(57)【要約】【課題】発光効率に優れるとともに、耐久性が高く、且つ、色域面積の広い電界発光素子、及び量子ドット材料を提供することである。【解決手段】本発明に係る電界発光素子１０は、基板１３上に陽極１と、陰極５ａと、を備え、前記陽極１と前記陰極５ａとの間に少なくとも１層の発光層３ｃと、を備える電界発光素子１０であって、前記発光層３ｃは、蛍光材料が付着している量子ドット材料２を含み、前記蛍光材料のバンドギャップが、前記量子ドット材料のバンドギャップより大きいことを特徴とする。【選択図】図１
2016001548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に陽極と、陰極と、を備え、前記陽極と前記陰極との間に少なくとも１層の発光層と、を備える電界発光素子であって、
前記発光層は、蛍光材料が付着している量子ドット材料を含み、
前記蛍光材料のバンドギャップが、前記量子ドット材料のバンドギャップより大きいことを特徴とする電界発光素子。
【請求項２】
前記蛍光材料は、青色蛍光材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
【請求項３】
前記量子ドット材料は、構造、材質、及び大きさのうち少なくとも１つが異なる２種以上の量子ドット材料からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電界発光素子。
【請求項４】
蛍光材料が付着していることを特徴とする量子ドット材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界発光素子、及び量子ドット材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電界発光素子の中でも有機物質を使用した有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」という）は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されており、研究開発が活発に進められている。
有機ＥＬ素子は、フィルム上に形成された１対の陽極と陰極との間に、有機発光物質を含有する厚さ僅か０．１μｍ程度の機能層（単層部又は多層部）で構成する薄膜型の全固体素子である。このような有機ＥＬ素子に２〜２０Ｖ程度の比較的低い電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔とが発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られており、有機ＥＬ素子は次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。
【０００３】
そして、地球温暖化防止策の１つとして、人類のエネルギー消費の多くを占める照明器具への応用が検討されはじめ、従来の照明器具に置き換わりうる白色発光パネルの実用化に向けて、性能向上やコストダウンの試みが盛んになっている。
【０００４】
ただ、照明用白色発光パネルにおいては、高効率・長寿命が求められるが、有機ＥＬ素子を用いた場合、長寿命化について、蛍光灯や白色ＬＥＤに対して性能が低いのが現状である。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、発光材料に無機発光物質である「量子ドット材料」を用いる方法がある。
量子ドット材料はシャープな発光スペクトルに加え、無機物であるために耐久性が高く、また各種溶媒に可溶である特徴を持つことから塗布プロセスに適用可能である。
【０００６】
この量子ドット材料を用いた電界発光素子について、例えば、特許文献１では、表面保護材料により表面が保護された量子ドット材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子が開示されている。
また、特許文献２では、量子ドット材料を含む発光層に、蛍光材料を混合させた電界発光素子が開示されている。
また、特許文献３では、量子ドット材料を含む発光層に、リン光発光材料を混合させた有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−９９５４５号公報
【特許文献２】特開２００６−６６３９５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６９４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された技術は、所定の保護材料を量子ドット材料の表面に付着させることにより発光効率の向上を図っている。しかし、特許文献１に開示された技術は、単色の発光であるため、色域面積は狭い。
特許文献２に開示された技術は、蛍光材料からのダウンコンバージョンによる量子ドット材料の発光により、色域面積を広くすることができる。しかし、特許文献２に開示された技術は、蛍光材料を用いていることから、発光効率の点において優れているとは言えない。
特許文献３に開示された技術は、リン光発光材料からのダウンコンバージョンによる量子ドット材料の発光により、発光効率を高くすることができる。しかし、特許文献３に開示された技術は、蛍光材料を用いたものと比較すると、色域面積は狭いとともに、耐久性の点でも改善の余地が存在する。
【０００９】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、発光効率に優れるとともに、耐久性が高く、且つ、色域面積の広い電界発光素子、及び量子ドット材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
【００１１】
１．基板上に陽極と、陰極と、を備え、前記陽極と前記陰極との間に少なくとも１層の発光層と、を備える電界発光素子であって、前記発光層は、蛍光材料が付着している量子ドット材料を含み、前記蛍光材料のバンドギャップが、前記量子ドット材料のバンドギャップより大きいことを特徴とする電界発光素子。
【００１２】
２．前記蛍光材料は、青色蛍光材料を含むことを特徴とする前記１に記載の電界発光素子。
【００１３】
３．前記量子ドット材料は、構造、材質、及び大きさのうち少なくとも１つが異なる２種以上の量子ドット材料からなることを特徴とする前記１又は前記２に記載の電界発光素子。
【００１４】
４．蛍光材料が付着していることを特徴とする量子ドット材料。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光効率に優れるとともに、耐久性が高く、且つ、色域面積の広い電界発光素子、及び量子ドット材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る電界発光素子の概略構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００１８】
まず、本発明に係る電界発光素子の構成の概要、及びその製造方法の一連の流れを説明した後、主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
＜電界発光素子の構成（概要）＞
本発明に係る電界発光素子は、種々の構成を採り得るが、一例を図１に示す。
【００１９】
図１に示すとおり、本発明に係る電界発光素子１０は、基板１３上に設けられており、基板１３側から順に、第一電極（陽極：透明電極）１、有機材料等を用いて構成された機能層（発光機能層）３、及び第二電極（陰極：対向電極）５ａをこの順に積層して構成されている。第一電極１（電極層１ｂ）の端部には、取り出し電極１６が設けられている。第一電極１と外部電源（図示略）とは、取り出し電極１６を介して、電気的に接続される。電界発光素子１０は、発生させた光（発光光ｈ）を、少なくとも基板１３側から取り出すように構成されている。
【００２０】
また、電界発光素子１０は、層構造が限定されることはなく、一般的な層構造であって良い。ここでは、第一電極１がアノード（すなわち陽極）として機能し、第二電極５ａがカソード（すなわち陰極）として機能することとする。この場合、例えば、機能層３は、アノードである第一電極１側から順に正孔注入層３ａ／正孔輸送層３ｂ／発光層３ｃ／電子輸送層３ｄ／電子注入層３ｅを積層した構成が例示されるが、このうち、少なくとも発光層３ｃを有することが必須である。正孔注入層３ａ及び正孔輸送層３ｂは、正孔輸送注入層として設けられても良い。電子輸送層３ｄ及び電子注入層３ｅは、電子輸送注入層として設けられても良い。また、これらの機能層３のうち、例えば、電子注入層３ｅは無機材料で構成されている場合もある。
【００２１】
また、機能層３は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層されていても良い。さらに、発光層３ｃは、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させた構造としても良い。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。さらに、カソードである第二電極５ａも、必要に応じた積層構造であっても良い。このような構成において、第一電極１と第二電極５ａとで機能層３が挟持された部分のみが、電界発光素子１０における発光領域となる。
【００２２】
また、以上のような層構成においては、第一電極１の低抵抗化を図ることを目的とし、第一電極１の電極層１ｂに接して補助電極１５が設けられていても良い。
【００２３】
以上のような構成の電界発光素子１０は、有機材料等を用いて構成された機能層３の劣化を防止することを目的として、基板１３上において後述する封止材１７で封止されている。この封止材１７は、接着剤１９を介して基板１３側に固定されている。ただし、第一電極１（取り出し電極１６）及び第二電極５ａの端子部分は、基板１３上において機能層３によって互いに絶縁性を保った状態で封止材１７から露出させた状態で設けられていることとする。
【００２４】
また、本発明に係る電界発光素子１０は、機能層３の所定領域に、所定の波長の光が照射されることにより、当該照射部分が非発光領域とされているものである。
【００２５】
＜電界発光素子の製造方法＞
本発明の電界発光素子の製造方法は、基板上に第一電極、機能層、及び第二電極を積層して形成する積層工程を有するとともに、適宜、機能層を封止する封止工程と、所定の波長の光を前記機能層の所定領域に照射する光照射工程と、を行えばよい。
ここでは、一例として、図１に示す電界発光素子１０の製造方法を説明する。
【００２６】
（１）積層工程
本発明に係る電界発光素子の製造方法では、基板１３上に、第一電極１、機能層３、及び第二電極５ａを積層して形成する工程（積層工程）を行う。
まず、基板１３を準備し、基板１３上に、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物からなる下地層１ａを、１μｍ以下、好ましくは１０〜１００ｎｍの範囲内の層厚になるように蒸着法等の適宜の方法により形成する。
【００２７】
