KR101330461B1 - 유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치 - Google Patents

유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101330461B1
KR101330461B1 KR1020110118963A KR20110118963A KR101330461B1 KR 101330461 B1 KR101330461 B1 KR 101330461B1 KR 1020110118963 A KR1020110118963 A KR 1020110118963A KR 20110118963 A KR20110118963 A KR 20110118963A KR 101330461 B1 KR101330461 B1 KR 101330461B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
convex structure
refractive index
electrode
light
Prior art date
Application number
KR1020110118963A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120108906A (ko
Inventor
다이모쯔 가또
게이지 스기
도시야 요네하라
도모아끼 사와베
도미오 오노
신따로 에노모또
Original Assignee
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 가부시끼가이샤 도시바
Publication of KR20120108906A publication Critical patent/KR20120108906A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101330461B1 publication Critical patent/KR101330461B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H05B33/10—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
    • 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
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

일 실시예에 따르면, 유기 전계 발광 장치는, 투광성 기판; 기판의 한쪽 면 상에 네트 형상으로 배치되고, 기판에 대하여 예각을 형성하는 경사면을 갖는 볼록형 구조체와, 볼록형 구조체 상에 배치된 평탄화층을 포함하는 광 추출층; 광 추출층 상에 배치된 제1 전극; 제1 전극 상에 배치되고, 호스트 재료 및 발광 도펀트를 포함하는 발광층; 및 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다. 평탄화층의 굴절률은 제1 전극의 굴절률과 거의 동일하거나 제1 전극의 굴절률보다 크고, 볼록형 구조체의 굴절률은 상기 평탄화층의 굴절률보다 작다.

Description

유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, DISPLAY DEVICE, AND ILLUMINATION DEVICE}
본 출원은 2011년 3월 24일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-66662호의 우선권에 기초하며 그 이익을 주장하고, 그 전체 내용은 참조로서 본원에 원용된다.
본원에 기재되어 있는 실시 형태는 일반적으로 유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치에 관한 것이다.
최근, 평면 광원 등의 용도에 유기 전계 발광 장치(이하, 유기 EL 장치라고도 칭함)가 사람들로부터 주목받고 있다. 유기 전계 발광 장치는, 유기 재료로 이루어지는 발광층을 음극과 양극으로 이루어진 한 쌍의 전극 사이에 개재하는 구성을 갖는다. 소자에 전압을 인가하면, 전자가 음극으로부터 발광층으로 주입되고, 정공이 양극으로부터 발광층으로 주입되어, 발광층에서 전자와 정공이 재결합해서 여기자를 생성하고, 이러한 여기자가 방사 비활성화될 때(radiative deactivation)에 발광이 얻어진다.
그러나, 양극과 기판 또는 기판과 공기층과 같이 인접하는 층들의 굴절률이 다르기 때문에, 그 계면에서 광이 반사되고, 발광층 내에서 발생된 광을 효율적으로 외부로 추출할 수 없다는 문제가 있다. 통상적인 유기 전계 발광 장치에서는, 발광층 내에서 발생된 광 중, 장치 외부로 추출할 수 있는 광의 비율은 약 20%이고, 기판에는 도달하지만 기판으로부터 추출할 수 없는 광의 비율은 약 30%이고, 기판에 도달할 수 없고 발광층이나 전극에 국한되어 있는(confined) 광의 비율은 약 50%이다.
유기 EL 장치의 발광 효율을 향상시키기 위해서, 발광층이나 전극에 국한되어 있는 광을 효율적으로 외부로 추출하기 위한 여러 가지 시도가 고안되었다.
일 실시예에 따르면, 유기 전계 발광 장치는, 투광성 기판; 기판의 한쪽 면 상에 네트 형상으로 배치되고, 기판에 대하여 예각을 형성하는 경사면을 갖는 볼록형 구조체와, 볼록형 구조체 상에 배치된 평탄화층을 포함하는 광 추출층; 광 추출층 상에 배치된 제1 전극; 제1 전극 상에 배치되고, 호스트 재료 및 발광 도펀트를 포함하는 발광층; 및 발광층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다. 평탄화층의 굴절률은 제1 전극의 굴절률과 동일하거나 제1 전극의 굴절률보다 크고, 볼록형 구조체의 굴절률은 상기 평탄화층의 굴절률보다 작다. 상기 광 추출층은 복수로 적층된다.
이하, 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치에서의 볼록형 구조체를 도시하는 평면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치에서의 볼록형 구조체를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1에서의 볼록형 구조체의 일부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치의 일 모드를 도시하는 단면도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치에서의 볼록형 구조체를 도시하는 평면도이다.
도 7의 (a) 내지 (c)는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치를 도시하는 단면도이다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 9는 실시 형태에 따른 표시 장치를 도시하는 회로도이다.
도 10은 실시 형태에 따른 조명 장치를 도시하는 단면도이다.
도 11은 실시예 1-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체의 SEM상(SEM image)을 나타내는 사진 도면이다.
도 12는 도 11에 나타낸 볼록형 구조체의 직선 X-X에 따른 확대 단면도이다.
도 13은 실시예 2-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체의 SEM상을 나타내는 사진 도면이다.
도 14는 실시예 3-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체의 SEM상을 나타내는 사진도면이다.
도 15는 실시예 4-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체의 SEM상을 나타내는 사진도면이다.
도 16은 실시예 1-2, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 EL 장치의 외부 양자 효율을 나타내는 도면이다.
도 17은 실시예 1-2, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 EL 장치의 외부 양자 효율을 나타내는 도면이다.
도 18은 실시예 3-2, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 EL 장치의 외부 양자 효율을 나타내는 도면이다.
도 19는 실시예 4-2, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 EL 장치의 외부 양자 효율을 나타내는 도면이다.
도 20은 시험예 3에서의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
(제1 실시 형태)
도 1은 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치를 도시하는 단면도이다.
