电致发光元件及显示装置

技术领域

本发明涉及电致发光元件及显示装置。本发明特别涉及QLED(Quantum dot LightEmitting Diode:量子点发光二极管)以及QLED显示装置。

背景技术

近年来，开发了各种平板显示器，特别是具备QLED作为电致发光元件的QLED显示装置，从发光效率及色纯度高的方面，作为优异的平板显示器而备受关注。

QLED显示装置在发光层与电极之间的电荷传输层中使用ZnO的情况多。专利文献1、2公开了使用ZnO的烧结体作为电子传输层的电致发光元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：再公开特许“WO2013/191212号”公报(2016年5月26日发行)

专利文献2：日本公开特许公报“日本特开2001-210865号”公报(2001年8月3日公开)

发明内容

本发明所要解决的技术问题

另外，作为无Cd的QD之一的ZnSe系QD的发光很容易受到由于ZnO系QD的光吸收和发光的影响。因此，具备包含ZnSe系QD的发光层和包含ZnO系QD的电子传输层的QLED存在色纯度低的问题。

专利文献1、2只表明了对于ZnO烧结体的光学特性是透光性。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于在具备包含ZnSe系统QD的发光层和包含ZnO系统QD的电子传输的电致发光元件中，提高色纯度。

解决问题的方案

本发明的一方面涉及的电致发光元件，包括成对阴极和阳极、设置在所述阴极和所述阳极之间的发光层、设置在所述阴极和所述发光层之间的电子传输层及设置在所述阳极和所述发光层之间的空穴传输层，所述发光层包含包括ZnSe的ZnSe系量子点，所述电子传输层和所述空穴传输层中的一个由平均粒径为3nm以上且30nm以下的ZnO粒子构成。

发明效果

根据本发明的一个方面的电致发光元件，可以提高发光效率。

附图说明

图1是示出本发明的一些实施例涉及的显示装置的制造方法的示例的流程图。

图2是示出本发明的一些实施例涉及的显示装置的显示区域的配置的截面图。

图3是示出包含ZnSe系QD的蓝色发光层的发光光谱和由ZnO粒子构成的层的吸收光谱的图。

图4的(a)是示出电子注入层和电子传输层由ZnO粒子构成的各种蓝色发光元件的发光光谱的图。图4的(b)是图4的(a)中的范围A的放大图。

图5的(a)是示出BT.22020和CIE1931xy色度图，其中电子注入层和电子传输层是由ZnO粒子构成的各种显示装置可表现的色域。图5的(b)是图5的(a)中的范围B的放大图。

图6是表示本发明的一个实施方式涉及的显示装置的显示区域的概略结构的截面图。

图7是表示本发明的一个实施方式涉及的显示装置的显示区域的概略结构的截面图。

图8是表示本发明的一个实施方式涉及的显示装置的显示区域的概略结构的截面图。

具体实施方式

(显示装置的制造方法及构成)

在下文中，“同层”是指由相同的工艺(成膜工序)来形成的，“下层”是指与比较对象的层相比由先前工艺来形成的，“上层”是指与比较对象的层相比由之后工艺来形成的。

图1是表示显示装置的制造方法的一个示例的流程图。图2是表示显示装置2的显示区域的构成的截面图。

当制造柔性的显示装置时，如图1和图2所示，首先，在透光性的支承基板(例如，母玻璃)上形成树脂层12(步骤S1)。接着，形成势垒层3(步骤S2)。接着，形成TFT层4(步骤S3)。接着，形成顶部发射型的发光元件层5(步骤S4)。接着，形成密封层6(步骤S5)。接着，在密封层6贴附上面薄膜(步骤S6)。

接着，通过激光的照射等从树脂层12剥离支承基板(步骤S7)。接着，在树脂层12的下面贴附下面薄膜10(步骤S8)。接着，切断包括下面薄膜10、树脂层12、势垒层3、TFT层4、发光元件层5和密封层6的层叠体，并获得多个单片(步骤S9)。接着，在获得的单片上贴附功能薄膜39(步骤S10)。接着，将电子电路基板(例如，IC芯片和FPC)安装在与形成有多个子像素的显示区域相比更外侧(非显示区域，边框)的一部(端子部)上(步骤S11)。另外，步骤S1～S11由发光装置制造装置(包括执行步骤S1～S5的各工序的成膜装置)执行。

