TWI558266B - 發光裝置及照明裝置 - Google Patents

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Description

發光裝置及照明裝置
本發明係關於一種在一對電極之間具有包含有機化合物的發光層的發光元件及使用該發光元件的發光裝置或照明裝置。另外,本發明還係關於一種上述發光裝置的製造方法。
近年來,對在一對電極之間具有包含有機化合物的發光層(下面,也稱為EL層)的發光元件(電致發光元件:也稱為EL元件)進行積極的研究開發。作為其用途引人注目的領域之一是照明領域。這原因是,EL元件具有其他照明設備不具有的特徵諸如可以製造為薄型且輕量或可以進行面發光等。
如上所述,EL元件具有在一對電極之間夾有包含有機化合物的發光層的結構。因此來自發光層的發光經過一對電極中的至少一方而被取出。由此,一般而言,EL元件的一對電極中的至少一方的電極由至少透射可見光的導電膜(透明導電膜)形成。
但是,上述透明導電膜的比電阻比容易使電流流過的金屬等高一位元數至兩位數。特別是,用於照明等的面積大的元件有因電壓下降而使發光元件面內的亮度明顯地變化的問題。於是,在專利文獻1中提出了在透明導電膜和包含有機化合物的發光層之間設置由其電阻比透明導電膜低的物質構成的金屬層(參照專利文獻1)。
另外,作為由於使用透明導電膜導致的另一問題,光提取效率的問題大。在有機EL元件中,來自發光層的光輻射到所有方向。因此,在折射率彼此不同的層的介面發生全反射,從而大量光被封閉在發光元件內部。上述被封閉的光每次反復進行反射都被再吸收而衰減,最後幾乎消失。因為透明導電膜的折射率大於有機化合物的折射率,所以在沒有對光提取效率的對策的發光元件中,如上所述那樣未被提取而消失的光的比率被認為超過一半。因此,對於有關有機EL元件的光提取效率,已提出了各種各樣的對策(參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本專利申請公開第2009-140817號公報
[專利文獻2]日本專利申請公開第2010-182677號公報
雖然使用有機EL元件的照明裝置具有現有的照明設備沒有的特徵,但是不僅需要優良的照明品質及發光效率,而且還需要價格方面的對策,以得到成熟的照明市場上的大競爭力。
鑒於上述課題,本發明的目的在於:提供一種發光裝置或照明裝置,它們在發光面內的亮度變化小且發光效率優良的同時,可以不伴隨成本的大幅度增加而製造。
本發明的課題是解決上述課題中的至少一個。
鑒於上述課題,本發明人提出如下結構:在具備具有凹凸部的導電反射電極的反射部件與透光密封部件之間形成發光元件,並且將該導電反射電極用作輔助電極。就是說,本發明的一個方式是一種發光裝置,包括:反射部件;透光密封部件;以及形成在反射部件與密封部件之間的發光元件,其中發光元件由第一透明電極、第二透明電極以及形成在第一透明電極與第二透明電極之間的EL層構成,反射部件具備具有比第一透明電極的電阻小的電阻及凹凸部的反射電極和覆蓋反射電極實現平坦化的平坦化膜,並且反射電極與第一透明電極電連接。
在具有上述結構的發光裝置中,藉由利用具備具有凹凸部的反射電極的反射部件改變角度而反射輻射到所有方向的光中的輻射到在現有發光裝置中因全反射等的影響而不能提取到外部的角度的光的一部分,可以提取該光的一部分,從而發光裝置的發光效率得到提高。另外,因為第一透明電極與其電阻小於該第一透明電極的反射電極電連接,所以可以利用反射電極補償第一電極的低導電率,而可以抑制發光區域面內的亮度變化。再者,因為反射電極起到輔助電極的作用,所以可以看作將輔助電極形成在發光區域全面,而可以更有效地抑制第一電極的電壓下降。另外,在上述結構中,因為反射電極兼作輔助電極,所以可以實現如上所述的效果而不伴隨成本或製程的大幅度增加。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,在第二透明電極與EL層之間形成有對應於貫穿孔的絕緣層。
因為具有上述結構的發光裝置可以提高其可靠性,所以是較佳的。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,第二透明電極未形成在與貫穿孔重疊的部分中。
因為具有上述結構的發光裝置可以提高其可靠性,所以是較佳的。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,平坦化膜由導電有機樹脂形成。
因為具有上述結構的發光裝置可以簡化製造製程,所以是較佳的。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,平坦化膜的折射率為1.6至2.0。
因為具有上述結構的發光裝置可以將更多的光引入到反射部件,所以是較佳的。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,反射部件具有絕緣基板和導電反射電極的疊層結構,絕緣基板具有凹凸,並且反射電極的凹凸對應於絕緣基板的凹凸形狀。
