KR101955896B1 - 발광 장치, 조명 장치, 및 발광 장치의 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 효율이 높고 면 내에서 균일하게 발광하고, 광 추출 효율이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 상기 발광 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 상기 발광 장치를 사용한 조명 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
기판 위에 형성된 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유한 층, 상기 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위에 형성된 섬 형상의 절연층, 상기 절연층 위에 형성된 섬 형상의 보조 전극층, 및 상기 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위 및 상기 보조 전극층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극을 갖는 발광 장치를 제공한다.
기판 위에 형성된 제 1 전극, 상기 제 1 전극 위에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유한 층, 상기 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위에 형성된 섬 형상의 절연층, 상기 절연층 위에 형성된 섬 형상의 보조 전극층, 및 상기 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위 및 상기 보조 전극층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극을 갖는 발광 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 일렉트로루미네선스(EL: Electro Luminescence)에 의해 발광하는 발광 장치 및 상기 발광 장치의 제작 방법 및 조명 장치에 관한 것이다.
최근에 들어, 일렉트로루미네선스를 이용한 발광 소자의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이들 발광 소자의 기본적인 구성은 한 쌍의 전극 사이에 발광 물질을 함유한 발광층을 설치한 단순한 구조이며, 박형 경량으로 제작할 수 있고 입력 신호에 고속으로 응답할 수 있고, 저전압의 직류 전류로 구동할 수 있는 등의 특성을 갖는다.
EL을 이용한 발광 소자(이하, EL 소자라고 함)의 응용으로서는, 주로 디스플레이와 조명이 기대되고 있다. EL 소자는 막 형상으로 형성할 수 있기 때문에, 면 형상으로 발광을 얻을 수 있다. 따라서, 대면적 소자를 형성할 수 있다. 조명의 응용을 고려한 경우, 이것은 백열 전구나 LED로 대표되는 점광원, 또는 형광등으로 대표되는 선광원에서는 얻기 어려운 특색이다. 예를 들어 시트 형상 조명 등 종래 없었던 형상을 갖는 조명 장치를 제작할 수 있을 것이다. 또한, 면광원이기 때문에, 자연광에 더 가까운 조명을 간편하게 얻을 수 있게 된다.
EL 소자는 발광 물질이 유기 화합물인지 무기 화합물인지에 따라 크게 나눌 수 있다. 발광 물질에 유기 화합물을 사용하고 한 쌍의 전극 사이에 상기 유기 화합물을 함유한 층(EL층이라고도 함)을 설치한 유기 EL 소자의 경우에는, 발광 소자에 전압을 인가함으로써 음극으로부터는 전자, 양극으로부터는 정공(홀)이 각각 발광성 유기 화합물을 함유한 층에 주입되어 전류가 흐른다. 그리고, 주입된 전자 및 정공이 발광성 유기 화합물을 여기 상태로 하여, 여기된 발광성 유기 화합물로부터 발광을 얻는다.
또한, 유기 화합물이 만드는 여기 상태의 종류로서는 일중항 여기 상태와 삼중항 여기 상태가 알려져 있으며, 둘 중 어느 여기 상태를 거친 경우라도 발광할 수 있다고 생각된다.
이러한 EL 소자의 전력 효율을 향상시키는 방법 중의 하나로서, EL 소자의 구동 전압을 저전압화하는 것이 검토되고 있다. 이것은 더 낮은 전압으로 같은 전류량을 투입하면, 소비 전력량을 낮게 억제할 수 있기 때문이다. 그러나, 일반적으로 낮은 전압으로 구동할 수 있는 EL 소자는 구동 전압의 미소한 변화에 의해 휘도가 크게 변화한다.
조명으로서 사용하는 데에 충분한 양의 광속(光束)을 EL 발광 소자로부터 얻기 위해서는, EL 소자의 발광 면적을 넓게 하는 방법이 간편하지만, 발광 면적을 넓게 한 경우, 투명 전극의 전압 강하의 영향에 의해 발광면 내에서 발생하는 휘도 불균일이 우려된다. 특히, 낮은 전압으로 구동할 수 있는 EL 발광 소자는 그 영향을 많이 받기 때문에 대책이 필요하다.
이 대책으로서는 투명 전극 위에 저저항 보조 배선을 형성한 구조가 보고되어 있다(특허 문헌 1 참조). 이 방법으로는, 투명 전극 위에 저저항 보조 배선을 형성하고 보조 배선 위에만 무기 절연층을 형성함으로써, 발광 소자면 내에서의 균일한 발광과 보조 배선 위의 무효 전력의 삭감을 실현한다.
특허 문헌 1에 개시된 발광 장치에 있어서, EL층에서 발광한 광은 투명 전극 및 투명 기판을 통하여 외부의 공기 중으로 방출된다. 특허 문헌 1에 개시된 발광 장치의 투명 전극으로서 사용된 ITO(인듐 주석 산화물; Indium Tin Oxide)의 굴절률은 약 2.0이고, 투명 기판으로서 사용된 유리의 굴절률은 일반적으로 약 1.6이고, 공기의 굴절률은 1이다. 따라서, 투명 전극과 투명 기판의 경계면, 및 투명 기판과 공기의 경계면에서는 전반사가 일어나, 외부 공기 중으로 방출되지 않는 광이 많고 광 추출 효율이 낮다는 문제가 있다.
특허 문헌 1에서는 광 추출 효율을 높이기 위해서 투명 기판에 돔 형상 돌기부를 형성한 구조를 보고하고 있다. 이 구조는 투명 기판과 공기의 경계면에서 전반사하는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 이러한 구성을 이용하여도 투명 전극과 투명 기판의 경계면에서 전반사한 광을 추출할 수 없기 때문에, 발광 장치의 광 추출 효율은 아직 충분하지 않다. 따라서, 광 추출 효율을 더 향상시킬 필요가 있다.
따라서, 전력 효율이 높고 면 내에서 균일하게 발광하고 광 추출 효율이 높은 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 상기 발광 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 상기 발광 장치를 사용한 조명 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 트랜지스터 등이 형성된 소자 기판과 반대측으로부터 발광을 추출하는 구조(전면 발광(top-emission) 구조)를 채용하는 것에 착안하였다.
즉, 본 발명의 일 형태는 기판 위에 형성된 제 1 전극과, 제 1 전극 위에 형성된 발광성 유기 화합물을 함유한 층과, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위에 형성된 섬 형상의 절연층과, 절연층 위에 형성된 섬 형상의 보조 전극층과, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위 및 보조 전극층 위에 형성된 가시광에 대한 투광성(이하, 단순히 투광성이라고도 함)을 갖는 제 2 전극을 갖는 발광 장치이다.
