KR20140033483A - 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자는 주면을 갖는 투명 기판, 중간층, 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극을 포함한다. 중간층은 복수의 미립자 및 평탄화층을 포함한다. 복수의 미립자는 투명 기판의 주면에 부착된다. 평탄화층은 복수의 미립자를 덮으며 복수의 미립자의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다. 평탄화층은 투명하다. 제1 전극은 중간층 위에 제공된다. 제1 전극은 투명하다. 유기 발광층은 제1 전극 위에 제공된다. 제2 전극은 유기 발광층 위에 제공된다.

Description

유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
<관련 출원의 상호 참조>
이 출원은 2011년 3월 8일자로 출원된 일본 특허원 제2011-049899호에 기초하여 그 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원의 전문을 본원에서 원용하기로 한다.
<기술분야>
본 발명의 실시 형태는, 일반적으로 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 평면 광원 등의 용도로 유기 전계 발광 소자가 주목받고 있다. 유기 전계 발광 소자에서는, 유기 박막이 음극과 양극의 사이에 제공된다. 유기 박막에 전압을 인가하는 것에 의해, 음극으로부터 전자들이 주입되고, 양극으로부터 정공들이 주입되어 재결합됨으로써 여기자(excitons)가 생성된다. 이 여기자가 방사하여 비활성화할 때 방출되는 광을 이용한다.
유기 전계 발광 소자에서, 광 추출 효율을 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자는 투명 기판, 중간층, 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극을 포함한다. 투명 기판은 주면을 갖는다. 중간층은 복수의 미립자 및 평탄화층을 포함한다. 복수의 미립자는 주면에 부착된다. 평탄화층은 복수의 미립자를 덮으며 복수의 미립자의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다. 평탄화층은 투명하다. 제1 전극은 중간층 위에 제공된다. 제1 전극은 투명하다. 유기 발광층은 제1 전극 위에 제공된다. 제2 전극은 유기 발광층 위에 제공된다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자의 제조 방법이 개시된다. 이 방법은 투명 기판의 주면에 복수의 미립자를 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 미립자는 투명 기판의 대전 극성과는 다른 극성으로 대전된다. 이 방법은 복수의 미립자를 덮어 표면이 평탄하게 되도록 평탄화층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 평탄화층은 복수의 미립자의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는다. 평탄화층은 투명하다. 이 방법은 평탄화층 위에 투명한 제1 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 제1 전극 위에 유기 발광층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 유기 발광층 위에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자의 제조 방법이 개시된다. 유기 전계 발광 소자는 주면을 갖는 투명 기판, 주면에 부착되는 복수의 미립자 및 복수의 미립자를 덮고 복수의 미립자의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는 투명한 평탄화층을 포함하는 중간층, 중간층 위에 제공된 투명한 제1 전극, 제1 전극 위에 제공된 유기 발광층 및 유기 발광층 위에 제공된 제2 전극을 포함한다. 이 방법은 평탄화층을 형성하는 수지에 상기 복수의 미립자를 분산시킨 수지액을 투명 기판의 주면 위에 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식도.
도 2a 내지 도 2c는 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식적 단면도.
도 3a 및 도 3b는 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자의 구성을 나타내는 모식적 단면도.
도 4a 및 도 4b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 공정 순서의 모식적 단면도.
도 5a 및 도 5b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자를 나타내는 전자 현미경 사진 이미지를 도시한 도면.
도 6은 유기 전계 발광 소자의 특성을 나타내는 그래프.
도 7a 내지 도 7f는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자에서의 미립자의 배치를 나타내는 모식적 평면도.
도 8a 및 도 8b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 특성을 나타내는 그래프.
도 9는 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자를 나타내는 모식적 단면도.
도 10은 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자의 특성을 나타내는 그래프.
도 11은 실시 형태에 따른 조명 장치를 나타내는 모식적 투시도.
도 12는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
이하에, 각 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.
또한, 도면은 모식적 또는 개념적인 것이며, 각 부분의 두께와 폭의 관계, 부분 간의 크기의 비율 등은 반드시 실제 값들과 동일하다고는 할 수 없다. 또한, 동일한 부분을 나타내는 경우에도, 도면에서 서로의 치수나 비율이 서로 다르게 나타낼 경우도 있다.
또한, 본원 명세서 및 각 도면에서, 위의 도면에 관해서 기술 또는 예시한 것과 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명은 적절히 생략하기로 한다.
(제1 실시 형태)
도 1a 내지 도 1c는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 구성을 예시하는 모식도이다.
도 1a는 투시도이다. 도 1b는 도 1a의 A1-A2선을 따라 절취한 단면도이다. 도 1c는 유기 전계 발광 소자의 일부의 구성을 예시하는 모식적 단면도로서, 도 1a의 A1-A2선을 따라 절취한 단면도에 상당한다.
도 1a 및 도 1b에 나타낸 것 같이, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110)는 투명 기판(10), 중간층(20), 제1 전극(30), 유기 발광층(40) 및 제2 전극(50)을 포함한다.
중간층(20)은 투명 기판(10) 위에 제공된다. 중간층(20)은 복수의 미립자(21) 및 평탄화층(22)을 포함한다. 복수의 미립자(21)는 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 부착된다. 평탄화층(22)은 복수의 미립자(21)를 덮는다. 평탄화층(22)은 투명하며, 복수의 미립자(21)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는다. 예를 들면, 평탄화층(22)은 수지로 이루어진다. 예를 들면, 평탄화층(22)의 상면(투명 기판(10)과는 반대측의 면)은 평탄하다. 예를 들면, 평탄화층(22)의 상면에는, 복수의 미립자(21)에 의한 요철이 실질적으로 생기지 않는다.
제1 전극(30)은 중간층(20) 위에 제공된다. 제1 전극(30)은 투명하다. 유기 발광층(40)은 제1 전극(30) 위에 제공된다. 제2 전극(50)은 유기 발광층(40) 위에 제공된다. 예를 들면, 제2 전극(50)은 반사성이다.