유기 전계 발광 장치(1)는, 기판(10) 상에, 광 추출층(13), 제1 전극(14), 발광층(15) 및 제2 전극(16)을 순차 형성한 구조를 갖는다. 광 추출층(13)은 기판(10)의 한쪽 면에 배치된 볼록형 구조체(11)와, 볼록형 구조체(11) 상에 배치된 평탄화층(12)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 제1 전극(14)과 기판(10)의 사이에, 제1 전극(14)과 동일하거나 그보다 큰 굴절률을 갖는 평탄화층(12)을 구비함으로써, 발광층(15)에서 발생된 광이 제1 전극(14)과 평탄화층(12) 사이의 계면에서 전반사될 확률이 낮아진다. 따라서, 제1 전극(14)과 평탄화층(12) 사이의 계면에서 반사되지 않고 평탄화층(12)측으로 진행하는 광의 비율이 증대한다. 제1 전극(14)으로부터 평탄화층(12) 내로 전파된 광은, 평탄화층(12)과 기판(10) 사이의 계면을 향해서 진행한다. 여기에서, 기판(10) 상에 볼록형 구조체(11)를 구비함으로써, 평탄화층(12)과 기판(10) 사이의 계면에서의 광의 전반사의 확률을 저하시킬 수 있다. 또한, 볼록형 구조체(11)의 굴절률을 평탄화층(12)의 굴절률보다 작게 함으로써, 볼록형 구조체(11)의 표면에 도달한 광이 기판(10)측으로 굴절될 확률을 높일 수 있다.
광 추출층(13)은 제1 전극(14)으로부터 기판(10)측으로 광을 효율적으로 추출하기 위한 층이며, 기판(10) 상에 배치된 볼록형 구조체(11)와, 볼록형 구조체(11) 상에 배치된 평탄화층(12)을 포함한다.
평탄화층(12)은 제1 전극(14), 제2 전극(16) 및 발광층(15)을 그 위에 적층하기 위해서, 볼록형 구조체(11)에 의해 형성되는 요철을 매립해서 평탄한 면을 얻기 위한 부재이다. 볼록형 구조체(11) 상에, 상면이 평탄한 평탄화층(12)을 구비함으로써, 그 위에 형성되는 제1 전극(14), 제2 전극(16) 및 발광층(15)의 평면 방향으로의 두께를 균일하게 할 수 있다. 발광층(15)의 두께가 균일하지 않고 요철이 있으면(uneven), 장치에 휘도 불균일(irregularity)이 생기기 쉽다. 따라서, 제1 전극(14), 제2 전극(16) 및 발광층(15)은 평탄한 면 상에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 평탄화층(12)은 제1 전극(14)과 기판(10)과의 사이의 거리를, 광을 효율적으로 추출하기에 적합한 거리로 조절하는 기능도 한다.
평탄화층(12)의 굴절률은 제1 전극(14)의 굴절률과 거의 동일하거나 그보다 클 수 있다. 제1 전극(14)으로부터 평탄화층(12)으로 광을 보다 효율적으로 추출하기 위해서, 평탄화층(12)은 제1 전극(14)과 거의 동일한 굴절률을 갖는다. 즉, 제1 전극(14)과 평탄화층(12)의 굴절률은 ±0.3 정도의 범위 내에 있는 것이 바람직하며, 서로 동일한 것이 보다 바람직하다. 평탄화층(12)의 굴절률이 제1 전극(14)의 굴절률보다 어느 정도 작으면, 제1 전극(14)으로부터의 광이 제1 전극(14)과 평탄화층(12) 사이의 계면에서 전반사되거나, 기판으로부터 멀어지는 방향으로 굴절될 확률이 높아질 수 있으므로, 기판측으로의 광 추출 효율이 낮아진다. 이에 반해, 제1 전극(14)과 평탄화층(12)의 굴절률을 동일한 정도로 설정함으로써, 제1 전극(14)으로부터의 광이 제1 전극(14)과 평탄화층(12) 사이의 계면을 통해 직진할 가능성이 높아진다. 또한, 평탄화층(12)의 굴절률을 제1 전극(14)의 굴절률보다도 크게 설정함으로써, 기판(10)측으로 광을 굴절시킬 수 있다. 그 결과, 기판측으로의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
볼록형 구조체(11)는 제1 전극(14)으로부터 평탄화층(12)으로 진입한 광이 평탄화층(12)과 기판(10) 사이의 계면에서 전반사되는 것을 방지하고, 볼록형 구조체(11) 표면에 도달한 광을 기판측으로 굴절시키기 위한 부재이다. 제1 실시 형태에서, 볼록형 구조체(11)는 기판(10) 상에 네트(net) 형상으로 배치된다.
도 2 및 도 3은 제1 실시 형태에서의 볼록형 구조체(11)의 평면도이다. 도 2 및 도 3에는, 기판(10) 상에 볼록형 구조체(11)가 격자(lattice) 형상으로 배치되어 있고, 특히, 도 2에서는 볼록형 구조체(11)가 삼각 격자(triangular lattice) 형상으로 배치되어 있고, 도 3에서는 정방 격자(square lattice) 형상으로 배치되어 있다. 볼록형 구조체(11)의 형상이 격자 형상일 필요 없이, 오목부(30)가 랜덤한 위치에 형성되는 네트 구조를 가질 수 있다. 오목부(30)는 그 리세스(recesses)에 의해 볼록형 구조체(11)가 네트 구조가 되도록 하는 형상을 가지면 되므로, 그 형상은 반구(hemispherical) 형상에 한정되지 않는다. 오목부(30)의 저면은 기판(10)에 도달할 수도, 기판(10)에 도달하지 않을 수도 있고, 저면의 형상도 특별히 한정되지 않는다.
볼록형 구조체(11)는 기판(10)에 대하여 예각을 형성하는 경사면을 갖도록 기판(10) 상에 형성된다. 경사면이 기판(10)에 대하여 예각을 형성한다는 것은, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 볼록형 구조체(11)의 가장자리부(fringe portion)에서의 경사면이 기판(10)에 대하여 형성하는 각도 θ가 예각인 것을 의미한다. 볼록형 구조체(11)의 형상은 기판(10)에 대하여 예각을 형성하는 경사면이 볼록형 구조체(11)에서의 평탄화층(12)과 접하는 면의 일부 내에 있으면 되므로, 도 4에 도시한 바와 같은 형상으로 한정되지는 않는다. 볼록형 구조체(11)가 기판(10)에 대하여 예각을 형성하는 경사면을 가지면, 볼록형 구조체(11)의 표면에 도달한 광이 그 표면에서 전반사될 확률이 낮아져서, 광이 기판(10)측으로 굴절될 확률을 높일 수 있다.
네트 형상으로 배치된 볼록형 구조체(11)의 세로 방향과 수직한 단면으로 나타내지는 형상은 특별히 한정되지 않지만, 그 형상은, 예를 들어, 반원, 삼각형 등일 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 저면(11a)이 기판(10)에 접하고, 평탄화층과 접하는 면(11b)이 아치(arch) 형상인 것이 특히 바람직하다.