본 발명의 일 형태는 발광성 유기 화합물을 함유한 층(EL층) 위에 섬 형상의 절연층 및 절연층과 겹치는 섬 형상의 보조 전극층을 갖기 때문에, 전압 강하를 억제하고, 면 내에서의 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 보조 전극층과 EL층 사이에 절연층을 갖기 때문에, 보조 전극층으로 차광되는 부분의 EL층에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 공급 전력을 보조 전극층 및 절연층이 형성되지 않는 부분의 발광에 고효율로 기여시킬 수 있기 때문에, 전력 효율의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 전면 발광 구조를 채용하기 때문에 소자가 형성된 기판을 통하여 광을 추출할 필요가 없다. 따라서, 소자 기판에 의해 발광이 흡수될 우려가 없기 때문에, 투광성에 대해서 특별히 고려되지 않는 저렴한 소자 기판을 사용할 수 있다. 또한, 소자 기판으로서 플라스틱 등 깨지기 어렵거나 플렉시블한 기판도 사용할 수 있기 때문에, 실용화 범위가 넓어진다.
또한, 투광성을 갖는 전극의 대표적인 예인 ITO의 굴절률은 약 2.0이고, 소자 기판의 대표적인 예인 일반적인 유리 기판의 굴절률은 약 1.6이며, 양쪽 모두 공기의 굴절률 1보다 크다. 따라서, 상기 전극이 형성된 상기 기판측으로부터 광을 추출하려고 하면, 상기 전극과 상기 기판의 경계면, 및 상기 기판과 공기의 경계면에서는 전반사가 일어나, 외부 공기 중에 발광을 추출하는 효율, 소위 광 추출 효율이 낮다.
한편, 전면 발광 구조에서 전반사가 일어나는 부분은 투광성을 갖는 전극과 공기의 경계면뿐이다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 전면 발광 구조의 발광 장치는 배면 발광(bottom emission) 구조의 발광 장치보다 광 추출 효율을 높일 수 있다.
게다가 본 발명의 일 형태인 전면 발광 구조의 발광 장치는 배면 발광 구조와 비교하여, 광 추출 효율을 향상시키기 위한 각종 방법을 용이하게 적용할 수 있다.
상기 본 발명의 일 형태인 발광 장치에 있어서, 투광성을 갖는 제 2 전극은 요철을 가져도 좋다. 또한, 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층을 제 2 전극 위에 구비하여도 좋다. 제 2 전극 위에 요철을 형성함으로써, 광 추출 효율을 높일 수 있다.
상기 구성의 발광 장치에 있어서, 발광성 유기 화합물을 함유한 층은 유기 화합물과 금속 산화물을 함유한 복합 재료층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 복합 재료층을 형성함으로써, 전극으로부터 발광 물질에 흐르는 캐리어의 주입성을 향상시켜 발광 소자의 구동 전압을 저감할 수 있다.
특히, 복합 재료층을 제 1 전극에 접하여 형성하면, 제 1 전극에 사용하는 물질에는 일함수의 크기에 상관없이 다양한 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 따라서, 제 1 전극에 사용할 수 있는 반사율이 높은 재료의 선택 범위가 넓어져 바람직하다.
또한, 복합 재료층을 제 2 전극에 접하여 형성하면, 제 2 전극을 형성할 때 EL층이 받는 데미지를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 일 형태인 발광 장치에 있어서, 기판과 제 1 전극 사이에 요철을 가져도 좋다. 소자 기판과 반사 전극 사이에 요철을 갖는 층을 형성함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 발광 장치를 포함한 조명 장치도 본 발명의 일 형태에 포함된다.
본 발명의 다른 일 형태는 기판 위에 제 1 전극을 형성하고, 제 1 전극 위에 발광성 유기 화합물을 함유한 층을 형성하고, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위에 섀도 마스크(shadow mask)를 배치하고, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위에 섬 형상의 절연층을 형성하고, 절연층 위에 섬 형상의 보조 전극층을 형성하고, 섀도 마스크를 제거하고, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 위 및 보조 전극층 위에 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극을 형성하는, 발광 장치의 제작 방법이다.
상기 제작 방법은 절연층과 보조 전극층을 동일 마스크를 이용하여 위치 맞춤을 다시 하지 않고 연속적으로 패턴을 성막(成膜)하기 때문에, 발광 장치를 간편하게 제작할 수 있다. 또한, 고정밀도의 위치 맞춤 기구를 이용할 필요가 없기 때문에, 저렴한 제조 설비를 이용하여 제작할 수 있다.
상기 제작 방법에 있어서, 제 2 전극을 형성한 후, 상기 제 2 전극에 요철을 형성하여도 좋다. 또한, 제 2 전극을 형성하고 나서, 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층을 형성하여도 좋다.
상기 제작 방법에 있어서, 발광성 유기 화합물을 함유한 층 중의 한 층으로서 제 1 전극과 접하고 유기 화합물과 금속 산화물을 함유한 복합 재료층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 전극과 접하고 유기 화합물과 금속 산화물을 함유한 복합 재료층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 의해, 전력 효율이 높고 면 내에서 균일하게 발광하고 광 추출 효율이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 발광 장치의 제작 방법을 제공할 수 있다. 또는, 상기 발광 장치를 사용한 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 EL층의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 제작 방법을 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 형태인 조명 장치를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 EL층의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 제작 방법을 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 형태인 조명 장치를 도시하는 도면.
실시형태에 대해서 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 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 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에서도 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치에 대해서 도 1a 및 도 1b를 사용하여 설명하기로 한다. 도 1b는 도 1a에 도시한 발광 장치(10)의 a-b 사이, b-d 사이, 및 c-d 사이의 단면도를 도시한다.
도 1b에 도시한 발광 장치는 기판(100) 위에 제 1 전극(101)을 갖고, 제 1 전극(101) 위에 발광층을 함유한 EL층(102)을 갖는다. 또한, EL층(102) 위에 섬 형상의 절연층(104), 절연층(104)과 겹치는 섬 형상의 보조 전극층(106), 및 EL층(102)과 보조 전극층(106)에 접하는, 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극(108)을 갖는다. 더구나 발광 장치(10)는 제 1 전극(101)과 같은 재료로 형성한 도전층(111)을 갖는다. 도전층(111)은 접속 단자로서 기능한다.
