WO2025220144A1

WO2025220144A1 - 発光素子、表示装置、発光素子の製造方法

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Publication number: WO2025220144A1
Application number: PCT/JP2024/015213
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Inventors: 吉裕上田; 惇佐久間
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Priority date: 2024-04-17
Filing date: 2024-04-17
Publication date: 2025-10-23
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Abstract

発光素子（２）は、第１発光層（２３）と電子蓄積層（２４）とを備える。第１発光層は少なくとも一つの量子ドット（４１）を含む。電子蓄積層は第１発光層と隣接するとともに、量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む。

Description

発光素子、表示装置、発光素子の製造方法

　本開示は、量子ドットを発光材料として含む発光素子、当該発光素子を備えた表示装置、ならびに発光素子の製造方法に関する。

　特許文献１には、発光層に量子ドットを発光材料として含む発光素子が開示されている。

日本国特開２００９－８８２７６号公報

　特許文献１に記載される発光素子のように、量子ドットを発光材料として発光層に含む発光素子においては、発光層における電子過多により、発光効率の低下または発光層の劣化等が生じる場合がある。

　本開示の一態様に係る発光素子は、アノードと、前記アノードに対向するカソードと、前記アノードと前記カソードとの間に位置するとともに少なくとも一つの量子ドットを含む第１発光層と、前記第１発光層と前記アノードの側または前記カソードの側において隣接するとともに、前記量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む電子蓄積層と、を備える。

　本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、アノードの形成と、前記アノードに対向するカソードの形成と、前記アノードと前記カソードとの間に位置するとともに少なくとも一つの量子ドットを含む第１発光層の形成と、前記第１発光層と前記アノードの側または前記カソードの側において隣接するとともに、前記量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む電子蓄積層の形成と、を含む。

　量子ドットを発光材料として発光層に含む発光素子において、発光層における電子過多を低減して、発光効率の向上または発光層の劣化の低減を実現する。

実施形態１に係る表示装置の概略側断面図、および各機能層のバンド図である。実施形態１に係る表示装置の概略図である。半導体のナノ粒子の直径とバンドギャップとの関係の例を表すグラフである。実施形態１に係る第１発光層および電子蓄積層のバンド図である。実施形態１に係る表示装置の製造方法のフローチャートである。比較形態に係る発光素子の電流密度に対する外部量子効率の関係を示すグラフである。実施例と比較例とのそれぞれに係る発光素子の電流密度に対する外部量子効率の関係を示すグラフである。実施形態２に係る表示装置の概略側断面図である。実施形態３に係る表示装置の概略側断面図である。実施形態４に係る表示装置の概略側断面図である。実施形態５に係る表示装置の概略側断面図である。実施形態５に係る第１発光層および電子蓄積層のバンド図である。実施形態６に係る表示装置の概略側断面図である。

　〔実施形態１〕
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において、同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。また、本開示おいては、図示の簡単のために、同一の符号を付した部材についても図面によって縮尺が異なる場合があり、また、異なるハッチングを付す場合がある。しかしながら、本開示の各図面に示す部材は何れも例示に過ぎず、その縮尺は当該図面に示すものに限られない。また、本開示において異なるハッチングを付された部材についても、同一の符号を付した部材は上述の通り同様の構成を備える部材である。さらに、本開示の各図面においては、２つの部材について形状が略同一である一方組成等が異なる場合、異なる符号を付す一方で同一のハッチングを付す場合がある。

　＜表示装置の概要＞
　図２は本実施形態に係る表示装置１の概略図である。表示装置１は、例えば、テレビまたはスマートフォン等のディスプレイに用いることのできる装置である。表示装置１は、複数のサブ画素を含む表示部ＤＡと、複数のサブ画素を駆動するドライバ回路ＤＲとを備える。複数のサブ画素のそれぞれは、後述する発光素子２と当該発光素子２を駆動する画素回路ＰＣとを備える。表示装置１は、ドライバ回路ＤＲおよび画素回路ＰＣを介して表示部ＤＡに形成された複数の発光素子２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。

　表示装置１の表示部ＤＡにおける構造、特に発光素子２の構造について、図１を参照してより詳細に説明する。図１は本開示の実施形態に係る表示装置１の概略側断面図ＣＳと、発光素子２の後述する各機能層のバンド図Ｂ１およびバンド図Ｂ２である。

　図１の概略側断面図ＣＳを含む本開示における表示装置１の概略側断面図は、表示装置１の表示面と垂直な断面、かつ、発光素子２を通る断面について示す。換言すれば、本開示において概略断面図にしめす表示装置１の断面は、例えば後述する電子蓄積層２４の膜厚方向ＤＴに平行な断面である。またバンド図Ｂ１およびバンド図Ｂ２を含む本開示におけるバンド図は、何れも紙面向かって上側に無限遠の準位が位置する場合について示す。さらにバンド図Ｂ１およびバンド図Ｂ２を含む本開示におけるバンド図は、何れも紙面向かって左側に後述するアノード２１、右側に後述するカソード２６が位置するとする。

　図１に示すように、本実施形態に係る表示装置１は、表示部ＤＡにおいて、上述した複数の発光素子２と基板３とを備える。表示装置１は基板３上に発光素子２を備え、特に図２に示すように、表示装置１は複数の発光素子２を備える。表示装置１は、例えば図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor）が画素回路ＰＣとして形成された基板３上に、発光素子２の各層が積層された構造を備える。なお、本明細書においては、表示装置１の発光素子２から基板３への方向を「下方向」、当該下方向と反対方向を「上方向」として記載する。

　＜発光素子：概要＞
　発光素子２は、アノード２１、正孔輸送層２２、第１発光層２３、電子蓄積層２４、電子輸送層２５、およびカソード２６を、基板３の側からこの順に備える。アノード２１は、基板３のＴＦＴと電気的に接続されている。このため、アノード２１とカソード２６とは対向し、アノード２１とカソード２６との間に第１発光層２３が位置する。

　なお後述する通り、発光素子２のうち正孔輸送層２２から電子輸送層２５までの各層は、発光素子２における電荷の輸送および蓄積を行う機能、あるいは発光する機能を有する層である。このため本開示においては、正孔輸送層２２から電子輸送層２５までの各層を機能層と称する場合がある。

　上述した通り、バンド図Ｂ１とバンド図Ｂ２とは、正孔輸送層２２から電子輸送層２５までの各機能層のバンドギャップを示す。バンド図Ｂ１は、各機能層を積層させる前、特に各機能層同士を電気的に接続させる前における、各機能層のバンドギャップを示す。換言すれば、バンド図Ｂ１は、各機能層の単体のバンドギャップを示す。一方、バンド図Ｂ２は、各機能層を積層させた後、特に各機能層同士を電気的に接続させた後における、各機能層のバンドギャップを示す。換言すれば、バンド図Ｂ２は、各機能層の積層に伴って生じる各機能層の間の電荷の移動が完了した後における、各機能層のバンドギャップを示す。

　＜発光素子：電極＞
　アノード２１およびカソード２６は導電性材料を含み、それぞれ、正孔輸送層２２および電子輸送層２５と電気的に接続されている。

　アノード２１とカソード２６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（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、ＺｎＯ、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛、ＺＡＯとも称される）、ＢＺＯ（ボロンドープ酸化亜鉛）またはＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）等が用いられる。また、アノード２１またはカソード２６のいずれか一方は金属材料を含んでいてもよく、金属材料としては、可視光の反射率の高いＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、ＡｇまたはＭｇの単独またはこれらの合金が好ましい。アノード２１およびカソード２６は、スパッタ法等によって成膜されてもよく、ドライエッチング等によりパターニングされてもよい。

　＜発光素子：電荷輸送層＞
　正孔輸送層２２は、アノード２１からの正孔を第１発光層２３へと輸送する、正孔輸送材料を含む層である。本実施形態において、正孔輸送層２２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、有機または無機の材料を使用することができる。例えば、正孔輸送層２２の有機材料としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、［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］（ＴＰＤ）、４，４’－ビス（カルバゾール－９－イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、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（ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ）、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）］）（ＴＦＢ）等の導電性化合物が使用できる。正孔輸送層２２の無機材料としては、モリブデン酸化物、ＮｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＭｇＺｎＯ、ＬａＮｉＯ_３、ＭｏＯ_３、またはＷＯ_３等の金属酸化物を使用できる。特に、正孔輸送層２２の材料としては、電子親和力およびイオン化ポテンシャルが大きい材料が好適である。

　電子輸送層２５は、カソード２６からの電子を電子蓄積層２４へと輸送する、電子輸送材料を含む層である。電子輸送層２５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、有機または無機の材料を使用することができる。例えば、電子輸送層２５は電子輸送材料として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム亜鉛（ＺｎＭｇＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、および酸化タングステン（ＷＯ_３）のうち少なくとも１種を含んでもよく、また、これらの無機材料のナノ粒子である無機ナノ粒子材料を含んでもよい。あるいは、電子輸送層２５は電子輸送材料として、トリス（８－キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、バソクプロイン（ＢＣＰ）または（２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール）（ｔ－Ｂｕ－ＰＢＤ）等の、有機材料を含んでもよい。なお、電子輸送層２５の無機材料としては、ＺｎＯ、ＺＡＯ、ＩＴＯ、ＩｎＧａＺｎＯまたはエレクトライド等の金属酸化物を使用してもよい。特に、電子輸送層２５の材料としては、電子親和力が小さい材料が好適である。

