KR100685805B1 - 발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치 - Google Patents
발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100685805B1 KR100685805B1 KR1020047015201A KR20047015201A KR100685805B1 KR 100685805 B1 KR100685805 B1 KR 100685805B1 KR 1020047015201 A KR1020047015201 A KR 1020047015201A KR 20047015201 A KR20047015201 A KR 20047015201A KR 100685805 B1 KR100685805 B1 KR 100685805B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- refractive index
- light
- high refractive
- layer
- light transmissive
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 203
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 37
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 17
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 53
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 25
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 18
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 10
- -1 8-hydroxyquinolinol aluminum Chemical compound 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 5
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 4
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- YLYPIBBGWLKELC-UHFFFAOYSA-N 4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-(dimethylamino)styryl)-4H-pyran Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C=CC1=CC(=C(C#N)C#N)C=C(C)O1 YLYPIBBGWLKELC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- DAYVBDBBZKWNBY-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis[(2,5-ditert-butylphenyl)carbamoyl]perylene-3,4-dicarboxylic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(C(C)(C)C)C(NC(=O)C=2C(=C3C=4C=CC=C5C=CC=C(C=45)C=4C=CC(=C(C3=4)C=2C(O)=O)C(O)=O)C(=O)NC=2C(=CC=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 DAYVBDBBZKWNBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- CMSGUKVDXXTJDQ-UHFFFAOYSA-N 4-(2-naphthalen-1-ylethylamino)-4-oxobutanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CCNC(=O)CCC(=O)O)=CC=CC2=C1 CMSGUKVDXXTJDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- JRLALOMYZVOMRI-UHFFFAOYSA-N BPPC Chemical compound BPPC JRLALOMYZVOMRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical class N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N [Mg].[In] Chemical compound [Mg].[In] JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- XZCJVWCMJYNSQO-UHFFFAOYSA-N butyl pbd Chemical compound C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=NN=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)O1 XZCJVWCMJYNSQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000015 polydiacetylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150113742 sfsA gene Proteins 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DMTNYYLGEBSTEJ-UHFFFAOYSA-N triphenylene-1,2-diamine Chemical class C1=CC=C2C3=C(N)C(N)=CC=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 DMTNYYLGEBSTEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/879—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
본 발명은 발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것으로서, 광투과성 기판상에 설치된 고굴절률층 및 그 위에 설치된 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 다층의 유기박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 발광층보다 큰 굴절률을 갖거나 1.65 이상의 굴절률을 가진 재료로 구성하고, 또 고굴절률층과 광투과성 기판의 계면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하가 되도록 조면화하여 광 누설이 없고, 광 취출 효율이 높은 발광소자를 제공하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유기 전계발광(유기EL)소자에 관한 것으로서, 상세하게는 유기EL소자로부터의 발광이 인접한 유기EL소자의 영역으로 누설할 우려가 없는 광의 취출 효율이 우수한 발광소자에 관한 것이며, 또 이 소자를 구비한 표시장치에 관한 것이다.
유기 전계발광(EL)소자는 전계를 인가함으로써 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자와의 재결합에 의해 형광성 물질이 발광하는 원리를 이용한 자발광형 발광소자이다. 이스트맨코닥사의 C.W.Tang들에 의해 적층형 소자에 의한 저전압 구동 유기EL소자의 보고(C.W.Tang, S.A.VanSlyke, Applied Physics Letters, 51권, 913페이지, 1987년 등)가 이루어진 이래, 유기재료를 구성재료로 하는 유기EL소자에 관한 연구가 활발히 실시되고 있다.
Tang들은 트리스(8-히드록시퀴놀리놀알루미늄)을 발광층에, 트리페닐디아민유도체를 정공수송층에 사용한 유기EL소자를 유리기판상에 제작하고 있다. 적층 구조의 이점으로는 발광층으로의 정공의 주입 효율을 높일 수 있고, 음극으로부터 주입된 전자를 블록하여 재결합에 의해 생성하는 여기자의 생성 효율을 높일 수 있 고, 또 발광층내에서 생성한 여기자를 가둘 수 있는 것 등을 들 수 있다. 이 예와 같이 유기EL소자의 소자 구조로서는 정공수송(주입)층, 전자수송성 발광층의 2층형, 또는 정공수송(주입)층, 발광층, 전자수송(주입)층의 3층형 등이 알려져 있다.
이와 같은 적층형 구조소자에서는 주입된 정공과 전자의 재결합 효율을 높이기 위해 소자 구조나 형성 방법의 연구가 이루어지고 있다.
또, 유기EL소자는 캐리어 재결합시에 스핀통계의 의존성에 의해 일중항생성의 확률에 제한이 있어 발광 확률에 상한이 생긴다. 이 상한값은 약 25%라고 생각되고 있다. 또, 유기EL소자는 그 발광체의 굴절률의 영향 때문에 임계각 이상의 출사각의 광은 전반사를 일으켜 외부로 취출할 수 없다. 이 때문에 발광체의 굴절률을 예를 들어 1.6으로 하면 발광량 전체의 20% 정도밖에 유효하게 이용할 수 없고, 에너지 변환 효율의 한계로서는 일중항 생성 확률을 합해 전체 5%(0.25×0.2=0.05) 정도이므로 저효율이 되지 않을 수 없다(筒井 哲夫,「유기전계발광소자의 현상과 동향」, 월간 디스플레이, vol.1, No.3, p11, 1995년 9월). 발광 확률에 강한 제한이 생기는 유기EL소자는 광의 취출 효율이 치명적이라고도 할 수 있을 만큼 효율의 저하를 초래하게 된다.
이와 같은 광의 취출 효율을 향상시키는 수법으로서, 종래 무기EL소자 등의 동등한 구조를 가진 발광소자를 이용하여 검토해왔다. 예를 들면, 기판에 집광성을 갖게 하여 효율을 향상시키는 방법(일본 특개소63-314795호 공보)은 발광 면적이 큰 소자에 대해서는 유효하지만, 도트매트릭스디스플레이 등의 화소 면적이 미소한 소자에는 집광성을 갖게 하는 렌즈의 형성이 곤란하다. 또, 기판 유리와 발 광체 사이에 중간 굴절률을 가진 평탄층을 도입하여 반사방지막을 형성하는 방법(일본 특개소62-172691호 공보)도 있지만, 이 방법은 전방으로의 광 취출 효율의 개선 효과는 있지만 전반사를 유효하게 방지할 수는 없다. 따라서, 굴절률이 큰 무기EL소자에 대해서는 유효해도 비교적 저굴절률의 발광체인 유기EL소자에 대해서는 큰 개선 효과를 생기게 하지 않는다.
