KR20050050556A - 발광셀, 발광셀을 갖는 발광장치, 발광유닛, 발광유닛을갖는 발광장치, 발광장치용 프레임, 및 발광셀의 제조 방법 - Google Patents

발광셀, 발광셀을 갖는 발광장치, 발광유닛, 발광유닛을갖는 발광장치, 발광장치용 프레임, 및 발광셀의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

신규한 구성을 갖는 발광셀 (10) 은 제 1 및 제 2 영역 (T1, T2) 이 정의되는 면을 갖는 투명 도체 (11) 을 포함한다. 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 및 제 1 유기층 상에 적층되는 제 1 전극 (122) 을 포함하는 제 1 전계발광 소자 (12) 가 제 1 영역 상에 배열된다. 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 및 제 2 유기층 상에 적층되는 제 2 전극 (132) 을 포함하는 제 2 전계발광 소자 (13) 가 제 2 영역 상에 배열된다. 제 1 전극은 제 2 전극으로부터 물리적으로 분리된다. 제 1 층은 제 2 층으로부터 물리적으로 분리된다. 제 1 및 제 2 유기층은 전류가 제 1 전극과 제 2 전극 사이를 흐를 때에 발광한다. 유기층으로부터 방출되는 광은 투명 도체를 통과하고, 발광셀을 출사한다.

Description

발광셀, 발광셀을 갖는 발광장치, 발광유닛, 발광유닛을 갖는 발광장치, 발광장치용 프레임, 및 발광셀의 제조 방법{LUMINESCENCE CELL, LUMINESCENCE DEVICE WITH LUMINESCENCE CELL, LUMINESCENCE UNIT, LUMINESCENCE DEVICE WITH LUMINESCENCE UNIT, FRAME FOR LUMINESCENCE DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING LUMINESCENCE CELL}
본 출원은, 2003년 11월 25일에 출원되었고 그 전체 내용이 여기에서 참조로써 참조되는 일본특허 출원번호 제 2003-393202 호에 기초하고 우선권 주장한다.
본 발명은 유기 또는 무기 전계발광 (EL) 셀에 관한 것이다. 좀더 자세하게는, 본 발명은 발광 셀, 발광 셀을 갖는 발광 장치, 발광 유닛, 발광 유닛을 갖는 발광 장치, 발광 장치용 프레임, 및 발광 셀의 제조 방법에 관한 것이다.
대형 조명 시스템 및 디스플레이를 형성하기 위한 복수의 소형 EL 장치들을 정렬시키는 기술이 제안되었다.
일본특허 공개공보 제 11-143398 호에는 복수의 디스플레이 램프가 집적된 것이 개시되어 있다. 그러한 장치에서, 복수의 디스플레이 램프에 각각 대응하는 복수의 유기 전계발광 장치들은 분할되어 일 시트의 기재 상에 형성된다.
일본특허 공개공보 제 2000-173771 호에는 라인 광원 (line light source) 가 개시되어 있다. 라인 광원은 기판, 애노드 (anode), 박막층, 및 캐소드 (cathode) 순으로 적층함으로써 형성되는 발광 영역을 포함하는 박막 발광 소자를 구비한다. 애노드와 캐소드가 서로 접촉하지 않는 부분은 박막층에 의해 형성된다. 따라서, 라인 광원은 그 라인 광원의 세로방향으로 분할되는 복수의 발광 영역을 포함한다.
일본특허 공개공보 제 2001-102171 호에는 전계발광 디스플레이 유닛을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그 방법은 회로가 각각의 픽셀 영역과 대형 기판 상에 형성되는 복수의 소형 판넬들을 적층하는 단계, 각각의 픽셀 영역 상에 전계발광 장치를 형성하는 단계, 및 모든 전계발광 장치들을 밀봉하는 단계를 포함한다.
일본특허 공개공보 제 2001-126871 호에는 2 장 이상의 EL 시트가 서로 접합되어 원하는 면적을 갖는 면 광원으로서 사용되는 EL 백라이트 장치가 개시되어 있다. 각각의 EL 시트의 가장자리에 주연 전극 (marginal electrode) 이 배열된다. 각각의 EL 시트의 가장자리는 EL 시트들의 접합부 (joint) 에서 다른 EL 시트의 가장자리의 일부분과 중첩된다. 주연 전극은 그러한 중첩부에 배열되지 않는다.
종래, 유기 또는 무기 EL 장치를 이용한 조명 시스템 또는 디스플레이가 공지되어 있다. 그러나, EL 장치의 대형화, 특히, 유기 EL 장치의 대형화는 기술적으로 난해하다. 이것의 가장 큰 이유는 EL 장치의 재료가 대기 중에서 변하기 쉽기 때문이다. 만약 대기 중의 산소와 수분이 EL 장치에 들어가면, 비-발광부 (다크 스폿 (dark spot)) 가 생성되거나 그 특성이 변하게 되며, EL 장치는 설계된 것과 같은 특성을 만족하지 않을 수도 있다. 따라서, 대형 EL 장치는 고장날 가능성이 있다. 또한, 제조 단계에서의 수율을 만족하지 않기 때문에, 대형 조명 시스템 및 디스플레이를 EL 장치에 의해 형성하는 것은 곤란하다.
본 발명의 일 양태는 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는 일면을 포함하는 도체, 제 1 영역 상에 적층되고 제 1 발광 재료를 함유하는 제 1 층, 제 1 층 상에 적층되는 제 1 전극, 제 2 영역에 적층되고 제 2 발광 재료를 함유하는 제 2 층, 제 2 층 상에 적층되는 제 2 전극을 구비하는 발광 셀로써, 도체의 제 1 영역, 제 1 층, 제 1 전극은 제 1 전계발광 소자를 형성하고, 도체의 제 2 영역, 제 2 층 및 제 2 전극은 제 2 전계발광 소자를 형성한다. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우, 제 1 층 및 제 2 층은 광선을 방출한다. 제 1 전극 및 제 1 층은, 각각, 제 1 전극 및 제 2 층으로부터 물리적으로 분리되어 있다.
본 발명의 다른 양태는 하나 이상의 상기 발광 셀을 포함하는 발광 유닛이다. 각 셀의 제 2 전극은 하나 이상의 다른 셀의 제 1 전극에 전기 접속된다. 각 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는 다른 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되어 있다. 2 이상의 발광 셀은 다른 셀의 제 2 전극으로부터 분리되고 일 전기 단부에 위치되는 제 1 단부 전극, 및 다른 셀의 제 1 전극으로부터 분리되고 일 전기 단부에 위치되는 제 2 단부 전극을 포함한다. 제 1 단부 전극과 제 2 단부 전극 사이에 전압이 인가될 경우, 제 1 층 및 제 2 층은 각각의 셀에서 발광한다.
본 발명의 또 다른 양태는 서로 전기 접속되는 2 개 이상의 상기 발광 셀을 포함하는 발광 장치이다. 각 발광 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는 다른 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되어 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 2 개 이상의 상기 발광 유닛을 포함하는 발광 장치이다. 각 발광 유닛의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는 다른 발광 유닛의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되어 있다. 2 이상의 발광 유닛은 다른 발광 유닛의 제 2 전극으로부터 분리되고 일 전기 단부에 위치되는 제 1 단부 전극, 및 다른 발광 유닛의 제 1 전극으로부터 분리되고 일 전기 단부에 위치되는 제 2 단부 전극을 포함한다. 제 1 단부 전극과 제 2 단부 전극 사이에 전압이 인가될 경우, 제 1 층 및 제 2 층은 각각의 발광 유닛에서 발광한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 투명 기판을 제공하는 단계; 투명 기판의 표면 상에 투명 도체를 형성하는 단계로서, 그 도체는 투명 기판의 표면을 접촉하는 표면과 반대 표면을 포함하고, 그 반대 표면은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는, 상기 형성 단계; 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 1 층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 제 2 층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계; 및 제 1 층 및 제 1 전극을 각각 제 2 층 및 제 2 전극으로부터 소정 거리만큼 분리하는 갭 (gap) 을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 투명 기판을 제공하는 단계; 투명 기판의 표면 상에 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 투명 기판의 표면 상에 투명한 제 2 전극을 형성하는 단계; 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 제 1 및 제 2 층 상에 도체를 형성하여 그 제 1 층과 제 2 층을 전기 접속시키는 단계; 및 제 1 층 및 제 1 전극을 각각 제 2 층 및 제 2 전극으로부터 소정 거리만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 그 기판의 표면 상에 도체를 형성하는 단계로서, 그 도체는 그 기판의 표면을 접촉하는 표면과 반대 표면을 포함하고, 그 반대 표면은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는, 상기 형성 단계; 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 1 층 상에 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 제 2 층 상에 투명한 제 2 전극을 형성하는 단계; 및 제 1 층 및 제 1 전극을 각각 제 2 층 및 제 2 전극으로부터 소정 거리만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 그 기판의 표면 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 그 기판의 표면 상에 제 2 전극을 형성하는 단계; 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 제 1 층과 제 2 층을 전기 접속시키는 투명 도체를 제 1 및 제 2 층 상에 형성하는 단계; 및 제 1 층 및 제 1 전극을 각각 제 2 층 및 제 2 전극으로부터 소정 거리만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 투명 기판을 제공하는 단계; 투명 기판 상에 투명 도체를 형성하는 단계; 도체 상에 절연벽을 형성하여 그 도체 표면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계; 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 1 층 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 및 제 2 층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 일 표면을 포함하는 투명 기판을 제공하는 단계; 투명 기판의 일 표면 상에 절연벽을 형성하여 그 일 표면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계; 제 1 영역 상에 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 2 영역 상에 투명한 제 2 전극을 형성하는 단계; 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 및 제 1 층 및 제 2 층 상에 도체를 형성하여 제 1 층과 제 2 층을 전기 접속시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 그 기판의 표면 상에 표면을 포함하는 도체를 형성하는 단계; 도체 상에 절연벽을 형성하여 그 도체 표면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계; 그 도체의 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 1 층 상에 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계; 그 도체의 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 및 제 2 층 상에 투명한 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 표면을 포함하는 기판을 제공하는 단계; 그 기판의 표면 상에 절연벽을 형성하여 일 표면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계; 제 1 영역 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 제 2 영역 상에 제 2 전극을 형성하는 단계; 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 및 제 1 층 및 제 2 층 상에 투명 도체를 형성하여 제 1 층과 제 2 층을 전기 접속시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 투명 기판을 제공하는 단계; 투명 기판 상에 투명 도체 층을 형성하는 단계; 적어도 하나는 투명한 2 개의 도체를 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서 (precursor), 및 그 2 개의 도체 사이에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 형성하는 단계; 적어도 하나는 투명한 2 개의 도체를 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서, 및 그 2 개의 도체 사이에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 형성하는 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서의 투명 도체와 투명 도체 층을 접속시켜서 제 1 전계발광 소자를 형성하는 단계; 및 제 2 전계발광 소자 프리커서의 투명 도체와 투명 도체 층을 접속시켜서 제 1 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리된 제 2 전계발광 소자를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 투명 기판을 제공하는 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체가 투명 기판에 접속되도록 제 1 전계발광 소자 프리커서와 투명 기판을 접합 (bonding) 시키는 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서가 물리적으로 분리되도록 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 투명 기판을 접합시키는 단계; 및 제 1 전계발광 소자의 제 2 도체 및 제 2 전계발광 소자의 제 2 도체를 일 도체로 접속시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 기판을 제공하는 단계; 그 기판 상에 도체 층을 형성하는 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 도체 층을 접합시켜서 제 1 전계발광 소자를 형성하는 단계; 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 도체 층을 접합시켜서 제 1 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리된 제 2 전계발광 소자를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광 셀을 제조하는 방법이다. 그 방법은 기판을 제공하는 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 1 발광 재료를 포함하는 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 도체, 제 2 도체, 및 제 1 도체와 제 2 도체 사이에 제 2 발광 재료를 포함하는 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 기판을 접합시키는 단계; 제 1 전계발광 소자 프리커서가 물리적으로 분리되도록 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 기판을 접합시키는 단계; 및 제 1 전계발광 소자의 제 1 도체와 제 2 전계발광 소자의 제 1 도체를 투명 도체로 접속시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태 및 이점은 본 발명의 원리를 예로써 설명하는, 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 명백히 알 수 있다.
본 발명의 목적 및 이점과 함께 본 발명은 첨부 도면과 함께 현재의 바람직한 실시형태들의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수도 있다.
여기서 사용되는 "투명" 이라는 용어는 제 1 층 및 제 2 층으로부터 방출되는 광의 일부 또는 모든 광을 투과시키는 특성을 말한다. 즉, 투명 부재는 제 1 층 및 제 2 층으로부터 방출되는 광 중 오직 일부의 파장의 광 또는 모든 파장의 광을 투과시킨다. 투명 부재의 투과율은 0% 보다 크기만 하면 100% 보다 작을 수도 있다. 투명 부재의 투과율은, 바람직하게는 10% 보다 크거나 같으며, 더 바람직하게는 50% 보다 크거나 같으며, 특히 바람직하게는 70% 보다 크거나 같다. 투과율은 각각의 파장에 대하여 상이할 수도 있거나 전체 가시 파장에 대하여 동일할 수도 있다.
여기서 사용되는 "층 구조가 거의 동일하다" 라는 구문은 동작 또는 기능이 서로에 대하여 동일하다라는 의미이다. 이것은, 제 1 층이 정공 주입 수송 부계층, 발광 부계층 및 전자 주입 수송 부계층의 순서로 구성될 경우, 제 2 층에서, 그 기능이 정공 주입 수송 부계층 대신에 정공 수송 부계층 및 정공 주입 부계층으로 분할되는 경우를 포함한다. 또한, 이것은, 일 층이 제 1 세트의 부계층으로 이루어지고, 제 1 세트의 하나 이상의 부계층이 생략되거나 다른 부계층으로 대체되는 제 2 세트의 부계층으로 다른 층이 이루어지는 경우를 포함한다. 제 2 세트의 부계층은 제 1 세트의 부계층에 더하여 하나 이상의 다른 부계층을 포함할 수도 있다.
여기서 사용되는 "층 구조가 거의 동일하다" 라는 구문은 제 1 층 및 제 2 층에서의 대응하는 부계층의 구조가 실질적으로 동일한 경우를 포함한다. 상기 예에서 대응하는 부계층은, 기능 및/또는 구성이 정공 주입 수송 부계층, 발광 부계층 및 전자 주입 수송 부계층에서와 거의 동일함을 지칭한다. 예를 들어, 제 1 층의 정공 주입 수송 부계층 및 제 2 층의 정공 주입 부계층에서, 구성 재료, 그 두께, 또는 막 형성 방법 중 적어도 하나가 거의 동일하다.
또한, "층 구조가 거의 동일하다" 는 층들 중 하나에서 하나 이상의 구성 요소가 다른 층의 구성 요소와 거의 동일한 경우를 포함한다. 만약 구성 재료가 거의 동일하면, 그 재료의 기본 분자 구조가 동일하고 (예를 들어, 동일한 유도체이고), 그 층을 구성하는 주성분 또는 층의 특성을 결정하는 재료 (유전체) 가 동일하다. 또한, 발광 특성 (피크 파장 또는 색도 (chroma)) 이 실질적으로 동일한 재료, 및 이온화 전위 또는 저자 친화력이 실질적으로 동일한 재료는 거의 동일한 재료로서 간주한다.
막 형성 방법이 거의 동일하다는 것은, 막 형성 조건을 약간 변경하거나 동일한 막 형성 조건을 갖도록 스퍼터링 및 증착과 같은 동일한 막 형성 기술을 이용하는 것을 포함할 뿐만 아니라 동일한 타입의 막 형성 카테고리의 막 형성 기술을 각각 이용하는 것을 포함한다.
"피크 파장이 거의 동일하다" 라는 구문은, 각각의 층 또는 층들 중 하나로부터 방출되는 광에 복수의 피크 파장이 존재할 경우에 피크 파장들 중 적어도 하나가 거의 동일한 파장인 경우를 지칭한다.
다음으로, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 EL 셀을 설명한다.
동일하거나 유사한 성분은 동일한 도면부호로서 나타낸다. 각각의 설명된 대상의 치수 및 스케일은 실제 치수와는 상이할 수도 있다.
도 1 은 유기 EL 셀 (10) 의 단면도이다. 도 2 는 광 입사면 (14a) 으로부터 관측한 유기 EL 셀 (10) 의 평면도이다.
먼저, 유기 EL 셀 (10) 의 구성을 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 유기 EL (10) 에서, 투명 기판 (14) 의 광 입사면 (14a) 상에 투명 도체 (11) 이 형성되어 있다. 투명 도체 (11) 내의 제 1 영역 (T1) 상에 제 1 유기 EL 소자 (12) 가 형성되어 있다. 투명 도체 (11) 내의 제 2 영역 (T2) 상에 제 2 유기 EL 소자 (13) 가 형성되어 있다. 제 1 유기 EL 소자 (12) 는 투명 도체 (11), 제 1 유기층 (121), 및 제 1 전극 (122) 을 구성하는 구조를 의미한다. 제 2 유기 EL 소자 (13) 는 투명 도체 (11), 제 2 유기층 (131), 및 제 2 전극 (132) 을 구성하는 구조를 의미한다.
제 1 유기층 (121) 과 제 1 전극 (122) 은 제 1 영역 (T1) 상에 순서대로 적층되어 있다. 제 2 유기층 (131) 과 제 2 전극 (132) 은 제 2 영역 (T2) 상에 순서대로 적층되어 있다.
제 1 유기층 (121) 및 제 1 전극 (122) 은 제 2 유기층 (131) 및 제 2 전극 (132) 으로부터 물리적으로 분리되어 있다. 유기 EL 셀 (10) 에서, 제 1 유기층 (121) 과 제 2 유기층 (131) 사이 및 제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132) 사이에 갭 (gap) 또는 그루브 (G) 가 형성되어 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 유기 EL 셀 (10) 에서, 투명 도체 (11) 는 거의 정방형 판 (plate) 또는 정방형 층이고, 제 1 영역 (T1) 및 제 2 영역 (T2) 의 형상은 각각 거의 직사각형이다. 양 영역 (T1 및 T2) 의 면적은 거의 동일하다. 또한, 제 1 영역 (T1) 의 면적과 제 2 영역 (T2) 의 면적의 전체 면적은 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 에 접촉하는 투명 도체 (11) 표면의 면적과 거의 동일하다.
즉, 제 1 영역 (T1), 제 2 영역 (T2), 및 그 2 영역 사이의 갭 (G) 은 투명 도체 (11) 의 일 표면 상에 배열된다. 바람직하게는, 갭 (G) 은 충분히 협소하다. 갭 (G) 의 폭은, 제 1 유기층 (121) 및 제 1 전극 (122) 이 각각 제 2 유기층 (131) 및 제 2 전극 (132) 과 물리적으로 접촉하지 않는 한, 임의의 사이즈일 수도 있다. 갭 (G) 의 폭은, 대응하는 폭이 단락 회로가 아닌 폭으로 결정되거나 누설 전계 및 자계가 대응하는 폭에 영향을 주지 않는 폭이 되도록 결정된다.
제 1 유기층 (121) 은, 제 1 전극 (122) 및 투명 도체 (11) 전반에 걸쳐 전압이 인가될 경우에 발광하는 유기 발광 재료 (제 1 발광 재료) 를 포함한다. 제 2 유기층 (131) 은, 제 1 전극 (132) 및 투명 도체 (11) 전반에 걸쳐 전압이 인가될 경우에 발광하는 유기 발광 재료 (제 2 발광 재료) 를 포함한다.
다음으로, 유기 EL 셀 (10) 의 동작 메커니즘을 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 은 직류 전원에 접속된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 유기 EL 소자 (12) 에서, 제 1 전극 (122) 은 애노드이며 투명 도체 (11) 는 캐소드이다. 제 2 유기 EL 소자 (13) 에서는, 투명 도체 (11) 이 애노드이고 제 2 전극 (132) 가 캐소드이다.
제 1 유기층 (121) 에서, 정공은 제 1 전극 (122) 로부터 주입되고, 전자는 투명 도체 (11) 로부터 주입된다. 제 2 유기층 (131) 에서, 정공은 투명 도체 (11) 로부터 주입되고, 전자는 제 2 전극 (132) 로부터 주입된다. 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 각각에서, 정공과 전자는 재결합하고, 에너지 레벨이 여기상태로 상승한다. 여기상태로부터 기저상태 (ground state) 로 되돌아 갈때에 광이 방출된다. 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 에서 생성된 광은 투명 도체 (11) 및 투명 기판 (14) 를 통하여 투과되고 유기 EL 셀 (10) 로부터 외부로 나간다.
