发光元件、发光装置的制作方法

1.本发明是关于包含量子点的发光元件以及具备该发光元件的发光装置。


背景技术：

2.专利文献1公开了发光元件，其具备如下层；在载流子注入层和包含量子点的发光层之间包含绝缘材料的层。包含该绝缘材料的层降低从一方的电极注入的电荷在发光层中没有再结合而流出到另一方的电极的情况。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：美国特许申请公开“us2018/0019427a1”

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题
4.在专利文献1公开的发光元件中，从各电极注入的电荷需要在绝缘层产生隧道效应，因此需要极薄地形成该绝缘层。另外，在降低整个元件的电阻的上升的观点而言，也要求薄地形成上述绝缘层。由此，难以控制绝缘层的膜厚，因此专利文献1公开的构成导致发光元件的成品率的降低。解决问题的手段
5.为了解决上述课题，本发明的一形态所涉及的发光元件，其依次具备阳极、空穴输送层、包含多个量子点的发光层、电子输送层以及阴极，且在所述空穴输送层和所述电子输送层的至少一方与所述发光层之间具备电荷阻挡层，所述发光元件的特征在于：所述电荷阻挡层作为元素包含构成氧化物半导体的过渡金属元素、al、mg以及si中的至少一个、o。
6.另外，为了解决上述课题，本发明的一形态所涉及的发光元件，其依次具备阳极、空穴输送层、包含多个量子点的发光层、电子输送层以及阴极，且在所述空穴输送层和所述电子输送层的至少一方与所述发光层之间具备电荷阻挡层，所述发光元件的特征在于：所述电荷阻挡层作为元素包含ni、cu、cr、la、zn、ti、v、mo以及w中的至少一个、al、mg以及si中至少一个、o。发明效果
7.根据本发明的一形态，一边能够降低从发光层的电荷的流出，一边实现使成品率提高的发光元件。
附图说明
8.图1是示出本发明的实施方式一所涉及的发光装置的概略剖视图和该发光装置的发光元件中的各层的费密能级、或电子亲和力和离子电位的例子的能量图。图2是分别示出本发明的实施方式一所涉及的电子阻挡层的离子电位以及电子亲和力和电子阻挡层中的构成氧化物绝缘体的过渡金属元素的比例的关系的图表。
图3是示出本发明的实施方式二所涉及的发光装置的概略剖视图和该发光装置的发光元件中的各层的费密能级、或电子亲和力和离子电位的例子的能量图。图4是示出本发明的实施方式三所涉及的发光装置的概略剖视图和该发光装置的发光元件中的各层的费密能级、或电子亲和力和离子电位的例子的能量图。图5是示出本发明的实施方式四所涉及的发光装置的概略剖视图和该发光装置的发光元件中的各层的费密能级、或电子亲和力和离子电位的例子的能量图。
具体实施方式
9.〔实施方式一〕图1的(a)是本实施方式所涉及的发光装置1的概略剖视图。图1的(b)是示出本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的费密能级、或带隙的例子的能带图。
10.如图1的(a)所示，本实施方式所涉及的发光装置1具备发光元件2和阵列基板3。发光装置1在形成有未图示的tft(thin film transistor)的阵列基板3上，具备发光元件2的各层层叠的结构。此外，在本说明书中，将从发光装置1的发光元件2朝向阵列基板3的方向记载为“朝下”，将从发光元件2的阵列基板3朝向发光元件2的方向记载为“朝上”。
11.发光元件2在阳极4上从下层依次具备空穴输送层6、发光层8、电子输送层10、阴极12。形成在阵列基板3的上层的发光元件2的阳极4与阵列基板3的tft电连接。在其他的实施方式所涉及的发光元件也可以是如下发光元件；在阵列基板的上层具备阴极，且在阴极上依次具备电子输送层、发光层、空穴输送层、阳极的发光元件。
12.在本实施方式中，发光元件2还具备电荷阻挡层14。电荷阻挡层14包含电子阻挡层14n以及空穴阻挡层14p。发光元件2在空穴输送层6和发光层8之间具备电子阻挡层14n，在电子输送层10和发光层8之间具备空穴阻挡层14p。
