WO2019180877A1 - 発光素子および表示装置 - Google Patents

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Abstract

発光素子（５０）は、陰極（５５）と、陽極（５１）と、陰極（５５）と陽極（５１）との間に形成された発光層（５３）とを備える発光素子である。発光層（５３）は、青色光を発する青色量子ドット蛍光体粒子（６１）と、緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体粒子（６２）と、赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体粒子（６３）と、を含む層からなる。

Description

発光素子および表示装置
　本発明は、量子ドット（Quantum Dot，ＱＤ）を用いた発光素子などに関する。
　従来、量子ドット（Quantum Dot，ＱＤ）を用いた発光素子が知られている。例えば、特許文献１には、発光する色に応じる量子ドット発光材料がドープされ、それぞれ異なる色の発光を行うサブ発光層を複数含む発光層を有する発光素子が開示されている。特許文献１の技術では、複数のサブ発光層のうち、所望の色のサブ発光層の配置に対応する電流密度の電流を発光層に注入することにより、所望の色の発光を行っている。
日本国公開特許公報「特開２０１６－５１８４５号（２０１６年４月１１日公開）」
　しかしながら、特許文献１の発光素子では、発光層として複数のサブ発光層を形成する必要があり、製造が困難であるという問題がある。
　本発明の一態様は、製造が容易であ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、陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極との間に形成された発光層とを備える発光素子であって、前記発光層は、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって青色光を発する第１量子ドット蛍光体粒子と、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって緑色光を発する第２量子ドット蛍光体粒子と、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって赤色光を発する第３量子ドット蛍光体粒子と、を含む層からなる。
　本発明の一態様に係る発光デバイスによれば、製造が容易である発光素子を実現することができる。
実施形態１に係る表示装置の表示領域の構成を示す断面図である。 上記表示装置が備える発光素子層の構成を示す断面図である。 上記発光素子層が備える発光素子の構成を示す概略図である。 （ａ）は、上記発光素子が備える発光層に含まれる青色量子ドット蛍光体粒子の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、上記発光層に含まれる緑色量子ドット蛍光体粒子の構造を示す断面図であり、（ｃ）は、上記発光層に含まれる赤色量子ドット蛍光体粒子６３の構造を示す断面図である。 実施形態２に係る表示装置の表示領域の構成を示す断面図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施形態１に係る表示装置１および発光素子５０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」とは同一のプロセス（成膜工程）にて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先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。
　図１は、表示装置１の表示領域の構成を示す断面図である。図１に示すように、表示装置１は、下面フィルム１０と、樹脂層１２と、バリア層３と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor，薄膜トランジスタ）層４と、発光素子層５と、封止層６と、カラーフィルタ７１・７２・７３と、機能フィルム３９とを備えている。
　下面フィルム１０は、樹脂層１２の下面に貼り付けることで柔軟性に優れた表示装置を実現するためのフィルムであり、例えばＰＥＴフィルムである。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、保護機能の少なくとも１つを有する。
　樹脂層１２の材料としては、例えばポリイミド等が挙げられる。樹脂層１２の部分を、二層の樹脂膜（例えば、ポリイミド膜）およびこれらに挟まれた無機絶縁膜で置き換えることもできる。
　バリア層３は、水、酸素等の異物がＴＦＴ層４および発光素子層５に侵入することを防ぐ層であり、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。