　本実施形態において、正孔輸送層２２および電子輸送層２５は、上述した材料を使用した、真空蒸着法、スパッタ法、またはコロイド溶液を用いた塗布形成法等により形成できる。

　＜発光素子：電子蓄積層＞
　電子蓄積層２４は電子輸送層２５から注入された電子を、当該電子が第１発光層２３に注入されるまでに一時的に蓄積する機能を有する機能層である。電子蓄積層２４が注入された電子を蓄積する機構については後に詳述する。本実施形態に係る電子蓄積層２４は、第１発光層２３と、第１発光層２３のカソード２６の側において隣接する。なお本開示において「２層が隣接する」とは、当該２層が接している構成を指してもよく、あるいは当該２層の間に薄膜が位置する構成を指してもよい。本開示において「２層が隣接する」し、かつ、当該２層の間に薄膜が位置する場合、当該薄膜の膜厚は４ｎｍ以下であってもよい。例えば、電子蓄積層２４に生じた亀裂によって電子注入が阻害されることを低減する観点から、電子蓄積層２４は亀裂を含まない連続した層であってもよい。なお、面内方向ＤＰにおける電子蓄積層２４の断面を観察した場合に、電子蓄積層２４が１０００ｎｍ^２以上の面積を有する部分を含むとする。この場合、当該部分において電子蓄積層２４は連続した層であるとみなしてもよい。

　本実施形態に係る電子蓄積層２４は、後に詳述する第１発光層２３が含む量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む。特に本実施形態に係る電子蓄積層２４は、当該無機化合物を有する少なくとも一つの無機ナノ粒子３１を含む。

　本実施形態に係る無機ナノ粒子３１が有する無機化合物は、例えばＩＩ－ＶＩ化合物を含んでもよい。この場合無機化合物は、ＶＩ族原子の欠陥を有してもよい。ＩＩ－ＶＩ化合物を含むとともにＶＩ族原子の欠陥を有する無機化合物はｎ型半導体となる。ただしこれに限られず、無機ナノ粒子３１が有する無機化合物は、真性半導体を含んでもよい。

　無機ナノ粒子３１が有する無機化合物は、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、およびＺｎＴｅの少なくとも１種を含んでもよい。無機ナノ粒子３１は上述した無機化合物を混合して含んでもよく、あるいはある１種の粒子および当該粒子の周囲を覆う殻として含んでもよい。

　無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１は、無機ナノ粒子３１が含む無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上であってもよい。無機化合物における励起子ボーア半径とは、ボーアの原子模型における水素の原子半径を、無機化合物における比誘電率および換算質量を用いて変換して得られる値である。無機化合物における励起子ボーア半径ａ_Ｂ ^＊は、下記の式にて表される。

　なお上記式において、０．０５３（ｎｍ）の数値はボーアの原子模型における水素の原子半径の概略値に対応する。また上記式において、εは無機化合物の比誘電率、ｍ_０は電子の質量、μは無機化合物の換算質量である。無機化合物の換算質量μは、下記の式にて表される。

　なお上記式において、ｍ_ｅは無機化合物中の電子の有効質量であり、ｍ_ｈは無機化合物中の正孔の有効質量である。電子の有効質量と正孔の有効質量との一方が他方と比較して十分に軽い場合、軽い方の有効質量は換算質量μと略同一となる。

　無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１が、上記無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である場合、無機ナノ粒子３１における量子効果が低減し、具体的には無機ナノ粒子３１の内側における電荷の閉じ込め効果が低減する。このため上記構成により、電子蓄積層２４は無機ナノ粒子３１の内側に正孔と電子とが閉じ込められることを低減し、これにより正孔と電子との再結合による励起子の生成確率を低減する。

　後に詳述するが、無機ナノ粒子３１における励起子の生成確率の低減は、電子蓄積層２４における失活過程の発生確率を低減し、後述する第１発光層２３の量子ドットにおける発光過程の発生確率の増大につながる。したがって上記構成により、電子蓄積層２４は発光素子２の発光効率を向上させる。

　無機ナノ粒子３１は球形状を有してもよく、あるいは非球形状を有してもよい。また無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１は、電子蓄積層２４について膜厚方向ＤＴにおける断面観察を行うことにより測定してもよい。当該断面観察において、無機ナノ粒子３１のそれぞれの粒径Ｄ３１は、それぞれの断面積と同一の面積を有する円の直径と同一であるとみなしてもよい。上記断面観察は、各層の断面を透過型電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）の撮像によって得られた画像の解析により実行してもよい。

　本開示において電子蓄積層２４の膜厚方向ＤＴとは、例えば、発光素子２の各層の積層方向、アノード２１の上面とカソード２６の下面とを結ぶ方向、または発光素子２の光の取り出し方向であってもよい。あるいは膜厚方向ＤＴとは、電子蓄積層２４の上面、電子蓄積層２４の下面、または基板３の上面の法線方向と略同一の方向であってもよい。また、後述する電子蓄積層２４の面内方向ＤＰとは、膜厚方向ＤＴと略直交する方向であってもよい。

　本実施形態においては、少なくとも一つの無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１が、当該無機ナノ粒子３１が含む無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上であればよい。これにより電子蓄積層２４は少なくとも当該無機ナノ粒子３１において上述した効果を奏する。

　しかしながらこれに限られず、より発光素子２の発光効率を向上させる観点から、無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１の平均値が、当該無機ナノ粒子３１の無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上であってもよい。ここで粒径Ｄ３１の平均値は、上記断面観察においてそれぞれの粒径Ｄ３１を２０個測定し、その平均を算出することにより測定してもよい。

　また本実施形態において少なくとも一つの無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１は、後述する量子ドット４１の粒径または量子ドット４１のコア４１Ｃの粒径以上であってもよい。上記構成により発光素子２は、上述した理由と同一の理由から、無機ナノ粒子３１の内側における電荷の閉じ込め効果を低減して、発光効率を改善する。

　＜発光素子：第１発光層：量子ドット＞
　第１発光層２３は発光性の半導体ナノ粒子としての量子ドット４１を少なくとも一つ含む。本実施形態に係る第１発光層２３は、複数の量子ドット４１を含む。量子ドット４１は、例えば、コア４１Ｃと、コア４１Ｃの周囲に位置するシェル４１Ｓと、を有する。

　本実施形態に係る量子ドット４１は、例えば、注入された電子および正孔の再結合により生成された励起子によって発光する発光性の半導体ナノ粒子である。例えば、量子ドット４１における電子および正孔の再結合は、主にコア４１Ｃにおいて生じる。コア４１Ｃは、価電子帯準位と伝導帯準位とを有し、価電子帯準位の正孔と伝導帯準位の電子との再結合によって発光する発光材料である。量子ドットからの発光は、量子閉じ込め効果により狭いスペクトルを有するため、比較的深い色度の発光を得ることが可能である。また、シェル４１Ｓは、コア４１Ｃの欠陥またはダングリングボンド等の発生を抑制し、失活過程を経るキャリアの再結合を低減する機能を有する。量子ドット４１における量子閉じ込め効果を効率よく得る観点から、コア４１Ｃの粒径は、当該コア４１Ｃの材料における励起子ボーア半径の２倍未満であってもよい。

　量子ドット４１は球形状を有してもよく、あるいは非球形状を有してもよい。また量子ドット４１の粒径は、無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１と同一の方法により測定してもよい。

　コア４１Ｃは、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、およびその混晶材料、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＧａＩｎＮ、またはＣｓＰｂＩ_３等のペロブスカイト、ＣｄＴｅ、あるいはＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ等のＣＩＧＳ等を含んでもよい。

　シェル４１Ｓが有する何れかの原子は、電子蓄積層２４の無機化合物が有する何れかの原子と周期表上において同一の族に位置してもよい。特に、無機化合物とシェル４１Ｓとは同一の材料を含んでもよい。シェル４１Ｓは、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、およびＺｎＴｅの少なくとも１種を含んでもよく、これらの材料を複数積層して含んでもよい。特にシェル４１Ｓを介したコア４１Ｃへの電荷の注入効率を改善する観点から、シェル４１Ｓはコア４１Ｃの側から順に、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、およびＺｎＳを積層して含んでもよい。

　＜発光素子：第１発光層：コアの粒径＞
　量子ドット４１からの発光の波長は、コア４１Ｃの粒径を制御することにより、量子ドット４１からの発光の波長を制御できる。このことは、コア４１Ｃの粒径の制御を通じて、コア４１Ｃのバンドギャップを制御できることによる。このため、量子ドット４１のコア４１Ｃの粒径を制御することにより、当該量子ドット４１を含む第１発光層２３を備えた発光素子２が発する光の波長を制御できる。

　コア４１Ｃを含む、半導体のナノ粒子の直径と当該半導体のバンドギャップとの関係について、図３を参照して詳述する。図３は半導体のナノ粒子の直径とバンドギャップとの関係を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸は半導体のナノ粒子の粒径（単位：ｎｍ）、縦軸は半導体のナノ粒子のバンドギャップ（単位：ｅＶ）を表す。

　図３のグラフに示す通り、一般に半導体を含むナノ粒子は、粒径が小さくなるほどバンドギャップが大きくなる。このことは、ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、当該ナノ粒子における量子効果が強くなることに起因する。

