WO2021029006A1 - 発光素子及び発光装置 - Google Patents

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WO2021029006A1
WO2021029006A1 PCT/JP2019/031806 JP2019031806W WO2021029006A1 WO 2021029006 A1 WO2021029006 A1 WO 2021029006A1 JP 2019031806 W JP2019031806 W JP 2019031806W WO 2021029006 A1 WO2021029006 A1 WO 2021029006A1
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layer
oxide
light emitting
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PCT/JP2019/031806
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賢治 木本
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シャープ株式会社
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    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • H10K50/156Hole transporting layers comprising a multilayered structure

Definitions

  • the present disclosure relates to a light emitting element and a light emitting device such as a display device or a lighting device provided with a plurality of light emitting elements.
  • OLEDs Organic Light Emitting Diodes
  • QLEDs Quantum dot Light Emitting Diodes
  • light emitting elements such as OLEDs and QLEDs have a problem of poor luminous efficiency because carriers (holes and / or electrons) are unlikely to be injected into the light emitting layer for the reasons described below.
  • FIG. 22 is an energy band diagram for explaining the reason why the injection of carriers (holes and / or electrons) into the light emitting layer 103 is unlikely to occur in the conventional light emitting element 101 such as an OLED or QLED.
  • the light emitting element 101 includes a first electrode (Hole Injection Layer: anode (anode electrode)) and a second electrode (Electron Injection Layer: cathode (cathode electrode)). Between the first electrode and the second electrode, a hole transport layer (Hole Transport Layer) 102, a light emitting layer 103, and an electron transport layer (Electron Transport Layer) 104 are provided from the first electrode side. , Are stacked in order.
  • the height of the hole injection barrier Eh from the hole transport layer 102 to the light emitting layer 103 is the upper end of the valence band (HTL valence band) of the hole transport layer 102 and the value of the light emitting layer 103. It is the energy difference from the upper end of the electron band.
  • the height of the electron injection barrier Ee from the electron transport layer 104 to the light emitting layer 103 is the lower end of the conduction band of the light emitting layer 103 and the lower end of the conduction band (ETL conduction band) of the electron transport layer 104. It is the energy difference with.
  • the number of materials for which long-term reliability is ensured is small in the light emitting material for OLED or the light emitting material for QLED, the material of the hole transport layer 102, and the electron transport layer 104 constituting the light emitting layer 103.
  • the current situation is that the choice of materials is limited.
  • the height of the hole injection barrier Eh and the electron injection are generally obtained. Since at least one of the heights of the barrier Ee is increased, efficient hole injection or electron injection into the light emitting layer 103 becomes difficult.
  • Patent Document 1 describes that the band level of the light emitting layer can be adjusted by forming a light emitting layer in which the surface in contact with the hole transport layer and the surface in contact with the electron transport layer have different organic ligand distributions. .. Specifically, the turn-on voltage and the driving voltage are lowered by adjusting the band level of the light emitting layer so that the energy difference between the valence band level of the hole transport layer and the valence band level of the light emitting layer can be reduced. It is stated that a light emitting element having excellent brightness and luminous efficiency can be realized.
  • the difference in ionization potential between the light emitting layer without band level adjustment and the light emitting layer with band level adjusted is small. Therefore, the light emitting device of Patent Document 1 cannot reduce the height of the hole injection barrier Eh to a satisfactory level. Similarly, even if the band level adjustment described in Patent Document 1 is performed, the height of the electron injection barrier Ee cannot be sufficiently lowered. Therefore, it is still difficult to efficiently control the amount of holes injected into the light emitting layer 103 and the amount of electrons injected, so that there is a problem that the luminous efficiency is poor.
  • One aspect of the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a light emitting element and a light emitting device capable of realizing high luminous efficiency.
  • the light emitting element includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the holes.
  • a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided between the transport layer and the light emitting layer, and between the light emitting layer and the electron transport layer. , Are provided in this order from the side closest to the anode, and the density of oxygen atoms in the second oxide layer is different from the density of oxygen atoms in the first oxide layer.
  • the light emitting device includes a light emitting element according to one aspect of the present disclosure.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the schematic structure of the display device which includes the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows typically the schematic structure of the light emitting element of Embodiment 1.
  • (A) is an energy band diagram for explaining a hole injection barrier in a light emitting device which is a comparative example
  • (b) is an energy band for explaining a hole injection barrier in the light emitting device of the first embodiment. It is a figure.
  • (A) is a diagram for explaining the mechanism by which oxygen atoms move at the interface between the first oxide layer and the second oxide layer in the light emitting element of the first embodiment
  • (b) is a diagram for explaining the mechanism of movement of oxygen atoms.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the state which the electric dipole was formed by the movement of an oxygen atom at the interface between the 1st oxide layer and the 2nd oxide layer in 1 light emitting element. It is a figure which shows the oxygen atom density of the inorganic oxide as an example of the oxide which constitutes the 1st oxide layer and the 2nd oxide layer in the light emitting device of Embodiment 1. It is a figure which shows an example of the combination of the oxide which constitutes the 1st oxide layer, and the oxide which constitutes the 2nd oxide layer in the light emitting device of Embodiment 1. It is an energy band diagram for demonstrating the hole injection barrier in the light emitting element which concerns on the modification of Embodiment 1. FIG.
  • (A) is an energy band diagram for explaining an electron injection barrier in a light emitting device which is a comparative example
  • (b) is an energy band diagram for explaining an electron injection barrier in the light emitting device of the fourth embodiment. is there.
  • (A) is a diagram for explaining the mechanism by which oxygen atoms move at the interface between the first oxide layer and the second oxide layer in the light emitting element of the fourth embodiment
  • (b) is a diagram for explaining the mechanism of movement of oxygen atoms. It is a figure which shows the state which the electric dipole was formed by the movement of an oxygen atom at the interface between the 1st oxide layer and the 2nd oxide layer in the light emitting element of No. 4.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the light emitting element 5 of the present embodiment.
  • the light emitting element 5 includes a first electrode (hole injection layer: HIL) 22, a second electrode (electron injection layer: EIL) 25, and a first electrode 22 and a second electrode 25. It includes a light emitting layer 24d provided between them. That is, the first electrode 22 is the anode and the second electrode 25 is the cathode. Between the first electrode 22 and the light emitting layer 24d, from the first electrode 22 side (that is, the side closer to the first electrode 22), the hole transport layer (HTL) 24a and the oxide layer 24b (first oxidation). The physical layer) and the oxide layer 24c (second oxide layer) are laminated in this order, for example, in contact with each other. The oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c are different. An electron transport layer (ETL) 24e is provided between the light emitting layer 24d and the second electrode 25.
  • HIL hole injection layer
  • EIL electron injection layer
  • the light emitting element 5 includes, for example, the first electrode 22 (anode), the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the electron transport layer 24e, and the second electrode 25 (cathode) from the lower layer side.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c in contact with the oxide layer 24b are provided between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d in this order from the first electrode 22 side.
  • the stacking order of the layers in the light emitting element 5 may be reversed, and the light emitting element 5 includes, for example, the first electrode 22 (anode) and the hole transport layer 24a from the upper layer side.
  • a light emitting layer 24d, an electron transporting layer 24e, and a second electrode 25 (cathode) are provided in this order, and an oxide layer 24b and the oxide layer are provided between the hole transporting layer 24a and the light emitting layer 24d.
  • the oxide layer 24c in contact with the 24b may be provided in this order from the first electrode 22 side.
  • the "lower layer” means that the layer is formed before the layer to be compared, and the “upper layer” is formed by the process after the layer to be compared.
  • the lower layer side means, for example, the substrate side. Therefore, “the light emitting element 5 includes, for example, the first electrode 22, the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the electron transport layer 24e, and the second electrode 25 in this order from the lower layer side.” , "The light emitting element 5 is a substrate as a support (for example, in the example shown in FIG.
  • the light emitting element 5 may include the above-mentioned substrate.
  • FIG. 4A shows an oxide layer 24b on the first electrode 22 side (in other words, the hole transport layer 24a side) and the second electrode 25 side (in other words, the second electrode 25 side) adjacent to each other in the light emitting element 5 of the present embodiment.
  • the light emitting layer 24d side is a diagram for explaining the mechanism by which oxygen atoms move at the interface with the oxide layer 24c.
  • FIG. 4B is a diagram showing a state in which an electric dipole 1 is formed by the movement of oxygen atoms at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the first of the oxide layers 24b and the oxide layer 24c adjacent to each other provided between the carrier transport layer (however, the hole transport layer 24a in the present embodiment) and the light emitting layer 24d is provided.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 24c which is the oxide layer (second oxide layer) farther from the electrode 22, is the oxide layer (first oxide layer) closer to the first electrode 22. It is preferably smaller than the density of oxygen atoms in the oxide layer 24b.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 24c may be referred to as "oxygen atom density of the oxide layer 24c”.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 24b may be referred to as "oxygen atom density of the oxide layer 24b".
  • the oxide layer 24c when the oxide layer 24c is formed on the oxide layer 24b in contact with the oxide layer 24b, the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are formed. At the interface of the oxide layer 24b, the movement of oxygen atoms in the direction of the oxide layer 24c is likely to occur. When the movement of oxygen atoms occurs, the oxygen vacancies are positively charged and the moved oxygen atoms are negatively charged.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display device 2 including light emitting elements 5R, 5G, and 5B as light emitting elements 5.
  • a display device 2 provided with a plurality of light emitting elements 5 will be described as an example.
  • the present disclosure is not limited to this, and the light emitting device may be a display device, a lighting device, or the like provided with one or more light emitting elements 5.
  • a resin layer 12, a barrier layer 3, a TFT layer 4, a light emitting element 5R, 5G, 5B, and a sealing layer 6 are laminated on the substrate 10 of the display device 2. There is.
  • Examples of the material of the substrate 10 include, but are not limited to, polyethylene terephthalate (PET), a glass substrate, and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET is used as the material of the substrate 10 in order to make the display device 2 a flexible display device, but when the display device 2 is a non-flexible display device, a glass substrate or the like may be used. ..
  • the material of the resin layer 12 examples include, but are not limited to, polyimide resin, epoxy resin, polyamide resin and the like.
  • the resin layer 12 is irradiated with laser light through the support substrate (not shown) to reduce the bonding force between the support substrate (not shown) and the resin layer 12, and the support substrate (not shown) is used.
  • LLO Laser Lift Off
  • the substrate 10 made of PET is attached to the peeled surface of the support substrate (not shown) in the resin layer 12, thereby making the display device 2 flexible. It is used as a display device.
  • the resin layer 12 is not required when the display device 2 is used as a non-flexible display device, or when the display device 2 is used as a flexible display device by a method other than the LLO process.
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents moisture and impurities from reaching the TFT layer 4 and the light emitting elements 5R, 5G, and 5B when the display device 2 is used.
  • the barrier layer 3 is formed by a CVD (chemical vapor deposition) method. It can be composed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof.
  • the TFT layer 4 includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) above the semiconductor film 15, a gate electrode GE above the inorganic insulating film 16, and an inorganic insulation layer above the gate electrode GE.
  • a thin film transistor element Tr as an active element includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film), a gate electrode GE, an inorganic insulating film 18, an inorganic insulating film 20, and a source / drain wiring SH. It is composed.
  • the semiconductor film 15 is composed of, for example, low temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor. Although the TFT having the semiconductor film 15 as a channel is shown in FIG. 1 in a top gate structure, it may have a bottom gate structure.
  • LTPS low temperature polysilicon
  • the gate electrode GE, capacitance electrode CE, source / drain wiring SH, wiring TW, and terminal TM are, for example, aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium. It is composed of a single-layer film or a laminated film of a metal containing at least one of (Ti) and copper (Cu).
  • the inorganic insulating films 16, 18, and 20 can be composed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, a silicon oxynitride film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the flattening film (interlayer insulating film) 21 can be made of a coatable photosensitive organic material such as a polyimide resin or an acrylic resin.
  • the light emitting element 5R includes a light emitting layer 24Rd in the first wavelength region as the light emitting layer 24d.
  • the light emitting element 5G includes a light emitting layer 24Gd in the second wavelength region as the light emitting layer 24d.
  • the light emitting element 5B includes a light emitting layer 24Bd in a third wavelength region as the light emitting layer 24d.
  • the light emitting layer 24Rd in the first wavelength region, the light emitting layer 24Gd in the second wavelength region, and the light emitting layer 24Bd in the third wavelength region have different central wavelengths of light emitted from each other.
  • the case where the light emitting layer 24Rd in the first wavelength region emits red light, the light emitting layer 24Gd in the second wavelength region emits green light, and the light emitting layer 24Bd in the third wavelength region emits blue light is given as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the display device 2 is provided with three types of light emitting elements 5R, 5G, and 5B that emit red, green, and blue light, respectively, will be described as an example, but the present invention is limited to this. It may be provided with four or more types of light emitting elements that emit light of different colors. Alternatively, the display device may have one type or two types of light emitting elements.
  • the light emitting layer 24d (specifically, the light emitting layer 24Rd, 24Gd, 24Bd) is a light emitting layer containing nano-sized quantum dots (nanoparticles).
  • the light emitting layer 24d may include, for example, a quantum dot phosphor.
  • As the material for the quantum dots for example, any one of CdSe / CdS, CdSe / ZnS, InP / ZnS, and CIGS / ZnS can be used.
  • the particle size of the quantum dots is about 3 to 10 nm.
  • the particle sizes of the quantum dots may be different in these light emitting layers 24Rd, 24Gd, and 24Bd. Different types of quantum dots may be used.
  • a case where a light emitting layer containing quantum dots (nanoparticles) is used as the light emitting layer 24d has been described as an example.
  • the present embodiment is not limited to this, and a light emitting layer for OLED may be used as the light emitting layer 24d.
  • the light emitting element 5 (specifically, the light emitting elements 5R, 5G, 5B) is a QLED, holes and electrons are recombined in the light emitting layer 24d by the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25. Then, light (fluorescence) is emitted in the process in which the excitons generated by this transition from the conduction band of the quantum dot to the valence band.
  • the light emitting element 5 (specifically, the light emitting element 5R, 5G, 5B) is an OLED, holes and electrons are recombined in the light emitting layer 24d by the driving current between the first electrode 22 and the second electrode 25. However, light is emitted in the process of transitioning the resulting excitons to the basal state.
  • a light emitting element inorganic light emitting diode or the like
  • OLED and QLED organic light emitting diode
  • Each of the light emitting elements 5R, 5G, and 5B has a first electrode 22, a hole transport layer 24a, an oxide layer 24b, an oxide layer 24c, and each light emitting layer 24d having a different wavelength region (light emitting layer 24Rd, light emitting).
  • the layer 24Gd and any one of the light emitting layers 24Bd), the electron transport layer 24e, and the second electrode 25 are laminated in this order.
  • the stacking order from the first electrode 22 to the second electrode 25 can be reversed.
  • the materials of the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e of the light emitting elements 5R / 5G / 5B will be described later, but the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e of these light emitting elements 5R / 5G / 5B are not necessarily the same. It may be composed of different materials rather than a common material.
  • Each of the light emitting elements 5R, 5G, and 5B is a subpixel SP of the display device 2.
  • the bank 23 covering the edge of the first electrode 22 can be made of a coatable photosensitive organic material such as a polyimide resin or an acrylic resin.
  • the electron transport layer 24e and the electron transport layer 24e are formed in an island shape for each subpixel SP.
  • the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, the oxide layer 24c, the electron transport layer 24e, and the second electrode 25, excluding the first electrode 22 and the light emitting layer 24d are solid. It may be formed as a common layer. In this case, the bank 23 may not be provided.
  • the first electrode 22 is made of a conductive material and has a function of a hole injection layer (HIL) for injecting holes into the hole transport layer 24a.
  • the second electrode 25 is made of a conductive material and has a function of an electron injection layer (EIL) for injecting electrons into the electron transport layer 24e.
  • HIL hole injection layer
  • EIL electron injection layer
  • At least one of the first electrode 22 and the second electrode 25 is made of a translucent material. Either one of the first electrode 22 and the second electrode 25 may be formed of a light-reflecting material.
  • the upper second electrode 25 is made of a light-transmitting material
  • the lower first electrode 22 is made of a light-reflecting material.
  • the upper second electrode 25 is made of a light-reflecting material
  • the lower first electrode 22 is made of a light-transmitting material.
  • the upper first electrode 22 is made of a translucent material
  • the lower second electrode 25 is made of a light-reflecting material.
  • the display device 2 can be a top-emission type display device by forming the display device 2. Further, the display device 2 can be a bottom emission type display device by forming the upper layer first electrode 22 with a reflective material and the lower layer second electrode 25 with a translucent material. ..
  • a transparent conductive film material can be used.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • IZO Indium Zinc Oxide
  • ZnO Zinc Oxide
  • AZO aluminum-doped zinc oxide
  • BZO boron-doped zinc oxide
  • a material having a high reflectance of visible light is preferable, and for example, a metal material can be used. Specifically, for example, Al, Cu, Au, Ag and the like can be used. Since these materials have high visible light reflectance, the luminous efficiency is improved.
  • either one of the first electrode 22 and the second electrode 25 may be an electrode having light-reflecting property.
  • the upper second electrode 25 is made of a translucent material
  • the lower first electrode 22 is made of a light reflective material. ..
  • the hole transport layer 24a is a layer that transports holes and inhibits the movement of electrons.
  • the material of the hole transport layer 24a is not particularly limited as long as it is a hole transport material, and a known hole transport material can be used. Among them, as the hole transporting material, for example, a semiconductor is preferable, and a p-type semiconductor is more preferable. Examples of the hole transporting material include NiO (nickel oxide), CuAlO 2 (copper aluminate), PEDOT: PSS (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (4-styrene sulfonate)). ), PVK (polyvinylcarbazole) and the like. Nanoparticles may be used as the hole transporting material.
  • the hole transport layer 24a may be made of an oxide containing at least one of Ni and Cu. Further, the hole transport layer 24a may be composed of an oxide in which the most abundant element other than oxygen is either Ni or Cu. In this case, the hole transport layer 24a has good hole conductivity.
  • the hole transporting material may be an oxide or a material other than the oxide. Therefore, the hole transport layer 24a may or may not have an oxygen atom in the hole transport layer 24a.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b is as shown in the second embodiment described later. It is desirable that it is lower than the oxygen atom density of the transport layer 24a (that is, the density of oxygen atoms in the hole transport layer 24a).
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b may be the same as the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, or may be higher than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are provided separately from the hole transport layer 24a, electric dipoles can be freely formed without reducing the degree of freedom in material selection of the hole transport layer 24a. can do. Therefore, the amount of holes injected into the light emitting layer 24d can be freely controlled.
  • the oxide layer 24b is preferably made of an inorganic oxide. Further, the oxide layer 24b is preferably made of an insulator (insulating material). Further, the oxide layer 24b is preferably made of an inorganic oxide insulator. In these cases, long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the oxide layer 24c is preferably made of, for example, an inorganic oxide. Further, the oxide layer 24c is preferably made of an insulator (insulating material). Further, the oxide layer 24c is preferably made of an inorganic oxide insulator. In these cases, long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • both the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are made of an inorganic oxide. Further, it is more preferable that both the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are made of an insulator (inorganic insulator). In these cases, long-term reliability is further improved. That is, the luminous efficiency after aging is further improved.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are independent of each other, for example, Al (aluminum), Ga (gallium), Ta (tantal), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Mg (magnesium), Ge. It may be formed of an oxide containing at least one element of (germanium), Si (silicon, silicon), Y (yttrium), La (lanthanum), and Sr (strontium) as a main component. That is, the oxide layer 24b and the oxide layer 24c may be oxides containing at least one element of the same element as a main component, or may be an oxide containing elements different from each other as main components.
  • the elements other than oxygen are the most abundant elements other than oxygen among Al, Ga, Ta, Zr, Hf, Mg, Ge, Si, Y, La and Sr. It may be formed of any oxide.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c independently form a crystal structure such as aluminum oxide (for example, Al 2 O 3 ) and gallium oxide (for example, ⁇ structure or ⁇ structure).
  • tantalum oxide eg Ta 2 O 5
  • zirconium oxide eg ZrO 2
  • hafnium oxide eg HfO 2
  • magnesium oxide eg MgO
  • germanium oxide eg ZeO
  • silicon oxide eg SiO 2
  • the composite oxide may contain at least one of the composite oxides containing more than one species, and may consist of any one of the above oxides and the above composite oxides.
  • the composite oxide is not particularly limited, and examples thereof include oxides containing Si and Al.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c will be described in more detail later.
  • the electron transport layer 24e is a layer that transports electrons and inhibits the movement of holes.
  • the material of the electron transport layer 24e is not particularly limited as long as it is an electron transport material, and a known electron transport material can be used.
  • the electron transporting material may be an oxide or a material other than the oxide.
  • As the electron transporting material for example, a semiconductor is preferable, and an n-type semiconductor is more preferable.
  • As the electron transporting material for example, ZnO, TiO 2 , SrTiO 3, or the like can be used. Further, nanoparticles may be used as the electron transport material.
  • TPBi (1,3,5-tris (1-phenyl-1-H-benzimidazol-2-yl) benzene
  • Alq3 tris (8-hydroxy-quinolinate) aluminum
  • BCP Organic materials such as (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) may be used.
  • the sealing layer 6 is translucent, and has a first inorganic sealing film 26 that covers the second electrode 25, an organic sealing film 27 that is formed above the first inorganic sealing film 26, and an organic sealing. It includes a second inorganic sealing film 28 that covers the film 27.
  • the sealing layer 6 covering the light emitting elements 5R, 5G, and 5B prevents foreign substances such as water and oxygen from penetrating into the light emitting elements 5R, 5G, and 5B.
  • the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28 are each composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof formed by a CVD method. be able to.
  • the organic sealing film 27 is a translucent organic film thicker than the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28, and is composed of a coatable photosensitive organic material such as a polyimide resin or an acrylic resin. be able to.
  • FIG. 3A is an energy band diagram for explaining a hole injection barrier in a light emitting device as a comparative example
  • FIG. 3B is an energy band diagram for explaining a hole injection barrier in a light emitting device 5. It is an energy band diagram of.
  • the upper end of the valence band (HTL valence band) of the hole transport layer 24a As shown in FIG. 3A, in the light emitting element which is a comparative example in which the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d are in direct contact with each other, the upper end of the valence band (HTL valence band) of the hole transport layer 24a.
  • the energy difference ⁇ Ev between the light emitting layer 24d and the upper end of the valence band (light emitting layer valence band) is large. Since this energy difference ⁇ Ev is the height of the hole injection barrier, the light emitting element shown in FIG. 3A cannot efficiently inject holes into the light emitting layer 24d.
  • the light emitting element 5 has an oxide layer 24b between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d from the hole transport layer 24a side.
  • the oxide layers 24c are in contact with each other and laminated in this order, and as described above, the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b. Therefore, at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, the movement of oxygen atoms from the oxide layer 24b to the oxide layer 24c is likely to occur, and at the interface, the oxide layer 24c to the oxide layer An electric dipole 1 having a dipole moment containing a component in the direction of 24b is formed.
  • the position of the band of the hole transport layer 24a and the position of the band of the oxide layer 24b are the positions of the band of the light emitting layer 24d and the position of the band of the oxide layer 24c. Moves downward (band shift). Although not shown, it goes without saying that the position of the band on the second electrode 25 side also includes the position of the band on the second electrode 25 side of the light emitting layer 24d.
  • FIG. 3B the position of the band of the hole transport layer 24a before the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 is shown by a dashed line, and the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 is shown.
  • the position of the band of the oxide layer 24b before the occurrence of is indicated by a two-dot chain line. Further, the vacuum level after the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 is shown by a dotted line.
  • the conduction band (HTL valence band) of the hole transport layer 24a becomes the HTL conduction band'
  • HTL valence band of the hole transport layer 24a becomes the HTL valence band.
  • the energy difference ⁇ Ev between the upper end of the HTL valence band and the upper end of the light emitting layer valence band becomes the energy difference ⁇ Ev'between the upper end of the HTL valence band'and the upper end of the light emitting layer valence band'.
  • the energy difference ⁇ Ev' (in other words, the height of the hole injection barrier after the formation of the electric dipole 1) after the formation of the electric dipole 1 is the energy difference ⁇ Ev (in other words, the oxide layer 24b and the oxide layer 24c). It is smaller than the hole injection barrier height) when the hole is not formed.
  • the thickness of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c when the thickness of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is sufficiently thin, holes can be conducted through the oxide layer 24b and the oxide layer 24c by tunneling, so that the hole transport layer 24a and the light emitting layer
  • the hole injection barrier height between 24d and 24d is effectively an energy difference ⁇ Ev'between the upper end of the HTL valence band'and the upper end of the light emitting layer valence band'.
  • ⁇ Ev' energy difference
  • the energy difference ⁇ Ev' refers to "the energy difference between the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a and the upper end of the valence band of the light emitting layer 24d after the formation of the electric dipole". Therefore, in the present embodiment, “after the formation of the electric dipole” means “after the formation of the electric dipole 1", and “the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a and the light emitting layer after the formation of the electric dipole”.
  • the “energy difference from the upper end of the valence band of 24d” is, as described above, “the energy difference between the upper end of the HTL valence band'after the formation of the electric dipole 1 and the upper end of the light emitting layer valence band”.
  • the sign of the energy difference ⁇ Ev' is that the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a (the upper end of the HTL valence band in this embodiment) is the value of the light emitting layer 24d after the formation of the electric dipole.
  • the case where the energy band is on the higher energy side (upper side in the band diagram) than the upper end of the electron band (the upper end of the valence band in the present embodiment) is positive ( ⁇ Ev'> 0), and the hole transport layer is formed after the formation of the electric dipole.
  • the upper end of the valence band of 24a (the upper end of the HTL valence band in this embodiment) is on the lower energy side (lower in the band diagram) than the upper end of the valence band of the light emitting layer 24d (the upper end of the light emitting layer valence band in this embodiment).
  • the case where it is on the side) is negative ( ⁇ Ev' ⁇ 0).
  • the energy difference ⁇ Ev is defined as "the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a (that is, the HTL valence band before the formation of the electric dipole (in other words, there is no shift of the vacuum level)".
  • the energy difference between the upper end of the band) and the upper end of the valence band of the light emitting layer 24d that is, the upper end of the valence band of the light emitting layer.
  • the sign of the energy difference ⁇ Ev is such that the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a (that is, the upper end of the HTL valence band) is the upper end of the valence band of the light emitting layer 24d (that is, the upper end of the valence band) before the formation of the electric dipole. That is, the case where it is on the higher energy side (upper side in the band diagram) than the upper end of the valence band of the light emitting layer is regarded as positive ( ⁇ Ev> 0), and before the formation of the electric dipole, the upper end of the valence band of the hole transport layer 24a (the upper end).
  • hole injection barrier height is negative, it means that there is no hole injection barrier.
  • the position of the band of the oxide layer 24b before the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 shown by the two-point chain line (the position of the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band).
  • the position of the band of the oxide layer 24c (the position of the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band) are shown as an example.
  • the positions of the bands of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are determined by the selection of the materials of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, and are not limited to the example shown in FIG. 3 (b). In the present embodiment, as shown in FIG.
  • the upper end of the HTL valence band is located above the upper end of the light emitting layer valence band.
  • the upper end of the HTL valence band'after the band shift occurs due to the formation of the electric dipole 1 is located above the upper end of the light emitting layer valence band. It is shown in the figure.
  • the upper end of the HTL valence band'after the band shift has occurred may be located below the upper end of the light emitting layer valence band, and is more preferably located below.
  • the film thickness of the oxide layer 24b is preferably 0.2 nm or more and 5 nm or less. By setting the film thickness of the oxide layer 24b to 5 nm or less, hole tunneling can be efficiently performed. Further, by setting the film thickness of the oxide layer 24b to 0.2 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the film thickness of the oxide layer 24b is more preferably 0.8 nm or more and less than 3 nm. In this case, more efficient hole injection becomes possible.
  • the film thickness of the oxide layer 24c is preferably 0.2 nm or more and 5 nm or less. By setting the film thickness of the oxide layer 24c to 5 nm or less, hole tunneling can be efficiently performed. Further, by setting the film thickness of the oxide layer 24c to 0.2 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the film thickness of the oxide layer 24c is also preferably 0.8 nm or more and less than 3 nm, and in this case, more efficient hole injection becomes possible.
  • the total film thickness of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is preferably 0.4 nm or more and 5 nm or less. By setting the total film thickness to 5 nm or less, hole tunneling can be performed efficiently. Further, by setting the total film thickness to 0.4 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the total film thickness is more preferably 1.6 nm or more and less than 4 nm. In this case, more efficient hole injection becomes possible.
  • the oxide layer 24b may be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 24c may be formed of a polycrystalline oxide. Further, the oxide layer 24c may also be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 24b may be formed of a polycrystalline oxide.
  • the oxide layer 24b may be polycrystallized only on the contact surface with the oxide layer 24c, or the entire oxide layer 24b may be composed of polycrystalline oxide. Further, in the oxide layer 24c, only the contact surface with the oxide layer 24b may be polycrystalline, or the entire oxide layer 24c may be composed of polycrystalline oxide. In other words, at least on the contact surface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, at least one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c may contain a polycrystalline oxide.
  • the method for polycrystallization of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c Is not particularly limited. Further, if the oxygen atom density in the oxide layer 24c is formed to be smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 24b, the polycrystalline oxide constituting the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, respectively.
  • the type of is not particularly limited.
  • An example of the above-mentioned polycrystallization method is heat treatment using laser light.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are each made of an amorphous oxide.
  • the film thickness uniformity of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c can be improved, and the flatness of the respective surfaces can be improved. It can be improved (in other words, the surface roughness of the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c can be reduced).
  • the electric dipole 1 is likely to be uniformly formed in the boundary surface, and the valence band (HTL valence band) of the hole transport layer 24a is easily formed on the entire contact surface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the in-plane distribution of the energy difference ⁇ Ev'between the upper end of') and the upper end of the valence band (valence band of the light emitting layer 24d) of the light emitting layer 24d can be made uniform. Therefore, the uniformity of hole conduction due to tunneling is improved, and the luminous efficiency is improved.
  • At least a part of the contact surface of the oxide layer 24b with the oxide layer 24c is polycrystalline, at least a part of the contact surface of the oxide layer 24b with the oxide layer 24c is grained. It may contain (grains). Further, when at least a part of the contact surface of the oxide layer 24c with the oxide layer 24b is polycrystalline, at least a part of the contact surface of the oxide layer 24c with the oxide layer 24b is grained. It may contain (grains).
  • At least on the contact surface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c at least one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c contains grains, so that the oxide layer 24b Since the area of the interface between the oxide layer and the oxide layer 24c becomes large, the electric dipole 1 can be formed more efficiently. Therefore, efficient hole injection in the light emitting element 5 becomes possible.
  • At least one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c contains a polycrystalline oxide on the contact surface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c. You may.
  • one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c contains a polycrystalline oxide, and the other layer.
  • the layer may be composed of an amorphous oxide.
  • the upper layer may be made of amorphous oxide, and at least a part of the upper surface of the lower layer may be polycrystalline. ..
  • the upper surface of the lower layer may contain grains. The surface roughness of the upper surface of the lower layer is also reflected in the contact surface (interface) of the upper layer with the lower layer.
  • the oxide layer 24b which is the upper layer of the oxide layer 24c, may be made of an amorphous oxide. Then, of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, the upper surface of the oxide layer 24b, which is the lower layer, may contain grains. In this case, by making the oxide layer 24c an amorphous oxide, good coverage for the oxide layer 24b containing grains can be obtained, so that the electric dipole 1 is easily formed and oxidation is performed.
  • the film thickness uniformity of the material layer 24c can be improved, the uniformity of hole conduction due to tunneling in the oxide layer 24c can be improved. Further, since the upper surface of the oxide layer 24b contains grains, the area of the interface between the upper surface of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c becomes large, so that the electric dipole 1 is formed more efficiently. be able to. As a result, in the light emitting element 5, efficient hole injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the present embodiment a case where grains are formed by polycrystallizing at least one of the contact surfaces has been described as an example.
  • the present embodiment is not limited to this, and for example, by a sputtering method, a CVD method, or the like, by utilizing spontaneous nuclear growth, grains (grains) are formed on at least a part of at least one of the contact surfaces. ) May be formed.
  • the entire oxide layer 24b may contain grains (grains)
  • the entire oxide layer 24c may contain grains (grains).
  • the grains may be discretely distributed on at least the contact surface of the oxide layer 24b with the oxide layer 24c or at least the contact surface of the oxide layer 24c with the oxide layer 24b. Further, the grain may be a crystal grain containing a crystal, or may contain an amorphous phase (amorphous phase).
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is preferably a continuous film, and at least the upper layer of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is a continuous film.
  • the film to be formed later is a substrate as a support (for example, in the example shown in FIG. 1, an array substrate on which the first electrode 22 is formed). It may be a film formed on the entire surface of a certain laminate (a laminate including a substrate 10, a resin layer 12, a barrier layer 3, and a TFT layer 4).
  • the continuous film is a dense film having a porosity of less than 1%. That is, the continuous film is a film having substantially no voids.
  • the oxide layer 24b and Of the oxide layer 24c it is preferable that at least the oxide layer 24c located on the second electrode 25 side (that is, the upper layer side) is a continuous film. Further, when the first electrode 22 is a layer on the upper layer side of the light emitting layer 24d and the second electrode 25 is a layer on the lower layer side of the light emitting layer 24d, among the oxide layer 24b and the oxide layer 24c. At least, it is preferable that the oxide layer 24b located on the first electrode 22 side (that is, the upper layer side) is a continuous film.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c at least the upper layer is subjected to, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method (chemical vapor deposition method), a PVD method (physical vapor deposition method), or the like. It is desirable to form a film. In this case, a continuous film is formed.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c formed by such a method have a large contact area, and the electric dipole 1 is likely to be formed at a high density.
  • the layer prepared by applying fine particles such as nanoparticles does not form a continuous film because a large number of voids are formed between the fine particles and become porous.
  • the ionization potential IP1 of the hole transport layer 24a is smaller than the ionization potential IP2 of the light emitting layer 24d, and the ionization potential IP2 of the light emitting layer 24d is the ionization potential IP3 of the oxide layer 24b.
  • the ionization potential of the oxide layer 24c is smaller than IP4. That is, the ionization potential is smaller in the order of (i) hole transport layer 24a, (ii) light emitting layer 24d, (iii) oxide layer 24b and oxide layer 24c. In the example shown in FIG.
  • the case where the ionization potential IP3 of the oxide layer 24b and the ionization potential IP4 of the oxide layer 24c are equal is illustrated, but the case is not limited to this. Since the positions of the bands of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are determined by the selection of the materials of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are different from each other.
  • the ionization potential of is different.
