KR20150046158A - 유기 전계 발광 소자 및 발광 장치 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 및 발광 장치 Download PDF

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도미오 오노
도모아키 사와베
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

일 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자는 제1 전극, 제1 전극과 대향하여 제공된 반사층, 제1 전극과 반사층 사이에 제공된 유기 발광층, 유기 발광층과 반사층 사이에 제공된 제2 전극, 제2 전극과 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층, 및 복수의 광 추출부를 포함한다. 이 복수의 광 추출부는 광학 버퍼층의 제2 전극이 제공되는 측, 광학 버퍼층의 반사층이 제공되는 측, 및 광학 버퍼층의 내부 중 적어도 어느 하나에 제공되고, 광 추출부는 광학 버퍼층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는다.

Description

유기 전계 발광 소자 및 발광 장치{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND LIGHT EMITTING DEVICE}
후술하는 실시 형태는 유기 전계 발광 소자 및 발광 장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 캐소드 전극, 애노드 전극, 및 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 제공된 유기 발광층을 포함한다.
유기 전계 발광 소자에서, 캐소드 전극과 애노드 전극간에는 전압이 인가된다. 따라서, 캐소드 전극으로부터 유기 발광층에 전자가 주입되고, 애노드 전극으로부터 유기 발광층에 정공이 주입된다. 주입된 전자와 정공은 재결합되고, 재결합에 의해 여기자가 생성된다. 여기자가 방사 불활성화될 때, 광이 생성된다.
이와 같은 유기 전계 발광 소자에서는, 광 추출 효율의 향상이 요망되고 있다.
JP-A 제2006-92936호
도 1a 및 도 1b는 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1, 1a)를 나타낸 모식도이다.
도 2a 및 도 2b는 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)에 제공된 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 발생한 광의 손실을 나타낸 모식도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1, 1a)에서의 광 추출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 계면(40a, 40b)에서의 굴절을 나타내기 위한 모식도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1b)를 나타낸 모식도이다.
도 6a 및 도 6b는 계면(40a, 40b)에서의 굴절을 나타내기 위한 모식도이다.
도 7a 내지 도 7c는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1c)를 나타낸 모식도이다.
도 8은 제4 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1d)를 나타낸 모식도이다.
도 9a 및 도 9b는 복수의 광 추출부(80)를 포함하는 광학 버퍼층(40)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 10a 내지 도 10e는 제5 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1e)를 나타낸 모식도이다.
도 11은 제6 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1f)를 나타낸 모식도이다.
도 12는 제7 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1g)를 나타낸 모식도이다.
도 13은 복수의 광 추출부(80a)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 14는 제8 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1h)를 나타낸 모식도이다.
도 15a 및 도 15b는 복수의 광 추출부(80b)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 16은 복수의 광 추출부(80b)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 17은 제9 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1i)를 나타낸 모식도이다.
도 18은 제10 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1j)를 나타낸 모식도이다.
도 19a 및 도 19b는 광 경로 제어층(65)의 작용을 나타내기 위한 모식도이다.
도 20은 광 추출 효율을 나타내기 위한 그래프이다.
도 21은 발광 장치(11)를 나타내기 위한 모식도이다.
일 실시 형태에 따르면, 유기 전계 발광 소자는 제1 전극, 제1 전극과 대향하여 제공된 반사층, 제1 전극과 반사층 사이에 제공된 유기 발광층, 유기 발광층과 반사층 사이에 제공된 제2 전극, 제2 전극과 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층, 및 복수의 광 추출부를 포함한다. 이 복수의 광 추출부는 광학 버퍼층의 제2 전극이 제공되는 측, 광학 버퍼층의 반사층이 제공되는 측, 및 광학 버퍼층의 내부 중 적어도 어느 하나에 제공되고, 광 추출부는 광학 버퍼층의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 대해서 설명할 것이다.
도면은 모식적 또는 개념적인 것이다. 예를 들어, 각 부분의 두께와 폭간의 관계와, 부분들간의 크기 비율이 반드시 실제의 것과 동일한 것은 아니다. 또한, 동일한 부분은 도면에 따라 상이한 치수 또는 비율로 나타날 수도 있다.
본원 명세서 및 도면들에서, 이미 이전 도면을 참조하여 설명한 것과 유사한 구성 요소에는 유사 참조 번호를 부여하여 그 상세한 설명은 적절히 생략한다.
(제1 실시 형태)
도 1a 및 도 1b는 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1, 1a)를 나타낸 모식도이다.
도 1a는 유기 전계 발광 소자(1)의 모식 단면도이다. 도 1b는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함하는 유기 전계 발광 소자(1a)의 모식 단면도이다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80)를 포함한다.
제1 전극(10)은 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 투과성을 갖는다.
제1 전극(10)은 예를 들어, 애노드로서 기능한다. 제1 전극(10)의 두께 치수는 예를 들어, 50 나노미터(nm) 이상으로 설정할 수 있다.
제1 전극(10)은 예를 들어, In, Sn, Zn 및 Ti로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함하는 산화물을 포함한다. 제1 전극(10)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)막이다.
제2 전극(20)은 유기 발광층(30)과 반사층(50) 사이에 제공된다. 제2 전극(20)은 유기 발광층(30)으로부터 방출되는 광에 대하여 투과성을 갖는다.
제2 전극(20)은 예를 들어, 캐소드로서 기능한다. 제2 전극(20)의 두께 치수는 예를 들어, 10 나노미터(nm) 이하로 설정할 수 있다.
제2 전극(20)의 재료는 도전성을 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 굴절률이 낮고 소쇠 계수(extinction coefficient)가 낮은 재료로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 전극(20)은 Ag, Au, Ca 및 알칼리 금속으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제2 전극(20)은 포함된 Ag의 몰분율이 0.4 이상인 마그네슘 은 합금으로 제조될 수도 있다.
여기서, 제1 전극(10)은 캐소드로서 사용하고, 제2 전극(20)은 애노드로서 사용할 수 있다.
유기 발광층(30)은 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 제공된다. 유기 발광층(30)은 가시광의 파장 성분을 포함하는 광을 방출한다. 유기 발광층(30)의 두께 치수는 예를 들어, 50 나노미터(nm) 이상으로 설정할 수 있다.
유기 발광층(30)은 예를 들어, Alq3, F8BT 및 PPV를 포함한다. 유기 발광층(30)은 호스트 재료와 호스트 재료에 첨가되는 도펀트의 혼합 재료로 제조될 수 있다. 호스트 재료는 예를 들어, CBP, BCP, TPD, PVK 및 PPT에 기초할 수 있다. 도펀트 재료는 예를 들어, Flrpic, Ir(ppy)3 및 Flr6에 기초할 수 있다.
또한, 도 1b에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1a)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함할 수 있다.
제1 기능층(31)은 유기 발광층(30)과 제1 전극(10) 사이에 제공된다. 제1 기능층(31)의 두께 치수는 예를 들어, 대략 1 나노미터(nm)로 설정할 수 있다. 제1 기능층(31)은 필요에 따라서 제공된다.
제1 기능층(31)은 예를 들어, 정공 주입층으로서 기능한다. 정공 주입층으로서 기능하는 제1 기능층(31)은 예를 들어, PEDPOT: PPS, CuPc 및 MoO3를 포함한다.
제1 기능층(31)은 예를 들어, 정공 수송층으로서 기능한다. 정공 수송층으로서 기능하는 제1 기능층(31)은 예를 들어, α-NPD, TAPC, m-MTDATA, TPD 및 TCTA를 포함한다.
