JP7398904B2 - 電界発光素子およびこれを含む表示装置 - Google Patents

電界発光素子およびこれを含む表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、電界発光素子およびこれを含む表示装置に関する。
量子ドットは、概ね１０ｎｍ以下の直径を有する半導体ナノ結晶物質として量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す物質である。量子ドットは、通常の蛍光体よりも強い光を狭い波長帯で発生させる。量子ドットの発光は、伝導帯から価電子帯に励起状態の電子が遷移しながら発生するが、同じ物質の場合でも粒子の大きさによって波長が変わる特性を示す。量子ドットの大きさが小さくなるほど短い波長の光を発光するので、大きさを調節して所望する波長領域の光を得ることができる。
すなわち、量子ドットを含む発光層と、これを適用した各種電子素子は一般的に燐光および／または蛍光物質を含む発光層を用いる有機発光素子に比べて製造コストが低く、他の色の光を放出させるために発光層に他の有機物質を用いることなく量子ドットの大きさを異にすることによって所望する色の光を放出させることができる。
量子ドットを含む発光層の発光効率は、量子ドットの量子効率、電荷キャリアのバランス、光抽出効率などによって決定される。特に量子効率の向上のためには励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を発光層に閉じ込め（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）なければならず、多様な要因によって発光層の内部に励起子が閉じ込められない場合、励起子消光（ｅｘｃｉｔｏｎ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）等の問題が発生する可能性がある。
特開２０１６－１５４８号公報
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、発光層の正孔輸送性と表面特性を改善して向上した素子特性を示す電界発光素子、およびこれを含む表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による電界発光素子は、互いに対向する第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、量子ドット、および主鎖に付着された置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基を備えた第１正孔輸送材料を含む発光層と、前記発光層と前記第１電極との間に配置され、第２正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、前記発光層と前記第２電極との間に配置された電子輸送層と、を含むことを特徴とする。
前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（１）で表される化合物を含み得る。
Figure 0007398904000001
 前記化学式（１）において、Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ１～Ｒ８のうちの少なくとも一つは、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、Ｒ３～Ｒ８が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基である場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成し、Ｘ１とＸ２は、それぞれ独立してＮまたはＣ（－Ｒａ）の中から選ばれ、Ｘ３とＸ４は、それぞれ独立して、Ｓ、Ｎ－Ｒｂ、Ｃ（－Ｒｃ）（－Ｒｄ）の中から選ばれ（ここでＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、それぞれ独立して置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基の中から選ばれる）、Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して単結合、および置換または非置換されたメチレン基またはＣ２～Ｃ４アルケニレン基の中から選ばれ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ独立して０または１であることが好ましい。
前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（２）で表される化合物を含み得る。
Figure 0007398904000002
 前記化学式（２）において、Ｘ３、Ｘ４、Ｌ１、Ｌ２、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ化学式（１）で定義されたものと同一であり、Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも一つは、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、Ｒ３～Ｒ６が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成することができる。
Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも二つ以上は、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり得る。
前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（２－１）ないし化学式（２－２）で表される化合物のうちの少なくとも一つを含み得る。
Figure 0007398904000003
Figure 0007398904000004
 前記化学式（２－１）ないし化学式（２－２）において、Ｘ３、Ｘ４は、それぞれ化学式（１）に定義されたものと同一であり、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基の中から選ばれるが、Ｒ１１～Ｒ１４のうちの少なくとも一つとＲ２１～Ｒ２６のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、Ｒ２７、Ｒ２８は、それぞれ置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成し得る。
前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（３）で表される化合物を含み得る。
Figure 0007398904000005
 前記化学式（３）において、Ｘ３、Ｘ４、Ｌ１、Ｌ２、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ化学式（１）で定義されたものと同一であり、Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７、およびＲ３８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ３３～Ｒ３８のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成することができる。
Ｒ３３～Ｒ３６のうちの少なくとも二つ以上は、非置換されたＣ４～Ｃ１０直鎖状または分枝鎖状アルキル基であり得る。
前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（Ａ）ないし化学式（Ｆ）で表される化合物の中から選ばれた一つ以上を含み得る。
Figure 0007398904000006
Figure 0007398904000007
Figure 0007398904000008
Figure 0007398904000009
Figure 0007398904000010
Figure 0007398904000011
前記第１正孔輸送材料は、非極性溶媒に対する溶解性を有し得る。
前記発光層の総量１００重量％に対し、前記第１正孔輸送材料は２重量％以上５０重量％未満含まれ得る。
原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）により測定される前記発光層表面の二乗平均粗さは０．５～２．０であり得る。
前記量子ドット表面には疏水性リガンドが結合されていてもよい。
前記量子ドットは、Ｃｄを含まないＩＩ族－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ族－Ｖ族化合物、ＩＶ族－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素または化合物、Ｉ族－ＩＩＩ族－ＶＩ族化合物、Ｃｄを含まないＩ族－ＩＩ族－ＩＶ族－ＶＩ族化合物、またはこれらの組み合わせを含み得る。
前記量子ドットは、コア－シェル構造を有し得る。
前記第２正孔輸送材料と前記第１正孔輸送材料は、互いに異なる材料であり得る。
前記第２正孔輸送材料は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）またはその誘導体、ポリ（スチレンスルホナート）またはその誘導体、ポリ－Ｎ－ビニルカルバゾールまたはその誘導体、ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体、ポリパラフェニレンビニレンまたはその誘導体、ポリメタクリレートまたはその誘導体、ポリアリールアミンまたはその誘導体、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリ（９，９－オクチルフルオレン）またはその誘導体、ポリ（スピロ－ビフルオレン）またはその誘導体、ポリ－（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－コ－（４．４’－（Ｎ－４－ブチルフェニル）－ジフェニルアミン）］、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン）－コ－Ｎ，Ｎ－ジフェニル－Ｎ，Ｎ－ジ－（ｐ－ブチルフェニル）－１，４－ジアミノベンゼン）］、ＮｉＯ、ＭｏＯ３、またはこれらの組み合わせを含み得る。
前記電子輸送層は、無機物ナノ粒子、キノロン系化合物、トリアジン系化合物、キノリン系化合物、トリアゾール系化合物、ナフタレン系化合物、またはこれらの組み合わせを含み得る。
前記電子輸送層は、無機物ナノ粒子からなる集合層を含み得る。
前記電子輸送層は、２０ｎｍ～１００ｎｍの厚さを有し得る。
前記電界発光素子は、前記第１電極と前記正孔輸送層との間に配置される正孔注入層をさらに含み得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による表示装置は、上述した電界発光素子を含むことを特徴とする。
本発明によれば、発光層の正孔輸送性と表面特性の改善によって向上した素子特性を示す電界発光素子と、これを含む表示装置を提供することができる。
本発明の一実施形態による電界発光素子を概略的に示す断面図である。 発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）イメージであり、比較製造例１の場合を示す。 発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）イメージであり、製造例３の場合を示す。 発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）イメージであり、比較製造例２の場合を示す。 発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）イメージであり、製造例５の場合を示す。 発光層薄膜の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージであり、比較製造例３の場合を示す。 発光層薄膜の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージであり、比較製造例４の場合を示す。 発光層薄膜の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージであり、製造例１０の場合を示す。 発光層薄膜の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージであり、製造例１１の場合を示す。 実施例１～４と比較例１による電界発光素子の電圧－電流密度（ｌｏｇ ｓｃａｌｅ）の特性を示すグラフである。 実施例９～１２と比較例２による電界発光素子の電圧－電流密度（ｌｏｇ ｓｃａｌｅ）の特性を示すグラフである。 実施例２、５、１１、および１４と比較例１、２による電界発光素子の寿命特性を示すグラフである。 実施例３、６、７、および８と比較例１、２による電界発光素子の寿命特性を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に本発明を実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で具現可能であり、本明細書で説明する実施形態に限定されない。
