KR20120029444A

KR20120029444A - 발광 소자, 발광 장치, 조명 장치 및 전자기기

Info

Publication number: KR20120029444A
Application number: KR1020117031388A
Authority: KR
Inventors: 사토코 시타가키; 사토시 세오
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2012-03-26
Also published as: JP2015156388A; WO2010137509A1; JP6503436B2; CN105742515A; JP2018010882A; US8841653B2; KR101707430B1; TWI539865B; CN102449800A; US20100301382A1; JP2011009729A; TW201106782A

Abstract

수명이 개선된 발광 소자에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 소자가 사용된 발광 장치, 조명 장치 및 전자기기에 관한 것이다. 애노드와 캐소드 사이에 정공 수송층과, 상기 정공 수송층의 캐소드 측 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층을 포함하고, 상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 포함하고, 상기 발광 물질을 함유한 층은 제2 유기 화합물 및 발광 물질을 포함하고 적어도 전자 수송성을 갖는, 발광 소자가 제공된다. 또한, 발광 소자를 포함하는 발광 장치, 상기 발광 장치를 포함하는 조명 장치 또는 전자기기도 제공된다.

Description

발광 소자, 발광 장치, 조명 장치 및 전자기기{Light-emitting element, light-emitting device, lighting device, and electronic appliance}

본 발명은 전류 여기형 발광 소자, 및 특히 전극들 사이에 유기 화합물을 함유한 층이 제공되어 있는 발광 소자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 발광 소자를 포함하는 발광 장치, 발광 장치를 사용한 조명 장치 및 전자기기에 관한 것이다.

최근, 일렉트로루미네슨스(EL: electroluminescence)를 이용한 발광 소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 발광 소자의 기본 구조에서는, 한 쌍의 전극 사이에 발광 물질이 삽입되어 있다. 이러한 발광 소자에 전압을 인가함으로써, 발광 물질로부터 발광을 수득할 수 있다.

이러한 발광 소자는 자발광형이기 때문에, 액정 디스플레이에 비해 화소의 시인성(visibility)이 더 높고 백라이트(backlight)가 불필요하다는 등의 이점을 갖는다. 따라서, 이러한 발광 소자는 플랫 패널 디스플레이 소자(flat panel display element)에 적합하다. 이러한 발광 소자의 또 다른 주요 이점은 박형 및 경량으로 제조될 수 있다는 것이다. 또한, 높은 응답 속도도 여러 특징들 중 하나이다.

추가로, 이러한 발광 소자는 막 형태로 형성될 수 있기 때문에, 면상의 발광을 용이하게 수득할 수 있다. 따라서, 상기 면상의 발광을 이용함으로써 대면적 소자를 형성할 수 있다. 이는 필라멘트 램프와 LED로 대표되는 점광원 또는 형광등으로 대표되는 선 광원에서는 수득하기 어려운 특징이다. 따라서, 이러한 발광 소자는 조명 장치 등에 적용될 수 있는 면광원(plane light source)으로서도 높은 이용 가치를 갖는다.

많은 이점을 갖는 상술된 발광 소자 및 이러한 발광 소자를 포함하는 발광 장치가 일부의 실용화에 제한되는 이유 중 하나는 발광 소자의 열화이다. 발광 소자는 동일한 전류량을 공급하고 있더라도 구동 시간의 축적에 따라 휘도가 저하되는 열화를 일으킨다. 열화의 정도가 실제 제품에 허용될 수 있는 발광 소자를 수득하여, 발광 장치가 널리 보급될 수 있도록 하는 것이 필수적이다. 발광 소자는 구동 회로, 밀봉(sealing), 소자 구조 및 재료의 측면과 같은 다수의 측면으로부터 연구되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

[참조문헌]

[특허 문헌]

[특허 문헌 1]

일본 공개 특허 출원 제2008-204934호

본 발명의 한 양태는 발광 소자의 장수명화를 달성하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 한 양태는 장수명을 갖는 발광 소자를 사용하는 조명 장치 또는 전자기기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 한 양태는, 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이에, 정공 수송층 및 상기 정공 수송층의 캐소드 쪽 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층을 포함하는 발광 소자이다. 상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원(anti-reduction) 물질을 함유하고, 상기 발광 물질을 함유한 층은 제2 유기 화합물 및 발광 물질을 함유한다. 상기 발광 물질을 함유한 층은 적어도 전자 수송성을 갖는다.

상기 발광 소자에서, 발광 물질을 함유한 층은 바람직하게는 바이폴라성(bipolar property)을 갖는다.

본 발명의 또 다른 양태는, 애노드와 캐소드 사이에, 정공 수송층 및 상기 정공 수송층의 캐소드 쪽 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층을 포함하는 발광 소자이다. 상기 발광 물질을 함유한 층은 애노드 측에 제공된 제1 발광층 및 상기 제1 발광층의 캐소드 쪽 표면에 접촉하도록 제공된 제2 발광층을 함유한다. 상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 함유한다. 상기 제1 발광층은 호스트 재료로서 제2 유기 화합물을, 및 게스트 재료로서 발광 물질을 함유한다. 상기 제2 발광층은 호스트 재료로서 제3 유기 화합물을, 및 게스트 재료로서 발광 물질을 함유한다. 상기 발광 물질을 함유한 층은 적어도 전자 수송성을 갖고, 상기 제2 발광층의 발광 물질은 정공 트랩성(hole-trapping property)을 갖는다.

상기 발광 소자에서, 제1 발광층에 함유된 발광 물질의 농도는 제2 발광층에 함유된 발광 물질의 농도보다 더 높은 것이 바람직하다.

상기 발광 소자에서, 항환원 물질로는 바람직하게는 금속 산화물이 함유되고, 제1 유기 화합물에 함유된 금속 산화물의 농도는 바람직하게는 67중량% 이상 및 100중량% 미만, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상 및 100중량% 미만이다.

상기 발광 소자에서, 애노드와 정공 수송층은 서로 접촉하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 구조들 중 임의의 것을 갖는 발광 소자를 포함하는 발광 장치, 또는 상기 발광 장치를 포함하는 조명 장치 또는 전자기기이다.

상술된 본 발명의 양태들은 상기 목적들 중 적어도 하나를 달성한다.

본 명세서에서 발광 장치는 발광 소자를 사용하는 화상 표시 장치를 포함함에 주목한다. 또한, 상기 발광 장치의 범주에는, 발광 소자에 커넥터, 예를 들면 이방 전도성 필름, TAB(tape automated bonding) 테이프 또는 TCP(tape carrier package)가 제공된 모듈; TAB 테이프 또는 TCP의 상부에 프린트 배선판이 제공된 모듈; 및 발광 소자 상에 COG(chip on glass) 방법에 의해 IC(integrated circuit)가 직접 실장된 모듈이 포함된다.

또한, 본 명세서에서, 용어 "전자 수송성을 갖는 유기 화합물"은 적어도 전자 수송성을 갖고 상기 전자 수송성이 정공 수송성보다 더 높은 유기 화합물을 의미하며, 용어 "정공 수송성을 갖는 유기 화합물"은 적어도 정공 수송성을 갖고 상기 정공 수송성이 전자 수송성보다 더 높은 유기 화합물을 의미한다.

본 발명의 양태를 구현함으로써, 장수명을 갖는 발광 소자를 수득할 수 있다.

첨부된 도면들에서:
도 1a 및 1b는 본 발명의 한 양태에 따른 발광 소자를 도시하는 개략도이고;
도 2a 및 2b는 각각 본 발명의 한 양태에 따른 발광 소자의 소자 구조의 일례를 도시하는 도면이고;
도 3a 및 3b는 본 발명의 한 양태에 따른 발광 소자를 도시하는 개략도이고;
도 4는 게스트 재료를 첨가한 층의 정공 수송성과 게스트 재료의 첨가 농도 사이의 관계의 개념도이고;
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 한 양태에 따른 발광 소자의 소자 구조의 일례를 도시하는 도면이고;
도 6a 내지 6d는 각각 본 발명의 한 양태에 따른 발광 장치의 일례를 도시하는 도면이고;
도 7은 본 발명의 한 양태에 따른 발광 장치의 일례를 도시하는 도면이고;
도 8a 및 8b는 본 발명의 한 양태에 따른 발광 장치의 일례를 도시하는 도면이고;
도 9a 내지 9e는 각각 본 발명의 한 양태에 따른 전자기기의 일례를 도시하는 도면이고;
도 10은 본 발명의 한 양태에 따른 조명 장치의 일례를 도시하는 도면이고;
도 11은 실시예 1의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 12는 실시예 1의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 13은 실시예 1의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 14는 실시예 1의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 15는 실시예 1의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 16은 실시예 2의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 17은 실시예 2의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 18은 실시예 2의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 19는 실시예 2의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 20은 실시예 2의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 21은 실시예 3의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 22는 실시예 3의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 23은 실시예 3의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 24는 실시예 3의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 25는 실시예 3의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 26은 실시예 4의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 27은 실시예 4의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 28은 실시예 4의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 29는 실시예 4의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 30은 실시예 4의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 31은 실시예 5의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 32는 실시예 5의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 33은 실시예 5의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 34는 실시예 5의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 35는 실시예 5의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 36a 내지 36d는 각각 금속 산화물을 포함한 막의 내용매성을 도시한 그래프이고;
도 37은 본 발명의 한 양태에 따른 발광 소자의 소자 구조의 일례를 도시하는 도면이고;
도 38은 실시예 7의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 39는 실시예 7의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 40은 실시예 7의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 41은 실시예 7의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이고;
도 42는 실시예 7의 발광 소자의 특성을 도시한 그래프이다.

본 발명의 양태들을 첨부 도면을 참조로 설명하겠다. 본 발명은 다수의 상이한 방식으로 수행될 수 있으며, 본 발명의 취지 및 이의 범위로부터 벗어남 없이 본 발명의 형태 및 세부 사항들은 다양한 방식으로 변화될 수 있다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기된 양태들 및 실시예들의 기재 내용에 한정해서 해석되어서는 안된다. 본 명세서에서 "분량", "양" 또는 "함량"의 기술 내용은, 달리 명시되지 않는다면, 질량을 기준으로 함에 주목한다. 또한, 본 명세서에서 용어 "애노드"는 발광 물질을 함유한 층에 정공을 주입하는 전극을 의미하고, 용어 "캐소드"는 발광 물질을 함유한 층에 전자를 주입하는 전극을 의미한다.

(양태 1)

도 1a는 본 양태의 발광 소자(100)의 개념도이다. 본 양태의 발광 소자(100)는 애노드(102)와 캐소드(108) 사이에 복수의 층을 포함하는 EL층(103)을 포함한다. EL층(103)은 적어도 정공 수송층(104) 및 상기 정공 수송층(104)의 캐소드 쪽 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층(106)을 포함한다.

정공 수송층(104)은 제1 유기 물질 및 항환원 물질을 함유한다. 발광 물질을 함유한 층(106)은 제2 유기 화합물 및 발광 물질을 함유한다.

도 1b는 본 양태에 기술된 발광 소자(100)의 밴드 다이어그램의 일례이다. 도 1b에서, 참조 번호 202는 애노드(102)의 페르미 준위(Fermi level)를 나타내고; 204는 정공 수송층(104)에 함유된 제1 유기 화합물의 HOMO(최고 점유 분자 오비탈) 준위를 나타내고; 206은 제1 유기 화합물의 LUMO(최저 비점유 분자 오비탈) 준위를 나타내고; 208은 정공 수송층(104)에 함유된 항환원 물질의 HOMO(또는 도너) 준위를 나타내고; 210은 항환원 물질의 LUMO(또는 억셉터) 준위를 나타내고; 212는 발광 물질을 함유한 층(106)의 HOMO 준위를 나타내고; 214는 발광 물질을 함유한 층(106)의 LUMO 준위를 나타내고; 216은 캐소드(108)의 페르미 준위를 나타낸다.

도 1b에서, 애노드(102)로부터 주입된 정공은 정공 수송층(104)을 통해 발광 물질을 함유한 층(106)으로 주입된다. 한편, 캐소드(108)로부터 주입된 전자는 발광 물질을 함유한 층(106)으로 주입되고 거기서 정공과 재결합함으로써, 발광된다.

발광 물질을 함유한 층(106)이 전자 수송성을 갖는 경우, 캐소드(108)로부터 발광 물질을 함유한 층(106)으로 주입된 전자는, 발광 물질을 함유한 층(106) 내에서 이동할 수 있고 정공 수송층(104)에 도달할 수 있다. 정공 수송층(104)이 항환원 물질을 함유하지 않는 종래의 소자 구조의 경우에는, 전자가 정공 수송층(104)에 도달했을 때, 정공 수송층(104)에 함유된 유기 화합물을 환원시켜, 정공 수송층의 열화를 초래한다. 즉, 전자를, 발광 물질을 함유한 층으로부터 재결합하지 않고 정공 수송층으로 통과시킨 경우, 전자가 발광 소자(100)의 열화를 일으켜, 신뢰성 저하를 초래한다.

그러나, 본 양태에 기술된 발광 소자(100)에서는, 발광 물질을 함유한 층(106)에 접촉하고 있는 정공 수송층(104)이 제1 유기 화합물의 LUMO 준위(206)보다 더 낮은 LUMO(또는 억셉터) 준위(210)를 갖는 항환원 물질을 함유한다. 즉, 정공 수송층(104)은 제1 유기 화합물에 비해 전자를 용이하게 수용하는 항환원 물질을 함유한다. 이로 인해, 발광 물질을 함유한 층(106)을 통과하여 전자가 정공 수송층(104)에 도달하는 경우에도, 항환원 물질이 전자를 수용하며; 따라서, 정공 수송층(104)을 통과한 정공과 항환원 물질의 LUMO 준위(210)에 있는 전자가 여기 상태에 이르지 않고서 함께 재결합할 수 있고, 열실화(thermal deactivation)를 일으킬 수 있다. 이에 의해 제1 유기 화합물이 환원되는 것을 방지할 수 있고; 이로 인해, 정공 수송층(104)의 열화가 억제될 수 있다. 따라서, 장수명과 함께 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자(100)를 수득할 수 있다.

본 양태에 기술된 발광 소자(100)에서는, 발광 물질을 함유한 층(106)으로부터 정공 수송층(104)을 통과한 전자로 인한 정공 수송층(104)의 열화가 항환원 물질에 의해 억제될 수 있음에 주목한다. 따라서, 발광 물질을 함유한 층(106)은 바람직하게는 전자 수송성을 갖는다. 발광 물질을 함유한 층(106)은 바이폴라성을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 발광 물질을 함유한 층(106)이 바이폴라성을 갖는 경우, 발광 물질을 함유한 층(106)과 정공 수송층(104) 사이의 계면에 발광 영역이 편재되기 어렵고; 이로 인해, 발광 효율의 저하가 적은 바람직한 특성을 나타내는 발광 소자가 제조될 수 있다.