제1 기능층(31)은 정공 주입층으로서 기능하는 층과 정공 수송층으로서 기능하는 층을 적층함으로써 제조될 수도 있다.
제2 기능층(32)은 유기 발광층(30)과 제2 전극(20) 사이에 제공된다. 제2 기능층(32)의 두께 치수는 예를 들어, 대략 1 나노미터(nm)로 설정할 수 있다. 제2 기능층(32)은 필요에 따라서 제공된다.
제2 기능층(32)은 예를 들어, 전자 수송층으로서 기능한다. 제2 기능층(32)은 예를 들어, Alq3, BAlq, POPy2, Bphen 및 3TPYMB를 포함한다.
대안적으로, 제2 기능층(32)은 예를 들어, 전자 주입층으로서 기능한다.
대안적으로, 제2 기능층(32)은 전자 수송층으로서 기능하는 층과 전자 주입층으로서 기능하는 층을 적층함으로써 제조될 수도 있다. 이 경우, 전자 주입층으로서 기능하는 층은 전자 주입 특성을 향상시키기 위한 것이다. 전자 주입층으로서 기능하는 층은 전자 수송층으로서 기능하는 층과 제2 전극(20) 사이에 제공된다.
광학 버퍼층(40)은 제2 전극(20)과 반사층(50) 사이에 제공된다. 따라서, 유기 발광층(30)과 반사층(50)간의 거리를, 적어도 광학 버퍼층(40)의 두께 치수의 양만큼 이격할 수 있다. 그 결과, 플라즈몬 손실(plasmon loss)을 저감시킬 수 있다.
광학 버퍼층(40)의 광 추출부(80)가 제공되어 있지 않은 부분의 두께 치수는 50 나노미터(nm) 이상으로 설정할 수 있다.
광학 버퍼층(40)의 재료는 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 투과성이 있으면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 광학 버퍼층(40)의 굴절률은 광 추출부(80)의 굴절률과 상이하다.
광학 버퍼층(40)은 계면(40a, 40b, 40c)을 갖는다.
계면(40a)은 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향(도 1a 및 도 1b에서의 지면에 수직한 방향)과 교차하는 방향을 따라 있다.
도시된 예에서, 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향은, 계면(40a)의 연장 방향에 직교한다. 그러나, 이 연장 방향은 이에 한정되지 않는다. 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향은 계면(40a)의 연장 방향에 비평행인 것만을 필요로 한다.
계면(40b)은 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향을 따라 있다.
계면(40c)은 광 추출부(80)가 제공되어 있지 않은 영역에서의 계면이다.
플라즈몬 손실의 저감, 광학 버퍼층(40)의 굴절률, 광학 버퍼층(40)의 두께 치수, 계면(40a, 40b, 40c)에서의 굴절에 관한 상세는 후술될 것이다.
반사층(50)은 광학 버퍼층(40)의 제2 전극(20)이 제공되는 측의 반대측에 제공된다. 즉, 반사층(50)은 제1 전극(10)과 대향하여 제공된다. 반사층(50)은 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 반사성을 갖는다. 반사층(50)의 두께 치수는 예를 들어, 대략 100 나노미터(nm)로 설정할 수 있다.
반사층(50)은 예를 들어, Ag, Mg: Ag(마그네슘 은 합금), Al과 같은 금속을 포함할 수 있다. 대안적으로, 반사층(50)은 예를 들어, 유전체 다층막일 수 있다.
광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 제2 전극(20)이 제공되는 측에 복수개 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는다. 보다 구체적으로, 복수의 광 추출부(80)는 제2 전극(20)과 유기 발광층(30) 사이에 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 제2 전극(20)이 제공되는 측으로부터 광학 버퍼층(40) 내부를 향해 돌출되어 있다. 광 추출부(80)를 제공함으로써, 광학 버퍼층(40)에는 계면(40a, 40b)이 형성된다.
광 추출부(80)의 형상은 광학 버퍼층(40)에 적어도 계면(40a)이 형성되는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 추출부(80)는 메쉬 형상, 라인 형상, 도트 형상일 수 있다. 도시된 예에서, 광 추출부(80)의 단면 형상은 직사각형이다. 그러나, 이 단면 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 삼각형, 사다리꼴, 반원 및 반타원과 같은 임의의 형상일 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 유기 전계 발광 소자(1, 1a)는 제1 전극(10)의 유기 발광층(30)이 제공되는 측의 반대측에 기판(60)을 포함한다. 즉, 제1 전극(10)은 기판(60)과 유기 발광층(30) 사이에 제공된다. 기판(60)은 유기 발광층(30)으로부터 방출되는 광에 대하여 투과성을 갖는다. 기판(60)은 예를 들어, 유리 기판이다.
유기 전계 발광 소자(1, 1a)는 후면 발광형의 유기 전계 발광 소자이다. 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광 중 기판(60)을 통과하는 광의 강도는, 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광 중 제2 전극(20)을 통과하는 광의 강도보다 높다. 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광은 주로 제1 전극(10)측(기판(60)측)으로부터 추출된다.
또한, 유기 전계 발광 소자(1, 1a)는 제1 전극(10)이 제공되는 측과는 반대측의 기판(60)의 표면에 복수의 마이크로렌즈(90)를 포함한다. 예를 들어, 마이크로렌즈(90)는 반구 형상일 수 있다. 마이크로렌즈(90)의 높이 치수(기판(60)의 두께 방향을 따라 취한 길이)는 예를 들어, 1㎛ 이상, 50 ㎛ 이하로 설정할 수 있다. 이 경우, 마이크로렌즈(90)의 직경 치수는 2㎛ 이상, 100 ㎛ 이하이다. 그러나, 마이크로렌즈(90)의 형상 및 치수는 예시한 것에 한정되지 않으며, 적절히 변경할 수 있다. 복수의 마이크로렌즈(90)를 기판(60)에 제공하는 경우에는, 복수의 마이크로렌즈(90)를 매트릭스 형상으로 배열한 마이크로렌즈 시트를 미리 형성하여, 기판(60)에 부착할 수 있다.
제2 전극(20)의 계면(40a')은 제2 전극(20)과 접하는 표면이고, 광학 버퍼층(40)의 계면(40a)과 대향한다. 제2 전극(20)의 계면(40b')은 제2 전극(20)과 접하는 표면이고, 광학 버퍼층(40)의 계면(40b)과 대향한다.
다음으로, 상술한 플라즈몬 손실의 저감에 대해서 추가로 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)에 제공된 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 손실을 나타낸 모식도이다.
