KR20190034517A

KR20190034517A - 발광 패널, 발광 장치, 및 발광 패널의 제작 방법

Info

Publication number: KR20190034517A
Application number: KR1020190034204A
Authority: KR
Inventors: 노부하루 오사와; 토시키 사사키; 사토시 세오
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-04-02
Also published as: JP2021180178A; KR20220060519A; US20180026233A1; JP2023159196A; JP2017041450A; JP2020024933A; KR102631585B1; KR101964778B1; KR20120109397A; US9741967B2; JP2019050206A; US20140332831A1; JP2012216519A; TW201301607A; JP6681961B2; US8789968B2; US20120243219A1; TWI562424B; US10333106B2; JP6429838B2

Abstract

본 발명은, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공하는 것을 과제로 한다.
400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만으로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을 발하는 제 1 발광 소자와, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만으로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자와, 광학 거리를 400 nm 이상 600 nm 미만으로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 적색과는 다른 색을 나타내는 광을 발하는 제 3 발광 소자를 가지는 발광 패널을 제공한다.

Description

발광 패널, 발광 장치, 및 발광 패널의 제작 방법{LIGHT-EMITTING PANEL, LIGHT-EMITTING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE LIGHT-EMITTING PANEL}

본 발명은 발광 패널, 그것을 이용한 발광 장치, 및 발광 패널의 제작 방법에 관한 것이다.

휴대전화, 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 전자북 등의 보급이 진행되어, 생활 속에서 표시 장치를 사용하는 시간이 길어지고 있다.

표시 장치를 구비하는 이들 전자기기가 신변에 놓여지게 되는 결과, 종래는 문구가 이용되어 온 단순한 용도에도, 이러한 전자기기가 이용되게 되었다. 구체적으로는, 종래는 수첩을 이용하여 행하였던 스케줄 관리, 주소록, 메모 등이 스마트폰으로 대표되는 다기능 전자기기를 이용하여 행해지게 되었다.

또한, 한 쌍의 전극의 사이에 막상(膜狀)으로 퍼지는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(EL층이라고도 함)을 구비하는 발광 소자가 알려져 있다. 이러한 발광 소자는 예를 들면 유기 EL 소자라고 불리고, 한 쌍의 전극의 사이에 전압을 인가하면, 발광성의 유기 화합물로부터 발광이 얻어진다. 그리고, 유기 EL 소자가 적용된 발광 장치로서 조명 장치나, 표시 장치 등이 알려져 있다. 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치의 일례가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

특개 2002-324673호 공보

휴대 가능한 정보 단말에는 빈번하게 충전하지 않아도 장시간 사용할 수 있으며, 경량이고 가반성(可搬性)이 우수한 성능이 바람직하다. 또한, 그것에 탑재되는 표시 장치에는 소비 전력이 작은 것, 경량인 것 외에, 장시간 사용해도 눈이 피로하지 않은 것, 또한, 제작하기 쉬운 것 등이 요구되고 있다. 물론, 세밀한 화상이나, 동영상을 아름답게 재현할 수 있는 성능도 요구되지만, 예를 들면 문구의 대체 용도에 있어서는 표현 가능한 색수를 늘리는 것보다, 소비 전력을 저감하는 것이 우선되는 경우가 있다. 또한, 이러한 기술 과제는 휴대 가능한 전자기기에 이용되는 표시 장치를 포함하는 발광 장치에 한정되지 않고, 거치형의 발광 장치에 대해서도, 자원 절약, 에너지 절약, 고부가 가치화의 관점에서 마찬가지 성능이 요구되고 있다.

본 발명의 일 양태는, 이와 같은 기술적 배경 하에서 이루어진 것이다. 구체적으로는, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또는, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또는, 멀티 컬러의 표시가 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널의 생산성이 우수한 제작 방법을 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에, 한 쌍의 전극에 개재된 다성분의 광을 발하는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과, 광학 조정층을 각각 구비하는 복수의 발광 소자를 가지는 구성에 주목했다. 그리고, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을 발하는 제 1 발광 소자와, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자와, 광학 거리를 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 적색과는 다른 색을 나타내는 광을 발하는 제 3 발광 소자를 가지는 구성을 도출하여, 상기 과제의 해결에 이르렀다.

즉, 본 발명의 일 양태는, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과, 광학 조정층이 각각 형성된 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 가지고, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하고, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 또한 동일하고, 제 2 발광 소자는 적색을 나타내는 광을 투과하는 층이 반투과·반반사막에 중첩하여 형성되고, 제 3 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)인 발광 패널이다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널은 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발하는 제 1 발광 소자와, 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 통하여 취출되는 적색광을 발하는 제 2 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 3 발광 소자를 구비한다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 제 1 발광 소자가 발하는 광의 색 및 제 2 발광 소자가 발하는 광의 색의 어느 색과도 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자를 제외하고 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층(예를 들면 컬러 필터)이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태는, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과 광학 조정층이 각각 형성된 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자, 및 제 4 발광 소자를 가지고, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하고, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 또한 동일하고, 제 2 발광 소자는 적색을 나타내는 광을 투과하는 층이 반투과·반반사막에 중첩하여 형성되고, 제 3 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 500 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 제 4 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 400 nm 이상 500 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)인 발광 패널이다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널은 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 강조된 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발하는 제 1 발광 소자와, 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 통하여 취출되는 적색광을 발하는 제 2 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 3 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 4 발광 소자를 구비한다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 녹색을 나타내는 광을, 제 4 발광 소자는 청색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자를 제외하고 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층(예를 들면 컬러 필터)이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 선명한 풀 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태는, 파장 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위에서, 반사막은 반사율이 1% 이상, 바람직하게는 30% 이상 100% 미만이며, 반투과·반반사막은 반사율이 1% 이상, 바람직하게는 5% 이상 100% 미만이며, 또한 투과율이 1% 이상, 바람직하게는 30% 이상 100% 미만인 상기의 발광 패널이다.

이것에 의해, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막이 미소 공진기(마이크로 캐비티라고도 함)를 구성한다. 특히, 이 반사막과 이 반투과·반반사막에 유래하는 광학 거리가 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)인 발광 소자는 반치폭이 좁고 또한 적색을 나타내는 광보다 파장이 짧은 선명한 색을 나타내는 광을 발한다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태는, 광학 조정층이 도전성을 구비하고, 또한 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하는 상기의 발광 패널이다.

광학 조정층이 전극의 한쪽을 겸함으로써, 구성이 단순화되어 제작이 용이하다.

또한, 본 발명의 일 양태는 반투과·반반사막이 도전성을 구비하고, 또한 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸하는 상기의 발광 패널이다.

반투과·반반사막이 전극의 다른 한쪽을 겸함으로써, 구성이 단순화되어 제작이 용이하다.

또한, 본 발명의 일 양태는 반사막이 도전성을 구비하고, 한 쌍의 전극의 한쪽과 전기적으로 접속되어 있는 상기의 발광 패널이다.

이것에 의해, 도전성을 구비하는 반사막을 통하여 한 쌍의 전극의 한쪽에 전력을 공급할 수 있다. 그 결과, 전극의 한쪽의 전기 저항(예를 들면, 시트 저항)에 기인하는 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다. 또한, 단순화된 구성이기 때문에, 제작이 용이하다.

또한, 본 발명의 일 양태는 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자가 모두 동일한 공정으로 형성된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 구비하는 상기의 발광 패널이다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자의 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 동일한 공정으로 제작할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다. 또한, 단순화된 구성이기 때문에, 제작이 용이하다.

또한, 본 발명의 일 양태는, 상기의 발광 패널을 이용한 발광 장치이다.

이것에 의해, 상기의 발광 패널을 표시부로서 구비하는 발광 장치를 구성할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 표시가 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태는 제 1 발광 소자 내지 제 4 발광 소자에 도전성의 반사막을 형성하는 스텝과, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자에 도전성의 광학 조정층을 형성하는 스텝과, 제 3 발광 소자에 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자에 형성된 광학 조정층보다 얇은 광학 조정층을 형성하는 스텝과, 제 4 발광 소자에 제 3 발광 소자에 형성된 광학 조정층보다 얇은 광학 조정층을 형성하는 스텝과, 제 1 발광 소자의 광학 조정층과, 제 2 발광 소자의 광학 조정층과, 제 3 발광 소자의 광학 조정층과, 제 4 발광 소자의 반사막에 접하고, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 한 번에 형성하는 스텝과, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층에 접하여, 제 1 발광 소자의 광학 조정층과, 제 2 발광 소자의 광학 조정층과, 제 3 발광 소자의 광학 조정층과, 제 4 발광 소자의 반사막에 중첩되는 도전성의 반투과·반반사막을 형성하는 스텝과, 제 2 발광 소자의 반투과·반반사막에 중첩하여, 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 형성하는 스텝을 가지는 발광 패널의 제작 방법이다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널의 제작 방법에 의하면, 두께가 다른 2 종류의 광학 조정층과 적색의 컬러 필터를 형성하는 공정에 의해, 발광색이 다른 4 종류의 발광 소자(구체적으로는, 적, 녹, 청, 명도가 높은 옅은 색을 나타내는 발광 소자)를 구비하는 발광 패널을 제작할 수 있다. 그 결과, 풀 컬러가 가능한 발광 패널의 간편한 제작 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광이란, 휘도가 높고 색순도가 낮은 광을 말한다. 예를 들면, 색도도(色度圖) 상에 적, 녹, 청을 삼원색으로서 배치한 경우, 적, 녹, 청을 정점으로 하는 삼각형의 내측에 나타나는 색은 이 삼원색에 비해 색순도가 낮다고 할 수 있다. 또한, 백색의 광은 그 삼각형의 중앙 부근에 배치할 수 있어, 색순도가 낮은 광은 옅은 색채를 가진다고도 할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 광학 거리란 거리와 굴절률의 곱을 말한다. 따라서, 굴절률이 1보다 큰 매체에서는, 광학 거리는 실제 거리보다 길어진다. 또한, 미소 공진기(마이크로 캐비티라고도 함)의 공진기 내부의 광학 거리는 광학 간섭을 측정함으로써 측정할 수 있다. 구체적으로는 분광 광도계를 이용하여, 입사광에 대한 반사광의 강도비를 측정하고, 파장에 대하여 플롯함으로써, 공진기 내부의 광학 거리를 구할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 EL층은 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 형성된 층을 나타내는 것으로 한다. 따라서, 전극간에 끼워진 발광 물질인 유기 화합물을 포함하는 발광층은 EL층의 일 양태이다.

또한, 본 명세서에서 물질 A를 다른 물질 B로 이루어지는 매트릭스 중에 분산하는 경우, 매트릭스를 구성하는 물질 B를 호스트 재료라고 부르고, 매트릭스중 에 분산되는 물질 A를 게스트 재료라고 부르기로 한다. 또한, 물질 A 및 물질 B는 각각 단일 물질이어도 좋고, 2 종류 이상의 물질의 혼합물이어도 좋은 것으로 한다.

또한, 본 명세서 중에서, 발광 장치란 화상 표시 디바이스, 발광 디바이스, 혹은 광원(조명 장치 포함함)을 가리킨다. 또한, 발광 장치에 커넥터, 예를 들면 FPC(Flexible printed circuit) 혹은 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 혹은 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TAB 테이프나 TCP의 끝에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 발광 소자가 형성된 기판에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하는 것으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다. 또는, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널의 생산성이 우수한 제작 방법을 제공할 수 있다.

도 1(A) 및 도 1(B)는 실시형태에 관한 발광 패널의 구성을 설명한 도면.
도 2는 실시형태에 관한 발광 패널의 구성을 설명한 도면.
도 3(A) 내지 도 3(C)는 실시형태에 관한 발광 패널의 제작 방법을 설명한 도면.
도 4(A) 및 도 4(B)는 실시형태에 관한 발광 패널의 제작 방법을 설명한 도면.
도 5(A) 내지도 5(C)는 실시형태에 관한 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 설명한 도면.
도 6(A) 및 도 6(B)는 실시형태에 관한 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 설명한 도면.
도 7(A) 및 도 7(B)는 실시형태에 관한 발광 패널이 적용된 발광 장치를 설명한 도면.
도 8(A) 및 도 8(B)는 실시형태에 관한 발광 패널이 적용된 발광 장치를 설명한 도면.
도 9(A) 내지 도 9(E)는 실시형태에 관한 발광 패널이 적용된 전자기기를 설명한 도면.
도 10(A) 및 도 10(B)는 실시형태에 관한 발광 패널이 적용된 전자기기를 설명한 도면.
도 11(A) 및 도 11(B)는 실시예에 관한 발광 소자의 구성을 설명한 도면.
도 12는 실시예에 관한 발광 소자가 발하는 광의 발광 스펙트럼을 설명한 도면.
도 13은 실시예에 관한 발광 소자가 발하는 광의 색도를 설명한 도면.
도 14는 실시예에 관한 발광 소자의 휘도-전류 효율 특성을 설명한 도면.

실시형태에 대하여, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하는 일 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면간에 공통으로 이용하고 그 반복 설명은 생략한다.

(실시형태 1)

본 실시형태에서는, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 제 1 발광 소자와, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자와, 광학 거리를 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 적색과는 다른 색을 나타내는 제 3 발광 소자를 가지는 구성을 구비하는 발광 패널에 대하여 도 1(A) 및 도 1(B)를 참조하여 설명한다.

구체적으로는, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과 광학 조정층이 각각 형성된 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 가지고, 이 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하고, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 동일하고, 또한 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 제 2 발광 소자는 적색을 나타내는 광을 투과하는 층이 반투과·반반사막에 중첩하여 형성되고, 제 3 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)인 발광 패널에 대하여 설명한다. 또한, 광학 거리가 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)라는 것은, 구체적으로는 광학 거리가 300 nm 이상 400 nm 미만인 경우(즉 N이 1인 경우), 600 nm 이상 800 nm 미만인 경우(즉 N이 2인 경우), 900 nm 이상 1200 nm 미만인 경우(즉 N이 3인 경우) 등을 포함하여 의미한다.

