JPWO2019186846A1 - 発光素子および表示装置 - Google Patents

Abstract

発光素子（５０）は、発光層（５４）と、正孔輸送層（５５）と、電子輸送層（５３）とを含む。発光層（５４）は、量子ドットドーパント（６１）と、正孔輸送性ホスト（６２Ａ）および電子輸送性ホスト（６２Ｂ）からなるホスト（６２）とを含み、ホスト（６２）において生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント（６１）に遷移することにより、量子ドットドーパント（６１）が発光する。

Description

本発明は、量子ドット（Quantum Dot，ＱＤ）ドーパントを用いた発光素子などに関する。

近年、例えば表示装置の光源として、ＱＤ蛍光体粒子（半導体ナノ粒子蛍光体、ＱＤドーパントとも称される）を含む発光素子が用いられている。特許文献１には、そのような表示装置の一例が開示されている。特許文献１の表示装置は、高発光効率で長寿命の表示装置を実現することを目的としている。

日本国公開特許公報「特開２０１４−７８３８１号」

しかしながら、特許文献１の技術では、発光層において、電極から供給された電子またはホールの輸送性が十分ではない。そのため、ＱＤ蛍光体粒子に供給される正孔の量と電子と量のバランスが低下してしまい、ＱＤ蛍光体粒子を含む発光素子の発光効率が低くなるという問題があった。

本発明の一態様は、高い発光効率を有する発光素子を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子は、陽極と陰極との間に、発光層と、前記陽極から供給された正孔を前記発光層に輸送する正孔輸送層と、前記陰極から供給された電子を前記発光層に輸送する電子輸送層とを含む発光素子であって、前記発光層が、量子ドットドーパントと、正孔輸送性ホストおよび電子輸送性ホストからなるエキサイプレックスホストとを含み、前記エキサイプレックスホストにおいて生成された励起子エネルギーが前記量子ドットドーパントに遷移することにより、前記量子ドットドーパントが発光する。

本発明の一態様に係る発光装置によれば、高い発光効率を有する発光素子を実現することができる。

実施形態１に係る表示装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。 上記表示装置が備える表示部の構成例を示す断面図である。 上記表示部が備える発光素子の構成を示す概略図である。 実施形態２に係る発光素子の構成を示す概略図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について図面を参照しながら詳細に説明する。以下においては、「同層」とは同一プロセスにて同材料で形成されていることを意味し、「下層」とは、比較対象の層よりも前のプロセスで形成されていることを意味し、「上層」とは比較対象の層よりも後のプロセスで形成されていることを意味する。また、各図面は、各部材の形状、構造、および位置関係を概略的に説明するものであり、必ずしもスケール通りに描かれていないことに留意されたい。

本実施形態では、表示装置１における表示部１ａについて説明する。表示装置１におけるその他の部材については説明を省略する。これらの説明を省略する部材は、公知のものと同様であると理解されてよい。表示装置１は、ＲＧＢ（Red，Green，Blue）の複数の画素によって画像を表現する。

図１は、本実施形態における表示装置１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図２は、表示装置１の表示部１ａの構成例を示す断面図である。

表示装置１の製造では、図１および図２に示すように、まず、透光性の支持基板（例えば、マザーガラス基板）（図示せず）上に樹脂層１２を形成する（ステップＳ１）。次いで、バリア層３を形成する（ステップＳ２）。次いで、ＴＦＴ層４を形成する（ステップＳ３）。次いで、トップエミッション型の発光素子層５を形成する（ステップＳ４）。ステップＳ４の詳細については後述する。次いで、封止層６を形成する（ステップＳ５）。次いで、封止層６の上面に機能フィルム３９を貼り付ける（ステップＳ６）。次いで、外部接続用の端子に電子回路基板（例えば、ＩＣチップ）をマウントし、表示装置１とする（ステップＳ７）。なお、上記各ステップは表示装置製造装置が行う。

樹脂層１２の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。機能フィルム１０の材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられる。

バリア層３は、表示装置１の使用時に、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４、発光素子層５に浸透することを防ぐ層であり、例えば、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。

