KR101156971B1 - 발광장치 - Google Patents

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KR101156971B1
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타카히로 이베
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

유기 EL 소자는 다른 발광 소자에 비해 많은 뛰어난 면을 갖는 반면, 소자 수명이 충분하지 않다고 하는 문제를 안고 있다. 또한, 휴대형 디스플레이 등에 대한 응용이 기대되고 있기 때문에 전력 효율을 향상시키는 것도 중요하다. 그래서 전력 효율을 향상시키면서 소자 수명의 향상을 실현하는 소자 구조를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 유기 EL 소자의 구성은 제 1 양극(302)과 음극(304)으로 제 1 전계 발광막(303)을 사이에 두고, 또한 음극(304)의 위에 제 2 전계 발광막(305)과 제 2 양극(306)을 적층시킨다. 이 때, 제 1 양극(302)과 제 2 양극(306)의 콘택트를 취해 병렬 회로를 형성함으로써, 각 전계 발광막에 흘리는 전류를 저감시킨다.
유기 전계 발광 소자, 전계 발광막, 공간 전하 제한 전류, 분자 여기자, 트랩 전하 한계 전류

Description

발광장치{Light-emitting device}
본 발명은 양극과 음극과 전계를 가하는 것으로 발광이 얻어지는 유기화합물을 포함하는 막(이하, 「전계 발광막」이라고 함)을 갖는 발광 소자를 사용한 발광장치에 관한 것이다.
유기화합물은 무기화합물에 비해, 재료계가 다양하고, 적합한 분자 설계에 의해 여러 가지 기능을 갖는 재료를 합성할 수 있을 가능성이 있다. 또한, 막 등의 형성물이 유연성이 풍부하고, 또한 고분자화함으로써 가공성도 우수하다고 하는 특징도 있다. 이들의 이점으로부터 최근 기능성 유기재료를 사용한 포토닉스나 일렉트로닉스가 주목되고 있다.
유기재료의 광물성을 이용한 포토닉스는 현재의 공업기술에 있어서 이미 중요한 역할을 다 하고 있다. 예를 들면, 포토레지스트 등의 감광재료는 반도체의 미세 가공에 사용되는 포토리소그래피 기술에 있어서 빠뜨릴 수 없는 재료이다. 덧붙여, 유기화합물 자체, 광의 흡수 및 그것에 수반되는 발광(형광이나 인광)이라는 성질을 갖고 있기 때문에, 레이저 색소 등의 발광재료로서의 용도도 크다.
한편, 유기화합물은 그 자체는 캐리어를 가지지 않은 재료이기 때문에, 본질적으로는 우수한 절연성을 갖는다. 따라서, 유기재료의 전기물성을 이용한 일렉트 로닉스에 관해서는 종래는 절연체로서의 기능을 이용하는 것이 중심이며, 절연재료, 보호재료, 피복재료로서 사용되었다.
그렇지만, 본질적으로는 절연체인 유기재료에 대량의 전류를 흘리는 수단은 존재하여, 일렉트로닉스의 분야에서도 실용되고 있다. 이 수단은 크게 나누면 2가지로 나누어진다.
그 중의 하나는 도전성 고분자로 대표되는 바와 같이, π공역계 유기화합물에 억셉터(accepter; 전자수용체) 또는 도너(donor; 전자공급체)를 도프함으로써, 그 π공역계 유기화합물에 캐리어를 갖게 하는 수단이다(비특허문헌 1 참조). 도프량을 늘림으로써 캐리어는 어느 정도의 영역까지 증가하여 가기 때문에, 암도전율도 그것에 따라 상승하여, 많은 전류가 흐르게 된다.
그 전류량은 통상의 반도체가 그 이상의 레벨에까지 도달할 수 있기 때문에, 이러한 거동을 나타내는 재료의 1군은 유기반도체(경우에 따라서는 유기도전체)라고 할 수 있다.
이와 같이, 억셉터 또는 도너를 도프함으로써 암도전율을 향상시켜, 유기재료에 전류를 흘리는 수단은 일부에서는 이미 일렉트로닉스의 분야에서 응용되고 있다. 예를 들면, 폴리아닐린이나 폴리아센을 사용한 충전 가능한 2차전지나, 폴리피롤을 사용한 전계 콘덴서 등이 있다.
유기재료에 대량의 전류를 흘리는 또 하나의 수단은 공간 전하 제한 전류(SCLC; Space Charge Limited Current)를 이용하는 수단이다. SCLC란 외부로부터 공간 전하를 주입하여 이동시킴으로써 흐르는 전류이며, 그 전류 밀도는 차일드의 법칙, 즉 하기식 (1)로 표시된다. J는 전류 밀도, ε는 비유전율, ε0은 진공유전율, μ은 캐리어 이동도, V는 전압, d는 V가 인가되어 있는 전극간의 거리(이하, 「두께」라고 함)이다.
Figure 112005041001656-pct00001
(1)
또, 상기식 (1)로 표시되는 SCLC는 SCLC이 흐를 때의 캐리어의 트랩을 일체 가정하지 않는 식이다. 캐리어의 트랩에 의해서 제한되는 전류는 TCLC(트랩 전하 한계 전류;Trap Charge Limited Current)라고 불리고, 전압 멱승에 비례하지만, 이들은 어느 쪽이나 벌크(bulk) 율속(律速)의 전류이기 때문에 이하에서는 같은 취급으로 한다.