　また、一般に半導体を含むナノ粒子は、粒径が大きくなるほどバンドギャップが小さくなるが、ある所定の粒径以上になるとバンドギャップは大きく変化しなくなる。このことは、ナノ粒子の粒径が所定以上である場合、当該ナノ粒子における量子効果が小さくなり、バルクとして振る舞うことに起因する。例えば図３のグラフにおいて、各半導体材料の曲線の右端の粒径は、当該半導体材料を含むナノ粒子における量子効果が十分に小さくなり、バルクとして振る舞う粒径の最小値付近である。また、当該粒径は各半導体材料における励起子ボーア半径の２倍程度に対応する。

　第１発光層２３における量子ドット４１のコア４１Ｃの最大粒径と最小粒径との差を、第１発光層２３における量子ドット４１のコア４１Ｃの平均粒径によって割った値は、０．０５以下であってもよい。また、第１発光層２３における量子ドット４１の最大粒径に対する量子ドット４１の最小粒径の差は、量子ドット４１の平均粒径の５％以下であってもよい。あるいは、第１発光層２３における量子ドット４１の最大粒径と最小粒径との差を、第１発光層２３における量子ドット４１の平均粒径によって割った値は、０．１５以下であってもよい。

　上記構成により、第１発光層２３が含む量子ドット４１の粒径および当該量子ドット４１のコア４１Ｃの粒径の差異が小さくなる。この場合、第１発光層２３は量子ドット４１によらず量子ドット４１から得られる光の波長の変化が小さくなる。したがって上記構成により、発光素子２は第１発光層２３から得られる光の色度を向上させることができる。

　ここで本実施形態における第１発光層２３の量子ドット４１またはコア４１Ｃの粒径の確認は、膜厚方向ＤＴに沿った第１発光層２３の断面における観察において２０個の量子ドット４１またはコア４１Ｃの粒径を確認することにより実行してもよい。この場合、第１発光層２３における量子ドット４１またはコア４１Ｃの最大粒径と最小粒径とは、上記２０個の量子ドット４１またはコア４１Ｃの粒径の最大値と最小値とを採用してもよい。

　本実施形態において、第１発光層２３と電子蓄積層２４との境界の確認は、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを通る断面の観察により、当該断面の各位置における材料の濃度を確認することにより実現してもよい。上述した各位置における材料の濃度は、例えば上記断面に対するＴＥＭ－ＥＤＸを実行することにより測定してもよい。

　例えば、上記断面において、第１発光層２３の材料、特に量子ドット４１の材料の濃度が８０％以上となる部分を第１発光層２３、８０％未満となる部分を電子蓄積層２４とし、第１発光層２３と電子蓄積層２４との境界を確認してもよい。あるいは、当該断面において、量子ドット４１の材料の濃度が８０％以上減少する部分を第１発光層２３と電子蓄積層２４との境界とみなしてもよい。

　例えば、上記断面において、電子蓄積層２４の材料、特に無機ナノ粒子３１の材料の濃度が８０％以上となる部分を電子蓄積層２４、８０％未満となる部分を第１発光層２３とし、第１発光層２３と電子蓄積層２４との境界を確認してもよい。あるいは、当該断面において、無機ナノ粒子３１の材料の濃度が８０％以上減少する部分を第１発光層２３と電子蓄積層２４との境界とみなしてもよい。

　なお、上述した境界の他、電子蓄積層２４と当該電子蓄積層２４と接する層との境界は、上述した方法と対応する方法によって、電子蓄積層２４と当該電子蓄積層２４と接する層とを通る断面の各位置における材料の濃度を確認することにより実現してもよい。

　＜発光素子：補記＞
　発光素子２は、アノード２１と正孔輸送層２２との間に、正孔注入層を備えていてもよく、カソード２６と電子輸送層２５との間に、電子注入層を備えていてもよい。さらに、発光素子２は、正孔輸送層２２と第１発光層２３との間、あるいは電子輸送層２５と電子蓄積層２４との間に、中間層を備えていてもよい。これらの正孔注入層、電子注入層、および中間層は、何れも、正孔輸送層２２、または電子輸送層２５と同一の手法によって形成してもよい。

　本実施形態に係る表示装置１は、第１発光層２３より基板３の側にアノード２１を備えた発光素子２を備える。しかしながら本実施形態に係る表示装置１の構成はこれに限られない。例えば表示装置１は、第１発光層２３より基板３の側にカソード２６を備えた発光素子２を備えてもよい。この場合、発光素子２は、基板３の側から順に、カソード２６、電子輸送層２５、電子蓄積層２４、第１発光層２３、正孔輸送層２２、およびアノード２１をこの順に備えてもよい。またこの場合、カソード２６はサブ画素ごとに島状に形成されるとともに各サブ画素の画素回路ＰＣと電気的に接続してもよく、一方、アノード２１は複数のサブ画素に共通して形成されてもよい。

　＜発光層と電子蓄積層とのバンドギャップ＞
　図１のバンド図Ｂ１に示すように、第１発光層２３、特に量子ドット４１を含む第１発光層２３のバンドギャップの上端準位は、量子ドット４１のバンドギャップの上端準位である。当該量子ドット４１のバンドギャップの上端準位は、電子蓄積層２４、特に電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物のバンドギャップの上端準位よりも上方に位置する。このことは、電子蓄積層２４が、量子ドット４１の材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を有する無機ナノ粒子３１を含むことに対応する。

　なお第１発光層２３、特に量子ドット４１を含む第１発光層２３のバンドギャップの下端準位は、量子ドット４１のバンドギャップの下端準位である。当該量子ドット４１のバンドギャップの下端準位は、図１のバンド図Ｂ１に示すように、電子蓄積層２４のバンドギャップの下端準位と略同一であってもよい。当該構成は、例えば、第１発光層２３の量子ドット４１のシェル４１Ｓの材料と電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物とを同一とすることにより実現できる。

　本実施形態において、量子ドット４１の粒径は上述した通り量子ドット４１における量子効果が発生する程度に小さく、このため図３を参照して上述した通り量子ドット４１のバンドギャップは大きくなる。このため、シェル４１Ｓの材料と無機ナノ粒子３１の無機化合物とが同一である場合においても、第１発光層２３のバンドギャップは電子蓄積層２４のバンドギャップよりも大きくなる。

　一方、一般に、上述した量子効果により量子ドット４１のバンドギャップが大きくなる場合、量子ドット４１のバンドギャップの下端準位はほとんど変化しない一方、量子ドット４１のバンドギャップの上端準位は大きく変化する。このことは、量子ドット４１における電子の有効質量と正孔の有効質量とが大きく異なることによる。

　したがって、無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１に対し量子ドット４１の粒径を十分に小さくすることにより、図１のバンド図Ｂ１に示す第１発光層２３と電子蓄積層２４とのそれぞれのバンドギャップを実現できる。ゆえに図１のバンド図Ｂ１に示す第１発光層２３と電子蓄積層２４とのそれぞれのバンドギャップは、例えば無機ナノ粒子３１の無機化合物と量子ドット４１のシェル４１Ｓとが同一の材料を含む場合においても実現できる。

　また例えば、本実施形態において無機ナノ粒子３１が有する無機化合物がｎ型半導体であるとする。この場合、図１のバンド図Ｂ１に示すように、電子蓄積層２４のフェルミ準位２４Ｆは、電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位と下端準位との中点よりも当該上端準位の側に偏っている。一方例えば、本実施形態において量子ドット４１の各部が真性半導体であるとする。この場合、図１のバンド図Ｂ１に示すように、第１発光層２３のフェルミ準位２３Ｆは、第１発光層２３のバンドギャップの上端準位と下端準位との中点と略同一となる。

　上記の場合、無機ナノ粒子３１が有する無機化合物と量子ドット４１の各部とがともに真性半導体である場合と比較して、フェルミ準位２３Ｆとフェルミ準位２４Ｆとの差異は小さくなる。第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層して、第１発光層２３と電子蓄積層２４との間の電荷の移動を可能にしたとする。この場合においても、本実施形態においてはフェルミ準位２３Ｆとフェルミ準位２４Ｆとの差異が小さいため、図１のバンド図Ｂ２に示すように、第１発光層２３と電子蓄積層２４とのそれぞれのバンドギャップには湾曲等の大きな変化は発生しない。

　＜電子蓄積層における電子の蓄積＞
　電子蓄積層２４における電子の蓄積の機構について、図４を参照して詳述する。図４は、本実施形態に係る第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。

　特に、図４のバンド図Ｂ３、バンド図Ｂ４、およびバンド図Ｂ５は、本実施形態に係る第１発光層２３とｎ型半導体の無機化合物を有する無機ナノ粒子３１を含む電子蓄積層２４とのバンド図である。なお後述するが、図４のバンド図Ｂ６、バンド図Ｂ７、およびバンド図Ｂ８は、本実施形態に係る第１発光層２３と真性半導体の無機化合物を有する無機ナノ粒子３１を含む電子蓄積層２４とのバンド図である。

　また、図４のバンド図Ｂ３およびバンド図Ｂ６は、積層前の第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図であり、バンド図Ｂ４およびバンド図Ｂ７は、積層後の第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。さらに、バンド図Ｂ５およびバンド図Ｂ８は、第１発光層２３および電子蓄積層２４が積層する発光素子２を駆動した場合における第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。バンド図Ｂ５およびバンド図Ｂ８には、アノード２１から注入された正孔Ｈと、カソード２６から注入された電子Ｅとを併せて示す。