또, 기판의 유기EL소자와 접촉하지 않는 면의 전반사를 저감시키는 방법으로서, 이 면에 광을 확산시키는 기능을 갖게 하는 수법(일본 특개2000-231985호 공보)은 있지만, 종래 이용되는 유리기판에서는 유기EL소자와 유리기판 사이의 계면에서 전반사되는 광의 비율이 크므로 그 효과가 작다.
또, 이와 같이 광확산 기능을 가진 기판을 이용하여 유기EL소자를 복수개 나열한 발광소자를 제작한 경우, 유기EL소자로부터 나온 광이 인접한 화소영역에 도달하므로 본래 비발광화소인 화소에서 광이 관측되는 광 누설의 문제가 생긴다. 이 광 누설을 해결하기 위해 기판과 유기EL소자 사이에 블랙마스크와 광확산층을 설치하는 수법이 검토되고 있다(일본 특개평11-8070호 공보 참조).
그러나, 이 경우에는 블랙마스크에 의해 광의 일부가 흡수되어버리므로 광 취출 효율을 더 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 유기EL소자를 이용한 발광소자의 광 누설 방지와 광 취출 효율의 개선 방법은 아직 불충분하며, 이 방법의 개척이 유기EL소자의 실용화에 불가결하다.
본 발명은 유기EL소자를 이용한 발광소자의 광누설 방지와 광의 취출 효율을 개선하여 고성능의 발광소자와 표시장치를 제공하는데 있다.
청구항 1에 기재된 발광소자의 발명은 광투과성 기판상에 고굴절률층과, 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 다층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 1.65 이상의 굴절률을 갖고, 또 상기 고굴절률층과 상기 광투과성 기판과의 계면이 중심선 평균 거칠기 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재된 발광소자의 발명은 광투과성 기판상에 고굴절률층과, 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 다층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 상기 발광층 보다도 큰 굴절률을 갖고, 또 상기 고굴절률층과 상기 광투과성 기판과의 계면이 중심선 평균 거칠기 0.01㎛이상, 0.6㎛이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
청구항 3에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개 면적비가 1.02 이상인 것을 특징으로 한다.
청구항 4에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개 면적비가 1.02 이상인 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2에 있어서, 상기 고굴절률층은 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 3에 기재된 발광소자.
청구항 6에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2 또는 4에 있어서, 상기 고굴절률층은 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 1, 3 또는 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 8에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2, 4 또는 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 7에 있어서, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으로 한다.
청구항 10에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 8에 있어서, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으로 한다.
청구항 11에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 1, 3, 5, 7 또는 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 12에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2, 4, 6, 8 또는 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 13에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 1, 3, 5, 7 또는 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 형상이 광투과 성 기판상에 피복률 1 이하의 박막형상으로 형성되고, 상기 박막을 구비한 광투과성 기판이 에칭되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 14에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2, 4, 6, 8 또는 10에 있어서, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 형상이 광투과성 기판상에 피복률 1 이하의 박막형상으로 형성되고, 상기 박막을 구비한 광투과성 기판이 에칭되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
청구항 15에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 1, 3, 5, 7, 9, 11 또는 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률층의 두께가 0.4∼2㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 16에 기재된 발광소자의 발명은 청구항 2, 4, 6, 8, 10, 12 또는 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고굴절률층의 두께가 0.4∼2㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 17에 기재된 표시장치의 발명은 청구항 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 또는 15 중 어느 한 항의 발광소자가 복수 배치되는 것을 특징으로 한다.
청구항 18에 기재된 표시장치의 발명은 청구항 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 또는 16 중 어느 한 항의 발광소자가 복수 배치되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 발광소자의 단면도,
도 2는 본 발명에 이용되는 유기EL소자의 단면도,
도 3은 본 발명에 이용되는 유기EL소자의 단면도,
도 4는 본 발명에 이용되는 유기EL소자의 단면도,
도 5는 본 발명에 이용되는 유기EL소자의 단면도, 및
도 6은 본 발명에 이용되는 유기EL소자의 단면도이다.
또, 부호 1은 광투과성 기판을 나타낸다. 부호 2는 제 1 전극을 나타낸다. 부호 3은 정공수송층을 나타낸다. 부호 4는 발광층을 나타낸다. 부호 5는 전자수송층을 나타낸다. 부호 6은 제 2 전극을 나타낸다. 부호 7은 유기박막층(정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(5))을 나타낸다. 부호 8은 고굴절률층을 나타낸다. 부호 9는 저굴절률 광투과성층을 나타낸다.
발명자는 상기 문제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 유기EL소자를 이용한 발광소자에 있어서, 광투과성 기판상에 유기EL소자의 발광층의 굴절률 보다도 큰 굴절률이거나 또는 1.65 보다도 큰 굴절률을 가진 고굴절률층을 설치하고 나서 유기EL소자를 구비하고, 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층의 계면의 중심선 평균 거칠기를 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하로 함으로써, 광 누설의 영향이 억제되어 광 취출 효율이 개선된 발광소자가 얻어지는 것을 발견했다.
또, 상기 고굴절률층의 막두께를 0.4∼2㎛로 하고, 상기 계면의 전개면적비가 1.02 이상이 되도록 성형함으로써 광 누설이 더욱 억제되어 광 취출효율이 개선된 발광소자가 얻어지는 것을 발견했다.
여기서 전개면적비라는 것은 광투과성 기판상의 조면화된 부분을 광투과성 기판면에 투영한 면적을 “S1”, 광투과성 기판의 조면화된 부분의 표면적을 “S2 ”로 한 경우, S2/S1로 구해지는 수치이다.
또, 광투과성 기판을 복수의 광투과성층으로 구성하고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층의 굴절률을 다른 광투과성층 보다도 작게 함으로써, 광 누설이 더욱 억제되어 광 취출 효율이 개선된 발광소자가 얻어지는 것을 발견했다.
본 발명의 발광소자의 단면도를 도 1 및 도 2에 도시한다. 종래의 유기EL소자에서는 발광층으로부터 나온 광이 유기EL소자-기판 계면, 기판-공기 계면의 2개의 계면에서의 손실에 의해 발광층으로부터 나온 광의 약 2할(약 20%)밖에 유효하게 취출되지 않는다. 투명한 제 1 전극과 광투과성 기판 사이에 발광층의 굴절률 보다도 큰 굴절률이거나 또는 1.65보다도 큰 굴절률을 가진 고굴절률층을 설치함으로써 유기EL소자내에 갇혀 손실되는 광의 비율을 저감하고, 고굴절률층측으로 보다 많은 광을 취출할 수 있지만, 이것만으로는 동시에 고굴절률층-광투과성 기판 계면 및 광투과성 기판-공기 계면에서 손실되는 광의 비율이 증가하여 전체로서는 광의 취출 효율은 변화되지 않는다.
