KR20050033433A

KR20050033433A - 발광소자 및 그 제조 방법, 및 그 발광소자를 사용한발광장치

Info

Publication number: KR20050033433A
Application number: KR1020040076552A
Authority: KR
Inventors: 사이토케이코; 이케다히사오
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2005-04-12
Also published as: JP2017017044A; EP2276088A2; EP1521316B1; CN1607874A; JP2015053514A; JP6831804B2; US20160149160A1; TW200812428A; JP2016026414A; EP1521316A2; CN1607874B; US20150263307A1; JP5222988B2; EP2276088A3; JP2014045225A; US20050072977A1; JP6250902B2; TW200518627A; JP2011071145A; JP2012039145A

Abstract

발광소자는, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 유기물을 포함하는 층을 가지고, 상기 제2 전극과 상기 유기물을 포함하는 층의 사이에는, 금속산화물을 포함하는 층을 갖고, 이것들의 전극 및 층은, 제1 전극보다도 제2 전극쪽이 나중에 형성되도록 적층되어 있다. 이러한 발광소자는, 스퍼터링법에 의한 막형성시에 유기물을 포함하는 층에 생기는 손상과, 전극간의 단락 등의 현상을 억제한다.

Description

발광소자 및 그 제조 방법, 및 그 발광소자를 사용한 발광장치{LIGHT EMITTING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND LIGHT EMITTING DEVICE USING THE LIGHT EMITTING ELEMENT}

본 발명은 한 쌍의 전극간에 복수의 층이 삽입된 구성을 갖는 발광소자에 관한 것으로, 특히 그 층들의 구성에 관한 것이다.

전계발광소자(발광소자)로부터의 발광을 이용한 발광장치는, 표시용 또는 조명용 등의 장치로서 주목받고 있다.

발광장치에 사용되는 발광소자로서는, 한 쌍의 전극간에, 발광성 또는 캐리어 수송성 물질 등의 물질로 구성되는 복수의 층이 삽입된 구성을 갖는 소자가 잘 알려져 있다.

이러한 발광소자에서는, 어느 한쪽의 전극은 양극으로서, 다른쪽의 전극은 음극으로서 각각 기능하고, 양극측으로부터 주입된 정공과, 음극측으로부터 주입된 전자가 재결합해서 여기상태의 분자를 형성하고, 그것이 기저상태로 되돌아갈 때에 발광한다. 발광은, 한 쌍의 전극 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 통하여 외부에 추출된다.

상기와 같은 발광소자의 제조 공정은, 한쪽의 전극을 형성한 후, 그 위에 복수의 층을 형성하고, 그 위에 다른쪽의 전극을 더 형성하는 것이 일반적이다.

이러한 방법으로 발광소자를 제조하는 경우에, 복수의 층을 형성한 후의 전극형성공정에 있어서, 해당 층이 손상하고, 양호한 소자특성을 얻을 수 없다. 이러한 현상은, 특히 스퍼터링법을 이용하여 상기 전극을 형성한 경우에 많이 보여진다. 이것은, 스퍼터링법을 사용한 전극의 형성과정에서는, 높은 에너지를 가진 원자가 해당 층을 손상하기 때문이라고 생각되어 진다.

따라서, 스퍼터링법을 이용하여 상기 전극을 형성한 경우에도 손상을 받기 어려운 소자구조를 갖는 발광소자와 그 제조방법의 개발이 행해지고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서는, 프탈로시아닌으로 이루어진 층을 설치함으로써 스퍼터링법에 의한 막형성시에 발생하는 유기층의 손상을 억제할 수 있는 것이 나타내어져 있다. 또한 특허문헌 3에서는, AgLi로 이루어진 막을 설치함으로써, 스퍼터링법에 의한 막형성시에 발생하는 유기층의 손상을 억제할 수 있는 것도 보고되어 있다.

그러나, 특허문헌1이나 특허문헌 2에 나타낸 것과 같은 방법에서는, 전자수송층과 전자주입 전극의 사이에 프탈로시아닌을 포함하는 층을 설치하기 위한 공정이 증가하는 것과, 프탈로시아닌이 장파장 영역의 빛을 흡수하기 쉬운 것에 기인하여, 적색발광에서의 발광 효율이 저하해버리는 등의 문제가 생각된다. 또한 특허문헌 3에 나타낸 것과 같은 방법에서는, AgLi의 막두께가 두꺼워지면 빛의 투과율이 낮아져, 발광의 외부 추출효율이 나빠진다는 문제가 생각된다.

[특허문헌1] 일본특허공개 2002-75658호 공보

[특허문헌2] 일본특허공개 2002-359086호 공보

[특허문헌3] 일본특허공개 2003-249357호 공보

본 발명의 목적은, 스퍼터링법에 의한 막형성시에 유기물을 포함하는 층에 생기는 손상을 억제하도록 형성된 발광소자를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 목적은, 스퍼터링법에 의한 막형성시에 유기물을 포함하는 층에 생기는 손상을 억제하고, 또한 전극간의 단락 등의 현상을 억제하도록 형성된 발광소자를 제공하는데 있다.

본 발명의 발광소자는, 스퍼터링법에 의한 막형성시에 생기는 유기물을 포함하는 층에의 손상을 억제하기 위해서, 한 쌍의 전극간에 금속산화물을 포함하는 층을 설치한 것이다.

본 발명의 발광소자는, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 유기물을 포함하는 층을 갖고, 상기 제2 전극과 상기 유기물을 포함하는 층의 사이에는 금속산화물을 포함하는 층을 갖고, 이것들의 전극 및 층은, 제1 전극보다도 제2 전극쪽이 나중에 형성된다.

상기 유기물을 포함하는 층은, 단층이어도 다층이어도 되고, 바람직하게는 발광영역이 제1 전극 및 제2 전극으로부터 떨어진 부위에 형성되도록, 캐리어(전자·정공)수송성이 높은 물질과 캐리어 주입성이 높은 물질 등을 조합해서 구성된 것이다. 또한, 유기물을 포함하는 층은, 일부에 리튬 또는 마그네슘 등의 금속원소, 또는 또 다른 금속원소를 포함하여도 된다.

또한, 상기 금속산화물의 구체적인 예로서는, 몰리브덴산화물(MoOx)이나 바나듐산화물(VOx), 루테늄산화물(RuOx), 텅스텐산화물(WOx), 망간산화물(MnOx)등을 들 수 있고, 이것들은 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제2 전극과 유기물을 포함하는 층의 사이에 금속산화물로 이루어진 층이 설치된 구성을 갖는 본 발명의 발광소자에서는, 제2 전극을 스퍼터링법에 의해 형성하는 것이 가능하다.

