发光元件、发光装置、发光元件的制造方法与流程

1.本发明涉及一种包含量子点的发光元件以及包括该发光元件的发光装置。


背景技术：

2.专利文献1中公开了一种具备发光层的发光元件，所述发光层包括在各表面上配位了配体的量子点。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本公表专利公报“特开2010-114079”

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题
4.在如专利文献1所公开的现有的发光元件中，由于电子和空穴向发光层的注入效率的差异，在该发光层中电子过多，发光元件的外部量子效率降低。用于解决问题的方案
5.为了解决上述问题，本发明的一方式涉及的发光元件包括：阴极、阳极、所述阴极与所述阳极之间的包括量子点的发光层、所述发光层与所述阴极之间的电子传输层、所述发光层与所述阳极之间的空穴传输层，所述发光层包括配位于所述量子点的卤素配体和有机配体，所述发光层包括所述空穴传输层侧的第一区域和所述电子传输层侧的第二区域，在所述第一区域中，所述卤素配体的浓度高于所述有机配体的浓度，在所述第二区域中，所述卤素配体的浓度低于所述有机配体的浓度。
6.另外，本发明的一方式涉及的发光元件的制造方法中，所述发光元件包括：阴极、阳极、所述阴极与所述阳极之间的包括量子点的发光层、所述发光层与所述阴极之间的电子传输层、所述发光层与所述阳极之间的空穴传输层，所述发光元件的制造方法包括在所述电子传输层的上层形成所述发光层的发光层形成工序，所述发光层形成工序包括：层叠工序，在所述电子传输层的上层层叠包括所述量子点的发光层，所述量子点配位有机配体；渗透工序，从所述发光层的表面朝向所述电子传输层，使卤化剂渗透；以及加热工序，在所述渗透工序之后对所述发光层进行加热。发明效果
7.根据本发明的一方式，能够实现减少发光层中的电子过多并且改善了外部量子效率的发光元件。
附图说明
8.图1是本发明的第一实施方式涉及的发光装置的概略剖面图。图2是示出本发明的第一实施方式涉及的量子点的概略放大图。图3是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层的形成方法的流程图。
图4是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层的形成方法的工序剖面图。图5是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层的形成方法的另一工序剖面图。图6是示出本发明的第一实施方式涉及的量子点的配体的卤化的概略图。图7是用于说明本发明的第一实施方式涉及的、配体药物向发光层的渗透时间与配体药物在发光层中的渗透距离之间的关系的曲线图。图8是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层中的配体药物的渗透时间与发光层中的量子点的状态之间的关系的概略剖面图。图9是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层中的配体药物的渗透时间与发光层中的量子点的状态之间的关系的另一概略剖面图。图10是用于说明本发明第一实施方式涉及的发光层中的配体药物的渗透时间与发光层中的量子点的状态之间的关系的另一概略剖面图。图11是本发明第二实施方式涉及的发光装置的概略剖面图。图12是示出本发明的第二实施方式涉及的量子点的概略放大图。图13是本发明的第三实施方式涉及的发光装置的概略剖面图。图14是本发明的第三实施方式涉及的红色发光层的概略放大图。图15是本发明的第三实施方式涉及的绿色发光层的概略放大图。图16是本发明的第三实施方式涉及的蓝色发光层的概略放大图。图17是本发明的第四实施方式涉及的发光装置的概略剖面图。图18是示出本发明的第四实施方式涉及的量子点的概略放大图。
具体实施方式
9.[第一实施方式]图1是本实施方式涉及的发光装置1的概略剖面图。如图1所示，本实施方式的发光装置1包括发光元件2和阵列基板3。发光装置1具备在形成有未图示的tft(thin film transistor：薄膜晶体管)的阵列基板3上层叠发光元件2的各层的结构。此外，在本说明书中，发光装置1的从发光元件2朝向阵列基板3的方向记载为“下方向”，发光装置1的从阵列基板3朝向发光元件2的方向记载为“上方向”。
[0010]
发光元件2中，在阴极4上，从下层依次具备电子传输层6、发光层8、空穴传输层10和阳极12。形成在阵列基板3的上层的发光元件2的阴极4与阵列基板3的tft电连接。在另一实施方式涉及的发光元件中，也可以是在阵列基板的上层具备阴极、且在阴极上依次具备电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极的发光元件。
[0011]
以下，对发光元件2的各层的构成进行说明。
[0012]
阴极4和阳极12包括导电性材料，且阴极4与电子传输层6电连接，阳极12与空穴传输层10电连接。
[0013]
阴极4和阳极12的任意一方是透明电极。作为透明电极，例如可以使用ito、izo、zno、azo、bzo或fto等，并且可以通过飞溅法等成膜。另外，阴极4或阳极12中的任一个可以包括金属材料，并且作为金属材料，优选可见光的反射率高的单独的al、cu、au、ag或mg，或它们的合金。
[0014]
