WO2024069668A1 - 表示デバイス、表示デバイスの製造方法 - Google Patents

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WO2024069668A1
WO2024069668A1 PCT/JP2022/035569 JP2022035569W WO2024069668A1 WO 2024069668 A1 WO2024069668 A1 WO 2024069668A1 JP 2022035569 W JP2022035569 W JP 2022035569W WO 2024069668 A1 WO2024069668 A1 WO 2024069668A1
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WO
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layer
quantum dot
display device
inorganic
light
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PCT/JP2022/035569
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕介 榊原
Original Assignee
シャープディスプレイテクノロジー株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Definitions

  • This disclosure relates to a display device having multiple light-emitting elements that contain quantum dots as a light-emitting material, and a method for manufacturing the display device.
  • Patent Document 1 discloses a technique for simultaneously depositing an electron blocking layer between the hole transport layer and the light-emitting layer of each light-emitting element on a substrate equipped with light-emitting elements.
  • quantum dots which have a narrow half-width of the emission wavelength, can be used as the light-emitting layer of the light-emitting elements to realize a display device with a wide color gamut.
  • quantum dots which have a narrow half-width of the emission wavelength
  • quantum dots in order to ensure the reliability of the light-emitting elements and suppress the decrease in brightness over driving time, there is a challenge in that it is necessary to protect the quantum dots in the light-emitting layer while ensuring the manufacturability of the light-emitting layer.
  • high-precision patterning is required in the manufacturing process of the above-mentioned light-emitting layer.
  • a display device includes a substrate, a plurality of light-emitting elements on the substrate, the light-emitting elements including a first electrode, a second electrode, a quantum dot layer located between the first electrode and the second electrode and having a plurality of quantum dots and a first inorganic material filling the spaces between the plurality of quantum dots, and an inorganic layer located between at least two of the light-emitting elements and including a second inorganic material having a semiconductor or insulator with a band gap of 2.8 eV or more.
  • a method for manufacturing a display device includes forming a plurality of light-emitting elements, including preparing a substrate, forming a plurality of first electrodes on the substrate, forming a plurality of quantum dot layers having a plurality of quantum dots and a first inorganic material filling spaces between the quantum dots at positions overlapping each of the first electrodes in a planar view of the substrate, and forming at least one second electrode at a position overlapping each of the first electrodes in a planar view of the substrate, and forming an inorganic layer located between at least two of the light-emitting elements and including a second inorganic material having a semiconductor or insulator with a band gap of 2.8 eV or more.
  • 1A to 1C are a schematic cross-sectional side view of a display device according to a first embodiment, a schematic enlarged view of the cross-section, and a schematic diagram showing a first inorganic material that fills spaces between quantum dots.
  • 1 is a schematic plan view of a display device according to a first embodiment.
  • 2 is a schematic enlarged view of one pixel of the display device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are cross-sectional views showing steps in an example of a method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are cross-sectional views of other steps in the example of the method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are cross-sectional views of other steps in the example of the method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are cross-sectional views of other steps in the example of the method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 5A to 5C are cross-sectional views of other steps in the example of the method for manufacturing the display device according to the first embodiment.
  • 1 is a schematic cross-sectional side view of a display device for comparing a display device according to a comparative embodiment 1 with a display device according to a first embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a schematic cross-sectional side view of a display device according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional side view of a display device according to a third embodiment.
  • 11 is a schematic cross-sectional side view of a display device according to a fourth embodiment.
  • 13 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a display device according to a fourth embodiment.
  • 10A to 10C are cross-sectional views showing steps in an example of a method for manufacturing a display device according to embodiment 4.
  • 13A to 13C are cross-sectional views of other steps in the example of the method for manufacturing a display device according to embodiment 4.
  • 11 is a schematic cross-sectional side view of a display device for comparing a display device according to a comparative embodiment 2 with a display device according to a fourth embodiment.
  • FIG. FIG. 13 is another schematic cross-sectional side view of each display device for comparing the display devices according to Comparative Example 2 and Embodiment 4.
  • Display device overview> 2 is a schematic plan view of the display device 1 according to the present embodiment.
  • the display device 1 includes a display section DA and a frame section NA formed on the outer periphery of the display section DA.
  • the display device 1 performs display on the display section DA by controlling light emission from each of a plurality of light-emitting elements (described later) formed in the display section DA.
  • Drivers and the like for driving each of the plurality of light-emitting elements of the display section DA may be formed in the frame section NA.
  • Fig. 3 is an enlarged schematic diagram of one pixel of the display section DA in the schematic plan view of the display device 1 shown in Fig. 2, and in particular, an enlarged diagram of the region A1 shown in Fig. 2.
  • a cathode 35 and an electron transport layer 34 which will be described later, are shown in a see-through manner.
  • the display device 1 includes a plurality of light-emitting elements on a substrate, as described later.
  • the display device 1 includes light-emitting elements in each of the red subpixel SPR, green subpixel SPG, and blue subpixel SPB, and displays in the display section DA by driving each light-emitting element individually.
  • the display device 1 includes a red light-emitting element 3R that is a component of the red subpixel SPR, a green light-emitting element 3G that is a component of the green subpixel SPG, and a blue light-emitting element 3B that is a component of the blue subpixel SPB.
  • the display device 1 may form one pixel with the red light-emitting element 3R, the green light-emitting element 3G, and the blue light-emitting element 3B.
  • the display device 1 includes an inorganic layer 5 at a position including a position overlapping with the periphery of each light-emitting element in a plan view of the substrate 2 of the display device 1.
  • a plan view of the substrate 2 refers to a view of the substrate 2 from a direction perpendicular to the upper surface of the substrate 2, and may be synonymous with a view of the display device 1 from a direction perpendicular to the upper surface, which is the light-emitting surface of the display section DA of the display device 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view 101 of a display device 1 according to this embodiment, a schematic enlarged view 102 of the schematic cross-sectional side view 101, and schematic views 103 and 104 showing the first inorganic material that fills between quantum dots, which will be described later.
  • the schematic cross-sectional side view 101 of the display device 1 shown in FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line I-I in FIG. 3, in other words, a diagram showing a cross-section in a plane perpendicular to the top surface of the display unit DA and passing through the red light-emitting element 3R, the green light-emitting element 3G, and the blue light-emitting element 3B.
  • all schematic cross-sectional side views of the display device show a cross-section at the same position as the cross-section shown in the schematic cross-sectional side view 101 of the display device 1 shown in FIG. 1.
  • the schematic enlarged view 102 of the display device 1 shown in FIG. 1 is an enlarged view of the area A2 shown in the schematic cross-sectional side view 101 of the display device 1.
  • Schematic diagrams 103 and 104 for illustrating the first inorganic material filling the spaces between the quantum dots shown in FIG. 1 are figures showing two examples of a set P of two blue quantum dots QDB described below and a region (space) K between them, shown in the schematic enlarged diagram 102 of the display device 1.
  • schematic diagrams 103 and 104 are figures showing sets P1 and P2, which are examples of sets of quantum dots QD1 and QD2, respectively.
  • a substrate 2 such as a glass substrate or a film substrate and a light emitting element layer 3 on the substrate 2 are provided.
  • the light emitting element layer 3 is provided, in this order, with an anode 31 as a first electrode, a hole transport layer 32 as a first charge transport layer, an inorganic layer 5, a quantum dot layer 33, an electron transport layer 34 as a second charge transport layer, and a cathode 35 as a second electrode.
  • the anode 31 is formed, for example, in an island shape for each subpixel, and is connected to each of the pixel circuits (not shown) formed on the substrate 2.
  • the hole transport layer 32, the electron transport layer 34, and the cathode 35 are formed in common to multiple subpixels.
  • the anode 31 and the cathode 35 are electrodes containing a conductive material, and are electrically connected to the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34, respectively.
  • a voltage By applying a voltage to at least one of the anode 31 and the cathode 35, holes and electrons are injected from the anode 31 and the cathode 35, respectively, into the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34.
  • the display device 1 may control the light emission from each light-emitting element by individually driving the anode 31 while applying a predetermined voltage to the cathode 35.
  • the red subpixel SPR, green subpixel SPG, and blue subpixel SPB are each formed at a position where the smaller electrode of each light-emitting element contacts the charge transport layer adjacent to that electrode in a planar view of the substrate 2.
  • the red subpixel SPR, green subpixel SPG, and blue subpixel SPB are each formed at a position where the anode 31 contacts the hole transport layer 32 in a planar view of the substrate 2.
  • the red subpixel SPR, green subpixel SPG, and blue subpixel SPB are each formed in a region where the anode 31 is exposed from the bank 6, which will be described later, in a planar view of the substrate 2.
  • the red light-emitting element 3R, the green light-emitting element 3G, and the blue light-emitting element 3B are located in the red subpixel SPR, the green subpixel SPG, and the blue subpixel SPB, respectively. Therefore, in this embodiment, in a plan view of the substrate 2, the portions where each anode 31 contacts each hole transport layer 32 and overlap each other define the ranges of the red light-emitting element 3R, the green light-emitting element 3G, and the blue light-emitting element 3B, respectively.
  • At least one of the anode 31 and the cathode 35 is a transparent electrode that transmits visible light.
  • a transparent electrode that transmits visible light.
  • ITO, IZO, SnO 2 , FTO, or the like may be used as the transparent electrode.
  • Either the anode 31 or the cathode 35 may be a reflective electrode.
  • the reflective electrode may contain a metal material having a high reflectance of visible light, and the metal material may be, for example, Al, Ag, Cu, or Au alone or an alloy of these.
  • the hole transport layer 32 is a layer that transports holes injected from the anode 31 to the quantum dot layer 33.
  • the material of the hole transport layer 32 can be an organic or inorganic material having hole transport properties that has been conventionally used in light-emitting devices containing quantum dots.
  • Examples of materials having hole transport properties include poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-4-sec-butylphenyl))diphenylamine)] (abbreviated as "TFB”), poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine] (abbreviated as "p-TPD”), polyvinylcarbazole (abbreviated as "PVK”), etc.
  • the hole transport layer 32 may contain only one of these materials having hole transport properties, or may contain a mixture of two or more of them as appropriate.
  • the light-emitting element layer 3 may include a hole injection layer between each anode 31 and the hole transport layer 32.
  • Examples of materials for the hole injection layer include a composite of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (abbreviated as "PEDOT:PSS”), NiO (nickel oxide), and CuSCN (copper thiocyanate).
  • PEDOT poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS polystyrene sulfonic acid
  • NiO nickel oxide
  • CuSCN copper thiocyanate
  • the electron transport layer 34 is a layer that transports electrons injected from the cathode 35 to the quantum dot layer 33.
  • the material of the electron transport layer 34 can be an organic or inorganic material having electron transport properties that has been conventionally used in light-emitting elements containing quantum dots. Examples of materials having electron transport properties include ZnO (zinc oxide) nanoparticles and MgZnO (magnesium zinc oxide) nanoparticles.
  • the electron transport layer 34 may contain only one of these materials having electron transport properties, or may contain a suitable mixture of two or more types. In this embodiment, the electron transport layer 34 may be divided into a red quantum dot layer 33R, a green quantum dot layer 33G, and a blue quantum dot layer 33B, which will be described later, for each subpixel.
  • the quantum dot layer 33 includes a red quantum dot layer 33R, a green quantum dot layer 33G, and a blue quantum dot layer 33B.
  • the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B are formed at positions overlapping with the red sub-pixel SPR, the green sub-pixel SPG, and the blue sub-pixel SPB, respectively, in a plan view of the substrate 2.
  • the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B each contain a plurality of red quantum dots QDR, green quantum dots QDG, and blue quantum dots QDB as quantum dots.
  • QDR red quantum dots
  • QDG green quantum dots
  • QDB blue quantum dots
  • the red quantum dots QDR, green quantum dots QDG, and blue quantum dots QDB are light-emitting materials that emit red light, green light, and blue light, respectively, due to excitons generated by recombination with the injected holes and electrons.
  • the quantum dots contained in the quantum dot layer 33 can all be conventionally known quantum dots, such as those having a core/shell structure.
  • quantum dot refers to a dot with a maximum width of 100 nm or less.
  • the shape of the quantum dot is not particularly restricted as long as it satisfies the above maximum width, and is not limited to a spherical three-dimensional shape (circular cross-sectional shape).
  • the shape of the quantum dot may be, for example, a polygonal cross-sectional shape, a rod-like three-dimensional shape, a branch-like three-dimensional shape, a three-dimensional shape with unevenness on the surface, or a combination of these.
  • the quantum dots are typically made of a semiconductor.
  • the semiconductor may have a certain band gap.
  • the semiconductor may be any material capable of emitting light, and may include at least the materials described below.
  • the semiconductor may be capable of emitting red, green, and blue light, respectively.
  • the semiconductor may include at least one selected from the group consisting of II-VI compounds, III-V compounds, chalcogenides, and perovskite compounds.
  • the II-VI compounds refer to compounds containing II and VI elements
  • the III-V compounds refer to compounds containing III and V elements.
  • the II elements may include Group 2 and Group 12 elements
  • the III elements may include Group 3 and Group 13 elements
  • the V elements may include Group 5 and Group 15 elements
  • the VI elements may include Group 6 and Group 16 elements.
  • the II-VI compound includes, for example, at least one selected from the group consisting of MgS, MgSe, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS, SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, and HgTe.
  • the III-V compound includes, for example, at least one selected from the group consisting of GaAs, GaP, InN, InAs, InP, and InSb.
  • Chalcogenides are compounds that contain elements from group VI A(16), such as CdS or CdSe. Chalcogenides may also include mixed crystals of these.
  • the perovskite compound has a composition represented by the general formula CsPbX 3 , for example.
  • the constituent element X includes at least one element selected from the group consisting of Cl, Br and I, for example.
  • the numbering of element groups using Roman numerals is based on the old IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) system or the old CAS (Chemical Abstracts Service) system, and the numbering of element groups using Arabic numerals is based on the current IUPAC system.
  • blue light is, for example, light having a central emission wavelength in a wavelength band of 380 nm or more and 500 nm or less.
  • Green light is, for example, light having a central emission wavelength in a wavelength band of more than 500 nm and less than 600 nm.
  • Red light is, for example, light having a central emission wavelength in a wavelength band of more than 600 nm and less than 780 nm.
  • each of the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B includes a first inorganic material 4 that fills spaces between the quantum dots.
  • the first inorganic material 4 filling the gaps between multiple quantum dots refers to filling the region K between quantum dot QD1 and quantum dot QD2, as shown in schematic diagram 103 of group P1 in FIG. 1.
  • Region K is a region surrounded by two straight lines tangent to the opposing peripheries of quantum dot QD1 and quantum dot QD2, and the peripheries of quantum dot QD1 and quantum dot QD2, in the cross section of the quantum dot layer 33. Therefore, as shown in schematic diagram 104 of group P2 in FIG. 1, region K can exist even if quantum dot QD1 and quantum dot QD2 are close to each other, and the first inorganic material 4 fills this region K.
  • the first inorganic material 4 filling the gap between the quantum dots does not necessarily mean that the region K between the quantum dot QD1 and the quantum dot QD2 is entirely made of the first inorganic material 4.
  • the region K between the quantum dot QD1 and the quantum dot QD2 may contain a material such as an organic material different from the first inorganic material 4.
  • the atomic percentage of carbon elements in the region K may be less than 5%.
  • the first inorganic material 4 may fill areas of the quantum dot layer 33 other than the multiple quantum dots.
  • the outer edge (top and bottom) of the quantum dot layer 33 may be covered with the first inorganic material 4.
  • the outer edge of the quantum dot layer 33 may not be formed only from the first inorganic material 4, and some of the quantum dots may be exposed from the first inorganic material 4.
  • the first inorganic material 4 may refer to the portion of the quantum dot layer 33 excluding the multiple quantum dots.
  • the first inorganic material 4 may contain a plurality of quantum dots.
  • the first inorganic material 4 may be formed so as to fill spaces formed between the plurality of quantum dots.
  • the plurality of quantum dots may be embedded in the first inorganic material 4 at intervals.
  • the first inorganic material 4 may include a continuous film having an area of 1000 nm2 or more along a plane direction perpendicular to the film thickness direction.
  • the continuous film may be a film that is not separated by a material other than the material that constitutes the continuous film in one plane.
  • the continuous film may be an integral film that is connected without interruption by chemical bonds of the first inorganic material 4.
  • the first inorganic material 4 may be the same material as the shell contained in each of the multiple quantum dots.
  • the average distance between adjacent cores may be 3 nm or more.
  • the average distance between adjacent cores may be 0.5 times or more the average core diameter.
  • the core-to-core distance is the average of the shortest distances between 20 adjacent cores.
  • the core-to-core distance may be kept wider than the distance when the shells are in contact with each other.
  • the average core diameter is the average of the core diameters of 20 adjacent cores in cross-sectional observation.
  • the core diameter can be the diameter of a circle having the same area as the core area in cross-sectional observation.
  • the concentration of the first inorganic material 4 in the quantum dot layer 33 is, for example, the area ratio occupied by the first inorganic material 4 in the cross section of the quantum dot layer 33. This concentration may be 10% to 90% or 30% to 70% in cross-sectional observation. This concentration may be measured, for example, from the area ratio of an image obtained by cross-sectional observation.
  • the concentration of the shell may be 1% to 50%.