따라서, 제2 전극으로서, 증착법보다도 스퍼터링법에 의해 막형성하는 쪽이 용이한 물질, 예를 들면 인듐 주석산화물(ITO), 실리콘을 함유한 인듐 주석산화물(ITSO), 또는 산화인듐에 2∼20%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 IZO(Indium Zinc Oxide)등을 사용하는 것이 용이해지고, 제2 전극을 형성하기 위한 물질의 선택성이 넓어진다.

또한, 제2 전극과 금속산화물을 포함한 층과의 사이에 스퍼터링법에 의해 형성된 막을 갖는 구성의 발광소자인 경우에도, 상기와 마찬가지로, 스퍼터링법에 의한 막형성에 기인한 유기물을 포함하는 층에의 손상을 억제할 수 있다. 이 경우, 제2 전극은 반드시 스퍼터링법에 의해 형성될 필요는 없다. 유기물을 포함하는 층과, 금속산화물을 포함하는 층과, 스퍼터링법에 의해 형성된 층이 순차적으로 적층된 구성을 갖는 발광소자이면, 본 발명에 의한 이점을 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 스퍼터링법에 의한 막형성에 기인한 불량이 억제된 발광소자를 얻을 수 있다. 또한 스퍼터링법에 의한 막형성에 기인한 불량이 억제됨과 아울러, 전극간의 단락이 억제된 발광소자를 얻을 수 있다.

[실시형태]

본 발명의 발광소자는, 한 쌍의 전극간에 유기물을 포함하는 층을 갖는 것이다. 그 유기물을 포함하는 층은, 단층 또는 복수의 층으로 구성되고, 바람직하게는 전극으로부터 떨어진 곳에 발광영역이 형성되도록, 즉 전극으로부터 떨어진 부분에서 캐리어의 재결합이 행해지도록, 캐리어 주입성이 높은 물질과 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어진 층을 조합해서 적층된 것이다.

이하, 본 발명의 발광소자의 일 형태에 대해서 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다.

본 실시형태에서, 발광소자(210)는, 이것을 지지하기 위한 기판(200) 위에 설치되어 있고, 제1 전극(201)과, 제1 전극(201) 위에 순차적으로 적층한 제1 층 내지 제5 층(202∼206)과, 또한 그 위에 설치된 제2 전극(207)으로 구성되어 있다. 이때, 본 형태에서는 제1 전극(201)은 음극으로서 기능하고, 제2 전극(207)은 양극으로서 기능하도록 구성되어 있다.

기판(100)으로서는, 예를 들면 유리 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 이때, 발광소자의 제조공정에서 지지체로서 기능하는 재료이면, 이들 이외의 또 다른 재료를 사용하여도 된다.

제1 전극(201)은, 일함수가 작은(일함수 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기도전성 화합물, 또는 이것들의 혼합물 등으로 구성되어 있는 물질이 바람직하다. 구체적으로는, 원소주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리토류금속, 및 이것들을 포함하는 알루미늄 합금(Mg:Ag)이나 은 합금(Al:Li) 등을 들 수 있다.그러나, 제1 전극(201)과 제2 전극(207)의 사이에, 전자주입을 촉진하는 기능을 갖는 층을 그 제1 전극(201)과 접촉하여 설치함으로써, 일함수의 대소에 상관없이, Al, Ag, 인듐 주석산화물(ITO), 또는 실리콘(Si)을 포함하는 ITO 등 여러 가지 도전성 재료를 제1 전극(201)으로서 사용할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서 기재한 재료에 한정하지 않고, 또 다른 것을 이용하여도 된다.

제1 층(202)은, 전자주입성이 높은 물질, 예를 들면 불화리튬(LiF), 불화세슘(CsF) 또는 불화칼슘(CaF₂) 등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리토류금속의 화합물로 이루어진 층이다. 또한, 제1 층(202)은 전자수송성이 높은 물질과 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 포함하는 구성의 층, 예를 들면, Alq₃과 마그네슘(Mg)을 포함한 구성의 층이어도 된다.

제2 층(203)은, 전자수송성이 높은 물질, 예를 들면 트리스(8-퀴노리노라토)알루미늄(약칭:Alq₃), 트리스(5-메틸-8-퀴노리노라토)알루미늄(약칭:Almq₃), 비스(10-히드록시벤조[h]-퀴노리나토)베릴륨(약칭:BeBq₂) 또는, 비스(2-메틸-8-퀴노리노라토)-4-페닐페노라토-알루미늄(약칭:BAlq) 등의, 퀴놀린 부분 또는 벤조퀴놀린 부분을 갖는 금속착체 등으로 이루어진 층이다. 또한, 이밖에 비스[2-(2-히드록시페닐)-벤조옥사조라토]아연(약칭:Zn(BOX)₂) 또는 비스[2-(2-히드록시페닐)-벤조티아조라토]아연(약칭:Zn(BTZ)₂)등의 옥사졸계 또는 티아졸계 등의 배위자를 갖는 금속착체 등도 사용할 수 있다. 또한, 금속착체 이외에도, 2-(4-비페닐)-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-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4-비페닐일)-1, 2,4-트리아졸(약칭:TAZ), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-비페닐일)-1,2,4-트리아졸(약칭:p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭:BPhen), 바소큐프로인(약칭:BCP) 등도 사용할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서 기재한 물질에 한하지 않고, 또 다른 것을 이용하여도 된다.

제3 층(204)은, 발광성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 예를 들면, N, N'-디메틸 퀴나크리돈(약칭:DMQd)이나 2H-크로멘-2-온(약칭:쿠마린) 등의 발광성이 높은 물질과 트리스(8-퀴노리노라토)알루미늄(약칭:Alq₃) 또는 9, 10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:DNA) 등의 캐리어 수송성이 높은 물질을 자유롭게 조합해서 구성된다. 그러나, Alq₃이나 DNA는 발광성도 높은 물질이기 때문에, 이 물질들을 단독으로 사용한 구성으로 하여, 제3 층(204)으로 하여도 상관없다.

제4 층(205)은, 정공수송성이 높은 물질, 예를 들면 4, 4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-비페닐(약칭:α-NPD), 4, 4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-비페닐(약칭:TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(약칭:TDATA), 또는 4, 4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민(약칭:MTDATA) 등의 방향족아민계 화합물(즉, 벤젠환-질소의 결합을 갖는 화합물)로 이루어진 층이다. 그러나, 본 실시형태에서 기재한 물질에 한하지 않고, 또 다른 물질을 이용하여도 된다.