电子传输层6是将来自阴极4的电子传输到发光层8的层。电子传输层6的材料中，除了tio2之外，还可以使用在包括量子点的发光元件或有机el发光元件等中以往采用的有机或无机材料。作为电子传输层6的有机材料，可以使用alq3、bcp或t-bu-pbd等的导电性化合物。作为电子传输层6的无机材料，可以使用zno，zao、ito、igzo或电子化合物等的金属氧化物。尤其是作为电子传输层6的材料，优选电子亲和力小的材料。
[0015]
空穴传输层10是将来自阳极12的空穴传输到发光层8的层。空穴传输层10的材料可以使用在包括量子点的发光元件或有机el发光元件等中以往采用的有机或无机材料。作为空穴传输层10的有机材料，可以使用cbp、ppv、pedot-pss、tfb或pvk等导电性化合物。作为空穴传输层10的无机材料，可以使用钼氧化物、nio、cr2o3、mgo、mgzno、lanio3或wo3等金属氧化物。尤其是，作为空穴传输层10的材料，优选电子亲和力和电离电势大的材料。
[0016]
在本实施方式中，电子传输层6和空穴传输层10可以通过使用了上述材料的真空蒸镀法、溅射法，或使用了胶体溶液的涂布形成法等来形成。另外，发光元件2可以在阴极4与电子传输层6之间包括电子注入层，也可以在阳极12与空穴传输层10之间包括空穴注入层。进一步地，发光元件2可以在电子传输层6与发光层8之间或者在空穴传输层10与发光层8之间包括中间层。这些电子注入层、空穴注入层和中间层均可以通过与电子传输层6或空穴传输层10相同的方法来形成。
[0017]
发光层8是包括各层层叠多个量子点(半导体纳米颗粒)的多层的量子点层。在本实施方式中，发光层8包括空穴传输层10侧的第一区域14a和电子传输层6侧的第二区域16a。发光层8在第一区域14a中包括第一量子点14，在第二区域16a中包括第二量子点16。
[0018]
此处，如图1所示，发光层8中的第一量子点14和第二量子点16无需规则地配置，第一量子点14和第二量子点16也可以无序地被包括在发光层8中。另外，发光层8的膜厚优选为2nm～100nm左右。
[0019]
参照图2对本实施方式的涉及的发光层8中包括的第一量子点14和第二量子点16进行说明。图2的(a)示出第一量子点14的概略剖面图，图2的(b)示出第二量子点16的概略剖面图。
[0020]
第一量子点14和第二量子点16均是具备核8c和在该核8c的周围形成的壳8s的核/壳结构的量子点。从有效地从壳8s的外部向核8c注入载流子的观点来看，在本实施方式中，壳8s优选具有比核8c宽的带隙。壳8s具有抑制核心8c的缺陷或悬挂键等的产生，并减少经历失活过程的载流子的再结合的功能。
[0021]
第一量子点14和第二量子点16也可以是在核8c中包括cdse、壳8s中包括zns的半cd类导体纳米颗粒。另外，第一量子点14和第二量子点16也可以具有cdse/cds、inp/zns、znse/zns或cigs/zns等作为核/壳结构。此外，壳8s也可以由包含相互不同的多个材料的多个层形成。
[0022]
第一量子点14和第二量子点16具有价电子带能级和导带能级，并且是通过价电子带能级的空穴和导带能级的电子的再结合而发光的发光材料。由于来自第一量子点14和第二量子点16的发光通过量子限制效应而具有窄的光谱，从而能够获得较深的颜色的发光。
[0023]
第一量子点14和第二量子点16的粒径约为2～15nm。来自第一量子点14和第二量子点16的发光波长可以由相应的量子点的粒径来控制。尤其地，第一量子点14和第二量子点16具有核/壳结构，因此可以通过控制各个量子点的核8c的粒径，控制来自各个量子点的
发光波长。因此，通过控制第一量子点14和第二量子点16的各自的核8c的粒径，可以控制发光装置1发出的光的波长。
[0024]
如图2的(a)和图2的(b)所示，第一量子点14和第二量子点16均包括配位于壳8s的卤素配体18和有机配体20。
[0025]
卤素配体18由直接配位于壳8s上的具有导电性和吸电子性的卤素组成。卤素配体18所含的卤素优选为f、cl、br或i的任一个。卤素配体18所含的卤素可以相同，也可以彼此不同。
[0026]
有机配体20通常可以是作为量子点的配体使用的、包含有机物的配体。有机配体20例如包括烃彼此结合的有机长链和位于该有机长链的一端且配位于壳8s的包含氨基或硫醇基等的修饰官能团。有机配体20具有抑制壳体8s的缺陷或悬挂键等的产生的功能。另外，有机配体20还起到降低配位的量子点的聚集、保护量子点的周围环境、赋予量子点表面的电稳定性、或提高量子点的溶剂中的溶解性或分散性等效果。
[0027]
此处，卤素配体18相对于第一量子点14所包含的全部配体的比例高于卤素配体18相对于第二量子点16所包含的全部配体的比例。例如，与第二量子点16相比，第一量子点14可以包括更多的卤素配体18。
[0028]
另外，有机配体20相对于第二量子点16所包含的全部配体的比例高于卤素配体18相对于第一量子点14所包含的全部配体的比例。例如，与第一量子点14相比，第二量子点16可以包括更多的有机配体20。
[0029]
因此，第一区域14a中的卤素配体18的浓度高于有机配体20的浓度，第二区域16a中的卤素配体18的浓度低于有机配体20的浓度。此处，第一区域14a或第二区域16a中的卤素配体18的浓度是在第一量子点14或第二量子点16上配位的卤素配体18和未配位的卤素配体18的合计浓度。
[0030]