본 발명의 일 양태의 발광 패널의 구성을 도 1(A)에 나타낸다. 도 1(A)에 예시하는 발광 패널은 제 1 발광 소자(110), 제 2 발광 소자(120) 및 제 3 발광 소자(130)를 가진다. 제 1 발광 소자(110)는 반사막(111a), 반투과·반반사막(112) 및 그 사이에 광학 조정층(113a)과 한 쌍의 전극(제 1 전극(101a)과 제 2 전극(102))에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)을 구비한다. 또한, 제 2 발광 소자(120)는 반사막(111b), 반투과·반반사막(112) 및 그 사이에 광학 조정층(113b)과 한 쌍의 전극(제 1 전극(101b)과 제 2 전극(102))에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)을 구비한다. 또한, 제 3 발광 소자(130)는 반사막(111c), 반투과·반반사막(112) 및 그 사이에 광학 조정층(113c)과 한 쌍의 전극(제 1 전극(101c)과 제 2 전극(102))에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)을 구비한다.

또한, 제 2 발광 소자는 반투과·반반사막(112)측에 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(115)을 반사막(111b)에 중첩하여 구비한다.

＜1. 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 구성＞

반사막(111a, 111b 및 111c)은, 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 반사한다. 특히, 반사율이 1% 이상 바람직하게는 30% 이상 100% 미만이면, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)이 발하는 광을 효율적으로 반사할 수 있기 때문에 바람직하다.

반사막(111a, 111b 및 111c)에 이용할 수 있는 재료로서는, 알루미늄, 은, 금, 백금, 구리, 알루미늄을 포함하는 합금(예를 들면, 알루미늄-티탄 합금, 알루미늄-네오디뮴 합금), 또는 은을 포함하는 합금(은-네오디뮴 합금), 은을 포함하는 합금(마그네슘-은) 등을 들 수 있다.

반투과·반반사막(112)은 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 일부 반사하고, 일부를 투과한다. 그 결과, 반투과·반반사막으로부터 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)이 발하는 광을 취출할 수 있다. 특히, 반사율이 1% 이상 바람직하게는 5% 이상 100% 미만이며, 또한 투과율이 1% 이상 바람직하게는 10% 이상 100% 미만이면, 쌍을 이루는 반사막과의 사이에 미소 공진기가 구성된다. 도 1(A)에 예시하는 발광 패널(150)의 제 1 발광 소자(110)의 광학 거리는 반사막(111a)과 반투과·반반사막(112)의 사이(화살표(15)로 나타냄)에 유래하는 것이고, 제 3 발광 소자(130)의 광학 거리는 반사막(111c)과 반투과·반반사막(112)의 사이(화살표(153)로 나타냄)에 유래하는 것이다. 본 실시형태의 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자에서는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막이 형성하는 미소 공진기의 광학 거리는 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 조정되고, 제 3 발광 소자에서는 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 조정되어 있다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 미소 공진기에 의해 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발한다. 이 혼합광은 적색을 나타내는 광의 성분에 다른 색을 나타내는 광(예를 들면, 청색 등)의 성분이 혼합되어 있기 때문에, 채도가 낮고, 색도도 상에서는 백색에 가까운 영역에 배치할 수 있어, 옅은 색을 나타내는 광이라고 할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자는 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광이 취출된다. 또한, 광학 거리가 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 조정된 제 3 발광 소자는 미소 공진기에 의해 강조된 반치폭이 좁은 선명한 색을 나타내는 광(예를 들면, 청색이나 녹색 등)을 발한다.

반투과·반반사막(112)에는 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 일부 반사하고, 일부를 투과하는 정도의 두께의 금속막을 이용할 수 있다. 예를 들면, 반사막(111a, 111b 및 111c)과 같은 재료를 이용하여, 두께 0.1 nm 이상 100 nm 미만으로 하면 좋다.

＜2. 광학 조정층의 구성＞

광학 조정층은 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 투과한다. 특히, 투과율이 1% 이상 바람직하게는 30% 이상 100% 미만이면, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)이 발하는 광의 에너지가 손상되기 어렵기 때문에 바람직하다

광학 조정층(113a, 113b 및 113c)에 이용할 수 있는 재료로서는, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화규소, 불화리튬, 불화마그네슘, 산화티탄, 산화질화규소, 산화지르코늄, 탄화티탄 등을 들 수 있다.

광학 조정층은 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리를 조정하는 층이다. 도 1(A)에 예시하는 발광 패널에서, 제 1 발광 소자(110)가 구비하는 광학 조정층(113a), 제 2 발광 소자(120)가 구비하는 광학 조정층(113b), 제 3 발광 소자(130)가 구비하는 광학 조정층(113c)은 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리를 조정한다.

구체적으로는, 광학 조정층(113a)과 광학 조정층(113b)은 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)과 맞추어, 모두 광학 거리가 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)가 되도록 조정한다. 또한, 제 3 발광 소자(130)가 구비하는 광학 조정층(113c)은 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)과 맞추어, 광학 거리가 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)가 되도록 조정한다.

또한, 도 1(A)에는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)을 개재하는 한 쌍의 전극의 한쪽에 접하고, 반사막(111a, 111b 또는 111c)과의 사이에 광학 조정층이 형성되어 있는 구성을 도시하지만, 본 발명의 일 양태는 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이 한 쌍의 전극의 한쪽에 접하여, 반투과·반반사막과의 사이에 광학 조정층을 형성하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 광학 조정층을 2층으로 나누고, 그 중 하나를 이 한 쌍의 전극의 한쪽과 반사막(111a, 111b 또는 111c)의 사이에, 또 다른 하나를 이 한 쌍의 전극의 다른 한쪽과 반투과·반반사막(112)과의 사이에 형성하는 구성으로 해도 좋다.

광학 조정층을 형성하는 위치는 본 발명의 일 양태의 발광 패널의 제작의 용이성에 따라 적절히 결정하면 좋다.

예를 들면, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)에 수분 등의 불순물이 확산하는 현상을 방지하고자 하는 경우에는, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)을 형성한 후에 포토리소그래피법을 적용할 수 없다. 따라서, 미세하고 두께가 다른 광학 조정층을, 포토리소그래피법을 이용하여 형성하는 경우에는, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하기 전에 이 광학 조정층을 형성하는 구성이 바람직하다.

예를 들면, 기판측에 반사막을 형성하는 구성에서는, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 개재하는 한 쌍의 전극의 한쪽과 반사막의 사이에, 광학 조정층을 형성하는 구성이 바람직하고, 기판측에 반투과·반반사막을 형성하는 구성에서는, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 개재하는 한 쌍의 전극의 다른 한쪽과 반투과·반반사막의 사이에, 광학 조정층을 형성하는 구성이 바람직하다.

포토리소그래피법을 이용하면, 두께가 다른 광학 조정층을 미세한 패턴으로 배치할 수 있다. 그 결과, 고정세(高精細)한 발광 소자를 구비하여 멀티 컬러의 발광이 가능한 발광 패널을 제공할 수 있다.

또한, 발광 패널에 형성하는 광학 조정층 중, 가장 얇은 것은 두께를 두껍게 조정한 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 겸할 수 있다. 구체적으로는 발광 패널(150)에서 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)의 두께를 두껍게 조정함으로써, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)은 제 3 발광 소자(130)의 광학 조정층(113c)을 겸할 수 있다. 그 결과, 한 쌍의 전극의 한쪽을 반사막(111c)에 접하여 형성할 수 있다.

또한, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)의 두께를 두껍게 조정함으로써, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)은 제 3 발광 소자(130)의 광학 조정층(113c)을 겸하고, 또한 반사막(111c)이 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸할 수 있다.

발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 가장 얇은 광학 조정층을 겸하는 발광 패널은 두께가 다른 광학 조정층의 수가 감소하기 때문에, 제작이 용이하다.

또한, 섀도 마스크법(메탈 마스크법이라고도 함)을 이용한 증착법이나 스퍼터링법에 의해 두께가 다른 광학 조정층을 형성하는 경우, 이 광학 조정층을 형성하는 공정은 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하기 전이어도 좋고, 후이어도 좋고, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 내부에 광학 조정층을 형성하는 구성으로 할 수도 있다.

섀도 마스크법을 이용한 형성 방법에 의하면, 수분 등의 불순물이 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층으로 확산하는 현상이 생기기 어렵기 때문에, 광학 조정층을 다양한 위치에 형성하는 것이 가능하게 되고, 제작 공정의 자유도가 높아져 바람직하다.

＜3. 한 쌍의 전극 및 거기에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 구성＞

한 쌍의 전극 및 거기에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 유기 EL 소자를 구성한다. 본 발명의 일 양태에는 다양한 구성의 유기 EL 소자를 적용할 수 있고, 그 상세한 사항에 대해서는 실시형태 4에서 설명한다.

＜4. 적색을 나타내는 광을 투과하는 층의 구성＞

적색을 나타내는 광을 투과하는 층(115)을 제 2 발광 소자(120)의 반투과·반반사막과 중첩되는 위치에 형성한다. 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(115)으로서는 적색의 컬러 필터를 이용할 수 있다. 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(115)으로서는 예를 들면, 안료가 분산된 유기 수지층을 이용하면 좋다.

제 2 발광 소자(120)에 있어서, 한 쌍의 반사막(111b)과 반투과·반반사막(112)이 형성하는 미소 공진기의 광학 거리는 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 조정되어 있다. 이것에 의해, 미소 공진기에 의해 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광이 반투과·반반사막을 투과한다. 반투과·반반사막과 중첩되는 위치에 형성된 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(115)은 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 취출한다.

＜5. 변형예＞

여기에서는, 광학 조정층이 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하는 경우에 대하여, 도 1(B)을 이용하여 설명한다. 제 1 발광 소자(210)는 반사막(211a)과 반투과·반반사막(212a)의 사이에 광학 조정층(213a)과 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(203)을 구비한다. 또한, 도 1(B)에 예시하는 제 1 발광 소자(210)의 광학 거리는 반사막(211a)과 반투과·반반사막(212a)의 사이(화살표(25)로 나타냄)에 유래하는 것이다.

400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 파장을 가지는 광을 투과하고, 또한 도전성을 구비하는 광학 조정층은 한 쌍의 전극의 한쪽 또는 다른 한쪽으로서 이용할 수 있다. 도 1(B)에 나타낸 제 1 발광 소자(210)에서 광학 조정층(213a)은 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하고 있다. 그 결과, 단순화된 구성을 구비하는 멀티 컬러의 발광이 가능한 발광 패널을 제공할 수 있다.

한 쌍의 전극의 한쪽 또는 다른 한쪽을 겸할 수 있는 광학 조정층에 이용할 수 있는 재료로서는, 예를 들면 산화인듐, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물, 산화아연, 갈륨을 첨가한 산화아연(GZO), 알루미늄을 첨가한 산화아연(AZO) 등을 포함하는 도전막 등에서 선택되는 재료를 이용할 수 있다. 또한, 상기의 재료 외에, 그라펜, 도전성 재료의 나노위스커(nanowhisker) 등을 성막하여 이용할 수도 있다.

또한, 반사막에 도전성을 구비하는 재료를 이용하여, 이 반사막과 한 쌍의 전극의 한쪽을 전기적으로 접속하는 구성으로 함으로써, 한 쌍의 전극의 한쪽의 전기 저항(예를 들면, 시트 저항)에 기인하는 발광 패널의 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 소비 전력이 저감된 멀티 컬러의 표시가 가능한 발광 패널을 제공할 수 있다.

도 1(B)에 나타낸 제 1 발광 소자(210)에 있어서, 도전성의 반사막(211a) 위에 도전성을 가지는 광학 조정층(213a)이 적층되어 있다. 이러한 구성의 일례로서 알루미늄막 위에 티탄막을 적층한 반사막(211a) 위에, 광학 조정층(213a)으로서 인듐 주석 산화물(ITO)을 더 적층한 구성을 들 수 있다.

이 구성에 의하면, 구성이 단순하게 되고, 또한 투명 도전막의 전기 저항이 비교적 높은 것이어도 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 반투과·반반사막에 도전성을 구비하고, 또한 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 일부 반사하고, 일부를 투과하는 재료를 이용하는 구성으로 함으로써, 반투과·반반사막을 한 쌍의 전극의 다른 한쪽으로서 이용할 수 있다. 그 결과, 단순화된 구성을 구비하는 멀티 컬러의 발광이 가능한 발광 패널을 제공할 수 있다.

도 1(B)에 나타낸 제 1 발광 소자(210)에 있어서, 도전성의 반투과·반반사막(212a)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸하고 있다. 그 결과, 단순화된 구성을 구비하는 멀티 컬러의 발광이 가능한 발광 패널을 제공할 수 있다.

한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸할 수 있는 반투과·반반사막에 이용할 수 있는 재료로서는, 예를 들면, 반사막과 같은 재료를 이용하여, 두께 0.1 nm 이상 100 nm 미만으로 하면 좋다. 또한, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층에 캐리어를 주입할 수 있는 금속을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 은, 은마그네슘(Mg-Ag) 합금, 등은 균질한 박막을 형성하기 쉬울 뿐만 아니라, 캐리어의 주입에 매우 적합한 일 함수를 가지기 때문에 바람직하다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널은, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발하는 제 1 발광 소자와, 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 통하여 취출되는 적색광을 발하는 제 2 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 3 발광 소자를 구비한다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 제 1 발광 소자가 발하는 광의 색 및 제 2 발광 소자가 발하는 적색의 어느 색과도 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자 외에는 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

또한, 본 실시형태는, 본 명세서에서 나타내는 다른 실시형태와 적절히 조합할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태에서는, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 제 1 발광 소자와, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자와, 광학 거리를 500 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높은 녹색을 나타내는 제 3 발광 소자와, 광학 거리를 400 nm 이상 500 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 청색을 나타내는 제 4 발광 소자를 가지는 구성을 구비하는 발광 패널에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

구체적으로는, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과 광학 조정층이 각각 형성된 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 제 3 발광 소자, 및 제 4 발광 소자를 가지고, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하고, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 또한 동일하고, 제 2 발광 소자는 적색을 나타내는 광을 투과하는 층이 반투과·반반사막에 중첩하여 형성되고, 제 3 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 500 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)이며, 제 4 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막 사이의 광학 거리가 400 nm 이상 500 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)인 발광 패널에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 양태의 발광 패널의 구성을 도 2에 나타낸다. 도 2에 예시하는 발광 패널은 제 1 발광 소자(310), 제 2 발광 소자(320), 제 3 발광 소자(330), 및 제 4 발광 소자(340)를 가진다.

