WO2024176285A1 - 発光素子、表示装置、発光素子の製造方法及び金属酸化物ナノ粒子の製造方法 - Google Patents

発光素子、表示装置、発光素子の製造方法及び金属酸化物ナノ粒子の製造方法 Download PDF

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light
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metal oxide
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    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
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    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/15—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used

Definitions

  • the present disclosure relates to a light-emitting element, a display device, a method for manufacturing a light-emitting element, and a method for manufacturing metal oxide nanoparticles.
  • organic materials have been mainly used as charge transport layers such as hole transport layers, hole injection layers, electron transport layers, and electron injection layers, due to their high charge transport properties (carrier (hole or electron) transport properties).
  • Patent document 1 discloses the use of inorganic materials, such as nickel oxide nanocrystals (nanoparticles), in the charge transport layer.
  • a random number of surface oxygen defects oxygen defects formed on the surface of metal oxide nanoparticles due to lack of intermolecular interactions
  • the energy level changes due to the influence of these surface oxygen defects, resulting in variations in the energy level for each metal oxide nanoparticle.
  • EQE external quantum efficiency
  • Patent Document 1 describes a light-emitting device that has a charge transport layer that contains nickel oxide nanocrystals (nanoparticles), which are metal oxide nanoparticles, and organic molecules with electron-withdrawing groups.
  • the nickel oxide nanocrystals (nanoparticles) contained in the charge transport layer of the light-emitting element described in Patent Document 1 still have surface oxygen defects, making it impossible to suppress the decrease in luminous efficiency described above, and furthermore, the use of organic molecules with electron-withdrawing groups poses reliability problems.
  • One aspect of the present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a light-emitting element, a display device, a method for manufacturing a light-emitting element, and a method for manufacturing metal oxide nanoparticles that are highly reliable and can suppress a decrease in luminous efficiency associated with a decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • EQE external quantum efficiency
  • the light-emitting device of the present disclosure has the following features: An anode; A cathode; a light-emitting layer disposed between the anode and the cathode; a charge transport layer provided between one of the anode and the cathode and the light-emitting layer, the charge transport layer comprises a plurality of metal oxide nanoparticles having no surface oxygen vacancies; At least one of the plurality of metal oxide nanoparticles has a coating portion made of an inorganic oxide on at least a portion of its surface.
  • the display device of the present disclosure has:
  • the light emitting device includes the light emitting device.
  • the method for producing a light-emitting element includes the steps of: providing a coating portion containing an inorganic oxide on a surface of each of the plurality of metal oxide nanoparticles;
  • the method includes a charge transport layer forming step, which includes a step of heat-treating the plurality of metal oxide nanoparticles in an oxygen atmosphere after the step of providing the covering portion.
  • the method for producing metal oxide nanoparticles includes the steps of: providing a coating portion containing an inorganic oxide on a surface of each of the plurality of metal oxide nanoparticles; The method includes a step of heat-treating the plurality of metal oxide nanoparticles in an oxygen atmosphere after the step of providing the covering portion.
  • One aspect of the present disclosure provides a light-emitting element, a display device, a method for manufacturing a light-emitting element, and a method for manufacturing metal oxide nanoparticles that can improve reliability and suppress a decrease in luminous efficiency associated with a decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • EQE external quantum efficiency
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a display device according to a first embodiment.
  • 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display area of a display device according to a first embodiment.
  • 3A to 3C are diagrams illustrating a manufacturing process of the display device of the first embodiment, including manufacturing processes of red light-emitting elements, green light-emitting elements, and blue light-emitting elements.
  • 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a red light emitting element provided in the display device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a green light-emitting element provided in the display device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a blue light-emitting element provided in the display device of Embodiment 1.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams illustrating steps of forming each functional layer in the manufacturing process of the display device of the first embodiment illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a diagram showing a process for producing nickel oxide nanoparticles, which are metal oxide nanoparticles having surface oxygen defects.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a process for providing a coating portion containing an inorganic oxide on the surface of each of a plurality of nickel oxide nanoparticles produced by the nickel oxide nanoparticle production process shown in FIG.
  • FIG. 8 a process for heat-treating the plurality of nickel oxide nanoparticles in an oxygen atmosphere after the process for providing the coating portion, and a process for removing the coating portion.
  • 10A to 10C are diagrams showing the schematic state of nickel oxide nanoparticles in each step shown in FIG. 9 .
  • 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a hole transport layer, which is a charge transport layer, provided in each of a red light-emitting element, a green light-emitting element, and a blue light-emitting element provided in the display device of embodiment 1.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a red light emitting element provided in a display device of embodiment 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electron transport layer, which is a charge transport layer provided in the red light emitting element shown in FIG. 12.
  • 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a red light emitting element provided in a display device of embodiment 3.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electron transport layer, which is a charge transport layer provided in the red light emitting element shown in FIG. 12.
  • 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a red light emitting element provided in a display device of embodiment 3.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a display device 1 according to the first embodiment.
  • the display device 1 has a frame area NDA and a display area DA.
  • the display area DA of the display device 1 has a plurality of pixels PIX, each of which includes a red subpixel RSP, a green subpixel GSP, and a blue subpixel BSP.
  • a case in which one pixel PIX is composed of a red subpixel RSP, a green subpixel GSP, and a blue subpixel BSP will be described as an example, but this is not limiting.
  • one pixel PIX may include subpixels of other colors in addition to the red subpixel RSP, green subpixel GSP, and blue subpixel BSP.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the display area DA of the display device 1 of the first embodiment.
  • a barrier layer 3 As shown in FIG. 2, in the display area DA of the display device 1, a barrier layer 3, a thin-film transistor layer 4 including a transistor TR, a red light-emitting element 5R, a green light-emitting element 5G, a blue light-emitting element 5B, a bank 23, a sealing layer 6, and a functional film 39 are provided on a substrate 12 in this order from the substrate 12 side.
  • the red sub-pixel RSP provided in the display area DA of the display device 1 includes a red light-emitting element 5R as a light-emitting element
  • the green sub-pixel GSP provided in the display area DA of the display device 1 includes a green light-emitting element 5G as a light-emitting element
  • the blue sub-pixel BSP provided in the display area DA of the display device 1 includes a blue light-emitting element 5B as a light-emitting element.
  • the substrate 12 may be, for example, a resin substrate made of a resin material such as polyimide, or a glass substrate.
  • the substrate 12 in order to make the display device 1 a flexible display device, is made of, for example, a resin substrate made of a resin material such as polyimide, but this is not limited to this. If the display device 1 is a non-flexible display device, the substrate 12 may be made of, for example, a glass substrate.
  • the barrier layer 3 is a layer that prevents foreign substances such as water and oxygen from penetrating the transistor TR, the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B, and can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film, or a laminate film of these, formed by the CVD method.
  • the transistor TR portion of the thin-film transistor layer 4 including the transistor TR includes the semiconductor film SEM and doped semiconductor films SEM' and SEM'', the inorganic insulating film 16, the gate electrode G, the inorganic insulating film 18, the inorganic insulating film 20, the source electrode S and the drain electrode D, and the planarization film 21, and the portion of the thin-film transistor layer 4 including the transistor TR other than the transistor TR portion includes the inorganic insulating film 16, the inorganic insulating film 18, the inorganic insulating film 20, and the planarization film 21.
  • the semiconductor films SEM, SEM', and SEM'' may be made of, for example, low-temperature polysilicon (LTPS) or an oxide semiconductor (for example, an In-Ga-Zn-O-based semiconductor).
  • LTPS low-temperature polysilicon
  • oxide semiconductor for example, an In-Ga-Zn-O-based semiconductor.
  • the gate electrode G and the source and drain electrodes S and D can be formed of a single layer or a multilayer film of a metal containing at least one of aluminum, tungsten, molybdenum, tantalum, chromium, titanium, and copper, for example.
  • Inorganic insulating film 16, inorganic insulating film 18, and inorganic insulating film 20 can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminate film of these films formed by the CVD method.
  • the planarization film 21 can be made of a coatable organic material such as polyimide or acrylic.
  • the red light-emitting element 5R included in the red subpixel RSP includes an anode 22 above the planarization film 21, a functional layer 24R including a red light-emitting layer, and a cathode 25.
  • the green light-emitting element 5G included in the green subpixel GSP includes an anode 22 above the planarization film 21, a functional layer 24G including a green light-emitting layer, and a cathode 25.
  • the blue light-emitting element 5B included in the blue subpixel BSP includes an anode 22 above the planarization film 21, a functional layer 24B including a blue light-emitting layer, and a cathode 25.
  • the insulating bank 23 covering the edge of the anode 22 can be formed by applying an organic material such as polyimide or acrylic and then patterning it by photolithography.
  • the functional layer 24R including the red light-emitting layer is configured by stacking a hole transport layer, a red light-emitting layer, and an electron transport layer in this order from the anode 22 side, but is not limited to this.
  • the functional layer 24R including the red light-emitting layer may be configured by stacking, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a red light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the anode 22 side, or may be configured to include a red light-emitting layer and one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, which are charge transport layers.
  • the functional layer 24G including the green light-emitting layer is configured by stacking a hole transport layer, a green light-emitting layer, and an electron transport layer in this order from the anode 22 side, but is not limited to this.
  • the functional layer 24G including the green light-emitting layer may be configured by stacking, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a green light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the anode 22 side, and may be configured to include, for example, a green light-emitting layer and one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, which are charge transport layers.
  • the functional layer 24B including the blue light-emitting layer is configured by stacking a hole transport layer, a blue light-emitting layer, and an electron transport layer in this order from the anode 22 side, but is not limited to this.
  • the functional layer 24B including the blue light-emitting layer may be configured by stacking, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a blue light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in this order from the anode 22 side, or may be configured to include a blue light-emitting layer and one or more of the charge transport layers of the hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer, and electron injection layer.
  • the functional layer 24R including the red light-emitting layer, the functional layer 24G including the green light-emitting layer, and the functional layer 24B including the blue light-emitting layer each include a hole transport layer formed in the same process using the same material, and an electron transport layer formed in the same process using the same material, but the present invention is not limited to this.
  • the hole transport layers included in each of the functional layers 24R, 24G, and 24B may be formed from different materials.
  • the hole transport layers included in two of the functional layers 24R, 24G, and 24B may be formed in the same process using the same material, and only the hole transport layer included in the remaining functional layer may be formed in a separate process using a different material.
  • the electron transport layers included in each of the functional layers 24R, 24G, and 24B may be formed from different materials.
  • the electron transport layers included in two of the functional layers 24R, 24G, and 24B may be formed in the same process using the same material, and only the electron transport layer included in the remaining functional layer may be formed in a separate process using a different material.
  • the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B are each a QLED (quantum dot light-emitting diode) having a light-emitting layer containing quantum dots.
  • QLED quantum dot light-emitting diode
  • each of the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B may be an OLED (organic light-emitting diode) having an organic light-emitting layer.
  • red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B may be QLEDs, and the remaining parts of the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B may be OLEDs.
