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WO2025169291A1 - 発光素子、表示装置、発光素子の製造方法 - Google Patents

発光素子、表示装置、発光素子の製造方法

Info

Publication number
WO2025169291A1
WO2025169291A1 PCT/JP2024/003869 JP2024003869W WO2025169291A1 WO 2025169291 A1 WO2025169291 A1 WO 2025169291A1 JP 2024003869 W JP2024003869 W JP 2024003869W WO 2025169291 A1 WO2025169291 A1 WO 2025169291A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
quantum dots
additive
emitting
emitting layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/003869
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
吉裕 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Display Technology Corp
Original Assignee
Sharp Display Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Display Technology Corp filed Critical Sharp Display Technology Corp
Priority to PCT/JP2024/003869 priority Critical patent/WO2025169291A1/ja
Publication of WO2025169291A1 publication Critical patent/WO2025169291A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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

Definitions

  • This disclosure relates to a light-emitting element, a display device including the light-emitting element, and a method for manufacturing the light-emitting element.
  • Non-Patent Document 1 discloses a quantum dot structure as a light-emitting body for use in a light-emitting device, which has quantum dots (semiconductor nanoparticles) and an additive containing silicon oxide (silica) located around the quantum dots.
  • quantum dots semiconductor nanoparticles
  • silicon oxide silicon oxide
  • the injection of charges from each electrode into the quantum dots may be hindered by the additives, resulting in increased resistance of the light-emitting device or reduced light-emitting efficiency of the light-emitting device.
  • the problem of reduced charge injection efficiency into each quantum dot in the light-emitting layer due to low electron mobility tends to become more pronounced when holes are injected into the quantum dots.
  • a light-emitting element comprises an anode, a cathode facing the anode, and a light-emitting layer located between the anode and the cathode, the light-emitting layer including first quantum dots, second quantum dots located closer to the cathode than the first quantum dots, a first additive located between the first quantum dots and a layer adjacent to the light-emitting layer on the anode side, and a second additive located between the second quantum dots and a layer adjacent to the light-emitting layer on the cathode side, the thickness of the first additive being smaller than the thickness of the second additive.
  • a method for manufacturing a light-emitting device is a method for manufacturing a light-emitting device comprising an anode, a cathode facing the anode, and a light-emitting layer located between the anode and the cathode, the method including forming the light-emitting layer, the light-emitting layer including first quantum dots and second quantum dots located closer to the cathode than the first quantum dots, a first additive located between the first quantum dots and a layer adjacent to the light-emitting layer on the anode side, and a second additive located between the second quantum dots and a layer adjacent to the light-emitting layer on the cathode side, the thickness of the first additive being smaller than the thickness of the second additive.
  • the configuration of a light-emitting element protects at least some of the quantum dots with an additive, while improving the efficiency of hole injection into the quantum dots located on the anode side of the light-emitting layer.
  • FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view of a display device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic diagram of a display device according to an embodiment.
  • 2 is a schematic enlarged view of a cross section of a light-emitting layer and its vicinity according to an embodiment.
  • FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an additive filling the spaces between quantum dots according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional side view of a display device according to a comparative example.
  • FIG. 10 is a schematic enlarged view of a cross section of a light-emitting layer and its vicinity according to a comparative embodiment.
  • 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a display device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for forming a light-emitting layer according to an embodiment.
  • 3A to 3C are side views illustrating a mixing step in the method for forming a light-emitting layer according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a first dispersion according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a second dispersion according to an embodiment.
  • 3A to 3C are cross-sectional views illustrating a part of a process of forming a light-emitting layer according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a display device 1 according to this embodiment.
  • the display device 1 is a device that can be used, for example, as a display for a television or a smartphone.
  • the display device 1 comprises a display section DA including a plurality of sub-pixels X, and a driver circuit DR that drives the plurality of sub-pixels X.
  • Each of the plurality of sub-pixels X comprises a light-emitting element 2 and a pixel circuit PC that drives the light-emitting element 2.
  • the display device 1 displays an image on the display section DA by controlling the light emission from each of the plurality of light-emitting elements 2 formed in the display section DA via the driver circuit DR and the pixel circuit PC.
  • Figure 1 is a schematic side cross-sectional view of the display device 1 according to an embodiment of the present disclosure, and in particular shows a cross-section perpendicular to the display surface of the display device 1 and passing through the light-emitting element 2. Note that each schematic cross-sectional view and each process cross-sectional view of the display device in this disclosure shows a cross-section corresponding to the cross-section of the display device 1 shown in Figure 1.
  • the display device 1 comprises the above-mentioned plurality of light-emitting elements 2 and a substrate 3 in the display section DA, and in particular the plurality of light-emitting elements 2 on the substrate 3.
  • the display device 1 has a structure in which the layers of the light-emitting elements 2 are stacked on the substrate 3 on which, for example, TFTs (Thin Film Transistors) (not shown) are formed as pixel circuits PC.
  • TFTs Thin Film Transistors
  • the light-emitting element 2 has a hole transport layer 22, a light-emitting layer 23, an electron transport layer 24, and a cathode 25 on an anode 21, in this order from the substrate 3 side.
  • the anode 21 is electrically connected to the TFT on the substrate 3.
  • the anode 21 and cathode 25 contain conductive materials and are electrically connected to the hole transport layer 22 and the electron transport layer 24, respectively.
  • At least one of the anode 21 and the cathode 25 is a transparent electrode that transmits visible light.
  • transparent electrodes that can be used include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO, AZO (aluminum-doped zinc oxide, also known as ZAO), BZO (boron-doped zinc oxide), and FTO (fluorine-doped tin oxide).
  • Either the anode 21 or the cathode 25 may contain a metal material. Preferred metal materials are Al, Cu, Au, Ag, or Mg, or alloys of these, which have high visible light reflectance.
  • the anode 21 and the cathode 25 may be formed by sputtering or other methods, or may be patterned by dry etching or other methods.
  • the hole transport layer 22 is adjacent to the anode 21 side of the light-emitting layer 23 and contains a hole transport material. It transports holes from the anode 21 to the light-emitting layer 23.
  • two components adjacent may refer to the two components being in direct contact with each other, or may refer to the two components being in close proximity to each other.
  • two components adjacent in this disclosure may refer to the two components being in close proximity to each other via another component.
  • the shortest distance between the two components may be 4 nm or less, or a component having a size of 4 nm or less may be located between the two components.
  • the hole transport layer 22 in other words, the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the anode 21 side, may contain an inorganic substance.
  • the hole transport layer 22 may contain an inorganic material as a hole transport material.
  • the hole transport layer may contain an oxide of Ni or Cr.
  • the hole transport layer may also contain zinc sulfide or zinc sulfide selenide.
  • the hole transport layer may contain a p-type semiconductor.
  • a hole transport layer 22 containing the above-mentioned materials further improves the efficiency of hole injection from the anode 21 to the light-emitting layer 23.
  • this embodiment is not limited to this, and organic or inorganic materials conventionally employed in light-emitting elements containing quantum dots can be used as the material for the hole transport layer 22.
  • conductive compounds such as polyvinylcarbazole (PVK), [N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine] (TPD), 4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP), polyphenylenevinylene (PPV), a composite of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (PEDOT-PSS), and poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-4-sec-butylphenyl)diphenylamine)]) (TFB) can be used as the organic material for the hole transport
  • inorganic materials that can be used for the hole transport layer 22 include metal oxides such as molybdenum oxide, MgO, MgZnO, LaNiO 3 , MoO 3 , and WO 3.
  • metal oxides such as molybdenum oxide, MgO, MgZnO, LaNiO 3 , MoO 3 , and WO 3.
  • materials with large electron affinity and ionization potential are suitable for the hole transport layer 22.
  • the electron transport layer 24 is a layer containing an electron transport material that transports electrons from the cathode 25 to the light-emitting layer 23.
  • the material of the electron transport layer 24 can be any organic or inorganic material that has been conventionally used in light-emitting devices containing quantum dots.
  • the electron transport layer 24 may contain at least one of zinc oxide (ZnO), magnesium zinc oxide (ZnMgO), titanium oxide (TiO), and tungsten oxide (WO 3 ) as the electron transport material, or may contain an inorganic nanoparticle material that is nanoparticles of these inorganic materials.
  • the electron transport layer 24 may contain an organic material such as tris(8-quinolinol)aluminum complex (Alq3), bathocuproine (BCP), or (2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole) (t-Bu-PBD) as the electron transport material.
  • Organic material such as tris(8-quinolinol)aluminum complex (Alq3), bathocuproine (BCP), or (2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole) (t-Bu-PBD)
  • Metal oxides such as ZnO, ZAO, ITO, InGaZnO, or electride may be used as the inorganic material of the electron transport layer 24.
  • materials with small electron affinity are suitable as the material of the electron transport layer 24.
  • the hole transport layer 22 and the electron transport layer 24 can be formed using the above-mentioned materials by vacuum deposition, sputtering, or a coating method using a colloidal solution.
  • the light-emitting element 2 may also include a hole injection layer between the anode 21 and the hole transport layer 22, or an electron injection layer between the cathode 25 and the electron transport layer 24.
  • the light-emitting element 2 may also include an intermediate layer between the hole transport layer 22 and the light-emitting layer 23, or between the electron transport layer 24 and the light-emitting layer 23. These hole injection layer, electron injection layer, and intermediate layer may all be formed by the same method as the hole transport layer 22 or the electron transport layer 24.
  • Fig. 3 is an enlarged schematic diagram showing the light-emitting layer 23 and the vicinity of the light-emitting layer 23 among the hole transport layer 22 and the electron transport layer 24 in the cross section shown in Fig. 1, and in particular, showing an enlarged region E1 shown in Fig. 1.
  • the light-emitting layer 23 of this embodiment includes a plurality of quantum dots 30, a first additive 40, a semiconductor 41, and a second additive 42.
  • the quantum dots 30 may each have a core/shell structure, comprising a core and a shell surrounding the core.
  • the quantum dots 30 are, for example, luminescent semiconductor nanoparticles that emit light due to excitons generated by the recombination of injected electrons and holes.
  • the recombination of electrons and holes in the quantum dots 30 occurs primarily in the core.
  • the core of the quantum dots 30 is a luminescent material that has a valence band level and a conduction band level and emits light due to the recombination of holes in the valence band level and electrons in the conduction band level.
  • the light emitted from the quantum dots 30 has a narrow spectrum due to the quantum confinement effect, making it possible to obtain light with a relatively deep chromaticity.
  • the shell also functions to suppress the occurrence of defects or dangling bonds in the core and reduce the recombination of carriers undergoing the deactivation process.
  • the core and shell materials of quantum dots 30 may each contain materials used for the core and shell of conventionally known core/shell quantum dots.
  • Quantum dots 30 may have a core/shell structure of, for example, InP/ZnS, CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe, CdSe/CdS, ZnSe/ZnS, or CIGS/ZnS.
  • the shell may also be formed from multiple layers containing multiple different materials.
  • the particle size of the quantum dots 30 is about 1 to 100 nm.
  • the wavelength of the light emitted from the quantum dots 30 is In particular, since the quantum dots 30 have a core/shell structure, the wavelength of light emitted from the quantum dots 30 can be controlled by controlling the particle size of the core. Therefore, by controlling the particle size of the quantum dots 30, the wavelength of light emitted by the display device 1 can be controlled.
  • the light-emitting layer 23 may contain one or more quantum dots 30 per 1000 nm2 at any position in the film thickness direction in a plane direction perpendicular to the film thickness direction.
  • the light-emitting layer 23 generally contains quantum dots 30 at a concentration sufficient to function as a light-emitting layer of a light-emitting device.
  • the quantum dots 30 include first quantum dots 31 and second quantum dots 32.
  • the second quantum dots 32 are located closer to the cathode 25 than the first quantum dots 31.