제 1 발광 소자(310)는 반사막(311a)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 광학 조정층(313a)을 가진다. 광학 조정층(313a)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(312)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(313a)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을 구비한다.

제 2 발광 소자(320)는 반사막(311b)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 광학 조정층(313b)을 가진다. 광학 조정층(313b)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(312)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(313b)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을 구비한다.

제 3 발광 소자(330)는 반사막(311c)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 광학 조정층(313c)을 가진다. 광학 조정층(313c)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(312)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(313c)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을 구비한다.

제 4 발광 소자(340)는 반사막(311d)과 반투과·반반사막(312)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을 가진다. 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)은 광학 조정층을 겸하고, 반사막(311d)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을, 반투과·반반사막(312)은 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸한다.

또한, 제 2 발광 소자(320)는 반투과·반반사막(312)측에 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(315)을 구비한다.

또한, 도 2에 예시하는 발광 패널(350)의 제 1 발광 소자(310)의 광학 거리는 반사막(311a)과 반투과·반반사막(312)의 사이(화살표(351)로 나타냄)에 유래하는 것이고, 제 4 발광 소자(340)의 광학 거리는 반사막(311d)과 반투과·반반사막(312)의 사이(화살표 354로 나타냄)에 유래하는 것이다.

또한, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 구성으로서는, 소위 탠덤 구조가 바람직하다.

여기서, 탠덤 구조란, 적어도 2개의 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층과 중간층을 가지고, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 중간층을 사이에 끼우는 구성을 말한다.

또한, 중간층은 적어도 전하 발생 영역을 포함하여 형성되어 있으면 좋고, 전하 발생 영역 이외의 층과 적층된 구성이어도 좋다. 예를 들면, 제 1 전하 발생 영역, 전자 릴레이층 및 전자 주입 버퍼가 음극측으로부터 순차 적층된 구성도 중간층의 일 양태이다.

본 실시형태의 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 구성으로서는, 탠덤 구조가 바람직한 이유를 이하에 설명한다. 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층으로부터 다양한 파장의 광을 포함하는 발광을 얻으려면, 복수의 종류의 발광성의 유기 화합물을 이용할 필요가 있다. 그러나, 서로 근접한 상태로 복수의 종류의 발광성의 유기 화합물을 이용하면, 상호작용에 의해 각각을 균등하게 발광시키는 것이 곤란하게 된다.

따라서, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층에서, 복수의 종류의 발광성의 유기 화합물을 서로 떼어 분산할 필요가 있다. 예를 들면, 발광에 기여하는 층(발광층이라고 함)을 두껍게 하여, 복수의 종류의 발광성의 유기 화합물을 분산하는 방법이 있다. 그러나, 발광층을 단지 두껍게 하면 구동 전압이 매우 높아져 전력에 대한 발광 효율이 저하하게 된다는 문제를 발생시킨다.

한편, 탠덤 구조를 이용하면, 구동 전압의 상승은 완만하고, 소자에 흐르는 전류는 일정하게 유지되기 때문에 발광 효율의 저하가 억제된다. 또한, 탠덤 구조를 이용하면, 발광층 이외의 층의 두께를 바꾸는 자유도가 높아진다. 그 결과, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 광학 조정층의 일부로서 이용하는 것이 가능하게 되어, 발광 패널의 설계의 자유도가 높아져 편리하다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널은 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발하는 제 1 발광 소자와, 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 통하여 취출되는 적색광을 발하는 제 2 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 3 발광 소자와, 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 제 4 발광 소자를 구비한다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 녹색을 나타내는 광을, 제 4 발광 소자는 청색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자 외에는 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 특히, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 만들어 내는 경우, 제 1 발광 소자는 다른 발광 소자의 어느 2개를 점등하는 경우에 비해 효율적으로 만들어 낼 수 있다. 따라서, 색도도 상에서 중앙 부근에 배치되는 색(예를 들면 백색)을 나타내는 광을 만들어 내는 경우는, 제 1 발광 소자가 발하는 광에 다른 발광 소자가 발하는 광을 더하여 만들어 내면, 패널 전체의 소비 전력을 저감할 수 있다. 그 결과, 선명한 풀 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

(실시형태 3)

본 실시형태에서는, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 제 1 발광 소자와, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자와, 광학 거리를 500 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높은 녹색을 나타내는 제 3 발광 소자와, 광학 거리를 400 nm 이상 500 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 청색을 나타내는 제 4 발광 소자를 가지는 구성을 구비하는 발광 패널의 제작 방법에 대하여 도 3(A) 내지도 3(C)를 참조하여 설명한다.

＜제 1 스텝＞

제 1 스텝에서는 기판 위에 반사막을 형성한다. 반사막은 실시형태 1에 서 설명한 재료를 그 재료에 적합한 방법을 이용하여 성막한다. 본 실시형태에서는, 유리 기판(300) 위에 스퍼터링법을 이용하여 도전성의 반사막(311)을 형성한다. 도전성의 반사막(311)으로서는, 알루미늄-티탄 합금막과 그 위에 티탄막을 적층한 적층막을 그 예로 들 수 있다.

＜제 2 스텝＞

제 2 스텝에서는, 반사막 위에 광학 조정층을 형성한다. 광학 조정층은 실시형태 1에서 설명한 재료를 그 재료에 적합한 방법을 이용하여 성막하면 좋다. 광학 조정층의 두께는 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자에 형성하는 광학 조정층을 같게 한다. 본 실시형태에서는 광학 조정층으로서 투광성을 가지는 도전막을, 스퍼터링법을 이용하여 도전성의 반사막(311) 위에 형성한다. 투광성을 가지는 도전막으로서는 인듐 주석 산화물(ITO)을 그 예로 들 수 있다.

＜제 3 스텝＞

제 3 스텝에서는, 제 3 발광 소자가 되는 영역에 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자가 되는 영역에 형성된 광학 조정층보다 얇은 광학 조정층(313c)을 형성한다. 본 실시형태에서는 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자가 되는 영역을 덮는 레지스트 마스크(401a)를 형성한 후, 제 3 발광 소자가 되는 영역의 광학 조정층을 박막화한다. 박막화하는 방법으로서는, 예를 들면, 미리 소정의 에칭 레이트가 되도록 정한 조건에서, 소정 시간 드라이 에칭하면 좋다. 또한, 이 단계 구성을 도 3(A)에 나타낸다.

＜제 4 스텝＞

제 4 스텝에서는, 제 4 발광 소자가 되는 영역의 광학 조정층을 제 3 발광 소자가 되는 영역에 형성된 광학 조정층보다 얇게 한다. 본 실시형태에서는 제 1 발광 소자 내지 제 3 발광 소자가 되는 영역을 덮는 레지스트 마스크(401b)를 형성한 후, 제 4 발광 소자가 되는 영역의 광학 조정층을 에칭에 의해 제거한다. 또한, 이 단계 구성을 도 3(B)에 나타낸다.

다음에, 레지스트 마스크(401c)를 이용하여 반사막(311)과 광학 조정층(313a, 313b 및 313c)을 에칭하고, 한 쌍의 전극의 한쪽이 되는 전극을 형성한다. 구체적으로는, 제 1 발광 소자가 되는 영역에 반사막(311a)과 광학 조정층(313a)을, 제 2 발광 소자가 되는 영역에 반사막(311b)과 광학 조정층(313b)을, 제 3 발광 소자가 되는 영역에 반사막(311c)과 광학 조정층(313c)을, 제 4 발광 소자가 되는 영역에 반사막(311d)을 분리하여 형성한다. 또한, 이 단계의 구성을 도 3(C)에 나타낸다.

다음에, 격벽(304)을 형성한다. 격벽(304)은 제 1 발광 소자(310) 내지 제 4 발광 소자(340)의 각각이 구비하는 한 쌍의 전극의 한쪽의 표면에 개구부를 가진다. 격벽(304)의 형상으로서 다양한 형상을 적용할 수 있다. 대표적으로는, 인접하는 발광 소자와의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층 또는/및 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 분리하기 위해 단 끊김을 일으키는 형상, 또는 이것들을 연속하기 위해 단 끊김을 막는 형상을 적용할 수 있다.

예를 들면, 단 끊김을 일으키는 형상으로서는, 격벽(304)이 한 쌍의 전극의 한쪽에 접하는 다리부로부터 그 위의 대부(臺部)가 기판면 방향으로 돌출하는 형상, 구체적으로는 역테이퍼 형상이나 차양 형상 등을 이용할 수 있다.

예를 들면, 단 끊김을 막는 형상으로서는, 격벽(304)이 한 쌍의 전극의 한쪽에 접하는 단부의 테이퍼각이 10도 이상 85도 이하, 바람직하게는 60도 이상 80도 이하로 하는 형상을 적용할 수 있다. 또한, 이 단계의 구성을 도 4(A)에 나타낸다.

＜제 5 스텝＞

제 5 스텝에서는, 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을, 제 1 발광 소자(310)의 광학 조정층(313a)과, 제 2 발광 소자(320)의 광학 조정층(313b)과, 제 3 발광 소자(330)의 광학 조정층(313c)과, 제 4 발광 소자(340)의 반사막(311d)에 접하여 형성한다.

발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)은 실시형태 1 또는 실시형태 4에서 설명하는 재료를 그 재료에 적합한 방법을 이용하여 성막한다. 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)의 성막 방법으로서는, 진공 증착법, 도포법 외에, 잉크젯법을 포함하는 인쇄법 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 백색을 나타내는 광을 발하는 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)을 형성한다.

＜제 6 스텝＞

제 6 스텝에서는, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(303)에 접하여, 제 1 발광 소자(310)의 광학 조정층(313a)과, 제 2 발광 소자(320)의 광학 조정층(313b)과, 제 3 발광 소자(330)의 광학 조정층(313c)과, 제 4 발광 소자(340)의 반사막(311d)에 중첩되는 도전성의 반투과·반반사막(312)을 형성한다. 반투과·반반사막(312)의 제작 방법으로서는, 파장이 400 nm 이상 800 nm 미만의 범위의 광을 일부 반사하고, 일부를 투과하는 정도의 두께가 되도록 두께를 조정하여 금속막을 성막하면 좋다.

＜제 7 스텝＞

제 7 스텝에서는, 제 2 발광 소자(320)의 반투과·반반사막(312)에 중첩하여, 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(315)을 형성한다. 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(315)을 형성하는 방법으로서는, 적색의 광을 투과하는 층(315)이 미리 형성된 봉지 기판(360)을 이용하여, 적색의 광을 투과하는 층(315)이 제 2 발광 소자(320)의 반투과·반반사막(312)에 중첩하도록, 봉지 기판(360)의 위치를 유리 기판(300)에 맞추어 시일재를 이용하여 부착시킨다. 상기의 스텝을 거쳐 제작한 본 발명의 일 양태의 발광 패널(350)의 구성을 도 4(B)에 나타낸다.

상기 본 발명의 일 양태의 발광 패널의 제작 방법에 의하면, 발광 소자 마다 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 나누어 만들 필요가 없기 때문에, 예를 들면 메탈 마스크(섀도 마스크라고도 함)를 이용하지 않는다. 그 결과, 공정이 간편하고, 수율 좋게 발광 패널을 제작할 수 있다.

또한, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 형성하기 전에 포토리소그래피 공정을 이용하여 발광 소자를 형성하기 때문에, 고정세한 발광 소자를 용이하게 형성할 수 있다.

두께가 다른 2 종류의 광학 조정층과 적색의 컬러 필터를 형성하는 공정에 의해, 발광색이 다른 4 종류의 발광 소자(구체적으로는, 적, 녹, 청, 명도가 높은 옅은 색을 나타내는 발광 소자)를 구비하는 발광 패널을 제작할 수 있다. 그 결과, 풀 컬러가 가능한 발광 패널의 간편한 제작 방법을 제공할 수 있다.

(실시형태 4)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 패널에 이용할 수 있는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(103)의 구성의 일례에 대하여 도 5(A) 내지 도 5(C) 및 도 6(A) 및 도 6(B)를 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서에서 한 쌍의 전극과 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을 맞추어 발광 유닛이라고 한다.

본 실시형태에 예시하는 발광 유닛은, 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(이하 EL층이라고 함)을 구비한다. 제 1 전극 또는 제 2 전극의 어느 한쪽은 양극, 다른 한쪽이 음극으로서 기능한다. EL층은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성되고, 이 EL층의 구성은 제 1 전극과 제 2 전극의 재질에 맞추어 적절히 선택하면 좋다. 이하에 발광 유닛의 구성의 일례를 예시하지만, 발광 유닛의 구성이 이것에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다.

＜발광 유닛의 구성예 1.＞

발광 유닛의 구성의 일례를 도 5(A)에 나타낸다. 도 5(A)에 나타낸 발광 유닛은 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 EL층(1103)이 끼워져 있다.

양극(1101)과 음극(1102) 사이에, 발광 유닛의 스레시홀드 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층(1103)에 양극(1101)측으로부터 홀이 주입되고, 음극(1102)측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 홀은 EL층(1103)에서 재결합하여, EL층(1103)에 포함되는 발광 물질이 발광한다.

EL층(1103)은 적어도 발광 물질을 포함하는 발광층을 구비하고 있으면 좋고, 발광층 이외의 층과 적층된 구조여도 좋다. 발광층 이외의 층으로서는 예를 들면 홀 주입성이 높은 물질, 홀 수송성이 높은 물질, 홀 수송성이 부족한(블로킹하는) 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴러성의(전자 및 홀의 수송성이 높은) 물질 등을 포함하는 층을 들 수 있다.