図面で複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示す。明細書全体にわたって類似の部分に対しては同じ図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるというとき、これは他の部分の「直上に」ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆にある部分が他の部分の「直上に」あるというときには中間に他の部分がないことを意味する。
本明細書で、「族（Ｇｒｏｕｐ）」とは元素周期律表の族をいう。
ここで、「ＩＩ族」は、ＩＩＡ族およびＩＩＢ族を含み、ＩＩ族金属の例は、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｈｇ、およびＭｇを含むが、これに限定されない。
一方、本明細書で、「Ｃｄを含まないＩＩ族金属」の例は、Ｃｄを除いた残りのＩＩ族金属、例えば、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｍｇなどが挙げられる。
「ＩＩＩ族」は、ＩＩＩＡ族およびＩＩＩＢ族を含み、ＩＩＩ族金属の例は、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、およびＴｌを含むが、これに限定されない。
「ＩＶ族」は、ＩＶＡ族およびＩＶＢ族を含み、ＩＶ族金属の例は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎを含むが、これに限定されない。本明細書で、「金属」という用語はＳｉのような半金属も含む。
「Ｉ族」は、ＩＡ族およびＩＢ族を含み、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓを含むが、これに限定されない。
「Ｖ族」は、ＶＡ族を含み、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、およびビスマスを含むが、これに限定されない。
「ＶＩ族」は、ＶＩＡ族を含み、硫黄、セレニウム、テルリウムを含むが、これに限定されない。
本明細書で、「アルキル基」は、特定の炭素原子数を有し、少なくとも１の原子価を有する直鎖または分枝鎖飽和脂肪族炭化水素から誘導された官能基を意味する。アルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－デシル基、ｎ－ヘキサデシル基などが挙げられる。
本明細書で、「アルケニル基」は、一つ以上の炭素－炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖１価炭化水素基を意味する。アルケニル基の具体的な例は、ビニル基、アリール基、２－ブテニル基、３－ペンテニル基などが挙げられる。
本明細書で、「アルキニル基」は、一つ以上の炭素－炭素三重結合を有する直鎖または分枝鎖１価炭化水素基を意味する。アルキニル基の具体的な例としては、プロパルギル基（ｐｒｏｐａｒｇｙｌ ｇｒｏｕｐ）、３－フェンタニル基（３－ｐｅｎｔｙｎｙｌ ｇｒｏｕｐ）などが挙げられる。
本明細書で、「アルコキシ基」は、「アルキル－Ｏ－」を意味し、ここで「アルキル」は上述したものと同様の意味を有する。
本明細書で、「シクロアルキル基」は、すべての環メンバーが炭素である一つ以上の飽和環を有する１価の官能基を示す。
本明細書で、「アリール基」は、１以上の環を含有して特定の炭素原子数を有する芳香族炭化水素をいう。用語「アリール」は、一つ以上のシクロアルキル環に融合した芳香族環を有するグループを含むものと解釈される。
本明細書で、「アリールアルキレン基」は、アリール基に置換されたアルキレン基を意味する。
本明細書で、「ヘテロアリール基」は、環化元素としてＮ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、およびＰからなる群より選ばれた１個～３個のヘテロ原子を含有して一つ以上の置換体として選択的に置換されたアリール基を意味する。ヘテロアリール基の具体的な例としては、オキサゾリル基、フラニル基、チオフェニル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イソオキサゾリル基（ｉｓｏｘａｚｏｌｙｌ ｇｒｏｕｐ）、キノリニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、ベンソ［ｂ］チオフェニル基、イソキノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、チエニル基、イソインドリル基、および５，６，７，８－テトラヒドロイソキノリン基などが挙げられる。
本明細書で、特に定義しない限り、用語「ヘテロアリールアルキレン」は、ヘテロアリール基に置換されたアルキレン基を意味する。
本明細書で、「アルキレン」、「シクロアルキレン」、「アリーレン」、および「ヘテロアリーレン」は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、およびヘテロアリール基からそれぞれ誘導された２価の官能基を意味する。
本明細書で、「アルキルアミン基」は、「－ＮＲＲ’」を意味し、ここでＲおよびＲ’は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ２０アルキル基である。
本明細書で、「アリールアミン基」は、「－ＮＲＲ’」を意味し、ここでＲおよびＲ’は、それぞれ独立してＣ６～Ｃ３０アリール基である。
本明細書で、特に定義しない限り、「置換された」とは、各官能基の水素がＣ１～Ｃ３０アルキル基、Ｃ２～Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２～Ｃ３０アルキニル基、Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６～Ｃ３０アリール基、Ｃ７～Ｃ３０アルキルアリール基、Ｃ１～Ｃ３０アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ３０ヘテロアルキル基、Ｃ３～Ｃ３０ヘテロアルキルアリール基、Ｃ３～Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ３～Ｃ１５シクロアルケニル基、Ｃ６～Ｃ３０シクロアルキニル基、Ｃ２～Ｃ３０ヘテロシクロアルキル基、ハロゲン（－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、または－Ｉ）、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、ニトロ基（－ＮＯ２）、シアノ基（－ＣＮ）、アミノ基（－ＮＲＲ’、ここでＲとＲ’は互いに独立して水素またはＣ１～Ｃ６アルキル基である）、アジド基（－Ｎ３）、アミジノ基（－Ｃ（＝ＮＨ）ＮＨ２）、ヒドラジノ基（－ＮＨＮＨ２）、ヒドラゾノ基（＝Ｎ（ＮＨ２））、アルデヒド基（－Ｃ（＝Ｏ）Ｈ）、カルバモイル基（－Ｃ（Ｏ）ＮＨ２）、チオール基（－ＳＨ）、エステル基（－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、ここでＲはＣ１～Ｃ６アルキル基またはＣ６～Ｃ１２アリール基である）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）またはその塩（－Ｃ（＝Ｏ）ＯＭ、ここでＭは有機または無機陽イオンである）、スルホン酸基（－ＳＯ３Ｈ）またはその塩（－ＳＯ３Ｍ、ここでＭは有機または無機陽イオンである）、リン酸基（－ＰＯ３Ｈ２）またはその塩（－ＰＯ３ＭＨまたは－ＰＯ３Ｍ２、ここでＭは有機または無機陽イオンである）、またはこれらの組み合わせを含む意味である。
まず、図１を参照して本発明の一実施形態による電界発光素子の概略的な構成を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による電界発光素子を概略的に示す断面図である。
本発明の一実施形態による電界発光素子１０は、互いに対向する第１電極１１０および第２電極１６０と、両電極の間に配置され、量子ドット１４１および主鎖に付着された置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基を備えた第１正孔輸送材料を含む発光層１４０と、第１電極１１０と発光層１４０との間に配置され、第２正孔輸送材料を含む正孔輸送層１３０と、第１電極１１０と正孔輸送層１３０との間に位置して、各構成要素との関係を考慮して省略可能な正孔注入層１２０と、発光層１４０と第２電極１６０との間に配置されている電子輸送層１５０と、を含む。
すなわち、電界発光素子１０は、互いに対向する第１電極１１０と第２電極１６０との間に、正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、発光層１４０、および電子輸送層１５０が順次配置された積層型構造を有する。
一実施形態で、第１電極１１０は、駆動電源に直接連結されて発光層１４０に電流を流す役割を果たし得る。第１電極１１０は、少なくとも可視光の波長領域帯に対して光透過性を有する物質であり得るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、赤外線または紫外線の波長領域に対する光透過性をさらに有する物質であり得る。例えば、第１電極１１０は、光学的に透明な物質であり得る。
一実施形態で、第１電極１１０は、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ニオビウム酸化物、タンタル酸化物、チタニウム酸化物、亜鉛酸化物、ニッケル酸化物、銅酸化物、コバルト酸化物、マンガン酸化物、クロム酸化物、インジウム酸化物、またはこれらの組み合わせを含み得る。
しかし、一実施形態による第１電極１１０は必ずしもこれに限定されるものではなく、赤外線または紫外線の波長領域の光に対する光透過性をさらに有する物質であるか、特定の波長領域帯の光のみを選択的に透過する半透過性を有する物質であり得、可視光の波長領域帯の光を反射して第１電極１１０方向に戻す機能を果たし得る。
一方、一実施形態において、第１電極１１０は、図１に示すように基板１００の上に配置され得る。基板１００は透明な絶縁基材であり得、軟性物質からなる。基板１００は、ガラス、またはガラス転移点（Ｔｇ）が１５０℃よりも大きいフィルム形態の高分子物質からなり、例えば、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）またはＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）系の素材からなる。
一実施形態で、基板１００は、第１電極１１０と第２電極１６０との間に配置された正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、発光層１４０、および電子輸送層１５０を支持する役割を果たす。ただし、一実施形態による電界発光素子１０の基板１００は、第１電極１１０の下に配置されるものではなく、第２電極１６０の上に配置されるか、場合によっては省略することもできる。
第２電極１６０は、光学的に透明な物質であり、発光層１４０から発生した光が透過する透光電極の役割を果たす。一実施形態で、第２電極１６０は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、およびこれらの合金から選ばれた少なくとも一つを含むか、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ニオビウム酸化物、タンタル酸化物、チタニウム酸化物、亜鉛酸化物、ニッケル酸化物、銅酸化物、コバルト酸化物、マンガン酸化物、クロム酸化物、インジウム酸化物、またはこれらの組み合わせを含み得る。
