JP7169207B2 - Quantum dot light-emitting device and display device - Google Patents

Quantum dot light-emitting device and display device Download PDF

Info

Publication number
JP7169207B2
JP7169207B2 JP2019011369A JP2019011369A JP7169207B2 JP 7169207 B2 JP7169207 B2 JP 7169207B2 JP 2019011369 A JP2019011369 A JP 2019011369A JP 2019011369 A JP2019011369 A JP 2019011369A JP 7169207 B2 JP7169207 B2 JP 7169207B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection layer
quantum dot
electron injection
oxide
light
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.)
Active
Application number
JP2019011369A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020119824A (en
Inventor
玄一 本村
成亨 為村
俊満 都築
渓 小倉
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.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting 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 Japan Broadcasting Corp filed Critical Japan Broadcasting Corp
Priority to JP2019011369A priority Critical patent/JP7169207B2/en
Publication of JP2020119824A publication Critical patent/JP2020119824A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7169207B2 publication Critical patent/JP7169207B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

本発明は、量子ドット発光素子及び表示装置に関するものである。 The present invention relates to a quantum dot light emitting device and a display device.

表示装置に求められる重要な特性の一つとして、色再現性がある。特に、2018年に放送が始まるスーパーハイビジョンの表色系は、自然界に実在するほぼすべての物体色及び既存表色システムの色域を包含することを目指しており、スーパーハイビジョンを表示する表示装置には、広い色域の色再現性が求められる。ここで、自発光型の表示装置の場合、青、緑、赤の各色の発光材料の色純度を高くする必要がある。 One of the important characteristics required for display devices is color reproducibility. In particular, the Super Hi-Vision color system, which will start broadcasting in 2018, aims to include almost all object colors that exist in nature and the color gamut of existing color systems. is required to have color reproducibility in a wide color gamut. Here, in the case of a self-luminous display device, it is necessary to increase the color purity of the luminescent materials of blue, green, and red.

近年、下記特許文献1や非特許文献1に開示されているように、半導体ナノ結晶からなる量子ドットを発光材料として用いた電界発光素子(量子ドット発光素子)が提案されている。量子ドットは、結晶粒径を変えることにより発光色を制御することができ、粒径分布を均一にすることにより発光スペクトルの半値幅を小さくすることができる。この特徴を生かして、量子ドットは、表示色域の広い表示装置用の発光材料として利用できる可能性がある。また、量子ドットを電界発光素子に応用する研究開発が行われており、量子ドットを用いた電界発光素子の中には、半値幅30nm以下、外部量子効率で約15%を実現した例も存在する(非特許文献2)。 In recent years, as disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 below, electroluminescence devices (quantum dot light-emitting devices) using quantum dots made of semiconductor nanocrystals as light-emitting materials have been proposed. Quantum dots can control the emission color by changing the crystal grain size, and can reduce the half width of the emission spectrum by making the grain size distribution uniform. Taking advantage of this feature, quantum dots may be used as light-emitting materials for display devices with a wide display color gamut. In addition, research and development is being conducted to apply quantum dots to electroluminescent devices, and some electroluminescent devices using quantum dots have achieved a half-value width of 30 nm or less and an external quantum efficiency of about 15%. (Non-Patent Document 2).

特許第4948747号公報Japanese Patent No. 4948747

シラサキら(Y.Shirasaki et.al),ネイチャー・フォトニクス(Nature Photonics),Vol.7,pp.13-23(2013)Shirasaki et al., Nature Photonics, Vol. 7, pp. 13-23 (2013) Y.ヤンら(Y.Yang et al.),ネイチャー・フォトニクス(Nature Photonics),Vol.9,pp.259-266(2015)Y. Y. Yang et al., Nature Photonics, Vol. 9, pp. 259-266 (2015)

上記の量子ドットを用いた電界発光素子の発光性能を高めるためには、量子ドットを電荷の輸送や注入を行うための各種材料と適切に組み合わせて素子化する必要がある。ここで、素子化にあたっては、量子ドットを含む発光層に対して、電荷を注入し易い材料を用いることが基本であるが、発光に寄与できない漏れ電流が増加してしまうと、発光効率の低下や不安定な動作につながる。 In order to improve the luminescence performance of the above-described electroluminescence device using quantum dots, it is necessary to appropriately combine the quantum dots with various materials for transporting or injecting electric charges to form a device. Here, in making the device, it is basic to use a material that easily injects electric charges into the light emitting layer containing the quantum dots. or unstable operation.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、漏れ電流が小さく、素子特性に優れた量子ドット発光素子を提供することを課題とする。
また、本発明は、かかる量子ドット発光素子を具え、発光特性に優れた表示装置を提供することを更なる課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a quantum dot light-emitting device with small leakage current and excellent device characteristics.
Another object of the present invention is to provide a display device having such a quantum dot light-emitting element and having excellent light-emitting properties.

本発明者らは、量子ドット発光素子の漏れ電流を低減するために鋭意検討したところ、量子ドット発光素子の電子注入層に半絶縁性金属酸化物からなる層を積層することで、電圧印加時の漏れ電流を低減できることを見出し、本発明に到達したものである。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
The present inventors have made intensive studies to reduce the leakage current of the quantum dot light emitting device, and found that by stacking a layer made of a semi-insulating metal oxide on the electron injection layer of the quantum dot light emitting device, when a voltage is applied The inventors have arrived at the present invention by finding that the leakage current can be reduced.
The gist and configuration of the present invention for solving the above problems are as follows.

本発明の量子ドット発光素子は、陰極と、発光層と、陽極と、を具え、前記発光層が、量子ドットを含み、前記陰極と前記陽極との間に位置する量子ドット発光素子であって、
前記陰極と前記発光層と間に、前記陰極側から順に、更に、第1電子注入層と、第2電子注入層と、を具え、
前記第2電子注入層が、半絶縁性金属酸化物を含むことを特徴とする。
かかる本発明の量子ドット発光素子は、漏れ電流が抑制されており、素子特性に優れる。
The quantum dot light-emitting device of the present invention comprises a cathode, a light-emitting layer, and an anode, wherein the light-emitting layer contains quantum dots and is positioned between the cathode and the anode, ,
Between the cathode and the light-emitting layer, a first electron injection layer and a second electron injection layer are further provided in order from the cathode side,
The second electron injection layer is characterized by containing a semi-insulating metal oxide.
The quantum dot light-emitting device of the present invention has suppressed leakage current and excellent device characteristics.