EL층(1103)의 구체적인 구성의 일례를 도 5(B)에 나타낸다. 도 5(B)에 나타낸 EL층(1103)은 홀 주입층(1113), 홀 수송층(1114), 발광층(1115), 전자 수송층(1116), 및 전자 주입층(1117)이 양극(1101)측으로부터 이 순으로 적층되어 있다.

＜발광 유닛의 구성예 2.＞

발광 유닛의 구성의 다른 일례를 도 5(C)에 나타낸다. 도 5(C)에 예시하는 발광 유닛은 양극(1101)과 음극(1102)의 사이에 EL층(1103)이 끼워져 있다. 또한, 음극(1102)과 EL층(1103)과의 사이에는 중간층(1104)이 형성되어 있다. 또한, 이 발광 유닛의 구성예 2의 EL층(1103)에는, 상술한 발광 유닛의 구성예 1과 같은 구성이 적용 가능하고, 상세한 사항에 대해서는, 발광 유닛의 구성예 1의 기재를 참작할 수 있다.

중간층(1104)은 적어도 전하 발생 영역을 포함하여 형성되어 있으면 좋고, 전하 발생 영역 이외의 층과 적층된 구성이어도 좋다. 예를 들면, 제 1 전하 발생 영역(1104c), 전자 릴레이층(1104b), 및 전자 주입 버퍼(1104a)가 음극(1102)측으로부터 순차 적층된 구조를 적용할 수 있다.

중간층(1104)에서의 전자와 홀의 거동에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102)의 사이에, 발광 유닛의 스레시홀드 전압보다 높은 전압을 인가하면, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서, 홀과 전자가 발생하고, 홀은 음극(1102)으로 이동하고, 전자는 전자 릴레이층(1104b)으로 이동한다. 전자 릴레이층(1104b)은 전자 수송성이 높고, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 생긴 전자를 전자 주입 버퍼(1104a)에 신속하게 전달한다. 전자 주입 버퍼(1104a)는 EL층(1103)에 전자를 주입하는 장벽을 완화하여, EL층(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, EL층(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 상호작용을 막을 수 있다.

발광 유닛의 구성예 2의 음극에 이용할 수 있는 재료의 선택의 폭은 구성예 1의 음극에 이용할 수 있는 재료의 선택의 폭에 비해 넓다. 왜냐하면, 구성예 2의 음극은 중간층이 발생하는 정공을 받으면 좋고, 일 함수가 비교적 큰 재료를 적용할 수 있기 때문이다.

＜발광 유닛의 구성예 3.＞

발광 유닛의 구성의 다른 일례를 도 6(A)에 나타낸다. 도 6(A)에 예시하는 발광 유닛은 양극(1101)과 음극(1102)의 사이에 EL층이 2개 형성되어 있다. 또한, EL층(1103a)과 EL층(1103b)과의 사이에는 중간층(1104)이 형성되어 있다.

또한, 양극과 음극의 사이에 형성하는 EL층은 2개로 한정되지 않는다. 도 6(B)에 예시하는 발광 유닛은 EL층(1103)이 복수 적층된 구조, 소위, 탠덤형의 발광 소자의 구성을 구비한다. 단, 예를 들면 양극과 음극의 사이에 n(N은 2 이상의 자연수) 층의 EL층(1103)을 형성하는 경우에는, m(m은 자연수, 1 이상 (n-1) 이하)번째의 EL층과 (m＋1)번째의 EL층과의 사이에, 각각 중간층(1104)을 형성하는 구성으로 한다.

또한, 이 발광 유닛의 구성예 3의 EL층(1103)에는, 상술한 발광 유닛의 구성예 1과 같은 구성을 적용하는 것이 가능하고, 또한 이 발광 유닛의 구성예 3의 중간층(1104)에는, 상술한 발광 유닛의 구성예 2와 같은 구성이 적용 가능하다. 따라서, 상세한 사항에 대해서는, 발광 유닛의 구성예 1, 또는 발광 유닛의 구성예 2의 기재를 참작할 수 있다.

EL층의 사이에 형성된 중간층(1104)에서의 전자와 홀의 거동에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102)의 사이에, 발광 유닛의 스레시홀드 전압보다 높은 전압을 인가하면, 중간층(1104)에서 홀과 전자가 발생하고, 홀은 음극(1102)측에 형성된 EL층으로 이동하고, 전자는 양극측에 형성된 EL층으로 이동한다. 음극측에 형성된 EL층에 주입된 홀은 음극측으로부터 주입된 전자와 재결합하고, 이 EL층에 포함되는 발광 물질이 발광한다. 또한, 양극측에 형성된 EL층에 주입된 전자는 양극측으로부터 주입된 홀과 재결합하고, 이 EL층에 포함되는 발광 물질이 발광한다. 따라서, 중간층(1104)에서 발생한 홀과 전자는 각각 다른 EL층에서 발광에 이른다.

또한, EL층들을 접하여 형성함으로써, 양자간에 중간층과 같은 구성이 형성되는 경우는, EL층들을 접하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, EL층의 한쪽 면에 전하 발생 영역이 형성되어 있으면, 이 전하 발생 영역은 중간층의 제 1 전하 발생 영역으로서 기능하기 때문에, EL층들을 접하여 형성할 수 있다.

발광 유닛의 구성예 1 내지 구성예 3은, 서로 조합하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 발광 유닛의 구성예 3의 음극과 EL층의 사이에 중간층을 형성할 수도 있다.

＜발광 유닛에 이용할 수 있는 재료＞

다음에, 상술한 구성을 구비하는 발광 유닛에 이용할 수 있는 구체적인 재료에 대하여, 양극, 음극, EL층, 제 1 전하 발생 영역, 전자 릴레이층, 및 전자 주입 버퍼의 순으로 설명한다.

＜양극에 이용할 수 있는 재료＞

양극(1101)은 일 함수가 큰(구체적으로는 4.0 eV 이상이 바람직함) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 산화인듐-산화주석(ITO：Indium Tin Oxide), 규소 혹은 산화규소를 함유한 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐 등을 들 수 있다.

이들 도전성 금속 산화물막은 통상 스퍼터링법에 의해 성막되지만, 졸겔법 등을 응용하여 제작해도 상관없다. 예를 들면, 산화인듐-산화아연막은 산화인듐에 대하여 1 wt% 이상 20 wt% 이하의 산화아연을 더한 타겟을 이용하여 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐막은 산화인듐에 대하여 산화텅스텐을 0.5 wt% 이상 5 wt% 이하, 산화아연을 0.1 wt% 이상 1 wt% 이하 함유한 타겟을 이용하여 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.

이 외에, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 티탄(Ti), 또는 금속 재료의 질화물(예를 들면, 질화티탄 등), 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물, 티탄 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/폴리(스티렌설폰산)(PAni/PSS) 등의 도전성 폴리머를 이용해도 좋다.

단, 양극(1101)과 접하여 제 2 전하 발생 영역을 형성하는 경우에는, 일 함수를 고려하지 않고 다양한 도전성 재료를 양극(1101)에 이용할 수 있다. 구체적으로는, 일 함수가 큰 재료뿐만 아니라, 일 함수가 작은 재료를 이용할 수도 있다. 제 2 전하 발생 영역을 구성하는 재료에 대해서는, 제 1 전하 발생 영역과 함께 후술한다.

＜음극에 이용할 수 있는 재료＞

음극(1102)에 접하여 제 1 전하 발생 영역(1104c)을 EL층(1103)과의 사이에 형성하는 경우, 음극(1102)은 일 함수의 대소에 상관없이 다양한 도전성 재료를 이용할 수 있다.

또한, 음극(1102) 및 양극(1101) 중 적어도 한쪽을, 가시광을 투과하는 도전막을 이용하여 형성한다. 가시광을 투과하는 도전막으로서는, 예를 들면 산화텅스텐을 포함하는 인듐 산화물, 산화텅스텐을 포함하는 인듐 아연 산화물, 산화티탄을 포함하는 인듐 산화물, 산화티탄을 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 주석 산화물(이하, ITO라고 나타냄), 인듐 아연 산화물, 산화규소를 첨가한 인듐 주석 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 광을 투과하는 정도(바람직하게는, 5 nm 이상 30 nm 이하 정도)의 금속 박막을 이용할 수도 있다.

＜EL층에 이용할 수 있는 재료＞

상술한 EL층(1103)을 구성하는 각층에 이용할 수 있는 재료에 대하여, 이하에 구체예를 나타낸다.

정공 주입층은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는, 예를 들면, 몰리브덴 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등을 이용할 수 있다. 이 외에, 프탈로시아닌(약칭：H₂Pc)이나 구리 프탈로시아닌(약칭：CuPc) 등의 프탈로시아닌계의 화합물, 혹은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산)(PEDOT/PSS) 등의 고분자 등에 의해도 정공 주입층을 형성할 수 있다.

또한, 제 2 전하 발생 영역을 이용하여 정공 주입층을 형성해도 좋다. 정공 주입층에 제 2 전하 발생 영역을 이용하면, 일 함수를 고려하지 않고 다양한 도전성 재료를 양극(1101)에 이용할 수 있다는 것은 상술한 바와 같다. 제 2 전하 발생 영역을 구성하는 재료에 대해서는 제 1 전하 발생 영역과 함께 후술한다.

정공 수송층은 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는, 예를 들면, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭：NPB 또는 α-NPD)이나 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭：TPD), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭：BPAFLP), 4,4',4''-트리스(카르바졸-9-일)트리페닐아민(약칭：TCTA), 4,4',4''-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭：TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭：MTDATA), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N―페닐아미노]비페닐(약칭：BSPB) 등의 방향족 아민 화합물, 3-[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭：PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭：PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카르바졸-3-일)아미노]-9-페닐카르바졸(약칭：PCzPCN1) 등을 들 수 있다. 그 외, 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약칭：CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카르바졸릴)페닐]벤젠(약칭：TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트라세닐)페닐]-9H-카르바졸(약칭：CzPA) 등의 카르바졸 유도체 등을 이용할 수 있다. 여기에 설명한 물질은, 주로 10^-6 cm²/Vs 이상의 정공 이동도를 가지는 물질이다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 이용해도 좋다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층은 단층의 것뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어지는 층이 2층 이상 적층한 것으로 해도 좋다.

이외에도, 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭：PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭：PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭：PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭：Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 정공 수송층에 이용할 수 있다.

발광층은 발광 물질을 포함하는 층이다. 발광 물질로서는 이하에 나타낸 형광성 화합물을 이용할 수 있다. 예를 들면, N,N'-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약칭：YGA2S), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭：YGAPA), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(9,10-디페닐-2-안트릴)트리페닐아민(약칭：2YGAPPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭：PCAPA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(약칭：TBP), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBAPA), N,N''-(2-tert-부틸안트라센-9,10-디일디-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민](약칭：DPABPA), N,9-디페닐-N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭：2PCAPPA), N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭：DBC1), 쿠마린 30, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭：2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭：2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐 2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭：2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약칭：DPhAPhA), 쿠마린 545T, N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭：DPQd), 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭：BPT), 2-(2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭：DCM1), 2-{2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭：DCM2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭：p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭：p-mPhAFD), 2-{2-이소프로필-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭：DCJTI), 2-{2-tert-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭：DCJTB), 2-(2,6-비스{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭：BisDCM), 2-{2,6-비스[2-(8-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭：BisDCJTM), SD1(상품명；SFC Co., Ltd 제조) 등을 들 수 있다.

또한, 발광 물질로서는, 이하에 나타내는 인광성 화합물을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭：FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭：FIrpic), 비스[2-(3',5'-비스트리플루오로메틸페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭：Ir(CF₃ppy)₂(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C^2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：FIracac), 트리스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(ppy)₃), 비스(2-페닐피리디나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(ppy)₂(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(bzq)₂(acac)), 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C^2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(dpo)₂(acac)), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(p-PF-ph)₂(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C^2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(bt)₂(acac)), 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C^3']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(btp)₂(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C^2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(piq)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭：Ir(Fdpq)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)₂(acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린 백금(II)(약칭：PtOEP), 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭：Tb(acac)₃(Phen)), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭：Eu(DBM)₃(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭：Eu(TTA)₃(Phen)),)), (디피바로일메타나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)₂(dpm)) 등을 들 수 있다.

또한, 이러한 발광 물질은, 호스트 재료에 분산시켜 이용하는 것이 바람직하다. 호스트 재료로서는, 예를 들면, NPB(약칭), TPD(약칭), TCTA(약칭), TDATA(약칭), MTDATA(약칭), BSPB(약칭) 등의 방향족 아민 화합물, PCzPCA1(약칭), PCzPCA2(약칭), PCzPCN1(약칭), CBP(약칭), TCPB(약칭), CzPA(약칭), 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭：PCzPA), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBA1BP) 등의 카르바졸 유도체, PVK(약칭), PVTPA(약칭), PTPDMA(약칭), Poly-TPD(약칭) 등의 고분자 화합물을 포함하는 정공 수송성이 높은 물질이나, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭：Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭：Almq₃), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(약칭：BeBq₂), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약칭：BAlq) 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체, 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤즈옥사졸라토]아연(약칭：Zn(BOX) 2), 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(약칭：Zn(BTZ)₂) 등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 가지는 금속 착체, 또한, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭：PBD)나, 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭：OXD-7), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]카르바졸(약칭：CO11), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭：TAZ), 바소페난트롤린(약칭：BPhen), 바소큐프로인(약칭：BCP) 등의 전자 수송성이 높은 물질을 이용할 수 있다.

