KR20140115261A - 발광 모듈 및 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공한다. 또는, 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공한다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공한다.
투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료로 향하여 창 재료보다 높은 굴절률을 갖는 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층을 갖는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 발광 소자와 중첩되는 두꺼운 부분 및 상기 두꺼운 부분을 따라서 얇은 부분을 포함한다. 또한, 광 투과층, 광학 접합층 및 창 재료가 광 투과층으로부터 창 재료로 향하여 굴절률이 저하되도록 배치된다.
투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료로 향하여 창 재료보다 높은 굴절률을 갖는 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층을 갖는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 발광 소자와 중첩되는 두꺼운 부분 및 상기 두꺼운 부분을 따라서 얇은 부분을 포함한다. 또한, 광 투과층, 광학 접합층 및 창 재료가 광 투과층으로부터 창 재료로 향하여 굴절률이 저하되도록 배치된다.
Description
본 발명은 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명은 프로세스(process), 머신(machine), 매뉴팩처(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 이들을 구동시키는 방법, 또는 이들을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 발광 소자와 기능층을 갖는 발광 모듈, 상기 발광 모듈을 갖는 발광 장치에 관한 것이다.
제 1 기판 위에 제공된 제 1 전극과, 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 상기 제 1 전극과의 사이에 끼운 제 2 전극과, 상기 제 2 전극 위에 액상의 재료로 형성된 희생층을, 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 갖는 구성이 알려져 있다(특허문헌 1).
에너지 효율이 좋은 발광 모듈이 요구되고 있다. 또는 신뢰성이 높은 발광 모듈이 요구되고 있다.
본 발명의 일 형태는 상술한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로 이루어진 것이다. 따라서, 신규한 발광 모듈을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는, 신규한 발광 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 이들 외의 과제는 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 명확해지는 것이며 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 이들 외의 과제가 추출될 수 있다.
본 발명의 일 형태는, 투광성을 갖는 창 재료(window material)와, 창 재료로 향하여 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층을 갖는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 포함하고, 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고 얇은 부분은 두꺼운 부분보다 얇으며 두꺼운 부분을 따라서 제공된다. 또한, 발광 소자는 상부 전극, 상부 전극과 중첩되는 하부 전극, 및 상부 전극과 하부 전극에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 구비한다. 또한, 광학 접합층은 발광성 유기 화합물을 포함한 층의 굴절률 이상의 굴절률, 또한 창 재료의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는다.
상기 본 발명의 일 형태인 발광 모듈은, 렌즈상으로 정형(整形)된 곡면(연속된 미끄러운 표면을 갖는 곡면)이 광학 접합층의 두꺼운 부분과 얇은 부분의 경계에 포함되도록 구성된다. 이로써, 광학 접합층이 발광 영역의 단부를 따라서 렌즈상으로 정형되고, 정형된 광학 접합층은 발광 영역의 단부로부터 사출되는 빛을 창 재료로 향한다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료로 향하여 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층과, 발광 소자를 둘러싸는 격벽을 구비하는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 포함하고, 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고, 얇은 부분은 두꺼운 부분보다 얇으며 두꺼운 부분을 따라서 제공된다. 또한, 발광 소자는 상부 전극, 상부 전극과 중첩되는 하부 전극, 및 상부 전극과 하부 전극에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 구비한다. 또한, 격벽은, 하단이 하부 전극에 접촉하고 측면이 발광성 유기 화합물을 포함한 층에 접촉하고, 또한 발광 소자가 빛을 사출하는 방향으로 향하여 넓어진 개구와, 발광성 유기 화합물을 포함한 층의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는다.
상기 본 발명의 일 형태인 발광 모듈은, 발광 소자가 빛을 사출하는 방향으로 향하여 넓어진 개구를 구비하는 격벽을 포함하여 구성된다. 이로써, 발광성 유기 화합물을 포함한 층으로부터 사출되는 빛은 격벽 내부에 진입되기 어려워지고 창 재료로 향하게 된다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료로 향하여 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층을 구비하는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 포함하고, 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고, 얇은 부분은 두꺼운 부분보다 얇으며 두꺼운 부분을 따라서 제공된다. 또한, 발광 소자는 상부 전극, 상부 전극과 중첩되는 하부 전극, 및 상부 전극과 하부 전극에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 구비한다. 또한, 광학 접합층은 발광성 유기 화합물을 포함한 층의 굴절률보다 낮고 창 재료의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖고, 또한 광학 접합층은 창 재료 측으로 향하여 굴절률이 저하되도록 배향된 복굴절을 갖는 재료를 포함한다.
이로써, 광학 접합층이 발광 영역의 단부를 따라서 렌즈상으로 정형되고, 정형된 광학 접합층은 발광 영역의 단부로부터 사출되는 빛을 창 재료로 향한다. 또한, 광 투과층과 광학 접합층의 굴절률의 차(差) 및 광학 접합층과 창 재료의 굴절률의 차를 저감시킬 수 있다. 이로써, 발광 소자가 사출하는 빛은 광학 접합층으로 진입되기 쉽게 되고, 또한 광학 접합층으로부터 창 재료로 진입되기 쉽게 된다.
결과적으로 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 발광 소자가 400㎛2 이상 3500㎛2 미만, 바람직하게는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 구비한다. 또한, 얇은 부분이 발광 영역의 단부를 따라서 제공되는 상기 발광 모듈이다.
발광 영역의 단부로부터 사출되고 창 재료로 향하지 않아 소실되는 빛이 있다. 발광 소자가 사출하는 모든 빛에 대하여 발광 영역의 단부로부터 소실되는 빛이 차지하는 비율은 발광 영역의 면적이 작을수록 높아진다. 또한, 발광 영역의 단부를 따라서 광학 접합층을 렌즈상으로 정형할 수 있다. 렌즈상으로 정형된 광학 접합층은 발광 영역의 단부로부터 소실되는 빛을 창 재료로 향할 수 있다. 이로써, 빛을 창 재료로부터 추출하는 효율을 높이는 효과가 발광 영역의 면적이 작을수록 현저하게 된다.
결과적으로, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료로 향하여 광 투과층으로부터 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이의 광학 접합층을 구비하는 발광 모듈이다. 그리고, 광학 접합층은 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 포함하고, 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고, 얇은 부분은 두꺼운 부분보다 얇으며 두꺼운 부분을 따라서 제공된다. 또한, 발광 소자는 상부 전극, 상부 전극과 중첩되는 하부 전극, 및 상부 전극과 하부 전극에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 구비하고, 창 재료는 1.5 이상 1.65 이하의 굴절률을 갖는다. 또한, 광 투과층은 발광 소자의 상부 전극으로서도 기능하며 1.7 이상 2.1 이하의 굴절률을 갖는다. 또한, 광학 접합층은 1.5보다 높고 3.0 이하의 굴절률을 갖는다.
이로써, 발광 소자가 사출하는 빛이 광학 접합층으로 진입되기 쉽게 되고, 또한 광학 접합층으로부터 창 재료로 진입되기 쉽게 된다. 결과적으로, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 상광(常光) 또는 이상(異常)광 중 한쪽의 굴절률이 1.65 이하, 다른 쪽의 굴절률이 1.75 이상인 액정이 광학 접합층에 포함되는, 상기 발광 모듈이다.
이로써, 광 투과층과 광학 접합층의 굴절률의 차 및 광학 접합층과 창 재료의 굴절률의 차를 저감시킬 수 있다. 또한, 광학 접합층 중 창 재료에 접촉하는 측에 있는 영역의 굴절률을 광 투과층에 접촉하는 측에 있는 영역의 굴절률과 다른 것으로 할 수 있다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 광학 접합층이 액정을 포함하고, 광 투과층과 광학 접합층 사이에 광학 접합층에 접촉하는 제 1 배향막을 갖는 상기 발광 모듈이다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 광학 접합층이 액정을 포함하고 광학 접합층과 창 재료 사이에 광학 접합층에 접촉하는 제 2 배향막을 갖는 상기 발광 모듈이다.
이로써, 광 투과층과 광학 접합층의 굴절률의 차 및 광학 접합층과 창 재료의 굴절률의 차를 저감시킬 수 있다. 또한, 광학 접합층의 적어도 한쪽 측의 굴절률을 배향막을 사용하여 제어할 수 있다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 발광 모듈을 복수로 구비하는 발광 장치이다.
상기 본 발명의 일 형태인 발광 장치는, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 복수로 포함하여 구성된다. 이 결과, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 EL층이란 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 제공된 층을 말하는 것이다. 따라서, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 발광 물질인 유기 화합물을 포함한 발광층은 EL층의 일 형태이다.
또한, 본 명세서에 있어서, 물질 A를 다른 물질 B로 이루어지는 매트릭스 중에 분산하는 경우, 매트릭스를 구성하는 물질 B를 호스트 재료라고 부르고, 매트릭스 중에 분산되는 물질 A를 게스트 재료라고 부르는 것으로 한다. 또한, 물질 A와 물질 B는 각각 단일의 물질이라도 좋고 2종 이상의 물질들의 혼합물이라도 좋은 것으로 한다.
또한, 본 명세서 중에서, 발광 장치란 화상 표시 디바이스, 또는 광원(조명 장치를 포함함)을 말한다. 또한, 발광 장치에 커넥터, 예를 들어 FPC(Flexible Printed Circuit) 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TCP의 끝에 프린트 배선판이 제공된 모듈, 또는 발광 소자가 형성된 기판에 COG(Chip On Glass) 방식에 의하여 IC(집적 회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 신규한 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신규한 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태에 관한 발광 모듈의 구성을 설명한 도면.
도 2는 실시형태에 관한 발광 모듈의 구성을 설명한 도면.
도 3은 실시형태에 관한 광학 접합층의 두꺼운 부분과 얇은 부분이 빛에 미치는 효과를 설명한 개념도.
도 4는 실시형태에 관한 발광 장치를 설명한 도면.
도 5는 실시형태에 관한 발광 장치를 설명한 도면.
도 6은 실시형태에 관한 발광 소자를 설명한 도면.
도 7은 실시형태에 관한 전자 기기를 설명한 도면.
도 8은 실시형태에 관한 발광 모듈의 구성을 설명한 도면.
도 9는 실시형태에 관한 발광 장치의 제작 방법을 설명한 모식도.
도 10은 실시예에 관한 발광 패널이 구비하는 발광 소자의 구성을 설명한 도면.
도 11은 실시예에 관한 발광 패널의 전류 효율을, 비교예에 관한 발광 패널의 전류 효율과 비교한 결과를 설명한 도면.
도 12는 실시형태에 관한 발광 장치의 제작 방법을 설명한 모식도.
도 2는 실시형태에 관한 발광 모듈의 구성을 설명한 도면.
도 3은 실시형태에 관한 광학 접합층의 두꺼운 부분과 얇은 부분이 빛에 미치는 효과를 설명한 개념도.
도 4는 실시형태에 관한 발광 장치를 설명한 도면.
도 5는 실시형태에 관한 발광 장치를 설명한 도면.
도 6은 실시형태에 관한 발광 소자를 설명한 도면.
도 7은 실시형태에 관한 전자 기기를 설명한 도면.
도 8은 실시형태에 관한 발광 모듈의 구성을 설명한 도면.
도 9는 실시형태에 관한 발광 장치의 제작 방법을 설명한 모식도.
도 10은 실시예에 관한 발광 패널이 구비하는 발광 소자의 구성을 설명한 도면.
도 11은 실시예에 관한 발광 패널의 전류 효율을, 비교예에 관한 발광 패널의 전류 효율과 비교한 결과를 설명한 도면.
도 12는 실시형태에 관한 발광 장치의 제작 방법을 설명한 모식도.
<본 발명의 일 형태가 해결할 수 있는 과제 예>
고체 발광 소자가 알려져 있다. 고체 발광 소자는 대기보다 높은 굴절률을 갖는 영역으로부터 빛을 사출한다.
고체 발광 소자의 내부에서 생성된 빛을 대기 중에 효율적으로 추출하기 위하여, 빛의 경로에 존재하는 계면에서 전반사의 조건이 만족되기 어려워지도록 할 필요가 있다. 구체적으로는, 고체 발광 소자로부터 빛을 추출하는 층(본 명세서에서 광 투과층이라고 함)의 굴절률이 고체 발광 소자의 내부의 굴절률 이상인 구성이 바람직하다. 이로써, 발광 소자가 사출하는 빛은 광 투과층으로 효율적으로 진입할 수 있다.
그러나 광 투과층의 굴절률이 대기의 굴절률보다 높으면 광 투과층과 대기의 계면에서 전반사의 조건이 만족되기 쉬워진다.
또한, 의도하지 않은 불순물이 발광 소자로 확산되지 않도록 하기 위하여 또는 불필요한 외력이 발광 소자에 가해지지 않도록 하기 위하여, 예를 들어 투광성을 갖는 창 재료 등을 상기 발광 소자의 빛 사출 측과 중첩시켜 제공하는 경우가 있다.
상기 구성에 있어서도, 창 재료의 굴절률이 대기의 굴절률보다 높으면 창 재료와 대기의 계면에서 전반사의 조건이 만족되기 쉬워진다.
<본 발명의 일 형태>
그래서 상기 과제를 해결하기 위하여 발광 소자가 빛을 사출하는 층과 발광 소자를 밀봉하는 창 재료의 굴절률의 차에 착안하였다. 이하에서 설명하는 실시형태에는, 발광 소자와 창 재료 사이에 제공하는 광학 접합층의 구성에 대하여 창작된 본 발명의 일 형태가 포함된다.
상기 본 발명의 일 형태인 발광 모듈은, 투광성을 갖는 창 재료와, 창 재료보다 높은 굴절률을 갖는 광 투과층으로부터 창 재료로 향하여 빛을 사출하는 발광 소자와, 창 재료와 광 투과층 사이에 광학 접합층을 구비한다. 그리고, 상기 광학 접합층은 발광 소자와 중첩되는 두꺼운 부분 및 상기 두꺼운 부분을 따라서 얇은 부분을 포함한다.