作为树脂层12的材料可以例举例如聚酰亚胺等。树脂层12的部分可以由两层的树脂膜(例如，聚酰亚胺膜)和夹在其间的无机绝缘膜来取代。

势垒层3是防止水、氧等异物侵入TFT层4和发光元件层5的层，例如可以由通过CVD法形成的氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜、或这些层的层叠膜构成。

TFT层4包括半导体膜15、与半导体膜15相比更上层的无机绝缘膜16(栅极绝缘膜)、与无机绝缘膜16相比更上层的栅极GE和栅极配线GH、与栅极GE和栅极配线GH相比更上层的无机绝缘膜18、与无机绝缘膜18相比更上层的电容电极CE、与电容电极CE相比更上层的无机绝缘膜20、与无机绝缘膜20相比更上层的源极配线SH、以及与源极配线SH相比更上层的平坦化膜21(层间绝缘膜)。

半导体膜15由例如低温多晶硅(LTPS)或氧化物半导体(例如，In-Ga-Zn-O系半导体)构成，并以包括半导体膜15和栅极GE的方式构成晶体管(TFT)。在图2中晶体管以顶栅结构表示，但是也可以是底栅结构。

栅极GE、栅极配线GH、电容电极CE和源极配线SH由例如包含铝、钨、钼、钽、铬、铬、钛和铜中的至少一种的金属的单层膜或层叠膜构成。图2的TFT层4上包括一层的半导体层和三层的金属层。

栅极绝缘膜16·18·20可以由例如通过CVD法形成的、氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜或它们的层叠膜构成。平坦化膜21可以是例如聚酰亚胺、丙烯酸等可涂布的有机材料构成的树脂层。

发光元件层5包括与平坦化膜21相比更上层的阳极22(Anode)、覆盖阳极22的边缘的绝缘性的边缘覆盖膜23、与边缘覆盖膜23相比更上层的EL(电致发光)层24以及与EL层24相比更上层的阴极25(Cathode)。边缘覆盖膜23是例如通过涂布聚酰亚胺、丙烯酸等有机材料后通过光刻进行图案化形成。

在每个子像素中，包括岛状的阳极22、EL层24和阴极25，作为QLED的发光元件ES形成在发光元件层5上，控制发光元件ES的子像素电路形成在TFT层4上。

EL层24构成为例如，从下层侧依次层叠空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。发光层是通过蒸镀法或喷墨法在边缘覆盖膜23的开口(每个子像素)呈岛状形成。其它的层形成为岛状或实心状(共用层)。此外，也可以构成为不形成空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一层以上的层。

QLED的发光层例如可以通过喷墨涂布使量子点扩散的溶剂来形成岛状的发光层(对应于一个子像素)。

阳极22例如由ITO(Indium Tin Oxide)与Ag(银)或包含Ag的合金的叠层构成，具有光反射性。阴极(Cathode)25能够由MgAg合金(极薄膜)、ITO、IZO(Indium zinc Oxide)等透光性的导电材料构成。

在发光元件ES中，空穴和电子通过阳极22和阴极25之间的驱动电流在发光层内复合，由此产生的激子在从量子点的传导带能级(conduction band)向价电子带能级(valence band)转变的过程中放出光(荧光)。

密封层6是透光性的，包括覆盖阴极25的无机密封膜26、比无机密封膜26更上层的有机缓冲膜27、比有机缓冲膜27更上层的无机密封膜28。覆盖发光元件层5的密封层6防止水、氧等异物渗透到发光元件层5。

无机密封膜26和无机密封膜28分别为无机绝缘膜，例如可以由通过CVD法形成的氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜、或者它们的层叠膜构成。有机缓冲膜27是具有平坦化效果的透光性有机膜，可以由丙烯酸等能够涂布的有机材料构成。有机缓冲膜27例如能够通过喷墨涂布而形成，但也可以将用于使液滴停止的堤而设于非显示区域。

下面薄膜是用于在剥离支承基板后粘贴在树脂层12的下表面而实现柔软性优异的显示装置的例如PET膜。功能薄膜39例如具有光学补偿功能、触摸传感器功能、保护功能中的至少一种。

以上对柔性的显示装置进行了说明，但在制造非柔性的显示装置的情况下，通常不需要树脂层的形成、基材的更换等，因此，例如在玻璃基板上进行步骤S2～S5的层叠工序，之后移至步骤S9。另外，在制造非柔性的显示装置时，也可以代替形成密封层6，或者另外通过密封粘接剂将透光性的密封部件在氮气环境下粘接。透光性的密封部件能够由玻璃及塑料等形成，优选为凹形状。