次に、銀（又は銀を主成分とする合金）からなる電極層１ｂを、１２ｎｍ以下、好ましくは４〜９ｎｍの層厚になるように、蒸着法等の適宜の方法により下地層１ａ上に形成し、アノードとなる第一電極１を作製する。同時に、第一電極１端部に、外部電源と接続される取り出し電極１６を蒸着法等の適宜の方法により形成する。
【００２８】
次に、この上に、正孔注入層３ａ、正孔輸送層３ｂ、発光層３ｃ、電子輸送層３ｄ、電子注入層３ｅの順に積層し、機能層３を形成する。
これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られ易く、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０−６〜１×１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【００２９】
以上のようにして機能層３を形成した後、この上部にカソードとなる第二電極５ａを、蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、第二電極５ａは、機能層３によって第一電極１に対して絶縁状態を保ちつつ、機能層３の上方から基板１３の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
【００３０】
（２）封止工程
積層工程の後には、機能層３を封止する工程（封止工程）を行う。
すなわち、第一電極１（取り出し電極１６）、及び第二電極５ａの端子部分を露出させた状態で、基板１３上に、少なくとも機能層３を覆う封止材１７を設ける。
【００３１】
（３）光照射工程
封止工程の後には、機能層３の所定のパターン領域に対して、所定の波長の光を照射して、当該照射部分を非発光領域とする工程（光照射工程）を行う。
【００３２】
光照射工程において、その光照射方法は、機能層３の所定パターン領域に光照射することで当該照射部分を非発光領域とすることができれば、いずれの方法であっても良く、特定の方法に限定されるものではない。
【００３３】
光照射工程において照射される光は、特に限定されない。しかし、少なくとも紫外線を含有するのが好ましく、可視光又は赤外線を更に含有していても良い。また、３４０ｎｍ以下の波長成分を含まない光であるのが好ましい。これにより、基板１３として樹脂基板を用いた場合、当該樹脂基板をより確実に変色させることなく、光照射領域において機能層３の発光機能を失わせて、発光パターンを有する電界発光素子１０を製造することができる。
ここで、本発明において、紫外線とは、その波長がＸ線よりも長く、可視光の最短波長より短い電磁波をいい、具体的には波長が、１〜４００ｎｍのものである。
また、本発明において「３４０ｎｍ以下の波長成分を含まない光」とは、３４０ｎｍ以下の波長成分の光透過率が５０％以下（カット波長が３４０ｎｍ）の光学フィルターに透過させた光をいう。また、レーザー光を照射する場合には、「３４０ｎｍ以下の波長成分を含まない光」は、３４０ｎｍより大きく４００ｎｍ以下の波長のレーザー光をいう。
なお、光の照射については、従来公知の装置等を用いて行えばよい。
【００３４】
このような光照射工程は、封止工程の後に行われることが好ましい。
第二電極５ａが透光性を有していない場合、光の照射は、基板１３の光取り出し面１３ａ側から行う。この場合、基板１３を介して機能層３に光を照射することになるため、基板１３が照射光をある程度吸収する点を考慮して、通常は、光照射時間を十分に確保する必要がある。ここで、光照射工程での照射する光として、３４０ｎｍ以下の波長成分を含まない光を用いると、基板１３を変色させることなく非発光領域を形成することができるため、光照射時間を十分に確保することができる。これにより、製造される電界発光素子の品質を低下させることなく、光照射工程を行うことができる。また、封止工程後に光照射工程を行うため、封止後の素子を大気中（開放系）に曝すことが可能であり、光照射工程をチャンバ内等の閉鎖系で行う必要がない。このため、低コスト且つ簡易な製造工程で、発光パターンを有する電界発光素子を製造することができる。
なお、光照射工程は、封止工程の前に行うものであっても良く、積層工程において機能層３を形成した後であって第二電極５ａを形成する前に行われるものであっても良い。この場合には、基板１３側から光を照射しても良いし、機能層３側から光を照射しても良い。
【００３５】
また、光照射工程において、光強度又は照射時間等を調整して、光照射量を変化させることにより、当該光照射量に応じて光照射部分の発光輝度を変化させることが可能である。光照射量が多いほど発光輝度は減衰し、光照射量が少ないほど発光輝度の減衰率は小さい。したがって、光照射量が０、すなわち、光未照射の場合には、発光輝度は最大である。
これにより、製造される電界発光素子において、発光輝度の強弱（コントラスト）を付けることが可能であり、駆動電流の増減によってもコントラストを変化させることが可能である。また、輝度の減衰に伴い駆動電圧が高電圧化するが、この輝度−電圧特性は経時的に安定している。よって、発光時に発光領域にコントラストが現れる電界発光素子を製造することが可能である。
【００３６】
以上により、所望の発光パターンを有する電界発光素子を製造することができる。このような電界発光素子１０の製造においては、１回の真空引きで一貫して機能層３から第二電極５ａまで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から基板１３を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【００３７】
このようにして得られた電界発光素子１０に直流電圧を印加する場合には、アノードである第一電極１を＋の極性とし、カソードである第二電極５ａを−の極性として、電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加しても良い。なお、印加する交流の波形は任意で良い。
【００３８】
以下、上述した電界発光素子１０を構成するための主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
【００３９】
＜基板＞
基板１３は基本的に、支持体としての基材と、屈折率が１．４以上１．７以下の１層以上のバリア層とで、構成されていることが好ましい。
【００４０】
（１）基材
本発明の基材としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、従来公知の基材を特に制限なく使用できる。本発明で好ましく用いられる基材は、電界発光素子に必要な耐湿性／耐気体透過性等のガスバリア性能を有することが好ましい。
本発明において、電界発光素子１０の基板１３側が発光面となる場合には、基材には可視光に対して透光性を有する材料が用いられる。この場合、その光透過率は、７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。
また、基材は可撓性を有するのが好ましい。ここでいう「可撓性」とは、φ（直径）５０ｍｍロールに巻き付け、一定の張力で巻取る前後で割れ等が生じることの無い基材をいい、より好ましくはφ３０ｍｍロールに巻き付け可能な基材をいう。
【００４１】
本発明において、基材は、従来公知の基材であり、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリオレフィン、エポキシ樹脂等の各樹脂フィルムが挙げられ、更に、シクロオレフィン系やセルロースエステル系のものも用いることができる。また、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名Ｓｉｌａ−ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、更には前記樹脂材料を二層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。
【００４２】
コストや入手容易性の観点から、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ、アクリル樹脂等が好ましく用いられる。
中でも透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度及びコストの点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。
更に熱膨張時の収縮を最大限抑えるため、熱アニール等の処理を行った低熱収処理品が最も好ましい。
【００４３】
基材の厚さは１０〜５００μｍが好ましく、より好ましくは２０〜２５０μｍであり、さらに好ましくは３０〜１５０μｍである。基材の厚さが１０〜５００μｍの範囲にあることで、安定したガスバリア性を得られ、また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送に適したものになる。
【００４４】
（２）バリア層
（２．１）特性及び形成方法
本発明において、基板１３の基材には、屈折率が１．４以上１．７以内の１層以上のバリア層（低屈折率層）が設けられていても良い。このようなバリア層としては、公知の素材を特に制限なく使用でき、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜であっても良い。バリア層は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度９０±２％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４時間）以下のバリア性フィルム（バリア膜等ともいう）であることが好ましく、また、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４時間・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４時間）以下の高バリア性フィルムであることがより好ましい。
【００４５】
このようなバリア層を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、当該バリア層の脆弱性を改良するため、これら無機層に、応力緩和層として有機材料からなる層（有機層）を積層する構造としても良い。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
バリア層の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載の大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００４６】
（２．２）無機前駆体化合物
また、バリア層は、基材上に、少なくとも１層の無機前駆体化合物を含有する塗布液が塗布されることにより形成されるものであっても良い。
【００４７】
塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。
具体例としては、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の層厚が好ましくは０．００１〜１０μｍ程度、さらに好ましくは０．０１〜１０μｍ程度、最も好ましくは０．０３〜１μｍ程度となるように設定され得る。
【００４８】