볼록형 구조체(11)의 상면이 기판(10)에 대하여 평행한 면이면, 볼록형 구조체(11)의 표면에 도달한 광을 기판(10)측으로 굴절시킬 수 없다. 이에 반해, 볼록형 구조체(11)의 상면(11b)을 아치(arch) 형상으로 형성함으로써, 볼록형 구조체(11)의 표면에 도달한 광이 기판(10)측으로 굴절될 확률을 높일 수 있다.
볼록형 구조체(11)의 표면에 도달한 광을 기판(10)측으로 효율적으로 굴절시키기 위해서, 볼록형 구조체(11)의 굴절률이 평탄화층(12)의 굴절률보다 작아지도록 설정한다. 굴절률을 이러한 관계로 한 경우에도, 광의 입사 방향에 따라 볼록형 구조체(11)의 표면에서 반사되는 광이 존재한다. 그러나, 반사된 광의 일부는 반사를 반복하여 다시 볼록형 구조체(11)의 표면으로 되돌아온다. 이에 따라, 되돌아온 광을 최종적으로 기판(10)측으로 굴절시킴으로써, 그러한 광도 기판(10)측으로 추출될 수 있다.
볼록형 구조체(11)는 기판(10)과 동일한 정도 또는 그보다 작은 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 볼록형 구조체(11)로부터 기판(10)으로 광을 효율적으로 추출하기 위해서, 볼록형 구조체(11)의 굴절률은 기판(10)의 굴절률과 거의 동일한 것이 바람직하다. 즉, 볼록형 구조체(11)의 굴절률과 기판(10)의 굴절률의 차는 ±0.2정도의 범위 내에 있는 것이 바람직하며, 서로 동일한 것이 보다 바람직하다. 볼록형 구조체(11)의 굴절률이 기판(10)의 굴절률보다 어느 정도 높다면, 볼록형 구조체(11)로부터의 광이 볼록형 구조체(11)와 기판(10) 사이의 계면에서 전반사되거나, 기판으로부터 멀어지는 방향으로 굴절될 확률이 높아질 수 있어, 기판측으로의 광 추출 효율이 낮아진다. 이에 반해, 볼록형 구조체(11)와 기판(10)의 굴절률을 동일한 정도로 설정함으로써, 볼록형 구조체(11)로부터의 광은 볼록형 구조체(11)와 기판(10) 사이의 계면에서 굴절되지 않고 직진한다. 또한, 볼록형 구조체(11)의 굴절률을 기판(10)의 굴절률보다 작게 설정함으로써, 기판(10)측으로 광을 효율적으로 굴절시킬 수 있다. 그 결과, 기판(10)측으로의 광의 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
볼록형 구조체(11)의 재료는 투광성 재료이면 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리이미드, 또는 에폭시 등의 투명성 수지 재료를 사용할 수 있다. 볼록형 구조체(11)는 전술한 바와 같은 수지 재료를 기판(10) 상에 성막한 후, 포토리소그래피 등의 패턴 형성 기술을 사용해서 원하는 요철 패턴을 형성함으로써 기판(10) 상에 구비될 수 있다. 수지 재료의 성막 방법으로서는, 예를 들어 도포법(application method)을 들 수 있고, 기판(10) 표면에 재료를 코팅한 후에 가열하고 고착화함으로써 성막할 수 있다.
평탄화층(12)의 재료는 투광성이 있고, 실질적으로 평탄한 면이 얻어지는 재료이면 특별히 한정되지는 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리이미드, 또는 에폭시 등의 투명성 수지 재료를 사용할 수 있지만, 볼록형 구조체(11)와는 다른 재료를 사용한다. 평탄화층(12)의 성막 방법으로서는, 예를 들어 도포법을 들 수 있고, 볼록형 구조체(11)가 형성된 기판(10) 표면에 재료를 코팅한 후, 가열하고 고착화함으로써 성막할 수 있다.
종래의 구조에서는, 제1 전극과 기판 사이의 계면에서 광이 전반사될 확률이 높아서, 광을 기판측으로 효율적으로 추출할 수 없다는 문제가 발생한다. 그러나, 상기 실시 형태와 같이, 제1 전극(14)과 기판(10)의 사이에 광 추출층(13)을 구비함으로써, 그러한 광의 전반사의 문제를 해결할 수 있고, 이로써 보다 많은 양의 광을 기판(10)측으로 추출할 수 있다. 그 결과, 장치 외부로의 광 추출 효율이 향상된 유기 EL 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 볼록형 구조체(11)는 포토리소그래피법 등을 사용한 패턴 형성 등에 의해 비교적 용이한 방식으로 형성할 수 있다. 평탄화층(12)도 도포법 등에 의해 형성하는 것도 가능하기 때문에, 본 실시 형태의 유기 EL 장치는 장치 전체로서 제작 프로세스가 용이하다는 이점도 갖는다.
일본 특허 제4073510호 공보에는, 렌즈의 볼록부가 광 추출측을 향하도록, 집광 렌즈를 투광성 기판에 배치한 유기 EL 장치가 개시되어 있다. 일본 특허 제4073510호 공보에 기재된 유기 EL 장치는, 집광 렌즈를 투광성 기판에 형성함으로써, 집광 렌즈의 광축에 평행한 광을 보다 많이 기판으로 추출하고자 하는 것이다. 그 결과로서, 광 추출 효율이 향상되고, 정면에서 보았을 때의 휘도가 높은 유기 EL 장치를 얻을 수 있는 것을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 집광 렌즈의 광축에 평행한 광을 추출할 수는 있지만, 집광 렌즈의 광축에 평행하지 않은 광은, 그 광이 양극과 기판 사이에서 전반사될 확률이 높기 때문에, 충분히 기판 측으로 추출될 수 없다.
이에 반해, 본 실시 형태의 유기 EL 장치에 따르면, 상기한 바와 같은 볼록형 구조체(11)를 기판(10) 상에 구비함으로써, 기판(10)에 대하여 수직하지 않은 광도, 볼록형 구조체(11) 표면에서 굴절시킴으로써 기판(10)측으로 추출하는 것이 가능하다.