13.此外，本实施方式中的发光元件2在空穴输送层6和发光层8之间、以及在电子输送层10和发光层8之间的两者分别具备电荷阻挡层14。然而，在其他实施方式所涉及的发光元件中，电荷阻挡层14也可以只包含电子阻挡层14n或空穴阻挡层14p中的任一方。也就是说，发光元件2在空穴输送层6和电子输送层10中的至少一方和发光层8之间具备电荷阻挡层14。
14.以下，更详细说明发光元件2的各层的构成。
15.阳极4以及阴极12包含导电性材料，且分别与空穴输送层6以及电子输送层10电连接。
16.阳极4和阴极12中的任一方是透明电极。作为透明电极使用例如ito、izo、zno、azo、bzo或fto等，也可以通过溅射法等来成膜。另外，也可以阳极4或阴极12中的任一方包含金属材料，作为金属材料，优选为可见光的反射率高的al、cu、au、ag或mg的单独或这些的合金。
17.空穴输送层6是将来自阳极4的空穴向发光层8输送的层。在本实施方式中，空穴输送层6包含p型半导体材料。足够确保载流子浓度和载流子移动度的观点而言，以及降低水分等所引起的劣化的观点而言，优选空穴输送层6包含无机材料。尤其是，在本实施方式中，空穴输送层6包含将氧化物为一例的半导体材料。具体举例而言，空穴输送层6包含ni、cu以及cr中的任一个氧化物，或这些的混合体。也可以空穴输送层6在这些的材料添加有li或la
的材料。
18.电子输送层10是将来自阴极12的电子向发光层8输送的层。在本实施方式中，电子输送层10包含n型半导体材料。足够确保载流子浓度和载流子移动度的观点而言、以及降低水分等所引起的劣化的观点而言，优选电子输送层10和空穴输送层6同样包含无机材料。尤其是，在本实施方式中，电子输送层10和空穴输送层6同样包含将氧化物作为一例的半导体材料。具体来说，电子输送层10包含zn、ti、in、ga、sn、v、mo以及w中的任一个的硫族化物或这些的混合体。
19.此外，在本实施方式中，也可以空穴输送层6以及电子输送层10分别包含的材料的一部分包含氧缺陷。另外，空穴输送层6以及电子输送层10与一般的电荷输送层同样的，也可以微量的掺杂物。
20.发光层8是包含多个量子点(半导体纳米粒子)16的层。也可以发光层8是多层的发光层层叠的层。在此，如图1的(a)所示，发光层8中的量子点16不需要有规律地配置，也可以量子点16无规律地包含在发光层8。发光层8能够通过旋涂法或喷墨法等从分散液成膜，所述分散液是使量子点16分散在己烷或甲苯等的溶剂。也可以在分散液混合硫醇、胺等的分散材料。发光层8的膜厚优选为2至70nm。
21.量子点16具有价电子带能级和传导带能级，且是通过价电子带能级的空穴和传导带能级的电子的再结合来发光的发光材料。由于来自量子点16的发光由量子限制效应来具有窄的光谱，从而能够获得较深的色度的发光。
22.量子点16也可以从该领域中所利用的材料中适当地选择。另外，量子点16也可以例如具备核/壳结构，所述核/壳结构具有核和该和的外壳即壳。此外，发光层8还可以具备配体，所述配体和量子点16的最外层配位键合。
23.量子点16的粒径是2至15nm左右。来自量子点16的发光的波长是通过量子点16的粒径来能够控制。由此，通过控制量子点16的粒径，能够控制发光装置1发出的光的波长。
24.电荷阻挡层14具有如下防止功能；从一方的电极输送到发光层8的电荷在发光层8中不再结合流出到另一方的电极。具体来说，电荷阻挡层14的每一个通过阻碍从电极注入的载流子即从阳极4注入的空穴以及从阴极12注入的电子中只任一方的移动，来阻碍电荷的移动。
25.例如，空穴阻挡层14p为了从阳极4经由空穴输送层6输送到发光层8的空穴不会经由电子输送层10流出到阴极12而阻碍空穴的移动。在此，优选空穴阻挡层14p不阻碍从阴极12输送在电子输送层10的电子进一步移动到发光层8。
26.另一方面，电子阻挡层14n为了从阴极12经由电子输送层10输送到发光层8的电子不会经由空穴输送层6流出到阳极42而阻碍电子的移动。在此，优选电子阻挡层14n不阻碍从阳极4输送到空穴输送层6的空穴进一步移动到发光层8。
27.电荷阻挡层14作为元素包含构成氧化物半导体的过渡金属、构成氧化物绝缘体的元素、氧。
28.构成氧化物半导体的过渡金属元素是指通过氧化变成半导体的过渡金属元素。也可以电荷阻挡层14作为过渡金属元素包含ni、cu、cr、la、zn、ti、v、mo、以及w中的至少一个。