여기에서, 대비를 위해, 옴(ohm)의 법칙에 따르는 옴전류가 흐를 때의 전류 밀도를 나타내는 식을, 하기 식 (2)에 나타낸다. σ는 도전율, E는 전계강도이다.
Figure 112005041001656-pct00002
(2)
식 (2) 중의 도전율(σ)은 σ= neμ(n은 캐리어 밀도, e는 전하)로 표시되기 때문에, 캐리어 밀도가 흐르는 전류량의 지배 인자에 포함된다. 따라서, 어느 정도의 캐리어 이동도를 가지는 유기재료에 대하여, 앞서 설명한 바와 같은 도핑에 의한 캐리어 밀도의 증대를 도모하지 않는 한, 통상 캐리어가 거의 존재하지 않는 유기재료에는 옴전류는 흐르지 않는다.
그런데, 식 (1)을 보고 알 수 있는 바와 같이, SCLC를 결정하는 인자는 유전율, 캐리어 이동도, 전압, 및 두께이며, 캐리어 밀도는 관계없다. 즉, 캐리어를 가지지 않는 절연체인 유기재료이더라도, 두께(d)를 충분히 얇게 하여, 캐리어 이동도(μ)가 큰 재료를 선택함으로써, 외부로부터 캐리어를 주입하여 전류를 흘릴 수 있다.
이 수단을 사용한 경우에도, 그 전류량은 통상의 반도체가 그 이상의 레벨에까지 도달할 수 있기 때문에, 캐리어 이동도(μ)가 큰 유기재료, 다시 말하면 잠재적으로 캐리어를 수송할 수 있는 유기재료는 유기반도체라고 할 수 있다.
그런데, 이러한 SCLC을 이용한 유기반도체 소자의 중에서도 특히, 기능성 유기재료의 광물성?전기물성의 양쪽을 살린 광전자 디바이스로서, 유기 전계 발광 소자(이하, 「유기 EL 소자」라고 함)가 최근 놀라운 발전을 보이고 있다.
유기 EL 소자의 가장 기본적인 구조는 1987년에 보고되었다(비특허문헌 2 참조). 비특허문헌 2에서 보고된 소자는 정공 수송성의 유기화합물과 전자 수송성의 유기화합물을 적층시킨 합계 약 100 nm 정도의 전계 발광막을 전극의 사이에 둔 다이오드 소자의 일종이며, 전자 수송성의 화합물로서 발광성의 재료(형광재료)를 사용하고 있다. 이러한 소자에 전압을 인가함으로써, 발광다이오드와 같이 발광을 추출할 수 있다.
그 발광기구는 전극의 사이에 둔 전계 발광막에 전압을 가함으로써, 전극으로부터 주입된 정공 및 전자가 전계 발광막 중에서 재결합하여 여기상태의 분자(이 하, 「분자 여기자」라고 함)를 형성하고, 그 분자 여기자가 기저상태로 되돌아갈 때에 광이 방출된다고 생각되고 있다.
또, 유기화합물이 형성하는 분자 여기자의 종류로서는 1중항 여기상태와 3 중항 여기상태가 가능하고, 기저상태는 통상 1중항 상태이기 때문에, 1중항 여기상태로부터의 발광은 형광, 3중항 여기상태로부터의 발광은 인광이라고 불린다. 본 명세서 중에 있어서는 어느 쪽의 여기상태가 발광에 기여하는 경우나 포함하는 것으로 한다.
이러한 유기 EL 소자에 있어서, 통상, 전계 발광막은 100 nm 내지 200 nm 정도의 박막으로 형성된다. 또한, 유기 EL 소자는 전계 발광막 그 자체가 광을 방출하는 자발광형의 소자이기 때문에, 종래의 액정 디스플레이에 사용되고 있는 백라이트도 필요하지 않다. 따라서, 유기 EL 소자는 극히 박형 경량으로 제작할 수 있다는 것이 큰 이점이다.
또한, 예를 들면 100 nm 내지 200 nm 정도의 전계 발광막에 있어서, 캐리어를 주입하고 나서 재결합에 도달하기까지의 시간은 전계 발광막의 캐리어 이동도를 생각하면 수십나노초 정도이며, 캐리어의 재결합으로부터 발광까지의 과정을 포함해도 마이크로초 오더 이내로 발광에 도달한다. 따라서, 대단히 응답속도가 빠른 것도 특징의 하나이다.
이와 같은 박형 경량?고속 응답성 등의 특성으로부터, 유기 EL 소자는 차세대의 플랫 패널 디스플레이(flat-panel display) 소자로서 주목되고 있다. 또한, 자발광형으로 시야각이 넓기 때문에, 시인성도 비교적 양호하고, 휴대기기의 표시 화면에 사용하는 소자로서 유효하다고 생각되고 있다.
그러나 상기한 바와 같은 멋진 특징을 갖는 반면, 그다지 실용화에 도달하지 않은 원인으로서 소자 수명이 충분하지 않다는 점을 들 수 있다.
유기 EL 소자를 구성하는 전계 발광막은 전류가 흐름으로써 그 유기반도체의 기능의 열화가 촉진된다. 유기 EL 소자에 있어서는 초기 휘도에 거의 반비례, 다시 말하면 흘리는 전류의 양에 반비례하는 형태로 소자 수명(발광 휘도의 반감기)이 나빠지는 것이 알려져 있다(비특허문헌 3).
이로부터 유기 EL 소자의 전계 발광막에 흘리는 전류량을 감소시키는 것은 소비전력의 관점은 물론, 소자 수명의 관점에서도 중요하다고 할 수 있다.