  • a control circuit including a transistor TR that controls the red light-emitting element 5R, a control circuit including a transistor TR that controls the green light-emitting element 5G, and a control circuit including a transistor TR that controls the blue light-emitting element 5B are provided in the thin-film transistor layer 4 including transistors TR for each of the red sub-pixels RSP, green sub-pixels GSP, and blue sub-pixels BSP.
  • the control circuits including transistors TR and the light-emitting elements provided for each of the red sub-pixels RSP, green sub-pixels GSP, and blue sub-pixels BSP are collectively referred to as sub-pixel circuits.
  • the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B shown in FIG. 2 may be of a top emission type or a bottom emission type.
  • the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B have a stack structure in which the anode 22, the functional layers 24R, 24G, and 24B, and the cathode 25 are formed in this order from the substrate 12 side, and the cathode 25 is disposed as an upper layer than the anode 22.
  • the anode 22 may be formed of an electrode material that reflects visible light
  • the cathode 25 may be formed of an electrode material that transmits visible light
  • the anode 22 may be formed of an electrode material that transmits visible light
  • the cathode 25 may be formed of an electrode material that reflects visible light.
  • the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B may have an inverted stack structure in which, from the substrate 12 side, the cathode 25, each functional layer (for example, from the substrate 12 side, the electron transport layer, the light-emitting layer, and the hole transport layer are stacked in this order), and the anode 22 are formed in this order.
  • the anode 22 is disposed as an upper layer than the cathode 25. Therefore, in order to form a top emission type, the cathode 25 may be formed from an electrode material that reflects visible light, and the anode 22 may be formed from an electrode material that transmits visible light. In order to form a bottom emission type, the cathode 25 may be formed from an electrode material that transmits visible light, and the anode 22 may be formed from an electrode material that reflects visible light.
  • the electrode material that reflects visible light is not particularly limited as long as it can reflect visible light and has electrical conductivity, but examples include metal materials such as Al, Mg, Li, and Ag, alloys of the above metal materials, laminates of the above metal materials and transparent metal oxides (e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, indium gallium zinc oxide, etc.), and laminates of the above alloys and the above transparent metal oxides.
  • metal materials such as Al, Mg, Li, and Ag
  • alloys of the above metal materials such as Al, Mg, Li, and Ag
  • alloys of the above metal materials such as Al, Mg, Li, and Ag
  • laminates of the above metal materials and transparent metal oxides e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, indium gallium zinc oxide, etc.
  • laminates of the above alloys and the above transparent metal oxides e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, indium gallium zinc oxide, etc.
  • electrode materials that transmit visible light are not particularly limited as long as they are capable of transmitting visible light and have electrical conductivity, but examples include transparent metal oxides (e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, indium gallium zinc oxide, etc.), thin films made of metal materials such as Al and Ag, and nanowires made of metal materials such as Al and Ag.
  • transparent metal oxides e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, indium gallium zinc oxide, etc.
  • thin films made of metal materials such as Al and Ag
  • nanowires made of metal materials such as Al and Ag.
  • the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B are top-emission types with a forward stack structure, so the anode 22 is formed from a laminated film of ITO (indium tin oxide)/Ag/ITO, which is an electrode material that reflects visible light, and the cathode 25 is formed from a thin film of Ag, which is an electrode material that transmits visible light, but the present invention is not limited to this example.
  • the sealing layer 6 is a light-transmitting film, and can be composed of, for example, an inorganic sealing film 26 that covers the cathode 25, an organic film 27 that is above the inorganic sealing film 26, and an inorganic sealing film 28 that is above the organic film 27.
  • the sealing layer 6 prevents foreign matter such as water and oxygen from penetrating into the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B.
  • the inorganic sealing film 26 and the inorganic sealing film 28 are inorganic films, and may be formed, for example, by a CVD method, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film, or a laminated film of these.
  • the organic film 27 is a light-transmitting organic film with a planarizing effect, and may be formed, for example, by a coatable organic material such as acrylic.
  • the organic film 27 may be formed, for example, by an inkjet method.
  • the sealing layer 6 is formed of two inorganic films and one organic film provided between the two inorganic films, but the lamination order of the two inorganic films and one organic film is not limited to this.
  • the sealing layer 6 may be formed only of an inorganic film, may be formed only of an organic film, may be formed of one inorganic film and two organic films, or may be formed of two or more inorganic films and two or more organic films.
  • the functional film 39 is, for example, a film having at least one of an optical compensation function, a touch sensor function, and a protective function.
  • FIG. 3 is a diagram showing the manufacturing process of the display device 1 of embodiment 1, including the manufacturing process of the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B.
  • the manufacturing process of the display device 1 shown in FIG. 2 equipped with the light-emitting element of the forward stack structure includes the steps of forming a barrier layer 3 and a thin-film transistor layer 4 on a substrate 12 (S1), forming an anode 22 (S2), forming a bank 23 (S3), forming a functional layer 24R including a red light-emitting layer included in the red light-emitting element 5R, a functional layer 24G including a green light-emitting layer included in the green light-emitting element 5G, and a functional layer 24B including a blue light-emitting layer included in the blue light-emitting element 5B (S4), forming a cathode 25 (S5), forming a sealing layer 6 (S6), and forming a functional film 39 (S7).
  • the manufacturing process of the display device equipped with the light-emitting element of the reverse stack structure is the same as the manufacturing process of the display device 1 equipped with the light-emitting element of the forward stack structure shown in FIG. 3, except that the order of the step (S2) of forming the anode 22 and the step (S5) of forming the cathode 25 is reversed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a red light-emitting element 5R provided in the display device 1 of embodiment 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a green light-emitting element 5G provided in the display device 1 of embodiment 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of blue light-emitting element 5B provided in display device 1 of embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing the process of forming the functional layers 24R, 24G, and 24B in the manufacturing process of the display device 1 of embodiment 1 shown in FIG. 3.
  • the process of forming the functional layer 24R in the red light-emitting element 5R, the functional layer 24G in the green light-emitting element 5G, and the functional layer 24B in the blue light-emitting element 5B includes a step of forming a hole transport layer 24HT on the anode 22 (S11), a step of forming a light-emitting layer 24REM (red light-emitting layer) (S12), a step of forming a light-emitting layer 24GEM (green light-emitting layer) (S13), a step of forming a light-emitting layer 24BEM (blue light-emitting layer) (S14), and a step of forming an electron transport layer 24ET (S15).
  • the light-emitting layer 24REM red light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24GEM green light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24BEM blue light-emitting layer
  • each of the functional layers 24R, 24G, and 24B includes a hole transport layer 24HT formed in the same process using the same material, so that in the process (S11) of forming the hole transport layer 24HT on the anode 22, as shown in Figures 4, 5, and 6, a hole transport layer 24HT is formed on the anode 22 provided on each of the red light-emitting element 5R, green light-emitting element 5G, and blue light-emitting element 5B.
  • each of the functional layers 24R, 24G, and 24B includes an electron transport layer 24ET formed in the same process using the same material, so in the process (S15) of forming the electron transport layer 24ET, as shown in Figures 4, 5, and 6, the electron transport layer 24ET is formed on the light-emitting layer 24REM (red light-emitting layer) provided in the red light-emitting element 5R, the light-emitting layer 24GEM (green light-emitting layer) provided in the green light-emitting element 5G, and the light-emitting layer 24BEM (blue light-emitting layer) provided in the blue light-emitting element 5B.
  • the light-emitting layer 24REM red light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24GEM green light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24BEM blue light-emitting layer
  • the anode 22 can be formed with a thickness of, for example, 100 nm or more and 300 nm or less, but is not limited to this.
  • the cathode 25 can be formed with a thickness of, for example, 10 nm or more and 100 nm or less, but is not limited to this.
  • the hole transport layer 24HT can be formed with a thickness of, for example, 10 nm or more and 150 nm or less, but is not limited to this.
  • the light-emitting layer 24REM red light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24GEM green light-emitting layer
  • the light-emitting layer 24BEM blue light-emitting layer
  • the electron transport layer 24ET can be formed with a thickness of, for example, 30 nm or more and 120 nm or less, but is not limited to this.
  • the electron transport layer 24ET can be formed, for example, using zinc oxide nanoparticles having surface oxygen defects DE.
  • nickel oxide nanoparticles are used as an example of metal oxide nanoparticles used in the step (S11) of forming the hole transport layer 24HT on the anode 22, but there is no particular limitation as long as the metal oxide nanoparticles are hole transport materials used in the step of forming at least one of the hole transport layer 24HT and the hole injection layer provided between the anode 22 and the light emitting layers 24REM, 24GEM, and 24BEM.
  • the metal oxide nanoparticles as hole transport materials may be metal oxide nanoparticles containing at least one of Ni, Mg, Mo, Cu, Co, Cr, and Ti.
  • the metal oxide nanoparticles may be metal oxide nanoparticles that are electron transport materials used in the process of forming at least one of the electron transport layer 24ET' and the electron injection layer provided between the cathode 25 and the light-emitting layer 24REM.
  • the metal oxide nanoparticles that are electron transport materials may be metal oxide nanoparticles that contain at least one of Zn, Mg, Ti, Si, Sn, W, Ta, Ba, Zr, Al, Y, and Hf.
  • the metal oxide nanoparticles that are electron transport materials may be zinc oxide or zinc magnesium oxide nanoparticles.
  • the particle size of the metal oxide nanoparticles is not particularly limited, but is preferably, for example, 1 nm or more and 1000 nm or less.
  • the particle size of the metal oxide nanoparticles is 1 nm or more, it becomes easy to control the particle size of the metal oxide nanoparticles.
  • the particle size of the metal oxide nanoparticles is 1000 nm or less, it is possible to improve the efficiency of injection of holes from the anode 22 or injection of electrons from the cathode 25.
  • Figure 8 shows the manufacturing process for nickel oxide nanoparticles NP, which are metal oxide nanoparticles having surface oxygen defects DE.
  • the manufacturing process for nickel oxide nanoparticles NP which are metal oxide nanoparticles having surface oxygen defects DE, includes a step (S21) of preparing an aqueous solution containing nickel element, a step (S22) of adding an alkaline solution, a stirring step (S23), a drying step (S24), a heat treatment step (S25), and a filtering step (S26).
  • step (S21) of preparing an aqueous solution containing nickel for example, 7.27 g of Ni(NO 3 ) 2.6H 2 O is dispersed in 10 ml of pure water to prepare an aqueous solution containing nickel.
  • step (S22) of adding an alkaline solution for example, 5.85 to 5.9 ml of a 10N (N is normality) NaOH aqueous solution is added.
  • the NaOH aqueous solution may be added, for example, at a rate of 0.3 to 0.4 ml/min while stirring, until the pH becomes about 10.
  • the stirring step (S23) the solution is stirred for, for example, about 5 minutes.
  • nickel oxide nanoparticles can be obtained in an alkaline environment by the chemical precipitation method.
  • a washing step of washing the nickel oxide nanoparticles may be performed.
  • a heat treatment is performed, for example, at 80° C. for 15 to 24 hours to dry the nickel oxide nanoparticles.
  • a pulverization step may be performed to pulverize the nickel oxide nanoparticles.
  • heat treatment step (S25) for example, heat treatment is performed in the presence of oxygen at 250°C to 270°C for 2 hours to 4 hours to calcine the nickel oxide nanoparticles.