다음으로, 상술된 발광 소자를 더욱 구체적으로 이의 제조 방법에 따라 도 2a 및 2b를 사용하여 설명하겠다. 본원에 기술된 소자 구조 및 제조 방법은 예에 지나지 않으며, 본 양태의 목적으로부터 벗어남 없이 기타의 공지된 구조들, 재료들 및 제조 방법들도 적용될 수 있음에 주목한다.

먼저, 기판(101) 위에 애노드(102)를 형성한다. 애노드(102)에는, 높은 일 함수(work function)(구체적으로는, 4.0eV 이상)를 갖는 금속, 합금, 전도성 화합물, 이들의 혼합물 등이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 산화인듐주석(ITO), 규소 또는 산화규소를 함유하는 산화인듐주석, 산화아연(ZnO)을 함유하는 산화인듐, 산화텅스텐 및 산화아연을 함유하는 산화인듐(IWZO) 등이 있다. 이러한 전도성 금속 산화물 막은 통상적으로는 스퍼터링법에 의해 형성되지만, 졸-겔법 등을 적용하여 형성될 수도 있다. 예를 들면, 산화아연(ZnO)을 함유하는 산화인듐의 막은 산화인듐에 1중량% 내지 20중량%의 산화아연을 가한 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있다. 또한, 산화텅스텐 및 산화아연을 함유하는 산화인듐(IWZO)의 막은 산화인듐에 0.5중량% 내지 5중량%의 산화텅스텐 및 0.1중량% 내지 1중량%의 산화아연을 함유시킨 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 형성될 수 있다. 추가로, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 금속 재료의 질화물(예: 질화티탄) 등을 사용할 수 있다.

이어서, EL층(103)을 형성한다. EL층(103)은 적어도 정공 수송층(104) 및 상기 정공 수송층(104)의 캐소드 쪽 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층(106)을 포함한다. EL층(103)은 이들 층들 이외의 층들이 추가로 적층되어 있는 구조를 가질 수 있다. EL층(103)은 저분자량 재료 또는 고분자량 재료 중 어느 것을 사용하여도 형성될 수 있다. EL층(103)을 형성하기 위한 재료는 유기 화합물 재료만을 함유하는 재료에 제한되지 않으며, 부분적으로 무기 화합물을 포함할 수 있음에 주목한다. 또한, 정공 수송층(104) 및 발광 물질을 함유한 층(106) 이외에도, 정공 주입층, 정공 차단층, 전자 수송층, 전자 주입층과 같은 다양한 기능을 갖는 기능층들이 제공될 수 있다. EL층(103)에는, 상기 층들의 2개 이상의 기능을 갖는 층이 형성될 수 있다. 물론, 상기 기능층들 이외의 층도 제공될 수 있다. 본 양태에서는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(101) 위에 애노드(102) 측으로부터 정공 수송층(104), 발광 물질을 함유한 층(106), 전자 수송층(110) 및 전자 주입층(112)이 상기 순서로 적층되어 있는 구조를 갖는 발광 소자가 EL층(103)의 일례로서 설명된다.

정공 수송층(104)은 높은 정공 수송성을 갖는 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 함유한다. 정공 수송층(104)에 사용되는 높은 정공 수송성을 갖는 물질로는, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화수소 및 고분자 화합물(예를 들면, 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머)과 같은 각종 화합물을 사용할 수 있다. 10^-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이, 높은 정공 수송성을 갖는 물질로서 바람직하게 사용된다. 그러나, 전자 수송성보다 정공 수송성이 높은 재료이기만 하다면, 기타의 재료들도 사용될 수 있다. 이하, 제1 유기 화합물에 사용될 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 설명한다.

방향족 아민 화합물의 예로는 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(DTDPPA), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]바이페닐(DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)바이페닐(DNTPD) 및 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(DPA3B)이 포함된다.

카바졸 유도체로는, 구체적으로 다음의 것들을 사용할 수 있다: 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(PCzPCA1); 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(PCzPCA2); 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(PCzPCN1); 4,4'-디(N-카바졸릴)바이페닐(CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(TCPB); 9-[4-(10-페닐-9-안트라세닐)페닐]-9H-카바졸(CzPA); 1,4-비스[4-(N-카바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등.

방향족 탄화수소의 예로는 2-3급-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(t-BuDNA), 2-3급-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(DPPA), 2-3급-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(t-BuDBA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(DNA), 9,10-디페닐안트라센(DPAnth), 2-3급-부틸안트라센(t-BuAnth), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(DMNA), 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]-2-3급-부틸안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-바이안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-바이안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-바이안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-바이안트릴, 안트라센 및 테트라센이 포함된다. 1×10^-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도 및 14개 내지 42개의 탄소 원자를 갖는 방향족 탄화수소가 더욱 바람직하게 사용됨에 주목한다.

제1 유기 화합물에 사용될 수 있는 방향족 탄화수소는 비닐 골격을 가질 수 있다. 비닐 그룹을 갖는 방향족 탄화수소로는, 예를 들면, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)바이페닐(DPVBi) 및 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(DPVPA)이 있다. 정공 수송층은 바람직하게는 1×10^-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질을 사용하여 형성되지만, 전자 수송성보다 정공 수송성이 더 높은 물질이기만 하다면 어떠한 물질도 사용될 수 있음에 주목한다. 또한, 정공 수송층의 구조는 단층 구조에 제한되지 않으며, 상기 조건을 만족시키는 물질들로 만들어진 2개 이상의 층을 포함하는 적층 구조일 수도 있다. 정공 수송층은 진공 증착법 등에 의해 형성될 수 있다.

정공 수송층(104)에 사용되는 항환원 물질로는, 정공 수송층에 사용되는 제1 유기 화합물의 것보다 더 높은 전자 수용성을 갖는 물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, 주기율표 제4족 내지 제8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오븀, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄 등은 억셉터 준위가 낮고 특히 전자 수용성이 높기 때문에 바람직한 재료이다. 특히, 산화몰리브덴은 대기중에서 안정하고 낮은 흡습성을 가지며 취급이 용이하기 때문에 바람직한 재료이다.

달리, 항환원 물질로서, 유기 화합물을 사용할 수도 있다. 항환원 물질로서 유기 화합물을 사용하는 경우, 유기 화합물은 제1 유기 화합물의 것보다 더 높은 전자 수용성을 가져야 한다. 따라서, 항환원 물질로서 유기 화합물을 사용하는 경우, LUMO 준위가 제1 유기 화합물의 것보다 더 깊은(절대값이 더 큰) 물질을 선택하여 사용한다. 또한, 정공 수송층(104)으로 정공이 수송되는 것을 방해하지 않도록 하기 위해, 항환원 물질로는 HOMO 준위가 제1 유기 화합물의 것과 거의 또는 실질적으로 동일하거나 이보다 더 깊은 유기 화합물을 선택한다. 항환원 물질로서 사용된 유기 화합물의 에너지 갭(또는 삼중 여기 에너지)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 함유된 발광 물질의 에너지 갭보다 더 작은 경우, 상기 발광 물질로부터 상기 항환원 물질로서 사용된 유기 화합물로 에너지가 이동하여, 발광 효율의 저하 또는 색 순도의 악화가 일어나는 경우가 종종 있으며; 따라서, 발광 물질의 에너지 갭보다 더 큰 에너지 갭(또는 삼중 여기 에너지)을 갖는 유기 화합물이 항환원 물질로서 바람직하게 선택됨에 주목한다.

항환원 물질로는, 금속 산화물이 바람직하게 사용되는데, 그 이유는 이의 비용이 유기 화합물의 것보다 더 낮고, 금속 산화물이 전자를 수용할 때 금속 산화물의 분자 형상이 변하지 않아, 발광 소자의 수명을 한층 더 개선시킬 수 있기 때문이라는 것에 주목한다. 또한, 항환원 물질로서 금속 산화물을 사용하면, 정공 수송성 재료로서 작용하는 제1 유기 화합물로서 폭넓은 갭을 갖는 재료를 사용하는 것이 가능해진다. 추가로, 제1 유기 화합물에 함유된, 항환원 물질로서 사용되는 금속 산화물의 농도가 67중량% 이상 및 100중량% 미만, 바람직하게는 80중량% 이상 및 100중량% 미만으로 설정되는 경우, 발광 물질을 함유한 층(106)은 습식법에 의해 형성될 수 있으며, 이에 의해 발광 물질을 함유한 층(106)은 낮은 비용으로 제조될 수 있다.

항환원 물질로서 사용될 수 있는 금속 산화물은 극히 높은 전자 수용성을 갖는다. 따라서, 이러한 금속 산화물이 정공 수송층(104)에 함유되는 경우, 정공 수송층(104)을 애노드(102)와 접촉되도록 형성하는 경우에도, 정공에 관한 주입 장벽이 저감되어, 발광 물질을 함유한 층(106)에 효율적으로 정공이 주입될 수 있다.

정공 수송층(104)과 애노드(102) 사이에는 높은 정공 주입성을 갖는 물질을 함유하는 정공 주입층이 제공될 수 있음에 주목한다. 높은 정공 주입성을 갖는 물질의 예로는 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄 및 산화알루미늄과 같은 금속 산화물이 포함된다. 달리, 유기 화합물을 사용하는 경우에는, 포르피린계 화합물이 효과적이며, 프탈로시아닌(약어: H₂Pc), 구리 프탈로시아닌(약어: CuPc) 등을 사용할 수 있다. 정공 수송층(104)으로는, 고분자 화합물(예를 들면, 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머)을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리(N-비닐카바졸)(약어: PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약어: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약어: PTPDMA) 및 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘(약어: Poly-TPD)과 같은 고분자 화합물이 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산)(PEDOT/PSS) 및 폴리아닐린/폴리(스티렌설폰산)(PAni/PSS)와 같은, 산을 첨가한 고분자 화합물도 사용할 수 있다.

발광 물질을 함유한 층(106)은 정공 수송층(104)의 캐소드(108) 측에 접촉하도록 형성되며, 제2 유기 화합물 및 발광 물질을 함유한다. 본 양태에서는, 발광 물질을 함유한 층(106)이 단층 구조를 갖는 예에 대해 설명한다. 발광 물질을 함유한 층(106)의 구조는 단층 구조에 제한되지 않으며, 2개 이상의 층을 포함하는 적층 구조일 수도 있음에 주목한다.

발광 물질을 함유한 층(106)에 함유되는 발광 물질로는, 후술되는 형광성 화합물들 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 다음의 것들을 들 수 있다: N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약어: YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약어: YGAPA), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(9,10-디페닐-2-안트릴)트리페닐아민(약어: 2YGAPPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약어: PCAPA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-3급-부틸페릴렌(약어: TBP), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약어: PCBAPA), N,N"-(2-3급-부틸안트라센-9,10-디일디-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민](약어: DPABPA), N,9-디페닐-N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약어: 2PCAPPA), N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-N,N'N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약어: 2DPAPPA), N,N,N',N',N",N",N"',N"'-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약어: DBC1), 쿠마린 30, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약어: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약어: 2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약어: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약어: 2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-바이페닐-2-일)-N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약어: 2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약어: DPbAPhA), 쿠마린 545T, N,N'-디페닐퀴나크리돈(약어: DPQd), 루브렌, 5,12-비스(1,1'-바이페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약어: BPT), 2-(2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약어: DCM1), 2-{2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약어: DCM2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약어: p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약어: p-mPhAFD), 2-{2-이소프로필-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약어: DCJTI), 2-{2-3급-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약어: DCJTB), 2-(2,6-비스{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약어: BisDCM), 2-{2,6-비스[2-(8-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약어: BisDCJTM).

또한, 발광 물질로서 후술되는 인광성 화합물도 사용할 수 있으며, 예를 들면, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III) 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약어: FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III) 피콜리네이트(약어: FIrpic), 비스[2-(3',5'-비스트리플루오로메틸페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III)피콜리네이트(약어: Ir(CF₃ppy)₂(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: FΙracac), 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약어: Ir(ppy)₃), 비스(2-페닐피리디나토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: Ir(ppy)₂(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: Ir(bzq)₂(acac)), 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C^2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: Ir(dpo)₂(acac)), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)]피리디나토-N,C^2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(p-PF-ph)₂(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C^2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(bt)₂(acac)), 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C³ ^']이리듐(아세틸아세토네이트)(약어: Ir(btp)₂(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C^2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: Ir(piq)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약어: Ir(Fdpq)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약어: Ir(tppr)₂(acac)), (2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀)백금(II)(약어: PtOEP), 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약어: Tb(acac)₃(Phen)), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약어: Eu(DBM)₃(Phen)) 및 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약어: Eu(TTA)₃(Phen))이 있다.

이들 발광 물질들은 바람직하게는 호스트 재료로서 기능하는 제2 유기 화합물에 분산된다는 것에 주목한다. 호스트 재료로는, 전자 수송성을 갖는 유기 화합물, 바람직하게는 전자 수송성과 정공 수송성을 둘 다 갖는(즉, 바이폴라성) 유기 화합물이 사용된다.

전자 수송성을 갖는 유기 화합물의 구체예로는 다음의 것들이 포함된다: 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약어: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약어: Almq₃), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약어: BeBq₂), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약어: BAlq), 비스(8-퀴놀리놀라토)아연(II)(약어: Znq), 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤족사졸라토]아연(약어: Zn(BOX)₂), 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(II)(약어: Zn(BTZ)₂), 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-3급-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약어: PBD), 1,3-비스[5-(p-3급-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약어: OXD-7), 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약어: TPBI), 바토페난트롤린(약어: BPhen), 바토쿠프로인(약어: BCP), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약어: CO11) 및 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-3급-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약어: TAZ).

발광 물질을 함유한 층(106)의 호스트 재료로는, 바이폴라성을 갖는 유기 화합물이 바람직하게 사용된다. 본 명세서에서, 바이폴라성을 갖는 유기 화합물은 전자와 정공의 캐리어를 둘 다 수송할 수 있고 이들 캐리어들의 수송으로 인한 화학적 변화가 거의 일어나지 않는 물질을 의미한다. 바이폴라성을 갖는 유기 화합물의 예로는 2,3-비스(4-디페닐아미노페닐)퀴녹살린(약어: TPAQn), 2,3-비스{4-[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]페닐}-디벤조[f,h]퀴녹살린(약어: NPADiBzQn) 및 4,4'-비스(9-카바졸릴)바이페닐이 포함된다. 달리, 2-3급-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약어: t-BuDNA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약어: DNA), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약어: CzPA), 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약어: DPCzPA), 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약어: DPPA), 9,9'-바이안트릴(약어: BANT), 9-[4-(9-페닐카바졸-3-일)]페닐-10-페닐안트라센(약어: PCzPA), 9-[4-(3-페닐-9H-카바졸-9-일)페닐]-10-페닐안트라센(약어: CzPAP), 9,10-비스[4-(9-페닐카바졸-3-일)]페닐-2-3급-부틸안트라센(약어: PCzBPA), 3-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약어: CzPAFL), 9-{4-[3-(1-나프틸)-9H-카바졸-9-일]페닐}-10-페닐안트라센(약어: CzPAαN) 및 9-[3-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약어: mCzPA)과 같은 안트라센 유도체, 또는 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약어: DPNS), 9,9'-(스틸벤-4,4'-디일)디페난트렌(약어: DPNS2), 3,3',3"-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약어: TPB3)과 같은 폴리사이클릭 축합 환 유도체를 사용할 수 있다. 발광 물질을 함유한 층(106)의 호스트 재료로서, 산화와 환원이 반복될 때에도 안정한, 바이폴라성을 갖는 유기 화합물을 사용하는 경우, 발광 물질을 함유한 층(106)은 전자와 정공의 재결합에 의한 발광이 반복될 때에도 거의 열화되지 않는다. 따라서, 더 긴 수명을 갖는 발광 소자를 수득할 수 있다.