本発明の量子ドット発光素子の好適例においては、前記第2電子注入層が、酸化ガリウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化インジウムからなる群から選択される少なくとも1種の半絶縁性金属酸化物を含み、前記第1電子注入層が、酸化亜鉛、酸化チタンからなる群から選択される少なくとも1種の金属酸化物を含む。この場合、量子ドット発光素子の漏れ電流が更に抑制され、素子特性が向上する。 In a preferred embodiment of the quantum dot light-emitting device of the present invention, the second electron injection layer contains at least one semi-insulating metal oxide selected from the group consisting of gallium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, and indium oxide. and the first electron injection layer contains at least one metal oxide selected from the group consisting of zinc oxide and titanium oxide. In this case, leakage current of the quantum dot light-emitting device is further suppressed, and device characteristics are improved.

ここで、前記第2電子注入層が、酸化ガリウムを含み、前記第1電子注入層が、酸化亜鉛を含むことが好ましい。この場合、量子ドット発光素子の漏れ電流が更に抑制され、素子特性が更に向上する。 Here, it is preferable that the second electron injection layer contains gallium oxide and the first electron injection layer contains zinc oxide. In this case, the leakage current of the quantum dot light emitting device is further suppressed, and the device characteristics are further improved.

また、本発明の表示装置は、上記の量子ドット発光素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の表示装置は、発光特性に優れる。 A display device of the present invention is characterized by comprising the quantum dot light-emitting device described above. Such a display device of the present invention is excellent in light emission characteristics.

本発明によれば、漏れ電流が小さく、素子特性に優れた量子ドット発光素子を提供することができる。
また、本発明によれば、かかる量子ドット発光素子を具え、発光特性に優れた表示装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a quantum dot light-emitting device with small leakage current and excellent device characteristics.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a display device having such a quantum dot light-emitting element and having excellent light-emitting properties.

本発明の量子ドット発光素子の構造の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the structure of the quantum dot light emitting element of this invention. 量子ドットの構造の一例を示した模式図である。It is a schematic diagram showing an example of the structure of a quantum dot. 実施例1及び比較例1-2の量子ドット発光素子の電圧-電流密度特性を示すグラフである。5 is a graph showing voltage-current density characteristics of quantum dot light-emitting devices of Example 1 and Comparative Example 1-2. 実施例1及び比較例1-2の量子ドット発光素子の電流密度-外部量子効率特性を示すグラフである。5 is a graph showing the current density-external quantum efficiency characteristics of the quantum dot light-emitting devices of Example 1 and Comparative Example 1-2.

以下に、本発明の量子ドット発光素子及び表示装置を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。 The quantum dot light-emitting device and the display device of the present invention will be illustrated and explained in detail below based on the embodiments thereof.

<<量子ドット発光素子>>
本発明の量子ドット発光素子は、陰極と、発光層と、陽極と、を具え、前記発光層が、量子ドットを含み、前記陰極と前記陽極との間に位置する量子ドット発光素子であって、前記陰極と前記発光層と間に、前記陰極側から順に、更に、第1電子注入層と、第2電子注入層と、を具え、前記第2電子注入層が、半絶縁性金属酸化物を含むことを特徴とする。
<< Quantum dot light emitting device >>
The quantum dot light-emitting device of the present invention comprises a cathode, a light-emitting layer, and an anode, wherein the light-emitting layer contains quantum dots and is positioned between the cathode and the anode, and a first electron injection layer and a second electron injection layer in order from the cathode side between the cathode and the light emitting layer, wherein the second electron injection layer comprises a semi-insulating metal oxide. characterized by comprising

本発明の量子ドット発光素子においては、第1電子注入層が、陰極からの電子注入を容易にし、例えば、素子の発光開始電圧の低減に寄与する。また、本発明の量子ドット発光素子においては、半絶縁性金属酸化物を含む第2電子注入層が、第1電子注入層から発光層へと電子を受け渡すと共に、発光層から流れ出る正孔電流をブロックする。そのため、本発明の量子ドット発光素子は、漏れ電流が抑制されており、素子特性にも優れる。 In the quantum dot light-emitting device of the present invention, the first electron injection layer facilitates electron injection from the cathode and contributes, for example, to a reduction in the emission start voltage of the device. Further, in the quantum dot light emitting device of the present invention, the second electron injection layer containing a semi-insulating metal oxide transfers electrons from the first electron injection layer to the light emitting layer, and the hole current flowing out from the light emitting layer to block Therefore, the quantum dot light-emitting device of the present invention has suppressed leakage current and excellent device characteristics.

次に、本発明の量子ドット発光素子の一態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の量子ドット発光素子の構造の一例を示した概略図である。図1に示す量子ドット発光素子1は、基板2上に、陰極3、第1電子注入層4、第2電子注入層5、発光層6、正孔輸送層7、正孔注入層8及び陽極9を、この順に積層した構成を有する。なお、図1に示す量子ドット発光素子1は、下部に配置した陰極3側より電子を注入し、上部に配置した陽極9より正孔を注入する構成となっているが、本発明の量子ドット発光素子は、これに限定されるものではなく、上下を逆転した構造であってもよい。
Next, one aspect of the quantum dot light-emitting device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of the quantum dot light emitting device of the present invention. Quantum dot light-emitting device 1 shown in FIG. 9 are laminated in this order. The quantum dot light-emitting device 1 shown in FIG. 1 has a structure in which electrons are injected from the cathode 3 arranged in the lower part and holes are injected from the anode 9 arranged in the upper part. The light-emitting element is not limited to this, and may have an upside-down structure.