本発明に用いられる無機前駆体化合物とは、特定の雰囲気下で真空紫外線照射によって金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物を形成しうる化合物であれば特に限定されないが、本発明の製造方法に適する化合物としては、特開平８−１１２８７９号公報に記載されているように比較的低温で改質処理され得る化合物が好ましい。
【００４９】
具体的には、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有するポリシロキサン（ポリシルセスキオキサンを含む）、Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有するポリシラザン、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＳｉ−Ｎ−Ｓｉ結合の両方を含むポリシロキサザン等を上げることができる。これらは２種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。
【００５０】
＜第一電極（透明電極）＞
第一電極は、通常電界発光素子に使用可能な全ての電極を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／同混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
本発明においては、第一電極が透明電極であることが好ましく、更には透明金属電極であることが好ましい。
例えば、図１に示すとおり、第一電極１は、基板１３側から、下地層１ａと、この上部に成膜された電極層１ｂとを順に積層した２層構造である。このうち、電極層１ｂは、例えば、銀又は銀を主成分とする合金を用いて構成された層であり、下地層１ａは、例えば、窒素原子を含んだ化合物を用いて構成された層である。
なお、第一電極１の透明とは、波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。また、電極層１ｂにおいて主成分とは、電極層１ｂ中の含有量が９８質量％以上であることをいう。
【００５１】
（１）下地層
下地層１ａは、電極層１ｂの基板１３側に設けられる層である。下地層１ａを構成する材料としては、特に限定されるものではなく、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層１ｂの成膜に際し、銀の凝集を抑制できるものであれば良く、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物等が挙げられる。
【００５２】
下地層１ａが、低屈折率材料（屈折率１．７未満）からなる場合、その膜厚の上限としては、５０ｎｍ未満である必要があり、３０ｎｍ未満であることが好ましく、１０ｎｍ未満であることがさらに好ましく、５ｎｍ未満であることが特に好ましい。膜厚を５０ｎｍ未満とすることにより、光学的ロスを最小限に抑えられる。一方、膜厚の下限としては、０．０５ｎｍ以上が必要であり、０．１ｎｍ以上であることが好ましく、０．３ｎｍ以上であることが特に好ましい。膜厚を０．０５ｎｍ以上とすることにより、下地層１ａの成膜を均一とし、その効果（銀の凝集抑制）を均一とすることができる。
下地層１ａが、高屈折率材料（屈折率１．７以上）からなる場合、その膜厚の上限としては特に制限はなく、膜厚の下限としては上記低屈折率材料からなる場合と同様である。
ただし、単なる下地層１ａの機能としては、均一な成膜が得られる必要膜厚で形成されれば十分である。
【００５３】
下地層１ａの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
【００５４】
下地層１ａを構成する窒素原子を含んだ化合物としては、分子内に窒素原子を含んでいる化合物であれば特に限定されないが、窒素原子をヘテロ原子とした複素環を有する化合物であることが好ましい。窒素原子をヘテロ原子とした複素環としては、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、アゾリジン、アゾール、アジナン、ピリジン、アゼパン、アゼピン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ピラジン、モルホリン、チアジン、インドール、イソインドール、ベンゾイミダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾ−Ｃ−シンノリン、ポルフィリン、クロリン、コリン等が挙げられる。
【００５５】
（２）電極層
電極層１ｂは、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成された層であって、下地層１ａ上に成膜された層である。
このような電極層１ｂの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法など）、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
また、電極層１ｂは、下地層１ａ上に成膜されることにより、電極層１ｂ成膜後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、成膜後に高温アニール処理等を行ったものであっても良い。
【００５６】
電極層１ｂを構成する銀（Ａｇ）を主成分とする合金としては、例えば、銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）等が挙げられる。
【００５７】
以上のような電極層１ｂは、銀又は銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
【００５８】
さらに、この電極層１ｂは、膜厚が４〜９ｎｍの範囲内にあることが好ましい。膜厚が９ｎｍより薄い場合には、層の吸収成分又は反射成分が少なく、第一電極１の透過率が大きくなる。また、膜厚が４ｎｍより厚い場合には、層の導電性を十分に確保することができる。
【００５９】
なお、以上のような下地層１ａとこの上部に成膜された電極層１ｂとからなる積層構造の第一電極１は、電極層１ｂの上部が保護膜で覆われていたり、別の電極層が積層されていたりしても良い。この場合、第一電極１の光透過性を損なうことのないように、保護膜及び別の電極層が光透過性を有することが好ましい。
【００６０】
＜機能層＞
（１）発光層
本発明の電界発光素子を構成する発光層３ｃは、電極１、５ａ、又は、電子輸送層３ｄ、正孔輸送層３ｂから注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
本発明に係る発光層３ｃは、含まれる量子ドット材料や蛍光材料が本発明の規定する要件を満たしていれば、その他の構成には特に制限はない。
また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
【００６１】
本発明における発光層３ｃの膜厚の総和は１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから５０ｎｍ以下である。なお、本発明でいう発光層３ｃの膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。
そして、個々の発光層３ｃの膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましい。
なお、個々の発光層は青、緑、赤の各色発光を示しても良く、各発光層３ｃの膜厚の関係については、特に制限はない。
【００６２】
発光層３ｃの作製には、後述するホスト化合物や量子ドット材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができるが、ウェットプロセスを用いて形成することが好ましい。
そして、本発明においては、発光層３ｃの構成として、ホスト化合物、量子ドット材料を含有し、必要に応じて、従来公知の有機系の発光材料（発光ドーパント）を含有させてもよく、また、発光層には複数の有機系の発光材料を混合してもよく、さらに、リン光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。
【００６３】
（１．１）ホスト化合物
本発明の電界発光素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらに好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００６４】
また、本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持つ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（重合性発光ホスト）でもよい。ただし、ホスト化合物として高分子材料を用いた場合、化合物が溶媒を取り込んで膨潤やゲル化等、溶媒が抜けにくいと思われる現象が起こりやすいので、これを防ぐために分子量は高くない方が好ましく、具体的には塗布時での分子量が２，０００以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量１，０００以下の材料を用いることが更に好ましい。
【００６５】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報、同２０１２−１６９４６０号公報等が挙げられる。
本発明に用いられるホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましい。
【００６６】
ホスト化合物は好ましくは一般式（１）で示される化合物が用いられる。
【００６７】
【化１】
2016001548.tif 000003
【００６８】
式（１）中、ＸはＮＲ’、Ｏ、Ｓ、ＣＲ′Ｒ″又はＳｉＲ′Ｒ″を表す。Ｒ′、Ｒ″は各々水素原子又は置換基を表す。Ａｒは芳香環を表す。ｎは０〜８の整数を表す。
【００６９】
一般式（１）におけるＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
【００７０】
中でも、ＸとしてはＮＲ′又はＯが好ましく、また、Ｒ′としては、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基）、又は芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）が特に好ましい。
【００７１】
上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式（１）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００７２】
一般式（１）において、Ａｒにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式（１）のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００７３】