여기서, 도 2a는 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 행방을 나타낸 모식 단면도이다. 도 2b는 각 광학 모드에 대한 분배율을 나타낸 그래프이다. 도 2b는 광 추출 효율에 대한 시뮬레이션 결과의 예를 나타낸다. 도 2b의 횡축은 발광 위치(33)로부터 제2 전극(120)까지의 거리이다. 도 2b의 종축은 광 추출 효율을 나타낸다. 시뮬레이션의 조건은 이하와 같이 설정하였다. 제1 전극(10)은 ITO로부터 이루어져 있다고 상정되었다. 제1 전극(10)의 경우, 굴절률은 1.8 내지 2.2로 설정하였고, 두께 치수는 110 나노미터(nm)로 설정하였다. 유기 발광층(30)의 굴절률은 1.9로 설정하였다. 유기 발광층(30)의 두께 치수는 발광 위치(33)로부터 제2 전극(120)까지의 각각의 거리(도 2b의 횡축에서의 각각의 거리)에 80 나노미터(nm)를 추가함으로써 제공되었다. 제2 전극(120)은 Al으로 이루어져 있다고 상정되었다. 제2 전극(120)의 두께 치수는 150 나노미터(nm)로 설정하였다. 기판(60)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 파장은 525 나노미터(nm)로 설정하였다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)는 제1 전극(10), 금속으로 이루어진 제2 전극(120), 유기 발광층(30) 및 기판(60)을 포함한다. 즉, 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)는 일반적인 유기 전계 발광 소자의 구성을 갖는다. 따라서, 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)는 상술한 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80)를 포함하고 있지 않다. 또한, 제2 전극(120)은 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 투과성을 갖고 있지 않다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(100)에서, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 행방은, 크게 4가지 타입으로 분류된다. 발광 위치(33)에서 생성된 광은 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2, 박막층 모드 성분 L3 및 금속으로 이루어진 제2 전극(120)에서의 손실 성분 L4을 포함한다. 이하에서는, "금속으로 이루어진 제2 전극(120)에서의 손실 성분 L4"은 간단하게 "손실 성분 L4"이라고 칭한다.
외부 모드 성분 L1은 유기 전계 발광 소자(100)의 외부에 추출할 수 있는 성분이다. 기판 모드 성분 L2은 기판(60)에는 도달하지만, 기판(60)과 외부 공기간의 계면에서 전반사되는 성분이다. 박막층 모드 성분 L3은 제1 전극(10)에는 도달하지만, 제1 전극(10)과 기판(60)간의 계면에서 전반사되는 성분이다. 이 경우, 기판 모드 성분 L2은 기판(60)의 표면(60a) 및 표면(60b) 이외의 표면, 예를 들어 표면(60a) 또는 면(60b)에 교차하는 표면으로부터 외부에 추출될 수 있다. 이와 같이, 박막층 모드 성분 L3도 제1 전극(10)으로부터 외부에 추출될 수 있다. 즉, 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2 및 박막층 모드 성분 L3은 외부에 추출될 수 있는 성분이다.
이에 비해, 손실 성분 L4은 금속으로 이루어진 제2 전극(120)에 의해 손실되는 성분이다.
여기서, 제2 전극(120)에 입사하는 광은 전파 광과, 비전파 광을 포함한다.
전파 광 및 비전파 광은 유기 발광층(30)으로부터 방출되는 광의 성분이다.
전파 광은 흡수가 없는 매질(medium)에서 무한대로 전파할 수 있는 광이다.
비전파 광은 전파 거리와 함께 지수 함수적으로 강도가 감쇠하는 광이다.
발광 위치(33)와 제2 전극(120) 사이에 굴절률이 상이한 경계가 있을 경우, 전반사를 의해 전파 광의 일부는 비전파 광으로 되고, 제2 전극(120)에 도달할 수도 있다.
손실 성분 L4은 전파 광의 손실과 비전파 광의 손실을 포함한다.
전파 광의 손실(이하, 전파 광 손실이라고 칭함)은 제2 전극(120)에 의한 흡수에 기인한 손실이다. 전파 광 손실은 발광 위치(33)와 제2 전극(120)간의 거리에 따라 좌우되지 않는다.
비전파 광의 손실(이하, 비전파 광 손실이라고 칭함)은 소실광(evanescent light)과 제2 전극(120)의 금속내의 전자의 상호 작용에 의해 발생한다. 이 비전파 광 손실은 플라즈몬 손실이라고 칭한다. 플라즈몬 손실(비전파 광 손실)은 발광 위치(33)와 제2 전극(120)간의 거리에 따라 좌우된다. 발광 위치(33)와 제2 전극(120)간의 거리가 길어질수록, 플라즈몬 손실은 작아진다.
도 2b에 도시한 바와 같이, 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2, 박막층 모드 성분 L3 및 손실 성분 L4은 예를 들어, 발광 위치(33)로부터 제2 전극(120)까지의 거리에 따라 변한다.
유기 전계 발광 소자(100)의 광 추출 효율은 외부에 추출할 수 없는 손실 성분 L4 중 플라즈몬 손실 부분을 저감시킴으로써 향상시킬 수 있다. 플라즈몬 손실은 발광 위치(33)와 제2 전극(120)간의 거리를 늘림으로써 저감시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1, 1a)는 유기 발광층(30)으로부터 방출되는 광에 대하여 투과성을 갖는 제2 전극(20)을 포함하도록 구성된다. 따라서, 제2 전극(20)에서의 플라즈몬 손실을 저감시킬 수 있다.
또한, 제2 전극(20)과 반사층(50) 사이에 광학 버퍼층(40)이 제공된다. 그에 따라, 발광 위치(33)와 반사층(50)간의 거리를 늘릴 수 있다. 따라서, 반사층(50)에서의 플라즈몬 손실을 저감시킬 수 있다.
다음으로, 상술한 광학 버퍼층(40)의 굴절률과 광학 버퍼층(40)의 두께 치수에 대해서 추가로 설명한다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1, 1a)에서의 광 추출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 3의 횡축은 광 추출부(80)가 제공되어 있지 않은 광학 버퍼층(40)의 부분의 두께 치수(제2 전극(20)과 반사층(50)간의 거리)를 나타낸다. 도 3의 종축은 광 추출 효율을 나타낸다.
도 3은 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과의 예를 나타낸다.
시뮬레이션의 조건은 이하와 같이 설정하였다. 제1 전극(10)은 ITO로 이루어져 있다고 상정하였다. 제1 전극(10)의 두께 치수는 110 나노미터(nm)로 설정하였다. 유기 발광층(30)의 경우, 굴절률은 1.8로 설정하였고, 두께 치수는 120 나노미터(nm)로 설정하였다. 제2 전극(20)은 Ag로 이루어져 있다고 상정하였다. 제2 전극(20)의 두께 치수는 5 나노미터(nm)로 설정하였다. 반사층(50)은 Ag로 이루어져 있다고 상정하였다. 반사층(50)의 두께 치수는 150 나노미터(nm)로 설정하였다. 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 파장은 525 나노미터(nm)로 설정하였다. 기판(60)의 굴절률은 1.5로 설정하였다. 다음으로, 광학 버퍼층(40)의 굴절률은 1.0, 1.5, 1.8로 설정하였으며 각각의 경우에서의 광 추출 효율을 결정하였다.
도 3에서의 A1, B1 및 C1은 외부 모드 성분 L1을 나타낸다. A1은 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.0으로 설정했을 경우를 나타낸다. B1은 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.5로 설정했을 경우를 나타낸다. C1은 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.8로 설정했을 경우를 나타낸다.
도 3에서의 A2, B2 및 C2는 외부 모드 성분 L1과 기판 모드 성분 L2의 합을 나타낸다. A2는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.0으로 설정했을 경우를 나타낸다. B2는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.5로 설정했을 경우를 나타낸다. C2는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.8로 설정했을 경우를 나타낸다.
도 3에서의 A3, B3 및 C3은 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2 및 박막층 모드 성분 L3의 합을 나타낸다. A3는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.0으로 설정했을 경우를 나타낸다. B3는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.5로 설정했을 경우를 나타낸다. C3는 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 1.8로 설정했을 경우를 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률을 낮게 하면, 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2 및 박막층 모드 성분 L3 각각에서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 광학 버퍼층(40)의 굴절률은 유기 발광층(30)의 굴절률(예를 들어, 1.8-2.2)보다 낮게 하는 것만을 필요로 한다.
