KR101953529B1 - 발광 장치 및 조명 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 발광면 내의 휘도 변화가 작고 또 발광 효율이 양호한 발광 장치이면서도 비용이 대폭으로 증가되지 않고 제작할 수 있는 발광 장치 또는 조명 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
반사 부재와, 투광성을 갖는 밀봉 부재와, 반사 부재와 밀봉 부재 사이에 형성된 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 투명 전극과, 제 2 투명 전극과, 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극 사이에 형성된 EL층으로 이루어지고, 반사 부재는 제 1 투명 전극의 전기 저항보다 작은 전기 저항 및 요철부를 갖는 반사 전극과 반사 전극을 덮어 평탄화된 평탄화막을 구비하고, 평탄화막에는 반사 전극까지 도달하는 관통구멍이 형성되어 있고, 관통구멍을 통하여 반사 전극과 제 1 투명 전극이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치를 제공한다.

Description

발광 장치 및 조명 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE AND LIGHTING DEVICE}
본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 유기 화합물을 함유한 발광층을 갖는 발광 소자 및 이것을 사용한 발광 장치 또는 조명 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
근년에 들어, 한 쌍의 전극 사이에 유기 화합물을 함유한 발광층(이하에서는 EL층이라고도 함)을 갖는 발광 소자(일렉트로루미네선스 소자: EL 소자라고도 함)의 개발이 활발히 진행되고 있다. 그 용도로 주목을 받고 있는 분야 중 하나가 조명 분야이다. 이 이유로서, EL 소자는 박형 경량으로 제작할 수 있다는 점, 면발광이 가능하다는 점 등 다른 조명 기구에 없는 특징을 갖고 있다는 이유를 들 수 있다.
EL 소자는 한 쌍의 전극 사이에 유기 화합물을 함유한 발광층을 협지한 구조를 갖는 것은 이미 설명하였다. 따라서, 발광층으로부터 발광되는 광은 한 쌍의 전극 중 적어도 한쪽을 통과하여 추출된다. 그러므로, 통상 EL 소자의 한 쌍의 전극 중 적어도 한쪽 전극은 적어도 가시광에 대한 투과성을 갖는 도전막(투명 도전막)으로 형성되어 있다.
그러나, 이 투명 도전막은 전기가 흐르기 쉬운 금속 등과 비교하여, 한 자릿수 또는 두 자릿수 저항이 높고, 특히 조명 용도 등에 사용되는 면적이 큰 소자에 관해서는 전압 강하에 따른 발광 소자면 내의 휘도 변화가 현저하다는 문제가 있다. 그래서, 특허문헌 1에서는 투명 도전막과 유기 화합물을 함유한 발광층 사이에 투명 도전막보다 저저항인 물질로 이루어진 금속층을 형성하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 투명 도전막을 사용하는 것으로 발생하는 다른 문제로서는 광 추출 효율의 문제가 크다. 유기 EL 소자에서는 발광층으로부터 발광되는 광은 모든 방향을 향하여 방출된다. 그러므로, 굴절률이 상이한 층들의 계면에서 전반사가 일어나 발광 소자 내부에 갇히는 광이 다수 존재한다. 이 갇힌 광은 반사를 반복할 때마다 재흡수되어 감쇠(減衰)되며, 최종적으로는 거의 소멸된다. 투명 도전막은 유기 화합물의 굴절률보다 높은 굴절률을 가지므로, 추출 효율을 높이도록 설계되지 않은 발광 소자에서는 상술한 바와 같이 추출되지 않고 소멸되는 발광이 실로 절반을 넘는다고 한다. 따라서, 유기 EL 소자에 관한 추출 효율에 대해서 다양한 대책이 실행되어 있다(특허문헌 2 참조).
일본국 특개2009-140817호 공보 일본국 특개2010-182677호 공보
유기 EL 소자를 사용한 조명 장치는 현재의 조명 기기에 없는 특징을 갖지만, 성숙한 조명 시장에서 큰 경쟁력을 얻기 위해서는 조명 품질 및 발광 효율이 양호해야 하는 것은 물론이고, 가격에 대한 대책도 필요하다.
그래서, 본 발명에서는 발광면 내의 휘도 변화가 작고, 또 발광 효율이 양호한 발광 장치이면서도 비용을 크게 증가시키지 않고 제작할 수 있는 발광 장치 또는 조명 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에서는 상술한 과제 중 적어도 하나를 해결하는 것을 과제로 한다.
상술한 과제에 관해서, 본 발명자들은 요철부 및 도전성을 갖는 반사 전극을 구비한 반사 부재와 투광성을 갖는 밀봉 부재 사이에 발광 소자를 형성하고, 상기 도전성을 구비한 반사 전극을 보조 전극으로서 사용한다는 구성을 고안하였다. 즉, 본 발명의 일 형태는 반사 부재와, 투광성을 갖는 밀봉 부재와, 반사 부재와 밀봉 부재 사이에 형성된 발광 소자를 갖고, 발광 소자는 제 1 투명 전극과, 제 2 투명 전극과, 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극 사이에 형성된 EL층으로 이루어지고, 반사 부재는 제 1 투명 전극의 전기 저항보다 낮은 전기 저항 및 요철부를 갖는 반사 전극과 반사 전극을 덮어 평탄화하는 평탄화막을 구비하고, 반사 전극과 제 1 투명 전극이 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치에서는 모든 방향으로 방출되는 발광 중 종래에는 전반사 등의 영향으로 발광 장치의 외측으로 추출할 수 없었던 각도로 방출된 광의 일부를 요철부를 갖는 반사 전극을 구비한 반사 부재에 의해 각도를 변화시켜 반사됨으로써 추출할 수 있게 되어, 발광 장치의 발광 효율이 향상된다. 또한, 제 1 투명 전극과 상기 제 1 투명 전극보다 전기 저항이 낮은 반사 전극이 전기적으로 접속되어 있음으로써, 제 1 전극의 도전율이 낮다는 점을 반사 전극이 메울 수 있게 되어, 발광 영역면 내의 휘도 변화를 억제할 수 있다. 더구나, 반사 전극이 보조 전극의 역할을 맡고 있음으로써, 발광 영역 전체면에 보조 전극을 형성하는 것과 마찬가지이기 때문에, 제 1 전극의 전압 강하를 보다 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 이 구성은 반사 전극이 보조 전극의 역할도 겸함으로써, 상술한 바와 같은 효과를 비용이나 공정을 대폭으로 증가시키지 않으면서 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서, 제 2 투명 전극과 EL층 사이에 관통구멍에 대응하여 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직한 구성이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서 제 2 투명 전극은 관통구멍과 중첩된 부분에 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직한 구성이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서 평탄화막은 도전성을 갖는 유기 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 제작 공정을 간략화할 수 있기 때문에 바람직한 구성이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상기 구성에서 평탄화막의 굴절률이 1.6 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 더 많은 광을 반사 부재에 인도할 수 있기 때문에 바람직한 구성이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서 반사 부재는 절연 기판과 도전성을 갖는 반사 전극의 적층 구조를 갖고, 절연 기판은 요철을 갖고, 반사 전극의 요철은 절연 기판의 요철 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 절연 기판을 가공함으로써, 반사 부재의 요철을 형성할 수 있기 때문에, 요철을 간편하게 형성할 수 있다. 또한, 도전성을 갖는 재료의 사용량이 적기 때문에 발광 장치를 경량으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서 반사 부재는 절연 기판과 도전성을 갖는 반사 전극의 적층 구조를 갖고, 절연 기판은 평탄하고, 상기 도전성을 갖는 반사 전극에는 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
상술한 구성을 갖는 발광 장치는 반사 부재의 요철을 형성하는 데 제어가 용이하다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서, 반사 부재를 구성하는 재료가 은, 알루미늄, 금, 니켈, 백금, 주석, 구리, 마그네슘, 팔라듐, 또는 이들 중에서 적어도 하나를 함유한 화합물, 합금, 및 스테인리스강(stainless steel) 중 하나인 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
또한, 본 발명의 다른 구성은 상술한 구성에서, 반사 부재의 요철에서의 거칠기 곡선 요소의 평균 높이 Rc가 0.01㎛ 이상 100㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 반사 부재의 요철에서 인접한 꼭대기들 사이의 거리는 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 상술한 구성을 갖는 발광 장치를 사용한 조명 장치이다.