ただし、一実施形態による第２電極１６０は必ずしもこれに限定されるものではなく、特定の波長領域帯の光のみを選択的に透過する半透過性を有する物質であり得、可視光の波長領域帯の光を反射して第１電極１１０方向に戻す機能を果たすこともできる。
仮に第２電極１６０が反射電極の機能を果たす場合、第１電極１１０は少なくとも可視光の波長領域帯に対して光透過性を有する物質からなる透光電極であるか、特定の波長領域帯の光のみを選択的に透過する半透過性電極であり得る。
一方、第１電極１１０および第２電極１６０のそれぞれは、基板１００または有機層上にスパッタリングなどの方法を用いて電極形成用物質を蒸着することによって形成され得る。
一方、一実施形態による電界発光素子１０は、図１に示すように基板１００および各構成要素が上述した積層順に配置された一般的な（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）構造を有する。
ただし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、上述した電界発光素子１０の各構成要素間の積層順序を満足する範囲内で可能な多様な構造を有し得る。例えば、基板１００が第１電極１１０の下に配置されずに、第２電極１６０の上に配置される場合、電界発光素子１０はインバーテッド（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造を有し得る。
正孔注入層１２０は、第１電極１１０の直上に位置し得る。正孔注入層１２０は、正孔輸送層１３０と共に発光層１４０に正孔を供給する役割を果たす。ただし、正孔注入層１２０は、正孔輸送層１３０の形成厚さ、材料などを考慮して省略することもできる。
一方、正孔注入層１２０は、ｐ－型半導体（ｐ－ｔｙｐｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）物質、またはｐ－型ドーパントでドーピングされた物質からなる。正孔注入層１２０の例としては、ＰＥＤＯＴ［Ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）］またはその誘導体、ＰＳＳ［ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）］またはその誘導体、ポリ－Ｎ－ビニルカルバゾール（ｐｏｌｙ－Ｎ－ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ，ＰＶＫ）またはその誘導体、ポリフェニレンビニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）またはその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン（ｐｏｌｙ ｐ－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ，ＰＰＶ）またはその誘導体、ポリメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）またはその誘導体、ポリ（９，９－ジオクチルフルオレン）［ｐｏｌｙ（９，９－ｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）］またはその誘導体、ポリ（スピロ－ビフルオレン）［ｐｏｌｙ（ｓｐｉｒｏ－ｂｉｆｌｕｏｒｅｎｅ）］またはその誘導体、ＴＣＴＡ（トリス（４－カルバゾイル－９－イルフェニル）アミン）、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン）、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－ジ（ナフタレン－１－イル）－Ｎ－Ｎ’－ジフェニル－ベンジジン）、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ（トリス（３－メチルフェニルフェニルアミノ）－トリフェニルアミン）、ＴＦＢ（ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－コ－（４，４’－（Ｎ－４－ブチルフェニル）ジフェニルアミン）］）、ＰＦＢ（ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン）－コ－（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ－（ｐ－ブチルフェニル）－１，４－ジアミノベンゼン）］）、ｐｏｌｙ－ＴＰＤ、ＮｉＯ、ＭｏＯ３等のような金属酸化物、またはこれらの組み合わせが挙げられるが、必ずしもこれに限定されない。
正孔輸送層１３０は、第１電極１１０の上、例えば第１電極１１０と正孔注入層１２０の上に位置する。正孔輸送層１３０は、発光層１４０に正孔を供給、輸送する役割を果たす。正孔輸送層１３０は、発光層１４０の直下に形成されて発光層１４０に直接接触している。
一実施形態で、正孔輸送層１３０は第２正孔輸送材料を含む。第２正孔輸送材料としては、ｐ－型半導体（ｐ－ｔｙｐｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）物質、またはｐ－型ドーパントでドーピングされた物質からなる。
一実施形態で、正孔輸送層１３０に含まれる第２正孔輸送材料は、後述する発光層１４０に含まれる第１正孔輸送材料とは互いに異なる材料であり得る。一実施形態で、第２正孔輸送材料として、高分子、オリゴマー、金属酸化物、またはこれらの組み合わせを用いることができる。
第２正孔輸送材料の例として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）誘導体、ポリ（スチレンスルホナート）誘導体、ポリ－Ｎ－ビニルカルバゾール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリメタクリレート誘導体、ポリアリールアミン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリ（９，９－オクチルフルオレン）誘導体、ポリ（スピロ－フルオレン）誘導体、ポリ－（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル－コ（４，４’－（Ｎ－４－ブチルフェニル）ジフェニルアミン］、ポリ（（９，９－ジオクチルフルオレン）－コ－Ｎ，Ｎ－ジフェニル－Ｎ，Ｎ－ジ－（ｐ－ブチルフェニル）－１，４－ジアミノベンゼン）、ＮｉＯ、ＭｏＯ３、またはこれらの組み合わせが挙げられるが、必ずしもこれに限定されない。
このように正孔輸送層１３０が第２正孔輸送材料として、高分子、オリゴマー、金属酸化物、またはこれらの組み合わせを用いる場合、発光素子の寿命を増加させ、電界発光素子１０の作動開始電圧であるターンオン電圧（ｔｕｒｎ－ｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）を低くする機能を果たし得る。特に、第２正孔輸送材料を上述した素材の群から選択する場合、単分子型正孔輸送材料の使用時に比べて発光層１４０に直接接触する正孔輸送層１３０の表面モルフォロジーを均一に調節することができる。これにより、正孔輸送層１３０から発光層１４０に移動する正孔の漏れ経路（ｌｅａｋａｇｅ ｐａｔｈ）が最小化されることによって、漏洩電流と駆動電圧を低くすることができる。
例えば、正孔輸送層１３０は、スピンコートなどの湿式コーティング法によって形成され得る。例えば、正孔輸送層１３０および発光層１４０をいずれも湿式コーティング法を用いて形成することができる。これにより、正孔輸送層１３０および／または発光層１４０を簡便な方法で形成することができる。
さらに、一実施形態で、正孔輸送層１３０および発光層１４０は、比較的溶解度が異なる物質を用いることができる。例えば、正孔輸送層１３０は、芳香族非極性（ａｒｏｍａｔｉｃ ｎｏｎ－ｐｏｌａｒ）溶媒に対する溶解度に優れ、発光層１４０は、脂肪族非極性（ａｌｉｐｈａｔｉｃ ｎｏｎ－ｐｏｌａｒ）溶媒に対する溶解度に優れる。これにより、正孔輸送層１３０を芳香族非極性溶媒に溶解させ、発光層１４０を脂肪族非極性溶媒に溶解させて溶液工程を行う場合、既に形成された正孔輸送層１３０の表面の損傷なしに発光層１４０を形成することができる。
例えば、正孔輸送層１３０でＴＦＢポリマー膜を成膜する場合、ＴＦＢ前駆体ポリマーと芳香族非極性溶媒（例えば、トルエン、キシレンなど）が含まれた前駆体溶液を第１電極１１０または正孔注入層１２０の上にスピンコート（ｓｐｉｎ－ｃｏａｔｉｎｇ）し、例えば、Ｎ２の不活性ガスの雰囲気または真空の中で１５０℃～１８００℃の温度で３０分間熱処理（ｔｈｅｒｍａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）してＴＦＢからなる正孔輸送層１３０を製造した後、その上に溶液工程により、脂肪族非極性溶媒（例えばオクタン、ノナン、シクロヘキサンなど）を用いて発光層１４０を容易に形成することができる。
このように正孔輸送層１３０と発光層１４０の溶媒選択性を比較的相異するように構成する場合、正孔輸送層１３０と発光層１４０をいずれも溶液工程を用いて形成できるので、工程便宜性に優れることはもちろん、相異する溶媒選択性によって後続の発光層１４０の形成過程で有機溶媒などによって正孔輸送層１３０の表面が損傷することを最小化することができる。
発光層１４０は、正孔輸送層１３０の上に位置し、量子ドット１４１および第１正孔輸送材料を含み得る。
発光層１４０は、第１電極１１０と第２電極１６０から供給された電流によって伝達された電子と正孔が結合される場所であり、電子と正孔は、発光層１４０でのみ結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成し、生成されたエキシトンは励起状態から基底状態に遷移しながら量子ドット１４１の大きさに対応する波長の光を発生させる。すなわち、量子ドット１４１は発光層１４０に電界発光機能を付与する。
特に、量子ドット１４１は、量子閉じ込め効果（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）により不連続的なバンドギャップエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｇａｐ）を有するので、入射された光を特定の波長を有する光に変換して放射することができる。したがって、量子ドット１４１を含む発光層１４０は優れた色再現率および色純度を有する光を発生させることができる。
例えば、発光層１４０は、所定の波長領域に属する光を発光する。この所定の波長領域の光は、可視域に属する波長領域であり、例えば３８０ｎｍ～４８８ｎｍの第１波長領域、４９０ｎｍ～５１０ｎｍの第２波長領域、５１０ｎｍ～５８０ｎｍの第３波長領域、５８２ｎｍ～６００ｎｍの第４波長領域、および６２０ｎｍ～６８０ｎｍの第５波長領域のうちのいずれか一つに属するものであり得る。
一実施形態で、量子ドット１４１の素材は、特に限定されず、公知となっているか商業的に入手可能な量子ドットを用いることができる。例えば、一実施形態による量子ドット１４１のそれぞれは、Ｃｄを含まないＩＩ族－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ族－Ｖ族化合物、ＩＶ族－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素または化合物、Ｉ族－ＩＩＩ族－ＶＩ族化合物、Ｃｄを含まないＩ族－ＩＩ族－ＩＶ族－ＶＩ族化合物、またはこれらの組み合わせを含み得る。すなわち、一実施形態による量子ドット１４１のそれぞれは、非カドミウム系量子ドットであり得る。このように量子ドット１４１がいずれも非カドミウム系素材からなる場合、従来のカドミウム系量子ドットに比べて毒性がないため、人体に無害でかつ環境にやさしい。
上記ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元素化合物；ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元素化合物；並びにＨｇＺｎＴｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元素化合物からなる群より選ばれ得る。上記ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＩＩＩ族金属をさらに含むこともできる。