  • the ratio of the core and shell of the quantum dot and the first inorganic material 4 may be appropriately adjusted so that the total is 100% or less.
  • the shell and the first inorganic material 4 cannot be distinguished the shell may be part of the first inorganic material 4.
  • the quantum dot layer 33 may be composed of a plurality of quantum dots and the first inorganic material 4. When the quantum dot layer 33 is analyzed, the intensity of carbon detected by the chain structure may be less than the noise.
  • the material constituting the first inorganic material 4 desirably has a wider band gap than the material constituting the quantum dots (for example, the core material).
  • a semiconductor or an insulator can be used as the material constituting the first inorganic material 4.
  • Examples of the material constituting the first inorganic material 4 include metal sulfides and/or metal oxides.
  • the metal sulfides may be, for example, zinc sulfide (ZnS), zinc magnesium sulfide (ZnMgS, ZnMgS 2 ), gallium sulfide (GaS, Ga 2 S 3 ), zinc tellurium sulfide (ZnTeS), magnesium sulfide (MgS), zinc gallium sulfide (ZnGa 2 S 4 ), or magnesium sulfide (MgGa 2 S 4 ).
  • the metal oxides may be zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), or zirconium oxide (ZrO 2 ).
  • composition ratios described in the chemical formulas are preferably stoichiometric so that the compositions of the actual compounds are exactly as described in the chemical formulas, but they do not necessarily have to be stoichiometric.
  • the structure of the first inorganic material 4 can be seen by observing the cross section of the quantum dot layer 33 with a width of about 100 nm, and it is sufficient that the above-mentioned configuration is observed, but it is not necessary that the above-mentioned configuration be observed in the entire quantum dot layer 33.
  • the first inorganic material 4 may contain a substance different from the main material, which is an inorganic substance such as an inorganic semiconductor, for example, as an additive.
  • the first inorganic material 4 fills the spaces between the quantum dots, so that the first inorganic material 4 strongly protects the surfaces of the quantum dots. This makes it possible for the display device 1 to increase the reliability of the light-emitting elements included therein and to suppress the decrease in brightness over the driving time of the light-emitting elements.
  • the light-emitting element layer 3 forms a red light-emitting element 3R by the anode 31, the hole transport layer 32, the red quantum dot layer 33R, the electron transport layer 34, and the cathode 35 overlapping with the red subpixel SPR in the planar view of the substrate 2.
  • the light-emitting element layer 3 also forms a green light-emitting element 3G by the anode 31, the hole transport layer 32, the green quantum dot layer 33G, the electron transport layer 34, and the cathode 35 overlapping with the green subpixel SPG in the planar view of the substrate 2.
  • the light-emitting element layer 3 also forms a blue light-emitting element 3B by the anode 31, the hole transport layer 32, the blue quantum dot layer 33B, the electron transport layer 34, and the cathode 35 overlapping with the blue subpixel SPB in the planar view of the substrate 2.
  • the configuration of the light-emitting element layer 3 is not limited to the configuration shown in FIG. 1.
  • the light-emitting element layer 3 may further include a capping layer on the cathode 35 to improve the light extraction efficiency from each light-emitting element.
  • each light-emitting element may extract light from the quantum dot layer 33 from the electrode side of the anode 31 or the cathode 35 that is optically transparent.
  • the electrode on the opposite side of the anode 31 or the cathode 35 from the electrode that is optically transparent may be optically reflective to improve the efficiency of extracting light from the quantum dot layer 33.
  • the substrate 2 when each light-emitting element extracts light from the quantum dot layer 33 from the electrode formed on the substrate 2 side, between the anode 31 and the cathode 35, in this embodiment, the anode 31 side, the substrate 2 may be optically transparent.
  • the light-emitting element layer 3 includes the anode 31 on the substrate 2 side of the anode 31 and the cathode 35, but is not limited to this.
  • the light-emitting element layer 3 may include the cathode 35, the electron transport layer 34, the inorganic layer 5, the quantum dot layer 33, the hole transport layer 32, and the anode 31 in this order on the substrate 2.
  • the cathode 35 may be formed in an island shape for each sub-pixel, and each cathode 35 may be electrically connected to the pixel circuit of the substrate 2.
  • the anode 31 may also be formed in common to multiple sub-pixels.
  • the inorganic layer 5 is located at least between a plurality of light-emitting elements.
  • the inorganic layer 5 is formed in common to a plurality of sub-pixels, particularly between the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34. Therefore, a part of the inorganic layer 5 is located between the anode 31 and cathode 35 of each light-emitting element.
  • a portion of the inorganic layer 5 is formed at a position that overlaps with the periphery of the quantum dot layer 33 when viewed from above the substrate 2.
  • a portion of the inorganic layer 5 is formed at a position that overlaps with the anode 31 and the quantum dot layer 33 when viewed from above the substrate 2.
  • the second inorganic material contained in the inorganic layer 5 is a semiconductor or insulator with a band gap of 2.8 eV or more.
  • the chemical formulas of materials that can be used as the second inorganic material are summarized in the table below.
  • the "chemical formula” column shows the chemical formula of a material that can be used as the second inorganic material
  • the "band gap (eV)” column shows the typical band gap of the material represented by the chemical formula in eV.
  • the "band gap (eV)” column shows the lower and upper limits of the typical band gap.
  • the inorganic layer 5 may have the same configuration regardless of the position in the planar view of the substrate 2.
  • the inorganic layer 5 may contain the second inorganic material at any position in the display device 1 in the planar view of the substrate 2.
  • the inorganic layer 5 according to this embodiment is in contact with both the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34.
  • the band gap of the second inorganic material may be equal to or greater than the band gap of at least one of the charge transport layers to which the inorganic layer 5 is in contact, in this embodiment, the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34.
  • the band gap of the second inorganic material may differ from the band gap of at least one of the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 by 0.2 eV or more.
  • the inorganic layer 5 is formed on the substrate 2 side of the quantum dot layer 33, in other words, on the anode 31 side of the quantum dot layer 33, but this is not limited to the above.
  • the inorganic layer 5 may be formed on the opposite side of the quantum dot layer 33 from the substrate 2, in other words, on the cathode 35 side of the quantum dot layer 33.
  • the display device 1 includes a bank 6.
  • the bank 6 partitions the plurality of light-emitting elements included in the display device 1.
  • the bank 6 is an insulating layer having visible light absorbing or light-shielding properties.
  • the bank 6 is formed on the substrate 2, and in particular, is formed between the plurality of anodes 31 in a plan view of the substrate 2.
  • the bank 6 may be formed at a position overlapping with an end of each anode 31 in a plan view of the substrate 2. In this case, the bank 6 can reduce the influence of electric field concentration at the end of the anode 31 in each light-emitting element on the injection of holes from the anode 31 to the quantum dot layer 33.
  • materials for the bank 6 include photosensitive resins to which a light absorbent such as carbon black is added.
  • the photosensitive resin include organic insulating materials having photosensitivity, such as polyimide and acrylic resin.
  • the display device 1 includes a plurality of quantum dot-containing light-emitting elements having a plurality of quantum dots and a first inorganic material, and an inorganic layer 5 located between the plurality of light-emitting elements.
  • the inorganic layer 5 includes a second inorganic material having a semiconductor or an insulator with a band gap of 2.8 eV or more.
  • the material used for the quantum dots of the light-emitting element has a band gap that generally corresponds to the emission wavelength of the quantum dot.
  • the band gap [eV] of the quantum dot material is approximately 1240 [eV ⁇ nm] divided by the emission wavelength [nm].
  • the band gap of the red quantum dot QDR is 2.0 eV.
  • the band gap of the green quantum dot QDG is 2.3 eV.
  • the band gap of the blue quantum dot QDB is 2.8 eV.
  • the band gap of the quantum dot described above may be the band gap of the material of the light-emitting portion of the quantum dot, including the core of the core/shell quantum dot, or may be the band gap of the material of the non-light-emitting portion of the quantum dot, including the shell.
  • the band gap of the inorganic layer 5 is smaller than that of the quantum dots, current will flow through the inorganic layer 5 before it is injected into the quantum dots, and so there will be no effect in preventing leakage current.
  • the band gap of the inorganic layer 5 is larger than that of the quantum dots, it can be said that current is unlikely to flow through the inorganic layer 5 at a voltage that is sufficient to inject current into the quantum dots, so it is preferable that the band gap of the inorganic layer 5 is larger than that of the quantum dots.
  • the band gap of the second inorganic material is 2.8 eV or more.
  • the inorganic layer 5 can reduce the flow of holes injected from the anode 31 to the cathode 35 side, bypassing the quantum dot layer 33 via the inorganic layer 5. Therefore, the display device 1 reduces the occurrence of leakage current between the anode 31 and the cathode 35 by the inorganic layer 5, and suppresses the decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • the band gap of the second inorganic material is, for example, equal to or greater than the band gap of at least one of the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34. Furthermore, the band gap of the second inorganic material has a band gap that differs from the band gap of at least one of the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 by, for example, 0.2 eV or more. This allows the display device 1 to reduce the movement of carriers between the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 in each light-emitting element, bypassing the quantum dot layer 33 via the inorganic layer 5. Therefore, the display device 1 further reduces the occurrence of leakage current between the anode 31 and the cathode 35 due to the inorganic layer 5.
  • the thickness of the inorganic layer 5 may be 1 nm or more and 30 nm or less. By making the thickness of the inorganic layer 5 1 nm or more, the display device 1 not only sufficiently reduces the occurrence of leakage current through the inorganic layer 5, but also more reliably achieves the effect of improving the film-formability of the quantum dot layer 33. By making the thickness of the inorganic layer 5 30 nm or less, the efficiency of carrier injection into the quantum dot layer 33 through the inorganic layer 5 is improved, and the resistance of the entire light-emitting element can be reduced. From the viewpoint of further reducing the resistance of the entire light-emitting element, the thickness of the inorganic layer 5 may be 2 nm or less.
  • the inorganic layer 5 may contain aluminum oxide as the second inorganic material.
  • the second inorganic material may contain alumina (Al 2 O 3 ) as the aluminum oxide.
  • alumina (Al 2 O 3 ) has a relatively large band gap of 7 to 9.9 eV. In this way, by the inorganic layer 5 containing aluminum oxide with a large band gap as the second inorganic material, the display device 1 can further reduce the occurrence of leakage current by the inorganic layer 5.
  • the first inorganic material 4 filling the spaces between the quantum dots in the quantum dot layer 33 has a higher electron mobility than the hole mobility. Therefore, in the light-emitting element according to this embodiment, the electron concentration in the quantum dot layer 33 tends to be higher than the hole concentration. Therefore, when the light-emitting element layer 3 has the cathode 35, the electron transport layer 34, the inorganic layer 5, the quantum dot layer 33, the hole transport layer 32, and the anode 31 on the substrate 2 in this order, the inorganic layer 5 suppresses the injection of electrons into the quantum dot layer 33 in each light-emitting element. Therefore, when the light-emitting element layer 3 has the above configuration, the display device 1 suppresses the excess of electrons in the quantum dot layer 33, and further improves the light-emitting efficiency and reliability of each light-emitting element.
  • FIG. 4 is a flow chart for explaining the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment.
  • Fig. 5 to Fig. 9 are cross-sectional views showing some steps of the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment.
  • Fig. 5 to Fig. 9 show cross sections at the same positions as the cross section shown in the schematic side cross-sectional view 101 of the display device 1 shown in Fig. 1.
  • a substrate 2 is prepared (step S1).
  • a thin film transistor may be formed for each sub-pixel on a glass substrate or a film substrate, thereby manufacturing the substrate 2 having a pixel circuit for each sub-pixel.
  • a frame portion NA may be formed by forming a driver or the like on the peripheral portion of the substrate 2.
  • the anode 31 is formed on the substrate 2 (step S2).
  • the anode 31 may be formed, for example, by forming a thin film of a metal material or the like on the substrate 2 by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like, and then patterning the thin film by dry etching or the like.
  • the bank 6 is formed on the substrate 2 and the anode 31 (step S3).
  • the bank 6 may be formed, for example, by applying a photosensitive resin material onto the substrate 2 and the anode 31 and then patterning the applied material by photolithography or the like.
  • a hole transport layer 32 is formed on the anode 31 and the bank 6 (step S4).
  • the hole transport layer 32 may be formed, for example, by applying a material having hole transport properties onto the anode 31 and the bank 6.
  • the inorganic layer 5 is formed on the hole transport layer 32 (step S5).
  • the inorganic layer 5 may be formed from, for example, a coating material containing a precursor of the second inorganic material.
  • the coating material may be coated on the hole transport layer 32, and then the coating material may be heated to form the second inorganic material from the precursor in the coating material.
  • ZnS can be formed as the second inorganic material by alternately coating a solution containing Zn 2+ and S 2- , such as potassium sulfide (solvent: ethanol) and zinc chloride (solvent: ethanol), about 10 times.
  • step S5 since it is not necessary to disperse quantum dots in the solution, ethanol (dielectric constant 25), which has a small polarity (small relative dielectric constant) and good coating property compared to the solvent used in forming the quantum dot layer described later, can be used.
  • step S5 baking may be performed to volatilize the solvent in the coating material.
  • the method of forming the inorganic layer 5 is not limited to this as long as the inorganic layer 5 is formed between a plurality of light-emitting elements.
  • the inorganic layer 5 may be formed only at desired positions by patterning using a lift-off method or the like that uses photolithography.
  • the quantum dot layer 33 is formed.
  • a method of forming the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B in this order will be described as an example.
  • a photosensitive resin layer 7 is formed (step S6).
  • the photosensitive resin is applied onto the inorganic layer 5 to form the photosensitive resin layer 7.
  • the photosensitive resin layer 7 contains a positive-type photosensitive resin.
  • step S6 a portion of the applied photosensitive resin layer 7 is exposed to light.
  • step S7 of the process of forming the red quantum dot layer 33R for example, as shown in step S7-1 of FIG. 5, a mask M is placed that blocks ultraviolet light and has a transparent portion such as an opening that transmits ultraviolet light at a position corresponding to the red sub-pixel SPR.
  • ultraviolet light UV is irradiated toward the photosensitive resin layer 7 from above the mask M.
  • step S7-1 of FIG. 5 only the portion of the photosensitive resin layer 7 that is located at the position corresponding to the red sub-pixel SPR is irradiated with ultraviolet light UV, and this portion becomes the exposed portion 7A.
  • the photosensitive resin layer 7 including the exposed portion 7A is washed with an appropriate developer (step S8).
  • the developer used is, for example, a developer in which the unexposed photosensitive resin layer 7 is poorly soluble and the exposed portion 7A is highly soluble.
  • the developer may be, for example, an alkaline solution containing TMAH or the like.
  • the photosensitive resin layer 7 is peeled off only from the position corresponding to the red sub-pixel SPR, for example, as shown in step S8-1 of FIG. 6.
  • a quantum dot material layer is formed (step S9).
  • step S9 of the process of forming the red quantum dot layer 33R for example, as shown in step S9-1 of FIG. 6, a red quantum dot material layer 8R is applied and formed on the photosensitive resin layer 7 and on the inorganic layer 5 exposed after the photosensitive resin layer 7 is peeled off.
  • the red quantum dot material layer 8R is a layer formed by applying a coating material in which, for example, a plurality of red quantum dots QDR and a solution in which a precursor 81 of the first inorganic material 4 is dispersed in a solvent are mixed.
  • the coating material for example, ZnS as the first inorganic material, thiourea zinc or the like as the precursor 81, and DMF (N,N-dimethylformamide, relative dielectric constant 37) or the like can be used as the solvent.
  • a highly polar (large relative dielectric constant) solvent it is preferable to use a highly polar (large relative dielectric constant) solvent.
  • highly polar solvents have poor wettability on the hydrophobic organic hole transport layer, making it difficult to apply the solvent uniformly; however, by forming a hydrophilic inorganic layer 5 in advance, wettability can be improved and a uniform quantum dot material layer can be formed.
  • the remaining photosensitive resin layer 7 is peeled off (step S10).
  • the photosensitive resin layer 7 may be peeled off, for example, by washing the photosensitive resin layer 7 with an organic solvent such as PGMEA.
  • an organic solvent such as PGMEA.
  • step S10 a material that does not dissolve the inorganic layer 5 and the materials other than the photosensitive resin layer 7 on the inorganic layer 5 is used.
  • step S10 of the process of forming the red quantum dot layer 33R the photosensitive resin layer 7 is peeled off and the red quantum dot material layer 8R located on the photosensitive resin layer 7 is removed. Therefore, for example, as shown in step S10-1 of FIG. 6, the red quantum dot material layer 8R remains only in the position corresponding to the red sub-pixel SPR.
  • the quantum dot material layer is heated at a high temperature (step S11).
  • the quantum dot layer may be heated in a 250°C atmosphere for 30 minutes.
  • the precursor 81 in the red quantum dot material layer 8R reacts to form the first inorganic material 4.
  • the precursor 81 in the red quantum dot material layer 8R is successively formed around the red quantum dots QDR in the red quantum dot material layer 8R by heating in step S11. Therefore, by step S11, the first inorganic material 4 is formed so as to fill the spaces between the multiple red quantum dots QDR.
  • a red quantum dot layer 33R is formed on the inorganic layer 5 at a position corresponding to the red sub-pixel SPR.
  • steps S6 to S11 are repeatedly executed until quantum dot layers of all luminescent colors are formed.