<基板>
前記基板2は、当該基板2側より光を取り出すボトムエミッション型素子の場合は、透明な材料からなることが好ましい。かかる透明な材料としては、ガラス、プラスチックフィルム等を例示することができる。ここで、プラスチックフィルムの材質としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。
一方、上部電極側から光を取り出すトップエミッション型素子の場合には、基板2の材料は、必ずしも透明な材料である必要はない。基板2として、不透明基板を用いる場合、該不透明基板としては、例えば、着色したプラスチックフィルム基板、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板等が挙げられる。
また、基板2として、例えば、プラスチックフィルム等の可撓性基板を用い、その上に量子ドット発光素子を形成した場合には、画像表示部を容易に変形することのできるフレキシブル量子ドット発光素子とすることができる。
前記基板2の平均厚さは、特に限定されるものではないが、0.01~30mmが好ましく、0.01~10mmがより好ましい。
<Substrate>
The substrate 2 is preferably made of a transparent material in the case of a bottom emission type device in which light is extracted from the substrate 2 side. Examples of such transparent materials include glass and plastic films. Here, the material of the plastic film includes polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, and the like.
On the other hand, in the case of a top emission type device in which light is extracted from the upper electrode side, the material of the substrate 2 does not necessarily have to be a transparent material. When an opaque substrate is used as the substrate 2, examples of the opaque substrate include a colored plastic film substrate, a substrate made of a ceramic material such as alumina, and an oxide film (insulating film) on the surface of a metal plate such as stainless steel. and the like.
Further, for example, when a flexible substrate such as a plastic film is used as the substrate 2 and a quantum dot light emitting device is formed thereon, the flexible quantum dot light emitting device can easily deform the image display portion. can do.
The average thickness of the substrate 2 is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 30 mm, more preferably 0.01 to 10 mm.

<陰極>
前記陰極3は、基板2側より光を取り出すボトムエミッション型素子の場合は、透明で導電性の高い材料からなることが好ましい。陰極3としては、例えば、インジウム-錫-酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛-酸化物(IZO)等の導電性透明酸化物を用いることができる。
一方、上部電極側から光を取り出すトップエミッション型素子の場合には、陰極3の材料は、必ずしも透明な材料である必要はないため、陰極3として、金属電極を用いてもよい。該金属電極に用いる金属としては、Ca、Mg、Al、Sn、In、Cu、Ag、Au、Pt等が挙げられる。
前記陰極3の平均厚さは、特に限定されるものではないが、10~500nmが好ましく、50~200nmが更に好ましい。
<Cathode>
The cathode 3 is preferably made of a transparent and highly conductive material in the case of a bottom emission type device in which light is extracted from the substrate 2 side. As the cathode 3, for example, conductive transparent oxides such as indium-tin-oxide (ITO) and indium-zinc-oxide (IZO) can be used.
On the other hand, in the case of a top emission type device in which light is extracted from the upper electrode side, the material of the cathode 3 does not necessarily have to be a transparent material, so a metal electrode may be used as the cathode 3 . Examples of metals used for the metal electrode include Ca, Mg, Al, Sn, In, Cu, Ag, Au, Pt, and the like.
The average thickness of the cathode 3 is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, more preferably 50 to 200 nm.

<第1電子注入層>
前記第1電子注入層4は、陰極3からの電子注入を容易にする目的で用いる。該第1電子注入層4の材料としては、無機材料、或いは電子注入性の低分子材料又は高分子材料からなる有機材料を用いることができる。なお、第1電子注入層4は、後述する第2電子注入層5とは異なる材料を含むことが好ましい。第1電子注入層4の材料として、より具体的には、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化スズ(SnO2)、酸化タングステン(WO3)、酸化タンタル(Ta23)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ハフニウム(HfO2)、酸化アルミニウム(Al23)等の金属酸化物が好ましく、これらの中でも、電子注入性の観点から、酸化亜鉛、酸化チタンが更に好ましく、酸化亜鉛が特に好ましい。
<First electron injection layer>
The first electron injection layer 4 is used for the purpose of facilitating electron injection from the cathode 3 . As the material of the first electron injection layer 4, an inorganic material or an organic material composed of an electron-injecting low-molecular-weight material or high-molecular-weight material can be used. Note that the first electron injection layer 4 preferably contains a material different from that of the second electron injection layer 5 described later. More specifically, the materials for the first electron injection layer 4 include zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), Metal oxides such as tantalum oxide (Ta 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), hafnium oxide (HfO 2 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) are preferred. Zinc oxide and titanium oxide are more preferred, and zinc oxide is particularly preferred.

第1電子注入層4の形成には、ナノ粒子を用いることが好ましい。該ナノ粒子の粒径は、1nm~100nmが好ましく、1nm~10nmが更に好ましく、1nm~5nmがより一層好ましい。好ましくは、酸化亜鉛ナノ粒子等の金属酸化物のナノ粒子をスピンコート法によって成膜した薄膜を、第1電子注入層4として用いることができる。
前記第1電子注入層4の平均厚さは、特に限定されるものではないが、5~200nmが好ましく、10~100nmが更に好ましい。
Nanoparticles are preferably used to form the first electron injection layer 4 . The particle size of the nanoparticles is preferably 1 nm to 100 nm, more preferably 1 nm to 10 nm, and even more preferably 1 nm to 5 nm. Preferably, a thin film formed by spin-coating metal oxide nanoparticles such as zinc oxide nanoparticles can be used as the first electron injection layer 4 .
Although the average thickness of the first electron injection layer 4 is not particularly limited, it is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm.

<第2電子注入層>
前記第2電子注入層5は、半絶縁性金属酸化物を含む。該第2電子注入層5は、第1電子注入層4から発光層6へと電子を受け渡し、さらに発光層6から流れ出る正孔電流をブロックする目的で用いる。第2電子注入層5の材料としては、大きなバンドギャップを有する材料が適しており、本発明においては、半絶縁性金属酸化物が用いられる。
<Second electron injection layer>
The second electron injection layer 5 contains a semi-insulating metal oxide. The second electron injection layer 5 is used for the purpose of transferring electrons from the first electron injection layer 4 to the light emitting layer 6 and blocking hole current flowing out of the light emitting layer 6 . A material having a large bandgap is suitable for the material of the second electron injection layer 5, and a semi-insulating metal oxide is used in the present invention.

第2電子注入層5に用いる半絶縁性金属酸化物としては、n型半導体として機能するものが好ましく、例えば、酸化ガリウム(Ga23)、酸化セリウム(CeO2)、酸化イットリウム(Y23)、酸化インジウム(In23)等が好ましく、これらの中でも、漏れ電流を抑制する効果の観点から、酸化ガリウムが特に好ましい。好ましくは、酸化ガリウム等の半絶縁性金属酸化物をスパッタリング法によって成膜した薄膜を、第2電子注入層5として用いることができる。
前記第2電子注入層5の平均厚さは、特に限定されるものではないが、5~200nmが好ましく、10~100nmが更に好ましい。
As the semi - insulating metal oxide used for the second electron injection layer 5 , one that functions as an n - type semiconductor is preferable. O 3 ), indium oxide (In 2 O 3 ) and the like are preferred, and among these, gallium oxide is particularly preferred from the viewpoint of the effect of suppressing leakage current. Preferably, a thin film formed by sputtering a semi-insulating metal oxide such as gallium oxide can be used as the second electron injection layer 5 .
The average thickness of the second electron injection layer 5 is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm.

