CN102907176A - 发光元件、发光元件的制造方法以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光元件、发光元件的制造方法以及显示装置。在透明基板（1）的表面形成阳极（2），在该阳极（2）的表面形成空穴输送层（3），并在空穴输送层（3）的表面形成由量子点构成的发光层（4）。发光层（4）具有：在量子点的表面存在界面活性剂，并发出第一规定波长的光的发光区域（4a）；以及在量子点的表面不存在界面活性剂，不发出光的非发光区域（4b）。在发光层（4）的表面形成发出第二规定波长的光的第二发光层（5），在该第二发光层（5）的表面形成阴极（6）（第一阴极（6a）、第二阴极（6b））。由此无需繁琐的步骤，就能够容易地进行发光区域的图案成型，并且能够以低成本高效率地得到良好的发光特性。

Description

发光元件、发光元件的制造方法以及显示装置
技术领域
本发明涉及发光元件、发光元件的制造方法以及显示装置，更详细地说涉及具有由量子点形成的至少1层的发光层的发光元件、该发光元件的制造方法以及使用该发光元件的全彩显示器等显示装置。
背景技术
粒径为10nm以下的超微粒子亦即量子点由于载流子（电子、空穴）的封闭性优异，所以能够通过电子-空穴的再结合来容易地生成激子。由此可以期待来自自由激子的发光，并能够实现发光效率高、发光光谱灵敏的发光。另外，对量子点来说，由于能够进行利用了量子尺寸效应的较宽波长范围内的控制，所以在发光层中含有量子点的发光元件受到关注，近年来，正在对其积极地进行研究、开发。
例如，在专利文献1中提出有如图8所示，使用光刻法，对含有量子点的发光层进行图案成型的电致发光（以下，称为“EL”）元件的制造方法。
在该专利文献1中，如图8（a）所示，将借助绝缘层101而电绝缘的第一电极层102形成在基板103上，并在其上形成空穴注入层104，接着以除去发光区域的光致抗蚀剂层的方式将光致抗蚀剂层105形成为规定图案状。
接着，如图8（b）所示，使用含有配位了硅烷偶联剂的量子点和空穴输送性材料的涂料，形成发光层106。
接下来，如图8（c）所示，在隔着光掩模对光致抗蚀剂层105进行曝光后，利用光致抗蚀剂显影液进行显影，通过清洗而除去残存的光致抗蚀剂层105，并且剥离光致抗蚀剂层105上的发光层106，而形成图案状的发光层106a。
然后，最后如图8（d）所示，在发光层106a上形成第二电极层107。
另外，在专利文献2中提出有如图9所示那样，使用在伴随着能量照射的光催化剂的作用下润湿性发生变化的层，进行含有量子点的发光层的图案成型的EL元件的制造方法。
在该专利文献2中，如图9（a）所示，将借助绝缘层111而电绝缘的第一电极层112形成在基板113上，并在其上形成润湿性变化层114。在此，润湿性变化层114构成为含有光催化剂，并且润湿性因紫外线等的能量照射而发生变化。
接下来，隔着光掩模对润湿性变化层114照射紫外线。于是，由于润湿性变化层114所含有的光催化剂的作用，如图9（b）所示，在润湿性变化层114的照射部分，润湿性以与液体的接触角降低的方式发生变化而形成亲液性区域115，在未照射部分，形成润湿性没有变化的疏液性区域116。
然后，若将含有配位了硅烷偶联剂等的配位体的量子点的涂料涂敷到润湿性层114上，则如图9（c）所示，涂料在疏液性区域116被排斥，而在亲液性区域115附着，由此在亲液性区域115的表面形成发光层117。
然后，最后如图9（d）所示，在发光层117上形成第二电极层118。
专利文献1:日本特开2009－87760号公报（权利要求1、段号〔0026〕、图1）
专利文献2:日本特开2009－87781号公报（权利要求1、段号〔0034〕～该〔0038〕，图1）
然而，在专利文献1中，由于通过光刻法对发光层进行图案成型，所以在熔化除去空穴注入层104上的无用的光致抗蚀剂105时，无法将该光致抗蚀剂105完全除去，在空穴注入层104上有可能存在残渣。而且，若光致抗蚀剂105的残渣存在于空穴注入层104上，则有可能导致发光特性的降低。
另外，在专利文献1中，由于使用光致抗蚀剂进行图案成型，因此对空穴注入层104而言，需要选择具有即使暴露于一系列的光刻步骤中，也对此能够承受的耐药性的材料，从而存在材料选择受限制这样的问题点。