또한, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 광 추출부(80)가 제공되어 있지 않은 광학 버퍼층(40)의 부분의 두께 치수를 50 나노미터(nm) 이상으로 설정하면, 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2 및 박막층 모드 성분 L3 각각에서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 계면(40a, 40b, 40c, 40a', 40b')에서의 굴절에 대해서 추가로 설명한다.
여기서, 계면(40c)에서의 굴절은 광 추출부(80)를 제공하는 것과는 관계가 없기 때문에, 그에 대한 설명은 생략한다.
광 추출부(80)의 굴절률이 광학 버퍼층(40)의 굴절률과 상이한 경우에는, 광 추출부(80)와 광학 버퍼층(40)간의 굴절률 차로 인해 굴절이 발생한다. 이러한 굴절은 광 추출의 기능으로서 작용한다.
도 4a 및 도 4b는 계면(40a, 40b, 40c, 40a', 40b')에서의 굴절을 나타내기 위한 모식도이다.
여기서, 도 4a는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우를 나타낸다. 도 4b는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우를 나타낸다.
광학 버퍼층(40), 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, 예를 들어, SiO2, LiF, CaF2, MgF2, 또는 공기, 질소 가스 및 희가스와 같은 가스로 제조될 수 있다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a', 40a)을 투과할 때에, 광은 굴절된다. 스넬의 법칙에 의해, 계면(40a')으로의 입사각보다 계면(40a)에서의 굴절각이 더 크다. 계면(40a)에서의 굴절각이 더 큰 경우, 반사층(50)으로의 입사각은 작아진다. 따라서, 광은 상술한 외부 모드 성분 L1이 되기 쉽다. 따라서, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b', 40b)을 투과하고 굴절할 때에는, 스넬의 법칙에 의해, 계면(40b')으로의 입사각보다 계면(40b)에서의 굴절각이 크다. 그러나, 계면(40b)에서의 굴절각이 커지면, 반사층(50)으로의 입사각이 커진다. 따라서, 계면(40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 저감될 수 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 계면(40a', 40a)의 면적을 크게 하고, 계면(40b', 40b)의 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상을 삼각형, 사다리꼴, 반원으로 할 수 있다. 대안적으로, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40a', 40a) 측이 긴 변이 되는 직사각형일 수도 있다.
도 4b에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a', 40a)을 투과하여 굴절할 때에, 굴절각이 작아진다. 따라서, 계면(40a', 40a)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 낮아질 수도 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b', 40b)을 투과하여 굴절할 때에는, 굴절각이 작아진다. 따라서, 계면(40b', 40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 계면(40a', 40a)의 면적을 작게 하고, 계면(40b', 40b)의 면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40b', 40b)측이 긴 변이 되는 직사각형일 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 5는 제2 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1b)를 나타낸 모식도이다.
도 6a 및 도 6b는 계면(40a, 40b)에서의 굴절을 나타내기 위한 모식도이다.
여기서, 도 6a는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우를 나타낸다. 도 6b는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우를 나타낸다.
도 5에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1b)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1b)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1b)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)을 더 포함할 수도 있다.
광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 제2 전극(20)이 제공되는 측에 복수개 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다. 보다 구체적으로, 복수의 광 추출부(80)는 제2 전극(20)과 광학 버퍼층(40) 사이에 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 제2 전극(20)이 제공되는 측으로부터 광학 버퍼층(40) 내부를 향해서 돌출되어 있다. 복수의 광 추출부(80)를 이러한 위치에 제공함으로써, 광학 버퍼층(40)에는 계면(40a, 40b)이 형성된다.
광학 버퍼층(40)과 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, 예를 들어, SiO2, LiF, CaF2, MgF2를 포함하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 광학 버퍼층(40)과 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, 공기, 질소 가스 및 희가스와 같은 가스로 제조될 수 있다.
광 추출부(80)를 제공함으로써, 계면(40a, 40b)이 형성된다. 계면(40a, 40b)에서 굴절이 발생한다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a)에서 굴절할 때에는, 굴절각이 커진다. 따라서, 계면(40a)에 입사한 광의 경우, 상술한 것에서와 같이 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b)에서 굴절할 때에는, 굴절각이 커진다. 그러나, 계면(40b)에서의 굴절각이 커지면, 반사층(50)으로의 입사각이 커진다. 따라서, 계면(40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 저감될 수도 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 계면(40a)의 면적을 크게 하고, 계면(40b)의 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 삼각형, 사다리꼴, 반원으로 할 수 있다. 대안적으로, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40a) 측이 긴 변이 되는 직사각형일 수도 있다.
도 6b에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a)에서 굴절할 때에, 굴절각이 작아진다. 따라서, 계면(40a)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 저감될 수도 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b)에서 굴절할 때에는, 굴절각이 작아진다. 따라서, 계면(40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 계면(40a)의 면적을 작게 하고, 계면(40b)의 면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40b)측이 긴 변이 되는 직사각형일 수 있다.
(제3 실시 형태)
도 7a 내지 도 7c는 제3 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1c)를 나타낸 모식도이다.
여기서, 도 7a는 유기 전계 발광 소자(1c)의 모식 단면도이다. 도 7b는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에서의 굴절을 나타낸 모식도이다. 도 7c는 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에서의 굴절을 나타낸 모식도이다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1c)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1c)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1c)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 더 포함할 수도 있다.
광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 반사층(50)이 제공되는 측에 복수개 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다. 보다 구체적으로, 복수의 광 추출부(80)는 반사층(50)과 광학 버퍼층(40) 사이에 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 반사층(50)이 제공되는 측으로부터 광학 버퍼층(40) 내부를 향해서 돌출되어 있다. 복수의 광 추출부(80)를 이러한 위치에 제공함으로써, 광학 버퍼층(40)에는 계면(40a, 40b)이 형성된다.
광학 버퍼층(40)과 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, SiO2, LiF, CaF2, MgF2를 포함하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 광학 버퍼층(40)과 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, 공기, 질소 가스 및 희가스와 같은 가스로 제조될 수 있다.
광 추출부(80)를 제공함으로써, 계면(40a, 40b)이 형성된다. 계면(40a, 40b)에서 굴절이 발생한다.
도 7b에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a)에서 굴절할 때에, 굴절각이 작아진다. 따라서, 계면(40a)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 저감될 수도 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b)에서 굴절할 때에는, 굴절 각이 작아진다. 따라서, 계면(40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 낮은 경우에는, 계면(40a)의 면적을 작게 하고, 계면(40b)의 면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40b)측이 긴 변이 되는 직사각형일 수 있다.
도 7c에 도시한 바와 같이, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40a)에서 굴절할 때에, 굴절각이 커진다. 따라서, 계면(40a)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 계면(40b)에서 굴절할 때에는, 굴절각이 커진다. 따라서, 계면(40b)에 입사한 광의 경우, 광 추출 효율이 저감될 수도 있다.
즉, 광학 버퍼층(40)의 굴절률이 광 추출부(80)의 굴절률보다 높은 경우에는, 계면(40a)의 면적을 크게 하고, 계면(40b)의 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광 추출부(80)의 단면 형상은 삼각형, 사다리꼴, 반원으로 할 수 있다. 대안적으로, 광 추출부(80)의 단면 형상은 계면(40a) 측이 긴 변이 되는 직사각형일 수도 있다.
(제4 실시 형태)
도 8은 제4 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1d)를 나타낸 모식도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1d)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1d)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1d)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 더 포함할 수도 있다.