<発光層>
前記発光層6は、量子ドットを含む。該発光層6では、陽極9から注入された正孔と陰極3から注入された電子とが再結合し、量子ドットからの発光が得られる。発光層6の発光色は、発光層6に含まれる量子ドットの結晶粒径や種類(材質)によって変化させることができる。ここで、量子ドットの結晶粒径は、所望の発光色に応じて選択でき、例えば、1~10nmが好ましい。該量子ドットは、半導体微粒子からなるコアと呼ばれる中心部分と、コアの表面(又は後述するシェルの表面)を覆うリガンドと呼ばれる有機物と、からなることが好ましい。
<Light emitting layer>
The light-emitting layer 6 contains quantum dots. In the light-emitting layer 6, the holes injected from the anode 9 and the electrons injected from the cathode 3 are recombined to obtain light emission from the quantum dots. The emission color of the light-emitting layer 6 can be changed by the crystal grain size and type (material) of the quantum dots contained in the light-emitting layer 6 . Here, the crystal grain size of the quantum dots can be selected according to the desired emission color, and is preferably 1 to 10 nm, for example. The quantum dot preferably comprises a central portion called a core made of semiconductor fine particles, and an organic substance called a ligand that covers the surface of the core (or the surface of a shell to be described later).

前記量子ドットのコア部分を構成する半導体の例としては、II-VI族の化合物、II-V族の化合物、III-VI族の化合物、III-V族の化合物、IV-VI族の化合物、I-III-VI族の化合物、II-IV-VI族の化合物、及びII-IV-V族の化合物、例えば、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、InN、InP、InAs、InSb、CuInS等が挙げられる。これらの中でも、量子ドットのコアとしては、合成の容易さ、所望の波長の発光を得るための粒径及び/又は粒径分布の制御のし易さ、発光の量子効率の観点から、CdSe、InPが好ましい。 Examples of the semiconductor constituting the core portion of the quantum dot include II-VI group compounds, II-V group compounds, III-VI group compounds, III-V group compounds, IV-VI group compounds, compounds of groups I-III-VI, compounds of groups II-IV-VI, and compounds of groups II-IV-V, such as ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, InN, InP, InAs, InSb, CuInS etc. are mentioned. Among these, as the core of the quantum dot, from the viewpoint of ease of synthesis, ease of control of particle size and / or particle size distribution for obtaining light emission of a desired wavelength, quantum efficiency of light emission, CdSe, InP is preferred.

前記量子ドットは、コアの周りを取り囲むようにシェルと呼ばれる一層または複数層の半導体層を有してもよい。ここで、シェル部分を構成する半導体も、コア部分を構成する半導体と同様の組成の半導体を用いることができる。量子ドットのシェルは、被覆するコアに用いられる半導体に応じて選択することが好ましく、シェルとしては、コアよりも大きなバンドギャップを有する半導体を用いることが好ましい。この場合、コアの励起エネルギーが、シェルによって効率よくコア内に閉じ込められる。具体的には、例えば、コアがCdSe、InPからなる場合、シェルには、より大きなバンドギャップを有するZnSを用いることが好ましい。 The quantum dots may have one or more semiconductor layers called shells surrounding the core. Here, for the semiconductor forming the shell portion, a semiconductor having the same composition as the semiconductor forming the core portion can be used. The quantum dot shell is preferably selected according to the semiconductor used for the core to be coated, and the shell is preferably made of a semiconductor having a bandgap larger than that of the core. In this case, the excitation energy of the core is efficiently confined within the core by the shell. Specifically, for example, when the core is made of CdSe or InP, it is preferable to use ZnS, which has a larger bandgap, for the shell.

前記量子ドットにおいては、半導体表面を安定化すると共に、半導体微粒子の凝集を抑制するため、半導体微粒子表面をリガンドとよばれる有機配位子によりキャッピングを行うことが好ましい。キャッピングするためのリガンド部分に親油性の長鎖アルキル基等が含まれると有機溶剤に対しての溶解性が向上し、量子ドットを有機溶媒に溶解させた量子ドット溶液を調製することができる。前記リガンド(有機配位子)としては、炭化水素基の結合したアミン、炭化水素基の結合したカルボン酸、炭化水素基の結合したホスフィン、炭化水素基の結合した酸化ホスフィン、炭化水素基の結合したチオール等が挙げられる。前記炭化水素基は、親油性の鎖状炭化水素基であることが好ましい。親油性の鎖状炭化水素基の結合したアミンとしては、ヘキサデシルアミン、オレイルアミン等が挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合したカルボン酸としては、オレイン酸等が挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合したホスフィンとしては、トリオクチルホスフィン等が挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合した酸化ホスフィンとしては、トリ-n-オクチルホスフィンオキシド等が挙げられる。親油性の鎖状炭化水素基の結合したチオールとしては、ドデカンチオール等が挙げられる。 In the quantum dots, it is preferable to cap the surface of the semiconductor fine particles with an organic ligand called a ligand in order to stabilize the semiconductor surface and suppress aggregation of the semiconductor fine particles. If the ligand portion for capping contains a lipophilic long-chain alkyl group or the like, the solubility in organic solvents is improved, and a quantum dot solution can be prepared by dissolving quantum dots in an organic solvent. Examples of the ligand (organic ligand) include a hydrocarbon group-bonded amine, a hydrocarbon group-bonded carboxylic acid, a hydrocarbon group-bonded phosphine, a hydrocarbon group-bonded phosphine oxide, and a hydrocarbon group bond. thiol and the like. The hydrocarbon group is preferably a lipophilic chain hydrocarbon group. Hexadecylamine, oleylamine, etc. are mentioned as an amine with which the lipophilic chain|strand-shaped hydrocarbon group couple|bonded. Examples of carboxylic acids to which lipophilic chain hydrocarbon groups are bonded include oleic acid and the like. Examples of phosphines to which lipophilic chain hydrocarbon groups are bonded include trioctylphosphine and the like. Phosphine oxides to which lipophilic chain hydrocarbon groups are bonded include tri-n-octylphosphine oxide and the like. The thiol to which a lipophilic chain hydrocarbon group is bound includes dodecanethiol and the like.