  • the light-emitting layer 23 may have a first light-emitting layer 23A and a second light-emitting layer 23B located closer to the cathode 25 than the first light-emitting layer 23A.
  • the first light-emitting layer 23A may include the first quantum dot 31 of the quantum dots 30, and the second light-emitting layer 23B may include the second quantum dot 32 of the quantum dots 30.
  • first light-emitting layer 23A and the second light-emitting layer 23B in this disclosure are merely components provided for convenience in order to more clearly explain the configuration of the light-emitting layer 23 in this disclosure.
  • the light-emitting layer 23 does not have to include a clearly distinguishable first light-emitting layer 23A and second light-emitting layer 23B.
  • the specific configuration of the light-emitting layer 23 is not particularly limited, as long as the positional relationships of the various parts of the light-emitting layer 23, such as the quantum dots as well as the additives and organic ligands described below, can be confirmed, for example, by observing a cross section of the light-emitting layer 23.
  • the first light-emitting layer 23A includes a first additive 40.
  • the first additive 40 has insulating properties.
  • the first additive 40 may include at least one selected from the group including silicon oxide, boron oxide, phosphorus oxide, germanium oxide, beryllium fluoride, arsenic sulfide, silicon selenide, germanium sulfide, titanium oxide, tellurium oxide, aluminum oxide, bismuth oxide, vanadium oxide, antimony oxide, lead oxide, and silicon nitride.
  • the first additive 40 may include at least one of silicon oxide, aluminum oxide, and silicon nitride. In this case, the first additive 40 becomes denser, thereby further improving the effect of protecting the quantum dots 30 (described later) from foreign substances such as moisture.
  • the first addition 40 is located between the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the anode 21 side, in other words, between the hole transport layer 22 and the first quantum dots 31.
  • the thickness T1 of the first addition 40 between the upper surface 22T of the hole transport layer 22 and the first quantum dots 31 may be 1 nm or more and 3 nm or less.
  • “thickness” refers to the dimension in a direction perpendicular to the in-plane direction of a layered member.
  • the "thickness" of the first addition 40 in the present disclosure refers to the length from the center of the first quantum dots 31 to the periphery.
  • the "thickness" refers to the average thickness of the members within the observed area.
  • the area of the cross section observed is 5 nm2 or more and 500 nm2 or less.
  • the first additives 40 may be located around the first quantum dots 31, or may be located all around the first quantum dots 31, covering the first quantum dots 31.
  • the first light-emitting layer 23A can be considered to have a plurality of first quantum dot structures 33, each including a first quantum dot 31 and a first additive 40 encapsulating the first quantum dots 31.
  • the first addition 40 may be positioned around the entire periphery of that first quantum dot 31.
  • the first addition 40 is positioned around the entire periphery of that first quantum dot 31
  • the surface of the first quantum dot 31 and the first addition 40 may be in contact with each other.
  • the first light-emitting layer 23A includes a semiconductor 41.
  • the semiconductor 41 has a higher conductivity than at least the first additive 40.
  • the semiconductor 41 may include at least one of zinc sulfide, gallium sulfide, magnesium sulfide, cadmium sulfide, tin sulfide, indium sulfide, and manganese sulfide.
  • the semiconductor 41 may include the same material as the material included in the outermost periphery of the shell or the like of the first quantum dots 31.
  • the semiconductor 41 may contain the plurality of first quantum dot structures 33 contained in the first light-emitting layer 23A, and the semiconductor 41 may also form the outer edge where the light-emitting layer 23 contacts the upper surface 22T of the hole transport layer 22.
  • the space between at least two first quantum dots 31 may be filled with semiconductor 41, or may be filled with first additive 40 and semiconductor 41.
  • the space between at least two first quantum dots 31 may be filled with semiconductor 41 only.
  • the space between at least two first quantum dots 31 may be filled with first additive 40 and semiconductor 41.
  • Schematic diagrams 401 and 402 in Figure 4 are schematic diagrams showing the material filling the spaces between the quantum dots 30.
  • schematic diagrams 401 and 402 are diagrams respectively showing two examples of a set P of two quantum dots 30 and the region (space) K between them, as shown in Figure 3.
  • schematic diagrams 401 and 402 are diagrams respectively showing set P1 and set P2, which are examples of sets of quantum dot 30A and quantum dot 30B.
  • a member filling the spaces between multiple quantum dots 30 means that the member fills at least region K between quantum dot 30A and quantum dot 30B, as shown in schematic diagram 401 of set P1 in Figure 4.
  • Region K is the region in the cross section of the light-emitting layer 23 that is surrounded by two straight lines (common circumscribing lines) tangent to the peripheries of quantum dot 30A and quantum dot 30B and the opposing peripheries of quantum dot 30A and quantum dot 30B. Therefore, as shown in schematic diagram 402 of set P2 in Figure 4, region K can exist even if quantum dot 30A and quantum dot 30B are close to each other, and the member fills region K.
  • the second light-emitting layer 23B includes a second additive 42.
  • the second additive 42 has insulating properties.
  • the second additive 42 may include the same material as the first additive 40, and in particular, may have the same composition.
  • at least one of the first additive 40 and the second additive 42 may include the above-mentioned material.
  • the two components have the same composition does not mean that the two components have completely the same composition.
  • the compositions of the two may be considered to be the same if the difference in the ratio of one atom to the other atom is 1% or less.
  • the second additive 42 may contain at least one of silicon oxide, aluminum oxide, and silicon nitride. In this case, the second additive 42 becomes denser, further improving the effect of protecting the quantum dots 30 (described below) from foreign substances such as moisture.
  • the first additive 40 may contain at least one of silicon oxide, aluminum oxide, and silicon nitride
  • the second additive 42 may contain at least one of silicon oxide, aluminum oxide, and silicon nitride. In this case, the first additive 40 and the second additive 42 can provide stronger protection for the quantum dots 30.
  • atom does not only mean that it exists as a single atom.
  • atom also includes those that exist in the form of a molecule containing two or more atoms, including the atom in question and another atom, those that exist in the form of a complex, those that exist in the form of a compound, or those that exist in the form of an ion.
  • atom does not limit the form in which other atoms exist.
  • a metal atom includes those that exist in the form of a compound containing a metal atom, and those that exist in the form of a metal ion. Regardless of the form in which a metal atom exists, if its presence in a substance can be identified by analysis, the substance can be considered to contain the metal atom.
  • the second additive 42 is adjacent to the electron transport layer 24 on the cathode 25 side of the light-emitting layer 23.
  • the second additive 42 may form a portion of the outer edge of the light-emitting layer 23 that is adjacent to the lower surface 24U of the electron transport layer 24. Therefore, the light-emitting layer 23 includes the second additive 42 between the electron transport layer 24 and the second quantum dots 32.
  • the above-mentioned thickness T1 is smaller than the thickness T2 of the second additive 42 located between the electron transport layer 24 and the second quantum dots 32 shown in FIG. 3.
  • the thickness T2 may be 3 nm or more and 6 nm or less.
  • the second additive 42 may be located between at least two second quantum dots 32 of the quantum dots 30, and may further fill the space between the two second quantum dots 32.
  • the second additive 42 may have a continuous film having an area of 1000 nm2 or more in a plane direction perpendicular to the film thickness direction at any position in the film thickness direction of the second light-emitting layer 23B.
  • the second quantum dots 32 may be encapsulated in the continuous film of the second additive 42.
  • the second quantum dots 32 contained in the second light-emitting layer 23B can be said to be encapsulated in the second additive 42.
  • the second light-emitting layer 23B containing the second quantum dots 32 encapsulated in the second additive 42 has improved light-emitting properties and a longer lifespan.
  • the second addition 42 may be located, for example, around the entire periphery of the second quantum dot 32.
  • the second addition 42 may be located around the entire periphery of that second quantum dot 32.
  • “the second addition 42 is located around the entire periphery of that second quantum dot 32” may mean that the second addition 42 is located around 90% or more of the periphery of that second quantum dot 32.
  • the surface of the second quantum dot 32 and the second addition 42 may be in contact.
  • the band gap of the first additive 40 and the second additive 42 may be wider than the band gap of the constituent material of the quantum dot 30. If the quantum dot 30 has a core and a shell surrounding the core, the band gap of the first additive 40 and the second additive 42 may be wider than the band gap of the constituent material of the shell.
  • the first light-emitting layer 23A may include a first additive 40 and a semiconductor 41 between the upper surface 22T of the hole transport layer 22 and the first quantum dots 31.
  • the distance between the upper surface 22T of the hole transport layer 22 and the first quantum dots 31 in the film thickness direction of the light-emitting layer 23, in other words, the thickness T3 between the first additive 40 and the semiconductor 41 may be 6 nm or more and 12 nm or less.
  • each layer of the light-emitting device 2 may be confirmed by confirming the composition at the interface of each layer and its position in the film thickness direction.
  • This confirmation may be performed, for example, by Method 1: EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) of the cross section of each layer of the light-emitting device 2 using a TEM (Transmission Electron Microscope).
  • Method 1 may also be used in conjunction with FIB (Focused Ion Beam) processing.
  • the light-emitting element 2 is not limited to the layer structure described above.
  • the light-emitting element 2 may include at least one of a hole injection layer located between the anode 21 and the hole transport layer 22, and an electron injection layer located between the cathode 25 and the electron transport layer 24.
  • the light-emitting element 2 may also include at least one of an electron blocking layer located between the hole transport layer 22 and the light-emitting layer 23, and a hole blocking layer located between the electron transport layer 24 and the light-emitting layer 23. Therefore, the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the anode 21 side may be an electron blocking layer, or the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the cathode 25 side may be a hole blocking layer.
  • the light-emitting element 2 may also include a protective layer or intermediate layer located at least either between the hole transport layer 22 and the light-emitting layer 23, or between the electron transport layer 24 and the light-emitting layer 23. Therefore, at least one of the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the anode 21 side and the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the cathode 25 side may be a protective layer or intermediate layer.
  • the light-emitting element 2 may have only the light-emitting layer 23 between the anode 21 and the cathode 25; in other words, it may not have a charge transport layer between the anode 21 and the cathode 25.
  • the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the anode 21 side may be the anode 21, or the layer adjacent to the light-emitting layer 23 on the cathode 25 side may be the cathode 25.
  • the light-emitting element 2 may include, from the substrate 3 side, a cathode 25, an electron transport layer 24, an emitting layer 23, a hole transport layer 22, and an anode 21, in this order.
  • the stacking order of the layers from the anode 21 to the cathode 25 of the light-emitting element 2 may be reversed.
  • the emitting layer 23 includes, on the electron transport layer 24, a second emitting layer 23B and a first emitting layer 23A, in this order.
  • Fig. 5 is a schematic side cross-sectional view of a display device 1C according to the comparative example.
  • the display device 1C according to the comparative embodiment has a light-emitting element 2C instead of the light-emitting element 2.
  • the light-emitting element 2C has a light-emitting layer 23C instead of the light-emitting layer 23.
  • Figure 6 is an enlarged schematic diagram of the cross section shown in Figure 5, showing the light-emitting layer 23C and the hole transport layer 22 and electron transport layer 24 in the vicinity of the light-emitting layer 23C, and in particular showing an enlarged region EC shown in Figure 5.
  • the light-emitting layer 23C includes a plurality of quantum dots 30 and a first additive 40 encapsulating each of the quantum dots 30.
  • the first additive 40 is adjacent to both the hole transport layer 22 and the electron transport layer 24, and none of the quantum dots 30 is adjacent to either the hole transport layer 22 or the electron transport layer 24.
  • the light-emitting layer 23C does not include a semiconductor 41; in other words, no semiconductor 41 is included between the quantum dots 30 and the hole transport layer 22.