기판(10)은 투광성 기판이고, 발광층(15)으로부터의 발광에 대하여 약 80% 이상의 높은 투과성을 갖는 물질로 형성된다. 기판(10)은 다른 부재를 지지 하기 위한 것이기 때문에, 그 위에 형성되는 층을 지지할 수 있는 정도의 강도를 갖는 것이 바람직하다. 기판(10)의 재료의 구체적인 예로서는, 투명 또는 반투명의 석영 유리, 알카리 유리 및 무알카리 유리 등의 투명 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 비정질 폴리올레핀 및 불소계 수지 등의 투명 수지로 이루어진 고분자 필름, 및 투명 세라믹스를 들 수 있다. 기판(10)의 형상, 구조, 및 크기 등에 대해서 특별히 제한은 없고, 용도, 목적 등에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 기판(10)의 두께는 다른 부재를 지지하기 위한 충분한 강도가 있으면, 특별히 한정되지 않는다.
제1 전극(14) 및 제2 전극(16)은 한 쌍의 전극이며, 한쪽이 양극이고 다른 쪽이 음극이다. 여기에서는, 제1 전극(14)이 양극이며 제2 전극(16)이 음극인 것으로서 설명하지만, 이것들은 반대일 수도 있다.
양극은 정공을 효율적으로 발광층에 주입하기 위한 부재이며, 도전성 및 투광성을 갖는다. 양극의 재료의 구체적인 예로서는, 인듐 주석 산화물(ITO) 및 산화 아연(ZnO) 등의 금속 산화물, PEDOT 및 폴리피롤 등의 도전성 고분자 및 탄소 나노 튜브 등과 같은 도전성과 투광성 모두를 갖는 재료를 들 수 있다. 양극은 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온-플레이팅법, 플레이팅법, 스핀-코팅법 등으로 성막할 수 있다.
양극의 막 두께는 100nm 정도인 것이 바람직하다. 막 두께가 지나치게 얇으면, 도전성이 저하되어 저항이 높아져, 발광 효율 저하를 야기한다. 막 두께가 지나치게 두꺼우면, 양극에 가요성이 없어지고, 응력이 작용하면 크랙(cracks)이 생성된다. 양극은 단층으로 이루어지거나, 상이한 일함수의 재료로 이루어지는 층을 적층하여 이루어질 수 있다.
음극은 전자를 효율적으로 발광층에 주입하기 위한 부재이며, 가시광에 대하여 80% 이상의 반사성을 가질 수 있다. 음극의 재료의 구체적인 예로서는, 알루미늄 및 은 등의 금속을 들 수 있다. 음극은 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온-플레이팅법, 플레이팅법, 도포법 등으로 성막할 수 있다. 양극을 일함수가 높은 재료를 사용해서 형성했을 경우, 음극은 일함수가 낮은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 음극은 단층으로 이루어지거나, 일함수가 다른 재료로 이루어지는 층을 적층하여 이루어질 수 있다. 또한, 음극은 2종 이상의 금속의 합금을 사용하여 형성될 수 있다.
음극의 막 두께는 150 nm 정도인 것이 바람직하다. 막 두께가 지나치게 얇은 경우에는, 소자의 저항이 지나치게 커진다. 막 두께가 지나치게 두꺼울 경우에는, 음극의 성막에 장시간을 요하고, 인접하는 층에 손상을 입혀 성능이 열화될 우려가 있다.
정공 주입층 및 정공 수송층이, 선택적으로, 양극과 발광층 사이에 배치될 수 있다. 이것들은 양극으로부터 정공을 받아 발광층 측에 수송하는 기능을 갖는다. 또한, 전자 주입층 및 전자 수송층이, 선택적으로, 음극과 발광층 사이에 배치될 수 있다. 이것들은 음극으로부터 전자를 받아 발광층 측으로 수송하는 기능을 갖는다.
발광층(15)은 양극 측으로부터 정공을 받아, 음극측으로부터 전자를 받고, 정공과 전자의 재결합의 장소를 제공하여 발광시키는 기능을 갖는 층이다. 결합에 의해 주어진 에너지가 발광층 내의 호스트 재료를 여기시킨다. 여기 상태의 호스트 재료로부터 발광 도펀트(dopant)로 에너지가 수송됨에 의해, 발광 도펀트가 여기 상태로 되고, 발광 도펀트가 다시 기저 상태로 되돌아갈 때에 발광을 얻는다.
발광층(15)은 유기 재료로 이루어지는 호스트 재료의 내부를 발광성 금속 복합체(이하, 발광 도펀트라 칭함)로 도핑한(doped) 구성을 갖는다. 호스트 재료 및 발광 도펀트로서는, 해당 분야에서 기지의 재료를 적절히 선택해서 사용할 수 있다.
발광층(15)의 성막 방법은 박막을 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 스핀-코팅법을 사용하는 것이 가능하다. 발광 도펀트 및 호스트 재료를 포함하는 용액을 원하는 막 두께로 도포한 후, 그 결과물을 핫 플레이트(hot plate) 등에서 가열 건조한다. 도포하는 용액은 미리 필터로 여과한 후에 사용할 수 있다.
발광층(15)의 두께는 100nm 정도인 것이 바람직하다. 발광층(15)에서의 호스트 재료와 발광 도펀트의 비율은 본 발명의 효과를 저감시키지 않는 한 임의의 값일 수 있다.
보다 효율적으로 광을 장치 외부로 추출하기 위해서, 기판(10)에서의 볼록형 구조체(11)가 배치된 면에 대향하는 면에, 광을 외부로 추출하기 위한 부재를 더 구비할 수 있다. 광을 외부로 추출하기 위한 부재로서는, 해당 분야에서 공지된 부재를 사용할 수 있지만, 예를 들어, 마이크로 렌즈를 사용할 수 있다. 도 5는 제1 실시 형태에 따른 유기 EL 장치에서, 광을 외부로 추출하기 위한 부재로서 마이크로 렌즈를 사용했을 경우의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 마이크로 렌즈(17)는 기판(10)으로부터 외부를 향하는 방향으로 볼록 형상인 것이 바람직하다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태에서의 볼록형 구조체의 평면도를 도 6에 나타낸다.
기판(10) 상에 배치되는 볼록형 구조체(11)는 도 6에 도시한 바와 같은 복수의 렌즈 부재일 수 있다. 렌즈 부재는 기판(10) 상에 서로 이격해서 배치되어, 기판(10)에 대향하는 방향으로 볼록 형상을 갖는다. 제2 실시 형태에 따른 유기 EL 장치의 단면도는 제1 실시 형태와 유사하다.
렌즈 부재의 재료로서는, 제1 실시 형태에 기재되어 있는 볼록형 구조체와 유사한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 다른 부재에 관한 설명 및 얻어지는 효과는 제1 실시 형태와 동일하다.