  • the process of forming the green quantum dot layer 33G is executed in addition to the process of forming the red quantum dot layer 33R.
  • step S6 of the process of forming the green quantum dot layer 33G a photosensitive resin layer 7 is formed on the inorganic layer 5 as well as on the already formed red quantum dot layer 33R.
  • the red quantum dots QDR of the red quantum dot layer 33R are protected by the first inorganic material 4, so the first inorganic material 4 can reduce the effect of the photosensitive resin layer 7 on the red quantum dots QDR.
  • step S7 of the process of forming the green quantum dot layer 33G the portion of the photosensitive resin layer 7 that corresponds to the green sub-pixel SPG is set as the exposed portion 7A, as shown in step S7-2 of FIG. 7. Therefore, in the subsequent step S8, the photosensitive resin layer 7 is peeled off only from the portion that corresponds to the green sub-pixel SPG, as shown in step S8-2 of FIG. 8.
  • step S9 of the process of forming the green quantum dot layer 33G a green quantum dot material layer 8G is formed by mixing green quantum dots QDG into a precursor 81.
  • step S10 of the process of forming the green quantum dot layer 33G as shown in step S10-2 of FIG. 8, the green quantum dot material layer 8G remains only in the position corresponding to the green sub-pixel SPG.
  • the red quantum dots QDR of the red quantum dot layer 33R are protected by the first inorganic material 4, the first inorganic material 4 can reduce the effect on the red quantum dots QDR of the peeling process of the photosensitive resin layer 7 in step S10.
  • step S11 of the process of forming the green quantum dot layer 33G the green quantum dot material layer 8G is heated to form the green quantum dot layer 33G at a position on the inorganic layer 5 corresponding to the green subpixel SPG, as shown in step S11-2 of FIG. 9.
  • the red quantum dots QDR of the red quantum dot layer 33R are protected by the first inorganic material 4. Therefore, according to the manufacturing method of the display device 1 of this embodiment, it is possible to reduce deterioration of the red quantum dots QDR due to heating of the green quantum dot material layer 8G.
  • steps S6 to S11 are performed in the same manner as above, thereby forming a blue quantum dot layer 33B at a position on the inorganic layer 5 corresponding to the blue subpixel SPB, as shown in step S11-3 of FIG. 9.
  • the quantum dot layer 33 is formed. Note that even during the process of forming the blue quantum dot layer 33B, the red quantum dots QDR and green quantum dots QDG are protected by the first inorganic material 4. Therefore, the first inorganic material 4 can reduce the effect that the process of forming the blue quantum dot layer 33B has on the red quantum dots QDR and green quantum dots QDG.
  • the quantum dot material layer formed in common to a plurality of subpixels is patterned to form the quantum dot layer 33.
  • the patterning of the quantum dot material layer makes it easier to form the quantum dot layer 33 for each subpixel, while reducing the deterioration of the quantum dots in the quantum dot layer 33 due to the patterning.
  • an organic material may be used for the hole transport layer 32 in order to improve the efficiency of hole injection.
  • a quantum dot material layer containing a precursor 81 of the first inorganic material 4 is applied onto the hole transport layer 32, which is a layer of an organic material, the film formability of the quantum dot material layer may decrease, and the quality of the quantum dot layer 33, including the uniformity of the film thickness of the quantum dot layer 33, may decrease.
  • the quantum dot layer 33 is formed on the inorganic layer 5.
  • the film-forming property of the quantum dot material layer on the inorganic layer 5 containing the second inorganic material is improved compared to the film-forming property of the quantum dot material layer on the hole transport layer 32 containing the organic material. Therefore, according to the manufacturing method for the display device 1 according to this embodiment, the quality of the quantum dot layer 33, including the uniformity of the film thickness of the quantum dot layer 33, is improved.
  • the first inorganic material 4 and the second inorganic material may contain the same inorganic material.
  • the film-forming properties of the quantum dot material layer in step S9 are improved.
  • the bottom surface of each quantum dot layer may be a straight line (common tangent) connecting the bottommost points of the multiple quantum dots in the quantum dot layer, which may be the boundary between the inorganic layer 5 and each quantum dot.
  • the first inorganic material 4 and the second inorganic material may contain zinc sulfide (ZnS) or zinc magnesium sulfide (ZnMgS, ZnMgS 2 ).
  • ZnS zinc sulfide
  • ZnMgS, ZnMgS 2 zinc magnesium sulfide
  • the film-forming property of the quantum dot material layer in step S9 is improved, and the effect of protecting the quantum dots by the first inorganic material 4 can be enhanced.
  • an electron transport layer 34 is formed on the inorganic layer 5 and the quantum dot layer 33 (step S12).
  • the electron transport layer 34 may be formed, for example, by coating a material having electron transport properties onto the inorganic layer 5 and the quantum dot layer 33.
  • the electron transport layer 34 is formed in contact with the inorganic layer 5 and the quantum dot layer 33 but not in direct contact with the hole transport layer 32.
  • the electron transport layer 34 may also be formed on the sides of and between the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B. In this way, in step S12, the electron transport layer 34 may be formed to separate the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B into subpixels.
  • a cathode 35 is formed on the electron transport layer 34 (step S13).
  • the cathode 35 may be formed, for example, by forming a thin film of a metal material or the like on the electron transport layer 34 by a sputtering method or the like.
  • a sealing layer (not shown) may be formed on the upper layer of the cathode 35 to prevent the intrusion of foreign matter such as moisture, oxygen, and excess organic matter such as dust generated during the manufacturing process into the light-emitting element.
  • a functional film having at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, and a protective function, a touch panel, a polarizing plate, etc., may be formed on the upper layer of the sealing layer as necessary. In this way, the light-emitting element layer 3 illustrated in FIG. 1 is formed on the substrate 2, and the manufacturing process of the display device 1 is completed.
  • the manufacturing method of the display device 1 is not limited to this.
  • the quantum dot layer 33 may be formed, and then the inorganic layer 5 may be formed.
  • a display device 1 having a plurality of light-emitting elements including the inorganic layer 5 on the cathode 35 side of the quantum dot layer 33 can be manufactured.
  • Fig. 10 is a schematic cross-sectional side view 1001 of a display device 1A according to the comparative embodiment 1 and a schematic cross-sectional side view 1002 of the display device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 10 shows examples of display devices in which a shift occurs in the formation position of the blue quantum dot layer 33B during the manufacturing process of each display device.
  • step S7 of the manufacturing method of the display device 1 described above if the installation position of the mask M shifts from its original position, the position of the exposure unit 7A also shifts, which may result in a shift in the formation position of the quantum dot layer 33.
  • a shift in the formation position of the quantum dot layer 33 may be caused by, for example, deformation of the mask M due to the generation of stress on the mask M or a change in temperature, or deformation of the substrate 2 due to the generation of stress on the substrate 2 or a change in temperature.
  • the precursor 81 When forming a light-emitting layer filled with quantum dots in the first inorganic material 4, the precursor 81 is reacted to form the first inorganic material 4, and therefore the material containing the precursor 81 must be heated at high temperatures. During this heating, heat is easily applied to the mask M or the substrate 2, so that the mask M is likely to become misaligned. Furthermore, in a high-resolution display with a small pixel size, the mask M is likely to become misaligned relative to the pixel position, making this problem likely to occur. Even in such cases, the present disclosure makes it possible to effectively reduce the leakage current described below and suppress a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • FIG. 10 shows an example in which, due to a misalignment in the formation position of the blue quantum dot layer 33B, there is a position in each display device where the anode 31 of the blue subpixel SPB and the blue quantum dot layer 33B do not overlap when viewed in plan on the substrate 2.
  • Comparative embodiment 1 of the display device 1 does not include an inorganic layer 5, unlike the display device 1 of this embodiment. Therefore, the display device 1A includes a portion where the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 are in direct contact with each other. As a result, as shown in schematic side cross-sectional view 1001 of the display device 1A in FIG. 10, a leakage current LC1 may occur that flows from the anode 31, through the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34, and reaches the cathode 35.
  • the leakage current LC1 does not pass through the quantum dot layer 33 and does not contribute to the light emission of each light-emitting element, the occurrence of the leakage current LC1 reduces the light-emitting efficiency of each light-emitting element of the display device 1A.
  • a leakage current LC2 may be generated that flows from the anode 31 to the cathode 35 in approximately the same direction as the stacking direction of the blue light-emitting element 3B without passing through the quantum dot layer 33. Since the path of the leakage current LC2 is approximately the shortest path from the anode 31 to the cathode 35, the intensity of the leakage current LC2 tends to be greater than the intensity of the leakage current LC1. Therefore, if a deviation occurs in the formation position of the quantum dot layer 33 during the manufacturing process of the display device 1A, the luminous efficiency of each light-emitting element of the display device 1A may be further reduced.
  • the display device 1 includes the inorganic layer 5, and therefore does not have a portion where the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 are in contact with each other. Therefore, as shown in a schematic side cross-sectional view 1002 of the display device 1 in Fig. 10, the leakage current LC3 that tends to flow from the anode 31 through the hole transport layer 32 and to bypass the quantum dot layer 33 to the electron transport layer 34 and the cathode 35 is reduced by the inorganic layer 5.
  • the band gap of the second inorganic material contained in the inorganic layer 5 is 2.8 eV or more. Therefore, for the reasons described above, the display device 1 can increase the intensity of the current flowing through the inorganic layer 5 to the quantum dot layer 33 relative to the intensity of the leakage current that bypasses the quantum dot layer 33 via the inorganic layer 5.
  • the display device 1 reduces the intensity of the leakage current that occurs and reduces the suppression of the light-emitting efficiency of each light-emitting element.
  • each quantum dot layer according to this embodiment may be formed on the peripheral side of the position where each anode 31 and hole transport layer 32 contact in a plan view.
  • the display device 1 reduces the above-mentioned leakage current flowing to the quantum dot layer formed at the above-mentioned position by the inorganic layer 5 located between the multiple light-emitting elements, and thus reduces abnormal light emission that occurs outside the light-emitting elements.
  • the inorganic layer 5 according to this embodiment is also formed between the anode 31 and cathode 35 of each light-emitting element. Therefore, in the display device 1, even if a position occurs where the anode 31 of the blue subpixel SPB and the blue quantum dot layer 33B do not overlap in a planar view of the substrate 2, the inorganic layer 5 is formed at that position. Therefore, the display device 1 can reduce the intensity of the leakage current LC4 that attempts to flow between the anode 31 and the cathode 35 via an approximately shortest path.
  • the display device 1 even if there is a deviation in the formation position of the quantum dot layer 33, the strength of the leakage current that occurs is reduced, and the decrease in the light-emitting efficiency of each light-emitting element is suppressed.
  • the magnitude of a diode current is proportional to the intrinsic carrier density of a semiconductor, in other words, proportional to exp( -Eg /kT), where Eg is the band gap of the semiconductor, where k is the Boltzmann constant and T is the temperature of the semiconductor.
  • the display device 1 can reduce the leakage current flowing from the hole transport layer 32 to the electron transport layer 34 by about three orders of magnitude compared to a case where the inorganic layer 5 is not provided.
  • the display device 1 can reduce the leakage current flowing from the hole transport layer 32 to the electron transport layer 34 by about two orders of magnitude compared to a case where the inorganic layer 5 is not provided.
  • the band gap of the second inorganic material may be equal to or larger than the band gap of the hole transport layer 32. Furthermore, the band gap of the second inorganic material may have a difference of 0.2 eV or more from the band gap of the hole transport layer 32, or may have a difference of 0.3 eV or more. As a result, the display device 1 can improve the efficiency of hole injection from the hole transport layer 32 to the quantum dot layer 33 via the inorganic layer 5 in each light-emitting element, further reducing the occurrence of leakage current.
  • the band gap of the second inorganic material of the inorganic layer 5 may be 3.5 eV or more, or may be 3.6 eV or more.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional side view of the display device 1 according to this embodiment.
  • the display device 1 according to this embodiment has the same configuration as the display device 1 according to the previous embodiment, except for the thickness of the inorganic layer 5.
  • the inorganic layer 5 has a different thickness depending on the position in the planar view of the substrate 2.
  • the thickness of the inorganic layer 5 in contact with the quantum dot layer 33 is smaller than the thickness of the inorganic layer 5 overlapping the periphery of the quantum dot layer 33 in the planar view of the substrate 2.
  • the display device 1 can further reduce the intensity of the leakage current LC that tries to flow by bypassing the quantum dot layer 33 by using the inorganic layer 5.
  • the display device 1 can maintain the efficiency of hole injection from the hole transport layer 32 to the quantum dot layer 33 in each light-emitting element. Therefore, the display device 1 can maintain the light-emitting efficiency of each light-emitting element while reducing the leakage current in each light-emitting element.
  • the display device 1 according to this embodiment can be manufactured by the same method as the method for manufacturing the display device 1 described in the previous embodiment, by changing only a part of step S9.
  • step S9 of the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment a highly polar solvent is used as a solvent for dispersing the multiple quantum dots and the precursor 81 of the first inorganic material 4, so that the quantum dot material is dissolved in the solution to be applied to the inorganic layer 5 when it is applied.
  • step S9 the portion of the inorganic layer 5 that is in contact with the quantum dot material layer dissolves in the solution, reducing the thickness of that portion.
  • the subsequent steps S10 and S11 are performed to form a quantum dot layer 33, part of which has penetrated into the inorganic layer 5 toward the substrate 2.
  • the precursor 81 of the quantum dot material layer and the second inorganic material of the inorganic layer 5 are mutually soluble.
  • the first inorganic material 4 and the second inorganic material may be the same material.
  • the mutual solubility of the precursor 81 of the quantum dot material layer and the second inorganic material of the inorganic layer 5 can be improved.
  • the manufacturing method described above even if the formation position of the quantum dot layer 33 is shifted due to misalignment of the mask M or the like, it is possible to reduce only the film thickness of the inorganic layer 5 in contact with the quantum dot layer 33. As a result, even if the formation position of the quantum dot layer 33 is shifted, the display device 1 according to this embodiment reduces the intensity of the leakage current that occurs and suppresses a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element. In addition, because the film thickness of the inorganic layer 5 in contact with the quantum dot layer 33 is small, it is possible to improve current injection into the quantum dot layer 33 and increase the luminous efficiency.
  • FIG. 1 ⁇ Inorganic Layer Located Only Between Light-Emitting Elements> 12 is a schematic side cross-sectional view of the display device 1 according to this embodiment.
  • the display device 1 according to this embodiment has the same configuration as the display device 1 according to each of the above-described embodiments, except for the position where the inorganic layer 5 is formed.
  • the inorganic layer 5 according to this embodiment is formed only at a position that overlaps with the periphery of the quantum dot layer 33 when viewed from above the substrate 2. In other words, the inorganic layer 5 is not formed at a position that overlaps with the quantum dot layer 33 when viewed from above the substrate 2.
  • the display device 1 can further reduce the intensity of the leakage current LC that tends to flow by bypassing the quantum dot layer 33 by using the inorganic layer 5.
  • the display device 1 can further improve the efficiency of hole injection from the hole transport layer 32 to the quantum dot layer 33 in each light-emitting element. Therefore, the display device 1 can improve the light-emitting efficiency of each light-emitting element while reducing the leakage current in each light-emitting element.
  • the display device 1 according to this embodiment can be manufactured by the same method as the above-described method for manufacturing the display device 1, by changing only a part of step S9.
  • step S9 of the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment a solvent with a higher polarity is used as the solvent for dispersing the multiple quantum dots and the precursor 81 of the first inorganic material 4, so that the quantum dot material is dissolved in the solution to be applied to the inorganic layer 5 when the quantum dot material is applied.
  • step S9 the portion of the inorganic layer 5 that is in contact with the quantum dot material layer dissolves in the solution and disappears, and the quantum dot layer 33 comes into contact with the hole transport layer 32.
  • step S10 and S11 a quantum dot layer 33 is formed that penetrates into the inorganic layer 5 toward the substrate 2 and comes into contact with the hole transport layer 32.
  • the inorganic layer 5 is formed only in the portion that overlaps with the periphery of the quantum dot layer 33 in a planar view of the substrate 2.
  • the inorganic layer 5 can be formed only in the portion that overlaps with the periphery of the quantum dot layer 33 in a planar view of the substrate 2.
  • the display device 1 reduces the intensity of the leakage current that occurs and suppresses a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • there is no inorganic layer 5 that contacts the quantum dot layer 33 in the stacking direction of the light-emitting element it is possible to improve current injection into the quantum dot layer 33 and increase the luminous efficiency.
  • Display device in which light-emitting elements are partitioned by banks> 13 is a schematic side cross-sectional view of the display device 1 according to this embodiment.
  • the display device 1 according to this embodiment is different from the display device 1 according to each of the above-mentioned embodiments in that the height of the bank 6 from the substrate 2 is different.
  • the bank 6 is formed from the upper surface of the substrate 2 to the lower surface of the cathode 35 of the light-emitting element layer 3.
  • the bank 6 partitions the anode 31, the hole transport layer 32, the quantum dot layer 33, and the electron transport layer 34 into subpixels.
  • the bank 6 according to this embodiment partitions the spaces between the multiple light-emitting elements included in the display device 1.