제5 층(206)은, 몰리브덴산화물(MoOx), 바나듐산화물(VOx), 루테늄 산화물(RuOx), 텅스텐산화물(WOx), 망간산화물(MnOx)등의 금속산화물로 이루어진 층이다. 이렇게 금속산화물을 포함하는 층을 설치함으로써, 제2 전극(207)의 형성공정에 스퍼터링법을 사용한 경우에 보이는 유기물을 포함하는 층(본 실시형태에서는, 제1 층으로부터 제4 층)의 손상을 억제할 수 있다. 이때, 본 실시형태에 있어서, 금속산화물을 포함하는 층은 증착법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 금속산화물을 포함하는 층은, 10nm이상의 막두께인 것이 바람직하다. 스퍼터링법에 기인한 손상을 억제하기 위해서는, 상술한 것과 같은 막두께를 갖도록 금속산화물을 포함한 층을 형성하는 것이 효과적이다. 또한, 금속산화물을 포함한 층으로서는, 본 실시형태에서 기재한 물질에 한하지 않고, 또 다른 물질을 이용하여도 된다.

예를 들면, 제5 층(206)은, 금속산화물 및 정공 수송성이 높은 물질로 이루어진 층이어도 된다. 상술한 α-NPD 및 TPD 등의 물질은, 정공 수송성이 높은 물질로서 사용된다. 이와 같이 정공 수송성이 높은 물질을 포함함으로써, 제5 층(206)이 정공을 주입하기 보다 쉬워진다. 또한, 그 정공 수송성이 높은 물질로 이루어진 제5 층(206)의 두께를 변경하여 발광성이 높은 재료로 이루어진 층(본 실시형태에서는 제3 층(204))과 상기 제2 전극(207) 사이의 거리를 조정함으로써, 바람직한 스펙트럼을 보이는 발광을 외부로 추출하기 보다 쉬워진다. 이것은, 제5 층(206)의 두께를 보다 두껍게 하여 발생된 구동전압의 증가가 정공 수송성이 높은 물질을 포함함으로써 감소될 수 있기 때문이다.

또한, 금속산화물을 포함하는 층을 100nm이상의 막두께로 형성한 경우에는, 제1 전극(201) 또는 제2 전극(207)의 막면에 형성된 돌기 또는 이것들의 전극간에 혼입한 이물질 등으로 인해 생기는, 제1 전극(201)과 제2 전극(207)의 단락을 억제할 수 있다. 이때, 상기 금속산화물은 빛의 투과성이 높고, 막두께가 두꺼워져도 충분하게 발광을 추출할 수 있다.

제2 전극(207)은, 일함수가 큰(일함수 4.0eV 이상)금속, 합금, 전기도전성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등으로 형성된 것이 바람직하다. 구체적으로는, 인듐 주석산화물(ITO), 실리콘을 함유한 인듐 주석산화물, 산화인듐에 2∼20%의 산화아연(ZnO)을 혼합한 IZO(Indium Zinc Oxide)의 것외에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 동(Cu), 팔라듐(Pd) 및 금속의 질화물(TiN 등) 등을 사용할 수 있다. 이렇게, 제2 전극(207)은 스퍼터링법에 의해 막형성 가능한 도전성 재료를 이용하여 형성된다. 그러나, 본 실시형태에서 기재한 물질에 한하지 않고, 또 다른 물질을 이용하여도 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 발광소자는, 제1 전극(201)과 제2 전극(207)의 사이에 생긴 전위차에 의해 전류가 흘러, 발광성이 높은 물질을 포함하는 층인 제3 층(204)에서 정공과 전자가 재결합하여, 발광하는 것이다. 즉, 제3 층(204)에 발광영역이 형성되도록 구성되어 있다. 그러나, 제3 층(204)의 모두가 발광영역으로서 기능할 필요는 없고, 예를 들면 제3 층(204) 내 제2 층(203)측 또는 제4 층(205)측에만 발광영역이 형성되도록 한 것이어도 된다.

발광은, 제1 전극(201) 또는 제2 전극(207)의 어느 한쪽 또는 양쪽을 통해서 외부로 추출된다. 따라서, 제1 전극(201) 또는 제2 전극(207) 중 어느 한쪽 또는 양쪽은, 투광성이 있는 물질로 이루어진다.

제1 전극(201) 및 제2 전극(207)이 모두 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 도 2a에 나타낸 것처럼, 발광은 제1 전극(201) 및 제2 전극(207)을 통해서 기판측 및 기판과 반대측의 양쪽으로부터 추출된다. 또한 제2 전극(207)만이 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 및 제1 전극(201) 및 제2 전극(207)이 투광성을 갖는 물질로 이루어져 제1 전극(201)측에 반사막이 설치되는 경우에는, 도 2b에 나타낸 것처럼, 발광은 제2 전극(207)을 통해서 기판과 반대측으로부터 추출된다. 제1 전극(202)만이 투광성을 갖는 물질로 이루어진 것일 경우, 도 2c에 나타낸 것처럼, 및 제1 전극(201) 및 제2 전극(207)이 투광성을 갖는 물질로 이루어져 제2 전극(207)측에 반사막이 설치되는 경우에는, 발광은 제1 전극(201)을 통해서 기판측으로부터 추출된다.

이때, 제1 전극(201)과 제2 전극(207)의 사이에 설치되는 층의 구성은, 상기한 것에는 한정되지 않는다. 발광영역과 금속이 근접함으로써 생기는 소광이 억제되도록, 제1 전극(201) 및 제2 전극(207)으로부터 떨어진 부위에 정공과 전자가 재결합하는 영역을 설치한 구성이고, 또한 금속산화물을 포함하는 층을 갖는 것이면, 상기 이외의 것이어도 된다. 즉, 층의 적층구조에 관해서는 특별하게 한정되지 않고, 전자수송성이 높은 물질, 정공수송성이 높은 물질, 전자주입성이 높은 물질, 정공주입성이 높은 물질 및 양극성(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)의 물질 등으로 이루어진 층을, 금속산화물을 포함하는 층과 자유롭게 조합해서 구성하면 된다. 또한, 예를 들면 매우 얇은 산화실리콘막 등으로 이루어진 층을 설치함으로써 캐리어의 재결합부위를 제어한 것이어도 된다.

이때, 상기 발광소자는, 기판(200) 위에 제1 전극(201)을 형성한 후, 그 위에 제1 층 내지 제6 층(202∼206)을 순차적으로 적층하고, 또한 그 위에 제2 전극(207)을 형성함으로써 제조된다. 또한 각 층의 형성방법에 대해서 특별하게 한정은 없지만, 증착법, 잉크젯법 및 스핀 코트법 중 어느 한 방법으로 그 층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 다른 구성을 갖는 본 발명의 발광소자의 구체적인 예를 도 3에 나타낸다. 기판(300) 위에는, 제1 전극(301)이 설치되어 있고, 제1 전극(301) 위에는, 제1 층 내지 제5 층(302∼306)이 순차적으로 적층하여 설치된다. 또한 제5 층(306) 위에는, 제2 전극(307)이 설치된다.