　上述した通り、電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物がｎ型半導体である場合、図４のバンド図Ｂ３およびバンド図Ｂ４に示すように、積層の前後において第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップには大きな変化はない。ここで発光素子２が駆動されることにより、図４のバンド図Ｂ５に示すように、アノード２１とカソード２６との間の電界によって第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップに、カソード２６の側が上方となるように傾きが生じる。

　発光素子２が駆動されることにより、アノード２１から第１発光層２３に向かって正孔Ｈが、カソード２６から第１発光層２３に向かって電子Ｅがそれぞれ注入される。このため図４のバンド図Ｂ８に示すように、正孔Ｈは第１発光層２３の下端準位の側に到達し、電子Ｅは電子蓄積層２４の上端準位の側に到達する。

　ここで一般に、電界注入型の発光素子において、第１層から第２層への正孔の注入障壁は、第１層の電子親和力から第２層の電子親和力を引いたエネルギーに相当する。このことは、上記注入障壁が第１層の上端準位のエネルギーと第２層の上端準位のエネルギーとの差異に相当する。

　また上述した通り、電子蓄積層２４は量子ドット４１の材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を有し、このために電子蓄積層２４の上端準位は第１発光層２３の上端準位よりもバンド図Ｂ５の下方に位置する。このため本実施形態に係る発光素子２においては、発光素子２の駆動時における電子蓄積層２４から第１発光層２３への電子の注入障壁が大きくなる。

　したがって、電子蓄積層２４に注入された電子Ｅは第１発光層２３に注入されにくくなるため電子蓄積層２４に蓄積される。これにより、電子蓄積層２４から第１発光層２３に注入される電子Ｅの密度が低減し、第１発光層２３における電子過多が低減する。

　＜発光層における電子過多の低減＞
　第１発光層２３における電子過多が低減することにより、第１発光層２３においては、電子同士の相互作用によるオージェ電子の発生等、量子ドット４１の発光に寄与しない過程の発生確率が低減する。また一般にオージェ電子は高いエネルギーを有し、第１発光層２３の量子ドット４１あるいは第１発光層２３の近傍に位置する層を攻撃して劣化させる場合がある。このため第１発光層２３におけるオージェ電子の低減は、第１発光層２３および第１発光層２３の近傍に位置する層の劣化の低減につながり、発光素子２の各層の信頼性を向上させる。

　ゆえに本実施形態に係る発光素子２は第１発光層２３における電子過多の低減により発光効率を改善し、あるいは寿命を長期化させる。発光素子２を備えた表示装置１は、省電化あるいは長寿命化を実現する。

　また本実施形態において、無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１は、無機ナノ粒子３１が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。このため電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１は、量子ドット４１のコア４１Ｃのような、内部に正孔と電子とを閉じ込める量子効果が発生しにくい。したがって電子蓄積層２４は、電子蓄積層２４に蓄積した電子Ｅまたは正孔Ｈが無機ナノ粒子３１に閉じ込められることを低減し、電子蓄積層２４においてオージェ電子または励起子が発生することを低減する。ゆえに本実施形態に係る発光素子２は、上記構成によりさらに第１発光層２３における電子過多を低減し、より発光効率を改善し、あるいは寿命を長期化させる。

　本実施形態において無機ナノ粒子３１の無機化合物はｎ型半導体を有する。このため上述した通り、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層した場合においても、第１発光層２３と電子蓄積層２４とのそれぞれのバンドギャップの湾曲が発生しにくい。この場合、発光素子２においては、第１発光層２３のバンドギャップの湾曲によるアノード２１から第１発光層２３への正孔の注入効率の低下が生じにくくなる。

　したがって上記構成により発光素子２は、第１発光層２３における電子密度に対する正孔密度を向上させて、第１発光層２３における電子過多をさらに低減する。特に本実施形態に係る無機ナノ粒子３１が有する無機化合物は、ＩＩ－ＶＩ化合物を含むとともにＶＩ族原子の欠陥を有する。これにより電子蓄積層２４は簡素な構成によりｎ型半導体の無機化合物を実現する。

　電子蓄積層２４は第１発光層２３と第１発光層２３のカソード２６の側において隣接する。このため電子蓄積層２４は、カソード２６の側から注入された電子Ｅが第１発光層２３に注入される前に電子蓄積層２４に蓄積させることができる。したがって上記構成により発光素子２は、第１発光層２３における電子過多をより低減する。

　＜真性半導体の無機化合物＞
　なお、電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１が有する無機化合物が真性半導体である場合においても、電子蓄積層２４はカソード２６からの電子Ｅを蓄積することができる。例えば、電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物が真性半導体である場合、図４のバンド図Ｂ６に示すように、電子蓄積層２４のフェルミ準位２４Ｆは電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位と下端準位との中点と略同一となる。

　これに伴い、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層した場合、図４のバンド図Ｂ７に示すように、第１発光層２３のバンドギャップには、アノード２１の側が下方に移動するように湾曲が生じる。これは第１発光層２３のフェルミ準位２３Ｆと電子蓄積層２４のフェルミ準位２４Ｆとのエネルギー差が小さくなるように、第１発光層２３から電子蓄積層２４への電子の流入が発生することによる。

　一方で、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層した場合においても、図４のバンド図Ｂ７に示すように、第１発光層２３のバンドギャップのカソード２６の側、および電子蓄積層２４のバンドギャップには大きな変化は生じない。このことは電子と正孔との移動度の差によって、第１発光層２３と電子蓄積層２４との積層に伴い第１発光層２３から電子蓄積層２４への電子の流入の方が電子蓄積層２４から第１発光層２３への正孔の流入よりも生じやすいことによる。このため、上記無機化合物が真性半導体であり、かつ、第１発光層２３と電子蓄積層２４とが積層された場合においても、第１発光層２３のバンドギャップの上端準位は電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位よりも上方に位置する。

　ここで発光素子２が駆動されることにより、図４のバンド図Ｂ８に示すように、アノード２１とカソード２６との間の電界によって第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップに、カソード２６の側が上方となるように傾きが生じる。この場合においても上述した理由と同一の理由から、電子蓄積層２４には電子Ｅの蓄積が生じる。したがって上記場合においても、発光素子２は第１発光層２３における電子過多を低減する。

　特に電子蓄積層２４の無機化合物が真性半導体を含む場合、当該無機化合物に特定原子の欠陥を導入する等の必要性を低減でき、無機化合物を簡素に実現できる。加えて、無機化合物における特定原子の欠陥が少ない場合、当該欠陥において電子同士または電子と正孔との再結合が発生する等の失活過程の発生が低減する。

　＜表示装置の製造方法＞
　本実施形態に係る表示装置１の製造方法について、図５を参照して説明する。図５は本実施形態に係る表示装置１の製造方法のフローチャートである。

　本実施形態に係る表示装置１の製造方法においては、はじめに、基板３を用意する（ステップＳ１）。基板３は、例えばガラス基材あるいはフィルム基材等の基材に各サブ画素の発光素子２を駆動するための画素回路およびドライバを形成することにより形成してもよい。

　次いで、基板３上にアノード２１を形成する（ステップＳ２）。アノード２１は、上述した方法により複数のサブ画素に共通して導電体の薄膜を形成したのち、当該薄膜をサブ画素ごとにパターニングすることにより形成してもよい。

　次いで、上述した方法により、アノード２１上に正孔輸送層２２を形成する（ステップＳ３）。正孔輸送層２２は複数のサブ画素に対して共通して形成してもよく、一方サブ画素ごとにパターニングしてもよい。特に本実施形態に係るステップＳ３においては、高分子の有機物の単量体を含む薄膜の塗布等による成膜と、当該薄膜の熱処理による単量体の重合または架橋により、正孔輸送層２２を形成してもよい。

　次いで、正孔輸送層２２上に第１発光層２３を形成する（ステップＳ４）。第１発光層２３の形成においては、例えばはじめに、量子ドット４１を合成し、有機リガンド等とともにオクタン等の溶媒に分散させることにより、量子ドット分散液を調製する。量子ドット４１の合成は、例えば加熱法、ホットインジェクション、マイクロ波アシスト法、連続フロー法等によって実行してもよい。

　次いで量子ドット分散液をインクジェット法等の種々の塗布法により正孔輸送層２２上に塗布し、次いで量子ドット分散液を加熱乾燥することにより、量子ドット分散液の溶媒を揮発させる。これにより量子ドット４１を複数含む第１発光層２３が形成される。

　なお第１発光層２３は上記方法ののちサブ画素ごとにパターニングされてもよい。また、表示装置１がサブ画素ごとに発光色が異なる発光素子２を備える場合、第１発光層２３の形成は、量子ドット４１の発光色を変更しつつ上記方法および上記パターニングを繰り返し実行してもよい。

　次いで第１発光層２３上に電子蓄積層２４を形成する（ステップＳ５）。電子蓄積層２４の形成においては、例えばはじめに、無機ナノ粒子３１を合成し、有機リガンド等とともにオクタン等の溶媒に分散させることにより、無機ナノ粒子分散液を調製する。無機ナノ粒子３１の合成は、例えば、粒径を増大させるために反応時間を長期化するあるいは反応温度を向上させる等を除き、量子ドット４１の合成と同一の方法により実行してもよい。

　この場合例えば無機ナノ粒子３１の合成における材料の温度を向上させることにより、特定原子の欠陥を無機ナノ粒子３１の無機化合物に形成してもよい。例えば無機ナノ粒子３１が硫化物を有する場合、無機ナノ粒子３１の合成において硫黄源の温度を向上させることにより、硫黄原子の欠陥を有する硫化物を含む無機ナノ粒子３１を合成してもよい。