본 발명의 일 형태는 발광면 내의 휘도 변화가 작고 또 발광 효율이 양호한 발광 장치이면서도 비용을 대폭으로 증가시키지 않고 제작 가능한 발광 장치 또는 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 적용할 수 있는 EL층의 구성예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 적용할 수 있는 EL층의 구성예를 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 제작 방법을 도시한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 제작 방법을 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 도시한 도면.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치 및 조명 장치를 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 많은 상이한 형태로 실시할 수 있으며, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다.
또한, 설명에 사용하는 도면은 이해하기 쉬운지를 우선시하고, 각 요소의 확대율이나 축소율은 일정하지 않다. 그러므로, 도면에 도시한 각 요소의 두께, 길이, 크기의 비율이 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 두께, 길이, 크기의 비율을 그대로 나타내는 것이 아니다.
(실시형태 1)
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 단면 및 상면의 모식도이며, 도 1a는 도 1b에 도시한 (a)-(b) 부분의 단면을 확대하여 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b에서는 요철을 갖는 지지체(100)의 요철면에 접촉하여 반사 전극(102)이 형성되고, 또 그 반사 전극(102)을 덮어 평탄화막(103)이 형성됨으로써, 반사 부재(120)가 구성되어 있다. 반사 전극(102)의 표면은 지지체(100)의 요철이 반영되어 요철이 형성되어 있지만, 반사 부재(120)의 표면은 상기 반사 전극(102)의 요철을 평탄화막(103)이 덮고 있음으로써 요철 형상이 완화된 상태이다.
반사 부재(120) 위에는 제 1 투명 전극(104), EL층(105) 및 제 2 투명 전극(106)으로 이루어진 발광 소자(121)가 형성되어 있다. 발광 소자(121)는 요철이 완화된 반사 부재(120) 위에 형성되어 있음으로써 반사 전극(102) 표면에 형성된 요철에 기인한 (단락이나 면내 휘도 이상 등의) 불량 발생을 억제할 수 있다.
평탄화막(103)은 그 일부에 반사 전극(102)까지 도달하는 관통구멍(122)을 갖고, 관통구멍(122)을 통하여 제 1 투명 전극(104)과 반사 전극(102)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 본 명세서에서 말하는 ‘전기적으로 접속’이란 제 1 투명 전극(104)과 반사 전극(102)이 직접 전기적으로 접속되는 것 이외에, 간접적으로 전기적으로 접속되는 것도 포함하는 것으로 한다. 예를 들어, 반사 전극(102)과 제 1 투명 전극(104) 사이에 제 1 투명 전극(104)보다 큰 도전율을 갖는 물질이 존재한 경우에는 당연히 전기적으로 접속되는 것이 된다. 또한, 반사 전극(102)의 표면에 매우 얇은 절연성 산화막 등이 형성되어 있거나, 제 1 투명 전극(104)보다 도전율이 낮은 물질이 존재한 경우라도 막 두께 등의 관계에서 실질적으로 그 존재가 무시할 수 있는 정도라면 전기적으로 접속되는 것으로 한다.
반사 전극(102)은 두께, 재료 등의 선택에 따라 그 전기 저항이 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항보다 작게 되도록 형성한다. 또한, 반사 전극(102)은 가시광의 반사율이 높은 재료를 사용하여 형성한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 발광 장치는 발광 소자(121)에서 반사 부재(120) 방향으로 방출된 광이 반사 부재(120)의 요철부에서 반사됨으로써 그 각도가 변화한다. 이로써, 반사면이 평탄한 경우에는 발광 소자(121) 내부에서 반사를 반복하여 감쇠될 것이었던 광의 일부를 발광 장치 외부로 추출할 수 있게 된다. 결과적으로 광 추출 효율이 향상되고, 발광 소자의 외부 양자 효율을 향상시킬 수 있고, 발광 효율이 양호한 발광 장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 반사 전극(102)과 제 1 투명 전극(104)이 전기적으로 접속되고, 상기 반사 전극(102)의 전기 저항이 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항보다 작은 구성을 가짐으로써, 반사 전극(102)을 제 1 투명 전극(104)의 보조 배선으로서 사용할 수 있다. 이로써, 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항이 큰 것에 기인한, 전압 강하에 따른 발광 소자(121)면 내에서의 휘도 편차의 발생을 억제할 수 있다. 반사 전극(102)의 전기 저항은 전압 강하 억제의 관점에서 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항의 10분의 1 이하인 것이 더 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 반사 부재(120) 및 발광 소자(121)를 밀봉 부재(도시하지 않음)에 의해 외적 분위기로부터 차단하여, 발광 장치를 제작할 수 있다. 발광 장치에는 상술한 것 이외에 컨버터 등에 탑재된 집적 회로나 외부 입력 단자 등이 형성되어 있어도 좋다. 102a는 외부 입력 단자이며, 도 1b는 반사 전극(102)을 형성하는 것과 동시에 외부 입력 단자(102a)를 형성한 예이다.