광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 내부에 복수개 제공된다. 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다. 복수의 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 내부에 분산되어 있다. 복수의 광 추출부(80)를 이와 같이 제공함으로써, 광학 버퍼층(40)에 계면(40a, 40b)이 형성된다.
광학 버퍼층(40)과 광 추출부(80) 중에서, 굴절률이 낮은 것은, SiO2, LiF, CaF2, MgF2를 포함하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 광 추출부(80)의 굴절률을 낮게 할 경우에는, 광 추출부(80)는 공기, 질소 가스 및 희가스와 같은 가스로 제조될 수 있다.
광 추출부(80)를 제공함으로써, 계면(40a, 40b)이 형성된다. 계면(40a, 40b)에서 굴절이 발생한다. 또한, 복수의 광 추출부(80)를 분산해서 제공함으로써 산란이 발생한다.
이 경우, 계면(40a, 40b)에서의 굴절은 도 7b 및 도 7c에서 예시한 것과 유사하다.
광학 버퍼층(40)의 내부에 복수의 광 추출부(80)를 분산시키면, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광이 광학 버퍼층(40)의 내부에서 산란되고, 기판(60)측으로 유도된다.
따라서, 계면(40a, 40b)에서의 굴절과 복수의 광 추출부(80)의 분산에 의한 산란에 의해 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 복수의 광 추출부(80)를 포함하는 광학 버퍼층(40)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 9a에 도시한 바와 같이, 복수의 광 추출부(80)가 분산된 막 형상의 광학 버퍼층(40)을 미리 형성한다. 다음으로, 막 형상의 광학 버퍼층(40)은 유기 발광층(30)이 제공되는 측과는 반대측의 제2 전극(20)의 표면에 부착될 수 있다.
도 9b에 도시한 바와 같이, 제2 전극(20)측의 반사층(50)의 표면에, 복수의 광 추출부(80)가 분산된 막 형상의 광학 버퍼층(40)을 미리 형성한다. 다음으로, 반사층(50)과 광학 버퍼층(40)은 유기 발광층(30)이 제공되는 측과는 반대측의 제2 전극(20)의 표면에 제공될 수 있다. 여기서, 광학 버퍼층(40)은 기지의 증착법 등을 사용하여, 반사층(50)의 한쪽 표면에 형성될 수 있다.
(제5 실시 형태)
도 10a 내지 도 10e는 제5 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1e)를 나타낸 모식도이다.
도 10a에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1e)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50), 기판(60), 기판(61) 및 밀봉부(70)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1e)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1e)는 마이크로렌즈(90)를 더 포함할 수도 있다.
기판(61)은 기판(60)과 대향하여 제공된다.
기판(61)은 유기 발광층(30)으로부터 방출되는 광에 대하여 투과성을 가질 수도 있고, 투과성을 갖지 않을 수도 있다.
반사층(50)은 기판(60)과 대향하는 측의 기판(61)의 표면에 제공된다.
도 10b 및 도 10c에 도시한 바와 같이, 반사층(50)과 광학 버퍼층(40) 사이에는 공간(44)이 제공된다.
여기서, 도 10b는 상술한 유기 전계 발광 소자(1d)에서, 반사층(50)과 광학 버퍼층(40) 사이에 공간(44)이 추가로 제공된 경우를 나타낸다.
도 10c는 상술한 유기 전계 발광 소자(1c)에서, 반사층(50)과 광학 버퍼층(40) 사이에 공간(44)이 추가로 제공된 경우를 나타낸다.
대안적으로, 도 10d 및 도 10e에 도시한 바와 같이, 반사층(50)과 제2 전극(20) 사이에는 공간(44)이 제공된다.
여기서, 도 10d는 상술한 유기 전계 발광 소자(1)에서, 광학 버퍼층(40)이 공간(44)에 충전된 가스로 이루어진 경우를 나타낸다.
도 10e는 상술한 유기 전계 발광 소자(1b)에서, 광학 버퍼층(40)이 공간(44)에 충전된 가스로 이루어진 경우를 나타낸다.
도 10a에 도시한 바와 같이, 밀봉부(70)의 한쪽 단부측은 기판(60)의 주변을 둘러싸도록 제공된다. 밀봉부(70)의 다른쪽 단부측은 기판(61)의 주변을 둘러싸도록 제공된다. 밀봉부(70)는 예를 들어, 프릿(frit) 재료로부터 형성된다. 밀봉부(70)는 기판(60), 기판(61) 및 밀봉부(70)에 의해 정의된 공간(71)을 밀봉한다.
공간(71)은 예를 들어, 공기, 질소 가스 및 희가스와 같은 가스로 충전된다.
따라서, 공간(44)에도 가스가 충전된다.
도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 광학 버퍼층의 굴절률을 낮게 하면, 외부 모드 성분 L1, 기판 모드 성분 L2, 박막층 모드 성분 L3 각각에서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 가스는 고체 및 액체보다 굴절률이 낮다. 따라서, 반사층(50)과 광학 버퍼층(40) 사이에 가스로 이루어진 층을 추가로 제공하거나, 광학 버퍼층(40) 자체를 가스로부터 제조함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 반사층(50)을 유전체 다층막으로 제조하면, 반사율을 향상시킬 수 있다.
그러나, 일반적으로, 유전체 다층막은 증착법 등을 사용하여 형성된다. 유전체 다층막을 형성할 때의 온도는 유기 전계 발광 소자를 구성하는 유기물이 손상을 받는 온도까지 도달할 수도 있다. 따라서, 제2 전극(20)이 제공되는 측과는 반대측의 광학 버퍼층(40)의 표면에 유전체 다층막을 형성하면, 광학 버퍼층(40) 등에 손상을 입을 위험이 있다.
본 실시 형태에서는, 반사층(50)을 기판(61)에 제공한다. 따라서, 기지의 증착법 등을 사용하여 유전체 다층막으로 이루어진 반사층(50)을 형성할 경우에도, 광학 버퍼층(40) 등에 손상을 입을 위험이 없다.
이것은 반사층(50)을 유전체 다층막으로 하는 것을 가능하게 한다.
(제6 실시 형태)
도 11은 제6 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1f)를 나타낸 모식도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1f)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80a)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1f)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1f)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 추가로 포함할 수도 있다.
상술한 유기 전계 발광 소자(1, 1a 내지 1e)에서, 복수의 광 추출부(80)는 광학 버퍼층(40)의 내부를 향해서 돌출되거나, 광학 버퍼층(40)의 내부에 분산된다.
이에 비해, 본 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1f)에서, 복수의 광 추출부(80a)는 반사층(50)이 제공되는 측의 광학 버퍼층(40)의 표면(41)으로부터 광학 버퍼층(40)의 외부를 향해서 돌출된다. 복수의 광 추출부(80a)는 서로 이격된다.
광 추출부(80a)는 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향과 교차하는 방향을 따른 경사면(80a1)을 갖는다.
이 경우, 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향은 경사면(80a1)의 연장 방향에 직교하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 반사층(50)은 광학 버퍼층(40)의 표면(41)과 복수의 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)을 덮도록 제공된다.
따라서, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성되고 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 입사되는 광은, 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 제공된 반사층(50)에 의해 반사된다. 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 제공된 반사층(50)에 의해 반사된 광은 상술한 외부 모드 성분 L1이 되기 쉽다. 그 결과, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도시된 예에서, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 삼각형이다. 그러나, 단면 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 사다리꼴일 수 있다.