図2に、本発明の量子ドット発光素子に好適に用いることができる量子ドットの構造の一例を示す。図2に示す量子ドット10は、コア11と、コア11の周りを取り囲むシェル12と、シェル12の表面を覆うリガンド13と、を具える。該量子ドット10は、化学的安定性が高く、凝集が生じ難い。また、該量子ドット10は、溶液として調製し易く、スピンコート法等によって成膜し易いという利点がある。 FIG. 2 shows an example of the structure of quantum dots that can be suitably used in the quantum dot light-emitting device of the present invention. Quantum dot 10 shown in FIG. 2 comprises core 11 , shell 12 surrounding core 11 , and ligands 13 covering the surface of shell 12 . The quantum dots 10 have high chemical stability and are unlikely to aggregate. Moreover, the quantum dots 10 have the advantage of being easy to prepare as a solution and easy to form a film by a spin coating method or the like.

前記発光層6の平均厚さは、特に限定されるものではないが、5~200nmが好ましく、10~100nmが更に好ましい。 The average thickness of the light-emitting layer 6 is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm.

<正孔輸送層>
前記正孔輸送層7は、陽極9から注入した正孔を量子ドット発光層6まで輸送するために用いる。正孔輸送層7を構成する材料としては、正孔輸送性の無機材料あるいは有機材料を用いることができる。正孔輸送層7を構成する材料は、好ましくは正孔輸送性の有機材料であり、例えば、4,4’,4”-トリス(カルバゾール-9-イル)トリフェニルアミン(TCTA)、4,4’-ビス(カルバゾール-9-イル)ビフェニル(CBP)、4,4’,4”-トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD1)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’-テトラキス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD3)、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、4,4’,4”-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(m-MTDATA)等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、正孔輸送性の観点から、4,4’,4”-トリス(カルバゾール-9-イル)トリフェニルアミン(TCTA)が好ましい。
前記正孔輸送層7の平均厚さは、特に限定されるものではないが、10~500nmであることが好ましく、20~100nmが更に好ましい。
<Hole transport layer>
The hole transport layer 7 is used to transport holes injected from the anode 9 to the quantum dot light emitting layer 6 . As a material constituting the hole transport layer 7, a hole transporting inorganic material or an organic material can be used. The material constituting the hole transport layer 7 is preferably a hole transporting organic material such as 4,4′,4″-tris(carbazol-9-yl)triphenylamine (TCTA), 4, 4′-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP), 4,4′,4″-trimethyltriphenylamine, N,N,N′,N′-tetraphenyl-1,1′-biphenyl-4 ,4′-diamine, N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD1), N,N′-diphenyl- N,N'-bis(4-methoxyphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD2), N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-1, 1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD3), N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α- NPD), 4,4′,4″-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA) and the like, and one or more of these can be used. Among these, 4,4′,4″-tris(carbazol-9-yl)triphenylamine (TCTA) is preferable from the viewpoint of hole transport properties.
Although the average thickness of the hole transport layer 7 is not particularly limited, it is preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 100 nm.

<正孔注入層>
前記正孔注入層8は、陽極9からの正孔注入を容易にするために形成する。正孔注入層8には、有機材料、無機材料いずれも用いることができる。正孔注入層8に用いる代表的な材料としては、三酸化モリブデン(MoO3)、酸化バナジウム(V25)、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化レニウム、酸化タングステン、酸化マンガン等の金属酸化物が挙げられる。また、正孔注入層8に用いる有機材料としては、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル(HAT-CN)、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノ-キノジメタン(F4-TCNQ)、ヘキサフルオロテトラシアノナフトキノジメタン(F6-TNAP)等が挙げられる。正孔注入層8には、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、正孔注入層8に用いる材料としては、正孔注入性の観点から、三酸化モリブデンが好ましい。
前記正孔注入層8の平均厚さは、特に限定されるものではないが、1~500nmが好ましく、3~50nmが更に好ましい。
<Hole injection layer>
The hole injection layer 8 is formed to facilitate hole injection from the anode 9 . Both an organic material and an inorganic material can be used for the hole injection layer 8 . Representative materials used for the hole injection layer 8 include metal oxides such as molybdenum trioxide (MoO 3 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), rhenium oxide, tungsten oxide and manganese oxide. things are mentioned. As an organic material used for the hole injection layer 8, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile (HAT-CN) , 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ), hexafluorotetracyanonaphthoquinodimethane (F6-TNAP), and the like. One or more of these can be used for the hole injection layer 8 . Among these, molybdenum trioxide is preferable as the material used for the hole injection layer 8 from the viewpoint of hole injection properties.
The average thickness of the hole injection layer 8 is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 nm, more preferably 3 to 50 nm.

<陽極>
前記陽極9の材料としては、仕事関数が比較的大きい金属が好ましい。仕事関数の大きい金属を用いることにより、陽極から有機層への正孔注入障壁を低くすることができ、正孔を注入させ易くすることができる。陽極9に用いる金属としては、例えば、Al、Au、Pt、Ni、W、Cr、Mo、Fe、Co、Cu等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、陽極9に透明な材料を用いると、上部電極から光を取り出すトップエミッション型素子とすることができる。
前記陽極9の平均厚さは、特に限定されるものではないが、10~500nmが好ましく、30~150nmが更に好ましい。
<Anode>
As a material for the anode 9, a metal having a relatively large work function is preferable. By using a metal with a large work function, the hole injection barrier from the anode to the organic layer can be lowered, making it easier to inject holes. Examples of metals used for the anode 9 include Al, Au, Pt, Ni, W, Cr, Mo, Fe, Co, and Cu, but are not limited to these. Also, if a transparent material is used for the anode 9, a top emission type element can be obtained in which light is extracted from the upper electrode.
Although the average thickness of the anode 9 is not particularly limited, it is preferably 10 to 500 nm, more preferably 30 to 150 nm.