예를 들면, 유기 발광층(40)은 가시광의 파장 성분을 포함하는 광을 방출한다. 유기 발광층(40)으로부터 방출되는 광은 실질적으로 백색광이다. 즉, 유기 전계 발광 소자(110)로부터 출사하는 광은 백색광이다. 여기서, "백색광(white light)"은 실질적으로 백색이며, 예를 들면, 적색계, 황색계, 녹색계, 청색계 및 보라색계 등의 백색 광도 포함한다.
투명 기판(10) 및 제1 전극(30)은 유기 발광층(40)으로부터 방출되는 광에 대해 투과성이다. 제2 전극(50)은 유기 발광층(40)으로부터 방출되는 광에 대해 반사성이다. 평탄화층(22)은 유기 발광층(40)으로부터 방출되는 광에 대해 투과성이다.
여기서, 투명 기판(10)으로부터 제2 전극(50)을 향하는 방향을 Z축 방향(제1 방향)이라고 한다. Z축을 제1 축이라고 한다. Z축에 대하여 수직인 한 축을 X축(제2 축)이라고 한다. Z축과 X축에 대해 수직인 축을 Y축(제3 축)이라고 한다.
도 1c에 나타낸 바와 같이, 유기 발광층(40)은 발광부(43)를 포함한다. 유기 발광층(40)은, 필요에 따라 제1 층(41) 및/또는 제2 층(42)을 포함할 수 있다. 발광부(43)는 가시광의 파장을 포함하는 광을 방출한다. 제1 층(41)은 발광부(43)와 제1 전극(30) 사이에 제공된다. 제2 층(42)은 발광부(43)와 제2 전극(50) 사이에 제공된다.
발광부(43)에는, 예를 들면, Alq3, F8BT 및 PPV 등의 재료를 이용할 수 있다. 발광부(43)에는 호스트 재료와 호스트 재료에 첨가되는 도펀트를 포함하는 혼합 재료를 이용할 수 있다. 호스트 재료로서는, 예를 들면, CBP, BCP, TPD, PVK 및 PPT 등을 이용할 수 있다. 도펀트 재료로서는, 예를 들면, Flrpic, Ir(ppy)3 및 Flr6 등을 이용할 수 있다.
제1 층(41)은, 예를 들면, 정공 주입층으로서 기능한다. 제1 층(41)은, 예를 들면 정공 수송층으로서 기능한다. 제1 층(41)은, 예를 들면, 정공 주입층으로서 기능하는 층 및 정공 수송층으로서 기능하는 층을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다. 제1 층(41)은 정공 주입층으로서 기능하는 층 및 정공 수송층으로서 기능하는 층과는 다른 층을 포함해도 좋다.
제2 층(42)은, 예를 들면, 전자 주입층으로서 기능하는 층을 포함할 수 있다. 제2 층(42)은, 예를 들면, 전자 수송층으로서 기능하는 층을 포함할 수 있다. 제2 층(42)은, 예를 들면, 전자 주입층으로서 기능하는 층 및 전자 수송층으로서 기능하는 층을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다. 제2 층(42)은 전자 주입층으로서 기능하는 층 및 전자 수송층으로서 기능하는 층과는 다른 층을 포함해도 좋다.
투명 기판(10)은, 예를 들면, 유리 기판이다.
제1 전극(30)은 In, Sn, Zn 및 Ti를 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 어느 한 원소를 포함하는 산화물을 포함한다. 제1 전극(30)은, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 막이다. 제1 전극(30)은, 예를 들면, 양극으로서 기능한다.
제2 전극(50)은, 예를 들면, 알루미늄과 은 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들면, 제2 전극(50)에는 알루미늄 막이 이용된다. 또한, 제2 전극(50)로서, 은과 마그네슘과의 합금을 이용해도 된다. 이 경우, 이 합금에 칼슘을 첨가해도 된다.
중간층(20)에서, 복수의 미립자(21)의 굴절률은 그 주위의 평탄화층(22)의 굴절률과는 다르다. 예를 들면, 복수의 미립자(21)의 굴절률은 주위 평탄화층(22)의 굴절률보다 낮다. 또는, 복수의 미립자(21)의 굴절률은 주위 평탄화층(22)의 굴절률보다 높다. 미립자(21)와 평탄화층(22)의 계면에서, 유기 발광층(40)으로부터 방출된 광의 방향이 변화한다. 광의 방향 변화는 산란 현상에 기초한다. 또한, 광의 방향 변화는 굴절 현상에 기초한다.
이에 의해, 유기 발광층(40)으로부터 방출된 광 중, 예를 들면, 투명 기판(10)과 중간층(20)의 계면에서 전반사하는 광의 비율이 감소된다. 이에 의해, 광 추출 효율이 향상한다.
예를 들면, 복수의 미립자(21)의 굴절률과 평탄화층(22)의 굴절률의 차는 0.1 이상이다. 굴절률의 차를 0.1 이상으로 설정함으로써 산란 현상 및 굴절 현상 중 적어도 어느 하나가 효과적으로 생겨, 광 추출 효율의 향상이 효과적으로 증가한다.
예를 들면, 중간층(20)을 제공하지 않는 제1 참고 예에서는, 투명 기판(10)과 제1 전극(30)이 접한다. 일반적으로, 투명 기판(10)의 굴절률은 제1 전극(30)의 굴절률보다 작으므로, 제1 참고 예에서는 계면에서 전반사하는 광의 비율이 높다.