  • the first addition 40 is located not only between the electron transport layer 24 and the quantum dots 30, but also between the hole transport layer 22 and the quantum dots 30. Therefore, when the light-emitting element 2C including the light-emitting layer 23C is driven, the first addition 40 formed between the hole transport layer 22 and the quantum dots 30 behaves as a virtual diode D. Therefore, in the light-emitting element 2C of the comparative embodiment, the first addition 40 between the hole transport layer 22 and the quantum dots 30, which behaves as a virtual diode D, reduces the efficiency of hole injection from the hole transport layer 22 to the quantum dots 30.
  • the thickness T1 of the first addition 40 between the hole transport layer 22 and the first quantum dot 31 is smaller than the thickness T2 of the second addition 42 between the electron transport layer 24 and the second quantum dot 32. Therefore, the effective electrical resistance of the above-mentioned hypothetical diode D in the light-emitting layer 23 of the light-emitting element 2 is lower between the hole transport layer 22 and the first quantum dot 31 than between the electron transport layer 24 and the second quantum dot 32.
  • the light-emitting element 2 improves the efficiency of hole injection from the anode 21 to the light-emitting layer 23 via the hole transport layer 22 compared to the efficiency of electron injection from the cathode 25 to the light-emitting layer 23 via the electron transport layer 24.
  • the first quantum dots 31 located closer to the anode 21 than the second quantum dots 32 include not only the first additive 40 but also the semiconductor 41 between them and the hole transport layer 22. Therefore, the light-emitting element 2 according to this embodiment further reduces the effective electrical resistance of the virtual diode D formed between the hole transport layer 22 and the first quantum dots 31, compared to the light-emitting element 2C according to the comparative embodiment. Therefore, in the light-emitting element 2 according to this embodiment, the transport of holes from the hole transport layer 22 to the first quantum dots 31 is achieved more efficiently.
  • the light-emitting element 2 improves the efficiency of hole injection from the hole transport layer 22 to the first quantum dots 31, and reduces the luminous efficiency of the light-emitting layer 23 and the deterioration of each layer between the anode 21 and the cathode 25.
  • the light-emitting layer 23 of the light-emitting element 2 includes a first additive 40 located around the first quantum dot 31 and a second additive 42 located around the second quantum dot 32. Therefore, the light-emitting layer 23 can protect the quantum dots 30, including the first quantum dot 31 and the second quantum dot 32, from foreign substances such as moisture using the first additive 40 and the second additive 42. Therefore, the light-emitting element 2 can reduce deterioration of the quantum dots 30 in the light-emitting layer 23 using the first additive 40 and the second additive 42.
  • the light-emitting element 2 achieves improved luminous efficiency and improved reliability of each layer between the anode 21 and the cathode 25 while reducing deterioration of the quantum dots 30 due to the first and second additions 40 and 42.
  • the display device 1 equipped with the light-emitting element 2 achieves reduced power consumption and a longer lifespan.
  • thickness T1 may be 1 nm or more, and thickness T3 may be 6 nm or more. Furthermore, in order to further improve the efficiency of hole injection from the anode 21 to the light-emitting layer 23 via the hole transport layer 22, thickness T1 may be 3 nm or less, and thickness T3 may be 12 nm or less.
  • the first appendage 40 is positioned around the entire periphery of the first quantum dots 31, covering the first quantum dots 31, thereby further improving the protective effect of the first appendage 40 on the first quantum dots 31 in the light-emitting element 2. Furthermore, the spaces between the multiple first quantum dots are filled with the semiconductor 41, thereby further improving the protective effect of the semiconductor 41 on the first quantum dots 31 in the light-emitting element 2. In addition, the spaces between the multiple first quantum dots are filled with the first appendage 40 and the semiconductor 41, thereby further improving the protective effect of the first quantum dots 31 in the light-emitting element 2.
  • the efficiency of hole injection from the hole transport layer 22 to the first quantum dots 31 is improved compared to when only the first additive is located between the first quantum dots 31.
  • the thickness T2 may be 3 nm or more, or, as described above, the second additive 42 may fill the space between at least two second quantum dots 32. Furthermore, from the viewpoint of reducing the accumulation of excess electrons on the cathode 25 side of the light-emitting layer 23 and reducing the overall electrical resistance of the light-emitting element 2, the thickness T2 may be 6 nm or less.
  • the first additive 40 or the second additive 42 may be insulating.
  • the insulating first additive 40 or the second additive 42 further reduces the penetration of foreign matter into the quantum dots 30.
  • the insulating first additive 40 or the second additive 42 reduces the injection of excess electrons, such as Auger electrons, into the quantum dots 30, which may degrade the quantum dots 30, or the propagation of energy from these electrons. Therefore, with the above configuration, the light-emitting element 2 more efficiently protects the quantum dots 30, further reduces degradation of the quantum dots 30, and further improves the carrier balance of the light-emitting layer 23.
  • Fig. 7 is a flowchart showing a method for manufacturing the display device 1 according to this embodiment.
  • a substrate 3 is prepared (step S21).
  • the substrate 3 may be manufactured, for example, by forming a plurality of the pixel circuits PC described above on a glass substrate.
  • the light-emitting element 2 is formed on the substrate 3.
  • the anode 21 is formed on the substrate 3 by any of the methods described above (step S22).
  • the anode 21 may be formed in an island shape for each pixel circuit PC.
  • a hole transport layer 22 is formed on the anode 21 by any of the methods described above (step S23).
  • the hole transport layer 22 may be formed in common for multiple anodes 21, or may be formed in an island shape for each anode 21.
  • the hole transport layer 22 may be made of different materials depending on the emission color of the sub-pixel.
  • Fig. 8 is a flowchart showing the method for forming the light-emitting layer 23 according to this embodiment.
  • step S1 a first dispersion and a second dispersion are prepared.
  • step S1 the first dispersion and the second dispersion are prepared using a mixing process.
  • the mixing process in the preparation of the first dispersion will be explained below using Figure 9.
  • Figure 9 is a side view of the process showing the mixing process in the method for forming the light-emitting layer 23 according to this embodiment.
  • dispersion liquid LA and dispersion liquid LB are prepared as shown in step S1-1 of Figure 9.
  • the dispersion liquid LA is a dispersion liquid in which a precursor 51 as a first precursor and a precursor ligand 52 are dispersed in a solvent 50.
  • the solvent 50 is a polar solvent such as N,N-dimethylformamide (DMF).
  • the precursor 51 and the precursor ligand 52 are first precursors that are precursors of the first adduct 40, and are converted to the first adduct 40 by a reaction or the like described below.
  • the precursor 51 may contain tetramethyl orthosilicate (TMOS) shown in the following formula (1).
  • TMOS tetramethyl orthosilicate
  • the precursor ligand 52 may contain 3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane (MPS) shown in the following formula (2).
  • dispersion LA may further include a halogen source 53 in solvent 50.
  • the halogen source 53 may function as a catalyst for the conversion of precursor 51 and precursor ligand 52 to first adduct 40, as described below.
  • Dispersion LA may be prepared by adding separately synthesized precursor 51, precursor ligand 52, and halogen source 53 to solvent 50.
  • Dispersion liquid LB may be prepared by synthesizing a plurality of quantum dots 30 in solvent 54 by any method, including conventionally known methods, and then adding organic ligands 55 to solvent 54.
  • dispersion liquid LB may be prepared by extracting quantum dots 30 synthesized separately and the organic ligands 55 that coordinate to the quantum dots 30, and adding them to solvent 54.
  • dispersion liquid LA and dispersion liquid LB are thoroughly stirred and mixed in the container.
  • some of the organic ligands 55 coordinated to the quantum dots 30 are replaced by precursor ligands 52. This makes it easier for the quantum dots 30 to disperse in solvent 50 than in solvent 54, and as shown in step S1-2 of Figure 9, the quantum dots 30 migrate from dispersion liquid LB to dispersion liquid LA.
  • the precursor 51 and precursor ligand 52 react in the dispersion liquid LA and are converted into an adduct around the quantum dots 30.
  • the precursor 51 contains TMOS and the precursor ligand 52 contains MPS.
  • the methoxy groups of the TMOS precursor 51 and the MPS precursor ligand 52 react with water (H 2 O) and are replaced with hydroxyl groups (OH-), and methanol is produced as a by-product.
  • the two hydroxyl groups undergo dehydration condensation with each other, resulting in dehydration condensation between TMOS and MPS, between two TMOSs, and between two MPSs.
  • step S1 the precursor 51 and the precursor ligand 52 are converted into the first adduct 40 containing silicon oxide.
  • the reaction between precursor 51 and precursor ligand 52 may proceed using halogen source 53 as a catalyst. Furthermore, in step S5, some of the methoxy groups in TMOS of precursor 51 and MPS of precursor ligand 52 may react through the reaction; in other words, methoxy groups or hydroxyl groups may remain in first adduct 40.
  • step S1-2 of FIG. 9 mixing dispersion liquid LA and dispersion liquid LB synthesizes first quantum dot structures 33 including quantum dots 30 and first adducts 40 covering the quantum dots 30. Note that in step S1-2, the first quantum dot structures 33 may migrate to the interface between dispersion liquid LA and dispersion liquid LB.
  • the first quantum dot structures 33 are extracted from the dispersion liquid LA, for example, by centrifuging the dispersion liquid LA at 4000 rpm for 5 minutes.
  • a poor solvent such as ethyl acetate or acetone may be added to the dispersion liquid LA to precipitate the first quantum dot structures 33.
  • the precipitate containing the first quantum dot structures 33 is dispersed in a solvent 50 in a separate container together with a precursor of the semiconductor 41. In this way, the first dispersion liquid is prepared.
  • Fig. 10 is a schematic diagram showing the first dispersion liquid L1 according to this embodiment poured into a container C.
  • the first dispersion liquid L1 is a dispersion liquid in which a plurality of first quantum dot structures 33 and a precursor 56 of a semiconductor 41 are dispersed in a solvent 50.
  • the precursor 56 may contain a metal acetate, a metal nitrate, or a metal halide as a metal source.
  • the precursor 56 may contain at least one of thiourea, N-methylthiourea, 1,3-dimethylthiourea, N,N'-dimethylthiourea, tetramethylthiourea, or thioacetamide as a sulfur source.
  • the precursor 56 may contain a metal complex in which thiourea, N-methylthiourea, 1,3-dimethylthiourea, N,N'-dimethylthiourea, tetramethylthiourea, or thioacetamide is coordinated to a metal atom.
  • the mixing step in the preparation of the second dispersion differs from the mixing step in the preparation of the first dispersion in that the precursor 51 and the precursor ligand 52 are second precursors that are precursors of the second adduct 42, and are converted into the second adduct 42 by the reaction described above or the like.
  • the respective configurations of the dispersions LA and LB, and the method of stirring the dispersions LA and LB may be the same as in the mixing step in the preparation of the first dispersion.
  • first adduct 40 and the second adduct 42 are the same, as described above.
  • first precursor which is the precursor of the first adduct 40
  • second precursor which is the precursor of the second adduct 42
  • precursor 51 and precursor ligand 52 are both referred to as precursor 51 and precursor ligand 52.
  • a second quantum dot structure including quantum dots 30 and a second additive 42 covering the quantum dots 30 is synthesized. Thereafter, in the mixing step of preparing the second dispersion, the second quantum dot structure is extracted, and the second quantum dot structure, precursor 51, and halogen source 53 are dispersed in a solvent in a separate container. In this way, the second dispersion is prepared.
  • Figure 11 is a schematic diagram showing the second dispersion liquid L2 according to this embodiment poured into a container C.
  • the second dispersion L2 is a dispersion in which a plurality of second quantum dot structures 34, each including quantum dots 30 and a second additive 42 covering the quantum dots 30, are dispersed in a solvent 57.
  • the second dispersion also contains a precursor 51 and a halogen source 53 dispersed in the solvent 57.
  • the solvent 57 may contain, for example, toluene.