비특허문헌 1; 시라카와 히데키(白川 英樹) 외 저, 「전기적으로 도전하는 유기 폴리머들의 합성 : 폴리에스틸렌, (CH)X의 할로겐 유도체(Synthesis of Electrically Conducting Organic Polymers : Halogen Derivatives of Polyacetyrene, (CH)X))」, 케미칼 커뮤니케이션 1977, 16, 578-580
비특허문헌 2; 씨. 더블유. 턴 외 저, 「유기 전계 발광 다이오드들(Organic electroluminescent diodes)」, 어플라이드 피직스 레터스, Vol. 51, No. 12, 913-915(1987)
비특허문헌 3; 사토 요시하루(佐藤佳晴), 「응용물리학회 유기분자?바이오 일렉트로닉스 분과회회지」, Vol. 11, No. 1, (2000), 86-99
(발명이 해결하도록 하는 문제)
그래서 본 발명은 유기 EL 소자의 전계 발광막에 흘리는 전류량을 감소시켜, 소자 수명을 향상시키는 소자 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(문제를 해결하기 위한 수단)
본 발명은 기판상에 제 1 전극이 있고, 상기 제 1 전극에 접하여 제 1 전계 발광막이 있으며, 상기 제 1 전계 발광막에 접하여 제 2 전극이 있고, 상기 제 2 전극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고, 상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 3 전극이 있고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 3 전극은 양극 또는 음극의 한쪽으로서 기능하고, 상기 제 2 전극은 양극 또는 음극의 다른쪽으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 발광장치이다.
또, 상기 제 1 전극 및 상기 제 3 전극은 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
또한, 다른 구성으로서는 기판상에 복수의 양극과 복수의 음극이 교대로 형성되고, 각 양극과 음극의 사이에 전계 발광막이 있는 것을 특징으로 하는 발광장치이다.
상기 발광장치에 있어서, 복수의 양극이 전기적으로 접속되고, 복수의 음극이 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
또한, 상기 발광장치에 있어서, 상기 양극 및 상기 음극의 어느 하나로부터 선택되는 전극 중, 상기 기판으로부터 가장 먼 위치의 전극만을 광이 투과하지 않도록 함으로써, 기판측으로부터 광을 추출할 수 있다.
또한, 상기 발광장치에 있어서, 상기 양극 및 상기 음극 중 어느 하나로부터 선택되는 전극 중, 상기 기판으로부터 가장 가까운 위치의 전극만 광이 투과하지 않도록 함으로써, 기판과 역측으로부터 광을 추출할 수도 있다.
또한 상기 발광장치에 있어서, 상기 발광 소자에 포함되는 모든 양극 및 음극을 투광성으로 함으로써, 기판측과 기판과 역측의 양쪽으로부터 광을 추출할 수도 있다.
또, 상기 발광장치에 있어서, 상기 복수의 발광 소자에 다른 발광색을 나타내는 2종류 이상의 발광 소자를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 발광장치에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 적어도 하나의 적색 발광을 나타내는 발광 소자, 적어도 하나의 녹색 발광을 나타내는 발광 소자, 및 적어도 하나의 청색 발광을 나타내는 발광 소자를 사용함으로써 백색 발광시킬 수 있다.
또, 본 명세서 중에 있어서의 발광장치란, 발광 소자로서 전계 발광막을 갖는 발광 소자를 사용한 화상 표시 디바이스 또는 발광 디바이스를 가리킨다. 또, 발광소자에 커넥터, 예를 들면 이방 도전성 필름(ACF : Anisotropic Conductive Film) 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TAB 테이프나 TCP의 전에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식으로 IC(집적회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광장치에 포함하는 것으로 한다.
(발명의 효과)
본 발명은 전계 발광막을 전극에 대하여 병렬로 접속하고, 또한, 수직으로 적층시킴으로써, 단위 면적당 파워 효율을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 전계 발광막에 공급하는 전류량을 저감시킴으로써, 소자 수명을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 기본적 구성을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 기본적 구성을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 기본적 구성의 최소 구성을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 최소 구성에서의 전자와 정공의 흐르는 모양을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명과 종래 기술의 비교를 도시하는 도면.
도 6은 액티브 매트릭스 구조의 발광장치를 도시하는 도면.
도 7은 전계 발광막의 상세도(실시예 2).
도 8은 전계 발광막의 상세도(실시예 3).
도 9는 광의 출사방향을 도시하는 도면.
도 10은 발광장치의 응용예를 도시하는 도면.
(실시의 형태 1)
도 1, 도 2는 본 발명의 개략도이다. 도 1에서는 기판(101)상에 기판에 가까운 쪽으로부터 제 1 양극(102), 제 1 음극(104), 제 2 양극(106), 제 2 음극(108), ... 제 n 음극(109), 제 n+1의 양극(111)과 같은 외부 전극에 접속된 양극 과 음극이 교대로 설치되고 있다. 그리고, 제 1 양극(102)과 제 1 음극(104)의 사이에는 제 1 전계 발광막(103)이, 제 1 음극(104)과 제 2 양극(106)의 사이에는 제 2 전계 발광막(105)이, 제 2 양극(106)과 제 2 음극(108)의 사이에는 제 3 전계 발광막(107)이, ... 제 n의 음극(109)과 제 n+1의 양극(111)의 사이에는 제 2n의 전계 발광막((110)이 형성되고, 1쌍의 양극과 음극의 사이에 끼워진 전계 발광막으로 1개의 발광 소자를 형성하고 있다. 도 2는 기판(201)상에 음극(202), 양극(204), 음극(206), ... 양극(209), 음극(211)과 전극이 적층되고, 이들의 사이에 전계 발광막(203, 205, 207, 210)이 형성된 예이며, 전극의 적층의 순서가 다를 뿐이며 도 1과 동일하다. 또한, 도 1과 도 2에서는 기판상에서의 전극의 적층이 양극부터 시작되면 양극에서 끝나고, 음극에서 시작되면 음극에서 끝나지만, 물론 양극부터 적층되어 있어도 음극에서 끝나도 좋고, 또한 그 반대도 있을 수 있다. 적층하는 양극과 음극의 수는 사용자가 필요에 따라서 적절하게 설정하면 된다.