이에 반하여, 실시 형태에서는, 굴절률이 서로 다른 복수의 미립자(21) 및 평탄화층(22)을 갖는 중간층(20)을 투명 기판(10)과 제1 전극(30) 사이에 제공한다. 그리고, 복수의 미립자(21)는 유기 발광층(40)으로부터 방출된 광의 방향을 산란 및/또는 굴절에 의해 변화시킨다. 이에 의해, 투명 기판(10)의 계면에서 전반사하는 광의 비율이 감소되어 외부에서 추출되는 광의 비율이 증가한다.
이와 같이 하여, 실시 형태에 따르면, 광 추출 효율이 높은 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.
유기 전계 발광 소자에서의 내부 양자 효율은 비교적 높다. 예를 들면, 내부 양자 효율이 100%에 가까운 유기 전계 발광 소자를 얻을 수 있다. 그러나, 종래, 유기 전계 발광 소자의 광 추출 효율은 유기 재료, 양극 및 기판 등의 굴절률의 관계로 인해 제한되었다. 이에 반하여, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자에 따른 광 추출 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
실시 형태에서는, 복수의 미립자(21)는 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 부착된다. 미립자(21)는 평탄화층(22)으로 덮여지고, 평탄화층(22)의 표면은 평탄하다. 그러므로, 평탄화층(22) 위(중간층(20) 위)에 제공되는 제1 전극(30), 유기 발광층(40) 및 제2 전극(50)에 대한 양호한 특성이 얻어진다.
예를 들면, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 중간층(20) 중에서 복수의 미립자(21)를 포함하지 않는 상측 부분(20u)의 두께 t2는, 중간층(20) 중에서 복수의 미립자(21)를 포함하는 하측 부분(20l)의 두께 t1보다 두껍다. 이에 의해, 중간층(20)의 상면이 충분히 평탄화된다. 두께는, 예를 들면, 전자 현미경 사진 이미지 등으로부터 얻어질 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구성을 예시하는 모식적 단면도이다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 제2 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119c)에서는, 투명 기판(10)과 제1 전극(30) 사이에 중간층(27)이 제공된다. 중간층(27)은 고 굴절률부(27b)및 고 굴절률부(27b) 도처에 분산된 복수의 저 굴절율부(27a)를 갖는다. 예를 들면, 고 굴절률부(27b)는 고 굴절률 유리일 수 있으며, 복수의 저 굴절율부(27a)는 공극(air voids)일 수 있다. 이 경우에는, 고 굴절률부(27b) 도처에 복수의 저 굴절율부(27a)가 분산되어 있으므로, 중간층(27)의 상면에는 복수의 저 굴절율부(27a)의 일부가 노출되기 쉽다. 그러므로, 중간층(27)의 상면에는 요철이 형성되어 평탄하지 않다. 그러므로, 제2 참고 예에서는, 중간층(27)에 접하는, 예를 들면, 제1 전극(30)(및 유기 발광층(40) 등)의 품질이 낮아, 양호한 특성을 얻기 어렵다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 제3 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119d)에서는, 투명 기판(10)과 제1 전극(30) 사이에 중간층(28)이 제공된다. 또한, 중간층(28)과 제1 전극(30) 사이에 고 굴절률 커플링 층(28c)이 제공된다. 중간층(28)은 저 굴절율층(28a) 및 저 굴절율층(28a)의 상면의 측에 제공된 산란체(28b)를 포함한다. 이런 구성에서는, 산란체(28b)에 의해 광을 산란시켜, 광 추출 효율을 향상하는 것을 목표로 삼고 있다. 그러나, 산란체(28b)에 광을 도입하기 위해서, 고굴절률 커플링 층(28c)을 제공할 필요가 있다. 또한, 산란체(28b)가 중간층(28)의 상면의 측에 배치되어 있기 때문에, 중간층(28)의 상면의 평탄성은 양호하지 않다. 그러므로, 예를 들면, 제1 전극(30)의 표면의 평탄성도 양호하지 않다. 그러므로, 제1 전극(30)과 유기 발광층(40) 사이에 단락 방지층(39)을 제공하는 것이 필요하다. 이와 같이, 제3 참고 예에서는, 고굴절률 커플링 층(28c) 및 단락 방지층(39)이 필요하기 때문에 구성이 복잡하다. 따라서, 생산성이 낮아 저비용화에 한계가 있다.
도 2c에 나타낸 바와 같이, 제4 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119e)에서는, 투명 기판(10)과 제1 전극(30) 사이에 중간층(29)이 제공된다. 중간층(29)은 복수의 미립자(29a) 및 복수의 미립자(29a)의 주위에 제공된 매트릭스(29b)를 포함한다. 중간층(29)은 3차원 회절층이다. 즉, 복수의 미립자(29a)는 일정한 주기성으로 배열된다. 이 구성에서는, 회절 효과를 이용한다. 그러므로, 백색광과 같은 넓은 파장 영역의 광에서 양호한 효과를 얻는 것은 곤란하다. 또한, 미립자(29a)는 Z축 방향을 따라 적층되므로, 이 경우도 중간층(29)의 상면의 평탄성이 양호하지 않다.
이에 반하여, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110)에서는, 광의 방향을 바꾸는 복수의 미립자(21)를 투명 기판(10)에 부착하고, 평탄화층(22)으로 덮는다. 그러므로, 중간층(20)(평탄화층(22))의 상면은 충분히 평탄해진다. 즉, 예를 들면, 단락 방지층(39) 등을 이용할 필요가 없다.
예를 들면, 평탄화층(22)의 굴절률은 제1 전극(30)의 굴절률 및 유기 발광층(40)의 굴절률에 가깝다. 평탄화층(22)의 굴절률과 제1 전극(30)의 굴절률의 차 및 평탄화층(22)의 굴절률과 유기 발광층(40)의 굴절률의 차는 복수의 미립자(21)의 굴절률과 제1 전극(30)의 굴절률과 차 및 복수의 미립자(21)의 굴절률과 유기 발광층(40)의 굴절률의 차보다 작다. 그러므로, 광이 중간층(20)에 도입되기 쉽다. 예를 들면, 고 굴절률 커플링 층 등을 별도로 제공할 필요가 없으며, 평탄화층(22)이 그 기능을 수행할 것이다. 또한, 복수의 미립자(21)는 산란 및/또는 굴절에 의해 광의 방향을 바꾸므로, 넓은 파장 범위의 광에서 효과를 얻을 수 있다. 즉, 백색광의 광 추출 효율을 간단한 구성으로 향상시킬 수 있다.