도시된 예에서, 경사면(80a1)은 평면이다. 그러나, 경사면(80a1)은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사면(80a1)은 곡면일 수 있다. 이 경우, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 반원 및 반타원일 수 있다.
(제7 실시 형태)
도 12는 제7 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1g)를 나타낸 모식도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1g)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 반사층(50) 및 광 추출부(80a)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1g)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1g)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 추가로 포함할 수도 있다.
상술한 유기 전계 발광 소자(1f)에서, 복수의 광 추출부(80a)는 반사층(50)이 제공되는 측의 광학 버퍼층(40)의 표면(41)에 제공된다.
이에 비해, 본 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1g)에서는, 복수의 광 추출부(80a)는 반사층(50)이 제공되는 측의 제2 전극(20)의 표면(21)으로부터 제2 전극(20)의 외부를 향해서 돌출된다. 복수의 광 추출부(80a)는 서로 이격해서 제공된다. 유기 전계 발광 소자(1g)에서는, 광학 버퍼층(40)이 제공되지 않는다. 복수의 광 추출부(80a)는 또한 광학 버퍼층(40)의 역할을 한다.
또한, 반사층(50)은 제2 전극(20)의 표면(21)과 복수의 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)을 덮도록 제공된다.
따라서, 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성되고 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 입사되는 광은, 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 제공된 반사층(50)에 의해 반사된다. 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)에 제공된 반사층(50)에 의해 반사된 광은, 상술한 외부 모드 성분 L1이 되기 쉽다. 그 결과, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도시된 예에서, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 삼각형이다. 그러나, 이 단면 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 사다리꼴일 수 있다.
도시된 예에서, 경사면(80a1)은 평면이다. 그러나, 경사면(80a1)은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사면(80a1)은 곡면일 수 있다. 이 경우, 광 추출부(80a)의 단면 형상은 반원 및 반타원일 수 있다.
또한, 반사층(50)은 도전성 재료를 포함할 수 있다. 그러면, 반사층(50)의 일부가 제2 전극(20)과 접하기 때문에, 반사층(50)을 보조 전극으로서 사용할 수 있다.
보조 전극에 대해서는 후술할 것이다.
도 13은 복수의 광 추출부(80a)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 광 추출부(80a)를 미리 형성한다. 제2 전극(20)을 포함하는 적층체(11)의 제2 전극(20)의 표면(21)에 복수의 광 추출부(80a)를 분산시킨다. 다음으로, 기지의 성막법을 사용하여, 제2 전극(20)의 표면(21)과 복수의 광 추출부(80a)의 경사면(80a1)을 덮도록 반사층(50)을 형성한다.
따라서, 제2 전극(20)의 표면(21)에 복수의 광 추출부(80a)를 용이하게 제공할 수 있다.
(제8 실시 형태)
도 14는 제8 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1h)를 나타낸 모식도이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1h)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50) 및 광 추출부(80b)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1h)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1h)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 추가로 포함할 수도 있다.
상술한 유기 전계 발광 소자(1g)에서, 복수의 광 추출부(80a)는 반사층(50)이 제공되는 측의 제2 전극(20)의 표면(21)에 제공된다.
이에 비해, 본 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1h)에서, 복수의 광 추출부(80b)는 광학 버퍼층(40)이 제공되는 측의 반사층(50)의 표면(51)에 제공된다. 복수의 광 추출부(80b)는 표면(51)으로부터 광학 버퍼층(40) 내부를 향해서 돌출된다. 복수의 광 추출부(80b)는 서로 이격된다.
광 추출부(80b)는 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향과 교차하는 방향을 따른 경사면(80b1)을 갖는다.
이 경우, 제2 전극(20)이 제공되는 측의 유기 발광층(30)의 표면의 연장 방향은 경사면(80b1)의 연장 방향에 직교하지 않는 것이 바람직하다.
복수의 광 추출부(80b)는 반사층(50)과 같은 재료로 형성할 수 있다.
반사층(50)은 광학 버퍼층(40)의 표면(41)을 덮도록 제공된다.
유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성되고 광 추출부(80b)의 경사면(80b1)에 입사되는 광은, 광 추출부(80b)의 경사면(80b1)에 의해 반사된다. 광 추출부(80b)의 경사면(80b1)에 의해 반사된 광은, 상술한 외부 모드 성분 L1이 되기 쉽다. 그 결과, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도시된 예에서, 광 추출부(80b)의 단면 형상은 삼각형이다. 그러나, 단면 형상은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 추출부(80b)의 단면 형상은 사다리꼴일 수 있다.
도시된 예에서, 경사면(80b1)은 평면이다. 그러나, 경사면(80b1)은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 경사면(80b1)은 곡면일 수 있다. 이 경우, 광 추출부(80b)의 단면 형상은 반원 및 반타원일 수 있다.
도 15a, 도 15b 및 도 16은 복수의 광 추출부(80b)의 형성 방법을 나타낸 모식도이다.
첫번째로, 도 15a에 도시한 바와 같이, 복수의 광 추출부(80b)를 형성하기 위한 복수의 홈(42)이 제공된 막 형상의 광학 버퍼층(40)을 미리 형성한다. 다음으로, 막 형상의 광학 버퍼층(40)은 유기 발광층(30)이 제공되는 측과는 반대측의 제2 전극(20)의 표면에 부착된다.
다음으로, 도 15b에 도시한 바와 같이, 복수의 홈(42)이 제공된 측의 광학 버퍼층(40)의 표면을 덮도록 반사층(50)을 형성한다. 반사층(50)을 형성할 때에, 복수의 홈(42)은 반사층(50)을 형성하기 위한 재료로 채워진다. 따라서, 복수의 광 추출부(80b)를 형성할 수 있다. 반사층(50)의 형성은 기지의 성막법을 사용하여 수행할 수 있다.
대안적으로, 도 16에 도시한 바와 같이, 제2 전극(20)이 제공되는 측과는 반대측의 광학 버퍼층(40)의 표면에, 복수의 광 추출부(80b)를 형성하기 위한 복수의 홈(42)을 형성한다. 다음으로, 복수의 홈(42)이 제공된 측의 광학 버퍼층(40)의 표면을 덮도록 반사층(50)을 형성한다. 반사층(50)을 형성할 때에, 복수의 홈(42)은 반사층(50)을 형성하기 위한 재료로 채워진다. 따라서, 복수의 광 추출부(80b)를 형성할 수 있다. 반사층(50)의 형성은 기지의 성막법을 사용하여 수행할 수 있다.
다음으로, 반사층(50), 복수의 광 추출부(80b) 및 광학 버퍼층(40)을 유기 발광층(30)이 제공되는 측과는 반대측의 제2 전극(20)의 표면에 제공할 수 있다.
도 15a, 도 15b 및 도 16에 도시된 형성 방법에 의해, 광학 버퍼층(40)이 제공되는 측의 반사층(50)의 표면(51)에 복수의 광 추출부(80b)를 용이하게 제공할 수 있다.
(제9 실시 형태)
도 17은 제9 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1i)를 나타낸 모식도이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1i)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 도전성 재료를 포함하는 반사층(50) 및 도전성 재료를 포함하는 광 추출부(80b)를 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1i)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1i)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 추가로 포함할 수도 있다.
상술한 유기 전계 발광 소자(1h)에서, 복수의 광 추출부(80b)는 광학 버퍼층(40)이 제공되는 측의 반사층(50)의 표면(51)에 제공된다. 이 경우, 복수의 광 추출부(80b)는 광학 버퍼층(40)의 반사층(50)측에 제공된다.