발광 물질을 함유한 층(106)은 제2 유기 화합물 및 발광 물질 이외에 또 다른 물질을 추가로 함유할 수 있음에 주목한다.

상술된 바와 같이 정공 수송층(104)에 함유되는 항환원 물질로서 금속 산화물을 사용하는 경우, 제1 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도를 67중량% 이상, 바람직하게는 80중량% 이상으로 설정하여, 정공 수송층(104)의 내용매성을 증가시키고; 이에 의해, 발광 물질을 함유한 층(106)을 습식법에 의해 형성할 수 있다. 정공 수송층(104)이 금속 산화물의 단층 구조를 갖는 경우, 정공 수송층(104)의 두께를 두껍게 하는 것이 어렵기 때문에, 제1 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도는 바람직하게는 100중량% 미만임에 주목한다.

습식법에 의한 성막은 발광 물질, 호스트 재료 및 용매를 포함하는 조성물을 도포하는 방식으로 수행된다. 상기 조성물은 다른 유기 재료들을 함유할 수 있다. 상기 조성물은 상기 조성물을 성막하였을 때 막의 품질을 개선시키는 바인더를 추가로 함유할 수 있다. 상기 바인더로는, 전기적으로 불활성인 고분자 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 폴리메틸메타크릴레이트(약어: PMMA), 폴리이미드 등을 사용할 수 있다.

당해 조성물을 사용하여 성막하는 방법으로는, 다음의 방법들 중 임의의 것을 사용할 수 있다: 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 분무법, 캐스팅법, 침지법, 액적 토출(분출)법(잉크젯법), 디스펜싱법(dispensing method), 각종 프린팅법(원하는 패턴으로 막을 형성하는 방법, 예를 들면, 스크린 프린팅(등사판 인쇄), 오프셋 프린팅(평판 인쇄), 볼록판 인쇄 또는 그라비어(오목판) 인쇄) 등. 액상 조성물을 사용하여 성막할 수 있는 방법이기만 하다면 또 다른 방법에 의해서도 조성물을 사용하여 성막할 수 있음에 주목한다. 본 명세서에서, 습식법에 의해 형성된 막은 이의 형성 조건에 따라서 몇몇 경우 극히 얇으며, 상기 막은 반드시 막의 형태를 유지하는 것은 아니고; 예를 들면, 이는 불연속적인 섬상(island) 구조 등을 포함할 수 있다.

발광 물질을 함유한 층(106)을 습식법에 의해 형성하는 경우, 성막은 대기압하에 수행될 수 있고, 진공 장치 등에 필요한 설비가 경감될 수 있다. 또한, 진공 장치를 사용하지 않아도 되기 때문에, 진공 챔버의 크기에 처리하고자 하는 기판의 크기가 제한되지 않으며, 따라서 기판을 대형화할 수 있다. 공정 온도의 측면으로부터, 조성물 중의 용매를 제거하는 정도의 온도에서만 가열 처리가 필요하다. 따라서, 고온 가열 처리를 통해 품질 또는 형태의 변질 또는 변형이 일어나는 기판들과 재료들도 사용될 수 있다.

추가로, 유동성을 갖는 액상 조성물이 성막에 사용되기 때문에, 재료들의 혼합이 용이하다. 또한, 막이 형성되는 영역에 관해 양호한 피복성도 달성될 수 있다.

조성물을 원하는 패턴으로 토출시킬 수 있는 액적 토출법, 조성물을 원하는 패턴으로 전사시킬 수 있거나 상기 조성물로 원하는 패턴을 묘사할 수 있는 프린팅법 등에 의해 선택적으로 박막을 형성할 수 있다. 따라서, 폐기되는 재료가 더 적어 재료를 효율적으로 사용할 수 있으며; 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있다. 또한, 이들 방법들은 포토리소그래피 공정을 통한 박막의 형상 가공을 필요로 하지 않으며, 따라서 공정이 간단하고 생산성이 개선된다.

전자 수송층은 높은 전자 수송성을 갖는 물질을 함유한다. 높은 전자 수송성을 갖는 물질로는, 예를 들면, Alq(약어), Almq₃(약어), BeBq₂(약어) 또는 BAlq(약어)와 같은 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체를 사용할 수 있다. 상기된 것 이외에도, Zn(BOX)₂(약어) 또는 Zn(BTZ)₂(약어)와 같은 옥사졸계 또는 티아졸계 리간드를 갖는 금속 착체를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 금속 착체들 이외에도, PBD(약어), OXD-7(약어), CO11(약어), TAZ(약어), BPhen(약어), BCP(약어) 등을 사용할 수 있다. 본원에 언급된 물질들은 주로 10^-6㎠/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는다. 앞서 언급된 물질들 이외의 물질도 정공 수송성보다 전자 수송성이 더 큰 물질이기만 하다면 사용될 수 있음에 주목한다. 전자 수송층의 구조는 단층 구조에 제한되지 않으며, 상기 물질들로 형성된 층을 2층 이상 포함하는 적층 구조일 수도 있다.

상기 물질들 이외에도, PF-Py(약어) 또는 PF-BPy(약어)와 같은 고분자 화합물을 전자 수송층에 사용할 수 있다.

전자 주입층은 높은 전자 주입성을 갖는 물질을 함유한다. 높은 전자 주입성을 갖는 물질로는, 다음의 것들을 사용할 수 있다: 불화리튬(LiF), 불화세슘(CsF) 및 불화칼슘(CaF₂)과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물. 달리, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 이들의 화합물과 같은 전자 수송성을 갖는 물질(예를 들면, 마그네슘(Mg)을 함유한 Alq)을 함유하는 층을 사용할 수도 있다. 이러한 구조는 캐소드(108)로부터의 전자 주입 효율을 증가시킬 수 있다.

애노드(102) 및 캐소드(108)의 재료들을 변화시킴으로써, 본 양태의 발광 소자는 다양성을 가질 수 있음에 주목한다. 애노드(102)가 투광성을 갖는 경우, 애노드(102) 측으로부터 발광되며, 한편 애노드(102)가 차광성(특히, 반사성)을 갖고 캐소드(108)가 투광성을 갖는 경우, 캐소드(108) 측으로부터 발광된다. 또한, 애노드(102)와 캐소드(108)가 둘 다 투광성을 갖는 경우, 애노드 측과 캐소드 측 둘 다로부터 발광될 수 있다.

절연 표면을 갖는, 발광 소자의 지지체로서 사용되는 기판(101)으로는, 예를 들면, 유리, 플라스틱 또는 금속을 사용할 수 있다. 이들 재료들 이외의 재료도 발광 소자의 지지체로서 기능할 수 있기만 하다면 사용될 수 있음에 주목한다. 발광 소자로부터 발광을 기판을 통해 외부로 취출시키는 경우, 기판은 바람직하게는 투광성을 갖는다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 발광 소자의 지지체로서 사용되는 기판(101) 위에, 캐소드(108), EL층(103) 및 애노드(102)가 상기 순서로 적층되어 있는 구조를 사용할 수 있음에 주목한다. 이 경우, 상기 EL층은, 예를 들면, 캐소드(108) 위에 전자 주입층(112), 전자 수송층(110), 발광 물질을 함유한 층(106) 및 정공 수송층(104)이 상기 순서로 적층되어 있는 구조를 갖는다.

상술된 바와 같이 본 양태에 따른 발광 소자에서는, 장수명이 달성될 수 있다.

또한, 발광 물질을 함유한 층(106)이 바이폴라성을 갖는 경우, 높은 효율을 갖는 발광 소자가 형성될 수 있다.

정공 수송층(104)에 함유되는 항환원 물질에 금속 산화물이 사용되는 경우, 제1 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도를 67중량% 이상 및 100중량% 미만, 바람직하게는 80중량% 이상 및 100중량% 미만으로 설정하여 발광 물질을 함유한 층(106)이 습식법에 의해 형성될 수 있도록 한다. 용매에 용해된 조성물을 사용하여 습식법에 의해 박막을 형성하는 경우, 상기 박막은 결함 등을 갖지 않는 유리한 막 품질을 갖는다. 따라서, 이러한 박막을 사용함으로써 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자(장치)를 제조할 수 있다. 또한, 박막 및 발광 소자의 제조에 습식법을 사용하기 때문에, 재료의 이용 효율이 높고 대형 진공 장치와 같은 고가의 설비를 경감시킬 수 있어서, 비용이 낮아지고 생산성이 높아진다. 따라서, 본 양태에 따르면, 신뢰성이 높은 발광 장치, 조명 장치 및 전자기기를 낮은 비용 및 개선된 생산성으로 제조할 수 있다.

(양태 2)

본 양태에서는, 양태 1에 기술된 기본 구조를 갖는 발광 소자의 일례에 대해 도 3a 및 3b를 참조로 설명하겠다. 구체적으로는, 양태 1에 기술된 발광 소자에서, 발광 물질을 함유한 층(106)으로서 제1 발광층(106a)과 제2 발광층(106b)의 적층 구조를 사용하는 경우에 대해 설명할 것이다.

본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전극(애노드(102) 및 캐소드(108)) 사이에 EL층(103)이 삽입되어 있고, EL층(103)은 적어도 정공 수송층(104) 및 상기 정공 수송층(104)의 캐소드 측 표면에 접촉하도록 제공된 발광 물질을 함유한 층(106)을 포함한다. 발광 물질을 함유한 층(106)은 제1 발광층(106a) 및 상기 제1 발광층(106a)의 캐소드 측 표면에 접촉하고 있는 제2 발광층(106b)을 포함한다.

본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서, 정공 수송층(104)은 정공 수송성을 갖는 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 포함한다. 애노드(102), 캐소드(108) 및 정공 수송층(104)은 양태 1에 기술된 것들과 유사한 재료들을 사용하여 형성될 수 있다.

제1 발광층(106a)은 발광 중심으로서 작용하는 발광 물질 및 발광 물질이 분산되어 있는 호스트 재료로서 작용하는 제2 유기 화합물을 함유한다. 제2 발광층(106b)은 발광 중심으로서 작용하는 발광 물질 및 발광 물질이 분산되어 있는 호스트 재료로서 작용하는 제3 유기 화합물을 함유한다. 발광 물질을 함유한 층(106)이 적어도 전자 수송성을 갖기 위해서, 제2 유기 화합물 및 제3 유기 화합물로서 각각 전자 수송성을 갖는 유기 화합물이 바람직하게 사용된다. 제1 발광층(106a)에 사용되는 발광 물질은 제2 발광층(106b)에 사용되는 것과 동일하다. 또한, 제2 발광층(106b)에 있어서, 발광 물질은 정공 트랩성을 갖는다.

제1 발광층(106a) 및 제2 발광층(106b)은 발광 소자(120)에 있어서 발광하는 층으로서 작용한다. 제1 발광층(106a) 또는 제2 발광층(106b)에서 발광 물질의 비율은 바람직하게는 0.1중량% 이상 및 50중량% 미만임에 주목한다.

도 3b는 본 양태에 기술된 발광 소자(120)의 밴드 다이어그램의 일례이다. 도 3b에서, 참조 번호 202는 애노드(102)의 페르미 준위; 204는 정공 수송층(104)에 함유된 제1 유기 화합물의 HOMO 준위; 206은 제1 유기 화합물의 LUMO 준위; 208은 정공 수송층(104)에 함유된 항환원 물질의 HOMO(또는 도너) 준위; 210은 항환원 물질의 LUMO(또는 억셉터) 준위; 218은 제1 발광층(106a)에 함유된 발광 물질의 HOMO 준위; 220은 제1 발광층(106a)에 함유된 제2 유기 화합물의 HOMO 준위; 224는 제2 발광층(106b)에 함유된 제3 유기 화합물의 HOMO 준위; 222는 제2 발광층(106b)에 함유된 발광 물질의 HOMO 준위; 및 216은 캐소드(108)의 페르미 준위를 나타낸다.

도 3b에서, 캐소드(108)로부터 주입된 전자는 제2 발광층(106b)으로 주입된다. 한편, 애노드(102)로부터 주입된 정공은 정공 수송층(104)을 통해 제1 발광층(106a)으로 주입된 후, 발광 물질의 HOMO 준위(218)를 통해 제2 발광층(106b)으로 수송된다. 제2 발광층(106b)에 주입된 정공의 이동이 정공 트랩성을 갖는 발광 물질에 의해 지연되어, 제1 발광층(106a)과 제2 발광층(106b) 사이의 계면 근처에서 정공이 전자와 재결합하며; 이에 의해, 발광된다.

본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서, 제1 발광층(106a)에 사용된 물질은 제2 발광층(106b)에 사용된 것과 동일하기 때문에, HOMO 준위(218)와 HOMO 준위(222)는 서로 동등하여, 캐리어인 정공이 제1 발광 물질과 제2 발광 물질 사이에서 용이하게 수송될 수 있다.

제1 발광층(106a)의 호스트 재료인 제2 유기 화합물로는, 발광 물질의 HOMO 준위(218)와 실질적으로 동일한 HOMO 준위를 갖는 재료 또는 발광 물질의 HOMO 준위(218)보다 더 깊은 HOMO 준위(220)를 갖는 재료를 사용할 수 있다. 제2 발광층(106b)의 호스트 재료인 제3 유기 화합물로는, 발광 물질의 HOMO 준위(222)보다 더 깊은 HOMO 준위(224)를 갖는 재료를 사용한다. 이 구조에 의해 제2 발광층(106b)에서 정공이 발광 물질에 의해 트랩될 수 있으며; 이에 의해, 정공이 제2 발광층(106b)으로부터 캐소드 측으로 관통하는 것을 방지할 수 있다. 제3 유기 화합물의 HOMO 준위(224)와 발광 물질의 HOMO 준위(222)의 차이는 적어도 0.2eV를 초과, 바람직하게는 0.3eV를 초과할 필요가 있음에 주목한다.

도 4는 호스트 재료의 것보다 더 얕은(절대값이 더 작은) HOMO 준위를 갖는 게스트 재료가 첨가된 발광층에 있어서 첨가된 게스트 재료의 농도와 정공 수송성 사이의 상관관계의 개념도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 게스트 재료가 높은 농도로 첨가된 경우, 게스트 재료의 HOMO 준위는 정공을 수송하기 위한 통로로서 작용하며, 이에 의해 발광층 내에서 정공이 수송된다.