　次いで無機ナノ粒子分散液をインクジェット法等の種々の塗布法により第１発光層２３上に塗布し、次いで無機ナノ粒子分散液を加熱乾燥することにより、無機ナノ粒子分散液の溶媒を揮発させる。これにより無機ナノ粒子３１を複数含む電子蓄積層２４が形成される。

　電子蓄積層２４が無機化合物を有する部材として複数の無機ナノ粒子３１を含むことにより、電子蓄積層２４は上述した無機ナノ粒子３１の分散液の塗布および乾燥により簡便に形成できる。したがって電子蓄積層２４が無機ナノ粒子３１を含むことにより、電子蓄積層２４は発光素子２の製造方法のコストの低減またはタクトタイムの短縮を実現する。

　次いで、電子輸送層２５を形成する（ステップＳ６）。電子輸送層２５の形成においては、例えば上述した方法により電子輸送材料を含むナノ粒子を合成する。次いで合成したナノ粒子をメタノール、エタノール、２－プロパノール、ブタノール等の溶媒に分散させたナノ粒子分散液を調製する。次いで当該ナノ粒子分散液の電子蓄積層２４上への塗布および乾燥を行うことにより、電子輸送層２５を形成してもよい。

　次いで、カソード２６を形成する（ステップＳ７）。カソード２６の形成は、上述した方法により複数のサブ画素に共通して導電体の薄膜を形成することにより実行してもよい。以上により基板３上に発光素子２が形成され、表示装置１の製造が完了する。上記方法により、第１発光層２３における電子過多の低減により発光効率を改善し、あるいは寿命を長期化させる発光素子２を製造できる。

　なおステップＳ３において、高分子の有機物の単量体の重合または架橋により正孔輸送層２２を形成する場合、正孔輸送層２２の形成の後、特に発光素子２の形成後においても、正孔輸送層２２中においては上記単量体の反応が継続する場合がある。この場合、発光素子２の形成後における上記単量体の反応により、正孔輸送層２２へのクラックが発生する場合がある。

　本実施形態においては、正孔輸送層２２の形成より後に、電子蓄積層２４を無機ナノ粒子３１の分散液の塗布および加熱乾燥によって形成する。このため本実施形態に係る発光素子２の製造方法においては、正孔輸送層２２の形成後に再度基板３上の各層を加熱する工程が実行される。これにより電子蓄積層２４の形成工程においては、既に形成された正孔輸送層２２中の単量体の反応を促進させて当該反応を終端させやすくする。これにより上記方法は製造後の発光素子２の正孔輸送層２２中の単量体の反応の進行を低減して、正孔輸送層２２の劣化を低減する。

　一方、電子蓄積層２４の形成における加熱は、正孔輸送層２２上に第１発光層２３を含む層が形成された状態において実行される。このため電子蓄積層２４の形成における加熱によっても、正孔輸送層２２は雰囲気に直接曝されることがなく、正孔輸送層２２の加熱による正孔輸送層２２の劣化が低減する。

　したがって、上記方法は、正孔輸送層２２中の単量体の反応を促進させて当該反応を終端させやすくしつつ、電子蓄積層２４の形成における加熱によって正孔輸送層２２を雰囲気に直接曝さない。ゆえに上記方法は、電子蓄積層２４の形成における正孔輸送層２２の劣化と発光素子２の製造後における正孔輸送層２２の劣化との双方を低減する。

　＜発光素子の特性：比較形態＞
　本実施形態に係る発光素子２の特性について、比較形態１および比較形態２のそれぞれに係る発光素子の特性と比較して説明する。

　比較形態１に係る発光素子は、本実施形態に係る発光素子２と比較して、第１発光層２３にバルクの無機半導体材料を発光材料として含むとともに、電子蓄積層２４を備えていない点においてのみ構成が異なる。比較形態１に係る発光素子は例えばマイクロＬＥＤである。

　比較形態２に係る発光素子は、本実施形態に係る発光素子２と比較して、電子蓄積層２４を備えていない点においてのみ構成が異なる。このため比較形態２に係る発光素子の第１発光層２３は量子ドット４１を発光材料として備える。

　＜発光素子の特性：ａｂｃモデル＞
　比較形態１および比較形態２のそれぞれに係る発光素子を製造し、印加電圧を変更しつつ輝度を測定することにより、電極間を流れる電流の電流密度の変化に応じた各発光素子の外部量子効率（ＥＱＥ）の変化を測定し、図６の各グラフにまとめた。

　図６は、比較形態１に係る発光素子における電流密度に対するＥＱＥの関係を示すグラフＧ１と、比較形態２に係る発光素子における電流密度に対するＥＱＥの関係を示すグラフＧ２と、を示す。グラフＧ１およびグラフＧ２において、横軸は各発光素子における電流密度を表し、縦軸は各発光素子におけるＥＱＥを表す。ただし、グラフＧ１およびグラフＧ２において、ＥＱＥは最大値が１となるように規格化されている。また、グラフＧ１における電流密度の単位はＡ／ｃｍ^２である一方、グラフＧ２における電流密度の単位はｍＡ／ｃｍ^２である。

　各比較形態に係る発光素子において、発光素子における電流密度に対する発光素子のＥＱＥの関係は、何れもａｂｃモデルに対応する。ａｂｃモデルは、発光素子における電流密度が、低領域、中領域、および高領域の何れに含まれるかに応じて、当該電流密度に対する発光素子のＥＱＥの値の比例関係が変化するモデルである。

　具体的には、図６のグラフＧ１、グラフＧ２に示すように、各発光素子における電流密度に対する発光素子のＥＱＥの比例関係は、当該電流密度が、低領域ＲＡ、中領域ＲＢ、および高領域ＲＣの何れに含まれるかによって変化する。

　各比較形態において、発光素子における電流密度が低領域ＲＡにおいて増加することにより、発光素子の発光層に注入される電子および正孔が共に増加する。これにより発光層における再結合の過程の発生確率は急速に高くなり、結果としてＥＱＥも急速に高くなる。具体的には、各発光素子を流れる電流密度が低領域ＲＡに含まれる場合、各発光素子のＥＱＥは電流密度に比例して増加する。

　各比較形態において、発光素子における電流密度が中領域ＲＢにおいて増加することにより、発光層に注入される電子の密度は正孔の密度と比較して高くなる。これは電子の移動度が正孔の移動度より高いことにより、アノードから発光層までの正孔の注入効率よりカソードから発光層までの電子の注入効率が増加しやすいことによる。

　このため、発光素子における電流密度が中領域ＲＢにおいて増加することにより、発光層における再結合の過程の発生確率は飽和し、さらに、発光層の発光に寄与しないオージェ電子が生成される過程の発生確率が増大する。このため上記により、ＥＱＥは一度最大となる一方、次第に低下し始める。具体的には、各発光素子を流れる電流密度が中領域ＲＢに含まれる場合、各発光素子のＥＱＥは電流密度に２乗に比例して変化し、その係数は負である。

　各比較形態において、発光素子における電流密度が高領域ＲＣにおいて増加することにより、発光層におけるオージェ電子の生成過程の発生確率はさらに増大し、結果として各発光素子のＥＱＥはさらに低下する。具体的には、各発光素子を流れる電流密度が高領域ＲＣに含まれる場合、各発光素子のＥＱＥは電流密度の３乗に比例して低下する。

　以上より、各比較形態に係る発光素子においてＥＱＥをできる限り増大させつつ発光素子を駆動するためには、発光素子における電流密度が中領域ＲＢに含まれるように駆動することが求められる。

　比較形態１における発光素子と比較形態２における発光素子との間においては、低領域、中領域、および高領域のそれぞれにおける電流密度の値が大きく異なる。

　比較形態１において、おおよそ３Ａ／ｃｍ^２以上１５Ａ／ｃｍ^２以下の電流密度は中領域ＲＢに含まれる。比較形態１に係る発光素子における電流密度が中領域ＲＢに含まれる場合、当該発光素子の発光層におけるキャリア密度はおおよそ１０^１８／ｃｍ^３から１０^１９／ｃｍ^３程度である。このため、比較形態１に係る発光素子を中領域ＲＢに含まれる電流密度にて駆動した場合においては、発光層に十分な密度のキャリアが注入される。したがって比較形態１に係る発光素子は、ＥＱＥを可能な限り最大化しつつ、例えば表示装置の発光素子に用いるために十分な輝度を得られる。

　ただし、上述した通り比較形態１に係る発光素子は、バルクの無機発光材料を発光層に含む。バルクの無機発光材料を含む発光層の成膜は、例えば結晶成長等、成膜位置および膜厚の制御が困難な方法により実行する必要がある。また、バルクの無機発光材料を含む発光層は、量子ドットを発光材料として含む発光層と比較して、得られる光のスペクトル幅が広く、結果として当該光の色度が低い傾向にある。

　＜発光素子の特性：トリオンオージェ電子の生成＞
　一方、比較形態２において、中領域ＲＢに含まれる電流密度は、おおよそ２ｍＡ／ｃｍ^２以上６ｍＡ／ｃｍ^２以下程度である。このため、比較形態２に係る発光素子における電流密度が中領域ＲＢに含まれる場合、当該発光素子の発光層におけるキャリア密度はおおよそ１０^２０／ｃｍ^３程度である。この場合、比較形態２に係る発光素子を中領域ＲＢに含まれる電流密度にて駆動した場合においては、発光層に注入されるキャリア密度が不十分となり、例えば表示装置の発光素子に用いるために十分な輝度を得ることが困難である。