전자 수송층은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 수송성이 높은 물질로서는 예를 들면, Alq(약칭), Almq₃(약칭), BeBq₂(약칭), BAlq(약칭) 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 가지는 금속 착체 등을 이용할 수 있다. 또한, 이 외에 Zn(BOX)₂(약칭), Zn(BTZ)₂(약칭) 등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 가지는 금속 착체 등도 이용할 수 있다. 또한, 금속 착체 이외에도, PBD(약칭)나, OXD-7(약칭), CO11(약칭), TAZ(약칭), BPhen(약칭), BCP(약칭), 2-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤조이미다졸(약칭：DBTBIm-II) 등도 이용할 수 있다. 여기에 설명한 물질은 주로 10^-6 cm²/Vs 이상의 전자 이동도를 가지는 물질이다. 또한, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 이용해도 좋다. 또한, 전자 수송층은 단층의 것뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어지는 층을 2층 이상 적층한 것을 이용해도 좋다.

또한, 고분자 화합물을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-co-(피리딘-3,5-디일)](약칭：PF-Py), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,2'-비피리딘-6,6'-디일)](약칭：PF-BPy) 등을 이용할 수 있다.

전자 주입층은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 주입성이 높은 물질로서는 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 불화리튬(LiF), 불화세슘(CsF), 불화칼슘(CaF₂) 등의 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 또는 이들의 화합물을 들 수 있다. 또한, 전자 수송성을 가지는 물질 중에 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 마그네슘(Mg) 또는 그들의 화합물을 함유시킨 것, 예를 들면 Alq 중에 마그네슘(Mg)을 함유시킨 것 등을 이용할 수도 있다. 이와 같은 구조로 함으로써, 음극(1102)으로부터의 전자 주입 효율을 보다 높일 수 있다.

이들 층을 적절히 조합하여 EL층(1103)을 형성하는 방법으로서는, 여러 가지의 방법(예를 들면, 건식법이나 습식법 등)을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 이용하는 재료에 따라 진공 증착법, 잉크젯법 또는 스핀 코트법 등을 선택하여 이용하면 좋다. 또한, 각층에서 다른 방법을 이용하여 형성해도 좋다.

＜전하 발생 영역에 이용할 수 있는 재료＞

제 1 전하 발생 영역(1104c), 및 제 2 전하 발생 영역은 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 포함하는 영역이다. 또한, 전하 발생 영역은 동일막 중에 정공 수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 함유하는 경우뿐만 아니라, 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층과 억셉터성 물질을 포함하는 층이 적층되어 있어도 좋다. 단, 제 1 전하 발생 영역을 음극측에 형성하는 적층 구조의 경우에는, 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이 음극(1102)과 접하는 구조가 되고, 제 2 전하 발생 영역을 양극측에 형성하는 적층 구조의 경우에는, 억셉터성 물질을 포함하는 층이 양극(1101)과 접하는 구조가 된다.

또한, 전하 발생 영역에서, 정공 수송성이 높은 물질에 대하여 질량비로 0.1 이상 4.0 이하의 비율로 억셉터성 물질을 첨가하는 것이 바람직하다.

전하 발생 영역에 이용하는 억셉터성 물질로서는 천이 금속 산화물이나 원소 주기표의 제 4 족 내지 제 8 족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화몰리브덴이 특히 바람직하다. 또한, 산화몰리브덴은 흡습성이 낮다는 특징을 가지고 있다.

또한, 전하 발생 영역에 이용하는 정공 수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등, 여러 가지의 유기 화합물을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 10^-6 cm²/Vs 이상의 정공 이동도를 가지는 물질인 것이 바람직하다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 이용해도 좋다.

＜전자 릴레이층에 이용할 수 있는 재료＞

전자 릴레이층(1104b)은 제 1 전하 발생 영역(1104c)에 있어서 억셉터성 물질이 추출한 전자를 신속하게 받을 수 있는 층이다. 따라서, 전자 릴레이층(1104b)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이고, 또한 그 LUMO 준위는 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서의 억셉터성 물질의 억셉터 준위와 EL층(1103)의 LUMO 준위와의 사이에 위치한다. 구체적으로는, 대략 -5.0 eV 이상 -3.0 eV 이하로 하는 것이 바람직하다.

전자 릴레이층(1104b)에 이용하는 물질로서는, 예를 들면, 페릴렌 유도체나, 함질소 축합 방향족 화합물을 들 수 있다. 또한, 함질소 축합 방향족 화합물은 안정적인 화합물이기 때문에 전자 릴레이층(1104b)에 이용하는 물질로서 바람직하다. 또한, 함질소 축합 방향족 화합물 중, 시아노기나 플루오로기 등의 전자 흡인기를 가지는 화합물을 이용함으로써, 전자 릴레이층(1104b)에서의 전자의 수취가 더욱 용이하게 되기 때문에, 바람직하다.

페릴렌 유도체의 구체예로서는, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산이무수물(약칭：PTCDA), 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭비스벤조이미다졸(약칭：PTCBI), N,N'-디옥틸-3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산디이미드(약칭：PTCDI-C8H), N,N'-디헥실-3,4,9,10-페릴렌테트라카르본산디이미드(약칭：Hex PTC) 등을 들 수 있다.

또한, 함질소 축합 방향족 화합물의 구체예로서는, 피라지노[2,3-f][1,10]페난트롤린-2,3-디카르보니트릴(약칭：PPDN), 2,3,6,7,10,11-헥사시아노-1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌(약칭：HAT(CN)₆), 2,3-디페닐피리드[2,3-b]피라진(약칭：2PYPR), 2,3-비스(4-플루오로페닐)피리드[2,3-b]피라진(약칭：F2PYPR) 등을 들 수 있다.

그 외에도, 7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(약칭：TCNQ), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산이무수물(약칭：NTCDA), 퍼플루오로펜타센, 구리 헥사트리플루오로프탈로시아닌(약칭：F₁₆CuPc), N,N'-비스(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸-1,4,5,8-나프탈렌테트라카르본산디이미드(약칭：NTCDI-C8F), 3',4'-디부틸-5,5''-비스(디시아노메틸렌)-5,5''-디하이드로-2,2'：5',2''-테르티오펜(약칭：DCMT), 메타노풀러렌(예를 들면 [6,6]-페닐 C₆₁ 낙산 메틸 에스테르) 등을 전자 릴레이층(1104b)에 이용할 수 있다.

＜전자 주입 버퍼에 이용할 수 있는 재료＞

전자 주입 버퍼(1104a)는 제 1 전하 발생 영역(1104c)으로부터 EL층(1103)으로의 전자의 주입을 용이하게 하는 층이다. 전자 주입 버퍼(1104a)를 제 1 전하 발생 영역(1104c)과 EL층(1103)의 사이에 형성하는 것에 의해, 양자(兩者)의 주입 장벽을 완화할 수 있다.

전자 주입 버퍼(1104a)에는 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산리튬이나 탄산세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리토 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속의 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 등의 전자 주입성이 높은 물질을 이용하는 것이 가능하다.

또한, 전자 주입 버퍼(1104a)가 전자 수송성이 높은 물질과 도너성 물질을 포함하여 형성되는 경우에는, 전자 수송성이 높은 물질에 대하여 질량비로 0.001 이상 0.1 이하의 비율로 도너성 물질을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 도너성 물질로서는 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 희토류 금속, 및 이들의 화합물(알칼리 금속 화합물(산화리튬 등의 산화물, 할로겐화물, 탄산리튬이나 탄산세슘 등의 탄산염을 포함함), 알칼리토 금속 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함), 또는 희토류 금속의 화합물(산화물, 할로겐화물, 탄산염을 포함함)) 외, 테트라티아나프타센(약칭：TTN), 니켈로센, 데카메틸니켈로센 등의 유기 화합물을 이용할 수도 있다. 또한, 전자 수송성이 높은 물질로서는 앞에서 설명한 EL층(1103)의 일부에 형성할 수 있는 전자 수송층의 재료와 같은 재료를 이용하여 형성할 수 있다.

이상과 같은 재료를 조합함으로써, 본 실시형태에 나타내는 발광 유닛을 제작할 수 있다. 이 발광 유닛으로부터는, 상술한 발광 물질로부터의 발광이 얻어지고, 그 발광색은 발광 물질의 종류를 바꾸는 것에 의해 선택할 수 있다. 또한, 발광색이 다른 복수의 발광 물질을 이용함으로써, 발광 스펙트럼의 폭을 넓혀, 예를 들면 백색 발광을 얻을 수도 있다. 또한, 백색 발광을 얻는 경우에는, 서로 보색이 되는 발광색을 나타내는 발광 물질을 이용하면 좋고, 예를 들면 보색이 되는 발광색을 나타내는 다른 층을 구비하는 구성 등을 이용할 수 있다. 구체적인 보색의 관계로서는, 예를 들면 청색과 황색, 혹은 청록색과 적색 등을 들 수 있다.

(실시형태 5)

본 실시형태에서는, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광과 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 광을 발하는, 한 쌍의 전극에 개재된 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층을, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 제 1 발광 소자, 광학 거리를 600 nm 이상 800 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고 또한 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비하는 제 2 발광 소자, 및 광학 거리를 400 nm 이상 600 nm 미만의 N/2배(N은 자연수)로 하는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 형성하고, 채도가 높고 적색과는 다른 색을 나타내는 제 3 발광 소자를 가지는 구성을 구비하는 발광 패널을 이용한 발광 장치에 대하여 도 7(A) 및 도 7(B), 및 도 8(A) 및 도 8(B)를 참조하여 설명한다. 구체적으로는, 액티브 매트릭스형 및 패시브 매트릭스형의 발광 장치에 대하여 설명한다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 제 1 발광 소자는 제 1 화소, 제 2 발광 소자는 제 2 화소, 제 3 발광 소자는 제 3 화소라고 바꿔 말할 수 있다.

＜액티브 매트릭스형의 발광 장치＞

본 발명의 일 양태의 발광 패널을 액티브 매트릭스형의 발광 장치에 적용한 경우의 구성을 도 7(A) 및 도 7(B)에 나타낸다. 또한, 도 7(A)는 발광 장치의 상면도, 도 7(B)는 도 7(A)를 A-B 및 C-D로 절단한 단면도이다.

액티브 매트릭스형의 발광 장치(1400)는 구동 회로부(소스측 구동 회로)(1401), 화소부(1402), 구동 회로부(게이트측 구동 회로)(1403), 봉지 기판(1404), 시일재(1405)를 구비한다(도 7(A) 참조). 또한, 시일재(1405)로 둘러싸인 내측은 공간으로 되어 있다.

발광 장치(1400)는 외부 입력 단자가 되는 FPC(Flexible Printed Circuit)(1409)를 통하여, 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 받는다. 또한, 여기에서는 FPC밖에 도시하지 않았지만, FPC에는 프린트 배선 기판(PWB)이 장착되어 있어도 좋다. 본 명세서에서의 발광 장치에는 발광 장치 본체뿐만 아니라, 거기에 FPC 또는 PWB가 장착된 상태도 포함하는 것으로 한다.

다음에, 발광 장치(1400)의 구성에 대하여 도 7(B)에 나타낸 단면도를 이용하여 설명한다. 발광 장치(1400)는 소자 기판(1410) 위에 도시한 소스측 구동 회로(1401)를 포함하는 구동 회로부 및, 도시한 화소를 포함하는 화소부(1402)를 구비한다. 또한, 소스측 구동 회로(1401) 및 게이트측 구동 회로(1403)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 리드 배선(1408)을 구비한다.

또한, 본 실시형태에서는 소스측 구동 회로(1401)가 n 채널형 TFT(1423)와 p 채널형 TFT(1424)를 조합한 CMOS 회로를 포함하는 구성에 대하여 예시하지만, 구동 회로는 이 구성에 한정되지 않고, 여러 가지의 CMOS 회로, PMOS 회로 또는 NMOS 회로로 구성해도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 기판 위에 구동 회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타내지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 구동 회로를 기판 위가 아니라 외부에 형성할 수도 있다.

또한, 화소부(1402)는 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 이용하여 형성되어 있다. 이 발광 패널은 스위칭용 TFT(1411)와 전류 제어용 TFT(1412)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(1413)을 포함하는 복수의 화소를 가진다. 화소부(1402)에 형성되는 발광 패널의 구성으로서는, 예를 들면 실시형태 1에 예시한 구성을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 실시형태 1에 예시한 발광 패널이 구비하는 발광 소자의 각각에, 스위칭용의 TFT를 형성하는 구성으로 하면 좋다. 또한, 격벽(1414)이 제 1 전극(1413)의 단부를 덮어 형성되어 있다. 여기에서는, 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막을 이용함으로써 형성한다.

또한, 격벽(1414)의 상단부 또는 하단부에는, 곡률을 가지는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 격벽(1414)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 이용한 경우, 격벽(1414)의 상단부에만 곡률 반경(0.2μm∼3μm)을 가지는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 격벽(1414)으로서 광의 조사에 의해 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형, 혹은 광의 조사에 의해 에천트에 용해성이 되는 포지티브형을 모두 사용할 수 있다.

발광 장치(1400)는 제 1 전극(1413) 위에 제 2 전극(1417)을 가지고, 제 1 전극(1413)과 제 2 전극(1417)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(1416)이 형성되고, 발광 소자(1418)를 구성하고 있다. 발광 소자(1418)의 구성으로서는, 예를 들면 실시형태 1에서 예시한 발광 패널이 구비하는 발광 소자의 구성을 적용할 수 있다.

본 실시형태에서 예시하는 발광 장치(1400)는 소자 기판(1410), 봉지 기판(1404), 및 시일재(1405)로 둘러싸인 공간(1407)에 본 발명의 일 양태의 발광 패널이 구비하는 발광 소자(1418)를 봉지하는 구조로 되어 있다. 또한, 공간(1407)에는 충전재가 충전되어 있고, 불활성 기체(질소나 아르곤 등)가 충전되는 경우 외에, 시일재(1405)로 충전되는 경우도 있다. 또한, 건조제 등 불순물의 흡착재를 제공해도 좋다.

시일재(1405) 및 봉지 기판(1404)은 대기 중의 불순물(예를 들면 수분이나 산소)을 가능한 한 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 봉지 기판(1404)에 이용하는 재료로서는, 유리 기판이나 석영 기판 외에, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(polyvinyl fluoride), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 그 예로 들 수 있고, 시일재(1405)에는 대표적으로는 에폭시계 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 일 양태의 액티브 매트릭스형의 발광 장치는, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 제 1 발광 소자가 발하는 광의 색 및 제 2 발광 소자가 발하는 광의 색의 어느 색과도 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자를 제외하고 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층(예를 들면 컬러 필터)이 형성되어 있지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이 발광 장치를 이용하여, 장시간 사용해도 눈에 피로를 느끼기 어렵고, 소비 전력이 저감된 표시 장치를 제공할 수 있다.