본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서, 제2 발광층(106b)에 함유된 발광 물질은 정공 트랩성을 갖는다. 제2 발광층(106b)에 정공을 신속하게 수송하기 위해서, 제1 발광층에 함유된 발광 물질의 농도는 바람직하게는 제2 발광층에 함유된 발광 물질의 농도보다 더 높다. 정공 트랩성을 갖는 발광 물질의 농도는 물질의 종류에 따라 달라지지만, 제2 발광층(106b)에 함유된 발광 물질의 농도는 실질적으로 5중량% 이상 및 10중량% 이하인 것이 바람직하다. 제1 발광층(106a)에 함유된 발광 물질의 농도는 상기 발광 물질이 정공을 수송하기 위한 통로를 만들고 정공 트랩성이 낮아지는 농도가 바람직하다. 즉, 제1 발광층(106a)에 함유된 발광 물질의 농도는 실질적으로 10중량%를 초과하는 것이 바람직하다.

최고 점유 분자 오비탈 준위(HOMO 준위) 및 최저 비점유 분자 오비탈 준위(LUMO 준위)의 측정 방법으로는, 사이클릭 볼타메트리(CV: cyclic voltammetry) 측정을 사용하는 산출법이 있다. 달리, 박막의 이온화 포텐셜을 광전자 분광계로 측정하고 HOMO 준위를 산출할 수 있다. 또한, 상기 산출 결과와 상기 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 수득된 에너지 갭으로부터 LUMO 준위를 산출할 수 있다.

그러나, 본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서는, 양태 1에 기술된 발광 소자(100)와 마찬가지로, 발광 물질을 함유한 층(106)에 접촉하고 있는 정공 수송층(104)이 제1 유기 화합물의 LUMO 준위(206)보다 더 낮은 LUMO(또는 억셉터) 준위(210)를 갖는 항환원 물질을 함유한다. 즉, 정공 수송층(104)은 제1 유기 화합물에 비해 전자를 용이하게 수용하는 항환원 물질을 함유한다. 이로 인해, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 통과하여 정공 수송층(104)에 도달하는 경우에도, 항환원 물질이 전자를 수용하며; 따라서, 정공 수송층(104)을 통과한 정공과 항환원 물질의 LUMO 준위(210)에 있는 전자가 여기 상태에 이르지 않고서 함께 재결합할 수 있고, 열실화를 일으킬 수 있다. 이에 의해 제1 유기 화합물이 환원되는 것을 방지할 수 있고; 이로 인해, 정공 수송층(104)의 열화가 억제될 수 있다. 따라서, 장수명과 함께 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자(100)를 수득할 수 있다.

본 양태에 기술된 발광 소자(120)에서, 제1 발광층(106a)은 발광 물질을 높은 농도로 함유하여, 정공이 발광 물질의 HOMO 준위를 통해 제2 발광층(106b)으로 수송되고, 정공이 제2 발광층(106b)에서 정공 트랩성을 갖는 발광 물질에 의해 트랩된다. 따라서, 발광 영역이 제1 발광층(106a)과 제2 발광층(106b) 사이의 계면 부근, 즉, 발광 물질을 함유한 층(106)의 내부에 제어될 수 있으며, 이에 의해 발광 효율의 저하가 작은 바람직한 특성을 나타내는 발광 소자가 제조될 수 있다.

본 양태에서는, 제1 발광층(106a)에 사용되는 제2 유기 화합물 및 제2 발광층(106b)에 사용되는 제3 유기 화합물로서, 양태 1에서 발광 물질을 함유한 층(106)에 사용되는 호스트 재료로서 기술된, 전자 수송성을 갖는 유기 화합물 또는 바이폴라성을 갖는 유기 화합물을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 발광 물질로는, 양태 1에 기술된 발광 물질들 중 임의의 것들을 적절하게 사용할 수 있다. 제2 발광층(106b)에서 발광 물질이 정공 트랩성을 갖기 위해, 제3 유기 화합물로는, 발광 물질의 HOMO 준위보다 0.3eV 이상 더 깊은 HOMO 준위를 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직함에 주목한다.

발광 물질이 분산되어 있는 호스트 재료에 사용되는 바람직한 물질로는, 안트라센 유도체로 대표되는 축합된 폴리사이클릭 방향족 화합물과 같은 축합된 폴리사이클릭 재료가 있다. 이러한 재료는 큰 밴드 갭을 가지며; 이에 의해, 발광 물질로부터 여기 에너지가 이동하기 어렵고, 발광 효율의 저하 또는 색 순도의 악화가 쉽게 일어나지 않는다. 또한, 상기 축합된 폴리사이클릭 재료는 발광 물질이 높은 농도로 첨가된 경우에도 농도 소광이 일어나기 어렵기 때문에 바람직하게 사용된다. 추가로, 이러한 축합된 폴리사이클릭 재료는 이의 치환체에 따라 전자 수송성 또는 정공 수송성 중 어느 하나를 가지며, 다양한 구조를 갖는 발광 소자들에 적용될 수 있다. 그러나, 높은 정공 수송성을 갖는 축합된 폴리사이클릭 재료도 어느 정도 전자를 수송할 수 있기 때문에, 몇몇 경우 조건에 따라서는 제1 발광층(106a) 및 제2 발광층(106b)을 관통한 전자로 인한 열화의 영향이 증가된다. 이러한 경우, 정공 수송층(104)에 함유된 항환원 물질이 제1 발광층(106a) 및 제2 발광층(106b)을 통해 정공 수송층(104)까지 관통한 전자와 재결합하는 본 양태의 발광 소자(120)의 구조를 사용함으로써 열화가 효율적으로 억제될 수 있다. 호스트 재료로서 사용되는 축합된 폴리사이클릭 재료로는, 트리사이클릭, 테트라사이클릭, 펜타사이클릭 및 헥사사이클릭 축합 방향족 화합물, 예를 들면, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 나프타센, 크리센, 트리페닐렌, 페릴렌, 디벤조크리센이 특히 유용함에 주목한다.

상술된 바와 같은 본 양태의 발광 소자에 따르면, 고효율 및 장수명이 달성될 수 있다. 본원에서는 발광 물질을 함유한 층(106)으로서 제1 발광층(106a) 및 제2 발광층(106b)의 2층 구조를 사용한 경우에 대해 설명되어 있지만, 발광 물질을 함유한 층(106)은 3개 이상의 발광층의 적층 구조를 가질 수 있다. 3개 이상의 발광층의 적층 구조를 사용하는 경우, 상기 발광층들 중의 발광 물질의 농도는 애노드(102) 측으로부터 캐소드(108) 측을 향해 낮아지도록 조절되는 것이 바람직함에 주목한다.

정공 수송층(104)에 함유되는 항환원 물질에 금속 산화물이 사용되는 경우, 제1 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도를 67중량% 이상 및 100중량% 미만, 바람직하게는 80중량% 이상 및 100중량% 미만으로 설정하여 발광 물질을 함유한 층(106)이 습식법에 의해 형성될 수 있도록 한다. 용매에 용해된 조성물을 사용하여 습식법에 의해 박막을 형성하는 경우, 상기 박막은 결함 등을 갖지 않는 유리한 막 품질을 갖는다. 따라서, 이러한 박막을 사용함으로써 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자(장치)를 제조할 수 있다. 또한, 박막 및 발광 소자의 제조에 습식법을 사용하기 때문에, 재료의 이용 효율이 높고 대형 진공 장치와 같은 고가의 설비를 경감시킬 수 있어서, 비용이 낮아지고 생산성이 높아진다. 따라서, 본 양태에 따르면, 신뢰성이 높은 발광 장치 및 전자기기를 낮은 비용 및 개선된 생산성으로 제조할 수 있다.

본 양태는 다른 양태들 중 임의의 것과 자유롭게 조합될 수 있음에 주목한다.

(양태 3)

본 양태에서는, 복수의 EL층이 적층되어 있는 구조를 갖는 발광 소자(이하, 적층 소자라고 부른다)의 양태에 대해 도 5a 및 도 5b를 참조로 설명하겠다. 이 발광 소자는 제1 전극과 제2 전극 사이에 복수의 EL층을 갖는 적층된 발광 소자이다. 각 EL층의 구조는 양태 1 또는 양태 2에 기술된 구조와 동일하거나 유사할 수 있다. 즉, 양태 1 또는 양태 2에 기술된 발광 소자는 하나의 EL층을 포함하는 반면, 본 양태에서는 복수의 EL층을 갖는 발광 소자에 대해 설명하겠다.

도 5a에서는, 제1 전극(521) 및 제2 전극(522) 사이에 제1 EL층(511) 및 제2 EL층(512)이 적층되어 있다. 제1 전극(521) 및 제2 전극(522) 중 어느 하나가 애노드로서 작용하고, 다른 하나가 캐소드로서 작용한다. 제1 전극(521) 및 제2 전극(522)의 재료로는 양태 1에 기술된 애노드 및 캐소드의 재료가 사용될 수 있다. 또한, 제1 EL층(511) 및 제2 EL층(512)의 구조는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 이들은 양태 1 또는 양태 2에 기술된 구조와 동일하거나 유사할 수 있다.

전하 발생층(513)은 제1 전극(521)과 제2 전극(522)에 전압이 인가될 때 하나의 EL층에는 전자를 주입하고 다른 EL층에는 정공을 주입하며, 이는 단층일 수 있거나 복수의 층이 적층된 구조일 수 있다. 적층 구조를 사용하는 경우에는, 정공을 주입하도록 고안된 층과 전자를 주입하도록 고안된 층을 적층시키는 것이 바람직하다.

정공을 주입하도록 고안된 층으로는, 산화몰리브덴, 산화바나듐, 산화레늄 또는 산화루테늄과 같은 반도체 또는 절연체를 사용할 수 있다. 달리, 정공을 주입하도록 고안된 층은 높은 정공 수송성을 갖는 물질에 억셉터 물질을 첨가시킨 구조를 가질 수 있다. 높은 정공 수송성을 갖는 물질과 억셉터 물질을 포함하는 층은, 억셉터 물질로서, 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약어: F₄-TCNQ) 또는 산화바나듐, 산화몰리브덴 또는 산화텅스텐과 같은 금속 산화물을 포함한다. 높은 정공 수송성을 갖는 물질로는, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자 화합물, 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머와 같은 각종 화합물들을 사용할 수 있다. 10^-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이 높은 정공 수송성을 갖는 물질로서 바람직하게 사용됨에 주목한다. 상기 재료들 이외에 다른 물질도 전자 수송성보다 정공 수송성이 높은 물질이기만 하다면 사용될 수 있음에 주목한다. 높은 정공 수송성을 갖는 물질과 억셉터 물질의 복합 재료는 우수한 캐리어-주입성과 우수한 캐리어 수송성을 갖기 때문에, 저전압 구동 및 저전류 구동이 달성될 수 있다.

전자를 주입하도록 고안된 층으로는, 산화리튬, 불화리튬 또는 탄산세슘과 같은 반도체 또는 절연체를 사용할 수 있다. 달리, 전자를 주입하도록 고안된 층은 높은 전자 수송성을 갖는 물질에 도너성 재료를 첨가시켜 형성할 수도 있다. 도너성 재료로는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 주기율표 제13족에 속하는 금속, 또는 이들의 산화물 또는 탄산염을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬(Li), 세슘(Cs), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 이테르븀(Yb), 인듐(In), 산화리튬, 탄산세슘 등이 바람직하게 사용된다. 테트라티아나프타센과 같은 유기 화합물도 도너성 재료로서 사용될 수 있다. 높은 전자 수송성을 갖는 물질로는, 양태 1에 기술된 재료들을 사용할 수 있다. 높은 전자 수송성을 갖는 물질로는 10^-6㎠/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이 바람직하게 사용됨에 주목한다. 임의의 다른 물질도 정공 수송성보다 전자 수송성이 더 높은 물질이기만 하다면 사용될 수 있음에 주목한다. 높은 전자 수송성을 갖는 물질과 도너성 재료의 복합 재료는 우수한 캐리어 주입성 및 우수한 캐리어 수송성을 갖기 때문에, 저전압 구동 및 저전류 구동이 달성될 수 있다.

달리, 전하 발생층(513)은 높은 정공 수송성을 갖는 물질과 금속 산화물을 포함하는 층과 투명 전도성 막을 조합하여 형성할 수도 있다. 광 취출 효율의 측면에서 전하 발생층은 높은 투광성을 갖는 것이 바람직하다.

어떠한 경우에도, 제1 EL층(511)과 제2 EL층(512) 사이에 삽입된 전하 발생층(513)은 제1 전극(521)과 제2 전극(522)에 전압이 인가될 때 제1 EL층(511)과 제2 EL층(512) 중 하나에는 전자가 주입되고 다른 하나에는 정공이 주입되는 구조이기만 하다면 어떠한 구조라도 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 전극의 전위가 제2 전극의 전위보다 더 높도록 전압이 인가될 때, 제1 EL층(511)에는 전자를 주입하고 제2 EL층(512)에는 정공을 주입하기만 한다면 어떠한 구조라도 전하 발생층(513)에 허용될 수 있다.

도 5a에서는, 2층의 EL층을 갖는 발광 소자가 기술되어 있다. 유사하게, 본 발명은 3층 이상의 EL층이 적층되어 있는 발광 소자에 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 5b에서와 같이, 한 쌍의 전극 사이에 n층의 EL층(500)(n은 2 이상의 자연수임)이 적층되어 있는 구조를 사용할 수 있다. 이러한 경우, m번째 EL층과 (m+1)번째 EL층(m은 자연수, 1 ≤ m ≤ n-1) 사이에 전하 발생층(513)이 삽입되어 있다.

본 양태에 기술된 발광 소자의 경우에서와 같이, 한 쌍의 전극 사이에 복수의 EL층을 전하 발생층에 의해 서로 분리되도록 배열시킴으로써, 전류 밀도를 낮게 유지한 채 높은 휘도 영역에서의 발광을 달성할 수 있다. 전류 밀도를 낮게 유지할 수 있기 때문에, 장수명을 갖는 발광 소자가 실현될 수 있다.

또한, EL층들을 서로 다른 색을 발광하도록 형성함으로써, 발광 소자가 전체로서 목적하는 색의 발광을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제1 EL층의 발광색과 제2 EL층의 발광색이 보색이 되도록 2층의 EL층을 갖는 발광 소자를 형성함으로써, 발광 소자가 전체로서 백색 발광을 제공할 수 있다. 용어 "보색"이란, 색을 혼합하면 무채색이 얻어지는 관계의 색을 의미함에 주목한다. 즉, 보색의 발광색을 갖는 물질들로부터 수득된 광을 혼합함으로써 백색 발광을 수득할 수 있다. 또한, 3개의 EL층을 갖는 발광 소자에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 제1 EL층의 발광색이 적색이고, 제2 EL층의 발광색이 녹색이며, 제3 EL층의 발광색이 청색인 경우, 발광 소자는 전체로서 백색 발광을 제공할 수 있다.