一般式（１）において、Ａｒにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式（１）で表される部分構造のＸにおいて、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００７４】
一般式（１）で表される部分構造において、Ａｒにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。
【００７５】
これらの環は、更に一般式（１）において、Ｒ′、Ｒ″で各々表される置換基を有してもよい。
【００７６】
上記の中でも、一般式（１）において、Ａｒにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
【００７７】
また、一般式（１）において、Ａｒにより表される芳香環としては、各々３環以上の縮合環が好ましい一態様であり、３環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
【００７８】
また、３環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す）、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環（ナフトチオフェン環）等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
【００７９】
また、一般式（１）において、ｎは０〜８の整数を表すが、０〜２であることが好ましく、特にＸがＯ、Ｓである場合には１〜２であることが好ましい。
【００８０】
本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環をともに有するホスト化合物が好ましい。
【００８１】
以下に、一般式（１）で表されるホスト化合物の具体例（ａ−１〜ａ−４１）を示すが、これらに限定されるものではない。
【００８２】
【化２】
2016001548.tif 000004
【００８３】
【化３】
2016001548.tif 000005
【００８４】
【化４】
2016001548.tif 000006
【００８５】
【化５】
2016001548.tif 000007
【００８６】
【化６】
2016001548.tif 000008
【００８７】
【化７】
2016001548.tif 000009
【００８８】
【化８】
2016001548.tif 000010
【００８９】
【化９】
2016001548.tif 000011
【００９０】
（１．２）量子ドット材料
本発明の電界発光素子１０の発光層３ｃは、量子ドット材料２を含有している、つまり、発光層３ｃには量子ドット材料２がドープされている。
なお、後述するが、量子ドット材料２には、蛍光材料が付着している。
【００９１】
そして、量子ドット材料とは、半導体材料の結晶で構成され、その粒子径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微粒子であり、下記に示す量子ドット効果が得られるものを言う。
そして、量子ドット材料の粒子径は、具体的には１〜２０ｎｍであり、好ましくは１〜１０ｎｍである。
このような微粒子のエネルギー準位Ｅは、一般に、プランク定数を「ｈ」と、電子の有効質量を「ｍ」と、微粒子の半径を「Ｒ」としたとき、式（Ｉ）で表わされる。
Ｅ∝ｈ２／ｍＲ２・・・（Ｉ）
【００９２】
式（Ｉ）で示されるように、微粒子のバンドギャップは、「Ｒ−２」に比例して大きくなり、いわゆる、量子ドット効果が得られる。このように、量子ドット材料の粒子径を制御、規定することによって、量子ドット材料のバンドギャップ値を制御することができる。すなわち、微粒子の粒子径を制御、規定することにより、通常の原子には無い多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、量子ドット材料を含む電界発光素子に対して電圧をかけることで、量子ドット材料に電子とホールを閉じ込めて再結合させたりすることで電気エネルギーを所望の波長の光に変換して出射させることができる。このような発光性の量子ドット材料は「量子ドット発光材料」とも示される。
【００９３】
量子ドット材料の平均粒子径は、上述したように、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度であるが、白色発光の発光材料の１つとして用いる場合、目的とする発光色に対応する粒子径とする。
例えば、赤色発光を得たい場合は量子ドット材料の粒子径を３〜２０ｎｍとするのが好ましく、緑色発光を得たい場合は量子ドット材料の粒子径を１．５〜１０ｎｍとするのが好ましく、青色発光を得たい場合は量子ドット材料の粒子径を１〜３ｎｍとするのが好ましい。
【００９４】
平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。
例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により量子ドット材料の粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、動的光散乱法により量子ドット材料の粒子径分布を測定し、その数平均粒子径として求める方法、Ｘ線小角散乱法により得られたスペクトルから量子ドット材料の粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられる。
【００９５】
量子ドット材料の添加量は、添加する層の全構成物質１００質量部に対して０．０１〜５０質量％であることが好ましく、０．０５〜２５質量％であることがより好ましく、０．１〜２０質量％であることが最も好ましい。これより低濃度では十分な輝度効率、演色性の良い白色発光を得ることができず、これより高濃度では量子ドット材料の粒子間距離が近づきすぎるために量子サイズ効果が十分に得られない。
【００９６】
量子ドット材料の構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ２）、硫化錫（II，IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ２）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ２Ｓｅ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、テルル化ガリウム（Ｇａ２Ｔｅ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（III）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｔｅ３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（Ｃｏ��）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｏ４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｓｅ４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ２Ｓｅ４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられるが、ＳｎＳ２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ等のIII−Ｖ族化合物半導体、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔｅ３等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のII−VI族化合物半導体、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｔｅ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物が好ましく、中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＯ、ＣｄＳがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、発光素子の形成に有利である。これらの材料のうち、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳは、発光の安定性の点で好ましい。発光効率、高屈折率、安全性の経済性の観点から、ＺｎＯ、ＺｎＳの量子ドットが好ましい。また、上記の材料は、１種で用いるものであってもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９７】
なお、上述した量子ドット材料には、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。
【００９８】
量子ドット材料は、不活性な無機物の被覆層、又は有機配位子で構成された被膜で被覆されたものであるのが好ましい。すなわち、量子ドット材料は、量子ドットで構成されたコア領域（コア：Ｃｏｒｅ）と、不活性な無機物の被覆層、又は有機配位子で構成されたシェル領域（シェル：Ｓｈｅｌｌ）とを、有するものであるのが好ましい。
コア／シェル構造は少なくとも２種類の化合物で形成さていることが好ましく、２種類以上の化合物でグラジエント構造を形成していても良い。これにより、塗布液中における量子ドット材料の凝集を効果的に防止することができ、量子ドット材料の分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、連続駆動させた場合に生じる色ズレを抑制することができる。また、シェル構造の存在により安定的に発光特性が得られる。
【００９９】
また、量子ドット材料がコア／シェル構造であると、後述するような表面保護材料や分散剤を量子ドット材料の表面付近に確実に担持させることができる。
シェルの厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０ｎｍであるのが好ましく、０．１〜５ｎｍであるのがより好ましい。一般に、量子ドット材料のサイズにより発光色が制御でき、被膜の厚さが前記範囲内の値であると、シェルの厚みが原子数個分に相当する厚さから量子ドット１個に満たない厚さであり、量子ドットを高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、シェルの存在によりお互いのコア粒子の粒子表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。
【０１００】
上記のとおり、量子ドット材料は、「構造」、「材質」、「大きさ（粒子径）」の点で様々なものを用いることができる。ここで、量子ドット材料として、１種の量子ドット材料を用いることも可能ではあるが、構造、材質、及び大きさのうち少なくとも１つが異なる２種以上の量子ドット材料を用いるのが好ましい。２種以上の量子ドット材料を用いることにより、より色域面積の広いものとすることができるからである。
【０１０１】
（１．２．１）蛍光材料