발광 장치(10)는 제 2 전극(108)과 접하는 보조 전극층(106)을 갖기 때문에, 전압 강하를 억제하며 면 내에서의 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 보조 전극층(106)과 EL층(102) 사이에 절연층(104)을 갖기 때문에, 보조 전극층(106)으로 차광되는 부분의 EL층(102)에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 보조 전극층(106) 및 절연층(104)이 형성되지 않는 부분의 발광에 공급 전력을 고효율로 기여시킬 수 있기 때문에, 전력 효율의 저하를 억제할 수 있다.
일반적으로 배면 발광 구조의 발광 장치는 투광성을 갖는 전극과 투광성을 갖는 소자 기판의 경계면, 및 상기 소자 기판과 공기의 경계면의 2군데에서 전반사가 일어난다. 그러나, 전면 발광 구조인 발광 장치(10)에 있어서, 전반사가 일어나는 경계면은 투광성을 갖는 전극과 공기의 경계면뿐이다. 그래서, 발광 장치(10)는 배면 발광 구조의 발광 장치와 비교하여 광 추출 효율이 높다.
또한, 배면 발광 구조와 비교하여 전반사가 일어나는 부분이 적기 때문에, 전면 발광 구조인 발광 장치(10)는 광 추출 효율을 향상시키기 위한 각종 방법을 용이하게 적용할 수 있다. 예를 들어 요철을 갖는 제 2 전극(108)을 가지거나 제 2 전극(108) 위에 요철을 갖는 층을 적층하여도 좋다.
EL층(102)은 발광 물질을 함유한 발광층을 갖는다. EL층(102)은 발광층 외에 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층, 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 층, 전자 주입성이 높은 물질을 함유한 층, 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 층, 쌍극성(bipolar) 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질)을 함유한 층 등을 적절히 조합한 적층 구조를 구성할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 발광 장치(10)의 제작 방법에 대해서 도 3a 내지 도 3d를 사용하여 설명한다.
우선, 기판(100) 위에 제 1 전극(101), 및 제 1 전극(101)과 같은 재료로 이루어진 도전층(111)을 형성한다.
기판(100)의 재료로서는 발광 소자의 지지체로서 기능하는 재료를 사용하면 좋고, 예를 들어 유리, 플라스틱, 금속 등을 사용할 수 있다.
발광 소자로부터 발광한 광을 트랜지스터 등이 형성된 소자 기판을 통하여 외부에 추출하는 배면 발광 구조에서는 소자 기판이 가시광에 대한 투광성을 가질 필요가 있다. 한편, 본 발명의 일 형태는 전면 발광 구조를 채용한다. 그래서, 기판(100)으로부터 광을 추출할 필요가 없기 때문에, 기판(100)의 재료에 관하여 제한이 없으며 저렴한 기판을 사용할 수 있다. 예를 들어 기판(100)으로서 플라스틱 등 플렉시블 기판을 사용할 수도 있다.
반사 전극인 제 1 전극(101)을 형성하기 전에 기판(100) 위에 요철(또는 요철을 갖는 층)을 형성하여도 좋다. 요철을 형성함으로써, 반사 전극의 기능을 높여서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 요철의 재료, 굴절률, 가시광에 대한 투광성 등은 특별히 한정되지 않는다. 요철은 열처리하여 형성하여도 좋고, 형성 방법에도 제한이 없다. 예를 들어, 나노 임프린트법(nanoimprint method)이나 포토리소그래피 공정을 이용할 수 있다.
제 1 전극(101)은 양극으로서 기능하고, 또 반사 전극으로서 기능하는 층이다. 예를 들어 알루미늄을 함유한 합금(알루미늄 합금)을 사용함으로써, 반사율이 우수한 전극을 얻을 수 있다. 알루미늄 합금으로서는 알루미늄과 티타늄의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 알루미늄 합금막과, 금속 또는 금속 산화물을 함유한 막을 적층한 막을 사용하여도 좋다. 알루미늄 합금막 위에 금속 또는 금속 산화물을 함유한 막을 적층함으로써, 알루미늄 합금의 산화를 억제하고, 제 1 전극(101)으로부터 EL층(102)으로 흐르는 정공의 주입성을 양호하게 유지할 수 있다. 금속 또는 금속 산화물을 함유한 막의 재료로서는 티타늄, 산화티타늄 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 재료는 지각(地殼)에 존재하는 양이 많고 저렴하기 때문에, 발광 소자의 제작 비용을 저감할 수 있어 바람직하다. 특히, 알루미늄 및 티타늄은 지각에 존재하는 양이 매우 많아 더 바람직하다. 제 1 전극(101)은 반사율을 높이기 위해서 요철을 가져도 좋다.
특히, 후술할 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 억셉터성 물질(acceptor substance)을 함유시킨 복합 재료를 사용한 층(복합 재료층)을 제 1 전극(101)에 접하여 형성하면, 제 1 전극(101)에 사용하는 물질은 일함수의 크기에 상관없이 다양한 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 따라서, 제 1 전극(101)에 사용할 수 있는 반사율이 높은 재료의 선택 범위가 넓어져 바람직하다.
다음에, 제 1 전극(101) 위에 EL층(102)을 형성한다(도 3a 참조). 본 실시형태에 있어서, EL층(102)은 양극(제 1 전극(101)) 측으로부터 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705)을 갖는다(도 2a 참조).
정공 주입층(701)은 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는, 예를 들어 몰리브덴 산화물, 티타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크롬 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등의 금속 산화물을 사용할 수 있다. 또한, 프탈로시아닌(약칭: H2Pc), 구리(II)프탈로시아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로시아닌계 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 저분자 유기 화합물인 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-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)비페닐(약칭: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭: DPA3B), 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) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 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 들 수 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스티렌설폰산)(PAni/PSS) 등의 산을 첨가한 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
특히, 정공 주입층(701)으로서, 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 정공 수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용함으로써, 제 1 전극(101)으로부터의 정공 주입성을 양호하게 하고, 발광 소자의 구동 전압을 저감할 수 있다. 이들 복합 재료는 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 공증착함으로써 형성할 수 있다. 상기 복합 재료를 사용하여 정공 주입층(701)을 형성함으로써, 제 1 전극(101)으로부터 EL층(102)에 정공을 용이하게 주입할 수 있게 된다.
복합 재료에 사용되는 유기 화합물로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등과 같은 다양한 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 물질이라면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 이하에서는, 복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
복합 재료에 사용할 수 있는 유기 화합물로서는, 예를 들어 TDATA, MTDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B, PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD), N, N'-비스(3-메틸페닐)-N, N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: TPD), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭: BPAFLP) 등의 방향족 아민 화합물이나, 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), 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭: PCzPA), 1,4-비스[4-(N-카르바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등의 카르바졸 유도체를 사용할 수 있다.