  • the ionization potential may be smaller in the order of the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c, or the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the oxide layer 24c, and the oxide layer. It may be smaller in the order of 24b. In either case, the electric dipole 1 can reduce the hole injection barrier height from the energy difference ⁇ Ev to the energy difference ⁇ Ev'.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band in the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is the HTL in the hole transport layer 24a. Greater than the energy difference between the lower end of the conduction band'and the upper end of the HTL valence band'. Therefore, the carrier density (hole density) of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is smaller than the carrier density (hole density) of the hole transport layer 24a, and the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are It has higher insulating properties than the hole transport layer 24a.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band in the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band in the oxide layer 24b.
  • the energy difference between the upper end and the energy difference between the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band in the oxide layer 24c are shown.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band of the oxide layer 24b and the upper end of the valence band of the oxide layer 24b is the lower end of the conduction band of the oxide layer 24b and the oxide layer in the oxide layer 24b.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band of the oxide layer 24c and the upper end of the valence band of the oxide layer 24c is equal to the energy difference between the upper end of the valence band of 24b and 24c.
  • the carrier density (hole density) of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is smaller than the carrier density (hole density) of the hole transport layer 24a. Therefore, in the oxide layer 24b and the oxide layer 24c, hole conduction by tunneling is performed.
  • the carrier density (hole density) of the hole transport layer 24a is preferably, for example, 1 ⁇ 10 15 cm -3 or more. In this case, the conductivity of the hole transport layer 24a becomes good.
  • the carrier density (hole density) of the hole transport layer 24a is preferably 3 ⁇ 10 17 cm -3 or less. In this case, non-luminescent recombination is suppressed and the luminous efficiency is improved.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 24b.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band of the oxide layer 24b and the upper end of the valence band of the oxide layer 24b, and the lower end of the conduction band of the oxide layer 24c and oxidation is shown, but the case is not limited to this.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band of the oxide layer 24b and the upper end of the valence band of the oxide layer 24b is larger than the energy difference between the lower end of the conduction band of the oxide layer 24c and the upper end of the valence band of the oxide layer 24c. It may be small or small.
  • FIG. 5 is a diagram showing the oxygen atomic density of an inorganic oxide as an example of the oxides constituting the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • oxides constituting the oxide layer 24b and the oxide layer 24c for example, two are selected from the inorganic oxides shown in FIG. 5, and the oxide having the larger oxygen atom density is designated as the oxide constituting the oxide layer 24b.
  • the oxide having the smaller oxygen atom density may be the oxide constituting the oxide layer 24c.
  • the oxides constituting the oxide layer 24b and the oxide layer 24c for example, a composite oxide containing a plurality of cations of the oxides exemplified in FIG. 5 can be used.
  • an electric dipole having a dipole moment containing components in the direction from the oxide layer 24c to the oxide layer 24b. 1 can be easily formed, and the efficiency of injecting holes into the light emitting layer 24d can be improved.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, further preferably 85% or less, and even more preferably 80% of the oxygen atomic density of the oxide layer 24b. It is more preferably less than or equal to, more preferably 75% or less, still more preferably 70% or less.
  • the smaller the oxygen atom density of the oxide layer 24c with respect to the oxygen atom density of the oxide layer 24b the more easily the movement of oxygen atoms from the oxide layer 24b to the oxide layer 24c occurs, and the more the oxygen atom moves from the oxide layer 24c to the oxide layer. Since the electric dipole 1 having a dipole moment containing the component in the direction of 24b is formed more efficiently, more efficient hole injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is preferably 50% or more of the oxygen atomic density of the oxide layer 24b. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the oxygen atom density in the present disclosure applies the oxygen atom density in bulk of the material constituting the oxide layer 24b or the oxide layer 24c as a unique value possessed by the oxide layer 24b or the oxide layer 24c. And.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a combination of the oxide constituting the oxide layer 24b and the oxide constituting the oxide layer 24c.
  • the combination of oxides constituting the oxide layer 24b and the oxide layer 24c shown in FIG. 6 is merely an example. As long as the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 24b, the combination thereof is not limited.
  • the oxide layer 24b is composed of an oxide containing one kind of cation. It may be composed of oxides containing a plurality of types of cations. That is, the oxide layer 24b may be composed of a composition obtained by mixing a plurality of oxides, and as long as the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b, for example. , May be formed of a composite oxide or the like containing two or more kinds of cations of the oxide exemplified in FIG.
  • the oxide layer 24c may be composed of a composition obtained by mixing a plurality of oxides, as long as the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b.
  • it may be formed of a composite oxide or the like containing two or more kinds of cations of the oxide exemplified in FIG.
  • the oxide layer 24c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24c) contains cations contained in the oxide layer 24b (that is, cations contained in the oxide constituting the oxide layer 24b). It may be included. Further, the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) is a cation contained in the oxide layer 24c (that is, a cation contained in the oxide constituting the oxide layer 24c). It may be included. In either case, the oxide layer 24b and the oxide layer 24c may have a structure that alleviates the lattice mismatch between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c by containing a common cation. it can.
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 24b is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo.
  • the oxide layer 24c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24c) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 24c is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 24c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24c) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • FIG. 7 is an energy band diagram for explaining the hole injection barrier in the light emitting device 5 according to the present modification.
  • the ionization potential IP1 of the hole transport layer 24a is smaller than the ionization potential IP2 of the light emitting layer 24d, and the ionization potential IP2 of the light emitting layer 24d is the ionization potential IP3 and the oxide of the oxide layer 24b. It may be smaller than the ionization potential IP4 of the layer 24c. Since the magnitude relationship between the ionization potential IP3 of the oxide layer 24b and the ionization potential IP4 of the oxide layer 24c is determined by the selection of the material, the ionization potential IP3 of the oxide layer 24b and the ionization of the oxide layer 24c are ionized.
  • the ionization potential may be smaller in the order of the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c. Further, the ionization potential may be smaller in the order of the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the oxide layer 24c, and the oxide layer 24b. In either case, the electric dipole 1 can reduce the hole injection barrier height from the energy difference ⁇ Ev to the energy difference ⁇ Ev'.
  • FIG. 8 is an energy band diagram for explaining the hole injection barrier in the light emitting device 55 according to the present embodiment.
  • the light emitting device includes the light emitting element 55 shown in FIG. 8 as a light emitting element in the light emitting device according to the first embodiment (for example, the display device 2).
  • the light emitting element 55 according to the present embodiment has the same configuration as the light emitting element 5 according to the first embodiment, except for the points described below.
  • the hole transport layer 24a is made of an oxide.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are formed between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d from the hole transport layer 24a side (in other words, the first electrode 22 side).
  • the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c are laminated in contact with each other.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c are different.
  • the density of oxygen atoms in the hole transport layer 24a (hereinafter, may be referred to as “oxygen atom density of the hole transport layer 24a”) and the density of oxygen atoms in the oxide layer 24b adjacent to the hole transport layer 24a. It is different from the oxygen atom density.
  • oxygen atoms move and electric dipoles are likely to be formed not only at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c but also at the interface between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is preferably smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 24b.
  • the height of the hole injection barrier between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d becomes small, and efficient hole injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b is preferably smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a. In this case, the height of the hole injection barrier between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d becomes small, and efficient hole injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, and the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b.
  • the hole injection barrier height (energy difference ⁇ Ev') between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d is smaller than that in the case of the first embodiment, and more efficient holes to the light emitting layer 24d are formed. Injection is possible. As a result, the luminous efficiency of the light emitting element 55 is improved.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b.
  • oxygen atoms are likely to move from the oxide layer 24b to the oxide layer 24c at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the movement of oxygen atoms from the hole transport layer 24a to the oxide layer 24b is likely to occur. Therefore, as shown in FIG.
  • Position moves downward with respect to the position of the band on the second electrode 25 side, and the band on the first electrode 22 side with the interface between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b as a boundary.
  • Position moves downward with respect to the position of the band on the second electrode 25 side. That is, in the case of the example shown in FIG. 8, the position of the band of the hole transport layer 24a and the position of the band of the oxide layer 24b are lower than the position of the band of the light emitting layer 24d and the position of the band of the oxide layer 24c. Move in the direction (band shift).
  • the position of the band of the hole transport layer 24a moves further downward with respect to the position of the band of the oxide layer 24b, the position of the band of the light emitting layer 24d, and the position of the band of the oxide layer 24c (band shift).
  • the position of the band on the second electrode 25 side also includes the position of the band on the second electrode 25 side of the light emitting layer 24d.
  • the position of the band of the hole transport layer 24a before the shift of the vacuum level by the electric dipole 1.31 is shown by a alternate long and short dash line, and the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 occurs.
  • the position of the band of the previous oxide layer 24b is indicated by a two-dot chain line.
  • the vacuum level after the shift of the vacuum level by the electric dipole 1.31 is shown by a dotted line.
  • the HTL valence band of the hole transport layer 24a becomes the HTL valence band'
  • the valence band of the oxide layer 24b becomes the valence of the oxide layer 24b.
  • the electronic band' Move to the electronic band', respectively.
  • the HTL conduction band of the hole transport layer 24a moves to the HTL conduction band'
  • the conduction band of the oxide layer 24b moves to the conduction band of the oxide layer 24b'.
  • the energy difference ⁇ Ev between the upper end of the HTL valence band and the upper end of the light emitting layer valence band becomes the energy difference ⁇ Ev'between the upper end of the HTL valence band'and the upper end of the light emitting layer valence band'.
  • the energy difference ⁇ Ev'after the formation of the electric dipole 1.31 is the energy difference ⁇ Ev (in other words, the oxide layer 24b and the oxide layer 24b). It is smaller than the hole injection barrier height) when the oxide layer 24c is not formed.
  • the thickness of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c is sufficiently thin, holes can be conducted through the oxide layer 24b and the oxide layer 24c by tunneling.
  • the hole injection barrier height between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d is effectively an energy difference ⁇ Ev'between the upper end of the HTL valence band'and the upper end of the light emitting layer valence band'.
  • the present embodiment by forming the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c as described above, the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c and the holes At the two interfaces, the interface between the transport layer 24a and the oxide layer 24b, dipole moments 1.31 containing components in the direction from the oxide layer 24c to the hole transport layer 24a are formed, respectively. Therefore, according to the present embodiment, the position of the band of the hole transport layer 24a is higher than the position of the band of the light emitting layer 24d and the position of the band of the oxide layer 24c as compared with the first embodiment. Move down.
  • FIG. 9 is a diagram showing the oxygen atomic density of an inorganic oxide as an example of the oxide constituting the hole transport layer 24a.
  • an inorganic oxide having an oxygen atomic density higher than that of the oxide layer 24b is selected from the inorganic oxides shown in FIG. 9, and the inorganic oxide is used. , May be an oxide constituting the hole transport layer 24a. Further, after selecting the oxide constituting the hole transport layer 24a from the inorganic oxides shown in FIG. 9, the oxygen atom density of the hole transport layer 24a is determined from the inorganic oxides shown in FIG. 5 or 6 and their combinations. A combination of inorganic oxides having a small oxygen atom density may be selected to form the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the oxide constituting the hole transport layer 24a for example, a composite oxide containing a plurality of cations of the oxide illustrated in FIG. 9 can be used. Further, the hole transport layer 24a may be made of an oxide containing at least one of Ni and Cu. Further, the hole transport layer 24a may be made of an oxide in which the most abundant element other than oxygen is either Ni or Cu.
  • the dipole moment including the component in the direction from the oxide layer 24c to the oxide layer 24b is included. It becomes easy to form the electric dipole 1 having a hole, and the hole injection efficiency can be improved.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b adjacent to the hole transport layer 24a is reduced to be lower than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, thereby transporting holes from the oxide layer 24b. It becomes easy to form an electric dipole 31 having a dipole moment including a component in the direction of the layer 24a, and the hole injection efficiency can be further improved.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24b is preferably 95% or less, preferably 90% or less of the oxygen atom density of the hole transport layer 24a. It is more preferably 85% or less, further preferably 80% or less, further preferably 75% or less, still more preferably 70% or less.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, and 85% or less of the oxygen atomic density of the oxide layer 24b. More preferably, it is more preferably 80% or less, further preferably 75% or less, and further preferably 70% or less.
  • An electric dipole 31 having a dipole moment containing a component oriented toward the hole transport layer 24a is formed more efficiently.
  • the smaller the oxygen atom density of the oxide layer 24c with respect to the oxygen atom density of the oxide layer 24b the easier it is for oxygen atoms to move from the oxide layer 24b to the oxide layer 24c, and the oxide layer 24c is oxidized.
  • the electric dipole 1 having a dipole moment containing a component in the direction of the material layer 24b is formed more efficiently.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24c is preferably 50% or more of the oxygen atomic density of the oxide layer 24b. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 24b is preferably 50% or more of the oxygen atomic density of the hole transport layer 24a. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b.
  • the oxygen atom density in the present disclosure is applied as a unique value possessed by the hole transport layer 24a.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a combination of an oxide constituting the hole transport layer 24a and an oxide constituting the oxide layer 24b adjacent to the hole transport layer 24a.
  • the electric dipole 31 is formed as shown in FIG. 8, and the hole transport layer is formed. Efficient hole injection from 24a to the light emitting layer 24d is possible.
  • the combination of oxides constituting the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b shown in FIG. 10 is merely an example.
  • the combination thereof is not limited.
  • the hole transport layer 24a is made of NiO or CuAlO 2 is shown as an example, but the material is not limited to these materials.
  • the hole transport layer 24a may be composed of an oxide containing one type of cation, or may be composed of an oxide containing a plurality of types of cations. That is, in the present embodiment, as long as the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, the hole transport layer 24a contains, for example, a plurality of oxides exemplified in FIG. It may be composed of a mixed composition, and may be formed of, for example, a composite oxide containing two or more kinds of cations of the oxide illustrated in FIG.
  • the hole transport layer 24a may be composed of an oxide containing at least one of Ni and Cu. Good. Further, as long as the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, the hole transport layer 24a contains either Ni or Cu as the most abundant element other than oxygen. It may consist of some oxide.
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) is a cation contained in the hole transport layer 24a (that is, a cation contained in the oxide constituting the hole transport layer 24a). ) May be contained, but it is preferable that the content is small.
  • the oxide layer 24b contains the "cation contained in the hole transport layer 24a"
  • it is contained in the "hole transport layer 24a” contained in the oxide layer 24b with respect to all the cations contained in the oxide layer 24b.
  • the ratio of the number density of "cations” is preferably less than 50%, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, further preferably 4% or less, further preferably 1% or less, and further preferably 0.4% or less.
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) does not contain "cations contained in the hole transport layer 24a".
  • the hole transport layer 24a (more strictly, the oxide constituting the hole transport layer 24a) is a cation contained in the oxide layer 24b (that is, a cation contained in the oxide constituting the oxide layer 24b). ) May be contained, but it is preferable that the content is small.
  • the hole transport layer 24a contains the "cation contained in the oxide layer 24b", it is contained in the "oxide layer 24b" contained in the hole transport layer 24a with respect to all the cations contained in the hole transport layer 24a.
  • the ratio of the number density of the "cations” is preferably less than 50%, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, further preferably 4% or less, further preferably 1% or less, and 0.4% or less.
  • the hole transport layer 24a (more strictly, the oxide constituting the hole transport layer 24a) does not contain "cations contained in the oxide layer 24b".
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 24b is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 24b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24b) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo.
  • the oxide layer 24c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24c) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 24c is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 24c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 24c) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • the hole transport layer 24a When the hole transport layer 24a is formed of an oxide as described above, the hole transport layer 24a may be formed of an amorphous oxide, or at least a contact surface with the oxide layer 24b. A part of the above may be formed of a polycrystalline oxide. That is, in the latter case, the hole transport layer 24a may have only the contact surface with the oxide layer 24b polycrystalline, or the entire hole transport layer 24a may be composed of polycrystalline oxide. Good.
  • the oxide layer 24b may be formed of an amorphous oxide, and at least a part of the contact surface with the oxide layer 24c is formed of a polycrystalline oxide. May be. Further, the oxide layer 24c may also be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 24b may be formed of a polycrystalline oxide.
  • the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b and the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a.
  • the method for polycrystallization of the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c is not particularly limited. Further, the oxygen atom density of the oxide layer 24c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 24b, and the oxygen atom density of the oxide layer 24b is smaller than the oxygen atom density of the hole transport layer 24a. If so, the types of polycrystalline oxides constituting the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c are not particularly limited. Also in this embodiment, as an example of the above-mentioned polycrystallization method, for example, heat treatment using laser light can be mentioned.
  • the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide layer 24c are each composed of an amorphous oxide, so that the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b, and the oxide are oxidized.
  • the uniformity of the film thickness of the material layer 24c can be improved, and the flatness of each surface can be improved.
  • the electric dipole 31 is likely to be uniformly formed at the entire interface between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b.
  • the electric dipole 1 is likely to be uniformly formed at the entire interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c. Therefore, it is possible to improve the efficiency of hole conduction by tunneling, and it is possible to efficiently inject holes into the light emitting layer 24d in the light emitting element 55.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c are each made of an amorphous oxide, and at least a part of the contact surface of the hole transport layer 24a with the oxide layer 24b is made of a polycrystalline oxide. Since the film thickness uniformity of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c can be improved, the in-plane density variation of the electric dipole 31 can be suppressed. Further, in this case, at least a part of the contact surface of the hole transport layer 24a with the oxide layer 24b contains grains. Therefore, by forming the oxide layer 24b with an amorphous oxide, good coverage for the hole transport layer 24a containing grains can be obtained, so that the contact area between the oxide layer 24b and the hole transport layer 24a can be increased.
  • the electric dipole 31 can be formed more efficiently.
  • the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b contains grains, so that the hole transport layer is formed.
  • the area of the interface between the 24a and the oxide layer 24b becomes large. Therefore, the electric dipole 31 can be formed more efficiently, and the hole injection in the light emitting element 55 becomes possible.
  • the surface roughness of the hole transport layer 24a is reflected in the contact surface (interface) between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b and the contact surface (interface) between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c. Will be done. As a result, the area of the interface between the hole transport layer 24a and the oxide layer 24b and the area of the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c become large.
  • the electric dipoles 1.31 can be formed more efficiently, so that the light emitting element 55 can efficiently inject holes into the light emitting layer 24d.
  • the present embodiment a case where grains (grains) are formed by polycrystallizing the contact surface of the hole transport layer 24a with the oxide layer 24b has been described as an example.
  • the present embodiment is not limited to this, and for example, by a sputtering method, a CVD method, or the like, by utilizing spontaneous nuclear growth, grains (grains) are formed on at least a part of at least one of the contact surfaces. ) May be formed.
  • the entire hole transport layer 24a may contain grains.
  • the grains may be discretely distributed at least on the contact surface of the hole transport layer 24a with the oxide layer 24b. Further, the grain may be a crystal grain containing a crystal, or may contain an amorphous phase (amorphous phase).
  • At least one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c may be formed in an island shape.
  • 11 and 12 are cross-sectional views schematically showing a schematic configuration of the light emitting elements 155 and 255 according to the present embodiment, respectively.
  • the light emitting device includes the light emitting element 155 shown in FIG. 11 or the light emitting element 255 shown in FIG. 12 as a light emitting element in the light emitting device (for example, display device 2) according to the first embodiment.
  • the light emitting elements 155 and 255 according to the present embodiment may have the same configuration as the light emitting element according to the first embodiment or the light emitting element according to the second embodiment, respectively, except for the points described below.
  • the first electrode 22 is located above the light emitting layer 24d
  • the second electrode 25 is located below the light emitting layer 24d.
  • a plurality of oxide layers 24c in contact with the oxide layer 24b are formed in an island shape.
  • the oxide layer 24c can be formed in an island shape by utilizing spontaneous nuclear growth by using a sputtering method, a CVD method or the like. Further, after forming the thin film, it may be processed into an island shape by etching or the like.
  • the area of the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c becomes large. Therefore, in this case, the electric dipole 1 can be formed more efficiently, so that the light emitting element 155 can efficiently inject holes into the light emitting layer 24d.
  • the upper layer, the first electrode 22, is formed of a light-reflecting material
  • the lower layer, the second electrode 25, is formed of a light-transmitting material.
  • a bottom emission type display device including the light emitting element 155 can be realized.
  • the first electrode 22 is formed as a solid common layer
  • the second electrode 25 electrically connected to the thin film transistor element Tr (TFT element) is formed for each subpixel. Is forming.
  • the first electrode 22 which is the upper layer may be formed of a light-transmitting material
  • the second electrode 25 which is a lower layer may be formed of a light-reflecting material.
  • the first electrode 22 is located below the light emitting layer 24d and the second electrode 25 is located above the light emitting layer 24d, as in the first embodiment.
  • a plurality of oxide layers 24b in contact with the oxide layer 24c are formed in an island shape.
  • the oxide layer 24b can be formed in an island shape by utilizing spontaneous nuclear growth by using a sputtering method, a CVD method, or the like. Further, after forming the thin film, it may be processed into an island shape by etching or the like.
  • the lower layer, the first electrode 22, is formed of a light-reflecting material
  • the upper layer, the second electrode 25, is formed of a light-transmitting material.
  • a top emission type display device including the light emitting element 255 can be realized.
  • the second electrode 25 is formed as a solid common layer, and the first electrode 22 electrically connected to the thin film transistor element Tr (TFT element) is provided for each subpixel. Is forming.
  • the lower layer first electrode 22 may be formed of a light-transmitting material
  • the upper layer second electrode 25 may be formed of a light-reflecting material.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the light emitting element 355 of the present embodiment.
  • the light emitting device includes the light emitting element 355 shown in FIG. 13 as a light emitting element in the light emitting device according to the first embodiment (for example, the display device 2).
  • the components having the same reference numerals as the components described in any of the first to third embodiments are the same as the components described in any of the first to third embodiments unless otherwise specified. It may have a configuration.
  • the light emitting element 355 of the present embodiment includes a first electrode (hole injection layer: HIL) 22, a second electrode (electron injection layer: EIL) 25, a first electrode 22 and a second electrode. It includes a light emitting layer 24d provided between the electrode 25 and the light emitting layer 24d. Between the second electrode 25 and the light emitting layer 24d, from the light emitting layer 24d side (in other words, the first electrode 22 side), the oxide layer 224b (first oxide layer) and the oxide layer 224c (second). The oxide layer) and the electron transport layer (ETL) 24e are laminated in this order, for example, in contact with each other. The density of oxygen atoms in the oxide layer 224b is different from the density of oxygen atoms in the oxide layer 224c. A hole transport layer (HTL) 24e is provided between the light emitting layer 24d and the first electrode 22.
  • HIL hole injection layer
  • EIL electron injection layer
  • the light emitting element 355 includes, for example, the first electrode 22 (anode), the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the electron transport layer 24e, and the second electrode 25 (cathode) from the upper layer side.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c in contact with the oxide layer 224b are provided in this order between the light emitting layer 24d and the electron transport layer 24e from the first electrode 22 side.
  • the stacking order of each layer in the light emitting element may be reversed. Therefore, in the light emitting element 355 according to the present embodiment, for example, from the lower layer side, the first electrode 22 (anode), the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, the electron transport layer 24e, and the second electrode 25 (cathode) ), And the oxide layer 224b and the oxide layer 224c in contact with the oxide layer 224b between the light emitting layer 24d and the electron transport layer 24e in this order from the first electrode 22 side. You may have.
  • the electron transport layer 24e is formed on the second electrode 25. Then, the oxide layer 224c, the oxide layer 224b, and the light emitting layer 24d are formed in this order on the electron transport layer 24e, and the hole transport layer 24a and the first electrode 22 are formed in this order on the light emitting layer 24d. Has been done.
  • the second electrode 25 is made of a conductive material and has a function of an electron injection layer (EIL) for injecting electrons into the electron transport layer 24e.
  • the first electrode 22 is made of a conductive material and has a function of a hole injection layer (HIL) for injecting holes into the hole transport layer 24a.
  • EIL electron injection layer
  • HIL hole injection layer
  • At least one of the first electrode 22 and the second electrode 25 is made of a translucent material (for example, a transparent conductive film). Either one of the first electrode 22 and the second electrode 25 may be formed of a light-reflecting material (for example, metal).
  • the display device 2 is a top emission type display device, the upper layer, the first electrode 22, is formed of a light-transmitting material, and the lower layer, the second electrode 25, is formed of a light-reflecting material.
  • the display device 2 is a bottom emission type display device, the upper layer, the first electrode 22, is formed of a light-reflecting material, and the lower layer, the second electrode 25, is formed of a light-transmitting material.
  • the first electrode 22 and the second electrode 25 the same materials as those of the first electrode 22 and the second electrode 25 described in the first embodiment can be used.
  • the stacking order from the first electrode 22 to the second electrode 25 can be reversed.
  • the second electrode 25 (the first electrode 22 when the stacking order is reversed) excluding the first electrode 22 (the second electrode 25 when the stacking order is reversed) formed as a solid common layer
  • the electron transport layer 24e, the oxide layer 224c, the oxide layer 224b, the light emitting layer 24d, and the hole transport layer 24a may be formed in an island shape for each subpixel SP.
  • the second electrode 25 (the first electrode 22 when the stacking order is reversed) and the light emitting layer 24d are formed in an island shape for each subpixel SP, and these layers are removed.
  • At least one of the transport layer 24e, the oxide layer 224c, the oxide layer 224b, the hole transport layer 24a, and the first electrode 22 (the second electrode 25 when the stacking order is reversed) is provided. , May be formed as a solid common layer.
  • the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are as described in the first embodiment.
  • the electron transporting material may be an oxide or a material other than the oxide. Therefore, the electron transport layer 24e may or may not have an oxygen atom in the electron transport layer 24e.
  • the electron transporting material is an oxide (in other words, when the electron transport layer 24e is made of an oxide)
  • the density of oxygen atoms in the electron transport layer 24e (hereinafter, "oxygen atom density of the electron transport layer 24e"). It is desirable that it is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 224c as shown in the fifth embodiment described later.
  • the oxygen atomic density of the electron transport layer 24e may be the same as the oxygen atomic density of the oxide layer 224c. Further, the oxygen atomic density of the electron transport layer 24e may be higher than the oxygen atomic density of the oxide layer 224c.
  • the electric dipole can be freely formed without reducing the degree of freedom in selecting the material of the electron transport layer 24e. Can be done. Therefore, the amount of electrons injected into the light emitting layer 24d can be freely controlled.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are formed of, for example, an inorganic oxide, like the oxide layer 24b and the oxide layer 24c of the first embodiment. Further, it is desirable that the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are made of an inorganic insulator.
  • the oxide layer 224b the same material as the oxide layer 24b exemplified in the first embodiment can be used. Further, as the oxide layer 224c, the same material as the oxide layer 24c exemplified in the first embodiment can be used.
  • the first electrode of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c adjacent to each other provided between the carrier transport layer (however, the electron transport layer 24e in the present embodiment) and the light emitting layer 24d is provided.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 224c which is the oxide layer (second oxide layer) farther from 22, is the oxidation of the oxide layer (first oxide layer) closer to the first electrode 22. It is preferably smaller than the density of oxygen atoms in the material layer 224b.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 224c may be referred to as "oxygen atom density of the oxide layer 224c”.
  • the density of oxygen atoms in the oxide layer 224b may be referred to as "oxygen atom density of the oxide layer 224b".
  • FIG. 15A shows an oxide layer 224b on the first electrode 22 side (in other words, the light emitting layer 24d side) and the second electrode 25 side (in other words, electrons) adjacent to each other in the light emitting element 355 of the present embodiment. It is a figure for demonstrating the mechanism which oxygen atom moves at the interface with the oxide layer 224c of the transport layer 24e side), and FIG. 15 (b) shows the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. It is a figure which shows the state which the electric dipole 1'was formed by the movement of an oxygen atom at the interface of.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 224c of the present embodiment is smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 224b. Therefore, as shown in FIG. 15A, when the oxide layer 224b is formed on the oxide layer 224c in contact with the oxide layer 224c, the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are formed. At the interface of the oxide layer 224b, the movement of oxygen atoms in the direction of the oxide layer 224c is likely to occur. When the movement of oxygen atoms occurs, the oxygen vacancies are positively charged and the moved oxygen atoms are negatively charged.
  • FIG. 14A is an energy band diagram for explaining an electron injection barrier in a light emitting device as a comparative example
  • FIG. 14B is an energy band diagram for explaining an electron injection barrier in a light emitting device 355. It is a band diagram.
  • the lower end of the conduction band (light emitting layer conduction band) of the light emitting layer 24d and the electron transport layer The energy difference ⁇ Ec from the lower end of the conduction band (ETL conduction band) of 24e is large. Since this energy difference ⁇ Ec is the height of the electron injection barrier, the light emitting element shown in FIG. 14A cannot efficiently inject electrons into the light emitting layer 24d.
  • the light emitting element 355 has an oxide layer 224c and an oxide between the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d from the electron transport layer 24e side.
  • the layers 224b are in contact with each other and laminated in this order, and as described above, the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c which are the interfaces on which the electric dipole 1'is formed, are formed.
  • a vacuum level shift occurs due to the electric dipole 1'at the interface.
  • FIG. 14B the positions of the bands on the second electrode 25 side (the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band) with the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c as a boundary. The position) moves upward with respect to the position of the band on the first electrode 22 side. That is, in the case of the example shown in FIG.
  • the position of the band of the electron transport layer 24e and the position of the band of the oxide layer 224c are the positions of the band of the light emitting layer 24d and the position of the band of the oxide layer 224b. On the other hand, it moves upward (band shift). Although not shown, it goes without saying that the position of the band on the first electrode 22 side also includes the position of the band on the second electrode 25 side of the light emitting layer 24d.
  • the position of the band of the oxide layer 224c before the shift occurs is shown by the alternate long and short dash line. Further, the vacuum level after the shift of the vacuum level by the electric dipole 1'is shown by a dotted line.
  • the ETL conduction band of the electron transport layer 24e becomes the ETL conduction band'
  • the valence band (ETL valence band) of the electron transport layer 24e becomes the ETL valence band.
  • the energy difference ⁇ Ec between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band becomes the energy difference ⁇ Ec'between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band'.
  • the energy difference ⁇ Ec'after the formation of the electric dipole 1' is the energy difference ⁇ Ec (in other words, the oxide layer 224b and the oxide layer). It is smaller than the electron injection barrier height) when 224c is not formed.
  • the thicknesses of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are sufficiently thin, electrons can conduct the oxide layer 224c and the oxide layer 224b by tunneling, so that the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d
  • the height of the electron injection barrier between them is effectively the energy difference ⁇ Ec'between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band'.
  • efficient electron injection becomes possible.
  • the energy difference ⁇ Ec' refers to "the energy difference between the lower end of the conduction band of the light emitting layer 24d and the lower end of the conduction band of the electron transport layer 24e after the formation of the electric dipole". Therefore, in the present embodiment, “after the formation of the electric dipole” means “after the formation of the electric dipole 1'", and “after the formation of the electric dipole, the lower end of the conduction band of the light emitting layer 24d and the electron transport layer 24e". As described above, the "energy difference from the lower end of the conduction band” indicates the “energy difference between the lower end of the conduction band of the light emitting layer and the lower end of the ETL conduction band after the formation of the electric dipole 1'".
  • the reference numeral of the energy difference ⁇ Ec' is that the lower end of the conduction band of the light emitting layer 24d (the lower end of the conduction band of the light emitting layer in this embodiment) is the lower end of the conduction band of the electron transport layer 24e after the formation of the electric dipole.
  • the energy difference ⁇ Ec is defined as “the lower end of the conduction band of the light emitting layer 24d (that is, the lower end of the conduction band before the formation of the electric dipole (in other words, there is no shift of the vacuum level)). ) And the lower end of the conduction band of the electron transport layer 24e (that is, the lower end of the ETL conduction band). Further, in the present disclosure, the reference numeral of the energy difference ⁇ Ec is that of the light emitting layer 24d before the formation of the electric dipole.
  • the position of the band of the oxide layer 224c and the position of the band of the oxide layer 224b before the shift of the vacuum level by the electric dipole 1', shown by the alternate long and short dash line, are shown.
  • the position of the band of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is determined by the selection of the materials of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, and is not limited to the example shown in FIG. 14 (b).
  • the case where the lower end of the ETL conduction band'after the band shift occurs due to the formation of the electric dipole 1' is located below the lower end of the light emitting layer conduction band. It is illustrated by giving an example.
  • the lower end of the ETL conduction band'after the band shift has occurred may be located above the upper end of the light emitting layer conduction band, and is more preferably located above.
  • the film thickness of the oxide layer 224b is preferably 0.2 nm or more and 5 nm or less. By setting the film thickness of the oxide layer 224b to 5 nm or less, electron tunneling can be efficiently performed. Further, by setting the film thickness of the oxide layer 224b to 0.2 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the film thickness of the oxide layer 224b is more preferably 0.8 nm or more and less than 3 nm. In this case, more efficient electron injection becomes possible.
  • the film thickness of the oxide layer 224c is preferably 0.2 nm or more and 5 nm or less. By setting the film thickness of the oxide layer 224c to 5 nm or less, electron tunneling can be efficiently performed. Further, by setting the film thickness of the oxide layer 224c to 0.2 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the film thickness of the oxide layer 224c is also preferably 0.8 nm or more and less than 3 nm, and in this case, more efficient electron injection becomes possible.
  • the total film thickness of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is preferably 0.4 nm or more and 5 nm or less. By setting the total film thickness to 5 nm or less, electron tunneling can be performed efficiently. Further, by setting the total film thickness to 0.4 nm or more, a sufficiently large dipole moment can be obtained.
  • the total film thickness is more preferably 1.6 nm or more and less than 4 nm. In this case, more efficient electron injection becomes possible.
  • the oxide layer 224b may be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 224c may be formed of a polycrystalline oxide. Further, the oxide layer 224c may also be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 224b may be formed of a polycrystalline oxide.
  • the oxide layer 224b only the contact surface with the oxide layer 224c may be polycrystalline, or the entire oxide layer 224b may be composed of polycrystalline oxide. Further, in the oxide layer 224c, only the contact surface with the oxide layer 224b may be polycrystalline, or the entire oxide layer 224c may be composed of polycrystalline oxide. In other words, at least on the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, at least one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c may contain polycrystalline oxide.
  • the method of polycrystallization of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is not particularly limited as long as the oxygen atom density in the oxide layer 224c is formed to be smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b. Further, if the oxygen atom density in the oxide layer 224c is formed to be smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b, the polycrystalline oxide constituting the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, respectively.
  • the type of is not particularly limited. Also in this embodiment, as an example of the above-mentioned polycrystallization method, for example, heat treatment using laser light can be mentioned.