이에 비해, 본 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1i)에서, 광 추출부(80b)의 선단부(80b2)는 제2 전극(20)에 도달한다. 즉, 반사층(50)과 제2 전극(20)은 광 추출부(80b)를 통해 전기적으로 접속된다. 따라서, 반사층(50)을 보조 전극으로서 사용할 수 있다.
제2 전극(20)의 전기 저항을 충분히 낮게 구성할 수 없는 경우가 있다. 제2 전극(20)의 전기 저항이 높아지면, 외부 전원에 접속된 부분에 대해서 가까운 부분과 먼 부분간의 전위차가 커질 수도 있다. 외부 전원에 접속된 부분에 대해서 가까운 부분과 먼 부분간의 전위차가 커지면, 휘도 불균일이 발생할 수도 있다.
본 실시 형태에서는, 반사층(50)을 보조 전극으로서 사용할 수 있다. 이것은 외부 전원에 접속된 부분에 대해서 가까운 부분과 먼 부분간의 전위차를 작아지게 할 수 있다. 따라서, 휘도 불균일을 억제할 수 있다.
도 17에 도시된 예에서, 각각의 광 추출부(80b)의 선단부(80b2)는 제2 전극(20)에 도달한다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 본 실시 형태는 휘도 불균일이 발생할 수 있는 영역에 제공된 광 추출부(80b)의 선단부(80b2)가 제2 전극(20)에 도달하도록 구성할 수도 있다.
또한, 예를 들어, 상술한 유기 전계 발광 소자(1, 1a-1f)는 반사층(50)이 도전성 재료를 포함하고 부분적으로 제2 전극(20)과 접하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(50)과 제2 전극(20) 사이에 기둥 형상의 도전체를 제공하여, 반사층(50)과 제2 전극(20)을 전기적으로 접속할 수도 있다.
(제10 실시 형태)
도 18은 제10 실시 형태에 따른 유기 전계 발광 소자(1j)를 나타낸 모식도이다.
도 19a 및 도 19b는 광 경로 제어층(65)의 작용을 나타내기 위한 모식도이다.
여기서, 도 19a는 광 경로 제어층(65)이 제공되지 않을 경우를 나타내기 위한 모식도이다. 도 19b는 광 경로 제어층(65)이 제공되어 있는 경우를 나타내기 위한 모식도이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(1j)는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 유기 발광층(30), 광학 버퍼층(40), 반사층(50), 광 추출부(80b) 및 광 경로 제어층(65)을 포함한다. 또한, 상술한 유기 전계 발광 소자(1a)와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(1j)는 제1 기능층(31)과 제2 기능층(32)을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자(1j)는 기판(60)과 마이크로렌즈(90)를 추가로 포함할 수도 있다.
즉, 유기 전계 발광 소자(1j)는 제1 전극(10)과 기판(60) 사이에 추가로 광 경로 제어층(65)을 제공한다는 점에서 상술한 유기 전계 발광 소자(1h)와는 상이하다.
도 19a에 도시한 바와 같이, 광 경로 제어층(65)이 제공되지 않을 경우에는, 기판(60)과 반사층(50)간에 반사되면서 광을 전파한다.
도 19b에 도시한 바와 같이, 광 경로 제어층(65)이 제공되어 있는 경우에도, 기판(60)과 반사층(50)간에 반사되면 광을 전파한다. 그러나, 광 경로 제어층(65)이 제공되어 있는 경우에는, 기판(60)과 반사층(50)간의 거리가 광 경로 제어층(65)의 두께 치수의 양만큼 길어진다. 이것은 기판(60)과 반사층(50)간의 반사 횟수를 줄일 수 있다. 반사 횟수를 줄일 수 있으면, 반사에 의한 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
광 경로 제어층(65)은 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 투과성을 갖는다.
광 경로 제어층(65)의 재료는 유기 발광층(30)으로부터 방출된 광에 대하여 투과성이 있으면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 광 경로 제어층(65)의 굴절률은 유기 발광층(30)의 굴절률보다 높은 것이 바람직하다.
광 경로 제어층(65)의 두께 치수는 기판(60)과 반사층(50) 사이에 제공되는 층들의 두께 치수, 굴절률 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.
도 18에 도시된 예에서는, 상술한 유기 전계 발광 소자(1h)에 광 경로 제어층(65)이 제공된다. 그러나, 본 실시 형태는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 광 경로 제어층(65)은 상술한 유기 전계 발광 소자(1, 1a 내지 1g, 1i)에도 제공될 수 있다.
도 20은 광 추출 효율을 나타내기 위한 그래프이다.
도 20은 No.1 내지 No.4에 나타낸 구성에서의 광 추출 효율의 시뮬레이션 결과의 예를 나타낸다.
도 20의 종축은 광 추출 효율을 나타낸다.
No.1에 나타낸 구성은 광 추출부(80)가 제공되어 있지 않은 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자의 경우에 대응한다.
No.2에 나타낸 구성은 마이크로렌즈(90)가 제공되어 있지 않은 상술한 유기 전계 발광 소자(1)의 경우에 대응한다.
No.3에 나타낸 구성은 복수의 마이크로렌즈(90)가 No.2에 나타낸 구성에 추가로 제공된 경우에 대응한다.
No.4에 나타낸 구성은 마이크로렌즈(90)가 제공되어 있지 않은 상술한 유기 전계 발광 소자(1f)의 경우에 대응한다.
시뮬레이션의 조건은 이하와 같이 설정하였다.
기판(60)의 경우, 두께 치수는 700 마이크로미터(㎛)로 설정하였고, 굴절률은 1.5로 설정하였다.
제1 전극(10)의 경우, 두께 치수는 100 나노미터(nm)로 설정하였고, 굴절률은 1.8로 설정하였다.
유기 발광층(30)의 경우, 두께 치수는 100 나노미터(nm)로 설정하였고, 굴절률은 1.8로 설정하였다.
No.1 내지 No.3에서의 광학 버퍼층(40)의 경우, 두께 치수는 100 마이크로미터(㎛)로 설정하였고, 굴절률은 1.0으로 설정하였다. 즉, No.1 내지 No.3에서의 광학 버퍼층(40)은 공기로 제조되는 것으로 상정하였다.
No.4에서의 광학 버퍼층(40)의 경우, 두께 치수는 100 마이크로미터(㎛)로 설정하였고, 굴절률은 1.8로 설정하였다.
제2 전극(20)은 두께 치수는 5 나노미터(nm)로 설정하였다.
제1 전극(10)은 ITO로 제조되는 것으로 상정하였다. 제2 전극(20)은 Ag로 제조되는 것으로 상정하였다. 반사층(50)은 Ag로 제조되는 것으로 상정하였다. 유기 발광층(30) 내의 발광 위치(33)에서 생성된 광의 파장은 525 나노미터(nm)로 설정하였다.
마이크로렌즈(90)는 직경 치수가 30 마이크로미터(㎛)인 반구 형상이라고 상정하였다. 마이크로렌즈(90)는 육방 형태로 밀착하여 채워져 있다고(hexagonally close-packed) 상정하였다. 충전율은 82％이다.
No.2 및 No.3에서, 광 추출부(80)는 1변의 길이 치수가 50 마이크로미터(㎛)인 입방체 형상이라고 상정하였다. 광 추출부(80)간의 거리는 50 마이크로미터(㎛)로 설정하였다. 광 추출부(80)의 굴절률은 1.8로 설정하였다. 광 추출부(80)는 격자 형상으로 배열하였다.