ＴＦＴ層４は、半導体膜１５と、半導体膜１５よりも上層の無機絶縁膜１６（ゲート絶縁膜）と、無機絶縁膜１６よりも上層のゲート電極ＧＥと、ゲート電極ＧＥよりも上層の無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜１８よりも上層の容量配線ＣＥと、容量配線ＣＥよりも上層の無機絶縁膜２０と、無機絶縁膜２０よりも上層のソース配線ＳＨと、ソース配線ＳＨよりも上層の平坦化膜２１とを含む。

半導体膜１５、無機絶縁膜１６（ゲート絶縁膜）、およびゲート電極ＧＥを含むように薄層トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒが構成される。

半導体膜１５は、例えば低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）あるいは酸化物半導体で構成される。なお、図２では、半導体膜１５をチャネルとするＴＦＴがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造でもよい（例えば、ＴＦＴのチャネルが酸化物半導体の場合）。

ゲート電極ＧＥ、容量電極ＣＥ、ソース配線ＳＨは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。

無機絶縁膜１６・１８・２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。平坦化膜（層間絶縁膜）２１は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。

封止層６は、後述する陰極５１よりも上層の無機封止膜２６と、無機封止膜２６よりも上層の有機封止膜２７と、有機封止膜２７よりも上層の無機封止膜２８とを含み、水、酸素等の異物の発光素子層５への浸透を防ぐ。無機封止膜２６・２８は、例えば、ＣＶＤ法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機封止膜２７は、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。

機能フィルム３９は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する。

発光素子層５は、複数の発光素子５０を含む。発光素子５０は、表示装置１の各画素を点灯させる光源である。実施形態１では、表示装置１は、ＲＧＢ（Red，Green，Blue）の複数の画素によって画像を表現する。以下、赤色画素（Ｒ画素）をＰｒ、緑色画素（Ｇ画素）をＰｇ、青色画素（Ｂ画素）をＰｂと称し、赤色画素Ｐｒ、緑色画素Ｐｇ、および青色画素を点灯させる発光素子５０を、発光素子５０ｒ、発光素子５０ｇ、および発光素子５０ｂとそれぞれ称する。

発光素子５０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、発光素子５０の構成を示す概略図である。なお、発光素子５０としての発光素子５０ｒ、発光素子５０ｇ、および発光素子５０ｂの構成は、略同様であるため、以下の説明では、「ｒ」、「ｇ」、「ｂ」の添え字を省略して発光素子５０として説明する。

図３に示すように、発光素子５０は、エキサイプレックスホストであるホスト６２（詳しくは後述する）から励起子エネルギーを受け取ることにより光を発する量子ドットドーパント（ＱＤ蛍光体粒子）６１を含んでいる。以下、陽極５７から陰極５１に向かう方向を上方向と称する。また、上方向とは反対の方向を下方向と称する。

発光素子５０は、上側から下方向に向かって、陰極５１、電子注入層（Electron Injection Layer，ＥＩＬ）５２、電子輸送層（Electron Transportation Layer，ＥＴＬ）５３、発光層５４、正孔輸送層（Hole Transportation Layer，ＨＴＬ）５５、正孔注入層（Hole Injection Layer，ＨＩＬ）５６、および陽極５７を、この順に備えている。

陰極５１は、発光層５４に対して電子を供給する電極である。陰極５１は、例えばＭｇ−Ａｇ合金によって構成されている。陰極５１は、発光層５４から発せられた光を透過する透過性電極である。発光素子５０は、発光層５４から発せられた光を上方向に出射するトップエミッション型の発光素子として構成されている。

電子注入層５２は、陰極５１から発光層５４への電子の注入を促進する層である。電子注入層５２は、電子注入性に優れた材料を含む。

電子輸送層５３は、陰極５１から発光層５４への電子の供給を促進する層である。電子輸送層５３は、電子輸送性に優れた材料を含む。当該電子輸送性に優れた材料は、後述する電子輸送性ホスト６２Ｂと同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。上記電子輸送性に優れた材料が発光層５４の電子輸送性ホスト６２Ｂと同じ材料である場合、低電圧で発光させることができるため好ましい。電子輸送層５３は、蒸着または塗布により形成することができる。