실시 형태에서, 복수의 미립자(21)의 평균의 직경은, 예를 들면, 200 나노미터(nm) 이상 1.5 마이크로미터(μm) 이하이다. 그러므로, 백색광의 방향을 산란 및/또는 굴절에 의해 효율적으로 바꿀 수 있다. 직경은, 예를 들면, 전자 현미경 사진 이미지 등으로부터 얻어질 수 있다.
직경이 200 nm 미만의 경우에는, 산란 및 굴절의 효과가 작아진다. 또한, 직경이 1.5 μm보다 크면, 예를 들면, 중간층(20)의 상면의 평탄성을 양호하게 하는 것이 곤란해진다. 직경이 커짐에 따라 평탄화층(22)의 두께를 두껍게 하면, 평탄화층(22)이 크랙되기 쉬울 것이다.
복수의 미립자(21)의 평균의 직경은, 예를 들면, 600 nm 이상 900 nm 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 범위의 직경의 미립자(21)를 이용함으로써, 특히 높은 광 추출 효율이 얻어지고, 또한, 평탄화층(22)에서의 크랙 등의 발생을 억제하기 용이하다.
예를 들면, 복수의 미립자(21)의 평균의 직경은 가시광의 파장 이상으로 설정된다. 이에 의해, 산란 및 굴절에 대해 큰 효과가 얻어진다.
중간층(20)의 두께(예를 들면, 두께 t1과 두께 t2의 합)은 6 μm 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 크랙 등의 발생이 억제된다. 중간층(20)의 두께는 3 μm 이하인 것이 특히 바람직하다. 크랙 등의 발생이 특히 억제된다.
복수의 미립자(21)에는, 예를 들면, 유기물을 이용할 수 있다. 미립자(21)가 유기물인 경우에는, 미립자(21)의 열적 특성(예를 들면, 열팽창 계수)이 평탄화층(22)의 열적 특성의 값에 근사하다. 그러므로, 유기 전계 발광 소자의 제조 및 사용 중에 있어서의 열적 부하에 대한 내성이 향상된다.
복수의 미립자(21)에는, 예를 들면, 폴리스티렌(예를 들면, 굴절률=1.6)을 이용할 수 있다. 이에 의해, 입경을 비교적 균일하게 하기 쉽다.
복수의 미립자(21)에는, 예를 들면, 무기물을 이용할 수 있다. 예를 들면, 복수의 미립자(21)는 산화 규소를 포함할 수 있다. 즉, 미립자(21)로서 실리카(예를 들면, 굴절률=1.5)를 이용할 수 있다. 또한, 복수의 미립자(21)로서 산화 티타늄(예를 들면, 굴절률=2.7)을 이용할 수 있다. 미립자(21)가 무기물인 경우에는, 평탄화층(22)의 굴절률과 미립자(21)의 굴절률의 차를 크게 하는 것이 용이할 수 있다. 이에 의해, 광 추출 효율이 쉽게 향상된다.
후술하는 바와 같이, 복수의 미립자(21)의 각각의 표면을, 예를 들면, 4급(quaternary) 암모늄 양이온으로 개질할 수 있다. 이에 의해, 복수의 미립자(21)를 자기 조직화적으로 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 부착시킬 수 있다.
복수의 미립자(21)의 각각은, 예를 들면, 구형 또는 회전 타원 형상을 갖는다. 그러나, 실시 형태는 이것에 한하지 않는다. 미립자(21)는 임의의 형상을 가질 수 있다. 복수의 미립자(21) 각각이 구형 또는 회전 타원 형상을 갖는 경우에는, 복수의 미립자(21)의 밀도(충전율)를 증가시킬 수 있고, 광 추출 효율의 향상이 쉬우므로, 이것이 더 바람직하다.
평탄화층(22)에는, 예를 들면, 폴리실록산계 수지(예를 들면, 굴절률=1.78)가 이용된다. 그러나, 실시 형태는 이것에 한하지 않고, 평탄화층(22)에 이용되는 재료는 임의적이다. 평탄화층(22)은 필러(filler) 등의 수지 이외의 성분을 포함해도 좋다.
도 1b에 나타낸 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(110)에서는, 실질적으로 모든 복수의 미립자(21)가 투명 기판(10)의 상면에 접촉하고 있다. 즉, 1층의 복수의 미립자(21)가 제공된다. 그러나, 실시 형태는 이것에 한하지 않고, 일부의 미립자(21)는 투명 기판(10)의 상면에 접촉하지 않아도 좋다.
도 3a 및 도 3b는 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자의 구성을 예시하는 모식적 단면도이다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(111a)에서는, 복수의 미립자(21) 중의 일부가 투명 기판(10)으로부터 이격되어 있다. 이 예에서는, 일부의 미립자(21)에서, 두께 방향을 따라 2개의 미립자(21)가 겹쳐있다. 중간층(20) 중에서, 복수의 미립자(21)를 포함하는 부분(예를 들면, 하측 부분(20l))의 두께 t1은 미립자(21)의 직경의 약 2배이다.
*도 3b에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자(111b)에서는, 일부의 미립자(21)에서는, 두께 방향을 따라 약 3개의 미립자가 겹쳐있다. 중간층(20) 중에서, 복수의 미립자(21)를 포함하는 부분(예를 들면, 하측 부분(20l))의 두께 t1은 미립자(21)의 직경의 약 3배이다.