(제3 실시 형태)
복수의 광 추출층(13)을 적층했을 경우에도, 제1 및 제2 실시 형태와 유사한 효과가 얻어진다. 도 7의 (a) 내지 (c)는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치를 도시하는 단면도이다. 도 8의 (a) 내지 (c)는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 장치의 변형예를 도시하는 단면도이다. 도 7의 (a) 및 도 8의 (a)는 광 추출층을 2단 적층했을 경우의 단면도이다. 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)는 광 추출층을 3단 적층했을 경우의 단면도이다. 도 7의 (c) 및 도 8의 (c)는 광 추출층을 4단 적층했을 경우의 단면도이다. 두번째 단과 그 이후 단의 볼록형 구조체의 패턴은 도 7의 (a) 내지 (c)와 같이 첫번째 단의 볼록형 구조체(11)의 패턴과 동일할 수 있고, 또는 도 8의 (a) 내지 (c)와 같이 첫번째 단의 볼록형 구조체(11)의 패턴과 다를 수 있다. 예를 들어, 도 7의 (a) 내지 (c)와 같이, 첫번째 단의 볼록형 구조체(11)의 위치는 두번째 단의 볼록형 구조체(11)의 위치와 동일할 수 있다. 대안적으로, 도 8의 (a) 내지 (c)와 같이, 첫번째 단의 볼록형 구조체(11)의 위치와 두번째 단의 볼록형 구조체(11)의 위치가 어긋날 수 있다.
이러한 방식으로 복수의 광 추출층(13)을 적층함으로써, 한층 더 광 추출 효율의 향상을 기대할 수 있다.
상기에서 설명한 유기 전계 발광 장치의 용도의 일례로서, 예를 들어 표시 장치 또는 조명 장치를 들 수 있다. 도 9는 실시 형태에 따른 표시 장치를 도시하는 회로도이다.
도 9에 나타내는 표시 장치(80)는 가로 방향의 제어선(CL)과 세로 방향의 데이터선(DL)이 매트릭스 형상으로 배치된 회로 내에 화소(81)를 각각 배치한 구성을 갖는다. 각 화소(81)에는, 발광 장치(85) 및 발광 장치(85)에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)(86)가 포함된다. TFT(86)의 한쪽의 단자는 제어선에 접속되고, 다른 쪽의 단자는 데이터선에 접속된다. 데이터선은 데이터선 구동 회로(82)에 접속되어 있다. 또한, 제어선은 제어선 구동 회로(83)에 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로(82) 및 제어선 구동 회로(83)는 컨트롤러(84)에 의해 제어된다.
도 10은 실시 형태에 따른 조명 장치를 도시하는 단면도이다.
조명 장치(100)는 유리 기판(101) 상에 양극(107), 유기 EL층(106), 및 음극(105)을 순차적으로 적층한 구성을 갖는다. 밀봉 유리(102)는 음극(105)을 덮도록 배치되어, UV 접착제(104)를 사용해서 고정된다. 밀봉 유리(102)의 음극(105)측의 면에는, 건조제(103)가 구비된다.
[실시예]
<실시예 1-1>
우선, 투광성 기판으로서, 파장 550nm에서의 굴절률이 1.52 정도이고 투과율 90% 정도인 무알카리 유리 기판(Asahi Glass Co., Ltd. 제조)을 준비한다. 다음으로, 이러한 유리 기판의 한쪽 면에, 스핀-코팅법에 의해 폴리실록산계 재료(고투명성 포지티브형 감광성 폴리실록산)을 막 두께 0.6μm으로 코팅하고, 포토리소그래피법을 사용해서 정방 격자 형상의 패턴을 형성한다. 그 후, 상기한 바와 같이 볼록형 구조체를 형성한 기판을 핫플레이트 상에서 110℃의 온도로 2분간 소성하고, 계속해서 230℃의 온도로 5분간 소성하여, 패턴을 가열 고착화시킨다. 이 때, 고투명성 포지티브형 감광성 폴리실록산이 열융해되어, 표면 장력에 의해 볼록형 구조체의 표면이 라운드 형상을 갖게 된다. 이러한 볼록형 구조체는 파장 550nm에서의 굴절률이 1.53 정도이고 투과율 90% 정도이며 투광성 기판과 같은 정도의 굴절률을 갖는다.
도 11은 실시예 1-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체(11)의 SEM상을 나타내는 도면이며, 볼록형 구조체(11)를 기판에 대향하는 측으로부터 본 평면도이다. 도 11에서, 선폭 a는 2μm, 격자 간격 b는 5μm이다. 또한, 도 12는 도 11에 나타낸 볼록형 구조체의 선 X-X를 따라 자른 확대 단면도이고, 기판(10) 상에 볼록형 구조체(11)가 형성되어 있는 모습을 나타낸다.
다음으로, 상기 볼록형 구조체 상에, 나노 필러 함유 폴리실록산을 스핀-코팅법에 의해 막 두께 2μm가 되도록 코팅하여, 볼록형 구조체를 완전하게 피복한다. 이러한 기판을 핫플레이트 상에 두고, 180℃로 3분간, 계속해서 300℃로 5분간 가열 고착화시켜 평탄화층을 형성한다. 이러한 평탄화층은 파장 550nm에서 굴절률이 1.78정도이고 투과율 90%정도이며, 양극과 같은 정도의 굴절률을 갖는다. 이하, 볼록형 구조체 및 평탄화층을 포함하는 층을 광추출층이라고 칭한다.
계속해서, 스퍼터링법에 의해 상기 평탄화층 상에 막 두께 100nm의 ITO막을 실온에서 성막하여 양극을 형성한다. 그 후, 10분간의 UV 오존 세정을 행하고, 그 결과물을 질소 분위기에서 230℃로 1시간 소성하고, 이어서 Ar 플라즈마 처리를 행한다. 양극 상에, 진공 증착법에 의해 발광층과 두께 100nm의 Al 음극을 순차적으로 형성하여, 유기 전계 발광 장치를 제작한다.
<실시예 1-2>
기판에서의 볼록형 구조체가 형성된 면과 대향하는 면에, 광을 외부로 추출하기 위한 마이크로 렌즈를 구비한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다. 마이크로 렌즈로서는, 파장 550nm로 굴절률 1.5 정도의 마이크로 렌즈(Optmate Corporation 제조)를 사용하여, 그 볼록면이 기판에 대향하는 방향으로 향하도록 배치된다. 마이크로 렌즈로서는, 굴절률 1.5의 투광성 기판 상에, 투광성 기판과 동일한 정도의 굴절률을 갖는 굴절률 매칭액(Cargill Laboratory 제작; 굴절률 1.5 정도)을 통하여, 굴절률 1.5 정도의 마이크로 렌즈(Optmate Corporation 제조)를 배치한다.