発光層５４は、量子ドットドーパント６１と、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂからなるホスト６２とを含む。

量子ドットドーパント６１は、ホスト６２から励起子エネルギーを受け取り、光を発する物質である。一例として、量子ドットドーパント６１の材料は、コア−シェル構造を有し、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、またはＺｎＯ／ＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種類の材料であってよい。なお、例えば、上記の「ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ」は、コアがＣｄＳｅからなり、シェルがＺｎＳｅからなるコア−シェル構造であることを意味する。
上記半導体材料のナノサイズの結晶（半導体結晶）が、量子ドットドーパント６１の材料として用いられる。

図３では、球状の量子ドットドーパント６１が例示されている。但し、量子ドットドーパントの形状は球状に限定されない。量子ドットドーパントの形状は、公知の任意の形状が適用されてよく、ロッド状であってもよいし、ワイヤ状であってもよい。

量子ドットドーパントは、高い発光効率を有しているため、発光素子５０（表示装置１）の発光効率を向上させるために好適である。また、量子ドットドーパントのサイズ（例：粒径）を調整することで、量子ドットドーパントのエネルギーバンドギャップを設定できる。つまり、量子ドットドーパントの粒径を調整することで、当該量子ドットドーパントから発せられる光の波長（より具体的には、波長スペクトル）を制御することができる。具体的には、量子ドットドーパントのサイズを小さくするにつれて、当該量子ドットドーパントから発せられる光のピーク波長（波長スペクトルにおける強度ピークが得られる波長）をより短くできる。表示装置１では、発光素子５０ｒ、発光素子５０ｇ、および発光素子５０ｂの発光層５４（発光層５４ｒ、発光層５４ｇ、および発光層５４ｂ）がそれぞれ備える量子ドットドーパントが、それぞれ赤色、緑色、および青色の光をそれぞれ発するように、粒径が調整されている。また、量子ドットドーパントは、発する光のスペクトル幅が狭いので、表示装置１が表示する画像の色純度を高いものにすることができる。

ホスト６２は、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂからなる。

正孔輸送性ホスト６２Ａは、正孔輸送層５５から受け取った正孔を輸送する機能を有する材料によって構成されている。正孔輸送性ホスト６２Ａを構成する材料は、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポルフィリン化合物、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどを使用することができる。なかでも、正孔輸送性ホスト６２Ａの材料として、芳香族第３級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第３級アミン化合物を用いることがより好ましいが、これらに限定されない。さらに、正孔輸送性ホスト６２Ａの材料として、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできるが、これらに限定されない。正孔輸送性ホスト６２Ａは、上述する電子輸送性ホスト６２Ｂとの間でエキサイプレックスを形成しやすくするため、ＨＯＭＯ（最高被占軌道：Highest Occupied Molecular Orbital）準位が浅いことが好ましい。

電子輸送性ホスト６２Ｂは、電子輸送層５３から受け取った電子を輸送する機能を有する材料によって構成されている。電子輸送性ホスト６２Ｂを構成する材料は、オキサジアゾール誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体などを使用することができる。また、電子輸送性ホスト６２Ｂの材料として、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体を用いることもできる。さらに、電子輸送性ホスト６２Ｂの材料として、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできるが、これらに限定されない。電子輸送性ホスト６２Ｂは、正孔輸送性ホスト６２Ａとの間でエキサイプレックスを形成しやすくするため、ＬＵＭＯ（最低空軌道：Lowest Unoccupied Molecular Orbital）準位が深いことが好ましい。

発光層５４における量子ドットドーパント６１と、ホスト６２との配合比率は、質量比で、量子ドットドーパント６１：ホスト６２＝０．５：９９．５〜５０：５０であることが好ましい。量子ドットドーパント６１の量が少なすぎると、上記エキサイプレックスホストで生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント６１へ十分に移動せずに失活してしまう。一方、量子ドットドーパント６１の量が多すぎると、電子または正孔の移動を阻害してしまうとともに、エキサイプレックスの生成確率が小さくなる。