　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およびゲート配線ＧＨと、ゲート電極ＧＥおよびゲート配線ＧＨよりも上層の無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜１８よりも上層の容量電極ＣＥと、容量電極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（層間絶縁膜）とを含む。
　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（例えばＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体）で構成され、半導体膜１５およびゲート電極ＧＥを含むようにトランジスタ（ＴＦＴ）が構成される。図１では、トランジスタ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。
　ゲート電極ＧＥ、ゲート配線ＧＨ、容量電極ＣＥ、およびソース配線ＳＨは、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、銅の少なくとも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。図１のＴＦＴ層４には、一層の半導体層および三層の金属層が含まれる。
　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２１は、例えば、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。
　図２は、発光素子層５の構成を示す断面図である。なお、図２には、後述するカラーフィルタ７１・７２・７３を併せて図示している。図３は、発光素子層５が備える発光素子５０の構成を示す概略図である。
　図２に示すように、発光素子層５は、複数の発光素子５０を備えている。発光素子層５では、１つの発光素子５０に対応する領域が１つのサブ画素（赤色サブ画素ＲＰ、緑色サブ画素ＧＰ、青色サブ画素ＢＰ）として機能する。
　図３に示すように、発光素子５０は、図３の下側から上方向に向かって、陽極５１、正孔輸送層（Hole Transport Layer，ＨＴＬ）５２、発光層５３、電子輸送層（Electron Transport Layer，ＥＴＬ）５４、および陰極５５を、この順に備えている。
　陽極５１～陰極５５は、陽極５１の下方に設けられた基板Ｂによって支持されている（図２参照）。一例として、発光素子５０を製造する場合には、基板Ｂ上に、陽極５１、正孔輸送層５２、発光層５３、電子輸送層５４、および陰極５５が、この順で形成（成膜）される。
　陽極５１は、発光層５３に対して正孔を供給する電極である。陽極５１は、例えばＡｌ（アルミニウム）によって構成されており、発光層５３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５３から発せられた光のうち、下方向に向かう光を陽極５１によって反射できる。これにより、発光層５３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５１は、蒸着により形成することができる。
　正孔輸送層５２は、陽極５１から供給された正孔を発光層５３へ輸送する層である。正孔輸送層５２は、正孔輸送性に優れた材料を含む。正孔輸送層５２は、蒸着により形成することができる。
　発光層５３は、陽極５１から供給された正孔と、陰極５５から供給された電子との結合によって光を発する、青色量子ドット蛍光体粒子（第１量子ドット蛍光体粒子）６１、緑色量子ドット蛍光体粒子（第２量子ドット蛍光体粒子）６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子（第３量子ドット蛍光体粒子）６３を含む層からなる。
　図４の（ａ）は、青色量子ドット蛍光体粒子６１の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、緑色量子ドット蛍光体粒子６２の構造を示す断面図であり、（ｃ）は、赤色量子ドット蛍光体粒子６３の構造を示す断面図である。
　図４の（ａ）に示すように、青色量子ドット蛍光体粒子６１は、コア６１Ａと、コア６１Ａの周囲を覆うシェル６１Ｂとからなるコアシェル構造をしている。また、図４の（ｂ）に示すように、緑色量子ドット蛍光体粒子６２は、コア６２Ａと、コア６２Ａの周囲を覆うシェル６２Ｂとからなるコアシェル構造をしている。また、図４の（ｃ）に示すように、赤色量子ドット蛍光体粒子６３は、コア６３Ａと、コア６３Ａの周囲を覆うシェル６３Ｂとからなるコアシェル構造をしている。
　ここで、量子ドット蛍光体粒子は、その粒径に応じて発する光の波長が異なることが知られている。具体的には、量子ドット蛍光体粒子は、粒径が小さいほど、発する光の波長が小さくなる。コアシェル構造の量子ドット蛍光体粒子では、発する光の波長は、コアの粒径に依存する。そのため、図４の（ａ）～（ｃ）に示すように、波長が最も短い青色光を発する青色量子ドット蛍光体粒子６１のコア６１Ａの粒径が、緑色量子ドット蛍光体粒子６２のコア６２Ａの粒径および、赤色量子ドット蛍光体粒子６３のコア６３Ａの粒径よりも小さくなっている。また、次に波長が短い緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体粒子６２のコア６２Ａの粒径が、波長が最も長い赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体粒子６３のコア６３Ａの粒径よりも小さくなっている。