여기서, 반사 부재(120)에 대해서 자세히 설명하기로 한다. 반사 부재(120)는 지지체(100), 반사 전극(102) 및 평탄화막(103)으로 구성되어 있다. 반사 전극(102) 표면에는 요철 구조가 형성되어, 반사된 광의 각도가 변화되는 구성이다. 요철의 크기는 요철 구조 표면에서의 거칠기 곡선 요소의 평균 높이 Rc가 0.01㎛ 이상 1000㎛ 이하이며, 인접한 꼭대기들 사이의 거리가 0.1㎛ 이상 1000㎛ 이하이면 좋고, 광이 효율적으로 산란되기 위해서 요철 구조 표면에서의 거칠기 곡선 요소의 평균 높이 Rc가 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 인접한 꼭대기들 사이의 거리가 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.
요철의 패턴으로서는 반구 형상이든 다각기둥 형상이든 좋고, 또 요철의 저면 형상은 규칙적이든 불규칙이든 상관없다. 저면 형상이 규칙적인 경우에는 그 형상이 원형이든 다각형이든 상관없지만, 테셀레이션(tessellation)이 가능한 삼각형이나 사각형, 육각형이 바람직하고 더 바람직한 형상은 정육각형이다. 요철 패턴을 규칙적으로 형성하는 경우에는 저면 형상이 육각형이며, 또 수직 방향의 단면 형상이 반구 형상인 패턴이 더 바람직한 구성이다. 또한, 요철 구조가 랜덤한 형상인 경우에는 광의 간섭 등의 영향을 받기 어려워서 균일한 광을 얻기 쉽다는 관점에서 바람직한 구성이다.
지지체(100)로서는 발광 소자(121)를 유지하는 역할을 할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 상관없다. 예를 들어, 유리 기판, 석영 기판, 유기 수지로 이루어진 기판이나 필름 외, 세라믹 기판, 금속 기판 등도 사용할 수 있다. 유기 수지로서는 예를 들어 아크릴 수지나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리에테르 술폰 수지(PES), 폴리아미드 수지, 시클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리염화비닐 수지 등을 들 수 있다. 지지체(100)는 상술한 것 이외에 보호막이나 보강을 위한 부재나 표면의 절연성을 확보하기 위한 부재(금속 기판 등 도전성을 갖는 기재를 이용하는 경우)가 형성된 구조체라도 좋다.
도 1a 및 도 1b에서 설명한 구성에서는 지지체(100)의 표면에 요철 구조가 형성되어 있다. 요철 구조를 형성하기 위해서는 에칭 가공이나 블라스트 가공 등을 이용하면 좋다. 지지체(100)의 재료가 유기 수지인 경우에는 스크린 인쇄나 오프셋 인쇄 등의 인쇄법, 디스펜서법, 잉크젯법 등의 액적 토출법, 디핑법, 임프린트법이나 다른 공지의 방법을 적절히 이용할 수 있다.
반사 전극(102)은 가시광에서의 반사율이 높으며 어느 정도 이상의 도전율을 갖는 재료로 형성하면 좋다. 반사 전극(102)에는 제 1 투명 전극의 전기 저항과 비교하여 상기 전기 저항보다 작은 전기 저항을 가질 수 있으면 보조 전극으로서의 역할을 할 수 있다. 전기 저항은 저항률과 단면적의 크기에 따라 결정되기 때문에, 재료 자체의 도전율이나 저항률에 관해서 큰 제한은 없다.
반사 전극(102)을 구성할 수 있는 재료의 예로서는 은, 알루미늄, 금, 니켈, 백금, 주석, 구리, 마그네슘, 팔라듐, 또는 이들 중에서 적어도 하나를 함유한 화합물이나 합금 또는 스테인리스강 등을 들 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 구성에서는 요철을 갖는 지지체(100) 위에 반사 전극(102)을 구성하는 재료를 형성함으로써, 지지체(100)에 형성된 요철 형상이 반영된 요철 구조를 표면에 갖는 반사 전극(102)을 형성할 수 있다. 반사 전극(102)을 형성하는 방법에 대해서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, CVD법 등의 증착법 외, 스핀 코팅법, 디핑법, 스프레이법, 그라비어 코팅이나 블레이드 코팅 등의 코팅법, 스크린 인쇄 등의 인쇄법, 무전해 도금법, 전해 도금법 등의 공지의 방법을 이용하면 좋다.
다른 구성으로서는 도 11에 도시한 바와 같이 요철 구조를 갖지 않는 지지체(100)를 사용하여 반사 전극(102c)을 형성한 후, 그 표면을 가공함으로써 요철 구조를 형성하여도 좋다. 요철 구조를 형성할 때는 에칭 가공이나 블라스트 가공 등 공지의 표면 가공 기술을 이용하면 좋다.
또한, 도 12에 도시한 바와 같이 지지체(100)로서 스테인리스로 대표되는 금속 기판 등 반사성이 높고 또 도전성을 갖는 기판을 사용한 경우, 지지체(100a)가 지지체(100)와 반사 전극(102)의 양쪽 기능을 갖도록 하여도 좋다. 이 경우에는 발광 장치 또는 조명 장치의 표면도 도전성이 되기 때문에, 절연성의 보호막(100b)을 적절히 형성하여도 좋다.
평탄화막(103)은 반사 전극(102) 표면의 요철을 평탄화하고 단락이나 전류 누설 등 발광 소자(121)에 대한 악영향을 완화하기 위해서 형성된다. 평탄화막(103)은 요철 구조에서의 골짜기와 꼭대기의 높이 차이가 가장 큰 부분을 적어도 덮는 정도의 두께를 가지면 좋지만, 상기 부분을 검출하기 어려운 경우에는 반사 부재의 요철에서의 거칠기 곡선 요소의 평균 높이 Rc의 2배 이상의 막 두께를 가지면 좋다.
평탄화막(103)으로서 사용할 수 있는 재료로서는 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 아크릴, BCB(벤조시클로부텐) 등을 들 수 있다. 또한, 제 1 투명 전극으로서 ITO 등 굴절률이 높은 투명 도전 재료를 사용한 경우에는 더 많은 광을 반사 전극(102)에 인도하기 위해서 굴절률이 높은 재료를 사용하는 것이 유효하다. 고굴절률 수지로서는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), TAC(트리아세틸 셀룰로오스) 등 외, 황을 함유한 폴리이미드 수지, 에피술파이드 수지, 티오우레탄 수지, 브롬화 방향족 수지 등의 브롬 또는 황이 함유된 수지나, 산화티타늄이나 산화지르코니아 등의 미소립을 분산시킨 수지 등을 들 수 있다. 상술한 높은 굴절률을 갖는 수지의 바람직한 굴절률은 1.6 내지 2.0이다.
평탄화막(103)은 스핀 코팅법, 디핑법, 스프레이법, 그라비어 코팅이나 블레이드 코팅 등의 코팅법, 스크린 인쇄 등의 인쇄법 등에 의해 형성하면 좋다.