此外，第一区域14a中的卤素配体18的数量可以多于第二区域16a中的卤素配体18的数量。进一步地，第一区域14a中的有机配体20的数量可以少于第二区域16a中的有机配体20的数量。进一步地，第一区域14a中的卤素配体18的浓度可以高于第二区域16a中的卤素配体18的浓度。此外，第一区域14a中的有机配体20的浓度可以低于第二区域16a中的有机配体20的浓度。
[0031]
另外，发光层8的第一区域14a及第二区域16a中分别包含的卤素配体18及有机配体20的各自的浓度可以通过切出发光元件2的层叠方向上的发光层8的剖面，利用例如xps(x射线光电分光分析)或tem-eds(透射型电子显微镜)等来得到。
[0032]
参照图3至图6，详细说明本实施方式涉及的发光层8的形成方法。图3是用于说明本实施方式涉及的发光层8的形成方法的流程图。图4和图5是本实施方式涉及的发光层8的形成工序中的工序剖面图，并示出与图1对应的位置的剖面。图6是示出本实施方式涉及的从第二量子点16制造第一量子点14的方法的概略图。
[0033]
在本实施方式中，在发光层8的形成工序之前，如图4的(a)所示，形成有阵列基板3、阴极4和电子传输层6。在发光层8的形成工序中，首先，如图4的(b)所示，层叠图4的(b)所示的未配位卤素配体18的多个有机配体量子点16n，形成卤化前的发光层8p(步骤s2)。
[0034]
有机配体量子点16n也可以是仅有机配体配位的核/壳结构的量子点。具体而言，如图6所示，有机配体量子点16n可以包括与第二量子点16相同的核8c和壳8s，也可以仅有
机配体20配位。
[0035]
例如，有机配体量子点16n所包括的有机配体20也可以是图6中所示的油酸。此处，图6的r表示脂肪族烃基。从易于使发光层8所包含的量子点均匀地分散在电子传输层6上而形成的观点出发，优选有机配体量子点16n包括含有油酸的有机配体20。
[0036]
接着，从卤化前的发光层8p的表面朝向电子传输层6滴下第一卤化剂，使第一卤化剂渗透到有机配体量子点16n中。然后，通过甲苯等充分地清洗发光层8p(步骤s4)。第一卤化剂从卤化前的发光层8p的最表面朝向电子传输层6渗透到第一卤化前的发光层8p的大致整体上。
[0037]
此处，第一卤化剂可以包括图6所示的亚硫酰氯。在这种情况下，具体而言，第一卤化剂包含对于每个有机配体量子点16n而言分子数小于104的亚硫酰氯。当第一卤化剂渗透到有机配体量子点16n中时，配位于有机配制量子点16n的有机配体20保留一部分。因此，如图4c所示，通过步骤s4，形成加热前的包含第二量子点16p的发光层8p。
[0038]
第二量子点16p可以通过将来自卤化剂的卤素元素直接配位到有机配体16n作为卤素配体18来形成。另一方面，第二量子点16p也可以通过将有机配体量子点16n的有机配体20取代为来自卤化剂的卤素元素，成为卤素配体18而形成。
[0039]
接着，在步骤s4中，从发光层8p的表面向电子传输层6滴下比第一卤化剂浓度更高的第二卤化剂，使第二卤化剂渗透到第二量子点16p中。然后，通过甲苯等充分地清洗发光层8p(步骤s6)。具体而言，第二卤化剂包含对于每个第二量子点16p而言分子数为104以上106以下的氯化硫醇。
[0040]
当第二卤化剂渗透到第二量子点16p中时，配位于第二量子点16p的有机配体20几乎全部被卤素配体18取代。另外，控制步骤s6中第二卤化剂向发光层8p的渗透的渗透时间，以形成第二卤化剂渗透的第一区域14a和第二卤化剂未渗透的第二区域16a。
[0041]
因此，在步骤s6中，如图5的(a)所示，形成第二卤化剂渗透到发光层8p中的、加热前的包含第一量子点14p的第一区域14a。另外，在第二卤化剂未渗透的、包含第二量子点16p的区域中形成第二区域16a。
[0042]
从将第二量子点16p的有机配体20高效地取代为卤素配体18而形成第一量子点14p的观点出发，第二卤化剂的亚硫酰氯的浓度优选为104以上，更优选为105以上。另外，优选第二卤化剂的亚硫酰氯的浓度为106以下。由此，在第二卤化剂的滴下期间，能够抑制来自第二卤化剂的卤化氢(例如氯化氢)的产生，能够抑制由所产生的卤化氢引起的在第二量子点16中的缺陷的生成。
[0043]
此处，第二卤化剂的渗透时间比第一卤化剂的渗透时间短，且虽然取决于发光层8p的膜厚或第二量子点16的填充量，但是第二卤化剂的渗透时间优选为1秒～60秒。
[0044]
此外，包括第一卤化剂和第二卤化剂的、本实施方式涉及的卤化剂优选从保护第二量子点16的壳的观点出发而适当选择。卤化剂中，作为氯化剂，作为亚硫酰氯的替代，例如可列举出三氯化磷、五氯化磷、草酰氯、甲氧基乙酰氯、氰脲酰氯、四丁基氯化铵(tetrabutylammonium chloride)、或丙基三氯硅烷(propyltrichlorosilane)。在这种情况下，cl作为卤素配体18分别配位于量子点上。
[0045]
接着，在配体不会从各量子点脱离的温度下，对发光层8p进行加热(步骤s8)。步骤s8中的加热温度例如也可以是包含油酸的有机配体20与包含氯的卤素配体18不脱离的温
度、即120℃左右。通过步骤s8，如图5的(b)所示，形成在第一区域14a中包含第一量子点14，在第二区域16a中包含第二量子点16的发光层8。
[0046]