　比較形態２に係る発光素子の発光層は発光材料として量子ドットを含む。このため、当該発光層に注入された電子と正孔との再結合は閉じ込め効果の高い量子ドットの内部において発生しやすくなる。これにより、比較形態２に係る発光素子の発光層において電子過多が発生した場合、電子と正孔との再結合が生じた量子ドットの内部にさらに電子が注入され、量子ドットの内部に閉じ込められる場合がある。

　この場合、当該量子ドットの内部に余分に注入された電子は、当該量子ドットにおいて生成された励起子のエネルギーにより励起されることによりオージェ電子となる場合がある。上記過程により生成されたオージェ電子は一般にトリオンオージェ電子と呼ばれる。このようなトリオンオージェ電子の生成は、上述したキャリアの強い閉じ込め効果を有する量子ドットの内部においてより発生しやすく、加えて比較的低い電子密度においても発生する。

　このため、比較形態２に係る発光素子の発光層において、比較形態１に係る発光素子の発光層と比較して、よりキャリア密度が低くとも発光層における電荷の相互作用の過程はオージェ電子の生成が支配的となる。したがって、比較形態２に係る発光素子は比較形態１に係る発光素子と比較して、中領域ＲＢに含まれる電流密度が低くなる。

　比較形態２に係る発光素子によって十分な輝度を得るためには、当該発光素子における電流密度を高領域ＲＣまで増大させて駆動する必要がある。しかしながら上述した通り、発光素子における電流密度を高領域ＲＣまで増大させた場合、ＥＱＥは大きく低下する。ゆえに、比較形態２に係る発光素子は輝度の確保とＥＱＥの維持とを両立することが困難となる。

　＜発光素子の特性：実施例と比較例との比較＞
　これに対し本実施形態に係る発光素子２は、上述した理由から第１発光層２３における電子過多を低減する。このため発光素子２は駆動時の第１発光層２３におけるオージェ電子、特にトリオンオージェ電子の生成過程の発生確率を効率的に低減する。したがって発光素子２は、上述した電流密度を高領域ＲＣ程度まで増大させて駆動した場合においてもＥＱＥの低下を低減しつつ十分な輝度を得ることを可能とする。

　本実施形態に係る発光素子２の特性と比較形態２に係る発光素子の特性とを、実施例１および実施例２のそれぞれに係る発光素子の特性と比較例に係る発光素子の特性との比較により評価する。実施例１および実施例２のそれぞれに係る発光素子は、上述した発光素子２の形成方法により製造した。実施例１に係る発光素子の電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１が有する無機化合物はｎ型半導体とし、実施例２に係る発光素子の電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１が有する無機化合物は真性半導体とした。比較例に係る発光素子は、各実施例に係る発光素子と比較して電子蓄積層２４を形成しない点を除き同一の方法によって製造した。

　実施例１、実施例２、および比較例のそれぞれに係る発光素子について、印加電圧を変更しつつ輝度を測定することにより、電極間を流れる電流の電流密度の変化に応じた各発光素子のＥＱＥの変化を測定し、図７のグラフにまとめた。

　図７のグラフにおいて、横軸は各発光素子における電流密度を表し、縦軸は各発光素子におけるＥＱＥを表す。ただし、図７のグラフにおいて、ＥＱＥは実施例１に係る発光素子における最大値が１となるように規格化されている。図７のグラフにおいて、実施例１の測定結果は実線、実施例２の測定結果は一点鎖線、比較例の測定結果は破線にて示す。

　図７のグラフに示すように、実施例１および実施例２のそれぞれに係る発光素子のＥＱＥの最大値は、比較例に係る発光素子のＥＱＥの最大値よりも大きい。このことは各実施例に係る発光素子の第１発光層２３における電子過多が低減したことにより、第１発光層２３の発光に寄与しないオージェ電子の生成過程等の過程の発生確率が低減したことによると考えられる。

　また、図７のグラフに示すように、各実施例に係る発光素子のＥＱＥは比較例に係る発光素子のＥＱＥと比較して、電流密度が高領域ＲＣにおいて増大した場合においても大きく低下しない。このことは各実施例に係る発光素子の第１発光層２３における電子過多が低減したことにより、第１発光層２３におけるキャリア密度が向上した場合においてもトリオンオージェ電子の生成過程の発生確率の向上が抑えられたことによると考えられる。

　特に、図７のグラフに示すように、実施例１に係る発光素子のＥＱＥは実施例２に係る発光素子のＥＱＥよりもさらに向上している。このことは、実施例１に係る発光素子において、第１発光層２３のバンドギャップの湾曲が発生せず、アノード２１から第１発光層２３への正孔の注入効率が増大し、結果として第１発光層２３における正孔と電子との再結合の確率が増大したことによる。

　以上により、各実施例に係る発光素子は、比較例に係る発光素子と比較して、ＥＱＥの最大値を増大させるとともに、電流密度の増大に伴うＥＱＥの低下を抑制する。したがって各実施例に係る発光素子は、発光効率を増大させるとともに、例えば表示装置が備える発光素子に用いるために十分な輝度を効率よく得られる。

　〔実施形態２〕
　＜連続膜の電子蓄積層＞
　図８は本実施形態に係る表示装置１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示装置１は前実施形態に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４が複数の無機ナノ粒子３１に代えて連続膜３２を含む点を除き同一の構成を備える。

　連続膜３２は、前実施形態に係る無機ナノ粒子３１の無機化合物と同一の無機化合物を有する連続膜である。なお、面内方向ＤＰにおける電子蓄積層２４の断面を観察した場合に、無機化合物が１０００ｎｍ^２以上の面積を有する部分を電子蓄積層２４が含むとする。この場合、電子蓄積層２４は当該部分に無機化合物の連続膜３２を有するとみなしてもよい。

　このため連続膜３２を含む電子蓄積層２４は、前実施形態において説明した機構と同一の機構によって、カソード２６の側から注入された電子を蓄積する。このため本実施形態に係る発光素子２は、上述した理由と同一の理由から、第１発光層２３における電子過多を低減して、発光効率を改善し、あるいは寿命を長期化させる。

　本実施形態に係る連続膜３２の膜厚方向ＤＴにおける膜厚Ｔ３２は、連続膜３２が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。このため連続膜３２には量子効果が強く発生せず、連続膜３２はバルクの無機化合物として振る舞う。

　このため本実施形態に係る電子蓄積層２４は、電子蓄積層２４に蓄積した電子Ｅが連続膜３２に閉じ込められることを低減し、電子蓄積層２４においてオージェ電子が発生することを低減する。ゆえに本実施形態に係る発光素子２は、上記構成によりさらに第１発光層２３における電子過多の低減により発光効率を改善し、あるいは寿命を長期化させる。

　また、連続膜３２の膜厚Ｔ３２は、表示装置１の平面視における位置によらず略均一である。本開示において、連続膜３２の膜厚Ｔ３２の最大値と最小値との差が６ｎｍ以下である場合、連続膜３２の膜厚Ｔ３２は略均一であるとみなしてもよい。このため、例えば本実施形態に係る連続膜３２の膜厚Ｔ３２は、表示装置１の平面視における位置によらず、連続膜３２が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。例えば連続膜３２の膜厚Ｔ３２の最大値と最小値とは、膜厚方向ＤＴに沿った電子蓄積層２４の断面観察において、面内方向ＤＰにおける１００ｎｍ以上の範囲、望ましくは１μｍ以上の範囲における膜厚Ｔ３２を探索した場合における最大値と最小値とを採用してもよい。

　上記構成により、電子蓄積層２４は表示装置１の平面視における位置によらず、カソード２６から注入された電子の蓄積を可能とするとともに電子の閉じ込めを低減する。このため本実施形態に係る発光素子２は表示装置１の平面視における位置によらず第１発光層２３への電荷注入の効率を平均化でき、より発光効率を向上する。また同一の理由から、本実施形態に係る発光素子２は第１発光層２３のある所定の位置においてのみ強い発光が得られることを低減でき、第１発光層２３の劣化を平均化して、結果として発光素子２全体としての寿命を長期化できる。

　さらに本実施形態において連続膜３２の膜厚Ｔ３２の最小値および平均値の少なくとも一方、換言すれば連続膜３２の最小膜厚および平均膜厚の少なくとも一方は、量子ドット４１の粒径または量子ドット４１のコア４１Ｃの粒径以上であってもよい。上記構成により発光素子２は、上述した理由と同一の理由から、連続膜３２における電荷の閉じ込め効果を低減して、発光効率を改善する。

　本実施形態に係る表示装置１は、前実施形態に係る表示装置１の製造方法と比較して、電子蓄積層２４の製造方法を除き同一の方法によって製造してもよい。本実施形態において電子蓄積層２４は、例えばキサントゲン酸等の無機化合物の前駆体を含む分散液の塗布および加熱乾燥により、分散液中の前駆体を無機化合物に変換することにより形成してもよい。あるいは電子蓄積層２４は、ＳＩＬＡＲ（Successive Ionic-Layer Adsorption and Reaction）法による成膜によって形成してもよい。ＳＩＬＡＲ法により電子蓄積層２４を形成する場合、電子蓄積層２４は、例えば上述した前駆体を第１発光層２３の上方に吸着させた後、当該前駆体の化学反応による無機化合物への変換により成膜してもよい。