이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛은 광학 접합층으로 진입되기 쉽게 되고, 또한 광학 접합층으로부터 창 재료로 진입되기 쉽게 된다. 이로써, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
실시형태에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 형태 및 상세한 사항은 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 다양하게 변경될 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에서 제시하는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구성에 대하여 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1의 (A)는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구조를 도시한 상면도이고, 도 1의 (B)는 도 1의 (A) 중 절단선 XA-YA 부분의 단면을 포함한 발광 모듈 구조를 도시한 측면도이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450A)은, 투광성을 갖는 창 재료(440)와, 창 재료(440)로 향하여 광 투과층(422)으로부터 빛을 사출하는 발광 소자(420)와, 창 재료(440)와 광 투과층(422) 사이의 광학 접합층(430)을 갖는다(도 1의 (B) 참조).
그리고 광학 접합층(430)은 두꺼운 부분(432) 및 얇은 부분(431)을 포함하고, 두꺼운 부분(432)은 발광 소자(420)와 중첩되고, 얇은 부분(431)은 두꺼운 부분(432)보다 얇으며 두꺼운 부분(432)을 따라서 제공된다.
또한, 발광 소자(420)는 상부 전극(422a), 상부 전극(422a)과 중첩되는 하부 전극(421), 및 상부 전극(422a)과 하부 전극(421)에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)을 구비한다. 또한, 상부 전극(422a)과 보호층(422b)의 적층체를 광 투과층(422)에 사용하는 경우를 예시하지만, 상부 전극(422a)만 사용하여 광 투과층(422)을 구성하여도 좋다.
그리고, 광학 접합층(430)은, 창 재료(440)의 굴절률보다 높고 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)의 굴절률 이상의 굴절률을 갖는다.
발광 모듈(450A)은 렌즈상으로 정형된 곡면을 광학 접합층의 두꺼운 부분과 얇은 부분의 경계에 포함하도록 구성된다. 이로써, 광학 접합층(430)이 발광 영역의 단부를 따라서 렌즈상으로 정형되고, 이 정형된 광학 접합층(430)이 발광 영역의 단부로부터 사출되는 빛을 창 재료로 향한다.
또한, 광학 접합층(430)은 광 투과층(422)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖기 때문에 발광 소자(420)가 사출하는 빛을 광 투과층(422)으로부터 효율적으로 추출할 수 있다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 발광 모듈(450A)은 지지 기판(410) 위에 형성된 발광 소자(420)를 구비한다. 발광 소자(420)는 도시된 화살표 방향으로 빛을 사출한다(도 1의 (B) 참조). 또한, 하부 전극(421)에 전력을 공급할 수 있는 배선(415)이 지지 기판(410) 위에 제공된다. 또한, 하부 전극(421)에 전력을 공급할 수 있는 개폐 회로가 하부 전극(421)과 중첩되는 위치에 제공되어도 좋다.
광학 접합층(430)은 두꺼운 부분(432)과 얇은 부분(431)을 포함한다. 발광 소자(420)가 빛을 사출하는 방향에 있어서, 얇은 부분(431)의 두께(431g)는 두꺼운 부분(432)의 두께(432g)보다 얇다.
격벽(418)은 발광 소자(420)와 중첩되는 개구부와, 발광 소자(420)의 단부를 따라서 볼록부를 갖는다. 이로써, 얇은 부분(431)이 격벽(418)과 창 재료(440) 사이에 형성되고, 두꺼운 부분(432)이 발광 소자(420)와 중첩되는 위치에 형성된다(도 1의 (A) 참조). 격벽(418)에서는, 렌즈상으로 정형된 곡면(연속된 미끄러운 표면을 갖는 곡면)이 광학 접합층(430)의 두꺼운 부분(432)과 얇은 부분(431) 사이에 형성된다. 즉, 광학 접합층(430)은 격벽(418)의 경사를 따라서 렌즈상으로 정형된다. 또한, 격벽(418)은 발광 소자(420)를 둘러싸도록 형성되면 좋다.
격벽(418)은 지지 기판(410)에 제공된다.
또한, 격벽을 창 재료(440)에 제공하여도 좋고, 이 경우에는 얇은 부분(431)이 격벽과 지지 기판(410) 사이에 형성된다. 또한, 2개의 격벽은 서로 대향하도록 지지 기판(410)과 창 재료(440)에 제공하여도 좋고, 이 경우에는 얇은 부분이, 대향하는 격벽의 사이에 형성된다.
또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450A)의 발광 소자(420)는, 400㎛2 이상 3500㎛2 미만, 바람직하게는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 구비하고, 얇은 부분(431)은 발광 영역의 단부를 따라서 제공된다. 또한, 발광 영역의 면적이란 발광이 추출되는 방향으로부터 관찰한 면적을 말한다.
발광 영역(423e)의 단부로부터 사출되며 창 재료(440)로 향하지 않아 소실되는 빛이 있다(소실되는 빛을 도 3의 (A) 중 점선의 화살표로 나타냈음). 발광 소자(420)가 사출하는 모든 빛에 대하여 발광 영역(423e)의 단부로부터 소실되는 빛이 차지하는 비율은 발광 영역(423e)의 면적이 작을수록 높아진다. 한편, 발광 모듈(450A)의 발광 영역(423e)의 단부를 따라서 얇은 부분(431)을 형성함으로써 광학 접합층(430)의 얇은 부분(431)과 두꺼운 부분(432) 사이에 렌즈상의 곡면(430L)을 정형할 수 있다. 렌즈상으로 정형된 광학 접합층(430)은 발광 영역(423e)의 단부로부터 소실되는 빛을 창 재료(440)로 향할 수 있다(도 3의 (A) 중 실선의 화살표로 나타냈음). 이로써, 빛을 창 재료로부터 추출하는 효율을 높이는 효과는 발광 영역의 면적이 작을수록 현저하게 된다.
예를 들어 발광 영역의 면적은 바람직하게는 1500㎛2 미만, 더 바람직하게는 1300㎛2 이하, 더 바람직하게는 1100㎛2 이하, 더 바람직하게는 1000㎛2 이하, 더 바람직하게는 900㎛2 이하이다.
이로써, 발광 영역의 면적이 작을수록 빛을 창 재료로부터 추출하는 효율을 높이는 효과가 현저해진다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구성에 적용할 수 있는 것을 예시하여 설명한다.
≪투광성을 갖는 창 재료에 사용할 수 있는 것≫
투광성을 갖는 창 재료(440)는, 발광 소자(420)가 사출하여 광 투과층(422)을 투과한 빛의 일부를 투과시킨다.
창 재료(440)로서는, 의도하지 않은 불순물이 발광 소자(420)로 확산되는 현상을 막을 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 수증기의 투과율이 하루 당 1×10-5(g/㎡) 이하인 것이 바람직하고, 1×10-6(g/㎡) 이하인 것이 더 바람직하다.
창 재료(440)로서는, 불필요한 외력이 발광 소자(420)에 가해지는 현상을 막기 위하여 보다 강성(剛性)이 높은 것이 바람직하다. 예를 들어 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)의 강성보다 높은 강성을 갖는 것이 바람직하다.
창 재료(440)는, 1.5 이상 1.65 이하의 굴절률을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 창 재료(440)는 표면에 요철을 가져도 좋다. 창 재료(440)에 제공되는 요철로서는, 예를 들어 빛을 산란시키는 구조 외에, 모스-아이(moth-eye) 구조를 적용할 수 있다. 또한, 본 발광 모듈을 표시 장치에 적용하는 경우에, 요철의 크기를 표시가 흐려지지 않을 정도로 하면 좋다.
빛을 산란시키는 구조의 구체적인 예로서는, 마이크로 렌즈, 피라미드 구조 외에, 블라스트 가공법, 프로스트(frost) 가공법을 이용하여 형성된 요철 등을 들 수 있다. 또한, 표면에 요철이 형성된 필름 등을 창 재료(440)에 접합시켜도 좋다.
창 재료(440) 중 광학 접합층(430)에 접촉하는 측의 표면에 제공된 요철은 다양한 각도를 가져 광학 접합층(430)에 접촉한다. 이로써, 전반사의 조건이 만족되기 어려워지고, 광 투과층(422)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 광학 접합층(430)을 사용하는 경우에 특히 빛을 효율적으로 추출할 수 있다.
창 재료(440) 중 빛을 추출하는 측(예를 들어 대기)의 표면에 제공된 요철은, 다양한 각도에서 창 재료(440) 내부를 진행하는 빛과 교차된다.
그러므로, 창 재료(440)를 끼우는 2개의 계면에서 빛의 전반사가 반복되는 조건이 만족되기 어려워진다. 결과적으로, 발광 소자(420)가 사출하는 빛을 발광 모듈(450A) 외부에 효율적으로 추출할 수 있다.
창 재료(440)에 사용할 수 있는 재료로서, 유리, 무기(無機)막, 수지판, 또는 수지 필름, 또는 이들 중에서 선택된 복수의 재료를 사용한 적층체 또는 복합체를 들 수 있다.
구체적으로는, 무알칼리 글라스, 소다 석회 글라스, 칼리 유리(potash glass), 또는 크리스털 글라스 등의 유리를 사용할 수 있다.
금속 산화물막, 금속 질화물막 또는 금속 산질화물막 등의 무기막, 또는 이들 중에서 선택된 복수의 막을 사용한 적층막을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산질화 실리콘, 또는 알루미나막 등을 적용할 수 있다.
폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지 등의 수지, 또는 이들 중에서 선택된 복수의 수지를 사용한 복합체를 사용할 수 있다.
또한, 창 재료(440)는 판상, 필름상, 또는 렌즈상으로 정형되어도 좋다.
≪광 투과층에 사용할 수 있는 것≫
광 투과층(422)은 발광 소자(420)가 창 재료(440)로 향하여 사출하는 빛을 투과시킨다.
발광 소자(420)의 상부 전극(422a)과 보호층(422b)의 적층체가 발광 모듈(450A)의 광 투과층(422)에 사용된다.
보호층(422b)에 적용할 수 있는 재료로서, 무기막, 또는 유기막, 또는 이들의 적층체 등을 들 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물막, 금속 질화물막, 수지 등을 들 수 있다.
또한, 광 투과층(422)은 발광 소자(420)의 상부 전극으로서도 기능할 수 있다. 이 경우에는 광 투과층(422)은 도전성을 갖는다.
도전성을 갖는 광 투과층(422)에 사용할 수 있는 재료로서는, 금속 산화물막 또는 빛을 투과시킬 정도로 얇은 금속막 등의 도전성을 갖는 막, 또는 이들을 사용한 적층체 등을 들 수 있다.
예를 들어, 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연, 산화 주석, 산화 아연, 또는 알루미늄 또는 갈륨을 포함한 산화 아연 등의 막, 또는 이들을 구성하는 원소를 포함한 금속 산화물막, 또는 이들의 적층막 등을 사용할 수 있다.
예를 들어 은 또는 마그네슘 은 합금 등의 금속막, 또는 이들의 적층막 등을 두께 5㎚ 이상 25㎚ 이하의 두께로 사용할 수 있다.
광 투과층(422)의 굴절률은 발광 소자(420)의 발광 영역의 굴절률과 같은 정도인 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 투과층(422)의 굴절률은 1.7 이상 2.1 이하인 것이 바람직하다.
≪발광 소자에 사용할 수 있는 것≫
발광 소자(420)는 광 투과층(422)으로부터 창 재료(440)로 향하여 빛을 사출한다.
발광 소자(420)는 반도체층을 갖고, 이 반도체층 내에서 정공과 전자가 재결합함으로써 빛을 사출하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 발광 다이오드, 구체적으로는 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL라고도 함) 소자를 사용할 수 있다.
발광 소자(420)로서 유기 일렉트로루미네선스 소자가 사용되는 경우, 예를 들어 상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(422), 상부 전극과 중첩되는 하부 전극(421), 및 상부 전극과 하부 전극(421) 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)이 구비된다.
또한, 발광 소자(420)에 적용할 수 있는 발광 소자의 구성에 대해서는 실시형태 5에서 상세하게 설명한다.
≪광학 접합층에 사용할 수 있는 것≫
광학 접합층(430)에는 발광 소자(420)가 사출하는 빛에 대하여 1.5보다 높고 3.0 이하의 굴절률을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 유기 재료, 액정 재료, 또는 고분자 재료를 적용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지, 또는 이들 중에서 선택된 복수의 수지를 사용한 복합체를 사용할 수 있다.
＜변형예 1＞
본 실시형태의 변형예에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구성에 대하여 도 8을 참조하면서 설명한다.
도 8의 (A)는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구조를 도시한 상면도이다. 도 8의 (B)는 도 8의 (A) 중 절단선 XC-YC 부분을 도시한 단면도이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450C)은, 투광성을 갖는 창 재료(440)와, 창 재료(440)로 향하여 광 투과층(422)으로부터 빛을 사출하는 발광 소자(420)와, 창 재료(440)와 광 투과층(422) 사이의 광학 접합층(430)과, 발광 소자(420)를 둘러싸는 격벽(418)을 갖는다.
그리고 광학 접합층(430)은 두꺼운 부분(432) 및 얇은 부분(431)을 포함하고, 두꺼운 부분(432)은 발광 소자(420)와 중첩되고, 얇은 부분(431)은 두꺼운 부분(432)보다 얇으며 두꺼운 부분(432)을 따라서 제공된다.
또한, 발광 소자(420)는 상부 전극(422a), 상부 전극(422a)과 중첩되는 하부 전극(421), 및 상부 전극(422a)과 하부 전극(421)에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)을 구비한다.
또한, 발광 소자(420)의 상부 전극(422a)과 보호층(422b)이 적층된 적층체를 광 투과층(422)에 적용할 수 있다.
또한, 격벽(418)은, 하단이 하부 전극(421)에 접촉하고, 측면(418s)이 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)에 접촉하고, 또한 발광 소자(420)가 빛을 사출하는 방향으로 향하여 넓어진 개구부와, 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는다.
격벽(418)은 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)의 굴절률 n(EL)보다 낮은 굴절률 n(D)을 가지므로, 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)의 발광 영역(423e)으로부터 사출되는 빛은 격벽(418) 내부로 진입하기 어렵다. 또한, 격벽(418)은 발광 소자(420)가 빛을 사출하는 방향으로 향하여 넓어진 개구를 가지므로 그 개구의 측면(418s)에서 반사된 빛은 창 재료(440)로 향한다.