또한, 각 양극은 홀 주입성이 우수한 물질이 적합하고, 일함수가 큰 물질(4.5eV 내지 5.5eV 정도)이 바람직하다. 예를 들면, Ti, TiN, TiSiXNY, Ni, W, WSiX, WNX, WSiXNY, NbN, Mo, Cr, Pt, Se, Pd, Ir, Au 등이며, 이들의 혼합물이나 합금이어도 좋다. 음극에 사용하는 재료로서는 전자 주입성이 우수한 일함수가 작은 물질(2.5eV 내지 3.5eV 정도)(대표적으로는 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 금속원소)이나, 이들을 포함하는 합금을 사용하는 것이 바람직하다고 되어 있다. 그 중에서도, 음극에 사용하는 재료로서는 MgAg, MgIn, AlLi 등의 합금이 바람직하다.
(실시형태 2)
본 발명의 기본원리를 본 발명에 있어서의 최소의 구성인 도 3의 구조를 바탕으로 설명한다. 또, 본 명세서에 있어서 투광성이란, 투명 또는 광을 투과하는 데 충분한 상태인 것으로 한다.
도 3은 투광성의 기판(301)상에 제 1 양극(302), 제 1 전계 발광막(303), 음극(304), 제 2 전계 발광막(305), 제 2 양극(306)을 형성한 예이다. (302, 304, 306)은 투광성의 전극을 사용한다.
도 3의 구조의 소자에 전류를 흘린 경우의 전자 및 정공의 흐르는 모양을 도 4에 도시한다. 정공은 도면 중 (401)과 같이 2개의 양극으로부터 주입되고, 전자는 (402)와 같이 중앙의 음극으로부터 상하 양쪽의 전계 발광막에 주입된다. 이때 도 5(b)의 화살표시(501)와 같이 외부 전원으로부터 전류(I)를 공급하면, 제 1 양극과 제 2 양극에 대하여, 각각 화살표시(502)와 같이 I/2의 전류가 흐르고, 이어서 제 1 전계 발광막과 제 2 전계 발광막에 I/2의 전류가 흐른다. 1 개의 전계 발광막에 전류(I)가 흘렀을 때에 방출되는 광자(photon)의 수를 N개로 하면, 각각의 전계 발광막으로부터는 화살표시(503)와 같이 N/2개의 광자가 방출되고, 2개의 전계 발광막으로부터 방출되는 광자의 합계는 N개가 된다.
한편, 도 5(a)에 도시한 1개의 전계 발광막을 양극과 음극의 사이에 둔 구조의 소자에 외부 전원으로부터 화살표시(501)와 같이 전류(I)를 흘린 경우, 도 5(b)일 때와 같이 전계 발광막으로부터 N개의 광자가 방출된다.
도 5(a)와 도 5(b)를 비교하여 보면, 같은 수의 광자를 방출시키려고 하였을 때, 외부 전원으로부터 공급되는 전류량은 어느쪽이나 I이지만, 도 5(b)의 구조를 사용한 경우, 하나의 전계 발광막에 흐르는 전류량은 I/2로 되기 때문에, 전류에 의한 전계 발광막의 열화를 감소시킬 수 있다.
또한, 소비전력에 관해서 생각하여 본다. 도 5(a)의 구조의 소자에 있어서, N개의 광자를 전계 발광막으로부터 방출시키는 데 필요한 전류를 I로 하여, 전류 I를 흘리기 위해서 필요한 전압을 V로 하면, 이 구조의 소자의 소비전력 Pa는 아래와 같이 된다.
Pa= I?V (3)
이것에 대하여 도 5(b) 구조의 소자에 있어서, 2개의 전계 발광막으로부터 합계 N개의 광자를 방출시키는 데 필요한 전류의 합계는 I이지만, 회로가 병렬로 되어 있기 때문에, 외부 전원으로부터 공급할 필요가 있는 전압은 식 (1)부터
Figure 112005041001656-pct00003
인 것을 알 수 있다. 여기에서 도 5(b) 소자로 N개의 광자를 방출시키는 데 필요한 전력 Pb를 도시한다.
Figure 112005041001656-pct00004
(4)
이와 같이 본 발명에서 개시하는 구조를 사용한 경우, 통상 사용되는 구조의 소자에 비교하여, 같은 수의 광자를 방출하는 데 필요로 하는 전력을 1/√2배로 감 소시킬 수 있다.
상기 도 3의 구조를 실현하기 위해서는 양극(302)과 음극(304) 및 음극(304)과 양극(306)이 단락되지 않고, 양극(302)과 양극(306)을 접속시키는 것이 중요하다. 이 수단으로서는 메탈마스크에 의한 도포가 적당하다.