여기서, 제1 층(302)은 정공주입성이 높은 물질로 이루어지고, 제2 층(303)은 정공수송성이 높은 물질로 이루어지고, 제3 층(304)은 발광체를 포함하는 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어지고, 제4 층(305)은 전자수송성이 높은 물질로 이루어진다. 또 제5 층(306)은, 금속산화물을 포함하는 층이고, 이외에, 리튬 또는 마그네슘 등의 알칼리 금속 및 알칼리토류금속 등의 전자주입성이 높은 물질을 포함하여도 된다. 이러한 구성의 발광소자에서도, 상술한 바와 같은 스퍼터링법에 의한 막형성에 기인한 유기 화합물을 포함하는 층의 손상을 억제할 수 있다. 이러한 구성을 가질 때, 제1 전극(301)은 양극으로서, 제2 전극(307)은 음극으로서 각각 기능한다. 이때, 도 3에서 나타낸 발광소자도 본 발명의 발광소자의 일 형태이고, 본 발명의 발광소자의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니다.

이상에 서술한 본 발명의 발광소자는, 스퍼터링법에 기인한 유기물을 포함하는 층의 손상을 억제할 수 있는 것이다. 또한 금속산화물을 포함하는 층의 막두께를 조정함으로써 전극간의 단락도 억제할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명의 발광소자를 적용한 발광장치는, 스퍼터링법이나 전극간의 단락에 기인한 발광소자의 불량이 억제되고, 예를 들면 표시장치에서는, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 전극을 스퍼터링법에 의해 형성할 경우에 대해서 서술했지만, 예를 들면 전극과 금속산화물을 포함하는 층과의 사이에 스퍼터링법에 의해 막형성된 층을 갖는 구성의 발광소자이어도, 본 실시형태와 마찬가지로 스퍼터링법에 기인한 유기물을 포함하는 층의 손상을 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 어느 경우에나, 유기물을 포함하는 층과, 금속산화물을 포함하는 층과, 스퍼터링법에 의해 형성한 층이 순차적으로 적층한 구성이고, 유기물을 포함하는 층을 먼저 형성한 후, 스퍼터링법에 의해 형성한 층을 형성하는 구성의 발광소자이면, 금속산화물을 포함하는 층을 설치하는 것에 의한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 1)

본 발명의 발광소자의 제조방법, 및 그 발광소자의 특성에 관하여 설명한다. 이때, 본 발명의 발광소자의 구성 또는 제조방법은, 본 실시예에 한정되는 것이 아니고, 막두께 또는 물질 등에 대해서는 적절히 변경하여도 된다.

유리 기판 위에 인듐 주석산화물(ITO)을 스퍼터링법에 의해 막형성해서 제1 전극을 형성한다. 이때, 막형성시의 ITO는 비정질성분을 주성분으로 한 것이다. 다음에, ITO를 식각해서 소자분리한 후, 200℃, 1시간 가열처리했다. 또한 포지티브형 아크릴을 도포한 후 노광 및 현상해서 격벽층을 형성했다. 그 후에, 220℃, 1시간 가열처리를 했다.

다음에, 습식 세정 후, UV오존처리 후, 1×10^-6Pa의 진공분위기중에서 150℃, 30분간, ITO가 형성된 유리 기판을 처리한다.

다음에 4, 4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(약칭:BzOs)과 리튬(Li)을 공증착하고, 제1 전극 위에, 제1 층을 형성했다. 이때, BzOs 대 Li의 중량비는, 1:0.02가 되도록 했다. 또한, 그 제1 층의 막두께는 20nm이 되도록 조절했다.

다음에, Alq₃을 증착하고, 제1 층 위에 제2 층을 형성했다. 제2 층의 막두께는 20nm이 되도록 조절했다.

다음에, Alq₃과 DMQD를 공증착하고, 제2 층 위에 제3 층을 형성했다. 이때, Alq₃과 DMQD의 중량비는, 1:0.01이 되도록 했다. 또한 제3 층의 막두께는 40nm이 되도록 조절했다.

다음에, α-NPD를 증착하고, 제3 층 위에 제4 층을 형성했다. 제4 층의 막두께는 40nm이 되도록 조절했다.

이상과 같이 하여, 제1 전극 위에, 유기물을 포함하는 층(제1 층∼제4 층)을 형성했다. 이때, 각 층을 구성하는 물질에 대해서는, 본 실시예에 기재한 것에 한정되지 않고, 이외의 것을 이용하여도 된다.

다음에, 금속산화물인 몰리브덴산화물을 증착하고, 제4 층 위에, 제5 층을 형성했다. 제5 층의 막두께는 50nm이 되도록 했다.

다음에, ITO를 스퍼터링법에 의해 막형성하고, 제5 층 위에 제2 전극을 형성했다. 막형성시(플라즈마가 일어날 때)의 기판온도는 40∼50℃이다. 막형성후의 ITO는 비정질성분을 주성분으로 한 것이다. 제2 전극의 막두께는 110nm이 되도록 했다.

이상과 같이 하여 제조한 본 발명의 발광소자의 소자특성을 도 1에 나타낸다. 도 1은 전압-휘도특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타내고 있다. 도 1로부터, 구동전압(1cd/m²이상의 발광이 시작하는 전압을 구동전압으로 한다.)은 약 5.5V인 것을 알 수 있다. 또한, 도 4는 전압-전류특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 전류(mA)를 나타내고 있다. 또한 도 5는 휘도(cd/m²)-전류효율(cd/A)특성을 의미하고, 이때 가로축은 휘도, 세로축은 전류효율을 나타낸다.

(비교예 1)

실시예 1에 나타낸 본 발명의 발광소자에 대한 비교예에 관하여 설명한다.

본 비교예의 발광소자는, ITO로 이루어진 제1 전극 위에, BzOs와 Li의 혼합층(20nm), Alq₃로 이루어진 층(20nm), DMQD와 Alq₃의 혼합층(40nm), α-NPD로 이루어진 층(40nm), CuPc로 이루어진 층(20nm)이 순차적으로 적층되고, 또한 그 위에 ITO로 이루어진 제2 전극이 적층된 구성을 갖는 것이다. 이 경우에, 상기 전극을 위한 ITO는 모두 상기와 마찬가지로 스퍼터링법에 의해 형성된 것이다. 또한, BzOs와 Li의 중량비는, 1:0.02이고, Alq₃과 DMQD의 중량비는, 1:0.01이다.