29.构成氧化物绝缘体的元素是指通过氧化变成绝缘体的元素。电荷阻挡层14作为构成氧化物绝缘体的元素，包含al、mg、以及si中的至少一个。
30.也就是说，电荷阻挡层14通过混合构成氧化物半导体的材料和构成氧化物绝缘体的材料，形成载流子密度降低的半导体的相。在本实施方式中，电荷阻挡层14包含该载流子密度降低的半导体的氧化物。
31.在本实施方式中，电子阻挡层14n作为元素也可以包含ni、mg、以及o。在此情况下，例如电子阻挡层14n包含mg
x
ni1‑
x
o。在此，x是满足0＜x＜1的实数。另外，在本实施方式中，空穴阻挡层14p作为元素也可以包含zn、mg以及o。在此情况下，例如电子阻挡层14n包含mg
y
zn1‑
y
o。在此，y是满足0＜y＜1的实数。
32.也可以空穴输送层6、电子输送层10以及电荷阻挡层14的每一个通过溅射法来形成。
33.在此，也可以空穴输送层6和电子阻挡层14n通过溅射法来连续地形成。例如，也可以空穴输送层6和电子阻挡层14n通过进行如下而形成；执行nio的溅射，从途中运转溅射mg的溅射装置，同时进行nio和mg的溅射。由此，能够连续地形成包含nio的空穴输送层6和mg
x
ni1‑
x
o的电子阻挡层14n。
34.如上述所示，为了由连续的溅射形成空穴输送层6和电子阻挡层14n，优选电子阻挡层14n作为构成元素包含和空穴输送层6的构成元素的至少一个相同的元素。此外，也可以空穴输送层6和电子阻挡层14n的每一个使用溅射法独立地形成。在此情况下，空穴输送层6和电子阻挡层14n的每一个的构成元素也可以是不同。
35.另外，也可以电子输送层10和空穴阻挡层14p通过溅射法连续地形成。例如，也可以电子输送层10和空穴阻挡层14p执行zno和mg的溅射，从途中停止溅射mg的溅射装置，只进行zno的溅射而形成。由此，能够连续地形成包含zno的电子输送层10和mg
y
zn1‑
y
o的空穴阻挡层14p。
36.如上述所述，为了由连续的溅射形成电子输送层10和空穴阻挡层14p，空穴阻挡层14p作为构成元素，优选包含和电子输送层10的构成元素的至少一个相同的元素。此外，也可以电子输送层10和空穴阻挡层14p的每一个使用溅射法或现有公知的其他的薄膜形成方法独立地形成。在此情况下，电子输送层10和空穴阻挡层14p的每一个的构成元素也可以是不同。
37.接下来，参照图1的(b)说明本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的能带。图1的(b)是示出本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的费密能级或带隙的例子的能带图。
38.此外，在本说明书的能带图中示出将各层的真空能级作为基准的能级。另外，在本说明书的能带图中示出与标记的部件附图标记对应的部件的费密能级或带隙。对于阳极4以及阴极12示出费密能级，对于空穴输送层6、发光层8、电子输送层10以及电荷阻挡层14示出从电子亲和力到离子电位的带隙。
39.在本实施方式中，例如，在空穴输送层6包含nio的情况下，空穴输送层6的离子电位是5.2ev左右，空穴输送层6的电子亲和力是2.0ev左右。另外，在本实施方式中，例如，在电子输送层10包含zno的情况下，电子输送层10的离子电位是7.0ev左右，电子输送层10的电子亲和力是3.8ev左右。此外，发光层8的离子电位随着量子点16的材料以及粒径也会变化，但是发光层8的离子电位是5.0ev至7.0ev左右，发光层8的离子电位电子亲和力是2.0ev至3.5ev左右。
40.电荷阻挡层14混合构成氧化物半导体的过渡金属元素和构成氧化物绝缘体的元
素而包含。由此，电荷阻挡层14通常具有比只氧化物半导体的带隙大的带隙。尤其是，在本实施方式中，如图1的(b)所示，电子阻挡层14n具有比空穴输送层6的带隙大的带隙，空穴阻挡层14p具有比电子输送层10的带隙大的带隙。
41.参照图1，说明本实施方式所涉及的发光装置1的发光机构。
42.在发光装置1中，通过将电位差赋予给阳极4和阴极12之间，空穴从阳极4向发光层8注入，电子从阴极12向发光层8注入。如图1的(a)的箭头h 所示，来自阳极4的空穴经由空穴输送层6以及电子阻挡层14n，到达至发光层8。如图1的(a)的箭头e
‑