本発明の量子ドット材料は、蛍光材料が表面に付着していることを特徴とする。
ここで、「蛍光材料」とは、蛍光発光（同じスピン多重度の状態間での発光）を示す材料であって、量子ドット材料のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを呈する材料である。
そして、この蛍光材料は、電子と正孔とが再結合することにより、１重項励起子、及び３重項励起子を約１対３の割合で生成する。
なお、後述するが、蛍光材料により生成された１重項励起子（約２５％）が発光現象に寄与する。加えて、通常、熱失活すると考えられていた３重項励起子（約７５％）が量子ドット材料に移動することで、この３重項励起子も熱失活することなく発光現象に寄与することとなると推認する。
【０１０２】
蛍光材料は、蛍光発光を示す材料であれば特に限定されないが、青色蛍光材料（波長３７０〜３９０ｎｍの蛍光発光を示す材料）、緑色蛍光材料（波長３９０〜５７０ｎｍの蛍光発光を示す材料）、赤色蛍光材料（波長５７０〜７６０ｎｍの蛍光発光を示す材料）等を用いることができる。
なお、電界発光素子の色域面積を確実に広くするために、蛍光材料は、青色蛍光材料を用いるのが好ましい。
【０１０３】
ここで、青色蛍光材料とは、ピレン系色素分子、クマリン系色素分子等が挙げられる。
具体的には、ピラニン、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ４０５、Ａｌｅｘａ３５０、ａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ  ｃｏｕｍａｒｉｎ等が挙げられる。
【０１０４】
また、緑色蛍光材料とは、フルオレセイン系色素分子、シアニン系色素分子等が挙げられる。
具体的には、フルオレセイン、ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ  ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ（ＦＩＴＣ）、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ４３０、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ５１４、Ｃｙ２、Ｃｙ３等が挙げられる。
【０１０５】
また、赤色蛍光材料とは、ローダミン系色素分子、シアニン系色素分子等が挙げられる。
具体的には、ＴＡＭＲＡ、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ５９４、ＲｈｏｄａｍｉｎｅＲｅｄ、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ７等が挙げられる。
【０１０６】
蛍光材料として、１種、又は２種以上の蛍光材料を用いることができる。
また、蛍光材料の量子ドット材料に対する表面被覆率は、発光効率の向上の観点から、４０〜１００％であることが好ましく、６０〜８０％であることが特に好ましい。なお、表面被覆率とは、「蛍光材料が量子ドット材料を被覆する全面積」÷「量子ドット材料の全表面積」×１００で算出することができ、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた観察や、蛍光強度測定により測定することができる。
【０１０７】
なお、バンドギャップとは、化合物（材料）のイオン化ポテンシャルと電子親和力の差を表し、イオン化ポテンシャル、及び、電子親和力は真空準位を基準として決定される。イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、電子親和力は真空準位にある電子が物質のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。
なお、上記イオン化ポテンシャルと電子親和力の差は、化合物（材料）の吸収スペクトルの吸収端から換算することが可能であり、本発明では、化合物（材料）をガラス上に１００ｎｍ蒸着したときの蒸着膜の吸収スペクトルを測定し、その吸収端の波長ＹｎｍをＸｅＶに換算して求めた。このときに、以下の換算式を使用した。
Ｘ＝１２４０／Ｙ
【０１０８】
（１．２．２）量子ドット材料と蛍光材料との付着の態様
本発明の量子ドット材料の表面には、蛍光材料が付着していることを特徴とする。
ここで、「付着」とは、両材料がくっついていることを示し、ファンデルワールス力（分子間力）等の弱い力による物理的結合、共有結合、イオン結合、水素結合等の化学的結合による付着が含まれる。
【０１０９】
蛍光材料は、電子と正孔とが再結合することにより、１重項励起子、及び３重項励起子を約１対３の割合で生成する。そして、この蛍光材料により生成された１重項励起子（約２５％）が発光現象に寄与する。しかし、蛍光材料により生成された３重項励起子（約７５％）は熱失活してしまうため、蛍光材料を用いた電界発光素子は、発光効率が悪いと考えられていた。
本発明によると、蛍光材料は、バンドギャップの小さな量子ドット材料に付着しているため、蛍光材料により生成された３重項励起子（約７５％）が適切に量子ドット材料に移動すると推認する。したがって、蛍光材料により生成された１重項励起子（約２５％）だけでなく、量子ドット材料に移動した３重項励起子（約７５％）も発光現象に寄与させることができると推認する。その結果、本発明の電界発光素子は、発光効率を大幅に向上させることができると考える。
【０１１０】
なお、量子ドット材料と蛍光材料との付着の態様の中でも、化学的結合による付着が好ましく、チオール基同士によるジスルフィド結合、カルボキシ基とアミノ基によるアミド結合といった共有結合による付着が特に好ましい。
量子ドット材料と蛍光材料とが化学的結合（特に、共有結合）により付着することにより、両部材は強い力で結合するため、付着状態の安定性が非常に高くなるとともに、両部材の間隔が小さくなるため、蛍光材料から量子ドット材料に向けての３重項励起子の移動効率が向上するからである。
【０１１１】
量子ドット材料と蛍光材料との付着の態様の中でも、カルボキシ基を備える量子ドット材料とアミノ基を備える蛍光材料とを用いた場合の共有結合による付着方法を一例として説明する。
まず、カルボキシ基を備える量子ドット材料に、ＮＨＳ〔Ｎ−ｈｙｄｒｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｍｉｄｅ〕、及びＥＤＣ（１−ｅｔｈｙｌ−３−（３−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＷＳＣ：Ｗａｔｅｒ  Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｄｅと称されることもある）の水溶液を接触させて、カルボキシ基を活性エステル化させる。そして、活性エステル化したカルボキシ基（量子ドット材料側）とアミノ基（蛍光材料側）とを反応させることにより、共有結合（アミド結合）により両材料を付着させることができる。
【０１１２】
（１．２．３）分散剤
塗布液中において量子ドット材料の表面付近には、分散剤（機能性表面修飾剤）が付着しているのが好ましい。これにより、塗布液中における量子ドット材料の分散性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドット材料の製造時において、量子ドット材料の表面に分散剤を付着させることにより、形成される量子ドット材料の形状が真球度の高いものとなり、また、量子ドット材料の粒子径分布を狭く抑えられるため、発色の制御の点で特に優れたものとすることができる。
【０１１３】
これらの分散剤は、蛍光材料が付着した量子ドット材料の上から付着させる。なお、この付着については、特に限定されず、ファンデルワールス力（分子間力）等の物理的結合による付着であっても、共有結合等の化学的結合による付着であってもよい。
分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類；トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物；ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類；ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類；ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類；チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物；パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸；アルコール類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類等が挙げられるが、量子ドットが後述するような方法で調製されるものである場合、分散剤は、高温液相において微粒子に配位して安定化する物質であるのが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第３級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような分散剤を用いることにより、塗布液中における量子ドット材料の分散性を特に優れたものとすることができる。また、形成される量子ドット材料の形状をより真球度の高いものとし、量子ドット材料の粒度分布をよりシャープなものとすることができる。
【０１１４】
（１．２．４）量子ドット材料の製造方法
量子ドット材料の製造方法としては、従来行われている下記のような量子ドット材料の製造方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく公知の方法を用いることができる。
例えば、高真空下のプロセスとしては、分子ビームエピタキシー法、ＣＶＤ法等が挙げられる。また、液相製造方法としては、原料水溶液を、例えば、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン等のアルカン類、又はベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中の逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。
これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相製造方法が好ましい。
例えば、下記の製造工程を経て製造することができる。
【０１１５】
工程（１）：ターゲット材料としてシリコーンとシリカを用い、高周波スパッタリング法により基板上にアモルファス酸化ケイ素薄膜を作製する。
【０１１６】
工程（２）：上記アモルファス酸化ケイ素薄膜に熱処理を施し、アモルファス酸化ケイ素薄膜内に量子ドット材料（コア部）を形成する。
【０１１７】
工程（３）：上記熱処理後アモルファス酸化ケイ素薄膜に、フッ酸による処理を施して、量子ドット材料を露出させる。上記スパッタリング条件及び熱処理条件によって粒子径を制御することが可能である。