上述した第1電子注入層4、第2電子注入層5、発光層6、正孔輸送層7、正孔注入層8は、それぞれ1層ずつでもよいし、それぞれの層が複数の役割を受け持つ構造となっていてもよい。また、第2電子注入層5と、発光層6との間に、電子輸送層が存在していてもよい。また、例えば、一つの層で、正孔注入層と正孔輸送層を兼用したりすることも可能である。 Each of the first electron injection layer 4, the second electron injection layer 5, the light emitting layer 6, the hole transport layer 7, and the hole injection layer 8 described above may be one layer each, and each layer plays a plurality of roles. It may be structured. Also, an electron transport layer may be present between the second electron injection layer 5 and the light emitting layer 6 . Further, for example, one layer can be used as both a hole injection layer and a hole transport layer.

<各層の形成方法>
前記陰極3、第1電子注入層4、第2電子注入層5、電子輸送層、発光層6、正孔輸送層7、正孔注入層8、陽極9の形成方法は、特に限定されるものではなく、真空蒸着法、電子ビーム法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等の方法を用いることができる。また、これらの方法を用いて、前記陰極3、第1電子注入層4、第2電子注入層5、電子輸送層、発光層6、正孔輸送層7、正孔注入層8、陽極9の厚さを、目的に応じて適宜調整することができる。また、これらの方法は、各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていてもよい。
以上により、図1に示される量子ドット発光素子1が完成する。
<Method of Forming Each Layer>
The method of forming the cathode 3, the first electron injection layer 4, the second electron injection layer 5, the electron transport layer, the light emitting layer 6, the hole transport layer 7, the hole injection layer 8, and the anode 9 is particularly limited. Instead, a vacuum vapor deposition method, an electron beam method, a sputtering method, a spin coating method, an inkjet method, a printing method, or the like can be used. Further, using these methods, the cathode 3, the first electron injection layer 4, the second electron injection layer 5, the electron transport layer, the light emitting layer 6, the hole transport layer 7, the hole injection layer 8, and the anode 9 are formed. The thickness can be appropriately adjusted depending on the purpose. These methods are preferably selected according to the characteristics of the material of each layer, and the manufacturing method may be different for each layer.
As described above, the quantum dot light-emitting device 1 shown in FIG. 1 is completed.

<<表示装置>>
本発明の表示装置は、上述の量子ドット発光素子を具えることを特徴とする。本発明の表示装置は、上述した漏れ電流が小さく、素子特性に優れた量子ドット発光素子を具えるため、発光特性に優れる。本発明の表示装置は、上述した量子ドット発光素子の他に、表示装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。
<<Display Device>>
A display device of the present invention is characterized by comprising the quantum dot light-emitting device described above. Since the display device of the present invention includes the above-described quantum dot light-emitting device with small leakage current and excellent device characteristics, it has excellent light-emitting characteristics. In addition to the quantum dot light emitting device described above, the display device of the present invention can comprise other components commonly used in display devices.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
<量子ドットの合成>
J.カクら(J.Kwak et al.),ナノ・レターズ(Nano Letters),12,2362-2366(2012)に開示されている方法に従って、緑色発光を示す量子ドットCdSe/ZnS(コア/シェル型の量子ドット)を合成した。具体的な合成方法を以下に示す。
0.257gの酸化カドミウム、7.34gの酢酸亜鉛、30.13gのオレイン酸、150mlのオクタデセンをフラスコに投入した。減圧下、150℃で30分加熱後、アルゴンにてリークし、アルゴンフロー下で280℃まで昇温した(溶液1)。0.079gのセレン、1.122gの硫黄を20mlのトリオクチルホスフィンに溶解させた溶液を用意し、溶液1に投入した。280℃で10分間混合した後、室温まで冷やした(溶液2)。この溶液2にエタノールを加えて、析出物を遠心分離で回収した。回収物をトルエンに分散させて、濃度を10mg/mlとなるように調整した。
(Example 1)
<Synthesis of quantum dots>
J. Quantum dots CdSe/ZnS exhibiting green emission (core/shell-type quantum dots) were synthesized. A specific synthesis method is shown below.
A flask was charged with 0.257 g of cadmium oxide, 7.34 g of zinc acetate, 30.13 g of oleic acid, and 150 ml of octadecene. After heating at 150° C. for 30 minutes under reduced pressure, argon leaked and the temperature was raised to 280° C. under argon flow (solution 1). A solution in which 0.079 g of selenium and 1.122 g of sulfur were dissolved in 20 ml of trioctylphosphine was prepared and added to the solution 1. After mixing for 10 minutes at 280° C., it was cooled to room temperature (solution 2). Ethanol was added to this solution 2, and the precipitate was collected by centrifugation. The collected material was dispersed in toluene and adjusted to a concentration of 10 mg/ml.

<酸化亜鉛ナノ粒子の合成>
J.カクら(J.Kwak et al.),ナノ・レターズ(Nano Letters),12,2362-2366(2012)に開示されている方法に従って、酸化亜鉛ナノ粒子を合成した。具体的な方法を以下に示す。
6.7mmolの酢酸亜鉛を55mlのメタノールに溶解させ、0.12mol/lの溶液を得た。8.6mmolの水酸化カリウムを25mlのメタノールに溶解させ、0.34mol/lの溶液を得た。窒素雰囲気下で、酢酸亜鉛メタノール溶液を60℃に加熱し、撹拌しながら水酸化カリウムメタノール溶液を滴下し、2時間反応させると液は白濁状態となった。得られた白濁液から遠心分離により回収した酢酸亜鉛をメタノールで洗い、最終的にブタノールに再分散させて、15mg/mlの酸化亜鉛ナノ粒子ブタノール分散液を得た。
<Synthesis of zinc oxide nanoparticles>
J. Zinc oxide nanoparticles were synthesized according to the method disclosed in J. Kwak et al., Nano Letters, 12, 2362-2366 (2012). A specific method is shown below.
6.7mmol of zinc acetate was dissolved in 55ml of methanol to obtain a 0.12mol/l solution. 8.6 mmol of potassium hydroxide was dissolved in 25 ml of methanol to obtain a 0.34 mol/l solution. In a nitrogen atmosphere, the zinc acetate methanol solution was heated to 60° C., the potassium hydroxide methanol solution was added dropwise while stirring, and the solution became cloudy after reacting for 2 hours. Zinc acetate recovered from the resulting cloudy liquid by centrifugation was washed with methanol and finally redispersed in butanol to obtain a 15 mg/ml zinc oxide nanoparticle butanol dispersion.