제 2 전극 (132) 이 애노드일 수도 있으며 제 1 전극 (122) 이 캐소드일 수도 있다.
다음으로, 유기 EL 셀 (10) 에 의해 획득되는 이점 및 그 변형예를 설명한다.
유기 EL 셀 (10) 은, 기준으로서 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 을 이용하여, 광 출사면 (light exiting surface; 14b) 의 반대측 표면에서 외부 전원과 접속된다. 즉, 도 1 및 2 에 도시된 바와 같이, 유기 EL 셀 (10) 을 광 출사면 (14b) 로부터 관측할 경우, 유기 EL 셀 (10) 과 외부 전원을 접속하는 와이어는 보이지 않는다. 또한, 비-발광부의 면적은 광 출사면 (14b) 에서의 발광부의 면적에 비해 매우 작다. 이것은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 외부 전원과 접속된 전극들, 즉, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 이, 기준으로서 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 과 함께, 광 출사면 (14b) 의 반대측에 배열된다.
도 3 은 종래의 유기 EL 장치 (유기 EL 소자가 기판 상에 적층되는 발광 장치) 의 일반적인 구성을 나타낸 것이다. 도 3 에 도시되어 있는 유기 EL 장치 (90) 에서, 유기 EL 소자 (901) 은 기판 (900) 상에 적층되고, 또한, 애노드 (902) 와 캐소드 (903) 는 유기 EL 소자 (901) 의 단부에 배열된다. 즉, 그 전극들은, 유기 EL 소자 (901) 의 발광면에 실질적으로 평행인 평면 상에 배열되어야 한다. 따라서, 발광하지 않는 영역 (D1 및 D2) 이 그 평면에서 생성된다.
한편, 도 1 에 도시된 바와 같이, 제 1 유기 EL 셀 (10) 에서, 광 출사면 (14b) 에서 발광하지 않는 영역은 제 1 영역 (T1) 과 제 2 영역 (T2) 사이의 갭 (G) 영역만이다. 또한, 갭 (G) 의 폭이 상술한 바와 같이 매우 협소하기 때문에, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및/또는 제 2 유기 EL 소자 (13) 로부터 방출되는 광은 투명 도체 (11) 및/또는 투명 기판 (14) 을 통해 도파 (wave guided) 되며, 또한, 그 광은 광 출사면 (14b) 에서의 갭 (G) 에 대응하는 부분으로부터 취출된다.
따라서, 유기 EL 셀 (10) 에서, 비-발광 영역은 광 출사면 (14b) 와 거의 동일한 평면에서 제로 (0) 또는 거의 제로이다.
따라서, 발광 영역의 면적이 도 3 에 도시되어 있는 유기 EL 장치 (90) 와 동일한 유기 EL 셀 (10) 에서, 투명 기판의 표면적 (광 출사면 (14b) 의 면적) 은 도 3 에 도시되어 있는 영역 (D1 및 D2) 보다 더 작다. 발광 영역은, EL 셀을 광 출사면으로부터 관측할 경우에 실질적으로 발광하는 영역을 말한다. 도 1 내지 3 에 도시된 바와 같이, 각각의 층이 그 평면 상에 형성되는 EL 셀 (또는 EL 장치) 의 예에서, 그것은 유기층이 투명 도체 또는 투명 전극과 접촉하는 표면을 말한다. 좀더 자세하게는, 도 1 의 EL 셀 (10) 에서는, 영역 (T1 및 T2) 이 발광 영역이며, 도 3 의 장치에서는, 유기 EL 소자 (901) 이 투명 기판 (900) 과 접촉하는 영역이 발광 영역이다.
다음으로, 유기 EL 셀 (10) 의 각 구성요소를 더 상세히 설명한다.
투명 기판 (14) 은, 주로, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 을 지지하는 판 형상의 부재이다. 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 의 각각의 구성층이 매우 얇기 때문에, 일반적으로, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 은 투명 기판 (14) 에 의해 지지되는 유기 EL 장치로서 제조된다.
투명 기판 (14) 은 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 이 적층되는 부재이기 때문에, 광 입사면 (14a) 은 평활한 평면이 바람직하다.
그러나, 광 입사면 (14a) 은 조면 (rough surface) 일 수 있다. 만약 광 입사면 (14a) 이 조면이면, 투명 도체 (11) 의 각 층, 제 1 유기층 (121) 등은 조면 (범프) 에 대응하는 형상으로 형성되며, 다음의 이점이 얻어진다.
제 1 유기층 (121) 및/또는 제 2 유기층 (131) 은 범프를 제공받을 수도 있으므로, 광 출사면 (14b) 에 거의 평행인 가상 평면에서의 유기층의 양이 증가할 수 있다. 따라서, 가상 평면에서의 단위 면적당 발광량이 증가한다.
만약 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 이 조면 형상을 가지면, 광 출사면 (14b) 에 대한 광의 진행 방향이 변한다. 또한, 만약 다른 층들이 조면형의 계면을 가지면, 광 출사면 (14b) 에 대한 광의 진행 방향이 변한다. 이에 따라, 유기 EL 셀 (10) 로부터 외부로의 광 출사량은 범프가 제공되지 않을 때에 비하여 증가한다. 따라서, 평면 표면으로 얻어질 때와 동일한 양의 출사 광을 얻기 위한 전류 밀도는 작아진다.
상기 성능이 얻어지는 한, 공지의 투명 기판이 투명 기판 (14) 용으로 이용될 수도 있다. 일반적으로, 유리 기판 또는 규소 기판, 석영 기판과 같은 세라믹 기판, 및 플라스틱 기판이 선택된다. 또한, 동일한 타입 또는 상이한 타입의 복수의 기판을 결합하는 복합 시트로 이루어진 기판들이 이용될 수도 있다.
일반적으로, 유리 기판은 우수한 내열성, 투습성, 및 표면 평활성을 가지며, 청색판 유리, 백색판 유리 또는 석영 유리가 선택될 수도 있다. 만약 청색판 유리가 선택되면, SiO2 와 같은 무기 재료로 이루어진 패시베이션막이 적어도 기판 (14) 및 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 사이에 배열되어, 유리에 포함된 알칼리 및 알칼리 토류 (alkaline earth) 와 같은 이온이 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 로 확산하는 것을 방지한다.
일반적으로, 플라스틱 기판은 얇고, 가볍고, 깨지기 어렵고, 가요성의 특성을 가진다. 평활한 표면, 우수한 내열성, 내용제성, 치수 안정성, 내충격성, 및 방습성을 갖는 재료가 플라스틱 기판을 위해 선택된다. 또한, 바람직하게는, 우수한 방습성을 갖는 재료가 습기 및 산소의 투과를 허용하지 않도록 이용된다. 그러한 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에테르술피드, 시클로올레핀폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등을 포함한다.
방습성을 향상시키기 위해서, 규소 질화막이나 규소 산화막, 규소 산화질화막과 같은 패시베이션막이 기판 (14) 상에 적층된다. 또한, 평면의 평활성을 향상시키기 위해서, 캐스팅 (casting) 법을 통해 제작되는 기판이 사용된다.
전기 도전성을 가지며 투명한 전극 재료가 투명 도체 (11) 를 위해 사용된다. 투명 전극을 형성하는데 이용될 수도 있는 재료의 예로는 ITO (인듐-주석-산화물), IZO (인듐-아연-산화물) 등을 포함한다. 또한, 산화주석, 산화아연, 아연알루미늄산화물, 및 질화티타늄과 같은 금속산화물이나 금속질화물; 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 납, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈늄, 및 니오븀과 같은 금속; 및 이들 금속의 합금이나 요오드화구리의 합금; 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌 비닐렌, 폴리(3-메틸티오펜), 및 폴리페닐렌 술피드와 같은 도전성 고분자들의 전극 재료도 박막으로 하면 투명일 수 있다.
투명 도체 (11) 는 상기 재료 1 종류만으로 형성될 수도 있고, 또한, 복수 종류를 혼합하여 형성될 수도 있다. 또한, 투명 도체는 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 구성되는 다층 구조일 수도 있다.
투명 도체 (11) 의 두께는 사용하는 재료에 의존하지만, 일반적으로, 5 ㎚ 내지 1 ㎛ 정도, 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 1 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 500 ㎚ 정도, 특히 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 300 ㎚ 정도, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 내지 200 ㎚ 이다.
투명 도체 (11) 는 상기 재료를 사용하여, 스퍼터링 공정, 이온 도금법, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 및 전자빔 증착법과 같은 공지의 박막 형성 방법을 통해 형성된다.
제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 에 관해서는, 일측이 애노드이고 타측이 캐소드이다.
애노드는 유기층에 정공을 주입하는 전극이고, 캐소드는 유기층에 전자를 주입하는 전극이다. 애노드를 형성하기 위한 재료는, 상기 특성을 애노드에 부여하면 제한이 없다. 일반적으로, 애노드를 형성하는데 사용될 수도 있는 재료들은 금속, 합금, 전기 전도성의 화합물, 이들 재료의 혼합물, 또는 공지의 재료를 포함한다.
애노드를 형성하는데 사용될 수도 있는 재료들은 ITO (인듐-주석-산화물), IZO (인듐-아연-산화물), 산화주석, 산화아연, 아연 알루미늄산화물, 및 질화티타늄과 같은 금속 산화물이나 금속 질화물; 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 납, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 및 니오븀과 같은 금속; 및 이들 금속의 합금이나 요오드화구리의 합금; 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌 비닐렌, 폴리(3-메틸티오펜), 및 폴리페닐렌 술피드와 같은 도전성 고분자들을 포함한다.
상술한 이유로, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 은 광 반사 전극으로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 재료 중에서, 외부로 광을 반사하는 특성을 갖는 재료가 선택된다. 일반적으로, 금속이나 합금, 금속화합물이 선택된다.
외부 광의 반사에 의한 콘트라스트의 저하 또는 외관의 열화를 방지하기 위해서, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 는 흡수 특성을 제공받을 수도 있다. 제 1 전극 (122) 또는 제 2 전극 (132) 이 흡수 특성을 갖기 위해서, 전극이 형성될 때에 흡수 특성을 나타내는 재료가 상기 재료로부터 선택될 수도 있다.
애노드는 상기 재료 1 종류만으로 형성될 수도 있고, 또는, 복수의 재료를 혼합하여 형성될 수도 있다. 또한, 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 구성되는 다층 구조가 형성될 수도 있다.
애노드의 두께는, 일반적으로, 5 ㎚ 내지 1 ㎛ 정도, 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 1 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 500 ㎚ 정도, 특히 바람직하게는, 10 ㎚ 내지 300 ㎚ 정도, 더욱 바람직하게는 10 내지 200 ㎚ 이다.
애노드는 상기 재료를 사용하여, 스퍼터링 공정, 이온 도금법, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 및 전자빔 증착법과 같은 공지의 박막 형성 방법을 통해 형성된다.
애노드의 표면을 세정하기 위하여, UV 오존 세정이나 플라즈마 세정이 수행될 수도 있다.
유기 EL 소자의 단락이나 결함을 억제하기 위해서, 애노드의 표면 조도는 입자 직경을 축소하는 방법 또는 형성된 막을 연마하는 방법을 통해 최적화될 수도 있다.
공지의 유기 EL 장치에 사용되는 캐소드를 형성하는 재료가 캐소드 형성용 재료를 위해 선택되며, 금속이나 합금, 전도성 화합물, 이것들의 혼합물 등이 선택된다.
상기 전극 재료로서는, 예를 들어, 리튬, 나트륨, 마그네슘, 금, 은, 구리, 알루미늄, 인듐, 칼슘, 주석, 루테늄, 티타늄, 망간, 크롬, 이트륨, 알루미늄-칼슘 합금, 알루미늄-리튬 합금, 알루미늄-마그네슘 합금, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 리튬-인듐 합금, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘/구리 혼합물, 및 알루미늄/산화알루미늄 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 애노드 재료가 캐소드를 위해 사용될 수도 있다.
EL 셀 (10) 의 배면에 배열되는 캐소드에 대하여, 상기 재료 중에서, 광을 외부로 반사하는 특성을 갖는 재료가 선택되는 것이 바람직하며, 일반적으로, 합금 또는 금속 화합물이 선택된다. 또한, 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 애노드와 함께 광 흡수성을 갖는 재료가 선택될 수도 있다.
캐소드의 도전성 산화물을 스퍼터링할 때에 발광층이 플라즈마에 의한 손상되는 것을 방지하기 위하여, 구리 프탈로시아닌 등을 포함하는 버퍼층을 캐소드와 유기층 (121 또는 131) 사이에 형성한다.
캐소드는 상기 재료 단독으로 형성될 수도 있고, 또는 복수의 재료에 의해서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 만약 마그네슘에 은이나 구리를 5% 내지 10% 첨가하면, 캐소드가 산화되는 것을 방지할 수 있으며, 캐소드와 유기층 사이의 접착성도 향상시킬 수 있다.
또한, 캐소드는 동일 조성 또는 이종 조성을 갖는 다중의 층으로 구성되는 다층 구조를 가질 수도 있다.
예를 들어, 캐소드는 다음과 같이 구성될 수도 있다.
캐소드의 산화를 방지하기 위하여, 유기층과 접촉하지 않는 캐소드의 일부에, 내식성의 금속으로 형성되는 보호층이 제공된다.
바람직하게는, 그 보호층은 은이나 알루미늄으로 형성된다.
캐소드의 일함수를 감소시키기 위하여, 작은 일함수를 갖는 산화물, 플루오르화물, 또는 금속 화합물이 캐소드와 유기층 사이의 계면 부분에 삽입된다.
예를 들어, 사용되는 캐소드는 알루미늄으로 형성될 수도 있으며, 플루오르화 리튬 또는 산화 리튬이 계면 부분에 삽입된다.
캐소드는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온화 증착법, 이온 도금법, 및 전자빔 증착법과 같은 공지의 박막 형성법에 의해서 형성할 수도 있다.
또한, 보조전극이 배열되는 것도 가능하다. 보조전극은 애노드 및/또는 캐소드와 전기 접속하도록 배열되며, 접속하는 전극보다 더 낮은 부피 저항율을 갖는 재료로 이루어진다. 보조 전극을 그러한 재료로 형성하면, 보조전극을 포함하는 전체 전극의 부피 저항율이 감소되며, 유기층을 구성하는 각 점을 통해 흐르는 전류의 크기의 최대 차이는, 보조전극이 포함되지 않을 때 보다 더 작게 된다.
보조전극 형성용 재료로는, 예를 들어, 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 금(Au), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 네오디뮴(Nd) 및 이들의 합금을 포함한다.
또, 그러한 합금의 예로는, Mo-W, Ta-W, Ta-Mo, Al-Ta, Al-Ti, Al-Nd, 및 Al-Zr 의 합금을 포함한다. 또한, 금속과 규소의 화합물인 TiSi2, ZrSi2, HfSi2, VSi2, NbSi2, TaSi2, CrSi2, WSi2 , CoSi2, NiSi2, PtSi, Pd2Si 등은 보조 배선층을 구성하기 위한 재료로서 바람직하다. 또한, 상기 금속이나 규소 화합물이 각각 적층되는 구성이 이용될 수도 있다.
보조전극은 상기 재료로 이루어진 단층의 막일 수도 있으며, 바람직하게는, 막의 안정성을 향상시키기 위하여 2 종류 이상의 다층막일 수도 있다. 그 다층막은 상기 금속 또는 그것들의 합금을 사용하여 형성할 수도 있다. 예를 들어, 3 층의 경우, 그 조합은 Ta 층과 Cu 층과 Ta층, 또는 Ta 층과 Al 층과 Ta층일 수도 있으며, 2 층의 경우는, Al 층과 Ta 층, Cr 층과 Au 층, Cr 층과 Al 층, 또는 Al 층과 Mo 층일 수도 있다.
막의 안정성은, 저부피 저항율을 유지할 수 있는 동시에, 에칭 시에 그 공정에 사용하는 액에 의해 부식되기 어려운 특성이다. 만약 보조전극이 Cu 또는 Ag 로 이루어지면, 보조전극의 부피 저항율 자체는 낮지만 부식되기 쉽다.
보조전극의 안정성은, Cu 또는 Ag 로 이루어진 금속막의 상부 또는 하부의 일측 또는 그 양측 상에 Ta, Cr, Mo 등과 같이 우수한 내식성을 갖는 금속의 막을 적층함으로써 향상시킬 수 있다.
보조전극의 두께는, 바람직하게는, 100 ㎚ 내지 수십 ㎛ 범위 내의 값이고, 더 바람직하게는, 200 ㎚ 내지 5 ㎛ 범위 내의 값이다.
이것은, 그 두께가 100 ㎚ 미만이면, 전기 저항이 더 커지고 보조전극으로서 바람직하지 못하고, 만약 그 두께가 10 ㎛ 를 초과하면, 그 막이 용이하게 평탄화될 수 없고 유기 EL 소자 (12 및 13) 에 결함이 생길 수도 있기 때문이다.
보조전극의 폭은, 예를 들어, 2 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위 내의 값이 바람직하고, 5 ㎛ 내지 300 ㎛ 의 범위 내의 값이 더욱 바람직하다.
이것은, 그 폭이 2 ㎛ 미만이면, 보조전극의 저항이 더 커지고, 만약 그 폭이 1O0O ㎛ 를 초과하면, 광이 외부로 출사되는 것이 방해받기 때문이다.
또한, 제 1 전극 (l22) 및 제 2 전극 (132) 에 적용할 수 있는 다양한 구성 및 기법은 투명 도체 (11) 을 위해 이용될 수도 있다. 보조전극은 투명 도체 (11) 상에 배열될 수도 있으며, 상기 첨가물이 포함될 수도 있으며, 투명 도체 (11) 은 캐소드 형성용 재료를 사용하여 형성될 수도 있다.
제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 은 유기 발광 재료를 포함하는 층이며, 제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132) 사이에 전압이 인가될 경우에 발광하는 층이며, 공지의 유기 EL 소자에서의 공지의 층 구성 및 공지 재료의 층이며, 공지의 제조 방법으로 제조된다.
유기층은, 예를 들어, 다음과 같은 층 구성을 가질 수도 있다.
(애노드)/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/(캐소드);
(애노드)/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입수송층/(캐소드);
(애노드)/정공 주입수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/(캐소드);
(애노드)/정공 주입수송층/발광층/전자 주입수송층/(캐소드);
(애노드)/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/(캐소드);
(애노드)/정공 수송층/발광층/전자 주입수송층/(캐소드);
(애노드)/발광층/전자 수송층/전자 주입층/(캐소드);
(애노드)/발광층/전자 주입수송층/(캐소드); 또는
(애노드)/발광층/(캐소드).
공지의 유기층을 형성하는 다른 층이 제공될 수도 있다
유기층에 요구되는 각각의 기능은 유기층에서의 단일의 층 또는 복수의 층에 의해 실현될 수도 있다.
전자 주입기능;
전극(캐소드)으로부터 전자를 주입하는 기능, 또는 전자 주입특성;
정공 주입기능;
전극(애노드)으로부터 정공을 주입하는 기능, 또는 정공 주입특성;
캐리어 수송기능;
전자 및 정공 중 적어도 하나를 수송하는 기능, 또는 캐리어 수송특성 (전자를 수송하는 기능은 전자 수송기능이라고 하며, 정공을 수송하는 기능은 정공 수송기능이라고 함);
발광기능; 및
주입 및 수송된 전자와 캐리어를 재결합시켜 여기자를 생성하여 (여기상태), 기저상태로 되돌아갈 때에 광을 발하는 기능.
제 1 유기층 (121) 의 제 1 전극 (122) 으로부터 투명 도체 (11) 방향으로의 층 구성은, 제 2 유기층 (131) 의 투명 도체 (11) 로부터 제 2 전극 (132) 방향으로의 층 구성과 거의 동일하다. 따라서, 제 1 유기 EL 소자 (12) 와 제 2 유기 EL 소자 (13) 의 성능 (방출되는 광의 피크 파장, 방출되는 광의 색도, 소자의 수명) 은 거의 동일하며, 양 소자로부터 출사되는 광의 양도 거의 동일하다.