【０１１８】
工程（４）：上記量子ドット材料が露出した基板を溶媒中に浸漬させることで、量子ドット材料を基板より離散させて、量子ドット材料が分散した溶液を得る。
【０１１９】
工程（５）：量子ドット材料の表面を酸素雰囲気中で自然酸化、又は加熱して熱酸化し、コアの周囲に酸化ケイ素からなるシェル層を形成する。
【０１２０】
工程（６）：上記量子ドット材料を過酸化水素水中で反応させ、結晶表面を水酸化させる。水酸化させることにより、シランカップリング剤などとの反応が容易に進行するようにできる。
工程（７）：上記水酸化した量子ドット材料を熱水により洗浄する。
【０１２１】
工程（８）：上記熱水洗浄した量子ドット材料に蛍光材料を付着させる。なお、量子ドット材料に蛍光材料を共有結合させる場合は、まず、量子ドット材料の表面に、官能基（カルボキシ基等）を設け、その後、蛍光材料を共有結合させればよい。共有結合を形成するための反応は特に限定されないが、脱水縮合反応によるエステル形成反応、アミド形成反応や、金属触媒を用いたカップリング反応、アジド-アルキン間の結合転位を利用したトリアゾール形成反応（クリックケミストリー）などを選択することができる。
工程（９）：必要に応じて、上記蛍光材料が付着した量子ドット材料に対して分散剤により表面修飾を行う。
【０１２２】
（１．３）発光材料（発光ドーパント）
本発明に係る電界発光素子の発光層に前記のホスト化合物、及び、蛍光材料が付着した量子ドット材料だけでなく、従来公知の有機系の発光材料（発光ドーパント）を別途含有させる場合、発光材料としては、蛍光材料、リン光発光材料（リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、リン光発光材料であることが好ましい。
本発明において、リン光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
リン光量子収率は第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
リン光発光材料の発光原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光材料に移動させることでリン光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光材料がキャリアトラップとなり、リン光発光材料上でキャリアの再結合が起こりリン光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光発光材料は、電界発光素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
本発明において、リン光発光材料を用いる場合、当該リン光発光材料は、好ましくは少なくとも１つの青色リン光発光材料を含むものであり、さらに好ましくは少なくとも１つの青色リン光発光材料と、当該青色リン光発光材料よりもバンドギャップエネルギーが低い少なくとも１つのリン光発光材料とを、含むものである。
なお、リン光発光材料の具体例としては、特開２０１２−１６９４６０号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
【０１２３】
（２）注入層（正孔注入層、電子注入層）
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と発光層３ｃの間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層３ａと電子注入層３ｅとがある。
【０１２４】
注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層３ａであれば、アノード１と発光層３ｃ又は正孔輸送層３ｂの間、電子注入層３ｅであればカソード５ａと発光層３ｃ又は電子輸送層３ｄとの間に存在させても良い。
【０１２５】
正孔注入層３ａは、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。
【０１２６】
電子注入層３ｅは、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。本発明の電子注入層３ｅはごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。
【０１２７】
（３）正孔輸送層
正孔輸送層３ｂは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層３ａ、電子阻止層（図示略）も正孔輸送層３ｂに含まれる。正孔輸送層３ｂは単層又は複数層設けることができる。
【０１２８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１２９】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１３０】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；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（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された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（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１３１】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１３２】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，８０（２００２），ｐ．１３９に記載されているようないわゆる、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１３３】
正孔輸送層３ｂは、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層３ｂの膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層３ｂは、上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であっても良い。
【０１３４】
また、正孔輸送層３ｂの材料に不純物をドープしてｐ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１３５】
このように、正孔輸送層３ｂのｐ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１３６】
（４）電子輸送層
電子輸送層３ｄは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層３ｅ、正孔阻止層（図示略）も電子輸送層３ｄに含まれる。電子輸送層３ｄは単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
【０１３７】
単層構造の電子輸送層３ｄ、及び、積層構造の電子輸送層３ｄにおいて、発光層３ｃに隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、カソードより注入された電子を発光層３ｃに伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層３ｄの材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１３８】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送層３ｄの材料として用いることができる。
【０１３９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送層３ｄの材料として好ましく用いることができる。また、発光層３ｃの材料としても例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層３ｄの材料として用いることができるし、正孔注入層３ａ、正孔輸送層３ｂと同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送層３ｄの材料として用いることができる。
【０１４０】
電子輸送層３ｄは、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層３ｄの膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層３ｄは上記材料の１種又は２種以上からなる一層構造であっても良い。
【０１４１】
また、電子輸送層３ｄに不純物をドープし、ｎ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。さらに電子輸送層３ｄには、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように電子輸送層３ｄのｎ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
【０１４２】
また、電子輸送層３ｄの材料（電子輸送性化合物）として、上述した下地層１ａを構成する材料と同様のものを用いても良い。これは、電子注入層３ｅを兼ねた電子輸送層３ｄであっても同様であり、上述した下地層１ａを構成する材料と同様のものを用いても良い。
【０１４３】
（５）阻止層（正孔阻止層、電子阻止層）
阻止層は、機能層３として、上記各機能層の他に、更に設けられていても良い。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【０１４４】
正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層３ｄの機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層３ｄの構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。そして、正孔阻止層は、発光層３ｃに隣接して設けられていることが好ましい。
【０１４５】
一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層３ｂの機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層３ｂの構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。
本発明に係る阻止層（正孔阻止層、電子阻止層）の膜厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍである。
【０１４６】
＜第二電極（対向電極）＞
第二電極５ａは、機能層３に電子を供給するカソードとして機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
【０１４７】