(本发明的经过)

以下，将简要说明本发明的发明人发明的经过。

发明人们为了降低ZnO的吸光而反复试错。发明人们用各种平均粒径的ZnO粒子测量由ZnO粒子构成的层的吸光光谱，而不是ZnO的烧结体，结果得到图3所示的吸光光谱。

图3是表示由包含ZnSe系QD的蓝色发光层的发光光谱以及由ZnO粒子构成的层的吸光光谱的图。图3中，发光光谱用以自身的峰值强度为1单位的比例来绘制，吸光光谱全部用以平均粒径为2.9nm的ZnO粒子构成的层的吸光光谱中的峰值强度为1单位的比例来绘制。

由ZnO粒子构成的层可以通过将分散有ZnO粒子的溶液涂布成膜状，然后通过烘烤等使溶剂挥发来形成。由ZnO粒子构成的层不是烧结体，因此不存在由烧结引起的结晶生长。因此，ZnO粒子的平均粒径、粒径的偏差和形状在由ZnO粒子构成的层中和分散的溶液中相同。

发明人们为了简便，购入分散有ZnO粒子的溶剂，将购入源提供的粒径的标称值看作平均值。粒径的偏差在分散有标称粒径12nm的粒子的溶液中进行了验证，结果为粒径10nm至14nm左右。此外，不限于此，既可以自己制作ZnO粒子，也可以根据粒径的测定值算出平均值。ZnO粒子能够通过加热溶解有ZnO的溶液来制作，通过延长加热的时间和/或提高加热的温度，能够增大ZnO粒子。ZnO粒子的形状为大致球形。在由ZnO粒子构成的层的内部，ZnO粒子重合。

由图3可知，发明人们发现，在由ZnO粒子构成的层中，ZnO粒子的平均粒径越大，吸光率越降低。

发明人们如下所述那样制作电子注入层兼电子传输层由ZnO粒子构成的各种底部发光型的蓝色发光元件。然后，测量这些发光元件的发光光谱，结果得到图4所示的发光光谱。

发明人们首先通过溅射在玻璃基板上形成膜厚为100nm的ITO膜作为阳极。接着，作为空穴注入层，通过旋涂涂布包含PEDT:PSS(由聚(3，4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸构成的复合导电性聚合物)的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成膜厚为40nm的PEDOT:PSS膜。接着，作为空穴传输层，通过旋涂涂布包含PVK(聚(N-乙烯基咔唑))的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成膜厚20nm的PVK膜。接着，作为蓝色发光层，通过旋涂涂布分散有ZnSe系QD的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成包含有膜厚为20nm的ZnSe系QD的层。接着，作为电子注入层兼电子传输层，通过旋涂涂布将分散有平均粒径为2.9nm的ZnO粒子的溶液涂布，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成由ZnO粒子构成的膜厚50nm的层。接着，通过真空蒸镀形成膜厚为100nm的Al膜作为阴极。接着，在N2环境中密封玻璃基板及其上的层叠体。这样，发明人们制作了电子注入层兼电子传输层由平均粒径为2.9nm的ZnO粒子构成的蓝色发光元件。发明人们同样地分别制作电子注入层兼电子传输层由平均粒径为4.0nm、5.5nm、7.0nm及12nm的ZnO粒子构成的蓝色发光元件。

图4的(a)是表示上述蓝色发光元件的发光光谱的图。在图4的(a)中，发光光谱通过以各自身的峰值强度为1单位的比例进行绘制。图4的(b)是图4的(a)的范围A的放大图。如图4所示，蓝色发光元件的发光光谱受到由ZnO粒子构成的电子注入层兼电子传输层的影响，因此与来自图3所示的蓝色发光层的发光光谱不同，在450nm～650nm处出现拖尾部。如图4的(a)所示，发明人发现构成电子注入层兼电子传输层的ZnO粒子的平均粒径越大，该尾部越小，即色纯度越高。

发明人们研究了图3所示的光谱的结果为，吸光率依赖于表面积，因此判断为平均粒径越大，表面积相对于体积的比率越降低，吸光率越降低。另外，对图4所示的光谱进行研究的结果，由于源自ZnO粒子的表面缺陷的荧光在波长500nm～530nm处显示出宽的区域，因此判断为平均粒径越大，表面缺陷越减少，荧光越降低。

进而，发明人们如下所述那样制作了电子注入层兼电子传输层由ZnO粒子构成的各种顶部发光型的显示器件。然后，测量这些显示装置能够表现的色域的结果，获得图5所示的色域。