＜패시브 매트릭스형의 발광 장치＞

다음에, 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 패시브 매트릭스형의 발광 장치에 적용한 경우의 구성을 도 8(A) 및 도 8(B)에 나타낸다. 또한, 도 8(A)는 발광 장치를 나타내는 사시도, 도 8(B)는 도 8(A)를 X-Y로 절단한 단면도이다.

패시브 매트릭스형의 발광 장치(2500)는 기판(2501) 위에 제 1 전극(2502)을 구비한다. 또한, 절연층(2505)이 제 1 전극(2502)의 단부를 덮어 형성되어 있고, 격벽층(2506)이 절연층(2505) 위에 형성되어 있다.

발광 장치(2500)는 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 이용하여 형성되어 있다. 이 발광 패널은 예를 들면 실시형태 1에 예시한 구성을 적용할 수 있다. 제 1 전극(2502) 위에 제 2 전극(2503)을 가지고, 제 1 전극(2502)과 제 2 전극(2503)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(2504)이 형성되어, 발광 소자를 구성하고 있다. 발광 소자의 구성으로서는, 예를 들면 실시형태 1에 예시한 발광 패널이 구비하는 발광 소자의 구성을 적용할 수 있다.

격벽층(2506)의 측벽은 기판면에 가까워짐에 따라, 한쪽의 측벽과 다른 한쪽의 측벽과의 간격이 좁아지는 경사를 가진다. 즉, 격벽층(2506)의 단변 방향의 단면은 사다리꼴 형상이며, 바닥변(절연층(2505)의 면방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(2505)과 접하는 변)이 윗변(절연층(2505)의 면방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(2505)과 접하지 않는 변)보다 짧다. 이와 같이, 격벽층(2506)을 형성함으로서, 크로스토크(crosstalk) 등에 기인한 발광 소자의 불량을 막을 수 있다.

상술한 본 발명의 일 양태의 패시브 매트릭스형의 발광 장치는 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 제 1 발광 소자가 발하는 광의 색 및 제 2 발광 소자가 발하는 광의 색의 어느 색과도 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자를 제외하고 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층(예를 들면 컬러 필터)이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이 발광 장치를 이용하여, 장시간 사용해도 눈에 피로를 느끼기 어렵고, 소비 전력이 저감된 표시 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 실시형태는, 다른 실시형태와 적절히 조합하는 것이 가능하다.

(실시형태 6)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 탑재한 발광 장치의 일례에 대하여, 도 9(A) 내지 도 9(E)를 이용하여 설명한다.

발광 장치를 적용한 전자기기로서 예를 들면, 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토프레임, 휴대전화기(휴대전화, 휴대전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파칭코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다. 이러한 전자기기의 구체예를 도 9(A) 내지 도 9(E)에 나타낸다.

도 9(A)는, 텔레비전 장치의 일례를 나타내고 있다. 텔레비전 장치(7100)는 하우징(7101)에 표시부(7103)가 내장되어 있다. 표시부(7103)에 의해, 영상을 표시하는 것이 가능하고, 발광 장치를 표시부(7103)에 이용할 수 있다. 또한, 여기에서는, 스탠드(7105)에 의해 하우징(7101)을 지지한 구성을 나타내고 있다.

텔레비전 장치(7100)의 조작은 하우징(7101)이 구비하는 조작 스위치나, 별체의 리모콘 조작기(7110)에 의해 행할 수 있다. 리모콘 조작기(7110)가 구비하는 조작 키(7109)에 의해, 채널이나 음량의 조작을 행할 수 있고, 표시부(7103)에 표시되는 영상을 조작할 수 있다. 또한, 리모콘 조작기(7110)에 이 리모콘 조작기(7110)로부터 출력하는 정보를 표시하는 표시부(7107)를 형성하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 텔레비전 장치(7100)는 수신기나 모뎀 등을 구비한 구성으로 한다. 수신기에 의해 일반의 텔레비전 방송의 수신을 행할 수 있고, 또한 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의한 통신 네트워크에 접속함으로써, 한방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자간, 혹은 수신자들간 등)의 정보통신을 행하는 것도 가능하다.

도 9(B)는 컴퓨터이며, 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터는 발광 장치를 그 표시부(7203)에 이용함으로써 제작된다.

도 9(C)는 휴대형 유기기이며, 하우징(7301)과 하우징(7302)의 2개의 하우징으로 구성되어 있고, 연결부(7303)에 의해 개폐 가능하게 연결되어 있다. 하우징(7301)에는 표시부(7304)가 내장되고, 하우징(7302)에는 표시부(7305)가 내장되어 있다. 또한, 도 9(C)에 나타내는 휴대형 유기기는, 그 외에, 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, 광, 액, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새나 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(7312) 등을 구비하고 있다. 물론, 휴대형 유기기의 구성은 상술한 것에 한정되지 않고, 적어도 표시부(7304) 및 표시부(7305)의 양쪽 모두, 또는 한쪽에 발광 장치를 이용하고 있으면 좋고, 그 외 부속 설비가 적절히 설치된 구성으로 할 수 있다. 도 9(C)에 나타낸 휴대형 유기기는 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능이나, 다른 휴대형 유기기와 무선통신을 행하여 정보를 공유하는 기능을 가진다. 또한, 도 9(C)에 나타낸 휴대형 유기기가 가지는 기능은 이것에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다.

도 9(D)는 휴대전화기의 일례를 나타내고 있다. 휴대전화기(7400)는 하우징(7401)에 내장된 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비하고 있다. 또한, 휴대전화기(7400)는 발광 장치를 표시부(7402)에 이용함으로써 제작된다.

도 9(D)에 나타낸 휴대전화기(7400)는 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써 정보를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나, 혹은 메일을 작성하는 등의 조작은 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다.

표시부(7402)의 화면은 주로 3개의 모드가 있다. 제 1은 화상의 표시를 주로 하는 표시 모드이며, 제 2는 문자 등의 정보의 입력을 주로 하는 입력 모드이다. 제 3은 표시 모드와 입력 모드의 2개의 모드가 혼합된 표시＋입력 모드이다.

예를 들면, 전화를 걸거나, 혹은 메일을 작성하는 경우는, 표시부(7402)를 문자의 입력을 주로 하는 문자 입력 모드로 하여, 화면에 표시시킨 문자의 입력 조작을 행하면 좋다. 이 경우, 표시부(7402)의 화면의 대부분에 키보드 또는 번호 버튼을 표시시키는 것이 바람직하다.

또한, 휴대전화기(7400) 내부에, 자이로스코프, 가속도 센서 등의 기울기를 검출하는 센서를 가지는 검출 장치를 형성함으로써, 휴대전화기(7400)의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여, 표시부(7402)의 화면 표시를 자동적으로 전환하도록 할 수 있다.

또한, 화면 모드의 전환은 표시부(7402)를 터치하는 것, 또는 하우징(7401)의 조작 버튼(7403)의 조작에 의해 행해진다. 또한, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류에 의해 전환하도록 할 수도 있다. 예를 들면, 표시부에 표시하는 화상 신호가 동영상의 데이터라면 표시 모드, 텍스트 데이터라면 입력 모드로 전환한다.

또한, 입력 모드에서, 표시부(7402)의 광 센서로 검출되는 신호를 검지하고, 표시부(7402)의 터치 조작에 의한 입력이 일정 기간 없는 경우에는, 화면의 모드를 입력 모드에서 표시 모드로 전환하도록 제어해도 좋다.

표시부(7402)는 이미지 센서로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들면, 표시부(7402)에 손바닥이나 손가락으로 터치하여, 장문, 지문 등을 촬상함으로써, 본인 인증을 행할 수 있다. 또한, 표시부에 근적외광을 발광하는 백 라이트 또는 근적외광을 발광하는 센싱용 광원을 이용하면, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등을 촬상할 수도 있다.

도 9(E)는 조명 장치의 일례를 나타내고 있다. 조명 장치(7500)는 하우징(7501)에 광원으로서 본 발명의 일 양태의 발광 장치(7503a∼7503d)가 내장되어 있다. 조명 장치(7500)는 천정이나 벽 등에 부착시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 일 양태의 발광 장치는 발광 패널이 박막 형상이기 때문에, 곡면을 가지는 기체에 부착함으로써, 곡면을 가지는 발광 장치로 할 수 있다. 또한, 그 발광 장치를, 곡면을 가지는 하우징에 배치함으로써, 곡면을 가지는 전자기기 또는 조명 장치를 실현할 수 있다.

또한, 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광과 선명한 적색과 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구비한다. 발광 소자를 구동하는 조건을 발광색마다 조정함으로써, 사용자가 색상을 조절할 수 있는 조명 장치를 실현할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 양태의 발광 장치는 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 제 1 발광 소자가 발하는 광의 색 및 제 2 발광 소자가 발하는 광의 색의 어느 색과도 다른 선명한 색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자를 제외하고 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층(예를 들면 컬러 필터)이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 멀티 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 장치를 제공할 수 있다.

(실시형태 7)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 탑재한 발광 장치의 일례에 대하여, 도 10(A) 및 도 10(B)를 이용하여 설명한다. 구체적으로는 조명에 이용하는 발광 장치(조명 장치 또는 조명 기구)에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 양태에서는, 발광부가 곡면을 가지는 조명 장치를 실현할 수도 있다.

본 발명의 일 양태는, 자동차의 조명에도 적용할 수 있고, 예를 들면, 계기반이나, 천정 등에 조명을 용이하게 설치할 수도 있다.

도 10(A)에서는 본 발명의 일 양태를 적용한, 실내의 천정에 형성하는 조명 장치(901), 벽면에 형성하는 조명 장치(904) 및 탁상 조명 기구(903)를 나타낸다. 발광 장치는 대면적화도 가능하기 때문에, 대면적의 조명 장치로서 이용할 수 있다.

도 10(B)에 다른 조명 장치의 예를 나타낸다. 도 10(B)에 나타내는 탁상 조명 장치는 조명부(9501), 지주(9503), 지지대(9505) 등을 포함한다. 조명부(9501)는 본 발명의 일 양태의 발광 패널을 포함한다. 이와 같이, 본 발명의 일 양태에서는, 곡면을 가지는 조명 장치를 실현할 수 있다.

[실시예]

본 발명의 일 양태의 발광 패널에 이용할 수 있는 발광 소자의 구성, 제작 방법 및 특성의 측정 결과에 대하여 설명한다.

본 실시예에서 제작한 발광 패널이 구비하는 4개의 발광 소자의 구성을 도 11, 표 1을 이용하여 설명한다.

＜발광 소자의 구성＞

도 11(A)에 4개의 발광 소자의 구성을 나타낸다. 제 1 발광 소자(510)는 반사막(511a)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 광학 조정층(513a)을 가진다. 광학 조정층(513a)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(512)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(513a)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(503)을 구비한다.

제 2 발광 소자(520)는 반사막(511b)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 광학 조정층(513b)을 가진다. 광학 조정층(513b)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(512)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(513b)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(503)을 구비한다. 또한, 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 이 반투과·반반사막에 중첩하여 구비한다.

제 3 발광 소자(530)는 반사막(511c)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 광학 조정층(513c)을 가진다. 광학 조정층(513c)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(512)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다. 또한, 광학 조정층(513c)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(503)을 구비한다.

제 4 발광 소자(540)는 반사막(511d)과 반투과·반반사막(512)의 사이에 유기 화합물을 포함하는 층(503)을 가진다. 유기 화합물을 포함하는 층(503)은 광학 조정층을 겸하고, 반사막(511d)은 한 쌍의 전극의 한쪽을, 반투과·반반사막(512)은 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸한다.

제 1 발광 소자(510), 제 2 발광 소자(520) 또는 제 3 발광 소자(530)가 구비하는 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하는 광학 조정층은 모두 규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO)을 이용했다. 광학 조정층(513a) 및 광학 조정층(513b)의 두께는 모두 70 nm, 광학 조정층(513c)의 두께는 30 nm로 했다. 또한, 본 실시예에 있어서, 예를 들면, 제 1 발광 소자(510)의 광학 거리는 반사막(511a)과 반투과·반반사막(512)의 사이(화살표(551)로 나타냄)에 유래하는 것이고, 제 4 발광 소자(540)의 광학 거리는 반사막(511d)과 반투과·반반사막(512)의 사이(화살표(553)로 나타냄)에 유래하는 것이다.

＜발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 구성＞

도 11(B)에 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층의 구성을 나타낸다. 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(503)은 중간층(1504)을 끼우고 2개의 EL층(제 1 EL층(1503a)과 제 2 EL층(1503b))이 형성된 구조(탠덤 구조라고도 함)를 구비한다. 또한, 제 1 EL층(1503a), 제 2 EL층(1503) 및 중간층(1504)은 반사막(511)과 반투과·반반사막(512)과의 사이에 형성되어 있다.

제 1 EL층(1503a)은 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하는 도전막 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 순으로 구비한다.

중간층(1504)은 전자 수송층(1514b) 위에, 전자 주입 버퍼(1504a), 전자 릴레이층(1504b), 및 전하 발생 영역(1504c)을 이 순으로 구비한다.

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 순으로 구비한다.

상기의 EL층을 구성하는 재료의 상세한 사항을 표 1에 나타낸다.

또한, 본 실시예에서 이용하는 일부의 유기 화합물의 구조식을 이하에 나타낸다.

(발광 패널의 제작)

다음에, 발광 패널(550)의 제작 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 유리 기판(1100) 위에 스퍼터링법을 이용하여 반사막을 형성했다. 본 실시형태에서는 알루미늄-티탄 합금막 200 nm와 그 위에 티탄막 6 nm를 적층한 적층막을 반사막에 이용했다.