실시 형태에서, 복수의 미립자(21)는 투명 기판(10)에 부착된다. 이에 의해, 크랙이 발생하기 곤란할 정도로 평탄화층(22)을 얇게 했을 경우에도, 평탄화층(22)의 상면의 평탄성이 쉽게 향상된다. 그러나, 복수의 미립자(21) 모두가 반드시 투명 기판(10)에 접할 필요는 없다. 예를 들면, 제조 조건의 변동으로 인해, 복수의 미립자(21) 중 많은 부분이 투명 기판(10) 위에 부착될 수 있고, 일부의 미립자(21)는 다른 미립자(21)에 접촉하면서 투명 기판(10)으로부터 이격될 수 있다.
예를 들면, 중간층(20) 중에서, 복수의 미립자를 포함하는 부분의 두께(예를 들면, 하측 부분(20l)의 두께 t1)는 복수의 미립자(21)의 평균 직경의 4배 이하이다. 중간층(20) 중에서, 복수의 미립자를 포함하는 부분의 두께가 복수의 미립자(21)의 평균 직경의 3배 이하인 것이 더 바람직하다.
이하, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법의 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 예시하는 공정 순서의 모식적 단면도이다.
이 예에서는, 복수의 미립자(21)로서 직경이 약 200 nm의 폴리스티렌 입자가 이용된다. 이 폴리스티렌 입자의 표면은 4급 암모늄 양이온으로 개질된다.
도 4a에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 복수의 미립자(21)를 부착한다. 예를 들면, 폴리스티렌 입자를 포함하는 용액을 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 도포한다. 미립자(21)는 투명 기판(10)의 대전 극성 과는 상이한 극성으로 대전하고 있다. 그러므로, 미립자(21)는 투명 기판(10)의 주면(10a)에 부착되고, 복수의 미립자(21)는 서로 분리된다. 이에 의해, 거의 1층의 복수의 미립자(21)가 투명 기판(10)의 주면(10a)에 부착된다.
복수의 미립자(21)를 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 부착시키는 방법으로서, 스핀 코트(spin-coat)법, 딥 코트(dip-coat)법, 침지법 및 메니스커스 인쇄법 등의 도포 방법을 이용할 수 있다.
도 4b에 나타낸 바와 같이, 복수의 미립자(21)가 부착된 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 평탄화층(22)을 형성할 재료를 도포한다. 예를 들면, 평탄화층(22)으로서, 나노 필러(filler) 함유의 폴리실록산 수지가 이용된다. 그 후, 이 용액을 경화시켜서 평탄화층(22)을 얻는다. 이에 의해, 중간층(20)이 얻어진다. 평탄화층(22)을 형성할 용액의 도포에는, 스핀 코트법, 딥 코트법, 침지법 및 메니스커스 인쇄법 등의 임의 원하는 방법을 이용할 수 있다.
그 후, 중간층(20) 위에, 제1 전극(30), 유기 발광층(40) 및 제2 전극(50)을 순차 형성한다. 이에 의해, 유기 전계 발광 소자가 얻어진다.
도 5a 및 도 5b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 구성을 예시하는 전자 현미경 사진 이미지이다.
도 5a는 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 복수의 미립자(21)를 부착시킨 후의 시료의 이미지이다. 이 이미지는 Z축 방향을 따라 촬상되었다. 도 5b는 복수의 미립자(21)가 부착된 투명 기판(10) 위에 평탄화층(22)을 형성할 재료를 도포해서 중간층(20)을 형성한 후의 단면의 전자 현미경 사진 이미지이다.
도 5a에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(10)에 복수의 미립자(21)가 거의 1층으로 부착되어 있다. 그러나, 제조 조건의 변동이나 미립자(21)의 응집 등에 의해, 약 3개 높이의 미립자가 덩어리로 되어 있는 부분도 있다.
복수의 미립자(21)의 위치는 랜덤이다. 이와 같이, 실시 형태에서는, Z축(투명 기판(10)으로부터 제2 전극(50)을 향하는 방향의 축)을 따라 보았을 때, 복수의 미립자(21)는 랜덤하게 배열되어 있다.
도 5b에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(10)의 주면(10a)에 복수의 미립자(21)가 부착되어 있다. 또한, 도 5b에서는, 전자 현미경 촬영용 시료를 준비하기 위해 시료를 분단할 때의 미립자(21)(폴리스티렌 입자)가 늘여진 형상이 촬영되어 있다.
이상과 같이, 실시 형태에서, 복수의 미립자(21)를 투명 기판(10)에 부착시키는 방법으로서, 미립자(21)의 자기 조직화가 이용된다. 이에 의해, 대면적의 투명 기판(10) 위에 복수의 미립자(21)를 간편하게 부착시킬 수 있다. 이에 의해, 특히, 대면적에서, 광 추출 효율이 높은 유기 전계 발광 소자를 높은 생산성 및 낮은 비용으로 제조할 수 있다.
이하에서는 이러한 방법에 의해 제조한 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110s) 및 제1 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자의 특성에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 유기 전계 발광 소자의 특성을 예시하는 그래프이다.
도 6에는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110s) 및 제1 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119a)의 특성의 측정 결과를 나타내고 있다. 유기 전계 발광 소자(110s)에서는, 투명 기판(10)으로서 유리 기판을 이용하였고, 미립자(21)로서 직경이 200 nm인 폴리스티렌 구를 이용하였고, 평탄화층(22)으로서 폴리실록산계 수지를 이용하였고, 제1 전극(30)으로서 ITO 막을 이용하였고, 유기 발광층(40)으로서 Ir 착체를 포함한 층을 이용하였고, 제2 전극(50)으로서 알루미늄 막을 이용했다. 유기 전계 발광 소자(119a)의 구성은 중간층(20)(미립자(21) 및 평탄화층(22))을 제공하지 않은 것을 제외하고는, 유기 전계 발광 소자(110)의 구성과 같다. 도 6의 횡축은 전류 밀도 CD이다. 도 6의 종축은 외부 양자 효율 EQE를 얻을 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110s)에서는, 제1 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119a)보다 높은 외부 양자 효율 EQE가 얻어진다.