　また、本実施形態では、シェル６１Ｂ～６３Ｂの厚みを調節することにより、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の全体としての粒径が、同じになっている。具体的には、（１）シェル６１Ｂの厚み（膜厚）をシェル６２Ｂの厚みおよびシェル６３Ｂの厚みよりも大きくし、かつ、（２）シェル６２Ｂの厚みをシェル６３Ｂの厚みよりも大きくすることにより、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の全体としての粒径を同じにしている。なお、本明細書における「粒径が同じ」とは、完全に粒径が一致しておらず、粒径が実質的に同じということを意味している。「粒径が実質的に同じ」とは、量子ドット蛍光体粒子を形成する上で、その設計値の粒径が同じといういみであり、形成した結果の粒径のばらつきを含む。例えば、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の粒径は、２０％程度の誤差があってもよい。
　青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、およびＭｇＴｅからなる群から選択される少なくとも１種類の材料からなる。青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３は、それぞれを構成する材料が同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、コア６１Ａ～６３Ａと、シェル６１Ｂ～６３Ｂとは、それぞれ同じ材料で構成されてもよいし、異なる材料で構成されてもよい。本実施形態におけるコア６１Ａ～６３Ａは、ＩｎＰによって構成されている。これにより、同一材料によって後述する赤色画素領域ＲＰ、緑色画素領域ＧＰ、および青色画素領域ＢＰにおける発光層を製造することができる。
　なお、量子ドット蛍光体粒子が発光する光の波長は、コアの粒径が同じであっても上記の材料それぞれによって異なる。一般的に、量子ドット蛍光体粒子のコアのバンドギャップは、１．８～２．８ｅＶの範囲であることが好ましく、赤色量子ドット蛍光体粒子６３として用いる場合にはコア６３Ａのバンドギャップが１．８５～２．５ｅＶの範囲であることが好ましく、緑色量子ドット蛍光体粒子６２として用いる場合にはコア６２Ａのバンドギャップが２．３～２．５ｅＶの範囲であることが好ましく、青色量子ドット蛍光体粒子６１として用いる場合にはコア６１Ａのバンドギャップが２．６５～２．８ｅＶの範囲であることが好ましい。上記の範囲のバンドギャップを有するように、量子ドット蛍光体粒子のコアの粒径を設計すればよい。
　青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の粒径は、０．１ｎｍ～１００ｎｍの範囲であることが好ましく、０．５ｎｍ～５０ｎｍの範囲が特に好ましく、１～２０ｎｍの範囲が更に好ましい。青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の粒径が１００ｎｍ以上になると、発光層５３におけるそれぞれの量子ドット蛍光体粒子の分散性が悪くなってしまい、発光層５３を均一に製膜することが困難になってしまう。
　なお、本明細書においては、量子ドット蛍光体粒子の「粒径」を指標として説明する。ここで、前記「粒径」とは、量子ドット蛍光体粒子が真球であることを前提とした粒径を意図している。ただし、実際には、真球と見なされない量子ドット蛍光体粒子が存在する場合もある。しかしながら、量子ドット蛍光体粒子が真球から多少の歪みを有する場合でも、当該量子ドット蛍光体粒子は真球の量子ドット蛍光体粒子とほぼ同等の機能を果たし得る。それゆえ、本明細書における前記「粒径」とは、同体積の真球に換算したときの粒径を指すこととする。
　発光層５３は、インクジェット塗布により形成することができる。
　電子輸送層５４は、陰極５５から供給された電子を発光層５３へ輸送する層である。電子輸送層５４は、電子輸送性に優れた材料を含む。電子輸送層５４は、蒸着により形成することができる。
　陰極５５は、発光層５３に対して電子を供給する電極である。陰極５５は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide，インジウムスズ酸化物）によって構成されている。陰極５５は、発光層５３から発せられた光を透過する透過性電極である。表示装置１は、発光層５３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表示装置として構成されている。