대응하는 층 (예를 들어, 정공 주입수송층과 정공 주입수송층, 정공 주입층 또는 정공 수송층) 이 거의 동일한 구성을 가질 수도 있다. 따라서, 제 1 유기 EL 소자 (12) 와 제 2 유기 EL 소자 (13) 의 성능도 거의 동일하다.
상술한 바와 같이, 만약 층 구성 및 대응하는 층의 구성이 거의 동일하면, 제 1 유기 EL 소자 (12) 로부터 출사되는 광의 컬러와 제 2 유기 EL 소자 (13) 로부터 출사되는 광의 컬러를 조절할 수 있다.
예를 들어, 만약 양측 소자 각각이 상이한 피크 파장의 광을 방출하도록 설계되어 있거나, 상이한 색도의 광을 방출하도록 설계되어 있으면, 유기 EL 셀 (10) 로부터 출사되는 광의 컬러는 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 로부터 출사되는 광의 추가적인 컬러이다.
양측 소자 각각은 거의 동일한 피크 파장의 광 또는 거의 동일한 색도의 광을 방출하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 투명 기판 (14) 의 광 출사면 (14b) 의 거의 전체 면이 발광하는 (발광 영역) 유기 EL 셀이 제작된다. 이것은, 광 출사면 (14b) 의 면적에 대한 발광 영역 (제 1 유기층 (121) 의 투명 도체 (11) 와 접촉하는 면의 면적과 제 2 유기층 (131) 의 투명 도체 (11) 와 접촉하는 면의 면적의 총 면적, 이하, 이들 면은 "발광면" 이라고 함) 이 종래의 장치에 비하여 훨씬 크기 때문이다. 그러나, 투명 도체 (11) 일면의 면적과 발광 영역의 면적은 반드시 동일하지는 않을 수도 있다.
만약 제 1 유기 EL 소자 (12) 의 발광면의 면적과 제 2 유기 EL 소자 (13) 의 발광면의 면적이 거의 동일하면, 특히, 양측 소자가 거의 동일한 층 구성을 가지고 대응하는 층의 구성이 거의 동일하면, 다음과 같은 이점이 얻어진다.
양측 소자의 발광 피크파장 및/또는 색도는 상술한 바와 같은 이유로 거의 동일하다.
양측 소자로부터 출사되는 광의 양은 거의 동일하다. 이것은, 유기 EL 소자의 발광량 (광의 양) 은 흐르는 전류량에 의해서 결정되며 (예를 들어, 1998년 11월 30일자 NTS Inc. 에 의해 출간되었고 Seizou Miyata 에 의해 교정된 "Organic EL device and Industrialization forefront" 의 페이지 46-47, 도 9 참조), 양측 소자가 접속되어 있기 때문에, 양측 소자를 통해 흐르는 전류량이 거의 동일하기 때문이다.
이하, 유기층이 정공 주입수송층, 발광층 및 전자 주입수송층으로 구성되는 예를 설명하고, 또한, 다른 구성이 채용되는 경우도 설명한다.
<정공 주입수송층>
정공이 애노드로부터 주입되고, 주입된 정공을 발광층에 수송하는 정공 주입수송층은 애노드와 발광층 사이에 형성된다. 애노드의 일함수와 발광층의 이온화 전위 사이가 되도록 설정되는, 정공 주입수송층의 이온화 전위는, 통상적으로, 5.0 내지 5.5 eV 로 설정한다.
정공 주입수송층을 포함하는 도 1 의 유기 EL 장치는 다음의 특성을 갖는다.
구동전압이 낮다.
애노드로부터 발광층으로의 정공 주입이 안정화된다. 따라서, 그 장치의 수명이 연장된다.
애노드와 발광층 사이의 밀착성이 증가한다. 따라서, 발광면의 균일성이 향상된다.
애노드의 돌기가 코팅된다. 따라서 장치의 결함이 감소된다.
발광층에 의해 방출되는 광이 정공 주입수송층을 통해 출력될 경우, 방출되는 광을 투과시키기 위하여 정공 주입수송층이 형성된다. 정공 주입수송층을 형성할 수 있는 재료 중에서, 방출된 광을 투과하는 재료는 박막으로 형성될 경우에 적절히 선택된다. 일반적으로, 방출되는 광에 대한 정공 주입수송층의 투과율은 10%보다 더 큰 것이 바람직하다.
정공 주입수송층 형성용 재료로는 상술한 특성이 정공 주입수송층에 부여되는 한, 특별히 제한되지 않는다. 광전도 장치의 정공 주입재료로서 사용되는 공지의 재료, 및 종래의 유기 EL 장치의 정공 주입수송층에 사용되는 공지의 재료로부터 일 재료를 선택하고 사용할 수도 있다.
정공 주입수송층 형성용 재료의 예로는 프탈로시아닌 유도체, 트리아졸 유도체, 트리아릴메탄 유도체, 트리아릴아민 유도체, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 스틸벤 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 폴리실란 유도체, 이미다졸 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오레논 유도체, 히드라존 유도체, 실라잔 유도체, 아닐린계 공중합체, 포르피린 화합물, 폴리아릴알칸 유도체, 폴리페닐렌 비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리-N-비닐카르바졸 유도체, 티오펜 올리고머와 같은 전기도전성 고분자 올리고머, 카르바졸 유도체, 퀴나크리돈 화합물, 방향족 제3급 아민 화합물, 스티릴아민 화합물, 및 방향족 디메틸리덴계 화합물을 포함한다.
트리아릴아민 유도체의 예로는 트리페닐아민의 2량체 내지 4량체, 4,4'-비스[N-페닐-N-(4''-메틸페닐)아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-페닐-N-(3''-메틸페닐)아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-페닐-N-(3''-메톡시페닐)아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-페닐-N-(1''-나프틸)아미노]비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-비스[N-페닐-N-(3''-메틸페닐)아미노]비페닐, 1,1-비스[4'-[N,N-디(4''-메틸페닐)아미노]페닐]시클로헥산, 9,10-비스[N-(4'-메틸페닐)-N-(4''-n-부틸페닐)아미노]페난트렌, 3,8-비스(N,N-디페닐아미노)-6-페닐페난트리딘, 4-메틸-N,N-비스[4'',4'''-비스[N',N''-디(4-메틸페닐)아미노]비페닐-4-일]아닐린, N,N''-비스[4-(디페닐아미노)페닐]-N,N'-디페닐-1,3-디아미노벤젠, N,N'-비스[4-(디페닐아미노)페닐]-N,N'-디페닐-1,4-디아미노벤젠, 5,5''-비스[4-(비스[4-메틸페닐]아미노)페닐]-2,2':5',2''-타티오펜, 1,3,5-트리스(디페닐아미노)벤젠, 4,4',4''-트리스(N-카르바졸리일)트리페닐아민, 4,4',4''-트리스[N-(3'''-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민, 4,4',4''-트리스[N,N-비스(4'''-tert-부틸비페닐-4''''-일)아미노]트리페닐아민, 및 1,3,5-트리스[N-(4'-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠을 포함한다.
포르피린 화합물의 예로는 포르핀, 1,10,15,20-테트라페닐-21H,23H-포르핀 구리(II), 1,10,15,20-테트라페닐-21H,23H-포르핀 아연(II), 및 5,10,15,20-테트라키스(펜타플루오로페닐)-21H,23H-포르핀을 포함한다.
프탈로시아닌 유도체의 예로는 규소 프탈로시아닌 옥사이드, 알루미늄 프탈로시아닌 클로라이드, 프탈로시아닌(무금속), 디리튬 프탈로시아닌, 구리 테트라메틸 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 크롬 프탈로시아닌, 아연 프탈로시아닌, 납 프탈로시아닌, 티타늄 프탈로시아닌 옥사이드, 마그네슘 프탈로시아닌, 및 구리 옥타메틸 프탈로시아닌을 포함한다.
방향족 제3급 아민 화합물 및 스티릴아민 화합물의 예로는 N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노페닐, N,N'-디페닐-N,N'-비스-(3-메틸페닐)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민, 2,2-비스(4-디-p-트릴아미노페닐)프로판, 1,1-비스(4-디-p-트릴아미노페닐)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라-p-토릴-4,4'디아미노페닐, 1,1-비스(4-디-p-트릴아미노페닐)-4-페닐시클로헥산, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸페닐)페닐메탄, 비스(4-디-p-트릴아미노페닐)페닐메탄, N,N'-디페닐-N,N'-디(4-메톡시페닐)-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노페닐 에테르, 4,4'-비스(디페닐아미노)쿼드리페닐, N,N,N-트리(p-토릴)아민, 4-(디-p-트릴아미노)-4'-[4(디-p-토릴아미노)스티릴]스틸벤, 4-N,N-디페닐아미노-(2-디페닐비닐)벤젠, 3-메톡시-4'-N,N-디페닐아미노 스틸벤젠, 및 N-페닐카르바졸을 포함한다.
카르바졸 유도체의 예로는 카르바졸비페닐, N-메틸-N-페닐히드라존-3-메틸리덴-9-에틸카르바졸, 폴리비닐카르바졸, N-이소프로필카르바졸, 및 N-페닐카르바졸을 포함한다.
정공 주입수송층은 상기 재료 중 하나로 형성될 수도 있고, 또는, 복수의 상기 재료의 혼합으로 형성될 수도 있다. 또한, 정공 주입수송층은 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 구성되는 다층 구조를 가질 수도 있다.
정공 주입수송층은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, LB 법과 같은 공지의 박막 형성법에 의해서 애노드상에 형성된다. 정공 주입수송층의 두께는 5 ㎚ 내지 5㎛ 가 바람직하다.
<발광층>
발광층은 주로 유기재료로 구성된다. 정공 및 전자는 각각 애노드측 및 캐소드측 상의 발광층에 주입된다. 발광층은 적어도 하나의 정공 및 전자를 수송하여, 정공과 전자를 재결합하여 여기자를 생성하거나 여기상태로 상승시키고, 기저상태로 되돌아갈 때에 발광한다.
따라서, 발광층 형성용 재료 (유기재료) 는 다음의 기능을 포함한다.
정공 주입수송층 또는 애노드로부터 정공을 주입할 수 있는 기능.
전자 주입수송층 또는 캐소드로부터 전자를 주입할 수 있는 기능.
주입된 정공 및 전자 중 적어도 하나를 전계력에 의해 수송시키는 기능.
전자와 정공을 재결합시켜, 여기상태 (여기자) 를 생성하는 기능.
여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때에 광을 생성하는 기능.
상술한 기능을 갖는 재료의 대표적인 예로는 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄(III) (Alq3) 및 Be-벤조퀴놀리놀 (BeBq2) 를 포함한다.
그 재료의 다른 예로는, 2,5-비스(5,7-디-t-펜틸-2-벤조옥사졸릴)-1,3,4-티아디아졸, 4,4'-비스(5,7-벤틸-2-벤조옥사졸릴)스틸벤, 4,4'-비스[5,7-디-(2-메틸-2-부틸)-2-벤조옥사졸릴]스틸벤, 2,5-비스(5,7-디-t-벤틸-2-벤조옥사졸릴)티오핀, 2,5-비스([5-α,α-디메틸벤질]-2-벤조옥사졸릴)티오펜, 2,5-비스[5,7-디-(2-메틸-2-부틸)-2-벤조옥사졸릴]-3,4-디페닐티오펜, 2,5-비스(5-메틸-2-벤조옥사졸릴)티오펜, 4,4'-비스(2-벤조옥사졸릴)비페닐, 5-메틸-2-[2-[4-(5-메틸-2-벤조옥사졸릴)페닐]비닐]벤조옥사졸릴, 및 2-[2- (4-클로로페닐)비닐]나프토[1,2-d]옥사졸과 같은 벤조옥사졸계 형광 증백제; 2,2'-(p-페닐렌디비닐렌)-비스벤조티아졸과 같은 벤조티아졸계 형광 증백제; 2-[2-[4-(2-벤조이미다졸릴)페닐]비닐]벤조이미다졸 및 2-[2-(4-카르복시페닐)비닐]벤조이미다졸과 같은 벤조이미다졸계 형광 증백제; 비스(8-퀴놀리놀)마그네슘, 비스(벤조-8-퀴놀리놀)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리노레이트)알루미늄 옥사이드, 트리스(8-퀴놀리놀)인듐, 트리스(5-메틸-8-퀴놀리놀)알루미늄, 8-퀴놀리놀 리튬, 트리스(5-클로로-8-퀴놀리놀)갈륨, 비스(5-클로로-8-퀴놀리놀)칼슘, 및 폴리[아연-비스(8-히드록시-5-퀴놀리노닐)메탄] 과 같은 8-히드록시퀴놀린계 금속착물; 디리튬에핀돌리디온과 같은 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물; 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠, 1,4-(3-메틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(4-메틸스티릴)벤젠, 디스티릴벤젠, 1,4-비스(2-에틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(3-에틸스티릴)벤젠, 및 1,4-비스(2-메틸스티릴)2-메틸벤젠과 같은 스티릴벤젠계 화합물; 2,5-비스(4-메틸스티릴)피라진, 2,5-비스(4-에틸스티릴)피라진, 2,5-비스[2-(1-나프틸)비닐]피라진, 2,5-비스(4-메톡시스티릴)피라진, 2,5-비스[2-(4-비페닐)비닐]피라진, 및 2,5-비스[2-(1-피레닐)비닐]피라진과 같은 디스틸피라진 유도체; 나프탈이미드 유도체; 페릴렌 유도체; 옥사디아졸 유도체; 알다진 유도체; 시클로펜타젠 유도체; 스티릴아민 유도체; 쿠마린계 유도체; 방향족 디메틸리딘 유도체; 안트라센; 살리실산염; 피렌; 코로넨나; 및 팩-트리스(2-페닐피리딘)이리듐, 비스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(아세틸 아세토네이트), 6-디(플루오로페닐)-피리지네이트-N,C2')이리듐(아세틸 아세트네이트), 이리듐(III)비스[4,6-디(플루오로페닐)-피리지네이트-N,C2']피콜리네이트, 플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C2')(2,4-펜타네디오네이트), 플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C2')(6-메틸-2,4-헵타네디오네이트-O,O), 및 비스(2-(2'-벤조[4,5-a]티에닐)피리지네이트-플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C3')이리듐(아세틸 아세토네이트) 와 같은 인광발광 재료를 포함한다.
발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수도 있다. 호스트는 캐리어로 주입되고 정공과 전자의 재결합에 의해 여기상태가 된다. 여기상태가 된 호스트는 여기 에너지를 도펀트에 전달한다. 도펀트는 기저상태로 되돌아갈 때에 광을 생성한다. 다른 방법으로는, 호스트가 도펀트에 캐리어를 수송하고, 도펀트 내에서는 정공과 전자의 재결합이 수행되며, 도펀트가 기저상태에 되돌아갈 때에 광을 생성한다.
일반적으로, 도펀트는 형광재료 또는 인광재료로 이루어진다.
상기 기능이 제공되는 한, 공지의 재료가 호스트 재료로서 사용될 수도 있다. 호스트에 포함되는 재료의 예로는 디스티릴아릴렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아민 유도체, 퀴놀리노라토계 금속착물, 트리아릴아민 유도체, 아조메틴 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피라졸로퀴놀린 유도체, 시롤 유도체, 나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 디카르바졸 유도체, 페릴렌 유도체, 올리고티오펜 유도체, 쿠마린 유도체, 피렌 유도체, 테트라페닐 부타디엔 유도체, 벤조피란 유도체, 유로퓸 착물, 루브렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 트리아졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 및 벤조티아졸 유도체를 포함한다.
형광재료는 형광 특성을 갖는 재료이며, 여기상태로부터 기전상태로 천이할 때에 발광한다. 형광 재료는 호스트로부터 에너지를 획득할 때에 기저상태로 천이하며, 실온에서 여기상태의 일중항 (singlet) 로부터 발광을 취출할 수 있다. 다른 방법으로는, 형광재료는 호스트로부터 수송된 정공과 전자가 서로 재결합할 때에 여기상태로 천이하며, 기저상태로 되돌아갈 때에 발광한다. 형광재료는 높은 형광 양자 효율을 갖는 것이 바람직하다. 호스트의 양에 대한 형광재료의 양은, 바람직하게는, O.01중량% 이상이고 20중량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 기능을 제공하는 한, 공지의 재료가 형광재료로서 사용될 수도 있다. 형광재료의 예로는 유로퓸 착물, 벤조피란 유도체, 로다민 유도체, 벤조티오크산텐 유도체, 포르피린 유도체, 쿠마린 유도체, 나일레드, 2-(1,1-디메틸에틸)-6-(2-(2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7-테트라메틸-lH,5H-벤조(ij)퀴놀리진-9-일)에테닐)-4H-피란-4H-일리덴)프로판디니트릴(DCJTB), DCM, 퀴나크리돈 유도체, 디스티릴아민 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 클리센 유도체, 페난트렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 및 루브렌 유도체를 포함한다.
쿠마린 유도체의 예로는 다음의 일반식 1 로 표시되는 화합물을 포함한다.
일반식 1
일반식 1 에서, R1 내지 R5 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄화수소기를 나타내며, 그 탄화수소기는 치환기 하나 또는 복수의 치환기를 포함할 수도 있다. R1 내지 R5 에서의 바람직한 탄화수소기의 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 이소프로페닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 2-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 및 2-펜테닐기와 같이 최대 5 개의 탄소수를 갖는 단쇄 지방족 탄화수소기; 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 및 시클로헥세닐기와 같은 지환식 탄화수소기; 페닐기, o-토릴기, m-토릴기, p-토릴기, 자일릴기, 메시틸기, o-쿠메닐기, m-쿠메닐기, p-쿠메닐기, 및 비페니릴기와 같은 방향족 탄화수소기를 포함한다. 탄화수소기에서 하나 또는 복수의 수소 원자는, 예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, 페녹시기, 및 벤질옥시기와 같은 에테르기; 아세톡시기, 벤조일옥시기, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 및 프로폭시카르보닐기와 같은 에스테르기; 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 및 요오드기와 같은 할로겐기에 의해 치환될 수도 있다. 유기 EL 소자의 애플리케이션에 의존하지만, 바람직하게는, 쿠마린 유도체는 R2 내지 R5 가 모두 지방족 탄화수소기이다. 특히, R2 내지 R5 가 모두 메틸기인 쿠마린 유도체는 물성 및 경제적 효율 모두에 있어서 우수하다.
일반식 1 에서, R6 내지 R13 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. R6 내지 R13 에서의 치환기의 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 이소프로페닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 부틸기, 이소부틸, sec-부틸기, tert-부틸기, 2-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 2-펜테닐기, 헥실기, 이소헥실기, 5-메틸헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기 도데실기, 및 옥타데실기와 같은 최대 20 개의 탄소수를 갖는 지방족 탄화수소기; 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헥세닐기, 및 시클로헵틸기와 같은 지환식 탄화수소기; 페닐기, o-토릴기, m-토릴기, p-토릴기, 자일릴기, 메시틸기, o-쿠메닐기, m-쿠메닐기, p-쿠메닐기, 벤질기, 페네틸기, 및 비페니릴기와 같은 방향족 탄화수소기; 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 페녹시기, 및 벤질옥시기와 같은 에테르기; 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, 아세톡시기, 및 벤조일옥시기와 같은 에스테르기; 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 및 요오드기와 같은 할로겐기; 히드록시기; 카르복시기; 시아노기; 및 니트로기를 포함한다.
쿠마린 유도체의 더 구체적인 예로는 다음의 화학식 1 내지 24 에 의해 표시되는 화합물을 포함한다. 이들 화합물과 같이, 일반식 1 에 의해 표시되는 화합물을 포함하는 쿠마린 유도체는 용융점 및 유리 전이 온도가 높다. 따라서, 쿠마린 유도체는 높은 열 안정성을 가진다.
화학식 1
화학식 2
화학식 3
화학식 4
화학식 5
화학식 6
화학식 7
화학식 8
화학식 9
화학식 10
화학식 11
화학식 12
화학식 13
화학식 14
화학식 15
화학식 16
화학식 17
화학식 18
화학식 19
화학식 20
화학식 21
화학식 22
화학식 23
화학식 24
인광재료는 인광 특성을 갖는 재료이며, 여기상태로부터 기저상태로 천이할 때에 발광한다. 인광재료는 호스트로부터 에너지를 획득할 때에 기저상태로 천이하며, 실온에서 여기상태의 일중항 및 삼중항 (triplet) 로부터 발광을 취출할 수 있다. 다른 방법으로는, 인광재료는 호스트로부터 수송된 정공과 전자가 서로 재결합할 때에 여기상태로 천이한다.