  • the inorganic layer 5 is also formed on the side of the bank 6, and therefore the inorganic layer 5 contacts the side of the quantum dot layer 33 and the electron transport layer 34 in each light-emitting element. Therefore, at least a portion of the inorganic layer 5 is located between the electron transport layer 34 and the bank 6.
  • the inorganic layer 5 is partitioned into sub-pixels by the bank 6, but this is not limited to the above.
  • the inorganic layer 5 may also be formed on the upper surface of the bank 6, and may be formed in common to multiple sub-pixels.
  • the display device 1 may have the same configuration as the display device 1 according to each of the above-mentioned embodiments.
  • the inorganic layer 5 contains a second inorganic material having a semiconductor or insulator with a band gap of 2.8 eV or more. Therefore, even when the inorganic layer 5 is in contact with the side surface of the electron transport layer 34 as shown in FIG. 13, the display device 1 can reduce the flow of holes injected from the anode 31 to the electron transport layer 34 and the cathode 35 via the inorganic layer 5. Therefore, in the display device 1, the inorganic layer 5 reduces the occurrence of leakage current between the anode 31 and the cathode 35, and suppresses a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • Fig. 14 is a flow chart for explaining the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment.
  • Figs. 15 and 16 are process cross-sectional views showing some steps of the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment. In particular, Figs. 15 and 16 show cross sections at the same positions as the cross sections shown in the schematic side cross-sectional view of the display device 1 shown in Fig. 13.
  • step S3 the banks 6 are formed to separate the multiple anodes 31 so that the height of the banks 6 will be the height at which the light-emitting element layer 3 from the hole transport layer 32 to the electron transport layer 34 will be separated by the banks 6 in a later process.
  • step S4 the hole transport layer 32 may be formed by individually discharging the material of the hole transport layer 32 by an inkjet method or the like onto each anode 31 and between the banks 6 in a planar view of the substrate 2. In this manner, the anodes 31, the banks 6, and the hole transport layer 32 are formed on the substrate 2.
  • an inorganic layer 5 is formed by coating (step S14).
  • a precursor of the second inorganic material may be individually ejected by an inkjet method or the like onto each hole transport layer 32 and between the banks 6 in a planar view of the substrate 2.
  • the inorganic layer 5 may then be formed by heating the precursor of the second inorganic material.
  • the inorganic layer 5 may be formed on the hole transport layer 32 and at a position including the side of the bank 6, as shown in step S14 of FIG. 15.
  • the inorganic layer 5 may have the same configuration regardless of its position in a planar view of the substrate 2. Therefore, even if the precursor of the second inorganic material discharged during the coating formation of the inorganic layer 5 flows beyond the bank 6, there is little effect on subsequent processes and on the performance of the manufactured display device 1.
  • step S14 the amount of the precursor of the second inorganic material ejected at the positions corresponding to each subpixel may be increased.
  • a layer of the precursor of the second inorganic material may be formed commonly to multiple subpixels. This makes it possible to improve the film-forming properties of the inorganic layer 5 at each position in step S14, thereby improving the yield of the display device 1.
  • the process of forming the quantum dot layer 33 is carried out.
  • an example of a method of forming the red quantum dot layer 33R, the green quantum dot layer 33G, and the blue quantum dot layer 33B in this order in the process of forming the quantum dot layer 33 will be described.
  • a quantum dot material containing a precursor 81 of the first inorganic material 4 and a plurality of quantum dots is discharged (step S15).
  • the quantum dot material is discharged by an inkjet method or the like at a position overlapping the anode 31 corresponding to the red sub-pixel SPR in a planar view of the substrate 2 and between the banks 6.
  • the quantum dot material contains the precursor 81 and the red quantum dots QDR.
  • a red quantum dot material layer 8R is formed at a position overlapping the anode 31 corresponding to the red sub-pixel SPR in a planar view of the substrate 2.
  • the quantum dot layer 33 has quantum dots whose emission colors differ depending on the subpixel. Therefore, from the viewpoint of reducing color mixing between adjacent light-emitting elements, the amount of quantum dot material ejected in step S15 may be a minimum amount in order to prevent the ejected quantum dot material from exceeding the bank 6. Furthermore, in step S15, at least a portion of the inorganic layer 5 that comes into contact with the ejected quantum dot material may be dissolved in the quantum dot material.
  • Step S16 the quantum dot material layer is heated (step S16).
  • Step S16 may be performed in the same manner as step S11 described above.
  • the red quantum dot layer 33R is formed at a position on the inorganic layer 5 that corresponds to the red sub-pixel SPR.
  • steps S15 and S16 are repeatedly performed until quantum dot layers of all luminescent colors are formed.
  • the process of forming the green quantum dot layer 33G is performed in addition to the process of forming the red quantum dot layer 33R.
  • step S15 of the process of forming the green quantum dot layer 33G a quantum dot material containing a precursor 81 and green quantum dots QDG is discharged between the banks 6 at a position overlapping the anode 31 corresponding to the green sub-pixel SPG in a planar view of the substrate 2.
  • a green quantum dot material layer 8G is formed at a position overlapping the anode 31 corresponding to the green sub-pixel SPG in a planar view of the substrate 2.
  • step S16 of the process of forming the green quantum dot layer 33G the green quantum dot material layer 8G is heated to form the green quantum dot layer 33G at a position on the inorganic layer 5 corresponding to the green subpixel SPG, as shown in step S16-2 of FIG. 16. Note that, even in step S16 of the process of forming the green quantum dot layer 33G, the red quantum dots QDR of the red quantum dot layer 33R are protected by the first inorganic material 4. Therefore, the first inorganic material 4 can reduce deterioration of the red quantum dots QDR that accompanies heating of the green quantum dot material layer 8G.
  • steps S15 and S16 are performed in the same manner as above, to form a blue quantum dot layer 33B at a position on the inorganic layer 5 corresponding to the blue subpixel SPB, as shown in step S16-3 of FIG. 16.
  • the quantum dot layer 33 is formed. Note that even during the process of forming the blue quantum dot layer 33B, the red quantum dots QDR and green quantum dots QDG are protected by the first inorganic material 4. Therefore, the first inorganic material 4 can reduce the effect that the process of forming the blue quantum dot layer 33B has on the red quantum dots QDR and green quantum dots QDG.
  • the quantum dot layer 33 is formed by individually discharging a material containing quantum dots at positions corresponding to each subpixel. Therefore, in the example of the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment, the process of patterning the quantum dot material layer is not required. Therefore, the method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment can eliminate the process that may deteriorate the quantum dots in the formed quantum dot layer 33, such as patterning and peeling off the photosensitive resin layer 7, and can improve the luminous efficiency and yield of the light-emitting element.
  • step S15 of the manufacturing method for the display device 1 a process of discharging a material containing a precursor 81 of the first inorganic material 4 and quantum dots at positions corresponding to each subpixel has been described as an example, but this is not limited to this.
  • a material containing the first inorganic material 4 and quantum dots may be discharged to directly form the quantum dot layer 33.
  • execution of step S16 may be omitted.
  • the above-described steps S12 and S13 are performed to form the electron transport layer 34 and the cathode 35, completing the formation of the light emitting element layer 3 shown in FIG. 13 and completing the manufacturing process of the display device 1.
  • the electron transport layer 34 may be formed by individually ejecting the material of the electron transport layer 34 by an inkjet method or the like onto each quantum dot layer 33 and between the banks 6 in a planar view of the substrate 2.
  • Fig. 17 is a schematic cross-sectional side view 1701 of a display device 1B according to comparative embodiment 2 and a schematic cross-sectional side view 1702 of the display device 1 according to this embodiment.
  • FIG. 17 shows an example of each display device in the case where a deviation occurs in the formation position of the blue quantum dot layer 33B during the manufacturing process of each display device.
  • the quantum dot layer 33 is formed by discharging the quantum dot material, for example, the position of the nozzle discharging the quantum dot material may be shifted.
  • the nozzle may be clogged with the quantum dots or precursors 81, causing a deviation in the discharge speed or direction of the quantum dots from the nozzle.
  • the formation position of the quantum dot layer 33 may be shifted.
  • the amount of material discharged may be as small as possible in order to reduce color mixing in adjacent light-emitting elements. In this case, the deviation in the formation position of the quantum dot layer 33 may become noticeable.
  • the precursor 81 When forming a light-emitting layer filled with quantum dots in the first inorganic material 4, as described above, the precursor 81 is reacted to form the first inorganic material 4, and therefore it is necessary to heat the material containing the precursor 81 at a high temperature.
  • the heating is likely to apply heat to the substrate 2, which may easily cause, for example, the substrate 2 to be misaligned with respect to the nozzle position that ejects the coating material.