上記ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元素化合物；ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＩｎＺｎＰ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元素化合物；並びにＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元素化合物からなる群より選ばれ得る。上記ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＩＩ族金属をさらに含むこともできる（ＩｎＺｎＰ）。
上記ＩＶ－ＶＩ族化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元素化合物；ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる三元素化合物；並びにＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる四元素化合物からなる群より選ばれ得る。
上記Ｉ族－ＩＩＩ－ＶＩ族化合物の例は、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＧａＳｅ、ＣｕＩｎＧａＳを含むが、これに限定されない。上記Ｉ－ＩＩ－ＩＶ－ＶＩ族化合物の例は、ＣｕＺｎＳｎＳｅ、ＣｕＺｎＳｎＳを含むが、これに限定されない。上記ＩＶ族化合物は、Ｓｉ、Ｇｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる単元素；並びにＳｉＣ、ＳｉＧｅ、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる二元素化合物からなる群より選ばれ得る。
上記二元素化合物、三元素化合物、または四元素化合物は、均一な濃度で粒子内に存在するか、または濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同一粒子内に存在するものであり得る。
一実施形態によれば、量子ドットは、一つの半導体ナノ結晶粒子と、このコアを囲む他の半導体ナノ結晶シェルからなるコア－シェル構造を有し得る。コアとシェルとの界面はシェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有する。また、量子ドットは、一つの半導体ナノ結晶コアと、これを囲む多層のシェルを含む構造を有し得る。この時、多層のシェル構造は２層以上のシェル構造を有するものであり、それぞれの層は単一組成または合金または濃度勾配を有し得る。
量子ドットがコア－シェル構造を有する場合、コアよりもシェルを構成する物質組成がさらに大きいバンドギャップエネルギーを有しており、量子閉じ込め効果が効果的に示される構造を有し得る。ただし、本発明はこれに限定されない。一方、多層のシェルを構成する場合もコアに近いシェルよりもコアの外側にあるシェルがさらに大きいバンドギャップエネルギーを有する構造であり得、この時、量子ドットは紫外線ないし赤外線の波長範囲を有し得る。
量子ドットは、約１０％以上、例えば、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約９０％以上、またはさらに１００％の量子効率（ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を有し得る。
また、ディスプレイにおいて色純度や色再現性を向上させるために、量子ドットは狭いスペクトルを有し得る。量子ドットは、約４５ｎｍ以下、例えば約４０ｎｍ以下、または約３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅を有し得る。この範囲で素子の色純度や色再現性を向上させ得る。
量子ドットは、約１ｎｍ～約１００ｎｍの粒径（球形でない場合、最も長い部分の大きさ）を有し得る。例えば、量子ドットは、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、例えば、２ｎｍ（または３ｎｍ）～１５ｎｍの粒径（球形でない場合、最も長い部分の大きさ）を有し得る。
また、上記量子ドットの形態は、当該技術分野で一般的に用いられる形態のものであれば特に限定されない。例えば、量子ドットは、球形、楕円形、四面体型、ピラミッド型、六八面体型、シリンダー型、多面体型、多重枝型（ｍｕｌｔｉ－ａｒｍ）、または立方体（ｃｕｂｉｃ）のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノ繊維、ナノシート、またはこれらの組み合わせを含み得る。量子ドットは任意の断面形状を有し得る。
一方、上記量子ドットは、商業的に入手可能であるか、または任意の方法で合成することができる。例えば、数ナノサイズの量子ドットは、化学的湿式方法（ｗｅｔ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ）により合成することができる。化学的湿式方法では、有機溶媒のうち前駆体物質を反応させて結晶粒子を成長させ、この時に有機溶媒またはリガンド化合物が自然に量子ドットの表面に配位されることによって結晶の成長を調節することができる。有機溶媒およびリガンド化合物の具体的な種類は公知である。
このように量子ドットの表面に配位された有機溶媒は、素子内で安定性に影響を与えるので、ナノ結晶の表面に配位されない余分の有機物は過量の非溶媒（ｎｏｎ－ｓｏｌｖｅｎｔ）に注いで、得られた混合物を遠心分離する過程を経て除去することができる。非溶媒の具体的種類としては、アセトン、エタノール、メタノールなどが挙げられるが、これに限定されない。余分の有機物を除去した後、量子ドットの表面に配位された有機物の量は量子ドット重量の５０重量％以下、例えば、３０重量％以下、２０重量％以下、または１０重量％以下であり得る。このような有機物は、リガンド化合物、有機溶媒、またはこれらの組み合わせを含み得る。
一実施形態によれば、量子ドット１４１表面には、疏水性残基を有するリガンド（以下、疏水性リガンドという）が結合されている。一実施形態で、疏水性リガンドは、量子ドット１４１表面に結合される官能基と、疏水性を付与する疏水性官能基を含み得る。
疏水性残基としては、例えば、Ｃ４～Ｃ２０のアルキル基、Ｃ４～Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ４～Ｃ２０のアルキニル基、またはこれらの組み合わせが挙げられ、量子ドット１４１表面に結合される官能基としては、例えば、ヒドロキシ基（－ＯＨ）、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）などが挙げられる。
疏水性リガンドの例としては、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸などの脂肪酸が挙げられる。量子ドット１４１が上述したように疏水性リガンドを有する場合、量子ドット１４１は全体的に見ると非極性を示し、これを含む発光層１４０も全体的に見るとき非極性を示す。また、疏水性リガンドが付着された量子ドット１４１は、非極性溶媒、具体的には、脂肪族非極性溶媒に対する溶媒選択性を有する。
本発明の一実施形態による電界発光素子１０で、発光層１４０は、優れた発光効率を示すために量子ドット１４１を所定の含有量で含み得る。
例えば、量子ドット１４１は、発光層の総量１００重量％に対し、例えば５重量％以上、例えば１０重量％以上、例えば１５重量％以上、例えば２０重量％以上含まれ得、例えば９８重量％以下、例えば９５重量％以下、例えば９０重量％以下、例えば８５重量％以下、例えば８０重量％以下、例えば７５重量％以下、例えば７０重量％以下、例えば６５重量％以下、例えば６０重量％以下、例えば５５重量％以下、例えば５０重量％以下含まれ得、例えば５重量％～９８重量％、例えば２０重量％～９８重量％、例えば２０重量％～９０重量％、例えば２０重量％～８５重量％、例えば５０重量％～８５重量％含まれ得る。
ただし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、量子ドット１４１の具体的な含有量は、使用された量子ドット１４１の素材、放出する光の種類、使用された疏水性リガンドの含有量、正孔輸送層１３０、発光層１４０、および／または電子輸送層１５０の厚さなどに応じて変わる。
一方、第１正孔輸送材料は、発光層１４０の正孔輸送性を向上させる機能を果たす。第１正孔輸送材料は、上述した正孔輸送層１３０に含まれる第２正孔輸送材料とは異なる材料であり得る。第１正孔輸送材料は、ｐ－型半導体（ｐ－ｔｙｐｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）物質、またはｐ－型ドーパントでドーピングされた物質からなるが、第２正孔輸送材料とは異なり、単分子ないし低分子材料、またはこれらの組み合わせから選ばれ得る。
一実施形態で、第１正孔輸送材料は、主鎖に付着された置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基を備えるので、非極性溶媒、具体的には脂肪族非極性溶媒に対する溶解性を有する。一実施形態では、第１正孔輸送材料と疏水性リガンドがいずれも脂肪的非極性溶媒に対する溶解性を有することができる。これにより、上記溶液を用いて発光層１４０を形成する場合、形成された発光層１４０の表面モルフォロジーに優れることはもちろん、第１正孔輸送材料によって優れた正孔輸送性を有する。
さらに、上述したように発光層１４０と正孔輸送層１３０とは、それぞれ脂肪族非極性溶媒、芳香族非極性溶媒に対する溶解性を有するので、発光層１４０形成時の正孔輸送層１３０表面の損傷を最小化することによって正孔輸送層１３０が優れた正孔輸送性を維持することができる。
一実施形態で、第１正孔輸送材料としては、主鎖に置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基が付着されたものを用いることができる。第１正孔輸送材料が主鎖に付着された置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基を備える場合、第１正孔輸送材料は非極性溶媒、具体的には脂肪族非極性溶媒によく溶解される。
一実施形態で、第１正孔輸送材料の例としては、下記化学式（１）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007398904000012
 化学式（１）において、
Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ１～Ｒ８のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、
Ｒ３～Ｒ８が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基である場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成することができ、
Ｘ１とＸ２は、それぞれ独立してＮまたはＣ（－Ｒａ）の中から選ばれ、Ｘ３とＸ４は、それぞれ独立して、Ｓ、Ｎ－Ｒｂ、Ｃ（－Ｒｃ）（－Ｒｄ）の中から選ばれ（ここでＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、それぞれ独立して置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基の中から選ばれる）、
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ独立して単結合、および置換または非置換されたメチレン基またはＣ２～Ｃ４アルケニレン基の中から選ばれ、
ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ独立して０または１である。ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、またはｍが０であるとき、示される部分に対応するモイエティは存在しないことを意味する。