  • At least a part of the contact surface of the oxide layer 224b with the oxide layer 224c and at least a part of the contact surface of the oxide layer 224c with the oxide layer 224b may be polycrystalline, but oxidized. It is particularly preferable that the material layer 224b and the oxide layer 224c are each made of an amorphous oxide.
  • the film thickness uniformity of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c can be improved, and the flatness of the respective surfaces can be improved. It can be improved (in other words, the surface roughness of the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c can be reduced).
  • the electric dipole 1' is likely to be uniformly formed in the boundary surface, and the conduction band (conduction band of the light emitting layer) of the light emitting layer 24d is formed on the entire contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c.
  • the in-plane distribution of the energy difference ⁇ Ec'between the lower end and the lower end of the conduction band (ETL conduction band') of the electron transport layer 24e can be made uniform. Therefore, the uniformity of electron conduction due to tunneling in the oxide layer 224b and the oxide layer 224c can be improved.
  • the contact surface of the oxide layer 224b with the oxide layer 224c is polycrystalline, at least a part of the contact surface of the oxide layer 224b with the oxide layer 224c is grained. It may contain (grains). Further, when at least a part of the contact surface of the oxide layer 224c with the oxide layer 224b is polycrystalline, at least a part of the contact surface of the oxide layer 224c with the oxide layer 224b is grained. It may contain (grains).
  • At least on the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c at least one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c contains grains, so that the oxide layer 224b and the oxide layer 224b are formed. Since the area of the interface with the oxide layer 224c becomes large, the electric dipole 1'can be formed more efficiently. Therefore, efficient electron injection in the light emitting element 355 becomes possible.
  • At least one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c contains a polycrystalline oxide at the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. You may.
  • one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c contains a polycrystalline oxide, and the other layer.
  • the layer may be composed of an amorphous oxide.
  • the upper layer may be made of amorphous oxide, and at least a part of the upper surface of the lower layer may be polycrystalline. .. In this case, the upper surface of the lower layer may contain grains.
  • the oxide layer 224b of the oxide layer 224c and the oxide layer 224c may be made of an amorphous oxide. Then, of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, the upper surface of the oxide layer 224c, which is the lower layer, may contain grains.
  • the oxide layer 224b an amorphous oxide
  • the film thickness uniformity of the oxide layer 224b can be improved, so that the uniformity of electron conduction due to tunneling in the oxide layer 224b is improved. it can.
  • the upper surface of the oxide layer 224c contains grains, the area of the interface between the upper surface of the oxide layer 224c and the oxide layer 224b becomes large, so that the electric dipole 1'is formed more efficiently. can do. As a result, in the light emitting element 355, efficient electron injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • grains are formed by polycrystallizing at least one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c on at least a part of the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. May be formed. Further, for example, by a sputtering method, a CVD method, or the like, spontaneous nuclear growth is utilized to at least one of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c at the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. The oxide layer 224b and the oxide layer 224c may be formed so that one of them contains grains. Of course, the entire oxide layer 224b may contain grains (grains), and the entire oxide layer 224c may contain grains (grains).
  • the grains may be discretely distributed on at least the contact surface of the oxide layer 224b with the oxide layer 224c or at least the contact surface of the oxide layer 224c with the oxide layer 224b. Further, the grain may be a crystal grain containing a crystal, or may contain an amorphous phase (amorphous phase).
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c With amorphous oxides, the in-plane density variation of the electric dipole 1'formed at the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is reduced. Therefore, in-plane variation in electron injection barrier height is suppressed. As a result, electrons can be easily tunneled uniformly to the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, and the uniformity of light emission in the light emitting element 355 is improved.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is preferably a continuous film, and at least the upper layer of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is a continuous film.
  • the film to be formed later is a substrate as a support (for example, an array substrate on which the second electrode 25 is formed, as shown in FIG. 1.
  • the substrate 10, the resin layer 12, the barrier layer 3, and the TFT layer 4) may be a film formed on the entire surface.
  • the continuous film is a dense film having a porosity of less than 1%. That is, as described above, the continuous film is a film having substantially no voids.
  • the lower layer of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c contains grains and the upper layer is a continuous film, at least on the contact surface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. Good.
  • the oxide layer 224b and the oxide Of the layers 224c it is preferable that at least the oxide layer 224b located on the first electrode 22 side (that is, the upper layer side) is a continuous film. Further, when the second electrode 25 is a layer on the upper layer side of the light emitting layer 24d and the first electrode 22 is a layer on the lower layer side of the light emitting layer 24d, of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. At least, it is preferable that the oxide layer 224c located on the second electrode 25 side (that is, the upper layer side) is a continuous film.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c at least the upper layer is subjected to, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method (chemical vapor deposition method), a PVD method (physical vapor deposition method), or the like. It is desirable to form a film.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c formed by such a method have a large contact area, and the electric dipole 1'is likely to be formed at a high density.
  • the electron affinity EA1 of the electron transport layer 24e is larger than the electron affinity EA2 of the light emitting layer 24d
  • the electron affinity EA2 of the light emitting layer 24d is the electron affinity EA3 of the oxide layer 224b.
  • the electron affinity of the oxide layer 224c is larger than that of EA4. That is, in the present embodiment, the electron affinity increases in the order of (i) electron transport layer 24e, (ii) light emitting layer 24d, (iii) oxide layer 224b and oxide layer 224c. In the example shown in FIG.
  • the case where the electron affinity EA3 of the oxide layer 224b and the electron affinity EA4 of the oxide layer 224c are equal is illustrated, but the case is not limited to this. Since the relationship between the electron affinity EA3 of the oxide layer 224b and the electron affinity EA4 of the oxide layer 224c is determined by the selection of the material, the electron affinity of the oxide layer 224b EA3 and the electron affinity of the oxide layer 224c are determined. There are no particular restrictions on the relationship with EA4.
  • the electron affinity may be increased in the order of the electron transport layer 24e, the light emitting layer 24d, the oxide layer 224b, and the oxide layer 224c, or the electron transport layer 24e, the light emitting layer 24d, the oxide layer 224c, and the oxide layer 224b. It may be larger in the order of. In either case, the electric dipole 1'can reduce the height of the electron injection barrier from the energy difference ⁇ Ec to the energy difference ⁇ Ec'.
  • the energy difference between the lower end of the conduction band and the upper end of the valence band in the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is the ETL conduction in the electron transport layer 24e. Greater than the energy difference between the lower end of the band'and the upper end of the ETL valence band'. Therefore, the oxide layer 224b and the oxide layer 224c have higher insulating properties than the electron transport layer 24e.
  • the carrier density (electron density) of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is smaller than the carrier density (electron density) of the electron transport layer 24e. Therefore, in the oxide layer 224b and the oxide layer 224c, electron conduction by tunneling is performed.
  • the electron transport layer 24e is preferably an n-type semiconductor as described above.
  • the carrier density (electron density) of the electron transport layer 24e is preferably 1 ⁇ 10 15 cm -3 or more. In this case, the conductivity of the electron transport layer 24e becomes good.
  • the carrier density (electron density) of the electron transport layer 24e is preferably 3 ⁇ 10 17 cm -3 or less. In this case, non-luminescent recombination is suppressed and the luminous efficiency is improved.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c the same materials as those of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c of the first embodiment can be used, respectively.
  • the oxides constituting the oxide layer 224b and the oxide layer 224c for example, two are selected from the inorganic oxides shown in FIG. 5, and the oxide layer 224c is selected from the one having the smaller oxygen atom density.
  • the one having the higher oxygen atom density may be the oxide constituting the oxide layer 224b.
  • oxides constituting the oxide layer 224b and the oxide layer 224c for example, a composite oxide containing a plurality of cations of the oxides exemplified in FIG. 5 can be used.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224c smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b, electricity having a dipole moment containing components in the direction from the oxide layer 224c to the oxide layer 224b It becomes easy to form the dipole 1', and the electron injection efficiency can be improved.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224c is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, still more preferably 85% or less of the oxygen atom density in the oxide layer 224b. It is more preferably 80% or less, further preferably 75% or less, and even more preferably 70% or less.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224c is preferably 50% or more of the oxygen atom density in the oxide layer 224b. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c.
  • the oxygen atom density in the present disclosure applies the oxygen atom density in bulk of the material constituting the oxide layer 224b or the oxide layer 224c as a unique value possessed by the oxide layer 224b or the oxide layer 224c. And.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a combination of an oxide constituting the oxide layer 224b and an oxide constituting the oxide layer 224c.
  • the combination of oxides constituting the oxide layer 224b and the oxide layer 224c shown in FIG. 16 is merely an example. As long as the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b, the combination thereof is not limited.
  • the oxide layer 224c is composed of an oxide containing one kind of cation is shown as an example, but the oxide layer 224b and the oxide layer 224c each have cations. It may be composed of one kind of oxide, or may be composed of an oxide containing a plurality of kinds of cations. That is, the oxide layer 224b may be composed of a composition obtained by mixing a plurality of oxides, and as described above, the oxygen atom density in the oxide layer 224c is the oxygen atom in the oxide layer 224b. As long as it is smaller than the density, it may be formed of, for example, a composite oxide containing two or more kinds of cations of the oxide illustrated in FIG.
  • the oxide layer 224c may be composed of a composition obtained by mixing a plurality of oxides, and as described above, the oxygen atom density in the oxide layer 224c is the oxygen in the oxide layer 224b. As long as it is smaller than the atomic density, it may be formed of, for example, a composite oxide containing two or more kinds of cations of the oxide illustrated in FIG.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) contains cations contained in the oxide layer 224b (that is, cations contained in the oxide constituting the oxide layer 224b). It may be included. Further, the oxide layer 224b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224b) contains cations contained in the oxide layer 224c (that is, cations contained in the oxide constituting the oxide layer 224c). It may be included. In either case, the oxide layer 224b and the oxide layer 224c may have a structure that alleviates the lattice mismatch between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c by containing a common cation. it can.
  • the oxide layer 224b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224b) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 224b is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 224b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224b) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 224c is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • FIG. 17 is an energy band diagram for explaining an electron injection barrier in the light emitting device 455 according to the present embodiment.
  • the light emitting device includes the light emitting element 455 shown in FIG. 17 as a light emitting element in the light emitting device according to the first embodiment (for example, the display device 2).
  • the light emitting device 455 according to the present embodiment has the same configuration as the light emitting device 355 (see FIG. 13) according to the fourth embodiment, except that the electron transport layer 24e is made of an oxide.
  • the light emitting element 455 has an oxide layer 224b, an oxide layer 224c, and an electron transporting layer 24e between the second electrode 25 and the light emitting layer 24d. From the 24d side (in other words, the first electrode 22 side), they are laminated in this order, for example, in contact with each other, and a hole transport layer 24a is provided between the light emitting layer 24d and the first electrode 22. ..
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen atom density in the oxide layer 224c are different.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is different from the oxygen atom density in the oxide layer 224c adjacent to the electron transport layer 24e. In this case, oxygen atoms move and electric dipoles are likely to be formed not only at the interface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c but also at the interface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224c is preferably smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b. In this case, the height of the electron injection barrier between the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d becomes small, and efficient electron injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is preferably smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224c. In this case, the height of the electron injection barrier between the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d becomes small, and more efficient electron injection into the light emitting layer 24d becomes possible.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224c, and the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b. preferable.
  • the electron injection barrier height (energy difference ⁇ Ec') between the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d becomes smaller than that in the case of the fourth embodiment, and more efficient electron injection into the light emitting layer 24d can be performed. It will be possible. As a result, the luminous efficiency of the light emitting element 455 is improved.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224c, and the oxygen atom density in the oxide layer 224c is higher than the oxygen atom density in the oxide layer 224b.
  • oxygen atoms are likely to move from the oxide layer 224b to the oxide layer 224c at the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. Further, at the interface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c, the movement of oxygen atoms from the oxide layer 224c toward the electron transport layer 24e is likely to occur. Therefore, as shown in FIG.
  • a dipole containing a component in the direction from the oxide layer 224c to the oxide layer 224b at the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c as in the fourth embodiment.
  • An electric dipole 1'with a moment is formed.
  • an electric dipole 41 having a dipole moment including a component in the direction from the electron transport layer 24e to the oxide layer 224c is formed.
  • the mechanism by which oxygen atoms move at the interface between the oxide layer 224c and the electron transport layer 24e adjacent to each other is that the oxide layer 224b and the oxide layer 224b are oxidized in FIG.
  • the position of the band of the electron transport layer 24e moves further upward with respect to the position of the band of the oxide layer 224c, the position of the band of the oxide layer 224b, and the position of the band of the light emitting layer 24d (band shift).
  • band shift the position of the band of the electron transport layer 24e before the shift of the vacuum level by the electric dipole 1'.41 is shown by a alternate long and short dash line, and the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 occurs.
  • the position of the band of the previous oxide layer 224c is indicated by a two-dot chain line.
  • the vacuum level after the shift of the vacuum level by the electric dipole 1'.41 is shown by a dotted line.
  • the ETL valence band of the electron transport layer 24e becomes the ETL valence band'
  • the valence band of the oxide layer 224c becomes the valence of the oxide layer 224c.
  • the electronic band' respectively.
  • the ETL conduction band of the electron transport layer 24e moves to the ETL conduction band'
  • the conduction band of the oxide layer 224c moves to the conduction band of the oxide layer 224c'.
  • the energy difference ⁇ Ec between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band becomes the energy difference ⁇ Ec'between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band'.
  • the energy difference ⁇ Ec'after the formation of the electric dipole 1'/ 41 is the energy difference ⁇ Ec (in other words, the oxide layer 224b).
  • the thickness of the oxide layer 224b and the oxide layer 224c is sufficiently thin in the light emitting element 455, electrons can conduct the oxide layer 224b and the oxide layer 224c by tunneling.
  • the height of the electron injection barrier between the electron transport layer 24e and the light emitting layer 24d is effectively an energy difference ⁇ Ec'between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band'.
  • the present embodiment by forming the electron transport layer 24e, the oxide layer 224c, and the oxide layer 224b as described above, the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c and the electron transport layer At the two interfaces, the interface between the 24e and the oxide layer 224c, dipole moments containing components in the direction from the electron transport layer 24e to the light emitting layer 24d are formed. Therefore, according to the present embodiment, the position of the band of the electron transport layer 24e is higher than the position of the band of the light emitting layer 24d and the position of the band of the oxide layer 224b as compared with the fourth embodiment. Move in the direction.
  • the energy difference ⁇ Ec ′ between the lower end of the light emitting layer conduction band and the lower end of the ETL conduction band ′ becomes smaller than that of the fourth embodiment. Therefore, according to the present embodiment, more efficient electron injection than in the fourth embodiment becomes possible.
  • FIG. 18 is a diagram showing the oxygen atomic density of an inorganic oxide as an example of the oxide constituting the electron transport layer 24e.
  • an inorganic oxide having an oxygen atomic density lower than that of the oxide layer 224c is selected from the inorganic oxides shown in FIG. 18, and the inorganic oxide is used. It may be an oxide constituting the electron transport layer 24e. Further, after selecting the oxide constituting the electron transport layer 24e from the inorganic oxide shown in FIG. 18, from the inorganic oxide shown in FIG. 5 or FIG. 16 and a combination thereof, oxygen is higher than the oxygen atomic density of the electron transport layer 24e. A combination of inorganic oxides having a high atomic density may be selected to form the oxide layer 224b and the oxide layer 224c.
  • the electron transport layer 24e is configured so that the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is smaller than that of the oxide layer 224c and the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density of the oxide layer 224b.
  • the oxide is selected from the oxides exemplified in FIG. 18, and the oxides constituting the oxide layer 224c and the oxide layer 224b are the oxides exemplified in FIG. 5 or the oxides exemplified in FIG. You can select from the combinations.
  • the oxide constituting the electron transport layer 24e for example, a composite oxide containing a plurality of cations of the oxide illustrated in FIG. 18 can be used.
  • the electron transport layer 24e may be made of an oxide containing at least one of Ti, Zn, Sn and In.
  • the electron transport layer 24e may be composed of an oxide in which the most abundant element other than oxygen is any one of Ti, Zn, Sn and In.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 224c is made smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 224b, so that the electron transport layer 24e to the oxide layer It becomes easy to form an electric dipole 41 having a dipole moment including a component in the direction of 224c, and the electron injection efficiency can be further improved.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is preferably 95% or less, preferably 90% or less, of the oxygen atom density in the oxide layer 224c. It is more preferably 85% or less, further preferably 80% or less, further preferably 75% or less, still more preferably 70% or less. Further, as in the fourth embodiment, the oxygen atomic density in the oxide layer 224c is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, and 85% or less of the oxygen atomic density in the oxide layer 224b. It is more preferably 80% or less, further preferably 75% or less, and further preferably 70% or less.
  • An electric dipole 41 having a dipole moment containing a component oriented in the direction of the material layer 224c is formed more efficiently.
  • the oxygen atomic density of the oxide layer 224c is preferably 50% or more of the oxygen atomic density of the oxide layer 224b. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the oxide layer 224c and the oxide layer 224b.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is preferably 50% or more of the oxygen atom density in the oxide layer 224c. In this case, it is possible to suppress the formation of a recombination center due to a dangling bond or the like at the interface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c.
  • the oxygen atom density in the present disclosure is applied as a unique value possessed by the electron transport layer 24e.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of a combination of an oxide constituting the electron transport layer 24e and an oxide constituting the oxide layer 224c adjacent to the electron transport layer 24e.
  • the combination of oxides constituting the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c shown in FIG. 19 is merely an example. As long as the oxygen atomic density of the electron transport layer 24e is smaller than the oxygen atomic density of the oxide layer 224c, the combination thereof is not limited.
  • FIG. 19 shows, as an example, a case where the electron transport layer 24e is made of an oxide containing one kind of cation, but the present invention is not limited to this.
  • the electron transport layer 24e may be composed of an oxide containing one kind of cation, or may be composed of an oxide containing a plurality of cations. That is, the electron transport layer 24e may be composed of a composition obtained by mixing a plurality of oxides as in the oxide layer 224b and the oxide layer 224c.
  • the electron transport layer 24e contains, for example, two or more kinds of cations of the oxide illustrated in FIG. It may be formed of a composite oxide or the like.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) contains cations contained in the electron transport layer 24e (that is, cations contained in the oxide constituting the electron transport layer 24e). Although it may be contained, it is preferable that the content is small.
  • the oxide layer 224c contains "cations contained in the electron transport layer 24e"
  • the ratio of the number density of is preferably less than 50%, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, further preferably 4% or less, further preferably 1% or less, still more preferably 0.4% or less. More preferably less than 0.1%.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) does not contain "cations contained in the electron transport layer 24e".
  • the electron transport layer 24e (more strictly, the oxide constituting the electron transport layer 24e) contains cations contained in the oxide layer 224c (that is, cations contained in the oxide constituting the oxide layer 224c). Although it may be contained, it is preferable that the content is small.
  • the electron transport layer 24e contains the "cation contained in the oxide layer 224c"
  • the ratio of the number density of is preferably less than 50%, more preferably 20% or less, further preferably 10% or less, further preferably 4% or less, further preferably 1% or less, still more preferably 0.4% or less. More preferably less than 0.1%.
  • the electron transport layer 24e (more strictly, the oxide constituting the electron transport layer 24e) does not contain "cations contained in the oxide layer 224c".
  • the oxide layer 224b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224b) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 224b is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 224b (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224b) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) may contain at least one of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo. It is good, but it is preferable that the content is small.
  • the ratio of the total number density of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W, and Mo to the total number density of all cations contained in the oxide layer 224c is less than 50%.
  • 20% or less is further preferable, 10% or less is further preferable, 4% or less is further preferable, 1% or less is further preferable, 0.4% or less is further preferable, and less than 0.1% is further preferable.
  • the oxide layer 224c (more strictly, the oxide constituting the oxide layer 224c) does not contain any of Ni, Cu, Ti, Zn, Sn, In, W and Mo.
  • the electron transport layer 24e When the electron transport layer 24e is formed of an oxide as described above, the electron transport layer 24e may be formed of an amorphous oxide, or at least one of the contact surfaces with the oxide layer 224c.
  • the part may be formed of a polycrystalline oxide. That is, in the latter case, in the electron transport layer 24e, only the contact surface with the oxide layer 224c may be polycrystalline, or the entire electron transport layer 24e may be composed of polycrystalline oxide. In other words, at least at the contact surface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c, at least one of the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c may contain a polycrystalline oxide.
  • the oxide layer 224b may be formed of an amorphous oxide, and at least a part of the contact surface with the oxide layer 224c is formed of a polycrystalline oxide. May be. Further, the oxide layer 224c may be formed of an amorphous oxide, or at least a part of the contact surface with the oxide layer 224b may be formed of a polycrystalline oxide. Even in the present embodiment, at least one of the oxide layer 24b and the oxide layer 24c contains a polycrystalline oxide on the contact surface between the oxide layer 24b and the oxide layer 24c. Needless to say, it's good.
  • the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b. If so, the method of polycrystallization of the electron transport layer 24e, the oxide layer 224b, and the oxide layer 224c is not particularly limited. Further, the oxygen atom density in the oxide layer 224c is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224b, and the oxygen atom density in the electron transport layer 24e is smaller than the oxygen atom density in the oxide layer 224c.
  • the type of polycrystalline oxide constituting the electron transport layer 24e, the oxide layer 224b, and the oxide layer 224c is not particularly limited. Also in this embodiment, as an example of the above-mentioned polycrystallization method, for example, heat treatment using laser light can be mentioned.
  • the electron transport layer 24e, the oxide layer 224c, and the oxide layer 224b are each composed of an amorphous oxide, so that the electron transport layer 24e, the oxide layer 224c, and the oxide are formed.
  • the film thickness uniformity of the layer 224b can be improved, and the flatness of the respective surfaces can be improved.
  • the electric dipole 41 is likely to be uniformly formed at the entire interface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c.
  • the electric dipole 1' is likely to be uniformly formed at the entire interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. Therefore, the uniformity of electron conduction due to tunneling is improved, and the uniformity of light emission in the light emitting element 455 is improved.
  • the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are each made of an amorphous oxide and the contact surface of the electron transport layer 24e with the oxide layer 224c contains a polycrystalline oxide, the oxide layer 224b And the film thickness uniformity of the oxide layer 224c can be improved. Further, in this case, at least a part of the contact surface of the electron transport layer 24e with the oxide layer 224c contains grains.
  • the oxide layer 24b and the oxide layer 24c contains grains, so that the electron transport layer 24e and the oxide layer 24c are oxidized.
  • the area of the interface with the material layer 224c becomes large. Therefore, the electric dipole 41 can be formed more efficiently, and efficient electron injection in the light emitting element 455 becomes possible.
  • the surface roughness of the electron transport layer 24e is also reflected in the contact surface (interface) between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c and the contact surface (interface) between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c. ..
  • the area of the interface between the electron transport layer 24e and the oxide layer 224c and the area of the interface between the oxide layer 224b and the oxide layer 224c become large.
  • the electric dipoles 1'and 41 can be formed more efficiently, so that the light emitting element 455 can efficiently inject electrons into the light emitting layer 24d.
  • grains (grains) are formed by polycrystallizing the contact surface of the electron transport layer 24e with the oxide layer 224c has been described as an example.
  • the present embodiment is not limited to this, and for example, by a sputtering method, a CVD method, or the like, by utilizing spontaneous nuclear growth, grains (grains) are formed on at least a part of at least one of the contact surfaces. ) May be formed.
  • the entire electron transport layer 24e may contain grains.
  • the grains may be discretely distributed at least on the contact surface of the electron transport layer 24e with the oxide layer 224c. Further, the grain may be a crystal grain containing a crystal, or may contain an amorphous phase (amorphous phase).
  • the light emitting element transports holes between the first electrode (hole injection layer: HIL) 22 and the second electrode (electron injection layer: EIL) 25 from the first electrode 22 side.
  • the light emitting element is positive from the first electrode 22 side between the first electrode (hole injection layer: HIL) 22 and the second electrode (electron injection layer: EIL) 25.
  • the configuration of the light emitting device according to the present disclosure is not limited to the above configuration.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing an example of the schematic configuration of the light emitting element of the present embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing another example of the schematic configuration of the light emitting element of the present embodiment.
  • the light emitting device of the present embodiment has a light emitting layer 24d between the light emitting layer 24d and the electron transport layer 24e. From the side, the oxide layer 224b and the oxide layer 224c are further provided in this order.
  • the light emitting element has the first electrode 22 (hole injection layer: HIL) as an anode, the hole transport layer 24a, the light emitting layer 24d, and the electron transport layer from the lower layer side or the upper layer side.
  • the 24e and the second electrode 25 which is a cathode are provided in this order, and the oxide layer 24b and the oxide layer 24b are provided between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d.
  • the oxide layer 24c in contact with the first electrode 22 is provided in this order from the first electrode 22 side, and the oxide layer 224b and the oxide layer 224c in contact with the oxide layer 224b are provided between the light emitting layer 24d and the electron transport layer 24e. , May be provided in this order from the first electrode 22 side.
  • the light emitting element according to the present embodiment is, for example, the first electrode 22, the hole transport layer 24a, the oxide layer 24b (first oxide layer), and the oxide layer, as in the light emitting element 555 shown in FIG. 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (third oxide layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are the same. It may have a structure in which they are laminated in order. Further, as in the light emitting element 655 shown in FIG. 21, the layers shown in FIG. 20 may be laminated in the direction opposite to that in FIG. 20. Further, the light emitting device according to the present embodiment may include the above-mentioned light emitting element as the light emitting element in the light emitting device according to the first embodiment (for example, the display device 2).
  • the first oxide layer, the second oxide layer, and the hole transport layer in the light emitting device 555 are as described in the first to third embodiments. Further, the oxide layer 224b (third oxide layer), the oxide layer 224c (fourth oxide layer), and the electron transport layer 24e in the light emitting device 555 are the oxides in the above embodiments 4 and 5. It corresponds to the layer 224b (first oxide layer), the oxide layer 224c (second oxide layer), and the electron transport layer 24e, respectively.
  • the light emitting element 555 has an oxide layer 24b (third oxide layer) and an oxide layer 24c (third oxide layer) between the hole transport layer 24a and the light emitting layer 24d. It can also be said that the fourth oxide layer) is further provided in this order from the side closer to the first electrode 22 (that is, from the hole transport layer 24a side).
  • the oxide layer 224b (first oxide layer), the oxide layer 224c (second oxide layer), and the electron transport layer 24e are as described in the above-described embodiment 4 or 5, and also.
  • the oxide layer 24b (third oxide layer), the oxide layer 24c (fourth oxide layer), and the hole transport layer 24a are the oxide layer 24b and the oxide layer in any one of the first to third embodiments. It can be said that it corresponds to 24c and the hole transport layer 24a, respectively.
  • the effect described in any one of the first to third embodiments and the effect described in any one of the fourth and fifth embodiments are combined, and hole injection into the light emitting layer 24d is performed. It is possible to provide a light emitting element and a display device 2 in which both electron injection is likely to occur and higher luminous efficiency can be realized.
  • the oxide in the light emitting element is formed so that an electric dipole having a dipole moment in a direction for reducing the height of at least one of the hole injection barrier and the electron injection barrier is formed.
  • Hole injection by determining the oxygen atom density (oxygen atom density) of each layer (oxide layers 24b / 24c and / or oxide layers 224b / 224c, hole transport layer 24a, electron transport layer 24e). The case where at least one of the efficiency and the electron injection efficiency is improved to improve the light emission efficiency has been mainly described.
  • each of the above-described embodiments is not limited to this, and at least one of the electric dipoles 1.1'/ 31.41 includes a dipole moment of a component opposite to that of each of the above-described embodiments.
  • the oxygen atom density of each of the above-mentioned layers that is, the oxide layers 24b / 24c and / or the oxide layers 224b / 224c, the hole transport layer 24a, and the electron transport layer 24e
  • at least one of the electric dipoles 1, 1', 31 and 41 may have a dipole moment of a component having the same orientation as that of each of the above-described embodiments.
  • the energy difference ⁇ Ec> the energy difference ⁇ Ev hole injection tends to be excessive with respect to electron injection.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c is reversed to obtain electricity.
  • the direction of the dipole moment of the dipole 1 may be reversed.
  • the energy difference ⁇ Ev ′> the energy difference ⁇ Ev and excessive hole injection is suppressed.
  • the imbalance between hole injection and electron injection is suppressed, and long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c is reversed, and the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the hole transport are reversed.
  • the magnitude relationship with the oxygen atom density in the layer 24a may be reversed.
  • the electric dipole is obtained by reversing the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen atom density in the oxide layer 224c.
  • the direction of the dipole moment of child 1' may be reversed.
  • the imbalance between hole injection and electron injection is suppressed, and long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen atom density in the oxide layer 224c is reversed, and the oxygen atom density in the oxide layer 224c and the hole transport layer 24a are reversed.
  • the magnitude relationship with the oxygen atom density inside may be reversed.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c, and the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the hole transport layer 24a Either one of the magnitude relations with the oxygen atom density in the medium may be reversed.
  • the directions of the dipole moments of the electric dipole 1 and the electric dipole 31 are opposite to each other, the direction of the shift of the vacuum level by the electric dipole 1 and the vacuum level by the electric dipole 31 The direction of the shift is opposite to that of the shift, and the shift amount of the vacuum level as a whole can be finely controlled.
  • the controllability of the energy difference ⁇ Ev' is improved, and the hole injection amount can be easily controlled. Therefore, it becomes easy to balance the hole injection and the electron injection, and the long-term reliability is improved. .. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the directions of the electric dipole moments of the electric dipole 1'and the electric dipole 41 are opposite to each other, the direction of the vacuum level shift by the electric dipole 1 and the vacuum level by the electric dipole 41
  • the shift direction of is opposite to that of, and the shift amount of the vacuum level as a whole can be finely controlled.
  • the oxygen atom density may be set. In this case, it becomes easy to balance the hole injection and the electron injection, and the long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c, and the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen in the oxide layer 224c is of the magnitude relations with the atomic density, one magnitude relation may be left as it is, and the other magnitude relation may be reversed. Further, in the sixth embodiment, the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c, and the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen in the oxide layer 224c.
  • the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, and the oxygen atom density in the oxide layer 224c and the electron transport layer While maintaining the magnitude relationship with the atomic density, the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density of the hole transport layer 24a, and the oxygen atom density in the oxide layer 224c and the electron transport layer. Of the magnitude relations with the oxygen atom density of 24e, at least one magnitude relation may be reversed. Further, in the sixth embodiment, the magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density in the oxide layer 24c, and the oxygen atom density in the oxide layer 224b and the oxygen in the oxide layer 224c.
  • one magnitude relation remains the same, the other magnitude relation is reversed, and the magnitude relation between the oxygen atom density in the oxide layer 24b and the oxygen atom density of the hole transport layer 24a,
  • at least one magnitude relationship between the oxygen atom density in the oxide layer 224c and the oxygen atom density in the electron transport layer 24e may be reversed.
  • the best measure in this disclosure is to combine embodiments 1 to 6 as appropriate. By doing so, high hole injection efficiency and high electron injection efficiency into the light emitting layer 24d can be realized, and as a result, high luminous efficiency can be realized. Further, by appropriately combining the first to sixth embodiments, both high hole injection efficiency and high electron injection efficiency into the light emitting layer 24d are realized, and then the hole injection and the electron injection are well-balanced. Can be realized. In this case, long-term reliability is also improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the electron injection amount or the hole injection amount may be controlled by reversing the orientation of the electric dipole, and the hole injection amount and the electron injection amount may be balanced.
  • carrier injection can be finely controlled. Further, if the directions of the dipole moments of the electric dipoles are opposite to those of the first to sixth embodiments, carrier injection can be suppressed. In this case, long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the holes are mainly controlled to increase the hole inflow amount or the electron injection amount into the light emitting layer 24d (improve the hole injection efficiency or the electron injection efficiency into the light emitting layer 24d).
  • the seventh embodiment mainly by finely controlling (including increasing and suppressing) the amount of holes injected or the amount of electrons injected into the light emitting layer 24d. The case of improving the luminous efficiency after aging (improving long-term reliability) has been described.
  • the light emitting element according to the present disclosure may have any of the following configurations (1) or (2), for example, as in the first to third embodiments.
  • the hole injection barrier which is a carrier, can be reduced, and the hole injection efficiency can be improved, so that high luminous efficiency can be realized.
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ . ..
  • hole transport layer 24a is an oxide
  • the light emitting element according to the present disclosure may have any of the following configurations (3) or (4), for example, as in the fourth and fifth embodiments.
  • the electron injection barrier which is a carrier, can be reduced, and the electron injection efficiency can be improved, so that high luminous efficiency can be realized.
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ . ..
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 224c (second oxidation). Oxygen atomic density of the physical layer) ⁇ > ⁇ Oxygen atomic density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • the light emitting element according to the present disclosure may have any of the following configurations (5) to (8), for example, as in the sixth embodiment.
  • the hole and electron injection barriers which are carriers, can be reduced, and the hole and electron injection efficiencies can be improved, so that higher luminous efficiency can be realized.
  • the first oxide layer is adjacent to the second oxide layer, and the third oxide layer is adjacent to the fourth oxide layer. Further, the first oxide layer is provided on the first electrode side of the second oxide layer, and the third oxide layer is provided on the first electrode side of the fourth oxide layer. Therefore, in the following description, for example, when the oxide layer 24b is used as the first oxide layer, the oxide layer 24b is the second oxide layer and the oxide layer 224b is the third oxide layer. The layer 224c becomes the fourth oxide layer. When the oxide layer 224b is used as the first oxide layer, the oxide layer 224b is the second oxide layer, the oxide layer 24b is the third oxide layer, and the oxide layer 24c is the fourth oxide layer. It becomes.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide) Oxygen atomic density of the physical layer) ⁇ and ⁇ Oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide) Oxygen atom density of the physical layer) ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atom density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide) Oxygen atomic density of layer) ⁇ > ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ and ⁇ oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide) Oxygen atomic density of layer) ⁇ > ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 24c (Oxygen atomic density of (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ and ⁇ oxygen atomic density of oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 224c (Oxygen atom density of the second oxide layer or the fourth oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxygen atom density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atom density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • the light emitting element according to the present disclosure is, for example, any of the following (11), (12), (15), (17), (23), (26), and (27) as in the seventh embodiment. It may have the structure of. In this case, by suppressing one of the hole injection and the electron injection and increasing the other, the imbalance between the hole injection and the electron injection is suppressed, and the long-term reliability is improved. That is, the luminous efficiency after aging is improved.
  • the light emitting element according to the present disclosure is, for example, as in the seventh embodiment, for example, (9), (10), (13), (14), (16), (18) to (22), ( It may have any of the configurations 24), (25), (28) to (35).
  • the hole injection amount or the electron injection amount into the light emitting layer 24d can be controlled more freely. ..
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxygen of the oxide layer 24b (first oxide layer). Atomic density ⁇ and ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ .
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 224c (second oxidation). Oxygen atom density of the physical layer) ⁇ and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ ⁇ oxygen atom density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and ⁇ oxide layer 24b (third oxide layer). Oxygen atom density ⁇ ⁇ ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24c (fourth) ⁇ and ⁇ oxygen atom density of oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 224c (second oxide) Layer) oxygen atom density ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atom density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide) Oxygen atomic density of layer) ⁇ , ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer) Oxygen atomic density ⁇ and ⁇ oxygen atomic density of oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ Is the oxygen atom density.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ oxide layer 24c (Oxygen atomic density of (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ , ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxide layer 224c (third oxide layer) Oxygen atomic density of 2 oxide layer or 4th oxide layer ⁇ and ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224c (2nd oxide layer or 4th oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ Oxygen of electron transport layer 24e Atomic density ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (third oxidation). Material layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a is an oxide, ⁇ positive.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (third oxidation). Material layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a is an oxide, ⁇ positive.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the electron transport layer 24e is an oxide, ⁇ oxide.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the electron transport layer 24e is an oxide, ⁇ oxide.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • First electrode 22 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the upper layer side or the lower layer side is provided in this order, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the upper layer side or the lower layer side is provided in this order, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • Second electrode 22 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (third oxidation). Material layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • Second electrode 22 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (third oxidation). Material layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • ⁇ oxygen atom density of hole transport layer 24a ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ , ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ , ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224b (third oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ Oxygen layer 224c (fourth oxide layer) Oxygen atom density ⁇ and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224c (fourth oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atom density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • Second electrode 22 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (third oxide layer), oxide layer 24c (fourth oxide layer), light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxidation). Material layer), oxide layer 224c (fourth oxide layer), electron transport layer 24e, and second electrode 25 are provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxidized, respectively.
  • the light emitting element according to the present disclosure may have any of the following configurations (29) to (34), for example, as in the seventh embodiment.
  • at least one of the electric dipoles 1, 1', 31 and 41 has a dipole moment of a component having the same orientation as that of the first to sixth embodiments. Therefore, the imbalance between hole injection and electron injection can be suppressed, and reliability can be improved.
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxygen of the oxide layer 24b (first oxide layer). Atomic density ⁇ and ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atom density of oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ .
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 224c (second oxidation). Oxygen atomic density of the physical layer) ⁇ and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atomic density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atom density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide) Oxygen atomic density of layer) ⁇ , ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ Oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer) Oxygen atomic density ⁇ and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer) Oxygen atom density ⁇ .
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24c (Oxygen atomic density of (second oxide layer or fourth oxide layer) ⁇ , ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ Oxide layer 224c (third oxide layer) Oxygen atomic density of 2 oxide layer or 4th oxide layer ⁇ and ⁇ Oxygen atomic density of oxide layer 224c (2nd oxide layer or 4th oxide layer) ⁇ > ⁇ Oxygen of electron transport layer 24e Atomic density ⁇ .
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • Second electrode 25 First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the upper layer side or the lower layer side is provided in this order, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • the pore transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atom density of the hole transport layer 24a ⁇ > ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 24b (third oxide layer) ⁇ , ⁇ oxide layer 24b (third oxide layer) oxygen atom density ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24c (fourth oxide layer) oxygen atom density ⁇ , ⁇ oxide layer 224b (first oxide layer) oxygen atom density ⁇ ⁇ ⁇ Oxygen atom density of oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ and ⁇ oxygen atom density of oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ > ⁇ oxygen atom density of electron transport layer 24e ⁇ . ..
  • the light emitting element according to the present disclosure is not limited to the above-described configuration, and may have any of the following configurations (36) to (41), for example.
  • Excessive hole injection or electron injection into the light emitting layer 24d can be suppressed by forming an electric dipole in the direction in which the carrier injection barrier becomes higher at any of the interfaces with the layer 24e.
  • the imbalance between the amount of holes injected into the light emitting layer 24d and the amount of electrons injected can be suppressed.
  • the element life of the light emitting element is improved. That is, the decrease in luminous efficiency due to aging is suppressed. Further, by suppressing the injection of holes or electrons into the light emitting layer 24d, the light emitting voltage becomes large, so that the light emitting voltage can be controlled.
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ . ..
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, and is ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ ⁇ oxygen atomic density of the oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ . ..
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • First electrode 22, hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer), light emitting layer 24d, electron transport layer 24e, second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the hole transport layer 24a is an oxide, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxygen of the oxide layer 24b (first oxide layer). Atomic density ⁇ and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 24b (first oxide layer) ⁇ ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 24c (second oxide layer) ⁇ .
  • (40) First electrode 22, hole transport layer 24a, light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer), electron transport layer 24e,
  • the second electrode 25 is provided in this order from the upper layer side or the lower layer side, the electron transport layer 24e is an oxide, and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224b (first oxide layer) ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 224c ( Oxygen atom density of the second oxide layer) ⁇ and ⁇ oxygen atom density of the oxide layer 224c (second oxide layer) ⁇ ⁇ oxygen atom density of the electron transport layer 24e ⁇ .
  • First electrode 22 hole transport layer 24a, oxide layer 24b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 24c (second oxide layer or fourth oxide layer), Light emitting layer 24d, oxide layer 224b (first oxide layer or third oxide layer), oxide layer 224c (second oxide layer or fourth oxide layer), electron transport layer 24e, second electrode 25.
  • the upper layer side or the lower layer side is provided in this order, and the hole transport layer 24a and the electron transport layer 24e are oxides, respectively, and ⁇ oxygen atomic density of the hole transport layer 24a ⁇ ⁇ ⁇ oxide layer 24b (first oxide).
  • the oxygen atom density of the oxide layer in the present disclosure shall be applied as a unique value possessed by the oxide layer.
  • the oxygen atom densities shown in FIGS. 5, 10 and 18, respectively are applied.
  • the oxygen atomic density of the composite oxide is the oxygen atomic density of the oxide of each cation alone for all the cations contained in the composite oxide, and the composition of each cation with respect to all the cations contained in the composite oxide. It can be calculated by multiplying each rate and taking the sum, and taking the weighted average.
  • the oxygen atomic density of the oxide containing only cations Ai as cations (that is, oxidation of cations Ai alone).
  • the oxygen atomic density of the substance) is Di, and the ratio of the number density of cations Ai to the total number density of all cations (that is, the composition ratio of cations Ai to all cations contained in the composite oxide) is Xi.
  • the display element includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and between the hole transport layer and the light emitting layer. , And, on either one of the light emitting layer and the electron transporting layer, a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided from the side closer to the anode. The oxygen atom density in the second oxide layer is different from the oxygen atom density in the first oxide layer.
  • the oxygen atom density in the second oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the first oxide layer.
  • the display element according to the second aspect of the present disclosure includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • the first oxide layer and the second oxide layer in contact with the first oxide layer, whichever is closer to the anode, are placed between the light emitting layer and between the light emitting layer and the electron transporting layer.
  • the oxygen atom density in the second oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the first oxide layer.
  • the density of oxygen atoms in the second oxide layer is 50% or more and 95% or less of the density of oxygen atoms in the first oxide layer. It may be.
  • the density of oxygen atoms in the second oxide layer is 50% or more and 90% or less of the density of oxygen atoms in the first oxide layer. It may be.
  • the oxygen atom density in the first oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the second oxide layer.
  • the display element includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • the oxygen atom density in the first oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the second oxide layer.
  • the density of oxygen atoms in the first oxide layer is 50% or more and 95% or less of the density of oxygen atoms in the second oxide layer. It may be.
  • the density of oxygen atoms in the first oxide layer is 50% or more and 90% or less of the density of oxygen atoms in the second oxide layer. It may be.
  • an electric dipole may be formed at the interface between the first oxide layer and the second oxide layer in any one of the first to seventh aspects.
  • an electric dipole is formed at the interface between the first oxide layer and the second oxide layer, and the electric dipole is formed. , It may have a dipole moment containing a component in the direction from the second oxide layer to the first oxide layer.
  • an electric dipole is formed at the interface between the first oxide layer and the second oxide layer, and the electric dipole is formed. , It may have a dipole moment containing a component in the direction from the first oxide layer to the second oxide layer.
  • the display element according to the eleventh aspect of the present disclosure may have the first oxide layer made of an inorganic oxide.
  • the second oxide layer may be made of an inorganic oxide.
  • the first oxide layer may be made of an insulator.
  • the second oxide layer may be made of an insulator.
  • the first oxide layer and the second oxide layer may each be made of an amorphous oxide.
  • the first oxide layer may be made of an amorphous oxide.
  • the second oxide layer may be made of an amorphous oxide.
  • the display element according to the 18th aspect of the present disclosure is the first oxide layer and the first oxide layer at least on the contact surface between the first oxide layer and the second oxide layer in any one of the first to the fourth aspects. At least one of the two oxide layers may contain grains.
  • the display element according to the 19th aspect of the present disclosure is the first oxide layer and the first oxide layer at least on the contact surface between the first oxide layer and the second oxide layer in any one of the first to the fourth aspects. At least one of the two oxide layers may contain a polycrystalline oxide.
  • the anode is provided on the lower layer side of the cathode, and the first oxide layer and the second oxide layer are lower layers. It may be laminated in this order from the side.
  • the light emitting device according to the 20th aspect of the present disclosure further includes a substrate in the 18th or 19th aspect, and the anode is provided on the substrate side with respect to the cathode, and the first oxide layer and the said.
  • the second oxide layer may be laminated in this order from the substrate side.
  • the upper layer of the first oxide layer and the second oxide layer is made of an amorphous oxide. May be.
  • the upper layer of the first oxide layer and the second oxide layer may be a continuous film. ..
  • the light emitting device according to the second aspect of the present disclosure has a porosity of less than 1% in the upper layer of the first oxide layer and the second oxide layer. You may.
  • the display element according to the aspect 24 of the present disclosure may include grains in at least the contact surface of the second oxide layer with the first oxide layer.
  • At least the contact surface of the second oxide layer with the first oxide layer contains a polycrystalline oxide. May be good.
  • the cathode is provided on the lower layer side of the anode, and the second oxide layer and the first oxide layer are lower layers. It may be laminated in this order from the side.
  • the display element according to the 26th aspect of the present disclosure further includes a substrate in the 24th or 25th aspect, and the cathode is provided on the substrate side with respect to the anode, and the second oxide layer and the said. The first oxide layer may be laminated in this order from the substrate side.
  • the first oxide layer may be made of an amorphous oxide.
  • the first oxide layer may be a continuous film.
  • the porosity of the first oxide layer may be less than 1% in the aspect 26 or 27.
  • the first oxide layer is Al, Ga, Ta, Zr, Hf, Mg, Ge, Si, Y, La, Sr. It may consist of an oxide containing at least one element as a main component.
  • the first oxide layer or the second oxide layer contains the most elements other than oxygen in Al, Ga, Ta, and the like. It may be composed of an oxide that is any one of Zr, Hf, Mg, Ge, Si, Y, La, and Sr.
  • the first oxide layer contains the most elements other than oxygen, such as Al, Ga, Ta, Zr, Hf, Mg, and Ge. , Si, Y, La, Sr, and may be composed of an oxide.
  • the first oxide layer is aluminum oxide, gallium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, germanium oxide. It may contain at least one of silicon oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, strontium oxide, and oxides containing two or more cations of these oxides.
  • the first oxide layer is aluminum oxide, gallium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, germanium oxide. It may consist of silicon oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, strontium oxide, and any one of oxides containing two or more kinds of cations of these oxides.
  • the second oxide layer is Al, Ga, Ta, Zr, Hf, Mg, Ge, Si, Y, La, Sr. It may consist of an oxide containing at least one element as a main component.
  • the second oxide layer contains the most elements other than oxygen, such as Al, Ga, Ta, Zr, Hf, Mg, and Ge. , Si, Y, La, Sr, and may be composed of an oxide.
  • the second oxide layer is aluminum oxide, gallium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, germanium oxide. It may contain at least one of silicon oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, strontium oxide, and oxides containing two or more cations of these oxides.
  • the second oxide layer is aluminum oxide, gallium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, germanium oxide. It may consist of silicon oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, strontium oxide, and any one of oxides containing two or more kinds of cations of these oxides.
  • the display element according to the aspect 39 of the present disclosure may contain a common cation between the first oxide layer and the second oxide layer.
  • the display element according to the 40th aspect of the present disclosure may have a film thickness of the first oxide layer of 0.2 nm or more and 5 nm or less.
  • the film thickness of the first oxide layer in the aspect 40 may be 0.8 nm or more and less than 3 nm.
  • the display element according to the aspect 42 of the present disclosure may have a film thickness of the second oxide layer of 0.2 nm or more and 5 nm or less.
  • the film thickness of the second oxide layer in the aspect 42 may be 0.8 nm or more and less than 3 nm.
  • the total film thickness of the first oxide layer and the second oxide layer is 0.4 nm or more and less than 5 nm in the above aspects 1 to 38. Good.
  • the total film thickness of the first oxide layer and the second oxide layer may be 1.6 nm or more and less than 4 nm.
  • the display element according to the fourth aspect of the present disclosure includes the hole transport layer, the first oxide layer, and the second oxide layer in this order from the anode side. It may be provided between the anode and the light emitting layer.
  • the hole density in the first oxide layer and the hole density in the second oxide layer are positive in the hole transport layer, respectively. It may be smaller than the hole density.
  • the ionization potential of the hole transport layer is smaller than the ionization potential of the light emitting layer, and the ionization potential of the light emitting layer is the first oxide layer. And it may be smaller than the ionization potential of the second oxide layer.
  • the ionization potential of the first oxide layer and the ionization potential of the second oxide layer may be equal in the aspect 48.
  • the display element according to the 50 aspect of the present disclosure has a smaller ionization potential in the order of the hole transport layer, the light emitting layer, the second oxide layer, and the first oxide layer. You may.
  • the display element according to the 51st aspect of the present disclosure has a smaller ionization potential in the order of the hole transport layer, the light emitting layer, the first oxide layer, and the second oxide layer. You may.
  • the hole transport layer may be made of an oxide in any of the above aspects 46 to 51.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and at least on the contact surface between the hole transport layer and the first oxide layer. At least one of the hole transport layer and the first oxide layer may contain grains.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and at least on the contact surface between the hole transport layer and the first oxide layer. At least one of the hole transport layer and the first oxide layer may contain a polycrystalline oxide.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and at least the contact surface of the first oxide layer with the hole transport layer. May contain grains.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and at least the contact surface of the first oxide layer with the hole transport layer. May contain polycrystalline oxides.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and the density of oxygen atoms in the first oxide layer is high. , The density of oxygen atoms in the hole transport layer may be different.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and the density of oxygen atoms in the first oxide layer is high. , It may be smaller than the density of oxygen atoms in the hole transport layer.
  • the density of oxygen atoms in the first oxide layer is 50% or more and 95% or less of the oxygen atom density in the hole transport layer. You may.
  • the density of oxygen atoms in the first oxide layer is 50% or more and 90% or less of the oxygen atom density in the hole transport layer. You may.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer. If so, the hole transport layer and the first oxide layer are in contact with each other, and the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the light emitting layer and the electron transport layer. If so, the second oxide layer and the electron transport layer are in contact with each other, and if the hole transport layer and the first oxide layer are in contact with each other, at least the hole transport layer and the first oxide are in contact with each other.
  • at least one of the hole transport layer and the first oxide layer contains grains on the contact surface with the layer, and the electron transport layer and the second oxide layer are in contact with each other, at least the above. At the contact surface between the electron transport layer and the second oxide layer, at least one of the electron transport layer and the second oxide layer may contain grains.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer. If so, the hole transport layer and the first oxide layer are in contact with each other, and the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the light emitting layer and the electron transport layer. If so, the second oxide layer and the electron transport layer are in contact with each other, and if the hole transport layer and the first oxide layer are in contact with each other, at least the hole transport layer and the first oxide are in contact with each other.
  • at least one of the hole transport layer and the first oxide layer contains a polycrystalline oxide on the contact surface with the layer, and the electron transport layer and the second oxide layer are in contact with each other. At least on the contact surface between the electron transport layer and the second oxide layer, at least one of the electron transport layer and the second oxide layer may contain a polycrystalline oxide.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and the density of oxygen atoms in the hole transport layer is determined. It may be lower than the density of oxygen atoms in the first oxide layer.
  • the hole transport layer is in contact with the first oxide layer, and the density of oxygen atoms in the first oxide layer is high. , It may be higher than the density of oxygen atoms in the hole transport layer.
  • the density of oxygen atoms in the hole transport layer is 50% or more and 95% or less of the density of oxygen atoms in the first oxide layer. There may be.
  • the density of oxygen atoms in the hole transport layer is 50% or more and 90% or less of the density of oxygen atoms in the first oxide layer. There may be.
  • the first oxide layer, the second oxide layer, and the electron transport layer are described in this order from the anode side. It may be provided between the light emitting layer and the cathode.
  • the electron density of the first oxide layer and the electron density of the second oxide layer are smaller than the electron density of the electron transport layer, respectively. May be good.
  • the electron affinity of the electron transport layer is larger than the electron affinity of the light emitting layer, and the electron affinity of the light emitting layer is the first oxide layer and It may be larger than the electron affinity of the second oxide layer.
  • the electron affinity of the first oxide layer and the electron affinity of the second oxide layer may be equal in the aspect 69.
  • the display element according to the 71st aspect of the present disclosure may have a higher electron affinity in the order of the electron transport layer, the light emitting layer, the second oxide layer, and the first oxide layer in the aspects 67 to 69.
  • the display element according to the aspect 72 of the present disclosure may have a higher electron affinity in the order of the electron transport layer, the light emitting layer, the first oxide layer, and the second oxide layer in the aspects 67 to 69.
  • the electron transport layer may be made of an oxide.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and at least on the contact surface between the electron transport layer and the second oxide layer, the said. At least one of the electron transport layer and the second oxide layer may contain grains.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and at least on the contact surface between the electron transport layer and the second oxide layer, the said. At least one of the electron transport layer and the second oxide layer may contain a polycrystalline oxide.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and at least the contact surface of the second oxide layer with the electron transport layer is It may contain grains.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and at least the contact surface of the second oxide layer with the electron transport layer is It may contain polycrystalline oxides.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and the density of oxygen atoms in the second oxide layer is determined. It may be different from the density of oxygen atoms in the electron transport layer.
  • the electron transport layer is in contact with the second oxide layer, and the density of oxygen atoms in the second oxide layer is determined. It may be lower than the density of oxygen atoms in the electron transport layer.
  • the density of oxygen atoms in the second oxide layer is 50% or more and 95% or less of the density of oxygen atoms in the electron transport layer. You may.
  • the density of oxygen atoms in the second oxide layer is 50% or more and 90% or less of the density of oxygen atoms in the electron transport layer. You may.
  • the density of oxygen atoms in the electron transport layer is 50% or more and 95% or less of the density of oxygen atoms in the second oxide layer. You may.
  • the density of oxygen atoms in the electron transport layer is 50% or more and 90% or less of the density of oxygen atoms in the second oxide layer. You may.
  • the display element according to the 85th aspect of the present disclosure has the first oxide layer and the second oxide layer between the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a third oxide layer and a fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are further provided between the light emitting layer and the electron transporting layer in this order from the side closest to the anode.
  • the oxygen atom density in the third oxide layer may be different from the oxygen atom density in the fourth oxide layer.
  • the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 85 of the present disclosure are the first oxide layer and the second oxide in the aspects 67 to 84. It corresponds to the layer and the electron transport layer, respectively. Therefore, the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 85 of the present disclosure are the first oxide layer and the second oxide according to the aspects 67 to 84, respectively. It may have a structure of a material layer and the electron transport layer.
  • these configurations can be appropriately modified within the range described in the above-described embodiment and its combination regardless of the above-described embodiment.
  • the oxygen atom density in the fourth oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the third oxide layer in the aspect 85.
  • the oxygen atomic density in the third oxide layer may be smaller than the oxygen atomic density in the fourth oxide layer in the aspect 85.
  • the electron transport layer may be made of an oxide in any of the above aspects 85 to 87.
  • the electron transport layer is in contact with the fourth oxide layer, and the oxygen atomic density in the electron transport layer is the oxygen in the fourth oxide layer. It may be less than the atomic density.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer is 50% or more and 95% or less of the oxygen atom density in the fourth oxide layer in the aspect 89. Good.
  • the oxygen atom density in the electron transport layer is 50% or more and 90% or less of the oxygen atom density in the fourth oxide layer in the aspect 90. Good.
  • the electron transport layer is in contact with the fourth oxide layer, and the oxygen atomic density in the fourth oxide layer is the oxygen in the electron transport layer. It may be less than the atomic density.
  • the oxygen atom density in the fourth oxide layer is 50% or more and 95% or less of the oxygen atom density in the electron transport layer in the above aspect 92. Good.
  • the oxygen atom density in the fourth oxide layer is 50% or more and 90% or less of the oxygen atom density in the electron transport layer in the above aspect 93. Good.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer, and the light emitting layer is provided.
  • a third oxide layer and a fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are further provided between the electron transport layer and the electron transport layer in this order from the side closest to the anode, and the fourth oxide layer is provided.
  • the oxygen atom density inside may be smaller than the oxygen atom density in the third oxide layer.
  • the display element according to the aspect 95 of the present disclosure includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and between the light emitting layer and the electron transport layer,
  • the third oxide layer and the fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and the oxygen atom density in the second oxide layer is the first oxidation. It may be smaller than the oxygen atom density in the physical layer, and the oxygen atom density in the fourth oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the third oxide layer.
  • the first oxide layer, the second oxide layer, and the hole transport layer have the configuration of an aspect that directly or indirectly cites both the first oxide layer and the fourth aspect 46. You may have.
  • the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 95 of the present disclosure are the first oxide layer, the first oxide layer, in the aspect 67 of the aspect 67 which cites the aspect 2. It corresponds to the second oxide layer and the electron transport layer, respectively. Therefore, the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 95 of the present disclosure are the first aspect in the aspect of directly or indirectly quoting both the second and 67th aspects. It may have a structure of one oxide layer, the second oxide layer, and the electron transport layer, respectively.
  • these configurations can be appropriately modified within the range described in the above-described embodiment and its combination regardless of the above-described embodiment.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer, and the light emitting layer is provided.
  • a third oxide layer and a fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are further provided between the electron transport layer and the electron transport layer in this order from the side closest to the anode, and the third oxide layer is provided.
  • the oxygen atom density inside may be smaller than the oxygen atom density in the fourth oxide layer.
  • the display element according to the aspect 96 of the present disclosure includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and between the light emitting layer and the electron transport layer,
  • the third oxide layer and the fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and the oxygen atom density in the second oxide layer is the first oxidation. It may be smaller than the oxygen atomic density in the physical layer, and the oxygen atomic density in the third oxide layer may be smaller than the oxygen atomic density in the fourth oxide layer.
  • the first oxide layer, the second oxide layer, and the hole transport layer in the aspect 96 of the present disclosure have a configuration of an aspect that directly or indirectly cites both the first oxide layer and the fourth aspect 46. You may be doing it.
  • the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 97 of the present disclosure are the first oxide layer and the second oxide layer in the aspect 67 which cites the aspect 5. It corresponds to the oxide layer and the electron transport layer, respectively. Therefore, in the aspect 96 of the present disclosure, the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer refer to both the fifth and the 67th aspects directly or indirectly. It may have the structure of the first oxide layer, the second oxide layer, and the electron transport layer, respectively. Of course, it goes without saying that these configurations can be appropriately modified within the range described in the above-described embodiment and its combination regardless of the above-described embodiment.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer, and the light emitting layer is provided.
  • a third oxide layer and a fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are further provided between the electron transport layer and the electron transport layer in this order from the side closest to the anode, and the fourth oxide layer is provided.
  • the oxygen atom density inside may be smaller than the oxygen atom density in the third oxide layer.
  • the display element according to the aspect 98 of the present disclosure includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and between the light emitting layer and the electron transport layer,
  • the third oxide layer and the fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are provided in this order from the one closest to the anode, and the oxygen atom density in the first oxide layer is the second oxidation. It may be smaller than the oxygen atom density in the physical layer, and the oxygen atom density in the fourth oxide layer may be smaller than the oxygen atom density in the third oxide layer.
  • the first oxide layer, the second oxide layer, and the hole transport layer in the aspect 98 of the present disclosure have a configuration of an aspect that directly or indirectly cites both the fifth and the 46th aspects. You may be doing it.
  • the third oxide layer and the fourth oxide layer in the aspect 98 of the present disclosure, and the electron transport layer are the first oxide layer and the second oxide layer in the aspect 67 in which the aspect 5 is cited. It corresponds to the oxide layer and the electron transport layer, respectively. Therefore, the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer in the aspect 98 of the present disclosure are the first aspect in the embodiment in which both the fifth and 67th aspects are directly or indirectly cited. It may have a structure of an oxide layer, a second oxide layer, and the electron transport layer, respectively.
  • these configurations can be appropriately modified within the range described in the above-described embodiment and its combination regardless of the above-described embodiment.
  • the first oxide layer and the second oxide layer are provided between the hole transport layer and the light emitting layer, and the light emitting layer and the light emitting layer are provided.
  • a third oxide layer and a fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are further provided between the electron transport layer in this order from the side closest to the anode, and the third oxide layer is provided.
  • the oxygen atom density may be smaller than the oxygen atom density in the fourth oxide layer.
  • the display element according to the aspect 99 of the present disclosure includes an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order, and the hole transport layer and the light emitting layer.
  • a first oxide layer and a second oxide layer in contact with the first oxide layer are provided in this order from the side closest to the anode, and between the light emitting layer and the electron transport layer,
  • the third oxide layer and the fourth oxide layer in contact with the third oxide layer are provided in this order from the one closest to the anode, and the oxygen atom density in the first oxide layer is the second oxidation. It may be smaller than the oxygen atomic density in the physical layer, and the oxygen atomic density in the third oxide layer may be smaller than the oxygen atomic density in the fourth oxide layer.
  • the hole transport layer, the first oxide layer, and the second oxide layer directly or indirectly refer to the aspect 46 that cites the aspect 5. It may have the structure described in each aspect.
  • the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer are the first oxide layer and the first oxide layer in the aspect 67 which cites the aspect 5. It corresponds to the two oxide layer and the electron transport layer, respectively. Therefore, the first oxide described in each of the embodiments in which the third oxide layer, the fourth oxide layer, and the electron transport layer directly or indirectly cite both the fifth and 67th aspects. It may have a structure of a material layer, the second oxide layer, and the electron transport layer, respectively. Of course, it goes without saying that these configurations can be appropriately modified within the range described in the above-described embodiment and its combination regardless of the above-described embodiment.
  • the display element according to the aspect 100 of the present disclosure may include a quantum dot phosphor in the light emitting layer.
  • the light emitting device includes the light emitting element according to any one of the above aspects 1 to 100.
  • the light emitting element may be provided on the substrate.
  • the light emitting device may be a display device in the mode 101 or 102.
  • the light emitting device may be a lighting device in the mode 101 or 102.