另外，在专利文献2中，与发光特性毫无关系的润湿性变化层114介于发光层117和第一电极层112之间，EL元件的阻抗变高，由此存在驱动电压变高这样的问题点。
并且，在专利文献2，在紫外线的照射部分和非照射部分的边界处与液体的接触角较大地变化，所以这部分处的膜厚变化较大，由此发光特性有可能产生不均匀。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供一种无需繁琐的步骤就能够容易地进行发光区域的图案成型、并且能够以低成本高效率地得到良好的发光特性的发光元件、发光元件的制造方法、以及使用该发光元件的显示装置。
作为纳米级的超微粒子的量子点为了避免量子点彼此相互聚合而在周围配位有界面活性剂。该界面活性剂使量子点的表面缺陷钝化，能够通过施加电压而将载流子（空穴、电子）有效地封闭到量子点内，由此空穴和电子在量子点内进行再结合，能够高效率地使激子发光。
另一方面，若除去量子点表面的界面活性剂，则表面缺陷未被钝化，激子被表面缺陷俘获，激励能量发生热放射钝化，成为非发光状态。而且该界面活性剂通过以沸点左右的温度进行热处理而能够容易除去。
由此，通过对量子点层的特定区域进行热处理，能够形成发光区域和非发光区域，由此使用如专利文献1那样的光刻法，或即使不设置如专利文献2那样的润湿性变化层也能够容易且高效地得到具有良好的发光特性的发光元件。
本发明是基于这样的见解而提出的，本发明的发光元件的特征在于，是含有量子点的至少1层以上的发光层夹设在电极间而成的发光元件，所述发光层中至少1层的发光层具有在所述量子点的表面存在界面活性剂的发光区域和在所述量子点的表面不存在界面活性剂的非发光区域。
另外，本发明的发光元件优选所述非发光区域通过热处理形成。
另外，若将具有发光功能的电子输送层在发光层的表面作为第二发光层来形成，则来自非发光区域的量子点的经由表面缺陷的漏电电流增加，电荷集中在第二发光层，从而第二发光层进行发光。由此，从发光层和第二发光层双方能够输出不同波长的光。
即，本发明的发光元件优选在所述发光层的表面形成有第二发光层。
另外，本发明的发光元件优选所述第二发光层是电子输送层。
而且，本发明的发光元件优选所述发光区域以及所述第二发光层分别发出不同波长的光。
另外，通过由不同粒径的量子点层的层叠体形成发光层，并且将其层叠成从各发光层的发光区域进行发光，由此在量子尺寸效应的作用下能够从各发光层输出不同波长的光。
即，本发明的发光元件优选所述发光层由平均粒径不同的两种以上的量子点层的层叠体形成，并且所述各发光层以所述非发光区域的至少一部分与所述发光区域的至少一部分相互重叠的方式层叠。
而且，本发明的发光元件优选所述发光层的各发光区域分别发出不同波长的光。
另外，本发明的发光元件优选电子输送层形成在所述发光层的表面。
而且，本发明的发光元件优选，在一方的电极和所述发光层之间夹设空穴输送层。
另外，本发明的发光元件优选所述量子点具有核壳结构。
另外，本发明的发光元件的制造方法的特征在于，是含有量子点的至少1层以上的发光层夹设在电极间而成的发光元件的制造方法，该发光元件的制造方法包括：量子点制成步骤，制成在表面配位了界面活性剂的至少1种以上的量子点；量子点层形成步骤，使用在所述量子点制成步骤制成的各量子点来形成至少1层以上的量子点层；界面活性剂除去步骤，对所述量子点层中至少1层的量子点层的特定区域进行热处理来除去该特定区域的界面活性剂，制成具有发光区域和非发光区域的发光层。
而且，本发明的发光元件的制造方法优选在所述发光层的表面形成第二发光层。
另外，本发明的发光元件的制造方法优选所述第二发光层为电子输送层。
另外，本发明的发光元件的制造方法优选在所述量子点制成步骤中，制成平均粒径不同的两种以上的量子点，并且使用这些量子点，以所述非发光区域的至少一部分和所述发光区域的至少一部分相互重叠的方式多次执行所述量子点层形成步骤和所述界面活性剂除去步骤，形成发光波长不同的2层以上的发光层。
另外，本发明的发光元件的制造方法优选在所述发光层中最上层的发光层的表面形成电子输送层。
另外，本发明的显示装置的特征在于，多个上述发光元件被排列成阵列状。