  • the nozzle is likely to become clogged with the precursor 8 when coating the material for the quantum dot material layer. Even in such cases, according to the present disclosure, it is possible to effectively reduce the leakage current described below and suppress a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • FIG. 17 shows an example in which, due to a misalignment in the formation position of the blue quantum dot layer 33B, there is a position in each display device where the anode 31 of the blue subpixel SPB and the blue quantum dot layer 33B do not overlap when viewed in plan on the substrate 2.
  • Comparative display device 1B of comparative embodiment 2 does not include inorganic layer 5, unlike display device 1 of this embodiment. Therefore, if the formation position of quantum dot layer 33 is shifted in display device 1B, a portion may be formed in which hole transport layer 32 and electron transport layer 34 come into contact. In this position, as shown in schematic side cross-sectional view 1701 of display device 1B in FIG. 17, leakage current LC5 may flow from anode 31 to cathode 35 without passing through quantum dot layer 33. Therefore, if the formation position of quantum dot layer 33 is shifted during the manufacturing process of display device 1B, the luminous efficiency of each light-emitting element of display device 1B may decrease.
  • the display device 1 includes an inorganic layer 5. For this reason, if the formation position of the quantum dot layer 33 is misaligned, the area where the electron transport layer 34 and the inorganic layer 5 come into contact may increase, but the area where the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 come into contact is not formed. For this reason, as shown in the schematic side cross-sectional view 1702 of the display device 1 in FIG. 17, the leakage current LC6 that attempts to flow from the anode 31 through the hole transport layer 32 and bypass the quantum dot layer 33 to the electron transport layer 34 and the cathode 35 is reduced by the inorganic layer 5. Therefore, even in this embodiment, the display device 1 reduces the intensity of the generated leakage current regardless of the formation position of the quantum dot layer 33, and suppresses a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.
  • Fig. 18 is a schematic cross-sectional side view 1801 of a display device 1B according to comparative embodiment 2 and a schematic cross-sectional side view 1802 of the display device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 18 shows examples of display devices in which a shift occurs in the formation position of the bank 6 between the green light-emitting element 3G and the blue light-emitting element 3B during the manufacturing process of each display device.
  • the formation position of the bank 6 is shifted so as to be closer to the green sub-pixel SPG. In this case, even if there is no shift in the discharge position of the quantum dot material during the formation process of the blue quantum dot layer 33B, for example, the material may not spread sufficiently between the banks 6.
  • a leakage current LC7 may be generated that flows from the anode 31 to the cathode 35 without passing through the quantum dot layer 33. Therefore, even if the formation position of the bank 6 is shifted during the manufacturing process of the display device 1B, the luminous efficiency of each light-emitting element of the display device 1B may decrease.
  • the display device 1 includes an inorganic layer 5.
  • the area where the electron transport layer 34 and the inorganic layer 5 come into contact may increase, but the area where the hole transport layer 32 and the electron transport layer 34 come into contact is not formed.
  • the leakage current LC8 that attempts to flow from the anode 31 through the hole transport layer 32 and bypass the quantum dot layer 33 to the electron transport layer 34 and the cathode 35 is reduced by the inorganic layer 5. Therefore, even in this embodiment, the display device 1 reduces the intensity of the generated leakage current regardless of the misalignment of the bank 6, and suppresses a decrease in the luminous efficiency of each light-emitting element.

Abstract

表示デバイス（１）は、基板（２）と、複数の量子ドット（ＱＤＲ、ＱＤＧ、ＱＤＢ）および複数の量子ドットの間を充填する第１無機材料（４）を有する量子ドット層（３３）を含む複数の発光素子（３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ）と、無機層（５）と、を備える。無機層は、少なくとも二つの発光素子の間に位置する。さらに、無機層は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む。

Description

表示デバイス、表示デバイスの製造方法
　本開示は、量子ドットを発光材料として含む発光素子を複数備えた表示デバイス、および当該表示デバイスの製造方法に関する。
　特許文献１は、発光素子を備えた基板において、各発光素子の正孔輸送層と発光層との間の電子ブロック層を一括して成膜する技術を開示する。
日本国特開２０１２－２０４３２９号
　発光素子を備える表示デバイスにおいては、高色域の表示デバイスを実現するため、発光波長の半値幅が狭い特徴を有する量子ドットを発光素子の発光層として採用することが考えられる。この場合、当該発光素子の信頼性を確保し、駆動時間に対する輝度低下を抑制するためには、発光層における量子ドットの保護と、該発光層の製造可能性とを両立しなければならないという課題があった。特に、近年のディスプレイの高解像度化によって各画素のサイズが小さくなっているため、上述した発光層の製造工程においては高精度のパターニングが要求される。
　本開示の一実施形態に係る表示デバイスは、基板と、第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置し、複数の量子ドットおよび複数の前記量子ドットの間を充填する第１無機材料を有する量子ドット層と、を含む前記基板上の複数の発光素子と、少なくとも二つの前記発光素子の間に位置し、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む無機層と、を備える。
　本開示の一実施形態に係る表示デバイスの製造方法は、基板の用意と、前記基板上への複数の第１電極の形成と、前記基板の平面視において各前記第１電極と重なる位置への、複数の量子ドットおよび複数の前記量子ドットの間を充填する第１無機材料を有する複数の量子ドット層の形成と、前記基板の平面視において各前記第１電極と重なる位置への少なくとも一つの第２電極の形成と、を含む、複数の発光素子の形成と、少なくとも二つの前記発光素子の間に位置し、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む無機層の形成と、を含む。
　高信頼性かつ高解像度を有する表示デバイスを実現する。
実施形態１に係る表示デバイスの概略側断面図、当該側断面の概略拡大図、および量子ドット間を充填する第１無機材料を示すための模式図である。 実施形態１に係る表示デバイスの概略平面図である。 実施形態１に係る表示デバイスの一画素の概略拡大図である。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例における工程断面図である。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例における他の工程断面図である。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例における他の工程断面図である。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例における他の工程断面図である。 実施形態１に係る表示デバイスの製造方法の一例における他の工程断面図である。 比較形態１と実施形態１とに係る表示デバイスを比較するための各表示デバイスの概略側断面図である。 実施形態２に係る表示デバイスの概略側断面図である。 実施形態３に係る表示デバイスの概略側断面図である。 実施形態４に係る表示デバイスの概略側断面図である。 実施形態４に係る表示デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。 実施形態４に係る表示デバイスの製造方法の一例における工程断面図である。 実施形態４に係る表示デバイスの製造方法の一例における他の工程断面図である。 比較形態２と実施形態４とに係る表示デバイスを比較するための各表示デバイスの概略側断面図である。 比較形態２と実施形態４とに係る表示デバイスを比較するための各表示デバイスの他の概略側断面図である。
　〔実施形態１〕
　＜表示デバイスの概要＞
　図２は、本実施形態に係る表示デバイス１の概略平面図である。表示デバイス１は、表示部ＤＡと表示部ＤＡの外周に形成された額縁部ＮＡとを備える。表示デバイス１は、表示部ＤＡに形成された後述する複数の発光素子のそれぞれからの発光を制御することにより、表示部ＤＡにおいて表示を行う。額縁部ＮＡには、表示部ＤＡの複数の発光素子のそれぞれを駆動するためのドライバ等が形成されてもよい。
　＜表示部のサブ画素＞
　図３は、図２に示す表示デバイス１の概略平面図における表示部ＤＡの一画素について拡大して示す概略図であり、特に、図２に示す領域Ａ１について拡大して示す図である。ただし、図３においては、後述するカソード３５および電子輸送層３４を透過して示す。
　表示デバイス１は、後述する通り、基板上に複数の発光素子を備える。特に、表示デバイス１は、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢのそれぞれに発光素子を備え、各発光素子を個々に駆動することにより表示部ＤＡにおける表示を行う。例えば、表示デバイス１は、赤色サブ画素ＳＰＲ上の構成要素である赤色発光素子３Ｒと、緑色サブ画素ＳＰＧ上の構成要素である緑色発光素子３Ｇと、青色サブ画素ＳＰＢ上の構成要素である青色発光素子３Ｂとを備える。表示デバイス１は、赤色発光素子３Ｒと、緑色発光素子３Ｇと、青色発光素子３Ｂとにより一つの画素を形成してもよい。なお、後述するが、表示デバイス１は、表示デバイス１の基板２の平面視において各発光素子の周囲と重なる位置を含む位置に、無機層５を備える。なお、本実施形態において、基板２の平面視とは、基板２の上面と垂直な方向から基板２をみることを指し、表示デバイス１の表示部ＤＡの発光面である上面と垂直な方向から表示デバイス１をみることと同義であってもよい。
　＜基板および発光素子層の概要＞
　図１は、本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図１０１、当該概略側断面図１０１の概略拡大図１０２、後述する量子ドット間を充填する第１無機材料を示すための模式図１０３および模式図１０４である。
　図１に示す表示デバイス１の概略側断面図１０１は、図３に示すＩ－Ｉ線矢視断面図であり、換言すれば、表示部ＤＡの上面と垂直かつ赤色発光素子３Ｒ、緑色発光素子３Ｇ、および青色発光素子３Ｂを通る平面における側断面を示す図である。以降、本明細書において、表示デバイスの概略側断面図は、何れも図１に示す表示デバイス１の概略側断面図１０１に示す断面と同一位置の断面を示す。
　図１に示す表示デバイス１の概略拡大図１０２は、表示デバイス１の概略側断面図１０１に示す領域Ａ２について拡大して示す図である。
　図１に示す量子ドット間を充填する第１無機材料を示すための模式図１０３および模式図１０４は、表示デバイス１の概略拡大図１０２に示す、後述する２つの青色量子ドットＱＤＢの組Ｐおよびその間の領域（空間）Ｋの２つの例についてそれぞれ示す図である。特に、当該模式図１０３および模式図１０４は、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との組の例である、組Ｐ１および組Ｐ２についてそれぞれ示す図である。
　表示デバイス１は、表示部ＤＡにおいて、ガラス基板またはフィルム基板等の基板２と、基板２上の発光素子層３とを備える。発光素子層３は、基板２側から表示部ＤＡの上面側に向かって、第１電極であるアノード３１、第１電荷輸送層である正孔輸送層３２、無機層５、量子ドット層３３、第２電荷輸送層である電子輸送層３４、および第２電極であるカソード３５をこの順に備える。
　アノード３１は、例えば、サブ画素ごとに島状に形成され、基板２に形成された図示しない画素回路のそれぞれと接続する。正孔輸送層３２、電子輸送層３４、カソード３５は、複数のサブ画素に共通して形成される。
　アノード３１およびカソード３５は導電性材料を含む電極であり、それぞれ、正孔輸送層３２および電子輸送層３４と電気的に接続されている。アノード３１とカソード３５との少なくとも一方への電圧印加により、アノード３１およびカソード３５のそれぞれからは、正孔および電子が、正孔輸送層３２および電子輸送層３４に注入される。本実施形態において、表示デバイス１は、カソード３５に所定電圧を印加しつつ、アノード３１を個々に駆動することにより、各発光素子からの発光を制御してもよい。
　なお、本実施形態において、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢのそれぞれは、基板２の平面視において、各発光素子の電極のうち小さい方の電極と当該電極に隣接する電荷輸送層とが接する位置に形成される。換言すれば、本実施形態において、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢのそれぞれは、基板２の平面視において、各アノード３１と各正孔輸送層３２とが接する位置に形成される。さらに換言すれば、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢのそれぞれは、基板２の平面視において、各アノード３１が後述するバンク６から露出する領域に形成される。
　赤色発光素子３Ｒ、緑色発光素子３Ｇ、および青色発光素子３Ｂのそれぞれは、上述の通り、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢに位置する。したがって、本実施形態において、基板２の平面視において、各アノード３１が各正孔輸送層３２と接する位置と重なる部分が、赤色発光素子３Ｒ、緑色発光素子３Ｇ、および青色発光素子３Ｂのそれぞれの範囲となる。
　アノード３１とカソード３５との少なくとも何れか一方は、可視光を透過する透明電極である。透明電極としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２、またはＦＴＯ等が用いられてもよい。また、アノード３１またはカソード３５のいずれか一方は反射電極であってもよい。反射電極は、可視光の反射率の高い金属材料を含んでいてもよく、当該金属材料は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、またはＡｕの単独またはこれらの合金であってもよい。
　正孔輸送層３２は、アノード３１から注入された正孔を量子ドット層３３へと輸送する層である。正孔輸送層３２の材料には、量子ドットを含む発光素子等において、従来から採用されている、正孔輸送性を有する有機または無機の材料を使用することができる。正孔輸送性を有する材料としては、例えば、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－ｃｏ－（４，４’－（Ｎ－４－ｓｅｃ－ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（略称「ＴＦＢ」）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）－ベンジジン］（略称「ｐ－ＴＰＤ」）、ポリビニルカルバゾール（略称「ＰＶＫ」）等が挙げられる。正孔輸送層３２には、これら正孔輸送性を有する材料のうち、一種類のみを含んでもよく、適宜二種類以上を混合して含んでもよい。
　なお、発光素子層３は、各アノード３１と正孔輸送層３２との間に正孔注入層を備えていてもよい。正孔注入層の材料としては、例えば、ポリ(３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）との複合物（略称「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」）、ＮｉＯ（酸化ニッケル）、ＣｕＳＣＮ（チオシアン酸銅）等が挙げられる。なお、正孔注入層は、これらの材料のうち、一種類のみを含んでもよく、適宜二種類以上を混合して含んでもよい。
　電子輸送層３４は、カソード３５から注入された電子を量子ドット層３３へと輸送する層である。電子輸送層３４の材料には、量子ドットを含む発光素子等において、従来から採用されている、電子輸送性を有する有機または無機の材料を使用することができる。電子輸送性を有する材料としては、例えば、ＺｎＯ（酸化亜鉛）ナノ粒子、ＭｇＺｎＯ（酸化亜鉛マグネシウム）ナノ粒子等が挙げられる。電子輸送層３４には、これら電子輸送性を有する材料のうち、一種類のみを含んでもよく、適宜二種類以上を混合して含んでもよい。なお、本実施形態において、電子輸送層３４は後述する赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂを、サブ画素ごとに区画してもよい。
　＜量子ドット＞
　量子ドット層３３は、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂを含む。赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂは、それぞれ、基板２の平面視において、赤色サブ画素ＳＰＲ、緑色サブ画素ＳＰＧ、および青色サブ画素ＳＰＢと重なる位置に形成される。
　赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂのそれぞれは、量子ドットとして、赤色量子ドットＱＤＲ、緑色量子ドットＱＤＧ、および青色量子ドットＱＤＢを複数含む。各発光素子が駆動されることにより、各量子ドットには、それぞれ、正孔がアノード３１から正孔輸送層３２を介して注入され、電子がカソード３５から電子輸送層３４を介して注入される。
　赤色量子ドットＱＤＲ、緑色量子ドットＱＤＧ、および青色量子ドットＱＤＢは、それぞれ、注入された正孔および電子との再結合により生じた励起子により、赤色光、緑色光、および青色光を発する発光材料である。量子ドット層３３が含む量子ドットは、何れも、コア／シェル構造等、従来公知の量子ドットを採用できる。