所示，来自阴极12的电子经由电子输送层10以及空穴阻挡层14p到达至发光层8。
43.到达到发光层8的空穴和电子在量子点16中再结合且会发光。也可以来自量子点16的发光例如通过金属电极即阳极4来反射，透射透明电极即阴极12，向发光装置1的外部放射。在其他实施方式中，也可以来自量子点16的发光例如通过金属电极即阴极12来反射，透射透明电极即阳极4以及阵列基板3，向发光装置1的外部反射。
44.参照图1的(b)，说明在发光元件2的各层中空穴以及电子被输送的状态。
45.在发光装置1中，如图1的(b)的箭头h1所示，电位差在阳极4和阴极12之间发生，则空穴从阳极4向空穴输送层6注入。同样的，如图1的(b)的箭头e1所示，电子从阴极12向电子输送层10注入。
46.接下来，如图1的(b)的箭头h2所示，空穴从空穴输送层6向电子阻挡层14n注入。此时，电子阻挡层14n不是纯粹的氧化物绝缘体，而是包含形成p型的氧化物半导的元素，从而低密度的同时具有载流子。因此，注入在电子阻挡层14n的空穴能够在电子阻挡层14n中朝向发光层8移动。由此，如图1的(b)的箭头h3所示，在电子阻挡层14n中的空穴注入在发光层8。
47.在此，电子阻挡层14n的带隙大于空穴输送层6的带隙，电子阻挡层14n的离子电位大于空穴输送层6的离子电位。
48.由此，从电子阻挡层14n向发光层8的空穴注入的势垒和从空穴输送层6向发光层8直接注入空穴的情况的势垒相比，变小。因此，在本实施方式中，将来自阳极4的空穴向发光层8输送的效率会上升，进而导致发光层8中的空穴的浓度的增加。
49.另外，电子阻挡层14n包含形成p型的氧化物半导体的元素。由此，电子阻挡层14n成为仅由绝缘体材料形成的情况相比，向发光层8的注入的载流子(空穴)比想阻碍移动的载流子(电子)更能够容易通过的层。因此，电子阻挡层14n成为具备高效率的空穴注入和电子阻挡的功能。
50.同样的，如图1的(b)的箭头e2所示，电子从电子输送层10向空穴阻挡层14p注入。此时，空穴阻挡层14p不是纯粹的氧化物绝缘体，而是包含形成n型的氧化物半导体的元素，因此低密度的同时具有载流子。因此，注入在空穴阻挡层14p的电子能够在空穴阻挡层14p中向发光层8移动。由此，如图1的(b)的箭头e3所示，空穴输送层14p中的电子注入在发光层8。
51.在此，空穴阻挡层14p的带隙大于电子输送层10的带隙，空穴阻挡层14p的电子亲和力小于电子输送层10的电子亲和力。
52.由此，从空穴阻挡层14p向发光层8的电子注入的势垒与从电子输送层10向发光层8直接注入电子的情况的势垒相比，变小。因此，在本实施方式中，将来自阴极12的电子向发
光层8输送的效率会上升，进而导致发光层8中的电子的浓度的增加。
53.另外，空穴阻挡层14p包含形成n型的氧化物半导体的元素。由此，空穴阻挡层14p成为与仅由绝缘体材料形成的情况相比，向发光层8的注入的载流子(电子)比想阻碍移动的载流子(空穴)能够容易通过的层。因此，空穴阻挡层14p成为具备高效率的电子注入和空穴阻挡的功能。
54.如上述那样，通过向发光层8输送的空穴和电子在量子点16中再结合，能够获得来自量子点16的发光。
55.在此，从发光层8的电子亲和力扣除电子阻挡层14n的电子亲和力的值是对应于将输送到发光层8的电子进一步从发光层8注入到电子阻挡层14n时的电子注入的势垒。另外，电子阻挡层14n的电子亲和力小于空穴输送层6的电子亲和力。
56.由此，图1的(b)的箭头h4所示的，从发光层8向电子阻挡层14n的空穴注入的势垒与从发光层8向空穴输送层6直接注入电子的情况的势垒相比，变大。因此，在本实施方式中，电子阻挡层14n更效率良好地阻碍发光层8中的电子的向空穴输送层6侧的流出，进而导致发光层8中的电子的浓度的增加。
57.此外，电子阻挡层14n的电子亲和力优选小于发光层8的电子亲和力1.0ev以上。若是上述构成，则电子阻挡层14n能够足够地降低向发光层8输送的电子的向空穴输送层6侧的流出。
58.同样的，从空穴阻挡层14p的离子电位扣除发光层8的离子电位的值是对应于将输送到发光层8的空穴进一步从发光层8注入到空穴阻挡层14p时的空穴注入的势垒。另外，空穴阻挡层14p的离子电位大于电子输送层10的离子电位。