  • the filter treatment step (S26) the calcined nickel oxide nanoparticles are pulverized, and the pulverized nickel oxide nanoparticles are put into pure water and stirred to disperse, and then passed through, for example, a PTFE filter with a pore size of 1 ⁇ m to obtain nickel oxide nanoparticles with a particle size of 1000 nm or less.
  • surface oxygen defects DE are generated on the surface SU of the nickel oxide nanoparticle NP due to a lack of intermolecular interactions.
  • Surface oxygen defects DE refer to oxygen defects formed on the surface due to a lack of intermolecular interactions on the surface of the metal oxide nanoparticle.
  • the nickel oxide nanoparticles NP manufactured by the manufacturing process of nickel oxide nanoparticles NP shown in Figure 8 have been described as an example, but the present invention is not limited to this, and it is known that such surface oxygen defects DE occur in the case of nickel oxide nanoparticles manufactured by commonly known manufacturing processes of nickel oxide nanoparticles. Furthermore, the present invention is not limited to nickel oxide nanoparticles, and it is known that such surface oxygen defects DE occur in the case of metal oxide nanoparticles (e.g., zinc oxide or magnesium zinc oxide nanoparticles, etc.).
  • metal oxide nanoparticles e.g., zinc oxide or magnesium zinc oxide nanoparticles, etc.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the steps (S31 to S39) of providing a coating portion 30 containing an inorganic oxide on the surface SU of each of the nickel oxide nanoparticles NP produced by the nickel oxide nanoparticle NP production process shown in FIG. 8, the step (S40) of heat-treating the nickel oxide nanoparticles NP in an oxygen atmosphere after the step of providing the coating portion 30, and the step (S41) of removing the coating portion 30.
  • FIG. 10 shows the general state of nickel oxide nanoparticles NP and NP' at each step shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the hole transport layer 24HT, which is a charge transport layer provided in each of the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B provided in the display device 1 of embodiment 1.
  • the hole transport layer 24HT is a charge transport layer provided in each of the red light-emitting element 5R, the green light-emitting element 5G, and the blue light-emitting element 5B provided in the display device 1 of embodiment 1.
  • nickel oxide nanoparticles NP' which are multiple metal oxide nanoparticles, that is, nickel oxide nanoparticles NP having surface oxygen vacancies DE on their surface SU, are produced by a method for producing nickel oxide nanoparticles NP', which includes steps (S31 to S39) of providing a coating portion 30 containing an inorganic oxide on the surface SU of the nickel oxide nanoparticles NP, and a step (S40) of heat-treating the nickel oxide nanoparticles NP in an oxygen atmosphere after the step of providing the coating portion 30.
  • steps (S31 to S39) of providing a coating portion 30 containing an inorganic oxide on the surface SU of the nickel oxide nanoparticles NP and a step (S40) of heat-treating the nickel oxide nanoparticles NP in an oxygen atmosphere after the step of providing the coating portion 30.
  • nickel oxide nanoparticles NP' which are metal oxide nanoparticles that are highly reliable because they have a coating portion 30 made of an inorganic oxide, and that have no surface oxygen defects DE, thereby suppressing the decrease in luminous efficiency associated with a decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • the above-mentioned method for producing nickel oxide nanoparticles NP' preferably includes a step (S41) of removing the coating portion 30 after the heat treatment step (S40).
  • the degree of change in the energy level of the metal oxide nanoparticles due to the effect of surface oxygen defects DE, which are formed in random numbers at random positions on the surface of the metal oxide nanoparticles is small. Therefore, in the step (S41) of removing the coating portion 30, the coating portion 30 made of an inorganic oxide may be removed, but a part of the coating portion 30 made of an inorganic oxide that plays a role in suppressing the aggregation of the nickel oxide nanoparticles NP' may be left. Alternatively, the step (S41) of removing the coating portion 30 may be omitted, and the entire coating portion 30 made of an inorganic oxide may be left.
  • the manufacturing method of the light-emitting elements includes a step of forming a hole transport layer 24HT, which is a charge transport layer.
  • the step of forming the hole transport layer 24HT includes a step of providing a coating portion 30 containing an inorganic oxide (S31 to S39) and, after the step of providing the coating portion 30, a step of heat-treating nickel oxide nanoparticles NP in an oxygen atmosphere (S40).
  • the above-mentioned process for forming the hole transport layer 24HT preferably includes a process (S41) for removing the covering portion 30 after the heat treatment process (S40).
  • the steps of providing the coating portion 30 containing an inorganic oxide include the steps of preparing a nickel oxide nanoparticle dispersion solution (S31, first step), stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution (S32), adding a catalyst solution containing water and a catalyst for hydrolysis reaction (S33), stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution to which the catalyst solution has been added (S34), adding a precursor solution containing an alcohol solvent and a precursor of the inorganic oxide that constitutes the coating portion 30 (S35), stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor (S36), centrifuging the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor to remove the solvent (S37, fourth step), washing with alcohol (S38, fifth step), and drying (S39, third step).
  • step (S31) of preparing a nickel oxide nanoparticle dispersion solution for example, nickel oxide nanoparticles NP having surface oxygen defects DE on their surface SU are put into 1 L of ethanol, which is an alcohol solvent containing 10 g of N-vinyl-2-pyrrolidone as a dispersant.
  • step (S32) of stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution the nickel oxide nanoparticle dispersion solution is stirred for, for example, 12 hours.
  • step (S33) of adding a catalyst solution containing water and a catalyst for hydrolysis reaction for example, 100 ml of water and a 25% ammonia solution containing 25 wt % NH 3 per 100 ml of water are added.
  • a case where a base catalyst is used as a catalyst for hydrolysis reaction is described as an example, but an acid catalyst may be used as the catalyst for hydrolysis reaction.
  • stirring is performed for 30 minutes using, for example, ultrasonic waves.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • TEOS tetraethoxysilane
  • M is a metal element or a metalloid element other than Si, and R is an alkyl group.
  • steps S33 to S35 are the second step of preparing a nickel oxide nanoparticle dispersion solution (sol) containing a catalyst and a precursor.
  • step (S36) of stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor stirring was performed using ultrasonic waves for 1 hour and 30 minutes.
  • step (S37) of centrifuging the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor to remove the solvent a centrifuge was used to remove the solvent, ethanol.
  • step (S38) of washing with alcohol for example, washing was performed one or more times using ethanol.
  • step (S39) of drying drying was performed, for example, by heat treatment at 70°C for 5 hours.
  • stirring may be performed using, for example, a stirrer, or ultrasonic waves may be used.
  • the process (S31 to S39) of providing the coating portion 30 containing an inorganic oxide includes a total of three stirring steps, but this is not limited to this, and the number of stirring steps may be more than three or less than three, and no stirring step may be included.
  • the step (S33) of adding a catalyst solution containing water and a catalyst for hydrolysis reaction and the step (S35) of adding a precursor solution containing an alcohol solvent and a precursor of an inorganic oxide that constitutes the coating portion 30 are performed in this order as an example, but this is not limited to this, and the step (S35) of adding a precursor solution containing an alcohol solvent and a precursor of an inorganic oxide that constitutes the coating portion 30 may be performed first, and then the step (S33) of adding a catalyst solution containing water and a catalyst for hydrolysis reaction may be performed.
  • the process (S31 to S39) of providing the coating portion 30 containing an inorganic oxide is described as including both the process (S37) of centrifuging the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor to remove the solvent and the process (S38) of washing with alcohol, but this is not limited thereto, and at least one of the process (S37) of centrifuging the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor to remove the solvent and the process (S38) of washing with alcohol may be omitted.
  • an alcohol solvent e.g., ethanol
  • TEOS tetraethoxysilane
  • the steps (S31 to S39) of providing the coating portion 30 containing an inorganic oxide can gel tetraethoxysilane (TEOS), which is a precursor of the inorganic oxide that constitutes the coating portion 30.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • the gelation of tetraethoxysilane (TEOS) also progresses in the step (S36) of stirring the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor, but the gelation of tetraethoxysilane (TEOS) can be further promoted by removing the solvent in the step (S37) of centrifuging the nickel oxide nanoparticle dispersion solution containing the catalyst and precursor to remove the solvent and the drying step (S39).
  • the coating portion 30 after the drying step (S39) is composed of a porous inorganic oxide containing an organic group, which includes a portion containing an O-Si-O bond, which is an inorganic oxide, and a portion containing a residual ethoxy group (OCH 2 CH 3 ) bonded to Si and a residual OH group (not shown).
  • the coating portion 30 made of a porous inorganic oxide containing organic groups can suppress the aggregation of nickel oxide nanoparticles NP having surface oxygen vacancies DE, and increase the distance between the nickel oxide nanoparticles NP.
  • a process (S40) is performed in which nickel oxide nanoparticles NP, which are metal oxide nanoparticles, are heat-treated in an oxygen atmosphere while the nickel oxide nanoparticles NP having surface oxygen vacancies DE are spaced apart by a coating portion 30 made of a porous inorganic oxide containing organic groups.
  • the heat treatment is performed while supplying oxygen O2 at a predetermined flow rate as shown in FIG. 10, but this is not limited thereto, and for example, the heat treatment may be performed in the air, which is an oxygen atmosphere.
  • the composition ratio of nickel element to oxygen element contained in the nickel oxide nanoparticles NP′ can be made 1:1 by appropriately adjusting the flow rate.
  • the step (S40) of heat treating the nickel oxide nanoparticles NP, which are multiple metal oxide nanoparticles, in an oxygen atmosphere is preferably carried out at a temperature of 500°C or higher for 3 hours or more.
  • the covering portion 30 can be made of silicon oxide, which is an inorganic oxide, and reliability can be improved even when at least a portion of the covering portion 30 is left unremoved.
  • the nickel oxide nanoparticles NP' which are a plurality of metal oxide nanoparticles, are washed with an alkaline solution to remove the coating portions 30.
  • an alkaline solution for example, an aqueous NaOH solution can be used, and the number of remaining coating portions 30 can be appropriately adjusted by appropriately controlling the concentration of the alkaline solution, the number of times washing with the alkaline solution, and the time that the nickel oxide nanoparticles NP' are in contact with the alkaline solution.
  • the hole transport layer 24HT which is a charge transport layer provided in each of the red light emitting element 5R, the green light emitting element 5G, and the blue light emitting element 5B provided in the display device 1 of embodiment 1, some of the nickel oxide nanoparticles NP' among the multiple nickel oxide nanoparticles NP' may be provided with a covering portion 30 on at least a portion of their surface SU.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a predetermined size of the hole transport layer 24HT, where the total number of nickel oxide nanoparticles NP' included in the cross-section of the predetermined size is A, and the number of nickel oxide nanoparticles NP' provided with a coating portion 30 included in the cross-section of the predetermined size is B, it is preferable that (B/A) is 0.1 or less. In FIG. 11, A is 11, B is 1, and (B/A) is 0.09.
  • nickel oxide nanoparticle NP' even when a portion of a nickel oxide nanoparticle NP' is included in the cross-section of the predetermined size, it is counted as one, and when only a coating portion 30 is included in the cross-section of the predetermined size, it is counted as a nickel oxide nanoparticle NP' provided with a coating portion 30.