因為具有上述結構的發光裝置可以加工絕緣基板而形成反射部件的凹凸,所以可以簡單地形成凹凸。另外,因為導電材料的使用量少,所以可以形成輕量的發光裝置。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,反射部件具有絕緣基板和導電反射電極的疊層結構,絕緣基板平坦,並且在上述導電反射電極中形成有凹凸。
具有上述結構的發光裝置容易控制反射部件的凹凸形成。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,構成反射部件的材料是銀、鋁、金、鎳、鉑、錫、銅、鎂、鈀、包含這些材料中的至少一個的化合物、合金和不鏽鋼中的任何一個。
另外,本發明的另一結構是一種發光裝置,即在上述結構中,反射部件的凹凸中的粗糙度曲線要素的平均高度Rc為0.01μm以上100μm以下,較佳為0.1μm以上100μm以下,反射部件的凹凸中的相鄰的山頂之間的距離為0.1μm以上100μm以下。
另外,本發明的另一個方式是使用具有上述結構的發光裝置的照明裝置。
在本發明的一個方式中,可以提供一種發光裝置或照明裝置,它們在發光面內的亮度變化小且發光效率優良的同時,可以不伴隨成本的大幅度增加而製造。
以下,參照圖式說明本發明的實施方式。但是,所屬技術領域的普通人員可以很容易地理解一個事實,就是本發明可以以多個不同形式來實施,其方式及詳細內容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發明的宗旨及其範圍。因此,本發明不應該被解釋為僅限定在本實施方式所記載的內容中。
另外,用於說明的圖式重視易懂性,從而各要素的放大率及縮小率不恆定。因此,注意:圖式中的各要素的厚度、長度、尺寸的比率不是直接表示本發明的一個方式的發光裝置的厚度、長度、尺寸的比率。
實施方式1
圖1A和1B是本發明的一個方式的發光裝置的剖面及上面的模式圖,其中圖1A是放大沿著圖1B中的a-b的剖面而示出的圖。在圖1A和1B中,接觸具有凹凸的支撐體100的凹凸面形成反射電極102,並覆蓋該反射電極102形成平坦化膜103,以構成反射部件120。雖然在反射電極102的表面反映支撐體100的凹凸而形成有凹凸,但是該反射電極102的凹凸被平坦化膜103覆蓋而使反射部件120的表面處於凹凸形狀被緩和的狀態。
在反射部件120上形成有由第一透明電極104、EL層105以及第二透明電極106構成的發光元件121。因為發光元件121形成在其凹凸被緩和的反射部件120上,所以可以抑制起因於形成在反射電極102表面的凹凸的缺陷(如短路或面內亮度異常等)的發生。
平坦化膜103的一部分具有到達反射電極102的貫穿孔122,並且第一透明電極104與反射電極102藉由貫穿孔122電連接。另外,在本說明書中,“電連接”除了包括第一透明電極104與反射電極102直接電連接的情況以外而且還包括它們間接電連接的情況。例如,在反射電極102與第一透明電極104之間存在著其導電率大於第一透明電極104的物質時,當然可以說是電連接。另外,即使在反射電極102的表面形成有極薄的絕緣氧化膜等或者存在著其導電率小於第一透明電極104的物質,也可以說是電連接,只要在膜厚度等的關係上實質能夠忽視該物質的存在。
藉由選擇厚度或材料等,將反射電極102形成為其電阻小於第一透明電極104的電阻的形式。另外,使用對可見光的反射率高的材料形成反射電極102。
在具有上述結構的發光裝置中,在發光元件121中發射到反射部件120方向的光被反射部件120中的凹凸部反射而改變其角度。由此,可以將在反射面平坦時在發光元件121內部反復進行反射而會衰減的光的一部分提取到發光裝置外部。結果,光提取效率得到提高,而可以提高發光元件的外量子效率,並可以提供發光效率優良的發光裝置。
另外,藉由採用反射電極102與第一透明電極104電連接,並且所述反射電極102的電阻小於第一透明電極104的電阻的結構,可以將反射電極102用作第一透明電極104的輔助佈線。由此,可以抑制由起因於第一透明電極104的高電阻的電壓下降導致的發光元件121面內的亮度不均勻的發生。從電壓下降抑制效果的觀點來看,反射電極102的電阻更佳為第一透明電極104的電阻的十分之一以下。
藉由利用密封部件(未圖示)使具有上述結構的反射部件120及發光元件121隔離外部氣圍,可以製造發光裝置。除了上述以外,發光裝置還可以設置有安裝有轉換器等的積體電路或外部輸入端子等。圖式標記102a表示外部輸入端子,圖1B是在形成反射電極102的同時形成外部輸入端子102a的例子。
這裏,詳細說明反射部件120。反射部件120由支撐體100、反射電極102以及平坦化膜103構成。在反射電極102表面設置有凹凸結構,所反射的光的角度變化。至於凹凸的大小,只要凹凸結構表面的粗糙度曲線要素的平均高度Rc為0.01μm以上1000μm以下,相鄰的山頂之間的距離為0.1μm以上1000μm以下,即可,為了高效地進行光的散射,凹凸結構表面的粗糙度曲線要素的平均高度Rc較佳為0.1μm以上100μm以下,相鄰的山頂之間的距離較佳為0.1μm以上100μm以下。