No.4에서, 광 추출부(80a)는 저면에서의 1변의 길이 치수가 80 마이크로미터(㎛)인 정사각 피라미드 형상이라고 상정하였다. 높이 치수는 60 마이크로미터(㎛)로 설정하였다. 광 추출부(80a)간의 거리는 80 마이크로미터(㎛)로 설정하였다. 광 추출부(80a)의 굴절률은 1.8로 설정하였다. 광 추출부(80a)는 격자 형상으로 배열하였다.
도 20에서의 No.2 및 No.4에 도시한 바와 같이, 광 추출부(80, 80a)가 제공되면, 광 추출부가 제공되어 있지 않은 No.1에 나타낸 것에 비하여, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 20에서의 No.3에 도시한 바와 같이, 복수의 마이크로렌즈(90)가 추가로 제공되면, 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상술한 제1 내지 제10 실시 형태에서 기술한 유기 전계 발광 소자는 발광 장치에 사용할 수 있다. 제1 내지 제10 실시 형태에서 기술한 유기 전계 발광 소자를 포함하는 발광 장치는 휘도가 높다. 후술하는 바와 같이, 발광 장치는, 유기 전계 발광 소자를 포함하는 발광부의 이외에, 구동부 및 제어부를 포함할 수도 있다.
도 21은 발광 장치(11)를 나타내기 위한 모식도이다.
도 21에 도시한 바와 같이, 발광 장치(11)는 발광부(11a), 구동부(11b) 및 제어부(11c)를 포함한다.
발광부(11a)는 복수의 상술한 유기 전계 발광 소자를 포함한다. 유기 전계 발광 소자의 배열은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 규칙적인 배열을 사용할 수 있다. 대안적으로, 규칙적이지 않은 임의의 배열을 사용할 수도 있다. 또한, 유기 전계 발광 소자의 개수는 도시된 것에 제한되지 않으며 적절히 변경할 수 있다. 유기 전계 발광 소자의 개수는 1개일 수도 있다.
구동부(11b)는 예를 들어, 유기 전계 발광 소자 마다 또는 모든 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하기 위한 구동 회로를 포함하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 발광 장치(11)가 표시 장치일 경우에, 구동부(11b)는 각각의 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 예를 들어, 발광 장치(11)가 조명 장치일 경우에, 구동부(11b)는 모든 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하도록 구성될 수 있다.
구동부(11b)에 의한 구동의 구성은 도시된 것들에 한정되지 않으며, 발광 장치(11)의 용도 등에 따라 적절히 변경할 수 있다.
제어부(11c)는 예를 들어, 구동부(11b)를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상술한 유기 전계 발광 소자 이외의 구성 요소에는, 기지의 기술을 적용할 수 있다. 따라서, 발광부(11a), 구동부(11b) 및 제어부(11c)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
이상, 소정 실시 형태들이 설명되었지만, 이들 실시 형태는 일례로서만 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하려고 하는 것은 아니다. 실제로, 본 명세서에서 설명된 신규의 실시 형태는 다양한 다른 형태로 구현될 수도 있으며; 또한, 본 명세서에서 설명된 형태의 다양한 생략, 치환 및 변경은 발명의 사상을 일탈하지 않고 행할 수 있다. 첨부된 청구항 및 그 등가물은 발명의 범위 및 사상에 부합하는 형태 또는 변형을 포함한다. 또한, 상술한 실시 형태들은 서로 조합될 수 있으며 실시될 수 있다.

Claims (15)

  1. 유기 전계 발광 소자로서,
    제1 전극;
    상기 제1 전극에 대향하여 제공된 반사층;
    상기 제1 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 유기 발광층;
    상기 유기 발광층과 상기 반사층 사이에 제공된 제2 전극;
    상기 제2 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층; 및
    상기 제2 전극과 상기 유기 발광층 사이에 제공되고, 상기 광학 버퍼층의 상기 제2 전극이 제공되는 측으로부터 상기 광학 버퍼층 내부를 향하여 돌출되며, 상기 광학 버퍼층의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는 복수의 광 추출부
    를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 추출부가 제공되어 있지 않은 상기 광학 버퍼층의 부분은 두께 치수가 50 나노미터(nm) 이상인, 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 버퍼층의 굴절률은 상기 유기 발광층의 굴절률보다 낮은, 유기 전계 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 버퍼층 및 상기 광 추출부들 중에서, 굴절률이 낮은 것은, SiO2, LiF, CaF2, MgF2, 공기, 질소 가스 및 희가스로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극의 상기 유기 발광층이 제공되는 측과는 반대측에 제공되고, 상기 유기 발광층의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 광 경로 제어층을 더 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 도전성 재료를 포함하고, 상기 제2 전극과 부분적으로 접하는, 유기 전계 발광 소자.
  7. 유기 전계 발광 소자로서,
    제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 제공된 반사층;
    상기 제1 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 유기 발광층;
    상기 유기 발광층과 상기 반사층 사이에 제공된 제2 전극;
    상기 제2 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층; 및
    상기 반사층이 제공되는 측의 상기 광학 버퍼층의 표면으로부터 상기 광학 버퍼층의 외부를 향하여 돌출되며, 서로 이격되어 있는 복수의 광 추출부
    를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 추출부들은 상기 제2 전극이 제공되는 측의 상기 유기 발광층의 표면의 연장 방향과 교차하는 방향을 따른 경사면을 갖는, 유기 전계 발광 소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전극의 상기 유기 발광층이 제공되는 측과는 반대측에 제공되고, 상기 유기 발광층의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 광 경로 제어층을 더 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 반사층은 도전성 재료를 포함하고, 상기 제2 전극과 부분적으로 접하는, 유기 전계 발광 소자.
  11. 유기 전계 발광 소자로서,
    제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 제공된 반사층;
    상기 제1 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 유기 발광층;
    상기 유기 발광층과 상기 반사층 사이에 제공된 제2 전극;
    상기 제2 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층; 및
    상기 광학 버퍼층이 제공되는 측의 상기 반사층의 표면으로부터 상기 광학 버퍼층 내부를 향하여 돌출되고, 서로 이격되어 있는 복수의 광 추출부
    를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 추출부들은 상기 제2 전극이 제공되는 측의 상기 유기 발광층의 표면의 연장 방향과 교차하는 방향을 따른 경사면을 갖는, 유기 전계 발광 소자.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극의 상기 유기 발광층이 제공되는 측과는 반대측에 제공되고, 상기 유기 발광층의 굴절률보다 높은 굴절률을 갖는 광 경로 제어층을 더 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 반사층은 도전성 재료를 포함하고, 상기 제2 전극과 부분적으로 접하는, 유기 전계 발광 소자.
  15. 발광 장치로서,
    제1 전극;
    상기 제1 전극과 대향하여 제공된 반사층;
    상기 제1 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 유기 발광층;
    상기 유기 발광층과 상기 반사층 사이에 제공된 제2 전극;
    상기 제2 전극과 상기 반사층 사이에 제공된 광학 버퍼층; 및
    상기 제2 전극과 상기 유기 발광층 사이에 제공되고, 상기 광학 버퍼층의 상기 제2 전극이 제공되는 측으로부터 상기 광학 버퍼층 내부를 향하여 돌출되며, 상기 광학 버퍼층의 굴절률과는 상이한 굴절률을 갖는 복수의 광 추출부
    를 포함하는 유기 전계 발광 소자;
    상기 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하도록 구성된 구동부; 및
    상기 구동부를 제어하도록 구성된 제어부
    를 포함하는, 발광 장치.
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