이 광투과성 기판과 고굴절률층의 계면을 조면화함으로써 계면에서 광이 여러 방향으로 출사, 반사되므로 고굴절률층으로부터 광투과성 기판 중으로 출사되지 않는 광의 비율을 저하시킬 수 있지만, 등방적인 확산으로는 광투과성 기판-공기 계면에서 손실되는 광의 비율이 크므로 광의 취출 효율 향상의 효과가 작을 뿐만 아니라 인접한 화소로의 광 누설이 생긴다.
여기서 고굴절률층-광투과성 기판 계면을 중심선 평균 거칠기 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하의 조면으로 하면, 고굴절률층으로부터 광투과성 기판으로 도입되는 광 중 광투과성 기판의 기판면의 법선방향으로 진행하는 성분의 비율이 커진다. 광투과성 기판의 법선 방향으로 진행하는 성분은 광투과성 기판-공기 계면에서 반사되지 않고 공기 중으로 사출되므로 고굴절률층-광투과성 기판 계면에서의 손실 저감과 함께 광 취출 효율이 크게 개선된다. 또, 광투과성 기판의 기판면의 법선 방향으로 진행하는 광의 성분이 증가하면 광 누설의 원인이 되는 기판면에 평행한 방향으로 확장되는 광의 성분의 비율이 저하하므로 인접 화소끼리의 광 누설이 개선된다.
단, 광투과성 기판과 유기EL소자사이에 고굴절률층을 설치하지 않은 경우, 유기EL소자내에 갇힌 광의 비율이 매우 크므로, 광의 취출 효율의 향상 효과는 변함없이 동일하다. 또, 광투과성 기판-고굴절률층 계면의 전개 면적비가 1.02이상인 것에 의해 기판면의 법선 방향으로 진행하는 광의 비율이 더 증가하여, 광 누설이 보다 효과적으로 억제된다.
또, 고굴절률층을 0.4∼2.0㎛의 막두께로 형성함으로써 고굴절률층내에서 기판면에 평행한 방향으로 광이 확장되는 것을 억제할 수 있고, 또 광 누설이 효과적으로 억제된다. 또, 광투과성 기판을 복수의 광투과성층의 적층에 의해 형성하고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖도록 하여 고굴절률층-광투과성 기판 계면에서의 손실이 더 저감되고, 또 기판면의 법선 방향으로 진행하는 광의 비율이 더 증가하여, 보다 높은 광 취출 효율이 실현된다.
광투과성 기판-고굴절률층 계면의 조면화는 어떤 수법이나 이용하는 것이 가 능하지만, 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법 또는 피복률 1 이하의 박막을 형성하고 이를 마스크로서 이용하여 에칭하는 방법을 이용하고, 고굴절률층을 질화실리콘막 등의 CVD나 진공증착 등의 진공 과정에서 제막함으로써 이 계면의 형상 형성을 진공 일관 과정에서 실시할 수 있어 저비용으로 목적으로 하는 구조를 얻을 수 있다.
유기EL소자의 형성 과정에 스퍼터링 및 진공 증착법을 이용한 경우에는 광투과성 기판으로부터 발광소자까지 진공 일관 과정에 의해 제작하는 것이 가능하며, 진공 과정의 간소화의 효과가 더 커진다.
즉, 본 발명은 이하의 (1)∼(10)의 발광소자이다.
(1): 광투과성 기판상에 설치된 고굴절률층 및 그 위에 설치된 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 복수층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 1.65 이상의 굴절률을 갖고, 또 고굴절률층과 광투과성 기판의 계면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 발광소자.
(2): 광투과성 기판 상에 설치된 고굴절률층 및 그 위에 설치된 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 복수층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 상기 발광층보다도 큰 굴절률을 갖고, 또 고굴절률층과 광투과성 기판의 계면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 발광소자.
(3): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개 면적비가 1.02 이상인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 발광소자.
(4): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개 면적비가 1.02이상인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 발광소자.
(5): 상기 고굴절률층이 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 (1) 및 (3)에 기재된 발광소자.
(6): 상기 고굴절률층이 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 (7) 및 (9)에 기재된 발광소자.
(7): 상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 그외의 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (1), (3), (5)에 기재된 발광소자.
(8): 상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 그외의 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (2), (4), (6)에 기재된 발광소자.
(9): 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으로 하는 (7)에 기재된 발광소자.
(10): 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으로 하는 (8)에 기재된 발광소자.
(11): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (1), (3), (5), (7), (9)에 기재된 발광소자.
(12): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 (2), (4), (6), (8), (10)에 기재된 발광소자.
(13): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판상에 피복률 1 이하의 박막을 형성하는 공정과 상기 박막을 구비한 광투과성 기판을 에칭하는 공정에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 (1), (3), (5), (7), (9)에 기재된 발광소자.
(14): 상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형사이 광투과성 기판상에 피복률 1 이하의 박막을 형성하는 공정과 상기 박막을 구비한 광투과성 기판을 에칭하는 공정에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 (2), (4), (6), (8), (10)에 기재된 발광소자.
(15): 상기 고굴절률층이 0.4∼2㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 (1), (3), (5), (7), (9), (11), (13)에 기재된 발광소자.
(16): 상기 고굴절률층이 0.4∼2㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 (2), (4), (6), (8), (10), (12), (14)에 기재된 발광소자.
(17): (1), (3), (5), (7), (9), (11), (13), (15)에 기재된 발광소자를 복수개 나란히 배치하는 것을 특징으로하는 표시장치.
(18): (2), (4), (6), (8), (10), (12), (14), (16)에 기재된 발광소자를 복수개 나란히 배치하는 것을 특징으로하는 표시장치.