본 양태는 다른 양태들 중 임의의 것과 적절하게 조합될 수 있음에 주목한다.

(양태 4)

본 양태에서는, 상기 양태들에 기술된 발광 소자를 사용하여 제조된 발광 장치의 예로서, 패시브 매트릭스형(passive matrix) 발광 장치 및 액티브 매트릭스형(active matrix) 발광 장치에 대해 설명하겠다.

도 6a 내지 6d 및 도 7은 패시브 매트릭스형 발광 장치의 일례를 도시한다.

패시브 매트릭스형("단순 매트릭스형"이라고도 부른다) 발광 장치에서는, 스트라이프상으로(스트라이프 형태로) 배열된 복수의 애노드가 스트라이프상으로 배열된 복수의 캐소드에 대해 직각으로 제공되어 있고, 각각의 교차부에 발광층이 개재되어 있다. 따라서, 선택된(전압이 인가된) 애노드와 선택된 캐소드의 교차부에서 화소가 광을 발광한다.

도 6a 내지 6c는 밀봉 전의 화소부의 상면도(top view)이고, 도 6d는 도 6a 내지 6c에서의 쇄선 A-A'를 따라 절취한 단면도이다.

기판(601) 위에, 기저(base) 절연층으로서 절연층(602)이 형성되어 있다. 기저 절연층이 필요하지 않은 경우에는 절연층(602)을 반드시 형성할 필요는 없음에 주목한다. 절연층(602) 위에, 스트라이프상으로 복수의 제1 전극(603)이 동일 간격으로 배열되어 있다(도 6a). 제1 전극(603)은 양태 1 및 양태 2에서의 애노드(102)에 상응함에 주목한다.

제1 전극(603)들 위에는 각 화소에 대응하는 개구부들을 갖는 격벽(604)이 제공되어 있다. 개구부들을 갖는 격벽(604)은 절연 재료(감광성 또는 비-감광성 유기 재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드 아미드, 레지스트 또는 벤조사이클로부텐) 또는 SOG 막(예를 들면, 알킬 그룹을 함유한 산화규소막))를 사용하여 형성된다. 각 화소에 대응하는 개구부(605)는 발광 영역으로서 작용함에 주목한다(도 6b).

개구부들을 갖는 격벽(604) 위에, 서로 평행한 복수의 역 테이퍼드상(inversely tapered) 격벽(606)이 제1 전극(603)들과 교차하도록 제공되어 있다(도 6c). 역 테이퍼드상 격벽(606)들은 노광되지 않은 부분이 패턴으로서 남아있는 포지티브형 감광성 수지를 사용하고, 패턴의 하부가 더 많이 에칭되도록 노광량 또는 현상 시간을 조절하여 포토리소그래피법에 의해 형성된다.

도 6c에 도시된 바와 같이 역 테이퍼드상 격벽(606)들을 형성한 후, 도 6d에 도시된 바와 같이 EL층(607)들과 제2 전극(608)들을 순차적으로 형성한다. 본 양태에서 EL층(607)은 양태 1 및 양태 2에서의 EL층(103)에 상응하고, 적어도 정공 수송층 및 상기 정공 수송층에 접하는 발광 물질을 함유한 층을 포함한다. 또한, 제2 전극(608)은 양태 1 및 양태 2에서의 캐소드(108)에 상응한다. 개구부들을 갖는 격벽(604)의 높이와 역 테이퍼드상 격벽(606)의 높이를 합하여 얻은 높이는 EL층(607)과 제2 전극(608)의 두께의 합보다 더 크다. 따라서, 도 6d에 도시된 바와 같이, 복수의 영역들로 분리된 EL층(607)들과 제2 전극(608)들이 형성된다. 상기 복수의 분리된 영역들은 서로 전기적으로 절연되어 있음에 주목한다.

제2 전극(608)들은 서로 평행하며 제1 전극(603)들과 교차하는 방향으로 신장되는 스트라이프상의 전극들이다. 역 테이퍼드상 격벽(606)들 위에 EL층(607)들의 일부 및 제2 전극(608)들을 형성하는 전도성 층들의 일부가 형성되어 있지만; 이들은 EL층(607)들 및 제2 전극(608)들과 분리되어 있음에 주목한다.

또한, 필요한 경우, 발광 소자가 밀봉된 공간에 위치될 수 있도록, 기판(601)에 밀봉 캔 또는 유기 기판과 같은 밀봉 부재를 씰재(sealant)와 같은 접착제로 부착시킬 수 있다. 이렇게 하여, 발광 소자가 열화되는 것을 방지할 수 있다. 밀봉된 공간을 충전재 또는 건조 불활성 가스로 충전시킬 수 있다. 또한, 수분 등에 의한 발광 소자의 열화가 방지될 수 있도록, 기판과 밀봉 부재 사이에 건조제 등을 봉입할 수 있다. 건조제는 미량의 수분을 제거하고, 이에 의해 충분한 건조가 달성된다. 건조제는 산화칼슘 또는 산화바륨으로 대표되는 알칼리 토금속 산화물과 같은 화학적 흡착에 의해 수분을 흡수하는 물질일 수 있다. 제올라이트 또는 실리카 겔과 같은 물리적 흡착에 의해 수분을 흡수하는 물질을 사용할 수도 있음에 주목한다.

도 7은 도 6a 내지 6d에 도시된 패시브 매트릭스형 발광 장치에 프렉시블 프린트 서킷(FPC: flexible printed circuit) 등이 제공된 경우의 상면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 화상 표시를 형성하는 화소부에서는, 주사선들과 데이터선들이 서로 직교하도록 서로 상호작용한다.

도 6a 내지 6d에서의 제1 전극(603)들이 도 7에서의 주사선(703)들에 상응하고; 도 6a 내지 6d에서의 제2 전극(608)들이 도 7에서의 데이터선(708)들에 상응하며; 역 테이퍼드상 격벽(606)들이 격벽층(706)들에 상응한다. 데이터선(708)들과 주사선(703)들 사이에는 도 6d에 도시된 EL층(607)들이 개재되어 있고, 영역(705)에 의해 나타낸 교차부가 하나의 화소에 상응한다.

주사선(703)들은 이들의 배선단에서 접속 배선(709)들에 전기적으로 접속되어 있고, 접속 배선(709)들은 입력 단자(710)를 통해 FPC(711b)에 접속되어 있음에 주목한다. 데이터선(708)들은 입력 단자(712)를 통해 FPC(711a)에 접속되어 있다.

필요한 경우, 편광판, 원 편광판(타원 편광판 포함), 위상차판(¼파장 판 또는 반파장 판) 또는 컬러 필터와 같은 광학 필름을 발광 표면 위에 적절하게 제공할 수 있다. 또한, 편광판 또는 원 편광판에 반사 방지막을 제공할 수 있다. 예를 들면, 표면 상의 요철에 의해 반사광을 산란시켜 반사를 감소시킬 수 있는 안티 글레어(anti-glare) 처리를 수행할 수 있다.

도 7은 기판 위에 구동 회로를 제공하지 않은 예를 나타내지만, 구동 회로를 포함하는 IC 칩을 기판 상에 실장시킬 수도 있다.

IC 칩을 실장하는 경우, 화소부에 신호를 전송하는 구동 회로가 각각 형성되어 있는 데이터선 측 IC 및 주사선 측 IC를 COG법에 의해 화소부의 주변(외측)에 실장한다. COG법 이외에 TCP 또는 와이어 본딩법(wire bonding method)을 사용하여 실장을 수행할 수도 있다. TCP는 IC가 실장되어 있는 TAB 테이프이며, TAB 테이프를 소자 형성 기판 위의 배선에 접속시키고 IC를 실장한다. 데이터선 측 IC 및 주사선 측 IC 각각은 규소 기판을 사용하여 형성될 수 있거나, 유리 기판, 석영 기판 또는 플라스틱 기판 위에 TFT를 사용하여 구동 회로를 형성함으로써 형성될 수 있다.

다음으로, 액티브 매트릭스형 발광 장치의 일례에 대해 도 8a 및 8b를 참조로 설명하겠다. 도 8a는 발광 장치를 예시하는 상면도이고, 도 8b는 도 8a에서의 쇄선 A-A'를 따라 절취한 단면도임에 주목한다. 본 양태의 액티브 매트릭스형 발광 장치는, 소자 기판(801) 위에, 화소부(802), 구동 회로부(소스측 구동 회로)(803) 및 구동 회로부(게이트측 구동 회로)(804)를 포함한다. 화소부(802), 구동 회로부(803) 및 구동 회로부(804)는 소자 기판(801)과 밀봉 기판(806) 사이에 씰재(805)에 의해 밀봉되어 있다.

추가로, 소자 기판(801) 위에, 구동 회로부(803) 및 구동 회로부(804)에 외부로부터의 신호(예: 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등) 또는 전기 전위를 전송하는 외부 입력 단자를 접속시키기 위한 리드 배선(807)이 제공되어 있다. 여기서는, 외부 입력 단자로서 FPC(808)이 제공되어 있는 예를 설명한다. 여기서는 FPC만이 예시되어 있지만, 이 FPC에는 프린트 배선판(PWB)이 부착될 수 있다. 본 명세서에서 발광 장치는 발광 장치 본체뿐 아니라 FPC 또는 PWB가 부착된 발광 장치도 포함한다.

다음으로, 단면 구조에 대해 도 8b를 참조로 설명하겠다. 소자 기판(801) 위에는 구동 회로부 및 화소부가 형성되어 있지만, 화소부(802) 및 소스측 구동 회로인 구동 회로부(803)가 예시되어 있다.

구동 회로부(803)로서 n-채널형 TFT(809)와 p-채널형 TFT(810)의 조합인 CMOS 회로가 형성되어 있는 예가 나타나 있다. 구동 회로부에 포함되는 회로는 각종 CMOS 회로, PMOS 회로 또는 NMOS 회로를 사용하여 형성될 수 있음에 주목한다. 본 양태에서는 기판 위에 구동 회로가 형성된 구동기 일체형을 설명하고 있지만, 구동 회로가 반드시 기판 위에 형성될 필요는 없고, 기판 위가 아닌 외부에 형성될 수도 있다.

또한, 화소부(802)는 스위칭용 TFT(811), 전류 제어용 TFT(812) 및 전류 제어용 TFT(812)의 배선(소스 전극 또는 드레인(drain) 전극)에 전기적으로 접속된 애노드(813)를 각각 포함하는 복수의 화소를 갖는다. 절연물(814)이 상기 애노드(813)의 단부를 덮도록 형성되어 있다. 본 양태에서는, 포지티브형 감광성 아크릴 수지를 사용하여 절연물(814)을 형성한다.

추가로, 절연물(814) 위에 적층되는 막에 의한 양호한 피복성을 수득하기 위해서, 절연물(814)은 바람직하게는 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면을 갖도록 형성된다. 예컨대, 절연물(814)을 위한 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴 수지를 사용한 경우, 절연물(814)은 바람직하게는 상단부에 곡률 반경(0.2㎛ 내지 3㎛)을 갖는 곡면을 갖도록 형성된다. 절연물(814)에는 광에 의해 에칭액에 불용성이 되는 네거티브형 감광성 재료 또는 광에 의해 에칭액에 용해성이 되는 포지티브형 감광성 재료 중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 절연물(814)로는, 유기 화합물에 제한되지 않고, 산화규소 또는 산화질화규소와 같은 무기 화합물을 사용할 수 있다.

애노드(813) 위에는 EL층(815) 및 캐소드(816)가 적층되어 있다. 애노드(813)로서 ITO 막을 사용하고, 애노드(813)에 접속되는 전류 제어용 TFT(812)의 배선으로서 질화티탄막과 알루미늄을 주성분으로 함유한 막의 적층막 또는 질화티탄막, 알루미늄을 주성분으로 함유한 막 및 질화티탄막의 적층막을 사용하는 경우, 배선의 저항이 낮을 수 있고 ITO 막과의 양호한 오믹 콘택트(ohmic contact)를 수득할 수 있음에 주목한다. 여기에 도시되어 있지는 않지만, 캐소드(816)는 외부 입력 단자인 FPC(808)에 전기적으로 접속되어 있음에 주목한다.

상술된 바와 같이, 당해 발광 소자는 애노드(813), EL층(815) 및 캐소드(816)를 포함한다. 당해 발광 소자의 구체적 구조 및 재료는 양태 1 내지 3에 기술되어 있으므로, 반복되는 설명은 생략한다. 도 8a 및 8b에서의 애노드(813), EL층(815) 및 캐소드(816)는 양태 1 또는 양태 2에서의 애노드(102), EL층(103) 및 캐소드(108)에 각각 상응함에 주목한다.

추가로, 도 8b의 단면도에는 하나의 발광 소자(817)만이 예시되어 있지만, 화소부(802)에는 복수의 발광 소자가 매트릭스상으로 배열되어 있다. 화소부(802)에는 3종의 색(R, G 및 B)의 발광을 수득하는 발광 소자들이 형성되어 있으며, 이에 의해 풀 컬러(full color) 표시가 가능한 발광 장치를 수득할 수 있다. 달리, 풀 컬러 표시가 가능한 발광 장치는 컬러 필터들의 조합에 의해 제조될 수도 있다.

씰재(805)로 밀봉 기판(806)을 기판(801)에 부착시킴으로써, 소자 기판(801), 밀봉 기판(806) 및 씰재(805)에 의해 둘러싸인 공간(818)에 발광 소자(817)가 제공된 구조가 수득된다. 공간(818)에는 불활성 기체(예: 질소 및 아르곤) 또는 씰재(805)가 충전될 수 있음에 주목한다.

씰재(805)로는 에폭시계 수지가 바람직하게 사용된다. 또한, 가능한 한 수분 또는 산소를 투과시키지 않는 재료가 바람직하다. 밀봉 기판(806)으로는 유리 기판 또는 석영 기판 이외에도, FRP(유리섬유 강화 플라스틱), PVF(폴리비닐 플루오라이드), 폴리에스테르, 아크릴 등으로 형성된 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.

상술된 바와 같이, 액티브 매트릭스형 발광 장치를 수득할 수 있다.

본 양태에 기술된 구조는 다른 양태들에 기술된 구조들 중 임의의 것과 적절하게 조합될 수 있음에 주목한다.

(양태 5)

본 양태에서는, 상기 양태에 기술된 발광 장치를 사용하여 완성시킨 각종 전자기기 및 조명 장치에 대해 도 9a 내지 9e를 참조로 설명하겠다.

본 양태에서 기술되는 전자기기로는, 예를 들면, 텔레비전 장치(TV 또는 텔레비전 수신기라고도 불리운다), 컴퓨터 등을 위한 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프래임, 휴대 전화기(휴대 전화 또는 휴대형 전화 장치라고도 불리운다), 휴대형 게임기, 휴대용 정보 단말기, 음향 재생 장치, 빠찡코기와 같은 대형 게임기 등이 있다. 이들 전자기기 및 조명 장치의 구체예가 도 9a 및 9e에 도시되어 있다.