또한, 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), 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]-2-tert-부틸안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센 등의 방향족 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 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, 펜타센, 코로넨, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭: DPVBi), 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭: DPVPA) 등의 방향족 탄화수소 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 전자 수용체로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등의 유기 화합물이나, 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 원소 주기율표의 4족 내지 8족에 속한 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.
또한, 상술한 PVK, PVTPA, PTPDMA, Poly-TPD 등의 고분자 화합물과, 상술한 전자 수용체를 사용하여 복합 재료를 형성하여 정공 주입층(701)에 사용하여도 좋다.
정공 수송층(702)은 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는, 예를 들어 NPB, TPD, BPAFLP, 4,4'-비스[N-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: DFLDPBi), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있다. 여기에 든 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이라면 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)에는 CBP, CzPA, PCzPA와 같은 카르바졸 유도체나 t-BuDNA, DNA, DPAnth와 같은 안트라센 유도체를 사용하여도 좋다.
또한, 정공 수송층(702)에는 PVK, PVTPA, PTPDMA, Poly-TPD 등의 고분자 화합물을 사용할 수도 있다.
발광층(703)은 발광 물질을 함유한 층이다. 발광 물질로서는 예를 들어, 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다.
발광층(703)에 사용할 수 있는 형광성 화합물로서는, 예를 들어 청색계 발광 재료로서, 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), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭: PCBAPA) 등을 들 수 있다. 또한, 녹색계 발광 재료로서, 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), N-[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) 등을 들 수 있다. 또한, 황색계 발광 재료로서, 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭: BPT) 등을 들 수 있다. 또한, 적색계 발광 재료로서는, 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) 등을 들 수 있다.
또한, 발광층(703)에 사용할 수 있는 인광성 화합물로서는, 예를 들어 청색계 발광 재료로서, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2' ]이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭: FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2' ]이리듐(III)피콜리네이트(약칭: FIrpic), 비스{2-[3',5'-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디나토-N,C 2' }이리듐(III)피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C 2' ]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIr(acac)) 등을 들 수 있다. 또한, 녹색계 발광 재료로서, 트리스(2-페닐피리디나토-N,C 2' )이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토-N,C 2' )이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(ppy)2(acac)), 비스(1,2-디페닐-1H-벤즈이미다졸라토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(pbi)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(bzq)2(acac)), 트리스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)(약칭: Ir(bzq)3) 등을 들 수 있다. 또한, 황색계 발광 재료로서, 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C 2' )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,C 2' )이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(bt)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)-5-메틸피라지나토]이리듐(III)(약칭: [Ir(Fdppr-Me)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스{2-(4-메톡시페닐)-3,5-디메틸피라지나토}이리듐(III)(약칭: [Ir(dmmoppr)2(acac)]) 등을 들 수 있다. 또한, 주황색계 발광 재료로서, 트리스(2-페닐퀴놀리나토-N,C 2' )이리듐(III)(약칭: [Ir(pq)3)], 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C 2' )이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: [Ir(pq)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스(3,5-디메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-Me)2(acac)]), (아세틸아세토나토)비스(5-이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: [Ir(mppr-iPr)2(acac)]) 등을 들 수 있다. 또한, 적색계 발광 재료로서, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C 3 ' ]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C 2' )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)), (디피바로일메타나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(dpm)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀백금(II)(약칭: PtOEP) 등의 유기 금속 착체를 들 수 있다. 또한, 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭: Tb(acac)3(Phen)), 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)) 등의 희토류 금속 착체에서는 희토류 금속 이온으로부터(상이한 다중도 간의 전자 전이에 의해) 발광하기 때문에, 인광성 화합물로서 사용할 수 있다.
또한, 발광층(703)으로서는, 상술한 발광 물질(게스트 재료)을 다른 물질(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 하여도 좋다. 호스트 재료로서는 다양한 물질을 사용할 수 있지만, 발광 물질보다 최저 비점유 분자궤도 준위(LUMO 준위)가 높고, 최고 점유 분자궤도 준위(HOMO 준위)가 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
호스트 재료로서는 구체적으로, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[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-벤조옥사졸일)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnPBO), 비스[2-(2-벤조티아졸일)페놀라토]아연(II)(약칭: ZnBTZ) 등의 금속 착체, 2-(4-비페닐일)-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-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭: TPBI), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등의 복소환 화합물이나, 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), 9,10-디페닐안트라센(약칭: DPAnth), 6,12-디메톡시-5,11-디페닐크리센 등의 축합 방향족 화합물, N,N-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭: CzA1PA), 4-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭: DPhPA), 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-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭: 2PCAPA), NPB(또는 α-NPD), TPD, DFLDPBi, BSPB 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 호스트 재료는 복수 종류 사용할 수 있다. 예를 들어, 결정화를 억제하기 위해서 루브렌 등 결정화를 억제하는 물질을 더 첨가하여도 좋다. 또한, 게스트 재료에 에너지를 더 효율적으로 이동시키기 위해서 NPB 또는 Alq 등을 더 첨가하여도 좋다.
게스트 재료를 호스트 재료에 분산시킨 구성으로 함으로써 발광층(703)의 결정화를 억제할 수 있다. 또한, 게스트 재료가 고농도인 것에 기인한 농도 소광(消光)을 억제할 수 있다.
또한, 발광층(703)으로서 고분자 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 청색계 발광 재료로서, 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)(약칭: PFO), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,5-디메톡시벤젠-1,4-디일)](약칭: PF-DMOP), 폴리{(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-[N,N'-디-(p-부틸페닐)-1,4-디아미노벤젠]}(약칭: TAB-PFH) 등을 들 수 있다. 또한, 녹색계 발광 재료로서, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(약칭: PPV), 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-alt-co-(벤조[2,1,3]티아디아졸-4,7-디일)](약칭: PFBT), 폴리[(9,9-디옥틸-2,7-디비닐렌플루오레닐렌)-alt-co-(2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-페닐렌)] 등을 들 수 있다. 또한, 주황색 내지 적색계 발광 재료로서, 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸헥속시)-1,4-페닐렌비닐렌](약칭: MEH-PPV), 폴리(3-부틸티오펜-2,5-디일)(약칭: R4-PAT), 폴리{[9,9-디헥실-2,7-비스(1-시아노비닐렌)플루오레닐렌]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}, 폴리{[2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-비스(1-시아노비닐렌페닐렌)]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}(약칭: CN-PPV-DPD) 등을 들 수 있다.