호스트의 양에 대한 인광재료의 양은, 일반적으로, O.01중량% 이상이고 30중량% 이하이다.
인광재료는, 실온에서 여기상태의 일중항 및 삼중항으로부터의 발광을 이용할 수도 있는 재료이면, 제한되지 않는다. 공지의 재료가 발광용 인광재료로서 선택될 수도 있다. 인광재료의 예로는 팩-트리스(2-페닐피리딘)이리듐, 비스(2-페닐피리지나토-N,C2')이리듐(아세틸아세토네이트), 6-디(플루오로페닐)-피리지네이트-N,C2')이리듐(아세틸아세토네이트), 이리듐(III)비스[4,6-디(플루오로페닐)-피리지네이트-N,C2']피콜리네이트, 플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C2')(2,4-펜타네지오네이트), 플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C2')(6-메틸-2,4-헵타네지오네이트-O,O), 및 비스(2-(2'-벤조[4,5-a]티에닐)피리지네이트-플라튬(II)(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리지네이트-N,C3')이리듐(아세틸아세토네이트) 를 포함한다. 일반적으로, 많은 경우, 인광성의 중금속착물이 인광재료로서 사용된다.
예를 들어, 녹색 인광성을 갖는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐 및 적색 인광성을 갖는 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H23H-프로핀 백금(II) 가 인광재료로서 사용될 수도 있다. 이들 재료의 중심 금속은 다른 금속 또는 비금속으로 변경될 수도 있다.
발광층은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 및 LB 법과 같은 공지의 박막 형성법에 의해 정공 주입수송층 상에 형성될 수도 있다. 발광층을 형성하는 재료의 종류에 의존하지만, 발광층의 두께는, 바람직하게는, 1 내지 100 ㎚ 정도이고, 더 바람직하게는, 2 내지 50 ㎚ 정도이다.
발광층의 단일층이 복수의 도펀트를 포함할 경우, 그 발광층은 혼합색을 갖는 광을 방출하거나 2 개 이상의 광 빔을 방출한다. 발광층의 단일층이 호스트에 비하여 더 낮은 에너지 레벨을 갖는 제 1 도펀트 및 제 1 도펀트에 비해 더 낮은 에너지 레벨을 갖는 제 2 도펀트를 포함할 경우, 에너지는 호스트로부터 제 1 도펀트로 이동하며, 후속적으로, 제 1 도펀트로부터 제 2 도펀트로 이동한다.
호스트가 도펀트에 캐리어를 수송하고 도펀트에서 그 수송된 캐리어의 재결합을 야기시키는 메커니즘을 이용하여, 캐리어 이동의 효율성을 향상시킨다.
발광층으로부터 방출되는 광의 색도, 색상, 명도, 휘도 등은, 발광층을 형성하는 재료의 종류의 선택, 도펀트의 첨가량의 조정, 및 발광층의 두께의 조정에 의해 조정된다.
청색 발광층의 경우, 바람직하게는, 발광색이 청색인 도펀트와 호스트를, 예를 들어, 공증착 (co-vapor deposition) 에 의해서 혼합하여, 청색 발광층을 형성할 수도 있다.
발광색이 청색인 도펀트의 예로는 디스티릴아민 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체, 벤조옥사조 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 클리센 유도체, 페난트렌 유도체, 디스티릴 벤젠 유도체, 및 테트라페닐 부타디엔을 포함한다.
청색 발광층용 호스트의 예로는 디스티릴아리렌 유도체, 스틸벤 유도체, 카바졸 유도체, 트리아릴아민 유도체, 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 코로넨 유도체, 및 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라트)(p-페닐페노라트)알루미늄(BAlq) 를 포함한다.
발광색이 적색이고 적색 발광층용으로 이용되는 도펀트의 예로는 유로퓸 착물, 벤조피란 유도체, 로다민 유도체, 벤조티오크산텐 유도체, 포르피린 유도체, 나일레드, 2-(1,1-디메틸에틸)-6-(2-(2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7-테트라메틸-lH,5H-벤조(ij)퀴놀리진-9-일)에테닐)-4H-피란-4H-일리덴)프로판디니트릴(DCJTB), 및 DCM 를 포함한다.
발광색이 녹색이고 녹색 발광층용으로 이용되는 도펀트의 예로는 쿠마린 유도체 및 퀴나크리돈 유도체를 포함한다.
적색 발광층 및 녹색 발광층용 호스트의 예로는 디스티릴아릴렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아민 유도체, 퀴놀리노라트계 금속착물, 트리아릴아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 시롤 유도체, 디카르바졸 유도체, 올리고티오펜 유도체, 벤조피란 유도체, 트리아졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 및 벤조티아졸 유도체를 포함한다. 호스트의 바람직한 예로는 Alq3, 트리페닐아민의 4량체, 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)비페닐(DPVBi) 를 포함한다.
발광층은 적층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 각각의 층은 적어도 다른 층과는 다른 파장을 갖는 광 및/또는 다른 층과는 다른 컬러를 갖는 광을 방출할 수도 있다.
복수의 컬러를 위한 도펀트를 포함하거나 상이한 컬러에 대응하는 도펀트 및 호스트를 포함하도록, 복수의 컬러를 방출하는 발광층을 제작한다. 이러한 발광층의 제작 방법에서, 발광층은, 해당 층을 구성하는 재료를 공증착 등에 의해서 혼합하고, 구성하는 재료를 바인더 수지에 용해 또는 분산시킨 후, 그 용액 또는 분산액을 도포함으로써 형성된다.
백색은 적색, 녹색 및 청색에 의해서 표현될 수도 있고, 또는, 청색/노란색의 조합, 연청색/오렌지색의 조합, 및 녹색/자색의 조합과 같이 보색 관계에 있는 컬러를 방출함으로써 백색이 표현될 수도 있다. 또한, 백색 이외의 컬러도 표현될 수도 있다.
발광층의 발광색의 조정 기법에는 다음의 방법이 포함된다. 이들 기법 중 적어도 하나는 발광색을 조정하는데 이용될 수 있다.
발광층에 발광을 촉진하거나 저해하기 위한 재료를 첨가하여 발광색을 조정하는 기법.
예를 들어, 호스트로부터 에너지를 수신하고 그 에너지를 도펀트에 이동시키는 어시스턴트 도펀트 (assistant dopant) 를 첨가될 경우, 에너지는 호스트로부터 도펀트로 용이하게 이동한다. 어시스턴트 도펀트는, 호스트 및 도펀트의 예로서 상술된 재료와 같은 공지의 재료로부터 선택될 수도 있다.
광의 파장을 변환하는 재료를 발광층의 광 출사측 상의 일 층에 첨가하여 발광색을 조정하는 기법.
그 재료로는 공지의 파장변환 재료일 수도 있다. 이러한 재료의 예로는, 그 광을 낮은 에너지 파장을 갖는 다른 광으로 변환하는 형광변환 재료를 포함한다. 형광변환 재료의 종류는, 유기 EL 장치로부터 방출되는 광의 목표 파장 및 발광층으로부터 방출되는 광의 파장에 따라 적절히 선택된다. 첨가되는 형광변환 재료의 양은 농도 소광이 발생하지 않는 범위에서 재료의 종류에 따라 적절히 선택되지만, 미경화 투명수지에 대하여 10-5 내지 10-4 몰/리터 정도의 양이 바람직하다. 형광변환 재료는 1 종만이 사용될 수도 있고, 또는 복수의 종류가 사용될 수도 있다. 복수의 종류를 병용하는 경우에는, 그 조합에 의해 청색광, 녹색광 및 적색광 이외에, 백색광이나 중간색의 광이 방출될 수 있다. 형광변환 재료의 예로는 다음의 재료 (a) 내지 (c) 를 포함한다.
(a) 자외선에 의해서 여기되어 청색광을 방출하는 형광변환 재료의 구체적인 예로는 1,4-비스(2-메틸스티린)벤젠 및 트랜스-4,4'-디페닐스틸벤과 같은 스틸벤계 색소; 7-히드록시-4-메틸쿠마린과 같은 쿠마린계 색소; 및 4,4-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐과 같은 방향족 디메틸리딘계 색소를 포함한다.
(b) 청색광에 의해서 여기되어 녹색광을 방출하는 형광변환 재료의 구체적인 예로는 2,3,5,6-lH,4H-테트라히드로-8-트리플루오로메틸 퀴놀리디노(9,9a,1-gh)쿠마린(쿠마린153) 과 같은 쿠마린 색소를 포함한다.
(c) 청색으로부터 녹색 까지의 파장을 갖는 광에 의해서 여기되어 오렌지색으로부터 적색 까지의 파장을 갖는 광을 방출하는 형광변환 재료의 구체적인 예로는 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란, 4-(디시아노메틸렌)-2-페닐-6-(2-(9-유롤리질)에테닐)-4H-피란, 4-(디시아노메틸렌)-2,6-디(2-(9-유롤리질)에테닐)-4H-피란, 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(2-(9-유롤리질)에테닐)-4H-피란, 및 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(2-(9-유롤리질)에테닐)-4H-티오피란과 같은 시아닌계 색소; 1-에틸-2-(4-(p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐)-피리듐-파콜라레이트(피리딘1) 과 같은 피리딘계 색소; 로다민 B 및 로다민 BC 와 같은 크산틴계 색소; 및 옥사진계 색소를 포함한다.
발광층의 광 출사측 상에 컬러필터를 형성하여 조정하는 기법.
컬러필터는 투과되는 광의 파장을 한정함으로써 발광색을 조정한다. 컬러필터로서는, 예를 들어, 공지의 재료가 사용되는데, 산화 코발트는 청색 필터로서, 산화 코발트와 산화 크롬의 혼합 재료는 녹색 필터로서, 및 산화 철은 적색 필터로서 사용된다. 이러한 방식으로, 컬러필터는 진공 증착법과 같은 공지의 박막 형성 방법을 사용하여 투명 기판 (14) 상에 형성될 수도 있다.
<전자 주입수송층>
캐소드와 발광층 사이에 형성되는 전자 주입수송층은 캐소드로부터 주입된 전자를 발광층으로 수송한다. 전자 주입수송층은 다음의 특성을 유기 EL 소자에 부여한다.
구동전압이 낮아진다.
캐소드로부터 발광층으로의 전자 주입이 안정화된다. 이에 따라, 장치의 수명이 연장된다.
캐소드와 발광층 사이의 밀착성이 증가한다. 이에 따라, 발광면의 균일성이 향상된다.
캐소드의 표면 상의 돌기가 코팅된다. 이에 따라, 장치 결함이 감소된다.
전자 주입수송층 형성용 재료로는 광전도 장치의 전자 주입재료로서 사용될 수 있는 공지의 재료, 및 종래의 유기 EL 장치의 전자 주입수송층에 사용되는 공지의 재료로부터 임의적으로 선택된다. 일반적으로, 전자 친화력이 캐소드의 일함수와 발광층의 전자 친화력의 사이인 재료가 사용된다.
전자 주입수송층 형성용 재료의 구체적인 예로는 1,3-비스[5'-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2'-일]벤젠 및 2-(4-비피닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸과 같은 옥사디아졸 유도체; 3-(4'-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4''-비페닐)-1,2,4-트리아졸과 같은 트리아졸 유도체; 페릴렌 유도체; 퀴놀린 유도체; 퀸옥살린 유도체; 디페닐퀴논 유도체; 니트로 치환 플루오레논 유도체; 티오피란 디옥사이드 유도체; 안트라퀴노디메탄 유도체; 티오피란 디옥사이드 유도체; 나프탈렌 페릴렌과 같은 복소환 테트라카르복실산 무수물; 카르보디이미드; 플루오레니리덴 메탄 유도체; 안트라키노디메탄 유도체; 안트론 유도체; 디스티릴 피라진 유도체; 시롤 유도체; 페난트로린 유도체; 이미다조피리딘 유도체를 포함한다.
또 다른 예로는 비스(10-벤조[h]퀴놀리노레이트)베릴륨, 5-히드록시플라본의 베릴륨염, 및 5-히드록시플라본의 알루미늄염과 같은 유기금속착물; 및 옥신 (예를 들어, 8-퀴놀리놀 또는 8-히드록시퀴놀린) 의 킬레이트를 포함하는 금속 킬레이트옥시노이드 화합물과 같은 8-히드록시퀴놀린 또는 그 유도체의 금속착물을 포함한다. 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물의 예로는 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄, 트리스(5,7-디클로로-8-퀴놀리놀)알루미늄, 트리스(5,7-디브로모-8-퀴놀리놀)알루미늄, 및 트리스(2-메틸-8-퀴놀리놀)알루미늄을 포함한다. 또한, 그 예는 상기 금속착물의 중심 금속이 인듐, 마그네슘, 구리, 칼슘, 주석, 아연 또는 납으로 대체되는 금속착물을 포함한다. 또한, 메탈-프리 착물, 메탈 프탈로시아닌, 또는 그것들의 말단이 알킬기 또는 술폰기로 치환되어 착물이 사용되는 것도 바람직하다.
전자 주입수송층은 상기 재료 1 종만으로 형성될 수도 있고, 또는, 복수의 재료를 혼합하여 형성될 수도 있다. 또한, 전자 주입수송층은 동일 조성 또는 이종 조성의 복수층으로 구성되는 다층 구조를 가질 수도 있다.
전자 주입수송층은 스퍼터링 공정, 이온 도금법, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 및 전자빔 증착법과 같은 공지의 박막 형성법에 의해서 형성될 수도 있다. 전자 주입수송층의 두께는 5 ㎚ 내지 5㎛ 정도가 바람직하다.
전자 주입수송층이 발광층으로부터 광 취출측 상에 형성되는 경우, 그 층은 취출되는 광에 대하여 투명해야 한다. 취출되는 광에 대한 투과율은 10% 보다 더 큰것이 바람직하다.
(다른 층 및 첨가제)
본 발명에 따른 유기 EL 장치에서, 상술한 층 이외에 공지의 층이 형성될 수도 있으며, 도펀트와 같은 공지의 첨가제가 구성하는 층에 첨가될 수도 있다.
예를 들어, 전자 수송층, 정공 수송층, 및 정공 주입층과 같은 층 구성예에서 상술한 층들을 형성하고, 이들 층에 의해 야기되는 기능 (캐리어 수송기능, 캐리어 주입기능) 에 주목하여, 상술한 층과 동일한 방식으로 그 층들을 제작할 수도 있다.
[층들 사이에 형성되는 층]
층들 사이의 밀착성을 향상시키거나 전자 주입성 또는 정공 주입성을 향상시키기 위한 층이 형성될 수도 있다.
예를 들어, 캐소드를 형성하는 재료와 전자 주입수송층을 형성하는 재료를 공증착시킴으로써 획득되는 캐소드 계면층 (혼합 전극) 이 그 층들 사이에 형성될 수도 있다. 이에 따라, 발광층과 캐소드 사이에 존재하는 전자주입의 에너지 장벽이 완화된다. 또한, 캐소드와 전자 주입수송층 사이의 밀착성도 향상된다.
캐소드 계면층 형성용 재료는, 그 재료가 상술한 능력을 캐소드 계면층에 부여하는 한, 특별히 제한되지 않는다. 그러한 재료의 예로는 불화리튬, 산화리튬, 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화스트론튬, 및 불화바륨과 같은 알칼리금속, 알칼리토류 금속의 불화물, 산화물, 염화물, 및 황화물을 포함한다. 캐소드 계면층은 단일의 재료 또는 복수의 재료에 의해 형성될 수도 있다. 캐소드 계면층의 두께는, 바람직하게는, 0.1 nm 내지 10 nm 정도이고, 더 바람직하게는, 0.3 nm 내지 3 nm 정도이다.
캐소드 계면층에 대하여, 그 층은 균일하거나 불균일하거나 섬 형상으로 형성될 수도 있으며, 진공 증착법과 같은 공지의 박막 형성법에 의해서 형성될 수도 있다.
또한, 정공, 전자, 또는 여기자의 이동을 저지하기 위한 층이 상술한 층들의 적어도 하나에 개재된다. 예를 들어, 발광층을 통한 정공의 이동을 저지하고 발광층에서의 전자를 효율적으로 재결합시키기 위하여, 발광층의 캐소드측에 인접하여 정공 블록층이 형성될 수도 있다. 정공 블록층을 형성하는 재료의 예로는 트리아졸 유도체, 옥사이아졸 유도체, BAlq, 및 페난트로린 유도체와 같은 공지의 재료를 포함하지만 그 재료는 이것에 제한되지 않는다.
전공과 전자의 주입 장벽을 경감시키기 위한 층이 상술한 층들의 적어도 하나의 계면에 개재될 수도 있다. 예를 들어, 정공 주입에 대한 주입 장벽을 경감시키기 위하여, 애노드와 정동 주입수송층 사이 또는 애노드에 인접하도록 적층되는 유기층들 사이에 버퍼층이 삽입될 수도 있다. 버퍼층을 형성하기 위한 재료로서, 구리 프탈로시아닌과 같은 공지의 재료가 사용되지만, 이것은 특별히 제한되지 않는다.
[정공 주입수송층과 전자 주입수송층의 도핑]
정공 주입수송층 또는 전자 주입수송층은 발광하기 위하여 형광재료 및 인광재료와 같은 유기 발광 재료 또는 도펀트에 의해 도핑될 수도 있다.
[캐소드에 인접하는 층에의 알칼리 금속이나 알칼리 금속화합물의 도핑]
캐소드가 알루미늄과 같은 금속으로 형성되는 경우, 캐소드에 인접하게 배치된 유기층의 일부는, 캐소드와 발광층 사이의 에너지를 저감시키기 위하여, 알칼리 금속 또는 알칼리 금속화합물로 도핑될 수도 있다. 유기층이 첨가 금속 또는 금속 화합물에 의해 감소되어 음이온을 생성되기 때문에, 전자 주입성은 향상되고 인가 전압은 낮아진다. 알칼리 금속화합물의 예로는 산화물, 불화물, 및 리튬 킬레이트를 포함한다.
[방출되는 광의 강도를 강화하기 위한 층의 삽입]
유기층으로부터 방출되는 광의 강도를 강화하기 위한 층이 제 1 유기 EL 소자 (12) 또는 제 2 유기 EL 소자 (13) 상에 형성된다. 그러한 층은 광 공진층 또는 포토닉 결정층을 포함한다.
광 공진층은 2 개 이상의 하프 미러 (half-mirrors) 및 그 하프 미러들 사이에 배치되는 투명층으로 이루어지는 적층 구조 (다층막 미러) 이다. 하프 미러 사이의 거리는 그 장치로부터 외부로 출사되는 광의 파장을 공진시키는 광학거리로 설정한다. 즉, 광 공진층은 장치로부터 외부로 출사하는 파장의 광량을 증가시키고 해당 파장의 광 이외의 광의 출사를 감소시키는 층이다. 즉, 광 공진층은 하프 미러의 적층 방향 또는 광 공진층의 두께방향으로 출사하는 광을 샤프 (sharp) 하게 하는 층이다.
바람직하게는, 발광층으로부터 방출되는 광 또는 하프 미러로부터 반사되는 광을 반사하기 위한 반사판이 광 출사면 (14b) 의 반대측과 발광층 사이에 형성된다. 반사판은 유기층과는 별개로 형성될 수도 있지만, 제 1 전극 (122) 또는 제 2 전극 (132) 가 반사 기능을 갖고 반사판으로서 작용하는 것이 바람직하다. 이러한 구성이 선택되는 경우, 적어도 하나의 하프 미러와 반사판 사이의 거리는 장치로부터 외부로 출사하는 광의 파장을 공진시키는 광학거리로 설정한다. 또한, 광 공진층은 오직 하나의 하프 미러로 구성될 수도 있다.
광 공진층을 위하여 공지의 구조가 채용되며, 그러한 구조를 획득하기 위한 공재의 재료 및 제법을 사용하여 제작할 수 있다. 광 공진층은 다음의 방법으로 구성될 수도 있다.
하프 미러와 반사판 사이의 광학거리 및/또는 하프 미러들 사이의 광학거리는, 바람직하게는, (2πN-φ-θ)λ/4π 이고, 바람직하게는, 그 거리의 0.9 내지 1.1 배를 만족하는 것이다.