凹凸的圖案既可為半球狀又可為多角錐狀,另外,凹凸的底面形狀既可有規則又可沒有規則。在底面形狀有規則時,其形狀既可為圓形又可為多角形,但是較佳為使用能夠進行棋盤形佈置的三角形、四角形或六角形,更佳的形狀為正六角形。在有規則地形成凹凸圖案時,更佳的結構是底面形狀為六角形且垂直方向的剖面形狀為半球狀的圖案。另外,在凹凸結構的形狀沒有規則時,從不容易受到光的干擾等的影響而容易得到均勻的光的觀點來看,這是較佳的結構。
作為支撐體100,只要是起到保持發光元件121的作用的物體,就可以使用任何物體。例如,除了玻璃基板、石英基板、由有機樹脂構成的基板或薄膜以外,還可以使用陶瓷基板或金屬基板等。作為有機樹脂,例如可以舉出丙烯酸樹脂、如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚醚碸樹脂(PES)、聚醯胺樹脂、環烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚氯乙烯樹脂等。除了上述以外,支撐體100還可以使用設置有保護膜、用來加強的部件或用來確保表面的絕緣性的部件(在使用金屬基板等導電基板的情況下)的結構體。
在圖1A和1B所示的結構中,在支撐體100的表面設置有凹凸結構。只要使用蝕刻加工或噴砂加工等,以形成凹凸結構,即可。在支撐體100的材料為有機樹脂時,可以適當地使用印刷法如絲網印刷或膠板印刷等、分配器法、噴墨法等液滴噴射法、浸漬法、壓印法或其他已知方法。
反射電極102可以由對可見光的反射率高且具有一定程度以上的導電率的材料形成。只要使反射電極102具有比第一透明電極的電阻小的電阻,可以將反射電極102用作輔助電極。因為電阻取決於電阻率和剖面積,所以對材料本身的導電率或電阻率沒有特別的限制。
作為可以構成反射電極102的材料的例子,可以舉出銀、鋁、金、鎳、鉑、錫、銅、鎂、鈀或包含這些中的至少一個的化合物、合金或不鏽鋼等。
在圖1A和1B的結構中,藉由在具有凹凸的支撐體100上形成構成反射電極102的材料,可以形成在其表面有反映著形成在支撐體100上的凹凸形狀的凹凸結構的反射電極102。作為形成反射電極102的方法,除了真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法等蒸鍍法以外,還可以使用旋塗法、浸漬法、噴塗法、照相凹板塗敷或刮刀塗敷等塗敷法、絲網印刷等印刷法、電鍍法、無電鍍法等已知方法。
作為另一結構,如圖11所示,也可以在使用沒有凹凸結構的支撐體100上形成反射電極102c之後對其表面進行加工,以形成凹凸結構。只要使用蝕刻加工或噴砂加工等已知表面加工技術,以形成凹凸結構,即可。
另外,如圖12所示,在使用以不鏽鋼為代表的金屬基板等反射性高且具有導電性的基板作為支撐體100時,也可以使支撐體100a起到支撐體100和反射電極102的兩者的作用。在此情況下,因為發光裝置或照明裝置的表面也具有導電性,所以也可以適當地設置絕緣保護膜100b。
平坦化膜103為使反射電極102表面的凹凸平坦化而緩和短路或洩漏等對發光元件121的負面影響而設置,設置。平坦化膜103只要厚到至少覆蓋凹凸結構中的谷底和山頂的高度的差值最大的部分的程度,即可,但是在不容易檢測出該部分時,只要厚到反射部件的凹凸的粗糙度曲線要素的平均高度Rc的2倍以上,即可。
作為可以用於平坦化膜103的材料,可以舉出聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺、丙烯酸樹脂、BCB(苯並環丁烯)等。另外,在使用ITO等折射率高的透明導電材料作為第一透明電極時,將更多的光引入到反射電極102,從而使用折射率高的材料是有效的。作為折射率高的樹脂,除了PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、TAC(三醋酸纖維素)等以外,還可以舉出含硫聚醯亞胺樹脂、環氧硫化物樹脂、硫胺甲酸乙酯樹脂或溴化芳香族樹脂等包含溴或硫的樹脂、分散有氧化鈦或氧化鋯等微粒的樹脂等。上述折射率高的樹脂的折射率較佳為1.6至2.0。
平坦化膜103可以使用旋塗法、浸漬法、噴塗法、照相凹板塗敷或刮刀塗敷等塗敷法、絲網印刷等印刷法而形成。
在平坦化膜103中設置有到達反射電極102的貫穿孔122。貫穿孔122既可使用在將平坦化膜的材料形成在反射電極102的整個表面上之後只去除成為貫穿孔122的部分的方法而形成,又可使用利用蔭罩或印刷法預先避免材料層形成在該部分中的方法而形成。
圖1A和1B示出將貫穿孔122設置為槽縫狀的結構。如圖1A和1B所示,平坦化膜103也可以被貫穿孔122分割而成為多個島狀。
圖6A和6B示出將貫穿孔122設置為點狀的結構。因為本實施方式中的發光裝置或照明裝置將形成在發光區域的整個表面的反射電極102用作輔助電極而利用貫穿孔122補充電壓,所以即使採用貫穿孔122分散的結構,也可以有效地抑制發光區域的亮度不均勻。由此,可以增加有效發光面積,而減少耗電量。
另外,貫穿孔122的形狀不侷限於上述形狀,只要考慮到起因於第一透明電極104的電壓下降的發光元件的發光亮度的不均勻性,適當地決定貫穿孔122的形狀、大小或設置間隔等,以得到被要求的發光品質,即可。