또한, 복수의 발광층을 형성하고, 각 발광층의 발광색을 다른 것으로 함으로써, 발광 소자 전체로서 원하는 색의 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어 2개의 발광층을 갖는 발광 소자에 있어서, 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색을 보색(補色) 관계가 되도록 함으로써, 발광 소자 전체로서 백색 발광하는 발광 소자를 얻을 수도 있다. 또한, '보색'이란 그들을 혼합하면 무채색이 되는 색들의 관계를 의미한다. 즉, 보색 관계에 있는 색을 발광하는 물질로부터 얻어진 광을 혼합하면, 백색 발광을 얻을 수 있다. 이것은 3개 이상의 발광층을 갖는 발광 소자의 경우도 마찬가지다.
전자 수송층(704)은 전자 수송성이 높은 물질을 함유한 층이다. 전자 수송성이 높은 물질로서 예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]-퀴놀리나토)베릴륨(약칭: BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약칭: BAlq) 등 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등을 들 수 있다. 또한, 이들 이외에, 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조옥사졸라토]아연(약칭: Zn(BOX)2), 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조티아졸라토]아연(약칭: Zn(BTZ)2) 등 옥사졸계 또는 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등을 사용할 수도 있다. 또한, 금속 착체 외에, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD)이나, 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭: TAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소큐프로인(약칭: BCP) 등도 사용할 수 있다. 여기에 든 물질은 주로 10-6㎠/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 전자 수송층은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
전자 주입층(705)은 전자 주입성이 높은 물질을 함유한 층이다. 전자 주입층(705)에는 리튬, 세슘, 칼슘, 불화리튬, 불화세슘, 불화칼슘, 리튬 산화물 등 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 이들의 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 불화에르븀과 같은 희토류 금속 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상술한 전자 수송층(704)을 구성하는 물질도 사용할 수 있다.
또한, 상술한 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705)은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
EL층은 도 2b에 도시한 바와 같이, 제 1 전극(101)과 제 2 전극(108) 사이에 복수 적층되어도 좋다. 이 경우에는 적층된 제 1 EL층(800)과 제 2 EL층(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 경우, 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, 에너지의 이동이나 소광 등의 문제가 일어나기 어렵고, 재료의 선택 범위가 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명의 양쪽 모두를 갖는 발광 소자로 하기 쉽다. 또한, 한쪽 EL층에서 인광 발광, 다른 쪽 EL층에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다. 이 구조는 상술한 EL층의 구조와 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 각 EL층의 발광색을 다른 것으로 함으로써 발광 소자 전체로서, 원하는 색의 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어 2개의 EL층을 갖는 발광 소자에 있어서, 제 1 EL층의 발광색과 제 2 EL층의 발광색을 보색의 관계가 되도록 함으로써 발광 소자 전체로서 백색 발광하는 발광 소자를 얻을 수도 있다. 또한, 3개 이상의 EL층을 갖는 발광 소자의 경우라도 마찬가지다.
EL층(102)은 도 2c에 도시한 바와 같이 제 1 전극(101)과 제 2 전극(108) 사이에 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입 버퍼층(buffer layer)(706), 전자 릴레이층(electron-relay layer)(707), 및 제 2 전극(108)과 접하는 복합 재료층(708)을 가져도 좋다.
제 2 전극(108)과 접하는 복합 재료층(708)을 형성함으로써, 특히 스퍼터링법을 이용하여 제 2 전극(108)을 형성할 때, EL층(102)이 받는 데미지를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 복합 재료층(708)은 상술한 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)을 형성함으로써, 복합 재료층(708)과 전자 수송층(704) 사이의 주입 장벽을 완화할 수 있기 때문에, 복합 재료층(708)에서 발생한 전자를 전자 수송층(704)에 용이하게 주입할 수 있다.
전자 주입 버퍼층(706)에는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산리튬이나 탄산세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속의 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함) 등의 전자 주입성이 높은 물질을 사용할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)이 전자 수송성이 높은 재료와 도너성 물질(donor substance)을 포함하여 형성되는 경우에는, 전자 수송성이 높은 재료에 대해서 질량 비율로 0.001 이상 0.1 이하의 비율로 포함되도록 도너성 물질을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 도너성 물질로서는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산리튬이나 탄산세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 외에, 테트라티아나프타센(약칭: TTN), 니켈로센, 데카메틸니켈로센 등의 유기 화합물도 사용할 수 있다. 또한, 전자 수송성이 높은 재료로서는, 이미 설명한 전자 수송층(704)의 재료와 같은 재료를 사용하여 형성할 수 있다.
또한, 전자 주입 버퍼층(706)과 복합 재료층(708) 사이에 전자 릴레이층(707)을 형성하는 것이 바람직하다. 전자 릴레이층(707)은 반드시 형성할 필요는 없지만, 전자 수송성이 높은 전자 릴레이층(707)을 형성함으로써, 전자 주입 버퍼층(706)에 전자를 신속하게 수송할 수 있게 된다.
복합 재료층(708)과 전자 주입 버퍼층(706) 사이에 전자 릴레이층(707)이 끼워진 구조는 복합 재료층(708)에 함유되는 억셉터성 물질과, 전자 주입 버퍼층(706)에 함유되는 도너성 물질이 상호 작용을 받기 어렵고 서로 기능을 저해하기 어려운 구조이다. 따라서, 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다.
전자 릴레이층(707)은 전자 수송성이 높은 물질을 함유하고, 상기 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위가 복합 재료층(708)에 함유되는 억셉터성 물질의 LUMO 준위와 전자 수송층(704)에 함유되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위 사이에 위치하도록 형성한다. 또한, 전자 릴레이층(707)이 도너성 물질을 함유하는 경우에는 상기 도너성 물질의 도너 준위도 복합 재료층(708)에 함유되는 억셉터성 물질의 LUMO 준위와, 전자 수송층(704)에 함유되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위 사이에 위치하도록 한다. 구체적인 에너지 준위의 값으로서는 전자 릴레이층(707)에 함유되는 전자 수송성이 높은 물질의 LUMO 준위는 -5.0eV 이상, 바람직하게는 -5.0eV 이상 -3.0eV 이하로 하면 좋다.
전자 릴레이층(707)에 함유되는 전자 수송성이 높은 물질로서는 프탈로시아닌계 재료 또는 금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체를 사용하는 것이 바람직하다.
전자 릴레이층(707)에 함유되는 프탈로시아닌계 재료로서는, 예를 들어 CuPc, SnPc(Phthalocyanine tin(II) complex), ZnPc(Phthalocyanine zinc complex), CoPc(Cobalt(II)phthalocyanine, β-form), FePc(Phthalocyanine Iron), 및 PhO-VOPc(Vanadyl 2,9,16,23-tetraphenoxy-29H,31H-phthalocyanine) 중 어느 것을 사용할 수 있다.