도 9a는 텔레비전 장치(9100)의 일례를 도시한다. 텔레비전 장치(9100)의 하우징(9101)에는 표시부(9103)가 내장되어 있다. 표시부(9103)에서 화상이 표시될 수 있으며, 이를 위해 상기 양태에 기술된 발광 장치가 사용될 수 있다. 또한, 여기서, 하우징(9101)은 스탠드(9105)에 의해 지지되고 있다.

텔레비전 장치(9100)는 하우징(9101) 상에 제공된 조작 스위치 또는 별도의 리모콘 조작기(9110)에 의해 조작될 수 있다. 리모콘 조작기(9110) 상에 제공된 조작키(9109)로 채널 및 음량을 조절할 수 있고, 표시부(9103)에서 표시되는 화상을 조절할 수 있다. 또한, 리모콘 조작기(9110)에는 리모콘 조작기(9110)로부터 출력되는 데이터를 표시하기 위한 표시부(9107)가 제공될 수 있다.

텔레비전 장치(9100)에는 수신기, 모뎀 등이 제공됨에 주목한다. 수신기를 사용함으로써, 일반 텔레비전 방송을 수신할 수 있다. 또한, 텔레비전 장치(9100)를 모뎀을 통해 유선 또는 무선 접속에 의해 통신망에 접속하는 경우, 일방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자간, 또는 수신자들간)의 데이터 통신이 실현될 수 있다.

상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명을 갖기 때문에, 상기 발광 장치를 표시부(9103)에 사용함으로써 장수명을 갖는 텔레비전 장치를 제공할 수 있다. 또한, 발광 장치는 높은 색도를 나타내기 때문에, 상기 발광 장치를 텔레비전 장치의 표시부(9103)에 사용함으로써, 개선된 품질을 갖는 화상을 표시할 수 있다.

도 9b는 본체(9201), 하우징(9202), 표시부(9203), 키보드(9204), 외부 접속 포트(9205), 포인팅 디바이스(9206) 등을 포함하는 컴퓨터이다. 상기 컴퓨터는 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치를 표시부(9203)에 사용하여 제조됨에 주목한다.

상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명을 갖기 때문에, 상기 발광 장치를 컴퓨터의 표시부(9203)에 사용함으로써 장수명을 갖는 컴퓨터를 제공할 수 있다. 또한, 발광 장치는 높은 색도를 나타내기 때문에, 상기 발광 장치를 컴퓨터의 표시부(9203)에 사용함으로써, 개선된 품질을 갖는 화상을 표시할 수 있다.

도 9c는 2개의 하우징: 하우징(9301) 및 하우징(9302)을 포함하는 휴대형 오락기를 도시한다. 하우징(9301)과 하우징(9302)은 개폐할 수 있도록 연결부(9303)로 연결되어 있다. 하우징(9301)에는 표시부(9304)가 내장되어 있고, 하우징(9302)에는 표시부(9305)가 내장되어 있다. 또한, 도 9c에 도시된 휴대형 오락기는 조작키(9309), 접속 단자(9310), 센서(9311)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유속, 습도, 경사도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 갖는 센서) 또는 마이크(9312)를 포함한다. 상기 휴대형 오락기에는 또한 스피커부(9306), 기록 매체 삽입부(9307), LED 램프(9308) 등도 제공될 수 있다. 물론, 휴대형 오락기의 구조는 상기된 것에 제한되지 않으며, 적어도 표시부(9304) 및 표시부(9305) 중 어느 하나 또는 둘 다에 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치가 사용되기만 한다면 허용될 수 있다. 상기 휴대형 오락기는 또한 기타의 부속 설비들이 적절하게 제공될 수 있다.

도 9c에 도시된 휴대형 오락기는 기록 매체에 저장되어 있는 프로그램 또는 데이터를 읽어 이를 표시부에 표시하는 기능, 및 또 다른 휴대형 오락기와 무선 통신에 의해 정보를 공유하는 기능을 갖는다. 도 9c에 도시된 휴대형 오락기의 기능은 이들 기능에 제한되지 않으며, 상기 휴대형 오락기는 다양한 기능을 가질 수 있음에 주목한다.

상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명을 갖기 때문에, 상기 발광 장치를 휴대형 오락기의 표시부들(9304 및 9305)에 사용함으로써 장수명을 갖는 휴대형 오락기를 제공할 수 있다. 또한, 상기 발광 장치는 높은 색도를 나타내기 때문에, 상기 발광 장치를 휴대형 오락기의 표시부들(9304 및 9305)에 사용함으로써, 개선된 품질을 갖는 화상을 표시할 수 있다.

도 9d는 조명부(9401), 갓(傘)(9402), 조절가능한 암(arm)(9403), 지지체(9404), 대(台)(9405) 및 전원 스위치(9406)를 포함하는 탁상 램프를 도시한다. 상기 탁상 램프는 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치를 조명부(9401)에 사용하여 제조된다. 상기 조명 장치는 천정등, 벽걸이등 등을 포함함에 주목한다.

상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명을 갖기 때문에, 상기 발광 장치를 탁상 램프의 조명부(9401)에 사용함으로써 장수명을 갖는 탁상 램프를 제공할 수 있다.

도 9e는 휴대 전화기의 일례를 도시한다. 휴대 전화기(9500)에는 하우징(9501)에 내장되어 있는 표시부(9502), 조작 버튼(9503), 외부 접속 포트(9504), 스피커(9505), 마이크(9506) 등이 제공되어 있다. 휴대 전화기(9500)는 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치를 표시부(9502)에 사용하여 제조된다.

도 9e에 도시된 휴대 전화기(9500)의 표시부(9502)를 손가락 등으로 터치하여, 휴대 전화기(9500)에 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나 메일을 작성하는 등의 조작은 표시부(9502)를 손가락 등으로 터치하여 수행할 수 있다.

표시부(9502)에는 주로 세 가지의 화면 모드가 있다. 제1 모드는 주로 화상을 표시하기 위한 표시 모드이다. 제2 모드는 주로 문자와 같은 정보를 입력하기 위한 입력 모드이다. 제3 모드는 표시 모드와 입력 모드의 두 가지 모드를 합친 표시 + 입력 모드이다.

예를 들면, 전화를 걸거나 메일을 작성하는 경우, 표시부(9502)에 대해 주로 문자를 입력하는 문자 입력 모드를 선택하여 화면 상에 표시되는 문자를 입력할 수 있다. 이 경우, 표시부(9502)의 거의 전체의 화면 상에 키보드 또는 번호 버튼을 표시하는 것이 바람직하다.

휴대 전화기(9500) 내부에 자이로스코프 또는 가속도 센서와 같은 기울기를 검출하는 센서를 포함하는 검출 장치가 제공되는 경우, 휴대 전화기(9500)의 방향(휴대 전화기(9500)가 풍경 모드 또는 인물 모드에 대해 가로로 위치하는지 세로로 위치하는지)을 측정함으로써 표시부(9502)의 화면 표시가 자동적으로 전환될 수 있다.

또한, 화면 모드는 표시부(9502)를 터치하거나 하우징(9501) 상에 제공된 조작 버튼(9503)을 조작함으로써 전환된다. 달리, 화면 모드는 표시부(9502)에 표시된 화상의 종류에 따라 전환될 수도 있다. 예를 들면, 표시부에 표시된 화상에 대한 신호가 동화상의 데이터인 경우, 화면 모드는 표시 모드로 전환된다. 상기 신호가 텍스트 데이터인 경우, 화면 모드는 입력 모드로 전환된다.

추가로, 입력 모드에 있어서, 표시부(9502)에서의 광 센서에 의해 검출되는 신호가 검지되는 동안 표시부(9502)의 터치에 의한 입력이 일정 기간 내에 수행되지 않으면, 화면 모드가 입력 모드로부터 표시 모드로 전환되도록 제어될 수 있다.

표시부(9502)는 화상 센서로서 기능할 수도 있다. 예를 들면, 표시부(9502)를 손바닥이나 손가락으로 터치함으로써 장문 또는 지문 등의 화상을 촬영하고, 이에 의해 본인 인증을 수행할 수 있다. 또한, 표시부에 근적외광을 발광하는 백라이트 또는 센싱(sensing)용 광원을 제공함으로써, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등의 화상도 촬영할 수 있다.

상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명을 갖기 때문에, 상기 발광 장치를 휴대 전화기의 표시부(9502)에 사용함으로써 장수명을 갖는 휴대 전화기를 제공할 수 있다. 또한, 상기 발광 장치는 높은 색도를 나타내기 때문에, 상기 발광 장치를 휴대 전화기의 표시부(9502)에 사용함으로써, 개선된 품질을 갖는 화상을 표시할 수 있다.

도 10은 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치를 실내 조명 장치(1001)로서 사용한 예이다. 상기 양태들에 기재된 발광 장치는 대면적화될 수 있기 때문에, 상기 발광 장치는 대면적을 갖는 조명 장치로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 양태들에 기재된 발광 장치 박형화될 수 있으며, 따라서 롤-업(roll-up)형 조명 장치(1002)로서 사용될 수 있다. 상기 양태들에 따라 형성된 발광 장치는 장수명의 발광 소자를 갖기 때문에, 상기 발광 장치는 장수명의 조명 장치로서 사용될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 실내 조명 장치(1001)가 제공된 방에서, 도 9e에 도시된 바와 같은 탁상 램프(1003)를 사용할 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 양태들에 기술된 발광 장치를 사용함으로써 전자기기 또는 조명 장치를 수득할 수 있다. 당해 발광 장치는 적용 범위가 현저하게 넓으며, 다양한 분야에서의 전자기기에 적용될 수 있다.

[실시예 1]

본 실시예에서는, 상기 양태들에 기술된 구조를 갖는 발광 소자에 대해 상세히 설명한다.

본 실시예에서 사용되는 유기 화합물들의 분자 구조들은 하기 구조식 10 내지 14로 나타내어진다. 본 실시예의 발광 소자의 구조는 도 2a에 도시되어 있다.

이하, 본 실시예의 발광 소자 1의 제조 방법에 대해 설명하겠다.

(발광 소자 1)

먼저, 인듐 주석 규소 산화물(ITSO)을 110㎚의 두께를 갖도록 침착시킨 유기 기판을 애노드(102)로서 준비하였다. ITSO의 표면은 2㎟의 면적이 노출되도록 상기 표면의 주변을 폴리이미드 막으로 덮었다. 전극 면적은 2㎜×2㎜였다. 상기 기판 위에 발광 소자를 형성하기 위한 전처리로서, 상기 기판의 표면을 물로 세척하고 200℃에서 1시간 동안 베이킹한 후, UV 오존 처리를 370초간 수행하였다. 이후, 압력을 약 10^-4Pa까지 감소시킨 진공 증착 장치에 상기 기판을 도입하고, 상기 진공 증착 장치 내의 가열 챔버 내에서 30분간 170℃에서 진공 베이킹을 수행한 후, 기판을 약 30분간 냉각시켰다.

다음으로, 진공 증착 장치에 제공된 홀더에 상기 기판을 ITSO가 침착된 면이 아래를 향하도록 하여 고정시켰다.

진공 증착 장치 내의 압력을 10^-4Pa까지 감소시킨 후, 구조식 10으로 나타내어지는 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약어: NPB) 및 산화몰리브덴(VI)을 NPB:산화몰리브덴(VI)=1:4(질량비)가 되도록 공증착시킴으로써, 정공 수송층(104)을 형성하였다. 두께는 20㎚로 설정하였다. 공증착법이란 상이한 복수의 물질들을 각각 상이한 증착원들로부터 동시에 증착시키는 증착법임에 주목한다.

또한, 정공 수송층(104) 위에 발광 물질을 함유한 층(106)을 형성하였다.

발광 물질을 함유한 층(106)은 상기 구조식 11로 나타내어지는 3-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9-페닐-9H-카바졸(약어: 2PCzPA) 및 상기 구조식 12로 나타내어지는 9,10-디페닐-2-[N-페닐-N-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아미노]안트라센(약어: 2PCAPA)의 공증착에 의해 형성되었다. 발광 물질을 함유한 층(106)에 있어서, 질량비는 2PCzPA:2PCAPA=1:0.1로 설정하였고, 두께는 50㎚로 설정하였다.

다음으로, 상기 구조식 13으로 나타내어지는 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약어: Alq)을 10㎚의 두께, 및 상기 구조식 14로 나타내어지는 바토페난트롤린(약어: BPhen)을 20㎚의 두께로 증착시킴으로써 전자 수송층(110)을 형성하였다. 전자 수송층(110) 위에 불화리튬을 1㎚의 두께로 침착시킴으로써 전자 주입층(112)을 형성하였다. 마지막으로, 캐소드(108)로서 알루미늄을 200㎚의 두께를 갖도록 침착시켰다. 이러한 방식으로, 본 실시예의 발광 소자 1을 제조하였다. 상기 증착 공정에서, 증착은 모두 저항 가열법에 의해 수행하였다.

상술된 바와 같이 제조된 발광 소자 1의 소자 구조를 표 1에 나타낸다. 여기서, 발광 소자 1은 양태 1에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 1을 질소 분위기의 글로브 박스(glove box) 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 11, 도 12 및 도 13에 각각 도시한다. 1mA의 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 14에 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 2에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 1의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 1000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 15에 나타낸다. 도 15에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 15로부터 알 수 있는 바와 같이, 4900시간의 구동 후, 발광 소자 1은 초기 휘도의 86%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 1의 휘도는 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 1은 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 1에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 1은 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자인 것으로 간주될 수 있다.

[실시예 2]

본 실시예에서는, 실시예 1의 것과 상이한 구조를 갖는 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 유기 화합물의 분자 구조는 하기 구조식 15로 나타내어진다. 이미 다른 실시예에서 분자 구조를 나타낸 유기 화합물들은 본 실시예에서 설명되지 않음에 주목한다. 본 실시예에서의 소자 구조는 실시예 1에서의 것과 동일하며, 이에 대해 도 2a를 참조하기 바란다.

(15)

이하, 본 실시예의 발광 소자 2의 제조 방법에 대해 설명하겠다. 본 실시예의 발광 소자 2는, 발광 물질을 함유한 층(106)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었다.

(발광 소자 2)

발광 소자 2에서, 발광 물질을 함유한 층(106)은 상기 구조식 11로 나타내어지는 3-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9-페닐-9H-카바졸(약어: 2PCzPA), 상기 구조식 15로 나타내어지는 9-[4-(N-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약어: CzPA) 및 상기 구조식 12로 나타내어지는 9,10-디페닐-2-[N-페닐-N-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아미노]안트라센(약어: 2PCAPA)의 공증착에 의해 형성되었다. 발광 물질을 함유한 층(106)에서, 질량비는 2PCzPA:CzPA:2PCAPA=0.5:0.5:0.1로 설정하였고, 두께는 50㎚로 설정하였다.