このような第１正孔輸送材料は、化学式（１）で表されるように比較的分子量が小さい化合物を含み、量子ドット表面に存在するリガンドとよく混ざるので、量子ドットだけを含む場合および／または量子ドットおよび高分子／オリゴマーの正孔輸送材料を含む場合に比べて発光層１４０が向上した表面モルフォロジーを示し得る。
具体的には、第１正孔輸送材料は、下記化学式（２）で表される化合物を含み得る。
Figure 0007398904000013
 化学式（２）において、
Ｘ３、Ｘ４、Ｌ１、Ｌ２、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ化学式（１）で定義されたものと同一であり、
Ｒ１～Ｒ８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、
Ｒ３～Ｒ６が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成することができる。
化学式（２）において、Ｒ１～Ｒ６のうちの少なくとも二つ以上は、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり得る。この場合、第１正孔輸送材料の脂肪族非極性溶媒に対する溶解能をさらに向上させることができる。
例えば、第１正孔輸送材料は、下記化学式（２－１）～化学式（２－２）で表される化合物のうちの少なくとも一つを含み得る。
Figure 0007398904000014
Figure 0007398904000015
 化学式（２－１）～化学式（２－２）において、
Ｘ３、Ｘ４は、それぞれ化学式（１）に定義されたものと同一であり、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基の中から選ばれるが、Ｒ１１～Ｒ１４のうちの少なくとも一つとＲ２１～Ｒ２６のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、
Ｒ２７、Ｒ２８は、それぞれ置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれ、
Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成し得る。
一方、第１正孔輸送材料は、下記化学式（３）で表される化合物を含み得る。
Figure 0007398904000016
化学式（３）において、
Ｘ３、Ｘ４、Ｌ１、Ｌ２、ｊ、ｋ、ｌ、およびｍは、それぞれ化学式（１）で定義されたものと同一であり、
Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７、およびＲ３８は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基、置換または非置換されたＣ１～Ｃ２０アルキルアミン基、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アリールアミン基、および置換または非置換されたカルバゾリル基の中から選ばれるが、Ｒ３３～Ｒ３８のうちの少なくとも一つは置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基である。
Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６、Ｒ３７、Ｒ３８が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成することができる。
化学式（３）において、Ｒ３３～Ｒ３６のうちの少なくとも二つ以上は、非置換されたＣ４～Ｃ１０直鎖状または分枝鎖状アルキル基であり得る。この場合もまた、第１正孔輸送材料の脂肪族非極性溶媒に対する溶解能をさらに向上させることができる。
さらに具体的には、第１正孔輸送材料は、下記化学式（Ａ）～化学式（Ｆ）で表される化合物の中から選ばれた一つ以上を含み得る。
Figure 0007398904000017
Figure 0007398904000018
Figure 0007398904000019
Figure 0007398904000020
Figure 0007398904000021
Figure 0007398904000022
量子ドットを用いた電界発光素子に広く使われる正孔輸送材料は、電子輸送材料に比べて正孔移動度（ｈｏｌｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が低い方である。また、量子ドットの寿命など、安定性を確保するために量子ドット表面に有機リガンドを結合させて用いるが、量子ドット表面に付着された有機リガンドは多くの場合、正孔移動度が非常に低い。
したがって、電界発光素子の駆動時、電子と正孔が発光層の中心で接することができず、正孔輸送層に接する界面、または正孔輸送層で接し得る。この場合、発光層の量子効率が大きく低下する虞があるので、電界発光素子内の電子／正孔キャリアのバランスを適正水準に合わせる必要がある。
このため、量子ドットと従来の正孔輸送材料をブレンドして発光層を構成する方案が考慮された。しかし、従来の正孔輸送材料は、多くの場合、高分子／オリゴマーなどの分子量が高い材料を用いるので、量子ドットとブレンドする場合、表面モルフォロジーが均一に形成されない。発光層の表面モルフォロジーが均一でない場合、発光層の表面にクラック（ｃｒａｃｋ）、ポア（ｐｏｒｅ）等が多数発生し得る。クラックおよび／またはポアは、正孔と電子の漏れ経路（ｌｅａｋａｇｅ ｐａｔｈ）として作用するので、表面モルフォロジーが均一でないほど漏洩電流とターンオン電圧（ｔｕｒｎ－ｏｎ）が増加する虞があり、素子寿命が大きく低下する虞もある。
また、量子ドットと従来の正孔輸送材料をブレンドした組成物をスピンコートする場合、組成物が均一な薄膜をなすことができずに、押し出されてしまい、発光層を形成できない虞もある。
これに対し、本発明の一実施形態による電界発光素子１０は、発光層１４０が、疏水性リガンドが結合された量子ドット１４１、および化学式（１）で表される低分子ないし単分子の第１正孔輸送材料を含む。
このように量子ドット１４１と低分子ないし単分子の第１正孔輸送材料とのブレンドからなる発光層１４０は、従来の正孔輸送材料と量子ドットとのブレンドからなる場合、または量子ドットのみからなる場合に比べて優れた表面モルフォロジーを有する。これにより、発光層表面のクラックおよび／またはポアを最小化することによって漏洩電流とターンオン電圧を低くする一方、素子の寿命を大きく向上させることができる。
さらに、量子ドット１４１と低分子ないし単分子の第１正孔輸送材料とのブレンドからなる発光層１４０は、スピンコートなどの溶液工程を用いて均一な薄膜形態に形成することが容易である。
一方、本発明の一実施形態による電界発光素子１０は、発光層１４０と正孔輸送層１３０とが比較的互いに異なる溶媒選択性を有するように設計され得る。これにより、発光層１４０形成時の正孔輸送層１３０の表面損傷を最小化できるため、漏洩電流とターンオン電圧をさらに低くすることができる。
また、第１正孔輸送材料を発光層１４０に含むことによって、発光層１４０に正孔注入が容易になるので、電界発光素子１０のターン－オン（ｔｕｒｎ－ｏｎ）がはやくなることはもちろん、発光層１４０に注入される電子／正孔キャリアのバランスを合わせることが容易であり、発光層１４０に適用される電界電圧が低くなって発光効率、最大輝度、および寿命がいずれも向上する。
また、正孔輸送層１３０と電子輸送層１５０の正孔／電子輸送性程度に応じて発光層１４０内の第１正孔輸送素材の量を調節して、発光層１４０内の正孔／電子キャリアのバランスを効果的に制御することができる。例えば、第１正孔輸送材料は、発光層１４０総量１００重量％に対して、例えば２重量％以上、例えば５重量％以上、例えば１０重量％以上含まれ得、例えば５０重量％未満、例えば４９重量％以下、例えば４５重量％以下、例えば４０重量％以下、例えば３０重量％以下含まれ得、例えば２重量％以上５０重量％未満、例えば５重量％以上５０重量％未満、例えば５重量％～４０重量％、例えば５重量％～３０重量％、例えば５重量％～２０重量％含まれ得る。
第１正孔輸送材料が発光層１４０内に上述した範囲内で含まれる場合、電界発光素子１０の全般的な発光効率および寿命特性を大きく向上させることができる。
一実施形態による発光層１４０の表面モルフォロジーは、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）を用いて確認することができる。一実施形態で、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）により測定される発光層１４０表面の二乗平均粗さは、例えば０．１以上、例えば０．２以上、例えば０．３以上、例えば０．４以上、例えば０．５以上、例えば０．６以上、例えば０．７以上、例えば０．８以上、例えば０．９以上であり得、例えば２．０以下、例えば１．５以下であり得、例えば０．５～２．０、例えば０．８～１．５であり得る。
すなわち、一実施形態による電界発光素子１０は、量子ドット１４１および第１正孔輸送材料をブレンドして発光層１４０を製造する場合、発光層１４０が上記のように優れた表面モルフォロジーを有する。
ただし、一実施形態による電界発光素子１０において、発光層１４０の表面モルフォロジーを確認する方法は上述した測定方法に限定されない。例えば、量子ドットと正孔輸送材料を含む発光層に対し、ＺＹＧＯ干渉計（Ｚｙｇｏ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）等の他の測定方法を用いて表面モルフォロジーを測定することができ、この場合、上述した範囲と相異する二乗平均粗さの範囲が導き出される。ただし、一実施形態による測定方法を用いて測定された二乗平均粗さが上記範囲を満足する場合、その発光層は本発明の範囲に属する。
一実施形態で、発光層１４０の厚さは、正孔輸送層１３０および電子輸送層１５０のそれぞれの素材、それぞれの電子／正孔移動度、厚さなどを考慮して上述した範囲内で多様に選ばれるが、例えば１５ｎｍ～１００ｎｍ、例えば２０ｎｍ～６０ｎｍ、例えば２０ｎｍ～５０ｎｍ、例えば２０ｎｍ～４０ｎｍ、例えば２５ｎｍ～３０ｎｍの平均厚さを有し得る。
発光層１４０の厚さが１５ｎｍ未満の場合、発光層１４０に存在するボイド（ｖｏｉｄ）、クラック（ｃｒａｃｋ）等が電子／正孔の漏れ経路として作用する可能性が高くなって素子特性が大きく低下する虞があり、電界発光素子の他の構成要素とのキャリアのバランスを合わせることが難しくなる虞がある。
また、発光層１４０の厚さが１００ｎｍを超える場合、電子／正孔キャリアのバランスを合わせることが難しく、駆動に必要な電流および電圧条件が過度に高まって効率的な発光にならない虞がある。
すなわち、発光層１４０の厚さ範囲が上記範囲を超える場合、正孔に比べて電子が発光層１４０に過度に早く、且つ／または過度に少なく供給される虞があり、電子が発光層１４０と正孔輸送層１３０との間の界面で正孔に接して界面発光が行われるか、正孔注入層１２０および／または正孔輸送層１３０に移動して消光（ｑｕｅｎｃｈ）されてしまう虞もある。
ただし、一実施形態による発光層１４０の厚さは、他の構成要素の素材、厚さとの関係を考慮して多様に調節することができる。例えば、発光層１４０の発光効率を考慮するとき、ターンオン電圧と発光層の電界を減らして電界によって誘導される消光（ｆｉｅｌｄ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）を最小化するための方案として発光層１４０の厚さを約６０ｎｍ以下で形成し得る。
このように、一実施形態による電界発光素子１０は、発光層１４０に含まれた第１正孔輸送材料を介して発光層１４０の輸送能力を向上させ、素子内正孔輸送／注入能力を向上させることができる。その結果、素子内正孔／電子キャリアのバランスを合わせることが容易である。
電子輸送層１５０は、発光層１４０と第２電極１６０との間に配置されて発光層１４０に電子を輸送する役割を果たす。
一実施形態で、電子輸送層１５０の厚さは、素子内の正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、および／または発光層１４０との電荷キャリアのバランスを考慮して多様に変更することができるが、例えば２０ｎｍ以上、例えば３０ｎｍ以上、例えば４０ｎｍ以上、例えば５０ｎｍ以上であり得、例えば１００ｎｍ以下、例えば９０ｎｍ以下、例えば８０ｎｍ以下、例えば７０ｎｍ以下、例えば６０ｎｍ以下であり得、例えば２０ｎｍ～１００ｎｍ、例えば２０ｎｍ～９０ｎｍ、例えば３０ｎｍ～８０ｎｍ、例えば４０ｎｍ～８０ｎｍ、例えば６０ｎｍ～８０ｎｍであり得る。