根据本发明的发光元件以及发光元件的制造方法，仅以在发光层所含有的量子点的表面是否存在界面活性剂，就能够对划分发光、非发光的发光区域进行图案成型。即，不使用繁琐的光刻法等就能够进行发光区域的图案成型，因此在发光元件内既不存在光致抗蚀剂的残渣，而且在材料选择时也无需考虑耐药性，能够以低成本并且高效率地得到具有良好的发光特性的发光元件。另外，发光层的膜厚也在成膜过程中能够容易控制，所以能够将膜厚形成为均匀或大致均匀，不会在发光特性中产生不均匀。并且，也不会如专利文献2那样元件被高电阻化，从而施加低电压就能够驱动。
另外，通过在所述发光层的表面形成第二发光层，与发光层的非发光区域对应的部分能够使第二发光层发光。即，由于来自发光层的非发光区域的量子点的经由表面缺陷的漏电电流增加，因此电荷集中到第二发光层，由此第二发光层发光，能够从一个发光元件发出不同波长的光。而且由于第二发光层兼作电子输送层，所以能够简化元件构造。
另外，所述发光层由平均粒径不同的两种以上量子点层的层叠体形成，并且所述各发光层以所述非发光区域的至少一部分和所述发光区域的至少一部分相互重叠的方式层叠，从而在量子尺寸效应的作用下能够由相同材料的量子点从各发光区域发出不同颜色的光，能够以低成本并且高效率地得到具有良好的发光特性的发光元件。
另外，根据本发明的显示装置，多个上述发光元件排列成阵列状，因此能够以低成本得到全彩显示器等显示装置。
这样根据本发明，仅以在发光层所含有的量子点的表面是否存在界面活性剂就能够控制发光层的发光、非发光，能够以低成本并且高效率地得到小型、高性能的显示装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的发光元件的一实施方式（第一实施方式）的剖视图。
图2是示意性地表示本发明的发光元件的制造方法的一实施方式（第一实施方式）的制造步骤图（1／2）。
图3是示意性地表示本发明的发光元件的制造方法的一实施方式（第一实施方式）的制造步骤图（2／2）。
图4是示意性地表示在量子点的表面配位了界面活性剂的状态的图。
图5是示意性地表示本发明的发光元件的第二实施方式的剖视图。
图6是表示从实施例1的第一元件部得到的发光光谱的图。
图7是表示从实施例1的第二元件部得到的发光光谱的图。
图8是表示专利文献1的图案成型方法的制造步骤图。
图9是表示专利文献2的图案成型方法的制造步骤图。
具体实施方式
接下来，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图1是示意性地表示本发明的发光元件的一实施方式（第一实施方式）的剖视图。
即，该发光元件在透明基板1的表面形成阳极2，进而在该阳极2的表面形成空穴输送层3。
另外，在空穴输送层3的表面形成由量子点构成的发光层4。而且，发光层4具备发出第一规定波长（例如，622nm）的光的发光区域4a和不发光的非发光区域4b。
在发光层4的表面形成发出与从发光区域4a发出的光不同的第二规定波长（例如，525nm）的光的第二发光层5，进而在该第二发光层5的表面形成有阴极6（第一阴极6a，第二阴极6b）。即，第一阴极6a形成在发光区域4a的上面，并且第二阴极6b形成在非发光区域4b的上面，如图1所示，被分成第一元件部8a以及第二元件部8b。其中，在本实施方式中，所述第二发光层5兼作电子输送层。
图2是示意性地表示发光层4所含有的量子点的剖视图。
即，该量子点9具有由核部10和保护该核部10的壳部11构成的核壳结构，在壳部11的表面配位有界面活性剂12。而且，利用该界面活性剂12避免量子点9彼此聚合。
发光区域4a所含有的量子点9以表面配位有界面活性剂12的方式存在，而非发光区域4b所含有的量子点9以去除界面活性剂12的方式存在。
即，发光区域4a中，在量子点9、即壳部11的表面配位存在有界面活性剂12，所以量子点9的表面缺陷被钝化。并且，用于量子点9的界面活性剂12由于通常载流子输送性低，所以通过在阳极2和阴极6之间施加电压，吸引电子和空穴并将其有效地封闭在量子点9的内部，在量子点9内进行再结合，从而高效率地进行激子发光。