59.由此，图1的(b)的箭头e4所示的，从发光层8向空穴阻挡层14p的空穴注入的势垒与从发光层8向电子输送层10直接注入空穴的情况的势垒相比，变大。因此，在本实施方式中，空穴阻挡层14p更效率良好地阻碍发光层8中的空穴的向电子输送层10侧的流出，进而导致发光层8中的空穴的浓度的增加。
60.此外，空穴阻挡层14p的离子电位优选大于发光层8的离子电位1.0ev以上。若是上述构成，则空穴阻挡层14p足够地降低向发光层8输送的空穴的向电子输送层10侧的流出。
61.如上述所述，通过电子阻挡层14n以及空穴阻挡层14p来提高发光层8中的空穴以及电子的浓度。由此，效率良好地发生发光层8中的空穴以及电子的再结合。因此，在本实施方式中，通过电子阻挡层14n以及空穴阻挡层14p，来改善发光元件2的发光效率。
62.为了提高电子阻挡层14n的电子输送的阻碍功能以及空穴阻挡层14p的空穴输送的阻碍功能，期望使电子阻挡层14n和空穴阻挡层14p每一个的带隙增大。另外，改善从电子阻挡层14n向发光层8的空穴注入的效率以及从空穴阻挡层14p向发光层8的电子注入的效率的观点而言也期望使电子阻挡层14n以及空穴阻挡层14p每一个的带隙增大。
63.在此，将包含mg
x
ni1‑
x
o的电子阻挡层14n为例，参照图2详细说明电荷阻挡层14中的构成氧化物绝缘体的元素的比例和带隙之间的关系。
64.在图2的各图中，横轴是除了电子阻挡层14n中的氧之外的元素中，相对于mg的总原子数量的mg的总原子数量和ni的总原子数量的合计的比例。也就是说，图2的各图的横轴是针对电子阻挡层14n将除了o之外的元素中构成氧化物绝缘体的元素的比例以原子百分比单位来示出。在图2中，图2的(a)的纵轴示出电子阻挡层14n的离子电位，图2的(b)的纵轴
示出电子阻挡层14n的电子亲和力。
65.如图2的(a)以及(b)的每一个所示，随着电子阻挡层14n中的mg即构成氧化物绝缘体的元素的比例变高，离子电位变大且电子亲和力变小。也就是说，随着电子阻挡层14n中的构成氧化物绝缘体的元素的比例变高，带隙增大。
66.尤其是，如图2的(a)以及(b)的每一个所示，电子阻挡层14n中的mg即构成氧化物绝缘体的元素的比例超过90原子百分比，则电子亲和力急速变小。
67.因此，电子阻挡层14n除了o之外的元素中，包含90原子百分比以上的mg即构成氧化物绝缘体的元素的情况是从效率良好地增大电子阻挡层14n的带隙的观点而言是优选的。此外，在本实施方式中，电阻阻挡层14n不是包含纯粹的绝缘体，而是包含至少构成氧化物半导体的过渡金属元素。从这一点，在本实施方式中，电子阻挡层14n除了o之外的元素中，包含小于100百分比的构成氧化物绝缘体的元素。
68.此外，空穴阻挡层14p除了o之外的元素中，包含构成氧化物绝缘体的元素的比例与空穴阻挡层14p的带隙的关系是倾向于与电子阻挡层14n相同。因此，优选空穴阻挡层14p除了o之外的元素中，包含90原子百分比以上且小于100原子百分比的mg即构成氧化物绝缘体的元素。
69.在本实施方式中，通过电荷阻挡层14来降低从一方的电极注入的电荷在发光层中不会再结合而流出到另一方的电极。由此，改善发光元件2的发光效率。
70.另外，电子阻挡层14不是包含纯粹的氧化物绝缘体，而是包含构成氧化物半导体的过渡金属元素的一部分。由此，电荷阻挡层14是低密度的同时具有载流子，因此，不完全遮蔽从上述一方的电极注入的电荷，能够向发光层8输送。
71.因此，电荷阻挡层14不需要使电荷隧道，因此能够确保某个程度的膜厚而形成。因此，电荷阻挡层14的膜厚容易控制，提高发光元素2的成品率。
72.此外，从更可靠地控制电荷阻挡层14的膜厚的观点而言，电荷阻挡层14的每一个的膜厚优选为3nm以上，更优选为4nm以上。另外，从降低整个发光元件2的电阻上升的观点而言，电荷阻挡层14的每一个的膜厚优选为30nm以下，更优选为15nm以下。
73.在本实施方式中，空穴输送层6包含nio的情况为例，但是不限于此。也可以空穴输送层6包含元素，所述元素是例如mg即电子阻挡层14n作为构成氧化物绝缘体的元素包含的元素。在此情况下，优选空穴输送层6按与电子阻挡层14n中的比例相比低的差量相应的比例包含构成氧化物绝缘体的元素。由此，能够维持空穴输送层6的带隙小于电阻阻挡层14n的带隙的状态。