〈실시형태〉
본 발명의 유기EL소자의 소자 구조는 제 1 전극, 제 2 전극의 양 전극사이에 적어도 발광층을 포함한 1층 또는 복수층의 유기층을 갖는 구조이기만 하면 특별히 그 구조에 제약을 받지 않는다. 제 1 전극, 제 2 전극은 한쪽은 양극, 다른쪽은 음극의 역할을 한다. 제 1 전극이 양극, 제 2 전극이 음극인 경우, 유기EL소자의 구조예로서 도 3∼6에 도시한 바와 같이 ①양극, 발광층, 음극, ②양극, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 음극, ③양극, 정공수송층, 발광층, 음극 또는 ④양극, 발광층, 전자수송층, 음극 등의 구조를 들 수 있다. 또, 상기 유기층 사이 및 유기층 전극 사이에 전하 주입 특성의 향상이나 절연피복을 억제 또는 발광 효율을 향상시킬 목적으로 불화리튬, 불화마그네슘, 산화규소, 이산화규소, 질화규소 등의 무기 유전체, 절연체로 이루어진 박막층 또는 유기층과 전극재료 또는 금속과의 혼합층, 또는 폴리아닐린, 폴리아세틸렌유도체, 폴리디아세틸렌유도체, 폴리비닐카르바졸유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌유도체 등의 유기 고분자 박막을 삽입해도 좋다.
본 발명에 사용되는 발광소자로서는 특별히 한정되지 않고, 통상 발광재료로서 사용되는 화합물이면 특별히 제한받지 않으며, 어느 것을 사용해도 좋다.
예를 들면, 하기 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄 착체(A1q3)[1], 비스ㅡ디페닐비닐비페닐(BDPVBi)[2], 1, 3-비스(p-t-부틸페닐-1,3,4-옥사디아졸일)페닐(OXD-7)[3], N, N’-비스(2, 5-디-t-부틸페닐) 페릴렌테트라카르본산디이미드(BPPC)[4], 1, 4비스(N-p-트릴-N-4-(4-메틸스티릴)페닐아미노)나프탈렌[5] 등의 저분자 발광재료, 폴리페닐렌비닐렌계 폴리머 등의 고분자계 발광재료를 들 수 있다.
[화합물 1]
또, 전하수송재료에 형광재료를 도프한 층을 발광재료로서 이용할 수도 있다. 예를 들면 상기 Alq3(화학식 1) 등의 퀴놀리놀 금속착체에 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(DCM)(화학식 6), 2, 3-퀴나크리돈(화학식 7) 등의 퀴나크리돈유도체, 3-(2’벤조티아졸)-7-디에틸아미노쿠마린(화학식 8) 등의 쿠마린유도체를 도프한 층, 또는 전자수송재료 비스(2-메틸-8-히드록시퀴놀린)-4-페닐페놀-알루미늄 착체(화학식 9)에 페릴렌(화학식 10) 등의 축합다환방향족을 도프한 층 또는 정공수송재료 4,4’-비스(m-트릴페닐아미노)비페닐(TPD)(화학식 11)에 루브렌(화학식 12) 등을 도프한 층 등을 이용할 수 있다.
[화합물 2]
본 발명에 사용되는 정공수송재료는 특별히 한정되지 않고, 통상 정공수송재료로서 사용되는 화합물이면 어느 것을 사용해도 좋다. 예를 들면, 비스(디(p-트릴)아미노페닐)-1,1-시클로헥산(화학식 13), TPD(화학식 11), N,N’-디페닐-N-N-비스(1-나프틸)-1,1’-비페닐)-4,4’-디아민(NPB)(화학식 14) 등의 트리페닐렌디아민류나 스타버스트형 분자(화학식 15∼17 등)등을 들 수 있다.
[화합물 3]
본 발명에 사용되는 전자수송재료는 특별히 한정되지 않고, 통상 전자수송재로서 사용되는 화합물이면 어느 것을 사용해도 좋다. 예를 들면, 2-(4-비페니릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(Bu-PBD) (화학식 18), IOXD-7(화학식 3) 등의 옥사디아졸유도체, 트리아졸유도체(화학식 19, 20 등), 퀴놀리놀계의 금속착체(화학식 1, 9, 21∼24 등을 들 수 있다.
[화합물 4]
유기박막EL소자의 양극은 정공을 정공수송층에 주입하는 역할을 담당하며, 4.5e 이상의 일함수를 갖는 것이 효과적이다. 본 발명에 사용되는 양극 재료의 구체예로서는 산화인듐주석합금(ITO), 산화주석(NESA), 금, 은, 백금, 구리 등을 적용할 수 있다. 또, 음극으로서는 전자수송띠 또는 발광층에 전자를 주입하는 목적으로 일함수가 작은 재료가 바람직하다. 음극재료는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 인듐, 알루미늄, 마그네슘, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 알루미늄-리튬 합금, 알루미늄-스칸듐-리튬 합금, 마그네슘-은 합금 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 유기EL소자의 각 층의 형성방법은 특별히 한정되지 않는다. 종래 공지된 진공증착법, 스핀코팅법 등에 의한 형성방법을 이용할 수 있다. 본 발명의 유기EL소자에 이용하는 상기 화합물을 함유한 유기박막층은 진공증착법, 분자선증착법(MBE법) 또는 용매에 용해된 용액의 디핑법, 스핀코팅법, 캐스팅법, 바코팅법, 롤코팅법 등의 도포법에 의한 공지된 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명의 유기EL소자의 발광층, 정공수송층, 전자수송층의 막두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 막두께가 너무 얇으면 핀홀 등의 결함이 생기기 쉽 고, 반대로 너무 두꺼우면 높은 인가전압이 필요해져 효율이 떨어지므로 통상은 수nm에서 1㎛의 범위가 바람직하다.
본 발명의 고굴절률층은 발광층의 굴절률 보다 큰 굴절률이거나 1.65보다도 큰 굴절률을 갖는다. 이것에 이용할 수 있는 재료의 예로는 FD-11, LaK3, BaF10, LaF2, SF13, SFS1 등의 고굴절률 광학유리나 지르코니아, Ta2O5, 사파이어그라스, 티타니아그라스, ZnSe, 질화실리콘 등의 무기재료외에 폴리에테르설폰(PES)계 수지 등으로 대표되는 함유황계 수지 등을 들 수 있다.
또, 본 발명의 광투과성 기판 및 이를 구성하는 광투과성층으로서는 유기EL소자로부터 나오는 광에 대해 투과성을 갖고 있으면 어떤 것이라도 이용할 수 있다. 예를 들면 유리외에 다공질실리카나 수지로 이루어진 기판도 이용할 수 있다.
본 발명의 고굴절률층에 접촉하는 광투과성층은 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖지만, 1.3 이하의 굴절률을 갖는 것이 더 바람직하다. 1.3 이하의 굴절률을 가진 광투과성층으로서는 다공질 실리카 등을 사용할 수 있다.