此外，在本实施方式中，对第一量子点14在卤素配体18具备cl的情况下的发光层8的形成工序进行了说明，但本实施方式中的发光层8的形成工序并不限于此。在步骤s4和步骤s6中，也可以将氟化剂、溴化剂和碘化剂代替氯化剂作为卤化剂使用。由此，代替c1，f、br、i的卤素元素作为卤素配体18而分别配位于第二量子点16。例如，也可以将第二量子点16溴化，在该情况下，卤化剂也可以包含溴化四丁基铵(tetrabutylammonium bromide)。另外，例如，在步骤s4和步骤s6中，也可以将第二量子点16碘化，在该情况下，卤化剂也可以包含碘化四丁基铵(tetrabutylamonium iodide)。
[0047]
本实施方式涉及的发光元件2中，发光层8包括具有卤素配体18的多个量子点。另外，与电子传输层6侧的第二区域16a相比，卤素配体18的浓度在空穴传输层10侧的第一区域14a中更高。
[0048]
由于卤素配体18具有导电性，因此在本实施方式中，发光层8中的电荷的迁移率提高。与第二区域16a相比，卤素配体18的浓度在第一区域14a中较高，因此，与注入到发光层8的电子相比，基于卤素配体18的电荷的迁移率的提高在注入到发光层8的空穴中更显著。
[0049]
此处，为了评价发光层8中的空穴的迁移率与电子的迁移率之间的差异，实际上制作了发光元件。首先，制作多个在阴极4使用ito、在电子传输层6使用zno、在空穴传输层10使用cbp、在空穴注入层使用氧化钼、在阳极12使用al的发光元件。
[0050]
此处，发光层8所包含的第一量子点14和第二量子点16是cdse/zns/zns的核/壳/壳型量子点。第一量子点14和第二量子点16的核的直径设为6nm，壳的层厚设为3nm。因此，第一量子点14与第二量子点16的直径成为12nm。
[0051]
另外，所制造的发光元件中的一个包括层叠有仅具有有机配体20的量子点的发光层8，所制造的发光元件中的另一个包括层叠有仅具有卤素配体18的量子点的发光层8。另外，所制造的发光元件中的剩余一个与本实施方式涉及的发光元件2同样地，包括在第一区域14a中层叠第一量子点14且在第二区域16a中层叠第二量子点16的发光层8。
[0052]
对以上发光元件的电流密度-电压特性进行实测，基于根据该实测得到的数据，使用sclc(space charge limited current：空间电荷限制电流)模型，计算该发光元件的发光层8中电子的迁移率和空穴的迁移率。
[0053]
在包括层叠仅具有有机配体20的量子点的发光层8的发光元件中，发光层8中的电子的迁移率是空穴的迁移率的55倍。另外，在包括层叠仅具有卤素配体18的量子点的发光层8的发光元件中，发光层8中的电子的迁移率是空穴的迁移率的24倍。进一步地，在包括第一区域14a中层叠有第一量子点14和第二区域16a中层叠有第二量子点16的发光层8的发光元件中，发光层8中的电子的迁移率是空穴的迁移率的7.3倍。
[0054]
从上述结果来看，本实施方式的发光元件2的发光层8中的载流子的迁移率的差异与包括层叠了仅具有机配体20或仅具有卤素配体18的量子点的发光层8的发光元件相比变小。因此，在本实施方式涉及的发光元件2中，由于空穴相对于发光层8中电子的迁移率的增加，因此发光层8中的电子过多的状态得到改善。
[0055]
另外，由于卤素配体18具有吸电子性，发光层8的价电子带能级发生变化，从空穴传输层10到发光层8的空穴注入势垒变低。因此，从空穴传输层10侧到发光层8的空穴注入
效率得到改善，且发光层8中的电子过多的状态得到改善。
[0056]
因此，在本实施方式中，注入发光层8的电子和空穴之间的载流子平衡得到改善。因此，本实施方式涉及的发光元件2减少了发光层8中的俄歇再结合引起的失活过程和电子向空穴传输层10侧的流出，从而提高了外部量子效率。
[0057]
在本实施方式中，如图1所示，示出了第一区域14a与第二区域16a之间的边界位于发光层8的膜厚方向上的中点附近的情况，但并不限于此。在本实施方式中，通过控制步骤s6中的第二卤化剂的渗透时间，可以控制第一区域14a的来自空穴传输层10的深度。
[0058]
图7是示出步骤s6中第一区域14a的自空穴传输层10侧起的深度相对于第二卤化剂的渗透时间的曲线图。如图7所示，当第二卤化剂的浓度恒定时，根据扩散方程式，第一区域14a的自空穴传输层10侧起的深度相对于第二卤化剂的渗透时间与(1/2)次方成比例地变深。
[0059]
此外，在图7中，第二卤化剂中，每一个量子点含有104以上且106以下的亚硫酰氯。另外，图7还示出了使上述第二卤化药渗透到作为有机配体20供油酸配位的第2量子点16p中的情况。进一步地，在图7中，使第二卤化剂渗透的第二量子点16p具有cdse/zns/zns的核/多壳结构，并且具有总直径12nm。
[0060]
此外，第二卤化剂的渗透时间与第一区域14a的自空穴传输层10侧起的深度之间的关系取决于第二卤化剂的种类和浓度、第二量子点16p中配位的有机配体的种类，以及第二量子点16p的结构等。然而，从扩散方程式来看，第一区域14a的自空穴传输层10起的深度相对于第二卤化剂的渗透时间与(1/2)次方成比例的情况是不变的。
[0061]
因此，通过将第二卤化剂的渗透时间控制得较短，如图8所示，可以在发光层8所包含的量子点中、在空穴传输层10侧仅形成一层第一量子点14。在这种情况下，第一区域14a的膜厚d1为与一层的量子点对应的膜厚。
[0062]