이하, 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자에서, 미립자(21)의 충전율 및 외부 양자 효율 EQE의 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 7a 내지 도 7f는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자에서의 미립자의 배열을 예시하는 모식적 평면도이다.
이들 도면은 투명 기판(10)의 주면(10a) 상에서의 복수의 미립자(21)의 배열을 예시하고 있다. 이들 도면은 Z축을 따라 보았을 때의 평면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 복수의 미립자(21)가 격자 배열하고 있을 경우에 대응하고, 도 7e 및 도 7f는 복수의 미립자(21)가 육방 세밀(hexagonal close-packed) 배열하고 있을 경우에 대응한다. 이들 도면에서는, 복수의 미립자(21) 간격이 서로 상이한 경우가 예시되어 있다. 이들의 도면에서, 미립자(21)는 직경 L을 갖는 구인 것으로 한다.
여기서, 미립자(21)의 충전율 FR을 정의한다. 충전율 FR은 Z축을 따라 보았을 때 투명 기판(10)의 주면(10a)의 단위 면적에 대한, 복수의 미립자(21)의 면적의 비이다. 여기서, 복수의 미립자(21)의 면적은 Z축에 대해 수직인 평면 상으로 사영했을 때의 복수의 미립자(21)의 면적이다.
도 7a에 나타낸 바와 같이, 복수의 미립자(21)가 격자 배열하고, 미립자(21)끼리 서로 접하는 경우에는, 복수의 미립자(21) 중심끼리 사이의 거리는 L이다. 이때의 충전율 FR은 78.5%가 된다.
도 7b, 도 7c 및 도 7d에 나타낸 바와 같이, 복수의 미립자(21)가 격자 배열되고, 복수의 미립자(21) 중심끼리 사이의 거리가 1.2L, 1.5L 및 2L 일 때의 충전율 FR는 각각 54.5%, 34.9% 및 19.6%이다.
도 7e에 나타낸 바와 같이, 복수의 미립자(21)가 육방 세밀 배열되고, 복수의 미립자(21) 끼리 접촉하고 있을 때의 충전율 FR는 90.6%이다.
도 7f에 나타낸 바와 같이, 복수의 미립자(21)가 육방 세밀 배열되고, 복수의 미립자(21)의 제2 근접 거리가 2L 일 때의 충전율 FR는 22.7%이다.
이들 배열을 상정하고, 미립자(21)의 굴절률과 평탄화층(22)의 굴절률을 바꾸어서 광 추출 효율을 광선 추적 시뮬레이션에 의해 얻었다. 이때, 복수의 미립자(21) 각각은 투명 기판(10)의 주면(10a)에 접하는 것으로 한다.
도 8a 및 도 8b는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 특성을 예시하는 그래프이다.
도 8a는 복수의 미립자(21)의 굴절률 n1이 1.5의 경우에 대응한다. 이 값은 미립자(21)가 실리카일 경우에 대응한다. 도 8b는 복수의 미립자(21)의 굴절률 n1이 1.6의 경우에 대응한다. 이 값은 미립자(21)가 폴리스티렌일 경우에 대응한다. 이들의 그래프에서, 횡축은 충전율 FR이다. 종축은 외부 양자 효율 EQE이다. 이들 그래프에서는, 평탄화층(22)의 굴절률 n2를 1.7 내지 2.0의 범위에서 변화시켰을 때의 광 추출 효율 EQE가 예시되어 있다. 이때의 외부 양자 효율 EQE는 소자의 내부 양자 효율이 1일 때의 값이다.
또한, 이들 도면에서는, 제5 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119f)의 특성이 예시되어 있다. 제5 참고 예에서는, 평탄화층(22)은 제공되지만, 미립자(21)는 제공되지 않는다. 이 시뮬레이션에서는, 미립자(21), 평탄화층(22) 및 투명 기판(10)을 포함한 구성에서의 외부 양자 효율에 주목하였으며, 내부 양자 효율을 1로 하였기 때문에, 도 6에 예시한 측정값과는 외부 양자 효율의 값이 상이하다.
도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이, 미립자(21)를 이용하지 않은 제5 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119f)에서는, 외부 양자 효율 EQE는 약 0.17로 낮았다.
이에 반하여, 미립자(21)를 이용한 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(110)에서는, 외부 양자 효율 EQE는 0.2 이상으로 높았다. 또한, 충전율 FR이 높을수록, 외부 양자 효율 EQE도 높아진다. 실용적으로는, 충전율 FR이 0.2 이상인 경우에, 참고 예에 비해 충분히 높은 외부 양자 효율 EQE를 얻을 수 있다. 즉, 실시 형태에서, 충전율 FR은 20% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 충전율 FR이 약 0.6 이상이면, 외부 양자 효율 EQE는 거의 일정하게 된다. 즉, 실시 형태에서, 충전율 FR은 60% 이상인 것이 더 바람직하다. 실용적으로는, 충전율 FR은 40% 이상 70% 이하로 설정된다.
예를 들면, 도 4a 및 도 4b에 관해서 설명한 제조 방법을 이용할 경우, 미립자(21)는 자기 조직적으로 투명 기판(10)에 부착된다. 이 방법을 이용할 경우, 미립자(21) 중 대부분이 투명 기판(10)에 접하면서 다른 미립자(21)에 접하는 상태를 형성하지만, 이는, 양산시의 생산성을 고려하면 곤란할 수 있다. 이 경우에는, 충전율 FR이, 예를 들면, 0.2 이상이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 충전율 FR이 예를 들면, 0.6 이상이 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 실질적으로 충분히 높은 외부 양자 효율 EQE가 얻어진다.
