WO2021260756A1

WO2021260756A1 - 表示装置

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Publication number: WO2021260756A1
Application number: PCT/JP2020/024320
Authority: WO
Inventors: 真一吐田; 裕介榊原
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-12-30
Also published as: US20230292541A1

Abstract

表示装置（１）の電子輸送層（５）が、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含み、第１発光層（２）の電子親和力が、第１材料の電子親和力以下であり、第２材料の電子親和力が、第１材料の電子親和力よりも小さく、第２発光層（３）の電子親和力が、第２材料の電子親和力以下である。

Description

表示装置

　本発明は、複数色の画素を同一基板上に備え、各画素が、陽極と正孔輸送層（Hole Transportation Layer，ＨＴＬ）と発光層と電子輸送層（Electron Transportation Layer，ＥＴＬ）と陰極とを備える表示装置に関する。

　赤色画素、緑色画素、及び青色画素を同一基板上に備え、各画素が、陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とを備える表示装置が知られている（特許文献１）。この表示装置の電子輸送層は、赤色画素、緑色画素、及び青色画素に関して同一の材料により形成されている。

日本国公開特許公報「特開2010-244885号（2010年10月28日公開）」

　しかしながら、発光色が異なると発光層の電子親和力がそれぞれ異なるため、赤色画素、緑色画素、及び青色画素の電子輸送層の材料を単一の電子親和力をもつ同一の材料で共通化すると、３色の赤色画素、緑色画素、及び青色画素とも発光効率を高くすることができないという課題が存在する。

　３色とも高い発光効率を得るために、各色の発光層にそれぞれ適した電子輸送層を分けて形成しようとすると、電子輸送層を形成する工程が増大する。そして、ある色の電子輸送層の形成工程を他の色の電子輸送層の形成工程と別工程にすることにより、隣接する異なる色の画素間で電子輸送層の膜厚が大きく異なることがあるので、表示装置に表示される画像または映像に色むらがでやすいという課題が発生する。

　本発明に係る表示装置は、第１波長の光を第１方向に沿って発光する第１発光層と、前記第１波長と異なる第２波長の光を前記第１方向に沿って発光するために、前記第１発光層に対して前記第１方向に交差する第２方向に沿って配列された第２発光層と、前記第１発光層及び前記第２発光層に電子を供給するために前記第１発光層及び前記第２発光層に対して共通に設けられた電子輸送層と、前記電子輸送層に前記電子を供給する陰極と、を有し、前記電子輸送層が、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含み、前記第１発光層の電子親和力が、前記第１材料の電子親和力以下であり、前記第２材料の電子親和力が、前記第１材料の電子親和力よりも小さく、前記第２発光層の電子親和力が、前記第２材料の電子親和力以下である。

　本発明の一態様によれば、複数の異なる色の発光層に共通する材料により電荷輸送層を形成しながら、複数の異なる色の画素とも発光効率を高くすることができる。

実施形態１に係る表示装置の断面図である。上記表示装置に設けられた発光層に電子が注入される流れを示す図である。上記表示装置に設けられた電子輸送層から発光層への電子の注入を説明するための図である。上記電子輸送層から発光層への電子の注入に関する等価回路の回路図である。上記電子輸送層から発光層への電子の注入障壁を説明するための図である。上記電子輸送層の材料と真空準位に対するエネルギーとの間の関係を示すグラフである。上記電子輸送層から発光層へ電子を注入するイメージを説明するための図である。上記電子輸送層の材料の粒子半径とバンドギャップ及び電子親和力との間の関係を示すグラフである。上記電子輸送層の材料の組成と電子親和力との間の関係を示すグラフである。実施形態１の変形例に係る表示装置の断面図である。実施形態２に係る表示装置の断面図である。実施形態１に係る表示装置に設けられた発光層の電子準位を説明するための図である。実施形態２に係る表示装置に設けられた発光層の電子準位を説明するための図である。上記表示装置に設けられた正孔輸送層から発光層への正孔の注入障壁を説明するための図である。実施形態２の変形例に係る表示装置の断面図である。

　（実施形態１）
　図１は実施形態１に係る表示装置１の断面図である。基板９上に陽極８、正孔輸送層６、発光部１０、電子輸送層５、及び陰極７を順に備える発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂが基板９上に並べて形成されている。発光部１０は、赤色光（第１波長の光）をｙ方向（第１方向）に沿って発する第１発光層２と、緑色光（第２波長の光）をｙ方向（第１方向）に沿って発する第２発光層３と、青色光をｙ方向に沿って発光する第３発光層４とを含む。第２発光層３及び第３発光層４は、第１発光層２に対してｘ方向（第２方向）に沿って配列される。なお、第３発光層４は、第１発光層２、第２発光層３と横並びの構成、即ち、図１に示すように第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４が直線状に並ぶ構成に限定されない。第３発光層４は、例えば第１発光層２に対してｚ方向（第３方向）に沿って配列されてもよい。

　そして、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４は、この順番に配列される態様に限定されない。例えば、第２発光層３、第１発光層２、及び第３発光層４の順番に配列されてもよいし、その他任意の順番に配列されてもよい。

　このように、発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは、互いに異なる色を発光する第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４をそれぞれ備えている。発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは、素子毎に側壁１２で分離されている。

　陽極８は、導電性材料からなり、正孔輸送層６と電気的に接続される。陰極７は、導電性材料からなり、電子輸送層５と電気的に接続される。

　陽極８と陰極７との少なくとも一方は透明導電膜からなる。透明導電膜としては、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＡＺＯ、ＢＺＯ等が用いられる。透明導電膜はスパッタ等で製膜される。

　陽極８と陰極７とのいずれか一方は金属で形成しても良い。この金属は可視光の反射率の高いＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇが好ましい。陽極８と陰極７との少なくとも一方は発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離されている。

　正孔輸送層６は、ｐ型酸化物半導体（例えばＮｉＯ、ＭｇＮｉＯ、Ｃｕ_２Ｏ）やＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ／ＰＶＫ等の有機材料から形成される。正孔輸送層６は、塗布やスパッタ法、蒸着等によって形成できる。

　第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４は量子ドットを含む。例えば、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＣＩＧＳ／ＺｎＳ等を用いることができる。量子ドットの粒径は３ｎｍ～１０ｎｍ程度である。ナノ粒子をヘキサン等の溶媒に分散し、スピンコート法、インクジェット法などで量子ドット層が成膜される。無機物質からなるナノ粒子は有機材料よりも量子ドット層の信頼性を高くすることができる。