  • the red light emitting element 5R, the green light emitting element 5G, and the blue light emitting element 5B, which are provided with the hole transport layer 24HT shown in FIG. 11, and the display device 1, which is provided with the red light emitting element 5R, the green light emitting element 5G, and the blue light emitting element 5B, are highly reliable and can suppress the decrease in luminous efficiency associated with the decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • the red light emitting element 5R' of this embodiment differs from the first embodiment described above in that it includes an electron transport layer 24ET' containing zinc oxide nanoparticles NP1', which are a plurality of metal oxide nanoparticles that do not have surface oxygen defects DE.
  • the rest is as described in the first embodiment.
  • members having the same functions as the members shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a red light-emitting element 5R' provided in the display device of embodiment 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the electron transport layer 24ET', which is a charge transport layer provided in the red light-emitting element 5R' shown in FIG. 12.
  • the red light emitting element 5R' shown in FIG. 12 includes an electron transport layer 24ET' including zinc oxide nanoparticles NP1', which are a plurality of metal oxide nanoparticles having no surface oxygen defect DE, as shown in FIG. 13.
  • the flow rate can be appropriately adjusted to make the composition ratio of the metal element (zinc element) and the oxygen element contained in the zinc oxide nanoparticles NP1' 1:1.
  • the case where the zinc oxide nanoparticles NP1' are used is described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, magnesium zinc oxide nanoparticles may be used.
  • the electron transport layer 24ET' can be formed to a thickness of, for example, 30 nm or more and 120 nm or less, but is not limited thereto.
  • the hole transport layer 24HT' provided in the red light emitting element 5R' shown in FIG. 12 can be formed, for example, using nickel oxide nanoparticles NP having surface oxygen defects DE.
  • the hole transport layer 24HT' can be formed to a thickness of, for example, 10 nm or more and 150 nm or less, but is not limited to this.
  • some of the zinc oxide nanoparticles NP1' among the plurality of zinc oxide nanoparticles NP1' may be provided with a covering portion 30 on at least a portion of their surface SU.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a predetermined size of the electron transport layer 24ET', where the total number of zinc oxide nanoparticles NP1' included in the cross-section of the predetermined size is A, and the number of zinc oxide nanoparticles NP1' provided with a coating portion 30 included in the cross-section of the predetermined size is B, it is preferable that (B/A) is 0.1 or less. In FIG. 13, A is 11, B is 1, and (B/A) is 0.09.
  • the red light emitting element 5R' having the electron transport layer 24ET' shown in FIG. 13 and the display device of embodiment 2 having the red light emitting element 5R' are highly reliable and can suppress the decrease in luminous efficiency associated with the decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • the red light emitting element 5R′′ of this embodiment is different from the first and second embodiments described above in that it includes a hole transport layer 24HT including nickel oxide nanoparticles NP′, which are a plurality of metal oxide nanoparticles having no surface oxygen defect portions DE, and an electron transport layer 24ET′ including zinc oxide nanoparticles NP1′, which are a plurality of metal oxide nanoparticles having no surface oxygen defect portions DE.
  • the rest is as described in the first and second embodiments.
  • members having the same functions as those shown in the drawings of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of a red light-emitting element 5R'' provided in the display device of embodiment 3.
  • the red light emitting element 5R'' includes a hole transport layer 24HT, which is a charge transport layer (first charge transport layer) containing nickel oxide nanoparticles NP', which are a plurality of metal oxide nanoparticles that do not have surface oxygen defects DE, and an electron transport layer 24ET', which is a charge transport layer (second charge transport layer) containing zinc oxide nanoparticles NP1', which are a plurality of second metal oxide nanoparticles that do not have surface oxygen defects DE.
  • a hole transport layer 24HT which is a charge transport layer (first charge transport layer) containing nickel oxide nanoparticles NP', which are a plurality of metal oxide nanoparticles that do not have surface oxygen defects DE
  • an electron transport layer 24ET' which is a charge transport layer (second charge transport layer) containing zinc oxide nanoparticles NP1', which are a plurality of second metal oxide nanoparticles that do not have surface oxygen defects DE.
  • the red light emitting element 5R'' having the hole transport layer 24HT and the electron transport layer 24ET' shown in FIG. 14 and the display device of embodiment 3 having the red light emitting element 5R'' have higher reliability and can further suppress the decrease in luminous efficiency associated with the decrease in external quantum efficiency (EQE).
  • the present invention can be used in light-emitting devices, display devices, methods for manufacturing light-emitting devices, and methods for manufacturing metal oxide nanoparticles.

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Abstract

発光素子は、電荷輸送層として正孔輸送層（２４ＨＴ）を備えており、正孔輸送層（２４ＨＴ）は、表面酸素欠陥部（ＤＥ）を有さない複数の酸化ニッケルのナノ粒子（ＮＰ'）を含み、複数の酸化ニッケルのナノ粒子（ＮＰ'）のうちの一つ以上の酸化ニッケルのナノ粒子（ＮＰ'）は、その表面（ＳＵ）の少なくとも一部に、無機酸化物で構成される被覆部（３０）が設けられている。

Description

発光素子、表示装置、発光素子の製造方法及び金属酸化物ナノ粒子の製造方法
　本開示は、発光素子、表示装置、発光素子の製造方法及び金属酸化物ナノ粒子の製造方法に関する。
　近年、発光素子を備えた様々な表示装置が開発されており、特に、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）または、ＱＬＥＤ（Quantum dot Light Emitting Diode：量子ドット発光ダイオード）を備えた表示装置は、低消費電力化、薄型化及び高画質化などを実現できる点から、高い注目を浴びている。
　ＯＬＥＤまたは、ＱＬＥＤの分野においては、高い電荷輸送性（キャリア（正孔または電子）輸送性）を有することから、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層などの電荷輸送層として、有機材料が主に用いられていた。
　しかしながら、このような有機材料で形成した正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層などの電荷輸送層の場合、信頼性に問題があった。
　そこで、ＯＬＥＤまたは、ＱＬＥＤの電荷輸送層として用いることができる無機材料に関する研究が活発に行われている。
　特許文献１は、無機材料である、例えば、酸化ニッケルのナノ結晶（ナノ粒子）を電荷輸送層に用いることについて開示している。
日本国公表特許公報「特表２０１９－５２２３６７」
　一般的に、金属酸化物ナノ粒子は、その製造工程において、その表面のランダムな位置にランダムな数の表面酸素欠陥部（金属酸化物ナノ粒子の表面において分子間相互作用の欠落で、表面に形成される酸素の欠陥部）が形成され、この表面酸素欠陥部の影響によりエネルギー準位が変化してしまい、金属酸化物ナノ粒子毎にエネルギー準位にバラツキが生じてしまう。このように表面に表面酸素欠陥部が形成された金属酸化物ナノ粒子を用いて形成した電荷輸送層を備えた発光素子の場合、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下が生じてしまうという問題があった。
　特許文献１には、金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ結晶（ナノ粒子）と、電子吸引基を備える有機分子とを含む電荷輸送層を備えた発光素子について記載されている。
　しかしながら、特許文献１に記載の発光素子に備えられた電荷輸送層に含まれる酸化ニッケルのナノ結晶（ナノ粒子）には依然として表面酸素欠陥部が残るので、上述した発光効率の低下を抑制できず、さらに、電子吸引基を備える有機分子を用いているので、信頼性にも問題がある。
　本開示の一態様は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下を抑制できる、発光素子と、表示装置と、発光素子の製造方法と、金属酸化物ナノ粒子の製造方法とを提供することを目的とする。
　本開示の発光素子は、前記の課題を解決するために、
　アノードと、
　カソードと、
　前記アノードと前記カソードとの間に設けられた発光層と、
　前記アノード及び前記カソードの一方と前記発光層との間に設けられた電荷輸送層と、を備え、
　前記電荷輸送層は、表面酸素欠陥部を有さない複数の金属酸化物ナノ粒子を含み、
　前記複数の金属酸化物ナノ粒子のうちの一つ以上の金属酸化物ナノ粒子は、その表面の少なくとも一部に、無機酸化物で構成される被覆部が設けられている。