Landscapes

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Abstract

発光素子は、アノードである第1電極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードである第2電極と、をこの順に備えるとともに、正孔輸送層と発光層との間、及び、発光層と電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層としての酸化物層(24b)と、第2酸化物層としての酸化物層(24c)と、を第1電極側からこの順に備え、第2酸化物層中の酸素原子の密度は、第1酸化物層中の酸素原子の密度とは異なる。

Description

発光素子及び発光装置
 本開示は、発光素子と、複数の発光素子を備えた、表示装置あるいは照明装置等の発光装置とに関する。
 近年、さまざまな表示デバイスが開発されており、特に、OLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を備えた表示デバイスや、無機発光ダイオードまたはQLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)を備えた表示デバイスは、低消費電力化、薄型化及び高画質化等を実現できる点から、高い注目を浴びている。
 しかしながら、OLEDやQLED等の発光素子においては、下記で説明する理由から、発光層へのキャリア(正孔及び/または電子)の注入が起こりにくいため、発光効率が悪いという問題がある。
 図22は、OLEDやQLED等の従来の発光素子101において、発光層103へのキャリア(正孔及び/または電子)の注入が起こりにくい理由を説明するためのエネルギーバンド図である。
 図22に示すように、発光素子101は、第1電極(Hole Injection Layer:陽極(アノード電極))と第2電極(Electron Injection Layer:陰極(カソード電極))とを備えている。前記第1電極と前記第2電極との間には、前記第1電極側から、正孔輸送層(Hole Transport Layer)102と、発光層103と、電子輸送層(Electron Transport Layer)104とが、順に積層されている。
 発光素子101において、正孔輸送層102から発光層103への正孔注入障壁Ehの高さは、正孔輸送層102の価電子帯(HTL価電子帯)の上端と、発光層103の価電子帯の上端とのエネルギー差である。
 また、発光素子101において、電子輸送層104から発光層103への電子注入障壁Eeの高さは、発光層103の伝導帯の下端と、電子輸送層104の伝導帯(ETL伝導帯)の下端とのエネルギー差である。
 しかし、発光層103を構成するOLED用発光材料またはQLED用発光材料と、正孔輸送層102の材料と、電子輸送層104とにおいては、長期信頼性が確保された材料の数が少なく、その材料の選択肢が限られるのが現状である。
 このように数少ない材料の中から、正孔輸送層102の材料と、電子輸送層104と、発光層103の材料とを選択した場合、一般的に、正孔注入障壁Ehの高さ及び電子注入障壁Eeの高さの少なくとも一方が大きくなるため、発光層103への効率的な正孔注入または電子注入が困難となる。
 特許文献1には、正孔輸送層に接する面と電子輸送層に接する面とが互いに異なる有機リガンド分布を有する発光層を形成することで、発光層のバンドレベルを調節できることが記載されている。具体的には、正孔輸送層の価電子帯レベルと発光層の価電子帯レベルとのエネルギー差を小さくできるように、発光層のバンドレベルを調節することで、ターンオン電圧及び駆動電圧が低く、輝度及び発光効率に優れた発光素子を実現できると記載されている。
日本国公開特許公報「特開2010‐114079号公報(2010年05月20日公開)」
 しかしながら、特許文献1の発光素子は、バンドレベル調節していない発光層とバンドレベル調節した発光層とのイオン化ポテンシャルの差が小さい。このため、特許文献1の発光素子は、正孔注入障壁Ehの高さを満足できる程に下げることはできない。また、同様に、特許文献1に記載されているバンドレベル調節を行っても、電子注入障壁Eeの高さを十分に下げることはできない。したがって、依然として、発光層103への正孔注入量や電子注入量の効率的な制御が困難であるため、発光効率が悪いという問題がある。
 本開示の一態様は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高い発光効率を実現することができる、発光素子及び発光装置を提供することを目的とする。
 上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度とは異なる。
 上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る発光装置は、本開示の一態様に係る発光素子を備えている。
 本開示の一態様によれば、高い発光効率を実現することができる、発光素子及び発光装置を提供することができる。
実施形態1の発光素子を含む表示装置の概略構成を示す断面図である。 実施形態1の発光素子の概略構成を模式的に示す断面図である。 (a)は、比較例である発光素子における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図であり、(b)は、実施形態1の発光素子における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。 (a)は、実施形態1の発光素子における第1酸化物層と第2酸化物層との界面において、酸素原子が移動する機構を説明するための図であり、(b)は、実施形態1の発光素子における第1酸化物層と第2酸化物層との界面において、酸素原子の移動により電気双極子が形成された状態を示す図である。 実施形態1の発光素子における第1酸化物層及び第2酸化物層を構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。 実施形態1の発光素子における第1酸化物層を構成する酸化物と第2酸化物層を構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。 実施形態1の変形例に係る発光素子における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。 実施形態2の発光素子における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。 実施形態2の発光素子における正孔輸送層を構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。 実施形態2の発光素子における正孔輸送層を構成する酸化物と第1酸化物層を構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。 実施形態3の発光素子の概略構成を模式的に示す断面図である。 実施形態3の他の発光素子の概略構成を模式的に示す断面図である。 実施形態4の発光素子の概略構成を模式的に示す断面図である。 (a)は、比較例である発光素子における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図であり、(b)は、実施形態4の発光素子における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。 (a)は、実施形態4の発光素子における第1酸化物層と第2酸化物層との界面において、酸素原子が移動する機構を説明するための図であり、(b)は、実施形態4の発光素子における第1酸化物層と第2酸化物層との界面において、酸素原子の移動により電気双極子が形成された状態を示す図である。 実施形態4の発光素子における第1酸化物層を構成する酸化物と第2酸化物層を構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。 実施形態5の発光素子における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。 実施形態5の発光素子における電子輸送層を構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。 実施形態5の発光素子における電子輸送層を構成する酸化物と第2酸化物層を構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。 実施形態6の発光素子の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。 実施形態6の発光素子の概略構成の他の例を模式的に示す断面図である。 従来の発光素子において、発光層へのキャリア(正孔及び/または電子)の注入が起こりにくい理由を説明するためのエネルギーバンド図である。
 以下に、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、先に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、その説明を繰り返さない。また、実施形態2以降の実施形態では、先に説明した実施形態との相異点について説明する。なお、特に説明がない場合でも、実施形態2以降の実施形態において、先に説明した実施形態と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。
 〔実施形態1〕
 図2は、本実施形態の発光素子5の概略構成を模式的に示す断面図である。
 図2に示すように、発光素子5は、第1電極(正孔注入層:HIL)22と、第2電極(電子注入層:EIL)25と、第1電極22と第2電極25との間に備えられた発光層24dとを含む。つまり、第1電極22はアノードであり、第2電極25はカソードである。第1電極22と発光層24dとの間には、第1電極22側(つまり、第1電極22に近い方)から、正孔輸送層(HTL)24aと、酸化物層24b(第1酸化物層)と、酸化物層24c(第2酸化物層)とが、この順に、例えば互いに接して積層されている。なお、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度とは異なる。発光層24dと第2電極25との間には、電子輸送層(ETL)24eが備えられている。
 したがって、発光素子5は、例えば下層側から、第1電極22(アノード)と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、第2電極25(カソード)と、をこの順に備えるとともに、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、酸化物層24bと、該酸化物層24bに接する酸化物層24cと、を第1電極22側からこの順に備えている。
 なお、後述するように、発光素子5における上記各層の積層順は逆であってもよく、発光素子5は、例えば上層側から、第1電極22(アノード)と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、第2電極25(カソード)と、をこの順に備えるとともに、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、酸化物層24bと、該酸化物層24bに接する酸化物層24cと、を第1電極22側からこの順に備えていてもよい。
 なお、本実施形態において、「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。より具体的には、下層側とは、例えば、基板側を意味する。したがって、「発光素子5が、例えば下層側から、第1電極22と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、第2電極25と、をこの順に備える」とは、「発光素子5が、支持体としての基板(例えば後掲の図1に示す例では、第1電極22が形成されるアレイ基板である、基板10、樹脂層12、バリア層3、及びTFT層4を含む積層体)上に、該基板側から、上記各層をこの順に備える」ことを意味する。なお、発光素子5は、上記基板を含んでいてもよい。
 図4の(a)は、本実施形態の発光素子5において互いに隣り合う、第1電極22側(言い換えれば、正孔輸送層24a側)の酸化物層24bと第2電極25側(言い換えれば、発光層24d側)の酸化物層24cとの界面において、酸素原子が移動する機構を説明するための図である。図4の(b)は、上記酸化物層24bと上記酸化物層24cとの界面において、酸素原子の移動により電気双極子1が形成された状態を示す図である。
 本実施形態において、キャリア輸送層(但し、本実施形態では正孔輸送層24a)と発光層24dとの間に設けられた、互いに隣り合う酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、第1電極22から遠い方の酸化物層(第2酸化物層)である酸化物層24c中の酸素原子の密度は、第1電極22から近い方の酸化物層(第1酸化物層)である酸化物層24b中の酸素原子の密度よりも小さいことが好ましい。なお、以下、酸化物層24c中の酸素原子の密度を、「酸化物層24cの酸素原子密度」と称する場合がある。また、酸化物層24b中の酸素原子の密度を、「酸化物層24bの酸素原子密度」と称する場合がある。
 このため、図4の(a)に示すように、酸化物層24b上に、該酸化物層24bに接して酸化物層24cが形成されると、これら酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、酸化物層24bから酸化物層24cの方向への酸素原子の移動が起こりやすくなる。酸素原子の移動が起こると、酸素空孔がプラスに、移動した酸素原子がマイナスに帯電する。
 これにより、図4の(b)に図示するように、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面においては、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1が生じる。
 図1は、発光素子5として発光素子5R・5G・5Bを含む表示装置2の概略構成を示す断面図である。
 なお、以下では、本実施形態に係る発光装置として、複数の発光素子5を備えた表示装置2を例に挙げて説明する。しかしながら、本開示は、これに限定されることはなく、上記発光装置は、1つ以上の発光素子5を備えた表示装置及び照明装置等であってもよい。
 図1に示すように、表示装置2における基板10上には、樹脂層12と、バリア層3と、TFT層4と、発光素子5R・5G・5Bと、封止層6とが積層されている。
 基板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)やガラス基板等を挙げることができるが、これに限定されることはない。本実施形態においては、表示装置2をフレキシブル表示装置とするため、基板10の材料として、PETを用いたが、表示装置2を非フレキシブル表示装置とする場合には、ガラス基板等を用いればよい。
 樹脂層12の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができるが、これに限定されることはない。本実施形態においては、支持基板(図示せず)越しに樹脂層12にレーザ光を照射して支持基板(図示せず)及び樹脂層12間の結合力を低下させ、支持基板(図示せず)を樹脂層12から剥離し(LLO(Laser Lift Off)工程)、樹脂層12における支持基板(図示せず)を剥離した面にPETからなる基板10を貼り合せることで、表示装置2をフレキシブル表示装置としている。しかしながら、表示装置2を非フレキシブル表示装置とする場合、または、LLO工程以外の方法で表示装置2をフレキシブル表示装置とする場合等には、樹脂層12は必要ではない。
 バリア層3は、表示装置2の使用時に、水分や不純物が、TFT層4や発光素子5R・5G・5Bに到達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・ドレイン電極を含むソース・ドレイン配線SHと、ソース・ドレイン配線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)、ゲート電極GE、無機絶縁膜18、無機絶縁膜20及びソース・ドレイン配線SHを含むように、アクティブ素子としての薄膜トランジスタ素子Tr(TFT素子)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1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。
 ゲート電極GE、容量電極CE、ソース・ドレイン配線SH、配線TW、及び端子TM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、窒化シリコン(SiNx)膜あるいは酸窒化シリコン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、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂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。
 発光素子5Rは、発光層24dとして、第1波長領域の発光層24Rdを備えている。発光素子5Gは、発光層24dとして、第2波長領域の発光層24Gdを備えている。発光素子5Bは、発光層24dとして、第3波長領域の発光層24Bdを備えている。
 第1波長領域の発光層24Rdと、第2波長領域の発光層24Gdと、第3波長領域の発光層24Bdとは、互いに発光する光の中心波長が異なる。本実施形態においては、第1波長領域の発光層24Rdは赤色を、第2波長領域の発光層24Gdは緑色を、第3波長領域の発光層24Bdは青色を、それぞれ発光する場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。
 また、本実施形態においては、表示装置2が、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ発光する3種類の発光素子5R・5G・5Bを備えた場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、それぞれ異なる色の光を発光する4種類以上の発光素子を備えていてもよい。あるいは、表示装置が備える発光素子が1種類であっても2種類であってもよい。
 発光層24d(具体的には、発光層24Rd・24Gd・24Bd)は、ナノサイズの量子ドット(ナノ粒子)を含む発光層である。発光層24dは、例えば、量子ドット蛍光体を含んでいてもよい。量子ドットの材料としては、例えば、CdSe/CdS、CdSe/ZnS、InP/ZnS、及びCIGS/ZnSのうち何れかの材料を用いることができる。また、量子ドットの粒径は3~10nm程度である。なお、各発光層24Rd・24Gd・24Bdで、互いに発光する光の中心波長を異なるようにするため、これら発光層24Rd・24Gd・24Bdにおいて、量子ドットの粒径を異なるようにしてもよく、互いに異なる種類の量子ドットを用いてもよい。
 本実施形態では、発光層24dとして、量子ドット(ナノ粒子)を含む発光層を用いた場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されることはなく、発光層24dとして、OLED用の発光層を用いてもよい。
 発光素子5(具体的には、発光素子5R・5G・5B)がQLEDである場合、第1電極22及び第2電極25間の駆動電流によって正孔と電子とが発光層24d内で再結合し、これによって生じたエキシトンが、量子ドットの伝導帯準位(conduction band)から価電子帯準位(valence band)に遷移する過程で光(蛍光)が放出される。
 発光素子5(具体的には、発光素子5R・5G・5B)がOLEDである場合、第1電極22及び第2電極25間の駆動電流によって正孔と電子とが発光層24d内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に遷移する過程で光が放出される。
 なお、発光素子5としては、前記のOLED、QLED以外の発光素子(無機発光ダイオード等)を形成してもよい。
 発光素子5R・5G・5Bの各々は、第1電極22と、正孔輸送層24aと、酸化物層24bと、酸化物層24cと、波長領域が異なる各発光層24d(発光層24Rd、発光層24Gd、及び発光層24Bdの何れか1層)と、電子輸送層24eと、第2電極25とが、この順に、積層された構成となっている。なお、第1電極22から第2電極25までの積層順は、逆にすることもできる。また、発光素子5R・5G・5Bの正孔輸送層24a及び電子輸送層24eの材料については後述するが、これら発光素子5R・5G・5Bの正孔輸送層24a及び電子輸送層24eは、必ずしも共通の材料ではなく、異なる材料で構成される場合もある。
 なお、発光素子5R・5G・5Bの各々は、表示装置2のサブピクセルSPである。
 第1電極22のエッジを覆うバンク23は、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂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。
 本実施形態では、ベタ状の共通層として形成した第2電極25を除いた、第1電極22と、正孔輸送層24aと、酸化物層24bと、酸化物層24cと、発光層24dと、電子輸送層24eとを、サブピクセルSPごとに島状に形成した場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはない。例えば、第1電極22と発光層24dとを除いた、正孔輸送層24aと、酸化物層24bと、酸化物層24cと、電子輸送層24eと、第2電極25とは、ベタ状の共通層として形成してもよい。なお、この場合には、バンク23を設けなくてもよい。
 第1電極22は導電性材料からなり、正孔輸送層24aに正孔を注入する正孔注入層(HIL)の機能を有する。第2電極25は導電性材料からなり、電子輸送層24eに電子を注入する電子注入層(EIL)の機能を有する。
 第1電極22及び第2電極25の少なくとも一方は、透光性材料からなる。なお、第1電極22及び第2電極25の何れか一方は、光反射性材料で形成してもよい。表示装置2をトップエミッション型の表示装置とする場合、上層である第2電極25を透光性材料で形成し、下層である第1電極22を光反射性材料で形成する。表示装置2をボトムエミッション型の表示装置とする場合、上層である第2電極25を光反射性材料で形成し、下層である第1電極22を透光性材料で形成する。なお、第1電極22から第2電極25までの積層順を逆にする場合は、上層である第1電極22を透光性材料で形成し、下層である第2電極25を光反射性材料で形成することにより、表示装置2をトップエミッション型の表示装置とすることができる。また、上層である第1電極22を反射性材料で形成し、下層である第2電極25を透光性材料で形成することにより、表示装置2をボトムエミッション型の表示装置とすることができる。
 透光性材料としては、例えば、透明導電膜材料を用いることができる。具体的には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZnO、AZO(aluminum-doped zinc oxide)、BZO(boron-doped zinc oxide)等を用いることができる。これらの材料は可視光の透過率が高いため、発光効率が向上する。
 光反射性材料としては、可視光の反射率の高い材料が好ましく、例えば、金属材料を用いることができる。具体的には、例えば、Al、Cu、Au、Ag等を用いることができる。これらの材料は、可視光の反射率が高いため、発光効率が向上する。
 また、第1電極22及び第2電極25の何れか一方を、透光性材料と光反射性材料との積層体とすることで、光反射性を有する電極としてもよい。
 なお、本実施形態においては、表示装置2をトップエミッション型とするため、上層である第2電極25は透光性材料で形成し、下層である第1電極22は光反射性材料で形成した。
 正孔輸送層24aは、正孔を輸送し、電子の移動を阻害する層である。正孔輸送層24aの材料としては、正孔輸送性材料であれば、特に限定されるものではなく、公知の正孔輸送性材料を用いることができる。そのなかでも、上記正孔輸送性材料としては、例えば半導体が好ましく、p型半導体がさらに好ましい。上記正孔輸送性材料の一例としては、例えば、NiO(酸化ニッケル)、CuAlO(アルミン酸銅)、PEDOT:PSS(ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(4-スチレンスルホネート))、PVK(ポリビニルカルバゾール)等が挙げられる。上記正孔輸送性材料には、ナノ粒子を用いてもよい。
 また、正孔輸送層24aは、 Ni及びCuのうち少なくとも1つを含む酸化物からなっていてもよい。また、正孔輸送層24aは、酸素以外の最も多く含まれる元素が、Ni及びCuのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。この場合、正孔輸送層24aは良好な正孔伝導性を有する。
 上記正孔輸送性材料は、酸化物であってもよく、酸化物以外の材料であってもよい。したがって、正孔輸送層24aは、該正孔輸送層24a中に酸素原子を有していてもよいし、酸素原子を有していなくてもよい。上記正孔輸送性材料が酸化物である場合(言い換えれば、正孔輸送層24aが酸化物からなる場合)、酸化物層24bの酸素原子密度は、後述する実施形態2に示すように正孔輸送層24aの酸素原子密度(つまり、正孔輸送層24a中の酸素原子の密度)よりも小さいことが望ましい。しかしながら、酸化物層24bの酸素原子密度は、正孔輸送層24aの酸素原子密度と同じである場合、及び、正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも大きい場合もあり得る。
 酸化物層24b及び酸化物層24cは、正孔輸送層24aとは別に設けられていることから、正孔輸送層24aの材料選択の自由度を低下させることなく、自由に電気双極子を形成することができる。したがって発光層24dへの正孔注入量を自在に制御することができる。
 酸化物層24bは、無機酸化物からなることが好ましい。また、酸化物層24bは、絶縁体(絶縁材料)からなることが好ましい。また、酸化物層24bは、無機酸化物絶縁体からなることが好ましい。これらの場合、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 酸化物層24cは、例えば無機酸化物からなることが好ましい。また、酸化物層24cは、絶縁体(絶縁材料)からなることが好ましい。また、酸化物層24cは、無機酸化物絶縁体からなることが好ましい。これらの場合、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 また、酸化物層24b及び酸化物層24cの両方が無機酸化物からなることがさらに好ましい。また、酸化物層24b及び酸化物層24cの両方が絶縁体(無機絶縁体)からなることがさらに好ましい。これらの場合、長期信頼性がさらに改善される。すなわち、エイジング後の発光効率がさらに改善される。
 これら酸化物層24b及び酸化物層24cは、互いに独立して、例えば、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、Ta(タンタル)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、Mg(マグネシウム)、Ge(ゲルマニウム)、Si(ケイ素、シリコン)、Y(イットリウム)、La(ランタン)、Sr(ストロンチウム)のうち少なくとも1つの元素を主成分として含む酸化物で形成されていてもよい。つまり、酸化物層24bと酸化物層24cとは、互いに同じ元素を少なくとも1つ主成分として含む酸化物であってもよく、互いに異なる元素を主成分として含む酸化物であってもよい。また、酸化物層24b及び酸化物層24cは、互いに独立して、酸素以外の最も多い元素が、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうちの何れかである酸化物で形成されていてもよい。
 より具体的には、酸化物層24b及び酸化物層24cは、互いに独立して、例えば、酸化アルミニウム(例えば、Al)、酸化ガリウム(例えば、α構造あるいはβ構造等の結晶構造を有するGa)、酸化タンタル(例えば、Ta)、酸化ジルコニウム(例えば、ZrO)、酸化ハフニウム(例えば、HfO)、酸化マグネシウム(例えば、MgO)、酸化ゲルマニウム(例えば、ZeO)、酸化シリコン(例えば、SiO)、酸化イットリウム(例えば、Y)、酸化ランタン(例えば、La)、酸化ストロンチウム(例えば、SrO)、およびこれら酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物のうち少なくとも1つを含んでいてもよく、上記酸化物および上記複合酸化物の何れか一つからなっていてもよい。そのような複合酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えば、SiとAlとを含む酸化物等が挙げられる。なお、これら酸化物層24b及び酸化物層24cについては、後で、より詳しく説明する。
 電子輸送層24eは、電子を輸送し、正孔の移動を阻害する層である。電子輸送層24eの材料としては、電子輸送性材料であれば、特に限定されるものではなく、公知の電子輸送性材料を用いることができる。上記電子輸送性材料は、酸化物であってもよく、酸化物以外の材料であってもよい。上記電子輸送性材料としては、例えば半導体が好ましく、n型半導体がさらに好ましい。上記電子輸送性材料としては、例えば、ZnO、TiO、SrTiO等を用いることができる。また、上記電子輸送材料には、ナノ粒子を用いてもよい。また、電子輸送性材料として、TPBi(1,3,5-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール-2-イル)ベンゼン)、Alq3(トリス(8-ヒドロキシ-キノリネート)アルミニウム)、BCP(2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)等の有機材料を用いてもよい。
 封止層6は透光性であり、第2電極25を覆う第1無機封止膜26と、第1無機封止膜26よりも上側に形成される有機封止膜27と、有機封止膜27を覆う第2無機封止膜28とを含む。発光素子5R・5G・5Bを覆う封止層6は、水、酸素等の異物の発光素子5R・5G・5Bへの浸透を防いでいる。
 第1無機封止膜26及び第2無機封止膜28は、それぞれ、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、第1無機封止膜26及び第2無機封止膜28よりも厚い透光性有機膜であり、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂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。
 図3の(a)は、比較例である発光素子における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図であり、図3の(b)は、発光素子5における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。
 図3の(a)に示すように、正孔輸送層24aと発光層24dとが直接接する比較例である発光素子においては、正孔輸送層24aの価電子帯(HTL価電子帯)の上端と発光層24dの価電子帯(発光層価電子帯)の上端とのエネルギー差ΔEvが大きい。このエネルギー差ΔEvは、正孔注入障壁の高さとなるため、図3の(a)に示す発光素子では、発光層24dに対して効率的な正孔注入ができない。
 一方、本実施形態に係る発光素子5は、図3の(b)に示すように、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、正孔輸送層24a側から、酸化物層24bと酸化物層24cとが互いに接してこの順に積層されており、かつ、前述したように、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい。このため、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、酸化物層24bから酸化物層24cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、該界面において、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1が形成される。
 このように、電気双極子1が形成されると、図3の(b)に示すように、電気双極子1が形成される界面である、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面を境にして、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる。この結果、図3の(b)に示すように、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面を境にして、第1電極22側のバンドの位置(伝導帯下端及び価電子帯上端の位置)は、第2電極25側のバンドの位置に対して下方向に移動する。つまり、図3の(b)に示す例の場合、正孔輸送層24aのバンドの位置及び酸化物層24bのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層24cのバンドの位置に対して下方向に移動(バンドシフト)する。図示はしないが、このとき、第2電極25側のバンドの位置には、発光層24dよりも第2電極25側の層のバンドの位置も含まれることは、言うまでもない。なお、図3の(b)では、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる前の正孔輸送層24aのバンドの位置を一点鎖線で示すとともに、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層24bのバンドの位置を二点鎖線で示している。また、電気双極子1による真空準位のシフト後の真空準位を点線で示している。
 具体的には、電気双極子1が形成されると、正孔輸送層24aの伝導帯(HTL伝導帯)はHTL伝導帯’に、正孔輸送層24aのHTL価電子帯はHTL価電子帯’に、それぞれ移動する。この移動によって、HTL価電子帯の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEvは、HTL価電子帯’の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEv’となる。この結果、電気双極子1形成後のエネルギー差ΔEv’(言い換えれば、電気双極子1形成後の正孔注入障壁高さ)は、エネルギー差ΔEv(言い換えれば、酸化物層24b及び酸化物層24cを形成しない場合の正孔注入障壁高さ)よりも小さくなる。
 発光素子5において、酸化物層24b及び酸化物層24cの膜厚が十分に薄い場合、正孔は酸化物層24b及び酸化物層24cをトンネリングにより伝導できるため、正孔輸送層24aと発光層24dとの間の正孔注入障壁高さは、実効的にHTL価電子帯’の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEv’となる。本実施形態によれば、このように酸化物層24b及び酸化物層24cを形成することにより、効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、本開示において、エネルギー差ΔEv’とは、「電気双極子形成後における、正孔輸送層24aの価電子帯上端と、発光層24dの価電子帯上端とのエネルギー差」を示す。したがって、本実施形態において、「電気双極子形成後」とは、「電気双極子1形成後」を示し、「電気双極子形成後における、正孔輸送層24aの価電子帯上端と、発光層24dの価電子帯上端とのエネルギー差」とは、上述したように、「電気双極子1形成後における、HTL価電子帯’の上端と、発光層価電子帯の上端とのエネルギー差」を示す。また、本開示において、エネルギー差ΔEv’の符号は、電気双極子形成後において、正孔輸送層24aの価電子帯上端(本実施形態ではHTL価電子帯’の上端)が発光層24dの価電子帯上端(本実施形態では発光層価電子帯の上端)より高エネルギー側(バンド図における上側)にある場合を正(ΔEv’>0)とし、電気双極子形成後において、正孔輸送層24aの価電子帯上端(本実施形態ではHTL価電子帯’の上端)が発光層24dの価電子帯上端(本実施形態では発光層価電子帯の上端)より低エネルギー側(バンド図における下側)にある場合を負(ΔEv’<0)とする。
 同様に、本開示において、エネルギー差ΔEvとは、「電気双極子形成前(言い換えれば、真空準位のシフトがない状態)における、正孔輸送層24aの価電子帯上端(つまり、HTL価電子帯の上端)と、発光層24dの価電子帯上端(つまり、発光層価電子帯の上端)とのエネルギー差」である。また、本開示において、エネルギー差ΔEvの符号は、電気双極子形成前において、正孔輸送層24aの価電子帯上端(つまり、HTL価電子帯の上端)が発光層24dの価電子帯上端(つまり、発光層価電子帯の上端)より高エネルギー側(バンド図における上側)にある場合を正(ΔEv>0)とし、電気双極子形成前において、正孔輸送層24aの価電子帯上端(つまり、HTL価電子帯の上端)が発光層24dの価電子帯上端(つまり、発光層価電子帯の上端)より低エネルギー側(バンド図における下側)にある場合を負(ΔEv<0)とする。
 正孔注入障壁高さが負の場合、正孔注入障壁が存在しないことを意味する。
 なお、図3の(b)では、二点鎖線で示す、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層24bのバンドの位置(伝導帯下端及び価電子帯上端の位置)と、酸化物層24cのバンドの位置(伝導帯下端及び価電子帯上端の位置)とが、同じである場合を例に挙げて図示している。しかしながら、酸化物層24b及び酸化物層24cのバンドの位置は、酸化物層24b及び酸化物層24cの材料の選択によって決定されるため、図3の(b)に示す例に限定されない。本実施形態においては、図3の(a)に示すように、HTL価電子帯の上端は発光層価電子帯の上端よりも上に位置する。図3の(b)に示す例では、電気双極子1の形成によりバンドシフトが起こった後のHTL価電子帯’の上端が、発光層価電子帯の上端よりも上に位置する場合を例に挙げて図示している。しかしながら、バンドシフトが起こった後のHTL価電子帯’の上端は、発光層価電子帯の上端よりも下に位置してもよく、下に位置する方がより好ましい。
 酸化物層24bの膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることが好ましい。酸化物層24bの膜厚を5nm以下とすることにより、正孔のトンネリングを効率的に行うことができる。また、酸化物層24bの膜厚を0.2nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。酸化物層24bの膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であることがさらに好ましい。この場合、さらに効率的な正孔注入が可能となる。
 同様に、酸化物層24cの膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることが好ましい。酸化物層24cの膜厚を5nm以下とすることにより、正孔のトンネリングを効率的に行うことができる。また、酸化物層24cの膜厚を0.2nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。酸化物層24cの膜厚も0.8nm以上、3nm未満であることが好ましく、この場合、さらに効率的な正孔注入が可能となる。
 酸化物層24bと酸化物層24cとの合計の膜厚は、0.4nm以上、5nm以下であることが好ましい。上記合計の膜厚を5nm以下とすることにより、正孔のトンネリングを効率的に行うことができる。また、上記合計の膜厚を0.4nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。上記合計の膜厚は、1.6nm以上、4nm未満であることがさらに好ましい。この場合、さらに効率的な正孔注入が可能となる。
 酸化物層24bは、アモルファス(非晶質)の酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層24cとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。また、酸化物層24cも、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層24bとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。
 なお、酸化物層24bは、酸化物層24cとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、酸化物層24b全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。また、酸化物層24cは、酸化物層24bとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、酸化物層24c全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。言い換えれば、少なくとも酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面において、これら酸化物層24b及び酸化物層24cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本実施形態においては、酸化物層24c中の酸素原子密度が酸化物層24b中の酸素原子密度より小さくなるように形成されれば、酸化物層24b及び酸化物層24cの多結晶化の方法は、特に限定されない。また、酸化物層24c中の酸素原子密度が酸化物層24b中の酸素原子密度より小さくなるように形成されていれば、酸化物層24b及び酸化物層24cをそれぞれ構成する多結晶の酸化物の種類は、特に限定されない。なお、上記多結晶化の方法の一例としては、例えば、レーザ光を用いた熱処理が挙げられる。
 上述したように酸化物層24bにおける少なくとも酸化物層24cとの接触面の一部、及び、酸化物層24cにおける少なくとも酸化物層24bとの接触面の一部は、多結晶化されていてもよいが、酸化物層24b及び酸化物層24cは、それぞれアモルファス(非晶質)の酸化物からなることが、特に好ましい。酸化物層24b及び酸化物層24cをそれぞれアモルファスの酸化物で形成することで、これら酸化物層24b及び酸化物層24cの膜厚均一性を向上することができ、それぞれの表面の平坦性を向上させることができる(言い換えれば、酸化物層24b及び酸化物層24cにおける、互いの境界面(界面)の表面粗度を小さくすることができる)。この場合、電気双極子1が、上記境界面内で均一に形成されやすく、酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面全体において、正孔輸送層24aの価電子帯(HTL価電子帯’)の上端と発光層24dの価電子帯(発光層価電子帯)の上端とのエネルギー差ΔEv’の面内分布を均一にすることができる。このため、トンネリングによる正孔伝導の均一性が改善され、発光効率が向上する。
 一方、酸化物層24bにおける少なくとも酸化物層24cとの接触面の一部が多結晶化されている場合、酸化物層24bにおける、少なくとも、酸化物層24cとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含んでいてもよい。また、酸化物層24cにおける少なくとも酸化物層24bとの接触面の一部が多結晶化されている場合、酸化物層24cにおける、少なくとも、酸化物層24bとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含んでいてもよい。
 このように少なくとも酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面において、これら酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも一方の層がグレイン(粒)を含むことで、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面の面積が大きくなるため、より効率的に電気双極子1を形成することができる。このため、発光素子5における効率的な正孔注入が可能となる。
 上述したように、発光素子5は、少なくとも酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面において、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 また、発光素子5は、少なくとも酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面において、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち何れか一方の層が多結晶の酸化物を含み、他方の層がアモルファス(非晶質)の酸化物で構成されていてもよい。例えば、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、上層側の層がアモルファス(非晶質)の酸化物からなり、下層側の層の少なくとも上面の一部が多結晶化されていてもよい。この場合、下層側の層の上面がグレイン(粒)を含んでいてもよい。下層側の層の上面の表面粗度は、上層側の層における下層側の層との接触面(界面)にも反映される。
 したがって、例えば図2に示すように第1電極22が発光層24dよりも下層側の層であり、第2電極25が発光層24dよりも上層側の層である場合には、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、上層側の層である酸化物層24cがアモルファス(非晶質)の酸化物からなっていてもよい。そして、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、下層側の層である酸化物層24bの上面がグレイン(粒)を含んでいてもよい。この場合、酸化物層24cを非晶質(アモルファス)の酸化物とすることで、グレインを含む酸化物層24bに対する良好なカバレッジが得られるため、電気双極子1が形成されやすく、また、酸化物層24cの膜厚均一性を向上できるため、酸化物層24cにおけるトンネリングによる正孔伝導の均一性を向上できる。また、酸化物層24bの上面がグレイン(粒)を含むことで、酸化物層24bの上面と酸化物層24cとの界面の面積が大きくなるため、より効率的に電気双極子1を形成することができる。この結果、発光素子5において、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、本実施形態では、上記接触面の少なくとも一方を多結晶化することによってグレイン(粒)を形成する場合を一例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、スパッタ法、CVD法等により、自発的な核成長を利用して、上記接触面の少なくとも一方における少なくとも一部にグレイン(粒)を形成してもよい。なお、勿論、酸化物層24b全体がグレイン(粒)を含んでいてもよく、酸化物層24c全体がグレイン(粒)を含んでいてもよい。
 また、酸化物層24bにおける少なくとも酸化物層24cとの接触面、あるいは、酸化物層24cにおける少なくとも酸化物層24bとの接触面において、グレイン(粒)は離散的に分布していてもよい。また、グレイン(粒)は、結晶を含む結晶粒(crystal grain)であってもよいし、非晶質相(アモルファス相)を含んでいてもよい。
 正孔注入は、正孔注入障壁が大きいところでは起こり難く、正孔注入障壁が小さいところでは起こりやすい。酸化物層24b及び酸化物層24cをそれぞれアモルファスの酸化物で形成することで、酸化物層24bと酸化物層24cとの二層間に形成される電気双極子1の面内密度ばらつきを小さくすることができるため、正孔注入障壁高さの面内ばらつきが抑制され、正孔注入効率の面内ばらつきを抑えることができる。この結果、酸化物層24b及び酸化物層24cを正孔が均一にトンネリングしやすくなり、発光素子5における、発光効率が向上する。
 また、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも一方の層は連続膜であることが好ましく、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも上層側の層が連続膜であることがより好ましい。すなわち、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、後から成膜される方の膜は、支持体としての基板(例えば図1に示す例では、第1電極22が形成されるアレイ基板である、基板10、樹脂層12、バリア層3、及びTFT層4を含む積層体)全体に対して全面形成される膜であってもよい。なお、ここで、連続膜とは、空隙率が1%未満の緻密な膜である。すなわち、連続膜とは、実質的に空隙を有しない膜である。
 つまり、図2に示すように第1電極22が発光層24dよりも下層側の層であり、第2電極25が発光層24dよりも上層側の層である場合には、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも、第2電極25側(つまり、上層側)に位置する酸化物層24cが連続膜であることが好ましい。また、第1電極22が発光層24dよりも上層側の層であり、第2電極25が発光層24dよりも下層側の層である場合には、酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも、第1電極22側(つまり、上層側)に位置する酸化物層24bが連続膜であることが好ましい。
 この場合、これら酸化物層24b及び酸化物層24cのうち、少なくとも上層側の層は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD法(化学気相成長法)、PVD法(物理蒸着法)等で成膜することが望ましい。この場合、連続膜が形成される。このような方法で形成された酸化物層24bと酸化物層24cとは、接触面積が大きくなり、電気双極子1が高密度に形成されやすい。なお、ナノ粒子等の微粒子を塗布して作製された層は、微粒子間に多数の空隙が形成されて多孔質状となるため、連続膜にはならない。
 図3の(b)に示すように、正孔輸送層24aのイオン化ポテンシャルIP1は、発光層24dのイオン化ポテンシャルIP2よりも小さく、発光層24dのイオン化ポテンシャルIP2は、酸化物層24bのイオン化ポテンシャルIP3及び酸化物層24cのイオン化ポテンシャルIP4より小さい。すなわち、(i)正孔輸送層24a、(ii)発光層24d、(iii)酸化物層24b及び酸化物層24c、の順にイオン化ポテンシャルが小さい。なお、図3の(b)に示す例では、酸化物層24bのイオン化ポテンシャルIP3と酸化物層24cのイオン化ポテンシャルIP4とが等しい場合を例示しているが、これに限定されない。酸化物層24b及び酸化物層24cのバンドの位置は、酸化物層24b及び酸化物層24cの材料の選択によって決定されるものであるため、酸化物層24bと酸化物層24cとは、それぞれのイオン化ポテンシャルが異なっていてもよい。イオン化ポテンシャルは、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層24b、酸化物層24c、の順に小さくてもよいし、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層24c、酸化物層24b、の順に小さくてもよい。何れの場合にも、電気双極子1によって、正孔注入障壁高さを、エネルギー差ΔEvからエネルギー差ΔEv’へと小さくすることができる。
 また、図3の(b)に示すように、酸化物層24b及び酸化物層24cにおける、伝導帯の下端と価電子帯の上端との間のエネルギー差は、正孔輸送層24aにおける、HTL伝導帯’の下端とHTL価電子帯’の上端との間のエネルギー差より大きい。このため、酸化物層24b及び酸化物層24cのキャリア密度(正孔密度)は、正孔輸送層24aのキャリア密度(正孔密度)よりも小さく、酸化物層24b及び酸化物層24cは、正孔輸送層24aよりも絶縁性が高い。なお、ここで、酸化物層24b及び酸化物層24cにおける、伝導帯の下端と価電子帯の上端との間のエネルギー差とは、酸化物層24bにおける、伝導帯の下端と価電子帯の上端との間のエネルギー差、及び、酸化物層24cにおける、伝導帯の下端と価電子帯の上端との間のエネルギー差を示す。また、酸化物層24bの伝導帯の下端と酸化物層24bの価電子帯の上端との間のエネルギー差は、酸化物層24bにおける、酸化物層24bの伝導帯’の下端と酸化物層24bの価電子帯’の上端との間のエネルギー差に等しく、酸化物層24cの伝導帯の下端と酸化物層24cの価電子帯の上端との間のエネルギー差は、酸化物層24cにおける、酸化物層24cの伝導帯’の下端と酸化物層24cの価電子帯’の上端との間のエネルギー差に等しい。また、上述したように酸化物層24b及び酸化物層24cのキャリア密度(正孔密度)は、正孔輸送層24aのキャリア密度(正孔密度)よりも小さい。したがって、酸化物層24b及び酸化物層24cにおいては、トンネリングによる正孔伝導が行われる。なお、正孔輸送層24aのキャリア密度(正孔密度)は、例えば1×1015cm-3以上であることが好ましい。この場合、正孔輸送層24aの導電性が良好となる。また、正孔輸送層24aのキャリア密度(正孔密度)は、3×1017cm-3以下であることが好ましい。この場合、非発光再結合が抑制され、発光効率が向上する。
 前述したように、本実施形態においては、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい。
 なお、図3の(b)に示す例においては、酸化物層24bの伝導帯の下端と酸化物層24bの価電子帯上端とのエネルギー差と、酸化物層24cの伝導帯の下端と酸化物層24cの価電子帯上端とのエネルギー差とが、等しい場合を示しているが、これに限定されない。酸化物層24bの伝導帯の下端と酸化物層24bの価電子帯上端とのエネルギー差は、酸化物層24cの伝導帯の下端と酸化物層24cの価電子帯上端とのエネルギー差より大きくてもよいし、小さくてもよい。
 図5は、酸化物層24b及び酸化物層24cを構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。
 酸化物層24b及び酸化物層24cを構成する酸化物は、例えば、図5に示す無機酸化物から2つを選択し、酸素原子密度の大きい方を、酸化物層24bを構成する酸化物とし、酸素原子密度の小さい方を、酸化物層24cを構成する酸化物とすればよい。
 前述したように、酸化物層24b及び酸化物層24cをそれぞれ構成する酸化物としては、例えば、図5に例示した酸化物のカチオンを複数含む複合酸化物を用いることもできる。
 酸化物層24cの酸素原子密度を酸化物層24bの酸素原子密度よりも低減することで、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1を形成しやすくなり、発光層24dへの正孔の注入効率を向上することができる。
 酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。酸化物層24bの酸素原子密度に対する酸化物層24cの酸素原子密度が小さいほど、酸化物層24bから酸化物層24cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1がより効率的に形成されるので、発光層24dへのより効率的な正孔注入が可能となる。
 また、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 なお、本開示における酸素原子密度は、酸化物層24bまたは酸化物層24cが有する固有の値として、酸化物層24bまたは酸化物層24cを構成する材料のバルクでの酸素原子密度を適用するものとする。
 図6は、酸化物層24bを構成する酸化物と酸化物層24cを構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。
 図6に示す組み合わせは、酸化物層24c中の酸素原子密度が酸化物層24b中の酸素原子密度よりも小さいため、図3の(b)に示すように電気双極子1が形成され、正孔輸送層24aから発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、図6に示す、酸化物層24b及び酸化物層24cをそれぞれ構成する酸化物の組み合わせは、あくまでも一例である。酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい限り、これらの組み合わせに限定されることはない。