  • step S1 does not have to be performed after step S23, in other words, it does not have to be performed after the formation of the hole transport layer 22.
  • the preparation of the first dispersion L1 and the second dispersion L2 may be completed by the time step S23 is completed, in other words, by the time the formation of the hole transport layer 22 is completed.
  • a film-forming step of the light-emitting layer 23 is carried out.
  • the film-forming step of the light-emitting layer 23 will be described in more detail with reference to Fig. 12 in addition to Fig. 8.
  • Fig. 12 is a process cross-sectional view showing the film-forming step of the light-emitting layer 23, which is part of the method of forming the light-emitting layer 23.
  • the precursor of the semiconductor 41 in the first dispersion liquid L1 containing the precursor 56 is converted into the semiconductor 41 (step S3).
  • the precursor 56 in the first dispersion liquid L1 is reacted by heating each portion of the substrate 3 containing the applied first dispersion liquid L1 at a temperature of, for example, 80°C to 500°C for 1 minute or more.
  • the laminate including the layers on the substrate 3 is used as the substrate, and the second dispersion L2 is applied to the substrate (step S4).
  • the second dispersion L2 is applied to the first light-emitting layer 23A by any method, including a conventionally known application method such as spin coating.
  • the precursor of the second adduct 42 in the second dispersion liquid L2, which contains the precursor 51, is converted into the second adduct 42 (step S5).
  • the portions of the substrate 3 containing the applied second dispersion liquid L2 are heated, for example, at 100°C for 30 minutes, to cause a reaction of the precursor 51 in the second dispersion liquid L2.
  • the above reaction of the precursor 51 may proceed using a halogen source 53 as a catalyst.
  • step S5 the precursor 51 in the applied second dispersion liquid L2 is located around the second quantum dot structures 34. Therefore, the precursor 51 converted in step S5 is converted into the second additive 42 so as to fill the spaces between the second quantum dot structures 34. Therefore, as shown in step S5 of FIG. 12, a second light-emitting layer 23B including a plurality of second quantum dots 32 encapsulated in the second additive 42 is formed on the first light-emitting layer 23A. This completes the formation of the light-emitting layer 23.
  • the electron transport layer 24 is formed on the light-emitting layer 23 by any of the methods described above (step S25).
  • the electron transport layer 24 may be formed by the same method as the hole transport layer 22, except for the formation position and the material used.
  • the above method makes it possible to manufacture a display device 1 equipped with a light-emitting element 2 that reduces deterioration of the quantum dots 30 using the first and second additives 40 and 42, while achieving improved luminous efficiency and improved reliability of each layer between the anode 21 and cathode 25.
  • the first light-emitting layer 23A is formed by a method including the conversion of a first precursor, which is a precursor of the first additive 40.
  • the second light-emitting layer 23B is formed by a method including the conversion of a second precursor, which is a precursor of the second additive 42. The above method makes it possible to more simply form the first light-emitting layer 23A including the first additive 40 that covers the first quantum dots 31, and the second light-emitting layer 23B including the second additive 42 that fills the spaces between the second quantum dots 32.
  • the reaction time of the first precursor in the conversion of the first precursor may be shorter than the reaction time of the second precursor in the conversion of the second precursor.
  • the reaction time of the first precursor in the conversion of the first precursor may be, for example, the time it takes for the precursor 51 and precursor ligand 52 to react in the preparation of the first dispersion L1.
  • the reaction time of the second precursor in the conversion of the second precursor may be, for example, the sum of the time it takes for the precursor 51 and precursor ligand 52 to react in the preparation of the second dispersion L2 and the reaction time of the precursor 51 in the applied second dispersion L2.
  • the method for forming the light-emitting layer 23 is not limited to the above.
  • a dispersion liquid in which quantum dots 30 and a first precursor are dispersed may first be applied to the hole transport layer 22, and the first precursor may be converted into a first additive 40 in the dispersion liquid to form a layer including the first quantum dot structure 33.
  • a dispersion liquid in which a precursor 56 is dispersed may be applied to the layer including the first quantum dot structure 33, and the precursor 56 may be converted into a semiconductor 41 in the dispersion liquid to form the first light-emitting layer 23A.
  • a dispersion liquid in which quantum dots 30 and the second precursor are dispersed may be applied to the first light-emitting layer 23A, and the second precursor may be converted into the second adduct 42 in the dispersion liquid to form the second light-emitting layer 23B.
  • the conversion of the first precursor to the first adduct 40 may be performed before or after the application of the first dispersion.
  • the conversion of the second precursor to the second adduct 42 may be performed before or after the application of the second dispersion, or may be performed both before and after the application of the second dispersion.
  • the applied first dispersion L1 or the applied second dispersion L2 may be heated.
  • the first dispersion L1 is applied onto the hole transport layer 22, heat generated by heating the first dispersion L1 is easily transmitted to the hole transport layer 22. Therefore, since the hole transport layer 22 according to this embodiment contains an inorganic substance, the light-emitting element 2 reduces deterioration of the hole transport layer 22 during the manufacturing process of the light-emitting element 2.

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Abstract