另一方面，在非发光区域4b中，在量子点9，即壳部11的表面不存在界面活性剂12，量子点9的表面缺陷不被钝化，因此载流子被表面缺陷俘获，激子失去能量而发生无辐射钝化，从而成为非发光状态。并且，在该情况下，经由表面缺陷的从量子点9发出的漏电电流增加，电荷集中到第二发光层5，由此位于非发光区域4b的上面的第二发光层5进行激子发光。该界面活性剂12由于通过沸点左右的热处理能够容易除去，所以仅对量子点层的特定区域实施热处理，就能够形成具有发光区域4a和非发光区域4b的发光层4。
在此，作为形成量子点9的核部10的核材料，只要是实现光电变换作用的半导体材料就没有特别限定，能够使用ZnSe、ZnTe、InP、InSe、CdSe、CdS、PbSe等，另外，作为构成壳部11的壳材料，例如能够使用ZnS、GaN、AlP等。
另外，作为界面活性剂12，只要能够通过激光照射等热处理容易除去，就没有特别限定，能够使用十六胺（以下，称为“HDA”。）和正辛胺等长链胺、三辛基氧化膦、吡啶等。
此外，作为透明基板1，没有特别限定，例如，能够使用玻璃等无机材料、聚碳酸酯、聚丙烯等透明树脂。
作为阳极2，优选使用功函数大以便空穴易于注入的透明性的导电性材料，例如能够使用铟锡氧化物（以下，称为“ITO”。），氧化锌-氧化铟等氧化锌系材料。
作为阴极6，优选使用功函数小以便电子易于注入的导电性材料，例如能够使用Al、Ca。
另外，作为形成空穴输送层3的空穴输送性材料，例如能够使用氧化镍（NiO）、氧化钼（MoO3）等无机氧化物、双（N－（1－萘基－N－苯基）－联苯胺等芳胺衍生物、共聚［3，3’－羟基－四苯基联苯胺／二乙二醇］碳酸酯、N，N’－双（3－甲基苯基）－N，N’－双（苯基）－联苯胺（TPD）、4，4，4－三（3－甲基苯基苯氨基）三苯胺等三苯胺衍生物、聚乙烯基咔唑、4，4－N，N’－二咔唑－联苯等咔唑衍生物、1，4－双（2，2－二苯基乙烯基）苯等联苯乙烯衍生物、聚［（9，9－二辛基芴基－2，7－二基）－co－（4，4′－（N－（4－仲丁基苯基））二苯胺）］等芴衍生物、聚［（9，9－二辛基芴基－2，7－二基）－alt－co－（9，9’－螺二芴－2，7－二基）］等螺环化合物。
另外，作为形成电子输送层5的电子输送性材料，例如能够使用三（8－羟基喹啉）铝（以下，称为“Alq3”）、二（2－甲基－8－羟基喹啉）－4－苯基酚）铝等铝配合物、（2－（4－联苯基）－5－（4－叔丁基苯）－1，3，4－恶二唑）等恶二唑类、2，9－二甲基－4，7－二苯基－1，10－菲咯啉，4，7－二苯基－1，10－菲咯啉等菲咯啉类。
在这样构成的发光元件中，若向阴极6（第一阴极6a以及第二阴极6b）和阳极2之间施加电压，则向阴极6注入电子，向阳极2注入空穴。而且被注入到阴极6的电子经由电子输送层5进到发光层4的量子点9内，被注入到阳极2的空穴经由空穴输送层3进到发光层4的量子点9内。
而且，在第一元件部8a中，由于在发光层4所含有的量子点9的表面配位存在有界面活性剂12，所以发光层4如上述那样形成发光区域4a，高效率地进行激子发光。即，在第一元件部8a中，来自发光层4的发光区域4a的激励光如箭头A所示，透过空穴输送层3、阳极2以及玻璃基板1，而输出规定的发光色（例如，红色光）。
另一方面，在第二元件部8b中，由于在发光层4所含有的量子点9的表面不存在界面活性剂12，所以发光层4如上述那样形成非发光区域4b。并且，经由表面缺陷的从量子点9发出的漏电电流增加，电荷集中到第二发光层5，从而位于非发光区域4b的上面的第二发光层5进行激子发光。即，在第二元件部8b中，来自第二发光层5的激励光如箭头B所示，透过非发光区域4b、空穴输送层3、阳极2以及玻璃基板1，而输出规定的发光色（例如，绿色光）。
接下来，对上述发光元件的制造方法进行详述。
首先，制造量子点分散溶液。在此，虽然对构成量子点9的超微粒子来说能够如上述那样使用各种材料，但在下述的实施方式中，以核部10使用CdSe、壳部11使用ZnS的情况为例进行说明。
例如，将乙酸镉、油酸以及十八烯在容器中混合，在氮气环境中，进行搅拌并使之溶解，由此调制镉前体溶液。而且，在氮气环境中，混合硒以及十八烯，由此调制硒前体溶液。