전자 릴레이층(707)에 포함되는 금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체로서는 금속-산소의 이중 결합을 갖는 금속 착체를 사용하는 것이 바람직하다. 금속-산소의 이중 결합은 억셉터성(전자를 수용하기 쉬운 성질)을 갖기 때문에, 전자의 이동(공여 및 수용)이 더 용이해진다. 또한, 금속-산소의 이중 결합을 갖는 금속 착체는 안정적인 것 같다. 따라서, 금속-산소의 이중 결합을 갖는 금속 착체를 사용함으로써, 발광 소자를 저전압으로 더 안정적으로 구동할 수 있게 된다.
금속-산소 결합과 방향족 배위자를 갖는 금속 착체로서는 프탈로시아닌계 재료가 바람직하다. 구체적으로는, VOPc(Vanadyl phthalocyanine), SnOPc(Phthalocyanine tin(Ⅳ) oxide complex), 및 TiOPc(Phthalocyanine titanium oxide complex) 중 어느 것은 분자 구조적으로 금속-산소의 이중 결합이 다른 분자에 대해 작용하기 쉽고 억셉터성이 높기 때문에 바람직하다.
또한, 상술한 프탈로시아닌계 재료로서는 페녹시기를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는 PhO-VOPc 등 페녹시기를 갖는 프탈로시아닌 유도체가 바람직하다. 페녹시기를 갖는 프탈로시아닌 유도체는 용매에 용해 가능하다. 그러므로, 발광 소자를 형성하는 데 취급하기 쉽다는 이점을 갖는다. 또한, 용매에 용해 가능하기 때문에 성막에 이용하는 장치의 유지보수가 용이해진다는 이점을 갖는다.
전자 릴레이층(707)은 도너성 물질을 더 함유하여도 좋다. 도너성 물질로서는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산리튬이나 탄산세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리 토금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 외에, 테트라티아나프타센(약칭: TTN), 니켈로센, 데카메틸니켈로센 등의 유기 화합물을 사용할 수 있다. 전자 릴레이층(707)에 상기 도너성 물질을 함유시킴으로써, 전자가 이동하기 쉬워져서 발광 소자를 더 낮은 전압으로 구동할 수 있게 된다.
전자 릴레이층(707)에 도너성 물질을 함유시키는 경우, 전자 수송성이 높은 물질로서는 상술한 재료 외, 복합 재료층(708)에 함유되는 억셉터성 물질의 억셉터 준위보다 높은 LUMO 준위를 갖는 물질을 사용할 수 있다. 구체적인 에너지 준위로서는 -5.0eV 이상, 바람직하게는 -5.0eV 이상 -3.0eV 이하의 범위에서 LUMO 준위를 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 물질로서는, 예를 들어 페릴렌 유도체나 함질소 축합 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 함질소 축합 방향족 화합물은 안정적이기 때문에, 전자 릴레이층(707)을 형성하는 데 사용되는 재료로서 바람직한 재료이다.
페릴렌 유도체의 구체적인 예로서는 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(약칭: PTCDA), 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭비스벤즈이미다졸(약칭: PTCBI), N,N'-디옥틸-3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산디이미드(약칭: PTCDI-C8H), N,N'-디헥실-3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산디이미드(약칭: HexPTC) 등을 들 수 있다.
또한, 함질소 축합 방향족 화합물의 구체적인 예로서는, 피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-디카르보니트릴(약칭: PPDN), 2,3,6,7,10,11-헥사시아노-1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌(약칭: HAT(CN)6), 2,3-디페닐피리도[2,3-b]피라진(약칭: 2PYPR), 2,3-비스(4-플루오로페닐)피리도[2,3-b]피라진(약칭: F2PYPR) 등을 들 수 있다.
그 외에도, 7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(약칭: TCNQ), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(약칭: NTCDA), 퍼플루오로펜타센, 구리 헥사데카플루오로프탈로시아닌(약칭: F16CuPc), N,N'-비스(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸)-1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산디이미드(약칭; NTCDI-C8F), 3',4'-디부틸-5,5"-비스(디시아노메틸렌)-5,5"-디하이드로-2,2':5',2"-테르티오펜)(약칭: DCMT), 메타노풀러린(예를 들어, [6,6]-페닐C61부틸산메틸에스테르) 등을 사용할 수 있다.
또한, 전자 릴레이층(707)에 도너성 물질을 함유시키는 경우, 전자 수송성이 높은 물질과 도너성 물질의 공증착 등의 방법으로 전자 릴레이층(707)을 형성하면 좋다.
정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 발광층(703), 및 전자 수송층(704)은 상술한 재료를 사용하여 각각 형성하면 좋다.
다음에, EL층(102) 위에 섀도 마스크(115)를 배치하고, 섬 형상의 절연층(104)과 절연층(104)과 겹치는 섬 형상의 보조 전극층(106)을 연속적으로 성막한다(도 3b 및 도 3c 참조). 도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이, 절연층(104) 및 보조 전극층(106)은 정(正)테이퍼(단면에서 상저면(上底面)이 하저면(下底面)보다 짧은 사다리꼴인) 형상이다. 또한, 절연층(104)에 있어서, EL층(102)에 접하는 면의 면적은 보조 전극층(106)과 접하는 면의 면적보다 크다.
절연층(104)으로서는 섀도 마스크를 이용하여 성막할 수 있는 절연성을 갖는 막이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 증착법을 이용하여, 불화리튬, 불화칼슘, 불화마그네슘 등을 성막하여도 좋다. 즉, 전자 주입층(705)과 절연층(104)을 같은 재료로 형성할 수도 있다. 또는, 스퍼터링법을 이용하여 산화알루미늄 등을 성막하여도 좋다. 또는, 상술한 정공 수송층(702)에 사용할 수 있는 정공 수송성이 높은 유기 화합물이나 전자 수송성이 낮은 유기 화합물을 사용하여도 좋다.
보조 전극층(106)으로서는 섀도 마스크를 이용하여 성막할 수 있는 도전막이라면 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는 후술할 제 2 전극보다 도전성이 높은 층인 것이 좋다. 특히, 보조 전극층(106)의 시트 저항은 제 2 전극의 시트 저항과 비교하여 2자릿수 내지 3자릿수 작은 값인 것이 바람직하다.
보조 전극층(106)의 재료로서는 알루미늄, 구리, 은 등을 사용할 수 있다. 보조 전극층(106)으로서 알루미늄 합금막이나 복수의 금속을 적층한 막을 사용할 수도 있다. 그 외에, 티타늄, 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등을 함유하여도 좋다.