　第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４は量子ドットの粒径や材料により発光する波長を変えることができる。第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４は有機材料からなっていてもよい。発光色の異なる第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４は、側壁１２により分離されており、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４毎にマスクして蒸着を繰り返し形成してもよいし、各色の量子ドット蛍光体を感光性レジストに混合し、フォトリソグラフィ（photolithography）工程を繰り返して形成してもよいし、インクジェット法を用いて形成してもよい。

　電子輸送層５は、異なる２つ以上の電子親和力を持つナノ粒子の混合物であり、各色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に対して共通である。ＲＧＢ３色の場合は、電子親和力が３つになって、電子輸送層５は３つの電子親和力を持つ３種類のナノ粒子の混合物であることが好ましい。これにより、単一の電子輸送層５が、ＲＧＢ３色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれの発光効率を高くすることができる。電子輸送層５のナノ粒子は、無機化合物からなることで信頼性を高くすることができる。

　電子輸送層５は、例えば、粒径が１２ｎｍ、４ｎｍ、３ｎｍの３種類のＺｎＯのナノ粒子の混合物となっていることが好ましい。これにより、電子輸送層５が、３種類の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれの発光効率を高くする電子親和力を持つことができる。一般にナノ粒子は粒径を小さくすると量子効果によりバンドギャップが広がり、電子親和力が小さくなる。粒径が１２ｎｍ、４ｎｍ、３ｎｍのＺｎＯナノ粒子は電子親和力がそれぞれ３．９ｅＶ、３．５ｅＶ、３．１ｅＶとなり、これらを混合して３つの電子親和力を持つ電子輸送層５を実現している。

　この電子輸送層５の３種類のナノ粒子は、同一材料であるのでナノ粒子の合成時間を調整すれば容易に作製可能であり、結晶構造も同じであり、電気伝導性等は大きくは変化しない。

　異なる電子親和力を持たせるために、例えば、Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦Ｘ＜１）でＸ＝０、０．２、０．４のように組成を変化させて３種類のナノ粒子を実現することもできるし、ＴｉＯ_２など異なる材料を用いて３種類のナノ粒子を実現してもよい。また粒径と組成とを同時に変化させて３種類のナノ粒子を実現することもできる。

　それぞれのナノ粒子を公知技術により作製し、エタノール等の有機溶媒に混合した混合液をスピンコート法やインクジェット法などを用いて電子輸送層５に形成する。電子輸送層５及び陰極７は、素子毎に分離していない方が製造工程が簡便で好ましいが、素子毎に分離していても構わない。

　本実施形態では、ＲＧＢ３色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の電子親和力は、ＥＭＬ１＝３．６ｅＶ、ＥＭＬ２＝３．３ｅＶ、ＥＭＬ３＝２．９ｅＶであった。また、電子輸送層５は、粒径が１２ｎｍ、４ｎｍ、３ｎｍのＺｎＯナノ粒子の混合物として、電子親和力が大きい順に３．９ｅＶ（ＥＴＬ１）、３．５ｅＶ（ＥＴＬ２）、３．１ｅＶ（ＥＴＬ３）にした。ここで、発光層の電子親和力とは、発光層に含まれる発光材料の電子親和力を意味する。

　図２は表示装置１に設けられた第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に電子が注入される流れを示す図である。

　図２には、実施形態１に係る第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４と、Ａｌにより形成された陰極７との間のバンド図と、陰極７から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４への電子の注入の流れを表す矢印とが示されている。電子は電圧印加に伴い、電子親和力の大きい方から小さい方へ順に注入されていく。

　電子輸送層５は３つの電子親和力ＥＴＬ１・ＥＴＬ２・ＥＴＬ３を持っており、電圧が陽極８と陰極７との間で印加されるに伴い、まず最も大きい電子親和力ＥＴＬ１の電子輸送層５の箇所に陰極７から電子が注入される。そして、次に大きい電子親和力ＥＴＬ２の電子輸送層５の箇所に電子親和力ＥＴＬ１の箇所から電子が注入される。次に、一番小さい電子親和力ＥＴＬ３の電子輸送層５の箇所に電子親和力ＥＴＬ２の箇所から電子が注入されていく。

　電子親和力ＥＭＬ１を有する第１発光層２については、電子はまず陰極７から電子親和力ＥＴＬ１の箇所に注入される。そして、電子親和力ＥＴＬ２の箇所に注入されるよりも前に、電子親和力ＥＴＬ１の箇所から電子親和力ＥＭＬ１の第１発光層２に電子を注入することができる。

　電子親和力ＥＭＬ２を有する第２発光層３については、電子はまず陰極７から電子親和力ＥＴＬ１の箇所に注入される。そして、電子親和力ＥＴＬ１の箇所から電子親和力ＥＴＬ２の箇所に電子は注入される。次に、電子親和力ＥＴＬ３の箇所に注入されるよりも前に、電子親和力ＥＴＬ２の箇所から電子親和力ＥＭＬ２の第２発光層３に電子を注入することができる。

　電子親和力ＥＭＬ３を有する第３発光層４については、電子はまず陰極７から電子親和力ＥＴＬ１の箇所に注入される。そして、電子親和力ＥＴＬ１の箇所から電子親和力ＥＴＬ２の箇所に注入される。次に、電子親和力ＥＴＬ２の箇所から電子親和力ＥＴＬ３の箇所に注入された後、電子親和力ＥＭＬ３の第３発光層４に電子を注入することができる。

　このように、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の各発光層に対し、発光効率が高い適切な電子親和力ＥＴＬ１・ＥＴＬ２・ＥＴＬ３の箇所から電子が注入される。他のＥＴＬからはほとんど電子が注入されない。これについて図４の回路図で説明する。

　図３は表示装置１に設けられた電子輸送層５から第２発光層３への電子の注入を説明するための図である。図４は電子輸送層５から発光層（第１発光層２、または第２発光層３、または第３発光層４）への電子の注入に関する等価回路の回路図である。図５は電子輸送層５から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４への電子の注入障壁を説明するための図である。

　電子輸送層５から発光層への電子の注入について回路図で示すと、電子輸送層５は、図４に示すように、ダイオードと抵抗との直列回路が３つ並列に配置されているように示すことができる。

　ダイオードの電流は、
Ｉ＝Ｉ０［ｅｘｐ｛ｑ（Ｖ－φ）／ｎｋＴ｝－１］、
で表すことができる。

　ここで、φはダイオードの注入障壁高さに相当するが、その大きさは電子輸送層５から第１発光層２、第２発光層３、又は第３発光層４への注入障壁と相関する。ダイオードの電流Ｉは電圧に対して指数関数的に増加し、注入障壁高さφにより大きく電流Ｉが変化し、注入障壁高さφが小さいダイオードに殆どの電流が流れる。

