表される複素環骨格を１つのみ有する化合物は、式（３−１）〜式（３−４）で表される化合物である。
式（３−１）〜式（３−４）で表される化合物は、いずれもＲ_１及びＲ_２が、それぞれ独立して置換基を有するフェニル基である。式（３−１）〜式（３−３）で表される化合物は、Ｒ_１及びＲ_２が、いずれもパラ位に置換基が結合しているフェニル基である。 The heterocyclic skeleton represented by the formula (1) is a 1,3,4-oxadiazole ring structure, and R ₁ and R ₂ are respectively in the 2nd and 5th positions of the 1,3,4-oxadiazole ring. Examples of the compound to which are bonded include compounds represented by formula (3-1) to formula (3-10).
Among these, compounds having only one heterocyclic skeleton represented by the formula (1) are compounds represented by the formulas (3-1) to (3-4).
In the compounds represented by formula (3-1) to formula (3-4), R ₁ and R ₂ are each independently a phenyl group having a substituent. In the compounds represented by formula (3-1) to formula (3-3), R ₁ and R ₂ are both phenyl groups having a substituent bonded to the para position.

式（３−１）〜式（３−１０）で表される化合物のうち、式（１）で表される複素環骨格を２つ有する化合物は、式（３−５）〜式（３−９）で表される化合物である。
式（３−５）〜式（３−９）で表される化合物は、いずれもＲ_１とＲ_２のうち１つが、隣接する２つの複素環骨格を結合する連結基として機能している。 Of the compounds represented by Formula (3-1) to Formula (3-10), the compound having two heterocyclic skeletons represented by Formula (1) is represented by Formula (3-5) to Formula (3- It is a compound represented by 9).
In any of the compounds represented by formula (3-5) to formula (3-9), one of R ₁ and R ₂ functions as a linking group that connects two adjacent heterocyclic skeletons.

式（３−１）〜式（３−１０）で表される化合物のうち、式（１）で表される複素環骨格を３つ有する化合物は、式（３−１０）で表される化合物である。 Of the compounds represented by formula (3-1) to formula (3-10), the compound having three heterocyclic skeletons represented by formula (1) is a compound represented by formula (3-10) It is.

式（３−１）〜式（３−１０）で表される化合物の中でも特に、Ｒ_１とＲ_２の一方がｔｅｒｔ−ブチル基を有するフェニル基であり、他方が隣接する２つの複素環骨格を結合する連結基として機能している２つの複素環骨格を有する式（３−５）で表される化合物が好ましい。式（３−５）で表される化合物は、電子輸送性が良好であり、２つの複素環骨格を有しているため、正孔輸送材料との相互作用によってエキサイプレックスが形成されやすく、より発光効率の高い発光素子が得られ、好ましい。また、式（３−５）で表される化合物は、有機溶媒に対する溶解性に優れ、塗布法を用いて発光層５０を形成する場合に良好な成膜性が得られるため、好ましい。 Among the compounds represented by formula (3-1) to formula (3-10), in particular, _one of R ₁ and R ₂ is a phenyl group having a tert-butyl group, and the other is two adjacent heterocyclic skeletons A compound represented by the formula (3-5) having two heterocyclic skeletons functioning as a linking group for bonding is preferable. Since the compound represented by the formula (3-5) has good electron transport properties and has two heterocyclic skeletons, an exciplex is easily formed by the interaction with the hole transport material. A light-emitting element having high luminous efficiency is obtained and preferable. In addition, the compound represented by the formula (3-5) is preferable because it is excellent in solubility in an organic solvent and good film formability can be obtained when the light emitting layer 50 is formed using a coating method.

（量子ドット）
図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態において発光層５０に用いられる量子ドットの例を説明するための模式図であり、図３（ａ）はコア型、図３（ｂ）はコア／シェル型の量子ドットを示すものである。
図３（ａ）に示す量子ドット２０は、半導体結晶の微粒子であるコア２１と、コア２１の表面に修飾（キャッピング）された有機配位子（リガンド）２２からなるキャッピング層とを有する。図３（ｂ）に示す量子ドット２０ａは、半導体結晶の微粒子であるコア２１の表面が、一層または複数層のシェル２３（図３（ｂ）には一層の場合を示す。）により被覆されているものである。シェル部分を構成する半導体としては、コア部分を構成する半導体と同様の組成の半導体を用いることができる。シェル２３の表面には、図３（ａ）に示す量子ドット２０と同様に、有機配位子２２を修飾してなるキャッピング層が形成されている。 (Quantum dot)
FIG. 3A and FIG. 3B are schematic diagrams for explaining examples of quantum dots used in the light emitting layer 50 in the present embodiment. FIG. 3A is a core type, and FIG. ) Indicates a core / shell type quantum dot.
A quantum dot 20 shown in FIG. 3A includes a core 21 that is a fine particle of a semiconductor crystal, and a capping layer made of an organic ligand (ligand) 22 that is modified (capped) on the surface of the core 21. In the quantum dot 20a shown in FIG. 3 (b), the surface of the core 21 which is fine particles of a semiconductor crystal is covered with a single layer or a plurality of layers of shells 23 (FIG. 3 (b) shows a single layer). It is what. As the semiconductor constituting the shell portion, a semiconductor having the same composition as the semiconductor constituting the core portion can be used. On the surface of the shell 23, a capping layer formed by modifying the organic ligand 22 is formed in the same manner as the quantum dot 20 shown in FIG.

コア２１（またはシェル２３）の表面には、通常、反応性の高いダングリングボンド（未結合手）が存在している。このため、コア２１（またはシェル２３）は、表面が化学的に不安定であり、凝集が生じやすい。これに対し、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す量子ドット２０、２０ａでは、コア２１（またはシェル２３）の表面に、有機配位子２２からなるキャッピング層が形成されているので、量子ドット２０、２０ａの化学的安定性が高く、凝集が生じにくい。また、コア２１（またはシェル２３）の表面にキャッピング層を形成することで、有機溶剤に対する溶解性が良好なものとなる。 A highly reactive dangling bond (unbonded hand) usually exists on the surface of the core 21 (or shell 23). For this reason, the surface of the core 21 (or the shell 23) is chemically unstable, and aggregation tends to occur. In contrast, in the quantum dots 20 and 20a shown in FIGS. 3A and 3B, the capping layer made of the organic ligand 22 is formed on the surface of the core 21 (or the shell 23). The quantum dots 20 and 20a have high chemical stability and are less likely to cause aggregation. Further, by forming a capping layer on the surface of the core 21 (or shell 23), the solubility in an organic solvent is improved.