電子輸送層１５０の厚さが上述した範囲を超える場合、電子輸送層１５０に存在するボイド（ｖｏｉｄ）、クラック（ｃｒａｃｋ）等が電子輸送性に及ぼす影響が増大して素子特性が大きく低下する虞があり、電界発光素子の他の構成要素とのキャリアのバランスを合わせることが難しくなる虞がある。
一実施形態で、電子輸送層１５０は、内部で電子の消光が発生しないように、電界によって発光しない非発光性電子輸送用物質からなる。
一方、電子輸送層１５０は、無機物ナノ粒子を含むか、または蒸着によって形成される有機層であり得る。例えば、電子輸送層１５０は、無機物ナノ粒子、キノロン系化合物、トリアジン系化合物、キノリン系化合物、トリアゾール系化合物、ナフタレン系化合物、またはこれらの組み合わせを含み得る。
一実施形態で、電子輸送層１５０は、無機物ナノ粒子を含み得る。無機物ナノ粒子は、電子輸送層１５０に電子輸送性を付与し、発光性を示さない。一実施形態で、電子輸送層１５０は、２以上の無機物ナノ粒子を含み得る。一実施形態で、電子輸送層１５０は、２以上の無機物ナノ粒子からなる集合層を含み得る。一実施形態で、電子輸送層１５０は、２以上の無機物ナノ粒子からなる集合層であり得る。
一方、電子輸送層１５０と第２電極１６０との間には電子の注入を容易にする電子注入層、および／または正孔の移動を阻止する正孔遮断層がさらに形成されていてもよい。
電子注入層および正孔遮断層のそれぞれの厚さは、適切に選択することができる。例えば、各層の厚さは、１ｎｍ以上および５００ｎｍ以下であり得るが、これに限定されない。電子注入層は蒸着によって形成される有機層であり得る。
電子注入層は、例えば、１，４，５，８－ナフタレン－テトラカルボン酸二無水物（１，４，５，８－ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ＮＴＣＤＡ）、バソクプロイン（ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ，ＢＣＰ）、トリス［３－（３－ピリジル）－メシチル］ボラン（３ＴＰＹＭＢ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、ＥＴ２０４（８－（４－（４，６－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎ－２－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｏｎｅ）、８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ ｌｉｔｈｉｕｍ（Ｌｉｑ）、ｎ型金属酸化物（例えば、ＺｎＯ、ＨｆＯ２等）、Ｂｐｈｅｎ、ＡＢＨ１１３、ＮＥＴ２１８、ＮＥＴ３３８、ＮＤＮ７７、ＮＤＮ８７、およびこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも一つを含み得るが、これに限定されない。
正孔遮断層（ＨＢＬ）は、例えば、１，４，５，８－ナフタレン－テトラカルボン酸二無水物（１，４，５，８－ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ，ＮＴＣＤＡ）、バソクプロイン（ＢＣＰ）、トリス［３－（３－ピリジル）－メシチル］ボラン（３ＴＰＹＭＢ）、ＬｉＦ、Ａｌｑ３、Ｇａｑ３、Ｉｎｑ３、Ｚｎｑ２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢｅＢｑ２、およびこれらの組み合わせから選ばれる少なくとも一つを含み得るが、これに限定されない。
上述したように、一実施形態による電界発光素子１０は、発光層１４０に量子ドットおよび第１正孔輸送材料を含み、発光層１４０の正孔移動度を向上させることができる。また、発光層に含まれる第１正孔輸送材料が、主鎖に置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基が付着されている単分子ないし低分子材料であるため、非極性溶媒に対する溶解性に優れ、量子ドットと第１正孔輸送材料を含む発光層を溶液工程を用いて形成する場合、形成された発光層の表面モルフォロジーに優れる。
また、一実施形態によれば、発光層１４０と正孔輸送層１３０が上述したように互いに異なる溶媒選択性を有するように調節することができる。これにより、発光層１４０の形成時、正孔輸送層１３０表面の損傷がほとんど発生しないため、正孔輸送層１３０が優れた正孔輸送性を維持することができる。
さらに、発光層１４０に含まれる第１正孔輸送材料は、主鎖に置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基が付着されているので、疏水性リガンドが付着された量子ドットと共に脂肪族非極性溶媒によく混ざって溶解され得る。これにより、溶液を用いて発光層１４０を形成する場合、形成された発光層１４０の表面モルフォロジーに優れることはもちろん、第１正孔輸送材料によって優れた正孔輸送性を有する。その結果、発光層１４０自体の正孔輸送性が向上することはもちろんであり、発光層１４０の伝導性も向上するので、発光層１４０の電界によって誘導される消光を減少させることによって、電界発光素子１０の発光効率、輝度、および寿命が大きく増加する。
以下では、上述した電界発光素子１０を含む表示装置について説明する。
本発明の一実施形態による表示装置は、基板と、基板の上に形成された駆動回路と、駆動回路の上に所定間隔でそれぞれ離隔して配置された第１電界発光素子、第２電界発光素子、および第３電界発光素子とを含み得る。
第１～第３電界発光素子は、上述した電界発光素子１０と同じ構造を有することができ、それぞれの量子ドットが発光する光の波長が相異する。
一実施形態で、第１電界発光素子は、赤色光を発光する赤色素子であり、第２電界発光素子は、緑色光を発光する緑色素子であり、第３電界発光素子は、青色光を発光する青色素子であり得る。すなわち、第１～第３電界発光素子は、表示装置内でそれぞれ赤色、緑色、青色を表示する画素（ｐｉｘｅｌ）である。
ただし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１～第３電界発光素子がそれぞれマゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、シアン（ｃｙａｎ）の色を表示することもでき、その他の色を表示することもできる。
一方、第１～第３電界発光素子のうちのいずれか一つのみが上述した電界発光素子１０であり得る。この場合、少なくとも青色を表示する第３電界発光素子は上述した電界発光素子１０であることが好ましい。
一方、一実施形態による表示装置において、各画素の発光層を除いた正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層などは一体として共通層をなしている。ただし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、表示装置内の各画素別に独立した正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層を備えることもでき、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層のうちのいずれか一つ以上は共通層を、残りは別の独立した層をなすこともできる。
基板は、透明な絶縁基板であり、軟性物質からなる。基板は、ガラス、またはガラス転移点（Ｔｇ）が１５０℃よりも大きいフィルム形態の高分子物質からなり、例えば、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）またはＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）系の素材からなる。基板の上には上述した第１～第３電界発光素子がすべて形成されている。すなわち、一実施形態による表示装置の基板は共通層をなしている。
駆動回路は、基板の上に位置し、第１～第３電界発光素子のそれぞれに独立して連結される。駆動回路は、１種以上のスキャン線、データ線、駆動電源線、共通電源線などを含む配線と、一つの有機発光素子に対応して配線に連結された二つ以上の薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ）と、一つ以上のキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）等とを含み得る。駆動回路は公知の多様な構造を有することができる。
以上で説明したように、一実施形態による表示装置は、向上した素子効率を示すので、優れた発光特性を示すことができる。
以下では本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記に記載された実施例は、本発明を具体的に例示するか、または説明するためのものに過ぎなく、これにより本発明は限定されない。
＜製造例１＞
表面に疏水性リガンドとしてオレイン酸（ｏｌｅｉｃ ａｃｉｄ）が付着されている赤色量子ドット（ＩｎＰ、平均粒径：９ｎｍ）５×１０－５ｍｍｏｌと、化学式（Ｄ）で表される化合物（ＤＯＦＬ－ＴＰＤ）２．６６ｍｍｏｌとをオクタン（ｏｃｔａｎｅ）１０ｍＬに入れて５分間攪拌して発光層形成用組成物を製造する。
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物は５重量％含まれている。
＜製造例２＞
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物が１０重量％含まれるように、化学式（Ｄ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例３＞
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物が１５重量％含まれるように、化学式（Ｄ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例４＞
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物が２０重量％含まれるように、化学式（Ｄ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例５＞
表面に疏水性リガンドとしてオレイン酸が付着されている青色量子ドット（ＺｎＳｅＴｅ、平均粒径：１３ｎｍ）３．３３×１０－５ｍｍｏｌと、化学式（Ｄ）で表される化合物（ＤＯＦＬ－ＴＰＤ）２．６６ｍｍｏｌとをオクタン（ｏｃｔａｎｅ）１０ｍＬに入れて５分間攪拌して発光層形成用組成物を製造する。
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物は１５重量％含まれている。
＜製造例６＞
化学式（Ｄ）で表される化合物（ＤＯＦＬ－ＴＰＤ）の代わりに化学式（Ｂ）で表される化合物（ＤＯＦＬ－ＮＰＢ）を３．６４ｍｍｏｌを用いて、量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が５重量％含まれるように調節することを除いては、製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例７＞
量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が１０重量％含まれるように、化学式（Ｂ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例６と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例８＞
量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が１５重量％含まれるように、化学式（Ｂ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例６と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例９＞
量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が２０重量％含まれるように、化学式（Ｂ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例６と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例１０＞