　例えば、図３に示すように、緑色光を発する第２発光層３に電子輸送層５から電子が注入されるときに、第２発光層３の電子親和力ＥＭＬ２まで電子が注入されている場合を考える。電子輸送層５の電子親和力ＥＴＬ１・ＥＴＬ２・ＥＴＬ３からの注入障壁は、電子親和力ＥＴＬ１（３．９ｅＶ）から電子親和力ＥＭＬ２（３．３ｅＶ）への注入で０．６ｅＶであり、電子親和力ＥＴＬ２（３．５ｅＶ）から電子親和力ＥＭＬ２（３．３ｅＶ）への注入で０．２ｅＶである。電子親和力ＥＴＬ３の場合は、電子親和力ＥＴＬ２（３．５ｅＶ）から電子親和力ＥＴＬ３（３．１ｅＶ）を電子が通過するので注入障壁は０．４ｅＶとなる。このように電子親和力ＥＴＬ２からの注入障壁が最も小さいので、第２発光層３にはほぼ電子親和力ＥＴＬ２から電子が注入されることになる。

　他の第１発光層２及び第３発光層４の場合も上記と同様になり、注入障壁高さφの大小関係は図５に示すようになる。

　電子輸送層５が複数の電子親和力ＥＴＬ１・ＥＴＬ２・ＥＴＬ３を有していると、電子輸送層５に単一の電子親和力を用いる場合に比べて、ＲＧＢの第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれに適した低電圧で電子輸送層５から電子を注入することができる。

　従って、各色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれに対して注入効率の高くなる電子親和力をもつナノ粒子を、第１材料、第２材料、及び第３材料として適宜選択して混合した混合物を電子輸送層５に含めることにより、電子輸送層５を第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４で共通化しても異なる色でそれぞれ発光効率の高い発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを得ることができる。

　そのため、電子輸送層５は表示装置１の発光色の数と同じ数だけ異なる電子親和力をもつことが好ましく、３色の場合、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の電子親和力を、大きい順に電子親和力ＥＭＬ１、電子親和力ＥＭＬ２、電子親和力ＥＭＬ３とし、電子輸送層５の電子親和力を、大きい順に電子親和力ＥＴＬ１、電子親和力ＥＴＬ２、電子親和力ＥＴＬ３としたときには、
ＥＭＬ３≦ＥＴＬ３＜ＥＭＬ２≦ＥＴＬ２＜ＥＭＬ１≦ＥＴＬ１、
であることが好ましい。各色の発光層に適した電子親和力からの電子注入が可能となり、各色の発光層とも発光効率を高くすることができる。

　また、電子親和力の差が０．１ｅＶ異なるごとに約５０倍電流の注入されやすさが異なるので、上記第１材料、第２材料、及び第３材料のお互いのナノ粒子の電子親和力の差は０．１ｅＶ以上あることが好ましい。第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のうちの適した発光層に優先的に電流を流すことができる。さらにＲＧＢの第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の電子親和力の差が０．３ｅＶ以上異なるので、ナノ粒子の電子親和力の差が０．３ｅＶ以上あれば各色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に対して注入効率が高くなるナノ粒子を電子輸送層５に備えることができる。

　また、Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯは、ｘが大きくなる程、一般には電子親和力が小さくなる程、電子濃度が低下して抵抗率が高くなる。また、一般にＲＧＢの順（電子親和力が小さくなる順）に量子ドットの発光効率が低くなる。このため、電子親和力の小さいナノ粒子ほど体積比率を多くすることで、電子親和力の小さいナノ粒子へ電子を注入しやすくして、発光効率の低くなる色ほど、発光効率を向上できる。従って、表示装置１の全体の発光効率をバランス良く高くすることができる。また陰極７からは電子親和力が大きいナノ粒子に電子が注入されやすいので、陰極７の界面近傍において、電子親和力の大きいナノ粒子が最も体積比率が大きい方が好ましい。これにより、陰極７から電子輸送層５に電子が注入されやすくなる。陰極７の界面で電子親和力の大きいナノ粒子の体積比率が１００％であってもよい。

　図６は電子輸送層５の材料と真空準位に対するエネルギーとの間の関係を示すグラフである。

　電子輸送層５の電子親和力ＥＴＬ１を有する材料、電子親和力ＥＴＬ２を有する材料、及び電子親和力ＥＴＬ３を有する材料は、互いに異なる材料を用いることができる。例えば、電子親和力ＥＴＬ１を有する材料として、ＴｉＯ_２（電子親和力４．２ｅＶ）、ＳｎＯ_２（電子親和力４．２ｅＶ）を用いることができる。電子親和力ＥＴＬ２を有する材料として、ＧａＰ（電子親和力３．５ｅＶ）、ＡｌＳｂ（電子親和力３．４ｅＶ）、ＺｒＯ_２（電子親和力３．４ｅＶ）を用いることができる。電子親和力ＥＴＬ３を有する材料として、ＧａＮ（電子親和力３．２ｅＶ）、ＺｎＳ（電子親和力３．２ｅＶ）、ＺｎＴｅ（電子親和力３．２ｅＶ）、Ｃａ_２ＳｎＯ_４（電子親和力３．０ｅＶ）、ＣａＳｎＯ_３（電子親和力３．２ｅＶ）などを用いることができる。

　図７は電子輸送層５から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４へ電子を注入するイメージを説明するための図である。

　左から順に陰極７と陽極８との間に印加する電圧を高くした状態を図９は示している。

　まず、陰極７と陽極８との間に電圧Ｖ１が印加された場合は陰極７から電子輸送層５には電子が注入されていない。次に、電圧Ｖ１が電圧Ｖ２に増加した場合には、陰極７から電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料に電子が注入される。次に、電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に増加したときにおいて、電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料から第１発光層２に電子が注入されて、第１発光層２が赤色光を発する。

　次に、電圧Ｖ３から電圧Ｖ４に増加したときにおいて、電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料から電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料に電子が注入される。そして、電圧Ｖ４から電圧Ｖ５に増加したときにおいて、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料から第２発光層３に電子が注入されて、第２発光層３が緑色光を発する。

　次に、電圧Ｖ５から電圧Ｖ６に増加したときにおいて、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料から電子親和力ＥＴＬ３を有する電子輸送層５の第３材料に電子が注入される。次に、電圧Ｖ６から電圧Ｖ７に増加したときにおいて、電子親和力ＥＴＬ３を有する電子輸送層５の第３材料から第３発光層４に電子が注入されて、第３発光層４が青色光を発する。

　Ａｌからなる陰極７と電子輸送層５との間の界面では、電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料は、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料よりも体積比率が大きいことが好ましく、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料は、電子親和力ＥＴＬ３を有する電子輸送層５の第３材料よりも体積比率が大きいことが好ましい。電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料は、体積比率が１００％であることがより好ましい。電子親和力ＥＴＬ１を有する第１材料は電子親和力ＥＴＬ２を有する第２材料よりも陰極７から電子が注入されやすいからである。