发明人们首先通过溅射在玻璃基板上形成膜厚为100nm的ITO膜作为阳极。接着，作为空穴注入层，通过喷墨涂布包含PEDT:PSS的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成膜厚为40nm的PEDOT:PSS膜。接着，作为空穴传输层，通过喷墨涂布包含PVK的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成膜厚20nm的PVK膜。接着，作为蓝色发光层，通过喷墨涂布分散有ZnSe系QD的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成包含有膜厚为20nm的ZnSe系QD的层。作为红色发光层，通过用喷墨涂布分散有InP系QD的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成了包含膜厚为20nm的InP系QD的层。作为绿色发光层，通过用喷墨涂布分散有InP系QD的溶液，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成了包含膜厚为20nm的InP系QD的层。接着，作为电子注入层兼电子传输层，通过喷墨涂布将分散有平均粒径为2.9nm的ZnO粒子的溶液涂布，通过烘烤使溶剂挥发，从而形成由ZnO粒子构成的膜厚50nm的层。接着，通过真空蒸镀形成膜厚为20nm的Al膜作为阴极。接着，在N2气氛中密封玻璃基板及其上的层叠体。这样，发明人们制作了电子注入层兼电子传输层由平均粒径为2.9nm的ZnO粒子构成的显示装置。发明人们同样地分别制作电子注入层兼电子传输层由平均粒径为4.0nm、5.5nm、7.0nm及12nm的ZnO粒子构成的显示装置。

图5的(a)是示出BT.2020(由Broad casting service television.2020规定的色域标准)和上述发光装置可表现的色域的CIE(International CommiissionIllumination：国际照明委员会)1931xy色度图。图5的(b)是图5的(a)中的范围B的放大图。

如图5所示，发明人们发现，随着ZnO粒子的平均粒径越大，能够表现的色域的三角形的蓝色顶点向左下(-y方向和-x方向)移动，因此BT.200覆盖率越高。

表1表示图5所示的BT.2020三角形的白色中心的xy坐标(White_x，White_y)、红色顶点的xy坐标(Red_x，Red_y)、绿色顶点的xy坐标(Green_x，Green_y)、蓝色顶点的xy坐标(Blue_x，Blue_y)。

[表1]

表2表示图5所示的各种显示装置的色域的三角形的红色顶点的xy坐标(Red_x，Red_y)、绿色顶点的xy坐标(Green_x，Green_y)、蓝色顶点的xy坐标(Blue_x，Blue_y)、BT.2020面积率(BT.2020area)、BT.2020覆盖率(BT.2020cover)。

[表2]

如表2所示，发光装置的BT.2020覆盖率在ZnO粒子的平均粒径不到2.9nm的情况下不到70％，但在4nm以上的情况下，发光装置的BT.2020覆盖率在70％以上。因此，发明人们认为，当ZnO粒子的平均粒径为3nm以上时，发光装置的BT.2020覆盖率为68.6％以上，并且上述发光装置可应用于显示装置。68.6％是无Cd的QLED显示装置的BT.2020覆盖率相当高的值，是适合于显示装置的实际应用的值。

发明人们基于上述见解发明了本发明。上述的蓝色发光装置及显示装置中，构成电子注入层兼电子传输层的ZnO粒子的平均粒径为3nm以上且30nm以下的元件包含在本发明的范围内。

〔第一实施方式〕

下面，参照附图，对本发明的一实施方式进行详细说明。但是，附图所示的形状、尺寸以及相对配置等只是例示，本发明的范围并非应该被这些限定所解释。

图6是示出涉及本实施方式的显示装置2的显示区域的概略构成的截面图。在图6中，电子注入层兼电子传输层46被绘制得比其他层厚，但这与电子注入层兼电子传输层46的实际的厚度、以及与其他层的厚度的关系无关。

如图6所示，EL层24在阳极22和阴极25之间具备依次层叠空穴注入层40、空穴传输层42、电子注入层兼电子传输层46的层叠构造。进而，在空穴传输层42和电子注入层兼电子传输层46之间，在红色发光元件ES_R(电致发光元件、红色像素)的形成区域形成有红色发光层44R，在绿色发光元件ES_G(电致发光元件、绿色像素)的形成区域形成有绿色发光层44G，在蓝色发光元件ES_B(电致发光元件、蓝色像素)的形成区域形成有蓝色发光层44B。阳极22以与红色发光元件ES_R、绿色发光元件ES_G、蓝色发光元件ES_B的形成区域分别对应的方式形成为岛状。阴极25、空穴注入层40、空穴传输层42以及电子注入层兼电子传输层46以对于红色发光元件ES_R、绿色发光元件ES_G与蓝色发光元件ES_B共用的方式形成在整个面上。