상기에서는 전계 발광막이 2개인 경우만을 설명하였지만, 도 1에 도시한 3개 이상의 전계 발광막을 포함하는 구조에 관해서도 적용 가능하다. 또한, 도 2에 도시한 구조에 관해서도 마찬가지로 적용 가능하다.
[실시예 1]
본 실시예에서는 우선 화소부에 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치에 관해서 도 6을 참조하여 설명한다. 또, 도 6(a)은 발광장치를 도시하는 상면도, 도 6(b)은 도 6(a)을 B-B′로 절단한 단면도이다. 점선으로 도시된 (601)은 구동회로부(소스측 구동회로), (602)는 화소부, (603)은 구동회로부(게이트측 구동회로)이다. 또한, (604)는 밀봉기판, (605)는 실(seal)제이며, 실제(605)로 둘러싸인 내측(607)은 공간으로 되어 있다.
또, (608)은 소스측 구동회로(601) 및 게이트측 구동회로(603)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 외부 입력단자가 되는 FPC(609; 플렉시블 프린트 서킷(circuit))로부터 비디오신호, 클록신호, 스타트신호, 리셋신호 등을 받아들인다. 또, 여기에서는 FPC밖에 도시되어 있지 않지만, 이 FPC에는 프린트 배선기판(PWB)이 장착되어 있어도 좋다. 본 명세서에 있어서의 발광장치에는 발광장치 본체뿐만 아니라, 또한 FPC 또는 PWB가 장착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면 구조에 관해서 도 6(b)를 참조하여 설명한다. 기판(610)상에는 구동회로부 및 화소부가 형성되어 있지만, 여기에서는 구동회로부인 소스측 구동회로(601)와 화소부(602)가 도시되어 있다.
또, 소스측 구동회로(601)는 n채널형 TFT(623)와 p채널형 TFT(624)를 조합한 CMOS 회로가 형성된다. 또한 구동회로를 형성하는 TFT는 PMOS 회로 또는 NMOS 회로로 형성하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 기판상에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 개시하지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 기판상이 아니라 외부에 형성할 수도 있다.
또한, 화소부(602)는 스위칭용 TFT(611)와 전류 제어용 TFT(612)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 양극(613)을 포함하는 복수의 화소에 의해 형성된다. 또, 제 1 양극(613)의 단부를 덮고 절연물(614)이 형성되어 있다. 여기에서는 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막을 사용함으로써 형성한다.
또한, 피복율을 양호하게 하기 위해서, 절연물(614)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 절연물(614)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물(614)의 상단부에만 곡률 반경(0.2 ㎛ 내지 3 ㎛)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(614)로서, 감광성의 광에 의해서 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형, 또는 광에 의해서 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
또, 절연물(614)에는 제 1 양극(613)과 제 2 양극(619)을 접속시키기 위한 양극 콘택트(621)를 가질 필요가 있다.
제 1 양극(613)상에는 제 1 전계 발광막(616), 제 1 음극(617), 제 2 전계 발광막(618), 제 2 양극(619)이 각각 형성되어 있다.
여기에서 제 1 양극(613) 및 제 2 양극(619)에 사용하는 재료로서는 일함수가 큰 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO(인듐주석산화물)층, 인듐아연산화물(IZO)막, 질화티타늄막, 크롬층, 텅스텐막, Zn막, Pt 막 등의 단층막 외에, 질화티타늄과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과의 적층, 질화티타늄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화티타늄층과의 3층 구조 등을 사용할 수 있다.
또, 제 1 양극(613) 및 제 2 양극(619) 중 적어도 하나는 광을 투과하는 데 충분히 투명해야만 하기 때문에, 광을 투과하는 데 충분한 얇기의 금속 박막을 사용하거나, 투명 도전막을 사용하거나, 금속 박막과 투명 도전막의 적층을 사용하는 것으로 한다.
또한, 제 1 전계 발광막(616), 제 2 전계 발광막(618)은 증착 마스크를 사용한 증착법 또는 잉크젯법에 의해서 형성된다. 전계 발광층에 사용하는 재료로서는 통상, 유기화합물을 단층 또는 적층으로 사용하는 경우가 많지만, 본 발명에 있어서는 유기화합물로 이루어지는 막의 일부에 무기화합물을 사용하는 구성도 포함하는 것으로 한다.
또한, 제 1 전계 발광막(616)과 제 2 전계 발광막(618)의 사이에 유지되는 제 1 음극(617)상에 사용하는 재료로서는 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 CaN)를 사용하면 좋다.
또, 제 1 전계 발광막(616)과 제 2 전계 발광막(618)에서 생긴 광이 제 1 음극(617)을 투과시키도록 하기 위해서는 제 1 음극(617)으로서, 막 두께를 얇게 한 금속 박막을 사용하거나, 또는 투명 도전막(ITO(산화인듐산화주석합금), 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO) 등) 등을 사용하거나, 금속박막과 투명 도전막의 적층을 사용하는 것이 좋다.
또한 실(seal)제(605)로 밀봉기판(604)을 소자기판(610)과 접합함으로써, 소자기판(610), 밀봉기판(604), 및 실제(605)로 둘러싸인 공간(607)에 전계 발광 소자(618)가 구비된 구조로 되어 있다. 또, 공간(607)에는 불활성기체(질소나 아르곤 등)가 충전되는 경우 외에, 실제(605)로 충전되는 구성도 포함하는 것으로 한다.
또, 실제(605)에는 에폭시계수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들의 재료는 가능한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 밀봉기판(604)에 사용하는 재료로서 유리기판이나 석영기판 외에, FRP(유리섬유-강화 플라스틱;Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이드), 마일러(Mylar), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱기판을 사용할 수 있다.