도 5a 및 도 5b에 예시한 구체 예에서는, 충전율 FR은 35.3%이다.
도 9는 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자의 구성을 예시하는 모식적 단면도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 다른 유기 전계 발광 소자(112)에서는, 투명 기판(10)의 중간층(20)과는 반대측의 면 상에 마이크로렌즈 층(11)이 제공되어 있다.
이러한 구성을 갖는 유기 전계 발광 소자의 예로서, 도 6에 관해서 설명한 유기 전계 발광 소자(110s)에 마이크로렌즈 층(11)을 적용하여 유기 전계 발광 소자(112s)를 제조했다. 마찬가지로, 제1 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119a)에, 마이크로렌즈 층(11)을 적용하여 유기 전계 발광 소자(119g)(제6 참고 예)를 제조했다.
도 10은 유기 전계 발광 소자의 특성을 예시하는 그래프이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 마이크로렌즈 층(11)이 제공된 제6 참고 예에 따른 유기 전계 발광 소자(119g)보다, 마이크로렌즈 층(11)이 제공된 유기 전계 발광 소자(112s)의 외부 양자 효율 EQE가 높다. 또한, 유기 전계 발광 소자(112s)는 유기 전계 발광 소자(110s)에 비해, 높은 외부 양자 효율 EQE를 얻을 수 있다.
실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자는, 예를 들면, 조명 장치, 디스플레이 등에 이용되는 평면 광원(조명 장치의 일종) 등에 응용될 수 있다.
도 11은 실시 형태에 따른 조명 장치의 구성을 예시하는 모식적 투시도이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 조명 장치(130)는 유기 전계 발광 소자 및 전원(120)을 포함한다. 이 유기 전계 발광 소자로서, 실시 형태에 따른 임의의 유기 전계 발광 소자를 이용할 수 있다. 이 도면에서는, 유기 전계 발광 소자(110)를 이용하는 경우가 예시되어 있다.
이미 설명한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(110)는 투명 기판(10), 중간층(20), 제1 전극(30), 유기 발광층(40) 및 제2 전극(50)을 포함한다. 전원(120)은 제1 전극(30) 및 제2 전극(50)에 접속된다. 전원(120)은 유기 발광층(40)에 흐르는 전류를 공급한다.
*조명 장치(130)는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자를 이용하므로, 광 추출 효율이 높다. 이에 의해, 에너지 효율이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 12는 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 본 제조 방법에서는, 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 투명 기판(10)의 대전 극성과는 다른 극성으로 대전된 복수의 미립자(21)를 부착시킨다(단계 S110). 예를 들면, 도 4a에 관해서 설명한 바와 같이, 복수의 미립자(21)로서, 표면이 4급 암모늄 양이온으로 개질된 미립자를 이용한다. 복수의 미립자(21)가 투명 기판(10)의 대전 극성과는 다른 극성으로 대전됨으로써, 미립자(21)는 투명 기판(10)의 주면(10a)에 부착되고, 복수의 미립자(21)는 서로 분리되려고 한다. 이에 의해, 거의 1층의 복수의 미립자(21)가 투명 기판(10)의 주면(10a)에 부착된다. 즉, 미립자(21)의 자기 조직화가 이용된다.
그리고, 복수의 미립자(21)를 덮는 표면이 평탄하게 되도록, 복수의 미립자(21)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 평탄화층(22)을 형성한다(단계 S120). 평탄화층(22)은 투명하다.
이어서, 평탄화층(22) 위에 제1 전극(30)을 형성한다(단계 S130). 또한, 제1 전극(30) 위에 유기 발광층(40)을 형성한다(단계 S140). 그리고, 유기 발광층(40) 위에 제2 전극(50)을 형성한다(단계 S150).
이에 의해, 대면적의 투명 기판(10) 위에 복수의 미립자(21)를 간편하게 부착시킬 수 있다. 이로써, 특히, 대면적의 광 추출 효율이 높은 유기 전계 발광 소자를 높은 생산성 및 낮은 비용으로 제조할 수 있다.
실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조 방법은 이것에 한하지 않는다. 예를 들면, 평탄화층(22)을 형성할 수지에 복수의 미립자(21)를 분산시킨 수지액을 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 도포하여 중간층(20)을 형성해도 된다. 예를 들면, 폴리실록산 수지에 실리카 미립자를 혼합한 용액을 투명 기판(10) 상에 스핀 코트함으로써 중간층(20)을 형성할 수 있다. 이때도, 투명 기판(10)의 주면(10a) 위에 대략 1층의 미립자(21)가 부착된다.
실시 형태에 따르면, 광 추출 효율이 높은 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법이 제공된다.
또한, 본원 명세서에서, "수직" 및 "평행"은 엄밀한 수직 및 엄밀한 평행뿐 만아니라, 예를 들면, 제조 공정에서의 변동 등을 포함하는 것이다. 실질적으로 수직 및 실질적으로 평행하면 된다.
이상, 구체 예를 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 이들의 구체 예로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 유기 전계 발광 소자에 포함되는 투명 기판, 중간층, 제1 전극, 유기 발광층 및 제2 전극 등, 및 조명 장치에 포함되는 전원 등의 각 구성요소의 구성에 관해서는, 통상의 기술자가 공지의 범위로부터 적절히 선택하는 것에 의해 본 발명을 마찬가지로 실시하고, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.
또한, 각 구체 예 중 임의 2개 이상의 구성요소를 기술적으로 가능한 범위에서 결합한 것도, 본 발명의 요지를 포함하는 한 본 발명의 범위에 포함된다.
기타, 본 발명의 실시 형태로서 전술한 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법을 기초로 하고, 통상의 기술자가 적절히 설계 변경해서 실시할 수 있는 모든 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법도, 본 발명의 요지를 포함하는 한, 본 발명의 범위에 속한다.