 なお、図6では、一例として、酸化物層24bが1種類のカチオンを含む酸化物からなる場合を例に挙げて示しているが、酸化物層24bは、1種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよく、複数種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよい。つまり、酸化物層24bは、複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよく、酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい限り、例えば、図5に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。同様に、酸化物層24cは、複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよく、酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい限り、例えば、図5に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。
 また、酸化物層24c(より厳密には、酸化物層24cを構成する酸化物)は、酸化物層24bに含まれるカチオン(つまり、酸化物層24bを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよい。また、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、酸化物層24cに含まれるカチオン(つまり、酸化物層24cを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよい。何れの場合にも、酸化物層24bと酸化物層24cとが、共通のカチオンを含んでいることで、酸化物層24bと酸化物層24cとの格子不整合を緩和する構造とすることができる。この結果、格子不整合による欠陥の発生を抑制し、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1をより効率的に形成することができるので、正孔輸送層24aから発光層24dへのより効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層24bにおいて、酸化物層24bに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下が好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層24b中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 また、酸化物層24c(より厳密には、酸化物層24cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層24cにおいて、酸化物層24cに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下が好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層24c中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層24c(より厳密には、酸化物層24cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 <変形例>
 図7は、本変形例に係る発光素子5における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。
 図3の(b)では、前述したように、イオン化ポテンシャルが、(i)正孔輸送層24a、(ii)発光層24d、(iii)酸化物層24b及び酸化物層24c、の順に小さい場合を例に挙げて図示した。
 発光素子5におけるイオン化ポテンシャルについては、正孔輸送層24aのイオン化ポテンシャルIP1が発光層24dのイオン化ポテンシャルIP2よりも小さく、発光層24dのイオン化ポテンシャルIP2が、酸化物層24bのイオン化ポテンシャルIP3及び酸化物層24cのイオン化ポテンシャルIP4より小さければよい。酸化物層24bのイオン化ポテンシャルIP3と酸化物層24cのイオン化ポテンシャルIP4との大小関係は、材料の選択によって決定されるものであるため、酸化物層24bのイオン化ポテンシャルIP3と酸化物層24cのイオン化ポテンシャルIP4との大小関係については、特に制約はない。イオン化ポテンシャルは、図7に示すように、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層24b、酸化物層24c、の順に小さくてもよい。また、イオン化ポテンシャルは、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層24c、酸化物層24b、の順に小さくてもよい。何れの場合にも、電気双極子1によって、正孔注入障壁高さを、エネルギー差ΔEvからエネルギー差ΔEv’へと、小さくすることができる。
 〔実施形態2〕
 図8は、本実施形態に係る発光素子55における正孔注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。
 本実施形態に係る発光装置は、実施形態1に係る発光装置(例えば表示装置2)において、発光素子として、図8に示す発光素子55を備えている。本実施形態に係る発光素子55は、以下に説明する点を除けば、実施形態1に係る発光素子5と同じ構成を有している。具体的には、本実施形態に係る発光素子55は、正孔輸送層24aが酸化物からなる。図8に示すように、酸化物層24bと酸化物層24cとは、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、正孔輸送層24a側(言い換えれば、第1電極22側)から、この順に積層されているとともに、正孔輸送層24aと酸化物層24bと酸化物層24cとは、互いに接して積層されている。なお、前述したように、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度とは異なる。また、正孔輸送層24a中の酸素原子の密度(以下、「正孔輸送層24aの酸素原子密度」と称する場合がある)と、該正孔輸送層24aに隣接する酸化物層24b中の酸素原子密度とは異なる。この場合、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面のみならず、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面においても、酸素原子の移動が起こり、電気双極子が形成されやすい。
 実施形態1で説明した通り、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さいことが好ましい。この場合、正孔輸送層24aと発光層24dとの間の正孔注入障壁高さが小さくなり、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 本実施形態においては、酸化物層24bの酸素原子密度は、正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さいことが好ましい。この場合、正孔輸送層24aと発光層24dの間における正孔注入障壁高さが小さくなり、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 また、本実施形態においては、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さく、酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さいことがさらに好ましい。この場合、正孔輸送層24aと発光層24dの間における正孔注入障壁高さ(エネルギー差ΔEv’)が、実施形態1の場合よりも小さくなり、発光層24dへのさらに効率的な正孔注入が可能となる。この結果、発光素子55における発光効率が向上する。
 以下、本実施形態では、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さく、酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さい場合を例に挙げて説明する。この場合、実施形態1と同じく酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、酸化物層24bから酸化物層24cの方向への酸素原子の移動が起こりやすい。また、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面において、正孔輸送層24aから酸化物層24bの方向への酸素原子の移動が起こりやすい。このため、図8に示すように、実施形態1と同じく、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1が形成される。また、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面において、酸化物層24bから正孔輸送層24aの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子31が形成される。なお、本実施形態の発光素子55において、互いに隣り合う正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面において、酸素原子が移動する機構は、図4の(a)において、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、酸素原子が移動する機構と同じである。したがって、図4の(a)・(b)において、「24b」、「24c」、「1」は、順に、「24a」、「24b」、「31」と読み替えることができる。
 このように、電気双極子1・31が形成されると、図8に示すように、電気双極子1が形成される界面である、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面、及び、電気双極子31が形成される界面である、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面を境にして、それぞれ、電気双極子1、及び、電気双極子31による、真空準位のシフトが起こる。この結果、図8に示すように、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面を境にして、第1電極22側のバンドの位置(フェルミ準位、伝導帯下端、及び価電子帯上端の位置等)が、第2電極25側のバンドの位置に対して下方向に移動するとともに、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面を境にして、第1電極22側のバンドの位置が、第2電極25側のバンドの位置に対して下方向に移動する。つまり、図8に示す例の場合、正孔輸送層24aのバンドの位置及び酸化物層24bのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層24cのバンドの位置に対して下方向に移動(バンドシフト)する。また、正孔輸送層24aのバンドの位置が、酸化物層24bのバンドの位置、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層24cのバンドの位置に対してさらに下方向に移動(バンドシフト)する。図示はしないが、このとき、第2電極25側のバンドの位置には、発光層24dよりも第2電極25側の層のバンドの位置も含まれることは、言うまでもない。なお、図8でも、電気双極子1・31による真空準位のシフトが起こる前の正孔輸送層24aのバンドの位置を一点鎖線で示すとともに、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層24bのバンドの位置を二点鎖線で示している。また、電気双極子1・31による真空準位のシフト後の真空準位を点線で示している。
 具体的には、電気双極子1・31が形成されると、正孔輸送層24aのHTL価電子帯はHTL価電子帯’に、酸化物層24bの価電子帯は酸化物層24bの価電子帯’に、それぞれ移動する。また、正孔輸送層24aのHTL伝導帯はHTL伝導帯’に、酸化物層24bの伝導帯は酸化物層24bの伝導帯’に、それぞれ移動する。この移動によって、HTL価電子帯の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEvは、HTL価電子帯’の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEv’となる。この結果、電気双極子1・31形成後のエネルギー差ΔEv’(言い換えれば、電気双極子1・31形成後の正孔注入障壁高さ)は、エネルギー差ΔEv(言い換えれば、酸化物層24b及び酸化物層24cを形成しない場合の正孔注入障壁高さ)よりも小さくなる。
 実施形態1の発光素子5同様、発光素子55において、酸化物層24b及び酸化物層24cの膜厚が十分に薄い場合、正孔は酸化物層24b及び酸化物層24cをトンネリングにより伝導できるため、正孔輸送層24aと発光層24dとの間の正孔注入障壁高さは、実効的にHTL価電子帯’の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEv’となる。
 本実施形態によれば、上述したように正孔輸送層24a、酸化物層24b、及び酸化物層24cを形成することにより、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面、及び、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面、の2つの界面において、酸化物層24cから正孔輸送層24aの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメント1・31がそれぞれ形成される。このため、本実施形態によれば、実施形態1と比較して、正孔輸送層24aのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層24cのバンドの位置に対して、より下方向に移動する。この移動によって、HTL価電子帯’の上端と発光層価電子帯の上端とのエネルギー差ΔEv’が、実施形態1よりもさらに小さくなる。このため、本実施形態によれば、実施形態1よりもさらに効率的な正孔注入が可能となる。
 図9は、正孔輸送層24aを構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。
 正孔輸送層24aを構成する酸化物は、例えば、図9に示す無機酸化物から、酸化物層24bの酸素原子密度よりも酸素原子密度の大きい無機酸化物を選択し、該無機酸化物を、正孔輸送層24aを構成する酸化物としてもよい。また、図9に示す無機酸化物から正孔輸送層24aを構成する酸化物を選択した後、図5または図6に示す無機酸化物及びその組み合わせから、正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも酸素原子密度の小さい無機酸化物の組み合わせを選択して、酸化物層24b及び酸化物層24cとしてもよい。
 正孔輸送層24aを構成する酸化物としては、例えば、図9に例示した酸化物のカチオンを複数含む複合酸化物を用いることもできる。また、正孔輸送層24aは、Ni及びCuのうち、少なくとも1つを含む酸化物からなっていてもよい。また、正孔輸送層24aは、酸素以外の最も多く含まれる元素がNi及びCuのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 本実施形態でも、酸化物層24cの酸素原子密度を酸化物層24bの酸素原子密度よりも低減することで、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1を形成しやすくなり、正孔の注入効率を向上することができる。また、本実施形態によれば、正孔輸送層24aに隣り合う酸化物層24bの酸素原子密度を正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも低減することで、酸化物層24bから正孔輸送層24aの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子31を形成しやすくなり、正孔の注入効率をより向上することができる。
 なお、上述したように正孔輸送層24aが酸化物からなる場合、酸化物層24bの酸素原子密度は、正孔輸送層24aの酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。また、実施形態1同様、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。正孔輸送層24aの酸素原子密度に対する酸化物層24bの酸素原子密度が小さいほど、正孔輸送層24aから酸化物層24bの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、酸化物層24bから正孔輸送層24aの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子31がより効率的に形成される。また、酸化物層24bの酸素原子密度に対する酸化物層24cの酸素原子密度が小さいほど、酸化物層24bから酸化物層24cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、酸化物層24cから酸化物層24bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1がより効率的に形成される。
 また、酸化物層24cの酸素原子密度は、酸化物層24bの酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 また、酸化物層24bの酸素原子密度は、正孔輸送層24aの酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 この結果、正孔輸送層24aから発光層24dへのより効率的な正孔注入が可能となる。なお、本開示における酸素原子密度は、正孔輸送層24aが有する固有の値として、正孔輸送層24aを構成する材料のバルクでの酸素原子密度を適用するものとする。
 図10は、正孔輸送層24aを構成する酸化物と、該正孔輸送層24aに隣り合う酸化物層24bを構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。
 図10に示す組み合わせは、酸化物層24b中の酸素原子密度が正孔輸送層24a中の酸素原子密度よりも小さいため、図8に示すように電気双極子31が形成され、正孔輸送層24aから発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、図10に示す、正孔輸送層24a及び酸化物層24bをそれぞれ構成する酸化物の組み合わせは、あくまでも一例である。本実施形態においては、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さい限り、これらの組み合わせに限定されることはない。
 なお、図10では、一例として、正孔輸送層24aが、NiOまたはCuAlOからなる場合を例に挙げて示しているが、これらの材料に限定されない。正孔輸送層24aは、1種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよく、複数種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよい。つまり、本実施形態においては、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さい限り、正孔輸送層24aは、例えば、図9に例示の複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよく、例えば、図9に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。また、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さい限り、正孔輸送層24aは、Ni及びCuのうち、少なくとも1つを含む酸化物からなっていてもよい。また、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度よりも小さい限り、正孔輸送層24aは、酸素以外の最も多く含まれる元素がNi及びCuのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 また、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、正孔輸送層24aに含まれるカチオン(つまり、正孔輸送層24aを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層24bに、「正孔輸送層24aに含まれるカチオン」が含まれる場合、酸化物層24bに含まれる全カチオンに対する、酸化物層24bに含まれる当該「正孔輸送層24aに含まれるカチオン」の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、当該「正孔輸送層24aに含まれるカチオン」が酸化物層24bに含まれることによって酸化物層24b中における正孔密度が大きくなるのを抑制することができる。また、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、「正孔輸送層24aに含まれるカチオン」を含まないことがさらに好ましい。
 また、正孔輸送層24a(より厳密には、正孔輸送層24aを構成する酸化物)は、酸化物層24bに含まれるカチオン(つまり、酸化物層24bを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。正孔輸送層24aに、「酸化物層24bに含まれるカチオン」が含まれる場合、正孔輸送層24aに含まれる全カチオンに対する、正孔輸送層24aに含まれる当該「酸化物層24bに含まれるカチオン」の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、当該「酸化物層24bに含まれるカチオン」が正孔輸送層24aに含まれることによって正孔輸送層24aにおける正孔移動度が低下するのを抑制することができる。また、正孔輸送層24a(より厳密には、正孔輸送層24aを構成する酸化物)は、「酸化物層24bに含まれるカチオン」を含まないことがさらに好ましい。
 なお、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層24bにおいて、酸化物層24bに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層24b中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層24b(より厳密には、酸化物層24bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 また、酸化物層24c(より厳密には、酸化物層24cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層24cにおいて、酸化物層24cに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層24c中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層24c(より厳密には、酸化物層24cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 なお、上述したように正孔輸送層24aが酸化物で形成されている場合、正孔輸送層24aは、アモルファスの酸化物で形成されていてもよいし、少なくとも酸化物層24bとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。つまり、後者の場合、正孔輸送層24aは、酸化物層24bとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、正孔輸送層24a全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。
 また、実施形態1で説明したように、酸化物層24bは、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層24cとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。また、酸化物層24cも、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層24bとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。
 酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さく、かつ、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度より小さくなるように形成されれば、これら正孔輸送層24a、酸化物層24b、及び酸化物層24cの多結晶化の方法は、特に限定されない。また、酸化物層24cの酸素原子密度が酸化物層24bの酸素原子密度よりも小さく、かつ、酸化物層24bの酸素原子密度が正孔輸送層24aの酸素原子密度より小さくなるように形成されていれば、正孔輸送層24a、酸化物層24b、及び酸化物層24cをそれぞれ構成する多結晶の酸化物の種類は、特に限定されない。なお、本実施形態でも、上記多結晶化の方法の一例としては、例えば、レーザ光を用いた熱処理が挙げられる。
 本実施形態によれば、例えば、正孔輸送層24a、酸化物層24b、及び酸化物層24cがそれぞれアモルファスの酸化物からなることで、これら正孔輸送層24a、酸化物層24b、及び酸化物層24cの膜厚均一性を向上することができ、それぞれの表面の平坦性を向上させることができる。この場合、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面全体で、電気双極子31が均一に形成されやすい。また、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面全体で、電気双極子1が均一に形成されやすい。このため、トンネリングによる正孔伝導の効率向上を実現でき、発光素子55における、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 また、酸化物層24b及び酸化物層24cがそれぞれアモルファスの酸化物からなり、正孔輸送層24aにおける、少なくとも、酸化物層24bとの接触面の一部が多結晶の酸化物からなる場合、酸化物層24b及び酸化物層24cの膜厚均一性を向上することができるため、電気双極子31の面内密度ばらつきを抑制することができる。また、この場合、正孔輸送層24aにおける、少なくとも、酸化物層24bとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含む。このため、酸化物層24bをアモルファスの酸化物によって形成することにより、グレインを含む正孔輸送層24aに対する良好なカバレッジが得られるため、酸化物層24bと正孔輸送層24aとの接触面積が大きくなり、より効率的に電気双極子31を形成することができる。このように正孔輸送層24aと酸化物層24bとの接触面において、これら正孔輸送層24a及び酸化物層24bのうち少なくとも一方の層がグレイン(粒)を含むことで、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面の面積が大きくなる。このため、より効率的に電気双極子31を形成することができ、発光素子55における効率的な正孔注入が可能となる。しかも、正孔輸送層24aの表面粗度は、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの接触面(界面)並びに酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面(界面)にも反映される。この結果、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面の面積及び酸化物層24bと酸化物層24cとの界面の面積が大きくなる。
 このため、この場合には、電気双極子1・31をより効率的に形成することができるので、発光素子55における、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、本実施形態では、正孔輸送層24aにおける、酸化物層24bとの接触面を多結晶化することによってグレイン(粒)を形成する場合を一例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、スパッタ法、CVD法等により、自発的な核成長を利用して、上記接触面の少なくとも一方における少なくとも一部にグレイン(粒)を形成してもよい。なお、勿論、正孔輸送層24a全体がグレイン(粒)を含んでいてもよい。
 また、正孔輸送層24aにおける少なくとも酸化物層24bとの接触面において、グレイン(粒)は離散的に分布していてもよい。また、グレイン(粒)は、結晶を含む結晶粒(crystal grain)であってもよいし、非晶質相(アモルファス相)を含んでいてもよい。
 〔実施形態3〕
 酸化物層24b及び酸化物層24cの少なくとも一方は、島状に形成されていてもよい。図11及び図12は、それぞれ、本実施形態に係る発光素子155・255の概略構成を模式的に示す断面図である。
 本実施形態に係る発光装置は、実施形態1に係る発光装置(例えば表示装置2)において、発光素子として、図11に示す発光素子155または図12に示す発光素子255を備えている。本実施形態に係る発光素子155・255は、それぞれ、以下に説明する点を除けば、実施形態1に係る発光素子あるいは実施形態2に係る発光素子と同じ構成を有していてもよい。具体的には、図11に示す発光素子155では、第1電極22が発光層24dよりも上層に位置し、第2電極25が発光層24dよりも下層に位置する。酸化物層24bと接する酸化物層24cは、島状に複数個形成されている。酸化物層24cは、スパッタ法、CVD法等を用いて自発的な核成長を利用して島状に形成することができる。また、薄膜を形成後、エッチング等により島状に加工してもよい。
 図11に示す例では、酸化物層24cが島状に複数個形成されているので、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面の面積が大きくなる。このため、この場合、電気双極子1をより効率的に形成することができるので、発光素子155における、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、図11に示す例では、上層である第1電極22を光反射性材料で形成し、下層である第2電極25を透光性材料で形成する。これにより、上記発光素子155を含むボトムエミッション型の表示装置を実現できる。なお、上記発光素子155を含む表示装置においては、第1電極22をベタ状の共通層として形成し、薄膜トランジスタ素子Tr(TFT素子)に電気的に接続された第2電極25をサブピクセルごとに形成している。
 また、図11に示す例において、上層である第1電極22を透光性材料で形成し、下層である第2電極25を光反射性材料で形成してもよい。これにより、上記発光素子155を含むトップエミッション型の表示装置を実現できる。
 図12に示す発光素子255では、実施形態1と同じく、第1電極22が発光層24dよりも下層に位置し、第2電極25が発光層24dよりも上層に位置する。酸化物層24cと接する酸化物層24bは、島状に複数個形成されている。酸化物層24bは、スパッタ法、CVD法等を用いて自発的な核成長を利用して島状に形成することができる。また、薄膜を形成後、エッチング等により島状に加工してもよい。
 図12に示す例では、酸化物層24bが島状に複数個形成されているので、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面の面積が大きくなる。このため、この場合にも、電気双極子1をより効率的に形成することができるので、発光素子255における、発光層24dへの効率的な正孔注入が可能となる。
 なお、図12に示す例では、下層である第1電極22を光反射性材料で形成し、上層である第2電極25を透光性材料で形成する。これにより、上記発光素子255を含むトップエミッション型の表示装置を実現できる。なお、上記発光素子255を含む表示装置においては、第2電極25をベタ状の共通層として形成し、薄膜トランジスタ素子Tr(TFT素子)に電気的に接続された第1電極22をサブピクセルごとに形成している。
 また、図12に示す例において、下層である第1電極22を透光性材料で形成し、上層である第2電極25を光反射性材料で形成してもよい。これにより、上記発光素子255を含むボトムエミッション型の表示装置を実現できる。
 〔実施形態4〕
 図13は、本実施形態の発光素子355の概略構成を模式的に示す断面図である。
 本実施形態に係る発光装置は、実施形態1に係る発光装置(例えば表示装置2)において、発光素子として、図13に示す発光素子355を備えている。なお、以下の説明において、実施形態1~3の何れかに記載の構成要素と同じ符号を付した構成要素は、特に言及しない限りは、実施形態1~3の何れに記載の構成要素と同じ構成を有していてもよい。
 図13に示すように、本実施形態の発光素子355は、第1電極(正孔注入層:HIL)22と、第2電極(電子注入層:EIL)25と、第1電極22と第2電極25との間に備えられた発光層24dとを含む。第2電極25と発光層24dとの間には、発光層24d側(言い換えれば、第1電極22側)から、酸化物層224b(第1酸化物層)と、酸化物層224c(第2酸化物層)と、電子輸送層(ETL)24eとが、この順に、例えば、互いに接して積層されている。なお、酸化物層224b中の酸素原子の密度と酸化物層224c中の酸素原子の密度とは異なる。発光層24dと第1電極22との間には、正孔輸送層(HTL)24eが備えられている。
 したがって、発光素子355は、例えば上層側から、第1電極22(アノード)と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、第2電極25(カソード)と、をこの順に備えるとともに、発光層24dと電子輸送層24eとの間に、酸化物層224bと、該酸化物層224bに接する酸化物層224cと、を第1電極22側からこの順に備えている。
 なお、後述するように、本実施形態でも、発光素子における各層の積層順は逆であってもよい。したがって、本実施形態に係る発光素子355は、例えば下層側から、第1電極22(アノード)と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、第2電極25(カソード)と、をこの順に備えるとともに、発光層24dと電子輸送層24eとの間に、酸化物層224bと、該酸化物層224bに接する酸化物層224cと、を第1電極22側からこの順に備えていてもよい。
 つまり、本実施形態では、第2電極25上に電子輸送層24eが形成されている。そして、電子輸送層24e上に、酸化物層224c、酸化物層224b、発光層24dが、この順に形成され、発光層24d上に、正孔輸送層24a、第1電極22が、この順に形成されている。
 第2電極25は導電性材料からなり、電子輸送層24eに電子を注入する電子注入層(EIL)の機能を有する。第1電極22は導電性材料からなり、正孔輸送層24aに正孔を注入する正孔注入層(HIL)の機能を有する。
 第1電極22及び第2電極25の少なくとも一方は、透光性材料(例えば透明導電膜)からなる。なお、第1電極22及び第2電極25の何れか一方は、光反射性材料(例えば金属)で形成してもよい。表示装置2をトップエミッション型の表示装置とする場合、上層である第1電極22を透光性材料で形成し、下層である第2電極25を光反射性材料で形成する。表示装置2をボトムエミッション型の表示装置とする場合、上層である第1電極22を光反射性材料で形成し、下層である第2電極25を透光性材料で形成する。第1電極22及び第2電極25としては、実施形態1で説明した、第1電極22及び第2電極25の材料と同様の材料を用いることができる。
 なお、第1電極22から第2電極25までの積層順は、逆にすることもできる。また、ベタ状の共通層として形成する第1電極22(積層順が逆の場合は第2電極25)を除いた、第2電極25(積層順が逆の場合は第1電極22)と、電子輸送層24eと、酸化物層224cと、酸化物層224bと、発光層24dと、正孔輸送層24aとは、サブピクセルSPごとに島状に形成してもよい。また、上記構成に代えて、第2電極25(積層順が逆の場合は第1電極22)と発光層24dとをサブピクセルSPごとに島状に形成し、これらの層を除いた、電子輸送層24eと、酸化物層224cと、酸化物層224bと、正孔輸送層24aと、第1電極22(積層順が逆の場合は第2電極25)と、のうち、少なくとも1層を、ベタ状の共通層として形成してもよい。
 正孔輸送層24a及び電子輸送層24eは、実施形態1で説明した通りである。前述したように、電子輸送性材料は、酸化物であってもよく、酸化物以外の材料であってもよい。したがって、電子輸送層24eは、該電子輸送層24e中に酸素原子を有していてもよいし、酸素原子を有していなくてもよい。上記電子輸送性材料が酸化物である場合(言い換えれば、電子輸送層24eが酸化物からなる場合)、該電子輸送層24e中の酸素原子の密度(以下、「電子輸送層24eの酸素原子密度」と称する場合がある)は、後述する実施形態5に示すように酸化物層224cの酸素原子密度よりも小さいことが望ましい。しかしながら、電子輸送層24eの酸素原子密度は、酸化物層224cの酸素原子密度と同じであっても構わない。また、電子輸送層24eの酸素原子密度は、酸化物層224cの酸素原子密度よりも大きい場合もあり得る。
 酸化物層224b及び酸化物層224cは、電子輸送層24eとは別に設けられていることから、電子輸送層24eの材料選択の自由度を低下させることなく、自由に電気双極子を形成することができる。したがって、発光層24dへの電子注入量を自在に制御することができる。
 酸化物層224b及び酸化物層224cは、実施形態1の酸化物層24b及び酸化物層24c同様、例えば無機酸化物で形成されている。また、酸化物層224b及び酸化物層224cは、無機絶縁体からなることが望ましい。酸化物層224bとしては、実施形態1で例示した、酸化物層24bと同様の材料を用いることができる。また、酸化物層224cとしては、実施形態1で例示した、酸化物層24cと同様の材料を用いることができる。
 本実施形態でも、キャリア輸送層(但し、本実施形態では電子輸送層24e)と発光層24dとの間に設けられた、互いに隣り合う酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、第1電極22から遠い方の酸化物層(第2酸化物層)である酸化物層224c中の酸素原子の密度は、第1電極22に近い方の酸化物層(第1酸化物層)である酸化物層224b中の酸素原子の密度よりも小さいことが好ましい。なお、以下、酸化物層224c中の酸素原子の密度を、「酸化物層224cの酸素原子密度」と称する場合がある。また、酸化物層224b中の酸素原子の密度を、「酸化物層224bの酸素原子密度」と称する場合がある。
 図15の(a)は、本実施形態の発光素子355において互いに隣り合う、第1電極22側(言い換えれば、発光層24d側)の酸化物層224bと第2電極25側(言い換えれば、電子輸送層24e側)の酸化物層224cとの界面において、酸素原子が移動する機構を説明するための図であり、図15の(b)は、上記酸化物層224bと上記酸化物層224cとの界面において、酸素原子の移動により電気双極子1’が形成された状態を示す図である。
 上述したように、本実施形態の酸化物層224cの酸素原子密度は、酸化物層224bの酸素原子密度よりも小さい。このため、図15の(a)に示すように、酸化物層224c上に、該酸化物層224cに接して酸化物層224bが形成されると、これら酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、酸化物層224bから酸化物層224cの方向への酸素原子の移動が起こりやすくなる。酸素原子の移動が起こると、酸素空孔がプラスに、移動した酸素原子がマイナスに帯電する。
 これにより、図15の(b)に図示するように、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面においては、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’が生じる。
 図14の(a)は、比較例である発光素子における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図であり、図14の(b)は、発光素子355における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。
 図14の(a)に示すように、電子輸送層24eと発光層24dとが直接接する比較例である発光素子においては、発光層24dの伝導帯(発光層伝導帯)の下端と電子輸送層24eの伝導帯(ETL伝導帯)の下端とのエネルギー差ΔEcが大きい。このエネルギー差ΔEcは、電子注入障壁の高さとなるため、図14の(a)に示す発光素子では、発光層24dに対して効率的な電子注入ができない。
 一方、本実施形態に係る発光素子355は、図14の(b)に示すように、電子輸送層24eと発光層24dとの間に、電子輸送層24e側から、酸化物層224cと酸化物層224bとが互いに接してこの順に積層されており、かつ、前述したように、酸化物層224c中の酸素原子密度は、酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さい。このため、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、酸化物層224bから酸化物層224cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、該界面において、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’が形成される。
 このように、電気双極子1’が形成されると、図14の(b)に示すように、電気双極子1’が形成される界面である、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面を境にして、電気双極子1’による真空準位のシフトが起こる。この結果、図14の(b)に示すように、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面を境にして、第2電極25側のバンドの位置(伝導帯下端及び価電子帯上端の位置)は、第1電極22側のバンドの位置に対して上方向に移動する。つまり、図14の(b)に示す例の場合、電子輸送層24eのバンドの位置及び酸化物層224cのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層224bのバンドの位置に対して上方向に移動(バンドシフト)する。図示はしないが、このとき、第1電極22側のバンドの位置には、発光層24dよりも第2電極25側の層のバンドの位置も含まれることは、言うまでもない。なお、図14の(b)では、電気双極子1’による真空準位のシフトが起こる前の電子輸送層24eのバンドの位置を一点鎖線で示すとともに、電気双極子1’による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層224cのバンドの位置を二点鎖線で示している。また、電気双極子1’による真空準位のシフト後の真空準位を点線で示している。
 具体的には、電気双極子1’が形成されると、電子輸送層24eのETL伝導帯はETL伝導帯’に、電子輸送層24eの価電子帯(ETL価電子帯)はETL価電子帯’に、それぞれ移動する。この移動によって、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯の下端とのエネルギー差ΔEcは、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差ΔEc’となる。この結果、電気双極子1’形成後のエネルギー差ΔEc’(言い換えれば、電気双極子1’形成後の電子注入障壁高さ)は、エネルギー差ΔEc(言い換えれば、酸化物層224b及び酸化物層224cを形成しない場合の電子注入障壁高さ)よりも小さくなる。
 発光素子355において、酸化物層224b及び酸化物層224cの膜厚が十分に薄い場合、電子は酸化物層224c及び酸化物層224bをトンネリングにより伝導できるため、電子輸送層24eと発光層24dとの間の電子注入障壁高さは、実効的に発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差ΔEc’となる。本実施形態によれば、このように酸化物層224b及び酸化物層224cを形成することにより、効率的な電子注入が可能となる。
 なお、本開示において、エネルギー差ΔEc’とは、「電気双極子形成後における、発光層24dの伝導帯下端と電子輸送層24eの伝導帯下端とのエネルギー差」を示す。したがって、本実施形態において、「電気双極子形成後」とは、「電気双極子1’形成後」を示し、「電気双極子形成後における、発光層24dの伝導帯下端と電子輸送層24eの伝導帯下端とのエネルギー差」とは、上述したように、「電気双極子1’形成後における、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差」を示す。また、本開示において、エネルギー差ΔEc’の符号は、電気双極子形成後において、発光層24dの伝導帯下端(本実施形態では発光層伝導帯の下端)が、電子輸送層24eの伝導帯下端(本実施形態ではETL伝導帯’の下端)より高エネルギー側(バンド図における上側)にある場合を正(ΔEc’>0)とし、電気双極子形成後において、発光層24dの伝導帯下端(本実施形態では発光層伝導帯の下端)が、電子輸送層24eの伝導帯下端(本実施形態ではETL伝導帯’の下端)より低エネルギー側(バンド図における下側)にある場合を負(ΔEc’<0)とする。
 同様に、本開示において、エネルギー差ΔEcとは、「電気双極子形成前(言い換えれば、真空準位のシフトがない状態)における、発光層24dの伝導帯下端(つまり、発光層伝導帯の下端)と電子輸送層24eの伝導帯下端(つまり、ETL伝導帯の下端)とのエネルギー差である。また、本開示において、エネルギー差ΔEcの符号は、電気双極子形成前において、発光層24dの伝導帯下端(つまり、発光層伝導帯の下端)が、電子輸送層24eの伝導帯下端(つまり、ETL伝導帯の下端)より高エネルギー側(バンド図における上側)にある場合を正(ΔEc>0)とし、電気双極子形成後において、発光層24dの伝導帯下端(つまり、発光層伝導帯の下端)が、電子輸送層24eの伝導帯下端(つまり、ETL伝導帯の下端)より低エネルギー側(バンド図における下側)にある場合を負(ΔEc<0)とする。
 電子注入障壁高さが負の場合、電子注入障壁が存在しないことを意味する。
 なお、図14の(b)では、二点鎖線で示す、電気双極子1’による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層224cのバンドの位置と、酸化物層224bのバンドの位置と、が同じである場合を例に挙げて図示している。しかしながら、酸化物層224b及び酸化物層224cのバンドの位置は、酸化物層224b及び酸化物層224cの材料の選択によって決定されるため、図14の(b)に示す例に限定されない。また、図14の(b)に示す例では、電気双極子1’の形成によりバンドシフトが起こった後のETL伝導帯’の下端が、発光層伝導帯の下端よりも下に位置する場合を例に挙げて図示している。しかしながら、バンドシフトが起こった後のETL伝導帯’の下端は、発光層伝導帯の上端よりも上に位置してもよく、上に位置する方がより好ましい。
 酸化物層224bの膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることが好ましい。酸化物層224bの膜厚を5nm以下とすることにより、電子のトンネリングを効率的に行うことができる。また、酸化物層224bの膜厚を0.2nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。酸化物層224bの膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であることがさらに好ましい。この場合、さらに効率的な電子注入が可能となる。
 同様に、酸化物層224cの膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることが好ましい。酸化物層224cの膜厚を5nm以下とすることにより、電子のトンネリングを効率的に行うことができる。また、酸化物層224cの膜厚を0.2nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。酸化物層224cの膜厚も0.8nm以上、3nm未満であることが好ましく、この場合、さらに効率的な電子注入が可能となる。
 酸化物層224bと酸化物層224cとの合計の膜厚は、0.4nm以上、5nm以下であることが好ましい。上記合計の膜厚を5nm以下とすることにより、電子のトンネリングを効率的に行うことができる。また、上記合計の膜厚を0.4nm以上とすることにより、十分に大きな双極子モーメントを得ることができる。上記合計の膜厚は、1.6nm以上、4nm未満であることがさらに好ましい。この場合、さらに効率的な電子注入が可能となる。
 酸化物層224bは、アモルファス(非晶質)の酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層224cとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。また、酸化物層224cも、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層224bとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。
 なお、酸化物層224bは、酸化物層224cとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、酸化物層224b全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。また、酸化物層224cは、酸化物層224bとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、酸化物層224c全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。言い換えれば、少なくとも酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、これら酸化物層224b及び酸化物層224cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度より小さくなるように形成されれば、酸化物層224b及び酸化物層224cの多結晶化の方法は、特に限定されない。また、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度より小さくなるように形成されていれば、酸化物層224b及び酸化物層224cをそれぞれ構成する多結晶の酸化物の種類は、特に限定されない。なお、本実施形態でも、上記多結晶化の方法の一例としては、例えば、レーザ光を用いた熱処理が挙げられる。
 酸化物層224bにおける少なくとも酸化物層224cとの接触面の一部、及び、酸化物層224cにおける少なくとも酸化物層224bとの接触面の一部は、多結晶化されていてもよいが、酸化物層224b及び酸化物層224cは、それぞれアモルファス(非晶質)の酸化物からなることが、特に好ましい。酸化物層224b及び酸化物層224cをそれぞれアモルファスの酸化物で形成することで、これら酸化物層224b及び酸化物層224cの膜厚均一性を向上することができ、それぞれの表面の平坦性を向上させることができる(言い換えれば、酸化物層224b及び酸化物層224cにおける、互いの境界面(界面)の表面粗度を小さくすることができる)。この場合、電気双極子1’が、上記境界面内で均一に形成されやすく、酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面全体において、発光層24dの伝導帯(発光層伝導帯)の下端と電子輸送層24eの伝導帯(ETL伝導帯’)の下端とのエネルギー差ΔEc’の面内分布を均一にすることができる。このため、酸化物層224bと酸化物層224cとにおける、トンネリングによる電子伝導の均一性を向上できる。
 一方、酸化物層224bにおける少なくとも酸化物層224cとの接触面の一部が多結晶化されている場合、酸化物層224bにおける、少なくとも、酸化物層224cとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含んでいてもよい。また、酸化物層224cにおける少なくとも酸化物層224bとの接触面の一部が多結晶化されている場合、酸化物層224cにおける、少なくとも、酸化物層224bとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含んでいてもよい。
 このように少なくとも酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、これら酸化物層224b及び酸化物層224cのうち少なくとも一方の層がグレイン(粒)を含むことで、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面の面積が大きくなるため、より効率的に電気双極子1’を形成することができる。このため、発光素子355における効率的な電子注入が可能となる。
 上述したように、発光素子355は、少なくとも酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 また、発光素子355は、少なくとも酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち何れか一方の層が多結晶の酸化物を含み、他方の層がアモルファス(非晶質)の酸化物で構成されていてもよい。例えば、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、上層側の層がアモルファス(非晶質)の酸化物からなり、下層側の層の少なくとも上面の一部が多結晶化されていてもよい。この場合、下層側の層の上面がグレイン(粒)を含んでいてもよい。
 したがって、例えば図13に示すように第2電極25が発光層24dよりも下層側の層であり、第1電極22が発光層24dよりも上層側の層である場合には、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、上層側の層である酸化物層224bがアモルファス(非晶質)の酸化物からなっていてもよい。そして、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、下層側の層である酸化物層224cの上面がグレイン(粒)を含んでいてもよい。この場合、酸化物層224bを非晶質(アモルファス)の酸化物とすることで、酸化物層224bの膜厚均一性を向上できるため、酸化物層224bにおけるトンネリングによる電子伝導の均一性を向上できる。また、酸化物層224cの上面がグレイン(粒)を含むことで、酸化物層224cの上面と酸化物層224bとの界面の面積が大きくなるため、より効率的に電気双極子1’を形成することができる。この結果、発光素子355において、発光層24dへの効率的な電子注入が可能となる。
 なお、本実施形態でも、酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面の少なくとも一部において、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち少なくとも一方を多結晶化することによってグレイン(粒)を形成してもよい。また、例えば、スパッタ法、CVD法等により、自発的な核成長を利用して、酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、酸化物層224b及び酸化物層224cのうちの少なくとも一方がグレイン(粒)を含むように、酸化物層224b及び酸化物層224cを形成してもよい。なお、勿論、酸化物層224b全体がグレイン(粒)を含んでいてもよく、酸化物層224c全体がグレイン(粒)を含んでいてもよい。