제조된 발광 소자 2의 소자 구조를 표 3에 나타낸다. 발광 소자 2는 양태 1에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 2를 질소 분위기의 글로브 박스 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 16, 도 17 및 도 18에 각각 도시한다. 1mA의 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 19에 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 4에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 2의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 1000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 20에 나타낸다. 도 20에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 20으로부터 알 수 있는 바와 같이, 3900시간의 구동 후, 발광 소자 2는 초기 휘도의 97%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 2의 휘도는 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 2는 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 2에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 2는 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자인 것으로 간주될 수 있다.

[실시예 3]

본 실시예에서는, 실시예 1 및 실시예 2의 것과 상이한 구조를 갖는 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 유기 화합물의 분자 구조는 하기 구조식 16으로 나타내어진다. 이미 다른 실시예에서 분자 구조를 나타낸 유기 화합물들은 본 실시예에서 설명되지 않음에 주목한다. 본 실시예에서의 소자 구조는 실시예 1에서의 것과 동일하며, 이에 대해 도 2a를 참조하기 바란다.

(16)

이하, 본 실시예의 발광 소자 3의 제조 방법에 대해 설명하겠다. 본 실시예의 발광 소자 3은, 발광 물질을 함유한 층(106)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었음에 주목한다.

(발광 소자 3)

발광 소자 3에서, 발광 물질을 함유한 층(106)은 상기 구조식 11로 나타내어지는 3-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9-페닐-9H-카바졸(약어: 2PCzPA) 및 상기 구조식 16으로 나타내어지는 9,10-디페닐-2-[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]안트라센(약어: 2DPAPA)의 공증착에 의해 형성되었다. 발광 물질을 함유한 층(106)에서, 질량비는 2PCzPA:2DPAPA=1:0.2로 설정하였고, 두께는 50㎚로 설정하였다.

제조된 발광 소자 3의 소자 구조를 표 5에 나타낸다. 발광 소자 3은 양태 1에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 3을 질소 분위기의 글로브 박스 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 21, 도 22 및 도 23에 각각 도시한다. 1mA의 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 24에 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 6에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 3의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 1000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 25에 나타낸다. 도 25에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 25로부터 알 수 있는 바와 같이, 4000시간의 구동 후, 발광 소자 3은 초기 휘도의 99%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 3의 휘도는 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 3은 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 3에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 3은 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자인 것으로 간주될 수 있다.

[실시예 4]

본 실시예에서는, 상기 실시예들의 구조들과 상이한 구조를 갖는 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 유기 화합물의 분자 구조는 하기 구조식 17로 나타내어진다. 이미 다른 실시예에서 분자 구조를 나타낸 유기 화합물들은 본 실시예에서 설명되지 않음에 주목한다. 본 실시예에서의 소자 구조는 실시예 1에서의 것과 동일하며, 이에 대해 도 2a를 참조하기 바란다.

(17)

이하, 본 실시예의 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 제조 방법에 대해 설명하겠다. 본 실시예의 발광 소자 4는, 발광 물질을 함유한 층(106)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었음에 주목한다. 본 실시예의 발광 소자 5는, 발광 물질을 함유한 층(106) 및 전자 수송층(110)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었다.

(발광 소자 4)

발광 소자 4에서, 발광 물질을 함유한 층(106)은 상기 구조식 15로 나타내어지는 9-[4-(N-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약어: CzPA) 및 상기 구조식 12로 나타내어지는 9,10-디페닐-2-[N-페닐-N-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아미노]안트라센(약어: 2PCAPA)의 공증착에 의해 형성되었다. 발광 물질을 함유한 층(106)에서, 질량비는 CzPA:2PCAPA=1:0.1로 설정하였고, 두께는 50㎚로 설정하였다.

(발광 소자 5)

발광 소자 5의 발광 물질을 함유한 층(106)은 상술된 발광 소자 4의 방식과 유사한 방식으로 제조되었다. 발광 물질을 함유한 층(106) 위에, 상기 구조식 13으로 나타내어지는 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약어: Alq) 및 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약어: DPQd)을 10㎚의 두께로 공증착시키고, 상기 구조식 14로 나타내어지는 바토페난트롤린(약어: BPhen)을 20㎚의 두께로 추가로 증착시켰으며; 이에 의해 전자 수송층(110)을 형성하였다. Alq 및 DPQd의 질량비는 1:0.005(=Alq:DPQd)로 설정하였음에 주목한다.

제조된 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 소자 구조들을 표 7에 나타낸다. 발광 소자 4 및 발광 소자 5는 각각 양태 1에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 4 및 5를 질소 분위기의 글로브 박스 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

각 발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 26, 도 27 및 도 28에 각각 도시한다. 1mA의 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 29에 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 8에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 1000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 30에 나타낸다. 도 30에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 30으로부터 알 수 있는 바와 같이, 발광 소자 4는 4900시간의 구동 후 초기 휘도의 87%를 유지하였고, 발광 소자 5는 1200시간의 구동 후 초기 휘도의 95%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 4 및 5의 휘도는 각각 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 4 및 5는 각각 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 4 및 5에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 4 및 5는 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자들인 것으로 간주될 수 있다.

[실시예 5]

본 실시예에서는, 상기 실시예들의 구조들과 상이한 구조를 갖는 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시예에서 사용된 유기 화합물들의 분자 구조들은 이미 다른 실시예에서 나타냈기 때문에, 본 실시예에서는 이들에 대해 설명하지 않음에 주목한다. 본 실시예에서의 소자 구조는 실시예 1에서의 것과 동일하며, 이에 대해 도 2a를 참조하기 바란다.

이하, 본 실시예의 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 제조 방법에 대해 설명하겠다. 본 실시예의 발광 소자 6은, 발광 물질을 함유한 층(106)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었음에 주목한다. 본 실시예의 발광 소자 7은, 전자 수송층(104) 및 발광 물질을 함유한 층(106)을 제외하고는, 실시예 1의 발광 소자 1의 것과 유사한 방식으로 제조되었다.

(발광 소자 6)

발광 소자 6에서, 발광 물질을 함유한 층(106)은 습식법에 의해 형성되었다. 구체적으로는, 시료 병에, 상기 구조식 15로 나타내어지는 9-[4-(N-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약어: CzPA) 0.15g 및 상기 구조식 12로 나타내어지는 9,10-디페닐-2-[N-페닐-N-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아미노]안트라센(약어: 2PCAPA) 0.031g을 계량하여 투입하였다. 이 병에 탈수된 톨루엔(제조원: Kanto Chemical Co., Inc.) 15㎖를 낮은 수분 농도(<0.1ppm)와 낮은 산소 농도(10ppm까지)의 환경에서 첨가하고, 시료 병을 마개를 닫은 채 밤새 교반함으로써 용액을 제조하였다.

정공 수송층(104)이 제조된 기판 위에 낮은 수분 농도(<0.1ppm)와 낮은 산소 농도(10ppm까지)의 환경에서 상기 용액을 적하하였다. 상기 기판을 300rpm의 회전 속도로 3초간, 1000rpm의 회전 속도로 60초간, 이어서 2500rpm의 회전 속도로 10초간 스핀 코팅하였다. 단자부 상의 용액의 스핀 코팅에 의해 형성된 막을 톨루엔을 사용하여 제거하고, 로터리 펌프로 감압시키면서 온도 110℃로 설정된 진공 오븐에서 1시간 동안 가열함으로써 건조를 수행함으로써, 발광 물질을 함유한 층(106)을 형성하였다. 이의 두께는 50㎚로 설정하였다. 이후, 감압시킨 진공 증착 장치 내에 상기 기판을 막이 형성된 면이 아래를 향하도록 설치하고, 전자 수송층(110)을 형성하였다.

(발광 소자 7)

발광 소자 7에서, 정공 수송층(104)은 다음과 같이 형성되었다: 진공 증착 장치 내에 제공된 홀더에 애노드(102)가 형성된 면이 아래를 향하도록 기판을 고정시켰고; 진공 증착 장치 내의 압력을 10^-4Pa까지 감소시켰으며; 상기 구조식 15로 나타내어지는 9-[4-(N-카바졸릴)페닐]-10-페닐안트라센(약어: CzPA) 및 산화몰리브덴(VI)을 CzPA:산화몰리브덴(VI)=1:4(질량비)가 되도록 공증착시켰다. 두께는 20㎚로 설정하였다.

또한, 정공 수송층(104) 위에 발광 물질을 함유한 층(106)을 형성하였다. 발광 물질을 함유한 층(106)은 상술된 발광 소자 6의 것과 유사한 방식으로 제조되었다.

제조된 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 소자 구조들을 표 9에 나타낸다. 발광 소자 6 및 발광 소자 7은 각각 양태 1에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 6 및 7을 질소 분위기의 글로브 박스 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 31, 도 32 및 도 33에 각각 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 10에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 1000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 35에 나타낸다. 도 35에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 35로부터 알 수 있는 바와 같이, 발광 소자 6은 7900시간의 구동 후 초기 휘도의 61%를 유지하였고, 발광 소자 7은 7900시간의 구동 후 초기 휘도의 69%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 6 및 7은 초기 단계에서는 상당히 열화되었지만, 휘도는 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 6 및 7은 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 6 및 7에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 6 및 7은 발광 물질을 함유한 층을 습식법에 의해 형성한 경우라도 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자들인 것으로 간주될 수 있다.

[실시예 6]

본 실시예에서는, 정공 수송성을 갖는 유기 화합물과 금속 산화물을 함유한 박막에 대해, 습식법의 용매로서 사용되는 톨루엔 용액을 박막에 도포한 후의 내용매성 시험을 수행하였다.

본 실시예에서는, 구조식 10으로 나타내어지는 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약어: NPB) 및 산화몰리브덴(VI)을 석영 기판 상에 공증착시킴으로써, 두께 50㎚의 박막을 형성하였다. 산화몰리브덴(VI) 대 NPB의 질량비가 서로 다른 네 가지 종류의 시료를 제조하였음에 주목한다. 제조된 시료의 상세한 내용을 표 11에 나타낸다.

제조 실시예 1 및 2 및 비교 실시예 1 및 2를 제조한 후, 이들의 박막들의 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 이후, 습식법의 용매로서 사용되는 톨루엔 용액을 각 박막 위에 적하하였다. 박막이 제공되어 있는 기판을 300rpm의 회전 속도로 3초간, 1000rpm의 회전 속도로 60초간, 이어서 2500rpm의 회전 속도로 10초간 스핀 코팅하였다.

톨루엔 용액으로 스핀 코팅하기 전후의 박막들에 대한 흡수 스펙트럼을 도 36a, 36b, 36c 및 36d에 나타낸다. 도 36a, 36b, 36c 및 36d는 각각 제조 실시예 1, 제조 실시예 2, 비교 실시예 1 및 비교 실시예 2의 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

도 36a 내지 36d에 나타난 바와 같이, 제조 실시예 1의 흡수 스펙트럼은 톨루엔 용액으로 스핀 코팅하기 전후에 거의 변하지 않았다. 제조 실시예 2의 흡수 스펙트럼은 약간 변했지만, 박막의 막 품질에 영향을 주는 큰 변화는 관찰되지 않았다. 반면, 비교 실시예 1 및 2의 흡수 스펙트럼은 각각 톨루엔 용액으로 스핀 코팅한 후 크게 변했고, 박막이 톨루엔 용액에 용해되었다. 따라서, 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도를 67중량% 이상으로 설정하는 경우, 습식법에서 사용되는 용매(본 실시예에서는, 톨루엔 용액)를 막 품질을 변화시킴 없이 도포할 수 있다.

상기된 바로부터, 정공 수송성을 갖는 유기 화합물에 함유되는 금속 산화물의 농도를 67중량% 이상으로 설정함으로써, 습식법에 의해 정공 수송층 위에 발광 물질을 함유한 층을 형성할 수 있는 것으로 나타난다.

[실시예 7]

본 실시예에서는, 상술된 실시예들의 구조와 상이한 구조를 갖는 발광 소자에 대해 설명한다. 본 실시예에서 사용되는 유기 화합물의 분자 구조는 하기 구조식 18 및 19로 나타내어진다. 이미 다른 실시예에서 분자 구조를 나타낸 유기 화합물들은 본 실시예에서 설명되지 않음에 주목한다. 본 실시예의 발광 소자 8의 구조는 도 37에 도시되어 있다.

이하, 본 실시예의 발광 소자 8의 제조 방법에 대해 설명하겠다.

(발광 소자 8)

진공 증착 장치 내의 압력을 10^-4Pa까지 감소시킨 후, 구조식 18로 나타내어지는 4-[3-(트리페닐렌-2-일)페닐]디벤조티오펜(약어: mDBTPTp-II) 및 산화몰리브덴(VI)을 mDBTPTp-II:산화몰리브덴(VI)=4:2(질량비)가 되도록 공증착시킴으로써, 정공 수송층(104)을 형성하였다. 두께는 50㎚로 설정하였다. 공증착법이란 상이한 복수의 물질들을 각각 상이한 증착원들로부터 동시에 증착시키는 증착법임에 주목한다.

정공 수송층(104) 위에, 제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)을 포함하는 발광 물질을 함유한 층(106)을 형성하였다.

제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)은 mDBTPTp-II 및 상기 구조식 19로 나타내어지는 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약어: Ir(ppy)₃)의 공증착에 의해 형성되었다. 제1 발광층(106a)에서, 질량비는 mDBTPTp-II:Ir(ppy)₃=1:0.3으로 설정하였고, 두께는 10㎚로 설정하였다. 제2 발광층(106b)에서, 질량비는 mDBTPTp-II:Ir(ppy)₃=1:0.08로 설정하였고, 두께는 10㎚로 설정하였다. 제3 발광층(106c)에서, 질량비는 mDBTPTp-II:Ir(ppy)₃=1:0.04로 설정하였고, 두께는 20㎚로 설정하였다.

발광 소자 8에서, 발광 물질을 함유한 층(106)의 성분들인 제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)은 동일한 발광 물질 및 동일한 호스트 재료를 상이한 질량비로 함유한다. 제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)에서, 발광 물질로서 사용되는 Ir(ppy)₃의 HOMO 준위는 -5.32eV이고, 호스트 재료로서 사용되는 mDBTPTp-II의 HOMO 준위는 -5.87eV임에 주목한다. 발광 물질의 농도는 제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)의 순서로 낮아지도록 조절됨에 주목한다.

다음으로, 발광 물질을 함유한 층(106) 위에, 상기 구조식 13으로 나타내어지는 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(약어: Alq)을 10㎚의 두께, 및 상기 구조식 14로 나타내어지는 바토페난트롤린(약어: BPhen)을 20㎚의 두께로 증착시킴으로써 전자 수송층(110)을 형성하였다. 전자 수송층(110) 위에 불화리튬을 1㎚의 두께로 침착시킴으로써 전자 주입층(112)을 형성하였다. 마지막으로, 캐소드(108)로서 알루미늄을 200㎚의 두께를 갖도록 침착시켰다. 이러한 방식으로, 본 실시예의 발광 소자 8을 제조하였다. 상기 증착 공정에서, 증착은 모두 저항 가열법에 의해 수행하였다.