　〔実施形態３〕
　＜膜厚差を有する連続膜＞
　図９は本実施形態に係る表示装置１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示装置１は前実施形態に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４が連続膜３２に代えて連続膜３３を含む点を除き同一の構成を備える。連続膜３３は前実施形態に係る連続膜３２と比較して、膜厚方向ＤＴにおける膜厚Ｔ３３が表示装置１の平面視における位置によって異なる点を除き同一の構成を備える。換言すれば連続膜３３は連続膜３２が有する無機化合物と同一の無機化合物を有する。例えば本実施形態において、連続膜３３の膜厚Ｔ３３の最大値と最小値との差は６ｎｍを超えてもよい。

　本実施形態においても、連続膜３３の何れかの部分の膜厚Ｔ３３は、連続膜３３が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。これにより電子蓄積層２４は、少なくとも当該部分における電子の閉じ込め効果を低減できる。ただし、より電子の閉じ込め効果を低減する観点から、連続膜３３の膜厚Ｔ３３の平均値は上記励起子ボーア半径の２倍以上であってもよく、さらに連続膜３３の膜厚Ｔ３３の最小値は上記励起子ボーア半径の２倍以上であってもよい。例えば連続膜３３の膜厚Ｔ３３の平均値は、膜厚方向ＤＴに沿った電子蓄積層２４の断面観察において、面内方向ＤＰにおける１００ｎｍ以上の範囲、望ましくは１μｍ以上の範囲における膜厚Ｔ３３を探索した場合における平均値を採用してもよい。

　本実施形態に係る表示装置１は前実施形態に係る表示装置１と同一の方法により製造してもよい。ただし本実施形態においては、第１発光層２３に電子蓄積層２４の無機化合物の前駆体に対する撥液性が高い材料を採用してもよい。また本実施形態においては、電子蓄積層２４の成膜速度を向上させてもよい。この場合、電子蓄積層２４の連続膜３３の膜厚Ｔ３３には差異が出やすくなる。この場合においても本実施形態に係る発光素子２は上述した理由と同一の理由から、第１発光層２３における電子過多を低減できる。したがって本実施形態に係る発光素子２は、第１発光層２３の電子過多を低減しつつ、第１発光層２３の材料の自由度を向上させ、あるいは電子蓄積層２４の形成のタクトタイムを短縮する。

　〔実施形態４〕
　＜第１部と第２部とを有する連続膜＞
　図１０は本実施形態に係る表示装置１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示装置１は前実施形態に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４が連続膜３３に代えて連続膜３４を含む点を除き同一の構成を備える。

　連続膜３４は、当該連続膜３４の膜厚方向ＤＴにおける何れかの断面において、第１部５１と第２部５２とを有する。第２部５２は上記断面において、第１部５１と非連続である。このため本実施形態に係る発光素子２においては、第１発光層２３と電子輸送層２５とが直接接する部分が存在してもよい。

　なお第１部５１と第２部５２とは、上記断面において非連続であればよい。換言すれば、第１部５１と第２部５２とは、上記断面を含まない部分において連続であってもよい。一方、第１部５１と第２部５２とは、平面視において互いに離間してもよく、例えば第１部５１と第２部５２とは島状に位置してもよい。

　本実施形態においても、連続膜３４の何れかの部分の膜厚Ｔ３４は、連続膜３４が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。これにより電子蓄積層２４は、少なくとも当該部分における電子の閉じ込め効果を低減できる。ただし、より電子の閉じ込め効果を低減する観点から、第１部５１と第２部５２との少なくとも一方において、連続膜３４の膜厚Ｔ３４の平均値は上記励起子ボーア半径の２倍以上であってもよい。

　本実施形態に係る表示装置１は前実施形態に係る表示装置１と同一の方法により製造してもよい。本実施形態においては、第１発光層２３に電子蓄積層２４の無機化合物の前駆体に対する撥液性がさらに高い材料を採用してもよい。また本実施形態においては、電子蓄積層２４の成膜速度をさらに向上させてもよい。したがって本実施形態に係る発光素子２は、第１発光層２３の電子過多を低減しつつ、第１発光層２３の材料の自由度をさらに向上させ、あるいは電子蓄積層２４の形成のタクトタイムをさらに短縮する。

　また、本実施形態に係る電子蓄積層２４は粒状となった部分を有してもよい。この場合本開示においては当該部分を無機ナノ粒子３１とみなしてもよい。例えば、面内方向ＤＰにおける電子蓄積層２４の断面を観察した場合に、無機化合物が１０００ｎｍ^２未満の面積を有する部分を含む場合、電子蓄積層２４は当該部分に無機ナノ粒子３１を含んでいるとみなしてもよい。換言すれば、本開示に係る電子蓄積層２４は、無機化合物を有する無機ナノ粒子と連続膜とを双方有してもよい。

　〔実施形態５〕
　＜アノードの側に位置する電子蓄積層＞
　図１１は本実施形態に係る表示装置１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示装置１は前述の各実施形態に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４が第１発光層２３と第１発光層２３のアノード２１の側において隣接する点を除き同一の構成を備える。本実施形態においては図１１に示す通り、電子蓄積層２４が複数の無機ナノ粒子３１を含む場合について説明する。しかしながら本実施形態に係る電子蓄積層２４の構成はこれに限られず、発光素子２における位置を除き上述した何れかの実施形態に係る電子蓄積層２４と同一の構成を備えてもよい。

　本実施形態に係る電子蓄積層２４における電子の蓄積の機構について、図１２を参照して詳述する。図１２は、本実施形態に係る第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。

　特に、図１２のバンド図Ｂ９、バンド図Ｂ１０、およびバンド図Ｂ１１は、本実施形態に係る第１発光層２３とｎ型半導体の無機化合物を有する無機ナノ粒子３１を含む電子蓄積層２４とのバンド図である。また図４のバンド図Ｂ１２、バンド図Ｂ１３、およびバンド図Ｂ１４は、本実施形態に係る第１発光層２３と真性半導体の無機化合物を有する無機ナノ粒子３１を含む電子蓄積層２４とのバンド図である。なお図１２のバンド図Ｂ１１およびバンド図Ｂ１４には、正孔輸送層２２のバンドギャップを併せて示す。

　また、図１２のバンド図Ｂ９およびバンド図Ｂ１２は、積層前の第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図であり、バンド図Ｂ１０およびバンド図Ｂ１３は、積層後の第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。さらに、バンド図Ｂ１１およびバンド図Ｂ１４は、第１発光層２３および電子蓄積層２４が積層する発光素子２を駆動した場合における第１発光層２３および電子蓄積層２４のバンド図である。

　上述した通り、電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物がｎ型半導体である場合、図１２のバンド図Ｂ９およびバンド図Ｂ１０に示すように、積層の前後において第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップには大きな変化はない。ここで発光素子２が駆動されることにより、図１２のバンド図Ｂ１１に示すように、アノード２１とカソード２６との間の電界によって第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップに、カソード２６の側が上方となるように傾きが生じる。

　発光素子２が駆動されることにより、アノード２１から第１発光層２３に向かって正孔Ｈが、カソード２６から第１発光層２３に向かって電子Ｅがそれぞれ注入される。このため図１２のバンド図Ｂ１１に示すように、正孔Ｈは電子蓄積層２４の下端準位の側に到達し、電子Ｅは第１発光層２３の上端準位の側に到達する。

　上述した通り、電子蓄積層２４は量子ドット４１の材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を有する。このため電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位は下方に位置し、ひいては電子蓄積層２４から正孔輸送層２２への電子注入の障壁は大きくなる傾向にある。このため第１発光層２３に注入された電子Ｅが電子蓄積層２４に流入した場合においても、電子Ｅは電子蓄積層２４に蓄積される。特に電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位が正孔輸送層２２のバンドギャップの上端準位よりも下方に位置する場合、電子蓄積層２４は電子Ｅをより蓄積しやすい。

　加えて、電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の粒径Ｄ３１は、無機ナノ粒子３１が有する無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である。このため電子蓄積層２４に電子が蓄積した場合においても、無機ナノ粒子３１への電子の閉じ込め効果は発生しにくい。これにより、アノード２１の側から電子蓄積層２４に正孔Ｈが注入された場合においても、当該正孔Ｈが無機ナノ粒子３１へ注入されて電子Ｅと再結合する確率は低減する。

　したがって、本実施形態に係る発光素子２においては、アノード２１からの正孔Ｈが電子蓄積層２４を介して第１発光層２３に注入される確率が増大する。ゆえに本実施形態に係る発光素子２においては、第１発光層２３における正孔Ｈの密度を向上させ、電子過多を低減する。

　ここで上述した通り、無機ナノ粒子３１の無機化合物が有する何れかの原子と、量子ドット４１のシェル４１Ｓが有する何れかの原子とは、周期表上において同一の族に位置してもよい。この場合上述した通り、電子蓄積層２４と第１発光層２３との間においてバンドギャップの下端準位の差は小さくなる。さらに、無機ナノ粒子３１の無機化合物と量子ドット４１のシェル４１Ｓとが同一の材料を含む場合、上記差はさらに小さくなる。上記構成により、電子蓄積層２４から第１発光層２３への正孔Ｈの注入障壁は小さくなり、ひいては第１発光層２３における正孔密度が向上して、第１発光層２３における電子過多が低減する。