　なお、本開示において、「量子ドット」とは、最大幅が１００ｎｍ以下のドットを意味する。量子ドットの形状は、上記最大幅を満たす範囲であれば特に制約されず、球状の立体形状（円状の断面形状）に限定されるものではない。量子ドットの形状は例えば、多角形状の断面形状、棒状の立体形状、枝状の立体形状、表面に凹凸を有す立体形状でもよく、または、それらの組合せでもよい。
　量子ドットは、典型的には半導体から成るとよい。半導体とは、一定のバンドギャップを有するとよい。半導体とは、光を発することができる材料であればよく、また、少なくとも下述する材料を含むとよい。半導体は、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ発することができるとよい。半導体は、例えば、ＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、カルコゲナイドおよびペロブスカイト化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む。なお、ＩＩ－ＶＩ族化合物とはＩＩ族元素とＶＩ族元素を含む化合物を意味し、ＩＩＩ－Ｖ族化合物はＩＩＩ族元素とＶ族元素を含む化合物を意味する。また、ＩＩ族元素とは２族元素および１２族元素を含み、ＩＩＩ族元素とは３族元素および１３族元素を含み、Ｖ族元素は５族元素および１５族元素を含み、ＶＩ族元素は６族元素および１６族元素を含み得る。
　ＩＩ－ＶＩ族化合物は、例えば、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＳ、ＣａＳｅ、ＣａＴｅ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、およびＨｇＴｅからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
　ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、およびＩｎＳｂからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
　カルコゲナイドは、ＶＩ　Ａ（１６）族元素を含む化合物であり、例えば、ＣｄＳ又はＣｄＳｅを含む。カルコゲナイドが、これらの混晶を含んでもよい。
　ペロブスカイト化合物は、例えば、一般式ＣｓＰｂＸ３で表される組成を有する。構成元素Ｘは、例えば、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも１種を含む。
　ここで、ローマ数字を用いた元素の族の番号表記は旧ＩＵＰＡＣ（International Union of Pure and Applied Chemistry、国際純正・応用化学連合）方式または旧ＣＡＳ（Chemical Abstracts Service）方式に基づく表記で、アラビア数字を用いた元素の族の番号表記は現ＩＵＰＡＣ方式に基づく表記である。
　なお、本実施形態において、青色光とは、例えば、３８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光である。また、緑色光とは、例えば、５００ｎｍ超６００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。さらに、赤色光とは、６００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
　＜第１無機材料＞
　さらに、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂのそれぞれは、何れも、複数の量子ドットの間を充填する第１無機材料４を含む。
　なお、第１無機材料４が複数の量子ドットの間を充填するとは、図１に示す組Ｐ１の模式図１０３に示すように、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との間の領域Ｋを充たすことを指す。領域Ｋは、量子ドット層３３の断面において、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との対向する外周に接する２直線と、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との外周とに囲まれる領域である。このため、図１に示す組Ｐ２の模式図１０４に示すように、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２とが互いに近づいていても領域Ｋは存在し得、また、第１無機材料４は当該領域Ｋを充たす。
　また、第１無機材料４が量子ドットの間を充填するとは、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との間の領域Ｋが全て第１無機材料４からなることを指していなくともよい。例えば、量子ドットＱＤ１と量子ドットＱＤ２との間の領域Ｋにおいて、第１無機材料４と異なる有機材料等の材料が含まれていてもよい。具体的には、例えば、領域Ｋにおいて、炭素元素のアトミックパーセントが５％未満含まれていてもよい。
　第１無機材料４は、量子ドット層３３において、複数の量子ドット以外の領域を充填してもよい。例えば、量子ドット層３３の外縁（上面および下面）は第１無機材料４によって覆われていてもよい。また、量子ドット層３３の外縁から第１無機材料４の部分があり量子ドットが外縁から離れて位置するように構成されていてもよい。量子ドット層３３の外縁は第１無機材料４のみで形成されておらず、量子ドットの一部が第１無機材料４から露出していてもよい。第１無機材料４は、量子ドット層３３において、複数の量子ドットを除く部分のことを示していてもよい。
　第１無機材料４は、複数の量子ドットを内包してもよい。第１無機材料４は、複数の量子ドットの間に形成された空間を充填するように形成されていてもよい。複数の量子ドットは、第１無機材料４に、間隔をおいて埋設されてよい。
　第１無機材料４は、膜厚方向と直交する面方向に沿う１０００ｎｍ２以上の面積を有する連続膜を含んでいてもよい。連続膜は、１つの平面において、連続膜を構成する材料以外の材料で分離されない膜でもよい。連続膜は、第１無機材料４の化学結合によって途切れることなく連結した一体の膜状のものであってもよい。
　第１無機材料４は、複数の量子ドットそれぞれに含まれるシェルと同じ材料であってもよい。その場合、隣り合うコア同士の平均距離（コア間距離）は３ｎｍ以上であってもよい。または、上記隣り合うコア同士の平均距離は平均コア径の０．５倍以上であってもよい。コア間距離は隣接する２０個のコア間の最短距離を平均したものである。コア間距離は、シェル同士が接触した場合の距離よりも広く保たれていてもよい。平均コア径は断面観察において隣接する２０個のコアのコア径を平均したものである。コア径は断面観察においてコア面積と同じ面積の円の直径とすることができる。
　量子ドット層３３における第１無機材料４の濃度は、例えば、量子ドット層３３の断面における第１無機材料４が占める面積比率である。この濃度は、断面観察において１０％以上９０％以下であってよく、３０％以上７０％以下であってもよい。この濃度は、例えば、断面観察によって得られた画像の面積割合から測定すればよい。量子ドットがコアシェル構造である場合、シェルの濃度が１％以上５０％以下であってもよい。量子ドットのコアとシェルおよび第１無機材料４との比率は、合計したものが適宜１００％以下になるように調整してよい。シェルと第１無機材料４とが区別できない場合、シェルを第１無機材料４の一部としてもよい。
　量子ドット層３３は、複数の量子ドットと第１無機材料４とから構成されていてもよい。量子ドット層３３を分析した場合に、鎖状構造によって検出される炭素の強度はノイズ以下であってもよい。
　第１無機材料４の構成材料は、量子ドットの構成材料（例えば、コア材料）よりもバンドギャップが広いことが望ましい。第１無機材料４を構成する材料として、半導体あるいは絶縁体を用いることができる。第１無機材料４の構成材料の例として、金属硫化物、および／または、金属酸化物を含む。金属硫化物は、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化亜鉛マグネシウム（ＺｎＭｇＳ、ＺｎＭｇＳ２）、硫化ガリウム（ＧａＳ、Ｇａ２Ｓ３）、硫化亜鉛テルル（ＺｎＴｅＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化亜鉛ガリウム（ＺｎＧａ２Ｓ４）、硫化マグネシウム（ＭｇＧａ２Ｓ４）であってよい。金属酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）であってよい。なお、化合物名の後に括弧で記載した化学式は代表的な例示である。また、化学式に記載の組成比は、実際の化合物の組成が化学式どおりになっているストイキオメトリであれば望ましいが、必ずしもストイキオメトリでなくてもよい。
　第１無機材料４の構造は、量子ドット層３３の断面観察において、１００ｎｍ程度の幅で観察し、前述の構成であることが分かればよく、量子ドット層３３全てにおいて前述の構成が観察される必要はない。第１無機材料４は、例えば無機半導体等の無機物である主材料とは異なる物質を、例えば添加剤として含有していてもよい。
　第１無機材料４が量子ドットの間を充填することにより、第１無機材料４は量子ドットの表面を強く保護する。これにより、表示デバイス１は、備える発光素子の信頼性を高くし、当該発光素子の駆動時間に対する輝度低下を抑制することができる。
　＜発光素子層の補遺＞
　発光素子層３は、基板２の平面視において赤色サブ画素ＳＰＲと重なるアノード３１、正孔輸送層３２、赤色量子ドット層３３Ｒ、電子輸送層３４、およびカソード３５によって、赤色発光素子３Ｒを形成する。また、発光素子層３は、基板２の平面視において緑色サブ画素ＳＰＧと重なるアノード３１、正孔輸送層３２、緑色量子ドット層３３Ｇ、電子輸送層３４、およびカソード３５によって、緑色発光素子３Ｇを形成する。さらに、発光素子層３は、基板２の平面視において青色サブ画素ＳＰＢと重なるアノード３１、正孔輸送層３２、青色量子ドット層３３Ｂ、電子輸送層３４、およびカソード３５によって、青色発光素子３Ｂを形成する。
　なお、発光素子層３の構成は、図１に示す構成に限られない。例えば、発光素子層３は、さらに、カソード３５上に、各発光素子からの光の取り出し効率を改善するためのキャッピングレイヤを備えていてもよい。
　本実施形態において、各発光素子は、量子ドット層３３からの光を、アノード３１とカソード３５とのうち光透過性を有する電極側から取り出してもよい。この場合、アノード３１とカソード３５とのうち光透過性を有する電極とは反対の側の電極は、量子ドット層３３からの光の取り出し効率の向上のために光反射性を有してもよい。
　特に、本実施形態において、各発光素子が量子ドット層３３からの光を、アノード３１とカソード３５とのうち、基板２側に形成された電極、本実施形態においてはアノード３１側から取り出す場合、基板２は光透過性を有してもよい。
　本実施形態に係る発光素子層３は、アノード３１とカソード３５とのうち基板２側にアノード３１を備えるが、これに限られない。例えば、発光素子層３は、基板２上に、カソード３５、電子輸送層３４、無機層５、量子ドット層３３、正孔輸送層３２、およびアノード３１をこの順に備えていてもよい。この場合、カソード３５はサブ画素ごとに島状に形成されていてもよく、各カソード３５が基板２の画素回路と電気的に接続されていてもよい。また、アノード３１は複数のサブ画素に共通して形成されていてもよい。
　＜無機層＞
　無機層５は、少なくとも複数の発光素子の間に位置している。本実施形態において、無機層５は、特に、正孔輸送層３２と電子輸送層３４との間に、複数のサブ画素に共通して形成されている。このため、無機層５の一部は、各発光素子のアノード３１とカソード３５との間に位置している。
　このため、図３を参照しつつ説明した通り、無機層５の一部は、基板２の平面視において量子ドット層３３の周囲と重なる位置に形成されている。加えて、無機層５の一部は、基板２の平面視においてアノード３１および量子ドット層３３と重なる位置に形成されている。
　無機層５が含む第２無機材料は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する。第２無機材料として採用可能な材料の化学式について、以下の表にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　上記表において、『化学式』の欄は、第２無機材料として採用可能な材料の化学式を示し、『バンドギャップ（ｅＶ）』は、当該化学式にて表される材料の典型的なバンドギャップを単位ｅＶにて示す。ただし、同一の化学式を有するもの組成等によってバンドギャップが変わる等、バンドギャップに幅を有する材料に関しては、『バンドギャップ（ｅＶ）』の欄に典型的なバンドギャップの下限値および上限値を記載している。
　特に、無機層５は基板２の平面視における位置によらず同一の構成を備えていてもよい。換言すれば、無機層５は基板２の平面視における表示デバイス１の何れの位置においても、第２無機材料を含んでいてもよい。
　本実施形態に係る無機層５は、特に、正孔輸送層３２と電子輸送層３４との双方と接している。この場合、第２無機材料のバンドギャップは、無機層５が接する電荷輸送層、本実施形態においては正孔輸送層３２および電子輸送層３４の少なくとも一方のバンドギャップ以上であってもよい。さらに、第２無機材料のバンドギャップは、正孔輸送層３２および電子輸送層３４の少なくとも一方のバンドギャップと０．２ｅＶ以上の差を有してもよい。
　本実施形態において、無機層５は量子ドット層３３よりも基板２の側、換言すれば、量子ドット層３３よりもアノード３１の側に形成されているが、これに限られない。例えば、無機層５は量子ドット層３３よりも基板２とは反対の側、換言すれば、量子ドット層３３よりもカソード３５の側に形成されてもよい。
　＜バンク＞
　さらに、表示デバイス１は、バンク６を備える。バンク６は、表示デバイス１が備える複数の発光素子の間を区画する。バンク６は、可視光吸収性または遮光性を有する絶縁層である。バンク６は、基板２上に形成され、特に、基板２の平面視において、複数のアノード３１の間に形成される。バンク６は、基板２の平面視において、各アノード３１の端部と重なる位置に形成されていてもよい。この場合、バンク６は、各発光素子におけるアノード３１の端部における電界集中がアノード３１から量子ドット層３３への正孔の注入に与える影響を低減できる。バンク６の材料としては、例えば、カーボンブラック等の光吸収剤が添加された感光性樹脂が挙げられる。上記感光性樹脂としては、ポリイミド、アクリル樹脂等の、感光性を有する有機絶縁材料が挙げられる。
　＜リーク電流の低減＞
　本実施形態に係る表示デバイス１は、複数の量子ドットと第１無機材料とを有する量子ドットを含む複数の発光素子と、複数の発光素子の間に位置する無機層５とを備える。無機層５は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む。
　一般に、発光素子の量子ドットに用いられる材料は、概ね当該量子ドットの発光波長に対応するバンドギャップを有する。すなわち、量子ドットの材料のバンドギャップ［ｅＶ］は、概ね１２４０［ｅＶ・ｎｍ］を発光波長［ｎｍ］で割った値となる。例えば、赤色量子ドットＱＤＲとして発光波長６２０ｎｍのものを用いたとすると、赤色量子ドットＱＤＲバンドギャップは２．０ｅＶである。緑色量子ドットＱＤＧとして発光波長５３０ｎｍのものを用いたとすると、緑色量子ドットＱＤＧのバンドギャップは２．３ｅＶである。青色量子ドットＱＤＢとして発光波長４５０ｎｍのものを用いたとすると、青色量子ドットＱＤＢのバンドギャップは２．８ｅＶである。上述した量子ドットのバンドギャップは、コア／シェルの量子ドットのコアを含む、量子ドットの発光部の材料のバンドギャップであってもよく、シェルを含む、量子ドットの非発光部の材料のバンドギャップであってもよい。
　もし、量子ドットのバンドギャップより、無機層５のバンドギャップが小さいとすると、量子ドットに電流注入されるよりも先に、無機層５を電流が流れてしまうため、リーク電流を防止する効果を奏しない。一方、量子ドットのバンドギャップより、無機層５のバンドギャップが大きいとすると、量子ドットに電流注入する程度の電圧では、無機層５に電流が流れにくいと言えるため、無機層５のバンドギャップは、量子ドットのバンドギャップよりも大きいことが好ましい。すなわち、第２無機材料のバンドギャップは、２．８ｅＶ以上であることが好ましい。
　したがって、無機層５は、アノード３１から注入された正孔が無機層５を介して量子ドット層３３を迂回しカソード３５側に流れることを低減することができる。ゆえに、表示デバイス１は、無機層５により、アノード３１とカソード３５との間のリーク電流の発生を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。
　本実施形態において、第２無機材料のバンドギャップは、例えば、正孔輸送層３２および電子輸送層３４の少なくとも一方のバンドギャップ以上である。さらに、第２無機材料のバンドギャップは、例えば、正孔輸送層３２および電子輸送層３４の少なくとも一方のバンドギャップと０．２ｅＶ以上の差を有するバンドギャップを有する。これにより、表示デバイス１は、各発光素子において、正孔輸送層３２と電子輸送層３４との間において、無機層５を介して量子ドット層３３を迂回しキャリアが移動することを低減できる。ゆえに、表示デバイス１は、無機層５により、アノード３１とカソード３５との間のリーク電流の発生をさらに低減する。
　無機層５の膜厚は、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であってもよい。無機層５の膜厚が１ｎｍ以上であることにより、表示デバイス１は、無機層５を介したリーク電流の発生を十分に低減するほか、量子ドット層３３の成膜性を向上する効果をより確実に奏する。無機層５の膜厚が３０ｎｍ以下であることにより、無機層５を介した量子ドット層３３へのキャリアの注入の効率が向上し、発光素子全体の抵抗を低減できる。発光素子全体の抵抗をさらに低減する観点から、無機層５の膜厚は２ｎｍ以下であってもよい。
　特に、無機層５は、第２無機材料として酸化アルミニウムを含んでいてもよい。例えば、第２無機材料は、酸化アルミニウムとしてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含んでいてもよい。上記表に示す通り、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）は７～９．９ｅＶの比較的大きいバンドギャップを有する。このように、無機層５が第２無機材料としてバンドギャップの大きい酸化アルミニウムを含むことにより、表示デバイス１は、無機層５によりリーク電流の発生をより低減できる。
　なお、一般に、量子ドット層３３において複数の量子ドットの間を充填する第１無機材料４においては、電子の移動度が正孔の移動度よりも高い。このため、本実施形態に係る発光素子においては量子ドット層３３における電子の濃度が正孔の濃度よりも高くなる傾向にある。このため、発光素子層３が、基板２上に、カソード３５、電子輸送層３４、無機層５、量子ドット層３３、正孔輸送層３２、およびアノード３１をこの順に備えている場合、無機層５が各発光素子における電子の量子ドット層３３への注入を抑制する。したがって、発光素子層３が上記構成を備える場合、表示デバイス１は、量子ドット層３３における電子過多を抑制し、各発光素子の発光効率および信頼性をより改善する。
　＜表示デバイスの製造方法：概要＞
　本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法について、図４から図９を参照し詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法について説明するためのフローチャートである。図５から図９は、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の一部工程について示す工程断面図である。特に、図５から図９は、図１に示す表示デバイス１の概略側断面図１０１に示す断面と同一位置の断面を示す。
　＜表示デバイスの製造方法：基板の用意から無機層の形成まで＞
　図４を参照すると、本実施形態に係る表示デバイスの製造方法において、はじめに、基板２を用意する（ステップＳ１）。本実施形態においては、例えば、ガラス基板またはフィルム基板等に薄膜トランジスタをサブ画素ごとに形成することにより、サブ画素ごとに画素回路を備えた基板２を製造してもよい。また、基板２の周縁部にドライバ等を形成することにより、額縁部ＮＡを形成してもよい。
　次いで、基板２上にアノード３１を形成する（ステップＳ２）。アノード３１は、例えば、金属材料等の薄膜をスパッタ法、蒸着法等により基板２上に成膜した後、ドライエッチング等によってパターニングすることにより形成してもよい。
　次いで、基板２上およびアノード３１上にバンク６を形成する（ステップＳ３）。バンク６は、例えば、感光性樹脂材料を基板２上およびアノード３１上に塗布成膜した後、フォトリソグラフィ等によってパターニングすることにより形成してもよい。
　次いで、アノード３１上およびバンク６上に、正孔輸送層３２を形成する（ステップＳ４）。正孔輸送層３２は、例えば、正孔輸送性を有する材料をアノード３１上およびバンク６上に塗布成膜することにより形成してもよい。
　次いで、正孔輸送層３２上に無機層５を形成する（ステップＳ５）。無機層５は、例えば、第２無機材料の前駆体を含む塗布材料から形成してもよい。この場合、例えば、当該塗布材料を正孔輸送層３２上に塗布成膜した後、塗布材料を加熱することにより、塗布材料中の前駆体から第２無機材料を形成してもよい。例えば、硫化カリウム（溶媒：エタノール）、塩化亜鉛（溶媒：エタノール）など、Ｚｎ２＋とＳ２－を含む溶液を交互に１０回程度塗布することにより、第２無機材料としてＺｎＳを形成することができる。本ステップでは、溶液に量子ドットを分散させる必要がないため、後述する量子ドット層形成時の溶媒に比べ、極性の小さく（比誘電率が小さく）塗布性のよいエタノール（誘電率２５）を用いることができる。ステップＳ５においては、塗布材料中の溶媒を揮発するためベークしてもよい。以上により、図５のステップＳ５に示す基板２から無機層５までの積層体が得られる。なお、無機層５の形成方法は、複数の発光素子の間に無機層５が形成される限り、これに限られない。例えば、無機層５の形成工程においては、フォトリソグラフィを用いたリフトオフ法等によるパターニングによって、無機層５を所望の位置のみにしてもよい。
　＜表示デバイスの製造方法：量子ドット層の形成＞
　次いで、量子ドット層３３を形成する。本実施形態においては、量子ドット層３３の形成工程において、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂをこの順に形成する方法について例を挙げて説明する。
　量子ドット層３３の形成工程においては、例えば、はじめに、感光性樹脂層７を形成する（ステップＳ６）。例えば、図５のステップＳ６－１に示すように、感光性樹脂を無機層５上に塗布成膜することにより感光性樹脂層７を形成する。ここで、本実施形態において、感光性樹脂層７は、ポジ型の感光性樹脂を含む例について説明する。
　ステップＳ６に次いで、塗布した感光性樹脂層７の一部を露光する。赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程のステップＳ７においては、例えば、図５のステップＳ７－１に示すように、紫外線を遮蔽し、かつ、赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置に紫外線を透過する開口等の透過部を有するマスクＭを設置する。次いで、マスクＭの上方から感光性樹脂層７に向かって紫外線ＵＶを照射する。これにより、図５のステップＳ７－１に示すように、感光性樹脂層７の赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置にある部分のみに紫外線ＵＶが照射され、当該部分が露光部７Ａとなる。