第二電極５ａは、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。また、第二電極５ａとしてのシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常５ｎｍ〜５μｍの範囲内、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内で選ばれる。
【０１４８】
なお、この電界発光素子１０が、第二電極５ａ側からも発光光ｈを取り出すものである場合であれば、上述した導電性材料のうち光透過性の良好な導電性材料を選択して第二電極５ａを構成すれば良い。
【０１４９】
＜取り出し電極＞
取り出し電極１６は、第一電極１と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、３層構造からなるＭＡＭ電極（Ｍｏ／Ａｌ・Ｎｄ合金／Ｍｏ）等の金属膜を用いることができる。
【０１５０】
＜補助電極＞
補助電極１５は、第一電極１の抵抗を下げる目的で設けるものであって、第一電極１の電極層１ｂに接して設けられる。補助電極１５を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面１３ａからの発光光ｈの取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。
【０１５１】
このような補助電極１５の形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法、エアロゾルジェット法等が挙げられる。補助電極１５の線幅は、光を取り出す開口率の観点から５０μｍ以下であることが好ましく、補助電極１５の厚さは、導電性の観点から１μｍ以上であることが好ましい。
【０１５２】
＜封止材＞
封止材１７は、電界発光素子１０を覆うものであって、図示例のように、板状（フィルム状）の封止部材で接着剤１９によって基板１３側に固定されるものであってもよいし、また、封止膜（図示略）であってもよい。このような封止材１７は、電界発光素子１０における第一電極１（又は取り出し電極１６）、及び第二電極５ａの端子部分を露出させ、少なくとも機能層３を覆う状態で設けられている。また、封止材１７に電極を設け、電界発光素子１０の第一電極１（又は取り出し電極１６）、及び第二電極５ａの端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていてもよい。
【０１５３】
板状（フィルム状）の封止材１７としては、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板、金属基板等が挙げられ、これらの基板材料をさらに薄型のフィルム状にして用いても良い。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属基板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる１種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
【０１５４】
なかでも、素子を薄膜化できるということから、封止材１７としてポリマー基板や金属基板を薄型のフィルム状にしたものを好ましく使用することができる。
【０１５５】
さらには、フィルム状としたポリマー基板は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
【０１５６】
また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止材１７として用いても良い。この場合、上述した基板部材に対して、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。
【０１５７】
また、このような板状の封止材１７を基板１３側に固定するための接着剤１９は、封止材１７と基板１３との間に挟持された電界発光素子１０を封止するためのシール剤として用いられる。このような接着剤１９は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
【０１５８】
また、このような接着剤１９としては、エポキシ系等の熱、及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１５９】
なお、電界発光素子１０を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、接着剤１９は、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤１９中に乾燥剤を分散させておいても良い。
【０１６０】
封止材１７と基板１３との接着部分への接着剤１９の塗布は、市販のディスペンサーを使っても良いし、スクリーン印刷のように印刷しても良い。
【０１６１】
また、板状の封止材１７と基板１３と接着剤１９との間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に公知の吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１６２】
一方、封止材１７として封止膜を用いる場合、電界発光素子１０における機能層３を完全に覆い、かつ電界発光素子１０における第一電極１及び第二電極５ａの端子部分を露出させる状態で、基板１３上に封止膜が設けられる。可撓性の電界発光素子１０を作製する場合には、封止材１７にも可撓性が求められるため、封止膜であることが好ましい。
【０１６３】
このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、電界発光素子１０における機能層３の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成されることとする。このような材料として、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。更に、封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としても良い。
【０１６４】
これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１６５】
＜保護膜、保護板＞
なお、ここでの図示は省略したが、基板１３との間に電界発光素子１０及び封止材１７を挟んで保護膜又は保護板を設けても良い。この保護膜又は保護板は、電界発光素子１０を機械的に保護するためのものであり、特に封止材１７が封止膜である場合には、電界発光素子１０に対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護膜又は保護板を設けることが好ましい。
【０１６６】
以上のような保護膜又は保護板は、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。このうち、特に、軽量かつ素子の薄膜化という観点からポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１６７】
＜用途＞
本発明の電界発光素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の電界発光素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
【０１６８】
本発明の実施形態に係る電界発光素子、及び量子ドット材料によれば、量子ドット材料に蛍光材料が付着していることから、蛍光材料が生成する３重項励起子を熱失活させずに量子ドット材料に移動させることができると推認する。その結果、蛍光材料により生成された１重項励起子だけでなく、量子ドット材料に移動した３重項励起子も発光現象に寄与させることができるため、本発明の実施形態に係る電界発光素子は、発光効率を大幅に向上させることができる。
さらに、本発明の実施形態に係る電界発光素子、及び量子ドット材料によれば、リン光発光材料ではなく、蛍光材料を量子ドット材料に付着させていることから、リン光発光材料を用いる場合と比較し、色域面積を広くできるとともに、耐久性を高くすることができる。
【０１６９】
また、本発明の実施形態に係る電界発光素子、及び量子ドット材料によれば、２種以上の量子ドット材料を用いることにより、さらに色域面積を広くすることができる。
【０１７０】
本発明の実施形態に係る電界発光素子、及び量子ドット材料については、以上説明したとおりであるが、その他の明示していない構成等については、従来公知のものであればよく、前記構成によって得られる効果を奏する限りにおいて、限定されないことは言うまでもない。
【実施例】
【０１７１】
次に、本発明の要件を満たす実施例とそうでない比較例とを例示して、本発明に係る電界発光素子、及び量子ドット材料について説明する。
【０１７２】
［量子ドット材料の調整］
表１及び以下に示す量子ドット材料（Ｃｏｒｅ／Ｓｈｅｌｌ）を準備した。なお、Ｃｏｒｅの平均粒子径は約３ｎｍであり、Ｓｈｅｌｌを含めた量子ドット材料全体の平均粒子径は約４ｎｍであった。
Ｑｄｏｔ１：ＣｄＳｅ／ＺｎＳ
Ｑｄｏｔ２：ＣｄＳｅ／ＺｎＯ
Ｑｄｏｔ３：ＣｄＳＳｅ／ＺｎＳ
【０１７３】
次に、量子ドット材料を過酸化水素中で反応させ、結晶表面を水酸化させた。なお、水酸化させることにより、シランカップリング剤などとの反応が容易に進行するようにできる。その後、水酸化した量子ドット材料を熱水により洗浄した。
そして、表１及び下に示す材料を洗浄後の量子ドット材料に付着させることで（サンプル７、８については付着させていない）、蛍光材料等が付着した量子ドット材料を得た。
青色蛍光材料１  ：ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ４０５
青色蛍光材料２  ：Ａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ Ｃｏｕｍａｒｉｎ
青色蛍光材料３  ：ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ３５０
保護基          ：ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ４０５−ＣＯＮＨ−Ｃ２Ｈ４−ｔｅｒｔＢｕ
青色リン光発光材料１：Ｆｉｒｐｉｃ
【０１７４】
表１中の「アミド結合」については、下記の方法で結合処理を行った。
活性エステル基（ＮＨＳ）が導入された蛍光色素、水酸基が導入されたＱｄｏｔを重量比１：１で混合（ジクロロメタン溶液）し、１時間撹拌した。遠心分離でＱｄｏｔを精製し、ジクロロメタンで洗浄後、蛍光色素導入Ｑｄｏｔを得た
また、「トリアゾール結合」については、下記の方法で結合処理を行った。
まず、Ｑｄｏｔの水酸基を硫酸水溶液／メタノール混合溶媒中でアジ化ナトリウムを作用させることで、アジ基へ変換させる。その後、アルキンが導入された蛍光色素、アジ基が導入されたＱｄｏｔを重量比１：１で混合（水／メタノール溶液中）し、１時間撹拌した。遠心分離でＱｄｏｔを精製し、水／メタノール溶液で洗浄後、蛍光色素導入Ｑｄｏｔを得た。