광투과성 기판과 고굴절률층의 계면을 조면화하는 방법으로 목적으로 하는 계면 형상을 얻을 수 있으면 어떤 것이라도 이용할 수 있다. 예로서는 연마법이나 역스퍼터링법, 또 피복률 1이하의 박막을 형성하고 이것을 마스크로서 에칭을 실시하는 방법 등 외에 다공성실리카로 이루어진 광투과성층의 표면의 요철을 그대로 이용하는 것도 가능하다. 과정으로서는 광투과성 기판을 조면화하고 그 위에 고굴절률층을 형성하거나, 고굴절률층을 조면화하고 그 위에 광투과성 기판을 형성하거 나 모두 좋다.
이중에 광투과성 기판의 조면화를 역스퍼터링법이나 드라이에칭법으로 실시하고, 그 위에 플라즈마CVD법 등에 의해 질화실리콘을 형성한 경우, 각 과정을 진공 일관의 조건하에서 실시할 수 있어 비용면에서 유리하다. 또, 유기 전계발광소자의 형성도 스퍼터링 및 진공증착법을 이용하여 실시한 경우, 그 전공정을 진공 과정중에서 실시할 수 있어 비용 삭감 효과가 더욱 커진다.
상기 피복률 1 이하의 박막을 형성하는 재료로서는 금, 은, 니켈, 코발트 등의 금속이나 그것들의 합금, 또는 산화인듐주석합금 등의 금속산화물 등의 무기물을 진공증착 또는 스퍼터링 등의 일반적인 제막법으로 섬형상으로 형성한 것을 사용할 수 있는 것 외에 통상의 포토리소그래피용 레지스트를 섬형상 패턴으로 노광 후 현상한 것도 사용할 수 있다. 에칭법으로서는 웨트에칭, 드라이에칭 모두 사용할 수 있지만, 상기한 바와 같이 드라이에칭법을 이용한 경우, 이후의 과정과의 조합에 의해 큰 비용 삭감 효과를 기대할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되어 해석되지 않는다.
[실시예 1]
실시예 1의 발광소자의 구조를 도 1에 도시한다. 유리기판에 대해 Ar을 사용한 역스퍼터링법을 기판 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛가 되기까지 실시했다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화 했다. 그 위에 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여, 제 1 전극(2)으로 했다. 이 전극(2)상에 정공수송층(3)으로서 화학식 14의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1의 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을, 마스크를 통한 진공증착법으로 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛, 두께 200nm으로 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광 누설이 없는 10050cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 2]
유리기판에 대해 역스퍼터링법을 이용하여 기판 표면의 중심선 거칠기가 0.05㎛가 되기까지 실시한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화로로의 광 누설이 없는 11000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 3]
유리기판에 대해 역스퍼터링법을 이용하여 기판 표면의 중심선 거칠기가 0.6㎛가 되기까지 실시한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화로로의 광 누설이 없는 10100cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 4]
유리기판에 대해 역스퍼터링법을 이용하여 기판 표면의 중심선 거칠기가 0.05㎛이고, 또 전개 면적비가 1.03이 되기까지 실시한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화로로의 광 누설이 없는 12000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 5]
질화실리콘막의 막두께가 0.4㎛인 것 이외에는 실시예 4와 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광 누설이 없는 10900cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 6]
질화실리콘막의 막두께가 2㎛인 것 이외에는 실시예 4와 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광 누설이 없는 11000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 7]
석영유리 기판에 대해 DC스퍼터링 장치에 의해 전류 2mA, 제막 시간 120초의 조건으로 금을 제막했다. 이에 대해, 압력 2.6Pa의 사불화탄소가스를 이용한 반응성 이온 에칭을 RF파워 100W, 에칭시간 233초의 조건으로 실시했다. 에칭 후, 왕수에 의해 금을 제거했다. 이와 같이 얻어진 유리기판면은 중심선 거칠기 0.02㎛, 전개 면적비 1.25의 조면이었다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마로 평탄화하고 나서 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여, 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서 화학식 14의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1의 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스프라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 13200cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 8]
유리기판에 대해 DC스퍼터링 장치에 의해 전류 2mA, 제막 시간 120초의 조건으로 금을 제막했다. 이에 대해, 압력 2.6Pa의 사불화탄소가스를 이용한 반응성 이온 에칭을 RF파워 100W, 에칭시간 233초의 조건으로 실시했다. 에칭 후, 왕수에 의해 금을 제거했다. 이와 같이 얻어진 유리기판면은 중심선 거칠기 0.02㎛, 전개 면적비 1.25의 조면이었다. 그 위에 지르코니아를 진공증착법으로 1.8㎛의 막두께로 형성했다. 지르코니아막을 연마에 의해 평탄화하고 나서 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서 화학식 14의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성하고, 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1의 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스프라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛, 두께 200nm로 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 13800cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 9]
유리기판에 대해 DC스퍼터링 장치에 의해 RF출력 200W, 제막 시간 400초의 조건으로 코발트를 제막했다. 이것에 압력 2.6Pa의 사불화탄소가스를 이용한 반응성 이온 에칭을 RF파워 100W, 에칭시간 233초의 조건으로 실시했다. 에칭 후, 왕수에 의해 코발트를 제거했다. 이와 같이 얻어진 유리기판면은 중심선 거칠기 0.04㎛, 전개 면적비 1.10의 조면이었다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법에 의해 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화하고 나서 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프 형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서 화학식 14의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1의 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18의 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스프라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛, 두께 200nm로 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류 전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 13700cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 10]
유리기판에 대해 코발트막 대신에 RF스퍼터링 장치에 의해 RF출력 200W, 제막시간 200초의 조건으로 산화인듐주석합금을 제막하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 질소화실리콘막을 형성하기 전의 유리기판면은 중심선 거칠기 0.02㎛, 전개면적비 2.05의 조면이었다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광 누설이 없는 14000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 11]