여기서, N 은 자연수이고, φ 는 반사판 (또는 광 출사측의 반대측에서의 하프 미러) 에서의 반사광의 위상의 천이 (radian 단위) 이고, θ 는 하프 미러 (또는 광 출사측에서의 하프 미러) 에서의 반사광의 위상 천이 (radian 단위) 이고, λ 는 유기 EL 장치로부터 외부로 출사하는 파장이다. 이러한 설계에서, 외부로 출사하는 파장 λ 의 광은 공진된다. 즉, 광이 서로 강화되며, 파장 λ 의 광은 지향성을 가지고 출사한다.
반사판을 사용하여 공진을 획득하고, 하프 미러와 반사판 사이의 광학거리를 상기와 같이 설정하면, 발광층의 반사판 표면으로부터의 광학거리는 (2M-1)λ/4π 이다. 여기서, M 은 자연수이고, λ 는 상술한 바와 같다. 만약 발광층이 그 위치에 배치되면, 하프 미러와 반사판 사이에 존재하는 정상파의 배의 위치에 광원이 배치되고 상기의 동작이 얻어진다.
상기 구성에서, 하프 미러는 파장 λ 의 광의 일부를 투과하고 나머지는 반사한다. 이러한 재료를 위하여, 파장 λ 의 광에 대한 반사 기능을 갖는 금속 박막 등이 사용된다.
광 공진층의 하프 미러와 하프 미러 사이에 배열되는 물질 (필러층 (filler layer)) 은 상기 파장 λ 를 투과하는 유전체 또는 산화물 및 유기 재료를 적층하여 형성된다. 좀더 자세하게는, 고굴절율 물질과 저굴절율 물질을 교대로 적층하여, 유전체 다층막 미러를 형성한다. 고굴절율 물질로는 TiO2, SnO 등이 사용되고, 저굴절율 물질로는 SiO2 등이 사용된다.
그러한 구조를 채용하는 경우, 만약 하프 미러의 굴절율이 N0 이고 하프 미러의 상하에 위치하는 층 및 대기의 굴절율이 NU, ND 이면, 하프 미러층의 광학 두께는 아래와 같이 설정한다.
(i) 만약 NU > N0, ND > N0, 또는 NU < N0, ND < N0 이면, (2N-1)λ/4, 여기서, N 은 자연수.
(ii) 만약 NU > N0 > ND 또는 NU < N0 < ND 이면, Nλ/2, 여기서, N 은 자연수.
상기 (i), (ii) 의 두께의 0.9 내지 1.1 배 정도의 범위의 두께가 되는 것이 바람직하다.
광 공진층에서, 상기 재료는 증착법 또는 인쇄법과 같은 공지의 박막 제조법 또는 그 재료에 적절한 제법을 통해 고굴절 투명층의 광 취출면 (14b) 의 표면 상에 증착된다. 또한, 광 공진층을 형성한 후에, 이에 따라 형성된 것은 열 압착을 이용한 접착 또는 접착제를 이용한 접착에 의해 고굴절 투명층의 광 취출면 (14b) 의 표면 상에 적층된다.
복수의 파장 λ1, λ2 등을 공진하는 구조가 사용될 수도 있다.
이 경우, 복수의 하프 미러가 형성되고, 각각의 하프 미러 사이 및/또는 각 하프 미러와 반사판 사이의 광학거리는 상술한 식에 따라 설계되지만, 이것은, 그 거리를 설계할 때에 상기 식의 λ 가 λ1, λ 2 등이 된다는 점에서 상기 예와는 다르다.
즉, 파장 λ1 의 광은 어떠한 하프 미러들 사이 (또는 이하 동일한 의미로 사용되는 하프 미러와 반사판 사이) 에서 공진되며, 파장 λ2 의 광은 다른 하프 미러들 사이에서 공진된다. 이에 따라, 복수의 파장의 광이 공진하여 강화되고 그 지향성이 높아진다.
포토닉 결정은, 대략 광 또는 전자파의 파장의 길이의 주기적인 구조를 갖는 광을 자유롭게 제어할 수 있는 물질/소자 장치이다. 좀더 자세하게는, 포토닉 결정은 광의 파장 정도의 길이의 주기적인 구조를 가지며, 어떠한 파장 범위의 광의 존재를 허용하지 않는 포토닉 밴드-갭 (photonic band-gap) 이 그 속에 나타난다. 포토닉 밴드-갭의 기원은, 고체 결정 내의 전자에 대한 밴드-갭, 금지 밴드, 즉, 특정한 에너지 범위의 전자의 존재가 허용되지 않는 밴드-갭의 기원과 유사하게 설명될 수 있다.
원자들이 고체 결정으로 규칙적으로 정렬될 때의 전자에 대한 밴드-갭은, 전자를 물결로 간주할 때의 파장이 정확히 원자들 사이의 간격 사이즈일 경우에 나타나며, 이에 따라, 전자는 결정 내의 주기적인 전위에 의해 브라그 (Bragg) 반사를 받아, 에너지가 존재하지 않는 상태가 형성된다.
이와 유사하게, 광의 파장 정도의 길이의 주기적인 굴절율 (유전 상수) 분포를 갖는 구조를 통해 전파되는 경우, 어떠한 파장 영역의 광의 전파를 금지하는 포토닉 밴드-갭이 형성된다. 주기적인 구조는 1차원, 2차원, 또는 3차원 중 어느 경우일 수도 있다.
만약 완전한 주기 구조를 갖는 포토닉 결정에서 결함이 형성되면, 밴드단은 포토닉 밴드-갭에서 슬리브 (sleeve) 를 형성하고, 결함 레벨 (국부 레벨) 이 밴드에 나타난다. 발광 물질의 발광 특성은 결함 레벨을 이용함으로써 증강된다. 또한, 광의 군속도는 밴드단에서 매우 작으며, 이에 따라, 소자 전체로서의 발광 특성은 증강된다. 다음의 문헌이 참조된다.
"Suppression of field of light by photonic crystal", Surface Science, Vol.22, No.11, pp.702-709, 2001.
"Property evaluation of photonic crystal organic EL device" 64th Japan Society of Applied Physics Academic Lecture Draft, p.938.
"Preparation of organic semiconductor photonic crystal and optical properties" 64th Japan Society of Applied Physics Academic Lecture Draft, p.938.
다음으로, 2차원 포토닉 결정층의 구성을 상세하게 설명한다.
도 5a 에 도시된 바와 같이, 2차원 포토닉 결정층 (5) 은, 입사하는 광의 파장을 투과하는 투명한 층 형상 (판 형상) 재료 (제 1 유전체) (51) 내에, 두께 방향, 즉, 광을 투과하는 해당 층의 법선 방향을 세로 방향으로 가지며 상기 재료와 상이한 굴절율 (유전 상수) 을 갖는, 주기적으로 배열된 부위 (제 2 유전체) (52) 를 포함하는 층이다. 도 5a 에서, 제 1 유전체 (51) 의 제 2 유전체 (52) 는 예시를 위하여 실선으로 도시되어 있다.
상기한 바와 같이, 2차원 포토닉 결정층 (5) 은, 고굴절율 투명층에서 방출하는 광에서의 일 파장 또는 해당 파장을 중심으로 하는 소정범위 내의 파장을 강화하거나 샤프하게 하는 구조이다. 즉, 제 1 유전체 (51) 및 제 2 유전체 (52) 의 굴절율, 및 제 2 유전체의 배열 방법 (주기성) 은 공지의 포토닉 결정 기술을 이용하여 계산하고, 포토리소그라피, 전자빔 리소그라피 등을 사용하여 제작한다.
제 2 유전체의 주기구조는 도 5b 에 도시된 바와 같은 사변형 배열이거나 도 5c 에 도시된 바와 같은 삼각 격자 배열을 포함한다.
제 1 유전체 (51) 및 제 2 유전체 (52) 를 구성하는 재료로는, 각각의 유전체가 서로에 대하여 상이한 굴절율을 가지면 임의의 재료일 수도 있으며, 임의의 유리 재료, 반도체 재료, 산화물 재료, 유기 재료 등이 적용가능하다.
기체 또는 진공 등이 하나의 재료로 간주될 수도 있다. 즉, 2차원 포토닉 결정층 (5) 은, 제 1 유전체 (51) 에 구멍을 비우고, 이 구멍에 가스 및 질소와 같은 기체를 봉입하거나, 진공을 형성함으로써 제작된다. 또한, 그러한 구조를 채용할 경우, 구멍을 봉입하는 기체는, 유기층을 열화시키지 않거나 열화시킬 가능성이 적은 기체가 바람직하며, 질소 또는 귀 가스 (noble gas) 를 봉입하는 것이 바람직하다.
유기 EL 셀 (10) 은 상기 구조를 가지며, 각각의 층은 상술한 바와 같이 제작된다. 다음으로, 유기 EL 셀 (10) 을 제조하는 방법의 일 예를 설명한다.
유기 EL 셀 (10) 은 다음의 단계에 따라 제조된다. 다음 단계들 각각의 순서는 다른 방법이 서술되지 않으면 다른 단계와 자유롭게 변경가능하다.
본 발명에 따른 유기 EL 셀 (10) 을 제조하는 제 1 방법은,
투명 기판 (14) 의 광 입사면 (14a) 상에 투명 도체 (11) 을 형성하는 단계;
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면 (발광면) 의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면 상의 제 1 영역 (T1) 에 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성하는 단계;
투명 도체 (11) 를 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 의 표면 상에 제 1 전극 (122) 을 형성하는 단계;
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면 상의 제 2 영역 (T2) 에 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성하는 단계;
투명 도체 (11) 를 접촉하는 면 (발광면) 의 반대측 상의 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에 제 2 전극을 형성하는 단계; 및
제 1 유기층 (121) 과 제 2 유기층 (131), 및 제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132) 가 소정 거리 만큼 서로 물리적으로 분리되도록 갭 (G) 을 형성하는 단계를 가진다.
각각의 단계는 해당 층에 대응하는 막 형성법을 사용한다.
갭 (G) 은 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 를 형성할 때에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도전성 물질이 갭에 증착되지 않도록 마스킹 (masking) 법이 사용되거나, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 을 제작하는 동안에 갭 (G) 가 형성되도록, 각각의 층을 형성하는데 인쇄법이 사용된다. 또한, 2 개 모두의 유기 EL 소자를 형성한 후, 레이저, 커터 등과 같은 공지의 절단수단을 이용하여 갭 (G) 을 형성한다.
제 1 유기 EL 소자 (프리커서) 또는 제 2 유기 EL 소자 (프리커서) 가 제조되며, 그 후, 이들은 투명 도체 (11) 상에 접착 및 적층되어 유기 EL 셀 (10) 이 형성된다. 다음의 단계들을 적절히 수행하는 제조 방법이 채용된다. 그 단계는,
투명 기판 (14) 상에 투명 도체 (11) 를 형성하는 단계;
적어도 하나가 투명한 도체이고, 일 도체와 다른 도체 (제 1 전극; 122) 사이에 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 포함하는 제 1 EL 소자 프리커서를 형성하는 단계;
적어도 하나가 투명한 도체이고, 일 도체와 다른 도체 (제 2 전극; 132) 사이에 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 포함하는 제 2 EL 소자 프리커서를 형성하는 단계;
투명한 도체가 투명 도체 (11) 와 접속하도록, 투명 기판 (14) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면 상의 영역 (T1) 에 제 1 EL 소자 프리커서를 접합시켜 제 1 EL 소자 (12) 를 형성하는 단계; 및
투명한 도체가 투명 도체 (11) 와 접속하고 제 1 EL 소자 (12) 와 물리적으로 분리되도록, 투명 기판 (14) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면 상의 영역 (T2) 에 제 2 EL 소자 프리커서를 접합시켜 제 2 EL 소자 (13) 를 형성하는 단계를 포함한다.
영역들 (T1 및 T2) 사이에는 간격 (clearance) 가 형성된다. 유기 EL 소자 중 하나는 상기와 같은 유기 EL 소자 프리커서를 이용하여 제조되며, 다른 하나의 유기 EL 소자는 전술한 바와 같이 각각의 층을 적층함으로써 제조된다.
다음으로, 유기 EL 셀 (10) 의 변형예를 설명한다.
이미 설명한 변형예가 사용될 수도 있다. 상술한 변형예 및 다음의 변형예 각각이 반드시 사용되지 않을 수도 있으며, 오직 하나만이 사용될 수도 있으며, 또는, 서로 모순되지 않는 범위 내에서 복수의 변형예들이 결합될 수도 있다.
도 1 에 도시되어 있는 유기 EL 셀 (10) 에서, 투명 기판 (14) 가 형성되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 유기층으로부터 방출되는 강은 투명 기판 (14) 에 의해 감쇠되며, 종래의 유기 EL 장치에서 취출되지 않는 광이 취출되게 한다.
이러한 구성을 채용하는 경우, 처음부터 투명기판 (14)을 사용하지 않고, 제 1 유기층 (121) 과 제 2 유기층 (131) 이 투명 도체 (11) 상에 직접 적층될 수도 있거나, 유기 EL 셀 (10) 이 기판 (14) 를 이용하여 제조된 후, 그 기판은 샌드 블라스팅법 (sand blasting method), 건식 에칭법, 습식 에칭법 등을 이용하여 유기 EL 장치의 기판을 제거하는 공지의 방법을 통하여 그 기판이 제거될 수도 있다.
외부 대기 (특히, 산소와 습기) 로부터 투명 도체 (11) 을 보호하기 위하여, 투명 도체 (11) 을 보호하는데 충분한 두께를 갖는 투명 기판 (14) 이 잔존한다.
투명 기판 (14) 는 형성되지 않지만, 대신, 다른 투명한 보호부재가 형성될 수도 있다. 이하, 그 보호부재를 설명한다.
상기 예에서, 제 1 영역 (T1) 및 제 2 영역 (T2) 의 형상 및 사이즈는 서로 거의 동일하지만, 그 형상만이 거의 동일할 수도 있거나 그 면적만이 거의 동일할 수도 있다. 특히, 만약 면적이 동일하면, 상술한 바와 같이, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 를 흐르는 전류량은 동일하다.
또한, 영역들 (T1 및 T2) 의 형상도 직사각형 이외의 형상일 수도 있다.
도 6a 에 도시된 바와 같이, 제 2 영역 (T2) 는 투명 도체 (11) 의 일면 상의 중심부에서 정방형일 수도 있으며, 제 1 영역 (T1) 은 갭 (G) 에 의해 해당 표면 상의 영역 (T2) 외부에 형성될 수도 있다.
도 6b 에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같이, 투명 도체 (11) 의 일면의 면적은 제 1 영역 (T1) 면적과 제 2 영역 (T2) 면적의 총 면적 보다 (거의 동일한 면적이 되지 않도록) 더 크다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 적어도 절연성을 갖는 절연벽 (15) 가 갭 (G) 내에 형성된다. 따라서, 제 1 유기층 (121) 과 제 2 유기층 (131), 및 제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132) 이 서로 물리적으로 접촉하는 것을 신뢰성있게 방지된다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 절연벽 (15) 는 제 1 유기 EL 소자 (12) 와 제 2 유기 EL 소자 (13) 이 접촉하지 않도록 형성되지만, 서로 접촉하도록 형성될 수도 있다.
절연벽 (15) 는 투명한 것이 바람직하고, 산란 기능을 갖는 것이 바람직하다.
만약 절연벽 (15) 이 투명하면, 유기층으로부터 다른 유기층으로 방출되는 광은 다른 유기층으로 진입하거나, 절연벽 (15) 에 입사하는 임계값 보다 더 큰 각도로 절연벽 (15) 에 입사한 광이 반사된다. 만약 절연벽 (15) 이 투명하면, 광 출사면 (14b) 에 대하여 광이 진행하는 방향이 변하며, 광 출사면 (14b) 로부터 외부로 출사하는 광의 양은 많아진다 (광 출사 효율이 높아짐).
산란 기능을 제공받는 공지의 산란 수단은, 절연벽 (15) 내에 그 절연벽 (15) 을 구성하는 주재료와 다른 굴절율을 갖는 비드 (beads) 를 포함하거나, 절연벽 (15) 의 벽면에 적당한 사이즈의 범프 (bump) 를 형성하는 등에 의해서 형성될 수도 있다. 이것은, 광 출사면 (14b) 에 대한 광의 진행방향을 변하게 하고, 광 출사 효율을 더 증가시킨다.
절연벽 (15) 이 포함될 경우에, 유기 EL 셀 (10) 은 다음의 단계에 의해 제조된다. 각 단계의 순서는 다른 방법이 서술되지 않으면 자유롭게 설정할 수 있다. 그 단계는,
투명 기판 (14) 상에 투명 기판 (11) 을 형성하는 단계;
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면 상의 제 1 영역 (T1) 및 제 2 영역 (T2) 를 분할하기 위하여, 절연 재료로 이루어진 절연벽 (15) 를 형성하는 단계;
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면의 제 1 영역 (T1) 상에 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성하는 단계;
투명 도체 (11) 를 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 의 표면 상에 제 1 전극 (122) 을 형성하는 단계;
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 투명 도체 (11) 의 표면의 제 2 영역 (T2) 상에 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성하는 단계; 및
투명 도체 (11) 를 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에 제 2 전극 (132) 을 형성하는 단계를 포함한다.
절연벽 (15) 는, 적어도 그 표면이 절연성 부재로 구성되는 한, 임의의 방법으로 구성될 수도 있다. 금속 등으로 이루어진 도체로 구성되는 절연벽 프리커서의 표면은, 투명 도체 (11) 상에 형성된 후 또는 투명 도체 (11) 상에 형성되기 전에 산화를 통해 절연된다. 또한, 절연벽 (15) 형상의 돌기 (절연벽 프리커서) 가 투명 도체 (11) 상에 형성되며, 그 절연벽 프리커서의 적어도 표면은 공지의 방법을 통해 절연된다.
상술한 바와 같이, 대부분의 유기층의 특성은 외부 대기 (특히, 산소 및 수분) 에 의해 변하기 때문에, 그 단부를 보호하는 것이 바람직하다.
도 8a 의 단면도 또는 도 8b 의 정면도에 도시된 바와 같이, 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 외부에 노출하고 있는 부분 (단부) 은 보호막으로 밀봉되고, 갭 (G) 의 단부도 보호막 (보호부재; 19) 로 밀봉된다. 보호부재 (19) 와 각 유기층 사이의 공간 (예를 들어, 갭 (G)) 은 산소나 수분을 갖지 않은 대기, 예를 들어 질소 대기 또는 진공이다.
보호부재 (19) 는 제 1 유기층 (121) 및/또는 제 2 유기층 (131) 을 보호할 뿐 아니라 다른 층도 보호한다. 예를 들어, 투명 도체 (11) 가 보호된다. 또한, 외부 압력 및 온도와 같이 산소 및 수분 이외의 영향으로부터 보호하기 위한 보호부재 (19) 가 포함될 수도 있다.
보호층 (패시베이션층) 용으로 사용되는 재료의 예로는 유기 고분자재료, 무기재료, 및 광 경화성수지를 포함하며, 이들 재료는 단독으로 또는 복수의 재료들의 조합으로 사용될 수도 있다. 상술한 형광 변환재료가 그 재료에 첨가되어 밀봉층이 형성될 수도 있다. 또한, 밀봉층은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수도 있다.
유기 고분자재료의 예로서는, 클로로트리플루오로에틸렌 중합체, 디클로로디플루오로에틸렌 중합체, 및 클로로트리플루오로에틸렌과 디클로로디플루오로에틸렌의 공중합체와 같은 불소계수지; 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴계수지; 에폭시수지; 규소수지; 에폭시 실리콘수지; 폴리스티렌수지; 폴리에스테르수지; 폴리카보네이트수지; 폴리아미드수지; 폴리이미드수지; 폴리아미드이미드수지; 폴리파라자일렌수지; 폴리에틸렌수지; 및 폴리페닐렌 옥사이드수지를 포함한다.
무기재료의 예로는 폴리실라잔, 다이아몬드 박막, 비정질 실리카, 전기절연성 유리, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄소화물, 및 금속 황화물을 포함한다.
상술한 형광 변환재료가 상기 재료에 첨가될 수도 있다.
또한, 유기 EL 소자는 파라핀, 유동 파라핀, 실리콘 오일, 플루오로카본 오일, 및 제오라이트 첨가 플루오로카본 오일과 같은 불활성 물질 내에서 보호될 수도 있다.