이상과 같이 하여, 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 얻을 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서는 기판과 가장 가까운 위치의 전극에 양극을 사용한 경우의 전계 발광 소자의 구조를 설명한다.
제 1 양극(613)상에 적층하는 구조의 상세함을 설명한다. 여기에서 전계 발광막 및, 제 1 음극(617)은 증착법에 의해 제작하여, 제 1 음극(617)에는 광을 투과하는 데 충분히 얇은 금속 박막을 사용하여 제 2 양극(619)은 스퍼터링법에 의해 제작하는 투명 도전막을 사용하고, 이들은 전부 메탈마스크를 통과하여 패터닝하여 제작한다.
도 7에 도 6의 전계 발광 소자(620)의 상세한 구조를 도시한다. 이하, 정공 주입층(702), 정공 수송층(703), 발광층(704), 전자 수송층(705), 전자 주입층(706)은 메탈 마스크를 사용하여 제 1 양극(613)상에 선택적으로 성막하고, 양극 콘택트부(621)에는 성막되지 않도록 제어한다. 또한, 음극과 양극이 쇼트(short)하지 않도록 메탈 마스크를 구별하여 사용한다.
우선, 증착법에 의해 제 1 양극(701)상에 정공 주입성의 유기화합물인 동프탈로시아닌(이하, Cu-Pc라고 나타냄)을 20 nm의 막 두께로 성막하여 정공 주입층(702)으로 하고, 정공 수송성의 유기화합물인, 4, 4′-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(이하, α-NPD라고 나타냄)을 40 nm의 막 두께로 성막하여 정공 수송층(703)으로 한다.
이어서, 증착법에 의해 전자 수송성 발광재료의 유기화합물인, 트리스(8-퀴놀리노라트)알루미늄(이하, Alq3이라고 나타냄)을 37.5 nm의 막 두께로 성막하여 발 광층(704)으로 하고, 마찬가지로 Alq3을 37.5 nm의 막 두께로 성막하여 전자 수송층(705)으로 한다. 발광층(704)과 전자 수송층(705)은 연속하여 성막할 수 있다.
또한, 음극으로부터의 전자 주입성을 높이기 위해서 무기화합물인 플루오르화칼슘(이하, CaF2라고 나타냄)을 1 nm의 막 두께로 성막하여 전자 주입층(706)으로 한다.
이상과 같이 하여 제 1 전계 발광막(709)을 얻을 수 있다.
또한 제 1 음극(707)으로서 알루미늄(이하, Al이라고 나타냄)을 5 nm의 막 두께로 성막한다.
그 후, 제 1 음극(707)의 위에 전자 주입층(706)으로서 CaF2를 1 nm 성막하고, 전자 수송층(705)으로서 Alq3을 37.5 nm 성막하고, 발광층(704)으로서 Alq3을 37.5 nm 성막하고, 정공 수송층(703)으로서 α-NPD를 40 nm 성막하고, 정공 주입층(702)으로서 Cu-Pc를 20 nm 성막하여 제 2 전계 발광막(710)을 얻는다.
또한 제 2 양극(708)을 스퍼터링법에 의해 제작한다. 이 때, 제 2 양극(708)은 도 6의 양극 콘택트부(621)를 통해서 제 1 양극(613)과 접속하도록 하고, 또한, 제 1 음극(617)과 쇼트하지 않도록 메탈 마스크를 사용하여 성막부분을 제어한다.
이상으로부터 전계 발광 소자(620)가 완성된다. 또 이 발광 소자로부터 방출되는 광은 모든 전극이 투광성이기 때문에, 도 9(a)와 같이 기판측 및 역측의 양쪽으로부터 방출된다.
[실시예 3]
본 실시예에서는 기판과 가장 가까운 위치의 전극에 음극을 사용한 경우의 전계 발광 소자의 구조를 설명한다.
기판과 가장 가까운 위치의 전극에 음극을 사용한 경우의 전계 발광막의 구성 및, 전계 발광막과 전극의 관계는 도 8에 도시한 바와 같고, 도면 중의 (801)은 제 1 음극, (807)이 제 1 양극, (808)이 제 2 음극을 도시한다. 또, 각 전계 발광막을 구성하는 각 층의 상세한 것은 상기 실시예 2와 같고, 같은 번호로 도시하고 있다.
본 실시예에서 도시하는 소자는 상기 실시예 2의 소자와 같은 동작을 도시한다.
[실시예 4]
본 실시예는 도 9(b)와 같이 기판과 역측에서만 광을 방사시키는 구조에 관해서 설명한다.
상기 실시예 3에서 개시한 바와 같이 기판과 가장 가까운 위치의 전극을 음극으로 한다. 단, 제 1 음극(907)은 광이 투과하지 않도록 200 nm 정도의 Al의 두꺼운 막을 성막한다.
제 1 음극(907) 이외의 구조는 상기 실시예 2와 같아도 된다. 그렇게 하면, 발광층으로부터 방출되는 광 중, 기판측에 방출된 광은 화살표시(905)와 같이 제 1 음극(907)에서 반사되기 때문에, 도 9(b)에 도시하는 화살표시(906)와 같이, 광은 기판과 역측으로부터만 출사된다.
이상에 의해 기판과 역측으로부터만 광을 방사시키는 구조가 실현된다.
[실시예 5]
본 실시예는 도 9(c)와 같이 기판측으로부터만 광을 방출시키는 구조에 관해서 설명한다.