상술된 바와 같이 제조된 발광 소자 8의 소자 구조를 표 12에 나타낸다. 여기서, 발광 소자 8은 양태 2에 기술된 구조를 갖는다.

상기된 바와 같이 수득된 발광 소자 8을 질소 분위기의 글로브 박스 내에 밀봉시켜 대기에 노출되지 않도록 하였다. 이후, 발광 소자의 동작 특성을 측정하였다. 상기 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행되었음에 주목한다.

발광 소자의 전류 밀도-휘도 특성, 전압-휘도 특성 및 휘도-전류 효율 특성을 도 38, 도 39 및 도 40에 각각 도시한다. 0.1mA의 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 41에 도시한다. 1000cd/㎡ 부근에서의 발광 소자의 전압 및 색도를 표 13에 나타낸다.

또한, 제조된 발광 소자 8의 신뢰성 시험을 수행하였다. 신뢰성 시험에서, 초기 휘도를 5000cd/㎡로 설정하였고, 일정한 전류 밀도에서 발광 소자를 동작시켰으며, 규칙적인 간격으로 휘도를 측정하였다. 신뢰성 시험에 의해 수득된 결과를 도 42에 나타낸다. 도 42에서, 가로축은 전류 흐름 시간(hour)을 나타내고, 세로축은 각 시간에서의 초기 휘도에 대한 휘도의 백분율, 즉, 규격화 휘도(%)를 나타낸다.

도 42로부터 알 수 있는 바와 같이, 1000시간의 구동 후, 발광 소자 8은 초기 휘도의 77%를 유지하였다. 따라서, 발광 소자 8의 휘도는 시간 경과에 의해 쉽게 감소되지 않으며, 발광 소자 8은 장수명을 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과는, 발광 소자 8에서, 항환원 물질로서 산화몰리브덴이 함유된 정공 수송층(104)이 발광 물질을 함유한 층(106)에 인접하고 있기 때문에, 전자가 발광 물질을 함유한 층(106)을 관통하여 정공 수송층 측에 도달한 경우에도, 전자가 항환원 물질과 재결합할 수 있으며; 따라서, 정공 수송층(104)과 발광 물질을 함유한 층(106) 사이의 계면에서의 전자의 축적이 억제된다는 것을 시사한다.

본 실시예의 발광 소자 8에서는, 발광 물질을 함유한 층(106)의 성분들인 제1 발광층(106a), 제2 발광층(106b) 및 제3 발광층(106c)에 동일한 발광 물질이 함유되어 있기 때문에, 캐리어인 정공이 발광 물질을 함유한 층(106)에 용이하게 수송될 수 있다. 또한, 발광 물질을 함유한 층(106)의 호스트 재료로서, 발광 물질의 HOMO 준위보다 더 깊은 HOMO 준위를 갖는 재료가 사용되기 때문에, 발광 물질(게스트 재료)의 첨가 농도가 낮은 발광층에 있어서는 정공이 발광 물질에 의해 트랩된다. 다시 말해, 발광 물질을 높은 농도로 함유한 제1 발광층(106a)에서는, 발광 물질의 HOMO 준위를 통과한 정공이 제2 발광층(106b)으로 수송되지만; 발광 물질을 낮은 농도로 갖는 제2 발광층(106b) 또는 제2 발광층(106b)보다 발광 물질을 더 낮은 농도로 갖는 제3 발광층(106c)에서는, 정공 트랩성을 갖는 발광 물질로 인해 정공이 용이하게 수송되지 않는다. 따라서, 발광 영역이 발광 물질을 함유한 층(106) 내부에 제한될 수 있으며, 이에 의해 발광 효율의 저하가 적은 발광 소자가 제조될 수 있는 것으로 제안된다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 본 실시예의 발광 소자는 발광 소자로서의 특성들을 가지며 충분하게 기능한다는 것을 확인하였다. 또한, 본 실시예의 발광 소자 8은 높은 신뢰성을 달성한 발광 소자인 것으로 간주될 수 있다.

(참조 실시예)

본 참조 실시예에서는, 상기 실시예들에서 사용되는 재료의 합성 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

？2PCzPA의 합성예？

이하, 실시예 1 내지 3에서 사용되고 구조식 11로 나타내어지는 3-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9-페닐-9H-카바졸(약어: 2PCzPA)의 합성 방법의 일례를 설명하겠다.

2PCzPA의 합성 도식을 반응식 A-1로 나타낸다.

반응식 A-1

2-브로모-9,10-디페닐안트라센 1.5g(3.7mmol), 9-페닐-9H-카바졸-3-보론산 1.1g(3.7mmol) 및 트리(오르토-톨릴)포스핀 0.16g(0.50mmol)을 100㎖ 3구 플라스크에 투입하고, 플라스크 중의 분위기를 질소로 대체하였다. 이 혼합물에 톨루엔 20㎖, 에탄올 10㎖ 및 탄산칼륨 수용액(2.0mol/ℓ) 13㎖를 첨가하였다. 이 혼합물을 감압하에 교반하면서 탈기시켰다. 탈기시킨 후, 플라스크 중의 분위기를 질소로 대체하였다.

이 혼합물에 아세트산팔라듐 28㎎(0.10mmol)을 첨가하였다. 이 혼합물을 110℃에서 12시간 동안 환류시켰다. 환류시킨 후, 이 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 이어서 여기에 톨루엔 약 20㎖를 첨가하고, 혼합물을 셀라이트(Celite)(제조원: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Catalog No. 531-16855)를 통해 여과하였다. 수득된 혼합물의 유기 층을 물과 포화 식용수로 세척하고, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 이 혼합물을 중력 여과하고, 수득된 용액을 농축함으로써, 갈색의 오일상 물질을 수득하였다. 이 오일상 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매, 헥산:톨루엔=7:3)로 정제하였다. 수득된 담황색 고체를 에탄올로 재결정화하여 담황색 분말의 고체 1.2g을 58%의 수율로 수득하였다.

이어서, 수득된 담황색 분말의 고체 1.2g을 트레인 승화(train sublimation)에 의해 승화 및 정제하였다. 승화 정제 조건은 다음과 같았다: 압력은 8.7Pa, 아르곤의 유동 속도는 3.0㎖/분, 및 가열 온도는 280℃였다. 승화 정제시킨 후, 담황색 고체 0.83g이 74%의 수율로 수득되었다.

핵 자기 공명(NMR) 측정에 의해, 상기 화합물은 목적 화합물인 3-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9-페닐-9H-카바졸(약어: 2PCzPA)인 것으로 확인되었다. ¹H NMR의 측정 데이터를 아래에 나타낸다.

¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ = 7.30-7.34 (m, 3H), 7.41-7.49 (m, 4H), 7.53-7.65 (m, 15H), 7.70-7.74 (m, 2H), 7.79-7.84 (m, 2H), 7.98 (s, 1H), 8.15 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.31 (d, J = 2.1 Hz, 1H).

본 출원은 2009년 5월 29일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 일련 번호 제2009-131613호에 근거하며, 상기 출원의 전문은 본원에 참조로 인용된다.

<참조 부호의 설명>

100: 발광 소자, 101: 기판, 102: 애노드, 103: EL층, 104: 정공 수송층, 106: 발광 물질을 함유한 층, 108: 캐소드, 110: 전자 수송층, 112: 전자 주입층, 120: 발광 소자, 202: 페르미 준위, 204: HOMO 준위, 206: LUMO 준위, 208: HOMO 준위, 210: LUMO 준위, 212: HOMO 준위, 214: LUMO 준위, 216: 페르미 준위, 218: HOMO 준위, 220: HOMO 준위, 222: HOMO 준위, 224: HOMO 준위, 500: EL층, 511: EL층, 512: EL층, 513: 전하 발생층, 521: 전극, 522: 전극, 601: 기판, 602: 절연층, 603: 전극, 604: 격벽, 605: 개구부, 606: 격벽, 607: EL층, 608: 전극, 703: 주사선, 705: 영역, 706: 격벽, 708: 데이터선, 709: 접속 배선, 710: 입력 단자, 712: 입력 단자, 801: 소자 기판, 802: 화소부, 803: 구동 회로부(소스측 구동 회로), 804: 구동 회로부(게이트측 구동 회로), 805: 씰재, 806: 밀봉 기판, 807: 배선, 808: 프렉시블 프린트 서킷(FPC), 809: n-채널형 TFT, 810: p-채널형 TFT, 811: 스위칭용 TFT, 812: 전류 제어용 TFT, 813: 애노드, 814: 절연물, 815: EL층, 816: 캐소드, 817: 발광 소자, 818: 공간, 1001: 조명 장치, 1002: 조명 장치, 1003: 탁상 램프, 9100: 텔레비전 장치, 9101: 하우징, 9103: 표시부, 9105: 스탠드, 9107: 표시부, 9109: 조작키, 9110: 리모콘 조작기, 9201: 본체, 9202: 하우징, 9203: 표시부, 9204: 키보드, 9205: 외부 접속 포트, 9206: 포인팅 디바이스, 9301: 하우징, 9302: 하우징, 9303: 접속부, 9304: 표시부, 9305: 표시부, 9306: 스피커부, 9307: 기록 매체 삽입부, 9308: LED 램프, 9309: 조작키, 9310: 접속 단자, 9311: 센서, 9312: 마이크, 9401: 조명부, 9402: 갓, 9403: 조절가능한 암, 9404: 지지체, 9405: 대, 9406: 전원 스위치, 9500: 휴대 전화기, 9501: 하우징, 9502: 표시부, 9503: 조작 버튼, 9504: 외부 접속 포트, 9505: 스피커, 9506: 마이크

Claims

애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이의 정공 수송층; 및
상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광 물질을 함유한 층
을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 상기 정공 수송층의 캐소드 측 표면에 접촉하고,
상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원(anti-reduction) 물질을 포함하고,
상기 항환원 물질의 LUMO 준위는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 더 낮은, 발광 소자.
제1항에 있어서, 상기 항환원 물질로서 금속 산화물이 포함되는, 발광 소자.
제2항에 있어서, 상기 정공 수송층에 있어서 상기 제1 유기 화합물에 포함된 금속 산화물의 농도가 67중량% 이상 및 100중량% 미만인, 발광 소자.
제1항에 있어서, 상기 발광 물질을 함유한 층이 습식법에 의해 형성되는, 발광 소자.
애노드와 캐소드 사이의 정공 수송층; 및
상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광 물질을 함유한 층
을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 상기 정공 수송층의 캐소드 측 표면에 접촉하고,
상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 포함하고,
상기 항환원 물질의 LUMO 준위는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 더 낮고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 제2 유기 화합물 및 상기 발광 물질을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 적어도 전자 수송성을 갖는, 발광 소자.
제5항에 있어서, 상기 항환원 물질로서 금속 산화물이 포함되는, 발광 소자.
제6항에 있어서, 상기 정공 수송층에 있어서 상기 제1 유기 화합물에 포함된 금속 산화물의 농도가 67중량% 이상 및 100중량% 미만인, 발광 소자.
제5항에 있어서, 상기 애노드와 상기 정공 수송층이 서로 접촉하고 있는, 발광 소자.
제5항에 있어서, 상기 발광 물질을 함유한 층이 습식법에 의해 형성되는, 발광 소자.
제5항에 따른 발광 소자를 포함하는, 발광 장치.
제10항에 따른 발광 장치가 사용된, 조명 장치.
제10항에 따른 발광 장치가 사용된, 전자기기.
애노드와 캐소드 사이의 정공 수송층; 및
상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광 물질을 함유한 층
을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 상기 정공 수송층의 캐소드 측 표면에 접촉하고,
상기 정공 수송층은 제1 유기 화합물 및 항환원 물질을 포함하고,
상기 항환원 물질의 LUMO 준위는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 더 낮고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 제2 유기 화합물 및 상기 발광 물질을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 바이폴라성(bipolar property)을 갖는, 발광 소자.
제13항에 있어서, 상기 항환원 물질로서 금속 산화물이 포함되는, 발광 소자.
제14항에 있어서, 상기 정공 수송층에 있어서 상기 제1 유기 화합물에 포함된 금속 산화물의 농도가 67중량% 이상 및 100중량% 미만인, 발광 소자.
제13항에 있어서, 상기 애노드와 상기 정공 수송층이 서로 접촉하고 있는, 발광 소자.
제13항에 있어서, 상기 발광 물질을 함유한 층이 습식법에 의해 형성되는, 발광 소자.
제13항에 따른 발광 소자를 포함하는, 발광 장치.
제18항에 따른 발광 장치가 사용된, 조명 장치.
제18항에 따른 발광 장치가 사용된, 전자기기.
애노드와 캐소드 사이의 정공 수송층; 및
상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광 물질을 함유한 층
을 포함하고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 상기 정공 수송층의 캐소드 측 표면에 접촉하고,
상기 정공 수송층은, 제1 유기 화합물, 및 상기 제1 유기 화합물에 비해 전자를 용이하게 수용하는 항환원 물질을 포함하고,
상기 항환원 물질의 LUMO 준위는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 더 낮고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 적어도 전자 수송성을 갖고,
상기 발광 물질을 함유한 층은 애노드 측 상에 제공된 제1 발광층, 및 상기 제1 발광층의 캐소드 측 표면에 접촉하도록 제공된 제2 발광층을 포함하고,
상기 제1 발광층은, 호스트 재료로서의 제2 유기 화합물 및 게스트 재료로서의 상기 발광 물질을 포함하고,
상기 제2 발광층은, 호스트 재료로서의 제3 유기 화합물 및 게스트 재료로서의 상기 발광 물질을 포함하고,
상기 제2 발광층의 발광 물질은 정공 트랩성(hole-trapping property)을 갖는, 발광 소자.
제21항에 있어서, 상기 제1 발광층에 포함된 발광 물질의 농도가 상기 제2 발광층에 포함된 발광 물질의 농도보다 더 높은, 발광 소자.
제21항에 있어서, 상기 항환원 물질로서 금속 산화물이 포함되는, 발광 소자.
제23항에 있어서, 상기 정공 수송층에 있어서 상기 제1 유기 화합물에 포함된 금속 산화물의 농도가 67중량% 이상 및 100중량% 미만인, 발광 소자.
제21항에 있어서, 상기 애노드와 상기 정공 수송층이 서로 접촉하고 있는, 발광 소자.
제21항에 있어서, 상기 발광 물질을 함유한 층이 습식법에 의해 형성되는, 발광 소자.
제21항에 따른 발광 소자를 포함하는, 발광 장치.
제27항에 따른 발광 장치가 사용된, 조명 장치.
제27항에 따른 발광 장치가 사용된, 전자기기.