　本開示の表示装置は、前記の課題を解決するために、
　前記発光素子を含む。
　本開示の発光素子の製造方法は、前記の課題を解決するために、
　複数の金属酸化物ナノ粒子それぞれの表面に、無機酸化物を含む被覆部を設ける工程と、
　前記被覆部を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程と、を含む電荷輸送層の形成工程を含む。
　本開示の金属酸化物ナノ粒子の製造方法は、前記の課題を解決するために、
　複数の金属酸化物ナノ粒子それぞれの表面に、無機酸化物を含む被覆部を設ける工程と、
　前記被覆部を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程と、を含む。
　本開示の一態様は、信頼性を向上できるとともに、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下を抑制できる、発光素子と、表示装置と、発光素子の製造方法と、金属酸化物ナノ粒子の製造方法とを提供できる。
実施形態１の表示装置の概略的な構成を示す平面図である。 実施形態１の表示装置の表示領域の概略的な構成を示す断面図である。 赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子の製造工程を含む実施形態１の表示装置の製造工程を示す図である。 実施形態１の表示装置に備えられた赤色発光素子の概略的な構成を示す断面図である。 実施形態１の表示装置に備えられた緑色発光素子の概略的な構成を示す断面図である。 実施形態１の表示装置に備えられた青色発光素子の概略的な構成を示す断面図である。 図３に示す実施形態１の表示装置の製造工程における各機能層を形成する工程を示す図である。 表面酸素欠陥部を有する金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子の製造工程を示す図である。 図８に示す酸化ニッケルのナノ粒子の製造工程によって製造された複数の酸化ニッケルのナノ粒子のそれぞれの表面に、無機酸化物を含む被覆部を設ける工程と、前記被覆部を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、前記複数の酸化ニッケルのナノ粒子を熱処理する工程と、前記被覆部を除去する工程とを説明するための図である。 図９に示す各工程における酸化ニッケルのナノ粒子の概略的な状態を示す図である。 実施形態１の表示装置に備えられた赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子のそれぞれに備えられた電荷輸送層である正孔輸送層の概略的な構成を示す断面図である。 実施形態２の表示装置に備えられた赤色発光素子の概略的な構成を示す断面図である。 図１２に示す赤色発光素子に備えられた電荷輸送層である電子輸送層の概略的な構成を示す断面図である。 実施形態３の表示装置に備えられた赤色発光素子の概略的な構成を示す断面図である。
　本発明の実施の形態について、図１から図１４に基づいて説明すれば、次の通りである。以下、説明の便宜上、特定の実施形態にて説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する場合がある。
　〔実施形態１〕
　図１は、実施形態１の表示装置１の概略的な構成を示す平面図である。
　図１に示すように、表示装置１は、額縁領域ＮＤＡと、表示領域ＤＡとを備えている。表示装置１の表示領域ＤＡには、複数の画素ＰＩＸが備えられており、各画素ＰＩＸは、それぞれ、赤色サブ画素ＲＳＰと、緑色サブ画素ＧＳＰと、青色サブ画素ＢＳＰとを含む。本実施形態においては、１画素ＰＩＸが、赤色サブ画素ＲＳＰと、緑色サブ画素ＧＳＰと、青色サブ画素ＢＳＰとで構成される場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。例えば、１画素ＰＩＸは、赤色サブ画素ＲＳＰ、緑色サブ画素ＧＳＰ及び青色サブ画素ＢＳＰの他に、さらに他の色のサブ画素を含んでいてもよい。
　図２は、実施形態１の表示装置１の表示領域ＤＡの概略的な構成を示す断面図である。
　図２に示すように、表示装置１の表示領域ＤＡにおいては、基板１２上に、バリア層３と、トランジスタＴＲを含む薄膜トランジスタ層４と、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ、青色発光素子５Ｂ及びバンク２３と、封止層６と、機能フィルム３９とが、基板１２側からこの順に備えられている。
　表示装置１の表示領域ＤＡに備えられた赤色サブ画素ＲＳＰは発光素子として赤色発光素子５Ｒを含み、表示装置１の表示領域ＤＡに備えられた緑色サブ画素ＧＳＰは発光素子として緑色発光素子５Ｇを含み、表示装置１の表示領域ＤＡに備えられた青色サブ画素ＢＳＰは発光素子として青色発光素子５Ｂを含む。
　基板１２は、例えば、ポリイミドなどの樹脂材料からなる樹脂基板であってもよく、ガラス基板であってもよい。本実施形態においては、表示装置１を可撓性表示装置とするため、基板１２として、例えば、ポリイミドなどの樹脂材料からなる樹脂基板を用いた場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。表示装置１を非可撓性表示装置とする場合には、基板１２として、例えば、ガラス基板を用いることができる。
　バリア層３は、水、酸素などの異物がトランジスタＴＲ、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂに侵入することを防ぐ層であり、例えば、ＣＶＤ法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。
　トランジスタＴＲを含む薄膜トランジスタ層４のトランジスタＴＲ部分は、半導体膜ＳＥＭ及びドープされた半導体膜ＳＥＭ’・ＳＥＭ’’と、無機絶縁膜１６と、ゲート電極Ｇと、無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜２０と、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄと、平坦化膜２１とを含み、トランジスタＴＲを含む薄膜トランジスタ層４のトランジスタＴＲ部分以外の部分は、無機絶縁膜１６と、無機絶縁膜１８と、無機絶縁膜２０と、平坦化膜２１とを含む。
　半導体膜ＳＥＭ・ＳＥＭ’・ＳＥＭ’’は、例えば、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）あるいは酸化物半導体（例えば、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系の半導体）で構成してもよい。本実施形態においては、トランジスタＴＲがトップゲート構造である場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、トランジスタＴＲは、ボトムゲート構造であってもよい。
　ゲート電極Ｇと、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄとは、例えば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、タンタル、クロム、チタン、銅の少なくとも１つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成できる。
　無機絶縁膜１６、無機絶縁膜１８及び無機絶縁膜２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜または、これらの積層膜によって構成することができる。
　平坦化膜２１は、例えば、ポリイミド、アクリルなどの塗布可能な有機材料によって構成することができる。
　赤色サブ画素ＲＳＰに含まれる赤色発光素子５Ｒは、平坦化膜２１よりも上層のアノード２２と、赤色発光層を含む機能層２４Ｒと、カソード２５とを含み、緑色サブ画素ＧＳＰに含まれる緑色発光素子５Ｇは、平坦化膜２１よりも上層のアノード２２と、緑色発光層を含む機能層２４Ｇと、カソード２５とを含み、青色サブ画素ＢＳＰに含まれる青色発光素子５Ｂは、平坦化膜２１よりも上層のアノード２２と、青色発光層を含む機能層２４Ｂと、カソード２５とを含む。なお、アノード２２のエッジを覆う絶縁性のバンク２３は、例えば、ポリイミドまたはアクリルなどの有機材料を塗布した後にフォトリソグラフィー法によってパターニングすることで形成できる。
　本実施形態においては、赤色発光層を含む機能層２４Ｒを、アノード２２側から順に、正孔輸送層、赤色発光層及び電子輸送層を積層することで構成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。赤色発光層を含む機能層２４Ｒは、例えば、アノード２２側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、赤色発光層、電子輸送層及び電子注入層を積層することで構成してもよく、例えば、赤色発光層と、電荷輸送層である正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちの１層以上とを備えた構成としてもよい。
　本実施形態においては、緑色発光層を含む機能層２４Ｇを、アノード２２側から順に、正孔輸送層、緑色発光層及び電子輸送層を積層することで構成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。緑色発光層を含む機能層２４Ｇは、例えば、アノード２２側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、緑色発光層、電子輸送層及び電子注入層を積層することで構成してもよく、例えば、緑色発光層と、電荷輸送層である正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちの１層以上とを備えた構成としてもよい。
　本実施形態においては、青色発光層を含む機能層２４Ｂを、アノード２２側から順に、正孔輸送層、青色発光層及び電子輸送層を積層することで構成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。青色発光層を含む機能層２４Ｂは、例えば、アノード２２側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、青色発光層、電子輸送層及び電子注入層を積層することで構成してもよく、例えば、青色発光層と、電荷輸送層である正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちの１層以上とを備えた構成としてもよい。
　本実施形態においては、赤色発光層を含む機能層２４Ｒ、緑色発光層を含む機能層２４Ｇ及び青色発光層を含む機能層２４Ｂのそれぞれが、同一材料を用いて同一工程で形成された正孔輸送層と、同一材料を用いて同一工程で形成された電子輸送層とを備えている場合を一例に挙げて説明するがこれに限定されることはない。
　例えば、各機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂに含まれるそれぞれの正孔輸送層を、互いに異なる材料で形成してもよく、例えば、機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂのうちの２つの機能層のそれぞれに含まれる正孔輸送層は同一材料を用いて同一工程で形成し、残りの１つの機能層に含まれる正孔輸送層のみを異なる材料を用いて別工程で形成してもよい。
　また、例えば、各機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂに含まれるそれぞれの電子輸送層を、互いに異なる材料で形成してもよく、例えば、機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂのうちの２つの機能層のそれぞれに含まれる電子輸送層は同一材料を用いて同一工程で形成し、残りの１つの機能層に含まれる電子輸送層のみを異なる材料を用いて別工程で形成してもよい。
　本実施形態においては、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂのそれぞれが、量子ドットを含む発光層を備えているＱＬＥＤ（量子ドット発光ダイオード）である場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂのそれぞれは、有機発光層を備えているＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）であってもよく、さらには、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂの一部がＱＬＥＤで、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂの残りの一部がＯＬＥＤであってもよい。
　赤色発光素子５Ｒを制御するトランジスタＴＲを含む制御回路と、緑色発光素子５Ｇを制御するトランジスタＴＲを含む制御回路と、青色発光素子５Ｂを制御するトランジスタＴＲを含む制御回路とが、赤色サブ画素ＲＳＰ、緑色サブ画素ＧＳＰ及び青色サブ画素ＢＳＰごとにトランジスタＴＲを含む薄膜トランジスタ層４に設けられている。なお、赤色サブ画素ＲＳＰ、緑色サブ画素ＧＳＰ及び青色サブ画素ＢＳＰごとに設けられているトランジスタＴＲを含む制御回路と発光素子とを合わせてサブ画素回路ともいう。
　図２に示す赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂは、トップエミッション型であっても、ボトムエミッション型であってもよい。赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂは、基板１２側から、アノード２２と、各機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂと、カソード２５とが、この順に形成された順積構造を有することから、アノード２２よりもカソード２５が上層として配置されるので、トップエミッション型にするためには、アノード２２は可視光を反射する電極材料で形成し、カソード２５は可視光を透過する電極材料で形成すればよく、ボトムエミッション型にするためには、アノード２２は可視光を透過する電極材料で形成し、カソード２５は可視光を反射する電極材料で形成すればよい。
　図示してないが、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂは、基板１２側から、カソード２５と、各機能層（例えば、基板１２側から、電子輸送層と、発光層と、正孔輸送層とがこの順に積層）と、アノード２２とが、この順に形成された逆積構造であってもよく、逆積構造の場合、カソード２５よりもアノード２２が上層として配置されるので、トップエミッション型にするためには、カソード２５は可視光を反射する電極材料で形成し、アノード２２は可視光を透過する電極材料で形成すればよく、ボトムエミッション型にするためには、カソード２５は可視光を透過する電極材料で形成し、アノード２２は可視光を反射する電極材料で形成すればよい。
　可視光を反射する電極材料としては、可視光を反射でき、導電性を有するのであれば、特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ａｇなどの金属材料または、前記金属材料の合金または、前記金属材料と透明金属酸化物（例えば、indium tin oxide、indium zinc oxide、indium gallium zinc oxideなど）との積層体または、前記合金と前記透明金属酸化物との積層体などを挙げることができる。
　一方、可視光を透過する電極材料としては、可視光を透過でき、導電性を有するのであれば、特に限定されないが、例えば、透明金属酸化物（例えば、indium tin oxide、indium zinc oxide、indium gallium zinc oxideなど）または、Ａｌ、Ａｇなどの金属材料からなる薄膜または、Ａｌ、Ａｇなどの金属材料からなるナノワイア（Nano Wire）などを挙げることができる。
　本実施形態においては、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂが、順積構造のトップエミッション型であるので、アノード２２を、可視光を反射する電極材料であるＩＴＯ（indium tin oxide）／Ａｇ／ＩＴＯの積層膜で形成し、カソード２５を、可視光を透過する電極材料であるＡｇからなる薄膜で形成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはない。