接着，将镉前体溶液加热到规定温度（例如，300℃），向该加热溶液中注入硒前体溶液。于是，通过高温，活跃度高的前体彼此发生反应，镉和硒进行结合而形成核，然后与周围的未反应成分进行反应产生结晶生长，由此制成CdSe量子点。此外，CdSe量子点的粒径能够通过调整反应时间来进行控制。
接下来，准备使氧化锌溶解到油酸而成的氧化锌溶液、以及使硫磺溶解到油酸中而成的硫磺溶液。
接着，将氧化锌溶液以及硫磺溶液向被调整到规定温度（例如，150℃）的CdSe量子点溶液中交替地各微量地滴下，并进行加热、冷却，且进行清洗而除去溶液中的过剩有机成分。而且其后，使之分散到分散溶媒、例如氯仿中，由此制成CdSe／ZnS分散溶液。
并且，将HDA等界面活性剂12添加到上述CdSe／ZnS分散溶液中，用界面活性剂12覆盖由CdSe／ZnS构成的量子点9的表面，而制成量子点分散溶液。
并且，使用该量子点分散溶液，以图3以及图4所示那样的方法制成发光元件。
首先，如图3（a）所示，通过溅射法等在透明基板1上形成膜厚100nm～150nm的ITO膜等的阳极2。接着使用真空蒸镀法等，在阳极2上形成膜厚10～50nm的空穴输送层3。
然后，使用旋涂法等，将上述的量子点分散溶液涂敷在空穴输送层3上，并使之干燥，如图3（b）所示，形成膜厚2～50nm的量子点层13。
接下来，如箭头C所示，用激光照射等对量子点层13的特定区域13a实施热处理，而除去特定区域13a的界面活性剂12。在此，热处理温度优选为所使用的界面活性剂12的沸点左右的温度，例如作为界面活性剂12使用HDA（沸点：330℃）的情况下被设定为300～350℃，在使用了正辛胺（沸点：176℃）的情况下被设定为160～180℃。
通过这样适当地选择界面活性剂，能够放宽空穴输送层3的材料选择的范围。例如，在作为界面活性剂12选择了HDA的情况下，需要使用能承受300～350℃的热处理温度的空穴输送性材料、例如MoO3，但在使用了以160～180℃左右的热处理温度能够除去的正辛胺的情况下，能够将耐热性差的有机化合物用于空穴输送性材料。
这样一来如图4（c）所示，能够制成具有发光区域4a和非发光区域4b的发光层4。
接着，如图4（d）所示，使用Alq3等电子输送性材料，用真空蒸镀法在发光层4的表面形成膜厚50nm～70nm的兼作电子输送层的第二发光层5。
然后，使用Al、Ca等，用真空蒸镀法形成膜厚100nm～300nm的阴极6（第一以及第二阴极6a，6b），由此制成发光元件。
这样在本第一实施方式中，仅以在发光层4所含有的量子点9的表面是否存在界面活性剂12，就能够对划分发光、非发光的发光区域4a进行图案成型。即，不使用繁琐的光刻法就能够进行发光区域4a的图案成型，因此在发光元件内既不会存在光致抗蚀剂的残渣，而且在材料选择时也无需考虑耐药性，能够以低成本并且高效率地得到具有良好的发光特性的发光元件。另外，由于发光层4的膜厚也在成膜过程中容易控制，所以能够将膜厚均匀或大致均匀地形成，不会在发光特性中产生不均匀。并且，不会如专利文献2那样元件发生高电阻化，能够施加低电压而使之驱动。
另外，由于在发光层4的表面形成有第二发光层5，所以与发光层4的非发光区域4b对应的部分能够使第二发光层5发光。即，由于来自发光层4的非发光区域4b中的量子点的经由表面缺陷的漏电电流增加，因此电荷集中到第二发光层5，由此第二发光层5进行发光，能够从一个发光元件发出不同波长的光。而且由于第二发光层5兼作电子输送层，所以能够简化元件构造。
此外，在本第一实施方式中，虽在第二发光层5上形成阴极6，但为了根据需要使电子的注入变容易，也可以在第二发光层5和阴极6之间夹有由LiF等构成的电子注入层。
图5是示意性地表示本发明的发光元件的第二实施方式的剖视图，在该第二实施方式中，发光层采用三层构造，具有第一～第三元件部14a～14c。
即，在本第二实施方式中，也与第一实施方式同样，在透明基板1上形成阳极2，而且在该阳极2的表面形成空穴输送层3。
然后，在空穴输送层3的表面形成有由三层构造构成的发光层（第一～第三发光层15～17）。第一发光层15例如具有发出波长490nm的蓝光的发光区域15a、和不发光的非发光区域15b。第二发光层16例如具有发出波长540nm的绿色光的发光区域16a、和不发光的非发光区域16b。另外，第三发光层17例如仅由发出波长620nm的红色光的发光区域形成。