또한, 유기 EL 소자는 캔 밀봉에 의해 보호될 수도 있다. 좀더 자세하게는, 외부로부터의 수분 또는 산소를 차단하기 위하여, 유기층은 밀봉판 및 밀봉 용기와 같은 밀봉 부재에 의해 밀봉될 수도 있다. 밀봉 부재는 유기 EL 소자의 배면측 (전극측) 상에만 배치될 수도 있으며, 전체 유기 EL 소자가 밀봉 부재로 코딩될 수도 있다. 유기층이 밀봉될 수 있고 외부의 공기가 차단될 수 있을 경우, 밀봉 부재의 형상, 사이즈, 또는 두께는 특별히 제한되지 않는다. 밀봉 부재 형성용 재료의 예로는 유리; 스테인레스 스틸 및 알루미늄과 같은 금속; 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트와 같은 플라스틱; 및 세라믹을 포함한다.
밀봉부재가 유기 EL 소자에 배치될 경우, 밀봉제 또는 접착제가 사용될 수도 있다. 전체 유기EL 소자가 밀봉 부재로 코딩될 경우에는, 밀봉제를 사용하는 대신, 밀봉 부재가 서로 열융착할 수도 있다. 밀봉제의 예로는 자외선 경화수지, 열 경화수지, 및 2액형 (two-liquid type) 경화수지를 포함한다.
또한, 수분 흡수제 또는 불활성 액체가 밀봉 용기와 유기 EL 소자 사이의 공간에 삽입될 수도 있다. 수분 흡수제의 예로는 산화바륨, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화칼슘, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산마그네슘, 5산화인, 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화구리, 플루오르화세슘, 플루오르화니오브, 브롬화칼슘, 브롬화바나듐, 몰레큘러시브, 제오라이트, 및 산화마그네슘을 포함한다. 불활성 액체의 예로는 파라핀류; 유동 파라핀류; 퍼플루오로알칸, 퍼플루오로아민 및 퍼플루오로에테르와 같은 불소계 용제; 염소계 용제; 및 실리콘 오일류를 포함한다.
제 1 전극 (122) 또는 제 2 전극 (132) 으로부터 제 1 유기층 (121) 또는 제 2 유기층 (131) 로의 산소나 수분의 침입을 방지하기 위하여, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 은 보호기능 (적어도 수분 및 산소의 침입을 방지하거나 그 침입을 어렵게하는 기능) 을 가진다.
예를 들어, 만약 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 을 알루미늄과 같은 재료에 의해 충분한 두께로 형성하면, 제 1 유기층 (121) 또는 제 2 유기층 (131) 으로의 산소나 수분의 침입 가능성은 매우 낮아진다.
또한, 보호 기능은, 외부 전원과 접속되는 부분 (단부) 이외의 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 을 보호부재 (19) 로 보호함으로써 달성된다.
광 산란 기능을 포함하는 광 산란 부재는 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 보다도 광 출사면 (14b) 및/또는 해당 면 (14b) 의 반대측에 형성된다.
광 산란판 또는 확산판은 투명 기판 (14) 의 광 출사면 (14b) 상에 형성되거나, 복수의 미소 범프가 광 출사면 (14b) 상에 형성되어 투명 기판 (14) 에 광 산란기능을 제공한다. 유기층이 아닌 광 취출층 (14b) 상에 광 산란 부재를 제공함으로써, 광 출사면 (14b) 로부터 출사되는 광은 광 산란 부재가 제공되지 않는 경우에 비하여 균일하게 된다.
만약 유기층을 기준으로서 광 출사면 (14b) 의 반대측, 즉 전극측에 광 산란기능을 갖는 광 산란 부재가 형성되면, 상술한 바와 같이, 광 출사면 (14b) 에 대한 광 진행방향이 변하며, 광 산란 부재가 제공되지 않는 경우에 광 출사면 (14b) 으로부터 외부로 출사하지 않는 광이 취출된다.
또한, 광 산란기능은, 상술하지 않은 유기 EL 셀을 구성하는 하나 이상의 층 (구성요소) 에 적당한 사이즈의 복수의 범프를 포함하거나, 해당 층을 구성하는 부재와 다른 굴절율의 부재 (예를 들어, 비드 등) 를 분산시킴으로써 달성될 수도 있다.
유기층은 제 1 무기층으로 변경될 수도 있으며, 제 2 유기층은 제 2 무기층으로 변경될 수도 있다. 이 경우, 무기 발광재료는 무기층에 함유되고, 무기 발광재료를 함유하는 무기 발광층은 절연층들 사이에 유지되도록 설계된다. 또한, 하나 이상의 EL 소자가 무기 EL 소자이면, AC 구동이 수행된다.
무기 EL 소자는 공지의 재료로 이루어진 공지의 구성의 소자이다.
다음으로, 무기 발광층이 2 개의 절연층 사이에 개재하는 구조 (이중 절연 구조/3층 구조) 의 예를 설명한다.
절연층은 다음의 특성을 갖는 것이 바람직하다.
높은 유전 상수: 무기 발광층에 전계를 효율적으로 인가하고, 또한, 발광층내에 공급되는 전하량을 증가시켜 높은 휘도를 얻기 위함.
높은 전기 절연성: 높은 전계에 의해 무기 발광층이 파괴되는 것을 방지하기 위함.
핀 홀 (pin holes) 및 결함이 적을 것: 무기 발광층이 파괴되는 것을 방지하기 위함.
높은 밀착성: 무기 발광층 및 전극에 적층하기 위함.
비-전파성: 절연 파괴가 일부분에 그치고, 파괴가 전체 무기 EL 소자 전반에 확산되는 것을 방지하기 위함.
내열성: 무기 EL 소자를 제작할 때에 고온 프로세싱이 필요하기 때문에.
투명성: 광 출사층 (14b) 상의 절연층이 적어도 무기 발광층 보다 더 투명해야 하기 때문에.
공지의 유기 EL 소자의 절연층에 사용되는 재료는 상기 특성을 절연층에 부여하는 재료용으로 사용되며, 일반적으로, 비정질 재료가 사용되고 Si3N4 등과 같은 질화물 재료, 및 SiO2, Ta2O5, Al2O3, Y2 O3, Sm2O3, TiO2 등과 같은 산화물 재료가 선택된다.
절연층은 SiON, SiAlON, TaSiO, ATO, BaTa2O5, PbNb2O5 등과 같은 복수의 화합물을 복합하여 사용하는 복합 절연층일 수도 있다.
전극과의 접합을 향상시키거나 무기 발광층들 사이의 계면 제어를 수행하기 위하여, 상이한 절연 재료가 적층될 수도 있다.
절연층은 고전압 하에서 발광층의 절연 파괴를 억제하고, 전자에 대한 공급원으로서의 절연층/무기 발광층 계면을 형성하는 역할하기 때문에, 고주파 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 스크린 인쇄법 등과 같이 적은 핀 홀, 균열, 및 박리를 생성하는 박막 형성법을 채용하는 것이 바람직하다.
무기발광층은 주로 무기재료로 구성되며, 광이 상기 발광 메커니즘에 의해 방출되면 임의의 재료가 사용될 수도 있으며, 공지의 무기 EL 소자의 무기 발광층에 채용되는 재료가 사용될 수도 있다.
그러한 재료로는,
ZnS 을 호스트 재료로 하는 IIb-VIb 군 원소-함유 형광재료; 이온성 결정인 CaS 및 SrS 을 호스트 재료로 하는 IIa-VIb 군 원소-함유 형광재료; CaGa2S4, SrGa2S4, BaGa2S4 등의 티오갈레이트 (갈륨 황화물) 를 호스트 재료로 하는 티오갈레이트계 형광재료; 황화 알루미늄의 화합물 (티오알루미네이트) 을 호스트 재료로 하는 티오알루미네이트계 형광체와 같은 황화물계 발광재료;
Zn2SiO4, Ga2O3, Y2O3, CaO, GeO2 , SnO2 등과 같은 금속 산화물 (2원 화합물) 을 호스트 재료로 하고, Mn 및 Cr, 또는 희토류 원소를 발광 중심재료로서 첨가되는 금속 산화물 형광재료; ZnSiO4, Zn2GeO4, ZnGa2O4 , CaGa2O4, Y4GeO8, Y2GeO5, Y2GeGe2O7 등과 같은 3원 화합물의 금속 산화물을 호스트 재료로 하고, Mn 및 Cr, 또는 희토류 원소를 발광 중심재료로서 첨가되는 다원 산화물 형광재료와 같은 산화물계 발광재료; 및
CaF2 또는 CdF2, ZnF2 을 호스트 재료로 하고, 다양한 천이금속 또는 희토류 원소를 발광 중심재료로서 첨가한, 예를 들어, Gd 첨가 ZnF2 와 같은 불화물계 발광재료를 포함한다.
무기발광층은, 저항가열 증착법, 전자빔 증착법, 및 스퍼터링법과 같은 물리기상 증착법; 유기금속 증착법, 할로겐 수송감압 CVD법, 원자층 에피탁시법과 같은 화학기상 증착법; 및 공지의 박막 형성법에 의해 절연층 상에 형성된다.
충분한 발광 특성을 얻기 위하여, 진공 열처리법, RTA(Rapid Thermal Annealing)법, 전자빔 어닐링법, 레이저 어닐링법 등과 같은 열처리 (어닐링) 를 박막 형성 후에 행하는 것이 바람직하다.
무기 EL 셀에서, 무기 EL 소자 프리커서를 제작하고 그것을 투명 도체 (11)에 적층하는 제조 방법은, 유기 EL 셀 보다 훨씬 용이하게 채용된다. 이것은, 애노드측 및 캐소드측이 무기 발광층을 기준으로 하여 한 쌍의 절연층 및 한 쌍의 전극을 대칭적으로 가지며, 이에 따라, 동일한 구성의 무기 EL 소자 프리커서가 제 1 무기 EL 소자 및 제 2 무기 EL 소자를 위해서 채용될 수 있기 때문이다.
또한, 상기 이외의 구성이 채용될 수도 있으며, 예를 들어, 상술한 2중 절연구조에서의 절연층과 무기 발광층 사이에, Ta2O5 또는 TiO2 와 같은 절연재료가 도입된 반절연층을 도입하여, 발광층을 흐르는 이동 전하량을 증대시키고 절연 파괴 특성을 향상시키는 5층 구조일 수도 있다. SrS:Ce 의 막과 무첨가의 ZnS 막을 수개의 층에 걸쳐 연속적으로 적층함으로써, 이중 절연구조에서의 무기 발광층의 역할 (기능) 마다 층을 제공하는 다층 구조가 사용될 수도 있다.
다른 EL 셀과 접속하기 위한 접속수단이 유기 EL 셀, 또는 기판의 단부 등에 형성되기 때문에, 도 9b 에 도시된 바와 같이, 각각의 셀 (101, 102, ..., 10n (n 은 자연수) 를 서로 접속되게 할 수 있다. 이에 따라, 후술되는 유기 EL 발광 장치를 용이하게 형성할 수 있다.
도 9a 에 도시된 바와 같이, 기판의 일측과 다른 기판 (14') 의 일측상에 키 형상의 접속수단 (16) 을 형성하고, 양 기판 (14, 14') 의 접속수단 (16) 을 맞물리게 하고 그 접속수단 (16) 을 따라 기판 (14 및 14') 을 상대적으로 슬라이딩시킴으로써, 유기 EL 셀들 (10 및 10') 이 접속된다.
접속수단으로는, 도 9 에 도시되어 있는 수단에 제한되지 않는다. 예를 들어, 가압될 때에 양 셀을 접착시키기 위한 접착부재가 기판의 가장자리에 도포될 수도 있다. 자석이 기판의 가장자리에 접착될 수도 있다. 도 9 에 도시된 것 이외의 형상을 갖는 공지의 접속수단이 사용될 수도 있다.
이러한 방식으로, 접속수단에 의해 유기 EL 셀들 (10) 을 접속시킴으로써, 유기 EL 발광 장치는 용이하게 조립될 수 있다. 또한, 불량이 된 유기 EL 셀 (10) 이 유기 EL 발광 장치로부터 제거되어, 새로운 셀 (10) 로 용이하게 대체될 수도 있다.
유기 EL 셀 (10) 에서, 만약 제 1 전극 (122) 및/또는 제 2 전극 (132) 이 투명한 전극이면, 제 1 전극 (122) 및/또는 제 2 전극 (132) 측으로부터 광이 출사한다. 이 경우, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132) 은 투명 도체 (11) 용으로 사용된 재료를 이용하여 형성된다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기 EL 셀을 설명한다.
도 10 은 유기 EL 셀 (20) 의 개략 단면도이다. 유기 EL 셀 (20) 에서, 제 1 및 제 2 영역 (T1 및 T2) 이 기판 (17) 상에 정의되어 있다. 제 1 전극 (122) 및 제 1 유기층 (121) 은 제 1 영역 (T1) 상에 적층되어 있다. 제 2 전극 (132) 및 제 2 유기층 (131) 은 제 2 영역 (T2) 상에 적층되어 있다.
영역들 (T1 및 T2) 은 서로 접촉하거나 중첩되지 않도록 정의되어 있다. 따라서, 유기 EL 셀 (10) 과 유사하게, 유기 EL 셀 (20) 은, 제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132) 사이, 및 제 1 유기층 (121)과 제 2 유기층 (131) 사이에 갭 (G) 을 포함한다. 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 상에 배열되는 투명 도체 (11) 은 양 층 (121 및 131) 과 전기 접속한다.
유기 EL 셀 (10) 의 투명기판 (14) 과 유사한 기판이 기판 (17) 로서 사용되지만, 유기 EL 셀 (20) 이 상술한 구성으로부터 명백한 바와 같이 톱-에미션 (top-emission) 형이기 때문에, 그 기판 (17) 로서 투명한 기판이 반드시 사용될 필요는 없다. 따라서, 금속 기판, 또는 금속 호일이 형성된 기판이 사용될 수도 있다. 또한, 복수의 동종 기판 또는 이종 기판이 조합된 복합 시트로 이루어진 기판이 사용될 수도 있다.
상기 구성을 채용하는 경우, 제 1 배선 및 제 2 배선 (미도시) 는, 각각, 기판 (17) 과 제 1 전극 (122) 사이, 및 기판 (17) 과 제 2 전극 (132) 사이에 배열되어 있으며, 그 배선을 통하여 전력이 공급된다.
외부 전원은 다음의 방식으로 접속된다.
도전성 부재로 이루어진 제 1 단자 (123) 는 제 1 전극 (122) 으로부터 기판 (17) 을 관통하여, 제 1 전극 (122) 을 포함하는 측의 반대 기판 (17) 측을 통과한다.
도전성 부재로 이루어진 제 2 단자 (133) 는 제 2 전극 (132) 으로부터 기판 (17) 을 관통하여, 제 2 전극 (132) 을 포함하는 측의 반대 기판 (17) 측을 통과한다.
제 1 단자 (123) 및 제 2 단자 (133) 는 직류 전원과 접속되며, 전압이 인가될 경우, 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 이 발광하며, 그 광은 투명 도체 (11) 을 관통하여 외부로 출사한다.
유기 EL 셀과 유사한 동작 및 이점이 상기 구성을 갖는 유기 EL 셀 (20) 에 의해서도 달성된다. 그러한 유기 EL 셀은 유기 EL 셀과 유사하게 변형될 수도 있으며, 상술한 동작 및 이점이 그 변형에 의해 획득될 수도 있다.
다음으로, 유기 EL 셀 (20) 을 제조하기 위한 3 개의 예를 설명하지만, 본 발명은 그 제조 예에 제한되지 않으며, 상기 구성요소들 각각의 제조 예를 결합하여 제조될 수도 있다. 상기 유기 EL 셀의 제조 예와 유사하게, 각 단계의 순서는 다른 방법이 서술되지 않는다면 특별히 제한되지 않으며, 각각의 단계는 상기 구성요소들 각각에 대한 막 형성 예시에 기초하여 달성될 수도 있다.
제 1 제조 예는 다음의 단계를 포함한다.
기판 (17) 의 영역 (T1) 상에 제 1 전극 (122) 을 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 전극 (122) 의 표면에 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성한다.
기판 (17) 의 영역 (T2) 상에 제 2 전극 (132) 을 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 전극 (132) 의 표면에 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성한다.
제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 과 전기 접속하기 위하여, 각각의 전극 (122 및 132) 을 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 표면에 투명 도체 (11) 을 형성한다.
제 1 유기층 (121) 및 제 2 전극 (122) 이, 각각, 제 2 유기층 (131) 및 제 2 전극 (132) 로부터 소정 거리 만큼 물리적으로 분리되도록 갭 (G) 을 형성한다.
유기 EL 셀과 유사하게, 제 1 유기 발광 재료 및 제 2 유기 발광 재료는 동일한 재료일 수도 있다.
다음으로, 갭 (G) 을 형성하기 위한 단계를 설명한다.
또한, 유기 EL 셀은 다음과 같이 제조될 수도 있다. 다음의 제조 방법은 절연벽 (15) 를 형성한 후에 유기 EL 장치를 제작하는 방법이다. 그 단계는,
기판 (17) 의 일면에 대하여, 해당 표면을 2 개의 영역 (T1 및 T2) 로 분할하기 위하여 절연벽 (15) 을 형성하는 단계로서, 적어도 그 표면이 절연 부재로 구성되는, 상기 형성 단계;
영역 (T1) 상에 제 1 전극 (122) 을 형성하는 단계;
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 전극 (122) 의 표면 상에 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성하는 단계;
영역 (T2) 상에 제 2 전극 (132) 을 형성하는 단계;
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 전극 (132) 의 표면 상에 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성하는 단계; 및
각각의 전극 (122 및 132) 을 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에 투명 도체 (11) 을 형성하여, 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 과 전기 접속하는 단계를 포함한다.
또한, 유기 EL 셀 (20) 은 다음과 같이 제조할 수도 있다.
제 1 전극 (122) 을 포함하는 2 개의 도체 사이에, 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 포함하는 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서를 형성한다. 2 개의 도체 중 적어도 하나는 투명하다.
제 2 전극 (132) 을 포함하는 2 개의 도체 사이에, 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 포함하는 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서를 형성한다. 2 개의 도체 중 적어도 하나는 투명하다.
제 1 유기 전계발광 소자 프리커서는 기판 (17) 의 영역 (T1) 에 접합되어 제 1 전극 (122) 를 기판 (17) 과 접속시킨다.
제 2 유기 전계발광 소자 프리커서는 기판 (17) 의 영역 (T2) 에 접합되어, 제 2 전극 (132) 를 기판 (17) 과 접속시키고 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서로부터 물리적으로 분리시킨다.
제 1 유기 전계발광 소자 프리커서의 투명 도체와 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서의 투명 도체는 투명 도체 (11) 에 의해 접속된다.
기판 (17) 은, 유기 전계발광 소자 프리커서가 투명 도체 (11) 에 적층된 후에 그 프리커서에 적층된다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유기 EL 셀을 설명한다.
도 11 은 유기 EL 셀 (30) 의 구성을 나타낸 개략 단면도이다.
도 11 에 도시된 바와 같이, 유기 EL 셀 (30) 은 기판 (17) 의 일면 상에 형성되는 도체를 가진다. 기판 (17) 을 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면 상에 영역들 (T1 및 T2) 이 정의되어 있다. 영역들 (T1 및 T2) 은 서로 접촉하거나 중첩되지 않도록 그 사이에 소정의 거리로 정의되어 있다. 제 1 유기층 (121) 은 영역 (T1) 상에 형성되고, 투명한 도전체로 구성되는 제 1 투명 전극 (124) 가 그 위에 형성된다. 제 2 유기층 (131) 은 영역 (T2) 상에 형성되고, 투명한 도전체로 구성되는 제 2 투명 전극 (134) 가 그 위에 형성된다.
도체 (18) 는 투명하지 않을 수도 있다. 따라서, 투명 도체 (11) 을 형성하는 재료 또는 제 1 전극 (122) 를 형성하는 재료와 같은 공지의 전극 재료가 상술한 막 형성법을 통해 기판 (17) 상에 배열된다.