평탄화막(103)에는 반사 전극(102)에 도달한 관통구멍(122)이 형성되어 있다. 관통구멍(122)은 반사 전극(102) 위의 전체면에 평탄화막의 재료를 형성한 후, 관통구멍(122)이 되는 부분만 제거하는 방법으로 형성하여도 좋고, 섀도 마스크를 이용하거나 인쇄법을 이용함으로써 아예 상기 부분에 재료층이 형성되지 않도록 형성하여도 좋다.
도 1a 및 도 1b에서는 관통구멍(122)을 슬릿 형상으로 형성하는 구성을 도시하였다. 도 1a 및 도 1b와 같이 평탄화막(103)은 관통구멍(122)에 의해 분단되어 섬 형상으로 복수 분할되어 있어도 좋다.
도 6a 및 도 6b에는 관통구멍(122)을 점 형상으로 형성하는 구성을 도시하였다. 본 실시형태에 제시하는 발광 장치 또는 조명 장치는 발광 영역 전체면에 형성된 반사 전극(102)을 보조 전극으로 하여, 관통구멍(122)을 통하여 전압이 보완됨으로써, 관통구멍(122)이 산재하는 구성이라도 효과적으로 발광 영역의 휘도 편차를 억제할 수 있다. 이로써, 유효 발광 면적을 확대할 수 있으므로 소비 전력의 저감에 기여한다.
또한, 관통구멍(122)의 형상은 상술한 것에 한정되지 않고 관통구멍(122)의 형상, 크기, 설치 간격 등은 제 1 투명 전극(104)의 전압 강하에 기인한 발광 소자의 발광 휘도 편차를 고려하여 허용가능한 발광 품질이 되도록 적절히 결정하면 좋다.
또한, 다른 구성으로서 도 10에 도시한 바와 같이 평탄화막(103a)을 도전성 고분자로 형성하는 경우라도 마찬가지로 제 1 투명 전극(104)의 전압 강하의 영향을 저감하여 발광 편차의 발생을 억제할 수 있다. 도전성 고분자로서는 예를 들어 폴리아닐린 및/또는 그 유도체, 폴리피롤 및/또는 그 유도체, 폴리티오펜 및/또는 그 유도체, 이들 2 종류 이상의 공중합체 등 π전자 공액계 도전성 고분자 중 투명성이 높은 물질을 선택하여 사용할 수 있다.
지지체(100) 위에는 투명 도전막으로 이루어진 제 1 투명 전극(104)이 형성되어 있다. 투명 도전막으로서는 산화인듐(In2O3), 산화인듐-산화주석(In2O3-SnO2: ITO라고도 함), 산화인듐-산화아연(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO)이나 갈륨을 첨가한 산화아연 등을 사용할 수 있다. 이들 도전성 금속 산화물막은 일반적으로는 스퍼터링에 의해 형성되지만, 졸-겔법 등을 응용하여 형성하여도 상관없다. 이 외에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 또는 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화티타늄) 등을 충분한 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 투명 도전막으로 하고, 제 1 투명 전극(104)으로서 사용할 수도 있다. 이들 재료는 일함수가 크기 때문에(구체적으로는 4.0eV 이상), 제 1 투명 전극(104)이 양극인 경우에 사용하는 것이 바람직하다.
또한, EL층(105)의 제 1 투명 전극(104)과 접촉하는 면에 후술할 복합 재료를 사용함으로써, 일함수의 크기에 상관없이 전극 재료를 선택할 수 있게 된다.
제 1 투명 전극(104)이 음극인 경우에는 일함수가 작은 (구체적으로는 3.8eV 이하) 재료, 구체적으로는 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 금속, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토금속, 및 이들을 함유한 합금(MgAg, AlLi 등), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 함유한 합금, 알루미늄(Al) 및 그 합금 등을 사용할 수 있다. 이들 재료도 충분한 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 투명 도전막으로 하고, 제 1 투명 전극(104)으로서 사용할 수 있게 된다.
또한, EL층(105)의 제 1 투명 전극과 접촉하는 면에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물, 또는 전자 수송성 물질에 상기 전자 수송성 물질에 대해서 전자 공여성을 나타낸 물질을 첨가한 재료(이하, 도너 준위를 갖는 재료라고 함)를 사용함으로써, 일함수의 크기에 상관없이 전극 재료를 선택할 수 있게 된다. 즉, ITO로 대표되는 산화물 투명 도전막을 음극의 재료로서 사용할 수 있다. 또한, 복합 재료로 이루어진 층과 도너 준위를 갖는 재료로 이루어진 층의 적층체로 이루어진 전하 발생층을 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다(다만, 이 경우에는 복합 재료로 이루어진 층이 제 1 투명 전극(104)과 접촉하는 것으로 함).
또한, 투광성을 갖는 도전성 고분자도 제 1 투명 전극(104)으로서 사용할 수 있다. 도전성 고분자로서는 예를 들어 폴리아닐린 및/또는 그 유도체, 폴리피롤 및/또는 그 유도체, 폴리티오펜 및/또는 그 유도체, 이들 2종류 이상의 공중합체 등 π전자 공액계 도전성 고분자를 사용할 수 있다.
제 1 투명 전극(104)은 이들 사용되는 재료에 따라 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법, MBE(molecular beam epitaxy)법, CVD법(MOCVD(metal organic CVD)법이나 ALD(atomic layer deposition)법)이나 졸-겔법, 스핀 코팅법, 디핑법, 스프레이법, 코팅법, 인쇄법 등 공지의 방법으로 제작할 수 있다.
도 1b에서 제 1 투명 전극(104)은 연속한 하나의 섬 형상으로 형성되어 있는 예를 도시하였지만, 이것은 전압 강하의 억제나 발광 면적의 관점에서 바람직한 일례이다. 제 1 투명 전극(104)은 다른 목적이나 편리성을 위해서 복수의 섬 형상으로 분할되어 형성되어 있어도 좋다.
EL층(105)은 제 1 투명 전극(104), 및 관통구멍(122)을 덮어 형성된다. EL층(105)의 적층 구조에 대해서는 특별히 한정되지 않고 발광층, 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 전자 수송층 또는 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 정공 수송층, 전자 주입성이 높은 물질을 함유한 전자 주입층, 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 정공 주입층, 양극성(bipolar property)의 물질(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)을 함유한 양극성층 등, 각 기능층을 적절히 조합하여 구성하면 좋다. 이들 기능층은 발광층 이외는 필수가 아니고, 또 상술한 것 이외에 다른 기능층을 구비하여도 좋다. 또한, 이러한 적층 구조를 발광 유닛이라고 하는 경우도 있다.
본 실시형태에서는 EL층(105)은 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705)을 갖는 구성에 대해서 설명하기로 한다(도 2 참조). 각 층의 구성 및 재료에 대해서 이하에 구체적으로 나타낸다.
정공 주입층(701)은 양극에 접촉하여 형성되고, 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 층이다. 몰리브덴 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등을 사용할 수 있다. 이 외, 프탈로시아닌(약칭: H2Pc)이나 구리 프탈로시아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로시아닌계 화합물, 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: DNTPD) 등의 방향족 아민 화합물, 또는 폴리(에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌술폰산)(PEDOT/PSS) 등의 고분자 등에 의해서도 정공 주입층(701)을 형성할 수 있다.