이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
격벽(418)의 개구의 형상에 대하여 도 8의 (B)에 도시된 단면을 참조하면서 설명한다. 단면에서 창 재료(440) 측의 개구의 길이 418h(2)는 하부 전극(421) 측의 개구의 길이 418h(1)에 비하여 길다. 그러므로 격벽(418)의 개구부의 측면이 테이퍼 형상이 된다.
광 투과층(422) 위의 광학 접합층(430)의 굴절률 n(LC)이 클수록 발광 소자(420)가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있다(도 8의 (C) 참조). 특히, 광학 접합층(430)이 광 투과층(422)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 경우, 각도 θ1로 광 투과층(422)으로 입사하는 빛은 각도 θ1보다 작은 각도 θ2로 광 투과층(422)으로부터 광학 접합층(430)으로 진입한다. 또한, 광학 접합층(430)의 굴절률 n(LC)이 격벽(418)의 굴절률 n(D)보다 높은 구성이 바람직하다.
격벽(418)의 측면은 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)에 접촉하고, 유기 화합물을 포함한 층(423)이 사출하는 빛의 일부는 격벽(418) 내부로 진입한다. 이 결과, 빛의 일부가 미광(迷光)이 되어 외부에 추출할 수 없게 되는 경우가 있다.
한편, 격벽(418)의 굴절률 n(D)을 작게 하면 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)이 사출하는 빛을, 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423) 측에 유도할 수 있다. 또한, 격벽(418)에 바람직하게 사용할 수 있는 재료로서는 굴절률이 1.5 이상 1.7 이하인 재료를 들 수 있다.
특히, 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)으로부터 상부 전극(422a)으로 향하여 비스듬하게 입사되는 빛을 효율적으로 추출할 수 있다. 또한, 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)에 바람직하게 사용할 수 있는 재료로서는 굴절률이 1.65 이상 1.9 이하인 재료를 들 수 있다.
<변형예 2>
또한, 본 실시형태에서의 다른 변형예는, 창 재료가 1.5 이상 1.65 이하의 굴절률을 갖는 점 및 광학 접합층(430)이 1.5보다 높고 3.0 이하의 굴절률을 갖는 점이 도 1을 사용하여 설명한 상기 발광 모듈과 다르고, 이 외는 같은 구성을 구비한다. 따라서, 상기와 마찬가지로 도 1을 사용하면서 다른 변형예의 구성을 이하에서 설명한다.
투광성을 갖는 창 재료(440)와, 창 재료(440)로 향하여 광 투과층(422)으로부터 빛을 사출하는 발광 소자(420)와, 창 재료(440)와 광 투과층(422) 사이의 광학 접합층(430)을 갖는 발광 모듈이다.
광학 접합층(430)은 두꺼운 부분(432) 및 얇은 부분(431)을 포함하고, 두꺼운 부분(432)은 발광 소자(420)와 중첩되고, 얇은 부분(431)은 두꺼운 부분(432)보다 얇으며 두꺼운 부분(432)을 따라서 제공된다.
발광 소자(420)는 상부 전극(422a), 상부 전극(422a)과 중첩되는 하부 전극(421), 및 상부 전극(422a)과 하부 전극(421)에 끼워진 발광성 유기 화합물을 포함한 층(423)을 구비한다.
창 재료는 1.5 이상 1.65 이하의 굴절률을 갖고, 광 투과층(422)은 발광 소자의 상부 전극으로서도 기능하며 1.7 이상 2.1 이하의 굴절률을 갖고, 광학 접합층(430)은 1.5보다 높고 3.0 이하의 굴절률을 갖는다.
이로써, 발광 소자(420)가 사출하는 빛이 광학 접합층(430)으로 진입되기 쉽게 되고, 또한 광학 접합층(430)으로부터 창 재료(440)로 진입되기 쉽게 된다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구성에 대하여 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2의 (A)는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구조를 도시한 상면도이고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A) 중 절단선 XB-YB 부분의 단면을 포함한 발광 모듈 구조를 도시한 측면도이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450B)은, 투광성을 갖는 창 재료(440)와, 창 재료(440)로 향하여 광 투과층(422)으로부터 빛을 사출하는 발광 소자(420)와, 창 재료(440)와 광 투과층(422) 사이의 광학 접합층(430B)을 갖는다(도 2의 (B) 참조).
그리고 광학 접합층(430B)은 두꺼운 부분(432B) 및 얇은 부분(431B)을 포함하고, 두꺼운 부분(432B)은 발광 소자(420)와 중첩되고, 얇은 부분(431B)은 두꺼운 부분(432B)보다 얇으며 두꺼운 부분(432B)을 따라서 제공된다.
또한, 광학 접합층(430B)은 광 투과층(422)의 굴절률보다 낮고 창 재료(440)의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖고, 또한 광학 접합층(430B)은 창 재료(440) 측으로 향하여 굴절률이 저하되도록 배향된 복굴절을 갖는 재료를 포함하는, 발광 모듈이다.
이로써, 광학 접합층(430B)은 발광 영역의 단부를 따라서 렌즈상으로 정형되고 이 정형된 광학 접합층(430B)이 발광 영역의 단부로부터 사출되는 빛을 창 재료(440)로 향한다. 또한, 발광 소자(420)가 사출하는 빛이 광학 접합층(430B)으로 진입되기 쉽게 되고, 또한 광학 접합층(430B)으로부터 창 재료(440)로 진입되기 쉽게 된다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450B)의 발광 소자(420)는 400㎛2 이상 3500㎛2 미만, 바람직하게는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 구비하고, 얇은 부분(431B)이 발광 영역의 단부를 따라서 제공된다.
발광 영역(423e)의 단부로부터 사출되며 창 재료(440)로 향하지 않아 소실되는 빛이 있다(소실되는 빛을 도 3의 (B) 중 점선의 화살표로 나타냈음). 발광 소자(420)가 사출하는 모든 빛에 대하여 발광 영역(423e)의 단부로부터 소실되는 빛이 차지하는 비율은 발광 영역의 면적이 작을수록 높아진다. 한편, 발광 모듈(450B)의 발광 영역(423e)의 단부를 따라서 얇은 부분(431B)을 형성함으로써 광학 접합층(430B)의 얇은 부분(431B)과 두꺼운 부분(432B) 사이에 렌즈상의 곡면을 정형할 수 있다. 렌즈상으로 정형된 광학 접합층(430B)은 발광 영역(423e)의 단부로부터 소실되는 빛을 창 재료(440)로 향할 수 있다(도 3의 (B) 중 실선의 화살표로 나타냈음). 이로써, 빛을 창 재료로부터 추출하는 효율을 높이는 효과는 발광 영역의 면적이 작을수록 현저해진다.
또한, 광학 접합층(430B)에 포함되는 복굴절을 갖는 재료는, 격벽(418) 또는/및 격벽(448)이 제공됨으로써 배향이 제어된다. 이로써, 굴절률이 변화되는 영역이 광학 접합층의 두꺼운 부분(432B)과 얇은 부분(431B)의 경계에 형성되고 발광 영역의 단부로부터 소실되는 빛을 창 재료로 향할 수 있다.
이로써, 발광 영역의 면적이 작을수록 빛을 창 재료로부터 추출하는 효율을 높이는 효과가 현저해진다. 이 결과, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 같은 빛을 적은 전력으로 추출할 수 있어 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 쓸데없는 전력으로 인한 발열이 억제되므로 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
본 실시형태에서 설명하는 발광 모듈(450B)은, 액정을 포함한 광학 접합층(430B)과, 제 1 배향막(435a)과, 제 2 배향막(435b)을 갖는 점 이외는 실시형태 1에서 설명한 발광 모듈(450A)과 같은 구성을 갖는다(도 1의 (B) 및 도 2의 (B) 참조).
본 실시형태에서는 액정을 포함한 광학 접합층(430B)과, 제 1 배향막(435a)과, 제 2 배향막(435b)에 대하여 상세하게 설명하고, 기타 구성은 실시형태 1에 기재된 설명을 원용한다.
발광 모듈(450B)의 광학 접합층(430B)은 1.65 이하 및 1.75 이상의 복굴절을 갖는 액정을 포함한다.
그래서, 제 2 배향막(435b)에 접촉하는 광학 접합층(430B)의 굴절률을 제 1 배향막(435a)에 접촉하는 광학 접합층(430B)의 굴절률과 다르게 할 수 있다.
또한, 광학 접합층(430B)에 포함되는 액정은, 리브로서 기능하는 격벽(418) 또는/및 격벽(448)에 의하여 배향이 제어된다. 그러므로, 굴절률이 연속적으로 변화되는 영역이 광학 접합층의 두꺼운 부분(432B)과 얇은 부분(431B)의 경계에 형성되고 발광 영역의 단부로부터 소실되는 빛을 창 재료로 향할 수 있다.
결과적으로, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 발광 모듈(450B)은, 광학 접합층(430B)에 액정이 포함되고, 광 투과층(422)과 광학 접합층(430B) 사이에 광학 접합층(430B)에 접촉하는 제 1 배향막(435a)을 갖는다.
제 1 배향막(435a)은, 광 투과층(422)에 접촉하는 측의 광학 접합층(430B)에 포함되는 액정의 배향을 광 투과층(422)의 굴절률과의 차가 0.5 이하가 되도록 제어한다.
또한, 발광 모듈(450B)은, 광학 접합층(430B)에 액정이 포함되고, 광학 접합층(430B)과 창 재료(440) 사이에 광학 접합층(430B)에 접촉하는 제 2 배향막(435b)을 갖는다.
제 2 배향막(435b)은, 창 재료(440)에 접촉하는 측의 광학 접합층(430B)에 포함되는 액정의 배향을 창 재료(440)의 굴절률과의 차가 0.5 이하가 되도록 제어한다.
또한, 제 1 배향막(435a)과 제 2 배향막(435b)에 끼워진 광학 접합층(430B)에 포함되는 액정은, 광학 접합층(430B)의 굴절률이 광 투과층(422) 측으로부터 창 재료(440)로 향하여 점점 저하되도록 배향된다.
이로써, 광학 접합층(430B)의 적어도 한쪽 측 또는 양쪽 측의 굴절률을, 배향막을 사용함으로써 제어할 수 있다. 이 결과, 간단하게 또는 수율 좋게, 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 소비 전력이 저감된 발광 모듈을 제공할 수 있다. 또는, 신뢰성이 개선된 발광 모듈을 제공할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 구성에 적용할 수 있는 것을 예시하여 설명한다.
≪복굴절을 갖는 재료≫
광학 접합층(430B)에 사용할 수 있는 복굴절을 갖는 재료로서는, 발광 소자(420)가 사출하는 빛에 대하여 1.65 이하 및 1.75 이상의 복굴절을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 수지 또는 액정을 사용할 수 있다.
네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 스멕틱 액정, 디스코틱 액정, 서모트로픽 액정, 리오트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC), 강유전 액정, 반강유전 액정, 주쇄형 액정, 측쇄형 고분자 액정, 바나나형 액정 등의 액정, 또는 이들 액정과 키랄제 등의 혼합 재료를 사용할 수 있다.
≪배향막≫
제 1 배향막(435a) 또는 제 2 배향막(435b)에 적용할 수 있는 막으로서는, 복굴절을 갖는 재료를 배향하는 것이라면 좋다. 예를 들어, 극성을 표면에 갖는 막, 극성을 갖는 치환기를 표면에 갖는 막, 입체 구조를 표면에 갖는 막, 규칙적인 입체 구조를 표면에 갖는 막 등을 적용할 수 있다.
예를 들어 러빙법을 수행함으로써 복굴절을 갖는 재료의 배향을 제어할 수 있는 막을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 소수(疎水)성 치환기를 포함한 폴리이미드막 등의 배향막을 적용할 수 있다. 또한, 소수성 치환기로서는, 알킬기, 불소를 포함한 치환기 등을 들 수 있다.
빛을 정해진 방향으로부터 조사함으로써 복굴절을 갖는 재료의 배향을 제어할 수 있는 막을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 아조벤젠(azobenzene) 유도체나 폴리비닐신나메이트 등을 포함한 폴리이미드막 등의 배향막을 적용할 수 있다.
정해진 방향으로부터 증착된 재료가 복굴절을 갖는 재료의 배향을 제어할 수 있는 막을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 실리콘 등의 증착막을 적용할 수 있다.
특히 바람직하게는, 폴리이미드, 폴리이미드아미드, 폴리아미산(polyamic acid), 아크릴 등의 수지 재료 등을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구성에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4의 (A)는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구조를 도시한 상면도이고, 도 4의 (B)는 도 4의 (A) 중 절단선 E-F 부분의 단면을 포함한 발광 장치의 구조를 도시한 측면도이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
<발광 장치>
본 실시형태에서 설명하는 발광 장치(500)는 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 설명하는 발광 모듈을 복수로 갖는다.
발광 장치(500)는 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈(예를 들어, 550B, 550G, 및 550R)을 복수로 포함하여 구성된다. 그 결과, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있거나, 또는 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다.
또한, 발광 장치(500)는, 서로 인접되는 복수의 발광 모듈(550B, 550G, 및 550R)과, 발광 모듈을 구동시키는 구동 회로(580)를 구비한다.
구동 회로(580)는 복수의 발광 모듈을 구동시킬 수 있다. 구동 회로(580)는 예를 들어 정상 전류를 공급할 수 있다.
≪발광 모듈의 구성≫
발광 모듈(550B, 550G, 또는 550R)은 지지 기판(510), 창 재료(540), 광학 접합층(530) 및 격벽(518)을 구비한다. 또한, 발광 모듈의 구성에 대해서는 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 설명을 참작할 수 있다.
발광 모듈(550B, 550G, 또는 550R)은 각각 발광 소자(520B, 520G, 또는 520R)를 구비한다.
발광 소자(520B, 520G, 또는 520R)는, 가시광을 반사하는 하부 전극(521B, 521G, 또는 521R), 상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(522), 및 이들 사이에 2개의 발광 유닛(523a, 523b) 및 이 2개의 발광 유닛에 끼워진 중간층(524)을 구비한다.
상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(522)은 연속되는 하나의 전극이며, 복수의 하부 전극과 중첩되도록 제공된다. 또한, 상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(522)은 복수로 분할되어도 좋고, 그 분할된 상부 전극 각각이 하나 또는 복수의 하부 전극과 중첩되도록 제공되는 구성이라도 좋다.