제 1 투명 전극 (124) 및 제 2 투명 전극 (134) 에 대하여, 하나는 애노드이고 다른 하나는 캐소드이다. 투명 도체 (11) 의 막 형성법에 의해 제 1 유기층 (121) 또는 제 2 유기층 (131) 상에 투명 도체 (11) 을 형성하는 재료와 같은 공지의 유기 EL 장치에서의 투명 전극을 형성하는 재료를 배열하여 간단히 막을 형성함으로써 전극들 (124 및 134) 이 형성된다
다른 구성요소들은, 유기 EL 셀 (10) 또는 유기 EL 셀 (20) 에서 유사한 도면부호로 나타낸 것과 동일한 방식으로 제작된다.
상기 구성을 갖는 유기 EL 셀 (30) 에서, 외부 전원은 제 1 투명 전극 (124) 및 제 2 투명 전극 (134) 과 접속되며, 전압이 인가될 경우, 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 이 유기 EL 셀 (10) 또는 유기 EL 셀 (20) 과 유사하게 발광한다. 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 으로부터 방출되는 광은, 각각, 제 1 투명 전극 (124) 및 제 2 투명 전극 (134) 을 경유하여 EL 셀 (30) 로부터 외부로 출사한다. 즉, 유기 EL 셀 (30) 은 톱-에미션형 셀이다.
상기 설명으로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 유기 EL 셀 (10) 또는 유기 EL 셀 (20) 과 유사한 이점이 유기 EL 셀 (30) 에서도 얻어진다.
유기 셀 (30) 은 유기 EL 셀 (10) 또는 유기 EL 셀 (20) 과 동일한 방식으로 변형될 수도 있으면, 유사한 동작 및 이점이 그 변형된 구성에서 얻어진다.
유기 EL 셀 (30) 은 각각의 구성요소의 막 형성법 (제법) 을 결합함으로써 상기와 유사하게 제조된다. 유기 EL 셀 (30) 은 다음의 방식으로 제조될 수도 있다.
기판 (17) 의 일면 상에 도체 (18) 을 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면 상의 제 1 영역 (T1) 상에, 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성한다.
도체 (18) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 의 표면 상에, 제 1 투명 전극 (124) 을 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면 상의 제 2 영역 (T2) 상에, 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성한다.
도체 (18) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에, 제 2 투명 전극 (134) 을 형성한다.
제 1 유기층 (121) 및 제 1 투명 전극 (124) 이, 각각, 제 2 유기층 (131) 및 제 2 투명 전극 (134) 로부터 소정 거리 만큼 물리적으로 분리되도록 갭 (G) 을 형성한다.
상술한 바와 같이, 갭을 형성하는 단계는 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 을 형성한 후에 수행되지만, 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 는 양 소자 (12 및 13) 가 서로 접촉하지 않도록 마스킹법을 사용하여 형성될 수도 있다.
제 2 제조 예는, 절연 부재에 의해 구성되는 절연벽 (15) 가 제 1 유기 EL 장치와 제 2 유기 EL 소자 (13) 사이의 갭 (G) 에 형성되는 구성에 대한 제조 예이다. 좀더 자세하게는, 제 2 제조예는 다음의 단계를 포함한다.
기판 (17) 의 일면 상에 도체 (18) 을 형성한다.
제 1 영역 (T1) 과 제 2 영역 (T2) 을 분할하기 위하여, 기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면 상에, 절연 부재에 의해 구성되는 절연벽 (15) 를 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면의 제 1 영역 (T1) 상에, 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성한다.
도체 (18) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 의 표면 상에, 제 1 투명 전극 (124) 을 형성한다.
기판 (17) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 도체 (18) 의 표면의 제 2 영역 (T2) 상에, 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성한다.
도체 (18) 와 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에, 제 2 투명 전극 (134) 을 형성한다.
절연벽 (15) 를 배열하는 단계는 제 1 유기 EL 소자들 (12 및 13) 를 제작한 후, 그러한 소자들을 제작하기 전, 또는 그들 소자들 중 하나를 형성한 후에 수행될 수도 있다.
제 3 제조예는 제 1 유기 EL 소자 프리커서 및 제 2 유기 EL 소자 프리커서를 제작하고 그들 프리커서를 도체 (18) 상에 적층함으로써 유기 EL 셀 (30) 을 제조하는 방법이다. 좀더 자세하게는, 그 방법은 다음의 단계, 즉,
기판 (17) 상에 도체 (18) 를 형성하는 단계;
제 1 투명 전극 (124) 과 다른 도체 사이에 제 1 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 포함하는 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계;
제 2 투명 전극 (134) 과 다른 도체 사이에 제 2 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 포함하는 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계;
제 1 유기 전계발광 소자 프리커서의 다른 도체를 도체 (18) 의 제 1 영역 (T1) 과 접합시킴으로써 제 1 유기 전계발광 장치를 형성하는 단계; 및
제 1 영역 (T1) 으로부터 소정 거리에서, 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서의 다른 도체를 도체 (18) 의 제 2 영역 (T2) 과 접합시킴으로써 제 1 유기 전계발광 소자 (12) 로부터 물리적으로 분리된 제 2 유기 전계발광 장치를 형성하는 단계를 포함한다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 유기 EL 셀 (40) 을 설명한다.
도 12 에 도시된 바와 같이, 유기 EL 셀 (40) 의 투명 기판 (14) 의 일면 상에 제 1 영역 (T1) 및 제 2 영역 (T2) 가 정의되어 있다. 영역들 (T1 및 T2) 은 서로 소정 거리 만큼 분리되어 있으며, 서로 접촉하거나 중첩되지 않도록 정의되어 있다.
제 1 투명 전극 (124) 및 제 1 유기층 (121) 은 기판 (14) 의 제 1 영역 (T1) 상에 순서대로 배열되어 있다. 제 2 투명 전극 (134) 및 제 2 유기층 (131) 은 투명 기판 (14) 의 제 2 영역 (T2) 상에 순서대로 배열되어 있다. 각각의 전극과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 표면에 도체 (18) 을 형성하여, 그 유기층들을 전기 접속시킨다.
상기 구성의 유기 EL 셀 (40) 에서, 제 1 투명 전극 (124) 및 제 2 투명 전극 (134) 는 외부 전극과 접속되며, 전압이 인가될 경우, 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 이 발광한다. 그 광은 제 1 투명 전극 (124) 또는 제 2 투명 전극 (134) 및 투명 기판 (14) 을 통과하여 EL 셀 (40) 로부터 외부로 방출한다. 따라서, 유기 EL 셀 (40) 은 바텀-에미션 (bottom-emission) 형 셀이다.
유기 EL 셀 (40) 에서, 각각의 구성요소는 상기 막 형성법을 통하여 상기와 유사한 막을 형성하는 재료를 이용하여 제작된다. 따라서, 유기 EL 셀 (10 내지 30) 과 유사한 동작 및 이점이 얻어진다. 또한, 유기 EL 셀 (40) 은 유기 EL 셀 (10 내지 30) 과 유사한 방식으로 변형될 수도 있으면, 그 변형된 구성으로부터, 유사한 동작 및 이점이 얻어진다.
유기 EL 셀 (40) 에서, 투명 도전체로 구성되는 제 1 배선은 투명 기판 (14) 과 제 1 투명 전극 (124) 사이에서 형성되고, 투명 도전체로 구성되는 제 2 배선은 투명 기판 (14) 과 제 2 투명 전극 (134) 사이에서 형성된다. 그 배선들을 외부 전극과 접속시킴으로써, 투명 기판 (14) 상의 갭 (G) 및 영역 (T1, T2) 이외의 영역을 배열하지도 않고, 즉, 영역 (T1, T2) 및 갭 (G) 을 간단히 배열시킴으로써 제 1 유기 EL 소자 (12) 및 제 2 유기 EL 소자 (13) 에 전력이 제공된다.
그러한 배선의 배열은 복수의 유기 EL 셀 (40) 을 정렬시킬 때에 특히 효과적이다. 즉, 인접 셀의 제 1 배선과 제 2 배선을 접속하고 각 배선의 단부를 외부 전극과 접속함으로써, 각각의 EL 셀의 발광 영역들 (영역 (T1 및 T2)) 사이에 형성되는 간격이 매우 작아진다.
다음으로, 유기 EL 셀 (40) 의 특정한 제조 예를 설명한다.
유기 EL 셀 (40) 의 제 1 제조 예는 다음의 단계를 포함한다.
투명 기판 (14) 의 일면 (광 입사면 (14a)) 의 제 1 영역 (T1) 상에, 제 1 투명 전극 (124) 을 형성한다.
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 투명 전극 (124) 의 표면 상에, 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성한다.
투명 기판 (14) 의 해당 표면 상의 제 2 영역 (T2) 상에, 제 2 투명 전극 (134) 을 형성한다.
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 투명 전극 (134) 의 표면 상에, 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성한다.
각각의 전극과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 표면 상에, 도체 (18) 을 형성한다.
제 1 유기층 (121) 및 제 1 투명 전극 (124) 이, 각각, 제 2 유기층 (131) 및 제 2 투명 전극 (134) 로부터 소정 거리 만큼 물리적으로 분리되도록 갭 (G) 을 형성한다.
유기 EL 셀 (40) 의 제 2 제조예는 다음의 단계를 포함한다.
해당 면을 2 개의 영역 (T1 및 T2) 으로 분할하기 위하여, 투명 기판 (14) 의 일면 (14a) 상에, 절연 부재로 구성되는 절연벽 (15) 를 형성한다.
영역 (T1) 상에, 제 1 투명 전극 (124) 을 형성한다.
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 투명 전극 (124) 의 표면 상에, 유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 형성한다.
영역 (T2) 상에, 제 2 투명 전극 (134) 을 형성한다.
투명 기판 (14) 과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 2 투명 전극 (134) 의 표면 상에, 유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 형성한다.
각각의 전극과 접촉하는 면의 반대측 상의 제 1 유기층 (121) 및 제 2 유기층 (131) 의 표면에 도체 (18) 을 형성하여, 제 1 유기층 (121) 과 제 2 유기층 (131) 을 전기 접속시킨다.
유기 EL 셀 (40) 의 제 3 제조 예는 다음의 단계를 포함한다.
유기 발광 재료를 함유하는 제 1 유기층 (121) 을 포함하는 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서가 일 도체와 다른 도체 사이에서 형성되며, 그 중 적어도 하나는 투명 도체 (제 1 투명 전극; 124) 이다.
유기 발광 재료를 함유하는 제 2 유기층 (131) 을 포함하는 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서가 일 도체와 다른 도체 사이에서 형성되며, 그 중 적어도 하나는 투명 도체 (제 2 투명 전극; 134) 이다.
투명 도체 (제 1 투명 전극; 124) 가 기판 (14) 와 접속되도록, 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서는 투명 기판 (14) 의 제 1 영역 (T1) 에 접합된다.
투명 도체 (제 2 투명 전극; 134) 가 기판 (14) 와 접속되고 제 1 유기 전계발광 소자 프리커서로부터 물리적으로 분리되도록, 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서는 투명 기판 (14) 의 제 2 영역 (T2) 에 접합된다.
제 1 유기 전계발광 소자 프리커서의 다른 도체 및 제 2 유기 전계발광 소자 프리커서의 다른 도체는 도체 (18) 와 접속된다.
다음으로, 본 발명에 따른 유기 EL 발광 유닛을 설명한다.
본 실시형태에 따른 유기 EL 발광 유닛은 복수의 유기 EL 셀 (10) 을 동종 또는 이종의 유기 EL 셀 (40) 과 접속시켜 구성된다. 좀더 자세하게는, 상술한 복수의 유기 EL 셀이 형성되고, 각각의 EL 셀의 제 2 전극은 다른 EL 셀들 중 적어도 하나의 제 1 전극과 전기 접속된다. 또한, 각각의 EL 셀에서의 제 1 유기 전계발광 소자 및 제 2 유기 전계발광 소자는, 다른 EL 셀에서의 제 1 유기 전계발광 소자 및 제 2 유기 전계발광 소자와 물리적으로 분리되도록 배열된다. 또한, "접속되지 않음" 이라는 용어는 도체들이 접속되지 않는다는 의미를 포함할 수도 있다.
다른 EL 셀의 제 2 전극에 접속되지 않는 제 1 전극과, 전기적으로 단부에 존재하는 다른 EL 셀의 제 1 전극에 접속되지 않는 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 경우, 각각의 EL 셀에서의 제 1 층 및 제 2 층은 발광한다.
다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 유기 EL 발광 유닛을 도 13 을 참조하여 상세히 설명한다.
도 13 에 도시되어 있는 유기 EL 발광 유닛 (60) 은 2 개의 유기 EL 셀 (10 및 10') 을 접속시켜 구성된다. 유기 EL 셀 (10 및 10') 의 구성은 상술한 것과 동일하다.
유기 EL 셀 (10) 의 제 2 전극 (132) 은 도전체로 구성된 접속부 (61) 에 의해 유기 EL 셀 (10') 의 제 1 전극 (122') 와 접속되어 있다. 유기 EL 셀 (10) 의 제 1 전극 (122) 및 유기 EL 셀 (10)'의 제 2 전극 (132') 은 외부 전원에 접속되어 있다. 즉, 제 1 전극 (122) 및 제 2 전극 (132') 은, 각각, 다른 EL 셀의 제 2 전극 또는 제 1 전극에 접속되지 않은 단부 전극이다.
유기 EL 발광 유닛 (60) 은 상기의 구성을 갖기 때문에, 2 개의 단부 전극 (제 1 전극 (122) 과 제 2 전극 (132')) 사이에 전압이 인가될 경우, 제 1 유기층 (121), 제 2 유기층 (131), 제 1 유기층 (121'), 및 제 2 유기층 (131')이 각각 발광한다. 그 광은 투명 도체 (11) 또는 투명 도체 (11') 및 투명 기판 (14) 또는 투명 기판 (14') 을 통하여 발광 유닛으로부터 외부로 출사한다.
따라서, 유기 EL 셀과 유사한 동작 및 이점이 유기 EL 발광 유닛 (60) 에서도 얻어지며, 또한, 추가로 다음의 이점이 얻어진다.
유닛의 발광영역의 면적, 즉, 모든 영역 (T1 및 T2) 의 총 면적은 자유롭게 설정할 수 있다.
상기한 바와 같이, 특히, 유기 EL 소자는 대형화가 곤란하지만, 상기 구성의 유기 EL 발광 유닛 (60)이면, 각각의 유기 EL 소자 (12, 12', 13, 13') 는, 각각의 발광영역의 면적이 작더라도, 결과적으로 큰 발광영역을 갖는 유닛이 된다.
각각의 유기 EL 소자 (12, 12', 13, 13') 로부터 방출되는 광의 컬러를 조정함으로써, 추가적인 컬러로 그 컬러를 표현할 경우, 그 조정이 훨씬 용이하게 된다.
유기층의 갯수가 유기 EL 셀 보다 더 많기 때문에, 그 컬러의 조정은 EL 셀에서 보다 더 용이해진다.
유기 EL 셀이 직렬로 접속된 부분에서, 각각의 셀에 있서의 유기 EL 소자를 통해 흐르는 전류량은 동일하다.
따라서, 만약 각각의 유기 EL 소자가 거의 동일한 구성을 가지고, 구성하는 각 층도 거의 동일한 구성이면, 또한, 각각의 영역 (T1 및 T2) 의 면적이 거의 동일하면, 각각의 유기 EL 소자로부터 방출되는 광의 양 및 색도는 거의 동일하게 된다.
접속부 (61) 은, 제 1 전극 (122), 제 2 전극 (132), 투명 도체 (11) 등을 형성하기 위한 재료에 의해서 상술한 방법을 통해 제작된다. 또한, 제 2 전극 (132) 와 제 1 전극 (122') 은 와이어 본딩에 의해서 접속될 수도 있다. 또한, 제 2 전극 (132) 및/또는 제 1 전극 (122') 은 일체형일 수도 있다.
유기 EL 발광 유닛은 다음과 같이 변형할 수도 있다.
각각의 유기 EL 셀은 상술한 바와 같이 변형될 수도 있다.
이 경우, 각각의 셀은 동일한 변형 또는 상이한 변형을 경험한다.
유기 EL 셀 (10) 과 유기 EL 셀 (20) 을 접합하여 발광유닛을 제작하는 것과 같이, 발광유닛을 제작하기 위하여 이종의 EL 셀을 접합할 수도 있다.
기판들을 함께 접합할 수도 있다.
기판들은 접합 수단 (16) 등에 의해 접속될 수도 있다. 이에 따라, 유닛의 강도는 증가한다.
각 유기 EL 셀의 광 출사 방향은 거의 동일한 방향이 아닐 수도 있다.
예를 들어, 도 13 에 도시되어 있는 구성에서, 광 출사면 (14b) 의 법선방향 및 광 출사면 (14b') 의 법선방향은 동일한 방향이 아닐 수도 있다. 또한, 어떠한 유기 EL 셀은 다른 유기 EL 셀의 배면 (광 출사면 (14b) 의 반대측) 상에 배열되어 양측으로부터의 조명을 허용할 수도 있다. 그러한 구성으로 하면, 유기 EL 셀 보다 더 넓은 범위로 광이 출사한다.
다음으로, 본 발명에 따른 유기 EL 발광 장치를 설명하고, 또한, 해당 장치용 프레임을 설명한다.
본 실시형태에 따른 유기 EL 발광 장치는, 본 실시형태에 따른 복수의 유기 EL 셀 및/또는 유기 발광 유닛을 접속함으로써 구성되는 발광 장치이다. 조명 시스템 및 디스플레이가 그러한 발광 장치의 예이다. 본 실시형태에 따른 유기 EL 발광 장치는 조명 시스템의 예로써 설명된다. 다음의 설명에서는, 유기 EL 셀에 의해서만 구성되는 발광 장치가 제공되지만, 본 발명이 그것에 제한되지 않음을 명백히 알 수 있다.
본 실시형태에 따른 조명 시스템은 복수의 유기 EL 셀에 의해 배열되는 조명 시스템이다. 예를 들어, 유기 EL 셀에서, 광 출사면에 법선 방향으로 정렬하고 매우 큰 발광 면적의 면 발광 조명시스템을 제공함으로써, 거의 동일한 피크 파장 및/또는 거의 동일한 색도의 광이 출사한다. 이것은, 유기 EL 셀과 외부 전극의 배선이 광 출사면의 반대측에 있으며 발광면에서의 비-발광 영역의 비율이 매우 작아지기 때문이다.
상이한 피크 및/또는 상이한 색도의 광을 출사하는 유기 EL 셀을 사용하고 각각의 셀을 소정의 위치에 배열함으로써, 심볼 및 도면을 표현할 수도 있다.
상기의 구성에 의하면, 큰 발광면적을 갖는 EL 을 사용하는 조명시스템을 제공한다.
일부의 유기 EL 셀이 고장나거나 실질적인 수명이 없어지면, 해당 셀만을 교환하는 것이 요구된다.
만약 일부 또는 모든 유기 EL 셀이 직렬로 접속되면, 직렬로 접속된 각각의 셀에서의 각 유기 EL 소자를 통해 동일의 크기의 전류가 흐른다. 따라서, 만약 직렬로 접속되는 영역에서의 각 셀의 영역 (T1 및 T2) 의 면적이 거의 동일하고, 각각의 유기 EL 소자의 소자 구조 및 각 층의 구조가 거의 동일하면, 거의 동일한 휘도를 갖는 광이 각각의 셀로부터 출사한다. 또한, 각 셀의 수명도 거의 동일하게 된다. 동일한 디스플레이 영역을 갖는 단일의 유기 EL 소자로 이루어진 조명시스템과 비교하면, 휘도편차와 같은 불량은 매우 감소한다.
만약 광 출사면 보다도 광 출사측을 향하여 확산시트가 배열하면, 비-발광부 (셀들 사이 또는 갭 (G) 에 대응하는 영역) 는 덜 식별가능하게 된다.
각 셀의 광 출사면의 법선 방향은 실질적으로 평행이 아닐 수도 있다. 이와 같이 구성된 조명시스템에서는, 복수의 방향이 조명된다.
본 실시형태에 따른 유기 EL 발광 장치용 프레임은 각각이 유기 EL 셀을 소정의 위치에 고정하기 위한 프레임이다. 그 프레임은, 기판을 개재하고 지지하기 위한 고정체 (fixture), 상술한 접속부 (16) 에 접속되고 발광 장치를 고정하는 고정체, 또는 공지의 고정체를 사용하여 구성할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 디스플레이 장치로서 제공되는 단조 이미지 디스플레이를 설명한다.