다음에, EL층(102) 위로부터 섀도 마스크(115)를 제거한다. 그리고, EL층(102) 위에 절연층(104) 및 보조 전극층(106)을 덮어 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극(108)을 형성한다(도 3d 참조).
제 2 전극(108)은 음극으로서 기능하며 또 가시광에 대한 투광성을 갖는 전극으로서 기능한다. 발광층에서 발생한 광을 외부에 추출하기 위해서 가시광 영역(400nm 이상 800nm 이하의 파장 범위)에서 투과율 30% 이상의 투광성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로 캐비티(미소 공진기) 구조를 적용하는 경우에는 제 2 전극(108)은 투과율이 30% 내지 80%, 반사율이 30% 내지 60%인 것이 바람직하다.
제 2 전극(108)으로서는 다양한 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 산화인듐-산화주석(ITO: Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(IZO: Indium Zinc Oxide), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(IWZO) 등 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전성 금속 산화물막을 사용할 수 있다. 이들 도전성 금속 산화물은 가시광 영역의 투과율이 우수한 것이며, 도전율을 고려하면 막 두께가 70nm 내지 100nm 정도인 것이 바람직하다. 일반적으로 이들 도전성 금속 산화물막은 스퍼터링에 의해 성막되지만, 졸-겔(sol-gel)법 등을 응용하여 잉크젯법, 스핀 코팅법 등에 의해 제작하여도 상관없다. 예를 들어, IZO막은 산화인듐에 대해서 1wt% 내지 20wt%의 산화아연을 첨가한 타깃을 사용하여 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 또한, IWZO막은 산화인듐에 대해서 산화텅스텐을 0.5wt% 내지 5wt%, 산화아연을 0.1wt% 내지 1wt% 함유한 타깃을 사용하여 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 또한, 이 이외에 금, 백금, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 티타늄, 또는 이들 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화티타늄) 등을 들 수 있다. 이들 금속막을 박막으로 함으로써, 가시광에 대해서 충분한 투광성을 갖는 전극으로 할 수 있다. 막 두께는 투과율 및 반사율을 고려하면, 5nm 내지 20nm인 것이 바람직하다.
또한, 제 2 전극(108)으로서 특히 일함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하인 것이 바람직하다) 금속, 합금 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 알루미늄, 은, 알루미늄 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속한 원소, 즉 리튬이나 세슘 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 등의 알칼리 토금속, 및 이들을 함유한 합금(예를 들어, 마그네슘-은 합금(Mg-Ag), 알루미늄-리튬 합금(Al-Li) 등), 유로퓸, 이테르븀 등의 희토류 금속 및 이들을 함유한 합금 등을 사용할 수 있다. 이들 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 이들을 함유한 합금을 박막으로 함으로써, 가시광에 대해서 충분한 투광성을 갖는 전극으로 할 수 있다. 막 두께는 투과율과 반사율을 고려하면, 5nm 내지 20nm인 것이 바람직하다. 또한, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 이들을 함유한 합금은 도전성이 높기 때문에, 막 두께가 5nm 내지 20nm이면 전극으로서 충분히 기능한다. 알칼리 금속막, 알칼리 토금속막 및 이들을 함유한 합금막은 진공 증착법을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 함유한 합금막은 스퍼터링법으로 형성할 수도 있다. 또한, 은 페이스트 등을 잉크젯법 등으로 성막할 수도 있다.
또한, 제 2 전극(108)은 단층뿐만 아니라 2층 이상 적층한 구조라도 좋다. 예를 들어 상술한 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 이들을 함유한 합금의 박막 위에 ITO, 실리콘 또는 산화실리콘을 함유한 산화인듐-산화주석, IZO, IWZO 등의 도전성 금속 산화물막을 적층한 구조로 하여도 좋다.
다만, EL층 중 제 2 전극(108)에 접하는 층이 상술한 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어진 복합 재료층인 경우에는 일함수의 크기에 상관없이 다양한 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 제 2 전극(108) 위에 광 추출 효율을 향상시키기 위한 구조물이나 재료를 형성하여도 좋다. 예를 들어 제 2 전극(108) 위에 가시광에 대한 투광성을 갖고 요철을 갖는 층을 적층하여도 좋다. 또는, 제 2 전극(108) 자체가 요철을 가져도 좋다.
예를 들어 제 2 전극(108)을 형성한 후에 굴절률이 1.7 이상인 미립자를 함유한 타깃을 사용하여 스퍼터링법으로 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층을 형성하여도 좋다. 굴절률이 1.7 이상인 미립자로서는, 예를 들어 ITO, 산화티타늄(TiO2)을 사용할 수 있다.
또는, 제 2 전극(108)을 형성한 후, 원형, 타원형, 삼각형, 정방형, 장방형, 다각형 등의 개구부가 있는 고정세(高精細) 메탈 마스크를 기판과 접하지 않도록 배치하고, 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층을 형성할 수 있다. 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층의 재료로서는 ITO나 TiO2 등을 사용할 수 있다. 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층은 굴절률이 1.7 이상인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 하여 본 실시형태에 따른 발광 장치(10)를 제작할 수 있다. 본 실시형태에 제시하는 발광 장치는 제 2 전극과 접하는 보조 전극층을 갖기 때문에 전압 강하를 억제하고 면 내에서의 휘도 불균일을 저감할 수 있다. 또한, 보조 전극층과 EL층 사이에 절연층을 갖기 때문에, 보조 전극층에 의해 차광되는 부분의 EL층에는 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 공급 전력을 보조 전극층 및 절연층이 형성되지 않는 부분의 발광에 고효율로 기여시킬 수 있기 때문에 전력 효율의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태인 발광 장치는 전면 발광 구조이기 때문에 배면 발광 구조의 발광 장치보다 광 추출 효율이 높다. 게다가, 배면 발광 구조와 비교하여 전반사가 일어나는 부분이 적기 때문에, 본 발명의 일 형태인 전면 발광 구조의 발광 장치는 광 추출 효율을 향상시키기 위한 각종 방법을 용이하게 적용할 수 있다.
본 실시형태에 제시하는 발광 장치의 제작 방법에서는 보조 전극층 및 절연층을 동일 섀도 마스크를 이용하여 패턴을 성막하기 때문에, 고정밀도의 위치 맞춤이 필요없고, 비싼 포토리소그래피를 이용하지 않고, 발광 장치나 상기 발광 장치를 함유한 조명 장치를 간편하게 제작할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 의해 형성된 발광 장치를 사용한 조명 장치에 대해서 도 4a 및 도 4b를 사용하여 설명하기로 한다.