另外,作為另一結構,如圖10所示,即使使用導電高分子形成平坦化膜103a,也可以同樣地減小第一透明電極104的電壓下降的影響而抑制發光不均勻的發生。作為導電高分子,例如,可以使用聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、它們中的兩種以上的共聚物等π電子共軛類導電高分子中的透明性高的物質。
在支撐體100上設置有由透明導電膜構成的第一透明電極104。作為透明導電膜,可以使用氧化銦(In2O3)、氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2:也稱為ITO)、氧化銦-氧化鋅(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)或添加有鎵的氧化鋅等。這些導電金屬氧化物膜通常可藉由濺射法形成,但是也可藉由應用溶膠-凝膠法等形成。除此之外,藉由將金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦(Ti)或金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等形成得薄以使其具有充分的透光性,來形成透明導電膜,並用作第一透明電極104。因為這些材料的功函數大(明確地說,4.0eV以上),所以較佳為應用於第一透明電極104為陽極的情況。
另外,藉由將下述的複合材料用於EL層105的與第一透明電極104接觸的面,可以與功函數的大小無關地選擇電極材料。
在第一透明電極104是陰極的情況下,可以使用功函數小(明確而言,3.8eV以下)的材料,明確而言,屬於元素週期表中的第一族或第二族的金屬,即:鹼金屬諸如鋰(Li)、銫(Cs)等;鹼土金屬諸如鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)等及包含其的合金(MgAg、AlLi等);稀土金屬諸如銪(Eu)、鐿(Yb)等及包含其的合金;或鋁(Al)及其合金等。也可以將這些材料形成得薄以使其具有充分的透光性,來形成透明導電膜,並用作第一透明電極104。
另外,藉由將鹼金屬、鹼土金屬、它們的化合物或在電子傳輸物質中添加有對該電子傳輸物質呈現電子給予性的物質的材料(以下稱為具有施體能階的材料)用於EL層105的與第一透明電極104接觸的面,可以與功函數的大小無關地選擇電極材料。就是說,可以將以ITO為代表的氧化物透明導電膜用作陰極的材料。另外,藉由使用利用由複合材料構成的層和由具有施體能階的材料構成的層的疊層體的電荷產生層,也可以得到同樣的效果(但是在此情況下,由複合材料構成的層與第一透明電極104接觸)。
另外,也可以將具有透光性的導電高分子應用於第一透明電極104。作為導電高分子,例如,可以使用聚苯胺及/或其衍生物、聚吡咯及/或其衍生物、聚噻吩及/或其衍生物、它們中的兩種以上的共聚物等π電子共軛類導電高分子。
根據這些所使用的材料,可以使用濺射法、真空蒸鍍法、離子鍍法、MBE(molecular beam epitaxy,即分子束外延)法、CVD法(MOCVD(metal organic CVD,即金屬有機化學氣相沉積)法或ALD(atomic layer deposition,即原子層沉積)法、溶膠-凝膠法、旋塗法、浸漬法、噴塗法、塗敷法、印刷法等已知方法製造第一透明電極104。
在圖1B中示出了將第一透明電極104形成為連續的一個島狀的例子,從電壓下降的抑制或發光面積的觀點來看,這是較佳的一例。第一透明電極104也可以根據其他目的或方便性而分割為多個島狀地形成。
覆蓋第一透明電極104及貫穿孔122形成EL層105。對於EL層105的疊層結構沒有特別的限制,可以適當地組合各種功能層諸如發光層、包含高電子傳輸性物質的電子傳輸層、包含高電洞傳輸性物質的電洞傳輸層、包含高電子注入性物質的電子注入層、包含高電洞注入性物質的電洞注入層、包含雙極性物質(電子及電洞的傳輸性高的物質)的雙極層等而構成。這些功能層中的發光層之外的層是不必須的,且也可以具備上述之外的其他功能層。另外,有時將這種疊層結構也稱為發光單元。
在本實施方式中,說明EL層105包括電洞注入層701、電洞傳輸層702、發光層703、電子傳輸層704、電子注入層705的結構(參照圖2)。以下,具體地示出各層的結構及材料。
電洞注入層701是與陽極接觸地設置的包含高電洞注入性物質的層。可以使用鉬氧化物、釩氧化物、釕氧化物、鎢氧化物、錳氧化物等。另外,也可以使用如下材料形成電洞注入層701,即:酞菁類化合物諸如酞菁(簡稱:H2Pc)或酞菁銅(簡稱:CuPc)等;芳香胺化合物諸如4,4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱:DPAB)、N,N'-雙[4-[雙(3-甲基苯基)氨基]苯基]-N,N'-二苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺(簡稱:DNTPD)等;或高分子等諸如聚(乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等。