74.空穴输送层6少量具备构成氧化物绝缘体的元素，因此稍微增大空穴输送层6的带隙，空穴输送层6的离子电位也增大。因此，由于从空穴输送层6向电子阻挡层14n的空穴注入的势垒变小，从而更改善从阳极4向发光层8的空穴输送的效率。
75.另外，在本实施方式中，电子输送层10包含zno的情况为例，但是不限于此。也可以电子输送层10包含元素，所述元素是例如mg即空穴阻挡层14p作为构成氧化物绝缘体的元素包含的元素。在此情况下，优选电子输送层10按与空穴阻挡层14p中的比例相比低的差量相应的比例包含构成氧化物绝缘体的元素。由此，能够维持电子输送层10的带隙小于空穴阻挡层14p的带隙的状态。
76.通过电子输送层10少量具备构成氧化物绝缘体的元素，稍微增大电子输送层10的
带隙，电子输送层10的电子亲和力减少。由此，从电子输送层10向空穴阻挡层14p的电子注入的势垒变小，因此更改善从阴极12向发光层8的电子输送的效率。
77.进一步，在本实施方式中，也可以在阳极4和空穴输送层6之间，形成空穴注入层(未图示)，所述空穴注入层用于效率良好地进行从阳极4向空穴输送层6的空穴注入。作为空穴输送层的材料，能够适用有机或无机的导带材料，或p型或n型的半导体材料。具体举例而言，作为空穴输送层的材料，能够适用pedot：pss、hat
‑
cn等的有机材料、mo、wo、v等中的任何一个的氧化物。同样的，以后的实施方式也能够适用上述。
78.〔实施方式二〕图3的(a)是本实施方式所涉及的发光装置1的概略剖视图。图3的(b)是示出本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的费密能级或带隙的例子的能带图。
79.本实施方式所涉及的发光装置1和前实施方式所涉及的发光装置1相比，如图3的(a)所示，在发光层8和电荷阻挡层14之间的每一个进一步具备绝缘层14i的这一点之外，具备相同的构成。
80.也可以绝缘层14i是氧化物绝缘体，也可以是电荷阻挡层14中任一个所包含的构成氧化物绝缘体的元素的氧化物。也就是说，在本实施方式中，例如也可以绝缘层14i是mgo。绝缘层14i比电荷阻挡层14薄地形成，例如具有1nm至2nm左右的膜厚。如图3的(b)所示，绝缘层14i具有比电荷阻挡层14大的带隙。
81.在本实施方式中，发光元件2的各层中的空穴以及电子的输送除了从电荷阻挡层14的每一个向发光层8的输送之外，也可以通过与在前实施方式中说明的原理相同的原理来实现。
82.如图3的(b)的箭头h3所示，在本实施方式中，电子阻挡层14n中的空穴经由绝缘层14i注入到发光层8。此时，绝缘层14i足够薄，因此空穴隧道绝缘层14i输送在发光层8。另外，绝缘层14i的带隙足够大，因此图3的(b)的箭头h4所示的，更难以产生从发光层8向空穴阻挡层14p的空穴注入。因此，绝缘层14i进一步助于发光层8中的空穴的浓度的增加。
83.同样的，如图3的(b)的箭头e3所示，空穴阻挡层14p中的电子经由绝缘层14i注入到发光层8。此时，绝缘层14i足够地薄，因此电子隧道绝缘层14i输送在发光层8。另外，绝缘层14i的带隙足够大，因此如图3的(b)的箭头e4所示，更难以产生从发光层8向电子阻挡层14n的电子注入。因此，绝缘层14i进一步助于发光层8中的电子的浓度的增加。
84.以上，本实施方式中的发光元件2通过绝缘层14i来进一步改善发光效率。此外，在本实施方式中，绝缘层14i不一定需要均匀地成膜。例如，即使绝缘层14i的一部分极端薄地形成，且发生电荷容易流出的位置的情况，也通过电荷阻挡层14，一定的程度降低从该位置的电荷的流出。因此，即使在绝缘层14i的成膜产生不良的情况，也难以造成整个发光元件2的不良，从而维持发光元件2的成品率。
85.〔实施方式三〕图4的(a)是本实施方式所涉及的发光装置1的概略剖视图。图4的(b)是示出本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的费密能级或带隙的例子的能带图。
86.如图4的(a)所示，本实施方式所涉及的发光装置1中，空穴输送层6从阳极4侧依次具备第一空穴输送层6a、第二空穴输送层6b。进一步，如图4的(a)所示，在本实施方式所涉及的发光装置1中，电子输送层10从空穴阻挡层14p侧依次具备第一电子输送层10a、第二电