유리기판에 대해 코발트막 대신에 진공증착법으로 은을 100Å의 막두께로 제막하고, 고굴절률층으로서 1.2㎛의 질화지르코늄의 진공증착막을 이용하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 산화지르코늄막을 형성하기 전의 유리기판면은 중심선 거칠기 0.03㎛, 전개면적비 2.10의 조면이었다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광 누설이 없는 15000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 12]
실시예 12의 발광소자의 구조를 도 2에 도시한다. 유리기판상에 테트라에톡시실란, 에탄올, 옥살산의 반응에 의해 얻어진 반응물과 입자직경 15nm의 실리카 입자를 메탄올에 분산시킨 실리카졸, 또 에탄올 및 부틸세로솔브를 혼합한 도포액을 스핀코터에 의해 제막한 후, 300℃로 가열하여 1000Å의 경화막으로 했다. 얻어진 막의 굴절률은 1.28이었다. 이에 대해 Ar을 사용한 역스퍼터링법을 기판 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.03㎛가 되기까지 실시했다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 12㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화하고 나서 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서, 화학식 14로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 15000cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 13]
질화실리콘막 대신에 진공증착법으로 제작한 1.2㎛의 막두께의 지르코니아막을 이용하는 것 이외에는 실시예 9와 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접화 소로의 광누설이 없는 15300cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 14]
유리기판상에 테트라에톡시실란, 에탄올, 옥살산의 반응에 의해 얻어진 반응물과 입자직경 15nm의 실리카 입자를 메탄올에 분산시킨 실리카졸, 또 에탄올 및 부틸세로솔브를 혼합한 도포액을 스핀코터에 의해 성막한 후, 300℃로 가열하여 1000Å(100nm)의 경화막으로 했다. 얻어진 막의 굴절률은 1.28이었다. 그 위에 RF스퍼터장치에 의해 RF출력 200W, 제막시간 400초의 조건으로 코발트를 제막했다. 이에 대해, 압력 2.6Pa의 사불화탄소가스를 이용하는 반응성 이온 에칭을 RF출력 100W, 에칭 시간 80초의 조건으로 실시했다. 에칭 후, 왕수에 의해 코발트를 제거했다. 이와 같이 얻은 기판면은 중심선 평균 거칠기 0.07㎛, 전개면적비 1.15이었다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화하고 나서 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서, 화학식 14로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 전자수송층(5)으로서 화학식 18로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 15900cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 15]
유리기판에 대해 Ar을 이용한 역스퍼터링법을 기판 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛가 되기까지 실시했다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화했다. 그 위에 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 발광층(4)으로서, 화학식 5로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 100nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법으로 제 1 전극 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 4050cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 16]
유리기판에 대해 Ar을 이용한 역스퍼터링법을 기판 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛가 되기까지 실시했다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화했다. 그 위에 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전 극(2)으로 했다. 그 위에 정공수송층(3)으로서, 화학식 14로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법으로 제 1 전극 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성해 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 8500cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[실시예 17]
유리기판에 대해 Ar을 이용한 역스퍼터링법을 기판 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.01㎛가 되기까지 실시했다. 그 위에 질화실리콘을 플라즈마CVD법으로 1.2㎛의 막두께로 형성했다. 얻어진 질화실리콘막의 굴절률은 1.98이었다. 이 질화실리콘막을 연마에 의해 평탄화했다. 그 위에 ITO를 폭 80㎛, 간격 120㎛의 스트라이프형상으로 시트 저항이 20Ω/□가 되도록 스퍼터링법으로 제막하여 제 1 전극(2)으로 했다. 그 위에 발광층(4)으로서 화학식 5로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 50nm 형성했다. 그 위에 전자수송층(5)으로서 화학식 18로 나타내어지는 화합물을 진공증착법으로 20nm 형성했다. 계속해서 제 2 전극(6)으로서 마그네슘-은합금을 마스크를 통한 진공증착법에 의해 제 1 전극의 스트라이프와 직교하는 스트라이프가 되도록 폭 80㎛, 간격 120㎛로 200nm 형성하여 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 인접 화소로의 광누설이 없는 9050cd/㎡의 발광이 얻어졌다.
[비교예 1]
유리기판에 대해 역스퍼터링을 실시하지 않는 것 이외는 실시예 1과 동일한 수법으로 발광소자를 제작했다. 이 소자의 각 유기EL소자에 직류전압 10V를 차례로 인가한 바, 각 소자로부터 3000cd/㎡의 발광이 얻어졌지만, 각 화소 점등시에는 인접한 화송영역에서 광누설이 관측되었다.
본 발명의 유기EL소자를 이용한 발광소자에 있어서, 광누설을 효과적으로 방지하여 광의 취출 효율을 개선할 수 있고, 또 본 발명에 의해 고성능의 발광소자와 표시장치를 제공하는 것이 가능해졌다.
Claims (18)
- 광투과성 기판상에 고굴절률층과, 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 다층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 1.65 이상의 굴절률을 갖고, 또 상기 고굴절률층과 상기 광투과성 기판과의 계면이 중심선 평균 거칠기 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 광투과성 기판상에 고굴절률층과, 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극에 끼워진 1층 또는 다층의 유기 박막층으로 이루어진 유기 전계발광소자를 적어도 구비하고, 상기 고굴절률층은 상기 발광층 보다도 큰 굴절률을 갖고, 또 상기 고굴절률층과 상기 광투과성 기판과의 계면이 중심선 평균 거칠기 0.01㎛ 이상, 0.6㎛ 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개면적비가 1.02 이상인 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면의 전개면적비가 1.02 이상 인 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 고굴절률층은 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 고굴절률층은 질화실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 광투과성 기판이 복수의 광투과성층으로 이루어지고, 고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다른 광투과성층 보다도 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 7 항에 있어서,고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으 로 하는 발광소자.