　発光素子５０では、陽極５１と陰極５５との間に順方向の電圧を印加する（陽極５１を陰極５５よりも高電位にする）ことにより、（ｉ）陰極５５から発光層５３へと電子を供給するとともに、（ｉｉ）陽極５１から発光層５３へと正孔を供給する。発光層５３に供給された電子および正孔は、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、または赤色量子ドット蛍光体粒子６３において（より詳細にはそれぞれのコア６１Ａ～６３Ａにおいて）結合される。これにより、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３からそれぞれ青色光、緑色光、および赤色光が発せられ、これらの青色光、緑色光、および赤色光が混合することによって発光層５３から白色光が発せられる。
　ここで、量子ドット蛍光体粒子による発光では、青色光の発光が、緑色光および赤色光の発光に比べて弱いことが知られている。そこで、本実施形態における発光層５３では、青色量子ドット蛍光体粒子６１の濃度が、緑色量子ドット蛍光体粒子６２の濃度および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の濃度よりも高くなっている。これにより、青色量子ドット蛍光体粒子６１の濃度が緑色量子ドット蛍光体粒子６２の濃度および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の濃度と同じ場合に比べて、発光層５３がより白色光に近い光を発することができるようになっている。
　発光素子層５は、図２に示すように、複数の発光素子５０を備えている。発光素子層５では、発光素子５０のそれぞれの陽極５１のエッジがエッジカバー２３にて覆われており、それぞれの発光素子５０によってサブ画素（後述する赤色画素領域ＲＰ、緑色画素領域ＧＰ、および青色画素領域ＢＰ）が形成される。発光素子層５では、１つの赤色画素領域ＲＰ、１つの緑色画素領域ＧＰ、および１つの青色画素領域ＢＰにより、１つの画素が形成される。
　封止層６は透光性であり、陰極５５を覆う無機封止膜２６と、無機封止膜２６よりも上層の有機バッファ膜２７と、有機バッファ膜２７よりも上層の無機封止膜２８とを含む。発光素子層５を覆う封止層６は、水、酸素等の異物の発光素子層５への浸透を防いでいる。
　無機封止膜２６および無機封止膜２８はそれぞれ無機絶縁膜であり、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。有機バッファ膜２７は、平坦化効果のある透光性有機膜であり、アクリル等の塗布可能な有機材料によって構成することができる。有機バッファ膜２７は例えばインクジェット塗布によって形成することができるが、液滴を止めるためのバンクを非表示領域に設けてもよい。
　カラーフィルタ７１・７２・７３は、封止層６の上層に形成されており、発光素子層５の発光素子５０から発せられた白色光のうち特定の色の波長のみを透過させるフィルタである。より詳細には、カラーフィルタ７１（第１カラーフィルタ）は、青色画素領域ＢＰに対応するサブ画素に対して設けられており、発光素子５０から発せられた白色光のうち、青色光のみを透過させるフィルタである。カラーフィルタ７２（第２カラーフィルタ）は、緑色画素領域ＧＰに対応するサブ画素に対して設けられており、発光素子５０から発せられた白色光のうち、緑色光のみを透過させるフィルタである。カラーフィルタ７３（第３カラーフィルタ）は、赤色画素領域ＲＰに対応するサブ画素に対して設けられており、発光素子５０から発せられた白色光のうち、赤色光のみを透過させるフィルタである。
　図２に示すように、表示装置１では、青色画素領域ＢＰにおいて、発光素子５０から発せられた白色光Ｌ１がカラーフィルタ７１を通過することにより、青色光Ｌ２が発せられる。また、表示装置１では、緑色画素領域ＧＰにおいて、発光素子５０から発せられた白色光Ｌ１がカラーフィルタ７２を通過することにより、緑色光Ｌ３が発せられる。また、表示装置１では、赤色画素領域ＲＰにおいて、発光素子５０から発せられた白色光Ｌ１がカラーフィルタ７３を通過することにより、赤色光Ｌ４が発せられる。
　このように、表示装置１では、発光素子５０と、カラーフィルタ７１・７２・７３とを組み合わせて用いることにより、高精細な表示を行うことができる。
　また、表示装置１では、サブ画素ごとに、陽極５１と陰極５５との間に電圧をかけることができるようになっている。また、表示装置１では、陽極５１と陰極５５との間に流れる電流を制御できるようになっており、各サブ画素（赤色画素領域ＲＰ、緑色画素領域ＧＰ、および青色画素領域ＢＰ）から発せられる光の階調値を制御することができる。これらの構成により、表示装置１では、各画素から所望の色の光を出射することができる。
　上述したように、量子ドット蛍光体粒子による発光では、青色光の発光が、緑色光および赤色光の発光に比べて弱いことが知られている。そこで、表示装置１では、図２に示すように、青色画素領域ＢＰにおけるエッジカバーの開口Ａ１の面積が、緑色画素領域ＧＰにおけるエッジカバーの開口Ａ２の面積および赤色画素領域ＲＰにおけるエッジカバーの開口Ａ３の面積よりも大きくなっている。これにより、１つの画素における青色光の出射量を、赤色光および緑色光の出射量と同等にすることができる。その結果、発光層５３がより白色光に近い光を発することができるようになっている。