発光素子（２）は、アノード（２１）とカソード（２５）との間に位置する発光層（２３）を備える。発光層は、第１量子ドット（３１）と、第２量子ドット（３２）と、第１付加物（４０）と、第２付加物（４２）と、を含む。第１付加物は発光層がアノードの側において隣り合う層（２２）と第１量子ドットとの間に位置する。第２付加物は発光層がカソードの側において隣り合う層（２４）と第２量子ドットとの間に位置する。第１付加物の厚さ（Ｔ１）が第２付加物の厚さ（Ｔ２）よりも小さい。

Description

発光素子、表示装置、発光素子の製造方法
　本開示は、発光素子、当該発光素子を備えた表示装置、および当該発光素子の製造方法に関する。
　非特許文献１には、発光素子に用いられる発光体として、量子ドット（半導体ナノ粒子）と、当該量子ドットの周囲に位置する酸化シリコン（シリカ）を含む付加物とを有する量子ドット構造体が開示されている。量子ドットの周囲に付加物を有する構造体は、付加物により量子ドットを保護して量子ドットの信頼性を向上させる。
Cong Shen, Yanqing Zhu et al. Blue-Emitting InP/GaP/ZnS Quantum Dots with Enhanced Stability by Siloxane Capping: Implication for Electroluminescent Devices. ACS Appl. Nano Mater. 2022.5.2, pp. 2801-2811.
　非特許文献１に記載されているような構造体を発光層に備えた発光素子においては、各電極からの電荷の量子ドットへの注入が付加物により阻害され、発光素子の抵抗が増大する、あるいは発光素子の発光効率が低下する場合がある。特に、上述した発光素子においては、電子に対する移動度の低さに起因して、発光層の各量子ドットへの電荷の注入効率が低下する問題は、量子ドットへの正孔の注入において顕著となる傾向にある。
　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発光層と、を備え、前記発光層は、第１量子ドットと、前記第１量子ドットよりもカソードの側に位置する第２量子ドットと、前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層と前記第１量子ドットとの間に位置する第１付加物と、前記発光層が前記カソードの側において隣り合う層と前記第２量子ドットとの間に位置する第２付加物と、を含み、前記第１付加物の厚さが前記第２付加物の厚さよりも小さい。
　本開示の一態様に係る発光素子の製造方法は、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発光層と、を備えた発光素子の製造方法であって、前記発光層の形成を含み、前記発光層は、第１量子ドットと、前記第１量子ドットよりもカソードの側に位置する第２量子ドットと、前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層と前記第１量子ドットとの間に位置する第１付加物と、前記発光層が前記カソードの側において隣り合う層と前記第２量子ドットとの間に位置する第２付加物と、を含み、前記第１付加物の厚さが前記第２付加物の厚さよりも小さい。
　本開示の一態様に係る構成によれば、発光素子において、少なくとも一部の量子ドットを付加物にて保護しつつ、発光層におけるアノードの側に位置する量子ドットへの正孔注入の効率を向上させる。
実施形態に係る表示装置の概略側断面図である。 実施形態に係る表示装置の概略図である。 実施形態に係る発光層およびその近傍の断面の概略拡大図である。 実施形態に係る量子ドット間を充たす付加物を示すための模式図である。 比較形態に係る表示装置の概略側断面図である。 比較形態に係る発光層およびその近傍の断面の概略拡大図である。 実施形態に係る表示装置の製造方法を示すフローチャートである。 実施形態に係る発光層の形成方法を示すフローチャートである。 実施形態に係る発光層の形成方法における混合工程を示す工程側面図である。 実施形態に係る第１分散液を示す概略図である。 実施形態に係る第２分散液を示す概略図である。 実施形態に係る発光層の形成方法の一部を示す工程断面図である。
　〔実施形態〕
　＜表示装置：概要＞
　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。
　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Ｘを含む表示部ＤＡと、複数のサブ画素Ｘを駆動するドライバ回路ＤＲとを備える。複数のサブ画素Ｘのそれぞれは、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の概略側断面図であり、特に、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。なお、本開示における表示装置の各概略断面図および各工程断面図は、図１に示す表示装置１の断面に対応する断面を示す。
　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、特に基板３上に複数の発光素子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２は、アノード２１上に、正孔輸送層２２と、発光層２３と、電子輸送層２４と、カソード２５とを、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。
　＜発光素子の概要＞
　以下、発光素子２の各層の構成について、より詳細に説明する。
　アノード２１およびカソード２５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２４と電気的に接続されている。
　アノード２１とカソード２５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２５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２５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。
　正孔輸送層２２は、発光層２３におけるアノード２１の側と隣り合うとともに、アノード２１からの正孔を発光層２３へと輸送する、正孔輸送材料を含む層である。なお、本開示において「２部材が隣り合う」とは、当該２部材が直接接することを指してもよく、あるいは、当該２部材が互いに近接することを指してもよい。特に、本開示において「２部材が隣り合う」とは、当該２部材が他の部材を介して互いに近接することを指してもよい。例えば、本開示において「２部材が隣り合う」場合、当該２部材の最短距離は４ｎｍ以下であってもよく、また、当該２部材の間に４ｎｍ以下の大きさを有する部材が位置してもよい。本実施形態において、正孔輸送層２２、換言すれば発光層２３がアノード２１の側において隣り合う層は、無機物を含んでもよい。特に、正孔輸送層２２は正孔輸送材料として無機材料を含んでもよい。例えば、正孔輸送層は、ＮｉまたはＣｒの酸化物を含んでもよい。また、正孔輸送層は、硫化亜鉛、またはセレン化硫化亜鉛を含んでもよい。さらに、正孔輸送層は、ｐ型半導体を含んでもよい。上述した材料を含む正孔輸送層２２は、アノード２１から発光層２３への正孔の注入効率をより向上させる。
　ただし本実施形態においてはこれに限られず、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の他の無機材料としては、モリブデン酸化物、ＭｇＯ、ＭｇＺｎＯ、ＬａＮｉＯ３、ＭｏＯ３、またはＷＯ３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２４は、カソード２５からの電子を発光層２３へと輸送する、電子輸送材料を含む層である。電子輸送層２４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２４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（ＷＯ３）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２４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２４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２４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２４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。また、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２５と電子輸送層２４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と発光層２３との間、あるいは、電子輸送層２４と発光層２３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２４と同一の手法によって形成してもよい。
　＜発光層：量子ドット＞
　本実施形態に係る発光層２３について、図３を図１と併せて参照してより詳細に説明する。図３は図１に示す断面のうち、発光層２３と、正孔輸送層２２および電子輸送層２４のうち発光層２３の近傍とについて拡大して示し、特に、図１に示す領域Ｅ１について拡大して示す概略図である。
　本実施形態に係る発光層２３は、複数の量子ドット３０と、第１付加物４０と、半導体４１と、第２付加物４２と、を含む。
　量子ドット３０は、例えばいずれも、コアと、該コアの周囲に形成されたシェルとを備えた、コア／シェル構造の量子ドットであってもよい。本実施形態において、量子ドット３０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３０における電子および正孔の再結合は、主にコアにおいて生じる。量子ドット３０のコアは、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３０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、シェルは、コア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３０は、コアおよびシェルのそれぞれの材料に、従来公知のコア／シェルを有する量子ドットのコア材およびシェル材に使用される材料を含んでいてもよい。量子ドット３０は、例えば、ＩｎＰ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ／ＣｄＳ、ＺｎＳｅ／ＺｎＳまたはＣＩＧＳ／ＺｎＳ等を、コア／シェル構造として有していてもよい。なお、シェルは互いに異なる複数の材料を含む、複数の層から形成されていてもよい。
　量子ドット３０の粒径は１～１００ｎｍ程度である。量子ドット３０からの発光の波長は、
粒径によって制御することができる。特に、量子ドット３０は、コア／シェル構造を備えているため、コアの粒径を制御することにより、量子ドット３０からの発光の波長を制御できる。このため、量子ドット３０の粒径を制御することにより、表示装置１が発する光の波長を制御できる。
　発光層２３は、膜厚方向における何れかの位置の、当該膜厚方向と直交する面方向において、１０００ｎｍ２あたり１個以上の量子ドット３０を含有してもよい。この場合、発光層２３は、一般に発光素子の発光層として機能するために十分な濃度の量子ドット３０を含有する。
　本実施形態において、量子ドット３０は、第１量子ドット３１と、第２量子ドット３２と、を含む。特に、第２量子ドット３２は第１量子ドット３１よりもカソード２５の側に位置する。例えば、図１および図３に示すように、発光層２３は、第１発光層２３Ａと、第１発光層２３Ａよりもカソード２５の側に位置する第２発光層２３Ｂと、を有してもよい。この場合、第１発光層２３Ａは量子ドット３０のうち第１量子ドット３１を含んでもよく、第２発光層２３Ｂは量子ドット３０のうち第２量子ドット３２を含んでもよい。なお、本開示における第１発光層２３Ａと第２発光層２３Ｂとは、本開示における発光層２３の構成をより明確に説明するために便宜上設けている部材に過ぎない。換言すれば、発光層２３は明確に区別可能な第１発光層２３Ａと第２発光層２３Ｂとを含んでいなくともよい。このように本開示において、例えば発光層２３の断面観察等において発光層２３の各部、例えば、量子ドットに加え、後述する付加物、および有機リガンド等の位置関係を確認できる限り、本開示における発光層２３の具体的な構成は特に限定されない。
　＜発光層：第１付加物＞
　第１発光層２３Ａは第１付加物４０を含む。第１付加物４０は絶縁性を有する。例えば、第１付加物４０は、酸化シリコン、酸化ホウ素、酸化リン、酸化ゲルマニウム、フッ化ベリリウム、硫化ヒ素、セレン化シリコン、硫化ゲルマニウム、酸化チタン、酸化テルル、酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化鉛、窒化シリコンを含む群から少なくとも１種を含んでもよい。特に第１付加物４０は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンの少なくとも１種を含んでもよい。この場合第１付加物４０はより緻密となるため、後述する量子ドット３０を水分等の異物を保護する効果をより向上させる。
　第１付加物４０は、発光層２３がアノード２１の側において隣り合う層、換言すれば正孔輸送層２２と、第１量子ドット３１と、の間に位置する。図３に示す、正孔輸送層２２の上面２２Ｔと第１量子ドット３１との間における第１付加物４０の厚さＴ１は１ｎｍ以上３ｎｍ以下であってもよい。なお、本開示において「厚さ」とは、層状の部材の面内方向に垂直な方向における寸法を指す。後述する通り第１付加物４０が第１量子ドット３１を覆う場合、本開示における第１付加物４０の「厚さ」とは、当該第１量子ドット３１の中心から周囲に向かう方向における長さを指す。発光素子２の積層方向における断面を観察した場合における「厚さ」は、観察する範囲内における部材の厚さの平均値を指す。この場合、断面観察の面積は５ｎｍ２以上５００ｎｍ２以下である。
　特に、第１付加物４０は、第１量子ドット３１の周囲に位置してもよく、さらに、第１量子ドット３１の全周囲にわたって位置し、第１量子ドット３１を覆ってもよい。この場合、第１発光層２３Ａは、第１量子ドット３１と、当該第１量子ドット３１を内包する第１付加物４０と、を含む第１量子ドット構造体３３を複数備えると見なせる。
　例えば、図３に示すように、何れかの第１量子ドット３１を通る何れかの断面において、第１付加物４０が当該第１量子ドット３１の全周囲に位置してもよい。ここで、「第１付加物４０が当該第１量子ドット３１の全周囲に位置する」とは、第１付加物４０が当該第１量子ドット３１の周囲の９０％以上に位置することを意味してもよい。また、第１量子ドット３１の表面と第１付加物４０とが接してもよい。
　＜発光層：半導体＞
　第１発光層２３Ａは半導体４１を含む。半導体４１は、少なくとも第１付加物４０よりも高い導電性を有する。半導体４１は、硫化亜鉛、硫化ガリウム、硫化マグネシウム、硫化カドミウム、硫化スズ、硫化インジウム、および硫化マンガンのうち少なくとも１種を含んでもよい。特に、半導体４１は、第１量子ドット３１との間の接触抵抗を低減する観点から、第１量子ドット３１がシェル等の最外周に含む材料と同一の材料を含んでもよい。
　特に、半導体４１は、第１発光層２３Ａが含む複数の第１量子ドット構造体３３を内包してもよく、また、半導体４１は、発光層２３が正孔輸送層２２の上面２２Ｔと接する外縁を構成してもよい。
　本実施形態において、少なくとも２つの第１量子ドット３１の間は、半導体４１によって充たされてもよく、あるいは、第１付加物４０および半導体４１によって充たされてもよい。例えば、第１付加物４０が各第１量子ドット３１の周囲の一部のみに位置する場合、少なくとも２つの第１量子ドット３１の間は、半導体４１のみによって充たされてもよい。あるいは、各第１量子ドット３１の全周囲に第１付加物４０が位置する場合、少なくとも２つの第１量子ドット３１の間は、第１付加物４０および半導体４１によって充たされてもよい。
　ここで、複数の量子ドット３０の間を充たす部材について、図４をさらに参照してより詳細に説明する。図４の模式図４０１および模式図４０２は、量子ドット３０の間を充たす部材を示すための模式図である。特に、模式図４０１および模式図４０２は、図３に示す、２つの量子ドット３０の組Ｐおよびその間の領域（空間）Ｋの２つの例についてそれぞれ示す図である。特に、当該模式図４０１および模式図４０２は、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの組の例である、組Ｐ１および組Ｐ２についてそれぞれ示す図である。
　本明細書において、部材が複数の量子ドット３０の間を充たすとは、図４に示す組Ｐ１の模式図４０１に示すように、少なくとも量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの間の領域Ｋを当該部材が充たすことが分かればよい。領域Ｋは、発光層２３の断面において、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの外周に接する２直線（共通外接線）と、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの対向する外周とに囲まれる領域である。このため、図４に示す組Ｐ２の模式図４０２に示すように、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとが互いに近づいていても領域Ｋは存在し得、また、部材は当該領域Ｋを充たす。
　部材が複数の量子ドット３０の間を充たすとは、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの間の領域Ｋが全て部材のみからなることを指していなくともよい。例えば、量子ドット３０Ａと量子ドット３０Ｂとの間の領域Ｋには、部材の材料と異なるリガンド等の材料が含まれていてもよい。具体的には、例えば、発光層２３は、塗布形成に用いられる分散液中での量子ドット３０の分散性向上のために添加され、当該分散液中において量子ドット３０の外周面に配位する有機リガンドを発光層２３に含んでもよい。この場合、発光層２３においては、発光層２３の信頼性を向上する観点から、例えば、領域Ｋを含む全重量に対する有機リガンドの重量比が５％未満であってもよい。
　＜発光層：第２付加物＞
　第２発光層２３Ｂは、第２付加物４２を含む。第２付加物４２は絶縁性を有する。例えば、第２付加物４２は第１付加物４０と同一の材料を含んでもよく、特に、同一の組成を有してもよい。換言すれば、第１付加物４０および第２付加物４２の少なくとも一方は、上述した材料を含んでもよい。なお、本明細書において、「２つの部材の組成が同一である」とは、両部材が完全に同一の組成を有することを指さない。例えば、第１付加物４０および第２付加物４２が共に２種の原子を含む場合、一方の原子に対する他方の原子の割合の差が１％以下であれば、両者の組成は同一であるとみなしてもよい。
　特に第２付加物４２は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンの少なくとも１種を含んでもよい。この場合第２付加物４２はより緻密となるため、後述する量子ドット３０を水分等の異物を保護する効果をより向上させる。第１付加物４０が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンの少なくとも１種を含むとともに、第２付加物４２が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンの少なくとも１種を含んでもよい。この場合、第１付加物４０および第２付加物４２は量子ドット３０をより強く保護することができる。
　また、本開示における「原子」とは、原子単体で存在することのみを意味するものではない。本開示における「原子」とは、当該原子とそれとは別の原子を含む２つ以上の原子を有する分子の形で存在するものも含み、錯体の形で存在するものも含み、もしくは、化合物の形で存在するものも含み、または、イオンの形で存在するものも含む。ただし、本開示における「原子」とは、その他の原子の存在の形態を限定するものではない。すなわち、金属原子とは、金属原子を有する化合物の形で存在するものも含み、金属イオンの形で存在するものも含む。金属原子は、存在の形態がいずれであろうとも、分析により物質中に存在することが特定できれば、当該物質中が金属原子を有すると見なしてもよい。
　第２付加物４２は、発光層２３がカソード２５の側において電子輸送層２４と隣り合う。特に、第２付加物４２は、発光層２３の外縁のうち電子輸送層２４の下面２４Ｕと隣り合う部分を構成してもよい。このため、発光層２３は、電子輸送層２４と第２量子ドット３２との間に第２付加物４２を含む。
　上述した厚さＴ１は、図３に示す、電子輸送層２４と第２量子ドット３２との間に位置する第２付加物４２の厚さＴ２よりも小さい。特に、厚さＴ２は、３ｎｍ以上６ｎｍ以下であってもよい。また、第２付加物４２は、量子ドット３０のうち少なくとも２つの第２量子ドット３２の間に位置してもよく、さらに、当該２つの第２量子ドット３２の間を充たしてもよい。
　第２付加物４２は、第２発光層２３Ｂの膜厚方向における何れかの位置において、当該膜厚方向と直交する面方向に１０００ｎｍ２以上の面積の連続膜を有してもよい。また、第２発光層２３Ｂにおいて、第２量子ドット３２は第２付加物４２の連続膜に内包されていてもよく、換言すれば、第２量子ドット３２は第２付加物４２の連続膜に内包されていてもよい。
　例えば、第２発光層２３Ｂを構成する第２量子ドット３２の８０％以上において、その表面の６０％以上が第２付加物４２の連続膜と接触している場合には、第２発光層２３Ｂが含む第２量子ドット３２は第２付加物４２に内包されていると言える。このように、第２付加物４２に内包された第２量子ドット３２を含む第２発光層２３Ｂは、発光特性を改善し、また、寿命を長期化する。
　第２付加物４２は、例えば、第２量子ドット３２の全周囲にわたって位置してもよい。例えば、図３に示すように、何れかの第２量子ドット３２を通る何れかの断面において、第２付加物４２が当該第２量子ドット３２の全周囲に位置してもよい。ここで、「第２付加物４２が当該第２量子ドット３２の全周囲に位置する」とは、第２付加物４２が当該第２量子ドット３２の周囲の９０％以上に位置することを意味してもよい。また、図３に示すように第２量子ドット３２の表面と第２付加物４２とが接してもよい。
　第１付加物４０および第２付加物４２のバンドギャップは、量子ドット３０の構成材料のバンドギャップよりも広くともよい。量子ドット３０がコアとコアを囲むシェルとを有する場合、第１付加物４０および第２付加物４２のバンドギャップは、シェルの構成材料のバンドギャップよりも広くともよい。
　＜補記＞
　第１発光層２３Ａは、正孔輸送層２２の上面２２Ｔと第１量子ドット３１との間に、第１付加物４０および半導体４１を含んでもよい。この場合、発光層２３の膜厚方向において、正孔輸送層２２の上面２２Ｔと第１量子ドット３１との距離、換言すれば第１付加物４０と半導体４１との厚さＴ３は、６ｎｍ以上１２ｎｍ以下であってもよい。
　本実施形態に係る発光素子２の各層の具体的構造の確認は、各層の界面における組成、およびその膜厚方向における位置の確認により実現してもよい。上記確認は、例えば、方法１：ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いた発光素子２の各層の断面に対するＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により実行してもよい。特に、方法１においては、ＦＩＢ（集積イオンビーム）加工を併用してもよい。また、上記確認をより詳細に実行する方法としては、例えば、方法２：ダイナミックＳＩＭＳ（二次イオン質量分析法）を用いて、発光素子２の各層の膜厚方向における元素または分子の分布を確認する方法が挙げられる。また、方法３：上記方法２においては、ダイナミックＳＩＭＳをＴＯＦ（Time Of Flight）－ＳＩＭＳ（スタティックＳＩＭＳ）に置き換えてもよい。なお、上記確認方法は、上述した方法１から方法３の順に優先し、上記確認において、先の方法によって確認できた場合には後の方法による確認を省略してもよい。
　本実施形態に係る発光素子２は、上述した層構造に限定されない。例えば、発光素子２はアノード２１と正孔輸送層２２との間に位置する正孔注入層、およびカソード２５と電子輸送層２４との間に位置する電子注入層の少なくとも一方を備えてもよい。
　また、発光素子２は正孔輸送層２２と発光層２３の間に位置する電子ブロック層、および電子輸送層２４と発光層２３の間に位置する正孔ブロック層の少なくとも一方を備えてもよい。このため、発光層２３がアノード２１の側において隣り合う層は電子ブロック層であってもよく、あるいは、発光層２３がカソード２５の側において隣り合う層は正孔ブロック層であってもよい。加えて発光素子２は、正孔輸送層２２と発光層２３の間と、電子輸送層２４と発光層２３の間と、の少なくとも一方に位置する保護層または中間層を備えてもよい。このため、発光層２３がアノード２１の側において隣り合う層と、発光層２３がカソード２５の側において隣り合う層と、の少なくとも一方は保護層または中間層であってもよい。
　さらに、発光素子２は、アノード２１とカソード２５との間に発光層２３のみを備えてもよく、換言すればアノード２１とカソード２５との間に電荷輸送層を備えていなくともよい。この場合、発光層２３がアノード２１の側において隣り合う層はアノード２１であってもよく、あるいは、発光層２３がカソード２５の側において隣り合う層はカソード２５であってもよい。
　加えて、発光素子２は、基板３の側から、カソード２５、電子輸送層２４、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。換言すれば、発光素子２のアノード２１からカソード２５までの各層の積層順は逆転してもよい。発光素子２が発光層２３よりも基板３の側にカソード２５を備える場合、発光層２３は、電子輸送層２４上に、第２発光層２３Ｂ、および第１発光層２３Ａをこの順に備える。
　＜比較形態に係る発光層＞
　本実施形態に係る発光素子および表示装置が奏する効果について、比較形態に係る発光素子および表示装置との対比を行うことにより説明する。図５は比較形態に係る表示装置１Ｃの概略側断面図である。
　比較形態に係る表示装置１Ｃは本実施形態に係る表示装置１と比較して、発光素子２に代えて発光素子２Ｃを備える。発光素子２Ｃは発光素子２と比較して、発光層２３に代えて発光層２３Ｃを有する。
　図６は図５に示す断面のうち、発光層２３Ｃと、正孔輸送層２２および電子輸送層２４のうち発光層２３Ｃの近傍とについて拡大して示し、特に、図５に示す領域ＥＣについて拡大して示す概略図である。
　発光層２３Ｃは、複数の量子ドット３０と、当該量子ドット３０のそれぞれを内包する第１付加物４０と、を含む。特に、比較形態において、第１付加物４０は正孔輸送層２２および電子輸送層２４の双方と隣り合い、また、量子ドット３０は何れも正孔輸送層２２および電子輸送層２４と隣り合わない。さらに、発光層２３Ｃは半導体４１を含まず、換言すれば量子ドット３０と正孔輸送層２２との間に半導体４１を含まない。
　発光層２３Ｃが含む量子ドット３０のうち正孔輸送層２２の側に位置する量子ドット３０と正孔輸送層２２の上面２２Ｔとの間に位置する第１付加物４０の厚さを厚さＴ４とする。また、発光層２３Ｃが含む量子ドット３０のうち電子輸送層２４の側に位置する量子ドット３０と電子輸送層２４の下面２４Ｕとの間に位置する第１付加物４０の厚さを厚さＴ５とする。この場合、比較形態において、厚さＴ４は厚さＴ５以上である。
　以上の点を除き、比較形態に係る表示装置１Ｃは本実施形態に係る表示装置１と同一の構成を備える。
　ここで、比較形態に係る発光素子２Ｃを駆動した場合における、発光層２３Ｃを流れる電荷の経路について考察する。比較形態において、第１付加物４０は絶縁体である一方、量子ドット３０は半導体等の少なくとも第１付加物４０よりも電気伝導性の高い材料を含む。このため、発光素子２Ｃを駆動した場合、図６に示す通り、主に量子ドット３０を経由して正孔輸送層２２と電子輸送層２４との間を結ぶ経路Ｒに沿って電荷が輸送されると考えられる。
　上記前提において発光素子２Ｃを駆動した場合における経路Ｒ上の発光層２３Ｃを、正孔輸送層２２と電子輸送層２４とを結ぶとともに電荷を輸送する回路とみなす。この場合、当該回路は、正孔輸送層２２と電子輸送層２４との間の抵抗に加えて、経路Ｒ上の各量子ドット３０と各第１付加物４０とが仮想的なダイオードＤとして振る舞う回路であると見なせる。図６に示す例において、経路Ｒに沿って形成される仮想的な回路は、正孔輸送層２２と電子輸送層２４との間の抵抗に加えて、計５つのダイオードＤを含むと見なせる。
　特に、比較形態に係る発光層２３Ｃの経路Ｒ上の仮想的な回路は、電子輸送層２４と量子ドット３０との間に第１付加物４０が位置するのみならず、正孔輸送層２２と量子ドット３０との間に第１付加物４０が位置する。このため、発光層２３Ｃを含む発光素子２Ｃを駆動した場合には、正孔輸送層２２と量子ドット３０との間に形成された第１付加物４０が仮想的なダイオードＤとして振る舞う。したがって、比較形態に係る発光素子２Ｃにおいては、仮想的なダイオードＤとして振る舞う正孔輸送層２２と量子ドット３０との間の第１付加物４０は正孔輸送層２２から量子ドット３０への正孔の注入効率を低減する。
　一般に、発光材料として量子ドットを発光層に含む発光素子においては、発光層への電荷の注入効率の差、および電荷の移動度の差等に起因し、発光層における正孔濃度よりも電子濃度が過剰となる電子過多が発生する場合がある。発光層における電子過多は、量子ドットにおける失活過程を増大させ発光素子の発光効率を低減させるのみならず、過剰電子によるオージェ電子の生成の遠因となり得る。オージェ電子は量子ドットの発光に寄与しないとともに、量子ドットおよびその近傍における材料の劣化を引き起こす場合がある。
　ゆえに、発光素子２Ｃは、発光層２３Ｃの発光効率を低下させるとともに、発光層２３Ｃにおける電子過多を増大させ、余剰電子から生成されるオージェ電子による発光層２３Ｃの量子ドット３０または各輸送層の輸送材料の劣化を増大させる。
　特に、比較形態においては、上述した厚さＴ４が厚さＴ５以上である。発光素子２Ｃの発光層２３Ｃにおける、上述した仮想的なダイオードＤの実効的な電気抵抗は、正孔輸送層２２と量子ドット３０との間における値が、電子輸送層２４と量子ドット３０との間における値以上となる。したがって、上記事情からも、比較形態に係る発光素子２Ｃの発光層２３Ｃにおいては電子過多が生じやすくなる。
　＜実施形態に係る発光素子が奏する効果＞
　一方、正孔輸送層２２と第１量子ドット３１との間の第１付加物４０の厚さＴ１は、電子輸送層２４と第２量子ドット３２との間の第２付加物４２の厚さＴ２よりも小さい。このため、発光素子２の発光層２３における、上述した仮想的なダイオードＤの実効的な電気抵抗は、電子輸送層２４と第２量子ドット３２との間と比較して、正孔輸送層２２と第１量子ドット３１との間において低下する。したがって、本実施形態に係る発光素子２は、カソード２５から電子輸送層２４を介した発光層２３への電子注入の効率と比較して、アノード２１から正孔輸送層２２を介した発光層２３への正孔注入の効率を向上させる。
　さらに、本実施形態に係る発光素子２の発光層２３においては、第２量子ドット３２よりもアノード２１の側に位置する第１量子ドット３１は、正孔輸送層２２との間に第１付加物４０のみならず半導体４１を含む。このため、本実施形態に係る発光素子２は、比較形態に係る発光素子２Ｃと比較して、正孔輸送層２２と第１量子ドット３１との間に形成される、上述した仮想的なダイオードＤの実効的な電気抵抗をさらに低減する。したがって、本実施形態に係る発光素子２においては、正孔輸送層２２から第１量子ドット３１への正孔の輸送がさらに効率よく実現する。
　これにより、発光素子２は、正孔輸送層２２から第１量子ドット３１への正孔の注入効率を改善するとともに、発光層２３における発光効率およびアノード２１とカソード２５との間の各層の劣化を低減する。
　加えて、本実施形態に係る発光素子２の発光層２３は、第１量子ドット３１の周囲に位置する第１付加物４０と、第２量子ドット３２の周囲に位置する第２付加物４２を含む。このため、発光層２３は、第１量子ドット３１と第２量子ドット３２とを含む量子ドット３０を水分等の異物から第１付加物４０および第２付加物４２により保護することが可能である。したがって、発光素子２は、発光層２３における量子ドット３０の劣化を第１付加物４０および第２付加物４２により低減できる。
　ゆえに、発光素子２は、第１付加物４０および第２付加物４２により量子ドット３０の劣化を低減しつつ、発光効率の改善およびアノード２１とカソード２５との間の各層の信頼性の改善を達成する。発光素子２を備える表示装置１は、省電化および寿命の長期化を達成する。
　第１量子ドット３１の保護効果をより向上させる観点から、厚さＴ１は１ｎｍ以上であってもよく、また、厚さＴ３は６ｎｍ以上であってもよい。さらに、アノード２１から正孔輸送層２２を介した発光層２３への正孔注入の効率をより向上させる観点から、厚さＴ１は３ｎｍ以下であってもよく、また、厚さＴ３は１２ｎｍ以下であってもよい。
　第１付加物４０が第１量子ドット３１の全周囲にわたって位置し、第１量子ドット３１を覆うことにより、発光素子２は第１付加物４０による第１量子ドット３１の保護効果をより向上させる。さらに、複数の第１量子ドットの間が半導体４１によって充たされることにより、発光素子２は半導体４１による第１量子ドット３１の保護効果をより向上させる。加えて、複数の第１量子ドットの間が第１付加物４０および半導体４１によって充たされることにより、発光素子２は第１量子ドット３１の保護効果をさらに向上させる。
　複数の第１量子ドット３１の間に半導体４１を含むことにより、複数の第１量子ドット３１の間に第１付加物のみが位置する場合と比較して、正孔輸送層２２から第１量子ドット３１への正孔注入の効率が向上する。
　第２量子ドット３２の保護効果をより向上させる観点から、厚さＴ２は３ｎｍ以上であってもよく、あるいは、上述の通り第２付加物４２が少なくとも２つの第２量子ドット３２の間を充たしてもよい。さらに、発光層２３のカソード２５の側における過剰電子の滞留を低減し、また、発光素子２の全体としての電気抵抗を低減する観点から、厚さＴ２は６ｎｍ以下であってもよい。
　上述した通り第１付加物４０または第２付加物４２は絶縁性を有してもよい。絶縁性を有する第１付加物４０または第２付加物４２は、量子ドット３０への異物の浸透をさらに低減する。特に、絶縁性を有する第１付加物４０または第２付加物４２はオージェ電子等の量子ドット３０を劣化させうる過剰電子等の量子ドット３０への注入、またはこれらの電子からのエネルギーの伝搬を低減する。したがって、上記構成により、発光素子２は、量子ドット３０をより効率よく保護し、また量子ドット３０の劣化をより低減し、また発光層２３のキャリアバランスをより改善する。
　＜表示装置の製造方法：正孔輸送層の形成まで＞
　本実施形態に係る表示装置１の製造方法について、図７を参照して説明する。図７は本実施形態に係る表示装置１の製造方法を示す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Ｓ２１）。基板３は、例えば、ガラス基板上に上述した画素回路ＰＣを複数形成することにより製造してもよい。
　次いで、基板３上に発光素子２を形成する。発光素子２の形成工程においては、例えば、はじめに、基板３上に上述した何れかの方法により、アノード２１を形成する（ステップＳ２２）。例えば、基板３が複数の画素回路ＰＣを有する場合、アノード２１は各画素回路ＰＣに対し島状に形成してもよい。
　次いで、上述した何れかの方法により、アノード２１上に正孔輸送層２２を形成する（ステップＳ２３）。正孔輸送層２２は、複数のアノード２１に対し共通に形成してもよく、各アノード２１に対し島状に形成してもよい。正孔輸送層２２を島状に形成する場合、正孔輸送層２２はサブ画素の発光色に応じて材料が異なっていてもよい。
　＜表示装置の製造方法：発光層の形成：混合工程＞
　次いで、発光層２３を形成する（ステップＳ２４）。発光層２３を形成する方法について、図８を参照してより詳細に説明する。図８は本実施形態に係る発光層２３の形成方法を示すフローチャートである。
　本実施形態に係る発光層２３の形成方法においては、はじめに、第１分散液および第２分散液の調製を行う（ステップＳ１）。本実施形態に係るステップＳ１において、第１分散液および第２分散液は混合工程を用いて調製する。以下、第１分散液の調製における当該混合工程について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る発光層２３の形成方法における混合工程を示す工程側面図である。
　本実施形態に係る混合工程においては、図９のステップＳ１－１に示す分散液ＬＡおよび分散液ＬＢを調製する。
　分散液ＬＡは、溶媒５０に第１前駆体としての前駆体５１および前駆体リガンド５２が分散する分散液である。溶媒５０は、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の極性溶媒である。前駆体５１および前駆体リガンド５２は、第１付加物４０の前駆体である第１前駆体であり、後述する反応等により第１付加物４０に変換される。例えば、第１付加物４０および第２付加物４２が酸化シリコンである場合、前駆体５１は下記（１）式にて示すオルトケイ酸テトラメチル（ＴＭＯＳ）を含んでもよい。また、第１付加物４０および第２付加物４２が酸化シリコンである場合、前駆体リガンド５２は下記式（２）に示す３－（メルカプトプロピル）トリメトキシシラン（ＭＰＳ）を含んでもよい。
　この場合、分散液ＬＡは、溶媒５０中にさらにハロゲン源５３を含んでもよい。当該ハロゲン源５３は、後述する、前駆体５１および前駆体リガンド５２の第１付加物４０への変換の触媒として機能してもよい。
　分散液ＬＡは、別途合成した前駆体５１、前駆体リガンド５２、およびハロゲン源５３を溶媒５０に添加することにより調製してもよい。
　分散液ＬＢは、例えば、溶媒５４中に、有機リガンド５５が配位する複数の量子ドット３０が分散する分散液である。溶媒５４はオクタン等の非極性溶媒である。有機リガンド５５は、一端に量子ドット３０の最外周面と配位結合を形成可能な配位官能基を有した炭素鎖を含んでもよい。
　分散液ＬＢは、溶媒５４中に従来公知の方法を含む何れかの手法により複数の量子ドット３０を合成したのち、有機リガンド５５を溶媒５４に添加させることにより調製してもよい。あるいは、分散液ＬＢは、別途合成した量子ドット３０と、当該量子ドット３０に配位する有機リガンド５５とを抽出し、溶媒５４に添加することにより調製してもよい。
　溶媒５０と溶媒５４とは互いに極性が異なるため、分散液ＬＡと分散液ＬＢとを容器内にて静置した場合、図９に示すように、当該容器内の液体は分散液ＬＡの層と分散液ＬＢの層とに分離する。
　次いで、上記容器内にて分散液ＬＡと分散液ＬＢとを十分に撹拌および混合する。撹拌過程において、量子ドット３０に配位する有機リガンド５５の一部は前駆体リガンド５２に置き換わる。これによって、量子ドット３０が溶媒５４より溶媒５０に分散しやすくなり、図９のステップＳ１－２に示すように、量子ドット３０が分散液ＬＢから分散液ＬＡに移行する。
　また、撹拌過程においては、分散液ＬＡ中において、前駆体５１および前駆体リガンド５２が反応して、量子ドット３０の周囲において付加物に変換される。
　前駆体５１がＴＭＯＳを含み、前駆体リガンド５２がＭＰＳを含む場合における上記反応の詳細を説明する。例えば、上記混合過程においては、前駆体５１のＴＭＯＳおよび前駆体リガンド５２のＭＰＳが有するメトキシ基が水（Ｈ２Ｏ）と反応し、水酸基（ＯＨ－）に置換されるとともに副生成物としてメタノールが生成される。次いで、２つの上述した水酸基同士が脱水縮合することにより、ＴＭＯＳとＭＰＳとの間、２つのＴＭＯＳの間、および２つのＭＰＳの間において脱水縮合が生じる。以上により、ステップＳ１においては、前駆体５１と前駆体リガンド５２とが酸化シリコンを含む第１付加物４０に変換される。
　なお、前駆体５１と前駆体リガンド５２との上記反応は、ハロゲン源５３を触媒として進行してもよい。また、ステップＳ５においては、上記反応によって前駆体５１のＴＭＯＳおよび前駆体リガンド５２のＭＰＳが有するメトキシ基のうち一部が反応してもよく、換言すれば、第１付加物４０にはメトキシ基または水酸基が残存してもよい。
　分散液ＬＡと分散液ＬＢとの混合溶液において、前駆体５１および前駆体リガンド５２は量子ドット３０の周囲に位置する。このため、図９のステップＳ１－２に示すように、分散液ＬＡと分散液ＬＢとの混合により、量子ドット３０と、量子ドット３０を覆う第１付加物４０と、を含む第１量子ドット構造体３３が合成される。なお、ステップＳ１－２において、第１量子ドット構造体３３は分散液ＬＡと分散液ＬＢとの界面に移行してもよい。
　次いで、例えば分散液ＬＡを５分間４０００ｒｐｍにて遠心分離する等により、分散液ＬＡから第１量子ドット構造体３３を抽出する。分散液ＬＡの遠心分離の際には、分散液ＬＡに酢酸エチル、またはアセトン等の貧溶媒を添加して第１量子ドット構造体３３を沈殿させてもよい。次いで、第１量子ドット構造体３３を含む沈殿物を、半導体４１の前駆体と共に別容器の溶媒５０中に分散させる。以上により、第１分散液を調製する。
　＜表示装置の製造方法：発光層の形成：第１分散液＞
　上記混合工程により調製された第１分散液について、図１０を参照して説明する。図１０は、容器Ｃに注入された本実施形態に係る第１分散液Ｌ１を示す概略図である。
　図１０に示すように、第１分散液Ｌ１は、溶媒５０中に複数の第１量子ドット構造体３３と半導体４１の前駆体５６とが分散する分散液である。例えば、半導体４１が金属原子を含む場合、前駆体５６は金属源として金属酢酸塩、金属硝酸塩、または金属ハロゲン塩を含んでもよい。また、半導体４１が硫黄原子を含む場合、前駆体５６は硫黄源としてチオ尿素、Ｎ－メチルチオ尿素、１，３－ジメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ‘－ジメチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、またはチオアセトアミドのうち少なくとも一種を含んでいてもよい。または、前駆体５６は、金属原子にチオ尿素、Ｎ－メチルチオ尿素、１，３－ジメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ‘－ジメチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、またはチオアセトアミドが配位した金属錯体を含んでいてもよい。
　第１分散液Ｌ１は、溶媒５０中における第１量子ドット構造体３３の分散性を向上させるために、第１量子ドット構造体３３の最外周面に配位するとともに極性を有するリガンドを含んでもよい。当該リガンドは、前駆体５６の半導体４１への変換を促進させる触媒として機能させる観点からハロゲン化物イオンを含んでもよい。
　＜表示装置の製造方法：発光層の形成：第２分散液＞
　第２分散液の調製における混合工程は、第１分散液の調製における混合工程と比較して、前駆体５１および前駆体リガンド５２が、第２付加物４２の前駆体である第２前駆体であり、上述した反応等により第２付加物４２に変換される点において異なる。ただし、上記を除き、第２分散液の調製における混合工程においても、分散液ＬＡおよび分散液ＬＢのそれぞれの構成、ならびに、分散液ＬＡと分散液ＬＢとの撹拌の方法は、第１分散液の調製における混合工程と同一であってもよい。
　以下においては、上述の通り第１付加物４０と第２付加物４２とが同一である場合を例に挙げて説明する。換言すれば、以下の説明において、第１付加物４０の前駆体である第１前駆体と第２付加物４２の前駆体である第２前駆体とは、何れも前駆体５１および前駆体リガンド５２であるとする。
　これにより、第２分散液の調製における混合工程においては、量子ドット３０と、量子ドット３０を覆う第２付加物４２と、を含む第２量子ドット構造体が合成される。この後、第２分散液の調製における混合工程においては、第２量子ドット構造体を抽出し、当該第２量子ドット構造体、前駆体５１、およびハロゲン源５３を別容器の溶媒に分散させる。以上により、第２分散液を調製する。
　上記混合工程により調製された第２分散液について、図１１を参照して説明する。図１１は、容器Ｃに注入された本実施形態に係る第２分散液Ｌ２を示す概略図である。
　図１１に示すように、第２分散液Ｌ２は、溶媒５７中に、量子ドット３０と当該量子ドット３０を覆う第２付加物４２とを含む第２量子ドット構造体３４が複数分散する分散液である。また、第２分散液は、溶媒５７中に、前駆体５１およびハロゲン源５３を分散して含む。溶媒５７は、例えばトルエン等を含んでもよい。
　なお、ステップＳ１の実行は、ステップＳ２３の後でなくともよく、換言すれば正孔輸送層２２の形成の後でなくともよい。特に、ステップＳ２３の完了まで、換言すれば、正孔輸送層２２の形成の完了までに、第１分散液Ｌ１および第２分散液Ｌ２の調製は完了してもよい。
　＜表示装置の製造方法：発光層の形成：成膜工程＞
　本実施形態に係る表示装置１の製造方法においては、正孔輸送層２２の形成と第１分散液Ｌ１および第２分散液Ｌ２の調製との後、発光層２３の成膜工程を実行する。発光層２３の成膜工程について、図８に加えて図１２を参照してより詳細に説明する。図１２は、発光層２３の形成方法の一部である、発光層２３の成膜工程を示す工程断面図である。
　発光層２３の成膜工程においては、はじめに、基板３上の各層を含む積層体を基板として、当該基板上に第１分散液Ｌ１を塗布する（ステップＳ２）。例えば、図１２のステップＳ２に示すように、正孔輸送層２２上に第１分散液Ｌ１を、スピンコート法等の従来公知の塗布方法を含む何れかの手法により塗布する。
　次いで、前駆体５６を含む第１分散液Ｌ１中の半導体４１の前駆体を半導体４１に変換する（ステップＳ３）。例えば、塗布した第１分散液Ｌ１を含む基板３上の各部を、例えば８０℃から５００℃までの温度において１ｍｉｎ以上加熱することにより、第１分散液Ｌ１中の前駆体５６を反応させる。
　ステップＳ３において、塗布された第１分散液Ｌ１における前駆体５６は第１量子ドット構造体３３の周囲に位置する。このため、ステップＳ３において変換された前駆体５６は、第１量子ドット構造体３３の間を充たすように半導体４１に変換される。したがって、図１２のステップＳ３に示すように、正孔輸送層２２上に、半導体４１に内包される複数の第１量子ドット構造体３３を含む第１発光層２３Ａが形成される。
　次いで、基板３上の各層を含む積層体を基板として、当該基板上に第２分散液Ｌ２を塗布する（ステップＳ４）。例えば、図１２のステップＳ４に示すように、第１発光層２３Ａ上に第２分散液Ｌ２を、スピンコート法等の従来公知の塗布方法を含む何れかの手法により塗布する。
　次いで、前駆体５１を含む、第２分散液Ｌ２中の第２付加物４２の前駆体を第２付加物４２に変換する（ステップＳ５）。例えば、塗布した第２分散液Ｌ２を含む基板３上の各部を、例えば１００℃にて３０ｍｉｎ加熱することにより、第２分散液Ｌ２中の前駆体５１を反応させる。なお、前駆体５１の上記反応は、ハロゲン源５３を触媒として進行してもよい。
　ここで、ステップＳ５において、塗布された第２分散液Ｌ２における前駆体５１は第２量子ドット構造体３４の周囲に位置する。このため、ステップＳ５において変換された前駆体５１は、第２量子ドット構造体３４の間を充たすように第２付加物４２に変換される。したがって、図１２のステップＳ５に示すように、第１発光層２３Ａ上に、第２付加物４２に内包される複数の第２量子ドット３２を含む第２発光層２３Ｂが形成される。以上により、発光層２３の形成が完了する。
　＜表示装置の製造方法：電子輸送層の形成以降＞
　図７の参照に戻ると、発光層２３の形成に次いで、上述した何れかの方法により、発光層２３上に電子輸送層２４を形成する（ステップＳ２５）。電子輸送層２４は、形成位置および用いる材料を除き、正孔輸送層２２と同一の方法により形成してもよい。
　次いで、上述した種々の方法により、電子輸送層２４上にカソード２５を形成する（ステップＳ２６）。カソード２５は複数のアノード２１に対し共通に形成してもよい。以上により、基板３上に発光素子２を備えた表示装置１が製造される。
　上記方法によれば、上述した通り、第１付加物４０および第２付加物４２により量子ドット３０の劣化を低減しつつ、発光効率の改善およびアノード２１とカソード２５との間の各層の信頼性の改善を達成する発光素子２を備えた表示装置１を製造できる。
　特に、本実施形態においては、第１付加物４０の前駆体である第１前駆体の変換を含む方法によって第１発光層２３Ａを形成する。また、本実施形態においては、第２付加物４２の前駆体である第２前駆体の変換を含む方法によって、第２発光層２３Ｂを形成する。上記方法によれば、第１量子ドット３１を覆う第１付加物４０を含む第１発光層２３Ａ、および第２量子ドット３２の間を充たす第２付加物４２を含む第２発光層２３Ｂをより簡素に形成できる。
　特に、第１前駆体の変換における第１前駆体の反応時間は、第２前駆体の変換における第２前駆体の変換における第２前駆体の反応時間よりも短くともよい。上記構成によれば、厚さＴ１が厚さＴ２よりも小さい発光層２３をより簡素に形成できる。なお、第１前駆体の変換における第１前駆体の反応時間は、例えば、第１分散液Ｌ１の調製において前駆体５１および前駆体リガンド５２が反応する時間であってもよい。また、第２前駆体の変換における第２前駆体の反応時間は、例えば、第２分散液Ｌ２の調製において前駆体５１および前駆体リガンド５２が反応する時間と、塗布された第２分散液Ｌ２中の前駆体５１の反応時間と、の合計であってもよい。
　なお、本実施形態において、発光層２３の形成方法は上記に限られない。例えば、第１発光層２３Ａの形成工程においては、はじめに、量子ドット３０と第１前駆体とが分散する分散液を正孔輸送層２２に塗布し、当該分散液において第１前駆体を第１付加物４０に変換して、第１量子ドット構造体３３を含む層を形成してもよい。次いで、第１量子ドット構造体３３を含む層に、前駆体５６が分散する分散液を塗布し、当該分散液において前駆体５６を半導体４１に変換することにより、第１発光層２３Ａを形成してもよい。
　また、第２発光層２３Ｂの形成工程においては、量子ドット３０と第２前駆体とが分散する分散液を第１発光層２３Ａに塗布し、当該分散液において第２前駆体を第２付加物４２に変換して、第２発光層２３Ｂを形成してもよい。
　換言すれば、第１前駆体の第１付加物４０への変換は、第１分散液の塗布の前に実行してもよく、第１分散液の塗布の後に実行してもよい。また、第２前駆体の第２付加物４２への変換は、第２分散液の塗布の前に実行してもよく、第２分散液の塗布の後に実行してもよく、あるいは、第２分散液の塗布の前後の双方において実行してもよい。
　本実施形態に係る表示装置１の製造方法においては、正孔輸送層２２の形成の後、塗布された第１分散液Ｌ１の加熱あるいは塗布された第２分散液Ｌ２の加熱等が実行される場合がある。特に、第１分散液Ｌ１は正孔輸送層２２上に塗布されるため、当該第１分散液Ｌ１を加熱することにより生じる熱は正孔輸送層２２に伝搬しやすい。したがって、本実施形態に係る正孔輸送層２２が無機物を含むことにより、発光素子２は、発光素子２の製造工程における正孔輸送層２２の劣化を低減する。
　本開示は上述した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、実施形態にそれぞれ開示された異なる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、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
　３　　基板
　２１　アノード
　２２　正孔輸送層
　２３　発光層
　２４　電子輸送層
　２５　カソード
　３０　量子ドット
　３１　第１量子ドット
　３２　第２量子ドット
　４０　第１付加物
　４１　半導体
　４２　第２付加物
　５１　前駆体（第１前駆体、第２前駆体）
　５２　前駆体リガンド（第１前駆体、第２前駆体）
　Ｌ１　第１分散液
　Ｌ２　第２分散液

 

Claims (21)

  1. 　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発光層と、を備え、
    　前記発光層は、第１量子ドットと、前記第１量子ドットよりもカソードの側に位置する第２量子ドットと、前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層と前記第１量子ドットとの間に位置する第１付加物と、前記発光層が前記カソードの側において隣り合う層と前記第２量子ドットとの間に位置する第２付加物と、を含み、
    　前記第１付加物の厚さが前記第２付加物の厚さよりも小さい発光素子。
  2. 　前記第１付加物の厚さが１ｎｍ以上３ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層と前記第１量子ドットとの距離は６ｎｍ以上１２ｎｍ以下である請求項１または２に記載の発光素子。
  4. 　前記第２付加物の厚さが３ｎｍ以上６ｎｍ以下である請求項１から３の何れか１項に記載の発光素子。
  5. 　前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層が無機物を含む請求項１から４の何れか１項に記載の発光素子。
  6. 　前記アノードと前記発光層との間に前記無機物を含む正孔輸送層を備えた請求項５に記載の発光素子。
  7. 　前記無機物がＮｉまたはＣｒの酸化物を含む請求項５または６に記載の発光素子。
  8. 　前記無機物が硫化亜鉛、またはセレン化硫化亜鉛を含む請求項５から７の何れか１項に記載の発光素子。
  9. 　前記無機物がｐ型半導体を含む請求項５から８の何れか１項に記載の発光素子。
  10. 　前記第１付加物は前記第１量子ドットを覆う請求項１から９の何れか１項に記載の発光素子。
  11. 　前記発光層は、前記第２量子ドットを複数含み、
    　前記第２付加物が少なくとも２つの前記第２量子ドットの間を充たす請求項１から１０の何れか１項に記載の発光素子。
  12. 　前記発光層は、前記第１量子ドットを複数含むとともに、半導体を含み、
    　少なくとも２つの前記第１量子ドットの間は、前記半導体によって充たされ、あるいは、前記第１付加物および前記半導体によって充たされる請求項１から１１の何れか１項に記載の発光素子。
  13. 　前記半導体は、硫化亜鉛、硫化ガリウム、硫化マグネシウム、硫化カドミウム、硫化スズ、硫化インジウム、および硫化マンガンのうち少なくとも１種を含む請求項１２に記載の発光素子。
  14. 　前記第１付加物または前記第２付加物が絶縁性を有する請求項１から１３の何れか１項に記載の発光素子。
  15. 　前記第１付加物および前記第２付加物の少なくとも一方が、酸化シリコン、酸化ホウ素、酸化リン、酸化ゲルマニウム、フッ化ベリリウム、硫化ヒ素、セレン化シリコン、硫化ゲルマニウム、酸化チタン、酸化テルル、酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸化アンチモン、酸化鉛、窒化シリコンを含む群から少なくとも１種を含む請求項１４に記載の発光素子。
  16. 　前記第１付加物および前記第２付加物の少なくとも一方が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンのうち少なくとも１種を含む請求項１５に記載の発光素子。
  17. 　前記第１付加物が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンのうち少なくとも１種を含むとともに、前記第２付加物が、酸化シリコン、酸化アルミニウム、および窒化シリコンのうち少なくとも１種を含む請求項１６に記載の発光素子。
  18. 　基板を備え、前記基板上に請求項１から１７の何れか１項に記載の発光素子を複数備えた表示装置。
  19. 　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発光層と、を備えた発光素子の製造方法であって、
    　前記発光層の形成を含み、
    　前記発光層は、第１量子ドットと、前記第１量子ドットよりもカソードの側に位置する第２量子ドットと、前記発光層が前記アノードの側において隣り合う層と前記第１量子ドットとの間に位置する第１付加物と、前記発光層が前記カソードの側において隣り合う層と前記第２量子ドットとの間に位置する第２付加物と、を含み、
    　前記第１付加物の厚さが前記第２付加物の厚さよりも小さい発光素子の製造方法。
  20. 　前記発光層の形成は、
    　　前記第１量子ドットを含む第１分散液の基板への塗布と、
    　　前記第１付加物の前駆体である第１前駆体の前記第１付加物への変換と、
    　　前記第２量子ドットと、前記第２付加物の前駆体である第２前駆体と、を含む第２分散液の基板への塗布と、
    　　前記第２前駆体の前記第２付加物への変換と、
    　を含む請求項１９に記載の発光素子の製造方法。
  21. 　前記第１前駆体の変換における前記第１前駆体の反応時間は、前記第２前駆体の変換における前記第２前駆体の反応時間よりも短い請求項２０に記載の発光素子の製造方法。
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