또한, 정공 주입층(701)으로서 정공 수송성이 높은 물질에 상기 정공 수송성이 높은 물질에 대해서 억셉터성을 나타내는 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용할 수도 있다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 양극에 접촉하여 형성함으로써, 일함수에 상관없이 양극을 형성하는 재료를 선택할 수 있다. 즉, 양극을 구성하는 재료로서 일함수가 큰 재료 뿐만 아니라 일함수가 작은 재료도 사용할 수 있다. 억셉터성 물질로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등을 들 수 있다. 또한, 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 원소 주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오븀, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 특히 산화몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
복합 재료에 사용하는 정공 수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 중합체 등) 등, 각종 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 복합 재료에 사용하는 유기 화합물로서는 정공 수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 이하에서는, 복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
예를 들어, 방향족 아민 화합물로서는, N,N'-디(p-톨릴)-N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(약칭: DTDPPA), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B) 등을 들 수 있다.
복합 재료에 사용할 수 있는 카르바졸 유도체로서는, 구체적으로는, 3-[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카르바졸-3-일)아미노]-9-페닐카르바졸(약칭: PCzPCN1) 등을 들 수 있다.
또한, 복합 재료에 사용할 수 있는 카르바졸 유도체로서는 상술한 것 이외에, 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약칭: CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카르바졸릴)페닐]벤젠(약칭: TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: CzPA), 1,4-비스[4-(N-카르바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등을 사용할 수 있다.
또한, 복합 재료에 사용할 수 있는 방향족 탄화 수소로서는 예를 들어, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-BuDNA), 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭:DPPA), 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약칭:t-BuDBA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:DNA), 9,10-디페닐안트라센(약칭:DPAnth), 2-tert-부틸안트라센(약칭:t-BuAnth), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약칭:DMNA), 2-tert-부틸-9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-비안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-비안트릴, 안트라센, 테트라센, 루브렌, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌 등을 들 수 있다. 또한, 이들 외에, 펜타센, 코로넨 등도 사용할 수 있다. 이와 같이 1×10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖고, 탄소수가 14 내지 42인 방향족 탄화 수소를 사용하는 것이 더 바람직하다.
복합 재료에 사용할 수 있는 방향족 탄화 수소는 비닐 골격을 가져도 좋다. 비닐기를 갖는 방향족 탄화 수소로서는 예를 들어, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭: DPVBi), 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭: DPVPA) 등을 들 수 있다.
또한, 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭: PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭: Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 이러한 복합 재료로 이루어진 층은 그 막 두께가 두껍든 얇든 구동 전압의 변화가 거의 없으므로 발광층으로부터 발광되는 광의 추출 효율이나 지향성 등을 제어하기 위한 광학 설계를 실시할 때 매우 적합하게 사용할 수 있다.
정공 수송층(702)은 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는 예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: NPB)이나, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭: MTDATA), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다. 여기서 기술한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 층은 단층에 한정되지 않고 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
또한, 정공 수송층(702)으로서, 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭: PVK)이나 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭: PVTPA) 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
발광층(703)은 발광성 물질을 함유한 층이다. 발광층(703)의 종류로서는 발광 중심 물질을 주성분으로 하는 단일막의 발광층이든 호스트 재료 내에 발광 중심 물질을 분산하는 소위 호스트-게스트형 발광층이든 어느 쪽이든 상관없다.
사용되는 발광 중심 재료에 제한은 없고, 공지의 형광 또는 인광을 발광하는 재료를 사용할 수 있다. 형광 발광성 재료로서, 예를 들어 N,N'-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약칭: YGA2S), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: YGAPA) 등 외에, 발광 파장이 450nm 이상인 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(9,10-디페닐-2-안트릴)트리페닐아민(약칭: 2YGAPPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: PCAPA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(약칭: TBP), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭: PCBAPA), N,N''-(2-tert-부틸안트라센-9,10-디일디-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민](약칭: DPABPA), N,9-디페닐-N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPAPPA), N,N,N',N',N'' N'',N''',N'''-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭: DBC1), 쿠마린30, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭: 2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭: 2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약칭: DPhAPhA), 쿠마린 545T, N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭: DPQd), 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭: BPT), 2-(2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭: DCM1), 2-{2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭: DCM2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭: p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭: p-mPhAFD), 2-{2-이소프로필-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭: DCJTI), 2-{2-tert-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭: DCJTB), 2-(2,6-비스{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭: BisDCM), 및 2-{2,6-비스[2-(8-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭: BisDCJTM) 등을 들 수 있다. 인광 발광성 재료로서는 예를 들어, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6) 외에, 발광 파장이 470nm 내지 500nm의 범위에 있는 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스[2-(3',5'-비스트리플루오로메틸페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIracac), 발광 파장이 500nm(녹색 발광) 이상의 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy)2(acac)), 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)), 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(dpo)2(acac)), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(p-PF-ph)2(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bt)2(acac)), 비스[2-(2'－벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C3'］이리듐(III)아세틸아세토네이토(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(piq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(acac), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린백금(II)(약칭: PtOEP), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen)) 등을 들 수 있다. 상술한 바와 같은 재료 또는 공지의 다른 재료 중에서 각각의 발광 소자의 발광색을 고려하여 선택하면 좋다.
호스트 재료를 사용하는 경우는, 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸 8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀라토)아연(II)(약칭: Znq), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트리일)트리스[1-페닐-1H-벤즈이미다졸](약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소쿠프로인(약칭: BCP), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카르바졸(약칭: CO11) 등의 복소환 화합물, NPB(또는 α-NPD), TPD, BSPB 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다. 또한, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 피렌 유도체, 크리센 유도체, 디벤조[g,p]크리센 유도체 등의 축합 다환 방향족 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는, 9,10-디페닐안트라센(약칭: DPAnth), N,N-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: DPhPA), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭 : YGAPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: PCAPA), N,9-디페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카르바졸-3-아민(약칭: PCAPBA), N,9-디페닐-N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), 6,12-디메톡시 5,11-디페닐크리센, N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭: DBC1), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: CzPA), 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭: DPPA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: DNA), 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭: t-BuDNA), 9,9'-비안트릴(약칭: BANT), 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-디일)디페난트렌(약칭: DPNS2), 3,3',3''-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약칭: TPB3) 등을 들 수 있다. 이들 및 공지의 물질 중으로부터 각각이 분산하는 발광 중심 물질의 에너지 갭(인광 발광의 경우는 3중항 에너지)보다 큰 에너지 갭(3중항 에너지)을 갖는 물질을 갖고, 또한 각각의 층이 가져야할 수송성에 합치한 수송성을 나타내는 물질을 선택하면 좋다.