<실시예 2-1>
도 13에 도시한 바와 같이 볼록형 구조체(11)를 삼각 격자 형상을 갖도록 형성한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다. 도 13은 실시예 2-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체(11)의 SEM상을 나타내는 도면이며, 볼록형 구조체(11)를 기판에 대향하는 측으로부터 본 평면도이다. 도 13에서, 오목부의 직경 c는 3μm이고, 격자 간격 d는 5μm이다.
<실시예 2-2>
도 13에 도시한 바와 같이 볼록형 구조체(11)를 삼각 격자 형상을 갖도록 형성한 것을 제외하고, 실시예 1-2와 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다.
<실시예 3-1>
도 14에 도시한 바와 같이 볼록형 구조체(11)를 삼각 격자 형상을 갖도록 형성한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다. 도 14는 실시예 3-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체(11)의 SEM상을 나타내는 도면이며, 볼록형 구조체(11)를 기판에 대향하는 측으로부터 본 평면도이다. 도 14에서, 오목부의 직경 e는 5μm이고, 격자 간격 f는 6μm이다.
<실시예 3-2>
도 14에 도시한 바와 같이 볼록형 구조체(11)를 삼각 격자 형상을 갖도록 형성한 것을 제외하고, 실시예 1-2와 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다.
<실시예 4-1>
도 15에 도시한 바와 같이, 볼록형 구조체(11)로서 렌즈 부재를 삼각 격자 형상으로 배치한 것을 제외하고, 실시예 1-1과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다. 도 15는 실시예 4-1에 따른 유기 EL 장치에서의 볼록형 구조체(11)의 SEM상을 나타내는 도면이며, 볼록형 구조체(11)를 기판에 대향하는 측으로부터 본 평면도이다. 도 15에서, 렌즈 부재의 직경 g는 3μm이고, 렌즈 간의 간격은 2μm이다.
<실시예 4-2>
도 15에 도시한 바와 같이, 볼록형 구조체(11)로서 렌즈 부재를 삼각 격자 형상으로 배치한 것을 제외하고, 실시예 1-2와 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다.
<비교예 1>
볼록형 구조체 및 평탄화층을 구비하지 않는 것을 제외하고, 실시예 1-1과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다.
<비교예 2>
볼록형 구조체 및 평탄화층을 구비하지 않는 것을 제외하고, 실시예 1-2과 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다.
<시험예 1: 광 추출 효율의 비교>
실시예 1-1, 실시예 1-2 및 비교예 1에서 제작한 유기 EL 장치에 대해서, 광 추출 효율을 광학 계산에 의해 추정한다. 그 결과를 이하의 표 1에 나타낸다. 표 1에서, 광 추출 효율은 발광층에서 생성된 발광 중에서 장치의 외부로 추출될 수 있는 광의 비율을 나타낸다. 또한, 증진 인자(Enhancement factor)는 비교예 1의 광 추출 효율을 1이라고 했을 경우의 비를 의미한다.
광 추출 효율 (%) 증진 인자
비교예 1 16.35 1
실시예 1-1 22.57 1.38
실시예 1-2 43.16 2.64
표 1로부터, 광 추출층을 구비함으로써 광 추출 효율이 향상되는 것을 알 수 있다.
<시험예 2: 외부 양자 효율의 측정>
상기 실시예 및 비교예에서 제작된 유기 EL 장치에 대해서, 외부 양자 효율을 측정한다. 측정은 외부 양자 효율 측정 장치(Hamamatsu Photonics K.K. 제작)를 사용하여 행한다.
실시예 1-2, 비교예 1 및 비교예 2에서 제작된 유기 EL 장치에 대해서, 외부 양자 효율을 측정한 결과를 도 16에 나타낸다. 전류 밀도가 1mA/cm2에서의 외부 양자 효율을 비교하면, 비교예 1의 유기 EL 장치는 약 25%의 효율을 갖고, 비교예 2의 유기 EL 장치는 약 35%의 효율을 갖고, 실시예 1-2의 유기 EL 장치는 약 40%의 효율을 갖는다. 이러한 결과로부터, 광 추출층을 구비함으로써, 장치의 외부 양자 효율이 현저하게 향상됨을 알 수 있다.
실시예 2-2, 비교예 1 및 비교예 2에서 제작된 유기 EL 장치에 대해서, 외부 양자 효율을 측정한 결과를 도 17에 나타낸다.
실시예 3-2, 비교예 1 및 비교예 2에서 제작된 유기 EL 장치에 대해서, 외부 양자 효율을 측정한 결과를 도 18에 나타낸다.
실시예 4-2, 비교예 1 및 비교예 2에서 제작된 유기 EL 장치에 대해서, 외부 양자 효율을 측정한 결과를 도 19에 나타낸다.
도 17, 도 18 및 도 19의 결과로부터도, 광 추출층을 구비함으로써 장치의 외부 양자 효율이 현저하게 향상됨을 알 수 있다. 상기한 바와 같은 외부 양자 효율의 향상은 광 추출층을 구비함으로써 장치의 광 추출 효율이 향상되었다는 사실에 기인한 것으로 생각된다.
<시험예 3: 복수의 광 추출층을 적층한 경우의 광 추출 효율의 시뮬레이션>
복수의 광 추출층을 적층한 것을 제외하고는, 실시예 1-2와 마찬가지로 유기 EL 장치를 제작한다. 구체적으로는, 도 7에서 이미 도시한 바와 같이, 광 추출층을 2층, 3층 또는 4층 적층한 유기 EL 장치를 제작하고, 실시예 1-2와 마찬가지로 기판의 외측에 마이크로 렌즈를 배치한다. 제2 및 그 이후의 층의 광 추출층은 그 아래에 위치하는 평탄화층 상에 볼록형 구조체 및 평탄화층을 더 형성함으로써 적층된다. 볼록형 구조체 및 평탄화층의 형성 방법은, 실시예 1-1에 도시한 바와 같다.
상기한 바와 같이 제작한 유기 EL 장치에 대해서, 광 추출 효율을 시뮬레이션하였다. 그 결과를 도 20에 나타낸다. 여기에서, 도 20에서의 광 추출 효율은 발광층에서 발생된 광 중에서 장치 외부로 추출될 수 있는 광의 비율을 의미한다. 도 20으로부터, 광 추출층이 단일층인 경우에 비해, 2층 이상의 광 추출층을 적층한 경우가 높은 광 추출 효율을 얻을 수 있음을 알게 된다.