　以上のように、本実施形態における発光素子５０では、発光層５３が、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３を含む層からなる。したがって、１回のインクジェット塗布により発光層５３を形成することができるので、製造が容易である。また、発光素子５０では、特許文献１のように発光層が複数の層にて形成されている場合のように電流密度の調整による発光波長の制御を行うことを必要としない。
　また、発光素子５０では、（１）青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３のコア６１Ａ～６３Ｃの粒径の制御による光の波長の制御、および、（２）青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の混合比の制御を行うことによって色再現性を制御することができる。
　また、発光素子層５では、各サブ画素（赤色画素領域ＲＰ、緑色画素領域ＧＰ、および青色画素領域ＢＰ）に共通して発光層５３が形成されている。これにより、サブ画素ごとに発光層５３を形成する必要がないので、発光素子層５を容易に製造することができる。
　発光素子層５では、各サブ画素（赤色画素領域ＲＰ、緑色画素領域ＧＰ、および青色画素領域ＢＰ）に共通して、正孔輸送層５２および電子輸送層５４が形成されている。これにより、サブ画素ごとに正孔輸送層５２および電子輸送層５４を形成する必要がないので、発光素子層５を容易に製造することができる。
　また、発光素子５０では、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の全体としての粒径が実質的に同じになっている。これにより、発光層５３をインクジェット塗布したときに、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３が均一に分散させることができる。これにより、発光素子５０は、色むらのない白色光を発することができる。
　なお、本発明の一態様における発光素子では、サブ画素ごとに、正孔輸送層５２、発光層５３および電子輸送層５４を形成してもよい。
　また、本発明の一態様の青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３は、二成分コア型、三成分コア型、四成分コア型、コアマルチシェル型、ドープされたナノ粒子、または、傾斜した量子ドット蛍光体粒子であってもよい。
　（コアシェル型の量子ドットの製造方法）
　次に、青色量子ドット蛍光体粒子６１、緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および赤色量子ドット蛍光体粒子６３の製造方法の一例について説明する。
　まず、ＩｎＰからなる粒子径１ｎｍのナノ粒子コア（コア６１Ａ）、ＺｎＳからなる膜厚１．５ｎｍのシェル層（シェル６１Ｂ）、およびヘキサデシルアミン（ＨＤＡ）からなる修飾有機化合物を備えた青色量子ドット蛍光体粒子６１の製造方法について説明する。
　上記の青色量子ドット蛍光体粒子６１の製造では、まず、０．１ｍｍｏｌの三塩化インジウムと０．５ｍｍｏｌのＨＤＡとを含む１－オクタデセン溶液２９ｍｌを２３０℃に加熱する。ここに、０．１ｍｍｏｌのトリス（トリメチルシリルホスフィン）を含む１－オクタデセン溶液１ｍｌを加えて、５分間、反応させることにより、ＩｎＰからなるナノ粒子コア（コア６１Ａ）を合成する。
　次に、この溶液に、シェル６２Ｂの原料である、３．５ｍｍｏｌの酢酸亜鉛と、３．５ｍｍｏｌの硫黄とを含む１－オクタデセン溶液３０ｍｌを加えて、２００℃で８時間反応させる。これにより、ＺｎＳからなるシェル層（シェル６１Ｂ）が合成され、全体としてＩｎＰ（ナノ粒子コア、コア６１Ａ）／ＺｎＳ（シェル層、６２Ｂ）／ＨＤＡ（修飾有機化合物）の構成を備え、コア６１Ａの粒子が１ｎｍであり、シェル６１Ｂの膜厚が１．５ｎｍである青色量子ドット蛍光体粒子６１を製造することができる。
　上記の方法で製造された青色量子ドット蛍光体粒子６１は、コア６１Ａを構成するＩｎＰ結晶の発光波長が４８０ｎｍとなるように粒子径が調整され、青色発光を示す。
　また、ＩｎＰからなるナノ粒子コアを合成する際の反応時間、並びに、シェル層を合成する際の酢酸亜鉛および硫黄の混合量を調整することにより、発光色が緑色の緑色量子ドット蛍光体粒子６２、および、発光色が赤色の赤色量子ドット蛍光体粒子６３を製造することができる。
　具体的には、ナノ粒子コアを合成する際の反応時間を１０分とし、シェル層を合成する際の酢酸亜鉛および硫黄の混合量をそれぞれ３．０ｍｍｏｌとすることにより、コア６２Ａを構成するＩｎＰ結晶の発光波長が５３０ｎｍであり、コア６２Ａの粒子が２ｎｍであり、シェル６２Ｂの膜厚が１ｎｍである緑色量子ドット蛍光体粒子６２を製造することができる。