- 제 8 항에 있어서,고굴절률층과 접촉하는 광투과성층이 다공질실리카로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판에 대한 역스퍼터링법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판상에 피복률 1 이하의 박막형상으로 형성되고, 상기 박막을 구비한 광투과성 기판이 에칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 광투과성 기판과 상기 고굴절률층과의 계면 형상이 광투과성 기판상에 피복률 1 이하의 박막형상으로 형성되고, 상기 박막을 구비한 광투과성 기판이 에칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 고굴절률층의 두께가 0.4∼2㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 고굴절률층의 두께가 0.4∼2㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
- 제 1 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 9 항, 제 11 항, 제 13 항 또는 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 발광소자가 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
- 제 2 항, 제 4 항, 제 6 항, 제 8 항, 제 10 항, 제 12 항, 제 14 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 발광소자가 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002096704A JP4226835B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置 |
| JPJP-P-2002-00096704 | 2002-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040094861A KR20040094861A (ko) | 2004-11-10 |
| KR100685805B1 true KR100685805B1 (ko) | 2007-02-22 |
Family
ID=28671844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020047015201A KR100685805B1 (ko) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | 발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7598669B2 (ko) |
| JP (1) | JP4226835B2 (ko) |
| KR (1) | KR100685805B1 (ko) |
| CN (2) | CN1653856A (ko) |
| WO (1) | WO2003084291A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010036070A3 (ko) * | 2008-09-25 | 2010-07-08 | 주식회사 엘지화학 | 고효율 유기발광소자 및 이의 제조 방법 |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3838964B2 (ja) | 2002-03-13 | 2006-10-25 | 株式会社リコー | 機能性素子基板の製造装置 |
| JP4195352B2 (ja) * | 2003-09-10 | 2008-12-10 | 三星エスディアイ株式会社 | 発光素子基板およびそれを用いた発光素子 |
| JP4703108B2 (ja) | 2003-09-10 | 2011-06-15 | 三星モバイルディスプレイ株式會社 | 発光素子基板およびそれを用いた発光素子 |
| WO2005112515A1 (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Zeon Corporation | エレクトロルミネッセンス素子、照明装置、および表示装置 |
| JP2006066264A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | 有機電界発光素子、プリズム構造体付き基板の作成方法、及びプリズム構造体付き基板を用いた有機電界発光素子の製造方法 |
| JP4660143B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2011-03-30 | 富士フイルム株式会社 | 有機電界発光素子及びその製造方法 |
| TWI293012B (en) | 2004-09-22 | 2008-01-21 | Toshiba Matsushita Display Tec | Organic el display and method of manufacturing same |
| JP2006100042A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 有機ｅｌ表示装置 |
| US7602118B2 (en) * | 2005-02-24 | 2009-10-13 | Eastman Kodak Company | OLED device having improved light output |
| WO2006095612A1 (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-14 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 有機エレクトロルミネッセンス用樹脂フィルム基板および有機エレクトロルミネッセンスデバイス |
| JP4742639B2 (ja) | 2005-03-25 | 2011-08-10 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
| JP4747626B2 (ja) | 2005-03-25 | 2011-08-17 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置 |
| JP2007273397A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Pioneer Electronic Corp | 有機ｅｌ多色ディスプレイパネル |
| JP2007287486A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Aitesu:Kk | 透明基板と電極の間に微細構造体を有する有機ｅｌ素子 |
| JP2007311046A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Seiko Epson Corp | 発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器 |
| US9318327B2 (en) * | 2006-11-28 | 2016-04-19 | Cree, Inc. | Semiconductor devices having low threading dislocations and improved light extraction and methods of making the same |
| US9397308B2 (en) * | 2006-12-04 | 2016-07-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting element, light emitting device, and electronic device |
| JP2008221592A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 透明樹脂シート |
| US8179034B2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-05-15 | 3M Innovative Properties Company | Light extraction film for organic light emitting diode display and lighting devices |
| US20090015142A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | 3M Innovative Properties Company | Light extraction film for organic light emitting diode display devices |
| CN101364621B (zh) * | 2007-08-08 | 2010-11-17 | 晶元光电股份有限公司 | 发光二极管 |
| US10008637B2 (en) | 2011-12-06 | 2018-06-26 | Cree, Inc. | Light emitter devices and methods with reduced dimensions and improved light output |
| DE102008012383B3 (de) * | 2008-03-04 | 2009-06-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Licht erzeugendes Wandelement |
| KR20110008191A (ko) * | 2008-03-28 | 2011-01-26 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 유기 전계발광 소자 |
| US20100110551A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 3M Innovative Properties Company | Light extraction film with high index backfill layer and passivation layer |
| US7957621B2 (en) * | 2008-12-17 | 2011-06-07 | 3M Innovative Properties Company | Light extraction film with nanoparticle coatings |
| JP5179392B2 (ja) * | 2009-01-27 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | 有機ｅｌ発光装置 |
| FR2944148B1 (fr) * | 2009-04-02 | 2012-03-02 | Saint Gobain | Procede de fabrication d'une structure a surface texturee pour dispositif a diode electroluminescente organique et structure a surface texturee obtenue par ce procede |
| FR2944145B1 (fr) * | 2009-04-02 | 2011-08-26 | Saint Gobain | Procede de fabrication d'une structure a surface texturee pour dispositif a diode electroluminescente organique et structure a surface texturee |
| FR2946799B1 (fr) * | 2009-06-15 | 2012-03-02 | Astron Fiamm Safety | Diode et procede de realisation d'une diode electroluminescente organique incluant une couche de planarisation du substrat |
| TWI527781B (zh) | 2009-07-08 | 2016-04-01 | 日本電氣硝子股份有限公司 | 玻璃板 |
| CN102034846A (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-27 | 统宝光电股份有限公司 | 图像显示系统 |
| JP5595033B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-09-24 | キヤノン株式会社 | 表示装置 |
| JP5219098B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-26 | ブラザー工業株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
| US9184414B2 (en) | 2010-04-22 | 2015-11-10 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Organic electroluminescent element and lighting device |
| US9224983B2 (en) | 2010-12-20 | 2015-12-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate for surface light emitting device and method of manufacturing the substrate, surface light emitting device, lighting apparatus, and backlight including the same |
| US10211380B2 (en) | 2011-07-21 | 2019-02-19 | Cree, Inc. | Light emitting devices and components having improved chemical resistance and related methods |
| KR20140038553A (ko) | 2011-07-21 | 2014-03-28 | 크리,인코포레이티드 | 향상된 화학적 내성을 위한 발광 장치 패키지들, 부품들 및 방법들 그리고 관련된 방법들 |
| US10686107B2 (en) | 2011-07-21 | 2020-06-16 | Cree, Inc. | Light emitter devices and components with improved chemical resistance and related methods |
| JP6195836B2 (ja) | 2011-10-13 | 2017-09-13 | シーエーエム ホールディング コーポレーション | 光学スタック、及びプロセス |
| DE102011086805A1 (de) * | 2011-11-22 | 2013-05-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes organisches Bauteil |