 また、酸化物層224bにおける少なくとも酸化物層224cとの接触面、あるいは、酸化物層224cにおける少なくとも酸化物層224bとの接触面において、グレイン(粒)は離散的に分布していてもよい。また、グレイン(粒)は、結晶を含む結晶粒(crystal grain)であってもよいし、非晶質相(アモルファス相)を含んでいてもよい。
 正孔同様、電子注入も電子注入障壁が大きいところでは起こり難く、電子注入障壁が小さいところでは起こりやすい。酸化物層224b及び酸化物層224cをそれぞれアモルファスの酸化物で形成することで、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面に形成される電気双極子1’の面内密度ばらつきを小さくすることができるため、電子注入障壁高さの面内ばらつきが抑制される。この結果、酸化物層224b及び酸化物層224cを電子が均一にトンネリングしやすくなり、発光素子355における、発光の均一性が向上する。
 また、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、少なくとも一方の層は連続膜であることが好ましく、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、少なくとも上層側の層が連続膜であることがより好ましい。すなわち、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、後から成膜される方の膜は、支持体としての基板(例えば、第2電極25が形成されるアレイ基板である、図1に示す、基板10、樹脂層12、バリア層3、及びTFT層4を含む積層体)全体に対して全面形成される膜であってもよい。なお、前述したように、連続膜とは、空隙率が1%未満の緻密な膜である。つまり、連続膜とは、前述したように、実質的に空隙を有しない膜である。
 なお、少なくとも酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面において、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、下層側の層がグレインを含み、上層側の層が連続膜であってもよい。
 図13に示すように第2電極25が発光層24dよりも下層側の層であり、第1電極22が発光層24dよりも上層側の層である場合には、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、少なくとも、第1電極22側(つまり、上層側)に位置する酸化物層224bが連続膜であることが好ましい。また、第2電極25が発光層24dよりも上層側の層であり、第1電極22が発光層24dよりも下層側の層である場合には、酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、少なくとも、第2電極25側(つまり、上層側)に位置する酸化物層224cが連続膜であることが好ましい。
 この場合、これら酸化物層224b及び酸化物層224cのうち、少なくとも上層側の層は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD法(化学気相成長法)、PVD法(物理蒸着法)等で成膜することが望ましい。このような方法で形成された酸化物層224bと酸化物層224cとは、接触面積が大きくなり、電気双極子1’が高密度に形成されやすい。
 図14の(b)に示すように、電子輸送層24eの電子親和力EA1は、発光層24dの電子親和力EA2よりも大きく、発光層24dの電子親和力EA2は、酸化物層224bの電子親和力EA3及び酸化物層224cの電子親和力EA4より大きい。つまり、本実施形態においては、(i)電子輸送層24e、(ii)発光層24d、(iii)酸化物層224b及び酸化物層224c、の順に電子親和力が大きい。なお、図14の(b)に示す例では、酸化物層224bの電子親和力EA3と酸化物層224cの電子親和力EA4とが等しい場合を例示しているが、これに限定されない。酸化物層224bの電子親和力EA3と酸化物層224cの電子親和力EA4との関係は、材料の選択によって決定されるものであるため、酸化物層224bの電子親和力EA3と酸化物層224cの電子親和力EA4との関係については、特に制約はない。電子親和力は、電子輸送層24e、発光層24d、酸化物層224b、酸化物層224c、の順に大きくてもよいし、電子輸送層24e、発光層24d、酸化物層224c、酸化物層224b、の順に大きくてもよい。何れの場合にも、電気双極子1’によって、電子注入障壁高さを、エネルギー差ΔEcからエネルギー差ΔEc’へと小さくすることができる。
 また、図14の(b)に示すように、酸化物層224b及び酸化物層224cにおける、伝導帯の下端と価電子帯の上端との間のエネルギー差は、電子輸送層24eにおける、ETL伝導帯’の下端とETL価電子帯’の上端との間のエネルギー差より大きい。したがって、酸化物層224b及び酸化物層224cは、電子輸送層24eよりも絶縁性が高い。
 また、酸化物層224b及び酸化物層224cのキャリア密度(電子密度)は、電子輸送層24eのキャリア密度(電子密度)よりも小さい。したがって、酸化物層224b及び酸化物層224cにおいては、トンネリングによる電子伝導が行われる。なお、電子輸送層24eは、前述したようにn型半導体であることが好ましい。また、電子輸送層24eのキャリア密度(電子密度)は、1×1015cm-3以上であることが好ましい。この場合、電子輸送層24eの導電性が良好となる。また、電子輸送層24eのキャリア密度(電子密度)は、3×1017cm-3以下であることが好ましい。この場合、非発光再結合が抑制され、発光効率が向上する。
 上述したように、酸化物層224b及び酸化物層224cとしては、それぞれ、実施形態1の酸化物層24b及び酸化物層24cと同様の材料を用いることができる。本実施形態では、酸化物層224b及び酸化物層224cを構成する酸化物として、例えば、図5に示す無機酸化物から2つを選択し、酸素原子密度の小さい方を、酸化物層224cを構成する酸化物とし、酸素原子密度の大きい方を、酸化物層224bを構成する酸化物とすればよい。
 酸化物層224b及び酸化物層224cをそれぞれ構成する酸化物としては、例えば、図5に例示した酸化物のカチオンを複数含む複合酸化物を用いることもできる。
 酸化物層224c中の酸素原子密度を酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さくすることで、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’を形成しやすくなり、電子の注入効率を向上することができる。
 酸化物層224c中の酸素原子密度は、酸化物層224b中の酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。酸化物層224bの酸素原子密度に対する酸化物層224cの酸素原子密度が小さいほど、酸化物層224bから酸化物層224cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’がより効率的に形成されるので、電子輸送層24eから発光層24dへのより効率的な電子注入が可能となる。
 また、酸化物層224c中の酸素原子密度は、酸化物層224b中の酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 なお、本開示における酸素原子密度は、酸化物層224bまたは酸化物層224cが有する固有の値として、酸化物層224bまたは酸化物層224cを構成する材料のバルクでの酸素原子密度を適用するものとする。
 図16は、酸化物層224bを構成する酸化物と酸化物層224cを構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。
 図16に示す組み合わせは、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さいため、図15の(b)に示すように電気双極子1’が形成され、電子輸送層24eから発光層24dへの効率的な電子注入が可能となる。
 なお、図16に示す、酸化物層224b及び酸化物層224cをそれぞれ構成する酸化物の組み合わせは、あくまでも一例である。酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さい限り、これらの組み合わせに限定されることはない。
 なお、図16では、一例として、酸化物層224cが1種類のカチオンを含む酸化物からなる場合を例に挙げて示しているが、酸化物層224b及び酸化物層224cは、それぞれ、カチオンが1種類の酸化物で構成されていてもよく、複数種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよい。つまり、酸化物層224bは、複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよく、前述したように、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さい限り、例えば、図9に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。同様に、酸化物層224cは、複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよく、前述したように、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さい限り、例えば、図9に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。
 また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、酸化物層224bに含まれるカチオン(つまり、酸化物層224bを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよい。また、酸化物層224b(より厳密には、酸化物層224bを構成する酸化物)は、酸化物層224cに含まれるカチオン(つまり、酸化物層224cを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよい。何れの場合にも、酸化物層224bと酸化物層224cとが、共通のカチオンを含んでいることで、酸化物層224bと酸化物層224cとの格子不整合を緩和する構造とすることができる。この結果、格子不整合による欠陥の発生を抑制し、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’をより効率的に形成することができるので、電子輸送層24eから発光層24dへのより効率的な電子注入が可能となる。
 なお、酸化物層224b(より厳密には、酸化物層224bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層224bにおいて、酸化物層224bに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層224b中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層224b(より厳密には、酸化物層224bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層224cにおいて、酸化物層224cに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層224c中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 〔実施形態5〕
 図17は、本実施形態に係る発光素子455における電子注入障壁を説明するためのエネルギーバンド図である。
 本実施形態に係る発光装置は、実施形態1に係る発光装置(例えば表示装置2)において、発光素子として、図17に示す発光素子455を備えている。本実施形態に係る発光素子455は、電子輸送層24eが酸化物からなる点を除き、実施形態4に係る発光素子355(図13参照)と同じ構成を有している。
 発光素子455は、図13に示す発光素子355と同様に、酸化物層224bと、酸化物層224cと、電子輸送層24eとが、第2電極25と発光層24dとの間に、発光層24d側(言い換えれば、第1電極22側)から、この順に、例えば互いに接して積層されているとともに、発光層24dと第1電極22との間に、正孔輸送層24aが備えられている。なお、前述したように、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度とは異なる。また、電子輸送層24e中の酸素原子密度と、該電子輸送層24eに隣接する酸化物層224c中の酸素原子密度とは異なる。この場合、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面のみならず、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面においても、酸素原子の移動が起こり、電気双極子が形成されやすい。
 実施形態4で説明した通り、酸化物層224c中の酸素原子密度は、酸化物層224b中の酸素原子密度より小さいことが好ましい。この場合、電子輸送層24eと発光層24dとの間における電子注入障壁高さが小さくなり、発光層24dへの効率的な電子注入が可能となる。
 電子輸送層24e中の酸素原子密度は、酸化物層224c中の酸素原子密度よりも小さいことが好ましい。この場合、電子輸送層24eと発光層24dとの間における電子注入障壁高さが小さくなり、発光層24dへのさらに効率的な電子注入が可能となる。
 また、電子輸送層24e中の酸素原子密度が酸化物層224c中の酸素原子密度よりも小さく、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さいことがさらに好ましい。この場合、電子輸送層24eと発光層24dとの間における電子注入障壁高さ(エネルギー差ΔEc’)が、実施形態4の場合よりも小さくなり、発光層24dへのさらに効率的な電子注入が可能となる。この結果、発光素子455における発光効率が向上する。
 以下、本実施形態では、電子輸送層24e中の酸素原子密度が酸化物層224c中の酸素原子密度よりも小さく、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さい場合を例に挙げて説明する。この場合、実施形態4と同じく酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、酸化物層224bから酸化物層224cの方向への酸素原子の移動が起こりやすい。また、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面において、酸化物層224cから電子輸送層24eの方向への酸素原子の移動が起こりやすい。このため、図17に示すように、実施形態4と同じく、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’が形成される。また、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面において、電子輸送層24eから酸化物層224cの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子41が形成される。なお、本実施形態の発光素子455において、互いに隣り合う酸化物層224cと電子輸送層24eとの界面において、酸素原子が移動する機構は、図15の(a)において、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面において、酸素原子が移動する機構と同じである。したがって、図15の(a)・(b)において、「224b」、「224c」、「1’」は、順に、「224c」、「24e」、「41」と読み替えることができる。
 このように、電気双極子1’・41が形成されると、図17に示すように、電気双極子1’が形成される界面である、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面、及び、電気双極子41が形成される界面である、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面において、それぞれ、電気双極子1’・41による真空準位のシフトが起こる。この結果、図17に示すように、電子輸送層24eのバンドの位置及び酸化物層224cのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層224bのバンドの位置に対して上方向に移動(バンドシフト)する。また、電子輸送層24eのバンドの位置が、酸化物層224cのバンドの位置、酸化物層224bのバンドの位置、及び発光層24dのバンドの位置に対してさらに上方向に移動(バンドシフト)する。なお、図17でも、電気双極子1’・41による真空準位のシフトが起こる前の電子輸送層24eのバンドの位置を一点鎖線で示すとともに、電気双極子1による真空準位のシフトが起こる前の酸化物層224cのバンドの位置を二点鎖線で示している。また、電気双極子1’・41による真空準位のシフト後の真空準位を点線で示している。
 具体的には、電気双極子1’・41が形成されると、電子輸送層24eのETL価電子帯はETL価電子帯’に、酸化物層224cの価電子帯は酸化物層224cの価電子帯’に、それぞれ移動する。また、電子輸送層24eのETL伝導帯はETL伝導帯’に、酸化物層224cの伝導帯は酸化物層224cの伝導帯’に、それぞれ移動する。この移動によって、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯の下端とのエネルギー差ΔEcは、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差ΔEc’となる。この結果、電気双極子1’・41形成後のエネルギー差ΔEc’(言い換えれば、電気双極子1’・41形成後の電子注入障壁高さ)は、エネルギー差ΔEc(言い換えれば、酸化物層224b及び酸化物層224cを形成しない場合の電子注入障壁高さ)よりも小さくなる。
 実施形態4に係る発光素子355同様、発光素子455において、酸化物層224b及び酸化物層224cの膜厚が十分に薄い場合、電子は酸化物層224b及び酸化物層224cをトンネリングにより伝導できるため、電子輸送層24eと発光層24dとの間の電子注入障壁高さは、実効的に発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差ΔEc’となる。
 本実施形態によれば、上述したように電子輸送層24e、酸化物層224c、及び酸化物層224bを形成することにより、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面、及び、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面、の2つの界面において、電子輸送層24eから発光層24dの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントがそれぞれ形成される。このため、本実施形態によれば、実施形態4と比較して、電子輸送層24eのバンドの位置が、発光層24dのバンドの位置及び酸化物層224bのバンドの位置に対して、より上方向に移動する。この移動によって、発光層伝導帯の下端とETL伝導帯’の下端とのエネルギー差ΔEc’が、実施形態4よりもさらに小さくなる。このため、本実施形態によれば、実施形態4よりもさらに効率的な電子注入が可能となる。
 図18は、電子輸送層24eを構成する酸化物の一例としての無機酸化物の酸素原子密度を示す図である。
 電子輸送層24eを構成する酸化物は、例えば、図18に示す無機酸化物から、酸化物層224cの酸素原子密度よりも酸素原子密度の小さい無機酸化物を選択し、該無機酸化物を、電子輸送層24eを構成する酸化物としてもよい。また、図18に示す無機酸化物から電子輸送層24eを構成する酸化物を選択した後、図5または図16に示す無機酸化物及びその組み合わせから、電子輸送層24eの酸素原子密度よりも酸素原子密度の大きい無機酸化物の組み合わせを選択して、酸化物層224b及び酸化物層224cとしてもよい。また、電子輸送層24e中の酸素原子密度が酸化物層224cより小さく、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224bの酸素原子密度より小さくなるように、電子輸送層24eを構成する酸化物を、図18に例示した酸化物より選択し、酸化物層224c、および酸化物層224bを構成する酸化物を、図5に例示した酸化物、または、図16に例示した酸化物の組み合わせから選択すればよい。
 電子輸送層24eを構成する酸化物としては、例えば、図18に例示した酸化物のカチオンを複数含む複合酸化物を用いることもできる。また、電子輸送層24eは、Ti、Zn、Sn、Inのうち、少なくとも1つを含む酸化物からなっていてもよい。また、電子輸送層24eは、酸素以外の最も多く含まれる元素が、Ti、Zn、Sn、Inのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 本実施形態でも、酸化物層224cの酸素原子密度を酸化物層224bの酸素原子密度よりも小さくすることで、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’を形成しやすくなり、電子の注入効率を向上することができる。また、本実施形態によれば、電子輸送層24eの酸素原子密度を、該電子輸送層24eに隣り合う酸化物層224cの酸素原子密度よりも小さくすることで、電子輸送層24eから酸化物層224cの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子41を形成しやすくなり、電子の注入効率をより向上することができる。
 なお、上述したように電子輸送層24eが酸化物からなる場合、電子輸送層24e中の酸素原子密度は、酸化物層224c中の酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。また、実施形態4同様、酸化物層224c中の酸素原子密度は、酸化物層224b中の酸素原子密度の95%以下であることが好ましく、90%以下であることがさらに好ましく、85%以下であることがさらに好ましく、80%以下であることがさらに好ましく、75%以下であることがさらに好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。酸化物層224c中の酸素原子密度に対する電子輸送層24e中の酸素原子密度が小さいほど、酸化物層224cから電子輸送層24eの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、電子輸送層24eから酸化物層224cの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子41がより効率的に形成される。また、酸化物層224b中の酸素原子密度に対する酸化物層224c中の酸素原子密度が小さいほど、酸化物層224bから酸化物層224cの方向への酸素原子の移動が起こりやすく、酸化物層224cから酸化物層224bの方向に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有する電気双極子1’がより効率的に形成される。
 また、酸化物層224cの酸素原子密度は、酸化物層224bの酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、酸化物層224cと酸化物層224bとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 また、電子輸送層24e中の酸素原子密度は、酸化物層224c中の酸素原子密度の50%以上であることが好ましい。この場合、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面において、ダングリングボンド等による再結合中心が形成されるのを抑制することができる。
 この結果、電子輸送層24eから発光層24dへのより効率的な電子注入が可能となる。なお、本開示における酸素原子密度は、電子輸送層24eが有する固有の値として、電子輸送層24eを構成する材料のバルクでの酸素原子密度を適用するものとする。
 図19は、電子輸送層24eを構成する酸化物と、該電子輸送層24eに隣り合う酸化物層224cを構成する酸化物との組み合わせの一例を示す図である。
 図19に示す組み合わせは、電子輸送層24e中の酸素原子密度が酸化物層224c中の酸素原子密度よりも小さいため、図17に示すように電気双極子41が形成され、電子輸送層24eから発光層24dへの効率的な電子注入が可能となる。
 なお、図19に示す、電子輸送層24e及び酸化物層224cをそれぞれ構成する酸化物の組み合わせは、あくまでも一例である。電子輸送層24eの酸素原子密度が酸化物層224cの酸素原子密度よりも小さい限り、これらの組み合わせに限定されることはない。
 なお、図19では、一例として、電子輸送層24eが1種類のカチオンを含む酸化物からなる場合を例に挙げて示しているが、これに限定されない。電子輸送層24eは、1種類のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよく、複数のカチオンを含む酸化物で構成されていてもよい。つまり、電子輸送層24eは、酸化物層224b及び酸化物層224c同様、複数の酸化物を混合してなる組成物で構成されていてもよい。本実施形態においては、電子輸送層24eの酸素原子密度が酸化物層224cの酸素原子密度よりも小さい限り、電子輸送層24eは、例えば、図18に例示の酸化物のカチオンを2種以上含む複合酸化物等で形成されていてもよい。
 また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、電子輸送層24eに含まれるカチオン(つまり、電子輸送層24eを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層224cに、「電子輸送層24eに含まれるカチオン」が含まれる場合、酸化物層224cに含まれる全カチオンに対する、酸化物層224cに含まれる当該「電子輸送層24eに含まれるカチオン」の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、当該「電子輸送層24eに含まれるカチオン」が酸化物層224cに含まれることによって酸化物層224c中における電子密度が大きくなるのを抑制することができる。また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、「電子輸送層24eに含まれるカチオン」を含まないことがさらに好ましい。
 また、電子輸送層24e(より厳密には、電子輸送層24eを構成する酸化物)は、酸化物層224cに含まれるカチオン(つまり、酸化物層224cを構成する酸化物に含まれるカチオン)を含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。電子輸送層24eに、「酸化物層224cに含まれるカチオン」が含まれる場合、電子輸送層24eに含まれる全カチオンに対する、電子輸送層24eに含まれる当該「酸化物層224cに含まれるカチオン」の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、当該「酸化物層224cに含まれるカチオン」が電子輸送層24eに含まれることによって電子輸送層24eにおける電子移動度が低下するのを抑制することができる。また、電子輸送層24e(より厳密には、電子輸送層24eを構成する酸化物)は、「酸化物層224cに含まれるカチオン」を含まないことがさらに好ましい。
 なお、酸化物層224b(より厳密には、酸化物層224bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層224bにおいて、酸化物層224bに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層224b中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層224b(より厳密には、酸化物層224bを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moのうち、少なくとも1つを含んでいてもよいが、その含有率は小さい方が好ましい。酸化物層224cにおいて、酸化物層224cに含まれる全カチオンの合計の数密度に対する、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの合計の数密度の割合は、50%未満が好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下がさらに好ましく、4%以下がさらに好ましく、1%以下がさらに好ましく、0.4%以下がさらに好ましく、0.1%未満がさらに好ましい。この場合、酸化物層224c中におけるキャリア密度が大きくなるのを防ぐことができるため、発光効率が向上する。また、酸化物層224c(より厳密には、酸化物層224cを構成する酸化物)は、Ni、Cu、Ti、Zn、Sn、In、W、Moの何れも含まないことがさらに好ましい。
 なお、上述したように電子輸送層24eが酸化物で形成されている場合、電子輸送層24eは、アモルファスの酸化物で形成されていてもよいし、少なくとも酸化物層224cとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。つまり、後者の場合、電子輸送層24eは、酸化物層224cとの接触面のみが多結晶化されていてもよく、電子輸送層24e全体が多結晶の酸化物で構成されていてもよい。言い換えれば、少なくとも電子輸送層24eと酸化物層224cとの接触面において、これら電子輸送層24e及び酸化物層224cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 また、実施形態4で説明したように、酸化物層224bは、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層224cとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。また、酸化物層224cは、アモルファスの酸化物で形成されていてもよく、少なくとも酸化物層224bとの接触面の一部が多結晶の酸化物で形成されていてもよい。なお、本実施形態でも、少なくとも酸化物層24bと酸化物層24cとの接触面において、これら酸化物層24b及び酸化物層24cのうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよいことは言うまでもない。
 酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さく、かつ、電子輸送層24e中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度より小さくなるように形成されれば、これら電子輸送層24e、酸化物層224b、及び酸化物層224cの多結晶化の方法は、特に限定されない。また、酸化物層224c中の酸素原子密度が酸化物層224b中の酸素原子密度よりも小さく、かつ、電子輸送層24eの酸素原子密度が酸化物層224c中の酸素原子密度より小さくなるように形成されていれば、電子輸送層24e、酸化物層224b、及び酸化物層224cをそれぞれ構成する多結晶の酸化物の種類は、特に限定されない。なお、本実施形態でも、上記多結晶化の方法の一例としては、例えば、レーザ光を用いた熱処理が挙げられる。
 本実施形態によれば、例えば、電子輸送層24e、酸化物層224c、及び酸化物層224b、がそれぞれアモルファスの酸化物からなることで、これら電子輸送層24e、酸化物層224c、及び酸化物層224bの膜厚均一性を向上することができ、それぞれの表面の平坦性を向上させることができる。この場合、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面全体で、電気双極子41が均一に形成されやすい。また、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面全体で、電気双極子1’が均一に形成されやすい。このため、トンネリングによる電子伝導の均一性が向上し、発光素子455における、発光の均一性が向上する。
 また、酸化物層224b及び酸化物層224cがそれぞれアモルファスの酸化物からなり、電子輸送層24eにおける、少なくとも、酸化物層224cとの接触面が多結晶の酸化物を含む場合、酸化物層224b及び酸化物層224cの膜厚均一性を向上することができる。また、この場合、電子輸送層24eにおける、少なくとも、酸化物層224cとの接触面の一部が、グレイン(粒)を含む。
 このように電子輸送層24eと酸化物層24cとの接触面において、これら酸化物層24b及び酸化物層24cのうち少なくとも一方の層がグレイン(粒)を含むことで、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面の面積が大きくなる。このため、より効率的に電気双極子41を形成することができ、発光素子455における効率的な電子注入が可能となる。しかも、電子輸送層24eの表面粗度は、電子輸送層24eと酸化物層224cとの接触面(界面)並びに酸化物層224bと酸化物層224cとの接触面(界面)にも反映される。この結果、電子輸送層24eと酸化物層224cとの界面の面積及び酸化物層224bと酸化物層224cとの界面の面積が大きくなる。
 このため、この場合には、電気双極子1’・41をより効率的に形成することができるので、発光素子455における、発光層24dへの効率的な電子注入が可能となる。
 なお、本実施形態では、電子輸送層24eにおける、酸化物層224cとの接触面を多結晶化することによってグレイン(粒)を形成する場合を一例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、スパッタ法、CVD法等により、自発的な核成長を利用して、上記接触面の少なくとも一方における少なくとも一部にグレイン(粒)を形成してもよい。なお、勿論、電子輸送層24e全体がグレイン(粒)を含んでいてもよい。
 また、電子輸送層24eにおける少なくとも酸化物層224cとの接触面において、グレイン(粒)は離散的に分布していてもよい。また、グレイン(粒)は、結晶を含む結晶粒(crystal grain)であってもよいし、非晶質相(アモルファス相)を含んでいてもよい。
 〔実施形態6〕
 実施形態1~3では、発光素子が、第1電極(正孔注入層:HIL)22と第2電極(電子注入層:EIL)25との間に、第1電極22側から、正孔輸送層24aと、酸化物層24bと、酸化物層24cと、発光層24dと、電子輸送層24eと、が、この順に設けられた構成を有している場合を例に挙げて説明した。また、実施形態4・5では、発光素子が、第1電極(正孔注入層:HIL)22と第2電極(電子注入層:EIL)25との間に、第1電極22側から、正孔輸送層24aと、発光層24dと、酸化物層224bと、酸化物層224cと、電子輸送層24eと、がこの順に設けられた構成を有している場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本開示に係る発光素子の構成は、上記構成に限定されるものではない。
 図20は、本実施形態の発光素子の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。また、図21は、本実施形態の発光素子の概略構成の他の例を模式的に示す断面図である。
 本実施形態の発光素子は、例えば図20及び図21に示すように、実施形態1~3の何れかに記載の発光素子において、発光層24dと電子輸送層24eとの間に、発光層24d側から、酸化物層224b、及び酸化物層224cが、この順に、さらに設けられている構成を有している。
 つまり、本実施形態に係る発光素子は、下層側もしくは上層側から、アノードである第1電極22(正孔注入層:HIL)と、正孔輸送層24aと、発光層24dと、電子輸送層24eと、カソードである第2電極25(電子注入層:EIL)と、をこの順に備えるとともに、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、酸化物層24bと、該酸化物層24bに接する酸化物層24cと、を第1電極22側からこの順に備え、発光層24dと電子輸送層24eとの間に、酸化物層224bと、該酸化物層224bに接する酸化物層224cと、を第1電極22側からこの順に備えていてもよい。
 したがって、本実施形態に係る発光素子は、例えば、図20に示す発光素子555のように、第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、及び第2電極25が、この順に積層された構成を有していてもよい。また、図21に示す発光素子655のように、図20に示す各層が、図20とは逆向きに積層されていてもよい。また、本実施形態に係る発光装置は、実施形態1に係る発光装置(例えば表示装置2)において、発光素子として、上述した発光素子を備えていてもよい。
 なお、上記発光素子555における、第1酸化物層、第2酸化物層、及び、正孔輸送層は、前記実施形態1~3で説明した通りである。また、上記発光素子555における、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、及び、電子輸送層24eは、前記実施形態4、5における、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、及び、電子輸送層24eに、それぞれ対応する。
 なお、上記発光素子555は、実施形態4、5における発光素子355において、正孔輸送層24aと発光層24dとの間に、酸化物層24b(第3酸化物層)と酸化物層24c(第4酸化物層)とを、第1電極22に近い方から(つまり、正孔輸送層24a側から)この順に、さらに備えているということもできる。この場合、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、及び、電子輸送層24eは、前記実施形態4または5で説明した通りであり、また、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、および正孔輸送層24aは、実施形態1~3のいずれかにおける、酸化物層24b、酸化物層24c、および正孔輸送層24aに、それぞれ対応する、といえる。
 本実施形態によれば、組み合わせに応じて、実施形態1~3の何れかに記載の効果と、実施形態4・5の何れかに記載の効果とを併せ持ち、発光層24dへの正孔注入及び電子注入がともに起こりやすく、より高い発光効率を実現することができる、発光素子及び表示装置2を提供することができる。
 〔実施形態7〕
 上述した各実施形態では、正孔注入障壁及び電子注入障壁のうち、少なくとも一方の障壁の高さを低減する方向の双極子モーメントを有する電気双極子が形成されるように、発光素子における酸化物からなる各層(酸化物層24b・24c及び/または酸化物層224b・224c、正孔輸送層24a、電子輸送層24e)の酸素原子の密度(酸素原子密度)を決定することにより、正孔注入効率及び電子注入効率のうち少なくとも一方を向上し、発光効率を改善する場合を中心に説明した。
 しかしながら、上述した各実施形態は、これに限定されず、電気双極子1・1’・31・41のうち、少なくとも1つが、上述した各実施形態とは逆向きの成分の双極子モーメントを含むように、上述した各層(つまり、酸化物層24b・24c及び/または酸化物層224b・224c、正孔輸送層24a、電子輸送層24e)の酸素原子密度を設定してもよい。また、電気双極子1・1’・31・41のうち、少なくとも1つは、上述した各実施形態と同じ向きの成分の双極子モーメントを有していてもよい。
 発光素子において、例えば、前記エネルギー差ΔEc>前記エネルギー差ΔEvの場合、電子注入に対して正孔注入が過剰となりやすい。このような正孔注入過剰の場合、例えば、実施形態1~3において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係を逆にすることによって、電気双極子1の双極子モーメントの向きを逆にしてもよい。この場合、前記エネルギー差ΔEv’>前記エネルギー差ΔEvとなり、過剰な正孔注入が抑制される。この結果、正孔注入と電子注入とのアンバランスが抑制され、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。同様に、実施形態2・3において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係を逆にし、酸化物層24b中の酸素原子密度と正孔輸送層24a中の酸素原子密度との大小関係を逆にしてもよい。
 また、発光素子において、例えば、前記エネルギー差ΔEc<前記エネルギー差ΔEvの場合、正孔注入に対して電子注入が過剰となりやすい。このような電子注入過剰の場合、例えば、実施形態4・5において、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係を逆にすることによって、電気双極子1’の双極子モーメントの向きを逆にしてもよい。この場合、前記エネルギー差ΔEc’>前記エネルギー差ΔEcとなり、過剰な電子注入が抑制される。この結果、正孔注入と電子注入とのアンバランスが抑制され、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。同様に、実施形態5において、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係を逆にし、酸化物層224c中の酸素原子密度と正孔輸送層24a中の酸素原子密度との大小関係を逆にしてもよい。
 また、実施形態2・3において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層24b中の酸素原子密度と正孔輸送層24a中の酸素原子密度との大小関係の、何れか一方を逆にしてもよい。この場合、電気双極子1と電気双極子31とで双極子モーメントの向きが互いに逆向きになるため、電気双極子1による真空準位のシフトの方向と、電気双極子31による真空準位のシフトの方向とが逆向きとなり、全体としての真空準位のシフト量を細かく制御することができる。この結果、前記エネルギー差ΔEv’の制御性が向上し、正孔注入量の制御が容易となるので、正孔注入と電子注入とのバランスをとるのが容易となり、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 また、実施形態5において、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224b中の酸素原子密度と電子輸送層24e中の酸素原子密度との大小関係の、いずれか一方を逆にしてもよい。この場合、電気双極子1’と電気双極子41とで双極子モーメントの向きが互いに逆向きになるため、電気双極子1による真空準位のシフトの方向と、電気双極子41による真空準位のシフトの方向とが逆向きとなり、全体としての真空準位のシフト量を細かく制御することができる。この結果、前記エネルギー差ΔEc’の制御性が向上し、電子注入量の制御が容易となるので、正孔注入と電子注入とのバランスをとるのが容易となり、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 また、実施形態6において、上述した理由と同様の理由で、電気双極子1・1’・31・41のうち、少なくとも1つ以上の双極子モーメントが逆向きになるように、上述した各層の酸素原子密度を設定してもよい。この場合、正孔注入と電子注入とのバランスをとるのが容易となり、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 また、実施形態6において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係のうち、一方の大小関係はそのままで、他方の大小関係を逆転させてもよい。また、実施形態6において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係は維持したまま、酸化物層24b中の酸素原子密度と正孔輸送層24aの酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224c中の酸素原子密度と電子輸送層24eの酸素原子密度との大小関係のうち、少なくとも1つの大小関係を逆転させてもよい。また、実施形態6において、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係のうち、一方の大小関係はそのままで、他方の大小関係を逆転させるとともに、酸化物層24b中の酸素原子密度と正孔輸送層24aの酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224c中の酸素原子密度と電子輸送層24eの酸素原子密度との大小関係のうち、少なくとも1つの大小関係を逆転させてもよい。また、酸化物層24b中の酸素原子密度と酸化物層24c中の酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224b中の酸素原子密度と酸化物層224c中の酸素原子密度との大小関係の両方が逆で、酸化物層24b中の酸素原子密度と正孔輸送層24aの酸素原子密度との大小関係、及び、酸化物層224c中の酸素原子密度と電子輸送層24eの酸素原子密度との大小関係のうち、少なくとも1つの大小関係を逆転させてもよい。これらの場合にも、正孔注入と電子注入とのバランスをとるのが容易となり、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 本開示において最善の策は、実施形態1~6を適宜組み合わせることである。このようにすることによって、発光層24dへの高い正孔注入効率及び高い電子注入効率を実現することができ、その結果、高い発光効率を実現することができる。さらに、実施形態1~6を適宜組み合わせることにより、発光層24dへの高い正孔注入効率及び高い電子注入効率の両方を実現した上で、正孔注入と電子注入とのバランスがとれている状態を実現することができる。この場合、長期信頼性も改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。一方、本実施形態のように、電気双極子の向きを逆にすることによって、電子注入量または正孔注入量を制御し、正孔注入量と電子注入量とのバランスをとってもよい。2つの電気双極子の双極子モーメントの向きが互いに逆であれば、キャリア注入を細かく制御することができる。また、電気双極子の双極子モーメントの向きが何れも実施形態1~6とは逆であれば、キャリア注入を抑制することができる。この場合、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 このように、本開示によれば、発光層24dへの正孔注入量または電子注入量を効果的に制御(増加、抑制を含む)することができるため、高い発光効率を実現することができる。なお、実施形態1~6においては、主に、発光層24dへの正孔流入量または電子注入量を増加させる(発光層24dへの正孔注入効率または電子注入効率を改善する)ように制御することによって高い発光効率を実現する場合について説明し、実施形態7においては、主に、発光層24dへの正孔注入量または電子注入量を細かく制御(増加、抑制を含む)することによって、エイジング後の発光効率を改善する(長期信頼性を改善する)場合について説明した。
 以上のように、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態1~3のように、下記(1)または(2)の何れの構成を有していてもよい。これにより、キャリアである正孔の注入障壁を小さくすることができ、正孔の注入効率を向上させることができるので、高い発光効率を実現することができる。
 (1)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (2)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 また、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態4・5のように、下記(3)または(4)の何れの構成を有していてもよい。これにより、キャリアである電子の注入障壁を小さくすることができ、電子の注入効率を向上させることができるので、高い発光効率を実現することができる。
 (3)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (4)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 また、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態6のように、下記(5)~(8)の何れの構成を有していてもよい。これにより、キャリアである、正孔及び電子の注入障壁をそれぞれ小さくすることができ、正孔及び電子の注入効率をそれぞれ向上させることができるので、より高い発光効率を実現することができる。
 なお、第1酸化物層は第2酸化物層と隣り合い、第3酸化物層は第4酸化物層と隣り合う。また、第1酸化物層は第2酸化物層よりも第1電極側に設けられ、第3酸化物層は第4酸化物層よりも第1電極側に設けられる。したがって、以下の説明において、例えば酸化物層24bを第1酸化物層とした場合、酸化物層24bが第2酸化物層であり、酸化物層224bが第3酸化物層であり、酸化物層224cが第4酸化物層となる。酸化物層224bを第1酸化物層とした場合、酸化物層224bが第2酸化物層であり、酸化物層24bが第3酸化物層であり、酸化物層24cが第4酸化物層となる。
 (5)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (6)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (7)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (8)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 また、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態7のように、例えば下記(11)、(12)、(15)、(17)、(23)、(26)、(27)の何れの構成を有していてもよい。この場合、正孔注入及び電子注入のうち、何れか一方を抑制するとともに、他方を増加させることにより、正孔注入と電子注入とのアンバランスを抑制し、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 また、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態7のように、例えば下記(9)、(10)、(13)、(14)、(16)、(18)~(22)、(24)、(25)、(28)~(35)の何れの構成を有していてもよい。この場合、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面、酸化物層224cと電子輸送層24eとの界面、の何れかの界面において、キャリアの注入障壁が高くなる方向の電気双極子を形成することにより、発光層24dへの正孔注入量または電子注入量をより自在に制御できる。この結果、正孔注入と電子注入とのアンバランスを抑制し易くなり、長期信頼性が改善される。すなわち、エイジング後の発光効率が改善される。
 (9)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (10)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (11)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (12)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224bの酸素原子密度(第1酸化物層)}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (13)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)}の酸素原子密度である。
 (14)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (15)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)}である。
 (16)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (17)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (18)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (19)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}}である。
 (20)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (21)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (22)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (23)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (24)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第3酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (25)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (26)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (27)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (28)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第3酸化物層)、酸化物層24c(第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 また、本開示に係る発光素子は、例えば、実施形態7のように、例えば下記(29)~(34)の何れの構成を有していてもよい。この場合、電気双極子1・1’・31・41のうち、少なくとも1つは、実施形態1~6と同じ向きの成分の双極子モーメントを有する。このため、正孔注入と電子注入とのアンバランスを抑制し、信頼性を向上することができる。
 (29)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}>{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (30)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (31)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (32)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (33)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (34)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (35)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}>{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}>{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 なお、本開示に係る発光素子は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば下記(36)~(41)の何れの構成を有していてもよい。この場合、正孔輸送層24aと酸化物層24bとの界面、酸化物層24bと酸化物層24cとの界面、酸化物層224bと酸化物層224cとの界面、酸化物層224cと電子輸送層24eとの界面、の何れかの界面において、キャリアの注入障壁が高くなる方向の電気双極子を形成することにより、発光層24dへの過剰な正孔注入または電子注入を抑制することができ、発光層24dへの正孔注入量と電子注入量とのアンバランスを抑制することができる。この結果、発光素子の素子寿命が改善される。すなわち、エイジングによる発光効率の低下が抑制される。また、発光層24dへの正孔注入または電子注入を抑制することにより、発光電圧が大きくなるため、発光電圧の制御が可能となる。