　電子輸送層５と第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４との間の界面では、電子親和力ＥＴＬ３を有する電子輸送層５の第３材料は、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料よりも体積比率が大きいことが好ましく、電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料は、電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料よりも体積比率が大きいことが好ましい。

　量子ドットの発光効率の低い青色光の第３発光層４、緑色光の第２発光層３、及び赤色光の第１発光層２の順番に、電子輸送層５の対応する第３材料、第２材料、及び第１材料の体積比率が多い方が、表示装置１の発光効率のバランスを向上させることができるからである。

　陰極７から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に向かっては、電子親和力ＥＴＬ３を有する電子輸送層５の第３材料と電子親和力ＥＴＬ２を有する電子輸送層５の第２材料との体積比率が徐々に増加し、電子親和力ＥＴＬ１を有する電子輸送層５の第１材料の体積比率が減少することが好ましい。

　電子親和力ＥＴＬ１を有する第１材料から電子親和力ＥＴＬ２を有する第２材料へ、そして、電子親和力ＥＴＬ２を有する第２材料から電子親和力ＥＴＬ３を有する第３材料へと、陰極７から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に向かう電子の流れる方向通りに電子が注入されていくことに対して障害とならず、電子輸送層５内の電圧を最も低くできるからである。

　電子親和力ＥＴＬ１を有する第１材料と電子親和力ＥＴＬ２を有する第２材料と電子親和力ＥＴＬ３を有する第３材料とが混合されている混合物を含む電子輸送層５は、例えば、第２材料と第３材料とのナノ粒子混合溶液（体積比率は第２材料＜第３材料）をスピン塗布し、乾燥させる前に第１材料のナノ粒子溶液をスピン塗布して形成することができる。

　また、第１材料、第２材料、及び第３材料のナノ粒子混合溶液の濃度（第１材料、第２材料、及び第３材料の割合）を変えた溶液を複数用意し、上記複数の溶液を複数回塗布して積層することによって層厚方向に濃度分布を持つようにして上記混合物を含む電子輸送層５を形成することもできる。

　このように、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４に共通する電子輸送層５を形成しても、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の各色とも低電圧で発光し、発光効率を高くすることができる。

　図８はＺｎＯのナノ粒子半径とバンドギャップ及び電子親和力との間の関係を示すグラフである。

　電子輸送層５に含まれる混合物の第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、ＺｎＯからなることが好ましい。ＺｎＯのナノ粒子は粒径を小さくすると量子効果によりバンドギャップが広がり、電子親和力が小さくなるので、第１材料、第２材料、及び第３材料の粒径を変えることにより、３種類の電子親和力を持つ電子輸送層５を実現することができる。

　この第１材料のナノ粒子の粒径は、４．５ｎｍ以上であることが好ましい。この場合、第１材料のナノ粒子の半径は２．２５ｎｍ以上となり、図８に示すように、第１材料の電子親和力が、第１発光層２の電子親和力に相当する電子親和力３．６ｅＶ以上となるからである。

　第２材料のナノ粒子の粒径は、３．５ｎｍ以上４．５ｎｍ未満であることが好ましい。この場合、第２材料のナノ粒子の半径は１．７５ｎｍ以上２．２５ｎｍ以下となり、図１０に示すように、第２材料の電子親和力が、第２発光層３の電子親和力に相当する電子親和力３．３ｅＶ以上、第１発光層２の電子親和力に相当する電子親和力３．６ｅＶ未満相当となるからである。

　第３材料のナノ粒子の粒径は、２．８ｎｍ以上３．５ｎｍ未満であることが好ましい。この場合、第３材料のナノ粒子の半径は１．４ｎｍ以上１．７５ｎｍ以下となり、図８に示すように、第３材料の電子親和力が、第３発光層４の電子親和力に相当する電子親和力２．９ｅＶ以上、第２発光層３の電子親和力に相当する電子親和力３．３ｅＶ未満相当となるからである。

　図９は粒径１２ｎｍのＺｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯの組成ｘと電子親和力との間の関係を示すグラフである。

　電子輸送層５に含まれる混合物の第１材料、第２材料、及び第３材料は、粒径１２ｎｍのナノ粒子を含み、Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯからなることが好ましい。Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯは組成ｘが変えると電子親和力が変化する。このため、第１材料、第２材料、及び第３材料で組成ｘを異ならせることにより、３種類の電子親和力を持つ電子輸送層５を実現することができる。

　第１材料は、上記ｘが、０以上０．１５以下であることが好ましい。この場合、図９に示すように、第１材料の電子親和力ＥＴＬ１が第１発光層２の電子親和力ＥＭＬ１の３．６ｅＶよりも大きくなるからである。

　第２材料は、上記ｘが、０．１５よりも大きく０．３以下であることが好ましい。この場合、図９に示すように、第２材料の電子親和力ＥＴＬ２が第２発光層３の電子親和力ＥＭＬ２の３．３ｅＶよりも大きく、第１発光層２の電子親和力ＥＭＬ３の３．６ｅＶ以下となるからである。

　第３材料は、上記ｘが、０．３よりも大きく０．５以下であることが好ましい。この場合、図９に示すように、第３材料の電子親和力ＥＴＬ３が第３発光層４の電子親和力ＥＭＬ３の２．９ｅＶよりも大きく、第２発光層３の電子親和力ＥＭＬ２の３．３ｅＶ以下となるからである。

　このように、表示装置１は、第１波長の赤色光と第１波長と異なる第２波長の緑色光とをそれぞれｙ方向に沿って発光するために、ｙ方向に交差するｘ方向に沿って配列された第１発光層２及び第２発光層３と、第１発光層２及び第２発光層３に電子を供給するために第１発光層２及び第２発光層３に対して共通に設けられた電子輸送層５と、電子輸送層５に電子を供給する陰極７と、を有する。

　電子輸送層５は、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含む。第１発光層２の電子親和力は、第１材料の電子親和力以下である。第２材料の電子親和力は、第１材料の電子親和力よりも小さい。第２発光層３の電子親和力は、第２材料の電子親和力以下である。

　電子輸送層５に含まれる第１材料の電子親和力及び第２材料の電子親和力は、互いに０．１ｅＶ以上異なることが好ましい。電子親和力の差が０．１ｅＶ異なるごとに約５０倍電流の注入されやすさが異なるので、適した電子親和力の材料に優先的に電流を流すことができる。

　電子輸送層５の第１材料及び第２材料は、それぞれ無機化合物からなることが好ましい。無機化合物からなることで信頼性を高くすることができる。

　第１発光層２及び第２発光層３は量子ドットを含むことが好ましい。量子ドットは、有機発光材料よりも信頼性が高く、塗布法やインクジェット法を用いて容易に形成することができる。