　電子蓄積層２４の無機ナノ粒子３１の無機化合物が真性半導体である場合、図１２のバンド図Ｂ１２に示すように、電子蓄積層２４のフェルミ準位２４Ｆは電子蓄積層２４のバンドギャップの上端準位と下端準位との中点と略同一となる。これに伴い、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層した場合、上述した理由と同一の理由から、図１２のバンド図Ｂ１３に示すように、第１発光層２３のバンドギャップには、カソード２６の側が下方に移動するように湾曲が生じる。一方で、第１発光層２３と電子蓄積層２４とを積層した場合においても、上述した理由と同一の理由から、第１発光層２３のバンドギャップのアノード２１の側、および電子蓄積層２４のバンドギャップには大きな変化は生じない。

　ここで発光素子２が駆動されることにより、図１２のバンド図Ｂ１４に示すように、アノード２１とカソード２６との間の電界によって第１発光層２３と電子蓄積層２４とのバンドギャップに、カソード２６の側が上方となるように傾きが生じる。この場合においても上述した理由と同一の理由から、電子蓄積層２４には電子Ｅの蓄積が生じる。したがって上記場合においても、発光素子２は第１発光層２３における電子過多を低減する。

　特に本実施形態において電子蓄積層２４の無機化合物が真性半導体を含む場合、第１発光層２３のアノード２１の側において、第１発光層２３のバンドギャップの上端準位および下端準位は上方に移動する。このため本実施形態において電子蓄積層２４の無機化合物が真性半導体を含む場合、第１発光層２３から電子蓄積層２４への電子Ｅの流入が低減するとともに、電子蓄積層２４から第１発光層２３への正孔Ｈの注入障壁が低減する。したがって上記構成により、本実施形態に係る発光素子２は第１発光層２３における電子過多をより低減する。

　本実施形態に係る表示装置１は前述の何れかの実施形態に係る表示装置１と比較して、第１発光層２３の形成と電子蓄積層２４の形成との順序を入れ替える点を除き同一の方法により製造してもよい。本実施形態において、電子蓄積層２４が上述した何れかの無機化合物の連続膜を含む場合、当該連続膜は上述した連続膜３２のように略均一な膜厚を有してもよい。この場合、電子蓄積層２４の上方に形成される第１発光層２３の平坦性が向上し、第１発光層２３の量子ドット４１への電荷注入の効率が改善する。

　〔実施形態６〕
　＜第２発光層＞
　図１３は本実施形態に係る表示装置１の概略側断面図である。本実施形態に係る表示装置１は実施形態１に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４と電子輸送層２５との間に第２発光層２７が位置する点においてのみ構成が異なる。

　換言すれば第２発光層２７は、アノード２１とカソード２６との間に位置するとともに、電子蓄積層２４に対して第１発光層２３とは反対の側に位置する。また、電子蓄積層２４はカソード２６の側、換言すれば第１発光層２３とは反対の側において第２発光層２７と隣接する。

　第２発光層２７は少なくとも一つの前記量子ドット４１を含み、例えば図１３に示すように量子ドット４１を複数含んでもよい。第２発光層２７が含む量子ドット４１は第１発光層２３が含む量子ドット４１と同一の構成を備える。換言すれば、第２発光層２７は発光素子２における位置を除き第１発光層２３と同一の構成を備える。

　図１３は電子蓄積層２４が複数の無機ナノ粒子３１を含む表示装置１の概略断面図を示す。しかしながら本実施形態に係る電子蓄積層２４の構成はこれに限られず、上述した何れかの実施形態に係る電子蓄積層２４と同一の構成を備えてもよい。

　本実施形態においても、上述した理由と同一の理由から、電子蓄積層２４にカソード２６からの電子が蓄積するため、第１発光層２３における電子過多が低減する。さらに、本実施形態に係る発光素子２は第２発光層２７を備えるため、例えばアノード２１が第１発光層２３を超えて電子蓄積層２４に流入した場合においても、当該正孔はさらに第２発光層２７に注入される場合がある。これは上述した通り、電子蓄積層２４が有する無機化合物における電子の閉じ込め効果が低いために、正孔が電子との再結合を起こすことなく第２発光層２７に到達する場合があることによる。

　電子蓄積層２４を介して第２発光層２７に注入された正孔は、カソード２６から電子輸送層２５を介して第２発光層２７に注入された電子と、第２発光層２７が含む量子ドット４１において再結合する場合がある。このため本実施形態に係る発光素子２は、第１発光層２３のみならず第２発光層２７からも発光を得られるため、発光効率をより改善する。なお、第２発光層２７は第１発光層２３の量子ドット４１と同一の構成を有する量子ドット４１を含む。このため、第１発光層２３と第２発光層２７との双方が発光した場合においても、発光素子２からの光の色度の低下は生じにくい。

　本実施形態に係る表示装置１は前述の何れかの実施形態に係る表示装置１と比較して、電子蓄積層２４の形成に次いで第２発光層２７の形成を実行する点を除き同一の方法により製造してもよい。第２発光層２７の形成は第１発光層２３の形成と同一の方法により実行してもよい。

　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　　　表示装置
　２　　　発光素子
　２１　　アノード
　２３　　第１発光層
　２４　　電子蓄積層
　２６　　カソード
　２７　　第２発光層
　３１　　無機ナノ粒子
　３２　　連続膜
　４１　　量子ドット
　４１Ｃ　コア
　４１Ｓ　シェル
　５１　　第１部
　５２　　第２部

Claims

　アノードと、
　前記アノードに対向するカソードと、
　前記アノードと前記カソードとの間に位置するとともに少なくとも一つの量子ドットを含む第１発光層と、
　前記第１発光層と前記アノードの側または前記カソードの側において隣接するとともに、前記量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む電子蓄積層と、を備えた発光素子。
　前記電子蓄積層は前記無機化合物を有する少なくとも一つの無機ナノ粒子を含む請求項１に記載の発光素子。
　少なくとも一つの前記無機ナノ粒子の粒径が、前記無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である請求項２に記載の発光素子。
　少なくとも一つの前記無機ナノ粒子の粒径が、前記量子ドットの粒径または前記量子ドットのコアの粒径以上である請求項２または３に記載の発光素子。
　前記電子蓄積層は前記無機化合物を有する連続膜を含む請求項１から４の何れか１項に記載の発光素子。
　前記連続膜の何れかの部分における膜厚は、前記無機化合物における励起子ボーア半径の２倍以上である請求項５に記載の発光素子。
　前記連続膜の平均膜厚および最小膜厚の少なくとも一方が、前記量子ドットの粒径または前記量子ドットのコアの粒径以上である請求項５または６に記載の発光素子。
　前記連続膜の膜厚が略均一である請求項５から７の何れか１項に記載の発光素子。
　前記連続膜の膜厚が位置によって異なる請求項５から７の何れか１項に記載の発光素子。
　前記連続膜は、前記連続膜の膜厚方向における何れかの断面において、第１部と、前記第１部とは非連続である第２部と、を有する請求項５から７の何れか１項に記載の発光素子。
　前記無機化合物がｎ型半導体を含む請求項１から１０の何れか１項に記載の発光素子。
　前記無機化合物がＩＩ－ＶＩ化合物を含むとともにＶＩ族原子の欠陥を有する請求項１から１１の何れか１項に記載の発光素子。
　前記無機化合物が真性半導体を含む請求項１から１２の何れか１項に記載の発光素子。
　前記量子ドットはコアと前記コアの周囲に位置するシェルとを有し、
　前記無機化合物が有する何れかの原子と前記シェルが有する何れかの原子とが周期表上において同一の族に位置する請求項１から１３の何れか１項に記載の発光素子。
　前記無機化合物と前記シェルとが同一の材料を含む請求項１４に記載の発光素子。
　前記第１発光層は複数の前記量子ドットを含み、
　前記第１発光層における前記コアの最大粒径と最小粒径との差を前記第１発光層における前記コアの平均粒径によって割った値が０．０５以下である請求項１４または１５に記載の発光素子。
　前記第１発光層における前記量子ドットの最大粒径に対する前記量子ドットの最小粒径の差は、前記量子ドットの平均粒径の５％以下である、あるいは、前記第１発光層における前記量子ドットの最大粒径と最小粒径との差を前記第１発光層における前記量子ドットの平均粒径によって割った値が０．１５以下である請求項１６に記載の発光素子。
　前記電子蓄積層は前記第１発光層と前記第１発光層の前記カソードの側において隣接する請求項１から１７の何れか１項に記載の発光素子。
　前記電子蓄積層は前記第１発光層と前記第１発光層の前記アノードの側において隣接する請求項１から１７の何れか１項に記載の発光素子。
　少なくとも一つの前記量子ドットを含むとともに、前記アノードと前記カソードとの間、かつ、前記電子蓄積層に対して前記第１発光層とは反対の側に位置する第２発光層を備え、
　前記電子蓄積層は前記第１発光層とは反対の側において前記第２発光層と隣接する請求項１から１９の何れか１項に記載の発光素子。
　請求項１から２０の何れか１項に記載の発光素子を備えた表示装置。
　アノードの形成と、
　前記アノードに対向するカソードの形成と、
　前記アノードと前記カソードとの間に位置するとともに少なくとも一つの量子ドットを含む第１発光層の形成と、
　前記第１発光層と前記アノードの側または前記カソードの側において隣接するとともに、前記量子ドットの材料よりも大きい電子親和力を有する無機化合物を含む電子蓄積層の形成と、を含む発光素子の製造方法。