상기 실시예 3에서 개시한 바와 같이 기판과 가장 가까운 위치의 전극을 음극으로 한다. 단, 도 9(c)와 같이 기판으로부터 가장 먼 위치의 음극(910)은 광이 투과하지 않도록 200 nm 정도의 Al의 두꺼운 막을 성막한다.
제 1 음극 이외의 구조는 상기 실시예 2와 같아도 된다. 그렇게 하면, 발광층으로부터 방출되는 광 중, 기판과 역측에 방출된 광은 화살표시(908)와 같이 두꺼운 막의 음극(910)에서 반사되기 때문에, 도 9(c)에 도시하는 화살표시(909)와 같이, 광은 기판측으로부터만 출사된다.
이상에 의해 기판측으로부터만 광을 방출시키는 구조가 실현된다.
[실시예 6]
본 실시예에서는 2종류의 다른 발색을 나타내는 발광 소자를 사용하여 백색 발광하는 발광장치의 설명을 한다.
본 실시예의 구성은 발광층 이외는 상기 실시예 2와 같은 구성이다.
본 실시예에서는 2개의 발광층을 보색의 관계에 있는 청색 발광을 나타내는 발광 소자와 등색(燈色) 발광을 나타내는 발광 소자로 구성한다. 여기에서, 보색의 관계란 다른 2색의 광을 합쳐서 백색의 광을 만들어낼 수 있는 색을 말한다.
본 실시예의 구성에서는 2개의 발광층은 하나의 전원계로 제어되기 때문에, 양쪽의 발광층이 동시에 빛나고, 백색 발광을 실현한다.
[실시예 7]
본 실시예에서는 3종류의 다른 발색을 나타내는 발광 소자를 사용하여 백색 발광하는 발광장치를 설명한다.
본 실시예에서 개시하는 구조는 3개의 전계 발광 소자를 포함하는 구조이다. 도 1 및 도 2에서 양극 및 음극의 사이에 있는 전계 발광막이 3개 있는 경우에 상당한다.
본 실시예의 구조에 있어서, 발광층 이외는 실시예 2와 같다.
상기 3개의 전계 발광 소자를 포함하는 구조에 있어서, 3개의 발광층에는 적색 발광을 나타내는 발광 소자, 녹색 발광을 나타내는 발광 소자, 및 청색 발광을 나타내는 발광 소자의 3색의 발광 소자를 사용한다.
이들 3개의 전계 발광 소자는 하나의 전원계로 제어되기 때문에, 동시에 발광함으로써 백색 발광을 실현한다.
[실시예 8]
본 실시예에서는 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 사용하여 완성시킨 여러 가지의 전기 기구에 관해서 설명한다.
본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 사용하여 제작된 전기 기구로서, 비디오카메라, 디지털카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 네비게이션 시스템, 음향재생장치(카오디오, 오디오콤보 등), 노트형 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 휴대정보단말(모바일컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는 디지털 비디오 디스크(DVD) 등의 기록매체를 재생하여, 그 화상을 표시할 수 있는 표시장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들의 전기 기구의 구체적인 예를 도 11에 도시한다.
도 10(a)는 표시장치이며, 케이스(1001), 지지대(1002), 표시부(1003), 스피커부(1004), 비디오 입력단자(1005) 등을 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1003)에 사용함으로써 제작된다. 또, 표시장치는 퍼스널 컴퓨터용, TV방송 수신용, 광고 표시용 등의 모든 정보 표시용장치가 포함된다.
도 10(b)는 노트형 퍼스널 컴퓨터이며, 본체(1101), 케이스(1102), 표시부(1103), 키보드(1104), 외부 접속 포트(1105), 포인팅 마우스(1106) 등을 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1103)에 사용함으로써 제작된다.
도 10(c)는 모바일 컴퓨터이며, 본체(1201), 표시부(1202), 스위치(1203), 조작키(1204), 적외선 포트(1205) 등을 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1202)에 사용함으로써 제작된다.
도 10(d)는 기록매체를 구비한 휴대형의 화상재생장치(구체적으로는 DVD 재생장치)이며, 본체(1301), 케이스(1302), 표시부 A(1303), 표시부 B(1304), 기록매체(DVD 등) 판독부(1305), 조작키(1306), 스피커부(1307) 등을 포함한다. 표시부 A(1303)는 주로 화상정보를 표시하고, 표시부 B(1304)는 주로 문자정보를 표시하지만, 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 이들 표시부 A, B(1303, 1304)에 사용함으로써 제작된다. 또, 기록매체를 구비한 화상재생장치에는 가정용 게임기 기 등도 포함된다.
도 10(e)는 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이)이며, 본체(1401), 표시부(1402), 암(arm)부(1403)를 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1402)에 사용함으로써 제작된다.
도 10(f)는 비디오카메라이며, 본체(1501), 표시부(1502), 케이스(1503), 외부 접속 포트(1504), 리모콘 수신부(1505), 수상부(1506), 배터리(1507), 음성 입력부(1508), 조작키(1509), 접안부(1510) 등을 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1502)에 사용함으로써 제작된다.