量子ドット２０、２０ａのコア２１の例としては、ＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−Ｖ族の化合物、ＩＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩＩ−Ｖ族の化合物、ＩＶ−ＶＩ族の化合物、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族の化合物、ＩＩ−ＩＶ−Ｖ族の化合物などからなるものが挙げられる。具体的には、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＳｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＣｕＩｎＳからなるものが挙げられる。 Examples of the core 21 of the quantum dots 20 and 20a include II-VI group compounds, II-V group compounds, III-VI group compounds, III-V group compounds, IV-VI group compounds, I- Examples include those composed of III-VI group compounds, II-IV-VI group compounds, II-IV-V group compounds, and the like. Specifically, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaSe, InN, InP, InAs, InSb, TlN , TlP, TlAs, TlSb, PbS, PbSe, PbTe, CuInS.

量子ドット２０、２０ａのコア２１としては、上記の中でも特に、合成の容易さ、所望する波長の発光を得るための粒径および／または粒径分布の制御のしやすさ、発光の量子収率の点から、ＩｎＰ、ＣｕＩｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅを用いることが好ましく、特に、Ｃｄを含まないＩｎＰ、ＣｕＩｎＳを用いることが好ましい。 Among the above, the core 21 of the quantum dots 20 and 20a is particularly easy to synthesize, easy to control the particle size and / or particle size distribution for obtaining light emission of a desired wavelength, and the quantum yield of light emission. From this point, it is preferable to use InP, CuInS, CdS, or CdSe, and it is particularly preferable to use InP or CuInS that does not contain Cd.

シェル２３は、半導体からなる。シェル２３に用いられる半導体としては、上述したコア２１に用いられるものと同様のものが挙げられる。
また、量子ドット２０ａのシェル２３は、被覆するコア２１に用いられる半導体に応じて決定されることが好ましい。すなわち、シェル２３としては、コア２１よりも大きなバンドギャップを有する半導体を用いることが望ましい。このことにより、コア２１の励起エネルギーが、シェル２３によって効率よくコア２１内に閉じ込められる。具体的には、例えばコア２１がＩｎＰからなるものである場合、シェル２３にはＩｎＰよりも大きなバンドギャップを有するＺｎＳｅＳを用いることが好ましい。 The shell 23 is made of a semiconductor. Examples of the semiconductor used for the shell 23 include the same semiconductors as those used for the core 21 described above.
Moreover, it is preferable that the shell 23 of the quantum dot 20a is determined according to the semiconductor used for the core 21 to coat | cover. That is, it is desirable to use a semiconductor having a larger band gap than the core 21 as the shell 23. As a result, the excitation energy of the core 21 is efficiently confined in the core 21 by the shell 23. Specifically, for example, when the core 21 is made of InP, it is preferable to use ZnSeS having a larger band gap than InP for the shell 23.

キャッピング層を形成している有機配位子（リガンド）２２としては、炭化水素基の結合したアミン、炭化水素基の結合したカルボン酸、炭化水素基の結合したフォスフィン、炭化水素基の結合した酸化フォスフィン、炭化水素基の結合したチオールなどが挙げられる。炭化水素基は、親油性の鎖状炭化水素基であることが好ましい。親油性の鎖状炭化水素基の結合したアミンとしては、例えばヘキシルデシルアミン、オレイルアミンが挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合したカルボン酸としては、オレイン酸が挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合したフォスフィンとしては、例えばトリオクチルフォスフィンが挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合した酸化フォスフィンとしては、例えばトリ−ｎ−オクチルフォスフィンオキシドが挙げられる。有機配位子２２が、親油性の鎖状炭化水素基の結合したものである場合、有機溶剤に対する量子ドット２０、２０ａの溶解性がより良好なものとなる。その結果、量子ドット２０、２０ａを有機溶媒に溶解させた量子ドット溶液を容易に調製できる。 The organic ligand (ligand) 22 forming the capping layer includes an amine bonded with a hydrocarbon group, a carboxylic acid bonded with a hydrocarbon group, phosphine bonded with a hydrocarbon group, and an oxidation bonded with a hydrocarbon group. Examples include phosphine and thiol having a hydrocarbon group bonded thereto. The hydrocarbon group is preferably a lipophilic chain hydrocarbon group. Examples of the amine to which a lipophilic chain hydrocarbon group is bonded include hexyldecylamine and oleylamine. Examples of the carboxylic acid having a lipophilic chain hydrocarbon group bonded thereto include oleic acid. Examples of the phosphine having a lipophilic chain hydrocarbon group bonded thereto include trioctylphosphine. Examples of the oxidized phosphine to which a lipophilic chain hydrocarbon group is bonded include tri-n-octylphosphine oxide. When the organic ligand 22 has a lipophilic chain hydrocarbon group bonded thereto, the solubility of the quantum dots 20 and 20a in an organic solvent becomes better. As a result, a quantum dot solution in which the quantum dots 20 and 20a are dissolved in an organic solvent can be easily prepared.

発光層４の発光色は、発光層４中に発光材料として含まれる量子ドット２０、２０ａの半導体結晶の粒径によって変化する。量子ドット２０、２０ａの半導体結晶の粒径は、要求される発光層４の発光色に応じて、例えば１〜１０ｎｍの範囲で適宜決定される。
量子ドット２０、２０ａの半導体結晶の粒径は２〜９ｎｍ程度であることが好ましい。
発光層４に含まれる量子ドット２０、２０ａは、従来公知の方法により製造できる。 The emission color of the light emitting layer 4 varies depending on the grain size of the semiconductor crystal of the quantum dots 20 and 20a included in the light emitting layer 4 as a light emitting material. The particle diameters of the semiconductor crystals of the quantum dots 20 and 20a are appropriately determined in the range of 1 to 10 nm, for example, according to the required emission color of the light emitting layer 4.
The particle size of the semiconductor crystal of the quantum dots 20 and 20a is preferably about 2 to 9 nm.
The quantum dots 20 and 20a included in the light emitting layer 4 can be manufactured by a conventionally known method.

発光層５０中に、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料とが含まれていることは、例えば、以下に示す方法により検出できる。
発光層５０から採取した試験体を、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）と、ガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）のいずれか一方または両方を用いて分析する。この分析方法によって、トリフェニルアミン骨格を有する化合物と、発光層５０中に一般式（１）で表される複素環骨格を有する化合物が存在していることを確認できる。
発光層５０中に、量子ドットが含まれていることは、例えば、発光層５０の断面を、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いて観察する方法により確認できる。
また、発光層５０が、正孔輸送材料と電子輸送材料とを含む混合有機層１と、量子ドット層２とからなる積層構造を有するものであることは、例えば、以下に示す方法により検出できる。
発光層５０の断面を、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いて観察することにより、積層構造が形成されていることを確認し、混合有機層１から採取した試験体を、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）と、ガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）のいずれか一方または両方を用いて分析する。 The fact that the light emitting layer 50 contains a hole transport material composed of a compound having a triphenylamine skeleton and an electron transport material composed of a compound having a heterocyclic skeleton represented by the general formula (1), For example, it can be detected by the following method.
The specimen collected from the light emitting layer 50 is analyzed using one or both of time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and gas chromatograph mass spectrometry (GC / MS). By this analysis method, it can be confirmed that a compound having a triphenylamine skeleton and a compound having a heterocyclic skeleton represented by the general formula (1) are present in the light emitting layer 50.
The presence of quantum dots in the light emitting layer 50 can be confirmed by, for example, a method of observing the cross section of the light emitting layer 50 using a scanning transmission electron microscope (STEM).
Moreover, it can detect that the light emitting layer 50 has a laminated structure which consists of the mixed organic layer 1 containing a hole transport material and an electron transport material, and the quantum dot layer 2, for example with the method shown below. .
By observing a cross section of the light emitting layer 50 using a scanning transmission electron microscope (STEM), it is confirmed that a laminated structure is formed, and a test sample collected from the mixed organic layer 1 is a time-of-flight type 2 Analysis is performed using either one or both of secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and gas chromatograph mass spectrometry (GC / MS).

＜電子輸送層＞
電子輸送層６０は、陰極８０から注入した電子を発光層５０まで輸送するために設けられる。電子輸送層５０を構成する材料としては、電子輸送性の無機材料あるいは有機材料を用いることができ、電子輸送性の有機材料を用いることが好ましい。 <Electron transport layer>
The electron transport layer 60 is provided to transport electrons injected from the cathode 80 to the light emitting layer 50. As a material constituting the electron transport layer 50, an electron transporting inorganic material or an organic material can be used, and an electron transporting organic material is preferably used.

＜電子注入層＞
電子注入層７０は、陰極８０からの電子注入を容易にするために設けられる。電子注入層７０の材料としては、有機材料を用いてもよいし、無機材料を用いてもよい。具体的には、電子注入層７０の材料として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウムなどが挙げられる。 <Electron injection layer>
The electron injection layer 70 is provided to facilitate electron injection from the cathode 80. As a material of the electron injection layer 70, an organic material or an inorganic material may be used. Specifically, examples of the material for the electron injection layer 70 include lithium fluoride (LiF) and lithium oxide.

＜陰極＞
陰極８０の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｌｉ、Ｎａなどの金属が挙げられる。陰極８０の材料としては、仕事関数が比較的小さい金属を用いることが好ましい。陰極８０の材料として、仕事関数の小さい金属を用いることにより、陰極８０からの電子注入障壁が低くなり、陰極８０からの電子注入が容易となる。
発光素子が、基板１０と反対側より光を取り出すトップエミッション型素子である場合、陰極８０として、透明で導電性の高い材料からなるものを用いることが好ましい。
発光素子が、基板１０側より光を取り出すボトムエミッション型素子である場合、陰極８０として、必ずしも透明な材料である必要はない。 <Cathode>
Examples of the material of the cathode 80 include metals such as Al, Mg, Ca, Ba, Li, and Na. As a material of the cathode 80, it is preferable to use a metal having a relatively small work function. By using a metal having a small work function as the material of the cathode 80, the electron injection barrier from the cathode 80 is lowered, and the electron injection from the cathode 80 is facilitated.
When the light emitting element is a top emission type element that extracts light from the side opposite to the substrate 10, it is preferable to use a material made of a transparent and highly conductive material as the cathode 80.
When the light-emitting element is a bottom emission type element that extracts light from the substrate 10 side, the cathode 80 does not necessarily need to be a transparent material.

「発光素子の製造方法」
次に、本発明の発光素子の製造方法の一例として、図１に示す発光素子の製造方法を例に挙げて説明する。
図１に示す発光素子を製造するには、まず、基板１０の上に、従来公知の方法を用いて陽極９０を形成する。
次いで、陽極９０上に、従来公知の方法を用いて正孔注入層３０と正孔輸送層４０とをこの順に形成する。 "Method for manufacturing light-emitting element"
Next, as an example of the method for manufacturing the light emitting device of the present invention, the method for manufacturing the light emitting device shown in FIG. 1 will be described as an example.
In order to manufacture the light emitting device shown in FIG. 1, first, the anode 90 is formed on the substrate 10 by using a conventionally known method.
Next, the hole injection layer 30 and the hole transport layer 40 are formed in this order on the anode 90 using a conventionally known method.

続いて、正孔輸送層４０上に、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドットとを含有する発光層５０を形成する。
発光層５０の形成方法としては、特に限定されるものではないが、塗布法を用いることが好ましい。塗布法を用いることで、正孔輸送材料と電子輸送材料とを含む混合有機層１と、量子ドットを含む量子ドット層２との積層構造を有する発光層５０を容易に形成できる。
塗布法を用いて発光層５０を形成する場合、例えば、正孔輸送材料と電子輸送材料とを含有する溶液と、量子ドットを含有する溶液の２種類の溶液を用いてもよいし、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドットとを含有する１種類の溶液を用いてもよい。 Subsequently, a light emitting layer 50 containing a hole transport material, an electron transport material, and quantum dots is formed on the hole transport layer 40.
A method for forming the light emitting layer 50 is not particularly limited, but a coating method is preferably used. By using the coating method, the light emitting layer 50 having a stacked structure of the mixed organic layer 1 including the hole transport material and the electron transport material and the quantum dot layer 2 including the quantum dots can be easily formed.
When forming the light emitting layer 50 using the coating method, for example, two types of solutions, a solution containing a hole transport material and an electron transport material, and a solution containing quantum dots may be used. One type of solution containing a transport material, an electron transport material, and quantum dots may be used.

これらの溶液を作成する際に使用する溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ｎ−ヘキサンなどの有機溶媒を用いることができ、発光層５０に使用される材料などに応じて適宜決定できる。
上記いずれかの溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、インクジェット法、印刷法などを用いることができ、特に限定されない。
塗布法を用いて発光層５０を形成する場合、上記いずれかの溶液を塗布して塗膜を形成した後、例えばホットプレートなどを用いて加熱することにより、塗膜を乾燥させることが好ましい。 As a solvent used when preparing these solutions, organic solvents, such as toluene, xylene, mesitylene, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, n-hexane, can be used, for example, and it is used for the light emitting layer 50. It can be determined appropriately according to the material.
As a method for applying any of the above solutions, a spin coating method, an ink jet method, a printing method, or the like can be used, and the method is not particularly limited.
When forming the light emitting layer 50 using a coating method, it is preferable to dry the coating film by applying one of the above solutions to form a coating film and then heating using, for example, a hot plate.

塗布法を用いて、混合有機層１と量子ドット層２との積層構造を有する発光層５０を形成する方法としては、例えば、正孔輸送材料と電子輸送材料とを含有する溶液を用いて混合有機層１を形成する工程と、量子ドットを含有する溶液を用いて量子ドット層２を形成する工程とを、積層構造に対応する順序および回数で行う方法を用いることができる。
また、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドットとを含有する溶液を塗布し、塗膜中での正孔輸送材料および電子輸送材料と量子ドットとの相分離を用いて、混合有機層１および量子ドット層２を形成してもよい。この場合、２層の量子ドット層２の間に、正孔輸送材料と電子輸送材料とが均一に混合された混合有機層１を有する積層構造が形成される。 As a method of forming the light emitting layer 50 having a laminated structure of the mixed organic layer 1 and the quantum dot layer 2 by using a coating method, for example, a solution containing a hole transport material and an electron transport material is mixed. A method of performing the step of forming the organic layer 1 and the step of forming the quantum dot layer 2 using a solution containing quantum dots in the order and the number of times corresponding to the stacked structure can be used.
Moreover, the mixed organic layer 1 is applied by applying a solution containing a hole transport material, an electron transport material, and quantum dots, and using phase separation between the hole transport material and the electron transport material and the quantum dots in the coating film. Alternatively, the quantum dot layer 2 may be formed. In this case, a laminated structure having the mixed organic layer 1 in which the hole transport material and the electron transport material are uniformly mixed is formed between the two quantum dot layers 2.

続いて、発光層５０上に、従来公知の方法を用いて電子輸送層６０と電子注入層７０とをこの順に形成する。
その後、電子注入層７０上に、従来公知の方法を用い陰極８０を形成する。
以上の工程により、図１に示す発光素子が得られる。
本実施形態において、陽極９０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、電子輸送層６０、電子注入層７０、陽極８０の各層の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法などの方法を用いることができ、各層の材料、特性、生産性などを考慮して適宜決定できる。 Subsequently, the electron transport layer 60 and the electron injection layer 70 are formed in this order on the light emitting layer 50 by using a conventionally known method.
Thereafter, the cathode 80 is formed on the electron injection layer 70 using a conventionally known method.
Through the above steps, the light-emitting element illustrated in FIG. 1 is obtained.
In this embodiment, the formation method of each layer of the anode 90, the hole injection layer 30, the hole transport layer 40, the electron transport layer 60, the electron injection layer 70, and the anode 80 is not particularly limited. Methods such as an evaporation method, an electron beam method, a sputtering method, a spin coating method, an ink jet method, and a printing method can be used, and can be appropriately determined in consideration of the material, characteristics, productivity, and the like of each layer.

本実施形態の発光素子は、トリフェニルアミン骨格を有する化合物からなる正孔輸送材料と、式（１）で表される複素環骨格を有する化合物からなる電子輸送材料と、量子ドットとを含有する発光層５０を備える。このため、本実施形態の発光素子の発光層５０では、正孔輸送材料中を正孔が移動し、電子輸送材料中を電子が移動し、正孔輸送材料上または電子輸送材料上で陽極９０から注入された正孔と陰極８０から注入された電子とが速やかに再結合する。また、正孔輸送材料と電子輸送材料との相互作用によって、エキサイプレックスが形成される。より詳細には、トリフェニルアミン骨格を有する化合物のような電子供与性（ドナー性）の強い物質と、式（１）で表される複素環骨格を有する化合物のような電子受容性（アクセプター性）の強い物質とが近接または接している状態で励起されると、エキサイプレックスが形成される。エキサイプレックスは、電荷移動励起状態であり、ドナー性の分子からアクセプター性の分子に電子が移動した状態の励起状態である。エキサイプレックスは、正孔輸送材料および電子輸送材料の単体での励起状態よりも安定であるため、形成される。本実施形態の発光素子では、形成されたエキサイプレックスから量子ドットに効率よくエネルギー移動が起こり、量子ドットが発光する。このことから、本実施形態の発光素子は、例えば、量子ドット単独で形成された正孔輸送材料および電子輸送材料を含まない発光層を有する発光素子と比較して、発光効率が高いものとなる。 The light emitting device of this embodiment contains a hole transport material made of a compound having a triphenylamine skeleton, an electron transport material made of a compound having a heterocyclic skeleton represented by the formula (1), and quantum dots. A light emitting layer 50 is provided. For this reason, in the light emitting layer 50 of the light emitting device of this embodiment, holes move in the hole transport material, electrons move in the electron transport material, and the anode 90 is formed on the hole transport material or the electron transport material. The holes injected from the hole and the electrons injected from the cathode 80 are rapidly recombined. An exciplex is formed by the interaction between the hole transport material and the electron transport material. More specifically, a substance having a strong electron donating property (donor property) such as a compound having a triphenylamine skeleton, and an electron accepting property (acceptor property) such as a compound having a heterocyclic skeleton represented by the formula (1) Exciplexes are formed when excited in close proximity to or in contact with a strong substance. The exciplex is a charge transfer excited state, which is an excited state in which electrons are transferred from a donor molecule to an acceptor molecule. The exciplex is formed because it is more stable than the excited state of the hole transport material and the electron transport material alone. In the light emitting device of this embodiment, energy transfer efficiently occurs from the formed exciplex to the quantum dots, and the quantum dots emit light. From this, the light emitting element of this embodiment becomes a thing with high luminous efficiency compared with the light emitting element which has the light emitting layer which does not contain the positive hole transport material and electron transport material which were formed only by the quantum dot, for example. .

本発明の発光素子は、上述した実施形態に限定されるものではない。
すなわち、一対の対向する電極間には、正孔輸送材料と電子輸送材料と量子ドットとを含有する発光層のみが配置されていてもよいし、発光層の他に必要に応じて、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、正孔輸送層、正孔注入層から選ばれる１層以上の層が配置されていてもよい。また、発光素子に設けられる陽極、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、正孔輸送層、正孔注入層、陰極の各層は、それぞれ１層からなるものであってもよいし、複数の材料を積層してなる複数層からなるものであってもよい。 The light emitting device of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
That is, only a light-emitting layer containing a hole transport material, an electron transport material, and quantum dots may be disposed between a pair of opposed electrodes, or in addition to the light-emitting layer, electron injection may be performed as necessary. One or more layers selected from a layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, a hole transport layer, and a hole injection layer may be disposed. In addition, each of the anode, the electron injection layer, the electron transport layer, the hole blocking layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the cathode provided in the light emitting element may be composed of one layer, It may consist of a plurality of layers formed by laminating a plurality of materials.

また、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層は、それぞれ１層ずつ独立に成膜されていてもよいし、それぞれの層が複数の役割を受け持つ構造となっていてもよい。例えば、一つの層が、正孔注入層と正孔輸送層を兼用したり、電子注入層と電子輸送層を兼用したりしてもよい。
上述した実施形態においては、基板１０と発光層５０との間に陽極９０が配置された構造の発光素子を例に挙げて説明したが、本発明の発光素子は、基板と発光層との間に陰極が配置された構造のものであってもよい。 In addition, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may each be formed independently, or each layer may have a plurality of roles. It may be. For example, one layer may serve as both the hole injection layer and the hole transport layer, or may serve both as the electron injection layer and the electron transport layer.
In the above-described embodiment, the light emitting element having the structure in which the anode 90 is disposed between the substrate 10 and the light emitting layer 50 has been described as an example. However, the light emitting element of the present invention is provided between the substrate and the light emitting layer. It may have a structure in which a cathode is disposed on the surface.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. However, the present invention is not limited only to these examples.

「実施例１」
以下に示す方法により合成した量子ドットを用いて、以下に示す方法により図１に示す発光素子を作製した。
＜量子ドットの合成＞
以下に示す方法により、コアがＩｎＰを含み、シェルがＺｎＳｅＳを含み、キャッピング層がオレイン酸を含み、緑色発光を示す図３（ｂ）に示すコア／シェル型の量子ドット（以下「ＩｎＰ＠ＺｎＳｅＳ」と記す場合がある。）を合成した。 "Example 1"
The light emitting element shown in FIG. 1 was manufactured by the method shown below using the quantum dot synthesize | combined by the method shown below.
<Synthesis of quantum dots>
By the following method, the core / shell type quantum dot (hereinafter referred to as “InP @ ZnSeS”) shown in FIG. 3B, in which the core contains InP, the shell contains ZnSeS, the capping layer contains oleic acid, and emits green light. ”Was synthesized.

まず、以下の４種類の原料溶液を調製した。
（オレイン酸インジウム（Ｉｎ（ＯＡ）_３）溶液）
酢酸インジウム１．１６７ｇとオレイン酸３．３９ｇを１００ｍＬの４つ口フラスコに入れた。４つ口フラスコ内を真空ポンプにより脱気した後、アルゴンをフローさせながら、１５０℃で２０分加熱して反応させた。約１００℃まで放冷後、２８．５ｇの１−オクタデセンを添加し、オレイン酸インジウム（Ｉｎ（ＯＡ）_３）溶液を得た。 First, the following four raw material solutions were prepared.
(Indium oleate (In (OA) ₃ ) solution)
1.167 g of indium acetate and 3.39 g of oleic acid were placed in a 100 mL four-necked flask. The inside of the four-necked flask was deaerated with a vacuum pump, and then reacted by heating at 150 ° C. for 20 minutes while flowing argon. After cooling to about 100 ° C., 28.5 g of 1-octadecene was added to obtain an indium oleate (In (OA) ₃ ) solution.

（オレイン酸亜鉛（Ｚｎ（ＯＡ）_２）溶液）
酢酸亜鉛７．３４ｇとオレイン酸２２．６ｇを２００ｍＬの４つ口フラスコに入れた。４つ口フラスコ内を真空ポンプにより脱気した後、アルゴンをフローさせながら、１５０℃で２０分加熱して反応させた。約１００℃まで放冷後、５９．０ｇの１−オクタデセンを添加し、オレイン酸亜鉛（Ｚｎ（ＯＡ）_２）溶液を得た。 (Zinc oleate (Zn (OA) ₂ ) solution)
Zinc acetate (7.34 g) and oleic acid (22.6 g) were placed in a 200 mL four-necked flask. The inside of the four-necked flask was deaerated with a vacuum pump, and then reacted by heating at 150 ° C. for 20 minutes while flowing argon. After cooling to about 100 ° C., 59.0 g of 1-octadecene was added to obtain a zinc oleate (Zn (OA) ₂ ) solution.

（ＴＯＰＳｅ溶液）
０．３１５ｇのセレンを３．３２ｇのトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）に溶解させることにより、ＴＯＰＳｅ溶液を調製した。
（ＴＯＰＳ溶液）
０．６４１ｇの硫黄を１６．６ｇのトリオクチルホスフィン（ＴＯＰ）に溶解させることにより、ＴＯＰＳ溶液を調製した。 (TOPSe solution)
A TOPSe solution was prepared by dissolving 0.315 g selenium in 3.32 g trioctylphosphine (TOP).
(TOPS solution)
A TOPS solution was prepared by dissolving 0.641 g of sulfur in 16.6 g of trioctylphosphine (TOP).

次に、調整した原料溶液を用いて、以下の手順で量子ドットを合成した。
１００ｍＬの４つ口フラスコに、あらかじめ加熱した５ｍＬのＩｎ（ＯＡ）_３溶液と、１．２５ｍＬのＺｎ（ＯＡ）_２溶液、および４３．８ｍＬの１−オクタデセンを投入した。マントルヒーターにて１２０℃に加熱し、真空ポンプにて脱気しながら１時間攪拌した。室温まで放冷した後、アルゴンでリークし、トリメチルシリルホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）１．２５ｇを添加した。その後、マントルヒーターにて３００℃まで１５分かけて加熱し、２２０℃以下になるまで放置した。 Next, quantum dots were synthesized by the following procedure using the prepared raw material solution.
A 100 mL four-necked flask was charged with pre-heated 5 mL In (OA) ₃ solution, 1.25 mL Zn (OA) ₂ solution, and 43.8 mL 1-octadecene. The mixture was heated to 120 ° C. with a mantle heater and stirred for 1 hour while degassing with a vacuum pump. After cooling to room temperature, it was leaked with argon, and 1.25 g of trimethylsilylphosphine (10 wt% hexane solution) was added. Then, it heated to 300 degreeC with the mantle heater over 15 minutes, and was left until it became 220 degrees C or less.

次に、以下の手順でシェル構造を取り入れた。２５ｍＬのＺｎ（ＯＡ）_２溶液、０．５ｍＬのＴＯＰＳｅ溶液、９．５ｍＬのＴＯＰＳ溶液を添加し、３００℃まで１８分かけて加熱し、３００℃で２０分間保持した後、室温まで冷却した。
反応液を４５０ｍＬのサンプル管に移し替え、クロロホルム１０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、アセトン２００ｍＬを添加した。遠心分離（１００００ｒｐｍ、１０分）により沈殿物を回収し、トルエンに再分散させた。このトルエン分散液にアセトンを加えて再沈殿し、トルエンに再分散させて精製した。再沈殿の工程を３回行った。
以上の工程により、コアがＩｎＰを含み、シェルがＺｎＳｅＳを含み、キャッピング層がオレイン酸を含むコア／シェル型の量子ドット（ＩｎＰ＠ＺｎＳｅＳ）を得た。 Next, the shell structure was taken in the following procedure. 25 mL of Zn (OA) ₂ solution, 0.5 mL of TOPSe solution, and 9.5 mL of TOPS solution were added, heated to 300 ° C. over 18 minutes, held at 300 ° C. for 20 minutes, and then cooled to room temperature.
The reaction solution was transferred to a 450 mL sample tube, and 10 mL of chloroform, 5 mL of ethanol, and 200 mL of acetone were added. The precipitate was collected by centrifugation (10000 rpm, 10 minutes) and redispersed in toluene. Acetone was added to the toluene dispersion for reprecipitation, followed by redispersion in toluene for purification. The reprecipitation step was performed three times.
Through the above steps, core / shell type quantum dots (InP @ ZnSeS) in which the core contains InP, the shell contains ZnSeS, and the capping layer contains oleic acid were obtained.

＜発光素子の作製＞
ガラスからなる基板１０上にＩＴＯ膜を形成し、これを複数のライン状にパターニングすることにより陽極９０を形成した。次に、陽極９０の形成された基板１０上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ヘレウス社、ＡＩ４０８３）をスピンコート法によって塗布し、１８０℃にて３０分間加熱して乾燥することにより、正孔注入層３０を兼ねる正孔輸送層４０を形成した。 <Production of light-emitting element>
An ITO film was formed on the substrate 10 made of glass, and the anode 90 was formed by patterning the ITO film into a plurality of lines. Next, PEDOT: PSS (Heraeus, AI4083) is applied on the substrate 10 on which the anode 90 is formed by a spin coating method, heated at 180 ° C. for 30 minutes, and dried to thereby form the hole injection layer 30. As a result, a hole transport layer 40 that also serves as a material was formed.

次に、上述した方法により合成した量子ドット（ＩｎＰ＠ＺｎＳｅＳ）と、正孔輸送材料として式（２−４）で表される化合物と、電子輸送材料として式（３−５）で示される化合物とを、重量比1０：１４：６でトルエンに溶解させたトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を、正孔輸送層４０までの各層の形成された基板１０上に、スピンコート法により塗布して塗膜を形成した。その後、ホットプレートを用いて、窒素雰囲気中９０℃で３０分間加熱して塗膜を乾燥させ、発光層５０を得た。 Next, the quantum dot (InP @ ZnSeS) synthesized by the method described above, the compound represented by the formula (2-4) as the hole transport material, and the compound represented by the formula (3-5) as the electron transport material Was dissolved in toluene at a weight ratio of 10: 14: 6 to prepare a toluene solution. This toluene solution was applied to the substrate 10 on which the layers up to the hole transport layer 40 were formed by a spin coating method to form a coating film. Thereafter, using a hot plate, the coating film was dried by heating at 90 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere, whereby the light emitting layer 50 was obtained.

このようにして得られた発光層５０の断面を集束イオンビーム（ＦＩＢ）により形成し、低加速の走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）にて観察した。量子ドット層は、比較的原子量の大きい元素で構成されている。このため、ＳＴＥＭでの断面観察像における量子ドット層と混合有機層とのコントラストは鮮明であり、ＳＴＥＭでの断面観察像から量子ドット層および混合有機層の厚みを容易に求めることができる。
その結果、発光層５０は、量子ドットからなる量子ドット層（１０ｎｍ）と、式（２−４）で表される化合物と式（３−５）で示される化合物との混合物からなる混合有機層（３０ｎｍ）と、量子ドットからなる量子ドット層（１０ｎｍ）の３層が、この順に積層された構造となっていることが確認された。 A cross section of the light emitting layer 50 thus obtained was formed by a focused ion beam (FIB), and observed with a low-acceleration scanning transmission electron microscope (STEM). The quantum dot layer is composed of an element having a relatively large atomic weight. Therefore, the contrast between the quantum dot layer and the mixed organic layer in the cross-sectional observation image with STEM is clear, and the thickness of the quantum dot layer and the mixed organic layer can be easily obtained from the cross-sectional observation image with STEM.
As a result, the light emitting layer 50 is a mixed organic layer made of a mixture of a quantum dot layer (10 nm) made of quantum dots, a compound represented by formula (2-4), and a compound represented by formula (3-5). It was confirmed that three layers of (30 nm) and a quantum dot layer (10 nm) made of quantum dots were laminated in this order.

次に、発光層５０までの各層の形成された基板１０を真空蒸着成膜装置に入れ、真空蒸着法によって、下記構造式（４）で表される化合物からなる電子輸送層６０を成膜した。続いて、電子輸送層６０上に、真空蒸着によりＬｉＦからなる膜厚１ｎｍの電子注入層７０を成膜した。最後に、電子注入層７０までの各層の形成された基板１の上に、メタルマスクを用いて、真空蒸着法により、Ａｌからなる厚み１００ｎｍの複数のライン状の陰極８０を形成した。
以上の工程により、実施例１の発光素子を作製した。 Next, the substrate 10 on which the layers up to the light emitting layer 50 were formed was put in a vacuum deposition film forming apparatus, and an electron transport layer 60 made of a compound represented by the following structural formula (4) was formed by vacuum deposition. . Subsequently, an electron injection layer 70 having a thickness of 1 nm made of LiF was formed on the electron transport layer 60 by vacuum deposition. Finally, a plurality of linear cathodes 80 made of Al and having a thickness of 100 nm were formed on the substrate 1 on which the layers up to the electron injection layer 70 were formed by vacuum deposition using a metal mask.
Through the above steps, the light-emitting element of Example 1 was manufactured.

続いて、窒素ガスで満たされたグローブボックス中で、陰極８０上に封止用ガラス基板を配置し、その周縁部に紫外線硬化樹脂を塗布して、陰極８０までの各層の形成された基板１の周縁部に貼り合せ、封止した。 Subsequently, in a glove box filled with nitrogen gas, a sealing glass substrate is disposed on the cathode 80, and an ultraviolet curable resin is applied to the peripheral edge thereof, and the substrate 1 on which the layers up to the cathode 80 are formed. The film was bonded to the peripheral edge of and sealed.

＜発光素子の特性評価＞
実施例１の発光素子に対し、陽極７側が正、陰極２側が負となるように電圧を印加して、電流−電圧−輝度特性を測定し、発光スペクトルを観測した。その結果、量子ドット由来のピーク波長５４１ｎｍの緑色発光が得られた。また、実施例１の発光素子の外部量子効率は最大で０．１３％であった。最高輝度は１４６ｃｄ／ｍ^２であった。 <Characteristic evaluation of light emitting element>
A voltage was applied to the light emitting element of Example 1 so that the anode 7 side was positive and the cathode 2 side was negative, current-voltage-luminance characteristics were measured, and an emission spectrum was observed. As a result, green light emission with a peak wavelength of 541 nm derived from quantum dots was obtained. In addition, the maximum external quantum efficiency of the light-emitting element of Example 1 was 0.13%. The maximum luminance was 146 cd / m ² .

「実施例２」
正孔輸送材料として式（２−４）で表される化合物に代えて、式（２−２）で表される化合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光層が、量子ドットからなる量子ドット層と、式（２−２）で表される化合物と式（３−５）で示される化合物との混合物からなる混合有機層と、量子ドットからなる量子ドット層の３層が、この順に積層された構造を有している発光素子を作製し、実施例１と同様にして特性を評価した。
その結果、量子ドット由来のピーク波長５４０ｎｍの緑色発光が観測された。また、実施例２の発光素子の外部量子効率は最大で０．１２％であった。最高輝度は２０７ｃｄ／ｍ^２であった。 "Example 2"
In the same manner as in Example 1, except that the compound represented by the formula (2-2) was used instead of the compound represented by the formula (2-4) as the hole transport material, 3 of the quantum dot layer which consists of a quantum dot layer which consists of a quantum dot, the compound represented by Formula (2-2), and the compound shown by Formula (3-5), and the quantum dot layer which consists of a quantum dot A light emitting device having a structure in which layers were laminated in this order was manufactured, and the characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1.
As a result, green light emission having a peak wavelength of 540 nm derived from quantum dots was observed. Further, the external quantum efficiency of the light emitting device of Example 2 was 0.12% at the maximum. The maximum luminance was 207 cd / m ² .

「比較例１」
トルエン溶液として、量子ドット（ＩｎＰ＠ＺｎＳｅＳ）と、正孔輸送材料として式（２−４）で表される化合物とを、重量比1０：２０でトルエンに溶解させた、電子輸送材料を含まないトルエン溶液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光素子を作製し、実施例１と同様にして特性を評価した。
その結果、量子ドット由来のピーク波長５４０ｎｍの緑色発光が観測された。また、比較例１の発光素子の外部量子効率は最大で０．０４％であった。最高輝度は１１８ｃｄ／ｍ^２であった。 "Comparative Example 1"
As a toluene solution, a quantum dot (InP @ ZnSeS) and a compound represented by the formula (2-4) as a hole transport material are dissolved in toluene at a weight ratio of 10:20, and an electron transport material is not included. A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the toluene solution was used, and the characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1.
As a result, green light emission having a peak wavelength of 540 nm derived from quantum dots was observed. Further, the external quantum efficiency of the light emitting device of Comparative Example 1 was 0.04% at the maximum. The maximum luminance was 118 cd / m ² .

また、比較例１の発光素子について、実施例１と同様にして、発光層の断面を形成し、観察した。その結果、発光層は、量子ドットからなる量子ドット層（１０ｎｍ）と、式（２−４）で表される化合物からなる層（３０ｎｍ）と、量子ドットからなる量子ドット層（１０ｎｍ）の３層が、この順に積層された構造となっていることが確認された。 Further, the light emitting element of Comparative Example 1 was observed in the same manner as in Example 1 by forming a cross section of the light emitting layer. As a result, the light emitting layer is composed of a quantum dot layer (10 nm) made of quantum dots, a layer (30 nm) made of a compound represented by formula (2-4), and a quantum dot layer (10 nm) made of quantum dots. It was confirmed that the layers had a structure laminated in this order.

「比較例２」
トルエン溶液として、量子ドット（ＩｎＰ＠ＺｎＳｅＳ）をトルエンに溶解させた、正孔輸送材料および電子輸送材料を含まないトルエン溶液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、発光層が量子ドットからなる量子ドット層である発光素子を作製し、実施例１と同様にして特性を評価した。
その結果、量子ドット由来のピーク波長５４９ｎｍの緑色発光が観測された。また、比較例１の発光素子の外部量子効率は最大で０．００１％であった。最高輝度は２．４ｃｄ／ｍ^２であった。 “Comparative Example 2”
As the toluene solution, a light emitting layer is formed in the same manner as in Example 1 except that a toluene solution in which quantum dots (InP @ ZnSeS) are dissolved in toluene and which does not contain a hole transport material and an electron transport material is used. A light-emitting element that is a quantum dot layer made of dots was produced, and the characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1.
As a result, green light emission having a peak wavelength of 549 nm derived from quantum dots was observed. In addition, the external quantum efficiency of the light emitting device of Comparative Example 1 was 0.001% at the maximum. The maximum luminance was 2.4 cd / m ² .

表１に、実施例１、２および比較例１、２の発光素子における「ピーク波長」「最大の外部量子効率」「最高輝度」の結果を示す。 Table 1 shows the results of “peak wavelength”, “maximum external quantum efficiency”, and “maximum luminance” in the light-emitting elements of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.

表１に示すように、量子ドットと正孔輸送材料と電子輸送材料とを含む発光層を有する実施例１、２では、電子輸送材料を含まない比較例１および、正孔輸送材料も電子輸送材料も含まない比較例２と比較して、高い外部量子効率および最高輝度が得られることが分かった。これは、実施例１、２の発光層では、正孔輸送材料中を正孔が移動し、電子輸送材料中を電子が移動して速やかに再結合し、正孔輸送材料と電子輸送材料との相互作用によって形成されたエキサイプレックスから量子ドットに、効率よくエネルギーが移動したためであると推定される。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 having a light emitting layer including quantum dots, a hole transport material, and an electron transport material, Comparative Example 1 not including an electron transport material and the hole transport material are also electron transports It was found that a high external quantum efficiency and the highest luminance can be obtained as compared with Comparative Example 2 that does not contain any material. This is because, in the light emitting layers of Examples 1 and 2, holes move in the hole transport material, electrons move in the electron transport material, and recombine quickly, and the hole transport material and the electron transport material are This is presumably because the energy was efficiently transferred from the exciplex formed by this interaction to the quantum dot.

本発明は、量子ドットを含有する発光層を備える発光素子、照明機器、ディスプレイ産業において利用可能性がある。本発明の発光素子は、色純度に優れる発光を必要とする様々なデバイス、製品に応用可能であり、ディスプレイなどの表示装置、バックライト、電子写真、照明光源、露出光源、標識、看板、インテリアなどの分野で好適に使用できる。特に、本発明の発光素子は、色再現性に優れるフラットパネルディスプレイに好適に使用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in light-emitting elements, lighting equipment, and the display industry that include a light-emitting layer containing quantum dots. The light-emitting element of the present invention can be applied to various devices and products that require light emission with excellent color purity. Display devices such as displays, backlights, electrophotography, illumination light sources, exposure light sources, signs, signboards, interiors It can be suitably used in such fields. In particular, the light emitting device of the present invention can be suitably used for a flat panel display excellent in color reproducibility.

１０…基板、２０、２０ａ…量子ドット、２１…コア、２２…有機配位子、２３…シェル、３０…正孔注入層、４０…正孔輸送層、５０…発光層、６０…電子輸送層、７０…電子注入層、８０…陰極、９０…陽極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Substrate 20, 20a ... Quantum dot, 21 ... Core, 22 ... Organic ligand, 23 ... Shell, 30 ... Hole injection layer, 40 ... Hole transport layer, 50 ... Light emitting layer, 60 ... Electron transport layer 70 ... electron injection layer, 80 ... cathode, 90 ... anode.

Claims

A hole transport material comprising a compound having a triphenylamine skeleton;
An electron transport material comprising a compound having a heterocyclic skeleton represented by the following general formula (1);
A light emitting device comprising a light emitting layer containing quantum dots.

The compound having the triphenylamine skeleton has a structure in which a triphenylamine skeleton and a spirobifluorene skeleton are bonded, and at least one of the benzene rings forming the spirobifluorene skeleton is the triphenylamine skeleton. The light-emitting element according to claim 1, wherein the light-emitting element has a structure formed by one of phenyl groups of an amine skeleton.

The light emitting device according to claim 2, wherein the compound having a triphenylamine skeleton is a compound represented by the following general formula (2-2) or the following general formula (2-4).

The heterocyclic skeleton in the general formula (1) has a 1,3,4-oxadiazole ring structure, and each of the 2,3,4-positions of the 1,3,4-oxadiazole ring has the general formula (1). The light emitting device according to claim _1, wherein R ₁ and R ₂ are bonded to each other.

The light emitting device according to claim 4, wherein the compound having a heterocyclic skeleton represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (3-5).

The quantum dot is composed of a core that is fine particles of a semiconductor crystal, a shell that covers the surface of the core, and a capping layer formed on the surface of the shell,
The light emitting device according to claim 1, wherein the core includes InP and the shell includes ZnSeS.

The light emitting layer includes a mixed organic layer including the hole transport material and the electron transport material, and a quantum dot layer including the quantum dots, and the mixed organic layer and the quantum dot layer are disposed in contact with each other. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is a light emitting device.

The light emitting device according to claim 7, wherein two quantum dot layers are provided, and the mixed organic layer is disposed between two quantum dot layers.