　表示装置１は、第１波長および第２波長と異なる第３波長の青色光をｙ方向に沿って発光するために第１発光層２及び第２発光層３に対してｘ方向に沿って配列された第３発光層４をさらに備える。

　電子輸送層５の混合物に、第３材料がさらに混合されている。第３材料の電子親和力は、第２材料の電子親和力よりも小さい。第３発光層４の電子親和力は、第３材料の電子親和力以下である。

　第１発光層２の電子親和力と第２発光層３の電子親和力とは互いに異なることが好ましい。これにより、電子親和力が互いに異なる第１発光層２と第２発光層３との発光効率を、共通の電子輸送層により、高くすることができる。

　第１発光層２の電子親和力が第２発光層３の電子親和力以上である場合、第１材料の電子親和力が第１発光層２の電子親和力以上であり、第１発光層２の電子親和力が第２材料の電子親和力以上であり、第２材料の電子親和力が第２発光層３の電子親和力以上であることが好ましい。これにより、電子親和力が互いに異なる第１発光層２と第２発光層３との発光効率を、第１材料と第２材料との混合物を含む共通の電子輸送層５により、高くすることができる。

　第１材料及び第２材料は、ナノ粒子を含むことが好ましい。ナノ粒子は粒径を小さくすると量子効果によりバンドギャップが広がり、電子親和力が小さくなる。このため、第１材料及び第２材料の粒径を変えることにより、複数種類の電子親和力を持つ電子輸送層５を実現することができる。

　第１材料及び第２材料は、Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）、により構成され、組成（ｘ）または粒径が互いに異なることが好ましい。Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）のナノ粒子は粒径を小さくすると量子効果によりバンドギャップが広がり、電子親和力が小さくなるので、第１材料及び第２材料の粒径を変えることにより、複数種類の電子親和力を持つ電子輸送層５を実現することができる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、その電子親和力が小さい順に電子輸送層５に含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、電子親和力の小さいナノ粒子へ電子を注入しやすくして、発光効率の低くなる色ほど、発光効率を向上させることができる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、陰極７との間の界面近傍において、その電子親和力の大きい順に、電子輸送層５に含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、陰極７から電子輸送層５に電子が注入されやすくなる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、第１発光層２及び第２発光層３との間の界面近傍において、その電子親和力が小さい順に、電子輸送層５に含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、量子ドットの発光効率の低い発光色の順番に発光色に対応する電子輸送層５の材料が多い方が、発光効率のバランスを向上させることができる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、第１材料、第２材料、及び第３材料のうちの電子親和力の最も大きいナノ粒子は、陰極７側から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４側に向かって減少することが好ましい。これにより、電子の流れる向き通りに第３材料、第２材料、第１材料の順番に電子が注入されていくための障害にならず、電子輸送層５内の電圧を最も低くすることができる。

　電子親和力の最も大きいナノ粒子以外のナノ粒子は、陰極７側から第１発光層２及び第２発光層３側に向かって増加することが好ましい。これにより、電子の流れる向き通りに第３材料、第２材料、第１材料の順番に電子が注入されていくための障害にならず、電子輸送層５内の電圧を最も低くすることができる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ＴｉＯ_２、及びＳｎＯ_２のうちの少なくとも１つと、ＧａＰ、ＡｌＳｂ、及びＺｒＯ_２のうちの少なくとも１つと、ＧａＮ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、Ｃａ_２ＳｎＯ_４、及びＣａＳｎＯ_３のうちの少なくとも１つとを含むことが好ましい。これにより、第１材料、第２材料、及び第３材料に異なる材料を用いるので、３種類の電子親和力を持つ電子輸送層５を実現することができる。

　表示装置１は、第１発光層２及び第２発光層３を分離するために、第１発光層２と第２発光層３との間に配置されて電子輸送層５に到達するように形成された側壁１２をさらに備えることが好ましい。これにより、電子輸送層５は第１発光層２及び第２発光層３のように素子毎に分離されないので、電子輸送層５を形成する工程が簡便となる。

　図１０は実施形態１の変形例に係る表示装置１Ａの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

　表示装置１Ａは、第１発光層２及び第２発光層３を分離するために、第１発光層２と第２発光層３との間に配置されて電子輸送層５及び陰極７を貫通するように形成された側壁１２Ａをさらに備えてもよい。側壁１２Ａは、電子輸送層５及び陰極７を発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離する。

　なお、本実施形態では、ＲＧＢ３色の第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４の電子親和力が、ＥＭＬ１＝３．６ｅＶ、ＥＭＬ２＝３．３ｅＶ、ＥＭＬ３＝２．９ｅＶであり、発光波長の短い方の発光層の電子親和力が小さい場合の例を示したが、本発明はこれに限定されない。発光波長の短い方の発光層の電子親和力が大きい場合にも本発明を適用することができる。例えば、赤色光を発する第１発光層２がＣｄＴｅを含み、緑色光を発する第２発光層３がＣｄＳｅを含み、青色光を発する第３発光層４がＺｎＳｅを含み、各発光層の電子親和力が、ＥＭＬ１＝３．２ｅＶ、ＥＭＬ２＝３．３ｅＶ、ＥＭＬ３＝３．１ｅＶとなり、各発光層のイオン化ポテンシャルが、５．２ｅＶ、５．６ｅＶ、５．８ｅＶとなる場合は、発光波長の短い方の第２発光層３の電子親和力ＥＭＬ２＝３．３ｅＶが、発光波長の長い方の第１発光層２の電子親和力ＥＭＬ１＝３．２ｅＶよりも大きくなる。

　（実施形態２）
　図１１は実施形態２に係る表示装置１Ｂの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

　基板９上に陰極７、電子輸送層５Ｂ、発光部１０、正孔輸送層６Ｂ、陽極８を順に備える発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂが基板９上に並べて形成されている。発光部１０は、異なるイオン化ポテンシャルをもつ第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４とを備えている。発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは側壁１２で分離されている。

　陰極７は、導電性材料からなり、電子輸送層５Ｂと電気的に接続される。

　陽極８は、導電性材料からなり、正孔輸送層６Ｂと電気的に接続される。

　陰極７と陽極８との少なくとも一方は透明導電膜からなる。透明導電膜としては、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＡＺＯ、ＢＺＯ等が用いられる。透明導電膜はスパッタ等で製膜される。

　陰極７と陽極８とのいずれか一方は金属で形成しても良い。この金属は、可視光の反射率の高いＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇが好ましい。陰極７と陽極８との少なくとも一方は発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離されている。