 (36)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (37)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (38)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (39)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層)、発光層24d、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24aが酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層24b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層)の酸素原子密度}である。
 (40)(4)第1電極22、正孔輸送層24a、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、電子輸送層24eが酸化物であり、{酸化物層224b(第1酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 (41)第1電極22、正孔輸送層24a、酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)、発光層24d、酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)、酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)、電子輸送層24e、第2電極25を、上層側または下層側からこの順に備え、正孔輸送層24a及び電子輸送層24eがそれぞれ酸化物であり、{正孔輸送層24aの酸素原子密度}<{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層24b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層24c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、{酸化物層224b(第1酸化物層または第3酸化物層)の酸素原子密度}<{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}、かつ、{酸化物層224c(第2酸化物層または第4酸化物層)の酸素原子密度}<{電子輸送層24eの酸素原子密度}である。
 なお、本開示における酸化物層の酸素原子密度は、当該酸化物層が有する固有の値として、当該酸化物層を構成する材料のバルクでの酸素原子密度を適用するものとする。例えば、図5、図10及び図18に記載の酸化物については、それぞれ、図5、図10及び図18に記載の酸素原子密度を適用する。なお、複合酸化物の酸素原子密度は、当該複合酸化物に含有される全カチオンについて、各カチオン単独の酸化物の酸素原子密度に、上記複合酸化物中に含まれる全カチオンに対する各カチオンの組成率をそれぞれ乗じて、和をとることによる、加重平均をとることによって求めることができる。
 すなわち、N種類のカチオンAi(i=1,2,3,・・・,N)を含む複合酸化物において、カチオンとしてカチオンAiのみを含む酸化物の酸素原子密度(つまり、カチオンAi単独の酸化物の酸素原子密度)がDiであり、全カチオンの数密度の合計に対するカチオンAiの数密度の割合(つまり、上記複合酸化物中に含まれる全カチオンに対するカチオンAiの組成率)がXiであるとき、当該複合酸化物の酸素原子密度MDiは、下記(式A)で表される。但し、前記Xi(i=1,2,3,・・・,N)の和は下記(式B)に示すように1である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 〔まとめ〕
 本開示の態様1に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度とは異なる。
 本開示の態様2に係る表示素子は、前記態様1において、前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様2に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様3に係る表示素子は、前記態様2において、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様4に係る表示素子は、前記態様3において、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様5に係る表示素子は、前記態様1において、前記第1酸化物層中の酸素原子密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様5に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第1酸化物層中の酸素原子密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様6に係る表示素子は、前記態様5において、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様7に係る表示素子は、前記態様6において、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様8に係る表示素子は、前記態様1~7の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との界面において電気双極子が形成されてもよい。
 本開示の態様9に係る表示素子は、前記態様2~4の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との界面において電気双極子が形成され、前記電気双極子は、前記第2酸化物層から前記第1酸化物層に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有していてもよい。
 本開示の態様10に係る表示素子は、前記態様5~7の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との界面において電気双極子が形成され、前記電気双極子は、前記第1酸化物層から前記第2酸化物層に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有していてもよい。
 本開示の態様11に係る表示素子は、前記態様1~10の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、無機酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様12に係る表示素子は、前記態様1~11の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、無機酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様13に係る表示素子は、前記態様1~12の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、絶縁体からなっていてもよい。
 本開示の態様14に係る表示素子は、前記態様1~13の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、絶縁体からなっていてもよい。
 本開示の態様15に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、それぞれ非晶質の酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様16に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、非晶質の酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様17に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、非晶質の酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様18に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、少なくとも前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との接触面において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様19に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、少なくとも前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との接触面において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様20に係る発光素子は、前記態様18または19において、前記アノードは、前記カソードよりも下層側に設けられており、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、下層側からこの順に積層されてもよい。例えば、本開示の態様20に係る発光素子は、前記態様18または19において、基板をさらに備え、前記アノードは、前記カソードよりも前記基板側に設けられており、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、前記基板側からこの順に積層されてもよい。
 本開示の態様21に係る発光素子は、前記態様18~20の何れかにおいて、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のうち上層側の層は、非晶質の酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様22に係る発光素子は、前記態様18~21の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層のうち、上層側の層は、連続膜であってもよい。
 本開示の態様23に係る発光素子は、前記態様18~21の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層のうち、上層側の層の空隙率は1%未満であってもよい。
 本開示の態様24に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、前記第2酸化物層における、少なくとも第1酸化物層との接触面は、グレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様25に係る表示素子は、前記態様1~14の何れかにおいて、前記第2酸化物層における、少なくとも第1酸化物層との接触面は、多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様26に係る表示素子は、前記態様24または25において、前記カソードは、前記アノードよりも下層側に設けられており、前記第2酸化物層及び前記第1酸化物層は、下層側からこの順に積層されてもよい。例えば、本開示の態様26に係る表示素子は、前記態様24または25において、基板をさらに備え、前記カソードは、前記アノードよりも前記基板側に設けられており、前記第2酸化物層及び前記第1酸化物層は、基板側からこの順に積層されてもよい。
 本開示の態様27に係る表示素子は、前記態様26において、前記第1酸化物層は、非晶質の酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様28に係る表示素子は、前記態様26または27において、前記第1酸化物層は、連続膜であってもよい。
 本開示の態様29に係る発光素子は、前記態様26または27において、前記第1酸化物層の空隙率は1%未満であってもよい。
 本開示の態様30に係る表示素子は、前記態様1~29の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうち少なくとも1つの元素を主成分として含む酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様31に係る表示素子は、前記態様1~29の何れかにおいて、前記第1酸化物層または前記第2酸化物層は、酸素以外の最も多い元素が、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様32に係る表示素子は、前記態様1~29の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、酸素以外の最も多い元素が、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様33に係る表示素子は、前記態様1~29の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、酸化ゲルマニウム、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、及びこれら酸化物のカチオンを2種類以上含む酸化物のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。
 本開示の態様34に係る表示素子は、前記態様1~29の何れかにおいて、前記第1酸化物層は、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、酸化ゲルマニウム、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、及びこれら酸化物のカチオンを2種類以上含む酸化物の何れか一つからなっていてもよい。
 本開示の態様35に係る表示素子は、前記態様1~34の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうち少なくとも1つの元素を主成分として含む酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様36に係る表示素子は、前記態様1~34の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、酸素以外の最も多い元素が、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうちの何れかである酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様37に係る表示素子は、前記態様1~34の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、酸化ゲルマニウム、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、及びこれら酸化物のカチオンを2種類以上含む酸化物のうち少なくとも一つを含んでいてもよい。
 本開示の態様38に係る表示素子は、前記態様1~34の何れかにおいて、前記第2酸化物層は、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム、酸化ゲルマニウム、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ストロンチウム、及びこれら酸化物のカチオンを2種類以上含む酸化物の何れか一つからなっていてもよい。
 本開示の態様39に係る表示素子は、前記態様1~38の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層とは、共通のカチオンを含んでいてもよい。
 本開示の態様40に係る表示素子は、前記態様1~39の何れかにおいて、前記第1酸化物層の膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であってもよい。
 本開示の態様41に係る表示素子は、前記態様40において、前記第1酸化物層の膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であってもよい。
 本開示の態様42に係る表示素子は、前記態様1~41の何れかにおいて、前記第2酸化物層の膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であってもよい。
 本開示の態様43に係る表示素子は、前記態様42において、前記第2酸化物層の膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であってもよい。
 本開示の態様44に係る表示素子は、前記態様1~38において、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との合計の膜厚は、0.4nm以上、5nm未満であってもよい。
 本開示の態様45に係る表示素子は、前記態様44において、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との合計の膜厚は、1.6nm以上、4nm未満であってもよい。
 本開示の態様46に係る表示素子は、前記態様1~45の何れかにおいて、前記正孔輸送層、前記第1酸化物層、及び前記第2酸化物層は、前記アノード側からこの順に、前記アノードと前記発光層との間に設けられていてもよい。
 本開示の態様47に係る表示素子は、前記態様46において、前記第1酸化物層中の正孔密度及び前記第2酸化物層中の正孔密度は、それぞれ、前記正孔輸送層の正孔密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様48に係る表示素子は、前記態様46または47において、前記正孔輸送層のイオン化ポテンシャルが前記発光層のイオン化ポテンシャルよりも小さく、前記発光層のイオン化ポテンシャルが前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のイオン化ポテンシャルよりも小さくてもよい。
 本開示の態様49に係る表示素子は、前記態様48において、前記第1酸化物層のイオン化ポテンシャルと前記第2酸化物層のイオン化ポテンシャルとが等しくてもよい。
 本開示の態様50に係る表示素子は、前記態様46~48の何れかにおいて、前記正孔輸送層、前記発光層、前記第2酸化物層、前記第1酸化物層の順にイオン化ポテンシャルが小さくてもよい。
 本開示の態様51に係る表示素子は、前記態様46~48の何れかにおいて、前記正孔輸送層、前記発光層、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層の順にイオン化ポテンシャルが小さくてもよい。
 本開示の態様52に係る表示素子は、前記態様46~51の何れかにおいて、前記正孔輸送層は酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様53に係る発光素子は、前記態様52において、前記正孔輸送層は前記第1酸化物層に接し、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様54に係る発光素子は、前記態様52において、前記正孔輸送層は前記第1酸化物層に接し、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様55に係る発光素子は、前記態様52において、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記第1酸化物層における、少なくとも前記正孔輸送層との接触面は、グレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様56に係る発光素子は、前記態様52において、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記第1酸化物層における、少なくとも前記正孔輸送層との接触面は、多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様57に係る表示素子は、前記態様52~56の何れかにおいて、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度とは異なっていてもよい。
 本開示の態様58に係る発光素子は、前記態様52~57の何れかにおいて、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様59に係る表示素子は、前記態様58において、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様60に係る表示素子は、前記態様59において、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様61に係る表示素子は、前記態様1~45の何れかにおいて、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられている場合には前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接し、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記発光層と前記電子輸送層との間に設けられている場合には前記第2酸化物層と前記電子輸送層とが接し、前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含み、前記電子輸送層と前記第2酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様62に係る表示素子は、前記態様1~45の何れかにおいて、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられている場合には前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接し、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記発光層と前記電子輸送層との間に設けられている場合には前記第2酸化物層と前記電子輸送層とが接し、前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含み、前記電子輸送層と前記第2酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様63に係る表示素子は、前記態様52~57の何れかにおいて、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様64に係る発光素子は、前記態様52~57の何れかにおいて、前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度よりも大きくてもよい。
 本開示の態様65に係る表示素子は、前記態様64において、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様66に係る表示素子は、前記態様65において、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様67に係る表示素子は、前記態様1~45の何れかにおいて、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び前記電子輸送層は、前記アノード側からこの順に、前記発光層と前記カソードとの間に設けられていてもよい。
 本開示の態様68に係る表示素子は、前記態様67において、前記第1酸化物層の電子密度及び前記第2酸化物層の電子密度は、それぞれ、前記電子輸送層の電子密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様69に係る表示素子は、前記態様67または68において、前記電子輸送層の電子親和力が前記発光層の電子親和力よりも大きく、前記発光層の電子親和力が前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層の電子親和力よりも大きくてもよい。
 本開示の態様70に係る表示素子は、前記態様69において、前記第1酸化物層の電子親和力と前記第2酸化物層の電子親和力とが等しくてもよい。
 本開示の態様71に係る表示素子は、前記態様67~69において、前記電子輸送層、前記発光層、前記第2酸化物層、前記第1酸化物層の順に電子親和力が大きくてもよい。
 本開示の態様72に係る表示素子は、前記態様67~69において、前記電子輸送層、前記発光層、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層の順に電子親和力が大きくてもよい。
 本開示の態様73に係る表示素子は、前記態様67~72の何れかにおいて、前記電子輸送層は酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様74に係る発光素子は、前記態様73において、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様75に係る発光素子は、前記態様73において、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様76に係る発光素子は、前記態様73において、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、前記第2酸化物層における、少なくとも前記電子輸送層との接触面は、グレインを含んでいてもよい。
 本開示の態様77に係る発光素子は、前記態様73において、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、前記第2酸化物層における、少なくとも前記電子輸送層との接触面は、多結晶の酸化物を含んでいてもよい。
 本開示の態様78に係る表示素子は、前記態様73~77の何れかにおいて、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度とは異なっていてもよい。
 本開示の態様79に係る発光素子は、前記態様73~78の何れかにおいて、前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様80に係る発光素子は、前記態様79において、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様81に係る表示素子は、前記態様80において、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様82に係る表示素子は、前記態様73~78の何れかにおいて、前記電子輸送層中の酸素原子の密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度よりも小さくてもよい。
 本開示の態様83に係る表示素子は、前記態様82において、前記電子輸送層中の酸素原子の密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様84に係る表示素子は、前記態様83において、前記電子輸送層中の酸素原子の密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様85に係る表示素子は、前記態様1~84の何れかにおいて、前記第1酸化物層と前記第2酸化物層とは、前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に更に備え、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度とは異なっていてもよい。
 なお、本開示の態様85における、前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様67~84における、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層に、それぞれ対応する。したがって、本開示の態様85における前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、それぞれ、前記態様67~84に記載の前記第1酸化物層、第2酸化物層、及び、前記電子輸送層の構成を有していてもよい。勿論、これら構成が、前記態様に拘らず、前記実施形態及びその組み合わせに記載の範囲内において適宜変形が可能であることは、言うまでもない。
 本開示の態様86に係る表示素子は、前記態様85において、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様87に係る表示素子は、前記態様85において、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様88に係る表示素子は、前記態様85~87の何れかにおいて、前記電子輸送層は酸化物からなっていてもよい。
 本開示の態様89に係る表示素子は、前記態様88において、前記電子輸送層は前記第4酸化物層と接し、前記電子輸送層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様90に係る表示素子は、前記態様89において、前記電子輸送層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様91に係る表示素子は、前記態様90において、前記電子輸送層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様92に係る表示素子は、前記態様88において、前記電子輸送層は前記第4酸化物層と接し、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記電子輸送層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様93に係る表示素子は、前記態様92において、記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記電子輸送層中の酸素原子密度の50%以上、95%以下であってもよい。
 本開示の態様94に係る表示素子は、前記態様93において、記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記電子輸送層中の酸素原子密度の50%以上、90%以下であってもよい。
 本開示の態様95に係る表示素子は、前記態様2において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順にさらに備え、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様95に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度より小さく、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様95における、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記正孔輸送層は、前記態様2及び態様46の両方を直接または間接的に引用する態様の構成を有していてもよい。
 また、本開示の態様95における、前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様2を引用する前記態様67における、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層にそれぞれ対応する。したがって、本開示の態様95における前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様2及び67の両方を直接または間接的に引用する態様における、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層の構成を、それぞれ有していてもよい。勿論、これら構成が、前記態様に拘らず、前記実施形態及びその組み合わせに記載の範囲内において適宜変形が可能であることは、言うまでもない。
 本開示の態様96に係る表示素子は、前記態様2において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順にさらに備え、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様96に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度より小さく、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様96における前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記正孔輸送層は、前記態様2及び態様46の両方を直接または間接的に引用する態様の構成を有していてもよい。
 また、本開示の態様97における前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5を引用する前記態様67における前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層に、それぞれ対応する。したがって、本開示の態様96における、前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5及び態様67の両方を直接または間接的に引用する態様における、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層の構成を、それぞれ有していてもよい。勿論、これら構成が、前記態様に拘らず、前記実施形態及びその組み合わせに記載の範囲内において適宜変形が可能であることは、言うまでもない。
 本開示の態様98に係る表示素子は、前記態様5において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順にさらに備え、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様98に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第1酸化物層中の酸素原子密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子密度より小さく、前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 本開示の態様98における前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記正孔輸送層は、前記態様5及び態様46の両方を直接または間接的に引用する態様の構成を有していてもよい。
 また、本開示の態様98における前記第3酸化物層及び前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5を引用する前記態様67における前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層に、それぞれ対応する。従って、本開示の態様98における前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5及び67の両方を直接または間接的に引用する態様における前記第1酸化物層、第2酸化物層、及び、前記電子輸送層の構成をそれぞれ有していてもよい。勿論、これら構成が、前記態様に拘らず、前記実施形態及びその組み合わせに記載の範囲内において適宜変形が可能であることは、言うまでもない。
 本開示の態様99に係る表示素子は、前記態様5において、第1酸化物層及び第2酸化物層は、前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順にさらに備え、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 すなわち、本開示の態様99に係る表示素子は、アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、前記正孔輸送層と前記発光層との間に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記発光層と前記電子輸送層との間に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、前記第1酸化物層中の酸素原子密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子密度より小さく、前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さくてもよい。
 なお、本開示の態様99に係る表示素子において、前記正孔輸送層、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層は、前記態様5を引用する前記態様46を直接または間接的に引用する各態様に記載の構成を有していてもよい。
 また、本開示の態様99において、前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5を引用する前記態様67における前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層に、それぞれ対応する。従って、前記第3酸化物層、前記第4酸化物層、及び、前記電子輸送層は、前記態様5及び態様67の両方を直接または間接的に引用する各態様に記載の、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び、前記電子輸送層の構成を、それぞれ有していてもよい。勿論、これら構成が、前記態様に拘らず、前記実施形態及びその組み合わせに記載の範囲内において適宜変形が可能であることは、言うまでもない。
 本開示の態様100に係る表示素子は、前記態様1~99の何れかにおいて、前記発光層は、量子ドット蛍光体を含んでいてもよい。
 本開示の態様101に係る発光装置は、前記態様1~100の何れかの発光素子を備えている。
 本開示の態様102に係る発光装置は、前記発光素子が、基板に備えられていてもよい。
 本開示の態様103に係る発光装置は、態様101または102において、当該発光装置は、表示装置であってもよい。
 本開示の態様79に係る発光装置は、態様101または102において、当該発光装置は、照明装置であってもよい。
 なお、上記態様の組み合わせは本開示の一例であり、本開示は、上記組み合わせに限定されるものではない。また、本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項並びに上述したまとめの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開示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。
 1、1’31、41           電気双極子
 2                   表示装置(発光装置)
 5、5R、5G、5B、55、155、255、355、455、555、655              発光素子
 22                  第1電極(アノード)
 24a                 正孔輸送層
 24b、24c、244b、244c   酸化物層
 24d、24Rd、24Gd、24Bd  発光層
 24e                 電子輸送層
 25                  第2電極(カソード)
 IP1        イオン化ポテンシャル(正孔輸送層のイオン化ポテンシャル)
 IP2        イオン化ポテンシャル(発光層のイオン化ポテンシャル)
 IP3        イオン化ポテンシャル(第1酸化物層のイオン化ポテンシャル)
 IP4        イオン化ポテンシャル(第2酸化物層のイオン化ポテンシャル)
 EA1        電子親和力(電子輸送層の電子親和力)
 EA2        電子親和力(発光層のイオン電子親和力)
 EA3        電子親和力(第1酸化物層の電子親和力)
 EA4        電子親和力(第2酸化物層の電子親和力)

 

Claims (48)

  1.  アノードと、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、カソードと、をこの順に備えるとともに、
     前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の何れか一方に、第1酸化物層と、該第1酸化物層に接する第2酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、
     前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度とは異なることを特徴とする発光素子。
  2.  前記第2酸化物層中の酸素原子密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子密度より小さい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酸化物層は、無機酸化物からなることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。
  4.  前記第2酸化物層は、無機酸化物からなることを特徴とする請求項2または3に記載の発光素子。
  5.  前記第1酸化物層は、絶縁体からなることを特徴とする請求項2~4の何れか1項に記載の発光素子。
  6.  前記第2酸化物層は、絶縁体からなることを特徴とする請求項2~5の何れか1項に記載の発光素子。
  7.  前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との界面において電気双極子が形成されることを特徴とする請求項2~6の何れか1項に記載の発光素子。
  8.  前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との界面において電気双極子が形成され、
     前記電気双極子は、前記第2酸化物層から前記第1酸化物層に向かう向きの成分を含む双極子モーメントを有することを特徴とする請求項2~6の何れか1項に記載の発光素子。
  9.  前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層は、それぞれ非晶質の酸化物からなることを特徴とする請求項2~8の何れか1項に記載の発光素子。
  10.  少なくとも前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との接触面において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含むことを特徴とする請求項2~8の何れか1項に記載の発光素子。
  11.  少なくとも前記第1酸化物層と前記第2酸化物層との接触面において、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含むことを特徴とする請求項2~8、10の何れか1項に記載の発光素子。
  12.  前記第1酸化物層と前記第2酸化物層のうち、上層側の層は、非晶質の酸化物からなることを特徴とする請求項10または11に記載の発光素子。
  13.  前記第1酸化物層と前記第2酸化物層のうち、上層側の層は、連続膜であることを特徴とする請求項10または11に記載の発光素子。
  14.  前記第1酸化物層または前記第2酸化物層は、酸素以外の最も多い元素が、Al、Ga、Ta、Zr、Hf、Mg、Ge、Si、Y、La、Srのうちの何れかである酸化物からなることを特徴とする請求項2~13の何れか1項に記載の発光素子。
  15.  前記第1酸化物層と前記第2酸化物層とは、共通のカチオンを含むことを特徴とする請求項2~14の何れか1項に記載の発光素子。
  16.  前記第1酸化物層の膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることを特徴とする請求項2~15の何れか1項に記載の発光素子。
  17.  前記第1酸化物層の膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であることを特徴とする請求項16に記載の発光素子。
  18.  前記第2酸化物層の膜厚は、0.2nm以上、5nm以下であることを特徴とする請求項2~17の何れか1項に記載の発光素子。
  19.  前記第2酸化物層の膜厚は、0.8nm以上、3nm未満であることを特徴とする請求項18に記載の発光素子。
  20.  前記正孔輸送層、前記第1酸化物層、及び前記第2酸化物層は、前記アノード側からこの順に、前記アノードと前記発光層との間に設けられていることを特徴とする請求項2~19の何れか1項に記載の発光素子。
  21.  前記第1酸化物層中の正孔密度及び前記第2酸化物層中の正孔密度は、それぞれ、前記正孔輸送層の正孔密度よりも小さいことを特徴とする請求項20に記載の発光素子。
  22.  前記正孔輸送層のイオン化ポテンシャルが前記発光層のイオン化ポテンシャルよりも小さく、前記発光層のイオン化ポテンシャルが前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層のイオン化ポテンシャルよりも小さいことを特徴とする請求項20または21に記載の発光素子。
  23.  前記正孔輸送層、前記発光層、前記第2酸化物層、前記第1酸化物層の順にイオン化ポテンシャルが小さいことを特徴とする請求項20~22の何れか1項に記載の発光素子。
  24.  前記正孔輸送層、前記発光層、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層の順にイオン化ポテンシャルが小さいことを特徴とする請求項20~22の何れか1項に記載の発光素子。
  25.  前記正孔輸送層は酸化物からなることを特徴とする請求項20~24の何れか1項に記載の発光素子。
  26.  前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、
     前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度よりも小さいことを特徴とする請求項25に記載の発光素子。
  27.  前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子密度の50%以上、95%以下であることを特徴とする請求項26に記載の発光素子。
  28.  前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子密度の50%以上、90%以下であることを特徴とする請求項27に記載の発光素子。
  29.  前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられている場合には前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接し、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記発光層と前記電子輸送層との間に設けられている場合には前記第2酸化物層と前記電子輸送層とが接し、
     前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含み、前記電子輸送層と前記第2酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層がグレインを含んでいることを特徴とする請求項2~19の何れか1項に記載の発光素子。
  30.  前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記正孔輸送層と前記発光層との間に設けられている場合には前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接し、前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層が前記発光層と前記電子輸送層との間に設けられている場合には前記第2酸化物層と前記電子輸送層とが接し、
     前記正孔輸送層と前記第1酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記正孔輸送層と前記第1酸化物層との接触面において、前記正孔輸送層及び前記第1酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含み、前記電子輸送層と前記第2酸化物層とが接する場合には、少なくとも前記電子輸送層と前記第2酸化物層との接触面において、前記電子輸送層及び前記第2酸化物層のうち少なくとも一方の層が多結晶の酸化物を含んでいることを特徴とする請求項2~19の何れか1項に記載の発光素子。
  31.  前記正孔輸送層は、前記第1酸化物層に接し、
     前記第1酸化物層中の酸素原子の密度は、前記正孔輸送層中の酸素原子の密度よりも大きいことを特徴とする請求項25に記載の発光素子。
  32.  前記第1酸化物層、前記第2酸化物層、及び前記電子輸送層は、前記アノード側からこの順に、前記発光層と前記カソードとの間に設けられていることを特徴とする請求項2~19の何れか1項に記載の発光素子。
  33.  前記第1酸化物層の電子密度及び前記第2酸化物層の電子密度は、それぞれ、前記電子輸送層の電子密度よりも小さいことを特徴とする請求項32に記載の発光素子。
  34.  前記電子輸送層の電子親和力が前記発光層の電子親和力よりも大きく、前記発光層の電子親和力が前記第1酸化物層及び前記第2酸化物層の電子親和力よりも大きいことを特徴とする請求項32または33に記載の発光素子。
  35.  前記電子輸送層、前記発光層、前記第2酸化物層、前記第1酸化物層の順に電子親和力が大きいことを特徴とする請求項32~34の何れか1項に記載の発光素子。
  36.  前記電子輸送層、前記発光層、前記第1酸化物層、前記第2酸化物層の順に電子親和力が大きいことを特徴とする請求項32~34の何れか1項に記載の発光素子。
  37.  前記電子輸送層は酸化物からなることを特徴とする請求項32~36の何れか1項に記載の発光素子。
  38.  前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、
     前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度よりも小さいことを特徴とする請求項37に記載の発光素子。
  39.  前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であることを特徴とする請求項38に記載の発光素子。
  40.  前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であることを特徴とする請求項39に記載の発光素子。
  41.  前記電子輸送層は、前記第2酸化物層に接し、
     前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記電子輸送層中の酸素原子の密度よりも小さいことを特徴とする請求項37に記載の発光素子。
  42.  前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、95%以下であることを特徴とする請求項2~41の何れか1項に記載の発光素子。
  43.  前記第2酸化物層中の酸素原子の密度は、前記第1酸化物層中の酸素原子の密度の50%以上、90%以下であることを特徴とする請求項42に記載の発光素子。
  44.  前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の他方に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、
     前記第4酸化物層中の酸素原子密度は、前記第3酸化物層中の酸素原子密度より小さいことを特徴とする請求項2~43の何れか1項に記載の発光素子。
  45.  前記正孔輸送層と前記発光層との間、及び、前記発光層と前記電子輸送層との間の他方に、第3酸化物層と、該第3酸化物層に接する第4酸化物層と、を前記アノードに近い方からこの順に備え、
     前記第3酸化物層中の酸素原子密度は、前記第4酸化物層中の酸素原子密度より小さいことを特徴とする請求項2~43の何れか1項に記載の発光素子。
  46.  前記第1酸化物層中の酸素原子密度は、前記第2酸化物層中の酸素原子密度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
  47.  前記発光層は、量子ドット蛍光体を含むことを特徴とする請求項1~46の何れか1項に記載の発光素子。
  48.  請求項1~47の何れか1項に記載の発光素子を備えていることを特徴とする発光装置。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512145A (ja) * 1997-07-31 2001-08-21 エコール ポリテクニーク フェデラルド ドゥ ローザンヌ エレクトロルミネッセンスデバイス
JP2005050553A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
US20110031481A1 (en) * 2009-07-21 2011-02-10 Sony Corporation Uses of dithiocarbamate compounds
KR20120029142A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자
US20130015424A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Optoelectronic devices
US20160035979A1 (en) * 2013-04-10 2016-02-04 Postech Academy - Industry Foundation Inverse-structure organic light emitting diode and manufacturing method therefor
CN106450018A (zh) * 2016-11-01 2017-02-22 Tcl集团股份有限公司 Qled及其制备方法
WO2019059178A1 (ja) * 2017-09-19 2019-03-28 株式会社日本触媒 有機電界発光素子

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512145A (ja) * 1997-07-31 2001-08-21 エコール ポリテクニーク フェデラルド ドゥ ローザンヌ エレクトロルミネッセンスデバイス
JP2005050553A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
US20110031481A1 (en) * 2009-07-21 2011-02-10 Sony Corporation Uses of dithiocarbamate compounds
KR20120029142A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자
US20130015424A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Optoelectronic devices
US20160035979A1 (en) * 2013-04-10 2016-02-04 Postech Academy - Industry Foundation Inverse-structure organic light emitting diode and manufacturing method therefor
CN106450018A (zh) * 2016-11-01 2017-02-22 Tcl集团股份有限公司 Qled及其制备方法
WO2019059178A1 (ja) * 2017-09-19 2019-03-28 株式会社日本触媒 有機電界発光素子

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