発光層５４は、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法などの公知の方法を使用して形成することができる。

なお、図３では、エキサイプレックスホストを形成している正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂのみを図示している。図３における発光層５４において、量子ドットドーパント６１、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂのいずれも図示されていない領域は、エキサイプレックスホストを形成していない正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂによって埋められているものとする。

本実施形態における発光層５４では、ホスト６２が、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂから構成されている。これにより、正孔および電子が量子ドットドーパントの近くまで効率良く輸送される。

また、発光素子５０では、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂが、エキサイプレックス（励起錯体）ホストを形成している。より詳細には、ホスト６２は、正孔輸送性ホスト６２ＡのＨＯＭＯエネルギー準位と電子輸送性ホスト６２ＢのＬＵＭＯエネルギー準位との間において励起子を形成するエキサイプレックスホストである。

上記の構成によれば、正孔輸送性ホスト６２Ａと電子輸送性ホスト６２Ｂとからなるエキサイプレックスホストにおいて最大内部量子効率が１００％の励起子エネルギーが生成される。そして、生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント６１に高効率で遷移することにより、量子ドットドーパント６１が発光する。

以上のように、従来のように発光層が蛍光ドーパントを含む発光素子では最大内部量子効率が２５％であるのに対し、発光素子５０では最大内部量子効率が１００％とすることができるので、高効率で発光させることができる。

正孔輸送層５５は、陽極５７から発光層５４への正孔の供給を促進する層である。正孔輸送層５５は、正孔輸送性に優れた材料を含む。当該正孔輸送性に優れた材料は、発光層５４の正孔輸送性ホスト６２Ａと同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。ただし、発光層５４の正孔輸送性ホスト６２Ａと同じ材料である場合、低電圧で発光させることができるため好ましい。正孔輸送層５５は、蒸着または塗布により形成することができる。

正孔注入層５６は、陽極５７から発光層５４への正孔の注入を促進する層である。正孔注入層５６は、正孔注入性に優れた材料を含む。

陽極５７は、例えば下層がＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金（ＡＰＣ）で上層がＩＴＯ（Indium Tin Oxide，インジウムスズ酸化物）の積層構造によって構成されている。陽極５７は、発光層５４から発せられた光を反射する反射性電極である。当該配置によれば、発光層５４から発せられた光のうち、下方向に向かう光を陽極５７によって反射できる。これにより、発光層５４から発せられた光の利用効率を向上させることができる。陽極５７は、蒸着により形成することができる。

発光素子５０では、陽極５７と陰極５１との間に順方向の電圧を印加する（陽極５７を陰極５１よりも高電位にする）ことにより、陰極５１から発光層５４へ電子を供給するとともに、陽極５７から発光層５４へ正孔を供給する。陰極５１から供給された電子および陽極５７から供給された正孔によって、正孔輸送性ホスト６２Ａと電子輸送性ホスト６２Ｂとからなるエキサイプレックスホストにおいて励起子エネルギーが生成される。そして、生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント６１に遷移することにより、量子ドットドーパント６１が発光する。上記電圧の印加は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor，薄膜トランジスタ）Ｔｒ（図２参照）によって制御されてよい。

このように、発光素子５０に電圧を印加して得られる発光は、エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence，ＥＬ）である。すなわち、発光素子５０は、自己発光型の発光素子として機能する。そのため、液晶ディスプレイのように、ＬＥＤ（Light Emitting Diode，発光ダイオード）などをバックライトとして用いる必要がない。このため、より小型の表示装置１を実現できる。

以上のように、発光素子５０では、発光層５４が、量子ドットドーパント６１と、正孔輸送性ホスト６２Ａおよび電子輸送性ホスト６２Ｂからなるエキサイプレックスホスト（ホスト６２）とを含み、ホスト６２において生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント６１に遷移することにより、量子ドットドーパント６１が発光する構成である。