본 비교예의 발광소자의 소자특성을 도 1에 나타낸다. 도 1은 전압-휘도특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타내고 있다. 도 1로부터, 구동전압(1cd/m²이상의 발광이 시작하는 전압을 구동전압으로 한다.)은 약 13V인 것을 알 수 있다. 또한 도 4는 전압-전류특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 전류(mA)를 나타내고 있다. 또한, 도 5는 휘도(cd/m²)-전류효율(cd/A)특성을 나타내고, 가로축은 휘도, 세로축은 전류효율을 나타내고 있다. 이때, 발광소자의 특성은, 제2 전극측으로부터 추출한 발광에 의해 얻어진 것이다.

이상에 나타낸 것과 같은 실시예 1 및 비교예 1의 발광소자의 소자특성으로부터 다음과 같은 것을 알 수 있다. CuPc를 사용한 비교예의 발광소자에서는, 스퍼터링법에 의한 ITO의 막형성 공정에서의 소자의 일부(유기물을 포함하는 층)의 손상에 기인하고, 발광소자의 구동전압이 높게(13V)되어 있지만, 본 발명의 발광소자에서는 그러한 경향은 보이지 않는다. 즉, 본 발명의 발광소자에서는, 비교예의 발광소자보다도, 스퍼터링법에 기인한 발광소자의 불량을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

(실시예 2)

본 실시예는, 실시예 1과 몰리브덴산화물로 이루어진 제5 층의 막두께가 다른 발광소자로, 그 밖의 구성은 실시예 1에 나타낸 것과 마찬가지의 것에 관하여 설명한다. 이때, 본 실시예에 나타낸 발광소자의 제조방법에 관해서도, 실시예 1과 마찬가지이다. 따라서, 제조방법에 관한 설명은 생략한다.

본 실시예의 발광소자에 있어서, 몰리브덴산화물로 이루어진 제5 층의 막두께는, 각각 10nm(실시예 2-1), 100nm(실시예 2-2), 200nm(실시예 2-3)이다.

본 실시예의 발광소자의 소자특성을 도 6에 나타낸다. 도 6은 전압-휘도특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타내고 있다. 도 6으로부터, 구동전압(1cd/m²이상의 발광이 시작하는 전압을 구동전압으로 한다.)은, 실시예 2-1, 2-2, 2-3으로 나타낸 어느 쪽의 발광소자에서도 약 5V인 것을 알 수 있다. 또한, 도 7은 전압-전류특성을 나타내고, 가로축은 전압(V), 세로축은 전류(mA)를 나타낸다. 또한, 도 8은 휘도(cd/m²)-전류효율(cd/A)특성을 나타내고, 가로축은 휘도, 세로축은 전류효율을 나타내고 있다. 도 6∼도 8로부터, 저전압 인가시는 제5 층의 막두께에 따르지 않고 소자특성은 같은 정도이고, 또한 고전압 인가시는 막두께의 제5 층의 막두께가 두꺼운 발광소자쪽이 발광 휘도가 높은 경향을 나타내는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 제5 층의 막두께가 두꺼운 발광소자쪽이, 스퍼터링법에 기인한 손상을 억제할 수 있는 것이 생각된다. 이때, 소자특성은, 제2 전극측으로부터 추출한 발광에 의해 얻어진 것이다.

이상과 같이, 본 실시예에 나타낸 발광소자는, 금속산화물을 포함하는 층의 막두께를 두껍게 하여도, 양호한 소자특성을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 금속산화물을 포함하는 층의 막두께를 두껍게 함으로써 전극간의 단락을 억제 할 수 있다. 또한, 본 실시예에 나타낸 발광소자는, 금속산화물을 포함하는 층의 막두께가 두꺼워도, 발광을 효율적으로 외부로 추출시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예에서는, 본 발명에 따른 발광장치의 구성에 관하여 설명한다.

도 9a 내지 도 9c에서, 점선으로 둘러싸여진 부분은, 발광소자(12)를 구동하기 위해서 설치되는 트랜지스터(11)이다. 발광소자(12)는, 제1 전극(13)과, 제2 전극(14)과, 이 전극들 사이에 삽입된 발광층(15)으로 구성되어 있다. 제1 전극(13)과 트랜지스터(11)의 드레인은, 제1 층간절연막 16a-16c을 관통하고 있는 배선(17)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한 발광소자(12)는, 격벽층(18)에 의해, 인접해서 설치되어 있는 별도의 발광소자와 분리되어 있다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 발광장치는, 본 실시예에서, 기판(10) 위에 설치된다.

이상과 같은 구성의 발광장치에서, 발광소자(12)는 본 발명의 발광소자로, 특히 발광층(15)은 상술한 금속산화물을 포함하는 층을 구성요소로서 포함하는 것이다.

이때, 트랜지스터(11)는 톱 게이트형이다. 그러나, 트랜지스터(11)의 구조에 대해서는, 특별하게 한정은 없고, 예를 들면 도 10a에 나타낸 바와 같은 역 스태거형 트랜지스터이어도 된다. 이때 역 스태거형일 경우에는, 도 10b와 같이 채널을 형성하는 반도체층 위에 보호막이 형성된 것(채널 보호형 TFT)이어도 되거나, 또는 채널을 형성하는 반도체층의 일부가 오목형이 된 것(채널 에치형 TFT)이어도 된다. 이때, 도면부호 21은 게이트 전극, 22는 게이트 절연막, 23은 반도체층, 24는 n형 반도체층, 25는 전극, 26은 보호막이다.

또한, 트랜지스터(11)를 구성하는 반도체층은, 결정성 및 비결정성 중 어느하나이거나, 또는 세미 비결정질이어도 된다.