발광성 유기 화합물을 포함한 층(523)은 발광 유닛(523a, 523b) 및 발광 유닛(523a, 523b)에 끼워진 중간층(524)을 구비한다.
격벽(518)은, 인접되는 발광 소자들 사이에 제공된다. 격벽(518)은 절연성을 가지며, 하부 전극과 중첩되는 위치에 개구부를 갖는다. 그리고, 광학 접합층(530)에 두꺼운 부분 및 얇은 부분을 형성한다.
<변형예>
본 실시형태의 변형예에서는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구성에 대하여 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5의 (A)는 본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구조를 도시한 상면도이고, 도 5의 (B)는 도 5의 (A) 중 절단선 A-B 부분 및 C-D 부분의 단면을 포함한 발광 장치의 구조를 도시한 측면도이다. 도 5의 (C)는 도 5의 (A) 중 절단선 E-F 부분의 단면을 포함한 발광 장치의 구조를 도시한 측면도이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
본 실시형태의 변형예에서 설명하는 발광 장치(500B)는, 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 설명하는 발광 모듈을 복수로 갖는다. 또한, 발광 소자를 포함한 발광 모듈이 동일한 지지 기판(510) 위에 복수로 제공되어 있는 것을 발광 패널(590)이라고 한다. 또한, 지지 기판(510)과 창 재료(540)에는 가요성을 갖는 재료, 광학 접합층(530)에는 유동성을 갖는 재료를 적용할 수 있다. 이로써, 예를 들어 곡면을 따라서 만곡시키거나 또는 말 수 있는 플렉시블 발광 장치를 제공할 수 있다.
발광 장치(500B)는, 특정한 파장의 빛을 다른 파장의 빛보다 투과시키기 쉬운 층(예를 들어 컬러 필터(541G) 등)을, 발광 소자(예를 들어 발광 소자(520G)) 중 빛을 추출하는 측에 구비하는 발광 모듈(예를 들어 발광 모듈(550G))을 갖는다.
≪발광 패널의 구성≫
발광 패널(590)은 지지 기판(510)과, 지지 기판(510) 위의 표시부(501)를 갖는다. 또한, 표시부(501)에는 복수의 화소(502)가 매트릭스 형상으로 배치된다(도 5의 (A) 참조).
화소(502)에는 복수(예를 들어 3개)의 부화소가 제공된다. 또한, 각 부화소는 발광 모듈과 화소 회로를 구비한다. 또한, 발광 모듈은 발광 소자를 구비하고, 상기 발광 소자는 화소 회로에 전기적으로 접속된다.
발광 패널(590)은 리드 배선(508)을 구비한다. 리드 배선(508)은 외부 입력 단자로부터 입력되는 신호를 표시부(501)에 공급할 수 있다(도 5의 (B) 참조).
발광 패널(590)은, FPC(509)가 전기적으로 접속되는 외부 입력 단자를 구비한다. FPC(509)는 화상 신호 또는 동기 신호 등을 외부 입력 단자에 공급할 수 있다.
발광 패널(590)은 도면 중의 화살표 방향(창 재료(540) 측)으로 빛을 사출하여 화상을 표시한다(도 5의 (B) 참조).
발광 패널(590)은 표시부(501)와 구동 회로의 일부가 제공된 지지 기판(510)을 구비한다. 구체적으로는 소스 측 구동 회로부(503s) 및 게이트 측 구동 회로부(503g)가 제공된다.
예를 들어, n채널형 트랜지스터(513)와 p채널형 트랜지스터(514)를 조합한 CMOS 회로를 소스 측 구동 회로부(503s)에 적용할 수 있다. 또한, 다양한 CMOS 회로, PMOS 회로 또는 NMOS 회로를 적용할 수 있다.
≪1 밀봉 구조≫
실재(505)는 발광 패널(590)의 지지 기판(510)과 창 재료(540)를 접합시킨다. 발광 소자(예를 들어 520G)가 지지 기판(510), 창 재료(540) 및 실재(505)로 둘러싸인 영역에 밀봉된다.
발광 소자가 빛을 사출하는 광 투과층(522)과 창 재료(540) 사이에 광학 접합층(530)을 갖는다. 또한, 지지 기판(510)과 창 재료(540) 사이에 불순물(대표적으로는 물 및/또는 산소)을 흡착하는 흡착재(예를 들어 건조제 등)를 제공하여도 좋다.
지지 기판(510), 창 재료(540) 및 실재(505)에 사용되는 재료로서는, 대기 중의 불순물(대표적으로는 물 및/또는 산소)을 될 수 있는 한 투과시키지 않는 재료인 것이 바람직하다. 에폭시계 수지나 글라스 프릿 등을 실재(505)에 사용할 수 있다.
≪2 화소의 구성≫
화소(502)의 구성에 대하여 도 5의 (B) 및 (C)를 참조하면서 설명한다.
화소(502)는 청색을 나타내는 광 B를 사출하는 부화소(502B), 녹색을 나타내는 광 G를 사출하는 부화소(502G), 적색을 나타내는 광 R을 사출하는 부화소(502R)를 구비한다.
각각 부화소는 화소 회로와 발광 모듈을 구비한다.
화소 회로는 지지 기판(510) 위에 형성된다.
부화소(502G)는 발광 모듈(550G)과, 스위칭용 트랜지스터(511) 및 전류 제어용 트랜지스터(512)를 구비한 화소 회로를 갖는다. 또한, 트랜지스터(511) 등 위에, 절연층(516)과 함께 격벽(518)을 형성하여도 좋다.
트랜지스터의 채널이 형성되는 영역에는 다양한 반도체를 사용할 수 있다. 예를 들어 비정질 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 비정질 실리콘, 폴리실리콘, 단결정 실리콘 외에, 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다.
절연층(516)은 절연성을 갖는 층이며, 단일 층이라도 좋고 복수 층의 적층이라도 좋다. 또한, 절연층(516)의 재료로서는, 트랜지스터(511) 등의 구조에서 유래하여 생기는 단차를 평탄화할 수 있는 재료나, 트랜지스터(511) 등으로 불순물이 확산되는 현상을 억제할 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
≪3 발광 모듈≫
발광 패널(590)은 발광 모듈을 구비한다(도 5의 (C) 참조).
발광 모듈은 발광 소자 외에, 미소 공진기(마이크로 캐비티라고도 함)나 컬러 필터 등의 광학 소자를 가져도 좋다.
미소 공진기를 발광 모듈에 제공하면, 발광 소자가 사출하는 빛으로부터 특정의 파장의 빛을 효율적으로 추출할 수 있다. 또한, 컬러 필터를 발광 모듈에 제공함으로써 불필요한 빛을 흡수시킬 수 있다.
≪3.1 미소 공진기≫
반사막, 반투과·반(半)반사막, 및 반사막과 반투과·반반사막 사이에 제공된 광학 조정(調整)층이 미소 공진기를 구성한다.
미소 공진기 사이에 발광 소자를 제공하면, 반투과·반반사막으로부터 특정한 파장의 빛을 효율적으로 추출할 수 있다.
광학 조정층은 반사막과 반투과·반반사막의 거리를 조정하는 층이다. 광학 조정층의 두께를 조정함으로써 미소 공진기로부터 추출하는 빛의 파장을 조절할 수 있다.
광학 조정층에 사용할 수 있는 재료로서는, 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전막 외에, 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 적용할 수 있다.
발광 패널(590)의 발광 소자는, 하부 전극이 반사막으로서도 기능하고 상부 전극이 반투과·반반사막으로서도 기능하는 구성을 갖는다.
또한, 반사막 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전막을 적층한 적층막을 하부 전극으로서 사용함으로써, 반사막과 광학 조정층이 일체가 된 하부 전극으로 하여도 좋다.
발광 소자(520B), 발광 소자(520G) 및 발광 소자(520R)는 공통의 상부 전극을 구비한다. 또한, 상부 전극은 반투과·반반사막으로서 기능하고, 또한 발광 모듈(550B), 발광 모듈(550G), 및 발광 모듈(550R)의 광 투과층(522)으로서도 기능한다.
≪3.2 발광 소자≫
발광 소자(520B), 발광 소자(520G), 및 발광 소자(520R)는 모두 하부 전극과 상부 전극 사이에 제 1 발광 유닛(523a), 제 2 발광 유닛(523b), 및 제 1 발광 유닛(523a)과 제 2 발광 유닛(523b) 사이의 중간층(524)을 포함한다.
또한, 발광 소자의 구성에 대해서는 실시형태 4에서 상세하게 설명한다.
≪3.3. 격벽≫
격벽(518)은, 인접되는 발광 소자들 사이에 제공된다. 격벽(518)은 절연성을 갖는 층이고, 하부 전극(521B), 하부 전극(521G), 및 하부 전극(521R)의 단부를 덮고 이들 하부 전극과 중첩되는 개구부를 갖는다.
격벽(518)의 하단부에는 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 격벽(518)의 재료로서는 포지티브형이나 네거티브형의 감광성 수지를 사용할 수 있다.
또한, 격벽에 가시광을 흡수하는 재료를 적용하는 경우, 인접되는 발광 소자들 중 한쪽으로부터 다른 쪽으로 빛이 누설되는 현상(광학적인 크로스토크 현상이라고도 할 수 있음)을 억제하는 효과를 갖는다.
격벽은 리브로서 기능하고, 광학 접합층(530)에 포함되는 복굴절을 갖는 재료를 배향한다.
≪3.4. 컬러 필터≫
컬러 필터(예를 들어 컬러 필터(541G))는, 발광 소자(예를 들어 발광 소자(520G))가 발하는 빛을 사출하는 측에 제공된다.
격벽(548)의 형성에 따라, 광학 접합층(530)에 두꺼운 부분과 얇은 부분이 형성된다. 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고 얇은 부분은 격벽(518)과 중첩된다. 또한, 격벽(548)은 착색되어도 좋다. 착색된 격벽(548)은 발광 패널(590)이 외광을 반사하는 현상을 방지할 수 있다. 이로써, 표시부(501)에 표시되는 화상의 콘트라스트를 높이는 효과를 갖는다. 또한, 컬러 필터와 격벽(548)은 창 재료(540)에 형성된다.
≪3.5 반사 방지막≫
또한, 사용자 측으로부터 외광이 발광 패널(590)에 입사하면, 발광 소자(520G) 등에 제공된 전극이 외광을 반사한다. 그래서 발광 소자(520G) 등이 사출하는 빛을 선명히 볼 수 없게 될 수 있다. 이것은, 반사 방지막을 창 재료(540)의 사용자 측에 제공함으로써 방지할 수 있다. 반사 방지막으로서는, 예를 들어 원 편광판을 사용할 수 있다. 또한, 원 편광판은 발광 소자가 사출하는 빛의 일부를 흡수하는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태인 발광 모듈은, 발광 소자의 빛을 추출하는 효율을 개선할 수 있다. 이로써, 반사 방지막 등으로 인하여 손실되는 빛의 일부를 보충할 수 있다.
≪4 터치 센서≫
또한, 창 재료(540)에 터치 센서를 형성하여도 좋다.
터치 센서를 창 재료(540)의 발광 소자(예를 들어 발광 소자(520G)) 측에 제공할 수 있다. 이로써, 터치 센서와 컬러 필터를 연속된 공정으로 형성할 수 있다.
또한, 터치 센서는 컬러 필터와 창 재료(540) 사이에 형성하여도 좋고, 컬러 필터 위에 형성하여도 좋다. 또한, 터치 센서를 구성하는 투명 도전막과, 지지 기판(510) 위에 형성된 배선을, 도전성 미립자를 통하여 접속시켜도 좋다.
또한, 터치 센서를 창 재료(540)의 발광 소자 측이 아닌 데에 제공하고, 도전성 미립자를 통하여 FPC에 접속될 수 있다. 이로써, 터치 센서의 신호를 지지 기판(510) 위에 형성된 배선을 통하지 않아 FPC에 공급할 수 있다.
이 구성에 따라 지지 기판(510)에 접속되는 FPC와, 창 재료(540)에 접속되는 FPC를 어긋나게 배치할 수 있으므로 공간에 여유가 생겨 FPC의 리드나 외부 회로와의 접속이 용이해진다.
또한, 창 재료(540) 또는 지지 기판(510) 외의 기판에 형성된 터치 센서를 발광 패널(590)과 중첩되도록 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈의 제작 방법에 대하여 도 9를 참조하면서 설명한다.
도 9의 (A) 내지 (D)는 발광 장치(500C)의 제작 방법을 설명한 모식도이다. 상면 모식도를 오른쪽, 절단선 XD-YD 부분의 단면 모식도를 왼쪽에 도시하였다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도시하였다.
<제 1 단계>
프레임(504)과, 프레임(504)을 둘러싸는 실재(505)를 창 재료(540)에 형성한다(도 9의 (A) 참조).
프레임(504)은 예를 들어 포토리소그래피 공정을 이용하여, 포토레지스트, 아크릴 수지, 폴리이미드 등을 가공하여 형성할 수 있다. 또한, 잉크젯법이나, 디스펜서법을 이용하여 형성할 수도 있다.
예를 들어, 실재(505)에 글라스 프릿을 사용하는 경우에는, 실크 스크린 등의 인쇄법이나 디스펜서법 등으로 글라스 프릿의 분산액을 도포하고 반도체 레이저 등을 사용하여 프리베이킹함으로써, 실재(505)를 형성한다.
예를 들어 경화성 수지(에폭시 수시, 실리콘(silicone) 수지 등)를 사용하는 경우에는 디스펜서법 등을 이용하여 실재(505)를 형성한다.
<제 2 단계>
유동성을 갖는 광학 접합층(530)을 프레임(504)으로 둘러싸인 영역에 적하법으로 형성한다(도 9의 (B) 참조). 광학 접합층(530)에는, 예를 들어 액정 표시 장치의 제작에 사용하는 ODF(One Drop Fill)방식의 제조 장치를 사용할 수 있다. ODF방식의 제조 장치를 사용하면 지지 기판과 창 재료(540)의 간격을 좁게 할 수 있다. 또한, 대형 발광 장치의 제조 시간을 단축할 수 있다.
또한, 내밀기 위한 막대기를 사용하여 광학 접합층(530)을 내밀어도 좋다. 내밀기 위한 막대기를 사용하면 점도가 높은 재료를 적하할 수 있다.
또한, 폿팅 장치(potting device)를 사용할 수도 있다.