上記の構成によれば、量子ドットドーパント６１が発する光のスペクトル幅が狭いので、表示装置１が表示する画像の色純度を高いものにすることができる。

さらに、正孔輸送性ホスト６２Ａと電子輸送性ホスト６２Ｂとからなるエキサイプレックスホストにおいて最大内部量子効率が１００％の励起子エネルギーが生成される。そして、生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパント６１に遷移することにより、量子ドットドーパント６１が発光するので、発光効率の高い発光素子５０を実現することができる。

なお、本発明の一態様の発光素子では、正孔注入層５６を含まない構成であってもよい。また、本発明の一態様の発光素子では、電子注入層５２を含まない構成であってもよい。

また、正孔輸送性ホスト６２Ａと電子輸送性ホスト６２Ｂとからなるエキサイプレックスホスト（ホスト６２）の発光スペクトルと、量子ドットドーパント６１の吸収スペクトルとが重なっていることが好ましく、さらに重なっている範囲が大きいことがより好ましい。これにより、ホスト６２から量子ドットドーパント６１へのエネルギー移動を効率よく行わせることができる。

また、ホスト６２で生成されるエキサイプレックスと量子ドットドーパント６１との平均距離が近い、例えば、１０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、上記エキサイプレックスホストから量子ドットドーパント６１へのエネルギー移動を効率よく行わせることができる。

（変形例）
発光素子５０は、ボトムエミッション型の発光素子として構成されてもよい。つまり、発光素子５０は、発光層５４から発せられた光を下方向に出射するように構成されてもよい。具体的には、陰極５１として反射性電極を、陽極５７として透光性電極をそれぞれ用いることにより、ボトムエミッション型の発光素子５０を実現できる。ボトムエミッション型の発光素子５０において、陽極５７の下方に設けられた基板（不図示）は、光透過性の基板（例：ガラス基板）である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態に係る発光素子５０Ａついて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図４は、発光素子５０Ａの構成を示す概略図である。図４に示すように、発光素子５０Ａは、実施形態１における発光素子５０の発光層５４に代えて発光層５４Ａを備えている。

発光層５４は、実施形態１における発光層５４の構成に加えて、感光性ホスト６３を備えている。

感光性ホスト６３は、露光および現像されることにより発光層５４Ａをパターニングするために用いられる。感光性ホスト６３の材料は、例えば、ＳＵ−８（日本化薬社製）、ＫＩシリーズ（日立化成社製）、ＡＺフォトレジスト（メルク社製）、またはスミレジスト（住友化学社製）などの、感光性樹脂であってよい。また、感光性ホスト６３は、光重合開始剤を含有していてもよい。

発光素子５０Ａは、正孔輸送性ホスト６２Ａと電子輸送性ホスト６２Ｂとからなるホスト６２を含んでいることにより、キャリア輸送性が乏しい感光性ホスト６３を用いて発光層５４Ａを製造した場合においても、発光効率を高くすることができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光素子（５０、５０Ａ）は、陽極（５７）と陰極（５１）との間に、発光層（５４、５４Ａ）と、前記陽極から供給された正孔を前記発光層に輸送する正孔輸送層（５５）と、前記陰極から供給された電子を前記発光層に輸送する電子輸送層（５３）とを含む発光素子であって、前記発光層が、量子ドットドーパント（６１）と、正孔輸送性ホスト（６２Ａ）および電子輸送性ホスト（６２Ｂ）からなるエキサイプレックスホスト（ホスト６２）とを含み、前記エキサイプレックスホストにおいて生成された励起子エネルギーが前記量子ドットドーパントに遷移することにより、前記量子ドットドーパントが発光する構成である。

上記の構成によれば、量子ドットドーパントが発する光の波長幅が狭いので、表示装置が表示する画像の色純度を高いものにすることができる。

さらに、正孔輸送性ホストと電子輸送性ホストとからなるホストにおいて最大内部量子効率が１００％の励起子エネルギーが生成される。そして、生成された励起子エネルギーが量子ドットドーパントに遷移することにより量子ドットドーパントが発光するので、発光効率の高い発光素子を実現することができる。