이때, 세미 비결정질 반도체란, 다음과 같은 것이다. 비정질과 결정구조(단결정 또는, 다결정을 포함함)의 중간적인 구조를 갖고, 자유에너지적으로 안정된 제3 상태를 갖는 반도체이며, 단거리질서를 갖고 격자왜곡을 갖는 결정질 영역을 포함하고 있는 것이다. 또한 적어도 막중의 일부의 영역에는, 0.5∼20nm의 결정립을 포함하고 있다. 라만(raman) 스펙트럼이 520cm^-1보다도 저파수측으로 쉬프트하고 있다. X선 회절에서는 Si결정격자에 유래한다고 하는 (111), (220)의 회절 피크가 관측된다. 댕글링 본드를 끝내기 위해서 세미 비결정질 반도체 내에 수소 또는 할로겐이 적어도 1원자% 이상 포함되어 있다. 따라서, 그 세미 비결정질 반도체는, 소위 미결정반도체라고도 한다. 규화물 기체를 글로우방전 분해(플라즈마 CVD)해서 형성한다. 규화물 기체로서는, SiH₄, 그 외에도 Si₂H₆, SiH₂Cl ₂, SiHCl₃, SiCl₄ 또는 SiF₄등을 사용하는 것이 가능하다. 이 규화물 기체를 H₂또는, H₂와 He, Ar, Kr, Ne으로부터 선택된 일종 또는 복수종의 희가스(rare gas) 원소로 희석해도 된다. 희석비는 2:1∼1000:1의 범위이다. 글로우 방전시의 압력은 개략 0.1Pa∼133Pa의 범위, 전원 주파수는 1MHz∼120MHz, 바람직하게는 13MHz∼60MHz이다. 기판가열온도는 300℃이하가 좋고, 바람직하게는 100∼250℃이어도 된다. 그 막내의 불순물원소로서, 산소, 질소, 탄소 등의 대기성분의 불순물은 1×10²⁰/cm³이하로 하는 것이 바람직하고, 특히, 산소농도는 5×10¹⁹/cm³이하, 바람직하게는 1×10¹⁹/cm ³이하로 한다. 이때, 세미 비결정질 반도체를 사용한 TFT(박막트랜지스터)의 이동도는 약 1∼10m²/Vsec이 된다.

또한, 반도체층이 결정성인 것의 구체예로서는, 단결정 또는 다결정성의 실리콘 또는 실리콘 게르마늄 등으로 이루어진 것을 들 수 있다. 이것들은 레이저 결정화에 의해 형성된 것이어도 되고, 예를 들면 니켈 등을 사용한 고상성장법에 의한 결정화에 의해 형성된 것이어도 된다.

이때, 반도체층이 비정질의 물질, 예를 들면 비결정질 실리콘으로 형성되는 경우에는, 트랜지스터(11) 및 기타의 트랜지스터(발광소자를 구동하기 위한 회로를 구성하는 트랜지스터)는 모두 n채널형 트랜지스터로 구성된 회로를 갖는 발광장치인 것이 바람직하다. 그 경우의 이외에 대해서는, n채널형 또는 p채널형 중 어느 한쪽의 트랜지스터로 구성된 회로를 갖는 발광장치에서도 좋고, 양쪽의 트랜지스터에서 구성된 회로를 갖는 발광장치에서도 좋다.

또한, 제1 층간절연막(16a, 16b, 16c)은, 도 9a 및 도 9c에 나타낸 것처럼, 다층이어도 되고, 또는 단층이어도 된다. 이때, 제1 층간절연막(16a)은 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기물로 이루어지고, 제1 층간절연막(16b)은 아크릴이나 실록산(실리콘(Si)과 산소(O)의 결합으로 골격구조가 구성되고, 치환기로서 적어도 수소를 포함하는 물질), 도포 성막 가능한 산화실리콘 등의 자기평탄성을 갖는 물질로 이루어진다. 또한, 제1 층간절연막(16c)은 아르곤(Ar)을 포함하는 질화실리콘막으로 이루어진다. 이때, 각 층을 구성하는 물질에 대해서는, 특별하게 한정은 없고, 여기에 서술한 것 이외의 것을 이용하여도 된다. 또한 이들 이외의 물질로 이루어진 층을 또한 조합해도 된다. 이렇게, 제1 층간절연막(16)은, 무기물 또는 유기물의 양쪽을 이용하여 형성된 것이어도 되거나, 또는 무기막과 유기막 중 어느 하나로 형성된 것이어도 된다.

격벽층(18)은, 엣지부에서, 곡률반경이 연속적으로 변화되는 형상인 것이 바람직하다. 또한 격벽층(18)은, 아크릴이나 실록산, 레지스트, 산화실리콘 등을 이용하여 형성된다. 이때, 격벽층(18)은, 무기막과 유기막 중 어느 하나로 형성된 것이어도 되거나, 또는 양쪽을 이용하여 형성된 것이어도 된다.

이때, 도 9a 및 도 9c에서는, 제1 층간절연막(16)만이 트랜지스터(11)와 발광소자(12)의 사이에 설치된 구성이지만, 도 9b와 같이, 제1 층간절연막 16(16a, 16b)외에, 제2 층간절연막 19(19a, 19b)가 설치된 구성의 것이어도 된다. 도 9b에 나타낸 발광장치에서는, 제1 전극(13)은 제2 층간절연막(19)을 관통하여, 배선(17)과 접속하고 있다.

제2 층간절연막(19)은, 제1 층간절연막(16)과 마찬가지로, 다층이어도 되고, 또는 단층이어도 된다. 제2 층간절연막(19a)은, 아크릴, 실록산(실리콘(Si)과 산소(O)의 결합으로 골격구조가 구성되고, 치환기로서 적어도 수소를 포함하는 물질), 도포 성막 가능한 산화실리콘 등의 자기평탄성을 갖는 물질로 이루어진다. 또한, 제2 층간절연막(19b)은 아르곤(Ar)을 포함하는 질화실리콘막으로 이루어진다. 이때, 각 층에 포함된 물질에 대해서는 특별하게 한정은 없고, 여기에 서술한 것 외의 것을 이용하여도 된다. 또한, 이들 이외의 물질로 이루어진 층을 조합해도 된다. 이렇게, 제2 층간절연막(19)은, 무기물 또는 유기물의 양쪽을 이용하여 형성된 것이어도 되고, 또는 무기막과 유기막 중 어느 하나의 막으로 형성된 것이어도 된다.

발광소자(12)에 있어서, 제1 전극(13) 및 제2 전극(14)이 모두 투광성을 갖는 물질로 구성되어 있는 경우, 도 9a의 외형 화살표로 나타낸 바와 같이, 제1 전극(13)측과 제2 전극(14)측의 양쪽으로부터 발광을 추출할 수 있다. 또한, 제2 전극(14)만이 투광성을 갖는 물질로 구성되어 있는 경우, 도 9b의 외형 화살표로 나타낸 바와 같이, 제2 전극(14)측만으로부터 발광을 추출할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(13)은 반사율이 높은 재료로 구성되어 있거나, 또는 반사율이 높은 재료로 이루어진 막(반사막)이 제1 전극(13)의 아래쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 전극(13)만이 투광성을 갖는 물질로 구성되어 있는 경우, 도 9c의 외형 화살표로 나타낸 바와 같이, 제1 전극(13)측만으로부터 발광을 추출할 수 있다. 이 경우, 제2 전극(14)은 반사율이 높은 재료로 구성되어 있거나, 또는 반사막이 제2 전극(14)의 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 발광소자(12)는, 제1 전극(13)이 양극으로서 기능하고, 제2 전극(14)이 음극으로서 기능하는 구성이어도 되고, 또는 이와는 달리 제1 전극(13)이 음극으로서 기능하고, 제2 전극(14)이 양극으로서 기능하는 구성이어도 된다. 그러나, 전자의 경우, 트랜지스터(11)는 p채널형 트랜지스터이고, 후자의 경우, 트랜지스터(11)는 n채널형 트랜지스터이다.