<제 3 단계>
발광 소자가 형성된 표시부(501)를 구비하는 지지 기판(510)을 준비한다. 그 다음으로, 발광 소자가 광학 접합층(530)에 접촉하도록, 지지 기판(510)과 창 재료(540)의 위치를 맞추어서 배치한다(도 9의 (C) 참조).
또한, 발광 소자의 제작 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소 회로가 형성된 무알칼리 글라스 기판을 지지 기판으로서 사용하고, 반사성을 갖는 도전막(예를 들어 Ni-Al-La 합금과 Ti 박막의 적층막)을 스퍼터링법으로 성막한다.
화소 회로에 전기적으로 접속된 섬 형상의 도전막과, 나중에 제 2 전극이 전기적으로 접속되는 공통 배선을 포토리소그래피 공정으로 형성한다.
섬 형상의 도전막 위에 개구부를 갖는 절연성 격벽을 형성한다. 또한, 상기 개구부에 노출되는 도전막이 하부 전극이 된다.
발광성 유기 화합물을 포함한 층을 하부 전극 위에 형성하고, 이 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 끼우는 상부 전극을 하부 전극과 중첩되는 위치에 형성한다. 또한, 상부 전극은 공통 배선과 전기적으로 접속된다.
<제 4 단계>
실재(505)를 사용하여 창 재료(540)와 지지 기판(510)을 접합시킨다. 이로써, 발광 소자는 창 재료(540), 지지 기판(510), 및 실재(505)로 둘러싸인 영역에 밀봉된다. 또한, 광학 접합층(530)은 발광 소자와 창 재료(540)를 광학적으로 접합시킨다.
상기 접합의 방법은, 실재(505)에 사용하는 재료에 맞추어 선택한다. 예를 들어, 경화성 수지(에폭시 수지, 실리콘(silicone) 수지 등)를 사용하는 경우, 자외선 경화형이라면 자외선을 조사한다. 또한, 열 경화형이라면 열을 가한다.
예를 들어 글라스 프릿을 사용하는 경우에는, 글라스 프릿이 흡수하는 파장의 빛의 레이저 빔을 창 재료(540) 측으로부터 조사하여 글라스 프릿을 용융시킴으로써, 창 재료(540)와 지지 기판을 융착시킨다.
<변형예>
본 실시형태의 변형예에서는 발광 모듈 제작 방법의 변형예에 대하여 도 12를 참조하면서 설명한다.
도 12의 (A) 내지 (C)는 표시부(501) 위에 광학 접합층(530)을 제작하는 방법의 일례를 설명한 모식도이다.
도포법, 인쇄법 또는 잉크젯법 등을 이용하여 광학 접합층을 광 투과층에 직접 형성할 수 있다.
특히, 끝이 미세하게 가공된 니들(needle)을 사용함으로써, 점도가 높은 재료를 사용하여 광 투과층 위에 광학 접합층을 직접 형성할 수 있다.
표면에 광 투과층이 노출된 표시부(501)에 광학 접합층(530)을 직접 형성하는 방법의 일례를 도 12에 도시하였다.
주사기(syringe)(1610)가 지지 기판(510)에 형성된 표시부(501) 위를 주사(走査)하면서 광학 접합층(530)을 형성하는 모양을 도 12의 (A)에 도시하였다.
주사기(1610)는 광학 접합층(530)을 형성하기 위한 재료(광학 접합 재료라고도 함)를 포함한다. 또한, 니들(1615)은 액추에이터(actuator) 등의 이동 수단에 접속되며 주사기(1610) 내를 상하로 이동할 수 있다(도 12의 (B) 참조).
니들(1615)이, 주사기 내부에 괸 광학 접합 재료에 매몰된 상태(도 12의 (B)의 왼쪽)로부터, 돌출된 상태(도 12의 (B)의 오른쪽)로 이동함으로써, 일정한 양의 광학 접합 재료(530d)가 니들(1615)의 끝에 부착된다. 이 끝을 표시부(501)의 광 투과층에 근접시킴으로써 광학 접합 재료(530d)를 광 투과층에 전사(轉寫)할 수 있다.
주사기(1610)가 지지 기판(510)에 형성된 표시부(501) 위를 주사하여 광학 접합층(530)을 표시부(501) 전체면에 형성하는 모양을 도 12의 (C)에 도시하였다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈에 사용할 수 있는 발광 소자의 구성에 대하여 설명한다. 구체적으로는 발광성 유기 화합물을 포함한 층이 한 쌍의 전극에 끼워진 발광 소자의 일례에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다.
본 실시형태에서 예시하는 발광 소자는 하부 전극, 상부 전극, 및 하부 전극과 상부 전극 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 층(이하 EL층이라고 함)을 구비한다. 하부 전극 또는 상부 전극 중 한쪽은 양극, 다른 쪽은 음극으로서 기능한다. EL층은 하부 전극과 상부 전극 사이에 제공되고, 상기 EL층의 구성은 하부 전극과 상부 전극의 재질에 따라 적절히 선택하면 좋다. 이하에서 발광 소자의 구성의 일례를 예시하지만, 물론 발광 소자의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
<발광 소자의 구성예 1>
발광 소자의 구성의 일례를 도 6의 (A)에 도시하였다. 도 6의 (A)에 도시된 발광 소자에서는, 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 EL층이 끼워져 있다.
양극(1101)과 음극(1102) 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층에 양극(1101) 측으로부터 정공이 주입되고 음극(1102) 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하여, EL층에 포함된 발광 물질이 발광한다.
본 명세서에 있어서는, 양단으로부터 주입된 전자와 정공이 재결합하는 영역을 하나 갖는 층 또는 적층체를 발광 유닛이라고 한다. 따라서, 상기 발광 소자의 구성예 1은 발광 유닛을 하나 구비한다고 할 수 있다.
발광 유닛(1103)은, 적어도 발광 물질을 포함한 발광층을 하나 이상 구비하면 좋고, 발광층 이외의 층과 적층된 구조라도 좋다. 발광층 이외의 층으로서는, 예를 들어 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 수송성이 부족한(블로킹하는) 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴러성(전자 및 정공의 수송성이 높은) 물질 등을 포함하는 층을 들 수 있다.
발광 유닛(1103)의 구체적인 구성의 일례를 도 6의 (B)에 도시하였다. 도 6의 (B)에 도시된 발광 유닛(1103)은 정공 주입층(1113), 정공 수송층(1114), 발광층(1115), 전자 수송층(1116), 및 전자 주입층(1117)이 양극(1101) 측으로부터 이 순서대로 적층되어 있다.
<발광 소자의 구성예 2>
발광 소자의 구성의 다른 일례를 도 6의 (C)에 도시하였다. 도 6의 (C)에 예시된 발광 소자는, 양극(1101)과 음극(1102) 사이에, 발광 유닛(1103)을 포함한 EL층이 끼워져 있다. 또한 음극(1102)과 발광 유닛(1103) 사이에는 중간층(1104)이 제공된다. 또한, 상기 발광 소자의 구성예 2의 발광 유닛(1103)에는, 상술한 발광 소자의 구성예 1이 구비하는 발광 유닛과 같은 구성을 적용할 수 있고, 상세하게는 발광 소자의 구성예 1의 기재를 참작할 수 있다.
중간층(1104)은 적어도 전하 발생 영역을 포함하여 형성되면 좋고, 전하 발생 영역 이외의 층과 적층된 구성이라도 좋다. 예를 들어, 제 1 전하 발생 영역(1104c), 전자 릴레이층(1104b), 및 전자 주입 버퍼(1104a)가 음극(1102) 측으로부터 순차적으로 적층된 구조를 적용할 수 있다.
중간층(1104)에 있어서의 전자와 정공의 거동에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102)의 사이에, 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서, 정공과 전자가 발생하고, 정공은 음극(1102)으로 이동하고, 전자는 전자 릴레이층(1104b)으로 이동한다. 전자 릴레이층(1104b)은 전자 수송성이 높고, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 발생한 전자를 전자 주입 버퍼(1104a)로 신속하게 이동시킨다. 전자 주입 버퍼(1104a)는 발광 유닛(1103)에 전자를 주입하는 장벽을 완화시켜, 발광 유닛(1103)으로의 전자 주입 효율을 높인다. 따라서, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 발생한 전자는, 전자 릴레이층(1104b)과 전자 주입 버퍼(1104a)를 거쳐, 발광 유닛(1103)의 LUMO 준위에 주입된다.
또한, 전자 릴레이층(1104b)은 제 1 전하 발생 영역(1104c)을 구성하는 물질과 전자 주입 버퍼(1104a)를 구성하는 물질이 계면에서 반응하여, 서로의 기능이 손상되는 등의 상호 작용을 방지할 수 있다.
상기 발광 소자의 구성예 2의 음극에 사용할 수 있는 재료의 선택의 폭은, 구성예 1의 음극에 사용할 수 있는 재료의 선택의 폭에 비하여 넓다. 왜냐하면, 구성예 2의 음극은 중간층이 발생하는 정공을 받으면 좋고, 일함수가 비교적 큰 재료를 적용할 수 있기 때문이다.
<발광 소자의 구성예 3>
발광 소자의 구성의 다른 일례를 도 6의 (D)에 도시하였다. 도 6의 (D)에 예시된 발광 소자는 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 2개의 발광 유닛이 제공된 EL층을 구비한다. 또한 제 1 발광 유닛(1103a)과 제 2 발광 유닛(1103b) 사이에는 중간층(1104)이 제공된다.
또한, 양극과 음극 사이에 제공되는 발광 유닛 수는 2개로 한정되지 않는다. 도 6의 (E)에 예시된 발광 소자는 복수의 발광 유닛(1103)이 적층된 구조, 소위 탠덤형 발광 소자의 구성을 구비한다. 다만, 예를 들어 양극과 음극 사이에 n(n은 2 이상의 자연수)층의 발광 유닛(1103)을 제공하는 경우에는, m(m은 자연수, 1 이상 (n-1) 이하)번째의 발광 유닛과 (m＋1)번째의 발광 유닛 사이에, 각각 중간층(1104)을 제공하는 구성으로 한다.
또한, 상기 발광 소자의 구성예 3의 발광 유닛(1103)에는, 상술한 발광 소자의 구성예 1과 같은 구성을 적용할 수 있으며, 또한 상기 발광 소자의 구성예 3의 중간층(1104)에는, 상술한 발광 소자의 구성예 2와 같은 구성이 적용 가능하다. 따라서, 상세한 내용에 대해서는 발광 소자의 구성예 1 또는 발광 소자의 구성예 2에 기재된 내용을 참작할 수 있다.
발광 유닛의 사이에 제공된 중간층(1104)에 있어서의 전자와 정공의 거동에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102) 사이에, 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, 중간층(1104)에서 정공과 전자가 발생하고, 정공은 음극(1102) 측에 제공된 발광 유닛으로 이동하고, 전자는 양극 측에 제공된 발광 유닛으로 이동한다. 음극 측에 제공된 발광 유닛에 주입된 정공은, 음극 측으로부터 주입된 전자와 재결합하여, 상기 발광 유닛에 포함되는 발광 물질이 발광한다. 또한, 양극 측에 제공된 발광 유닛에 주입된 전자는, 양극 측으로부터 주입된 정공과 재결합하여, 상기 발광 유닛에 포함되는 발광 물질이 발광한다. 따라서, 중간층(1104)에서 발생한 정공과 전자는 각각 다른 발광 유닛에서 발광하게 된다.
또한, 발광 유닛끼리가 접촉하도록 제공함으로써, 양자간에 중간층과 같은 구성이 형성되는 경우에는, 발광 유닛끼리를 접촉하도록 제공할 수 있다. 구체적으로는, 발광 유닛의 한쪽 면에 전하 발생 영역이 형성되어 있으면, 상기 전하 발생 영역은 중간층의 제 1 전하 발생 영역으로서 기능하기 때문에, 발광 유닛끼리를 접촉하도록 제공할 수 있다.
발광 소자의 구성예 1 내지 발광 소자의 구성예 3은 서로 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자의 구성예 3의 음극과 발광 유닛 사이에 중간층을 제공할 수도 있다.
<미소 공진기를 포함한 구성>
또한, 발광 소자를 끼우도록, 반사막과, 반사막과 중첩되는 반투과·반반사막으로 구성된 미소 공진기(마이크로 캐비티)를 배치하여도 좋다. 미소 공진기 내부에 발광 소자를 배치함으로써 발광 소자가 사출하는 빛이 서로 간섭하여 특정한 색을 나타내는 빛을 효율적으로 추출할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 반투과·반반사막이란, 입사하는 빛의 일부를 투과시키며 반사하는 막을 말한다. 또한, 미소 공진기에 사용하는 반투과·반반사막으로서는 빛의 흡수가 적은 막인 것이 바람직하다.
추출하는 빛의 파장은 반사막과 반투과·반반사막 사이의 거리에 의존한다. 반사막과 반투과·반반사막의 거리를 조정하기 위한 광학 조정층을 발광 소자에 제공하는 경우가 있다.
광학 조정층에 사용할 수 있는 재료로서는 가시광에 대하여 투광성을 갖는 도전막 외에, EL층을 적용할 수 있다.
예를 들어 투광성을 갖는 도전막과 반사막의 적층막, 또는 투광성을 갖는 도전막과 반투과·반반사막의 적층막을 광학 조정층으로서도 기능하는 하부 전극 또는 상부 전극에 사용할 수 있다.
또한, 두께가 조정된 중간층을 광학 조정층에 사용하여도 좋다. 또는, 정공 수송성이 높은 물질과 이 정공 수송성이 높은 물질에 대하여 억셉터성 물질을 포함하고, 그 두께가 조정된 영역을 광학 조정층에 사용하여도 좋다. 이 구성의 전기 저항은 EL층을 구성하는 기타 구성에 비하여 낮다. 이로써, 광학을 조정하기 위하여 두께를 두껍게 하는 경우에도 발광 소자의 구동 전압의 상승을 억제할 수 있어 바람직하다.
<발광 소자에 사용할 수 있는 재료>
다음으로, 상술한 구성을 구비한 발광 소자에 사용할 수 있는 구체적인 재료에 대하여, 양극, 음극, 및 EL층의 순서로 설명한다.