另外，通过将第二卤化剂的渗透时间控制得较长，如图9和图10所示，可以形成包括在发光层8中的多层的第一量子点14。例如，如图9所示，可以仅形成两层第一量子点14，并且第一区域14a的膜厚d2可以为与两层的量子点对应的膜厚。另外，例如，如图10所示，第一量子点14可以仅形成三层，并且第一区域14a的膜厚d3可以为与三层的量子点对应的膜厚。
[0063]
本实施方式涉及的发光装置1包括发光元件2，其包括具有改善载流子平衡的发光层8。因此，在本实施方式中，可以改善发光装置1的发光效率。
[0064]
[第二实施方式]图11是本实施方式涉及的发光装置1的概略剖面图。除了发光层8的结构之外，本实施方式涉及的发光装置1包括与前述实施方式涉及的发光装置1相同的构成。本实施方式涉及的发光层8在第一区域14a与空穴传输层10之间还包括第三量子点24，并且在第二区域16a与电子传输层6之间还包括第四量子点26。
[0065]
参照图12对本实施方式涉及的发光层8中包括的第三量子点24和第四量子点26进行说明。图12的(a)示出第三量子点24的概略剖面图，图12的(b)示出了第四量子点26的概略剖面图。
[0066]
除了配位于壳8s的配体之外，第三量子点24和第四量子点26也可以具有与第一量子点14和第二量子点16相同的构成。此处，在第三量子点24的壳8s中，仅配位卤素配体18，
在第四量子点26的壳8s中，仅配位有机配体20。
[0067]
即，本实施方式涉及的发光层8在与有机配体20的浓度相比卤素配体18的浓度较高的第一区域14a与空穴传输层10之间，具备作为配体仅包含卤素配体18的区域。另外，本实施方式涉及的发光层8在与卤素配体18的浓度相比有机配体20的浓度较高的第二区域16a与电子传输层6之间，具备作为配体仅包含有机配体20的区域。因此，在本实施方式涉及的发光层8中，从空穴传输层10侧到电子传输层6侧，卤素配体18的浓度逐渐降低，有机配体20的浓度逐渐增加。
[0068]
因此，与前述实施方式涉及的发光元件2相比，本实施方式涉及的发光元件2在发光层8的空穴传输层10侧的导电性和吸电子性更高。因此，在本实施方式中，相对于发光层8中的电子的迁移率，空穴的迁移率更高，并且从空穴传输层10到发光层8的空穴的注入势垒变得更低。因此，本实施方式的发光元件2能够进一步改善发光层8中的载流子平衡。
[0069]
除了形成发光层8的方法之外，本实施方式涉及的发光元件2也可以通过与前述实施方式涉及的发光元件2相同的方法来制造。
[0070]
此处，在本实施方式涉及的发光层8的形成工序中，也可以在前述实施方式中说明的步骤s2中层叠第四量子点26。另外，本实施方式涉及的发光层8也可以通过在前述实施方式中说明的步骤s6中，多次分别变更渗透时间以使稀释后的卤化剂渗透来得到。在本实施方式中，也可以省略在前述实施方式中说明的步骤s4。
[0071]
由此，卤化剂不渗透到位于距空穴传输层10侧较深位置的第四量子点26中，或者仅渗透少量的次数。因此，可以完全不使位于距空穴传输层10侧较深位置的第四量子点26的有机配体20卤化，或者仅使其一部分卤化。
[0072]
同样地，卤化剂多次渗透到位于距空穴传输层10侧较浅位置的第四量子点26中。因此，可以使位于距空穴传输层10侧较浅位置的第四量子点26的有机配体20几乎被卤化，或者全部被卤化。
[0073]
[第三实施方式]图13是本实施方式涉及的发光装置1的概略剖面图。本实施方式涉及的发光装置1与上述各实施方式涉及的发光元件2相比，不同之处在于包括红色子像素rp、绿色子像素gp和蓝色子像素bp。
[0074]
发光元件2与上述各实施方式涉及的发光元件2相同，在阴极4上从下层依次具备电子传输层6、发光层8、空穴传输层10和阳极12。此处，阴极4、电子传输层6和发光层8中的每一个通过边缘罩22被分离。
[0075]
尤其地，在本实施方式中，阴极4通过边缘罩22被分离成阴极4r、阴极4g和阴极4b。此外，电子传输层6被边缘罩22分离成电子传输层6r、电子传输层6g和电子传输层6b。进一步地，发光层8被边缘罩22分离成红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b。此外，空穴传输层10和阳极12不被边缘罩22分离，而共用地形成。如图13所示，边缘罩22也可以形成在覆盖阴极4的侧面和上表面的周围端部附近的位置处。
[0076]
此外，在本实施方式涉及的发光元件2中，通过岛状的阴极4r、电子传输层6r和红色发光层8r、共用的空穴传输层10和阳极12形成红色子像素rp。同样地，通过岛状的阴极4g、电子传输层6g和绿色发光层8g以及共用的空穴传输层10和阳极12形成绿色子像素gp。同样地，通过岛状的阴极4b、电子传输层6b和绿色发光层8b以及共用的空穴传输层10和阳
极12形成蓝色子像素bp。
[0077]
在本实施方式中，包括在红色子像素rp中的红色发光层8r发出红色光，包括在绿色子像素gp中的绿色发光层8g发出绿色光，包括在蓝色子像素bp中的蓝色发光层8b发出蓝色光。即，发光元件2针对发光层8的每个发光波长包括多个子像素，针对每个子像素包括阴极4、电子传输层6和发光层8。此外，发光元件2在所有的子像素中共用地包括空穴传输层10和阳极12。
[0078]
此处，蓝色光例如是在400nm以上且500nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。另外，绿色光例如是在超过500nm且600nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。另外，红色光例如是在超过600nm且780nm以下的波长带中具有发光中心波长的光。