도 4a는 조명 장치(탁상 조명 장치)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 사용하여 제작된다. 또한, 조명 장치에는 도 4a에 도시한 탁상 조명 장치 외, 천장 고정형 조명 장치 또는 벽걸이형 조명 장치 등도 포함된다.
또한, 본 발명의 일 형태를 적용하여 형성되는 발광 장치를 조명 장치(탁상 조명 장치)의 조명부(7501)에 사용함으로써, 전력 효율이 높고 면 내에서 균일하게 발광하고 광 추출 효율이 높은 조명 장치(탁상 조명 장치)를 제공할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 형태를 적용하여 형성되는 발광 장치를 실내 조명 장치로서 사용한 예이다. 본 발명의 일 형태인 발광 장치는 대면적화에 유리하기 때문에, 천장 고정형 조명 장치(3001)에 도시한 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 장치를 사용함으로써, 전력 효율이 높고 면 내에서 균일하게 발광하고, 광 추출 효율이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다. 또한, 도 4b에 도시한 바와 같이, 실내 조명 장치를 구비한 방에서 도 4a에 도시한 탁상 조명 장치(3000)를 병용하여도 좋다.
10: 발광 장치
100: 기판
101: 제 1 전극
102: EL층
104: 절연층
106: 보조 전극층
108: 제 2 전극
111: 도전층
115: 섀도 마스크
701: 정공 주입층
702: 정공 수송층
703: 발광층
704: 전자 수송층
705: 전자 주입층
706: 전자 주입 버퍼층
707: 전자 릴레이층
708: 복합 재료층
800: 제 1 EL층
801: 제 2 EL층
803: 전하 발생층
3000: 탁상 조명 장치
3001: 천장 고정형 조명 장치
3002: 벽걸이형 조명 장치
7501: 조명부
7502: 갓
7503: 가변 암
7504: 지주
7505: 밑받침
7506: 전원 스위치
100: 기판
101: 제 1 전극
102: EL층
104: 절연층
106: 보조 전극층
108: 제 2 전극
111: 도전층
115: 섀도 마스크
701: 정공 주입층
702: 정공 수송층
703: 발광층
704: 전자 수송층
705: 전자 주입층
706: 전자 주입 버퍼층
707: 전자 릴레이층
708: 복합 재료층
800: 제 1 EL층
801: 제 2 EL층
803: 전하 발생층
3000: 탁상 조명 장치
3001: 천장 고정형 조명 장치
3002: 벽걸이형 조명 장치
7501: 조명부
7502: 갓
7503: 가변 암
7504: 지주
7505: 밑받침
7506: 전원 스위치
Claims (21)
- 발광 장치에 있어서,
기판 위의 제 1 전극과;
상기 제 1 전극 위의 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과;
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층 위에서 이와 접하는 섬 형상의 절연층과;
상기 섬 형상의 절연층 위에서 이와 접하는 섬 형상의 보조 전극층과;
상기 섬 형상의 보조 전극층 위에서 이와 접하는 제 2 전극을 포함하고,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과 접하는 상기 섬 형상의 절연층의 제 1 면적은 상기 섬 형상의 보조 전극층과 접하는 섬 형상의 절연층의 제 2 면적보다 큰, 발광 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 발광 장치에 있어서,
기판 위의 제 1 전극과;
상기 제 1 전극 위의 정공 주입층과;
상기 정공 주입층 위의 정공 수송층과;
상기 정공 수송층 위의 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과;
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층 위에서 이와 접하는 섬 형상의 절연층과;
상기 섬 형상의 절연층 위에서 이와 접하는 섬 형상의 보조 전극층과;
상기 섬 형상의 보조 전극층 위에서 이와 접하는 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극과;
상기 기판 위에 있고, 상기 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 3 전극을 포함하고,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과 접하는 상기 섬 형상의 절연층의 제 1 면적은 상기 섬 형상의 보조 전극층과 접하는 섬 형상의 절연층의 제 2 면적보다 큰, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 전극이 요철을 갖는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층이 상기 제 2 전극 위에 있는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층은 유기 화합물과 금속 산화물을 함유하는 복합 재료층을 포함하고, 상기 복합 재료층은 상기 제 1 전극과 접하는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층은 유기 화합물과 금속 산화물을 함유하는 복합 재료층을 포함하고, 상기 복합 재료층은 상기 제 2 전극과 접하는, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 기판과 상기 제 1 전극 사이에 요철이 제공되는, 발광 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극은 동일한 재료로 형성되고,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층은, 상기 섬 형상의 절연층이 상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과 겹치지 않는 영역에서 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극과 접하고,
상기 발광 장치는 전면 발광 (top-emission) 구조인, 발광 장치. - 제 1 항 또는 제 8 항에 따른 발광 장치를 포함하는, 조명 장치.
- 발광 장치의 제작 방법에 있어서,
기판 위에 제 1 전극을 형성하는 단계와;
상기 제 1 전극 위에 정공 주입층을 형성하는 단계와;
상기 정공 주입층 위에 정공 수송층을 형성하는 단계와;
상기 정공 수송층 위에 발광성 유기 화합물을 함유하는 층을 형성하는 단계와;
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층 위에 이와 접하는 섬 형상의 절연층을 형성하는 단계와;
상기 섬 형상의 절연층 위에 이와 접하는 섬 형상의 보조 전극층을 형성하는 단계와;
상기 섬 형상의 보조 전극층 위에 이와 접하는 가시광에 대한 투광성을 갖는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층과 접하는 상기 섬 형상의 절연층의 제 1 면적은 상기 섬 형상의 보조 전극층과 접하는 섬 형상의 절연층의 제 2 면적보다 큰, 발광 장치의 제작 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 섬 형상의 절연층을 형성하기 전에, 상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층 위에, 상기 섬 형상의 절연층과 상기 섬 형상의 보조 전극층을 형성하기 위해서 사용되는 섀도 마스크(shadow mask)를 배치하는 단계와;
상기 섬 형상의 보조 전극층을 형성한 후에 상기 섀도 마스크를 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 제 2 전극이 형성된 후에 상기 제 2 전극에 요철이 형성되는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 제 2 전극이 형성된 후에 상기 제 2 전극 위에 가시광에 대한 투광성과 요철을 갖는 층이 형성되는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층의 한 층으로서, 상기 제 1 전극과 접하고 유기 화합물과 금속 산화물을 함유하는 복합 재료층이 형성되는, 발광 장치의 제작 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 발광성 유기 화합물을 함유하는 층의 한 층으로서, 상기 제 2 전극과 접하고 유기 화합물과 금속 산화물을 함유하는 복합 재료층이 형성되는, 발광 장치의 제작 방법.
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