　ステップＳ７に次いで、露光部７Ａを含む感光性樹脂層７を適切な現像液にて洗浄する（ステップＳ８）。この場合、現像液は、例えば、未露光の感光性樹脂層７が難溶性を有し、露光部７Ａの溶解性が高い現像液を使用する。現像液は、例えば、ＴＭＡＨ等を含むアルカリ性の溶液であってもよい。これにより、例えば、図６のステップＳ８－１に示すように、赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置からのみ感光性樹脂層７が剥離される。
　ステップＳ８に次いで、量子ドット材料層を形成する（ステップＳ９）。赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程のステップＳ９においては、例えば、図６のステップＳ９－１に示すように、感光性樹脂層７上および感光性樹脂層７が剥離され露出した無機層５上に、赤色量子ドット材料層８Ｒを塗布成膜する。赤色量子ドット材料層８Ｒは、例えば、複数の赤色量子ドットＱＤＲと第１無機材料４の前駆体８１を溶媒に分散させた溶液とを混合した塗布材料を塗布して形成した層である。当該塗布材料としては、例えば、第１無機材料としてＺｎＳ、その前駆体８１としてチオ尿素亜鉛等、溶媒としてＤＭＦ（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、比誘電率３７）等を用いることができる。塗布材料の溶媒中に量子ドットを分散させるためには、高極性（比誘電率の大きい）溶媒を用いることが好ましい。一般に、高極性溶媒では、疎水性である有機正孔輸送層上の塗れ性が悪く、均一な塗布が難しいが、予め親水性である無機層５を形成することで塗れ性を向上し、均一な量子ドット材料層を形成することができる。
　ステップＳ９に次いで、残存する感光性樹脂層７を剥離する（ステップＳ１０）。感光性樹脂層７の剥離は、例えば、感光性樹脂層７をＰＧＭＥＡ等の有機溶媒によって洗浄することにより実行してもよい。ここで、ステップＳ１０においては、無機層５および当該無機層５上の感光性樹脂層７を除く材料が溶解しない材料を採用する。
　これにより、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程のステップＳ１０においては、感光性樹脂層７の剥離と共に、感光性樹脂層７上に位置する赤色量子ドット材料層８Ｒが除去される。したがって、例えば、図６のステップＳ１０－１に示すように、赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置のみに、赤色量子ドット材料層８Ｒが残存する。
　ステップＳ１０に次いで、量子ドット材料層を高温にて加熱する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１においては、例えば、量子ドット層を２５０℃雰囲気中にて３０分加熱してもよい。これにより、例えば、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程のステップＳ１１においては、赤色量子ドット材料層８Ｒ中の前駆体８１が反応し、第１無機材料４が形成される。
　ここで、赤色量子ドット材料層８Ｒ中の前駆体８１は、ステップＳ１１における加熱によって、赤色量子ドット材料層８Ｒ中の赤色量子ドットＱＤＲの周囲に逐次形成されていく。したがって、ステップＳ１１によって、第１無機材料４は複数の赤色量子ドットＱＤＲの間を充填するように形成される。
　以上により、図７のステップＳ１１－１に示すように、無機層５上の赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置に赤色量子ドット層３３Ｒが形成される。
　上述したステップＳ６からステップＳ１１は、全ての発光色の量子ドット層が形成されるまで繰り返し実行される。例えば、本実施形態においては、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程について、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程が実行される。
　例えば、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ６においては、図７のステップＳ６－２に示すように、無機層５上に加えて形成済の赤色量子ドット層３３Ｒ上にも感光性樹脂層７を成膜する。ここで、赤色量子ドット層３３Ｒの赤色量子ドットＱＤＲは、第１無機材料４によって保護されているため、第１無機材料４は、感光性樹脂層７が赤色量子ドットＱＤＲに与える影響を低減できる。
　例えば、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ７においては、図７のステップＳ７－２に示すように、感光性樹脂層７の緑色サブ画素ＳＰＧに対応する位置の部分を露光部７Ａとする。このため、続くステップＳ８においては、図８のステップＳ８－２に示すように、緑色サブ画素ＳＰＧに対応する位置のみから感光性樹脂層７が剥離される。
　緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ９においては、図８のステップＳ９－２に示すように、緑色量子ドットＱＤＧを前駆体８１中に混合する緑色量子ドット材料層８Ｇが成膜される。緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１０においては、図８のステップＳ１０－２に示すように、緑色サブ画素ＳＰＧに対応する位置のみに緑色量子ドット材料層８Ｇが残存する。ここで、赤色量子ドット層３３Ｒの赤色量子ドットＱＤＲは、第１無機材料４によって保護されているため、第１無機材料４は、ステップＳ１０における感光性樹脂層７の剥離工程が赤色量子ドットＱＤＲに与える影響を低減できる。
　緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１１において、緑色量子ドット材料層８Ｇを加熱することにより、図９のステップＳ１１－２に示すように、無機層５上の緑色サブ画素ＳＰＧに対応する位置に、緑色量子ドット層３３Ｇを形成する。なお、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１１においても、赤色量子ドット層３３Ｒの赤色量子ドットＱＤＲは、第１無機材料４によって保護されている。このため、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法によれば、緑色量子ドット材料層８Ｇの加熱に伴う赤色量子ドットＱＤＲの劣化を低減できる。
　さらに続いて、上記と同様の方法により、ステップＳ６からステップＳ１１を実行することにより、図９のステップＳ１１－３に示すように、無機層５上の青色サブ画素ＳＰＢに対応する位置に、青色量子ドット層３３Ｂを形成する。以上により、量子ドット層３３が形成される。なお、青色量子ドット層３３Ｂの形成工程においても、赤色量子ドットＱＤＲおよび緑色量子ドットＱＤＧは第１無機材料４によって保護されている。したがって、第１無機材料４は、青色量子ドット層３３Ｂの形成工程が赤色量子ドットＱＤＲおよび緑色量子ドットＱＤＧに与える影響を低減できる。
　上述の通り、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例においては、複数のサブ画素に共通に形成された量子ドット材料層をパターニングして量子ドット層３３を形成する。ここで、上述の通り、量子ドット材料層のパターニングにおいて、既に形成された量子ドット層３３中の量子ドットは何れも第１無機材料４によって保護されている。したがって、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法によれば、量子ドット材料層のパターニングにより、サブ画素ごとの量子ドット層３３の形成をより容易としつつ、当該パターニングによる量子ドット層３３中の量子ドットの劣化を低減できる。
　ここで、例えば、正孔輸送層３２には、より正孔の注入効率を向上させるために有機材料が採用される場合がある。この場合、有機材料の層である正孔輸送層３２上に第１無機材料４の前駆体８１を含む量子ドット材料層を塗布する場合、量子ドット材料層の成膜性が低下し、量子ドット層３３の膜厚の均一性を含む量子ドット層３３の品質が低下する場合がある。
　本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例においては、量子ドット層３３を無機層５上に形成している。第２無機材料を含む無機層５上への量子ドット材料層の成膜性は、有機材料を含む正孔輸送層３２上への量子ドット材料層の成膜性よりも改善する。したがって、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法によれば、量子ドット層３３の膜厚の均一性を含む量子ドット層３３の品質を向上する。
　例えば、第１無機材料４と第２無機材料とは、同一の無機材料を含んでいてもよい。この場合、ステップＳ９における量子ドット材料層の成膜性が向上する。なお、第１無機材料４と第２無機材料とが同一の無機材料からなる場合、各量子ドット層の下面を当該量子ドット層の複数の量子ドットの最下部を結んだ直線（共通接線）とし、無機層５と各量子ドットとの境界としてもよい。
　さらに、例えば、第１無機材料４と第２無機材料とは、硫化亜鉛（ＺｎＳ）または硫化亜鉛マグネシウム（ＺｎＭｇＳ、ＺｎＭｇＳ２）を含んでいてもよい。この場合、ステップＳ９における量子ドット材料層の成膜性が向上し、また、第１無機材料４による量子ドットの保護効果を高めることができる。
　＜表示デバイスの製造方法：電子輸送層の形成以降＞
　量子ドット層３３の形成に次いで、無機層５上および量子ドット層３３上に電子輸送層３４を形成する（ステップＳ１２）。電子輸送層３４は、例えば、電子輸送性を有する材料を無機層５上および量子ドット層３３上に塗布成膜することにより形成してもよい。これにより、図９のステップＳ１２に示すように、無機層５および量子ドット層３３と接するものの、正孔輸送層３２とは直接接触しない電子輸送層３４が形成される。
　なお、ステップＳ１２において、電子輸送層３４は、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂの側面およびこれらの間にも形成されてもよい。これにより、ステップＳ１２おいては、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂを、サブ画素ごとに区画する電子輸送層３４を形成してもよい。
　次いで、電子輸送層３４上にカソード３５を形成する（ステップＳ１３）。カソード３５は、例えば、金属材料等の薄膜をスパッタ法等により電子輸送層３４上に成膜することにより形成してもよい。なお、カソード３５の上層には、発光素子への、水分、酸素、製造工程中に発生するダスト等の余分な有機物、等の異物の侵入を防止するために、図示しない封止層を形成してもよい。また、封止層の上層には、必要に応じて、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、および保護機能のうち少なくとも１つの機能を有する機能フィルム、タッチパネル、偏光板等を形成してもよい。以上により、図１に例示する発光素子層３が基板２上に形成され、表示デバイス１の製造工程が完了する。
　なお、表示デバイス１の製造方法はこれに限られず、例えば、正孔輸送層３２の形成後、量子ドット層３３の形成を行い、次いで無機層５の形成を行ってもよい。この場合、量子ドット層３３よりもカソード３５の側に無機層５を含む発光素子を複数備えた表示デバイス１を製造できる。
　＜比較形態に係る表示デバイスのリーク電流＞
　本実施形態に係る表示デバイス１の各発光素子におけるリーク電流の低減機構について、比較形態に係る表示デバイスと比較しつつ説明する。図１０は、比較形態１に係る表示デバイス１Ａの概略側断面図１００１および本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図１００２である。
　なお、図１０には、各表示デバイスの製造工程において、青色量子ドット層３３Ｂの形成位置にずれが生じた場合における各表示デバイスの例を示している。例えば、上述した表示デバイス１の製造方法のステップＳ７において、マスクＭの設置位置が本来の位置からずれた場合、露光部７Ａの位置もずれるため、ひいては量子ドット層３３の形成位置がずれる場合がある。また、量子ドット層３３の形成位置のずれは、例えば、マスクＭへの応力の発生または温度の変化に伴うマスクＭの変形、あるいは、基板２への応力の発生または温度の変化に伴う基板２の変形等によって生じ得る。
　第１無機材料４に量子ドットを充填した発光層を形成する場合、前駆体８１を反応させて第１無機材料４を形成するため、前駆体８１を含む材料の高温での加熱が必要である。当該加熱においては、マスクＭまたは基板２に熱が加わりやすいため、マスクＭの位置ずれが生じやすい。また、画素サイズの小さい高解像度ディスプレイにおいては、画素の位置に対するマスクＭのずれが相対的に大きくなるため、本課題が生じやすい。このような場合にも、本開示によれば、後述するリーク電流を効果的に低減し、各発光素子の発光効率の低下を抑制することができる。
　特に、図１０においては、青色量子ドット層３３Ｂの形成位置のずれのために、各表示デバイスにおいて、基板２の平面視における青色サブ画素ＳＰＢのアノード３１と青色量子ドット層３３Ｂとが重ならない位置が生じた例を示す。
　比較形態１に係る表示デバイス１Ａは、本実施形態に係る表示デバイス１と比較して、無機層５を備えていない。このため、表示デバイス１Ａは、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが直接接する部分を含む。したがって、図１０の表示デバイス１Ａの概略側断面図１００１に示すように、アノード３１から、正孔輸送層３２、電子輸送層３４を順に経由して、カソード３５まで至るリーク電流ＬＣ１が生じる場合がある。当該リーク電流ＬＣ１は量子ドット層３３を経由せず各発光素子の発光に寄与しないため、リーク電流ＬＣ１の発生は表示デバイス１Ａの各発光素子の発光効率を低下させる。
　また、上述した通り、表示デバイス１Ａにおいては、基板２の平面視において、青色サブ画素ＳＰＢのアノード３１と青色量子ドット層３３Ｂとが重ならない位置がある。当該位置においては、図１０の表示デバイス１Ａの概略側断面図１００１に示すように、アノード３１から、量子ドット層３３を経由せずカソード３５まで、青色発光素子３Ｂの積層方向と略同一方向に流れるリーク電流ＬＣ２が生じる場合がある。当該リーク電流ＬＣ２の経路はアノード３１からカソード３５までの略最短の経路のため、リーク電流ＬＣ２の強度はリーク電流ＬＣ１の強度と比較してより大きくなる傾向にある。したがって、表示デバイス１Ａの製造工程において量子ドット層３３の形成位置にずれが生じた場合、表示デバイス１Ａの各発光素子の発光効率はより低下する場合がある。
　＜リーク電流の低減機構＞
　一方、本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５を備えるために、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分を有さない。このため、図１０の表示デバイス１の概略側断面図１００２に示すように、アノード３１から正孔輸送層３２を介し、かつ、量子ドット層３３を迂回して電子輸送層３４およびカソード３５に流れようとするリーク電流ＬＣ３が、無機層５によって低減される。
　さらに、無機層５が含む第２無機材料のバンドギャップは２．８ｅＶ以上である。このため、上述した理由から、表示デバイス１は、無機層５を経由して量子ドット層３３を迂回するリーク電流の強度に対し、無機層５を介し量子ドット層３３に流れる電流の強度をより大きくすることができる。
　したがって、表示デバイス１は、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の抑制を低減する。
　なお、本実施形態に係る各量子ドット層は、平面視において各アノード３１と正孔輸送層３２とが接する位置より周囲側に形成されていてもよい。この場合、表示デバイス１は、複数の発光素子の間に位置する無機層５により、上記位置に形成された量子ドット層に上記リーク電流が流れることを低減し、ひいては発光素子の外側において発光が生じる異常発光を低減することができる。
　また、本実施形態に係る無機層５は、各発光素子のアノード３１とカソード３５との間にも形成されている。このため、表示デバイス１においては、基板２の平面視において、青色サブ画素ＳＰＢのアノード３１と青色量子ドット層３３Ｂとが重ならない位置が生じた場合においても、当該位置には無機層５が形成されている。このため、表示デバイス１は、アノード３１とカソード３５との間を略最短の経路にて流れようとするリーク電流ＬＣ４の強度を低減できる。
　したがって、表示デバイス１においては、量子ドット層３３の形成位置にずれが生じた場合においても、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。
　例えば、ダイオード電流の大きさは、半導体の真性キャリア密度に比例し、換言すれば、当該半導体のバンドギャップをＥｇとして、ｅｘｐ（－Ｅｇ／ｋＴ）に比例する。なお、ｋはボルツマン定数であり、Ｔは半導体の温度である。
　ここで、電子輸送層３４の材料として、一般に電子輸送層の材料として採用されるＺｎＯ（バンドギャップＥｇ＝３．３ｅＶ）を採用したとする。この場合、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分における正孔輸送層３２から電子輸送層３４に流れるリーク電流は、ｅｘｐ（－Ｅｇ／ｋＴ）＝２×１０－２８に比例する。
　一方、第２無機材料として、ＺｎＳ（バンドギャップＥｇ＝３．６ｅＶ）を採用したとする。この場合、正孔輸送層３２と無機層５とが接する部分における正孔輸送層３２から無機層５を介して電子輸送層３４に流れるリーク電流は、ｅｘｐ（－Ｅｇ／ｋＴ）＝６×１０－３１に比例する。この場合、本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５を備えていない場合と比較して、正孔輸送層３２から電子輸送層３４に流れるリーク電流を３桁程度低減できる。
　また、第２無機材料として、バンドギャップＥｇが３．５ｅＶの材料を採用したとする。この場合、正孔輸送層３２と無機層５とが接する部分における正孔輸送層３２から無機層５を介して電子輸送層３４に流れるリーク電流は、ｅｘｐ（－Ｅｇ／ｋＴ）＝４×１０－３０に比例する。この場合においても、本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５を備えていない場合と比較して、正孔輸送層３２から電子輸送層３４に流れるリーク電流を２桁程度低減できる。
　したがって、第２無機材料のバンドギャップは、正孔輸送層３２のバンドギャップ以上であってもよい。さらに、第２無機材料のバンドギャップは、正孔輸送層３２のバンドギャップと０．２ｅＶ以上の差を有してもよく、０．３ｅＶ以上の差を有してもよい。これにより、表示デバイス１は、各発光素子において、正孔輸送層３２から無機層５を介した量子ドット層３３への正孔注入の効率を向上させることができ、リーク電流の発生をさらに低減する。また、正孔輸送層３２から電子輸送層３４に流れるリーク電流を十分に低減する観点から、無機層５の第２無機材料のバンドギャップは、３．５ｅＶ以上であってもよく、３．６ｅＶ以上であってもよい。
　〔実施形態２〕
　＜位置によって厚みの異なる無機層＞
　本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　図１１は、本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５の膜厚を除き、前実施形態に係る表示デバイス１と同一の構成を備える。
　本実施形態に係る無機層５は、基板２の平面視における位置によって厚みが異なる。特に、量子ドット層３３と接する無機層５の厚みは、基板２の平面視において量子ドット層３３の周囲と重なる無機層５の厚みよりも小さい。
　このため、本実施形態に係る表示デバイス１は、量子ドット層３３を迂回して流れようとするリーク電流ＬＣの強度を、無機層５によってより低減することができる。一方、表示デバイス１は、各発光素子における正孔輸送層３２から量子ドット層３３への正孔の注入効率を維持することができる。したがって、表示デバイス１は、各発光素子におけるリーク電流を低減しつつ、各発光素子における発光効率を維持することができる。
　本実施形態に係る表示デバイス１は、前実施形態において説明した表示デバイス１の製造方法のうち、ステップＳ９の一部のみを変更することにより、同一の方法によって製造できる。本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法のステップＳ９においては、複数の量子ドットと第１無機材料４の前駆体８１とを分散させる溶媒として、高極性の溶媒を用いることにより、量子ドット材料の塗布時に無機層５を塗布する溶液に溶解させる。
　これにより、ステップＳ９において、無機層５のうち量子ドット材料層と接する部分が溶液に溶解し、当該部分の膜厚が小さくなる。この状態において、続くステップＳ１０、およびステップＳ１１を実行することにより、一部が基板２側に向かって無機層５に入り込んだ量子ドット層３３が形成される。これにより、量子ドット層３３と接する部分の厚みを基板２の平面視において量子ドット層３３の周囲と重なる部分の厚みよりも小さくした無機層５が形成される。
　上記製造方法を達成するためには、量子ドット材料層の前駆体８１と無機層５の第２無機材料とが互いに可溶であればよい。例えば、第１無機材料４と第２無機材料とは同一の材料であってもよい。この場合、量子ドット材料層の前駆体８１と無機層５の第２無機材料との互いの溶解性を向上させることができる。
　上述した製造方法によれば、マスクＭの位置ずれ等による量子ドット層３３の形成位置のずれが生じた場合においても、量子ドット層３３と接する無機層５の膜厚のみを小さくすることができる。これにより、本実施形態に係る表示デバイス１は、量子ドット層３３の形成位置にずれが生じた場合においても、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。また、量子ドット層３３と接する無機層５の膜厚が小さいことにより、量子ドット層３３への電流注入を向上し、発光効率を高くすることができる。
　〔実施形態３〕
　＜発光素子間のみに位置する無機層＞
　図１２は、本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５の形成位置を除き、前述の各実施形態に係る表示デバイス１と同一の構成を備える。
　本実施形態に係る無機層５は、基板２の平面視において、量子ドット層３３の周囲と重なる位置にのみ形成されている。換言すれば、無機層５は、基板２の平面視において、量子ドット層３３と重なる位置に形成されていない。
　このため、本実施形態に係る表示デバイス１は、量子ドット層３３を迂回して流れようとするリーク電流ＬＣの強度を、無機層５によってさらに低減することができる。一方、表示デバイス１は、各発光素子における正孔輸送層３２から量子ドット層３３への正孔の注入効率をさらに向上させることができる。したがって、表示デバイス１は、各発光素子におけるリーク電流を低減しつつ、各発光素子における発光効率を向上させることができる。
　本実施形態に係る表示デバイス１は、前述の表示デバイス１の製造方法のうち、ステップＳ９の一部のみを変更することにより、同一の方法によって製造できる。本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法のステップＳ９においては、複数の量子ドットと第１無機材料４の前駆体８１とを分散させる溶媒として、さらに高極性の溶媒を用いることにより、量子ドット材料の塗布時に無機層５を塗布する溶液に溶解させる。