여기에서, 도 10(g)는 휴대전화이며, 본체(1601), 케이스(1602), 표시부(1603), 음성 입력부(1604), 음성 출력부(1605), 조작키(1606), 외부 접속 포트(1607), 안테나(1608) 등을 포함한다. 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치를 그 표시부(1603)에 사용함으로써 제작된다. 또, 표시부(1603)는 흑색의 배경에 백색의 문자를 표시하는 것으로 휴대전화의 소비전력을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 전계 발광 소자를 갖는 발광장치의 적용범위는 극히 넓어, 이 발광장치를 모든 분야의 전기 기구에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (21)

  1. 기판위에 제 1 전극이 있고,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 전극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 제 2 전극이 있고,
    상기 제 2 전극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 3 전극이 있고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 3 전극은 양극 또는 음극의 한쪽으로서 기능하고,
    상기 제 2 전극은 양극 또는 음극의 다른쪽으로서 기능하고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  2. 기판위에 제 1 전극이 있고,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 전극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 제 2 전극이 있고,
    상기 제 2 전극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 3 전극이 있고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 3 전극은 전기적으로 접속되어 양극 또는 음극의 한쪽으로서 기능하고,
    상기 제 2 전극은 양극 또는 음극의 다른쪽으로서 기능하고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  3. 기판위에 제 1 양극이 있고,
    상기 제 1 양극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 양극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 음극이 있고,
    상기 음극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 2 양극이 있고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 양극과 상기 제 2 양극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  4. 기판위에 제 1 음극이 있고,
    상기 제 1 음극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 음극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 양극이 있고,
    상기 양극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 2 음극이 있고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 음극과 상기 제 2 음극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  5. 기판위에 복수의 양극과 복수의 음극이 교대로 형성되고,
    각 양극과 음극의 사이에, 전계 발광막이 있고,
    상기 기판으로부터 가장 가까운 위치에 있는 양극의 단부를 덮는 절연물을 가지고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 기판으로부터 가장 가까운 위치에 있는 양극과 상기 양극 위쪽의 양극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극 및 상기 음극 중 어느 하나로부터 선택되는 전극 중, 상기 기판으로부터 가장 먼 위치의 전극만을 광이 투과하지 않도록 함으로써, 기판측으로부터 광을 추출할 수 있는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  7. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극 및 상기 음극 중 어느 하나로부터 선택되는 전극 중, 상기 기판으로부터 가장 가까운 위치의 전극만 광이 투과하지 않도록 함으로써, 기판과 반대측으로부터 광을 추출할 수 있는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자에 포함되는 모든 양극 및 음극을 투광성으로 함으로써, 기판측과 기판과 반대측의 양쪽으로부터 광을 추출할 수 있는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전계 발광막은 다른 발광색을 나타내는 2 종류 이상의 전계 발광막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 전계 발광막은 적어도 하나의 적색 발광을 나타내는 전계 발광막과, 적어도 하나의 녹색 발광을 나타내는 전계 발광막과, 적어도 하나의 청색 발광을 나타내는 전계 발광막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  11. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극은 일함수가 4.5eV부터 5.5eV인 물질이고, 상기 음극은 일함수가 2.5eV부터 3.5eV인 물질인 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  12. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양극은 Ti, TiN, TiSiXNY, Ni, W, WSiX, WNX, WSiXNY, NbN, Mo, Cr, Pt, Se, Pd, Ir, Au로부터 선택된 물질, 또는 이들로부터 선택된 물질을 포함하는 혼합물, 또는 이들로부터 선택된 물질을 포함하는 합금이고, 상기 음극은 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 물질 또는 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 물질을 포함하는 혼합물, 또는 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 물질을 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 발광장치가 표시부로서 내장된, 전자기기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자기기는 비디오카메라, 디지털카메라, 고글형 디스플레이, 네비게이션 시스템, 음향재생장치, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 휴대 정보 단말, 또는 기록매체를 구비한 화상재생장치인 것을 특징으로 하는, 전자기기.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판위에 설치된 TFT는 상기 제 1 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  16. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광장치는 액티브 매트릭스형의 발광장치인 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  17. 기판위에 제 1 전극이 있고,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 전극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 제 2 전극이 있고,
    상기 제 2 전극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 3 전극이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막의 발광색과 제 2 전계 발광막의 발광색이 보색 관계에 있고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 직접 접속하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 기구.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 3 전극은 양극 또는 음극의 한쪽으로서 기능하고,
    상기 제 2 전극은 양극 또는 음극의 다른쪽으로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 전기 기구.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 전계 발광막은 청색 발광을 나타내고, 상기 제 2 전계 발광막은 등색 발광을 나타내는 것을 특징으로 하는, 전기 기구.
  20. 기판위에 제 1 전극이 있고,
    상기 제 1 전극의 단부를 덮는 절연물과,
    상기 제 1 전극과 상기 절연물에 접하여 제 1 전계 발광막이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막에 접하여 제 2 전극이 있고,
    상기 제 2 전극에 접하여 제 2 전계 발광막이 있고,
    상기 제 2 전계 발광막에 접하여 제 3 전극이 있고,
    상기 제 3 전극에 접하여 제 3 전계 발광막이 있고,
    상기 제 3 전계 발광막에 접하여 제 4 전극이 있고,
    상기 제 1 전계 발광막의 발광색과 제 2 전계 발광막의 발광색과 제 3 전계 발광막의 발광색은 다르고, 상기 제 1 전계 발광막의 발광색과 상기 제 2 전계 발광막의 발광색과 상기 제 3 전계 발광막의 발광색을 사용하여 백색 발광을 나타내고,
    상기 절연물의 개구부 내에, 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극이 접속하는 부분을 갖는, 전기 기구.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 전계 발광막의 어느 하나는 적색, 녹색, 또는 청색 발광을 나타내는, 전기 기구.
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