　電子輸送層５Ｂは、ｎ型酸化物半導体（例えばＺｎＯ、Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦Ｘ＜１）、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２）から形成される。電子輸送層５Ｂは、ナノ粒子であっても、連続膜であってもよい。塗布やスパッタ法、蒸着等によって電子輸送層５Ｂは形成できる。

　正孔輸送層６Ｂは、異なる２つ以上のイオン化ポテンシャルを持つナノ粒子の混合物であり、各発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂで共通である。無機化合物からなることで発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの信頼性を高くすることができる。

　正孔輸送層６Ｂは、例えば、Ｎｉ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦Ｘ＜１）でＸ＝０、０．２５、０．５で１２ｎｍのナノ粒子を混合した混合物となっている。イオン化ポテンシャルはそれぞれ５．４ｅＶ、５．６ｅＶ、５．８ｅＶである。

　異なるイオン化ポテンシャルを正孔輸送層６Ｂに持たせるために、Ｃｕ_２Ｏ、ＮｉＯ、ＮｉＯ_１－ｘ（ＬａＮｉＯ_３）_ｘなど異なる材料を正孔輸送層６Ｂに用いてもよい。それぞれの材料のナノ粒子を公知技術により作製し、エタノール等の有機溶媒に混合した混合液によりスピンコート法やインクジェット法などを用いて正孔輸送層６Ｂを形成する。正孔輸送層６Ｂ及び陽極８は、発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離していない方が製造工程が簡便で好ましいが、発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離していても構わない。

　本実施形態では、発光部１０はコア材料がＩｎＰからなる赤色光の第１発光層２（イオン化ポテンシャル５．４ｅＶ）、ＣｄＳｅからなる緑色光の第２発光層３（イオン化ポテンシャル５．６ｅＶ）、ＺｎＳｅからなる青色光の第３発光層４（イオン化ポテンシャル５．８ｅＶ）とした。

　図１２は実施形態１に係る表示装置１に設けられた発光層の電子準位を説明するための図である。図１３は実施形態２に係る表示装置１Ａに設けられた発光層の電子準位を説明するための図である。

　実施形態１では、互いに異なる色で発光する量子ドットは電子親和力が異なるため、電子輸送層５に異なる電子親和力をもつナノ粒子を含み、図１に示すように、電子輸送層５を各発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂで共通にした構成にしている。量子ドットのコア部の材料が同じであればイオン化ポテンシャルはほぼ同じである。これに対して実施形態２では、イオン化ポテンシャルが異なる量子ドットに対して、正孔輸送層６Ｂに異なるイオン化ポテンシャルをもつナノ粒子を含み、図１１に示すように、正孔輸送層６Ｂを各発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂで共通な構成にした。量子ドットのイオン化ポテンシャルは主にコア材料よって変わる。図１３に示すように、例えばコア材料がＣｄＳｅであれば約５．６ｅＶ、ＩｎＰであれば約５．４ｅＶ、ＺｎＳｅであれば約５．８ｅＶ、他にＩｎＮであれば約６．５ｅＶである。

　図１４は正孔輸送層６Ｂから第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４への正孔の注入障壁を説明するための図である。各量子ドットへのホール注入については、電子輸送層５の電子注入と同じ説明ができる。注入障壁高さの大小関係は図１４に示すようになる。

　単一のイオン化ポテンシャルをもつ正孔輸送層６を用いる場合に比べ、異なるイオン化ポテンシャルをもつナノ粒子を含む正孔輸送層６Ｂは、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれに適した低電圧で正孔を注入することができる。従って、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のそれぞれに対して注入効率の高くなるイオン化ポテンシャルをもつナノ粒子を適宜選択し混合することにより、正孔輸送層６Ｂを第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４で共通化してもそれぞれ発光効率の高い表示装置１Ｂを得ることができる。

　そのため、正孔輸送層６Ｂは、量子コア材料と同じ種類だけ異なるイオン化ポテンシャルをもつことが好ましく、発光層のイオン化ポテンシャルが小さい順に、第１発光層２のイオン化ポテンシャルをＥＭＬ１とし、第２発光層３のイオン化ポテンシャルをＥＭＬ２とし、第３発光層４のイオン化ポテンシャルをＥＭＬ３とし、正孔輸送層６Ｂの第１材料のイオン化ポテンシャルをＨＴＬ１とし、正孔輸送層６Ｂの第２材料のイオン化ポテンシャルをＨＴＬ２とし、正孔輸送層６Ｂの第３材料のイオン化ポテンシャルをＨＴＬ３としたときには、ＨＴＬ１≦ＥＭＬ１＜ＨＴＬ２≦ＥＭＬ２＜ＨＴＬ３≦ＥＭＬ３であることが好ましい。各素子に適した正孔輸送層６Ｂからのホール注入が可能となり、各発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂとも発光効率を高くすることができる。

　また、イオン化ポテンシャルの差が０．１ｅＶ異なるごとに約５０倍電流の注入されやすさが異なるので、上記第１材料、第２材料、及び第３材料のお互いのナノ粒子のイオン化ポテンシャルの差は０．１ｅＶ以上あることが好ましい。第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４のうちの適した発光層に優先的に電流を流すことができる。

　また、Ｎｉ_１－ｘＭｇ_ｘＯは、組成ｘが大きくなる程、一般にはイオン化ポテンシャルが大きくなる程、キャリア濃度が低下し抵抗率が高くなる。イオン化ポテンシャルの大きいナノ粒子ほど体積比率を多くすることで、イオン化ポテンシャルの大きいナノ粒子の導電率を向上させ、発光効率の低くなる色ほど、発光効率を向上できるので、全体の発光効率をバランス良く高くすることができる。また、陽極８からはイオン化ポテンシャルが小さいナノ粒子に正孔が注入されやすいので、陽極８と正孔輸送層６との間の界面近傍において、イオン化ポテンシャルが小さいナノ粒子が最も体積比率が多い方が好ましい。これにより、陽極８から正孔輸送層６に正孔が注入されやすくなる。

　上記界面で、イオン化ポテンシャルが小さいナノ粒子の体積比率は１００％でもよい。

　このように、表示装置１Ｂは、第１波長の赤色光と第１波長と異なる第２波長の緑色光とをそれぞれｙ方向に沿って発光するために、ｙ方向に交差するｘ方向に沿って配列された第１発光層２及び第２発光層３と、第１発光層２及び第２発光層３に正孔を供給するために第１発光層２及び第２発光層３に対して共通に設けられた正孔輸送層６Ｂと、正孔輸送層６Ｂに正孔を供給する陽極８と、を有する。

　正孔輸送層６Ｂは、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含む。第１発光層２のイオン化ポテンシャルは、第１材料のイオン化ポテンシャル以上である。第２材料のイオン化ポテンシャルは、第１材料のイオン化ポテンシャルよりも大きい。第２発光層３のイオン化ポテンシャルは、第２材料のイオン化ポテンシャル以上である。