另外,作為電洞注入層701,也可以使用使高電洞傳輸性物質包含對該高電洞傳輸性物質呈現受體性的物質的複合材料。另外,藉由接觸陽極形成使高電洞傳輸性物質包含受體物質的複合材料,可以與功函數無關地選擇用來形成陽極的材料。就是說,作為構成陽極的材料,不僅可以使用功函數大的材料,而且還可以使用功函數小的材料。作為受體物質,可舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(簡稱;F4-TCNQ)、氯醌等。另外,可以舉出過渡金屬氧化物。另外,可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確地說,氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸的電子接受性高,所以是較佳的。尤其,較佳為採用氧化鉬,因為其在大氣中也穩定,吸濕性也低,並且容易處理。
作為用於複合材料的高電洞傳輸性物質,可以使用芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳香烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等各種化合物。另外,用於複合材料的有機化合物較佳是高電洞傳輸性有機化合物。明確地說,較佳為具有10-6cm2/Vs以上的電洞遷移率的物質。但是,只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質,就還可以使用除上述以外的物質。以下,具體地舉出可以用於複合材料的有機化合物。
例如,作為芳香胺化合物,可以舉出N,N'-二(對-甲苯基)-N,N’-二苯基-對-苯二胺(簡稱:DTDPPA)、4,4'-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱:DPAB)、N,N'-雙[4-[雙(3-甲基苯基)氨基]苯基]-N,N'-二苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺(簡稱:DNTPD)、1,3,5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(簡稱:DPA3B)等。
作為可用於複合材料的咔唑衍生物,明確而言,可以舉出3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(簡稱:PCzPCN1)等。
另外,作為可以用於複合材料的咔唑衍生物,還可以使用:4,4'-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱:CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱:TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CzPA)、1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
另外,作為可以用於複合材料的芳香烴,例如可以舉出2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:t-BuDNA)、2-叔丁基-9,10-二(1-萘基)蒽、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱:DPPA)、2-叔丁基-9,10-雙(4-苯基苯基)蒽(簡稱:t-BuDBA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:DNA)、9,10-二苯基蒽(簡稱:DPAnth)、2-叔丁基蒽(簡稱:t-BuAnth)、9,10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(簡稱:DMNA)、2-叔丁基-9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽、2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽、9,9'-聯蒽(bianthryl)、10,10'-二苯基-9,9'-聯蒽、10,10'-雙(2-苯基苯基)-9,9'-聯蒽、10,10'-雙[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9'-聯蒽、蒽、並四苯、紅熒烯、二萘嵌苯、2,5,8,11-四(叔丁基)二萘嵌苯等。除了上述之外,還可以使用並五苯、六苯並苯等。像這樣,更佳使用具有1×10-6cm2/Vs以上的電洞遷移率且碳數為14至42的芳香烴。