而且各发光层15～17形成为非发光区域的至少一部分与发光区域的至少一部分相互重叠。即，按照第一发光层15的非发光区域15b的一部分和第二发光层16的发光区域16a的一部分相互重叠，第二发光层16的非发光区域16b和第三发光层17的发光区域的一部分相互重叠的方式，形成所述第一～第三发光层15～17。
然后，在第三发光层17的表面形成电子输送层18，进而在电子输送层18的表面形成阴极19（第一～第三阴极19a～19c）。
在本第二实施方式中，与第一实施方式同样地，当向阴极19（第一～第三阴极19a～19c）与阳极2之间施加电压时，向阴极19注入电子，向阳极2注入空穴。而且被注入到阴极19的电子经由电子输送层18进到第一～第三发光层15～17的量子点9内，被注入到阳极2的空穴经由空穴输送层3进到第一～第三发光层15～17的量子点9内。
而且，在第一元件部14a中，在第一发光层15所含有的量子点9的表面配位有界面活性剂12，第一发光层15形成发光区域15a。即，发光区域15a中，由于在量子点9的表面配位有界面活性剂12，因此电子和空穴被高效地封闭在量子点9的内部，在量子点9内进行再结合，高效率地进行激子发光。而且作为其结果，在第一元件部14a中，来自第一发光层15的发光区域15a的激励光如箭头D所示，透过空穴输送层3、阳极2以及透明基板1，输出例如与波长490nm对应的发光色、即蓝光。
另外，在第二元件部14b中，未在第一发光层15所含有的量子点9的表面配位界面活性剂12，激子发生热放射钝化，形成非发光区域15b。另一方面，在第一发光层15上层的第二发光层16所含有的量子点9的表面配位有界面活性剂12，形成发光区域16a。即，在发光区域16a中，由于在量子点9表面配位有界面活性剂12，因此电子和空穴被高效地封闭在量子点9的内部，在量子点9内进行再结合，高效率地进行激子发光。而且作为其结果，在第二元件部14b中，来自第二发光层16的发光区域16a的激励光如箭头E所示，透过第一发光层15的非发光区域15a、空穴输送层3、阳极2以及透明基板1，输出例如与波长540nm对应的发光色、即绿色光。
另外，在第三元件部14c中，第一以及第二发光层15、16都未在量子点9的表面配位界面活性剂12，激子发生热辐射钝化，形成非发光区域15b、16b。另一方面，第三发光层17不进行热处理，整个区域形成发光区域，进行激子发光。由此，在第三元件部14c中，如箭头F所示，来自第三发光层17的激励光透过第一以及第二发光层15、16的各非发光区域15a、16a、空穴输送层3、阳极2以及透明基板1，输出例如与波长620nm对应的发光色、即红色光。
接下来，说明上述发光元件的制造方法。
首先，以与第一实施方式同样的方法、顺序，来制成粒径不同的3种量子点分散溶液。
即，若为粒径10nm以下的超微粒，则伴随着粒子变小，在量子尺寸效应的作用下，材料中的电子的状态发生变化，会发出更短波长的光。由此，通过使用各种粒径的超微粒子，能够从使用相同材料的发光层得到各种发光色。
于是，在本第二实施方式中，制成平均粒径不同的3种量子点分散溶液。例如，在使用具有核壳结构的CdSe/ZnS量子点的情况下，通过调整反应时间而分别制成了发出发光波长490nm的蓝光的核粒径（平均粒径）3.2nm的第一CdSe/ZnS分散溶液、发出发光波长540nm的绿色光的核粒径（平均粒径）3.7nm的第二CdSe/ZnS分散溶液、发出发光波长620nm的红色光的核粒径（平均粒径）5.6nm的第三CdSe/ZnS分散溶液，并对它们添加了HDA等界面活性剂，由此制成第一～第三量子点分散溶液。
然后，使用旋涂法等，在空穴输送层3的表面涂敷第一量子点分散溶液，使之干燥而形成第一量子点层，然后对第一量子点层的特定区域实施热处理，来制成具有发光区域15a和非发光区域15b的第一发光层15。
接着，再次使用旋涂法等，在第一发光层15的表面涂敷第二量子点分散溶液，使之干燥而形成第二量子点层。然后，以与第一发光层15的非发光区域15b的一部分重叠的方式设定特定区域，并对该特定区域实施热处理，由此制成具有发光区域16a和非发光区域16b的第二发光层16。