[0079]
在本实施方式涉及的发光元件2中，也可以将分别逐个包含红色子像素rp、绿色子像素gp和蓝色子像素bp的一组作为发光元件2中的一个像素。另外，尽管在图13中仅示出了一个像素，但是本实施方式中，发光元件2还可以包括多个像素。
[0080]
除了发光层8，本实施方式涉及的发光元件2的各层也可以由与上述各实施方式涉及的发光元件2的各层相同的材料形成。此处，本实施方式涉及的红色发光层8r包括红色第一量子点14r和红色第二量子点16r。同样地，绿色发光层8g包括绿色第一量子点14g和绿色第二量子点16g。进而，蓝色发光层8b包括蓝色第一量子点14b和蓝色第二量子点16b。
[0081]
红色第一量子点14r和红色第二量子点16r发出红色光，绿色第一量子点14g和绿色第二量子点16g发出绿色光，蓝色第一量子点14b和蓝色第二量子点16b发出蓝色光。
[0082]
除了上述点之外，红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b具有与上述第一量子点14相同的构成。同样地，红色第二量子点16r、绿色第二量子点16g和蓝色第二量子点16b具有与上述第二量子点16相同的构成。
[0083]
本实施方式涉及的发光层8所包含的各量子点的发光颜色可以通过控制该量子点的核的粒径来设计。另外，各量子点的粒径也可以通过适当地调整壳的膜厚来统一为大致相同的厚度。
[0084]
图14、图15和图16是本实施方式涉及的红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的概略剖面图。如图14、图15和图16所示，红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b中的每一个与上述各实施方式的发光层8同样地，包括空穴传输层10侧的第一区域14a和电子传输层6侧的第二区域16a。
[0085]
红色发光层8r在第一区域14a中包括红色第一量子点14r，在第二区域16a中包括红色第二量子点16r。另外，绿色发光层8g在第一区域14a中包括绿色第一量子点14g，在第二区域16a中包括绿色第二量子点16g。进一步地，蓝色发光层8b在第一区域14a中包括蓝色第一量子点14b，在第二区域16a中包括蓝色第二量子点16b。
[0086]
如上所述，本实施方式涉及的发光层8与上述各实施方式的发光层8同样地，在空穴传输层10侧具有卤素配体18的浓度高于有机配体20的浓度的第一区域14a。同样地，本实施方式涉及的发光层8与上述各实施方式的发光层8同样地，在电子传输层6侧具有有机配体20的浓度高于卤素配体18的浓度的第二区域16a。
[0087]
此处，在本实施方式中，在红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b之间，第一区域14a和第二区域16a的各自的厚度不同。尤其地，绿色发光层8g的第一区域14a的厚度大于红色发光层8r的第一区域14a的厚度，并且小于蓝色发光层8b的第一区域14a的厚度。
[0088]
另外，在本实施方式中，在发光层8的厚度方向上，绿色发光层8g的第一区域14a所占的比例大于红色发光层8r的第一区域14a所占的比例，并且小于蓝色发光层8b的第一区域14a所占的比例。此处，在发光层8的厚度方向上，第一区域14a所占的比例等于第一区域14a的厚度除以发光层8的总膜厚度而得到的值。
[0089]
此外，发光层8的层厚在红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b之间可以相互不同，也可以相同。当红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b具有相同的膜厚时，各第一区域14a的厚度的大小关系与各第一区域14a在发光层8的厚度方向上占据的比例的大小关系一致。
[0090]
在本实施方式中，优选红色发光层8r的第一区域14a的厚度为红色发光层8r的厚度的1/5以上且1/3以下。另外，优选绿色发光层8g的所述第一区域14a的厚度为绿色发光层8g的厚度的1/4以上且3/4以下。进一步地，优选蓝色发光层8b的第一区域14a的厚度为蓝色发光层8b的厚度的1/2以上且4/5以下。
[0091]
除了上述各实施方式的发光元件2和发光层8的形成方法以外，本实施方式涉及的发光元件2也可以通过相同的方法来制造。本实施方式涉及的发光层8可以通过对发光层8的每个发光颜色重复执行图3所示的步骤s2值步骤s8来形成。
[0092]
在本实施方式涉及的步骤s2中，将具有对应发光颜色的有机配体量子点16n分散在感光性树脂中，将涂布材料涂布在电子传输层6上。然后，使用掩模曝光该涂布材料。由此，可以对该有机配体量子点16n进行图案化。根据以上，在步骤s2中，可以在每个阴极4上分别层叠具有对应发光颜色的有机配体量子点16n。
[0093]
接着，通过执行步骤s4，从具有对应发光颜色的有机配体量子点16n分别形成第二量子点16p。
[0094]
在本实施方式涉及的步骤s6中，第二卤化剂到各发光层的量子点的渗透时间相互不同。尤其是，在本实施方式中，第二卤化剂针对发出绿色光的第二量子点16p的渗透时间比第二卤化剂针对发出红色光的第二量子点16p的渗透时间更长。第二卤化剂针对发出绿色光的第二量子点16p的渗透时间比第二卤化剂针对发出蓝色光的第二量子点16p的渗透时间更短。