　封止層６は透光性膜であり、例えば、カソード２５を覆う無機封止膜２６と、無機封止膜２６よりも上層の有機膜２７と、有機膜２７よりも上層の無機封止膜２８とで構成することができる。封止層６は、水、酸素などの異物の赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂへの浸透を防いでいる。
　無機封止膜２６及び無機封止膜２８はそれぞれ無機膜であり、例えば、ＣＶＤ法により形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機膜２７は、平坦化効果のある透光性有機膜であり、例えば、アクリルなどの塗布可能な有機材料によって構成することができる。有機膜２７は、例えばインクジェット法によって形成してもよい。本実施形態においては、封止層６を、２層の無機膜と２層の無機膜の間に設けられた１層の有機膜とで形成した場合を一例に挙げて説明したが、２層の無機膜と１層の有機膜の積層順はこれに限定されることはない。さらに、封止層６は、無機膜のみで構成されてもよく、有機膜のみで構成されてもよく、１層の無機膜と２層の有機膜とで構成されてもよく、２層以上の無機膜と２層以上の有機膜とで構成されてもよい。
　機能フィルム３９は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能の少なくとも１つを有するフィルムである。
　図３は、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂの製造工程を含む実施形態１の表示装置１の製造工程を示す図である。
　順積構造の発光素子を備えた図２に示す表示装置１の製造工程は、図３に示すように、基板１２上に、バリア層３及び薄膜トランジスタ層４を形成する工程（Ｓ１）と、アノード２２を形成する工程（Ｓ２）と、バンク２３を形成する工程（Ｓ３）と、赤色発光素子５Ｒに含まれる赤色発光層を含む機能層２４Ｒ、緑色発光素子５Ｇに含まれる緑色発光層を含む機能層２４Ｇ及び青色発光素子５Ｂに含まれる青色発光層を含む機能層２４Ｂを形成する工程（Ｓ４）と、カソード２５を形成する工程（Ｓ５）と、封止層６を形成する工程（Ｓ６）と、機能フィルム３９を形成する工程（Ｓ７）と、を含む。一方、図示してないが、逆積構造の発光素子を備えた表示装置の製造工程は、アノード２２を形成する工程（Ｓ２）とカソード２５を形成する工程（Ｓ５）の順番を入れ替える点以外は、図３に示す順積構造の発光素子を備えた表示装置１の製造工程と同じである。
　図４は、実施形態１の表示装置１に備えられた赤色発光素子５Ｒの概略的な構成を示す断面図である。
　図５は、実施形態１の表示装置１に備えられた緑色発光素子５Ｇの概略的な構成を示す断面図である。
　図６は、実施形態１の表示装置１に備えられた青色発光素子５Ｂの概略的な構成を示す断面図である。
　図７は、図３に示す実施形態１の表示装置１の製造工程における各機能層２４Ｒ・２４Ｇ・２４Ｂを形成する工程を示す図である。
　図７に示すように、赤色発光素子５Ｒに備えられた機能層２４Ｒ、緑色発光素子５Ｇに備えられた機能層２４Ｇ及び青色発光素子５Ｂに備えられた機能層２４Ｂを形成する工程は、アノード２２上に正孔輸送層２４ＨＴを形成する工程（Ｓ１１）と、発光層２４ＲＥＭ（赤色発光層）を形成する工程（Ｓ１２）と、発光層２４ＧＥＭ（緑色発光層）を形成する工程（Ｓ１３）と、発光層２４ＢＥＭ（青色発光層）を形成する工程（Ｓ１４）と、電子輸送層２４ＥＴを形成する工程（Ｓ１５）とを含む。
　本実施形態においては、発光層２４ＲＥＭ（赤色発光層）と、発光層２４ＧＥＭ（緑色発光層）と、発光層２４ＢＥＭ（青色発光層）とを、この順序で形成した場合を一例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、これらの発光層はどのような順序で形成してもよい。
　本実施形態においては、上述したように、機能層２４Ｒ、機能層２４Ｇ及び機能層２４Ｂのそれぞれが、同一材料を用いて同一工程で形成された正孔輸送層２４ＨＴを備えているので、アノード２２上に正孔輸送層２４ＨＴを形成する工程（Ｓ１１）においては、図４、図５及び図６に示すように、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂのそれぞれに備えられたアノード２２上に、正孔輸送層２４ＨＴが形成される。
　また、本実施形態においては、上述したように、機能層２４Ｒ、機能層２４Ｇ及び機能層２４Ｂのそれぞれが、同一材料を用いて同一工程で形成された電子輸送層２４ＥＴを備えているので、電子輸送層２４ＥＴを形成する工程（Ｓ１５）においては、図４、図５及び図６に示すように、赤色発光素子５Ｒに備えられた発光層２４ＲＥＭ（赤色発光層）、緑色発光素子５Ｇに備えられた発光層２４ＧＥＭ（緑色発光層）及び青色発光素子５Ｂに備えられた発光層２４ＢＥＭ（青色発光層）上に、電子輸送層２４ＥＴが形成される。
　なお、アノード２２は、例えば、１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。カソード２５は、例えば、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。正孔輸送層２４ＨＴは、例えば、１０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。発光層２４ＲＥＭ（赤色発光層）、発光層２４ＧＥＭ（緑色発光層）及び発光層２４ＢＥＭ（青色発光層）は、例えば、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。電子輸送層２４ＥＴは、例えば、３０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。
　なお、本実施形態において、電子輸送層２４ＥＴは、例えば、表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化亜鉛のナノ粒子を用いて形成することができる。
　図８から図１１に基づいて、上述したアノード２２上に正孔輸送層２４ＨＴを形成する工程（Ｓ１１）において用いられる金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子の製造方法について説明する。
　本実施形態においては、アノード２２上に正孔輸送層２４ＨＴを形成する工程（Ｓ１１）において用いられる金属酸化物ナノ粒子の一例として、酸化ニッケルのナノ粒子を一例に挙げて説明するが、アノード２２と発光層２４ＲＥＭ・２４ＧＥＭ・２４ＢＥＭとの間に設けられた正孔輸送層２４ＨＴ及び正孔注入層の少なくとも一方を形成する工程において用いられる正孔輸送材料である金属酸化物ナノ粒子であれば特に限定されることはない。例えば、正孔輸送材料である金属酸化物ナノ粒子は、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＴｉの少なくとも一つを含む金属酸化物のナノ粒子であってもよい。
　さらには、後述する実施形態２（図１２参照）のように、金属酸化物ナノ粒子は、カソード２５と発光層２４ＲＥＭとの間に設けられた電子輸送層２４ＥＴ’及び電子注入層の少なくとも一方を形成する工程において用いられる電子輸送材料である金属酸化物ナノ粒子であってもよく、例えば、電子輸送材料である金属酸化物ナノ粒子は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔａ、Ｂａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｙ及びＨｆの少なくとも一つを含む金属酸化物のナノ粒子であってもよく、例えば、電子輸送材料である金属酸化物ナノ粒子は、酸化亜鉛または酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子であってもよい。
　なお、上述した金属酸化物ナノ粒子の粒径は、特に限定されないが、例えば、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。前記金属酸化物ナノ粒子の粒径が１ｎｍ以上であることにより、前記金属酸化物ナノ粒子の粒径の制御が容易となる。また、前記金属酸化物ナノ粒子の粒径が１０００ｎｍ以下であることにより、アノード２２からの正孔の注入またはカソード２５からの電子の注入の効率を改善できる。
　図８は、表面酸素欠陥部ＤＥを有する金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程を示す図である。
　図８に示すように、表面酸素欠陥部ＤＥを有する金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程は、ニッケル元素を含む水溶液を調製する工程（Ｓ２１）と、アルカリ溶液を添加する工程（Ｓ２２）と、攪拌工程（Ｓ２３）と、乾燥工程（Ｓ２４）と、熱処理工程（Ｓ２５）と、フィルタ処理工程（Ｓ２６）とを含む。
　ニッケル元素を含む水溶液を調製する工程（Ｓ２１）においては、例えば、純水１０ｍｌ中に、Ｎｉ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏを７．２７ｇ分散させたニッケル元素を含む水溶液を調製する。その後、アルカリ溶液を添加する工程（Ｓ２２）においては、例えば、１０Ｎ（Ｎは規定度（Ｎｏｒｍａｌｉｔｙ））のＮａＯＨ水溶液を５．８５～５．９ｍｌ添加する。ＮａＯＨ水溶液は、例えば、０．３～０．４ｍｌ/分の速さで、攪拌しながら、ＰＨが約１０になるまで添加してもよい。その後、攪拌工程（Ｓ２３）においては、例えば、約５分間攪拌する。以上の工程から、化学沈殿法によりアルカリ環境下で酸化ニッケルのナノ粒子を得ることができる。乾燥工程（Ｓ２４）の前に、酸化ニッケルのナノ粒子を洗浄する洗浄工程を行ってもよい。その後、乾燥工程（Ｓ２４）においては、例えば、８０℃で、１５時間から２４時間の熱処理を行い、酸化ニッケルのナノ粒子を乾燥させる。その後、必要に応じて、酸化ニッケルのナノ粒子を粉砕する粉砕工程を行ってもよい。その後、熱処理工程（Ｓ２５）においては、例えば、酸素存在下の２５０℃から２７０℃で、２時間から４時間熱処理を行い、酸化ニッケルのナノ粒子を焼成した。その後、フィルタ処理工程（Ｓ２６）においては、焼成後の酸化ニッケルのナノ粒子を粉砕した後、粉砕した酸化ニッケルのナノ粒子を純水中に入れ、攪拌することで、分散させた後、例えば、孔径１μｍのＰＴＦＥフィルタを通過させ、粒径が１０００ｎｍ以下の酸化ニッケルのナノ粒子を得た。
　図８に示す酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程より製造された酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの場合、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの表面ＳＵにおいて分子間相互作用の欠落で、表面ＳＵに表面酸素欠陥部ＤＥが発生してしまう。表面酸素欠陥部ＤＥとは、金属酸化物ナノ粒子の表面において分子間相互作用の欠落で、表面に形成される酸素の欠陥部を意味する。
　本実施形態においては、図８に示す酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程より製造された酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、一般的に知られている酸化ニッケルのナノ粒子の製造工程より製造された酸化ニッケルのナノ粒子の場合は、このような表面酸素欠陥部ＤＥが発生してしまうことが知られている。また、酸化ニッケルのナノ粒子に限定されることはなく、金属酸化物ナノ粒子（例えば、酸化亜鉛または酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子など）の場合、このような表面酸素欠陥部ＤＥが発生してしまうことが知られている。
　図８に示す酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程により製造された酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰのように、その表面ＳＵのランダムな位置にランダムな数の表面酸素欠陥部ＤＥが形成され、この表面酸素欠陥部ＤＥの影響によりエネルギー準位が変化してしまい、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ毎にエネルギー準位にバラツキが生じてしまう酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを用いて形成した電荷輸送層を備えた発光素子の場合、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下が生じてしまうという問題がある。
　図９は、図８に示す酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの製造工程によって製造された複数の酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰのそれぞれの表面ＳＵに、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）と、被覆部３０を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、複数の酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）と、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）とを説明するための図である。
　図１０は、図９に示す各工程における酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ・ＮＰ’の概略的な状態を示す図である。
　図１１は、実施形態１の表示装置１に備えられた赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂのそれぞれに備えられた電荷輸送層である正孔輸送層２４ＨＴの概略的な構成を示す断面図である。
　そこで、本実施形態においては、図１０に示すように、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ、すなわち、その表面ＳＵに表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの表面ＳＵに、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）と、被覆部３０を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）と、を含む、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の製造方法によって、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’を得ることができる。
　上述した酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の製造方法によれば、無機酸化物で構成される被覆部３０を備えているので信頼性が高く、表面酸素欠陥部ＤＥを有さないので外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下を抑制できる金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’を得ることができる。
　また、上述した酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の製造方法においては、熱処理する工程（Ｓ４０）の後に、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）を含むことが好ましい。
　金属酸化物ナノ粒子の表面のランダムな位置にランダムな数が形成される表面酸素欠陥部ＤＥの影響による金属酸化物ナノ粒子のエネルギー準位の変化の程度と比較すると、金属酸化物ナノ粒子と同様の酸化物である無機酸化物で構成される被覆部３０の影響による金属酸化物ナノ粒子のエネルギー準位の変化の程度は小さい。したがって、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）においては、無機酸化物で構成される被覆部３０を除去してもよいが、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’同士の凝集を抑制する役割をする無機酸化物で構成される被覆部３０の一部を残してもよい。または、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）を省略し、無機酸化物で構成される被覆部３０の全部を残してもよい。