接着，再次利用旋涂法等，在第二发光层16的表面涂敷第三量子点分散溶液，并使之干燥，而形成第三发光层。
然后通过与第一实施方式大致同样的方法、顺序，用真空蒸镀法在发光层4的表面形成膜厚50nm～70nm的Alq3等电子输送层18。
然后，使用Ca、Al等，用真空蒸镀法形成膜厚100nm～300nm的阴极19（第一～第三阴极19a～19c），由此制成发光元件。
这样在本第二实施方式中，也仅以在第一～第三发光层15～17所含有的量子点9的表面是否存在界面活性剂，就能够进行划分发光、非发光的发光区域的图案成型，能够实现与第一实施方式同样的效果。
并且，在本第二实施方式中，在量子尺寸效应的作用下能够从相同材料的量子点发出不同颜色的光，能够以低成本并且高效率地得到具有良好的发光特性的发光元件。
并且，在本第二实施方式中，能够从第一发光层15例如输出蓝光，能够从第二发光层16例如输出绿色光，能够从第三发光层17例如输出红色光，因此通过将多个这种发光元件排列成阵列状，能够以小型并且以低成本实现可以进行全彩显示的显示装置。
此外，本发明并不限定于上述实施方式。例如，对于界面活性剂的除去方法，并没有限定，除了使用激光照射之外，还可以使用电子束照射、热转印法等，通过针对量子点层在1个透明基板上选择性地实施局部的热处理，能够进行同一透明基板上的发光图案的图案成型。
另外，对于进行激光照射的情况来说，激光的种类并不被限定，能够使用振荡波长808nm的二极管激光器、振荡波长308nm的准分子激光器、振荡波长532nm的固体激光器等具有任意的振荡波长的激光装置。
另外，在上述各实施方式中，虽然发出2色以上的光，但按照使发光层作为1层来以单一色进行发光的方式进行图案成型的方式也是优选方式，由此能够显示单一色下的文字图案。
另外，上述实施方式中，在阳极2上设置有空穴输送层3，但在对所要求的性能没有带来影响的情况下，也可以省略空穴输送层3。
另外，上述第一实施方式中，由于电子输送层需要具有发光功能，所以以发光性材料形成电子输送层，但如第二实施方式那样不要求发光功能的情况下，能够以不具有发光性的电子输送性材料形成电子输送层。
另外，在上述实施方式中，量子点9具有由核部10和1层壳部10构成的核壳结构，但也同样能够应用于壳部10为2层构造的核壳壳结构、没有壳部的量子点。
接下来，具体地说明本发明的实施例。
实施例
制成具有上述的图1的构成的发光元件，来测量发光光谱。
即，用溅射法在玻璃基板上使ITO膜成膜来制成阳极，并进行了清洗。
接着，用真空蒸镀法将膜厚10nm的MoO3成膜在阳极上，由此制成了空穴输送层。
接下来，作为量子点分散溶液，准备了Evident Technologies公司制的Evidot600（量子点构造：CdSe/ZnS的核壳结构，核粒径：4．7nm，界面活性剂：HDA（沸点：330℃），分散溶媒：甲苯）。
接着，将量子点分散溶液涂敷在空穴输送层的表面，在加热板上使之干燥，并使分散溶液挥发。在此，涂敷处理使用旋涂法，将旋涂的转数设为3000rpm，并使处理时间为60秒。另外，干燥处理中，使干燥温度为100℃，并使干燥时间为15分钟。此外，成膜后的量子点层的膜厚为5～20nm。
接着，在干燥处理后，对特定区域进行激光照射来施以热处理，除去该特定区域的界面活性剂，制成了具有发光区域和非发光区域的发光层。此外，激光照射使用振荡波长808nm的二极管激光，热处理温度为300℃左右的方式，将照射能量设定为80mJ／cm2进行1分钟。
接下来，使用真空蒸镀法使膜厚50nm的Alq3膜成膜，制成了兼作电子输送层的第二发光层。
接着，使用真空蒸镀法使膜厚0．5nm的LiF成膜，制成了电子注入层，然后，使用真空蒸镀法使膜厚100nm的Al成膜，制成了阴极。然后最后使用玻璃盖和UV固化树脂来封装元件。然后，由此，得到了具有在发光层的发光区域发光的第一元件部和在第二发光层发光的第二元件部的本发明试料。
接下来，对于本发明试料，使用源表，对阳极和阴极之间施加电压，利用多频检测器测量了发光光谱。
图6是第一元件部中的发光光谱，横轴表示波长（nm），纵轴表示发光强度（a.u.）。
根据该图6可知，从第一元件部得到了峰值波长为622nm、半高全宽ΔH为43nm的红色光。