また、「物理吸着」については、特開２００９−９９５４５号公報に記載されている方法で吸着処理を行った。
また、「付着させず」については、ジクロロメタン溶液中で混合しただけであった。
【０１７５】
［サンプルの作製］
以下のとおり、サンプル１〜８を作製した。
（１）基板の準備
基板として、ポリシラザンと有機層（応力緩和層）を積層したバリア層を有する厚さ７５μｍの「ＰＥＴ  ｆｉｌｍ」、及び、厚さ７００μｍの「無アルカリガラス」を準備した。
【０１７６】
（２）第一電極層の形成
準備した基板上に厚さ１２０ｎｍのＩＴＯ（インジウムチンオキシド）をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第一電極層（陽極）を形成した。なお、パターンは発光面積が５０ｍｍ平方になるようなパターンとした。
【０１７７】
（３）正孔注入層の形成
パターニング後のＩＴＯ基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略記、Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ Ａｌ ４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの正孔注入層を設けた。
【０１７８】
（４）正孔輸送層の形成
この基板を、窒素ガス（グレードＧ１）を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料である例示化合物（６０）（Ｍｗ＝８０，０００）をクロロベンゼンに０．５％溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１６０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの正孔輸送層とした。
【０１７９】
（５）発光層の形成
次いで、下記組成の発光層組成物、及び同溶媒により倍希釈した組成物を１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、１２０℃で３０分間保持し膜厚４０ｎｍの発光層をそれぞれ形成した。
【０１８０】
サンプル１〜８の発光層組成物は以下のとおりである。
〈発光層組成物〉
例示化合物ａ−３８                                １４．００質量部
蛍光材料付着済み量子ドット（表１に示す材料）        ０．７４質量部
トルエン                                          ２，０００質量部
なお、サンプル４、５については、２種類の量子ドット材料を用いているが、それぞれ０．３７質量部となるように準備した。
【０１８１】
【化１０】
2016001548.tif 000012
【０１８２】
（６）電子輸送層の形成
続いて、２０ｍｇの一般式（Ａ）で表される化合物である例示化合物（化合物Ａ）を、４ｍｌのテトラフルオロプロパノール（ＴＦＰＯ）に溶解した溶液を、１５００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、１２０℃で３０分間保持し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層とした。
【０１８３】
【化１１】
2016001548.tif 000013
【０１８４】
（７）電子注入層、陰極の形成
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウム及びフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を４×１０−５Ｐａまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを０．０２ｎｍ／秒で前記電子輸送層上に膜厚１ｎｍの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを０．０２ｎｍ／秒でフッ化ナトリウム上に膜厚１．５ｎｍの電子注入層を形成した。
引き続き、アルミニウム１００ｎｍを蒸着して陰極を形成した。
【０１８５】
（８）封止及び電界発光素子の作製
引き続き、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、サンプル１〜８（電界発光素子）を製作した。
なお、封止部材として、可撓性の厚み３０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミニウム株式会社製）に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（１２μｍ厚）をドライラミネーション用の接着剤（２液反応型のウレタン系接着剤）を用いラミネートした（接着剤層の厚み１．５μｍ）ものを用いた。
アルミニウム面に封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面（つや面）に沿って厚み２０μｍで均一に塗布した。これを１００Ｐａ以下の真空下で１２時間乾燥させた。さらに露点温度が−８０℃以下、酸素濃度０．８ｐｐｍの窒素雰囲気下へ移動し、１２時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を１００ｐｐｍ以下となるように調整した。
熱硬化接着剤としては下記の（Ａ）〜（Ｃ）を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）
（Ｂ）ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）
（Ｃ）エポキシアダクト系硬化促進剤
【０１８６】
以上のようにして、図１に記載の形態になるよう、封止基板を、取り出し電極及び電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて厚着条件、圧着ロール温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、装置速度０．３ｍ／ｍｉｎで密着封止して、サンプル１〜８（電界発光素子）を作製した。
【０１８７】
［サンプルの評価］
作製したサンプル１〜８について、下記のようにして「発光効率評価」、「基板の変性評価」、「色域面積評価」を行った。
【０１８８】
（発光効率評価）
作製した各サンプルについて、室温（約２３〜２５℃）で、１，０００ｃｄ／ｍ２の定輝度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度１，０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効率（ＥＱＥ：Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を測定した。なお、外部量子効率の値が大きいほど、発光効率がよいと判断できる。
【０１８９】
発光効率評価の基準は以下のとおりである。
１：０％≦ＥＱＥ＜３％
２：３％≦ＥＱＥ＜５％
３：５％≦ＥＱＥ＜８％
４：８％≦ＥＱＥ＜１２％
５：１２％≦ＥＱＥ
なお、上記基準において、「５」が最も良い結果であり、「５」「４」「３」「２」を合格と判断した。
【０１９０】
（寿命評価）
作製した各サンプルを連続駆動させ、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて輝度を測定し、測定した輝度が半減する時間（ＬＴ５０）を求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に４０００ｃｄ／ｍ２となる電流値とした。
なお、サンプル８（参考例）のＬＴ５０を基準値（ＬＴ５０基準値）として、当該基準値に対する各サンプルのＬＴ５０の比率（＝ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値）を評価に用いた。
【０１９１】
寿命評価の基準は以下のとおりである。
１：ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値≦１．０
２：１．０＜ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値＜１．５
３：１．５≦ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値＜２．０
４：２．０≦ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値＜２．５
５：２．５≦ＬＴ５０／ＬＴ５０基準値
なお、上記基準において、「５」が最も良い結果であり、「５」「４」「３」を合格と判断した。
【０１９２】
（色域面積評価）
作製した各サンプルについて、室温（約２３〜２５℃）で、１，０００ｃｄ／ｍ２の定輝度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング社製）を用いて、発光スペクトルを計測した。得られたデータを用い、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２６−１９９０規格に準拠した方法で色域面積比（Ｇａ）を計算した。なお、色域面積比（Ｇａ）の値が大きいほど、色域面積が広いと判断できる。
【０１９３】
５：Ｇａ≧８５
４：８５＞Ｇａ≧８０
３：８０＞Ｇａ≧７５
２：７５＞Ｇａ≧７０
１：Ｇａ＜７０
なお、上記基準において、「５」が最も良い結果であり、「５」、「４」、「３」、「２」を合格と判断した。
【０１９４】
【表１】
2016001548.tif 000014
【０１９５】
［結果の検討］
表１に示す結果より明らかなように、サンプル１〜５については、「発光効率評価」、「寿命評価」、「色域面積評価」のいずれについても、合格という結果となった。
その中でも、２種類の量子ドット材料を用いたサンプル４、５は、「発光効率評価」が「４」となり、発光効率の点で非常に優れるとともに、「色域面積評価」が「４」となり、色域面積が非常に広く、さらに、「寿命評価」が「３」又は「４」となり、耐久性の点でも優れることがわかった。
【０１９６】
一方、サンプル６は、量子ドット材料に保護基を物理吸着させていることから、「寿命評価」及び「色域面積評価」が不合格という結果となった。
また、サンプル７は、蛍光材料を用いていたが、量子ドット材料に付着させなかったことから、「発光効率評価」、「寿命評価」、「色域面積評価」のいずれも不合格という結果となった。
また、サンプル８は、リン光発光材料を用いるとともに、量子ドット材料に付着させなかったことから、「寿命評価」が不合格という結果となった。
【０１９７】
なお、サンプル６は、特許文献１に記載された発光素子を想定したものであり、サンプル７は、特許文献２に記載された発光素子を想定したものであり、サンプル８は、特許文献３に記載された発光素子を想定したものである。
【符号の説明】
【０１９８】
１        第一電極
２        量子ドット材料
３        機能層
３ｃ      発光層
５ａ      第二電極
１０      電界発光素子（有機ＥＬ素子）
１３      基板
【図１】
2016001548.tif 000015