<量子ドット発光素子の作製>
図1に示す構造の本発明に従う量子ドット発光素子を次のようにして作製した。
まず、ガラス基板にITOからなる透明電極(陰極、厚さ:100nm)を形成し、これをライン状にパターニングした。
次に、電子注入層として前項にて合成した酸化亜鉛ナノ粒子と酸化ガリウムの積層膜を形成した。酸化亜鉛ナノ粒子は、スピンコート法によって成膜し、130℃で30分間加熱した(第1電子注入層、厚さ:30nm)。その後、酸化ガリウムをスパッタリング法により形成した。酸化ガリウム膜は、成膜時に酸素分圧を1.5×10-2Paとし、RFパワー200Wで成膜した(第2電子注入層、厚さ:20nm)。
次に、前項にて合成した量子ドットCdSe/ZnSをスピンコート法によって成膜した(発光層、厚さ:20nm)。窒素雰囲気下、130℃にて30分間加熱した。
次に、基板を真空蒸着成膜装置に入れ、真空蒸着法によって、下記式(1):

Figure 0007169207000001
で示される構造式を有する材料(TCTA)からなる正孔輸送層を成膜した(厚さ:40nm)。
続いて、真空蒸着により、三酸化モリブデンからなる正孔注入層(厚さ:10nm)、アルミニウムからなる電極(陽極、厚さ:70nm)を成膜した。
なお、図1には示していないが、量子ドット発光素子は、窒素ガスで満たされたグローブボックス中で、封止用ガラスの周縁部に紫外線硬化樹脂を塗布した後、量子ドット発光素子を形成した前記基板の周縁部に貼り合せて、封止を行った。 <Production of quantum dot light-emitting device>
A quantum dot light-emitting device according to the present invention having the structure shown in FIG. 1 was produced as follows.
First, a transparent electrode (cathode, thickness: 100 nm) made of ITO was formed on a glass substrate and patterned in a line.
Next, a laminated film of zinc oxide nanoparticles synthesized in the previous section and gallium oxide was formed as an electron injection layer. Zinc oxide nanoparticles were deposited by spin coating and heated at 130° C. for 30 minutes (first electron injection layer, thickness: 30 nm). After that, gallium oxide was formed by a sputtering method. The gallium oxide film was formed with an oxygen partial pressure of 1.5×10 −2 Pa and an RF power of 200 W (second electron injection layer, thickness: 20 nm).
Next, the quantum dots CdSe/ZnS synthesized in the previous section were deposited by spin coating (light-emitting layer, thickness: 20 nm). Heated at 130° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere.
Next, the substrate is placed in a vacuum vapor deposition film forming apparatus, and the following formula (1) is applied by a vacuum vapor deposition method:
Figure 0007169207000001
A hole-transporting layer (thickness: 40 nm) made of a material (TCTA) having a structural formula represented by was formed.
Subsequently, a hole injection layer (thickness: 10 nm) made of molybdenum trioxide and an electrode (anode, thickness: 70 nm) made of aluminum were formed by vacuum deposition.
Although not shown in FIG. 1, the quantum dot light emitting element is formed by applying an ultraviolet curable resin to the peripheral edge of the sealing glass in a glove box filled with nitrogen gas, and then forming the quantum dot light emitting element. It was sealed by bonding to the periphery of the substrate.

(比較例1)
上記実施例1と同様に量子ドットCdSe/ZnS、酸化亜鉛ナノ粒子の合成を実施した。これらの材料を用いて実施例1と同様に発光素子を作製した。このときに、電子注入層に酸化ガリウムからなる層を形成せず、酸化亜鉛ナノ粒子のみの電子注入層とした。
(Comparative example 1)
Quantum dots CdSe/ZnS and zinc oxide nanoparticles were synthesized in the same manner as in Example 1 above. A light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 using these materials. At this time, the electron injection layer was made of only zinc oxide nanoparticles without forming a layer made of gallium oxide on the electron injection layer.

(比較例2)
上記実施例1と同様に量子ドットCdSe/ZnSの合成を実施した。該材料を用いて実施例1と同様に発光素子を作製した。このときに、電子注入層には酸化亜鉛ナノ粒子からなる層を形成せず、酸化ガリウムのみの電子注入層とした。
(Comparative example 2)
Quantum dots CdSe/ZnS were synthesized in the same manner as in Example 1 above. A light-emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 using the material. At this time, the electron injection layer was made of only gallium oxide without forming a layer of zinc oxide nanoparticles.

<素子の評価>
上記の実施例1、比較例1、比較例2の量子ドット発光素子のITO電極側に負、アルミニウム電極側に正となるように電圧を印加すると、それぞれ発光が得られた。
実施例1、比較例1、比較例2の、それぞれの量子ドット発光素子の電圧-電流密度特性を図3に示す。また、各素子の2Vでの電流密度と発光開始電圧を表1に示す。
<Evaluation of element>
When a voltage was applied to the quantum dot light-emitting devices of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 so that the ITO electrode side was negative and the aluminum electrode side was positive, light emission was obtained.
FIG. 3 shows the voltage-current density characteristics of the quantum dot light-emitting devices of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively. In addition, Table 1 shows the current density at 2V and the light emission start voltage of each device.

Figure 0007169207000002
Figure 0007169207000002

2V以下の領域で見られる漏れ電流には、各素子で差が見られた。実施例1の素子は、2Vでの電流密度が3.9×10-4mA/cm2であり、漏れ電流を低く抑えることができている。それに対して、比較例1の素子は、2Vでの電流密度が1.3×10-2mA/cm2となり、多くの電流が発光に寄与せずに流れてしまっている。一方、酸化ガリウムのみの電子注入層を有する比較例2の素子は、漏れ電流を極めて低く抑えることができているものの、発光開始電圧が大きくなってしまった。 There was a difference in the leakage current observed in the region of 2 V or less among the devices. The device of Example 1 has a current density of 3.9×10 −4 mA/cm 2 at 2 V, and the leakage current can be kept low. On the other hand, the device of Comparative Example 1 has a current density of 1.3×10 −2 mA/cm 2 at 2 V, and a large amount of current flows without contributing to light emission. On the other hand, the element of Comparative Example 2, which has an electron injection layer of only gallium oxide, was able to suppress the leakage current to an extremely low level, but the light emission start voltage increased.