本発明の態様２に係る発光素子は、上記態様１において、前記発光層が、さらに感光性ホスト（６３）を含む。

本発明の態様３に係る発光素子は、上記態様１または２において、前記正孔輸送層を構成する物質と、前記正孔輸送性ホストとが同じ物質である。

上記の構成によれば、低い電圧で発光させることができる。

本発明の態様４に係る発光素子は、上記態様１または２において、前記電子輸送層を構成する物質と、前記電子輸送性ホストとが同じ物質である。

本発明の態様５に係る発光素子は、上記態様１または２において、前記正孔輸送層を構成する物質と、前記正孔輸送性ホストとが同じ物質であり、かつ、前記電子輸送層を構成する物質と、前記電子輸送性ホストとが同じ物質である。

本発明の態様６に係る発光素子は、上記態様１または２において、前記量子ドットドーパントは、コア−シェル構造を有し、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、またはＺｎＯ／ＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種類の材料である。

本発明の態様７に係る発光素子は、上記態様１〜６のいずれかにおいて、前記エキサイプレックスホストの発光スペクトルと、前記量子ドットドーパントの吸収スペクトルとが重なっている。

本発明の態様８に係る発光素子は、上記態様１〜７のいずれかにおいて、前記エキサイプレックスホストで生成されるエキサイプレックスと、前記量子ドットドーパントとの平均距離が１０ｎｍ以下である。

本発明の態様９に係る発光素子は、上記態様１〜８のいずれかにおいて、前記陽極から供給された正孔を前記正孔輸送層へ注入する正孔注入層を備える。

本発明の態様１０に係る発光素子は、上記態様１〜９のいずれかにおいて、前記陰極から供給された電子を前記電子輸送層へ注入する電子注入層を備える。

本発明の態様１１に係る表示装置（１）は、上記態様１〜１０のいずれかの発光素子を複数備える。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。

１ 表示装置
５０、５０Ａ 発光素子
５１ 陰極
５２ 電子注入層
５３ 電子輸送層
５４、５４Ａ 発光層
５５ 正孔輸送層
５６ 正孔注入層
５７ 陽極
６１ 量子ドットドーパント
６２ ホスト（エキサイプレックスホスト）
６２Ａ 正孔輸送性ホスト
６２Ｂ 電子輸送性ホスト
６３ 感光性ホスト

Claims (11)

1. 陽極と陰極との間に、発光層と、前記陽極から供給された正孔を前記発光層に輸送する正孔輸送層と、前記陰極から供給された電子を前記発光層に輸送する電子輸送層とを含む発光素子であって、
   前記発光層が、量子ドットドーパントと、正孔輸送性ホストおよび電子輸送性ホストからなるエキサイプレックスホストとを含み、
   前記エキサイプレックスホストにおいて生成された励起子エネルギーが前記量子ドットドーパントに遷移することにより、前記量子ドットドーパントが発光することを特徴とする発光素子。
2. 前記発光層が、さらに感光性ホストを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
3. 前記正孔輸送層を構成する物質と、前記正孔輸送性ホストとが同じ物質であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
4. 前記電子輸送層を構成する物質と、前記電子輸送性ホストとが同じ物質であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
5. 前記正孔輸送層を構成する物質と、前記正孔輸送性ホストとが同じ物質であり、かつ、
   前記電子輸送層を構成する物質と、前記電子輸送性ホストとが同じ物質であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
6. 前記量子ドットドーパントは、コア−シェル構造を有し、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、またはＺｎＯ／ＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種類の材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
7. 前記エキサイプレックスホストの発光スペクトルと、前記量子ドットドーパントの吸収スペクトルとが重なっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子。
8. 前記エキサイプレックスホストで生成されるエキサイプレックスと、前記量子ドットドーパントとの平均距離が１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光素子。
9. 前記陽極から供給された正孔を前記正孔輸送層へ注入する正孔注入層を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光素子。
10. 前記陰極から供給された電子を前記電子輸送層へ注入する電子注入層を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光素子。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光素子を複数備えることを特徴とする表示装置。

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