　これにより、ステップＳ９において、無機層５のうち量子ドット材料層と接する部分が溶液に溶解してなくなり、量子ドット層３３と正孔輸送層３２とが接する。この状態において、続くステップＳ１０、およびステップＳ１１を実行することにより、基板２側に向かって無機層５に入り込み正孔輸送層３２と接する量子ドット層３３が形成される。これにより、基板２の平面視において量子ドット層３３の周囲と重なる部分にのみ無機層５が形成される。
　上述した製造方法によれば、量子ドット層３３の形成位置のずれが生じた場合においても、無機層５を基板２の平面視において量子ドット層３３の周囲と重なる部分にのみ形成できる。これにより、本実施形態に係る表示デバイス１は、量子ドット層３３の形成位置にずれが生じた場合においても、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。また、量子ドット層３３と発光素子の積層方向において接する無機層５が存在しないことにより、量子ドット層３３への電流注入を向上し、発光効率を高くすることができる。
　〔実施形態４〕
　＜発光素子間をバンクが区画する表示デバイス＞
　図１３は本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示デバイス１は、前述の各実施形態に係る表示デバイス１と比較して、バンク６の基板２からの高さが異なる。特に、本実施形態において、バンク６は、基板２の上面から、発光素子層３のカソード３５の下面まで形成されている。
　このため、バンク６は、アノード３１に加えて、正孔輸送層３２、量子ドット層３３、および電子輸送層３４をサブ画素ごとに区画する。換言すれば、本実施形態に係るバンク６は表示デバイス１が備える複数の発光素子の間を区画する。
　本実施形態において無機層５はバンク６の側面にも形成され、これに伴い、無機層５は各発光素子において量子ドット層３３および電子輸送層３４の側面と接している。このため、無機層５の少なくとも一部は、電子輸送層３４とバンク６との間に位置している。
　なお、本実施形態において、無機層５はバンク６によってサブ画素ごとに区画されているが、これに限られない。例えば、無機層５はバンク６の上面にも形成されていてもよく、これに伴い複数のサブ画素に共通して形成されていてもよい。
　以上を除き、本実施形態に係る表示デバイス１は、上述した各実施形態に係る表示デバイス１と同一の構成を備えていてもよい。特に、本実施形態においても、無機層５は、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む。このため、図１３に示すように、無機層５が電子輸送層３４の側面と接する場合においても、表示デバイス１は、アノード３１から注入された正孔が無機層５を介して電子輸送層３４ならびにカソード３５に流れることを低減できる。ゆえに、表示デバイス１は、無機層５により、アノード３１とカソード３５との間のリーク電流の発生を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。
　＜表示デバイスの製造方法の他の例＞
　本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例について、図１４から図１６を参照し詳細に説明する。図１４は、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法について説明するためのフローチャートである。図１５および図１６は、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の一部工程について示す工程断面図である。特に、図１５および図１６は、図１３に示す表示デバイス１の概略側断面図に示す断面と同一位置の断面を示す。
　図４を参照すると、本実施形態に係る表示デバイスの製造方法において、はじめに、上述したステップＳ１からステップＳ４までを実行する。ただし、ステップＳ３においては、バンク６の高さが、後工程において発光素子層３のうち正孔輸送層３２から電子輸送層３４までがバンク６によって区画される高さとなるように、複数のアノード３１を区画するバンク６を形成する。また、ステップＳ４においては、正孔輸送層３２の材料を、インクジェット法等により、各アノード３１上かつ基板２の平面視におけるバンク６の間に、個々に吐出することにより、正孔輸送層３２を形成してもよい。以上により、基板２上に、アノード３１、バンク６、および正孔輸送層３２が形成される。
　ステップＳ４に次いで、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例においては、無機層５を塗布形成する（ステップＳ１４）。例えば、ステップＳ１４においては、第２無機材料の前駆体を、インクジェット法等により、各正孔輸送層３２上かつ基板２の平面視におけるバンク６の間に、個々に吐出してもよい。この場合、次いで第２無機材料の前駆体を加熱することにより、無機層５を形成してもよい。これにより、図１５のステップＳ１４に示すように、正孔輸送層３２上およびバンク６の側面を含む位置に、無機層５が形成されてもよい。
　ここで、上述の通り、無機層５は基板２の平面視における位置によらず同一の構成を備えていてもよい。このため、無機層５の塗布形成において吐出した第２無機材料の前駆体が、バンク６を超えて流動しても、後工程への影響および製造された表示デバイス１の性能に与える影響は少ない。
　したがって、ステップＳ１４においては、各サブ画素に対応する位置に対する第２無機材料の前駆体の吐出量を増加させてもよい。あるいは、ステップＳ１４においては、複数のサブ画素に共通して第２無機材料の前駆体の層を成膜してもよい。これにより、ステップＳ１４において、各位置における無機層５の成膜性を改善できるため、表示デバイス１の歩留まりを改善できる。
　次いで、量子ドット層３３の形成工程を実行する。本実施形態においても、量子ドット層３３の形成工程において、赤色量子ドット層３３Ｒ、緑色量子ドット層３３Ｇ、および青色量子ドット層３３Ｂをこの順に形成する方法について例を挙げて説明する。
　本実施形態に係る量子ドット層３３の形成工程において、はじめに、第１無機材料４の前駆体８１および複数の量子ドットを含む量子ドット材料を吐出する（ステップＳ１５）。例えば、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程におけるステップＳ１５では、基板２の平面視において赤色サブ画素ＳＰＲに対応するアノード３１と重なる位置、かつ、バンク６の間に、インクジェット法等により量子ドット材料を吐出する。当該量子ドット材料は、前駆体８１と赤色量子ドットＱＤＲとを含む。これにより、図１５のステップＳ１５－１に示すように、基板２の平面視において赤色サブ画素ＳＰＲに対応するアノード３１と重なる位置に赤色量子ドット材料層８Ｒが形成される。
　ここで、上述の通り、量子ドット層３３はサブ画素によって備える量子ドットの発光色が異なる。このため、互いに隣接する発光素子の間における混色を低減する観点から、吐出した量子ドット材料がバンク６を超えることを低減するために、ステップＳ１５において吐出する量子ドット材料の量は最低限の量としてもよい。また、ステップＳ１５において、吐出された量子ドット材料と接触する無機層５の少なくとも一部は、当該量子ドット材料に溶解してもよい。
　ステップＳ１５に次いで、量子ドット材料層を加熱する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６は、上述したステップＳ１１と同様の方法により実行してもよい。例えば、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程におけるステップＳ１６では、図１５のステップＳ１６－１に示すように、無機層５上の赤色サブ画素ＳＰＲに対応する位置に赤色量子ドット層３３Ｒが形成される。
　上述したステップＳ１５およびステップＳ１６は、全ての発光色の量子ドット層が形成されるまで繰り返し実行される。例えば、本実施形態においては、赤色量子ドット層３３Ｒの形成工程について、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程が実行される。
　例えば、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１５においては、基板２の平面視において緑色サブ画素ＳＰＧに対応するアノード３１と重なる位置、かつ、バンク６の間に、前駆体８１と緑色量子ドットＱＤＧとを含む量子ドット材料を吐出する。これにより、図１６のステップＳ１５－２に示すように、基板２の平面視において緑色サブ画素ＳＰＧに対応するアノード３１と重なる位置に緑色量子ドット材料層８Ｇが形成される。
　緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１６において、緑色量子ドット材料層８Ｇを加熱することにより、図１６のステップＳ１６－２に示すように、無機層５上の緑色サブ画素ＳＰＧに対応する位置に、緑色量子ドット層３３Ｇを形成する。なお、緑色量子ドット層３３Ｇの形成工程のステップＳ１６においても、赤色量子ドット層３３Ｒの赤色量子ドットＱＤＲは、第１無機材料４によって保護されている。このため、第１無機材料４は、緑色量子ドット材料層８Ｇの加熱に伴う赤色量子ドットＱＤＲの劣化を低減できる。
　さらに続いて、上記と同様の方法により、ステップＳ１５およびステップＳ１６を実行することにより、図１６のステップＳ１６－３に示すように、無機層５上の青色サブ画素ＳＰＢに対応する位置に、青色量子ドット層３３Ｂを形成する。以上により、量子ドット層３３が形成される。なお、青色量子ドット層３３Ｂの形成工程においても、赤色量子ドットＱＤＲおよび緑色量子ドットＱＤＧは第１無機材料４によって保護されている。したがって、第１無機材料４は、青色量子ドット層３３Ｂの形成工程が赤色量子ドットＱＤＲおよび緑色量子ドットＱＤＧに与える影響を低減できる。
　上述の通り、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例においては、各サブ画素に対応する位置に量子ドットを含む材料を個々に吐出することにより量子ドット層３３を形成する。このため、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法の例においては、量子ドット材料層をパターニングする工程が不要となる。したがって、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法は、感光性樹脂層７のパターニングおよび剥離等、形成済の量子ドット層３３中の量子ドットを劣化させ得る工程を不要とでき、発光素子の発光効率および歩留まりを改善できる。
　なお、本実施形態に係る表示デバイス１の製造方法のステップＳ１５においては、各サブ画素に対応する位置に第１無機材料４の前駆体８１と量子ドットとを含む材料を吐出する工程を例にあげて説明したが、これに限られない。例えば、本実施形態においては、ステップＳ１５において、第１無機材料４と量子ドットとを含む材料を吐出し、直接量子ドット層３３を形成してもよい。この場合、ステップＳ１６の実行を省略してもよい。
　量子ドット層３３の形成に次いで、上述したステップＳ１２およびステップＳ１３を実行することにより、電子輸送層３４およびカソード３５を形成し、図１３に示す発光素子層３の形成を完了し、表示デバイス１の製造工程を完了する。なお、ステップＳ１２においては、電子輸送層３４の材料を、インクジェット法等により、各量子ドット層３３上かつ基板２の平面視におけるバンク６の間に、個々に吐出することにより、電子輸送層３４を形成してもよい。
　＜他の実施形態に係るリーク電流の低減機構＞
　本実施形態に係る表示デバイス１の各発光素子におけるリーク電流の低減機構について、他の比較形態に係る表示デバイスと比較しつつ説明する。図１７は、比較形態２に係る表示デバイス１Ｂの概略側断面図１７０１および本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図１７０２である。
　なお、図１７には、各表示デバイスの製造工程において、青色量子ドット層３３Ｂの形成位置にずれが生じた場合における各表示デバイスの例を示している。量子ドット材料の吐出により量子ドット層３３を形成する場合、例えば、量子ドット材料を吐出するノズルの位置のずれが生じる場合がある。また、当該ノズルからの量子ドット材料の吐出の際には、量子ドットまたは前駆体８１によるノズルのつまりに起因し、ノズルからの量子ドットの吐出速度のずれ、あるいは方向のずれ等が生じる場合がある。これにより、量子ドット材料の吐出により量子ドット層３３を形成する場合、量子ドット層３３の形成位置がずれる場合がある。ここで、上述した通り、量子ドット材料の吐出により量子ドット層３３を形成する場合、互いに隣り合う発光素子における混色を低減するため、吐出する材料の量を可能な限り少量とする場合がある。この場合、量子ドット層３３の形成位置のずれが顕著となり得る。
　第１無機材料４に量子ドットを充填した発光層を形成する場合、上述した通り、前駆体８１を反応させて第１無機材料４を形成するため、前駆体８１を含む材料の高温での加熱が必要である。本実施形態における当該加熱においては、基板２に熱が加わりやすいため、例えば、塗布材料を吐出するノズル位置に対する基板２の位置ずれが生じやすい。また、本実施形態においては、量子ドット材料層の材料を塗布する際に、前駆体８によるノズルのつまりが生じやすい。このような場合にも、本開示によれば、後述するリーク電流を効果的に低減し、各発光素子の発光効率の低下を抑制することができる。
　図１７においては、青色量子ドット層３３Ｂの形成位置のずれのために、各表示デバイスにおいて、基板２の平面視における青色サブ画素ＳＰＢのアノード３１と青色量子ドット層３３Ｂとが重ならない位置が生じた例を示す。
　比較形態２に係る表示デバイス１Ｂは、本実施形態に係る表示デバイス１と比較して、無機層５を備えていない。このため、表示デバイス１Ｂにおいて、量子ドット層３３の形成位置のずれが生じた場合、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分が生じる場合がある。当該位置においては、図１７の表示デバイス１Ｂの概略側断面図１７０１に示すように、アノード３１から、量子ドット層３３を経由せずカソード３５まで流れるリーク電流ＬＣ５が生じる場合がある。したがって、表示デバイス１Ｂの製造工程において量子ドット層３３の形成位置にずれが生じた場合、表示デバイス１Ｂの各発光素子の発光効率は低下する場合がある。
　一方、本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５を備える。このために、量子ドット層３３の形成位置のずれが生じた場合、電子輸送層３４と無機層５とが触れる部分が増大する場合はあるものの、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分は形成されない。このため、図１７の表示デバイス１の概略側断面図１７０２に示すように、アノード３１から正孔輸送層３２を介し、かつ、量子ドット層３３を迂回して電子輸送層３４およびカソード３５に流れようとするリーク電流ＬＣ６が、無機層５によって低減される。したがって、本実施形態においても、表示デバイス１は、量子ドット層３３の形成位置のずれによらず、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。
　＜バンクの形成位置のずれに伴うリーク電流の低減機構＞
　本実施形態に係る表示デバイス１の各発光素子におけるリーク電流の他の低減機構について、比較形態に係る表示デバイスと比較しつつ説明する。図１８は、比較形態２に係る表示デバイス１Ｂの概略側断面図１８０１および本実施形態に係る表示デバイス１の概略側断面図１８０２である。
　図１８には、各表示デバイスの製造工程において、緑色発光素子３Ｇと青色発光素子３Ｂとの間のバンク６の形成位置にずれが生じた場合における各表示デバイスの例を示している。特に、本実施形態において、当該バンク６の形成位置は緑色サブ画素ＳＰＧにより近接するようにずれている。この場合、例えば、青色量子ドット層３３Ｂの形成工程における量子ドット材料の吐出の位置にずれが生じなかった場合においても、バンク６の間において当該材料が十分に濡れ広がらない場合がある。
　このため、表示デバイス１Ｂにおいて、バンク６の形成位置のずれが生じた場合、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分が生じる場合がある。当該位置においては、図１８の表示デバイス１Ｂの概略側断面図１８０１に示すように、アノード３１から、量子ドット層３３を経由せずカソード３５まで流れるリーク電流ＬＣ７が生じる場合がある。したがって、表示デバイス１Ｂの製造工程においてバンク６の形成位置にずれが生じた場合においても、表示デバイス１Ｂの各発光素子の発光効率は低下する場合がある。
　一方、本実施形態に係る表示デバイス１は、無機層５を備える。このために、バンク６の形成位置のずれが生じた場合、電子輸送層３４と無機層５とが触れる部分が増大する場合はあるものの、正孔輸送層３２と電子輸送層３４とが接する部分は形成されない。このため、図１８の表示デバイス１の概略側断面図１８０２に示すように、アノード３１から正孔輸送層３２を介し、かつ、量子ドット層３３を迂回して電子輸送層３４およびカソード３５に流れようとするリーク電流ＬＣ８が、無機層５によって低減される。したがって、本実施形態においても、表示デバイス１は、バンク６の形成位置のずれによらず、発生するリーク電流の強度を低減し、各発光素子における発光効率の低下を抑制する。
　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　　表示デバイス
　２　　基板
　３Ｒ　赤色発光素子
　３Ｇ　緑色発光素子
　３Ｂ　青色発光素子
　４　　第１無機材料
　５　　無機層
　６　　バンク
　３１　アノード（第１電極）
　３２　正孔輸送層（電荷輸送層）
　３３　量子ドット層
　３４　電子輸送層（電荷輸送層）
　３５　カソード（第２電極）

 

Claims (22)

  1. 　基板と、
    　第１電極および第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置し、複数の量子ドットおよび複数の前記量子ドットの間を充填する第１無機材料を有する量子ドット層と、を含む前記基板上の複数の発光素子と、
    　少なくとも二つの前記発光素子の間に位置し、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む無機層と、を備えた表示デバイス。
  2. 　前記無機層の一部が、前記発光素子の前記第１電極および前記第２電極の間に位置する請求項１に記載の表示デバイス。
  3. 　複数の前記発光素子は、さらに、前記第１電極と前記量子ドット層との間および前記第２電極と前記量子ドット層の間の少なくとも一方に位置する電荷輸送層を含み、
    　前記無機層は少なくとも何れかの前記電荷輸送層と接し、
    　前記第２無機材料のバンドギャップは、前記無機層が接する前記電荷輸送層のバンドギャップ以上である請求項１または２に記載の表示デバイス。
  4. 　前記第２無機材料のバンドギャップは、前記無機層が接する前記電荷輸送層のバンドギャップと０．２ｅＶ以上の差を有する請求項３に記載の表示デバイス。
  5. 　前記電荷輸送層は、前記第１電極と前記量子ドット層との間に位置する第１電荷輸送層と、前記第２電極と前記量子ドット層との間に位置する第２電荷輸送層と、を含み、
    　前記無機層の少なくとも一部は、前記第１電荷輸送層と前記第２電荷輸送層との間に位置する請求項３または４に記載の表示デバイス。
  6. 　さらに、複数の前記発光素子の間を区画するバンクを備え、
    　前記無機層の少なくとも一部は、何れかの前記電荷輸送層と前記バンクとの間に位置する請求項５に記載の表示デバイス。
  7. 　前記無機層の少なくとも一部は、前記基板の平面視において、前記量子ドット層の周囲と重なる請求項１から６の何れか１項に記載の表示デバイス。
  8. 　前記無機層の少なくとも一部は、前記基板の平面視において、前記第１電極と重なる請求項１から７の何れか１項に記載の表示デバイス。
  9. 　前記無機層の一部は、前記基板の平面視において、前記量子ドット層と重なる請求項１から８の何れか１項に記載の表示デバイス。
  10. 　前記量子ドット層と接する前記無機層の厚みは、前記基板の平面視において前記量子ドット層の周囲と重なる前記無機層の厚みよりも小さい請求項９に記載の表示デバイス。
  11. 　前記無機層は、前記基板の平面視において、前記量子ドット層の周囲と重なる位置にのみ形成される請求項１から８の何れか１項に記載の表示デバイス。
  12. 　前記第１無機材料と前記第２無機材料とは、同一の無機材料を含む請求項１から１１の何れか１項に記載の表示デバイス。
  13. 　前記第１無機材料と前記第２無機材料とは、硫化亜鉛または硫化亜鉛マグネシウムを含む請求項１から１２の何れか１項に記載の表示デバイス。
  14. 　前記無機層は、酸化アルミニウムを含む請求項１から１３の何れか１項に記載の表示デバイス。
  15. 　前記無機層の膜厚は１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である請求項１から１４の何れか１項に記載の表示デバイス。
  16. 　前記無機層の膜厚は１ｎｍ以上２ｎｍ以下である請求項１５に記載の表示デバイス。
  17. 　基板の用意と、
    　前記基板上への複数の第１電極の形成と、前記基板の平面視において各前記第１電極と重なる位置への、複数の量子ドットおよび複数の前記量子ドットの間を充填する第１無機材料を有する複数の量子ドット層の形成と、前記基板の平面視において各前記第１電極と重なる位置への少なくとも一つの第２電極の形成と、を含む、複数の発光素子の形成と、
    　少なくとも二つの前記発光素子の間に位置し、バンドギャップが２．８ｅＶ以上の半導体または絶縁体を有する第２無機材料を含む無機層の形成と、を含む表示デバイスの製造方法。
  18. 　前記無機層の形成は、前記基板の平面視において少なくとも何れかの前記第１電極と重なる位置への前記第２無機材料を含む前記無機層の成膜を含み、
    　前記量子ドット層の形成は、前記無機層上への、前記第１無機材料と複数の前記量子ドットとを有する量子ドット材料層の成膜を含む請求項１７に記載の表示デバイスの製造方法。
  19. 　複数の前記発光素子の形成は、さらに、少なくとも前記第１電極上への電荷輸送層の形成を含み、
    　前記無機層の形成は、前記電荷輸送層上への前記無機層の成膜を含む請求項１８に記載の表示デバイスの製造方法。
  20. 　前記量子ドット材料層の成膜において、前記量子ドット材料層と接する前記無機層の少なくとも一部が前記量子ドット材料層に溶解する請求項１８または１９に記載の表示デバイスの製造方法。
  21. 　前記量子ドット層の形成は、さらに、前記量子ドット材料層のパターニングを含む請求項１８から２０の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法。
  22. 　さらに、複数の前記第１電極の間を区画するバンクの形成を含み、
    　前記量子ドット層の形成は、前記基板の平面視における前記バンクの間への、前記第１無機材料または前記第１無機材料の前駆体と複数の前記量子ドットとを含む量子ドット材料の吐出を含む請求項１８から２０の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法。
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