기타, 본 발명의 사상의 범주에서, 통상의 기술자라면, 각종의 변경 예 및 수정 예에 상도할 수 있는 것이며, 그것들 변경 예 및 수정 예에 대해서도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명했지만, 이것들의 실시 형태는, 예로서 제시한 것으로, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니다. 이들 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능해서, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
10 : 투명 기판, 10a : 주면, 11 : 마이크로렌즈 층, 20 : 중간층, 20l : 하측 부분, 20u : 상측 부분, 21 : 미립자, 22 : 평탄화층, 27 : 중간층, 27a : 저 굴절율부, 27b : 고 굴절률부, 28 : 중간층, 28a : 저굴절율층, 28b : 산란체, 28c : 고굴절률 커플링층, 29 : 중간층, 29a : 미립자, 29b : 매트릭스, 30 : 제1 전극, 39 : 단락 방지층, 40 : 유기 발광층, 41 : 제1 층, 42 : 제2 층, 43 : 발광부, 50 : 제2 전극, 110, 110s, 111a, 111b, 112, 112s, 119a, 119c, 119d, 119e, 119f, 119g : 유기 전계 발광 소자, 120 : 전원, 130 : 조명 장치, CD : 전류밀도, EQE : 외부 양자 효율, FR : 충전율, L : 직경、n1, n2 : 굴절률、t1, t2 : 두께

Claims (18)

  1. 유기 전계 발광 소자로서,
    주면을 갖는 투명 기판,
    상기 주면 위에 부착되는 복수의 미립자 및 상기 복수의 미립자를 덮고 상기 복수의 미립자의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는 투명한 평탄화층을 포함하는 중간층,
    상기 중간층 위에 제공된 투명한 제1 전극,
    상기 제1 전극 위에 제공된 유기 발광층 및
    상기 유기 발광층 위에 제공된 제2 전극
    을 포함하고,
    상기 투명 기판으로부터 상기 제2 전극을 향하는 제1 방향을 따라 보았을 때의 상기 주면의 단위 면적에 대한, 상기 제1 방향에 수직인 평면 상으로 사영했을 때의 상기 복수의 미립자의 면적 비는 40% 이상 70% 이하인, 유기 전계 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자는 상기 유기 발광층으로부터 방출된 광의 방향을 산란 및 굴절 중 적어도 어느 하나에 의해 변화시키는, 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자의 평균 직경은 200 나노미터 이상 1.5 마이크로미터 이하인, 유기 전계 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자의 평균 직경은 600 나노미터 이상 900 나노미터 이하인, 유기 전계 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중간층의 두께는 6 마이크로미터 이하인, 유기 전계 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극은 반사성인, 유기 전계 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중간층 중에서 상기 복수의 미립자를 포함하는 부분의 두께는, 상기 복수의 미립자의 평균 직경의 4배 이하인, 유기 전계 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중간층 중에서 상기 복수의 미립자를 포함하지 않는 상측 부분의 두께는, 상기 중간층 중에서 상기 복수의 미립자를 포함하는 하측 부분의 두께보다 두꺼운, 유기 전계 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유기 발광층으로부터 방출되는 광은 백색광인, 유기 전계 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자는 유기물로 만들어지는, 유기 전계 발광 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자는 무기물로 만들어지는, 유기 전계 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자는 실리카 또는 산화 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 미립자의 표면은 4급(quaternary) 암모늄 양이온으로 개질되는, 유기 전계 발광 소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 평탄화층은 폴리실록산 수지를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 평탄화층의 굴절률과 상기 제1 전극의 굴절률의 차 및 상기 평탄화층의 굴절률과 상기 유기 발광층의 굴절률의 차는, 상기 복수의 미립자의 굴절률과 상기 제1 전극의 굴절률의 차 및 상기 복수의 미립자의 굴절률과 상기 유기 발광층의 굴절률의 차보다 작은, 유기 전계 발광 소자.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 평탄화층은 수지로 이루어지는, 유기 전계 발광 소자.
  17. 유기 전계 발광 소자의 제조 방법으로서,
    투명 기판의 주면에, 상기 투명 기판의 대전 극성과는 다른 극성으로 대전된 복수의 미립자를 부착시키는 단계,
    평탄화층을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 미립자를 덮어 상기 평탄화층의 표면이 평탄하게 되도록 상기 복수의 미립자의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 투명한 평탄화층을 형성하는 단계,
    상기 평탄화층 위에 투명한 제1 전극을 형성하는 단계,
    상기 제1 전극 위에 유기 발광층을 형성하는 단계 및
    상기 유기 발광층 위에 제2 전극을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 투명 기판으로부터 상기 제2 전극을 향하는 제1 방향을 따라 보았을 때의 상기 주면의 단위 면적에 대한, 상기 제1 방향에 수직인 평면 상으로 사영했을 때의 상기 복수의 미립자의 면적 비는 40% 이상 70% 이하인, 유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
  18. 주면을 갖는 투명 기판, 상기 주면에 부착되는 복수의 미립자 및 상기 복수의 미립자를 덮고 상기 복수의 미립자의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는 투명한 평탄화층을 포함하는 중간층, 상기 중간층 위에 제공된 투명한 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 제공된 유기 발광층 및 상기 유기 발광층 위에 제공된 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자의 제조 방법으로서,
    상기 평탄화층을 형성하는 수지에 상기 복수의 미립자를 분산시킨 수지액을 상기 투명 기판의 상기 주면 위에 도포하는 단계
    를 포함하고,
    상기 투명 기판으로부터 상기 제2 전극을 향하는 제1 방향을 따라 보았을 때의 상기 주면의 단위 면적에 대한, 상기 제1 방향에 수직인 평면 상으로 사영했을 때의 상기 복수의 미립자의 면적 비는 40% 이상 70% 이하인,
    유기 전계 발광 소자의 제조 방법.
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