≪1. 양극에 사용할 수 있는 재료≫
양극(1101)은 도전성을 갖는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 등 및 이들 혼합물의 단층 또는 적층체로 구성된다. 특히, 일함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 재료가 EL층과 접촉된 구성이 바람직하다.
금속, 또는 합금 재료로서는, 예를 들어, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 등의 금속 재료 또는 이들을 포함한 합금 재료를 들 수 있다.
전기 전도성 화합물로서는, 예를 들어, 금속 재료의 산화물, 금속 재료의 질화물, 도전성 고분자를 들 수 있다.
금속 재료의 산화물의 구체적인 예로서, 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화 실리콘을 포함한 인듐 주석 산화물, 티타늄을 포함한 인듐 주석 산화물, 인듐 티타늄 산화물, 인듐 텅스텐 산화물, 인듐 아연 산화물, 텅스텐을 포함한 인듐 아연 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물, 티타늄 산화물 등을 들 수 있다.
금속 재료의 산화물을 포함한 막은, 일반적으로 스퍼터링법에 의하여 성막되지만, 졸-겔(sol-gel)법 등을 응용하여 제작하여도 상관없다.
금속 재료의 질화물의 구체적인 예로서 질화 티타늄, 질화 탄탈럼 등을 들 수 있다.
도전성 고분자의 구체적인 예로서 폴리(3,4-에틸렌다이옥시티오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스타이렌설폰산)(PAni/PSS) 등을 들 수 있다.
또한, 양극(1101)과 접촉하도록 제 2 전하 발생 영역을 제공하는 경우에는, 일함수의 크기를 고려하지 않고 여러 가지 도전성 재료를 양극(1101)에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 일함수가 큰 재료뿐만이 아니라, 일함수가 작은 재료를 사용할 수도 있다. 제 2 전하 발생 영역 및 제 1 전하 발생 영역에 적용할 수 있는 재료에 대해서는 후술한다.
≪2. 음극에 사용할 수 있는 재료≫
음극(1102)과 접촉하도록 제 1 전하 발생 영역(1104c)을, 발광 유닛(1103)과의 사이에 제공하는 경우, 음극(1102)은 일함수의 대소에 관계없이 여러 가지 도전성 재료를 사용할 수 있다.
또한, 음극(1102) 및 양극(1101) 중 적어도 한쪽을, 가시광을 투과시키는 도전막을 사용하여 형성한다. 예를 들어, 음극(1102) 또는 양극(1101) 중 한쪽을, 가시광을 투과시키는 도전막을 사용하여 형성하고, 다른 쪽을 가시광을 반사하는 도전막을 사용하여 형성하면, 한쪽 면에 빛을 사출하는 발광 소자를 구성할 수 있다. 또한, 음극(1102) 및 양극(1101)의 양쪽을, 가시광을 투과시키는 도전막을 사용하여 형성하면, 양쪽 면에 빛을 사출하는 발광 소자를 구성할 수 있다.
가시광을 투과시키는 도전막으로서는, 예를 들어, 인듐 주석 산화물, 실리콘 또는 산화 실리콘을 포함한 인듐 주석 산화물, 티타늄을 포함한 인듐 주석 산화물, 인듐 티타늄 산화물, 인듐 텅스텐 산화물, 인듐 아연 산화물, 텅스텐을 포함한 인듐 아연 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 빛을 투과시킬 정도(바람직하게는 5㎚ 이상 30㎚ 이하 정도)의 금속 박막을 사용할 수도 있다.
가시광을 반사하는 도전막으로서는, 예를 들어 금속을 사용하면 좋고, 구체적으로는, 은, 알루미늄, 백금, 금, 구리 등의 금속 재료 또는 이들을 포함한 합금 재료를 들 수 있다. 은을 포함한 합금으로서는 예를 들어 은 네오디뮴 합금, 마그네슘 은 합금 등을 들 수 있다. 알루미늄의 합금으로서는, 알루미늄 니켈 란타넘 합금, 알루미늄 티타늄 합금, 알루미늄 네오디뮴 합금 등을 들 수 있다.
≪3. EL층에 사용할 수 있는 재료≫
상술한 발광 유닛(1103)을 구성하는 각 층에 사용할 수 있는 재료에 대하여, 이하에서 구체적인 예를 제시한다.
정공 주입층은, 정공 주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는, 예를 들어 몰리브덴 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등을 사용할 수 있다. 이 외에, 프탈로사이아닌(약칭: H2Pc)이나 구리프탈로사이아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로사이아닌계의 화합물, 또는 폴리(3,4-에틸렌다이옥시티오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS) 등의 고분자 등에 의하여 정공 주입층을 형성할 수 있다.
또한, 제 2 전하 발생 영역을 사용하여 정공 주입층을 형성하여도 좋다. 정공 주입층에 제 2 전하 발생 영역을 사용하면 일함수를 고려하지 않고 여러 가지 도전성 재료를 양극(1101)에 사용할 수 있는 것은, 상술한 바와 같다. 제 2 전하 발생 영역을 구성하는 재료에 대해서는 제 1 전하 발생 영역과 함께 후술한다.
≪3.1 정공 수송층≫
정공 수송층은 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 정공 수송층은, 단층에 한정되지 않고 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층을 2층 이상 적층한 것이라도 좋다. 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이라면 좋고, 특히 10-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이, 발광 소자의 구동 전압을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
정공 수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물(예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭: NPB 또는 α-NPD))이나 카바졸 유도체(예를 들어, 9-[4-(10-페닐-9-안트라센일)페닐]-9H-카바졸(약칭: CzPA)) 등을 들 수 있다. 또한, 고분자 화합물(예를 들어, 폴리(N-비닐카바졸)(약칭: PVK)) 등을 사용할 수 있다.
≪3.2 발광층≫
발광층은, 발광 물질을 포함한 층이다. 발광층은, 단층에 한정되지 않고 발광 물질을 포함한 층을 2층 이상 적층한 것이라도 좋다. 발광 물질에는 형광성 화합물이나, 인광성 화합물을 사용할 수 있다. 발광 물질에 인광성 화합물을 사용하면, 발광 소자의 발광 효율을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
발광 물질로서 형광성 화합물(예를 들어 쿠마린(545T))이나 인광성 화합물(예를 들어 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약칭: Ir(ppy)3)) 등을 사용할 수 있다.
발광 물질은, 호스트 재료에 분산시켜서 사용하는 것이 바람직하다. 호스트 재료로서는, 그 여기 에너지가 발광 물질의 여기 에너지보다 높은 것이 바람직하다.
호스트 재료로서 사용할 수 있는 재료로서는, 상술한 정공 수송성이 높은 물질(예를 들어, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 고분자 화합물 등), 후술하는 전자 수송성이 높은 물질(예를 들어, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체, 옥사졸계나 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등) 등을 사용할 수 있다.
≪3.3 전자 수송층≫
전자 수송층은, 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 수송층은, 단층에 한정되지 않고 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층을 2층 이상 적층한 것이라도 좋다. 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면 좋고, 특히 10-6㎠/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이, 발광 소자의 구동 전압을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
전자 수송성이 높은 물질로서는, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체(예를 들어, 트리스(8-퀴놀놀라토)알루미늄(약칭: Alq)), 옥사졸계나 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체(예를 들어, 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤즈옥사졸라토]아연(약칭: Zn(BOX)2)), 그 외의 화합물(예를 들어, 바소페난트롤린(약칭: BPhen)) 등을 들 수 있다. 또한, 고분자 화합물(예를 들어, 폴리[(9,9-다이헥실플루오렌-2,7-다이일)-co-(피리딘-3,5-다이일)](약칭: PF-Py)) 등을 사용할 수 있다.
≪3.4 전자 주입층≫
전자 주입층은, 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 주입층은, 단층에 한정되지 않고 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층을 2층 이상 적층한 것이라도 좋다. 전자 주입층을 제공하는 구성으로 함으로써 음극(1102)으로부터의 전자의 주입 효율이 높아져, 발광 소자의 구동 전압을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
전자 주입성이 높은 물질로서는, 알칼리 금속(예를 들어, 리튬(Li), 세슘(Cs)), 알칼리 토금속(예를 들어, 칼슘(Ca)), 또는 이들의 화합물(예를 들어, 산화물(구체적으로는 산화 리튬 등), 탄산염(구체적으로는 탄산 리튬이나 탄산 세슘 등), 할로겐화물(구체적으로는 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2))) 등을 들 수 있다.
또한, 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층을 전자 수송성이 높은 물질과 도너성 물질을 포함한 층(구체적으로는, Alq 중에 마그네슘(Mg)을 함유시킨 것 등)으로 형성하여도 좋다. 또한, 전자 수송성이 높은 물질에 대한 도너성 물질의 첨가량의 질량비는 0.001 이상 0.1 이하가 바람직하다.
도너성 물질로서는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 또는 이들의 화합물 외에, 테트라티아나프타센(약칭: TTN), 니켈로센, 데카메틸니켈로센 등의 유기 화합물을 사용할 수도 있다.
≪3.5 전하 발생 영역≫
제 1 전하 발생 영역(1104c), 및 제 2 전하 발생 영역은, 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 포함한 영역이다. 또한, 전하 발생 영역은, 동일 막 중에 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 함유하는 경우뿐만이 아니라, 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층과 억셉터성 물질을 포함한 층이 적층되어 있어도 좋다. 다만, 제 1 전하 발생 영역을 음극 측에 제공하는 적층 구조의 경우에는, 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층이 음극(1102)과 접촉하는 구조가 되고, 제 2 전하 발생 영역을 양극 측에 제공하는 적층 구조의 경우에는, 억셉터성 물질을 포함한 층이 양극(1101)과 접촉하는 구조가 된다.
또한, 전하 발생 영역에 있어서, 정공 수송성이 높은 물질에 대하여 질량비로 0.1 이상 4.0 이하의 비율로 억셉터성 물질을 첨가하는 것이 바람직하다.
전하 발생 영역에 사용하는 억셉터성 물질로서는, 천이 금속 산화물이나 원소 주기율표에 있어서의 제 4 족 내지 제 8 족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 몰리브덴이 특히 바람직하다. 산화 몰리브덴은 흡습성이 낮다는 특성을 갖는다.
또한, 전하 발생 영역에 사용하는 정공 수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화 수소, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등, 여러 가지 유기 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 10-6㎠/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다.
≪전자 릴레이층≫
전자 릴레이층(1104b)은, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 억셉터성 물질이 뽑은 전자를 신속하게 받을 수 있는 층이다. 따라서, 전자 릴레이층(1104b)은, 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층이며, 또한 그 LUMO 준위는, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에 있어서의 억셉터성 물질의 억셉터 준위와 상기 전자 릴레이층이 접촉하는 발광 유닛(1103)의 LUMO 준위 사이에 위치한다. 구체적으로는, 대략 -5.0eV 이상 -3.0eV 이하로 하는 것이 바람직하다.
전자 릴레이층(1104b)에 사용하는 물질로서는, 페릴렌 유도체(예를 들어, 3,4,9,10-페릴렌테트라카본산 이무수물(약칭: PTCDA))나, 함질소 축합 방향족 화합물(예를 들어, 피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-다이카보나이트릴(약칭: PPDN)) 등을 들 수 있다.
또한, 함질소 축합 방향족 화합물은, 안정적인 화합물이기 때문에 전자 릴레이층(1104b)에 사용하는 물질로서 바람직하다. 또한 함질소 축합 방향족 화합물 중에서, 시아노기나 플루오로기 등의 전자 흡인기를 갖는 화합물을 사용함으로써, 전자 릴레이층(1104b)에 있어서의 전자의 주고받기가 한층 더 용이하게 되기 때문에 바람직하다.
≪전자 주입 버퍼≫
전자 주입 버퍼는, 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 주입 버퍼(1104a)는, 제 1 전하 발생 영역(1104c)으로부터 발광 유닛(1103)으로의 전자의 주입을 용이하게 하는 층이다. 전자 주입 버퍼(1104a)를 제 1 전하 발생 영역(1104c)과 발광 유닛(1103) 사이에 제공함으로써 양자의 주입 장벽을 완화시킬 수 있다.
전자 주입성이 높은 물질로서는, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 또는 이들의 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층을 전자 수송성이 높은 물질과 도너성 물질을 포함한 층으로 형성하여도 좋다.
<발광 소자의 제작 방법>
발광 소자의 제작 방법의 일 형태에 대하여 설명한다. 하부 전극 위에 상술한 층들을 적절히 조합하여 EL층을 형성한다. EL층의 제작 방법으로서는 EL층에 사용되는 재료에 따라 각종 방법(예를 들어 건식법이나 습식법 등)을 이용할 수 있으며, 예를 들어 진공 증착법, 전사(轉寫)법, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 스핀 코팅법 등을 선택하여 이용하면 좋다. 또한, 각 층마다 상이한 방법을 이용하여 형성하여도 좋다. EL층 위에 상부 전극을 형성하여 발광 소자를 제작한다.
상술한 재료의 조합에 의하여, 본 실시형태에서 제시한 발광 소자를 제작할 수 있다. 이 발광 소자로부터는, 상술한 발광 물질로부터의 발광이 얻어지며, 그 발광색은 발광 물질의 종류를 바꿈으로써 선택할 수 있다.
또한, 발광색이 다른 복수의 발광 물질을 사용함으로써, 발광 스펙트럼의 폭을 넓혀서, 예를 들어 백색 발광을 얻을 수도 있다. 백색 발광을 얻는 경우에는, 예를 들어 발광 물질을 포함한 층을 적어도 2개 구비하는 구성으로 하고, 각각의 층을 서로 보색 관계가 되는 색을 나타내는 빛을 사출하도록 구성하면 좋다. 구체적인 보색의 관계로서는, 예를 들어 청색과 황색, 또는 청록색과 적색 등을 들 수 있다.
또한 연색성이 좋은 백색 발광을 얻는 경우에는, 발광 스펙트럼이 가시광 전역에 퍼지는 것이 바람직하고, 예를 들어, 하나의 발광 소자가, 청색을 나타내는 빛을 사출하는 층, 녹색을 나타내는 빛을 사출하는 층, 적색을 나타내는 빛을 사출하는 층을 구비한 구성으로 하면 좋다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 전자 기기에 대하여 도 7을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 일 형태인 전자 기기는, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 표시부를 갖고, 상기 표시부에 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 방송 또는 발신되는 영상 정보 또는 정보 기록 매체에 보존된 영상 정보를 표시할 수 있다. 정보 처리 장치가 처리한 정보를 표시할 수 있다. 또는, 조작 패널 등에 조작을 위한 화상을 표시할 수 있다.