전자 수송층(704)은 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층이다. 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸 8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약칭: BAlq) 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조 퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등으로 이루어진 층이다. 또한, 이 외, 비스[2-(2-히드록시페닐)벤즈옥사졸라토]아연(약칭: Zn(BOX)2), 비스[2-(2-히드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(약칭: Zn(BTZ)2) 등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등도 사용할 수 있다. 또한, 금속 착체 외에도, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD)나, 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등도 사용할 수 있다. 여기서 기술한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 상술한 것 이외의 물질을 전자 수송층(704)으로서 사용하여도 상관없다.
또한, 전자 수송층(704)은 단일 층인 것 뿐만 아니라 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것이라도 좋다.
또한, 전자 수송층(704)과 발광층(703) 사이에 전자 캐리어의 이동을 제어하는 층을 형성하여도 좋다. 이것은 상술한 바와 같은 전자 수송성이 높은 재료에 전자 트랩성이 높은 물질을 소량 첨가한 층이며, 전자 캐리어의 이동을 억제함으로써, 캐리어 밸런스(carrier balance)를 조절할 수 있다. 이와 같은 구성은 발광층(703)을 전자가 통과함으로써 생기는 문제(예를 들어, 소자 수명의 저하)의 억제에 큰 효과를 발휘한다.
전자 주입층(705)으로서는, 불화리튬(LiF), 불화세슘(CsF), 불화칼슘(CaF2) 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 또는, 전자 수송성을 갖는 물질로 이루어진 층 내에 상기 전자 수송성을 갖는 물질에 대해서 전자 공여성을 나타내는 물질(대표적으로는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물)을 함유시킨 재료(도너 준위를 갖는 재료), 예를 들어 Alq 내에 마그네슘(Mg)을 함유시킨 재료 등을 전자 주입층(705)으로서 사용할 수 있다. 또한, 전자 주입층(705)으로서 도너 준위를 갖는 재료를 사용한 구성은 제 2 투명 전극(106)으로부터 전자가 효율적으로 주입되기 때문에 더 바람직한 구성이다.
제 2 투명 전극(106)을 형성하는 물질로서는 제 2 투명 전극(106)을 음극으로서 사용하는 경우에는 일함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 음극 재료의 구체적인 예로서는, 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토금속, 및 이들을 함유한 합금(MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 함유한 합금 등을 사용할 수 있다. 그러나, 음극과 전자 수송층(704) 사이에 전자 주입층(705)을 형성함으로써, 일함수의 크기에 상관없이 Al, Ag, ITO, 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 산화인듐-산화주석 등 각종 도전성 재료를 음극으로서 사용할 수 있다. 이들 도전성 재료는 스퍼터링법이나 진공 증착법 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 제시하는 발광 장치는 제 2 투명 전극(106) 측으로부터 광을 추출하기 때문에, 제 2 투명 전극(106)도 투광성을 가질 필요가 있다. 따라서, 상술한 재료 중 투광성이 작은 재료에서는 투광성을 가질 정도의 막 두께로 사용한다. 또한, 제 2 투명 전극(106)은 이러한 막 두께의 재료층과 ITO 등의 투광성을 갖는 도전 재료의 적층체라도 좋다.
또한, 제 2 투명 전극(106)을 양극으로서 사용하는 경우에는, 일함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 산화인듐-산화주석(ITO: Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(Indium Zinc Oxide), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(IWZO) 등을 들 수 있다. 이들 도전성 금속 산화물막은 일반적으로 스퍼터링법으로 형성되지만, 졸-겔법 등을 응용하여 제작하여도 좋다. 예를 들어, 산화인듐-산화아연은 산화인듐에 대해서 1wt% 내지 20wt%의 산화아연을 첨가한 타깃을 사용하여 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(IWZO)은 산화인듐에 대해서 산화텅스텐을 0.5wt% 내지 5wt%, 산화아연을 0.1wt% 내지 1wt% 함유한 타깃을 사용하여 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
이 외, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화티타늄) 등을 들 수 있다. 투광성이 작은 이들 금속 및 원소는 투광성을 가질 정도의 막 두께로 사용한다. 제 2 투명 전극(106)은 이러한 막 두께의 재료와 ITO 등의 투광성을 갖는 도전 재료의 적층체라도 좋다.
또한, 상술한 복합 재료를 양극에 접촉하여 형성함으로써, 일함수의 크기에 상관없이 전극의 재료를 선택할 수 있다.
제 2 투명 전극(106)은 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 발광면 전체에 형성되어 있어도 좋지만, 도 7a 내지 도 8b에 도시한 바와 같이 관통구멍(122)과 겹친 부분에서 비형성부(106a)를 갖는 구조라도 좋다. 이러한 구성을 갖는 발광 장치 및 조명 장치는 제 1 투명 전극(104)과 반사 전극(102)이 접촉하는 관통구멍(122)에서 생긴 단차의 측면부 모두를 EL층(105)이 덮지 못한 경우라도 제 2 투명 전극(106)과 제 1 투명 전극(104)이 접촉하지 않으므로, 단락 불량의 발생을 억제할 수 있고 신뢰성이 높은 발광 장치 및 조명 장치로 할 수 있다. 이와 같이 비형성부(106a)를 갖는 제 2 투명 전극(106)을 형성하기 위해서는 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등 기판에 퇴적함으로써 막이 형성되는 형성법의 경우에는 섀도 마스크를 이용하고, 인쇄법이 이용 가능한 재료의 경우에는 인쇄법을 이용하여, 비형성부(106a) 이외의 곳에 선택적으로 막을 형성함으로써 제공할 수 있다. 또한, 전체면에 제 2 투명 전극(106)을 형성한 후에, 비형성부(106a)에 대응하는 부분에 포토리소그래피법을 이용한 에칭을 실시함으로써 개구를 형성하면 좋다.
또한, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이 관통구멍(122)에 대응하는 부분에 절연막(111)을 형성하는 구성이라도 마찬가지로 단락 불량의 발생을 억제할 수 있으며, 신뢰성이 높은 발광 장치 및 조명 장치를 제작할 수 있다. 절연막(111)은 유기 절연막이든 무기 절연막이든 어떤 것이든 상관없다. 공지의 재료를 사용하여 공지의 방법에 의해 형성하면 좋다.
또한, 도 14a 및 도 14b에 도시한 바와 같이 제 2 투명 전극(106) 위에 보조 배선(112)을 형성하여도 좋다. 이 경우에는 보조 배선(112)은 도전율이 높은 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도 14a 및 도 14b에 도시한 바와 같이 제 2 투명 전극(106)이 비형성부(106a)를 갖고, 섬 형상으로 분단되어 있는 경우에는 적어도 하나의 섬에는 하나의 보조 배선(112)이 접속되어 있는 것이 바람직하다. 도 14a 및 도 14b에서는 비형성부(106a)를 갖는 제 2 투명 전극(106)에 보조 배선(112)을 형성하는 예를 도시하였지만, 물론 도 1a 및 도 1b나 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이 제 2 투명 전극(106)이 발광 영역 전체면에 형성되어 있는 구성이든 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이 비형성부(106a)가 산재된 구성이든 마찬가지로 보조 배선(112)을 형성할 수 있다.