다음에, 이 적층막 위에 광학 조정층이 되는 산화규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(약칭：ITSO)막을 70 nm의 막두께가 되도록 스퍼터링법으로 성막했다.

다음에, 후에 제 1 발광 소자(510) 및 제 2 발광 소자(520)가 되는 영역에 중첩하여 레지스트 마스크를 형성하여 보호함으로써, ITSO막의 막두께를 70 nm로 유지했다. 다음에, 제 3 발광 소자(530)와 제 4 발광 소자(540)가 되는 영역의 ITSO막의 막두께를 에칭에 의해 30 nm로 한 후에, 제 3 발광 소자(530)가 되는 영역에 중첩하여 레지스트 마스크를 형성하여 보호했다. 다음에, 제 4 발광 소자(540)가 되는 영역의 ITSO막을 에칭에 의해 소실시켰다.

다음에, 반사막과 ITSO막을 다른 레지스트 마스크를 이용하여 에칭하고, 제 1 발광 소자 내지 제 4 발광 소자의 한 쌍의 전극의 한쪽을 형성했다.

각각의 한 쌍의 전극의 한쪽의 표면에 개구부를 가지는 격벽을 형성하고, 전극 면적을 2 mm×2 mm로 했다.

다음에, 반사막이 형성된 면을 하방을 향하여, 유리 기판(1100)을 진공 증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정하여, 10^-4 Pa 정도까지 감압했다.

다음에, 정공 주입층(1511)을 한 쌍의 전극의 한쪽을 겸하는 도전막 위에 형성했다. 정공 주입층(1511)은 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭：PCzPA)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물을 복합하여 이루어지는 복합 재료를 포함하는 층을 이용했다. 복합 재료를 포함하는 층의 막두께는 30 nm로 하고, PCzPA와 산화몰리브덴의 비율은 중량비로 2：1(= PCzPA：산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 또한, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원을 이용하여, 복수의 재료를 동시에 증착 하는 방법을 가리킨다.

다음에, 정공 수송층(1512)을 정공 주입층(1511) 위에 형성했다. 정공 수송층(1512)은 저항 가열을 이용한 증착법에 의해, PCzPA를 20 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 제 1 발광층(1513)을 정공 수송층(1512) 위에 형성했다. 제 1 발광층(1513)은 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭：CzPA) 및 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-피렌-1,6-디아민(약칭：1,6-mMemFLPAPrn)을 30 nm의 막두께가 되도록 공증착하여 형성했다. CzPA 및 1,6-mMemFLPAPrn의 중량비는, 1：0.05( = CzPA：1,6-mMemFLPAPrn)가 되도록 증착 레이트를 조정했다.

다음에, 전자 수송층을 제 1 발광층(1513) 위에 형성했다. 전자 수송층은 제 1 전자 수송층(1514a)과 제 2 전자 수송층(1514b)으로 이루어진다. 또한, 제 1 전자 수송층(1514a)으로서 CzPA를 5 nm, 그 위에 제 2 전자 수송층(1514b)으로서 바소페난트롤린(약칭：BPhen)을 15 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 전자 주입 버퍼(1504a)를 전자 수송층(1514) 위에 형성했다. 전자 주입 버퍼(1504a)는 칼슘을 1 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 전자 릴레이층(1504b)을 전자 주입 버퍼(1504a) 위에 형성했다. 전자 릴레이층(1504b)은 구리(II) 프탈로시아닌(약칭：CuPc)을 2 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 전하 발생 영역(1504c)을 전자 릴레이층(1504b) 위에 형성했다. 전하 발생 영역(1504c)은 PCzPA와 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물을 복합하여 이루어지는 복합 재료를 포함하는 층을 이용했다. 복합 재료를 포함하는 층의 막두께는 30 nm로 하고, PCzPA와 산화몰리브덴의 비율은 중량비로 2：1(= PCzPA：산화몰리브덴)이 되도록 조절했다.

다음에, 정공 수송층(1522)을 전하 발생 영역(1504c) 위에 형성했다. 정공 수송층(1522)은 저항 가열을 이용한 증착법에 의해, 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭：BPAFLP)을 20 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 제 2 발광층(1523a)을 정공 수송층(1522) 위에 형성했다. 제 2 발광층(1523a)은 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTPDBq-II), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBA1BP) 및(아세틸아세토나토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppm)2acac)를 20 nm의 막두께가 되도록 공증착하여 형성했다. 2mDBTPDBq-II, PCBA1BP 및 Ir(mppm)2acac의 중량비는 0.8：0.2：0.06( = 2mDBTPDBq-II：PCBA1BP：Ir(mppm)2acac)가 되도록 증착 레이트를 조정했다.

다음에, 제 3 발광층(1523b)을 제 2 발광층(1523a) 위에 형성했다. 제 3 발광층(1523b)은 2mDBTPDBq-II 및(디피발로일메타나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)2dpm)을 20 nm의 막두께가 되도록 공증착하여 형성했다. 2mDBTPDBq-II 및 Ir(tppr)2dpm의 중량비는 1：0.02(= 2mDBTPDBq-II：Ir(tppr)2dpm)가 되도록 증착 레이트를 조정했다.

다음에, 전자 수송층을 제 3 발광층(1523b) 위에 형성했다. 전자 수송층은 제 3 전자 수송층(1524a)과 제 4 전자 수송층(1524b)으로 이루어진다. 또한, 제 3 전자 수송층(1524a)으로서 2mDBTPDBq-II를 15 nm, 그 위에 제 4 전자 수송층(1524b)으로서 BPhen를 15 nm의 막두께가 되도록 성막했다.

다음에, 전자 주입층(1525)을 제 4 전자 수송층(1524b) 위에 형성했다. 전자 주입층(1525)으로서 불화리튬(LiF)을 1 nm의 막두께가 되도록 증착했다.

마지막으로, 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸하는 반투과·반반사막(512)을 전자 주입층(1525) 위에 형성했다. 한 쌍의 전극의 다른 한쪽을 겸하는 반투과·반반사막(512)은 저항 가열을 이용한 증착법에 의해, 은(Ag) 및 마그네슘(Mg)을 10 nm의 막두께가 되도록 공증착하고, 또한 인듐 주석 산화물(약칭：ITO)을 50 nm의 막두께가 되도록 스퍼터링법을 이용하여 형성하고, 제 1 발광 소자(510) 내지 제 4 발광 소자(540)를 제작했다. Ag와 Mg의 체적비는 10：1(= Ag：Mg)이 되도록 증착 레이트를 조정했다.

이상에 의해 얻어진 제 1 발광 소자(510) 내지 제 4 발광 소자(540)를 대기에 노출되지 않도록 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 봉지했다. 또한, 제 2 발광 소자의 반투과·반반사막과 중첩하는 위치에 적색을 나타내는 광을 투과하는 층(515)을 형성했다.

다음에, 이 제 1 발광 소자(510) 내지 제 4 발광 소자(540)의 동작 특성에 대하여 측정을 행한 결과를 나타낸다. 또한, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 행하였다.

(평가 결과)

제 1 발광 소자(510) 내지 제 4 발광 소자(540)의 각각에, 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 12에, 색도를 도 13에, 또한, 휘도-전류 효율 특성을 도 14에 나타낸다.

제 1 발광 소자는 휘도 919 cd/m²일 때의 CIE 색도 좌표는 (x = 0.45, y = 0.40)이고, 담백색의 발광을 나타냈다. 또한, 휘도 919 cd/m²일 때의 전류 효율은 41.9 cd/A이고, 전압은 6.0 V, 전류 밀도는 2.2 mA/cm²였다.

제 2 발광 소자는 휘도 1010 cd/m²일 때의 CIE 색도 좌표는 (x = 0.67, y = 0.33)이고, 적색의 발광을 나타냈다. 또한, 휘도 1010 cd/m²일 때의 전류 효율은 7.1 cd/A이고, 전압은 7.0 V, 전류 밀도는 14.2 mA/cm²였다.

제 3 발광 소자는 휘도 1245 cd/m²일 때의 CIE 색도 좌표는 (x = 0.34, y = 0.61)이고, 녹색의 발광을 나타냈다. 또한, 휘도 1245 cd/m²일 때의 전류 효율은 61.8 cd/A이고, 전압은 6.0 V, 전류 밀도는 2.0 mA/cm²였다.

제 4 발광 소자는 휘도 1162 cd/m²일 때의 CIE 색도 좌표는 (x = 0.16, y = 0.20)이고, 청색의 발광을 나타냈다. 또한, 휘도 1162 cd/m²일 때의 전류 효율은 11.6cd/A이고, 전압은 7.4 V, 전류 밀도는 10.0 mA/cm²였다.

상기 본 실시예에서 제작한 제 1 발광 소자 내지 제 4 발광 소자의 측정 결과로부터, 제 1 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가지는 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 포함하는 혼합광을 발하는 것이 나타났다. 또한, 제 2 발광 소자는 이 혼합광으로부터 적색을 나타내는 광을 투과하는 층을 통하여 취출되는 적색광을 발하는 것이 나타났다. 또한, 제 3 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 것이 나타났다. 또한, 제 4 발광 소자는 한 쌍의 반사막과 반투과·반반사막의 사이에 강조된 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가지는 광을 발하는 것이 나타났다.

이것에 의해, 제 1 발광 소자는 장시간 사용해도 눈이 피로하기 어려운 명도가 높고 옅은 색을 나타내는 광을, 제 2 발광 소자는 선명한 적색을 나타내는 광을, 제 3 발광 소자는 녹색을 나타내는 광을, 제 4 발광 소자는 청색을 나타내는 광을 발하는 발광 패널을 구성할 수 있다. 또한, 제 2 발광 소자 외에는 특정 색을 나타내는 광을 투과하는 층이 형성되지 않기 때문에, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층이 발하는 광을 효율적으로 이용할 수 있다. 그 결과, 선명한 풀 컬러의 발광이 가능하고, 소비 전력이 저감된 발광 패널을 제공할 수 있다.

(참고예)

본 참고예에서는, 실시예에서 이용한 재료에 대하여 설명한다.

＜1,6mMemFLPAPrn의 합성예＞

N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-피렌 1,6-디아민(약칭：1,6mMemFLPAPrn)을 합성하는 예를 나타낸다.

[스텝 1：3-메틸페닐-3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐아민(약칭：mMemFLPA)의 합성법]

9-(3-브로모페닐)-9-페닐플루오렌 3.2 g(8.1 mmol), 나트륨 tert-부톡시드 2.3 g(24.1 mmol)을 200 mL의 3구 플라스크에 넣고, 플라스크 내를 질소 치환했다. 이 혼합물에 톨루엔 40.0 mL, m-톨루이딘 0.9 mL(8.3 mmol), 트리(tert-부틸)포스핀의 10% 헥산 용액 0.2 mL를 첨가했다. 이 혼합물을 60℃로 하고, 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0) 44.5 mg(0.1 mmol)을 첨가하고, 이 혼합물을 80℃로 하여 2.0 시간 교반했다. 교반 후, 플로리실(와코 순약 공업 주식회사(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 카탈로그 번호：540-00135), 셀라이트(와코 순약 공업 주식회사, 카탈로그 번호：531-16855), 알루미나를 통하여 흡인 여과하여, 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액을 농축하여 얻은 고체를, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매는 헥산：톨루엔 = 1：1)에 의해 정제 하고, 톨루엔과 헥산의 혼합 용매로 재결정하여, 목적의 백색 고체 2.8 g을 수율 82%로 얻었다. 상기 스텝 1의 합성 스킴을 하기 (J-1)에 나타낸다.

[합성스킴 (J-1)]

[스텝 2：N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-피렌 1,6-디아민(약칭：1,6mMemFLPAPrn)의 합성법]

1,6-디브로모피렌 0.6 g(1.7 mmol), 3-메틸페닐-3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐아민 1.4 g(3.4 mmol), 나트륨 tert-부톡시드 0.5 g(5.1 mmol)을 100 mL의 3구 플라스크에 넣어, 플라스크 내를 질소 치환했다. 이 혼합물에 톨루엔 21.0 mL, 트리(tert-부틸)포스핀의 10% 헥산 용액 0.2 mL를 첨가했다. 이 혼합물을 60℃로 하고, 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0) 34.9 mg(0.1 mmol)을 첨가하고, 이 혼합물을 80℃로 하여 3.0 시간 교반했다. 교반 후, 톨루엔을 400 mL 첨가하여 가열하고, 뜨거운 채로, 플로리실(와코 순약 공업 주식회사, 카탈로그 번호：540-00135), 셀라이트(와코 순약 공업 주식회사, 카탈로그 번호：531-16855), 알루미나를 통하여 흡인 여과하여, 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액을 농축하여 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매는 헥산：톨루엔 = 3：2)에 의해 정제하여, 황색 고체를 얻었다. 얻어진 황색 고체를 톨루엔과 헥산의 혼합 용매로 재결정하여, 목적의 황색 고체를 1.2 g, 수율 67%로 얻었다.

얻어진 황색 고체 1.0 g을, 트레인 서브리메이션법(train sublimation method)에 의해 승화 정제했다. 승화 정제 조건은 압력 2.2 Pa, 아르곤 가스를 유량 5.0 mL/min로 흘리면서, 317℃에서 황색 고체를 가열했다. 승화 정제 후, 목적물인 황색 고체 1.0 g을 수율 93%로 얻었다. 상기 스텝 2의 합성 스킴을 하기 (J-2)에 나타낸다.

[합성 스킴 (J-2)]

핵자기 공명법(NMR)에 의해, 이 화합물이 목적물인 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-피렌-1,6-디아민(약칭：1,6mMemFLPAPrn)인 것을 확인했다.

얻어진 화합물의 ¹H NMR 데이터를 이하에 나타낸다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz)：δ = 2.21(s, 6H), 6.67(d, J = 7.2 Hz, 2H), 6.74(d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.17-7.23(m, 34H), 7.62(d, J = 7.8 Hz, 4H), 7.74(d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.86(d, J = 9.0 Hz, 2H), 8.04(d, J = 8.7 Hz, 4H)

＜2mDBTPDBq-II의 합성예＞

2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTPDBq-II)을 합성하는 예를 나타낸다.