次に、実施例1と比較例1-2の量子ドット発光素子の電流密度-外部量子効率特性を図4に示す。図4から、実施例1の素子は、比較例1の素子に比べて、低電流密度領域での外部量子効率が高いことが分かる。これは、酸化ガリウムが漏れ電流を抑えたことにより得られた効果である。 Next, FIG. 4 shows the current density-external quantum efficiency characteristics of the quantum dot light-emitting devices of Example 1 and Comparative Example 1-2. As can be seen from FIG. 4, the device of Example 1 has a higher external quantum efficiency than the device of Comparative Example 1 in the low current density region. This is an effect obtained by gallium oxide suppressing leakage current.

以上の結果から、酸化ガリウム等の半絶縁性金属酸化物を電子注入層に用いた、本発明に従う量子ドット発光素子が、漏れ電流を抑えて発光特性を改善できることが分かる。 From the above results, it can be seen that the quantum dot light-emitting device according to the present invention, in which a semi-insulating metal oxide such as gallium oxide is used for the electron injection layer, can suppress leakage current and improve light-emitting characteristics.

1:量子ドット発光素子
2:基板
3:陰極
4:第1電子注入層
5:第2電子注入層
6:発光層
7:正孔輸送層
8:正孔注入層
9:陽極
10:量子ドット
11:コア
12:シェル
13:リガンド
1: Quantum dot light emitting device 2: Substrate 3: Cathode 4: First electron injection layer 5: Second electron injection layer 6: Light emitting layer 7: Hole transport layer 8: Hole injection layer 9: Anode 10: Quantum dot 11 : core 12: shell 13: ligand

Claims (3)

陰極と、発光層と、陽極と、を具え、前記発光層が、量子ドットを含み、前記陰極と前記陽極との間に位置する量子ドット発光素子であって、
前記陰極と前記発光層と間に、前記陰極側から順に、更に、第1電子注入層と、第2電子注入層と、を具え、
前記第2電子注入層が、酸化ガリウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化インジウムからなる群から選択される少なくとも1種の半絶縁性金属酸化物を含み、
前記第1電子注入層が、酸化亜鉛、酸化チタンからなる群から選択される少なくとも1種の金属酸化物を含むことを特徴とする、量子ドット発光素子。
A quantum dot light-emitting device comprising a cathode, a light-emitting layer, and an anode, wherein the light-emitting layer contains quantum dots and is located between the cathode and the anode,
Between the cathode and the light-emitting layer, a first electron injection layer and a second electron injection layer are further provided in order from the cathode side,
wherein the second electron injection layer contains at least one semi-insulating metal oxide selected from the group consisting of gallium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, and indium oxide ;
A quantum dot light emitting device, wherein the first electron injection layer contains at least one metal oxide selected from the group consisting of zinc oxide and titanium oxide .
前記第2電子注入層が、酸化ガリウムを含み、
前記第1電子注入層が、酸化亜鉛を含む、請求項に記載の量子ドット発光素子。
wherein the second electron injection layer contains gallium oxide;
The quantum dot light emitting device according to claim 1 , wherein the first electron injection layer comprises zinc oxide.
請求項1又は2に記載の量子ドット発光素子を具えることを特徴とする、表示装置。
A display device comprising the quantum dot light-emitting device according to claim 1 .
JP2019011369A 2019-01-25 2019-01-25 Quantum dot light-emitting device and display device Active JP7169207B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019011369A JP7169207B2 (en) 2019-01-25 2019-01-25 Quantum dot light-emitting device and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019011369A JP7169207B2 (en) 2019-01-25 2019-01-25 Quantum dot light-emitting device and display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020119824A JP2020119824A (en) 2020-08-06
JP7169207B2 true JP7169207B2 (en) 2022-11-10

Family

ID=71891148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019011369A Active JP7169207B2 (en) 2019-01-25 2019-01-25 Quantum dot light-emitting device and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7169207B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199067A (en) 2009-02-23 2010-09-09 Samsung Electronics Co Ltd Quantum point light emitting element with multiple quantum point layer
JP2017038049A (en) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, light-emitting device, electronic apparatus, display device, and illumination device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199067A (en) 2009-02-23 2010-09-09 Samsung Electronics Co Ltd Quantum point light emitting element with multiple quantum point layer
JP2017038049A (en) 2015-08-07 2017-02-16 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting element, light-emitting device, electronic apparatus, display device, and illumination device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020119824A (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10403690B2 (en) Light emitting device including tandem structure with quantum dots and nanoparticles
US11005058B2 (en) Light-emitting device including quantum dots
US10700236B2 (en) Quantum dot spacing for high efficiency quantum dot LED displays
CN109671853B (en) Light emitting diode and light emitting display device including the same
TWI684635B (en) Luminous body, and light emitting film, light emitting diode, light emitting diode package, display device and light emitting device having luminous body
JP6934104B2 (en) Devices, electronic devices, and methods of manufacturing devices
WO2017160410A1 (en) Quantum dot spacing for high efficiency quantum dot led displays
WO2020174594A1 (en) Light-emitting device, display device
JP2015187942A (en) Light emitting element, method for manufacturing light emitting element and display device
KR20120039940A (en) Quantum dot light emitting device
CN111048671B (en) Inorganic light emitting body, light emitting diode having the same, and light emitting device
JP7169207B2 (en) Quantum dot light-emitting device and display device
JP7469891B2 (en) Quantum dot light emitting device and display device
JP2016173888A (en) Light emitting element and manufacturing method thereof, and display device
US11502267B2 (en) Inorganic light emitting diode and inorganic light emitting device including the same
Zhang et al. Record high external quantum efficiency of 20% achieved in fully solution-processed quantum dot light-emitting diodes based on hole-conductive metal oxides
JP2021027002A (en) Quantum dot light emitting element and display device
CN109671837B (en) Light-emitting body, and light-emitting film, light-emitting diode, and light-emitting device including same
JP2020126795A (en) Quantum dot light emitting element and display device
JP2020173937A (en) Quantum dot light-emitting element and display device
CN112447920A (en) Light emitting diode and light emitting device including the same
WO2022190193A1 (en) Light-emitting element and light-emitting device
JP2023087565A (en) Quantum dot light emitting element and display device
JP2022036685A (en) Quantum dot light emitting element and display
JP2023081108A (en) Quantum dot light-emitting device and display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220922

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7169207

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150