상기 실시 형태 또는 실시예에 따르면, 광 추출 효율이 향상되고, 그 결과로서, 발광 효율이 향상된 유기 전계 발광 장치, 및 그것을 사용한 표시 장치 및 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 특정 실시 형태들을 설명했지만, 이들의 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 본 명세서에 기재된 신규한 방법 및 시스템은, 기타 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하여, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 방법 및 시스템 형태의 여러 가지 생략, 치환 및 변경을 행할 수 있다. 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물은 본 발명의 범위 및 요지에 포함되는 실시 형태 또는 변형을 포함하도록 의도된다.
10: 기판
11: 볼록형 구조체
12: 평탄화층
13: 광 추출충
14: 제1 전극
15: 발광층

Claims (10)

  1. 유기 전계 발광 장치로서,
    투광성 기판;
    상기 기판의 한쪽 면 상에 네트(net) 형상으로 배치되고, 상기 기판에 대하여 예각을 형성하는 경사면을 갖는 볼록형 구조체와, 상기 볼록형 구조체 상에 배치된 평탄화층을 포함하는 광 추출층;
    상기 광 추출층 상에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되고, 호스트 재료 및 발광 도펀트를 포함하는 발광층;
    상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 및
    상기 기판의 상기 볼록형 구조체가 배치된 면과 반대측 면에 배치되고, 상기 기판으로부터 외측으로 향하여 볼록형상을 이루는 마이크로렌즈
    를 포함하고,
    상기 평탄화층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률과 동일하거나 상기 제1 전극의 굴절률보다 크고,
    상기 볼록형 구조체의 굴절률은 상기 평탄화층의 굴절률보다 작고,
    상기 광 추출층을 복수로 적층하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형 구조체의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 동일하거나 상기 기판의 굴절률보다 작은, 유기 전계 발광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형 구조체는 상기 기판 상에 격자(lattice) 형상으로 배치되는, 유기 전계 발광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 볼록형 구조체는, 저면이 상기 기판과 접하고, 상기 평탄화층과 접하는 면이 아치(arch) 형상을 갖도록 형성되는, 유기 전계 발광 장치.
  5. 삭제
  6. 유기 전계 발광 장치로서,
    투광성 기판;
    상기 기판의 한쪽 면 상에 서로 이격되어 배치되고, 상기 기판에 대향하는 방향으로 볼록 형상을 갖는 복수의 렌즈 부재와, 상기 렌즈 부재 상에 배치된 평탄화층을 포함하는 광 추출층;
    상기 광 추출층 상에 배치된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 배치되고, 호스트 재료 및 발광 도펀트를 포함하는 발광층;
    상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 및
    상기 기판의 상기 렌즈 부재가 배치된 면과 반대측 면에 배치되고, 상기 기판으로부터 외측으로 향하여 볼록형상을 이루는 마이크로렌즈
    를 포함하고,
    상기 평탄화층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률과 동일하거나 상기 제1 전극의 굴절률보다 크고,
    상기 렌즈 부재의 굴절률은 상기 평탄화층의 굴절률보다 작고,
    상기 광 추출층을 복수로 적층하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렌즈 부재의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 동일하거나 상기 기판의 굴절률보다 큰, 유기 전계 발광 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 따른 유기 전계 발광 장치를 포함하는, 표시 장치.
  10. 제1항에 따른 유기 전계 발광 장치를 포함하는, 조명 장치.
KR1020110118963A 2011-03-24 2011-11-15 유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치 KR101330461B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-066662 2011-03-24
JP2011066662A JP2012204103A (ja) 2011-03-24 2011-03-24 有機電界発光素子、表示装置および照明装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120108906A KR20120108906A (ko) 2012-10-05
KR101330461B1 true KR101330461B1 (ko) 2013-11-15

Family

ID=44582638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110118963A KR101330461B1 (ko) 2011-03-24 2011-11-15 유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120241771A1 (ko)
EP (1) EP2503620A1 (ko)
JP (1) JP2012204103A (ko)
KR (1) KR101330461B1 (ko)
CN (1) CN102694128A (ko)
TW (1) TW201240178A (ko)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011017728A1 (de) * 2011-04-28 2012-10-31 Ledon Oled Lighting Gmbh & Co. Kg Lichtabgebendes Element mit einer OLED oder QLED
KR101289844B1 (ko) * 2012-01-18 2013-07-26 한국전자통신연구원 유기 발광 소자
KR20130108027A (ko) * 2012-03-23 2013-10-02 주식회사 엘지화학 유기전자소자용 기판의 제조방법
JP5687651B2 (ja) 2012-03-24 2015-03-18 株式会社東芝 有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法
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
US8907365B2 (en) * 2012-10-01 2014-12-09 Corning Incorporated OLEDs comprising light extraction substructures and display devices incorporating the same
JP2014086497A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Toshiba Corp 有機電界発光素子及び照明装置
TWI495175B (zh) * 2012-11-16 2015-08-01 Au Optronics Corp 有機電致發光元件
JP2014102958A (ja) 2012-11-19 2014-06-05 Toshiba Corp 表示装置及び表示システム
KR102048952B1 (ko) * 2013-02-06 2019-11-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN104078571A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 白光有机电致发光器件及其制备方法
CN104078605A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN104078578A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN104078577A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 白光有机电致发光器件及其制备方法
CN104078611A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 白光有机电致发光器件及其制备方法
CN104078572A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 海洋王照明科技股份有限公司 白光有机电致发光器件及其制备方法
KR102044923B1 (ko) 2013-04-15 2019-11-15 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그의 제조방법
KR102064894B1 (ko) 2013-07-15 2020-01-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 구비하는 유기 발광 표시 장치
KR101475302B1 (ko) * 2013-08-16 2014-12-22 주식회사 엘지에스 유기 전계 발광소자를 위한 기판 및 이를 갖는 유기 전계 발광소자
US9293730B2 (en) * 2013-10-15 2016-03-22 Samsung Display Co., Ltd. Flexible organic light emitting diode display and manufacturing method thereof
US9774004B2 (en) 2013-10-17 2017-09-26 Xi'an Jiaotong University Light-emitting devices and methods for making and using the same
KR101530047B1 (ko) * 2013-12-06 2015-06-22 주식회사 창강화학 광학 부재 및 이를 구비하는 표시 장치
US10115930B2 (en) * 2014-07-08 2018-10-30 Universal Display Corporation Combined internal and external extraction layers for enhanced light outcoupling for organic light emitting device