[2mDBTPDBq-II의 합성]

2mDBTPDBq-II의 합성 스킴을 (C-1)에 나타낸다.

[합성 스킴 (C-1)]

2L의 3구 플라스크에 2-클로로디벤조[f,h]퀴녹살린 5.3 g(20 mmol), 3-(디벤조티오펜-4-일)페닐붕소산 6.1 g(20 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 460 mg(0.4 mmol), 톨루엔 300 mL, 에탄올 20 mL, 2M의 탄산칼륨 수용액 20 mL를 첨가했다. 이 혼합물을 감압하에서 교반함으로써 탈기하여, 플라스크 내를 질소 치환했다. 이 혼합물을 질소 기류 하, 100℃에서 7.5 시간 교반했다. 실온까지 식힌 후, 얻어진 혼합물을 여과하여 백색의 여과물을 얻었다. 얻어진 여과물을 물, 에탄올의 순으로 세정한 후, 건조시켰다. 얻어진 고체를 약 600 mL의 열톨루엔에 녹이고, 셀라이트(와코 순약 공업 주식회사, 카탈로그 번호：531-16855), 플로리실(와코 순약 공업 주식회사, 카탈로그 번호：540-00135)을 통해 흡인 여과하여, 무색 투명의 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액을 농축하여, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제했다. 크로마토그래피는 열톨루엔을 전개 용매에 이용하여 행하였다. 여기서 얻어진 고체에 아세톤과 에탄올을 첨가하여 초음파를 조사한 후, 발생한 현탁물을 여과하여 건조시킨 결과, 목적물인 백색 분말을 수량 7.85 g, 수율 80%로 얻었다.

상기 목적물은 열톨루엔에는 비교적 가용이었지만, 식으면 석출하기 쉬운 재료였다. 또한, 아세톤, 에탄올 등 다른 유기용제에는 난용이었다. 따라서, 이 용해성의 차이를 이용하여, 상기와 같이, 간편한 방법으로 수율 좋게 합성할 수 있었다. 구체적으로는, 반응 종료 후, 실온으로 되돌려 석출시킨 고체를 여과하여 얻음으로써, 대부분의 불순물을 간편하게 없앨 수 있었다. 또한, 열톨루엔을 전개 용매로 한 컬럼 크로마토그래피에 의해, 석출하기 쉬운 목적물도 간편하게 정제할 수 있었다.

얻어진 백색 분말 4.0 g을 트레인 서브리메이션법에 의해 승화 정제했다. 승화 정제는 압력 5.0 Pa, 아르곤 유량 5 mL/min의 조건에서, 백색 분말을 300℃에서 가열하여 행하였다. 승화 정제 후, 목적물인 백색 분말을 3.5 g, 수율 88%로 얻었다.

핵자기 공명법(NMR)에 의해, 이 화합물이 목적물인 2-[3-(디벤조티오펜 4-일)페닐]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTPDBq-II)인 것을 확인했다.

얻어진 물질의 ¹H NMR 데이터를 이하에 나타낸다. ¹H NMR(CDCl₃, 300 MHz)：δ(ppm) = 7.45-7.52(m, 2H), 7.59-7.65(m, 2H), 7.71-7.91(m, 7H), 8.20-8.25(m, 2H), 8.41(d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.65(d, J = 7.5 Hz, 2H), 8.77-8.78(m, 1H), 9.23(dd, J = 7.2 Hz, 1.5 Hz, 1H), 9.42(dd, J = 7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H), 9.48(s, 1H).

＜[Ir(mppm)₂(acac)]의 합성예＞

(아세틸아세토나토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：[Ir(mppm)₂(acac)])를 합성하는 예를 나타낸다.

[스텝 1；4-메틸-6-페닐피리미딘(약칭：Hmppm)의 합성]

먼저, 4-클로로-6-메틸피리미딘 4.90 g과 페닐 붕소산 4.80 g, 탄산나트륨 4.03 g, 비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II) 디클로라이드(약칭：Pd(PPh₃)₂Cl₂) 0.16 g, 물 20 mL, 아세트니트릴 10 mL를, 환류관을 붙인 가지형 플라스크에 넣어 내부를 아르곤 치환했다. 이 반응 용기에 마이크로파(2.45 GHz, 100 W)를 60분간 조사함으로써 가열했다. 여기서 페닐 붕소산 2.28 g, 탄산나트륨 2.02 g, Pd(PPh₃)₂Cl₂ 0.082 g, 물 5 mL, 아세트니트릴 10 mL를 플라스크에 더 넣고 재차 마이크로파(2.45 GHz, 100 W)를 60분간 조사함으로써 가열했다. 그 후 이 용액에 물을 첨가하여 디클로로메탄으로 추출했다. 얻어진 추출액을 포화탄산나트륨 수용액, 물, 다음에 포화 식염수로 세정하여, 황산마그네슘으로 건조했다. 건조한 후의 용액을 여과했다. 이 용액의 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔사(殘渣)를, 디클로로메탄：초산에틸 = 9：1(체적비)을 전개 용매로 하는 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 목적의 피리미딘 유도체 Hmppm을 얻었다(오렌지색 유상물, 수율 46%). 또한, 마이크로파의 조사는 마이크로파 합성 장치(CEM사(CEM Corporation) 제조, Discover)를 이용했다. 이하에 스텝 1의 합성 스킴 (b-1)을 나타낸다.

[합성 스킴 (b-1)]

[스텝 2；디-μ-클로로비스[비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)](약칭：[Ir(mppm)₂Cl]₂)의 합성]

다음에, 2-에톡시 에탄올 15 mL와 물 5 mL, 상기 스텝 1에 의해 얻은 Hmppm 1.51 g, 염화이리듐 수화물 (IrCl₃·H₂O) 1.26 g을, 환류관을 붙인 가지형 플라스크에 넣고, 가지형 플라스크 내를 아르곤 치환했다. 그 후, 마이크로파(2.45 GHz, 100 W)를 1시간 조사하여, 반응시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔사를 에탄올로 세정하여, 여과함으로써 복핵착체 [Ir(mppm)₂Cl]₂를 얻었다(암녹색 분말, 수율 77%). 이하에 스텝 2의 합성 스킴 (b-2)을 나타낸다.

[합성 스킴 (b-2)]

[스텝 3；(아세틸아세토나토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：[Ir(mppm)₂(acac)])의 합성]

또한, 2-에톡시 에탄올 40 mL, 상기 스텝 2에 의해 얻은 복핵착체 [Ir(mppm)₂Cl]₂ 1.84 g, 아세틸아세톤 0.48 g, 탄산나트륨 1.73 g을, 환류관을 붙인 가지형 플라스크에 넣고, 가지형 플라스크 내를 아르곤 치환했다. 그 후, 마이크로파(2.45 GHz, 100 W)를 60분간 조사하여 반응시켰다. 용매를 증류 제거하여, 얻어진 잔사를 디클로로메탄에 용해하여 여과하고, 불용물을 제거했다. 얻어진 여과액을 물, 다음에 포화 식염수로 세정하여, 황산마그네슘으로 건조했다. 건조한 후의 용액을 여과했다. 이 용액의 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔사를, 디클로로메탄：초산에틸 = 4：1(체적비)을 전개 용매로 하는 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제했다. 그 후, 디클로로메탄과 헥산의 혼합 용매로 재결정화함으로써, 목적물을 황색 분말로서 얻었다(수율 44%). 이하에 스텝 3의 합성 스킴 (b-3)을 나타낸다.

[합성 스킴 (b-3)]

상기 스텝 3에 의해 얻어진 황색 분말의 핵자기 공명 분광법(¹H-NMR)에 의한 분석 결과를 하기에 나타낸다. 이 결과로부터, 이 화합물이 목적물인 (아세틸아세토나토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：[Ir(mppm)₂(acac)])이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

¹H-NMR.δ(CDCl₃)：1.78(s, 6H), 2.81(s, 6H), 5.24(s, 1H), 6.37(d, 2H), 6.77(t, 2H), 6.85(t, 2H), 7.61-7.63(m, 4H), 8.97(s, 2H).

101a：제 1 전극
101b：제 1 전극
101c：제 1 전극
102：제 2 전극
103：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
110：발광 소자
111a：반사막
111b：반사막
111c：반사막
112：반투과·반반사막
113a：광학 조정층
113b：광학 조정층
113c：광학 조정층
115：적색을 나타내는 광을 투과하는 층
120：발광 소자
130：발광 소자
150：발광 패널
203：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
210：발광 소자
211a：반사막
212a：반투과·반반사막
213a：광학 조정층
300：유리 기판
303：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
304：격벽
310：발광 소자
311：반사막
311a：반사막
311b：반사막
311c：반사막
311d：반사막
312：반투과·반반사막
313a：광학 조정층
313b：광학 조정층
313c：광학 조정층
313d：광학 조정층
315：적색을 나타내는 광을 투과하는 층
320：발광 소자
330：발광 소자
340：발광 소자
350：발광 패널
360：봉지 기판
401a：레지스트 마스크
401b：레지스트 마스크
401c：레지스트 마스크
414：격벽
503：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
510：발광 소자
511a：반사막
511b：반사막
511c：반사막
511d：반사막
512：반투과·반반사막
513a：광학 조정층
513b：광학 조정층
513c：광학 조정층
515：적색을 나타내는 광을 투과하는 층
520：발광 소자
530：발광 소자
540：발광 소자
550：발광 패널
901：조명 장치
903：탁상 조명 기구
904：조명 장치
1100：유리 기판
1101：양극
1102：음극
1103：EL층
1103a：EL층
1103b：EL층
1104：중간층
1104a：전자 주입 버퍼
1104b：전자 릴레이층
1104c：전하 발생 영역
1113：홀 주입층
1114：홀 수송층
1115：발광층
1116：전자 수송층
1117：전자 주입층
1400：발광 장치
1401：구동 회로부(소스측 구동 회로)
1402：화소부
1403：구동 회로부(게이트측 구동 회로)
1404：봉지 기판
1405：시일재
1407：공간
1408：배선
1409：FPC(Flexible Printed Circuit)
1410：소자 기판
1411：스위칭용 TFT
1412：전류 제어용 TFT
1413：제 1 전극
1414：격벽
1416：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
1417：전극
1418：발광 소자
1423：n 채널형 TFT
1424：p 채널형 TFT
1503a：EL층
1503b：EL층
1504：중간층
1504a：전자 주입 버퍼
1504b：전자 릴레이층
1504c：전하 발생 영역
1511：정공 주입층
1512：정공 수송층
1512a：정공 수송층
1513：발광층
1514：전자 수송층
1514a：전자 수송층
1514b：전자 수송층
1522：정공 수송층
1523a：발광층
1523b：발광층
1524a：전자 수송층
1524b：전자 수송층
1525：전자 주입층
2500：발광 장치
2501：기판
2502：전극
2503：전극
2504：발광성의 유기 화합물을 포함하는 층
2505：절연층
2506：격벽층
7100：텔레비전 장치
7101：하우징
7103：표시부
7105：스탠드
7107：표시부
7109：조작 키
7110：리모콘 조작기
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：입력 수단(조작 키)
7310：접속 단자
7311：센서
7312：마이크로폰
7400：휴대전화기
7401：하우징
7402：표시부
7403：조작 버튼
7404：외부 접속 포트
7405：스피커
7406：마이크
7500：조명 장치
7501：하우징
7503a∼7503d：발광 장치
9501：조명부
9503：지주
9505：지지대

Claims

발광 패널로서:
제 1 발광 소자;
제 2 발광 소자; 및
제 3 발광 소자를 포함하고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 각각 반사막, 광학 조정층, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층, 및 반투과·반반사막을 포함하고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서, 상기 광학 조정층 및 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이에 개재되어 있고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가진 광과, 400 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가진 광을 포함하는 광을 발하고,
상기 제 1 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 600 nm 이상 800 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)이고,
상기 제 2 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 600 nm 이상 800 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)이고,
상기 제 2 발광 소자 위에 컬러 필터가 제공되고,
상기 제 3 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 400 nm 이상 600 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)인, 발광 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서 상기 광학 조정층은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서 상기 반투과·반반사막은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서 상기 반사막은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자 각각에서 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 하나의 연속막으로 형성되는, 발광 패널.
발광 패널로서:
제 1 발광 소자;
제 2 발광 소자;
제 3 발광 소자; 및
제 4 발광 소자를 포함하고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자는 각각 반사막, 광학 조정층, 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층, 및 반투과·반반사막을 포함하고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서, 상기 광학 조정층 및 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이에 개재되어 있고,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 600 nm 이상 800 nm 미만의 파장을 가진 광, 500 nm 이상 600 nm 미만의 파장을 가진 광, 및 400 nm 이상 500 nm 미만의 파장을 가진 광을 포함하는 광을 발하고,
상기 제 1 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 600 nm 이상 800 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)이고,
상기 제 2 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 600 nm 이상 800 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)이고,
상기 제 2 발광 소자 위에 컬러 필터가 제공되고,
상기 제 3 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 500 nm 이상 600 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)이고,
상기 제 4 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 광학 거리 길이는 400 nm 이상 500 nm 미만인 길이의 N/2배(N은 자연수)인, 발광 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서 상기 광학 조정층은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서 상기 반투과·반반사막은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서 상기 반사막은 도전성을 가지는, 발광 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 상기 제 3 발광 소자, 및 상기 제 4 발광 소자 각각에서 상기 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층은 하나의 연속막으로 형성되는, 발광 패널.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 상기 광학 거리 길이는 상기 제 2 발광 소자에서 상기 반사막과 상기 반투과·반반사막 사이의 상기 광학 거리 길이와 같은, 발광 패널.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 컬러 필터는 적색을 나타내는 광을 투과할 수 있는, 발광 패널.
제 1 항 또는 제 6 항에 따른 발광 패널을 포함하는 발광 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 따른 발광 패널을 포함하는 조명 장치.