　また、ナノ粒子コアを合成する際の反応時間を１５分とし、シェル層を合成する際の酢酸亜鉛および硫黄の混合量をそれぞれ２．０ｍｍｏｌとすることにより、コア６３Ａを構成するＩｎＰ結晶の発光波長が６３０ｎｍであり、コア６３Ａの粒子が３ｎｍであり、シェル６３Ｂの膜厚が０．５ｎｍである赤色量子ドット蛍光体粒子６３を製造することができる。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図面を参照しながら説明すれば、以下の通りである。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５は、本実施形態における表示装置１Ａの表示領域の構成を示す断面図である。図５に示すように、表示装置１Ａでは、各発光素子５０に対して、正孔輸送層５２、発光層５３、および電子輸送層５４が形成されている。また、各発光素子５０の間には、陽極５１の上層に撥水バンク８０が設けられている。撥水バンク８０は、遮光性を有する遮光部材である。
　表示装置１Ａでは、発光層５３がサブ画素ごとに撥水バンク８０で仕切られているため、各サブ画素の発光層５３から発せられた光のうち、横方向に発せられた光を撥水バンク８０により遮断することができる。その結果、互いに隣接するサブ画素間から発せられた光が混ざることを防止することができる（すなわち、混色が発生することを防止することができる。
　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）は、陰極（５５）と、陽極（５１）と、前記陰極と前記陽極との間に形成された発光層（５３）とを備える発光素子であって、前記発光層は、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって青色光を発する第１量子ドット蛍光体粒子（青色量子ドット蛍光体粒子６１）と、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって緑色光を発する第２量子ドット蛍光体粒子（緑色量子ドット蛍光体粒子６２）と、前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって赤色光を発する第３量子ドット蛍光体粒子（赤色量子ドット蛍光体粒子６３）と、を含む層からなる。
　本発明の態様２に係る発光素子は、上記態様１において、前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、およびＭｇＴｅからなる群から選択される少なくとも１種類の材料からなる。
　本発明の態様３に係る発光素子は、上記態様１または態様２において、前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、ＩｎＰを含む。
　本発明の態様４に係る発光素子は、上記態様１～３のいずれかにおいて、前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、コア６１Ａ～６３Ａと、当該コアの周囲を覆うシェル６１Ｂ～６３Ｂとからなるコアシェル構造をしており、前記シェルの厚みを調整することにより、粒径が実質的に同じである。
　本発明の態様５に係る発光素子は、上記態様４において、前記第１量子ドット蛍光体粒子のコアの粒径が前記第３量子ドット蛍光体粒子のコアの粒径よりも小さく、前記第１量子ドット蛍光体粒子のシェルの厚みが前記第３量子ドット蛍光体粒子のシェルの厚みよりも大きい。
　本発明の態様６に係る発光素子は、上記態様１～５のいずれかにおいて、前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子の粒径が、０．１～１００ｎｍの範囲である。
　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、前記発光層は、前記第１量子ドット蛍光体粒子の濃度が、前記第２量子ドット蛍光体粒子の濃度および前記第３量子ドット蛍光体粒子の濃度よりも高い。
　本発明の態様８に係る表示装置（１、１Ａ）は、上記態様１～７のいずれかの発光素子を複数備え、前記発光素子のそれぞれに対応する前記陰極または前記陽極のエッジがエッジカバー（２３）にて覆われていることにより複数のサブ画素が形成されている発光素子層（５）を備える表示装置であって、前記複数のサブ画素に対して、青色の光を透過させる第１カラーフィルタ（カラーフィルタ７１）、緑色の光を透過させる第２カラーフィルタ（カラーフィルタ７２）、または赤色の光を透過させる第３カラーフィルタ（カラーフィルタ７３）のうちのいずれかが設けられており、前記第１カラーフィルタが設けられているサブ画素における前記エッジカバーの開口面積が、前記第２カラーフィルタまたは前記第３カラーフィルタが設けられているサブ画素における前記エッジカバーの開口面積よりも大きい。
　本発明の態様９に係る表示装置は、上記態様８において、前記発光素子層は、前記第１～第３カラーフィルタが設けられているサブ画素に共通して前記発光層が形成されている。
　本発明の態様１０に係る表示装置は、上記態様８または態様９において、前記発光素子は、正孔輸送層５２および電子輸送層５４を備えており、前記発光素子層は、前記第１～第３カラーフィルタが設けられているサブ画素に共通して前記正孔輸送層および前記電子輸送層が形成されている。
　本発明の態様１１に係る表示装置は、上記態様８において、前記サブ画素は、前記発光層が前記サブ画素ごとに遮光部材で仕切られている。
　１、１Ａ　表示装置
　５　発光素子層
　２３　エッジカバー
　５０　発光素子
　５１　陽極
　５２　正孔輸送層
　５３　発光層
　５４　電子輸送層
　５５　陰極
　６１　青色量子ドット蛍光体粒子（第１量子ドット蛍光体粒子）
　６１Ａ、６２Ａ、６２Ａ　コア
　６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂ　シェル
　６２　緑色量子ドット蛍光体粒子（第２量子ドット蛍光体粒子）
　６３　赤色量子ドット蛍光体粒子（第３量子ドット蛍光体粒子）
　７１　カラーフィルタ（第１カラーフィルタ）
　７２　カラーフィルタ（第２カラーフィルタ）
　７３　カラーフィルタ（第３カラーフィルタ）
　８０　撥水バンク（遮光部材）

Claims (11)

  1. 　陰極と、陽極と、前記陰極と前記陽極との間に形成された発光層とを備える発光素子であって、
    　前記発光層は、
    　　前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって青色光を発する第１量子ドット蛍光体粒子と、
    　　前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって緑色光を発する第２量子ドット蛍光体粒子と、
    　　前記陰極から供給された電子と、前記陽極から供給された正孔との結合によって赤色光を発する第３量子ドット蛍光体粒子と、を含む層からなることを特徴とする発光素子。
  2. 　前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＰ、ＡｌＳ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、およびＭｇＴｅからなる群から選択される少なくとも１種類の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、ＩｎＰを含む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. 　前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子は、
    　　コアと、当該コアの周囲を覆うシェルとからなるコアシェル構造をしており、
    　　前記シェルの厚みを調整することにより、粒径が実質的に同じであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の発光素子。
  5. 　前記第１量子ドット蛍光体粒子のコアの粒径が前記第３量子ドット蛍光体粒子のコアの粒径よりも小さく、
    　前記第１量子ドット蛍光体粒子のシェルの厚みが前記第３量子ドット蛍光体粒子のシェルの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
  6. 　前記第１～第３量子ドット蛍光体粒子の粒径が、０．１～１００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の発光素子。
  7. 　前記発光層は、前記第１量子ドット蛍光体粒子の濃度が、前記第２量子ドット蛍光体粒子の濃度および前記第３量子ドット蛍光体粒子の濃度よりも高い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. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の発光素子を複数備え、前記発光素子のそれぞれに対応する前記陰極または前記陽極のエッジがエッジカバーにて覆われていることにより複数のサブ画素が形成されている発光素子層を備える表示装置であって、
    　前記複数のサブ画素に対して、青色の光を透過させる第１カラーフィルタ、緑色の光を透過させる第２カラーフィルタ、または赤色の光を透過させる第３カラーフィルタのうちのいずれかが設けられており、
    　前記第１カラーフィルタが設けられているサブ画素における前記エッジカバーの開口面積が、前記第２カラーフィルタまたは前記第３カラーフィルタが設けられているサブ画素における前記エッジカバーの開口面積よりも大きいことを特徴とする表示装置。
  9. 　前記発光素子層は、前記第１～第３カラーフィルタが設けられているサブ画素に共通して前記発光層が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記発光素子は、正孔輸送層および電子輸送層を備えており、
    　前記発光素子層は、前記第１～第３カラーフィルタが設けられているサブ画素に共通して前記正孔輸送層および前記電子輸送層が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の表示装置。
  11. 　前記サブ画素は、前記発光層が前記サブ画素ごとに遮光部材で仕切られていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
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