　上述した表示装置１に備えられた発光素子（赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂ）の製造方法は、電荷輸送層である正孔輸送層２４ＨＴの形成工程を含み、正孔輸送層２４ＨＴの形成工程は、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）と、被覆部３０を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）と、を含む。
　また、上述した正孔輸送層２４ＨＴの形成工程は、熱処理する工程（Ｓ４０）の後に、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）を含むことが好ましい。
　図９に示すように、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）は、酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を調製する工程（Ｓ３１、第１工程）と、酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３２）と、水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程（Ｓ３３）と、触媒溶液が添加された酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３４）と、アルコール溶媒と被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体とを含む前駆体溶液を添加する工程（Ｓ３５）と、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３６）と、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する工程（Ｓ３７、第４工程）と、アルコールで洗浄する工程（Ｓ３８、第５工程）と、乾燥する工程（Ｓ３９、第３工程）と、を含む。
　酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を調製する工程（Ｓ３１）においては、例えば、分散剤である１０ｇのＮ－ビニル－２－ピロリドンを含むアルコール溶媒である１Ｌのエタノールにその表面ＳＵに表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを入れる。酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３２）においては、酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を例えば、１２時間攪拌する。水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程（Ｓ３３）においては、例えば、１００ｍｌの水と、１００ｍｌの水に対して２５ｗｔ％のＮＨ３とを含む２５％アンモニア溶液を添加した。本実施形態においては、加水分解反応の触媒として塩基触媒を使用した場合を一例に挙げて説明するが、加水分解反応の触媒は酸性触媒を使用してもよい。触媒溶液が添加された酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３４）においては、例えば、超音波を利用して３０分間攪拌を行った。アルコール溶媒と被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体とを含む前駆体溶液を添加する工程（Ｓ３５）においては、例えば、アルコール溶媒であるエタノール４９ｍｌと、被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体であるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）１ｍｌとを含む５０ｍｌの前駆体溶液を添加した。本実施形態においては、被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体として、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いた場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、下記化学式（１）で示される前駆体を用いることができる。
　Ｓｉ（ＯＲ）４（Ｒはアルキル基である）　　　化学式（１）
　さらには、被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体として、下記化学式（２）で示される前駆体を用いてもよい。
　Ｍ（ＯＲ）４　　　化学式（２）
　化学式（２）において、Ｍは金属元素またはＳｉ以外の半金属元素であり、Ｒはアルキル基である。
　なお、上述したＳ３３～Ｓ３５の工程は、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液（ゾル）を調製する工程（第２工程）である。
　触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３６）においては、超音波を利用して１時間３０分間攪拌を行った。触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する工程（Ｓ３７）においては、遠心分離機を利用して、溶媒であるエタノールを除去した。アルコールで洗浄する工程（Ｓ３８）においては、例えば、エタノールを用いて、１回以上の洗浄を行った。乾燥する工程（Ｓ３９）においては、例えば、７０℃で５時間の熱処理を行うことで乾燥を行った。
　なお、上述したＳ３２、Ｓ３４及びＳ３６の攪拌する工程のそれぞれにおいては、例えば、スターラーを用いて攪拌をしてもよく、超音波を利用して攪拌をしてもよい。
　また、本実施形態においては、上述したように、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）が、合計３回の攪拌する工程を含む場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、攪拌する工程の回数は、３回よりも多くでもよく、３回未満であってもよく、攪拌する工程を含めなくてもよい。
　また、本実施形態においては、上述したように、水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程（Ｓ３３）とアルコール溶媒と被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体とを含む前駆体溶液を添加する工程（Ｓ３５）とをこの順に行った場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、アルコール溶媒と被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体とを含む前駆体溶液を添加する工程（Ｓ３５）を先に行った後に、水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程（Ｓ３３）を行ってもよい。
　また、本実施形態においては、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）が、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する工程（Ｓ３７）とアルコールで洗浄する工程（Ｓ３８）との両方を含む場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する工程（Ｓ３７）とアルコールで洗浄する工程（Ｓ３８）の少なくとも一方を省略してもよい。
　なお、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）において、共通溶媒としてアルコール溶媒（例えば、エタノール）を使用している理由は、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のエトキシ基（ＯＣＨ２ＣＨ３）は疎水性で、水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程（Ｓ３３）において添加した水と混ざりにくいため、疎水性のエトキシ基（ＯＣＨ２ＣＨ３）と水の両方と混ざり合うアルコール溶媒を用いた。
　本実施形態においては、無機酸化物を含む被覆部３０を設ける工程（Ｓ３１～Ｓ３９）によって、被覆部３０を構成する無機酸化物の前駆体であるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をゲル化することができる。触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程（Ｓ３６）においてもテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のゲル化は進むが、触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する工程（Ｓ３７）及び乾燥する工程（Ｓ３９）において、溶媒を除去することで、さらにテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）のゲル化を進めることができる。
　図１０に示すように、乾燥する工程（Ｓ３９）後の被覆部３０は、無機酸化物であるＯ－Ｓｉ－Ｏ結合を含む部分と、図示してないが、Ｓｉに結合された残存エトキシ基（ＯＣＨ２ＣＨ３）及び残存ＯＨ基を含む部分とからなり、有機基を含む多孔性の無機酸化物で構成される。
　図１０に示すように、有機基を含む多孔性の無機酸化物で構成された被覆部３０によって、表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ同士の凝集を抑制し、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ間の距離を離すことができる。
　図９及び図１０に示すように、有機基を含む多孔性の無機酸化物で構成された被覆部３０によって、表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ間の距離を離した状態で、酸素雰囲気下で、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）を行う。
　本実施形態においては、酸素雰囲気下で、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）において、図１０に示すように、所定流量で酸素Ｏ２を供給しながら熱処理を行ったが、これに限定されることはなく、例えば、酸素雰囲気下である大気下で熱処理を行ってもよい。
　所定流量で酸素Ｏ２を供給しながら熱処理を行う場合、その流量を適宜調整することで、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’に含まれるニッケル元素と酸素元素との組成比を、１：１にできる。
　酸素雰囲気下で、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）においては、上述したように、被覆部３０は有機基を含む多孔性の無機酸化物で構成されているので、酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰの表面酸素欠陥部ＤＥへの酸素Ｏ２の供給が円滑に行われ、表面酸素欠陥部ＤＥを修復することができ、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’を得ることができる。
　また、酸素雰囲気下で、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを熱処理する工程（Ｓ４０）は、５００℃以上の温度で、３時間以上行うことが好ましい。５００℃以上の温度で、３時間以上の熱処理を行うことで、被覆部３０を無機酸化物である酸化シリコンで構成でき、被覆部３０の少なくとも一部を除去せず残す場合においても信頼性を向上できる。
　図９及び図１０に示すように、熱処理する工程（Ｓ４０）の後に、被覆部３０を除去する工程（Ｓ４１）においては、複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’をアルカリ溶液で洗浄することで、被覆部３０を除去することができる。アルカリ溶液としては、例えば、ＮａＯＨ水溶液を用いることができ、アルカリ溶液の濃度、アルカリ溶液で洗浄する回数及び酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’がアルカリ溶液と接する時間を適宜制御することで、残る被覆部３０の数を適宜調整することができる。
　図１１に示すように、実施形態１の表示装置１に備えられた赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂのそれぞれに備えられた電荷輸送層である正孔輸送層２４ＨＴにおいては、複数の酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’のうちの一部の酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’がその表面ＳＵの少なくとも一部に被覆部３０が設けられていてもよい。
　図１１が、正孔輸送層２４ＨＴの所定サイズの断面図であるとすると、前記所定サイズの断面に含まれる酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の全体数をＡとし、前記所定サイズの断面に含まれる被覆部３０が設けられた酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の数をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）は、０．１以下であることが好ましい。図１１においては、Ａは１１であり、Ｂは１で、（Ｂ／Ａ）は０．０９となる。なお、所定サイズの断面に酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’の一部が含まれる場合にも、一つとして数え、所定サイズの断面に被覆部３０のみが含まれる場合には被覆部３０が設けられた酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’として数える。
　図１１に示す正孔輸送層２４ＨＴを備えている、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂと、赤色発光素子５Ｒ、緑色発光素子５Ｇ及び青色発光素子５Ｂを備えている表示装置１とによれば、信頼性が高く、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下を抑制できる。
　〔実施形態２〕
　次に、図１２及び図１３に基づき、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態の赤色発光素子５Ｒ’は、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’を含む電子輸送層２４ＥＴ’を備えている点において、上述した実施形態１とは異なる。その他については実施形態１において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１２は、実施形態２の表示装置に備えられた赤色発光素子５Ｒ’の概略的な構成を示す断面図である。
　図１３は、図１２に示す赤色発光素子５Ｒ’に備えられた電荷輸送層である電子輸送層２４ＥＴ’の概略的な構成を示す断面図である。