CN104795430A (zh) * 2015-04-14 2015-07-22 京东方科技集团股份有限公司 一种有机发光显示器件及其制作方法
CN104900812A (zh) 2015-04-23 2015-09-09 京东方科技集团股份有限公司 薄膜封装结构及其制作方法和显示装置
KR102520955B1 (ko) * 2015-08-31 2023-04-13 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
US10008697B2 (en) 2015-08-31 2018-06-26 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device
CN105244453B (zh) * 2015-09-22 2017-08-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种有机发光器件
US9985253B2 (en) 2016-04-08 2018-05-29 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method of manufacturing light scattering layer and organic light-emitting diode
CN105870358B (zh) * 2016-04-08 2017-11-28 武汉华星光电技术有限公司 一种散射层的制备方法、有机发光二极管
CN106299143B (zh) * 2016-09-05 2019-03-08 京东方科技集团股份有限公司 一种准直光源、其制作方法及显示装置
CN106410059A (zh) * 2016-09-19 2017-02-15 张家港康得新光电材料有限公司 一种取出膜的结构与制备方法及其应用
CN107507920B (zh) * 2017-09-22 2024-05-24 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光二极管、显示基板及其制作方法、显示装置
CN110112319B (zh) * 2019-05-27 2022-04-19 京东方科技集团股份有限公司 发光单元及其制造方法、显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353367A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Toshiba Corp 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
JP2011048937A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 有機ｅｌ発光素子

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP3469484B2 (ja) * 1998-12-24 2003-11-25 株式会社東芝 半導体発光素子およびその製造方法
JP2002008868A (ja) * 2000-06-16 2002-01-11 Seiko Epson Corp 面発光装置
JP2002280164A (ja) * 2001-03-15 2002-09-27 Fuji Photo Film Co Ltd 有機発光素子
KR100437886B1 (ko) * 2001-09-25 2004-06-30 한국과학기술원 고발광효율 광결정 유기발광소자
JP2004031221A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3970253B2 (ja) * 2003-03-27 2007-09-05 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
US6781160B1 (en) * 2003-06-24 2004-08-24 United Epitaxy Company, Ltd. Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
JP3883999B2 (ja) * 2003-09-30 2007-02-21 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子
KR100705181B1 (ko) * 2004-03-16 2007-04-06 주식회사 엘지화학 나노 크기의 반구형 볼록부를 갖는 기판 또는 전극을이용한 고효율 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법
JP2005327688A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Nippon Zeon Co Ltd エレクトロルミネッセンス素子、並びにこれを用いた照明装置および表示装置
US7161188B2 (en) * 2004-06-28 2007-01-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element
JP4496949B2 (ja) * 2004-12-13 2010-07-07 株式会社豊田自動織機 有機ｅｌ素子
JP2006310721A (ja) * 2005-03-28 2006-11-09 Yokohama National Univ 自発光デバイス
KR100736623B1 (ko) * 2006-05-08 2007-07-09 엘지전자 주식회사 수직형 발광 소자 및 그 제조방법
JP2008010413A (ja) * 2006-06-01 2008-01-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
JP5035248B2 (ja) * 2006-09-12 2012-09-26 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子並びにこれを備えた照明装置及び表示装置
JP5023737B2 (ja) * 2007-02-27 2012-09-12 凸版印刷株式会社 有機エレクトロルミネセンスデバイス
US20090015142A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display devices
KR100900288B1 (ko) * 2007-10-29 2009-05-29 엘지전자 주식회사 발광 소자
JP5288967B2 (ja) * 2008-09-22 2013-09-11 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 発光素子及びその製造方法、並びに該発光素子を備えるディスプレイ
JP2010157424A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Panasonic Electric Works Co Ltd 有機ｅｌ発光装置
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
JP2010225584A (ja) * 2009-02-24 2010-10-07 Sumitomo Chemical Co Ltd 基板および有機ｅｌ発光装置
JP4947095B2 (ja) * 2009-06-16 2012-06-06 住友化学株式会社 光取り出し構造体
CN102742352B (zh) * 2010-04-22 2016-08-31 出光兴产株式会社 有机电致发光元件、照明装置及光输出层的形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005353367A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Toshiba Corp 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
JP2011048937A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Panasonic Electric Works Co Ltd 有機ｅｌ発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20120241771A1 (en) 2012-09-27
TW201240178A (en) 2012-10-01
CN102694128A (zh) 2012-09-26
EP2503620A1 (en) 2012-09-26
KR20120108906A (ko) 2012-10-05
JP2012204103A (ja) 2012-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101330461B1 (ko) 유기 전계 발광 장치, 표시 장치 및 조명 장치
TWI540780B (zh) 有機電致發光元件及使用此元件之照明裝置
JP6471905B2 (ja) 発光装置
CN104037357B (zh) 一种有机发光显示装置及其制造方法
US8089208B2 (en) Planar light source device
US10756304B2 (en) Organic light-emitting display panel and display device thereof
KR102163400B1 (ko) 향상된 oled 어레이로부터의 광 아웃커플링을 위한 마이크로렌즈 어레이 구조물
TWI511324B (zh) 發光裝置及其製造方法
US20040217702A1 (en) Light extraction designs for organic light emitting diodes
JP4703107B2 (ja) 有機ｅｌ素子の製造方法
JP5952468B2 (ja) Ｏｌｅｄの光アウトカップリング向上のための内側及び外側の組み合わせ取り出し層
KR20080010458A (ko) 전장 발광 광원
TW201535821A (zh) 有機電致發光元件、照明裝置及顯示裝置
JP2015144110A (ja) 発光装置
US7667387B2 (en) Organic electroluminescent device and method manufacturing the same
JP2012178279A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5723344B2 (ja) 有機電界発光素子および発光装置
JP5210663B2 (ja) 有機ｅｌ素子
CN111599932B (zh) 一种oled显示面板及oled显示器
Peng et al. Improving Light Extraction of Organic Light‐Emitting Devices by Attaching Nanostructures with Self‐Assembled Photonic Crystal Patterns
US11690249B2 (en) Light extraction substrate of organic light-emitting device and method of fabricating the same
JP2019079725A (ja) 有機ｅｌ素子、ならびに、当該有機ｅｌ素子を含む照明装置、面状光源、および表示装置
CN116528609A (zh) 电极结构、显示面板及其制作方法、显示装置
KR101286771B1 (ko) 유기 발광 소자 및 그 제조 방법
TW201935726A (zh) 光取出裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee