KR102100017B1

KR102100017B1 - 발광 소자 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102100017B1
Application number: KR1020170176640A
Authority: KR
Inventors: 김재훈
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2020-04-10
Also published as: KR20190075218A

Abstract

발광 소자가 제공된다. 상기 발광 소자는, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 정공 제공층, 상기 정공 제공층과 대향하는 전자 제공층, 상기 전자 제공층 상에 배치되는 제2 전극, 상기 정공 제공층과 상기 전자 제공층 사이에 배치되고, 발광 분자들을 포함하는 발광층, 및 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 편광층을 포함하되, 상기 발광 분자는, 상기 정공 제공층과의 계면에서 상기 전자 제공층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고, 상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향일 수 있다.

Description

발광 소자 및 그 제조 방법 {Light emitting device and method of fabricating of the same}

본 발명은 발광 소자 및 그 제조 방법에 관련된 것으로서, 보다 구체적으로는 나선형 적층 구조를 갖는 발광층을 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

유기 발광 소자는 유기 물질의 전계 발광 현상을 이용한 표시 소자이다. 유기 발광 소자는 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 유기 발광 물질을 배치시키고, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 전류에 의해 유기 발광층 내부에서 전자와 정공이 결합하여 생성된 여기자(exciton)가 여기 상태에서 기저 상태로 떨어질 때 발생하는 에너지에 의해 광을 발생시킨다.

액정 표시 장치와 달리, 유기 발광 소자는 자발광 특성을 가져, 표시 장치의 두께 등을 감소 시킬 수 있다. 또한, 유기 발광 소자는 액정 표시 장치와 비교하여 전력, 휘도, 반응속도 등에서 우월한 특성을 가져, 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다. 이에 따라, 유기 발광 소자와 관련된 많은 기술들이 연구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 카이럴 도펀트 없이 나선형 적층 구조를 갖는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 간단한 공정으로 나선형 적층 구조를 형성하는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 외부 광 반사를 최소화하는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 발광층에서 출사된 광이 뷰어(viewer)에게 제공되는 광 효율을 극대화하여 우수한 시인성을 가지는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기 언급한 기술적 과제에 의하여 제한되지 아니한다.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위하여 본 발명은 발광 소자를 제공한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자는, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 정공 제공층, 상기 정공 제공층과 대향하는 전자 제공층, 상기 전자 제공층 상에 배치되는 제2 전극, 상기 정공 제공층과 상기 전자 제공층 사이에 배치되고, 발광 분자들을 포함하는 발광층, 및 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 편광층을 포함하되, 상기 발광 분자는, 상기 정공 제공층과의 계면에서 상기 전자 제공층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고, 상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자들은, 상기 정공 제공층과 인접한 계면에서 제1 방위로 정렬되고, 상기 전자 제공층과 인접한 계면에서 제2 방위로 정렬되어, 상기 나선형 적층 구조를 가지는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광층은, 상기 정공 제공층과 인접한 계면이 상기 제1 방위로 배향되고, 상기 전자 제공층과 인접한 계면이 상기 제2 방위로 배향되되, 상기 배향의 깊이는 1nm 이상 20nm 이하이고, 상기 배향의 간격은 100nm 내지 3μm 이하인 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광층은, 상기 제1 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광을 출사하고, 상기 제2 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광을 출사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 편광층은, 상기 제2 광을 투과시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광층은, 상기 제1 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광을 출사하고, 상기 제2 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 다른 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광을 출사할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 편광층은, 상기 제1 광을 투과시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 정공 제공층은, 정공 수송층이고, 상기 전자 제공층은, 전자 수송층이고, 상기 제1 전극 및 상기 정공 수송층 사이에 배치되는 정공 주입층, 및 상기 제2 전극 및 상기 전자 수송층 사이에 배치되는 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 정공 제공층은, 상기 정공 제공층의 상면에 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가지고, 상기 전자 제공층은, 상기 전자 제공층의 두께 방향 전체적으로 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가질 수 있다.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위하여 본 발명은 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계, 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계, 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계, 상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계, 상기 발광층의 상면을 제2 방위로 배향하는 단계, 상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계, 및 상기 전자 제공층을 형성하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자의 제조 방법은, 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가지는 편광층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계, 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계, 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계, 상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계, 상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계, 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계, 및 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 전자 제공층 상면을 상기 제2 방위로 배향하는 단계는, 상기 전자 제공층의 배향에 의하여 상기 발광층의 상면이 상기 제2 방위로 배향되는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 발광 소자의 제조 방법은, 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가지는 편광층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자는, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 정공 제공층, 상기 정공 제공층과 대향하는 전자 제공층, 상기 전자 제공층 상에 배치되는 제2 전극, 상기 정공 제공층과 상기 전자 제공층 사이에 배치되고, 발광 분자들을 포함하는 발광층, 및 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 편광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 실시 예에 따른 발광 분자는, 상기 정공 제공층과의 계면에서 상기 전자 제공층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고, 상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향일 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 분자들이 카이럴 도펀트 없이 나선형 적층 구조를 형성함으로써, 상기 발광층 내에 불순물에 의한 오염이 감소되고, 발광 효율이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계, 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계, 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계, 상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계, 상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계, 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계, 및 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 정공 제공층의 상면 및 상기 전자 제공층의 상면을 배향하는 간단한 공정으로, 상기 발광층이 포함하는 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 분자의 나선형 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자 제공층의 배향을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 편광상태에 따른 texture를 비교한 사진이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자는, 상부 발광(top emission) 표시 장치에 적용되며, 후술할 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자는, 하부 발광(bottom emission) 표시 장치에 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)는, 제1 전극(110), 정공 제공층 예를 들어, 정공 주입층(120) 및 정공 수송층(130), 발광층(140), 전자 제공층 예를 들어, 전자 수송층(150) 및 전자 수송층(160), 제2 전극(170), 및 편광층(180)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 각 구성은, y' 에서 y 방향으로, 제1 전극(110), 정공 주입층(120), 정공 수송층(130), 발광층(140), 전자 수송층(150), 전자 주입층(160), 제2 전극(170), 및 편광층(180) 순서로 적층될 수 있고, 상기 발광층(140)에서 출사된 광은, y 방향으로 뷰어에게 제공됨으로써, 상부 발광 타입 표시 장치가 구현될 수 있다.

본 명세서에서 정공 제공층은 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 한 층을 포함하는 구성이고, 전자 제공층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층을 포함하는 구성으로 이해될 수 있다.

이하 각 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 제1 전극(110)은, 상기 발광층(140)으로 정공을 제공하는 애노드(anode) 전극 일 수 있다. 상기 제1 전극(110)은, 고 전도도를 가지며, 상기 제1 전극(110)으로 출사된 광을 y 방향으로 반사할 수 있도록 반사도를 가질 수 있다. 상기 제1 전극(110)은 예를 들어, 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

만약, 상기 제1 전극(110)의 일함수가 상기 제2 전극(170)의 일함수 보다 작은 경우, 상기 제1 전극(110)이 캐소드(cathode) 전극에 해당할 수 있음은 물론이다. 아하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 제1 전극(110)은 애노드 전극인 경우를 상정하기로 한다.

상기 정공 주입층(120, hole injection layer: HTL)은, 상기 제1 전극(110) 상에 형성되며, 정공의 주입을 원활하게 하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 정공 주입층(120)은, MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine), PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate) 및 NPD(N,Ndinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 정공 수송층(130)은, 상기 정공 주입층(120) 상에 형성될 수 있다. 상기 정공 수송층(130)은, 상기 발광층(140)으로 정공의 수송을 원활하게 하는 정공 수송층(hole transporting layer; HTL)일 수 있다. 예를 들어, 상기 정공 수송층(130)은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 발광층(140)은, 상기 정공 수송층(130)과 상기 전자 수송층(150) 사이에 배치될 수 있다. 상기 발광층(140)은, 상기 정공 수송층(130)을 통해 공급된 정공과 상기 전자 수송층(150)을 통해 공급된 전자들이 재결합되어 광이 생성될 수 있다. 이를 위해, 상기 발광층(140)은, 광을 생성 및 출사하기 위한 물질로서, 유기 분자 또는 퀀텀 무기 분자 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 발광층(140)이 유기 발광층인 경우를 상정하기로 한다.

상기 발광층(140)은 발광 분자(M)들로 구성될 수 있다. 상기 발광 분자(M)들은 분자량에 따라 분류될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 분자(M)들은 또한 저분자 발광 분자일 수도 있고, 고분자 발광 분자일 수 있다. 구체적으로, 상기 고분자 발광 분자는, poly(9,9-dioctylfluorene-cobenzothiadiazole; F8BT) 및 poly(9,9-dioctyl-2,7-fluorene; PFO) 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있고, 상기 저분자 발광 분자는, KSW-1-14 및 KSW-1-20 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 발광층(140)의 발광 분자(M)들은 상기 발광층(140)이 출사하는 광의 파장에 따라 정의될 수도 있다. 상기 발광층(140)이 적색 광을 생성하는 경우, 상기 발광층(140)은 예를 들어, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-[0058] yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum) 중 적어도 하나의 도펀트를 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 만약, 상기 발광층(140)이 녹색 광을 생성하는 경우, 상기 발광층(140)은, 호스트 물

질로 TCTA (Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine), CBP (4,4′-Bis(Ncarbazolyl)-1,1′-biphenyl), Balq (Bis(8-hydroxy-2-methylquinoline)-(4-phenylphenoxy)aluminum) 및 PPV(poly(p phenylene vinylene)) 중 적어도 하나의 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 발광층(140)이 청색 광을 생성하는 경우, 상기 발광층(140)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자 중 적어도 하나의 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광층(140)의 상기 발광 분자(M)들이 갖는 구조는, 후술하기로 한다.

상기 발광층(140)을 이루는 발광 분자(M)들은 나선형 층상 구조를 가짐으로써, 편광 상태를 가지는 광을 생성할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 발광층(140)은 상기 제1 전극(110)을 향하여, 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광을 출사할 수 있다. 또한, 상기 제1 방향은, 후술할 편광층(180)의 편광 방향과 반대 방향일 수 있다. 또한, 상기 발광층(140)은 상기 제2 전극(170)을 향하여, 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광을 출사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 방향은, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 같은 방향일 수 있다.

이 때, 상기 제1 및 제2 방향은, 제1 위치에서 제2 위치로 향하는 광 진행 경로 상에서, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치를 바라보는 관점을 기준으로 하여 정의되는 방향일 수 있다.

또한, 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태라 함은, 원 편광 또는 타원 편광을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 원 편광이라 함은, z축 방향으로 진행하는 광에 있어서, 입사평면에서 x축 자기장과 y축 자기장 벡터 합이 원형으로 계속 변화하는 경우 즉, x축 자기장과 y축 자기장 두 성분의 진폭이 정확히 같고 위상차가 90˚일 경우를 의미할 수 있다. 또한, 타원 편광이라 함은, 직선편광과 원편광이 아닌 다른 모든 경우. 즉 합성된 자기장 벡터가 회전하면서 크기도 변하는 경우 편광상태는 타원을 그리게 되는데 이를 타원 편광으로 정의할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 광이 제1 위치에서 제2 위치로 향하는 경우, 제1 위치에서 제2 위치를 바라보았을 때, 반 시계 방향으로 회전하는 광을 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 광으로 정의하고, 이와 달리 시계 방향으로 회전하는 광을 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 광으로 정의하기로 한다.

상기 전자 수송층(150)은, 상기 발광층(140) 상에 형성될 수 있다. 상기 전자 수송층(150)은, 상기 발광층(140)으로 전자의 수송을 원활하게 하는 전자 수송층(electron transporting layer, ETL)일 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 수송층(150)은, Alq3, PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, Liq(lithium quinolate), BMB-3T, PF-6P, TPBI, COT 및 SAlq 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 전자 주입층(160, electron injection layer, EIL)은, 상기 전자 수송층(150) 상에 형성되어, 상기 전자 수송층(150)으로 전자를 주입할 수 있다. 이를 위해, 상기 전자 주입층(160)은, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 제2 전극(170)은, 상기 전자 주입층(160) 상에 형성되며, 상기 전자 주입층(160)으로 전자를 제공할 수 있다. 상기 제2 전극(170)은, 광을 투과시키기 위하여 투명 전극으로 이루어질 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상기 제2 전극(170)과 상기 편광층(180) 사이에는 다른 구성이 마련될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 상기 제2 전극(170)과 상기 편광층(180) 사이에는, 기판, 기판 상에 형성된 액티브 소자 등이 마련될 수 있다. 이 때, 기판은, 글래스(Glass) 기판뿐만 아니라, PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylennaphthalate), PI(Polyimide) 중 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 편광층(180)은, 상기 제2 전극(170) 상측에 배치될 수 있다. 상기 편광층(180)은, 원 편광층과 상기 원 편광층을 기준으로 y 방향에 위치한 선 편광층으로 이루어질 수 있다. 상기 편광층(180)은 상기 원 편광층의 편광 상태와 부합하는 광을 선택적으로 통과시킬 수 있다. 이 때, 상기 편광층(180)의 원 편광층은 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가진 광을 통과시킬 수 있다. 즉, 상기 편광층(180)은, 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가진 광이 상기 편광층(180)을 통과하지 못하도록 차단할 수 있다. 상기 편광층의 원 편광층은 타원 편광층도 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

상기 발광층(140)은, 상기 발광층(140)에서 출사되는 광이 특정 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지도록, 상기 발광 분자(M)들이 나선형 적층 구조를 가질 수 있다. 이하, 상기 발광층(140)이 포함하는 상기 발광 분자(M)들의 나선형 적층 구조가, 도 2를 참조하여 설명된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 분자의 나선형 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 발광 분자(M)들은, 나선형 적층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 또한, 상기 발광 분자(M)에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향은, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 동일한 방향일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자(M)에서 생성된 광은, 상기 나선형 적층 구조에 의하여 상기 제2 방향으로 편광 될 수 있다.

상기 발광 분자(M)들이 나선형 적층 구조를 갖기 위해, 상기 발광 분자(M)들은, 상기 정공 수송층(130)과 인접한 계면(140a)에서 제1 방위로 정렬되고, 상기 전자 수송층(150)과 인접한 계면(140b)에서 제2 방위로 정렬될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 방위 및 상기 제2 방위는 서로 다를 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자(M)들이 상기 정공 수송층(130)과 인접한 계면(140a)은, 상기 발광층(140)의 하면 또는 상기 정공 수송층(130)의 상면 일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자(M)들이 상기 전자 수송층(150)과 인접한 계면(140b)은, 상기 발광층(140)의 상면 또는 상기 전자 수송층(150)의 하면 일 수 있다.

또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자(M)들이 갖는 나선형 적층 구조의 각도가 제어될 수 있다. 이를 위해, 상기 정공 수송층(130)과 인접한 계면(140a)에 형성되는 상기 제1 방위의 각도 및 상기 전자 수송층(150)과 인접한 계면(140b)에 형성되는 상기 제2 방위의 각도가 제어될 수 있다.

상기 발광 분자(M)들이 상기 정공 수송층(130)과 인접한 계면(140a)에서 상기 제1 방위로 정렬되기 위해, 상기 발광층(140)은, 상기 정공 수송층(130)과 인접한 계면(140a)이 상기 제1 방위로 배향될 수 있다. 또한, 상기 발광 분자(M)들이 상기 전자 수송층(150)과 인접한 계면(140b)에서 상기 제2 방위로 정렬되기 위해, 상기 발광층(140)은, 상기 전자 수송층(150)과 인접한 계면(140b)이 상기 제2 방위로 배향될 수 있다. 예를 들어, 상기 배향의 깊이는, 1nm 이상 20nm 이하, 바람직하게는 5nm 내지 10nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 배향의 간격은 100nm 내지 3μm 이하일 수 있다.

이에 따라, 상기 발광 분자(M)들은, 상기 정공 수송층(130)과의 계면(140a)에서 상기 전자 수송층(150)과의 계면(140b) 방향으로 나선형 적층 구조를 가질 수 있다.

즉, 상기 정공 수송층(130)과의 계면(140a)에 인접한 상기 발광 분자(M)들은, 상기 정공 수송층(130)과의 계면(140a)이 상기 제1 방위로 배향됨에 따라, 상기 발광 분자(M)들이 상기 제1 방위로 정렬되도록 유도할 수 있다. 또한, 상기 전자 수송층(150)과의 계면(140b)에 인접한 상기 발광 분자(M)들은, 상기 전자 수송층(150)과의 계면(140b)이 상기 제2 방위로 배향됨에 따라, 상기 발광 분자(M)들이 상기 제2 방위로 정렬되도록 유도할 수 있다.

이에 따라, 상기 발광 분자(M)들은, 상기 정공 수송층(130)과의 계면(140a)에서 상기 전자 수송층(150)과의 계면(140b) 방향으로 제1 방위에서 제2 방위로 꼬이게 되는 나선형 적층 구조로 형성될 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 발광 분자(M)들이 상기 나선형 적층 구조를 가지기 때문에, 상기 발광 분자(M)에서 생성된 광은, 특정 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 나선형 적층 구조를 갖는 상기 발광 분자(M)들로 이루어진 상기 발광층(140)은, 상기 제1 전극(110)을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 갖는 제1 광을 출사하고, 상기 제2 전극(170)을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 갖는 제2 광을 출사할 수 있게 된다.

이 때, 종래 기술과 달리, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 발광 분자(M)들이 카이럴 도펀트(chiral dopant) 없이 나선형 적층 구조를 형성함으로써, 상기 발광층(140) 내에 불순물에 의한 오염이 감소하고, 발광 효율이 향상될 수 있다.

이상 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자가 외부 광 반사를 차단하는 예를 설명하고, 광 효율을 극대화하는 예를 설명하기로 한다.

상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 상기 외부 광(Lout)이 y에서 y'방향으로 입사된 후, 다시 y'에서 y방향으로 진행함에 있어서, 상기 편광층(180) 외측으로 벗어나지 못하도록 차단할 수 있다. 이로써, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 외부 광 차단 효과를 제공할 수 있다.

구체적으로, 외부 광(Lout)이 상기 발광 소자(100) 내부로 진입하는 환경이 조성될 수 있다. 이 때, 외부 광(Lout)은 상기 발광 소자(100)로 진입하기 전에는 무 편광 상태(non polarized state)를 가질 수 있다. 그러나, 상기 편광층(180)이 진행 방향에 대하여 상기 제2 방향, 즉, 시계 방향으로 회전하는 광을 선택적으로 통과시키기 때문에, 외부 광(Lout)이 상기 편광층(180)을 통과한 이후에는 광 진행 방향(y에서 y')을 기준으로 y에서 바라 보았을 때, 시계 방향인 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지게 된다.

상기 시계 방향인 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 y에서 y'방향으로 진행할 수 있다. 이때, 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 상기 발광층(140)을 통과하여, 상기 제1 전극(110)에 의하여 반사될 수 있다. 이에 따라 외부 광(Lout)의 진행 방향이 y에서 y'방향이었다가 y'에서 y방향으로 변경될 수 있다. 상기 외부 광(Lout)의 편광 상태는 반사에 의하여 회전 방향이 바뀔 수 있다. 즉, 외부 광(Lout)의 편광 방향은 진행 방향(y에서 y')에 대하여 시계 방향인 제2 방향에서, 진행 방향(y'에서 y)에 대하여 반시계 방향인 상기 제1 방향으로 바뀔 수 있다. 상기 제1 전극(110) 반사에 의하여 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 상기 발광층(140)을 통과하여, 상기 편광층(180)에 이를 수 있다. 하지만, 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은, 상기 제2 방향으로 회전하는 광을 선택적으로 통과시키는 상기 편광층(180)을 통과할 수 없다. 이에 따라, 외부 광(Lout)이 상기 발광 소자(100) 내부로 조사되는 경우에도, 상기 발광 소자(100) 내부로 진입한 외부 광(Lout)이 뷰어에게 시인되는 것을 차단할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자가 외부 광 반사를 차단하는 효과를 설명하였다. 이하에서는 광 효율을 극대화하는 예를 설명하기로 한다.

상기 발광층(140)에서 생성된 광은, 상기 제1 전극(110)을 향하여 진행하는 제1 광(Lin1)과, 상기 제2 전극(170)을 향하여 진행하는 제2 광(Lin2)으로 구별될 수 있다. 이 때, 상기 발광층(140)에서 생성된 광은, 상기 발광층(140)과 상기 정공 수송층(130)이 접촉하는 계면(140a) 및 상기 발광층(140)과 상기 전자 수송층(150)이 접촉하는 계면(140b)에서, 상기 발광 분자(M)들이 상기 제1 및 제2 방위로 정렬됨에 따라 형성되는 상기 나선형 적층 구조에 의하여 회전 편광 상태를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 광(Lin1)은 광 진행 방향(y에서 y')에 대하여, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 상기 편광층(180)의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 상기 제1 광(Lin1)은 상기 제1 전극(110)에 의하여 반사될 수 있다. 상기 제1 전극(110)에 의하여 반사된 상기 제1 광(Lin1)은, 광 진행 방향(y'에서 y)에 대하여 상기 편광층(180)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(110)에 의하여 반사된 상기 제1 광(Lin1)은, 상기 편광층(180)을 통과하여 뷰어에게 전달될 수 있다.

상기 제2 광(Lin2)은, 광 진행 방향(y'에서 y)에 대하여, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 광(Lin2)은, 상기 편광층(180)을 통과하여 뷰어에게 전달될 수 있다.

다시 말해, 상기 발광층(140)에서 생성된 광은, 무작위 방향으로 진행하는 광 진행 경로를 가질 수 있다. 상기 발광층(140)에서 생성된 광은, 무작위 경로를 가지되, 상기 제1 전극(110)을 향하는 상기 제1 광(Lin1)과 상기 제2 전극(170)을 향하는 상기 제2 광(Lin2)으로 크게 구분될 수 있다. 이 때, 상기 제2 광(Lin2)은, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지므로 상기 편광층(180)을 통과할 수 있다. 하지만, 상기 제1 광(Lin1)은, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 다른 방향으로 회전하는 편광 상태를 초기에 가지지만, 상기 제1 전극(110)에 반사됨으로써, 상기 편광층(180)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 광(Lin2)뿐만 아니라, 상기 제1 광(Lin2) 모두 상기 편광층(180)을 통과할 수 있다. 결과적으로, 뷰어에게 전달되는 광 효율이 극대화될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자는, 상술된 바와 같이 하부 발광(bottom emission) 표시 장치에 적용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)는, y' 에서 y 방향으로, 편광층(280), 제1 전극(210), 정공 제공층 예를 들어, 정공 주입층(220) 및 정공 수송층(230), 발광층(240), 전자 제공층 예를 들어, 전자 수송층(250) 및 전자 주입층(260), 및 제2 전극(270) 순서로 적층될 수 있고, 상기 발광층(240)에서 출사된 광은, y' 방향으로 뷰어에게 제공됨으로써, 하부 발광 타입 표시 장치가 구현될 수 있다.

상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)가 포함하는 제1 전극(210)은, 상술된 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)가 포함하는 제2 전극(170)과 같을 수 있다. 또한, 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)가 포함하는 제2 전극(270)은, 상술된 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)가 포함하는 제1 전극(110)과 같을 수 있다. 즉, 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)가 포함하는 상기 제1 전극(210)은, 광을 투과시키기 위하여 투명 전극으로 이루어질 수 있고, 상기 제2 전극(270)은, 고 전도도를 가지며, 상기 제2 전극(270)으로 출사된 광을 y' 방향으로 반사할 수 있도록 반사도를 가질 수 있다.

상기 제2 실시 예에 따른 정공 주입층(220), 정공 수송층(230), 발광층(240), 전자 수송층(250), 전자 주입층(260), 및 편광층(280)은 각각 상기 제1 실시 예에 따른 정공 주입층(120), 정공 수송층(130), 발광층(140), 전자 수송층(150), 전자 주입층(160), 및 편광층(180)에 각각 대응되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 제2 실시 예에 따른 편광층(280)은 상기 제1 전극(210) 하측에 배치될 수 있다.

상기 제2 실시 예에 따른 발광층(240)도, 상기 발광층(240)이 포함하는 발광 분자들이 상기 정공 수송층(230)과의 계면 및 상기 전자 수송층(250)과의 계면에서 각각 제1 방위 및 제2 방위로 정렬되어, 나선형 적층 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발광층(240) 은, 상기 제1 전극(210)을 향하여, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광(Lin1)을 출사하고, 상기 제2 전극(270)을 향하여, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 다른 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광(Lin2)을 출사할 수 있다.

또한, 상기 편광층(280)은 진행 방향에 대하여 제2 방향, 즉, 시계 방향으로 회전하는 광을 선택적으로 통과시키도록 구성될 수 있다.

이상 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하였다. 이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자도 상술한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자와 같이 외부 광 반사를 차단할 수 있고, 광 효율을 극대화할 수 있다.

상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)는 y' 에서 y 방향으로 입사한 외부 광(Lout)이 상기 발광 소자(200) 내부에서 반사되어 뷰어에게 전달되지 못하도록 외부 광 차단 효과를 제공할 수 있다.

도 5를 참조하면, 외부 광(Lout)이 상기 발광 소자(200) 내부로 진입하는 환경이 조성될 수 있다. 이 때, 외부 광(Lout)은 상기 발광 소자(200)로 진입하기 전에는 무 편광 상태를 가질 수 있다. 그러나 상기 편광층(280)이 진행 방향에 대하여 상기 제2 방향, 즉, 시계 방향으로 회전하는 광을 선택적으로 통과시키기 때문에, 외부 광(Lout)이 상기 편광층(280)을 통과한 이후에는 광 진행 방향(y'에서 y)을 기준으로 y'에서 바라 보았을 때, 시계 방향인 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지게 된다.

상기 시계 방향인 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 y' 방향에서 y 방향으로 진행할 수 있다. 이때, 상기 제2 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 상기 발광층(240)을 통과하여, 상기 제2 전극(270)에 의하여 반사될 수 있다. 이에 따라 외부 광(Lout)의 진행 방향이 y' 에서 y 방향이었다가 y'에서 y 방향으로 변경될 수 있다. 외부 광(Lout)의 편광 상태는 반사에 의하여 회전 방향이 바뀔 수 있다. 즉, 외부 광(Lout)의 편광 방향은 진행 방향(y'에서 y)에 대하여 시계 방향인 상기 제2 방향에서, 진행 방향(y에서 y')에 대하여 반시계 방향인 제1 방향으로 바뀔 수 있다. 상기 제2 전극(270) 반사에 의하여 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은 상기 발광층(240)을 통과하여, 상기 편광층(280)에 이를 수 있다. 하지만, 상기 제1 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 외부 광(Lout)은, 상기 제2 방향으로 회전하는 광을 선택적으로 통과시키는 상기 편광층(280)을 통과할 수 없다. 이에 따라, 외부 광(Lout)이 상기 발광 소자(200) 내부로 조사되는 경우에도, 상기 발광 소자(200) 내부로 진입한 외부 광(Lout)이 뷰어에게 시인되는 것을 차단할 수 있다.

이상, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자가 외부 광 반사를 차단하는 효과를 설명하였다. 이하에서는 광 효율을 극대화하는 예를 설명하기로 한다.

상기 발광층(240)에서 생성된 광은, 상기 제1 전극(210)을 향하여 진행하는 제1 광(Lin1)과, 상기 제2 전극(270)을 향하여 진행하는 제2 광(Lin2)으로 구별될 수 있다. 이 때, 상기 발광층(240)에서 생성된 광은, 상기 발광층(240)과 상기 정공 수송층(230)이 접촉하는 계면(240a) 및 상기 발광층(240)과 상기 전자 수송층(250)이 접촉하는 계면(240b)에서, 상기 발광 분자(M)들이 상기 제1 및 제2 방위로 정렬됨에 따라 형성되는 상기 나선형 적층 구조에 의하여 회전 편광 상태를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 광(Lin1)은, 광 진행 방향(y에서 y')에 대하여, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 광(Lin1)은, 상기 편광층(280)을 통과하여 뷰어에게 전달될 수 있다.

상기 제2 광(Lin2)은 광 진행 방향(y'에서 y)에 대하여, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 상기 편광층(280)의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 상기 제2 광(Lin2)은 상기 제2 전극(270)에 의하여 반사될 수 있다. 상기 제2 전극(270)에 의하여 반사된 상기 제2 광(Lin2)은, 광 진행 방향(y에서 y')에 대하여 상기 편광층(280)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 전극(270)에 의하여 반사된 상기 제2 광(Lin2)은, 상기 편광층(280)을 통과하여 뷰어에게 전달될 수 있다.

다시 말해, 상기 발광층(240)에서 생성된 광은, 무작위 방향으로 진행하는 광 진행 경로를 가질 수 있다. 상기 발광층(240)에서 생성된 광은, 무작위 경로를 가지되, 상기 제1 전극(210)을 향하는 상기 제1 광(Lin1)과 상기 제2 전극(270)을 향하는 상기 제2 광(Lin2)으로 크게 구분될 수 있다. 이 때, 상기 제1 광(Lin1)은, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지므로 상기 편광층(280)을 통과할 수 있다. 하지만, 상기 제2 광(Lin2)은, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 다른 방향으로 회전하는 편광 상태를 초기에 가지지만, 상기 제2 전극(270)에 반사됨으로써, 상기 편광층(280)의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 광(Lin1)뿐만 아니라, 상기 제2 광(Lin2) 모두 상기 편광층(280)을 통과할 수 있다. 결과적으로, 뷰어에게 전달되는 광 효율이 극대화될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자는, 상기 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 배치되는 상기 정공 수송층, 상기 정공 수송층과 대향하는 상기 전자 수송층, 상기 전자 수송층 상에 배치되는 제2 전극, 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 배치되고, 상기 발광 분자들을 포함하는 상기 발광층, 및 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 상기 편광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 실시 예에 따른 발광 분자는, 상기 정공 수송층과의 계면에서 상기 전자 수송층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고, 상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향일 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 분자들이 카이럴 도펀트 없이 나선형 적층 구조를 형성함으로써, 높은 g-factor를 제공하면서도 발광층 내에 불순물에 의한 오염이 감소되고, 발광 효율이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 설명된다. 상기 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 발광층이 포함하는 발광 분자의 나선형 적층 구조를 형성하기 위해 서로 다른 방법이 제공될 수 있다. 이에 따라, 정공 제공층의 상면 및 발광층의 상면을 배향하는 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 도 6을 참조하여 설명되고, 정공 제공층의 상면 및 전자 제공층의 상면을 배향하는 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된다.

상기 제1 실시 예 및 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 설명의 편의를 위해 나뉘어진 것이지, 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법으로 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자가 제조되거나, 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법으로 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자가 제조되는 것은 아니다. 따라서, 상기 제1 실시 예 또는 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법으로, 상술된 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 발광 소자가 모두 제조될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계(S110), 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계(S120), 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계(S130), 상기 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계(S140), 상기 발광층의 상면을 제2 방위로 배향하는 단계(S150), 상기 발광층 상에 전자 제공층 을 형성하는 단계(S160), 및 상기 발광 분자를 가열 및 냉각시켜 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계(S170)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 상기 S170 단계 이후, 상기 제2 전극 및 편광층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 S120 단계는, 상기 제1 전극 상에 정공 주입층을 형성하는 단계, 및 상기 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극 상에 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층이 순차적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 정공 주입층 및 정공 수송층은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser induced thermal imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 S130 단계에서, 상기 정공 수송층의 표면은 러빙(rubbing)을 통하여 상기 제1 방위로 배향될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 정공 수송층은 광을 조사하는 광배향을 통하여 특정 방향으로 정렬될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 광배향되는 경우를 상정하기로 한다.

일 실시 예에 따르면, 광배향을 위하여, 상기 정공 수송층은 폴리이미드(Polyimide), 폴리아믹산(Polyamic acid), 폴리노보넨, 페닐 말레이미드 공중합체, 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine), 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리스틸렌(Polystylene), 폴리페닐렌프탈아미드(Polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(Polyester), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리실록산에시나메이트(Polysiloxanecinnamate), 셀룰로세신나메이트(cellulosecinnamate)계화합물 및 폴리메틸 메타크릴 레이트(Polymethyl methacrylate)계 화합물로 구성된 군에서 선택된 고분자물질을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 S140 단계에서, 상기 발광층은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 및 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 특히, 상기 발광층이 포함하는 발광 분자가 고분자인 경우, 용액 공정 즉, 솔루블(soluble) 공정으로 도포될 수 있다. 이와 달리, 발광 분자가 저분자인 경우, 기상 증착 공정을 통하여 증착될 수 있다.

상기 S150 단계에서, 상기 발광층의 표면은, 상술된 S130단계에서 상기 정공 수송층의 상면을 배향하는 방법으로 배향되되, 상기 제1 방위와 서로 다른 상기 제2 방위로 배향될 수 있다. 즉, 발광층의 발광 분자들은 두께 방향을 기준으로 하측은 제1 방위로 배향된 정공 수송층을 통하여 배향력을 제공받고, 상측은 제2 방위로 배향된 발광층 표면을 통하여 배향력을 제공받을 수 있는 것이다.

상기 S160 단계는, 상기 발광층 상에 전자 수송층을 형성하는 단계, 및 상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광층 상에 상기 전자 수송층, 상기 전자 주입층이 순차적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층은, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.

상기 S170 단계에서, 상기 발광 분자는 발광 분자의 상전이 온도 이상으로 가열 및 냉각됨에 따라, 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 나선형 적층 구조가 제공될 수 있다.

구체적으로, 상기 정공 수송층의 상면은 상기 제1 방위로 배향됨에 따라, 상기 정공 수송층에 인접한 상기 발광 분자들은 상기 제1 방위로 정렬되게 된다. 또한, 상기 발광층의 상면이 상기 제2 방위로 배향됨에 따라, 상기 발광층의 상면에 인접한 상기 발광 분자들은 상기 제2 방위로 정렬되게 된다. 즉, 상기 발광 분자가 가열되면, 녹은 상태에서 상기 발광 분자들이 재배열 되게 되고, 냉각되는 과정에서 재배열된 상기 발광 분자들은 상기 정공 수송층과의 거리가 가까워질수록 상기 제1 방위로 정렬되고, 상기 전자 수송층과의 거리가 가까워질수록 상기 제2 방위로 정렬되어, 나선형 적층 구조를 형성하게 된다.

또한, 상기 S170 단계에서, 상기 발광 분자는, 상기 발광층 상에 상기 전자 수송층이 형성된 이후, 또는 상기 전자 수송층 상에 상기 전자 주입층이 형성된 이후 가열 및 냉각될 수 있다. 즉, 상기 발광 분자는, 상기 전자 제공층이 형성된 이후, 상기 제2 전극이 형성되기 전 가열 및 냉각될 수 있다.

이에 따라, 상기 발광층의 상면에 형성된 배향이 용이하게 유지될 수 있다. 다시 말해, 상기 전자 제공층은, 상기 발광층의 상면에 형성된 배향을, 열처리로부터 보호할 수 있다. 이와 달리, 상기 발광층 상에 상기 전자 제공층이 형성되기 전에 상기 발광 분자들이 가열 및 냉각되는 경우, 상기 발광층의 상면에 형성된 배향이 손상이 가해지는 문제점이 발생할 수 있다.

도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명함에 있어서, 발광층의 상면에 전자 수송층 및 전자 주입층을 형성한 상태에서, 발광 분자를 열처리하는 경우를 상정하여 설명하였으나, 이와 달리, 발광층의 상면에 전자 수송층을 형성한 상태에서 발광 분자를 열처리하고 이후 전자 주입층을 형성하는 것도 가능하다.

계속해서, 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 상기 제1 전극의 하측 또는 상기 제2 전극의 상측에 편광층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 편광층은, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광층으로부터 출사되어 상기 나선형 적층 구조에 의해 편광된 광이 상기 편광층을 통과할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 전극의 상측에 상기 편광층이 형성됨에 따라, 도 1을 참조하여 설명된 상부 발광 표시 장치에 적용되는 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자가 제조될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 저극의 하측에 상기 편광층이 형성됨에 따라, 도 4를 참조하여 설명된 하부 발광 표시 장치에 적용되는 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자가 제조될 수 있다.

이상 도 6을 참조하여, 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 설명된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전자 수송층의 배향을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계(S210), 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계(S220), 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계(S230), 상기 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계(S240), 상기 발광층 상에 전자 제공층(예를 들어, 전자 수송층)을 형성하는 단계(S250), 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계(S260), 및 상기 발광 분자를 가열 후 냉각시켜 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계(S270)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 상기 S270 단계 이후, 상기 전자 제공층 상에 제2 전극을 형성하는 단계, 및 상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가지는 편광층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 포함하는 S210, S220, S230, 및 S240 단계는 상기 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법이 포함하는 S110, S120, S130, 및 S140 단계와 각각 대응될 수 있다.

상기 S250 단계는, 상기 S150 단계와 달리 상기 발광층 상에 바로 상기 전자 제공층 예를 들어, 전자 수송층이 형성될 수 있다. 즉, 상기 발광층을 상기 제2 방위로 배향하지 않은 상태에서 상기 전자 수송층이 형성될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 S260 단계는 상기 전자 수송층(150) 상면을 제2 방위로 배향할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 수송층(150)은 러빙을 통하여 상기 제2 방위로 배향될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 전자 수송층(150)은 스크라빙을 통하여 상기 제2 방위로 배향될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 수송층(150)의 두께는 매우 얇을 수 있다. 구체적으로, 상기 전자 수송층(150)의 상면이 러빙을 통하여 배향되는 경우, 상기 전자 수송층(150)의 상면에 가해지는 힘이, 상기 전자 수송층(150)의 하면까지 가해지도록, 상기 전자 수송층(150)의 두께가 얇을 수 있다. 이에 따라, 상기 전자 수송층(150)의 배향에 의하여 상기 발광층(140)의 상면(140b)이 상기 제2 방위로 배향될 수 있다. 상기 발광층(140)의 상면(140b)은 상기 전자 수송층(150) 및 상기 발광층(140)이 접촉하는 계면(140b)일 수 있다.

결과적으로, 상기 발광층(140)은, 상기 발광층(140) 및 상기 정공 수송층(130)이 접촉하는 계면(140a)이 상기 제1 방위로 배향되고, 상기 발광층(140) 및 상기 전자 수송층(150)이 접촉하는 계면(140b)이 상기 제2 방위로 배향되는 구조를 가질 수 있다.

또한, S260 단계는 상기 발광층의 상면이 배향되도록, 상기 발광층에 힘이 직접적으로 가해지지 않고, 상기 전자 수송층을 배향에 의해 배향되므로, 상기 발광층 및 상기 발광층이 포함하는 발광 분자들의 손상이 예방될 수 있다.

계속해서, 상기 S260 단계 이후, 도 6을 참조하여 설명된 S170 단계와 같이, 상기 발광 분자를 가열 후 냉각시켜 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조가 제공될 수 있다. 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조가 제공되는 메커니즘은, 상기 S170 단계와 대응되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

발광 분자 정렬 이후 전자 수송층 상에 전자 주입층 및 제2 전극이 형성될 수 있고, 나아가 편광층이 마련될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 발광층 상에 전자 수송층 및 전자 주입층을 형성한 후, 발광 분자를 열처리하여 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 제1 전극을 준비하는 단계(S210), 상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계(S220), 상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계(S230), 상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계(S240), 상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계(S250), 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계(S260), 및 상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계(S270)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 정공 제공층의 상면 및 상기 전자 제공층의 상면을 배향하는 간단한 공정으로, 상기 발광층이 포함함하는 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자 및 제조 방법에 따른 구체적인 실험 예가 도 9를 참조하여 설명된다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 편광상태에 따른 texture를 비교한 사진이다.

도 9의 (a) 및 (b)를 참조하면, 도 6을 참조하여 설명된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법으로 발광 소자를 제조하되, 상기 정공 수송층을 제1 방위로 배향하고, 배향된 정공 수송층 상에 nematic 상을 가지는 F8Bt을 발광층으로 코팅하였다. 그리고 코팅된 발광층 상면을 제1 방위에 대하여 70도 기울어진 제2 방위로 배향하였다. 이 때 특성 분석을 위하여 일부 영역은 제2 방위로 배향하고, 그 외 영역은 배향을 하지 않았다. 이후 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각하여 제1 방위에서 제2 방위로 꼬임을 가지는 나선형 적층 구조를 제공하였다.

우원 및 좌원 편광층을 마련하여 광 투과 정도를 살펴보면, 제2 방위로 배향되지 않은 영역의 경우, 편광 종류에 상관없이 밝기가 실질적으로 동일한 것으로 확인되었다. 그러나, 제2 방위로 배향된 영역, 즉 발광 분자의 나선형 적층 구조가 형성된 영역에서는 광의 편광 방향에 부합하는 편광층이 마련된 경우, 보다 높은 광 투과 정도를 제공하는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100: 발광 소자
110, 210: 제1 전극
120, 220: 정공 주입층
130, 230: 정공 제공층
140, 240: 발광층
150, 250: 전자 제공층
160, 260: 전자 주입층
170, 270: 제2 전극
180, 280: 편광층
Lin1, Lin2: 제1 광, 제2 광

Claims

제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되는 정공 제공층;
상기 정공 제공층과 대향하는 전자 제공층;
상기 전자 제공층 상에 배치되는 제2 전극;
상기 정공 제공층과 상기 전자 제공층 사이에 배치되고, 발광 분자들을 포함하는 발광층; 및
상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 편광층을 포함하되,
상기 발광 분자는, 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각되어 상기 정공 제공층과의 계면에서 상기 전자 제공층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고,
상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향인, 발광 소자.
제1 항에 있어서,
상기 발광 분자들은,
상기 정공 제공층과 인접한 계면에서 제1 방위로 정렬되고, 상기 전자 제공층과 인접한 계면에서 제2 방위로 정렬되어, 상기 나선형 적층 구조를 가지는 것을 포함하는 발광 소자.
제2 항에 있어서,
상기 발광층은, 상기 정공 제공층과 인접한 계면이 상기 제1 방위로 배향되고, 상기 전자 제공층과 인접한 계면이 상기 제2 방위로 배향되되,
상기 배향의 깊이는 1nm 이상 20nm 이하이고, 상기 배향의 간격은 100nm 내지 3μm 이하인 것을 포함하는 발광 소자.
제1 항에 있어서,
상기 발광층은, 상기 제1 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 반대 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광을 출사하고, 상기 제2 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광을 출사하는, 발광 소자.
제4 항에 있어서,
상기 편광층은, 상기 제2 광을 투과시키는 발광 소자.
제1 항에 있어서,
상기 발광층은, 상기 제1 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 같은 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제1 광을 출사하고, 상기 제2 전극을 향하여, 상기 편광층의 편광 방향과 다른 방향으로 회전하는 편광 상태를 가지는 제2 광을 출사하는, 발광 소자.
제6 항에 있어서,
상기 편광층은, 상기 제1 광을 투과시키는 발광 소자.
제1 항에 있어서,
상기 정공 제공층은, 정공 수송층이고,
상기 전자 제공층은, 전자 수송층이고,
상기 제1 전극 및 상기 정공 수송층 사이에 배치되는 정공 주입층; 및
상기 제2 전극 및 상기 전자 수송층 사이에 배치되는 전자 주입층을 더 포함하는 발광 소자.
제1 항에 있어서,
상기 정공 제공층은, 상기 정공 제공층의 상면에 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가지고,
상기 전자 제공층은, 상기 전자 제공층의 두께 방향 전체적으로 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가지는 발광 소자.
제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계;
상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계;
상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계;
상기 발광층의 상면을 제2 방위로 배향하는 단계;
상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계; 및
상기 전자 제공층을 형성하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
제10 항에 있어서,
상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가지는 편광층을 형성시키는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
제1 전극을 준비하는 단계;
상기 제1 전극 상에 정공 제공층을 형성하는 단계;
상기 정공 제공층의 상면을 제1 방위로 배향하는 단계;
상기 제1 방위로 배향된 정공 제공층 상에 발광 분자를 포함하는 발광층을 형성하는 단계;
상기 발광층 상에 전자 제공층을 형성하는 단계;
상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계; 및
상기 전자 제공층 상면을 제2 방위로 배향하는 단계 이후에, 상기 발광 분자를 상전이 온도 이상으로 가열 후 냉각시켜, 상기 발광 분자를 상기 제1 방위에서 상기 제2 방위로 상기 발광 분자에 나선형 적층 구조를 제공하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
제12 항에 있어서,
상기 전자 제공층 상면을 상기 제2 방위로 배향하는 단계는,
상기 전자 제공층의 배향에 의하여 상기 발광층의 상면이 상기 제2 방위로 배향되는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
제12 항에 있어서,
상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에, 상기 나선형 적층 구조의 나선 방향과 동일한 방향을 가지는 편광층을 형성시키는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되는 정공 제공층;
상기 정공 제공층과 대향하는 전자 제공층;
상기 전자 제공층 상에 배치되는 제2 전극;
상기 정공 제공층과 상기 전자 제공층 사이에 배치되고, 발광 분자들을 포함하는 발광층; 및
상기 제1 전극 하측 또는 상기 제2 전극 상측에 배치되는 편광층을 포함하되,
상기 발광 분자는, 상기 정공 제공층과의 계면에서 상기 전자 제공층과의 계면 방향으로 나선형 적층 구조를 가지고,
상기 편광층의 편광 방향은, 상기 발광 분자에서 생성된 광이 상기 나선형 적층 구조에 의하여 편광되는 방향과 동일한 방향이되,
상기 정공 제공층은, 상기 정공 제공층의 상면에 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가지고,
상기 전자 제공층은, 상기 전자 제공층의 두께 방향 전체적으로 상기 발광 분자가 상기 나선형 적층 구조를 가지도록 배향 구조를 가지는 발광 소자.