子输送层10b。除了这些的构成之外，本实施方式所涉及的发光装置1与实施方式一所涉及的发光装置1相比，也可以具备相同的构成。
87.在本实施方式中，第一空穴输送层6a具有比第二空穴输送层6b小的带隙。也就是说，在本实施方式中，在空穴输送层6中，从阳极4侧的端面到发光层8侧的端面，可以看作带隙逐渐增大。由此，在本实施方式中，尤其是第一空穴输送层6a具有比第二空穴输送层6b小的离子电位。
88.也可以第二空穴输送层6b包含少量的元素，所述元素是电子阻挡层14n包含的构成氧化物绝缘体的元素。在此，关于该元素，通过将第二空穴输送层6b中的密度作为第一空穴输送层6a和电子阻挡层14n的中间的值，能够获得本实施方式中的空穴输送层6。
89.在本实施方式中，例如，第一空穴输送层6a也可以是nio，第二空穴输送层6b也可以是mg
x1
ni1‑
x1
o，电子阻挡层14n也可以是mg
x2
ni1‑
x2
o。在此，x1以及x2是满足0＜x1＜x2＜1的实数。由此，如上所述，能够通过溅射法来连续地形成第一空穴输送层6a、第二空穴输送层6b以及电子阻挡层14n。
90.在本实施方式中，第一电子输送层10a具有比第二电子输送10b大的带隙。也就是说，在本实施方式中，在电子输送层10中，从阴极12侧的端面到发光层8侧的端面，能够看作带隙逐渐增大。由此，在本实施方式中，尤其是，第一电子输送层10a具有比电子输送层10b小的电子亲和力。
91.也可以第一电子输送层10a少量包含元素，所述元素是空穴阻挡层14p包含的构成氧化物绝缘体。在此，关于该元素，通过将第一电子输送层10a中的密度作为第二空穴输送层10b和空穴阻挡层14p的中间的值，能够获得本实施方式中的电子输送层10。
92.在本实施方式中，例如第二电子输送层10b也可以是zno，第一电子输送层10a也可以是mg
y1
zn1‑
y1
o，空穴阻挡层14p也可以是mg
y2
zn1‑
y2
o。在此，y1以及y2是满足0＜y1＜y2＜1的实数。由此，如上述所述，能够通过溅射法来连续地形成空穴阻挡层14p、第一电子输送层10a以及第二电子输送层10b。
93.在本实施方式中，发光元件2的各层中的空穴以及电子的输送除了空穴输送层6中以及电子输送层10中的载流子的输送之外，能够通过和在实施方式一说明的原理相同的原理来实现。
94.在本实施方式中，在空穴输送层6中的空穴的移动中，在从图4的(b)的箭头h5所示的第一空穴输送层6a向第二空穴输送层6b的空穴注入存在势垒。然而，本实施方式中的通过箭头h5来示出的空穴输入的势垒是因为第二空穴输送层6b具有比第一空穴输送层6a大的离子电位，从而小于前述的实施方式中的通过箭头h2来示出的空穴注入的势垒。为了同样的理由，本实施方式中的通过箭头h2来示出的空穴注入的势垒也小于至前述的实施方式中的通过箭头h2来示出的空穴注入的势垒。
95.因此，本实施方式中的发光元件2与前述的实施方式中的发光元件2相比，能够降低相对于空穴输送层6中的空穴输送的影响的同时降低从空穴输送层6向电子阻挡层14n的空穴输送的势垒。由此，改善从阳极4向电子阻挡层14n的空穴输送的效率，进而能够提高发光层8中的空穴的浓度。
96.在本实施方式中，在电子输送层10中的电子的移动中，在图4的(b)的箭头e5所示的，在从第二电子输送层10b向第一电子输送层10a的电子注入存在势垒。然而，本实施方式
中的通过箭头e5来示出的电子注入的势垒是因为第一电子输送层10a具有比第二电子输送层10b小的电子亲和力，从而比至前述的实施方式中的通过箭头e2来示出的电子注入的势垒小。为了同样的理由，本实施方式中的通过箭头e2来示出的电子注入的势垒也比至前述的实施方式中的通过箭头e2来示出的电子注入的势垒小。
97.因此，本实施方式中的发光元件2与前述的实施方式中的发光元件2相比，能够降低相对于电子输送层10中的电子输送的影响的同时降低从电子输送层10向空穴阻挡层14p的电子输送的势垒。由此，改善从阴极12向空穴阻挡层14p的电子输送的效率，进而能够提高发光层8中的电子的浓度。
98.〔实施方式四〕图5的(a)是本实施方式所涉及的发光装置1的概略剖视图。图5的(b)是示出本实施方式所涉及的发光元件2的各层中的费密能级或带隙的例子的能带图。