또한, 도 16에 도시한 바와 같이 제 2 투명 전극(106) 아래에 보조 배선(112a)을 형성하여도 좋다. 보조 배선(112a)은 도 14a 및 도 14b에 도시한 보조 배선(112)처럼 형성한다. 또한, 보조 배선(112a)과 EL층(105)은 접촉하여도 상관없지만, 보조 배선(112a)과 반사 전극(102)에 끼워진 부분의 발광은 추출하기 어렵기 때문에, 보조 배선(112a)과 EL층(105) 사이에는 절연막(112b)을 형성하는 것이 바람직하다. 절연막(112b)을 형성함으로써, 추출하기 어려운 발광이 생기지 않도록 할 수 있어서 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
보조 배선(112) 및 보조 배선(112a)의 형상 및 설치 간격에 대해서는 제 2 투명 전극(106)의 전기 저항에 의해 원하는 발광 품질이 되도록 적절히 설정하면 좋다.
또한, 상술한 EL층(105)은 도 3에 도시한 바와 같이 제 1 투명 전극(104)과 제 2 투명 전극(106) 사이에 발광 유닛이 복수 적층되어 있는 구조라도 좋다. 이 경우에는 적층된 제 1 발광 유닛(800)과 제 2 발광 유닛(801) 사이에는 전하 발생층(803)을 형성하는 것이 바람직하다. 전하 발생층(803)은 상술한 복합 재료로 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층(803)은 복합 재료로 이루어진 층과 다른 재료로 이루어진 층의 적층 구조라도 좋다. 이 경우에는 다른 재료로 이루어진 층으로서는 전자 공여성 물질과 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층이나 투명 도전막으로 이루어진 층 등을 사용할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 발광 소자는 발광 유닛 사이에서의 에너지 이동이나 소광 등의 문제가 일어나기 어렵고, 재료의 선택 폭이 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명을 겸비한 발광 소자로 하는 것이 용이하다. 또한, 한쪽 발광 유닛에서 인광 발광, 다른 쪽 발광 유닛에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다. 도 3에서는 2개의 발광 유닛(제 1 발광 유닛(800) 및 제 2 발광 유닛(801))이 적층되어 있는 구성을 예시하였지만, 3층 이상의 발광 유닛을 적층할 수도 있다. 이 경우에도 각 발광 유닛 사이에 전하 발생층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
각 발광 유닛은 도 2에 도시한 EL층(105)과 같은 구성을 각각 가지며, 발광층, 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 전자 수송층 또는 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 정공 수송층, 전자 주입성이 높은 물질을 함유한 전자 주입층, 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 정공 주입층, 양극성의 물질(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)을 함유한 양극성층 등 도 2를 설명할 때 EL층의 구성으로서 설명한 각 기능층을 적절히 조합하여 구성하면 좋다. 또한, 이들 기능층은 발광층 이외는 필수가 아니고, 또 상술한 것 이외에 다른 기능층을 가져도 좋다.
이들 층에 대한 상세한 사항은 상술한 설명과 마찬가지기 때문에 반복되는 설명은 생략하기로 한다. 도 2에 나타낸 EL층(105)의 설명을 참조하시기 바란다.
특히 도 3에 도시한 구성은 백색 발광을 얻는 경우에 바람직하고, 조명 용도로서 특히 유효하다. 도 1a 내지 도 2에 도시한 구성과 조합함으로써 고품질의 발광 장치, 조명 장치를 얻을 수 있다.
이어서, 상술한 바와 같은 발광 장치, 조명 장치를 제작하는 방법에 대해서 도 4a 내지 도 5c를 참조하면서 설명하기로 한다. 또한, 재료, 구성 및 자세한 제작 방법 등은 이미 설명하였기 때문에 반복되는 기재는 생략한다.
우선, 요철 구조부(101)가 형성된 지지체(100)를 준비한다(도 4a 참조). 이어서, 지지체(100) 위에 요철 구조부(101)를 덮어 반사 전극(102)을 형성한다(도 4b 참조). 도 4a 내지 도 4c에서는 반사 전극(102)과 동시에 외부 입력 단자(102a)를 형성하는 예를 도시하였다. 또한, 반사 전극(102)과 연속하여 형성되고, 요철 구조부(101)와 지지체(100) 주변부 사이에 위치하는 부분도 외부 입력 단자(102b)로서 사용할 수 있다. 이 후, 반사 전극(102) 위에 평탄화막(103)을 형성한다(도 4c 참조). 평탄화막(103)에는 반사 전극(102)이 노출되도록 관통구멍(122)이 형성된다. 관통구멍(122)의 형상은 도 4c에 도시한 바와 같이 슬릿 형상이며, 또 상기 슬릿에 의해 평탄화막(103) 자체가 복수의 섬 형상으로 분단되어 있는 형상이라도 좋고, 격자 형상이든 점 형상이든 나선 형상이든 어떤 형상이든 상관없다. 그 형성 폭이나 형성 간격은 이후에 형성할 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항에 따라 다르기 때문에 적절히 설정하면 좋다.
상술한 공정에 의해 반사 부재(120)를 형성할 수 있다.
반사 부재(120) 위에 제 1 투명 전극(104)을 형성한다(도 5a 참조). 제 1 투명 전극(104)은 관통구멍(122)을 통하여 반사 전극(102)에 전기적으로 또는 직접 접속된다. 이로써, 제 1 투명 전극(104)의 전기 저항의 크기를 보완하고 발광면에서의 휘도 편차가 저감된 발광 장치 또는 조명 장치를 제공할 수 있다.
이어서, EL층(105)을 형성한다(도 5b 참조). EL층(105)의 구성은 공지의 구성 중 어떤 것이든 상관없다.
이 후, 제 2 투명 전극(106)을 형성하여, 발광 소자(121)가 완성된다(도 5c 참조). 제 2 투명 전극(106)은 외부 입력 단자(102a)가 형성되어 있는 부분까지 연장되어 형성됨으로써 외부 신호와 접속될 수 있다.
도 13a 및 도 13b에는 밀봉 구조 및 모듈화의 일례를 도시하였다. 반사 부재(120) 위에 형성된 발광 소자(121)는 반사 부재(120)와 투명 밀봉 부재(108)를 씰재(107)에 의해 접합함으로써, 외부 분위기로부터 차단된다. 또한, 건조제(desiccant)(113)를 씰재의 안쪽에 제공함으로써, 외부 분위기로부터 진입하는 물의 영향을 저감할 수 있어서 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 씰재(107)(건조제(113)), 반사 부재(120), 밀봉 부재(108)로 둘러싸인 공간(109)에는 충전재를 밀봉하여도 좋다. 상기 충전재의 선택에 따라 광 추출 효율의 향상이나 밀봉 대책의 강화를 도모할 수도 있다.