此外，EL层24不限于图6所示的层叠构造示例，还能够根据所要求的EL层的特性采用期望的层叠构造。EL层24例如可以设置将空穴传输层和空穴注入层一体化而成的空穴注入层兼空穴传输层；也可以对任一色发光层设置独自的空穴传输层；也可以设置空穴阻挡层；也可以设置电子阻挡层；也可以对任一色发光层设置独自的电子传输层；还可以单独设置电子传输层和电子注入层。空穴阻挡层抑制空穴的传输，电子阻挡层抑制电子的传输。因此，通过设置空穴阻挡层和电子阻挡层中的一方或双方，能够调整向发光层供给的电荷的平衡(即，电子与空穴的平衡)。

阳极22可以使用溅射、薄膜蒸镀、真空蒸镀、物理气相法(PVD，physical vapordeposition)等形成。阳极22优选由功函数比阴极25大的导电材料构成。阳极22优选为在显示装置2向阴极25侧发射光的情况下能够反射从发光层44R、44G、44B发出的光的光反射性电极。在显示装置2从阳极22侧向外部发射光的情况下，阳极22优选为能够透射从发光层44R、44G、44B发出的光的光透射性电极，优选例如由锡掺杂氧化铟(ITO)、锌掺杂氧化铟(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、锑掺杂氧化锡(ATO)等构成。

空穴注入层40是将从阳极22供给的空穴传输至空穴传输层42的层。空穴注入层40的材料既可以是有机材料，也可以是无机材料。在空穴注入层40的材料为有机材料的情况下，只要是导电性的高分子材料等即可，例如可以使用聚(3，4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸的复合物(PEDOT:PSS)等。

空穴传输层42是将从空穴注入层40供给的空穴传输至发光层44R、44G、44B的层。空穴传输层42的材料可以是有机材料，也可以是ZnO粒子以外的无机材料。在空穴传输层42的材料为有机材料的情况下，只要是导电性的高分子材料等即可，例如可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)等。此外，在仅通过空穴传输层42能够将空穴充分供给至发光层44R、44G、44B的情况下，也可以不设置空穴注入层40。空穴注入层40和空穴传输层42可以使用溅射、真空蒸镀、物理气相法、旋涂、喷墨等形成。

各颜色的发光层44R、44B和44G包含能够发各颜色光的QD。各QD包括荧光体的纳米晶体，并且随着从阳极22通过空穴传输层42供给的空穴与从阴极25通过电子注入层兼电子传输层46供给的电子的复合而发光。各QD可以是其中荧光体的纳米晶体的外围部分由不同带隙材料覆盖的核壳结构。另外，为了提高分散性，各QD的表面优选由配体(Ligand)修饰。发光层44R、44B、44G优选使用诸如旋涂、喷墨、光刻等方法形成。

红色发光层44R和绿色发光层44G所包含的QD包括Si；Se；GaN、GaP、Ga

红色发光层44R及绿色发光层44G所包含的QD优选无Cd，例如，优选包括含有InP的InP系QD(InP系量子点)。例如，红色发光层44R所包含的QD包含平均粒径为3.5nm的InP的纳米晶体作为核，绿色发光层44G所包含的QD包含平均粒径为2.0nm的InP的纳米晶体作为核。在此，QD的核的平均粒径是通过动态光散射法测定的中粒径(中值)。平均粒径的测定方法不限于动态光散射法。平均粒径不限于中值，也可以是算术平均值、几何平均值、最频值等。

蓝色发光层44B所含的QD，优选为在发光光谱400nm以上且460nm以下的波长范围内具有发光峰值的QD，例如，作为核，最好是包含平均粒径为3.5nm的ZnSe的纳米晶体的ZnSe系QD(ZnSe系量子点)。由ZnO粒子构成的层的吸光光谱的高区域之一大致位于400nm以上且460nm以下的波长范围(参照图3)。因此，对于包括在400nm以上且460nm以下的波长范围内具有发光峰值的QD的发光层所产生的课题，本实施方式能够降低由ZnO粒子构成的层的吸收光谱，从而发挥效果。

电子注入层兼电子传输层46由ZnO粒子构成。这样的电子注入层兼电子传输层46可以如下形成:首先，使ZnO粒子分散于乙醇等溶剂，接着，将分散有ZnO粒子的溶液通过旋涂及喷墨等涂布在各色的发光层44R、44B、44G和空穴传输层42上，然后，通过烘烤等使溶剂挥发。由于不是烧结体，因此没有由烧结引起的晶体生长。因此，电子注入层兼电子传输层46中的ZnO粒子具有与分散于溶剂之前相同的平均粒径，与分散前同样地呈大致球形。电子注入层兼电子传输层46具有大致球形的ZnO粒子重叠的内部构造，因此，ZnO粒子的粒径越大，与每单位面积的发光层的接触面积越小。因此，假设由平均粒径超过30nm的ZnO粒子形成时，电子传输效率降低。另外，如上述本发明的经过所记载，在构成电子注入层兼电子传输层46的ZnO粒子的平均粒径为3nm以上的情况下，发光效率及色纯度提高。因此，电子注入层兼电子传输层46由平均粒径为3nm以上且30nm以下的ZnO粒子构成。

再次参考表2，当ZnO粒子的平均粒径大于4nm时，发光装置的BT.2020覆盖率大于70％。从ZnO粒子的平均粒径超过10nm的附近开始，每单位面积(不超过30nm)与发光层的接触面积变小，电子注入层兼电子传输层46的电子注入效率降低。再次参考图5，当ZnO粒子的平均粒径为12nm时，会发射由ZnO粒子的表面缺陷引起的荧光。因此，ZnO粒子的平均粒径优选为能够兼顾色纯度和电子注入效率的12nm以下。因此，电子注入层兼电子传输层46优选由平均粒径为4nm以上且12nm以下的ZnO粒子构成。

另外，如果这种电子注入层兼电子传输层46的厚度超过100nm，则由于电阻高，所以电子注入效率降低，并且可以降低发光元件ES_R、ES_G和ES_B的发光效率。当电子注入层兼电子传输层46的膜厚度低于30nm时，由于隧道效应等原因，在电子注入层兼电子传输层46中不能进行空穴阻挡。由于不能阻挡空穴，从空穴传输层42注入的空穴与从电子注入层兼电子传输层46注入的电子之间的复合可以在除了发光层44R、44G、44B之外的地方发生，降低了发光效率。因此，优选电子注入层兼电子传输层46的平均膜厚度为30nm以上且100nm以下。此外，作为使用含Cd的QD的电致发光元件的经验规则，已知在由ZnO粒子构成的电子传输层的膜厚为50nm以上且80nm以下的情况下，发光特性比30nm以上且50nm以下及80nm以上且不到100nm的情况更好。因此，电子注入层兼电子传输层46的平均膜厚度优选为50nm以上且80nm以下。

另外，当形成由ZnO粒子构成的层时，在ZnO粒子之间可能产生与ZnO粒子尺寸大致相同的间隙。如果电子注入层兼电子传输层46的平均膜厚度小于3个粒子层(即，低于构成电子注入层兼电子传输层46的ZnO粒子的平均粒径的3倍)，则由于存在这样的空隙，所以不经电子注入层兼电子传输层46，而是发光层44R、44G、44B容易产生直接接触阴极25的地方。这种直接接触可能成为电子从阴极25直接注入到发光层44R、44G、44B的泄漏电流的原因。这种泄漏电流增加到发光层44R、44G和44B的注入屏障，因此可能成为发光元件ES_R、ES_G、ES_B的驱动电压的增加和/或光斑的原因。因此，优选电子注入层兼电子传输层46的平均膜厚度在3个粒子层以上。

电子注入层兼电子传输层46通常形成在显示装置2的整个显示区域上。因此，电子注入层兼电子传输层46的膜厚可能受到下部结构的凹凸的影响。在这种情况下，电子注入层兼电子传输层46中与发光层44R、44G、44B重叠的部分的膜厚D1的平均可以满足上述平均膜厚度的条件即可。从制造效率的角度来看，优选对于红色发光元件ES_R、蓝色发光元件ES_B和绿色发光元件ES_G共同形成电子注入层兼电子传输层46。但是，不限于此，也可以分别涂布形成。

阴极25可以使用飞溅、膜蒸镀、真空蒸镀、物理气相法(PVD、physical vapordeposition)等形成。阴极25优选由功函数小于阳极22的导电材料构成。在显示装置2从阴极25侧向外部发射光的情况下，阴极25优选为能够透射发光层44R、44G、44B发出的光的光透射性电极。如果显示装置2从阳极22向外部发射光，则阴极25优选地是能够反射从发光层44R、44G、44B发射的光的光反射性电极，例如，优选由Al、Ag、Ba、Yb、Ca、Li-AL合金、Mg-AL合金、Mg-Ag合金、Mg-In合金、Al-Al

(变形)

根据本实施例的蓝色发光元件ES_B(电致发光元件)和显示装置2不限于图6所示的顶部发射型，也可以是底部发射型。

此外或者，在根据本实施例的蓝色发光器件ES_B(电致发光元件)和显示装置2中，阳极22和阴极25之间的EL层24中的层叠顺序可以是上下颠倒的。具体而言，在TFT层4上依次层叠阴极25、EL层24的电子注入层兼电子传输层46、空穴传输层42和空穴注入层40，在空穴传输层42和电子注入层兼电子传输层46之间，可以形成红色发光层44R、绿色发光层44G和蓝色发光层44B。

本实施方式涉及的蓝色发光元件ES_B(电致发光元件)在RGB型显示装置中被设置为蓝色像素，但是不限于此。例如，也可以将蓝色发光层44_B改变为发出其他颜色的光的发光层。例如，也可以用于单色显示装置。

[第二实施方式]

以下，将参照图7详细说明本发明的实施方式。另外，为了方便说明，对与上述实施方式中说明的部件具有相同功能的部件标注相同标记，省略其说明。

图7是示出本实施方式涉及的显示装置2的显示区域的示意性配置的截面图。图7中空穴传输层42被绘制得比其他层厚，但其与空穴传输层42的实际厚度、以及与其他层的厚度的关系无关。

在上述的第一实施方式中，电子注入层兼电子传输层46由ZnO粒子构成，空穴传输层42由除此以外的材料构成。另一方面，在本实施方式中，空穴传输层42由ZnO粒子构成，电子注入层兼电子传输层46由除此以外的材料构成。在使用ZnO粒子作为空穴传输层42时，优选将N(氮)等掺杂于ZnO而成为P型半导体。另外，由于仅ZnO不能充分地形成电子块，因此优选将现有作为空穴传输材料使用的材料在1nm以上且10nm以下的范围内在ZnO粒子层与发光层之间成膜。

本实施例中的电子注入层兼电子传输层46可以是有机材料，也可以是除ZnO粒子以外的无机材料。在电子注入层兼电子传输层46的材料是有机材料的情况下，只要是导电性的高分子材料等即可，例如，使用TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)等的材料。

发光层44R、44G、44B中包含的QD向阴极25侧和阳极22侧均放射光。向阳极22侧放射的光通过空穴传输层42，在阳极22反射，再次通过空穴传输层42，通过发光层44R、44G、44B中的任一者、电子注入层兼电子传输层46和阴极25向外部放射。因此，蓝色发光元件ES_B的发光光谱不仅受到电子注入层兼电子传输层46的影响，还受到空穴传输层42的影响。

因此，代替电子注入层兼电子传输层46，由平均粒径为3nm以上且30nm以下的ZnO粒子构成空穴传输层42也是有益的。同样地，空穴传输层42也优选由平均粒径4nm以上且12nm以下的ZnO粒子构成，更优选平均膜厚度在30nm以上且100nm以下，进一步优选平均膜厚度是ZnO粒子的平均粒径的3倍以上。在空穴传输层42中，与发光层44R、44G、44B重叠的部分的膜厚D2的平均值可以满足上述平均膜厚的条件即可。

对显示装置2的发射光谱的影响对于发光层44R、44G、44B，设置在作为显示装置2向外部发射光的一侧的出射侧上的电荷传输层(电子传输层和空穴传输层中的一个)比被设置在出射侧的相反侧上的电荷传输层(电子传输层和空穴传输层中的另一个)大。因此，当显示装置2从阴极25侧向外部发射光时，优选地，如前述的第一实施方式那样，电子注入层兼电子传输层46由ZnO粒子构成。另一方面，当显示装置2从阳极22向外部发射光的情况下，优选地，如本实施方式那样，空穴传输层42由ZnO粒子构成。

[第三实施方式]

以下，将参照图8详细说明本发明的一实施方式。另外，为了方便说明，对与上述实施方式中说明的部件具有相同功能的部件标注相同标记，省略其说明。

图8是示出本实施方式涉及的显示装置2的显示区域的示意性配置的截面图。图8中空穴传输层42与电子注入层兼电子传输层46被绘制得比其他层厚，但其与空穴传输层42与电子注入层兼电子传输层46的实际厚度、以及与其他层的厚度的关系无关。

在上述第一实施方式中，仅空穴传输层42和电子注入层兼电子传输层46中的一个由ZnO粒子构成，另一个由其他材料构成。另一方面，在本实施例中，空穴传输层42和电子注入层兼电子传输层46两个都由ZnO粒子构成。

代替仅任一个，空穴传输层42和电子注入层兼电子传输层46两个都由平均粒径3nm以上且30nm以下的ZnO粒子构成也同样是有益的。

〔总结〕

本发明的第一方面涉及的电致发光元件，包括成对阴极和阳极、设置在所述阴极和所述阳极之间的发光层、设置在所述阴极和所述发光层之间的电子传输层及设置在所述阳极和所述发光层之间的空穴传输层，所述发光层包含包括ZnSe的ZnSe系量子点，所述电子传输层和所述空穴传输层中的一个由平均粒径为3nm以上且30nm以下的ZnO粒子构成。

本发明的第二方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述电子传输层和所述空穴传输层中的所述一个由平均粒径为4nm以上且12nm以下的ZnO粒子构成。

本发明的第三方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述电子传输层和所述空穴传输层中的所述一个的平均膜厚为30nm以上且100nm以下。

本发明的第四方面涉及的电致发光元件，在上述第三方面中，所述电子传输层和所述空穴传输层中的所述一个的所述平均膜厚为ZnO粒子平均粒径的3倍以上。

本发明的第五方面涉及的电致发光元件，在上述第三方面中，所述电子传输层和所述空穴传输层中的所述一个的所述平均膜厚为所述电子传输层和所述空穴传输层中的所述一个与所述发光层重叠的部分的膜厚的平均值。

本发明的第六方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述ZnSe系量子点的发射光谱在400nm以上且460nm以下的波长范围内具有发光峰值。

本发明的第七方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述阴极是能够透射所述发光层发出的光的光透射性电极，所述阳极是能够反射所述发光层发出的光的光反射性电极。

本发明的第八方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述阳极是能够透射所述发光层发出的光的光透射性电极，所述阴极是能够反射所述发光层发出的光的光反射性电极。

本发明的第九方面涉及的电致发光元件，在上述第一方面中，所述电子传输层和所述空穴传输层的另一个由ZnO粒子以外的材料构成。

本发明的第十方面涉及的显示装置，具备第一至第九方面中任一项所述的电致发光元件作为蓝色像素，具备另一电致发光元件作为红色像素，还具备另一电致发光元件作为绿色像素。

本发明的第十一方面涉及的显示装置，在上述第十方面中，具备所述红色像素的发光层包含量子点，所述量子点包含由Si；Se；包含GaN、GaP、Ga2O3及Ga2S3的Ga系材料；Ge；包含CdS、CdSe、CdTe和CdO的Cd系材料；包含InP、InN、In2S3、InGaN、AlInN、AlGaInN和CuInGa的In系材料；包含SnS、SnSe和SnTe的Sn系材料；以及包含PbS、PbSe和PbTe的Pb系材料；组成的组中选择的至少一种材料，具备所述绿色像素的发光层包含量子点，所述量子点包含从所述组中选择的至少一种材料。

本发明的第十二方面涉及的显示装置，在上述第十一方面中，所述蓝色像素、所述红色像素以及所述绿色像素中的至少一个的所述发光层包含包括InP的InP系量子点。

本发明的第十三方面涉及的显示装置，在上述第十二方面中，所述红色像素与所述绿色像素两个的所述发光层包含包括InP的InP系量子点。

本发明不限于上述的各实施方式，在权利要求所示的范围中能够进行各种变更，将分别公开在不同的实施方式中的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。而且，通过将各实施方式中分别公开的技术手段组合能够形成新的技术特征。

附图标记说明

2 显示装置

22 阳极(anode)

25 阴极(cathode)

42 空穴传输层

44R 红色发光层(发光层)

44G 绿色发光层(发光层)

44B 蓝色发光层(发光层)

46 电子注入层兼电子传输层(电子传输层)

ES R红色发光元件(电致发光元件，红色像素)

ES B蓝色发光器件(电致发光元件，蓝色像素)

ES G绿色发光元件(电致发光元件，绿色像素)