[0095]
此处，假设各第二量子点16p的每一个的粒径为12nm，并且将各量子点层叠为四层。假设各第二量子点包括cdse/zns/zns的核/多壳结构，并且作为有机配体20配位有油酸。另外，第二卤化剂中每一个量子点含有104以上且106以下的亚硫酰氯。
[0096]
在这种情况下，例如，将第二卤化剂针对发出红色光的第二量子点16p的渗透时间设为2秒。由此，可以从发出红色光的第二量子点16p的空穴传输层10侧仅将一层改性为发出加热前的红色光的第一量子点14p。
[0097]
另外，例如，将第二卤化剂针对发出绿色光的第二量子点16p的渗透时间设为8秒。由此，可以从发出绿色光的第二量子点16p的空穴传输层10侧仅将2层改性为发出加热前的绿色光的第一量子点14p。
[0098]
进一步地，例如，将第二卤化剂针对发出蓝色光的第二量子点16p的渗透时间设为17秒。由此，可以从发出蓝色光的第二量子点16p的空穴传输层10侧仅将3层改性为发出加热前的蓝色光的第一量子点14p。
[0099]
此外，本实施方式的步骤s8也可以通过与上述各实施方式中说明的方法相同的方
法来实施。另外，步骤s8可以在具有一种发光颜色的发光层的步骤s6完成时实施，也可以在所有发光层的步骤s6完成后集中实施。根据以上，可以形成图13所示的发光层8。
[0100]
此外，在所有发光层的步骤s6完成后集中实施步骤s8的情况下，在步骤s6中，可以针对每种发光颜色重复第二卤化剂对第二量子点16p的渗透和清洗。另一方面，在步骤s6中，第二卤化剂针对每个第二量子点16p的渗透的结束时间可以大致同时对准。
[0101]
具体而言，在步骤s6中，首先，开始第二卤化剂对发出蓝色光的第二量子点16p的渗透。进一步地，在从第二卤化剂对发出蓝色光的第二量子点16p的渗透开始9秒之后，开始第二卤化剂对发出绿色光的第二量子点16p的渗透。另外，在从第二卤化剂对发出绿色光的第二量子点16p的渗透开始6秒之后，开始第二卤化剂对发出红色光的第二量子点16p的渗透。
[0102]
因此，由于步骤s6中的、第二卤化剂针对各第二量子点16p的渗透的结束时间基本上同时对准，因此可以同时实施针对每个第二量子点16p的清洗。
[0103]
本实施方式涉及的发光元件2在发光层8中包括：具有发出红色光的量子点的红色发光层8r、具有发出绿色光的量子点的绿色发光层8g和具有发出蓝色光的量子点的蓝色发光层8b。一般来说，从量子点获得的光的波长越短，该量子点的带隙越大。因此，红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的带隙依次变大。
[0104]
另外，在本实施方式中，针对各子像素共用地形成空穴传输层10。因此，从空穴传输层10依次到红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b中的每一个的空穴注入的势垒依次变大。
[0105]
在本实施方式中，红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的第一区域14a的膜厚依次变厚。因此，对于因卤素配体18引起的红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的价电子带能级的变动，也依次变大。
[0106]
因此，在本实施方式中，从空穴传输层10到发光层8的空穴注入的势垒在各子像素之间被进一步优化。因此，在本实施方式中，可以在各子像素之间改善发光层8中的载流子平衡，并且可以提高发光装置1的显示质量。
[0107]
[第四实施方式]图17是本实施方式涉及的发光装置1的概略剖面图。除了发光层8的结构不同之外，本实施方式涉及的发光装置1可以具有与前述实施方式涉及的发光元件2相同的构成。
[0108]
在本实施方式中，在红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的第一区域14a中的卤素配体18的浓度依次变大。尤其地，在本实施方式中，红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的第一区域14a中的卤素配体18的数量也可以依次变大。
[0109]
另外，在本实施方式中，红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的第一区域14a的厚度相对于各发光层的厚度的比例相同。即，在本实施方式中，当发光层8的厚度在各子像素之间相同时，红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的第一区域14a的厚度大致相同。
[0110]
参照图18对本实施方式涉及的发光层8中包括的红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b进行说明。图18的(a)示出红色第一量子点14r的概略剖面图，图18的(b)示出绿色第一量子点14g的概略剖面图，图18的(c)示出蓝色第一量子点14b的概略剖面图。
[0111]
如图18的(a)所示，红色第一量子点14r包括核8rc和壳8rs。此外，如图18的(b)所示，绿色第一量子点14g包括核8gc和壳8gs。进一步地，如图18的(c)所示，蓝色第一量子点14b包括核8bc和壳8bs。各量子点的核和壳也可以由与上述实施方式涉及的核和壳相同的材料形成。