영상 정보를 표시하는 전자 기기의 일례로서, 텔레비전 장치나 디지털 포토 프레임을 그 일례로서 들 수 있다.
정보 처리 장치의 일례로서, 컴퓨터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 또는 휴대 정보 단말 등을 들 수 있다.
기타 전자 기기로서, 시계, 휴대 전화기, 휴대형 게임기 및 대형 게임기(파친코기 등), 음향 재생 장치의 조작 패널 등을 들 수 있다.
<텔레비전 장치>
텔레비전 장치(7100)는 스탠드(7105)가 지지하는 하우징(7101)에 장착된 표시부(7103)를 갖는다(도 7의 (A) 참조). 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 표시부(7103)를 갖고 화상을 표시할 수 있다.
리모트 컨트롤러(7110)는 텔레비전 장치(7100)를 조작할 수 있고, 예를 들어 표시부(7103)에 표시하는 영상 정보의 선택 또는 음량의 조정 등을 수행할 수 있다.
리모트 컨트롤러(7110)는 정보 입출력 패널(7107) 및 조작 키(7109) 등을 갖는다.
표시부(7103)에 표시하는 영상은, 방송 또는 발신되는 정보를 수신하기 위한 수신기나 모뎀으로부터 공급된다.
인터넷에 접속하고 정보를 쌍방향(송신자와 수신자간, 또는 수신자들간 등)으로 통신하여도 좋다.
<정보 처리 장치>
정보 처리 장치의 일례로서, 컴퓨터를 도 7의 (B)에 도시하였다. 컴퓨터는, 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 구비한다. 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 표시부(7203)를 갖고 화상을 표시할 수 있다.
<게임기>
휴대형 게임기의 일례를 도 7의 (C)에 도시하였다. 예시하는 휴대형 게임기는 하우징(7301)과, 연결부(7303)로 개폐 가능하게 연결되는 하우징(7302)의 2개의 하우징으로 구성된다. 하우징(7301)에는 제 1 표시부(7304)가 장착되고, 하우징(7302)에는 제 2 표시부(7305)가 장착된다. 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 제 1 표시부(7304) 및 제 2 표시부(7305)를 갖고 화상을 표시할 수 있다.
또한, 스피커부(7306), 기록 매체 삽입부(7307), LED 램프(7308), 입력 수단(조작 키(7309), 접속 단자(7310), 센서(7311)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 빛, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새, 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(7312)) 등을 구비한다.
기록 매체에 기록된 프로그램 또는 데이터를 판독하여 제 1 표시부(7304) 및 제 2 표시부(7305)에 표시하는 기능이나, 다른 휴대형 게임기와 무선으로 통신하여 정보를 공유하는 기능을 갖는다.
<휴대 전화>
휴대 전화기의 일례를 도 7의 (D)에 도시하였다. 휴대 전화기(7400)는 하우징(7401)에 장착된 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비한다. 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 표시부(7402)를 갖고 화상을 표시할 수 있다.
표시부(7402)는 근접 센서를 갖고 손가락 등으로 터치하거나 또는 손가락을 가까이 가져감으로써 정보를 입력할 수 있다.
또한, 자이로, 가속도 센서 등 기울기를 검출하는 센서를 갖는 검출 장치를 제공함으로써, 휴대 전화기(7400)의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여 표시부(7402)의 화면 표시를 자동적으로 전환하도록 할 수 있다.
표시부(7402)는 2차원형의 이미지 센서로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들어, 표시부(7402)를 터치한 손바닥의 장문(掌紋), 손가락의 지문 등, 근적외광을 사출하는 백 라이트 또는 센싱용 광원을 사용하여 촬상(撮像)할 수 있는 손바닥 정맥, 손가락 정맥 등의 화상을 사용하여 본인 인증을 수행할 수 있다.
<휴대 정보 단말>
폴더형 휴대 정보 단말의 일례를 도 7의 (E)에 도시하였다. 휴대 정보 단말(7450)은, 힌지(hinge)(7454)로 접속된 하우징(7451L) 및 하우징(7451R)을 구비한다. 또한, 조작 버튼(7453), 왼쪽 스피커(7455L) 및 오른쪽 스피커(7455R) 외에, 휴대 정보 단말(7450)의 측면에는 도시되지 않은 외부 접속 포트(7456)를 구비한다. 또한, 하우징(7451L)에 제공된 표시부(7452L)와 하우징(7451R)에 제공된 표시부(7452R)가 서로 대치(對峙)하도록 힌지(7454)를 접으면, 2개의 표시부를 하우징으로 보호할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 표시부(7452L)와 표시부(7452R)를 갖고 화상을 표시할 수 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7450)에, 자이로, 가속도 센서, GPS(Global Positioning System) 수신기, 비디오 카메라를 탑재할 수도 있다. 예를 들어, 자이로, 가속도 센서 등 기울기를 검출하는 센서를 갖는 검출 장치를 제공함으로써, 휴대 정보 단말(7450)의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여, 표시하는 화면의 방향을 자동적으로 전환하도록 할 수 있다.
또한, 휴대 정보 단말(7450)은 네트워크에 접속할 수 있다. 휴대 정보 단말(7450)은 인터넷상의 정보를 표시할 수 있는 것 외에, 네트워크에 접속된 다른 전자 기기를 원격 조작하는 단말로서 사용할 수 있다.
<조명 장치>
조명 장치의 일례를 도 7의 (F)에 도시하였다. 조명 장치(7500)는 하우징(7501)에 장착된 발광 장치(7503a), 발광 장치(7503b), 발광 장치(7503c) 및 발광 장치(7503d)를 구비한다. 조명 장치(7500)는 천장이나 벽 등에 장착할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 발광 장치를 갖는다.
또한, 본 실시형태는 본 명세서에서 제시하는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.
(실시예)
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 제작하고, 구동시킨 결과에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하면서 설명한다.
도 10의 (A)는 본 실시예에서 설명하는 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 구비하는 발광 장치의 단면도이고, 도 10의 (B)는 본 실시예에서 설명하는 발광 모듈에 적용한 발광 소자의 구성을 설명한 모식도이다. 또한, 도 11은 본 실시예에서 제작한 발광 장치의 전류 효율을 비교예와 비교한 결과를 설명한 도면이다. 또한, 도면이 번잡해짐에 따라 발명에 대한 이해가 방해되지 않도록 일부 구성을 생략하여 도 10에 도시하였다.
＜실시예에서 적용한 발광 패널의 구성＞
발광 모듈(예를 들어 550B, 550G, 및 550R)을 수평 방향(도 10의 지면 좌우 방향)으로 26㎛ 간격, 수직 방향(도 10의 지면 깊이 방향)으로 78㎛ 간격으로 매트릭스 형상이 되도록 배치하고 발광 패널(590B)을 제작하였다. 발광 패널(590B)의 표시부의 개구율을 44.43%로 하였다.
<실시예에서 적용한 발광 모듈의 구성>
발광 모듈(예를 들어 550B, 550G, 및 550R)은 투광성을 갖는 창 재료(540)와, 창 재료(540)로 향하여 광 투과층(522)으로부터 빛을 사출하는 발광 소자(예를 들어 520B, 520G, 및 520R)와, 창 재료(540)와 광 투과층(522) 사이의 광학 접합층(530)을 갖는다. 또한, 광 투과층(522)은 발광 소자의 상부 전극으로서도 기능한다. 또한, 발광 소자는 한 변의 길이가 13㎛와 68㎛인 대략 직사각형의 발광 영역을 구비한다.
광학 접합층(530)은 두께가 4㎛인 두꺼운 부분, 및 이 두꺼운 부분을 둘러싸고 두꺼운 부분보다 얇은 부분을 포함한다. 또한 얇은 부분 중 가장 얇은 부분(격벽(518)과 격벽(548) 사이의 간격을 유지할 수 있는 스페이서(519)와 창 재료 사이)에서 그 두께는 약 0㎛이며 단절되어 있다. 또한, 두꺼운 부분은 발광 소자와 중첩되고 얇은 부분은 두꺼운 부분을 따라서 제공된다.
광학 접합층(530)에는 수지 또는 액정을 사용하였다. 본 실시예에서 광학 접합층(530)에 사용한 액정의 굴절률을 표 1에, 또한 수지의 굴절률을 표 2에 자세히 나타내었다. 또한, 표 중의 ne는 이상광선의 굴절률을 나타내는 것이고, no는 상광선의 굴절률을 나타내는 것이다. 또한, 액정 4는 굴절률을 높이는 재료를 액정 3에 첨가한 것이다.
또한, 액정 1 또는 액정 2를 광학 접합층에 사용한 발광 모듈은 두께 8㎚인 티타늄막이 적층된 두께 200㎚인 알루미늄막을 반사막으로서 구비한다. 다른 광학 접합층을 사용한 발광 모듈은 두께 5㎚인 티타늄막이 적층된 두께 200㎚인 알루미늄막을 반사막으로서 구비한다.
또한, 질화 실리콘막(약칭: SiN)이 적층된 도전막을 광 투과층으로서 사용하고, 상기 질화 실리콘막과 접촉하는 액정 3 또는 액정 5를 광학 접합층에 사용하여 발광 모듈을 제작하였다. 극성을 갖는 질화 실리콘막은 액정을 배향시킨다.
또한, 컬러 필터(예를 들어 541B, 541G, 또는 541R)가 제공된 발광 모듈을 사용하였다.
<비교예에서 적용한 발광 모듈의 구성>
광학 접합층 대신에 창 재료와 광 투과층 사이에 건조 질소를 충전(充塡)한 발광 모듈을 구비하는 발광 패널을 제작하였다. 이것을 비교예에 사용하였다.
<발광 소자의 구성>
발광 소자(예를 들어 520B, 520G, 또는 520R)는 하부 전극, 상부 전극 및 이들 사이의 2개의 발광 유닛(523a, 523b), 및 상기 발광 유닛에 끼워지는 중간층(524)을 구비한다.
발광 소자의 구성을 도 10에 도시하였다. 발광 소자는 상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(522)과, 광 투과층(522)과 중첩되는 하부 전극(521)과, 광 투과층(522)과 하부 전극(521) 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 층(523)을 구비한다. 또한, 하부 전극(521)은 지지 기판(510) 위에 제공된다.
또한, 반투과·반반사막을 광 투과층(522)에 사용하고, 반사막에 적층된 하부 전극(521)을 사용함으로써 미소 공진기를 형성하였다.
≪하부 전극의 구성≫
두께 5㎚ 또는 8㎚인 티타늄막이 적층된 두께 200㎚인 알루미늄막을 반사막에 사용하였다. 또한, 반사막은 하부 전극(521)에 전력을 공급하는 배선으로서도 기능한다. 또한, 산화 실리콘을 포함한 인듐 주석 산화물(약칭: ITSO)막을 하부 전극(521)에 사용하였다.
또한, ITSO막은 광학 조정층으로서도 기능하고, 광학 조정층의 두께는 발광색마다 최적화시켰다. 구체적으로는, 두께 85㎚인 ITSO막을 적색을 나타내는 빛을 사출하는 발광 모듈에 제공하고, 두께 45㎚인 ITSO막을 녹색을 나타내는 빛을 사출하는 발광 모듈에 제공하고, 두께 5㎚인 ITSO막을 청색을 나타내는 빛을 사출하는 발광 모듈에 제공하였다.
≪상부 전극의 구성≫
두께 70㎚인 인듐 주석 산화물(약칭: ITO)이 적층된 두께 15㎚인 은 마그네슘 합금막을, 상부 전극으로서도 기능하는 광 투과층(522)에 사용하였다. 은 마그네슘 합금막은 은과 마그네슘을 중량비 10:1(=Ag:Mg)로 공증착하여 형성하였다.
≪발광성 유기 화합물을 포함한 층의 구성≫
발광성 유기 화합물을 포함한 층(523)은 2개의 EL층(제 1 EL층(1503a) 및 제 2 EL층(1503b)) 사이에 중간층(1504)을 끼워 형성하였다. 또한, 이 구조를 탠덤 구조라고 한다.
제 1 EL층(1503a)은, 하부 전극(521) 위에 정공 주입층(1511), 제 1 정공 수송층(1512), 제 1 발광층(1513), 제 1 전자 수송층(1514a), 및 제 2 전자 수송층(1514b)을 이 순서대로 성막함으로써 형성하였다.
중간층(1504)은 전자 수송층(1514b) 위에, 전자 주입 버퍼층(1504a), 전자 릴레이층(1504b), 및 전하 발생 영역(1504c)을 이 순서대로 성막함으로써 형성하였다.
제 2 EL층(1503b)은, 중간층(1504) 위에, 제 2 정공 수송층(1522), 제 2 발광층(1523a), 제 3 발광층(1523b), 제 3 전자 수송층(1524a), 제 4 전자 수송층(1524b), 및 전자 주입층(1525)을 이 순서대로 성막함으로써 형성하였다.
상기 발광성 유기 화합물을 포함한 층에 사용한 재료의 상세한 내용에 대하여 표 3에 나타내었다. 또한, 정공 수송층(1512)의 두께는 하부 전극의 구성에 따라 변화시켰다. 구체적으로는, 두께 5㎚인 티타늄막이 적층된 두께 200㎚인 알루미늄막을 하부 전극에 사용하는 경우에는 정공 수송층(1512)의 두께를 13㎚로 하고, 두께 8㎚인 티타늄막이 적층된 두께 200㎚인 알루미늄막을 하부 전극에 사용하는 경우에는 정공 수송층(1512)의 두께를 10㎚로 하였다.
또한, 본 실시예에서 사용하는 일부의 유기 화합물의 구조식을 이하에 나타내었다.
<평가 방법>
창 재료(540)와 광 투과층(522) 사이에 건조 질소가 충전된 발광 모듈을 구비하는 발광 패널(비교예)과, 본 발명의 일 형태인 발광 패널(실시예)을 같은 조건으로 구동하였다. 비교예의 발광 패널의 전류 효율에 대한 실시예의 발광 패널의 전류 효율의 비를 산출하였다.