图7是第二元件部的发光光谱，横轴表示波长（nm），纵轴表示发光强度（a.u.）。
根据该图7可知，从第二元件部得到了峰值波长为525nm、半高全宽ΔH为90nm的绿色光。
由此确认了本发明试料的发光光谱灵敏发光特性良好，利用第一元件部和第二元件部能够得到不同的所希望的发光色。
产业上的可利用性
能够实现无需繁琐的步骤，就能够容易地进行划分发光、非发光的发光区域的图案成型，并能够以低成本高效率地得到良好的发光特性的发光元件。
图中符号说明：
2阳极（电极）；3空穴输送层；4发光层；4a发光区域；4b非发光区域；5电子输送层兼第二发光层；6阴极；9量子点；10核部；11壳部；12界面活性剂；13量子点层；13a  特定区域；15第一发光层（发光层）；15a发光区域；15b  非发光区域；16第二发光层（发光层）；16a发光区域；16b  非发光区域；17第三发光层（发光层）；18电子输送层；19阴极。

Claims (16)

1.一种发光元件，其特征在于，该发光元件由含有量子点的至少1层以上的发光层夹设在电极间而成，
所述发光层中至少1层的发光层具有：在所述量子点的表面存在界面活性剂的发光区域、和在所述量子点的表面不存在界面活性剂的非发光区域。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，
所述非发光区域通过热处理形成。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
在所述发光层的表面形成有第二发光层。
4.根据权利要求3所述的发光元件，其特征在于，
所述第二发光层是电子输送层。
5.根据权利要求3或者权利要求4所述的发光元件，其特征在于，
所述发光区域以及所述第二发光层分别发出不同波长的光。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的发光元件，其特征在于，
所述发光层由平均粒径不同的两种以上的量子点层的层叠体形成，并且各所述发光层以所述非发光区域的至少一部分和所述发光区域的至少一部分相互重叠的方式层叠。
7.根据权利要求6所述的发光元件，其特征在于，
所述发光层的各发光区域分别发出不同波长的光。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的发光元件，其特征在于，
电子输送层形成在所述发光层的表面。
9.根据权利要求1～权利要求8中任一项所述的发光元件，其特征在于，
在一方的电极和所述发光层之间夹设有空穴输送层。
10.根据权利要求1～权利要求9中任一项所述的发光元件，其特征在于，
所述量子点具有核壳结构。
11.一种发光元件的制造方法，其特征在于，是由含有量子点的至少1层以上的发光层夹设在电极间而成的发光元件的制造方法，该发光元件的制造方法包括：
量子点制成步骤，制成在表面配位了界面活性剂的至少1种以上的量子点；
量子点层形成步骤，使用在所述量子点制成步骤中制成的各量子点来形成至少1层以上的量子点层；
界面活性剂除去步骤，对所述量子点层中的至少1层量子点层的特定区域进行热处理来除去该特定区域的界面活性剂，制成具有发光区域和非发光区域的发光层。
12.根据权利要求11所述的发光元件的制造方法，其特征在于
在所述发光层的表面形成第二发光层。
13.根据权利要求12所述的发光元件的制造方法，其特征在于，
所述第二发光层是电子输送层。
14.根据权利要求11所述的发光元件的制造方法，其特征在于，
在所述量子点制成步骤中，制成平均粒径不同的两种以上的量子点，并且使用这些量子点，以所述非发光区域的至少一部分和所述发光区域的至少一部分相互重叠的方式执行多次所述量子点层形成步骤和所述界面活性剂除去步骤，形成发光波长不同的2层以上的发光层。
15.根据权利要求14所述的发光元件的制造方法，其特征在于，
在所述发光层中最上层的发光层的表面形成电子输送层。
16.一种显示装置，其特征在于，
将多个权利要求1～权利要求10中任一项所述的发光元件排列成阵列状。
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