[0112]
在本实施方式中，核8gc的粒径小于核8rc的粒径，且大于核8bc的粒径。因此，从红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b发出的光的波长依次变小。
[0113]
此外，在本实施方式中，也可以根据核8rc、核8gc和核8bc的粒径的差异，使壳8bs、壳8gs和壳8rs的膜厚依次变薄。因此，如图18所示，可以将红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b的各自的粒径设为大致相同。
[0114]
在本实施方式中，如图18所示，配位于一个壳8gs上的卤素配体18的个数多于配位于一个壳8rs上的卤素配体18的个数，并且少于配位于一个壳8bs上的卤素配体18的个数。即，红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b所具有的卤素配体18的数量依次变多。
[0115]
例如，红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的第一区域14a可以分别包括图18所示的相同数量的红色第一量子点14r、绿色第一量子点14g和蓝色第一量子点14b。在这种情况下，可以简单地构成红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的第一区域14a中的、卤素配体18的浓度依次变高的发光层8。
[0116]
此外，在本实施方式中，优选红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的第一区域14a的厚度相对于各发光层的厚度的比例为1/5以上且1/2以下。
[0117]
除了发光层8的形成工序中的步骤s6之外，本实施方式涉及的发光元件2可以也通过与前述实施方式涉及的发光元件2相同的制造方法来制造。在本实施方式涉及的步骤s6中，使第二卤化剂渗透到各发光层的量子点的次数彼此不同。
[0118]
尤其地，在本实施方式中，使第二卤化剂渗透到发出绿色光的第二量子点16p的次数多于使第二卤化剂渗透到发出红色光的第二量子点16p的次数。另外，使第二卤化剂渗透到发出绿色光的第二量子点16p的次数少于使第二卤化剂渗透到发出蓝色光的第二量子点16p的次数。
[0119]
此外，在本实施方式中，在步骤s6中，第二卤化剂针对发出红色光的第二量子点16p、发出绿色光的第二量子点16p和发出蓝光的第二量子点16p的渗透时间也可以依次变长。
[0120]
具体而言，例如，在步骤s6中，针对发出红色光的第二量子点16p，可以使第二卤化剂仅一次地渗透2秒钟。另外，例如，针对发出绿色光的第二量子点16p，可以使第二卤化剂分别渗透两次4秒钟。进一步地，例如，针对发出蓝色光的第二量子点16p，可以使第二卤化剂分别渗透三次5秒钟。
[0121]
在本实施方式中，红色发光层8r、绿色发光层8g以及蓝色发光层8b的各自的第一区域14a的卤素配体18的浓度依次变高。在这种情况下，与前述实施方式同样地，对于因卤素配体18引起的红色发光层8r、绿色发光层8g和蓝色发光层8b的各自的价电子带能级的变动，也依次变大。因此，本实施方式涉及的发光元件2起到与前述实施方式涉及的发光元件2相同的效果。
[0122]
本公开不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将不
同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。附图标记说明
[0123]1ꢀꢀꢀ
发光装置2
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发光元件4
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阴极6
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电子传输层8
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发光层8r
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红色发光层8g
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绿色发光层8b
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蓝色发光层10
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空穴传输层12
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阳极14
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第一量子点14a 第一区域16
ꢀꢀ
第二量子点16a 第二区域18
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卤化配体20
ꢀꢀ
有机配体