99.本实施方式所涉及的发光装置1与实施方式一所涉及的发光装置1相比，除了空穴输送层6以及电子输送层10中的带隙之外，也可以具备相同的构成。
100.如图5的(b)所示，在本实施方式中，在空穴输送层6中，从阳极4侧的端面到发光层8侧的端面中，带隙逐渐大致光滑地增大。在本实施方式中，空穴输送层6可以看作如下构成；带隙逐渐增大的极薄的空穴输送层从阳极4侧多层层叠。另外，空穴输送层6在发光层8侧的端面中，也可以具有与电子阻挡层14n大致相同的带隙。在此情况下，空穴输送层6在发光层8侧的端面中，也可以看作具备极薄的空穴输送层，所述极薄的空穴输送层是具备与电子阻挡层14n大致相同的构成。
101.在本实施方式中，例如，空穴输送层6a也可以是mg
x3
ni1‑
x3
o，电子阻挡层14n也可以是mg
x4
ni1‑
x4
o。在此，x3以及x4是满足0≦x3≦x4＜1的实数，x3从阳极4侧的端面到发光层8侧的端面，从0至x4单调增加。在此情况中的空穴输送层6在空穴输送层6通过溅射法形成工序中，也可以使逐渐溅射mg的溅射装置的输出强度单调递增而获得。
102.另一方面，图5的(b)所示，在本实施方式中，在电子输送层10中，从阴极12侧的端面到发光层8侧的端面，带隙逐渐大致光滑地增大。在本实施方式中，也可以电子输送层10看作如下构成；带隙逐渐增大的极薄的电子输送层从阴极12侧多层层叠。另外，电子输送层10在发光层8侧的端面中，也可以具有与空穴阻挡层14p大致相同的带隙。在此情况下，电子输送层10在发光层8侧的端面中，也可以看作具备极薄的电子输送层，所述极薄的电子输送层是具备与空穴阻挡层14p大致相同的构成。
103.在本实施方式中，例如电子输送层10也可以是mg
y3
zn1‑
y3
o，空穴阻挡层14p也可以是mg
y4
zn1‑
y4
o。在此，y3以及y4是满足0≦y3≦y4＜1的实数，y3是从阴极12侧的端面到发光层8侧的端面，从0到y4单调递增。在此情况中的电子输送层10在电子输送层10通过溅射法形成工序中，也可以使逐渐溅射mg的溅射装置的输出强度单调递增而获得。
104.在本实施方式中，发光元件2的各层中的空穴以及电子的输送除了空穴输送层6中以及电子输送层10中的载流子的输送之外，也可以通过与在实施方式一说明的原理相同的原理来实现。
105.在本实施方式中的空穴输送层6中，从阳极4侧的端面到发光层8侧的端面，离子电位逐渐大致光滑地增大。由此，如图5的(b)中的箭头h6所示，空穴能够在空穴输送层6中光滑地移动。另外，空穴输送层6的发光层8侧的端面中的离子电位是因为与电子阻挡层14n的
离子电位大致相同，从而在图5的(b)中的通过箭头h2所示的空穴注入的势垒是极小。
106.因此，在本实施方式中的发光元件2与前述的实施方式中的发光元件2相比，降低相对于空穴输送层6中的空穴输送的影响的同时降低从空穴输送层6向电子阻挡层14n的空穴输送的势垒。由此，改善从阳极4向电子阻挡层14n的空穴输送的效率，进而导致提高发光层8中的空穴的浓度。
107.同样的，在本实施方式中的电子输送层10中，从阴极12侧的端面到发光层8侧的端面，电子亲和力逐渐大致光滑地减少。由此，如图5的(b)中的通过箭头e6所示，电子能够在电子输送层10中光滑地移动。另外，电子输送层10的发光层8侧的端面中的电子亲和力是与电子阻挡层14n的电子亲和力大致相同，因此图5的(b)中的通过箭头e2来示出的电子注入的势垒是极小。
108.因此，在本实施方式中的发光元件2与前述的实施方式中的发光元件2相比，能够降低相对于电子输送层10中的电子输送的影响的同时降低从电子输送层10向空穴阻挡层14p的电子输送的势垒。由此，改善从阴极12向空穴阻挡层14p的电子输送的效率，进而导致提高发光层8中的电子的浓度。
109.本公开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方案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
110.1 发光装置2 发光元件4 阳极6 空穴输送层8 发光层10 电子输送层12 阴极14 电荷阻挡层14n 电子阻挡层14p 空穴阻挡层14i 绝缘层16 量子点。