　表示装置１Ｂは、第１波長および第２波長と異なる第３波長の青色光をｙ方向に沿って発光するために第１発光層２及び第２発光層３に対してｘ方向に沿って配列された第３発光層４をさらに備えることが好ましい。

　正孔輸送層６Ｂの混合物に、第３材料がさらに混合されていることが好ましい。これにより、３種類のイオン化ポテンシャルを持つ正孔輸送層６Ｂを実現することができる。

　第３材料のイオン化ポテンシャルが、第２材料のイオン化ポテンシャルよりも大きく、第３発光層４のイオン化ポテンシャルが、第３材料のイオン化ポテンシャル以上であることが好ましい。これにより、各発光素子に適したイオン化ポテンシャルを有する正孔輸送層６Ｂの材料からのホール注入が可能となり、各発光素子とも発光効率を高くすることができる。

　第１発光層２のイオン化ポテンシャルと第２発光層３のイオン化ポテンシャルとは互いに異なることが好ましい。これにより、正孔輸送層６Ｂを各発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂで共通な構成にすることができる。

　第１発光層２の材料と第２発光層３の材料とは互いに異なることが好ましい。これにより、第１発光層２のイオン化ポテンシャルと第２発光層３のイオン化ポテンシャルとを互いに異ならせることができる。

　第１発光層２のイオン化ポテンシャルは第２発光層３のイオン化ポテンシャルよりも小さい場合、第１材料のイオン化ポテンシャルが第１発光層２のイオン化ポテンシャル以下であり、第１発光層２のイオン化ポテンシャルが第２材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、第２材料のイオン化ポテンシャルが第２発光層３のイオン化ポテンシャル以下であることが好ましい。これにより、イオン化ポテンシャルが互いに異なる第１発光層２と第２発光層３との発光効率を、第１材料と第２材料との混合物を含む共通の正孔輸送層６Ｂにより、高くすることができる。

　第１材料及び第２材料は、ナノ粒子を含むことが好ましい。これにより、ナノ粒子の組成、材料を異ならせて、複数種類のイオン化ポテンシャルを持つ正孔輸送層６Ｂを実現することができる。

　第１材料及び第２材料は、ナノ粒子を含み、Ｎｉ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）、により構成され、組成（ｘ）が互いに異なることが好ましい。これにより、Ｎｉ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）の組成（ｘ）を第１材料及び第２材料で異ならせて、複数種類のイオン化ポテンシャルを持つ正孔輸送層６Ｂを実現することができる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、そのイオン化ポテンシャルが大きい順に正孔輸送層６Ｂに含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、イオン化ポテンシャルが大きいナノ粒子へ正孔を注入しやすくして、発光効率の低くなる色ほど、発光効率を向上できる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、陽極８との間の界面近傍において、そのイオン化ポテンシャルの小さい順に、正孔輸送層６Ｂに含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、陽極８から正孔輸送層６Ｂに正孔が注入されやすくなる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４との間の界面近傍において、そのイオン化ポテンシャルが大きい順に、正孔輸送層６Ｂに含まれる体積比率が大きいことが好ましい。これにより、イオン化ポテンシャルの大きいナノ粒子へ正孔を注入しやすくして、発光効率の低くなる色ほど、発光効率を向上できる。

　第１材料、第２材料、及び第３材料は、ナノ粒子を含み、第１材料、第２材料、及び第３材料のうちのイオン化ポテンシャルの最も小さいナノ粒子は、陽極８側から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４側に向かって減少することが好ましい。これにより、正孔の流れる向き通りに第３材料、第２材料、第１材料の順番に正孔が注入されていくための障害にならず、正孔輸送層６Ｂ内の電圧を最も低くすることができる。

　イオン化ポテンシャルの最も小さいナノ粒子以外のナノ粒子は、陽極８側から第１発光層２、第２発光層３、及び第３発光層４側に向かって増加することが好ましい。これにより、正孔の流れる向き通りに第３材料、第２材料、第１材料の順番に正孔が注入されていくための障害にならず、正孔輸送層６Ｂ内の電圧を最も低くすることができる。

　表示装置１Ｂは、第１発光層２及び第２発光層３を分離するために、第１発光層２と第２発光層３との間に配置されて正孔輸送層６Ｂに到達するように形成された側壁１２をさらに備えることが好ましい。これにより、正孔輸送層６Ｂは第１発光層２及び第２発光層３のように素子毎に分離されないので、正孔輸送層６Ｂを形成する工程が簡便となる。

　図１５は実施形態２の変形例に係る表示装置１Ｃの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。

　表示装置１Ｃは、第１発光層２及び第２発光層３を分離するために、第１発光層２と第２発光層３との間に配置されて正孔輸送層６Ｂ及び陽極８を貫通するように形成された側壁１２Ａをさらに備えてもよい。側壁１２Ａは、正孔輸送層６Ｂ及び陽極８を発光素子１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ毎に分離する。