본 실시예의 발광장치는, 복수의 발광소자가 여러 개 설치되어 있다(그러나, 도시되어 있지 않음). 각 발광소자의 발광파장이 발광소자(12)의 발광 파장과 동일한 경우, 발광장치는 단색발광의 장치가 된다. 또한 각 발광소자의 발광 파장이 다른 경우, 빨강(R), 초록(G), 파랑(B) 등의 복수색의 발광이 가능한 발광장치가 된다.

상술한 발광장치는, 각 발광소자와 전기적으로 접속된 트랜지스터에 의해, 발광 또는 비발광 상태를 제어하는 것이다. 각 발광소자의 발광 또는 비발광 상태를 제어함으로써, 화상표시 등이 가능하다. 이때, 그 발광장치에서는, 본 발명을 적용함으로써, 발광소자의 제조 공정에서 생기는 스퍼터링법이나 전극간의 단락으로 인한 소자불량이 억제되어, 양호한 화상을 표시할 수 있는 것이다.

(실시예 4)

본 실시예는, 본 발명에 따른 발광장치에 대해서, 도 11 및 도 12의 평면도 및 도 13a, 도 13b의 회로도를 참조하여 설명한다.

도 11은 표시 기능을 갖는 발광장치의 화소부의 평면도이다. 화소부에는, 발광소자와, 영상신호에 따라 상기 발광소자의 발광 또는 비발광 상태를 결정하는 구동용 트랜지스터(7001)와, 상기 영상신호의 입력을 제어하는 스위칭용 트랜지스터(7002)와, 상기 영상신호에 상관없이, 상기 발광소자를 비발광 상태로 하는 소거용 트랜지스터(7003)와, 소스 신호선(7004)과, 제1 주사선(7005)과, 제2 주사선(7006)과, 전류공급선(7007)이 설치된다. 또 본 발명의 발광소자는, 영역 7008에 형성된다. 이때, 도 13a는 도 11과 같은 화소구성을 갖는 발광장치의 화소부의 구동회로도이다.

기록 기간에, 제1 주사선(7005)이 선택되면, 제1 주사선(7005)에 게이트가 접속되어 있는 스위칭용 트랜지스터(7002)가 온(on) 된다. 그리고, 소스신호선(7004)에 입력된 비디오신호가, 스위칭용 트랜지스터(7002)를 거쳐서 구동용 트랜지스터(7001)의 게이트에 입력됨으로써 전류공급선(7007)으로부터 발광소자에 전류가 흘러 발광한다. 유지 기간에, 제1 주사선(7005)의 전위를 제어함으로써 스위칭용 트랜지스터(7002)를 오프로 하고, 기록 기간에 기록된 비디오신호의 전위를 유지한다. 소거 기간에는, 제2 주사선(7006)이 선택되어서 소거용 트랜지스터(7003)가 온이 되고, 구동용 트랜지스터(7001)가 오프로 되기 때문에, 발광소자에 전류가 공급되지 않는 상태를 강제적으로 만들어 낼 수 있다.

도 12는 표시 기능을 갖는 발광장치의 화소부의 평면도이고, 도 11과는 다른 회로구성을 갖는 것이다. 화소부에는, 영상신호에 의해 상기 발광소자의 발광·게이트 전위를 고정된 구동용 트랜지스터(7101)와, 상기 영상신호의 입력을 제어하는 스위칭용 트랜지스터(7102)와, 상기 영상신호에 관계없이 상기 발광소자를 비발광 상태로 하는 소거용 트랜지스터(7103)와, 발광소자에의 전류의 공급을 제어하는 전류제어용 트랜지스터(7104)와, 소스 신호선(7105)과, 제1 주사선(7106)과, 제2 주사선(7107)과, 전류공급선(7108)과, 전원선(7109)이 설치된다. 이때, 본 발명의 발광소자는 영역 7110에 형성된다. 도 13b는 도 12와 같은 화소구성을 갖는 발광장치의 화소부의 구동회로도이다.

기록 기간에서, 제1 주사선(7106)이 선택되면, 제1 주사선(7106)에 게이트가 접속되어 있는 스위칭용 트랜지스터(7102)가 온 된다. 그리고, 소스 신호선(7105)에 입력된 비디오신호가, 스위칭용 트랜지스터(7102)를 거쳐서 전류제어용 트랜지스터(7104)의 게이트에 입력됨으로써, 구동용 트랜지스터(7101)를 통해서 전류공급선(7108)으로부터 발광소자에 전류가 흘러 발광한다. 이때, 구동용 트랜지스터(7101)의 게이트 전극은 전원선(7109)에 접속하고 있다. 유지 기간에는, 제1 주사선(7106)의 전위를 제어함으로써 스위칭용 트랜지스터(7102)를 오프로 하고, 기록 기간에서 기록된 비디오신호의 전위를 유지한다. 소거 기간에서는, 제2 주사선(7107)이 선택되어서 소거용 트랜지스터(7103)가 온 되고, 전류제어용 트랜지스터가 오프가 되기 때문에, 발광소자에 전류가 공급되지 않는 상태를 강제적으로 만들어 낼 수 있다.

상술한 발광장치에 있어서, 각 트랜지스터의 구조에 관해서는 특별히 한정은 없다. 단일 게이트 구조이어도 되고, 멀티 게이트 구조이어도 된다. 또한, LDD구조이어도 되고, LDD부와 게이트 전극이 중첩된 게이트 오버랩형 LDD구조이어도 된다.

본 실시예에 나타낸 발광장치는, 본 발명을 적용함에 의해, 스퍼터링법이나 전극간의 단락 등으로 인한 발광소자의 불량이 억제됨으로써, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있게 된 것이다.

(실시예 5)

실시예 3 및 실시예 4에서 나타낸 본 발명에 따른 발광장치는, 외부 입력단자의 장착 및 봉지 후, 각 종 전자기기에 실장된다.

이러한 본 발명을 적용한 전자기기는, 발광소자의 불량(발광소자의 손상)에 기인한 표시 불량이 억제된 것으로, 양호한 표시 화상을 얻을 수 있는 것이다.

본 실시예에서는, 본 발명을 적용한 발광장치 및 그 발광장치를 실장한 전자기기에 대해서 도 14, 도 15, 도 16을 참조하여 설명한다. 그러나, 도 14, 도 15, 도 16에 나타낸 것은 일 실시예로, 발광장치의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니다.