도 13b에서는 컨버터(110)를 반사 부재(120) 위에 형성하는 예를 도시하였다. 컨버터(110)는 이와 같이 모듈화하여도 좋고, 외부 장치에 탑재하여도 좋다. 이와 같이 모듈화함으로써, 외부 장치를 간략화 또는 다른 발광 장치 또는 조명 장치와 공통화할 수 있다. 이것은 본 발광 장치 또는 조명 장치의 보급이라는 관점에서 바람직한 구성이다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 의해 형성된 발광 장치를 사용한 조명 장치에 대해서 도 15a 및 도 15b를 사용하여 설명하기로 한다.
도 15a는 조명 장치(탁상 조명 장치(3000))이며, 조명부(7501), 갓(傘)(7502), 가변 암(arm)(7503), 지주(7504), 밑받침(7505), 전원 스위치(7506)를 포함한다. 또한, 조명 장치는 본 발명의 일 형태에 의해 형성되는 발광 장치를 조명부(7501)에 사용함으로써 제작된다. 또한, 조명 장치에는 도 15a에 도시한 탁상 조명 장치 외, 천장 고정형 조명 장치 또는 벽걸이형 조명 장치 등도 포함된다.
또한, 본 발명의 일 형태를 적용하여 형성되는 발광 장치는 보조 전극의 단차에 기인한 단락이 억제되는 데다가 전력이 손실되지 않으면서 면내 휘도가 균일화되고 양산화의 설비 투자 비용이 작은 발광 장치이기 때문에, 조명 장치(탁상 조명 장치(3000)의 조명부(7501)에 사용함으로써 신뢰성이 높고 소비 전력이 작고 고품질이며 또 저렴한 조명 장치(탁상 조명 장치)를 제공할 수 있다.
도 15b는 본 발명의 일 형태를 적용하여 형성되는 발광 장치를 실내 조명 장치로서 사용한 예이다. 본 발명의 일 형태인 발광 장치는 보조 전극을 사용함으로써 대면적화에 유리하기 때문에, 천장 고정형 조명 장치(3001)로 나타낸 바와 같이 대면적 조명 장치로서 사용할 수 있다. 그 외, 벽걸이형 조명 장치(3002)로서 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 형태를 적용하여 형성되는 발광 장치 또는 조명 장치는 발광면 내의 휘도 변화가 작고 또 발광 효율이 양호하면서도, 비용을 대폭으로 증가시키지 않고 제작할 수 있는 발광 장치 또는 조명 장치이다.
100: 지지체 100a: 지지체
100b: 보호막 101: 요철 구조부
102: 반사 전극 102a: 외부 입력 단자
102b: 외부 입력 단자 102c: 반사 전극
103: 평탄화막 103a: 평탄화막
104: 제 1 투명 전극 105: EL층
106: 제 2 투명 전극 106a: 비형성부
107: 씰재 108: 밀봉 부재
109: 공간 110: 컨버터
111: 절연막 112: 보조 배선
112a: 보조 배선 112b: 절연막
113: 건조제 120: 반사 부재
121: 발광 소자 122: 관통구멍
701: 정공 주입층 702: 정공 수송층
703: 발광층 704: 전자 수송층
705: 전자 주입층 800: 제 1 발광 유닛
801: 제 2 발광 유닛 803: 전하 발생층
3000: 탁상 조명 장치 3001: 천장 고정형 조명 장치
3002: 벽걸이형 조명 장치 7501: 조명부
7502: 갓 7503: 가변 암(arm)
7504: 지주 7505: 밑받침
7506: 전원 스위치

Claims (26)

  1. 복수의 요철을 갖는 반사 전극과, 상기 반사 전극을 덮는 평탄화막을 포함하는 반사 부재와;
    투광성을 갖는 밀봉 부재와;
    상기 반사 부재와 상기 밀봉 부재 사이에 있고, 제 1 투명 전극과 제 2 투명 전극 사이에 EL층을 포함하는 발광 소자와;
    상기 제 2 투명 전극과 상기 EL층 사이의 절연층을 포함하고,
    상기 반사 전극의 전기 저항은 상기 제 1 투명 전극의 전기 저항보다 낮고,
    상기 반사 전극은 상기 평탄화막 내에 형성된 관통구멍을 통하여 상기 제 1 투명 전극에 전기적으로 접속되고,
    상기 절연층은 상기 관통구멍과 중첩되는, 발광 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 전극 내에 형성된 개구를 더 포함하고,
    상기 개구는 상기 관통구멍과 중첩되는, 발광 장치.
  6. 복수의 요철을 갖는 반사 전극과;
    상기 반사 전극 위에 있고 관통구멍을 갖는 평탄화막과;
    상기 평탄화막 위의 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극 위의 EL층과;
    상기 EL층 위의 제 2 전극과;
    상기 제 1 전극과 상기 EL층 사이의 절연층을 포함하고,
    상기 제 1 전극이 상기 관통구멍을 통하여 상기 반사 전극에 전기적으로 접속되고,
    상기 절연층은 상기 관통구멍과 중첩되는, 발광 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전극 내에 형성된 개구를 더 포함하고,
    상기 개구는 상기 관통구멍과 중첩되는, 발광 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 평탄화막은 도전성을 갖는 유기 수지를 포함하는, 발광 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 평탄화막의 굴절률은 1.6 내지 2.0인, 발광 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    복수의 요철을 갖는 절연 기판을 더 포함하고,
    상기 반사 전극의 복수의 요철의 형상은 상기 절연 기판의 복수의 요철의 형상을 따르는, 발광 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    절연 기판을 더 포함하고,
    상기 절연 기판은 평탄한, 발광 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    도전성을 갖는 기판을 더 포함하는, 발광 장치.
  15. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 반사 전극 내에 함유된 재료가 은, 알루미늄, 금, 니켈, 백금, 주석, 구리, 마그네슘, 및 팔라듐 중에서 선택된 금속; 상기 금속을 함유한 화합물; 상기 금속을 함유한 합금; 또는 상기 금속을 함유한 스테인리스강(stainless steel)인, 발광 장치.
  16. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 반사 전극의 복수의 요철의 평균 높이 Rc가 0.01㎛ 이상 100㎛ 이하이고,
    상기 요철에 인접한 요철의 꼭대기들 사이의 거리가 0.1㎛ 이상 100㎛ 이하인, 발광 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 6 항에 따른 발광 장치를 포함하는, 조명 장치.
  18. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 요철 각각은 다각기둥 형상을 갖는, 발광 장치.
  19. 삭제
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