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物が３０重量％含まれるように、化学式（Ｄ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜製造例１１＞
量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が４０重量％含まれるように、化学式（Ｂ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例６と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜比較製造例１＞
表面に疏水性リガンドとしてオレイン酸が付着されている赤色量子ドット（ＩｎＰ、平均粒径：９ｎｍ）５×１０－５ｍｍｏｌをオクタン（Ｏｃｔａｎｅ）１０ｍＬに入れて５分間攪拌して、発光層形成用組成物を製造する。
＜比較製造例２＞
表面に疏水性リガンドとしてオレイン酸が付着されている青色量子ドット（ＺｎＳｅＴｅ、平均粒径：１３ｎｍ）３．３３×１０－５ｍｍｏｌをオクタン（Ｏｃｔａｎｅ）１０ｍＬに入れて５分間攪拌して発光層形成用組成物を製造する。
＜比較製造例３＞
量子ドットと化学式（Ｂ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｂ）で表される化合物が５０重量％含まれるように、化学式（Ｂ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例６と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜比較製造例４＞
量子ドットと化学式（Ｄ）で表される化合物の総重量を基準に、化学式（Ｄ）で表される化合物が５０重量％含まれるように、化学式（Ｄ）で表される化合物の投入量を調節することを除いては製造例１と同様の方法により発光層形成用組成物を製造する。
＜評価１：発光層の表面モルフォロジー＞
製造例３、５および比較製造例１、２による発光層形成用組成物をガラス基板の上にスピンコートして、８０℃で３０分熱処理して平均厚さ約２５ｎｍの発光層薄膜を形成する。
その後、形成された発光層薄膜に対して原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）を用いて各発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した結果を、図２～図５に示す。
図２～図５は、発光層薄膜の表面モルフォロジーを測定した原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）イメージであり、それぞれ比較製造例１（図２）、製造例３（図３）、比較製造例２（図４）、製造例５（図５）の場合を示す。
図２～図５で各イメージの横辺の長さは、それぞれ５μｍに該当する縮尺を有し、各イメージで色相が明るいほど比較的上部に位置し、暗いほど比較的下部に位置する。
図２～図５を参照すると、同種の量子ドットを基準に、発光層薄膜に正孔輸送材料がブレンドされている製造例３と５の場合の方が、正孔輸送材料が含有されない比較製造例１、２の場合に比べて低い二乗平均粗さ（ＲＭＳ）を示すことが確認される。
図２～図５の結果から、量子ドットと一実施形態による正孔輸送材料をブレンドして発光層を製造する場合、量子ドットのみが含有された発光層に比べて優れた表面モルフォロジーを示すことが確認される。
＜評価２：ＨＯＤ素子の正孔輸送性の評価＞
製造例２～３、６～８、および比較製造例１による発光層形成用組成物を用いてＨＯＤ（Ｈｏｌｅ Ｏｎｌｙ Ｄｅｖｉｃｅ）素子を製作する。ＨＯＤは、パターニングされたＩＴＯ電極上に、ＰＥＤＯＴが水に溶解された正孔注入層形成溶液とＴＦＢがトルエンに溶解された正孔輸送層形成溶液とをそれぞれスピンコートして正孔注入層と正孔輸送層とを順次に形成した後、上述した発光層形成用組成物を塗布および乾燥して発光層を形成し、形成された発光層上に発光層を通過した正孔を遮断（ｂｌｏｃｋ）できる素材を蒸着し、最終的にＡｌ電極を蒸着して形成する。製作されたＨＯＤは素子内で正孔輸送性のみを効果的に感知することができる。
以後、ＨＯＤ素子に５Ｖと８Ｖの電圧を印加した後、各発光層で測定された電流密度を下記の表１に示す。
Figure 0007398904000023
表１を参照すると、各製造例による発光層形成用組成物を用いて製造されたＨＯＤ素子は、比較製造例１による発光層形成用組成物を用いて製造されたＨＯＤ素子に比べて優れた電流密度を示すことが確認される。
一方、同種の正孔輸送材料を基準に見るとき（製造例２と製造例３の比較、および製造例６～８の比較）、正孔輸送材料の含有量が増加することによって電流密度も増加することが確認される。
また、用いられた正孔輸送材料が相異する場合（製造例２～３を製造例６～８と比較する場合）、電流密度が相異することが確認される。
表１の結果から、製造例による発光層形成用組成物を用いて製造されたＨＯＤ素子は、量子ドットと正孔輸送材料をブレンドした発光層を介して正孔輸送性を大きく改善できることが確認される。
＜評価３：第１正孔輸送材料の含有量による発光層の表面特性＞
製造例１０～１１および比較製造例３～４による発光層形成用組成物をガラス基板の上に塗布および乾燥して発光層薄膜を形成した後、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてそれぞれの表面を測定した結果を、図６～図９に示す。
図６～図９は、発光層薄膜の走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）イメージであり、それぞれ比較製造例３（図６）、比較製造例４（図７）、製造例１０（図８）、製造例１１（図９）の場合を示す。
図６～図９を参照すると、製造例１０～１１による発光層の場合、比較的均一な表面分布を示すことが確認されるが、第１正孔輸送材料を過量含有する場合、比較製造例３～４に示すように表面に相分離（ｐｈａｓｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）現象が発生することが確認される。
したがって、評価３の結果から、実施例による電界発光素子は、発光層内の第１正孔輸送材料を上述した含有量の範囲で含有することによって発光層表面の相分離現象を防止し、優れた表面粗さを確保できることが確認される。
＜実施例１＞
第１電極（アノード）のＩＴＯが蒸着されたガラス基板に、ＵＶ－オゾンで表面処理を１５分間行った後、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ溶液（Ｈ．Ｃ．Ｓｔａｒｋｓ）をスピンコートしてＡｉｒ雰囲気で１５０℃で１０分間熱処理し、再びＮ２雰囲気で１５０℃で１０分間熱処理して平均厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成する。
次に、正孔注入層上にポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル－コ（４，４’－（Ｎ－４－ブチルフェニル）ジフェニルアミン］（ＴＦＢ）（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ）がトルエンに溶解された正孔輸送層形成溶液をスピンコートして、１５０℃で３０分間熱処理して平均厚さ２５ｎｍの正孔輸送層を形成する。
次に、正孔輸送層上に製造例１による発光層形成用組成物をスピンコート後、８０℃で加熱して平均厚さ２５ｎｍの赤色光発光層を形成する。
次に、赤色光発光層上にＺｎＯがエタノールに分散されている電子輸送層形成用溶液をスピンコートして、８０℃で３０分間熱処理して平均厚さ８０ｎｍの電子輸送層を形成する。
そして、電子輸送層上にアルミニウム（Ａｌ）９０ｎｍを真空蒸着して第２電極を形成することによって実施例１による電界発光素子を製造する。
＜実施例２＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例２による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例２による電界発光素子を製造する。
＜実施例３＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例３による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例３による電界発光素子を製造する。
＜実施例４＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例４による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例４による電界発光素子を製造する。
＜実施例５＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例２による発光層形成用組成物を用いて、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例５による電界発光素子を製造する。
＜実施例６＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例３による発光層形成用組成物を用いて、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例６による電界発光素子を製造する。
＜実施例７＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例３による発光層形成用組成物を用いて、発光層を３０ｎｍの平均厚さで形成し、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例７による電界発光素子を製造する。
＜実施例８＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例３による発光層形成用組成物を用いて、発光層を３０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例８による電界発光素子を製造する。
＜実施例９＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例６による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例９による電界発光素子を製造する。
＜実施例１０＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例７による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例１０による電界発光素子を製造する。
＜実施例１１＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例８による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例１１による電界発光素子を製造する。
＜実施例１２＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例９による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により実施例１２による電界発光素子を製造する。
＜実施例１３＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例７による発光層形成用組成物を用いて、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例１３による電界発光素子を製造する。
＜実施例１４＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに製造例８による発光層形成用組成物を用いて、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により実施例１４による電界発光素子を製造する。
＜比較例１＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに比較製造例１による発光層形成用組成物を用いることを除いては実施例１と同様の方法により比較例１による電界発光素子を製造する。
＜比較例２＞
製造例１による発光層形成用組成物の代わりに比較製造例１による発光層形成用組成物を用いて、電子輸送層を６０ｎｍの平均厚さで形成することを除いては実施例１と同様の方法により比較例２による電界発光素子を製造する。
＜評価４：発光層内の正孔輸送材料の含有量による電圧－電流密度の関係＞
実施例１～４と比較例１による電界発光素子に対する電圧－電流密度の関係と、実施例９～１２と比較例２による電界発光素子に対する電圧－電流密度の関係とを測定し、その結果を図１０～図１１にそれぞれ示す。
図１０は、実施例１～４と比較例１による電界発光素子の電圧－電流密度（ｌｏｇ ｓｃａｌｅ）の特性を示すグラフであり、図１１は、実施例９～１２と比較例２による電界発光素子の電圧－電流密度（ｌｏｇ ｓｃａｌｅ）の特性を示すグラフである。
図１０および図１１を参照すると、同一発光層および同一電子輸送層の厚さ条件下で発光層に含有された正孔輸送材料の含有量が増加することによって素子のターンオン電圧が徐々に低くなることが確認される。
図１０および図１１の結果から、実施例による電界発光素子は比較例に比べて向上した正孔輸送性を有し、発光層内の正孔輸送材料の含有量の増加によって徐々に向上する様相を示すことがわかる。
＜評価５：電子輸送層の平均厚さと素子特性の関係＞
実施例２、６、１１、１３および比較例１、２による電界発光素子に対する諸般の素子特性を測定した結果を、表２に整理して示す。
Figure 0007398904000024
まず、電子輸送層の平均厚さが同一の場合を基準に実施例と比較例を比較する場合（実施例２、１１と比較例１の比較、および実施例６、１３と比較例２の比較）、発光層に含まれる正孔輸送材料の種類によって具体的な素子特性は多少差があるが、少なくとも比較例に比べて実施例の最大輝度（Ｍａｘ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）が顕著に優れていることが確認される。
一方、同種の正孔輸送材料を基準に（実施例２と６の比較、および実施例１１と１３の比較）見ると、電子輸送層の平均厚さが変わることによって外部量子効率（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）や最大輝度（Ｍａｘ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）等の素子特性が変わることが確認される。
一方、実施例２、５、１１、１４および比較例１、２による電界発光素子の寿命特性をそれぞれ評価し、その結果を表３と図８に示す。
図１２は、実施例２、５、１１、および１４と比較例１、２による電界発光素子の寿命特性を示すグラフである。
Figure 0007398904000025
Ｔ９５は、輝度が初期輝度（１００％）の９５％になるまでにかかる時間（ｈ）を示し、Ｔ５０は、輝度が初期輝度（１００％）の５０％になるまでにかかる時間（ｈ）を示す。
図１２と表３を参照すると、まず同一電子輸送層の厚さを基準に（実施例２、１１と比較例１の比較、および実施例５、１４と比較例２の比較）見ると、実施例による電界発光素子は比較例に比べてＴ５０およびＴ９５がいずれも優れることが確認される。一方、同種の正孔輸送材料を基準に（実施例２と５の比較、および実施例１１と１４の比較）見ると、電子輸送層の平均厚さが変わることによって寿命特性も多少変わること（特に実施例１１と１４を参照する場合）が確認される。
したがって、評価５の結果から、発光層に含まれた正孔輸送材料の種類によって最適な電子輸送層の平均厚さが互いに異なり得ることが確認される。
＜評価６：電子輸送層および発光層の平均厚さと素子特性の関係＞
実施例３、６、７、８および比較例１、２による電界発光素子に対する諸般の素子特性を測定した後、その結果を表４に整理して示す。
Figure 0007398904000026
表４を参照すると、同一電子輸送層の平均厚さを基準に（実施例３、８と比較例１の比較、および実施例６、７と比較例２の比較）見ると、発光層の平均厚さに応じて最大輝度が互いに相反した様相を示すことが確認される。すなわち、実施例３と実施例８の場合、発光層の平均厚さが増加することによって最大輝度が増加するが、実施例６と実施例７の場合、かえって最大輝度が減少することが確認される。一方、実施例３、６、７、８および比較例１、２に対する電界発光素子の寿命特性をそれぞれ評価し、結果を表５と図１３に示す。
図１３は、実施例３、６、７、および８と比較例１、２による電界発光素子の寿命特性を示すグラフである。
Figure 0007398904000027
図１３と表５を参照すると、まず同一電子輸送層の厚さを基準に（実施例３、８と比較例１の比較、および実施例６、７と比較例２の比較）見ると、実施例による電界発光素子は、比較例に比べてＴ５０およびＴ９５がいずれも優れることが確認される．一方、同種の正孔輸送材料および同一電子輸送層の平均厚さを基準に（実施例６と７の比較、および実施例３と８の比較）見ると、特に実施例７、８のＴ９５を参照する場合、発光層の厚さが変わることによって寿命特性も変わることが確認される。ただし、実施例３、６、７、８の寿命特性は、Ｔ５０がいずれも１０００時間超過で優れていることが確認される。
したがって、評価６の結果から、発光層の平均厚さも素子特性に影響を及ぼし、電子輸送層の平均厚さおよび発光層の平均厚さを適切に調節して素子特性を個別に調節できることが確認される。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している基本概念を用いた当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１０ 電界発光素子
１００ 基板
１１０ 第１電極
１２０ 正孔注入層
１３０ 正孔輸送層
１４０ 発光層
１４１ 量子ドット
１５０ 電子輸送層
１６０ 第２電極

Claims (14)

  1. 互いに対向する第１電極および第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、量子ドット、および置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基を備えた第１正孔輸送材料を含む発光層と、
    前記発光層と前記第１電極との間に配置され、第２正孔輸送材料を含む正孔輸送層と、
    前記発光層と前記第２電極との間に配置された電子輸送層と、を含み、
    前記第１正孔輸送材料は、下記化学式（２－１）で表される化合物を含むか、または、下記化学式（Ｂ）もしくは化学式（Ｄ）で表される化合物の中から選ばれた一つ以上を含み、
    前記化学式（２－１）において、
    Ｒ １１ 、Ｒ １２ 、Ｒ １３ 、Ｒ １４ 、Ｒ １５ 、Ｒ １６ は、それぞれ独立して、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基の中から選ばれるが、Ｒ １１ ～Ｒ １４ のうちの少なくとも一つは、置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０アルキル基であり、
    Ｒ １３ 、Ｒ １４ 、Ｒ １５ 、Ｒ １６ が置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０シクロアルキル基、置換または非置換されたＣ６～Ｃ２０アリール基、または置換または非置換されたＣ３～Ｃ２０ヘテロアリール基のうちのいずれか一つである場合、隣接する芳香族環と融合してＣ８～Ｃ４０の融合環を形成し、
    前記量子ドットは、Ｃｄを含まないＩＩ族－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ族－Ｖ族化合物、ＩＶ族－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素または化合物、Ｉ族－ＩＩＩ族－ＶＩ族化合物、Ｃｄを含まないＩ族－ＩＩ族－ＩＶ族－ＶＩ族化合物、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする電界発光素子。
    Figure 0007398904000028
    Figure 0007398904000029
    Figure 0007398904000030
  2. 前記置換または非置換されたＣ４～Ｃ２０のアルキル基は、Ｃ８～Ｃ２０のアルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  3. 前記第１正孔輸送材料は、非極性溶媒に対する溶解性を有することを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  4. 前記発光層の量子ドットと第１正孔輸送材料との総量１００重量％に対し、前記第１正孔輸送材料は２重量％以上５０重量％未満含まれることを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  5. 原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ－ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＡＦＭ）により測定される前記発光層表面の二乗平均粗さは０．５ｎｍ～２．０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  6. 前記量子ドット表面には疏水性リガンドが結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  7. 前記量子ドットは、コア－シェル構造を有することを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  8. 前記第２正孔輸送材料と前記第１正孔輸送材料は、互いに異なる材料であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  9. 前記第２正孔輸送材料は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）またはその誘導体、ポリ（スチレンスルホナート）またはその誘導体、ポリ－Ｎ－ビニルカルバゾールまたはその誘導体、ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体、ポリパラフェニレンビニレンまたはその誘導体、ポリメタクリレートまたはその誘導体、ポリアリールアミンまたはその誘導体、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリ（９，９－オクチルフルオレン）またはその誘導体、ポリ（スピロ－ビフルオレン）またはその誘導体、ポリ－（Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－コ－（４．４’－（Ｎ－４－ブチルフェニル）－ジフェニルアミン）］、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン）－コ－Ｎ，Ｎ－ジフェニル－Ｎ，Ｎ－ジ－（ｐ－ブチルフェニル）－１，４－ジアミノベンゼン）］、ＮｉＯ、ＭｏＯ３、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項８に記載の電界発光素子。
  10. 前記電子輸送層は、無機物ナノ粒子、キノロン系化合物、トリアジン系化合物、キノリン系化合物、トリアゾール系化合物、ナフタレン系化合物、またはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  11. 前記電子輸送層は、無機物ナノ粒子からなる集合層を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電界発光素子。
  12. 前記電子輸送層は、２０ｎｍ～１００ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  13. 前記第１電極と前記正孔輸送層との間に配置される正孔注入層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
  14. 請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の電界発光素子を含むことを特徴とする表示装置。
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