도 14는 봉지 후의 발광장치의 단면도이다. 트랜지스터 및 본 발명의 발광소자를 사이에 삽입하도록 기판(6500) 및 봉지 기판(6501)이 실(seal)제(6502)에 의해 접합될 수 있다. 또한 기판(6500)의 단부에는 외부 입력단자가 되는 FPC(플렉시블 프린트 회로)(6503)가 장착되어 있다. 이때, 기판(6500)과 봉지 기판(6501)에 삽입된 영역에는, 질소 등의 불활성가스 또는 수지재료로 충전된 상태로 되어 있다.

도 15는 본 발명에 따른 발광장치의 프레임 판을 나타낸 평면도이다. 도 15에서, 점선으로 표시된 도면부호 6510은 구동회로부(소스측 구동회로), 6511은 화소부, 6512는 구동회로부(게이트측 구동회로)이다. 화소부(6511)에는 본 발명의 발광소자가 설치된다. 구동회로부(6510 및 6512)는 외부 입력단자인 FPC(6503)와 기판(6500) 위에 형성된 배선군을 거쳐서 접속되어 있다. FPC(플렉시블 프린트 회로)(6503)로부터 비디오신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 받아서 소스측 구동회로(6510) 또는 게이트측 구동회로(6512)에 신호가 입력된다. 또한 FPC(6503)에는 프린트 배선기판(PWB)(6513)이 부착되어 있다. 구동회로부(6510)에는, 시프트 레지스터(6515), 스위치(6516), 메모리(래치)(6517, 6518)이 설치되어 있고, 구동회로부(6512)에는 시프트 레지스터(6519), 버퍼(6520)가 설치된다. 또한, 이들 이외의 기능을 구비하여도 된다.

본 발명에 따른 발광장치를 실장한 전자기기의 일 실시예를 도 16에 나타낸다.

도 16은 본 발명에 따라 제조된 랩탑 퍼스널 컴퓨터로, 본체(5521), 프레임 몸체(5522), 표시부(5523) 및 키보드(5504)로 구성되어 있다. 본 발명의 발광소자를 갖는 발광장치를 퍼스널 컴퓨터에 내장함으로써 표시장치를 완성할 수 있다.

이때, 본 실시예에서는, 랩탑 퍼스널 컴퓨터에 대해서 서술하고 있지만, 이외에 셀룰러 폰, 텔레비전 수상기, 카내비게이션 시스템 또는 조명 기기 등에 본 발명의 발광소자를 갖는 발광장치를 실장해도 상관없다.

본 발명을 첨부도면을 참조하여 예들에 의거하여 충분히 설명하였지만, 당업자에게 있어서 여러 가지 변경 및 변형은 명백하다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 이후 정의된 본 발명의 범위로부터 여러 가지 변경 및 변형이 벗어나지 않는다면, 그들은 여기에 포함된 것으로서 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 발광소자 및 비교예의 발광소자의 전압-휘도특성을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 발광소자의 층 구성에 관하여 설명하는 도면,

도 3은 본 발명의 발광소자의 층 구성에 관하여 설명하는 도면,

도 4는 본 발명의 발광소자 및 비교예의 발광소자의 전압-전류특성을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 발광소자의 휘도-전류 효율특성을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 발광소자의 전압-휘도특성을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 발광소자의 전압-전류특성을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 발광소자의 휘도-전류 효율특성을 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 발광장치의 단면구조에 관하여 설명하는 도면,

도 10은 본 발명의 발광장치의 단면구조에 관하여 설명하는 도면,

도 11은 본 발명의 발광장치의 화소부의 평면도,

도 12는 본 발명의 발광장치의 화소부의 평면도,

도 13은 본 발명의 발광장치의 화소부의 회로도,

도 14는 본 발명의 발광장치의 단면구조에 관하여 설명하는 도면,

도 15는 본 발명의 발광장치의 프레임 판을 나타낸 도면,

도 16은 본 발명을 적용한 발광장치를 실장한 전자기기의 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200 : 기판 201 : 제1 전극

202 : 제1 층 203 : 제2 층

204 : 제3 층 205 : 제4 층

206 : 제5 층 207 : 제2 전극

210 : 발광소자

Claims

제1 전극과,

제2 전극과,

상기 제1 전극과 제2 전극의 사이에 유기물을 포함한 제1 층과,

상기 제2 전극과 상기 제1 층과의 사이에 금속산화물을 포함한 제2 층을 구비한 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 전극보다도 상기 제2 전극쪽이 나중에 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 층은 10nm∼200nm의 두께인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 금속산화물은, 증착법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 금속산화물은, 몰리브덴산화물, 바나듐산화물, 루테늄산화물, 텅스텐산화물 및 망간산화물 중의 하나인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 제2 전극은, 스퍼터링법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 발광소자는, 랩탑 퍼스널 컴퓨터, 셀룰러 폰, 텔레비전, 카내비게이션 시스템 및 조명기기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 내장된 것을 특징으로 하는 발광소자.
유기물을 포함한 제1 층과,

상기 제1 층 상에 금속산화물을 포함하는 제2 층과,

상기 제2 층 위에 스퍼터링법으로 형성된 제3 층을 구비한 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 8 항에 있어서,

상기 제2 층은 10nm∼200nm의 두께인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 8 항에 있어서,

상기 금속산화물은, 증착법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 8 항에 있어서,

상기 금속산화물은, 몰리브덴산화물, 바나듐산화물, 루테늄산화물, 텅스텐산화물 및 망간산화물 중의 하나인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 8 항에 있어서,

상기 발광소자는, 랩탑 퍼스널 컴퓨터, 셀룰러 폰, 텔레비전, 카내비게이션 시스템 및 조명기기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나에 내장된 것을 특징으로 하는 발광소자.
한 쌍의 전극간에, 유기물을 포함하는 제1 층과 금속산화물을 포함하는 제2 층을 구비한 발광소자를 제조하되,

상기 제1 층의 형성 후에 상기 제2 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 13 항에 있어서,

상기 제2 층은 스퍼터링법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제1 전극을 형성하는 단계와,

상기 제1 전극 상에 유기물을 갖는 제1 층을 형성하는 단계와,

상기 제1 층 상에 금속산화물을 포함하는 제2 층을 형성하는 단계와,

상기 제2 층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 15 항에 있어서,

상기 금속산화물을 증착법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 15 항에 있어서,

상기 제2 전극은 스퍼터링법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
청구항 1에 따른 발광소자를 구비한 것을 특징으로 하는 발광장치.
청구항 8에 따른 발광소자를 구비한 것을 특징으로 하는 발광장치.