| US9496466B2 (en) | 2011-12-06 | 2016-11-15 | Cree, Inc. | Light emitter devices and methods, utilizing light emitting diodes (LEDs), for improved light extraction |
| DE102012200084B4 (de) * | 2012-01-04 | 2021-05-12 | Pictiva Displays International Limited | Strahlungsemittierendes organisches bauteil |
| US8946747B2 (en) * | 2012-02-13 | 2015-02-03 | Cree, Inc. | Lighting device including multiple encapsulant material layers |
| US8957580B2 (en) | 2012-02-13 | 2015-02-17 | Cree, Inc. | Lighting device including multiple wavelength conversion material layers |
| US9343441B2 (en) | 2012-02-13 | 2016-05-17 | Cree, Inc. | Light emitter devices having improved light output and related methods |
| US9240530B2 (en) | 2012-02-13 | 2016-01-19 | Cree, Inc. | Light emitter devices having improved chemical and physical resistance and related methods |
| CN102623647A (zh) * | 2012-04-05 | 2012-08-01 | 四川虹视显示技术有限公司 | 有机电致发光器件的制造方法及基板 |
| CN102664240B (zh) * | 2012-05-02 | 2015-06-03 | 陕西科技大学 | 一种有机电致发光显示器件及其制备方法 |
| JP5723344B2 (ja) * | 2012-09-25 | 2015-05-27 | 株式会社東芝 | 有機電界発光素子および発光装置 |
| US9368756B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-06-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic electroluminescence device and method of manufacturing the same |
| US9209230B2 (en) | 2012-12-21 | 2015-12-08 | Samsung Electronics Co., Ltd | Optical films for reducing color shift and organic light-emitting display apparatuses employing the same |
| JPWO2014129444A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2017-02-02 | 株式会社フォトニックラティス | 内部発光の取り出し効率の高い発光素子及び発光素子用基板 |
| WO2014157455A1 (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 東芝ホクト電子株式会社 | 発光装置、その製造方法、および発光装置使用装置 |
| KR101616918B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2016-04-29 | 제일모직주식회사 | 색 변화 저감용 광학 필름 및 이를 채용한 유기 발광 표시 장치 |
| CN103887237A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-06-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法、有机电致发光显示装置 |
| KR20170018417A (ko) * | 2014-09-25 | 2017-02-17 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | 유기 전계 발광 소자, 기재 및 발광 장치 |
| CN105118848B (zh) * | 2015-09-22 | 2018-03-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种有机发光显示器件 |
| CN107768526B (zh) * | 2016-08-22 | 2021-06-01 | 纳晶科技股份有限公司 | 量子点电致发光器件 |
| TWI636219B (zh) * | 2017-07-20 | 2018-09-21 | 泰谷光電科技股份有限公司 | Light-emitting diode structure for avoiding light leakage on the side of N-type semiconductor |
| CN108878491B (zh) * | 2018-06-29 | 2021-04-20 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 有机发光显示面板及其有机发光显示装置 |
| JP7086902B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2022-06-20 | アオイ電子株式会社 | 発光装置 |
| JP7086903B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2022-06-20 | アオイ電子株式会社 | 発光装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4073510B2 (ja) | 1996-12-13 | 2008-04-09 | 出光興産株式会社 | 有機ｅｌ発光装置 |
| JPH11329742A (ja) | 1998-05-18 | 1999-11-30 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子および発光装置 |
| JP2000260571A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Sanyo Electric Co Ltd | エレクトロルミネッセンス表示装置 |
| GB2350479A (en) * | 1999-05-18 | 2000-11-29 | Seiko Epson Corp | Organic light emitting device incorporating a waveguide |
| JP4279971B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2009-06-17 | パナソニック電工株式会社 | 発光素子 |
| JP3503579B2 (ja) * | 1999-12-08 | 2004-03-08 | 日本電気株式会社 | 有機ｅｌ素子及びその製造方法 |
| JP2002056968A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Seiko Epson Corp | 発光装置 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002096704A patent/JP4226835B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-27 KR KR1020047015201A patent/KR100685805B1/ko active IP Right Grant
- 2003-03-27 US US10/509,800 patent/US7598669B2/en active Active
- 2003-03-27 CN CNA03811030XA patent/CN1653856A/zh active Pending
- 2003-03-27 CN CN2010105099157A patent/CN102024913B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-27 WO PCT/JP2003/003850 patent/WO2003084291A1/ja active IP Right Grant
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010036070A3 (ko) * | 2008-09-25 | 2010-07-08 | 주식회사 엘지화학 | 고효율 유기발광소자 및 이의 제조 방법 |
| EP2334149A2 (en) * | 2008-09-25 | 2011-06-15 | LG Chem, Ltd. | Organic light-emitting diodes (oleds) with high efficiency and its manufacturing method |
| EP2334149A4 (en) * | 2008-09-25 | 2012-07-11 | Lg Chemical Ltd | ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODES (OLEDS) OF HIGH EFFICIENCY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| KR101182462B1 (ko) * | 2008-09-25 | 2012-09-12 | 주식회사 엘지화학 | 고효율 유기발광소자 및 이의 제조 방법 |
| KR101530748B1 (ko) * | 2008-09-25 | 2015-06-24 | 주식회사 엘지화학 | 고효율 유기발광소자 및 이의 제조 방법 |
| US9722209B2 (en) | 2008-09-25 | 2017-08-01 | Lg Display, Co., Ltd. | Organic light-emitting diodes (OLEDS) with high efficiency and its manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040094861A (ko) | 2004-11-10 |
| JP4226835B2 (ja) | 2009-02-18 |
| US7598669B2 (en) | 2009-10-06 |
| JP2003297572A (ja) | 2003-10-17 |
| CN1653856A (zh) | 2005-08-10 |
| US20050127832A1 (en) | 2005-06-16 |
| CN102024913A (zh) | 2011-04-20 |
| CN102024913B (zh) | 2012-12-26 |
| WO2003084291A1 (fr) | 2003-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100685805B1 (ko) | 발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치 | |
| JP2991183B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP4470627B2 (ja) | 光学基板、発光素子および表示装置 | |
| US6734624B2 (en) | Organic electro-luminescence device and method for fabricating same | |
| US7173276B2 (en) | Highly efficient organic light emitting device using substrate having nanosized hemispherical recesses and method for preparing the same | |
| EP2439806B1 (en) | OLED with improved light outcoupling | |
| US6396208B1 (en) | Organic electroluminescent device and its manufacturing process | |
| JP4703108B2 (ja) | 発光素子基板およびそれを用いた発光素子 | |
| US20080238310A1 (en) | OLED with improved light outcoupling | |
| KR100478525B1 (ko) | 광 누출이 없고 개선된 광 추출 효율을 갖는 전기발광체를이용한 발광 소자 및 표시 장치 | |
| US9508957B2 (en) | OLED with improved light outcoupling | |
| GB2395840A (en) | Compound electrode for organic electronic devices | |
| JP2005085709A (ja) | 発光素子基板およびそれを用いた発光素子 | |
| JP2947250B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| US20050045873A1 (en) | Electrode structure for electronic and opto-electronic devices | |
| JP2848386B1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 | |
| KR100462865B1 (ko) | 자기정렬된 절연 충전체를 갖는 유기 전계발광장치 및그의 제조방법 | |
| JP4726411B2 (ja) | 発光素子基板およびそれを用いた発光素子 | |
| JP4893816B2 (ja) | 光学基板、発光素子、表示装置およびそれらの製造方法 | |
| JP4216681B2 (ja) | 有機ｅｌ素子 | |
| JP2008085142A (ja) | 有機ｅｌ素子及び光配線モジュール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130205 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140129 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150130 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160129 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180201 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190129 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200203 Year of fee payment: 14 |