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

　１　表示装置
　２　第１発光層
　３　第２発光層
　４　第３発光層
　５　電子輸送層
　６　正孔輸送層
　７　陰極
　８　陽極
　９　基板

Claims

　第１波長の光を第１方向に沿って発光する第１発光層と、
　前記第１波長と異なる第２波長の光を前記第１方向に沿って発光するために、前記第１発光層に対して前記第１方向に交差する第２方向に沿って配列された第２発光層と、
　前記第１発光層及び前記第２発光層に電子を供給するために前記第１発光層及び前記第２発光層に対して共通に設けられた電子輸送層と、
　前記電子輸送層に前記電子を供給する陰極と、
を有し、
　前記電子輸送層が、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含み、
　前記第１発光層の電子親和力が、前記第１材料の電子親和力以下であり、
　前記第２材料の電子親和力が、前記第１材料の電子親和力よりも小さく、
　前記第２発光層の電子親和力が、前記第２材料の電子親和力以下である表示装置。
　前記電子輸送層に含まれる前記第１材料の電子親和力及び前記第２材料の電子親和力が、互いに０．１ｅＶ以上異なる請求項１に記載の表示装置。
　前記電子輸送層の第１材料及び第２材料は、それぞれ無機化合物からなる請求項１又は２に記載の表示装置。
　前記第１及び第２発光層は量子ドットを含む請求項１から３の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１波長、および前記第２波長と異なる第３波長の光を前記第１方向に沿って発光するために前記第１発光層及び第２発光層に対して前記第１方向に交差する第３方向に沿って配列された第３発光層をさらに備え、
　前記電子輸送層の混合物に、第３材料がさらに混合されており、
　前記第３材料の電子親和力が、前記第２材料の電子親和力よりも小さく、
　前記第３発光層の電子親和力が、前記第３材料の電子親和力以下である請求項１から４の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層の電子親和力と前記第２発光層の電子親和力とが互いに異なる請求項１から５の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層の電子親和力が前記第２発光層の電子親和力以上である場合、
　前記第１材料の電子親和力が前記第１発光層の電子親和力以上であり、
　前記第１発光層の電子親和力が前記第２材料の電子親和力以上であり、
　前記第２材料の電子親和力が前記第２発光層の電子親和力以上である請求項１から６の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１材料及び前記第２材料は、ナノ粒子を含む請求項１から７の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１材料及び前記第２材料は、
　Ｚｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）、
　により構成され、
　組成（ｘ）または粒径が互いに異なる請求項８に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　その電子親和力が小さい順に前記電子輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項５に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記陰極との間の界面近傍において、その電子親和力の大きい順に、前記電子輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項５に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記第１発光層及び前記第２発光層との間の界面近傍において、その電子親和力が小さい順に、前記電子輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項５に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料のうちの電子親和力の最も大きいナノ粒子は、前記陰極側から前記第１、第２、及び第３発光層側に向かって減少する請求項５に記載の表示装置。
　前記電子親和力の最も大きいナノ粒子以外のナノ粒子は、前記陰極側から前記第１及び第２発光層側に向かって増加する請求項１３に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　ＺｎＯからなり、
　前記第１材料のナノ粒子の粒径が、４．５ｎｍ以上であり、
　前記第２材料のナノ粒子の粒径が、３．５ｎｍ以上４．５ｎｍ未満であり、
　前記第３材料のナノ粒子の粒径が、２．８ｎｍ以上３．５ｎｍ未満である請求項５に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、それぞれＺｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯからなるナノ粒子を含み、
　前記第１材料のナノ粒子が、０≦ｘ≦０．１５であり、
　前記第２材料のナノ粒子が、０．１５＜ｘ≦０．３であり、
　前記第３材料のナノ粒子が、０．３＜ｘ≦０．５である請求項５に記載の表示装置。
　前記第１材料が、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、及びＺｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ≦０．１５）のうちの少なくとも１つを含み、
　前記第２材料が、ＧａＰ、ＡｌＳｂ、ＺｒＯ_２、及びＺｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０．１５＜ｘ≦０．３）のうちの少なくとも１つを含み、
　前記第３材料が、ＧａＮ、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、Ｃａ_２ＳｎＯ_４、ＣａＳｎＯ_３、及びＺｎ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０．３＜ｘ≦０．５）のうちの少なくとも１つを含む請求項５に記載の表示装置。
　第１波長の光と前記第１波長と異なる第２波長の光とをそれぞれ第１方向に沿って発光するために、前記第１方向に交差する第２方向に沿って配列された第１発光層及び第２発光層と、
　前記第１発光層及び前記第２発光層に正孔を供給するために前記第１発光層及び前記第２発光層に対して共通に設けられた正孔輸送層と、
　前記正孔輸送層に前記正孔を供給する陽極と、
を有し、
　前記正孔輸送層が、第１材料及び第２材料が混合されている混合物を含み、
　前記第１発光層のイオン化ポテンシャルが、前記第１材料のイオン化ポテンシャル以上であり、
　前記第２材料のイオン化ポテンシャルが、前記第１材料のイオン化ポテンシャルよりも大きく、
　前記第２発光層のイオン化ポテンシャルが、前記第２材料のイオン化ポテンシャル以上である表示装置。
　前記第１波長、および前記第２波長と異なる第３波長の光を前記第１方向に沿って発光するために前記第１発光層及び第２発光層に対して前記第２方向に沿って配列された第３発光層をさらに備え、
　前記正孔輸送層の混合物に、第３材料がさらに混合されており、
　前記第３材料のイオン化ポテンシャルが、前記第２材料のイオン化ポテンシャルよりも大きく、
　前記第３発光層のイオン化ポテンシャルが、前記第３材料のイオン化ポテンシャル以上である請求項１８に記載の表示装置。
　前記第１発光層のイオン化ポテンシャルと前記第２発光層のイオン化ポテンシャルとが互いに異なる請求項１８又は１９に記載の表示装置。
　前記第１発光層の材料と前記第２発光層の材料とが互いに異なる請求項１８から２０の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層のイオン化ポテンシャルが前記第２発光層のイオン化ポテンシャルよりも小さい場合、
　前記第１材料のイオン化ポテンシャルが前記第１発光層のイオン化ポテンシャル以下であり、
　前記第１発光層のイオン化ポテンシャルが前記第２材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、
　前記第２材料のイオン化ポテンシャルが前記第２発光層のイオン化ポテンシャル以下である請求項１８から２１の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１材料及び前記第２材料は、ナノ粒子を含む請求項１８に記載の表示装置。
　前記第１材料及び前記第２材料は、それぞれＮｉ_１－ｘＭｇ_ｘＯ（０≦ｘ＜１）からなるナノ粒子を含み、
　組成（ｘ）が互いに異なる請求項１８から２１の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　そのイオン化ポテンシャルが大きい順に前記正孔輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項１９に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記陽極との間の界面近傍において、そのイオン化ポテンシャルの小さい順に、前記正孔輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項１９に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記第１発光層、前記第２発光層、及び前記第３発光層との間の界面近傍において、そのイオン化ポテンシャルが大きい順に、前記正孔輸送層に含まれる体積比率が大きい請求項１９に記載の表示装置。
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料は、ナノ粒子を含み、
　前記第１材料、前記第２材料、及び前記第３材料のうちのイオン化ポテンシャルの最も小さいナノ粒子は、前記陽極側から前記第１、第２、及び第３発光層側に向かって減少する請求項１９に記載の表示装置。
　前記イオン化ポテンシャルの最も小さいナノ粒子以外のナノ粒子は、前記陽極側から前記第１、第２、及び第３発光層側に向かって増加する請求項２８に記載の表示装置。
　前記第１発光層及び前記第２発光層を分離するために、前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置されて前記電子輸送層に到達するように形成された側壁をさらに備える請求項１から１７の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層及び前記第２発光層を分離するために、前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置されて前記電子輸送層及び前記陰極を貫通するように形成された側壁をさらに備える請求項１から１７の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層及び前記第２発光層を分離するために、前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置されて前記正孔輸送層に到達するように形成された側壁をさらに備える請求項１８から２９の何れか一項に記載の表示装置。
　前記第１発光層及び前記第２発光層を分離するために、前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置されて前記正孔輸送層及び前記陽極を貫通するように形成された側壁をさらに備える請求項１８から２９の何れか一項に記載の表示装置。