　図１２に示す赤色発光素子５Ｒ’は、図１３に示すように、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’を含む電子輸送層２４ＥＴ’を備えている。なお、酸化亜鉛のナノ粒子を所定流量で酸素Ｏ２を供給しながら熱処理を行う場合、その流量を適宜調整することで、酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’に含まれる金属元素（亜鉛元素）と酸素元素との組成比を、１：１にできる。本実施形態においては、酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’を用いた場合を一例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、例えば、酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子を用いてもよい。なお、酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子を所定流量で酸素Ｏ２を供給しながら熱処理を行う場合、その流量を適宜調整することで、酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子に含まれる金属元素（亜鉛元素＋マグネシウム元素）と酸素元素との組成比を、１：１にできる。電子輸送層２４ＥＴ’は、例えば、３０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。
　また、図１２に示す赤色発光素子５Ｒ’に備えられた正孔輸送層２４ＨＴ’は、例えば、表面酸素欠陥部ＤＥを有する酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰを用いて形成することができる。なお、正孔輸送層２４ＨＴ’は、例えば、１０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の膜厚で形成することができるが、これに限定されることはない。
　図１３に示すように、実施形態２の表示装置に備えられた赤色発光素子５Ｒ’に備えられた電荷輸送層である電子輸送層２４ＥＴ’においては、複数の酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’のうちの一部の酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’がその表面ＳＵの少なくとも一部に被覆部３０が設けられていてもよい。
　図１３が、電子輸送層２４ＥＴ’の所定サイズの断面図であるとすると、前記所定サイズの断面に含まれる酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’の全体数をＡとし、前記所定サイズの断面に含まれる被覆部３０が設けられた酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’の数をＢとした場合、（Ｂ／Ａ）は、０．１以下であることが好ましい。図１３においては、Ａは１１であり、Ｂは１で、（Ｂ／Ａ）は０．０９となる。なお、所定サイズの断面に酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’の一部が含まれる場合にも、一つとして数え、所定サイズの断面に被覆部３０のみが含まれる場合には被覆部３０が設けられた酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’として数える。
　図１３に示す電子輸送層２４ＥＴ’を備えている赤色発光素子５Ｒ’と、赤色発光素子５Ｒ’を備えている実施形態２の表示装置とによれば、信頼性が高く、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下を抑制できる。
　〔実施形態３〕
　次に、図１４に基づき、本発明の実施形態３について説明する。本実施形態の赤色発光素子５Ｒ’’は、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’を含む正孔輸送層２４ＨＴと、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’を含む電子輸送層２４ＥＴ’とを備えている点において、上述した実施形態１及び２とは異なる。その他については実施形態１及び２において説明したとおりである。説明の便宜上、実施形態１及び２の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図１４は、実施形態３の表示装置に備えられた赤色発光素子５Ｒ’’の概略的な構成を示す断面図である。
　図１４に示すように、赤色発光素子５Ｒ’’は、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子ＮＰ’を含む電荷輸送層（第１電荷輸送層）である正孔輸送層２４ＨＴと、表面酸素欠陥部ＤＥを有さない複数の第２金属酸化物ナノ粒子である酸化亜鉛のナノ粒子ＮＰ１’を含む電荷輸送層（第２電荷輸送層）である電子輸送層２４ＥＴ’とを備えている。
　図１４に示す正孔輸送層２４ＨＴ及び電子輸送層２４ＥＴ’を備えている赤色発光素子５Ｒ’’と、赤色発光素子５Ｒ’’を備えている実施形態３の表示装置とによれば、信頼性がさらに高く、外部量子効率（ＥＱＥ）の低下に伴う発光効率の低下をさらに抑制できる。
　〔付記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　本発明は、発光素子、表示装置、発光素子の製造方法及び金属酸化物ナノ粒子の製造方法に利用することができる。
　１　　　　　　　表示装置
　３　　　　　　　バリア層
　４　　　　　　　薄膜トランジスタ層
　５Ｒ、５Ｒ’、５Ｒ’’　赤色発光素子（発光素子）
　５Ｇ　　　　　　緑色発光素子（発光素子）
　５Ｂ　　　　　　青色発光素子（発光素子）
　６　　　　　　　封止層
　１２　　　　　　基板
　１６、１８、２０　無機絶縁膜
　２１　　　　　　平坦化膜
　２２　　　　　　アノード
　２３　　　　　　バンク
　２４Ｒ、２４Ｒ’、２４Ｒ’’　赤色発光層を含む機能層
　２４Ｇ　　　　　緑色発光層を含む機能層
　２４Ｂ　　　　　青色発光層を含む機能層
　２４ＨＴ　　　　正孔輸送層（電荷輸送層）
　２４ＨＴ’　　　正孔輸送層
　２４ＲＥＭ　　　赤色発光層（発光層）
　２４ＧＥＭ　　　緑色発光層（発光層）
　２４ＢＥＭ　　　青色発光層（発光層）
　２４ＥＴ　　　　電子輸送層
　２４ＥＴ’　　　電子輸送層（電荷輸送層）
　２５　　　　　　カソード
　２６、２８　　　無機封止膜
　２７　　　　　　有機膜
　３０　　　　　　被覆部
　３９　　　　　　機能フィルム
　ＮＰ、ＮＰ’　　酸化ニッケルのナノ粒子（金属酸化物ナノ粒子）
　ＮＰ１’　　　　酸化亜鉛のナノ粒子（金属酸化物ナノ粒子）
　ＳＵ　　　　　　酸化ニッケルのナノ粒子の表面
　ＤＥ　　　　　　表面酸素欠陥部
　ＰＩＸ　　　　　画素
　ＲＳＰ　　　　　赤色サブ画素
　ＧＳＰ　　　　　緑色サブ画素
　ＢＳＰ　　　　　青色サブ画素
　ＴＲ　　　　　　トランジスタ
　ＳＥＭ、ＳＥＭ’、ＳＥＭ’’　半導体膜
　Ｇ　　　　　　　ゲート電極
　Ｄ　　　　　　　ドレイン電極
　Ｓ　　　　　　　ソース電極
　ＤＡ　　　　　　表示領域
　ＮＤＡ　　　　　額縁領域

Claims (30)

  1. 　アノードと、
    　カソードと、
    　前記アノードと前記カソードとの間に設けられた発光層と、
    　前記アノード及び前記カソードの一方と前記発光層との間に設けられた電荷輸送層と、を備え、
    　前記電荷輸送層は、表面酸素欠陥部を有さない複数の金属酸化物ナノ粒子を含み、
    　前記複数の金属酸化物ナノ粒子のうちの一つ以上の金属酸化物ナノ粒子は、その表面の少なくとも一部に、無機酸化物で構成される被覆部が設けられている、発光素子。
  2. 　前記複数の金属酸化物ナノ粒子のうちの一部の金属酸化物ナノ粒子は、その表面の少なくとも一部に前記被覆部が設けられている、請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記電荷輸送層の所定サイズの断面に含まれる前記金属酸化物ナノ粒子の全体数をＡとし、
    　前記電荷輸送層の前記所定サイズの断面に含まれる前記被覆部が設けられた金属酸化物ナノ粒子の数をＢとした場合、
    　（Ｂ／Ａ）は、０．１以下である、請求項２に記載の発光素子。
  4. 　前記被覆部は、酸化シリコンで構成されている、請求項１から３の何れか１項に記載の発光素子。
  5. 　前記電荷輸送層は、前記アノードと前記発光層との間に設けられた正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一方であり、
    　前記金属酸化物ナノ粒子は、正孔輸送材料である、請求項１から４の何れか１項に記載の発光素子。
  6. 　前記金属酸化物ナノ粒子は、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ及びＴｉの少なくとも一つを含む金属酸化物のナノ粒子である、請求項５に記載の発光素子。
  7. 　前記金属酸化物ナノ粒子は、酸化ニッケルのナノ粒子である、請求項６に記載の発光素子。
  8. 　前記酸化ニッケルのナノ粒子に含まれるニッケル元素と酸素元素との組成比は、１：１である、請求項７に記載の発光素子。
  9. 　前記電荷輸送層は、前記カソードと前記発光層との間に設けられた電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一方であり、
    　前記金属酸化物ナノ粒子は、電子輸送材料である、請求項１から４の何れか１項に記載の発光素子。
  10. 　前記金属酸化物ナノ粒子は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｗ、Ｔａ、Ｂａ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｙ及びＨｆの少なくとも一つを含む金属酸化物のナノ粒子である、請求項９に記載の発光素子。
  11. 　前記金属酸化物ナノ粒子は、酸化亜鉛または酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子である、請求項１０に記載の発光素子。
  12. 　前記酸化亜鉛のナノ粒子または、前記酸化マグネシウム亜鉛のナノ粒子に含まれる金属元素と酸素元素との組成比は、１：１である、請求項１１に記載の発光素子。
  13. 　第２電荷輸送層を備え、
    　前記第２電荷輸送層は、前記カソードと前記発光層との間に設けられた電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一方であり、
    　前記第２電荷輸送層は、表面酸素欠陥部を有さない複数の第２金属酸化物ナノ粒子を含み、
    　前記第２金属酸化物ナノ粒子は、電子輸送材料であり、
    　前記複数の第２金属酸化物ナノ粒子のうちの一つ以上の第２金属酸化物ナノ粒子は、その表面の少なくとも一部に、無機酸化物で構成される前記被覆部が設けられている、請求項５から８の何れか１項に記載の発光素子。
  14. 　請求項１から１３の何れか１項に記載の発光素子を含む、表示装置。
  15. 　複数の金属酸化物ナノ粒子それぞれの表面に、無機酸化物を含む被覆部を設ける工程と、
    　前記被覆部を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程と、を含む電荷輸送層の形成工程を含む、発光素子の製造方法。
  16. 　前記電荷輸送層の形成工程は、前記熱処理する工程の後に、前記被覆部を除去する工程を含む、請求項１５に記載の発光素子の製造方法。
  17. 　前記被覆部を除去する工程においては、前記複数の金属酸化物ナノ粒子をアルカリ溶液で洗浄する、請求項１６に記載の発光素子の製造方法。
  18. 　前記被覆部を設ける工程は、
    　前記金属酸化物ナノ粒子である酸化ニッケルのナノ粒子と、アルコール溶媒と、分散剤とを含む、酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を調製する第１工程と、
    　前記酸化ニッケルナノ粒子分散溶液に、水と加水分解反応の触媒とを含む触媒溶液を添加する工程と、アルコール溶媒と下記化学式（１）で示される前記被覆部を構成する無機酸化物の前駆体とを含む前駆体溶液を添加する工程とを含む触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を調製する第２工程と、
    　Ｓｉ（ＯＲ）４（Ｒはアルキル基である）　　　化学式（１）
    　前記触媒及び前駆体を含む酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を乾燥する第３工程と、を含む、請求項１５から１７の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  19. 　前記被覆部を設ける工程は、少なくとも前記第２工程の前に、前記第１工程において調製された前記酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程を含む、請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
  20. 　前記第２工程においては、
    　前記触媒溶液を添加する工程を、前記前駆体溶液を添加する工程よりも先に行い、
    　少なくとも前記前駆体溶液を添加する工程の前に、前記触媒溶液が添加された前記酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程を含む、請求項１８または１９に記載の発光素子の製造方法。
  21. 　前記被覆部を設ける工程は、前記第２工程と、前記第３工程との間に、前記触媒及び前駆体を含む前記酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を遠心分離して溶媒を除去する第４工程を含む、請求項１８から２０の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  22. 　前記被覆部を設ける工程においては、前記第４工程と前記第３工程との間に、アルコールで洗浄する第５工程を含む、請求項２１に記載の発光素子の製造方法。
  23. 　前記第４工程の前に、前記第２工程において調製された前記触媒及び前駆体を含む前記酸化ニッケルナノ粒子分散溶液を攪拌する工程を含む、請求項２１または２２に記載の発光素子の製造方法。
  24. 　前記第１工程において用いられる前記分散剤は、Ｎ－ビニル－２－ピロリドンであり、
    　前記第２工程における前記前駆体溶液を添加する工程において用いられる前記前駆体は、テトラエトキシシランである、請求項１８から２３の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  25. 　前記電荷輸送層の形成工程は、前記被覆部を設ける工程の前に、前記被覆部を設ける工程において用いられる前記酸化ニッケルのナノ粒子を製造する工程を含み、
    　前記酸化ニッケルのナノ粒子を製造する工程は、ニッケル元素を含む水溶液とアルカリ溶液とを用いた化学沈殿法で酸化ニッケルのナノ粒子を製造する工程を含む、請求項１８から２４の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  26. 　前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程においては、所定流量で酸素を供給しながら熱処理を行う、請求項１５から２５の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  27. 　前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程は、５００℃以上の温度で、３時間以上行う、請求項１５から２６の何れか１項に記載の発光素子の製造方法。
  28. 　複数の金属酸化物ナノ粒子それぞれの表面に、無機酸化物を含む被覆部を設ける工程と、
    　前記被覆部を設ける工程の後に、酸素雰囲気下で、前記複数の金属酸化物ナノ粒子を熱処理する工程と、を含む、金属酸化物ナノ粒子の製造方法。
  29. 　前記熱処理する工程の後に、前記被覆部を除去する工程を含む、請求項２８に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。
  30. 　前記被覆部を設ける工程において用いられる金属酸化物ナノ粒子は、酸化ニッケルのナノ粒子である、請求項２８または２９に記載の金属酸化物ナノ粒子の製造方法。
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