본 실시형태에 따른 단조 이미지 디스플레이에서는, 일 픽셀이 하나의 유기 EL 셀로 구성된다. 각 셀이 방출하는 광의 색도는 거의 동일하게 설정된다. 이미지는, 각 셀의 발광 및 비발광을 제어함으로써 디스플레이된다. 휘도를 조정함으로써 계조제어가 수행된다.
일 픽셀은, 복수의 유기 EL 셀로 구성될 수도 있다.
디스플레이의 구동 시스템으로서는, 패시브 매트릭스 시스템 또는 액티브 매트릭스 시스템과 같은 공지의 시스템이 채용된다. 액티브 매트릭스 시스템이 사용될 경우, 각각의 픽셀에 대한 TFT 제공하고 구동시키기 위한 종래의 기법도 채용될 수도 있지만, 각각의 픽셀은 통상의 스위칭 소자에 의해 구동될 수도 있다. 즉, 종래 기술 보다 더 간단한 시스템에 의해 구동되는 단조 이미지 디스플레이가 제공된다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 또 다른 디스플레이 장치로서 제공되는 컬러 디스플레이를 설명한다.
본 실시형태에 따른 컬러 디스플레이에서는, 일 픽셀을 구성하는 서브-픽셀이 하나의 유기 EL 셀로 구성된다. 각각의 서브픽셀은 청색, 적색, 또는 녹색과 같은 소정의 색도의 광을 방출하는 하나의 EL 셀을 포함한다. 컬러 이미지는 각 셀의 발광, 비발광, 및 발광량을 제어함으로써 디스플레이된다.
또한, 상술한 바와 동일한 방식으로, 일 서브-픽셀은 복수의 유기 EL 셀로 구성될 수도 있다.
단조 이미지 디스플레이와 유사한 시스템이 구동 시스템용으로 사용된다.
당업자는, 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고, 본 발명이 다수의 다른 특정 형태로 구현될 수도 있음을 명백히 알 수 있다. 따라서, 본 실시예 및 실시형태는 예시적인 것으로 간주될 뿐 제한적인 것으로 간주하지 않아야 하고, 본 발명은 여기에 제공되는 상세설명에 제한되지는 않지만, 청구범위의 범위 및 그 균등물 내에서 변형될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 전계발광 장치로의 수분 또는 산소의 침입을 방지하여, 대형 전계발광 장치를 구현할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기 EL 셀의 단면도.
도 2 는 도 1 에 도시된 유기 EL 셀을 광 입사면으로부터 관측한 평면도.
도 3 은 종래의 저면 방출형 유기 EL 장치의 평면도.
도 4 는 종래의 유기 EL 장치에서 생성되는 광로를 설명하기 위한 단면도.
도 5a 는 2 차원 포토닉 결정층의 사시도.
도 5b 는 도 5a 의 2 차원 포토닉 결정층의 평면도.
도 5c 는 2 차원 포토닉 결정층에 대한 일 예의 평면도.
도 6a 및 6b 는 유기 EL 셀의 변형 예의 평면도.
도 7 은 갭 G 내에 배열되는 절연벽을 갖는 유기 EL 셀의 단면도.
도 8a 및 8b 는 밀봉된 유기 EL 셀의 개략도.
도 9a 는 복수의 유기 EL 셀을 접속시키기 위한 접속부의 개략도.
도 9b 는 서로 접속되는 복수의 유기 EL 셀의 개략도.
도 10 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기 EL 셀의 단면도.
도 11 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유기 EL 셀의 단면도.
도 12 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 유기 EL 셀의 단면도.
도 13 은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 유기 EL 셀의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 20, 30, 40: 유기 EL 셀 11: 투명 도체
12: 제 1 유기 EL 소자 121: 제 1 유기층
122: 제 1 전극 123: 제 1 단자
124: 제 1 투명 전극 13: 제 2 유기 EL 소자
131: 제 2 유기층 132: 제 2 전극
133: 제 2 단자 134: 제 2 투명 전극
14: 투명 기판 14a: 광 입사면
14b: 광 출사면 15: 절연벽
16: 접속수단 17: 기판
18: 도체 19: 보호부재
60: 유기 EL 발광 유닛 61: 접속부
T1: 제 1 영역 T2: 제 2 영역
G: 갭

Claims (71)

  1. 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는 일면을 포함하는 도체;
    상기 제 1 영역 상에 적층되고 제 1 발광 재료를 함유하는 제 1 층;
    상기 제 1 층 상에 적층되는 제 1 전극으로서, 상기 도체의 상기 제 1 영역, 상기 제 1 층, 및 상기 제 1 전극이 제 1 전계발광 소자를 형성하는, 상기 제 1 전극;
    상기 제 2 영역 상에 적층되고 제 2 발광 재료를 함유하는 제 2 층;
    상기 제 2 층 상에 적층되는 제 2 전극으로서, 상기 도체의 상기 제 2 영역, 상기 제 2 층, 및 상기 제 2 전극이 제 2 전계발광 소자를 형성하는, 상기 제 2 전극을 포함하되,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층은, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 광선을 방출하며,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 1 층은, 각각, 상기 제 2 전극 및 상기 제 2 층으로부터 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는, 발광셀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도체는 투명하며,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층으로부터 방출되는 상기 광선은 상기 도체를 통과하여 상기 발광셀을 출사하는, 발광셀.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 도체는, 상기 일면에 대향하는 배면을 포함하며,
    상기 도체의 상기 배면에 부착되는 투명기판을 더 포함하는, 발광셀.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각은, 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층과 각각 접촉하는 면, 및 반대면을 포함하며,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층의 상기 반대면 상에 기판을 더 포함하는, 발광셀.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극과 접촉하는 면 및 상기 면에 대향하는 반대면을 포함하며,
    상기 기판의 상기 반대면에 부착되는 복수의 단자를 더 포함하되,
    상기 복수의 단자는, 상기 기판을 통하여 연장되고 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 각각 접속되는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하는, 발광셀.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 투명하며,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층으로부터 방출되는 상기 광선은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통과하여 상기 발광셀을 출사하는, 발광셀.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도체는, 상기 일면에 대향하는 배면을 포함하며,
    상기 도체의 상기 배면에 부착되는 기판을 더 포함하는, 발광셀.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각은, 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층과 각각 접촉하는 면, 및 반대면을 포함하며,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층의 상기 반대면에 부착되는 투명기판을 더 포함하는, 발광셀.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 투명기판 사이, 및 상기 제 2 전극과 상기 투명기판 사이에 형성되는 복수의 투명 와이어를 더 포함하되,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 상기 와이어들 중 상이한 와이어에 접속되는, 발광셀.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도체의 상기 일면은, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역의 총 면적과 거의 동일한 면적을 갖는, 발광셀.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일면은 거의 직사각형인, 발광셀.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 각각은, 적층되는 복수의 층을 포함하며,
    상기 제 1 층에서의 상기 도전체에 더 근접한 측으로부터의 복수의 층의 구조는 상기 제 2 층에서의 상기 제 2 전극에 더 근접한 측으로부터의 복수의 층의 구조와 거의 동일한, 발광셀.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 층에서의 복수의 층은 상기 제 2 층에서의 대응하는 복수의 층과 거의 동일한, 발광셀.
  14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 피크 파장을 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 피크 파장과 거의 동일한 제 2 피크 파장을 갖는 광을 방출하는, 발광셀.
  15. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 색도를 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 색도와 거의 동일한 제 2 색도를 갖는 광을 방출하는, 발광셀.
  16. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 피크 파장을 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 피크 파장과 상이한 제 2 피크 파장을 갖는 광을 방출하는, 발광셀.
  17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 색도를 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 색도와 상이한 제 2 색도를 갖는 광을 방출하는, 발광셀.
  18. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은, 상기 제 2 영역의 면적과 거의 동일한 면적을 갖는, 발광셀.
  19. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 직사각형인, 발광셀.
  20. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 동일한 형상 및 면적을 갖는, 발광셀.
  21. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도체의 상기 일면 상의 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 형성되는 절연벽을 더 포함하는, 발광셀.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연벽은 투명한, 발광셀.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 절연벽은 광 산란 기능을 갖는, 발광셀.
  24. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 중 적어도 한 층으로의 수분 및 산소의 침입을 방지하는 보호부재를 더 포함하는, 발광셀.
  25. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각은 상기 발광셀의 외부로 노출되는 부분을 가지며,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각은, 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층의 외부로 노출되는 부분으로부터 수분 및 산소의 침입을 방지하는 보호기능을 갖는, 발광셀.
  26. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 재료는 유기 발광 재료인, 발광셀.
  27. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 재료는 무기 발광 재료인, 발광셀.
  28. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 발광 재료는 유기 발광 재료인, 발광셀.
  29. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 발광 재료는 무기 발광 재료인, 발광셀.
  30. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광이 상기 발광셀을 출사하는 광 출사면;
    상기 광 출사면에 대향하는 배면; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 보다는 상기 광 출사면 및 상기 배면 중 적어도 하나에 더 근접한 부분에서 형성되는 광 산란부재를 더 포함하는, 발광셀.
  31. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광셀을 다른 발광셀과 물리적으로 접속시키는 접속수단을 더 포함하는, 발광셀.
  32. 제 1 항에 따른 2 개 이상의 발광셀을 포함하는 발광유닛으로서,
    각 셀의 제 2 전극은 적어도 하나의 다른 셀의 제 1 전극에 전기 접속되며,
    각 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는, 다른 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되며,
    상기 2 개 이상의 발광셀은,
    다른 셀들의 제 2 전극으로부터 단전되며 전기 단부에 위치하는 제 1 단부 전극; 및
    다른 셀들의 제 1 전극으로부터 단전되며 전기 단부에 위치하는 제 2 단부 전극을 포함하되,
    상기 제 1 층 및 제 2 층은, 상기 제 1 단부 전극과 상기 제 2 단부 전극 사이에 전압이 인가될 때에 각각의 셀에서 발광하는 것을 특징으로 하는, 발광유닛.
  33. 제 1 항에 따른 2 개 이상의 발광셀을 포함하는 발광장치로서,
    상기 2 개 이상의 발광셀은 서로 전기 접속되며,
    각각의 발광셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는, 다른 셀의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    각각의 발광셀에서의 상기 도체의 상기 일면은 거의 동일한 방향을 향해 면해 있는, 발광장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 발광셀은 평면을 따라 형성되는, 발광장치.
  36. 제 31 항에 따른 2 개 이상의 발광셀을 포함하는 발광장치로서,
    상기 2 개 이상의 발광셀은 상기 접속수단에 의해 서로 접속되는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  37. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 발광셀은 직렬 접속되는, 발광장치.
  38. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 발광셀 중 적어도 하나는 단일의 픽셀을 구성하는, 발광장치.
  39. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2 개 이상의 발광셀 중 적어도 하나는 단일의 서브-픽셀을 구성하고, 복수의 서브-픽셀이 단일의 픽셀을 구성하는, 발광장치.
  40. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소정 위치에서 각각의 발광셀을 지지하기 위한 발광셀 지지체를 포함하는 프레임 내에 유지되는, 발광장치.
  41. 제 32 항에 따른 2 개 이상의 발광유닛을 포함하는 발광장치로서,
    각각의 발광유닛의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자는, 다른 발광유닛의 제 1 전계발광 소자 및 제 2 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되며;
    상기 2 개 이상의 발광유닛은,
    다른 발광유닛들의 제 2 전극으로부터 단전되며 전기 단부에 위치하는 제 1 단부 전극; 및
    다른 발광유닛들의 제 1 전극으로부터 단전되며 전기 단부에 위치하는 제 2 단부 전극을 포함하되,
    상기 제 1 층 및 제 2 층은, 상기 제 1 단부 전극과 상기 제 2 단부 전극 사이에 전압이 인가될 때에 각각의 발광유닛의 각 셀에서 발광하는 것을 특징으로 하는, 발광장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    소정 위치에서 각각의 발광셀을 지지하기 위한 발광유닛 지지체를 포함하는 프레임 내에 유지되는, 발광장치.
  43. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 투명기판을 제공하는 단계;
    상기 투명기판의 상기 면 상에 투명도체를 형성하는 단계로서, 상기 도체는 상기 투명기판의 상기 면과 접촉하는 면 및 반대면을 포함하고, 상기 반대면은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는, 상기 형성 단계;
    상기 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 상에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 1 전극을, 각각, 상기 제 2 층 및 상기 제 2 전극으로부터 소정 거리 만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  44. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 투명기판을 제공하는 단계;
    상기 투명기판의 상기 면 상에, 투명한 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 투명기판의 상기 면 상에, 투명한 제 2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 상에 도체를 형성하여, 상기 제 1 층과 사기 제 2 층을 전기 접속시키는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 1 전극을, 각각, 상기 제 2 층 및 상기 제 2 전극으로부터 소정 거리 만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 투명기판과 상기 제 1 전극 사이에, 투명한 도전재료로 이루어진 제 1 와이어를 형성하는 단계; 및
    상기 투명기판과 상기 제 2 전극 사이에, 투명한 도전재료로 이루어진 제 2 와이어를 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  46. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 상기 면 상에 도체를 형성하는 단계로서, 상기 도체는 상기 기판의 상기 면과 접촉하는 면 및 반대면을 포함하고, 상기 반대면은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는, 상기 형성 단계;
    상기 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 상에, 투명한 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 층 상에, 투명한 상기 제 2 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 1 전극을, 각각, 상기 제 2 층 및 상기 제 2 전극으로부터 소정 거리 만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  47. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 상기 면 상에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 기판의 상기 면 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 상에, 상기 제 1 층과 사기 제 2 층을 전기 접속시키는 투명도체를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 1 전극을, 각각, 상기 제 2 층 및 상기 제 2 전극으로부터 소정 거리 만큼 분리하는 갭을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 일면에 대향하는 상기 기판의 면에 복수의 단자를 부착하는 단계를 더 포함하되,
    상기 복수의 단자는, 상기 기판을 통하여 연장되고 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 각각 전기 접속되는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  49. 제 43 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 갭을 형성하는 단계는, 상기 제 1 층 및 상기 제 1 전극을, 각각, 상기 제 2 층 및 상기 제 2 전극으로부터 상기 소정 거리 만큼 분리하는 상기 갭을 형성하기 위하여 레이저를 사용하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  50. 제 43 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 갭 내에 절연벽을 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  51. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 투명기판을 제공하는 단계;
    상기 투명기판 상에 투명도체를 형성하는 단계;
    상기 도체 상에 절연벽을 형성하여, 상기 도체의 상기 면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계;
    상기 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 상에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 층 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  52. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 투명기판을 제공하는 단계;
    상기 투명기판의 상기 일면 상에 절연벽을 형성하여, 상기 일면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계;
    상기 제 1 영역 상에, 투명한 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 영역 상에, 투명한 상기 제 2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 상에 도체를 형성하여, 상기 제 1 층과 상기 제 2 층을 전기 접속시키는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 투명기판과 상기 제 1 전극 사이에, 투명한 도전재료로 이루어진 제 1 와이어를 형성하는 단계; 및
    상기 투명기판과 상기 제 2 전극 사이에, 투명한 도전재료로 이루어진 제 2 와이어를 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  54. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 상기 면 상에 일면을 포함하는 도체를 형성하는 단계;
    상기 도체 상에 절연벽을 형성하여, 상기 도체의 상기 면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계;
    상기 도체의 상기 제 1 영역 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 층 상에, 투명한 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 도체의 상기 제 2 영역 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 층 상에, 투명한 상기 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  55. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    일면을 포함하는 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 상기 면 상에 절연벽을 형성하여, 상기 일면을 제 1 영역과 제 2 영역으로 분할하는 단계;
    상기 제 1 영역 상에 상기 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극 상에 제 1 발광 재료를 함유하는 상기 제 1 층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 영역 상에 상기 제 2 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 2 전극 상에 제 2 발광 재료를 함유하는 상기 제 2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 상에 투명도체를 형성하여, 상기 제 1 층과 사기 제 2 층을 전기 접속시키는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 면에 대향하는 다른 면을 포함하며,
    상기 다른 면에 복수의 단자를 부착하는 단계를 더 포함하되,
    상기 복수의 단자는, 상기 기판을 통하여 연장되고 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 각각 전기 접속되는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  57. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    투명기판을 제공하는 단계;
    상기 투명기판 상에 투명 도체층을 형성하는 단계;
    적어도 하나는 투명한 2 개의 도체 및 상기 2 개의 도체 사이에 제 1 발광재료를 함유하는 상기 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계;
    적어도 하나는 투명한 2 개의 도체 및 상기 2 개의 도체 사이에 제 2 발광재료를 함유하는 상기 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 상기 투명한 도체를 상기 투명 도체층과 접속시킴으로써 제 1 전계발광 소자를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 상기 투명한 도체를 상기 투명 도체층과 접속시킴으로써, 상기 제 1 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되는 제 2 전계발광 소자를 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  58. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    투명기판을 제공하는 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 1 발광재료를 함유하는 상기 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 2 발광재료를 함유하는 상기 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체가 상기 투명기판에 접속되도록, 상기 제 1 전계발광 소자 프리커서와 상기 투명기판을 접합시키는 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서가 물리적으로 분리되도록, 상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 투명기판을 접합시키는 단계; 및
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체를 일 도체에 의해 접속시키는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체와 상기 투명기판 사이에 제 1 투명 와이어를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체와 상기 투명기판 사이에 제 2 투명 와이어를 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  60. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    기판을 제공하는 단계;
    상기 기판 상에 도체층을 형성하는 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 1 발광재료를 함유하는 상기 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 2 발광재료를 함유하는 상기 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 도체층을 접합시킴으로써 제 1 전계발광 소자를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 도체층을 접합시킴으로써, 제 1 전계발광 소자로부터 물리적으로 분리되는 제 2 전계발광 소자를 형성하는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  61. 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전압이 인가될 때에 발광하는 제 1 및 제 2 층을 포함하는 발광셀을 제조하는 방법으로서,
    기판을 제공하는 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 1 발광재료를 함유하는 상기 제 1 층을 포함하는 제 1 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    제 1 도체, 제 2 도체, 및 상기 제 1 도체와 상기 제 2 도체 사이에 제 2 발광재료를 함유하는 상기 제 2 층을 포함하는 제 2 전계발광 소자 프리커서를 형성하는 단계로서, 적어도 상기 제 1 도체는 투명한, 상기 형성 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 기판을 접합시키는 단계;
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서가 물리적으로 분리되도록, 상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체와 상기 기판을 접합시키는 단계; 및
    상기 제 1 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체와 상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 1 도체를 투명도체에 의해 접속시키는 단계를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  62. 제 61 항에 있어서,
    상기 프리커서들이 접착되는 곳에 대향하는 상기 기판에 복수의 단자를 부착하는 단계를 더 포함하되,
    상기 복수의 단자는, 상기 기판을 통하여 연장되고 상기 제 1 및 상기 제 2 전계발광 소자 프리커서의 제 2 도체에 각각 전기 접속되는 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  63. 제 51 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연벽은 투명한, 발광셀의 제조방법.
  64. 제 51 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연벽은 산란 기능을 갖는, 발광셀의 제조방법.
  65. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셀은, 광이 상기 발광셀을 출사하는 광 출사면 및 상기 광 출사면에 대향하는 배면을 포함하며,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 보다는 상기 광 출사면 및 상기 배면 중 적어도 하나에 더 근접하는 지점에서 광 산란부재를 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  66. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광셀을 다른 발광셀에 물리적으로 접속시키는 접속수단을 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
  67. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 발광재료 및 상기 제 2 발광재료 중 적어도 하나는 유기 발광재료인, 발광셀의 제조방법.
  68. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 발광재료 및 상기 제 2 발광재료 중 적어도 하나는 무기 발광재료인, 발광셀의 제조방법.
  69. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 피크 파장을 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 피크 파장과 거의 동일한 제 2 피크 파장을 갖는 광을 방출하는, 발광셀의 제조방법.
  70. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층은 제 1 색도를 갖는 광을 방출하며,
    상기 제 2 층은, 상기 제 1 색도와 거의 동일한 제 2 색도를 갖는 광을 방출하는, 발광셀의 제조방법.
  71. 제 43 항 내지 제 48 항 및 제 51 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 층 및 상기 제 2 층 중 적어도 하나를 수분 및 산소로부터 보호하기 위한 보호부재를 형성하는 단계를 더 포함하는, 발광셀의 제조방법.
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