<평가 결과>
비교예의 발광 패널의 전류 효율에 대한 실시예의 발광 패널의 전류 효율의 비를 도 11에 나타내었다. 또한, 도면 중에는 같은 조건으로 실험한 횟수를 N으로 기재하였다. 제일 왼쪽의 그래프는 비교예의 발광 패널의 전류 효율을 1로 하는 것이다. 그 다음에 왼쪽으로부터 순차적으로, 광학 접합층에 액정 1, 액정 2, 또는 액정 3을 사용한 발광 패널의 비교예에 대한 전류 효율의 비를 나타내었다.
질화 실리콘(약칭: SiN)막이 적층된 도전막을 광 투과층에 사용하고, 상기 질화 실리콘막과 접촉하는 액정 3을 광학 접합층에 사용한 발광 패널의 비교예에 대한 전류 효율의 비를 액정 3＋SiN으로 기재하여 도시하였다.
액정 4 또는 액정 5를 사용한 발광 패널의 비교예에 대한 전류 효율의 비를 도면에 나타내었다.
질화 실리콘(약칭: SiN)막이 적층된 도전막을 광 투과층에 사용하고, 상기 질화 실리콘막과 접촉하는 액정 5를 광학 접합층에 사용한 발광 패널의 비교예에 대한 전류 효율의 비를 액정 5＋SiN으로 기재하여 도시하였다.
수지 1 또는 수지 2를 사용한 발광 패널의 비교예에 대한 전류 효율의 비를 도면에 나타내었다.
실시예의 발광 패널은, 모두 비교예의 발광 패널에 대하여 약 1.2배 이상 높은 전류 효율로 발광하였다. 상기 실시예에서, 본 발명의 일 형태인 발광 모듈을 사용하면 발광 소자가 사출하는 빛을 효율적으로 추출할 수 있는 발광 모듈을 제공할 수 있다는 것이 제시되었다.
410: 지지 기판 415: 배선
418: 격벽 418s: 측면
420: 발광 소자 421: 하부 전극
422: 광 투과층 422a: 상부 전극
422b: 보호층 423: 발광성 유기 화합물을 포함한 층
423e: 발광 영역 430: 광학 접합층
430B: 광학 접합층 430L: 렌즈상의 곡면
431: 얇은 부분 431B: 얇은 부분
432: 두꺼운 부분 432B: 두꺼운 부분
435a: 배향막 435b: 배향막
440: 창 재료 448: 격벽
450A: 발광 모듈 450B: 발광 모듈
450C: 발광 모듈 500: 발광 장치
500B: 발광 장치 500C: 발광 장치
501: 표시부 502: 화소
502B: 부화소 502G: 부화소
502R: 부화소 503g: 게이트 측 구동 회로부
503s: 소스 측 구동 회로부 505: 실재
508: 배선 510: 지지 기판
511: 트랜지스터 512: 트랜지스터
513: n채널형 트랜지스터 514: p채널형 트랜지스터
516: 절연층 518: 격벽
519: 스페이서 520B: 발광 소자
520G: 발광 소자 520R: 발광 소자
521: 하부 전극 521B: 하부 전극
521G: 하부 전극 521R: 하부 전극
522: 광 투과층 523: 발광성 유기 화합물을 포함한 층
523a: 발광 유닛 523b: 발광 유닛
524: 중간층 530: 광학 접합층
530d: 광학 접합 재료 531: 얇은 부분
532: 두꺼운 부분 540: 창 재료
541G: 컬러 필터 545T: 쿠마린
548: 격벽 550B: 발광 모듈
550G: 발광 모듈 550R: 발광 모듈
580: 구동 회로 590: 발광 패널
590B: 발광 패널 1101: 양극
1102: 음극 1103: 발광 유닛
1103a: 발광 유닛 1103b: 발광 유닛
1104: 중간층 1104a: 전자 주입 버퍼
1104b: 전자 릴레이층 1104c: 전하 발생 영역
1113: 정공 주입층 1114: 정공 수송층
1115: 발광층 1116: 전자 수송층
1117: 전자 주입층 1503a: EL층
1503b: EL층 1504: 중간층
1504a: 전자 주입 버퍼층 1504b: 전자 릴레이층
1504c: 전하 발생 영역 1511: 정공 주입층
1512: 정공 수송층 1513: 발광층
1514a: 전자 수송층 1514b: 전자 수송층
1522: 정공 수송층 1523a: 발광층
1523b: 발광층 1524a: 전자 수송층
1524b: 전자 수송층 1525: 전자 주입층
1610: 주사기 1615: 니들
7100: 텔레비전 장치 7101: 하우징
7103: 표시부 7105: 스탠드
7107: 정보 입출력 패널 7109: 조작 키
7110: 리모트 컨트롤러 7201: 본체
7202: 하우징 7203: 표시부
7204: 키보드 7205: 외부 접속 포트
7206: 포인팅 디바이스 7301: 하우징
7302: 하우징 7303: 연결부
7304: 표시부 7305: 표시부
7306: 스피커부 7307: 기록 매체 삽입부
7308: LED 램프 7309: 조작 키
7310: 접속 단자 7311: 센서
7312: 마이크로폰 7400: 휴대 전화기
7401: 하우징 7402: 표시부
7403: 조작 버튼 7404: 외부 접속 포트
7405: 스피커 7406: 마이크
7450: 휴대 정보 단말 7451L: 하우징
7451R: 하우징 7452L: 표시부
7452R: 표시부 7453: 조작 버튼
7454: 힌지 7455L: 왼쪽 스피커
7455R: 오른쪽 스피커 7456: 외부 접속 포트
7500: 조명 장치 7501: 하우징
7503a: 발광 장치 7503b: 발광 장치
7503c: 발광 장치 7503d: 발광 장치
418: 격벽 418s: 측면
420: 발광 소자 421: 하부 전극
422: 광 투과층 422a: 상부 전극
422b: 보호층 423: 발광성 유기 화합물을 포함한 층
423e: 발광 영역 430: 광학 접합층
430B: 광학 접합층 430L: 렌즈상의 곡면
431: 얇은 부분 431B: 얇은 부분
432: 두꺼운 부분 432B: 두꺼운 부분
435a: 배향막 435b: 배향막
440: 창 재료 448: 격벽
450A: 발광 모듈 450B: 발광 모듈
450C: 발광 모듈 500: 발광 장치
500B: 발광 장치 500C: 발광 장치
501: 표시부 502: 화소
502B: 부화소 502G: 부화소
502R: 부화소 503g: 게이트 측 구동 회로부
503s: 소스 측 구동 회로부 505: 실재
508: 배선 510: 지지 기판
511: 트랜지스터 512: 트랜지스터
513: n채널형 트랜지스터 514: p채널형 트랜지스터
516: 절연층 518: 격벽
519: 스페이서 520B: 발광 소자
520G: 발광 소자 520R: 발광 소자
521: 하부 전극 521B: 하부 전극
521G: 하부 전극 521R: 하부 전극
522: 광 투과층 523: 발광성 유기 화합물을 포함한 층
523a: 발광 유닛 523b: 발광 유닛
524: 중간층 530: 광학 접합층
530d: 광학 접합 재료 531: 얇은 부분
532: 두꺼운 부분 540: 창 재료
541G: 컬러 필터 545T: 쿠마린
548: 격벽 550B: 발광 모듈
550G: 발광 모듈 550R: 발광 모듈
580: 구동 회로 590: 발광 패널
590B: 발광 패널 1101: 양극
1102: 음극 1103: 발광 유닛
1103a: 발광 유닛 1103b: 발광 유닛
1104: 중간층 1104a: 전자 주입 버퍼
1104b: 전자 릴레이층 1104c: 전하 발생 영역
1113: 정공 주입층 1114: 정공 수송층
1115: 발광층 1116: 전자 수송층
1117: 전자 주입층 1503a: EL층
1503b: EL층 1504: 중간층
1504a: 전자 주입 버퍼층 1504b: 전자 릴레이층
1504c: 전하 발생 영역 1511: 정공 주입층
1512: 정공 수송층 1513: 발광층
1514a: 전자 수송층 1514b: 전자 수송층
1522: 정공 수송층 1523a: 발광층
1523b: 발광층 1524a: 전자 수송층
1524b: 전자 수송층 1525: 전자 주입층
1610: 주사기 1615: 니들
7100: 텔레비전 장치 7101: 하우징
7103: 표시부 7105: 스탠드
7107: 정보 입출력 패널 7109: 조작 키
7110: 리모트 컨트롤러 7201: 본체
7202: 하우징 7203: 표시부
7204: 키보드 7205: 외부 접속 포트
7206: 포인팅 디바이스 7301: 하우징
7302: 하우징 7303: 연결부
7304: 표시부 7305: 표시부
7306: 스피커부 7307: 기록 매체 삽입부
7308: LED 램프 7309: 조작 키
7310: 접속 단자 7311: 센서
7312: 마이크로폰 7400: 휴대 전화기
7401: 하우징 7402: 표시부
7403: 조작 버튼 7404: 외부 접속 포트
7405: 스피커 7406: 마이크
7450: 휴대 정보 단말 7451L: 하우징
7451R: 하우징 7452L: 표시부
7452R: 표시부 7453: 조작 버튼
7454: 힌지 7455L: 왼쪽 스피커
7455R: 오른쪽 스피커 7456: 외부 접속 포트
7500: 조명 장치 7501: 하우징
7503a: 발광 장치 7503b: 발광 장치
7503c: 발광 장치 7503d: 발광 장치
Claims (20)
- 발광 모듈에 있어서,
투광성을 갖는 창 재료와;
상기 창 재료로 향하여 빛을 사출하는 발광 소자와;
상기 창 재료와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 발광 소자와 중첩되는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분을 따른 제 2 부분을 포함하는 제 1 층을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 두껍고,
상기 발광 소자는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 중첩되는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 제 2 층을 포함하고,
상기 제 1 층의 굴절률은 상기 제 2 층의 굴절률 이상이고 상기 창 재료의 굴절률보다 높은, 발광 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광 소자는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 포함하고,
상기 제 2 부분은 상기 발광 영역의 단부를 따라서 제공되는, 발광 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 창 재료의 표면에 요철을 갖는, 발광 모듈. - 제 1 항에 따른 발광 모듈을 포함하는, 발광 장치.
- 발광 모듈에 있어서,
투광성을 갖는 창 재료와;
상기 창 재료로 향하여 빛을 사출하는 발광 소자와;
상기 창 재료와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 발광 소자와 중첩되는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분을 따른 제 2 부분을 포함하는 제 1 층과;
상기 발광 소자를 둘러싸는 격벽을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 두껍고,
상기 발광 소자는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 중첩되는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 제 2 층을 포함하고,
상기 격벽은 상기 발광 소자가 빛을 사출하는 방향으로 향하여 넓어진 개구를 갖고,
상기 개구의 하단이 상기 제 2 전극에 접촉하고 상기 개구의 측면이 상기 제 2 층에 접촉하고,
상기 격벽의 굴절률은 상기 제 2 층의 굴절률보다 낮은, 발광 모듈. - 제 5 항에 있어서,
상기 발광 소자는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 포함하고,
상기 제 2 부분은 상기 발광 영역의 단부를 따라서 제공되는, 발광 모듈. - 제 5 항에 있어서,
상기 창 재료의 표면에 요철을 갖는, 발광 모듈. - 제 5 항에 따른 발광 모듈을 포함하는, 발광 장치.
- 발광 모듈에 있어서,
투광성을 갖는 창 재료와;
상기 창 재료로 향하여 빛을 사출하는 발광 소자와;
상기 창 재료와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 발광 소자와 중첩되는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분을 따른 제 2 부분을 포함하는 제 1 층을 포함하고,
상기 발광 소자는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 중첩되는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 층을 포함하고,
상기 창 재료는 1.5 이상 1.65 이하의 굴절률을 갖고,
상기 제 1 전극을 포함하는 광 투과층은 1.7 이상 2.1 이하의 굴절률을 갖고,
상기 제 1 층은 1.5보다 높고 3.0 이하의 굴절률을 갖는, 발광 모듈. - 제 9 항에 있어서,
상기 발광 소자는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 포함하고,
상기 제 2 부분은 상기 발광 영역의 단부를 따라서 제공되는, 발광 모듈. - 제 9 항에 있어서,
상기 창 재료의 표면에 요철을 갖는, 발광 모듈. - 제 9 항에 따른 발광 모듈을 포함하는, 발광 장치.
- 발광 모듈에 있어서,
투광성을 갖는 창 재료와;
상기 창 재료로 향하여 빛을 사출하는 발광 소자와;
상기 창 재료와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 창 재료 측으로 향하여 굴절률이 저하되는 복굴절을 갖는 재료를 포함하는 제 1 층을 포함하고,
상기 제 1 층은 상기 발광 소자와 중첩되는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분을 따른 제 2 부분을 포함하고,
상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 두껍고,
상기 발광 소자는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 중첩되는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 발광성 유기 화합물을 포함한 제 2 층을 포함하는, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 층의 굴절률은 상기 제 2 층의 굴절률보다 낮고 상기 창 재료의 굴절률보다 높은, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 복굴절을 갖는 재료는 1.65 이하의 굴절률 및 1.75 이상의 굴절률을 갖는, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 발광 소자는 800㎛2 이상 1500㎛2 미만의 발광 영역을 포함하고,
상기 제 2 부분은 상기 발광 영역의 단부를 따라서 제공되는, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 층에 접촉하는 제 1 배향막을 더 포함하고,
상기 제 1 층은 액정을 포함하고,
상기 제 1 배향막은 상기 발광 소자와 상기 제 1 층 사이에 제공되는, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 층에 접촉하는 제 1 배향막을 더 포함하고,
상기 제 1 층은 액정을 포함하고,
상기 제 1 배향막은 상기 제 1 층과 상기 창 재료 사이에 제공되는, 발광 모듈. - 제 13 항에 있어서,
상기 발광 소자와 상기 제 1 층 사이의 제 1 배향막 및 상기 제 1 층과 상기 창 재료 사이의 제 2 배향막을 더 포함하고,
상기 제 1 층은 액정을 포함하고,
상기 제 1 배향막 및 상기 제 2 배향막은 각각 상기 제 1 층에 접촉하는, 발광 모듈. - 제 13 항에 따른 발광 모듈을 포함하는, 발광 장치.
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