可用於複合材料的芳香烴也可以具有乙烯基骨架。作為具有乙烯基的芳香烴,例如可舉出4,4'-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯苯(簡稱:DPVBi)、9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(簡稱:DPVPA)等。
另外,也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱:PVTPA)、聚[N-(4-{N'-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N'-苯基氨基}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱:PTPDMA)、聚[N,N'-雙(4-丁基苯基)-N,N'-雙(苯基)聯苯胺](簡稱:Poly-TPD)等的高分子化合物。
即使將由這種複合材料構成的層無論形成得厚還是形成得薄,其驅動電壓都幾乎不變。由此,當進行用來控制從發光層發射的光的取出效率及指向性等的光學設計時,可以非常適當地使用由這種複合材料構成的層。
電洞傳輸層702是包含高電洞傳輸性物質的層。作為高電洞傳輸性物質,例如可以使用:芳族胺化合物諸如4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱:NPB)、N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-聯苯]-4,4'-二胺(簡稱:TPD)、4,4’,4"-三(N,N-二苯基氨基)三苯基胺(簡稱:TDATA)、4,4',4"-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(簡稱:MTDATA)、4,4'-雙[N-(螺-9,9'-二芴-2-基)-N-苯基氨基]聯苯(簡稱:BSPB)等。上述物質主要是各自具有10-6cm2/Vs以上的電洞遷移率的物質。然而,只要是電洞傳輸性高於電子傳輸性的物質,就可以使用上述材料之外的物質。包含高電洞傳輸性物質的層不侷限於單層,而可以是由上述物質構成的兩層以上的疊層。
另外,作為電洞傳輸層702,也可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(簡稱:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(簡稱:PVTPA)等高分子化合物。
發光層703是包含發光物質的層。作為發光層703的種類,可以採用以發光中心物質為主要成分的單膜的發光層或在主體材料中分散有發光中心材料的所謂的主體-客體型的發光層。
對於使用的發光中心材料沒有限制,可以使用已知的發射螢光或發射磷光的材料。作為螢光發光材料,例如,除了N,N'-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基二苯乙烯-4,4'-二胺(簡稱:YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱:YGAPA)等以外,還可以舉出發光波長為450nm以上的4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱:2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPA)、二萘嵌苯、2,5,8,11-四-叔丁基二萘嵌苯(簡稱:TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱:PCBAPA)、N,N"-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-亞苯基)雙[N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱:DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPAPPA)、N,N,N',N',N",N",N''',N'''-八苯基二苯並[g,p]屈(chrysene)-2,7,10,15-四胺(簡稱:DBCl)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPA)、N-[9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPAPA)、N-[9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N',N'-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱:2DPABPhA)、9,10-雙(1,1'-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱:2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(簡稱:DPhAPhA)、香豆素545T、N,N'-二苯基喹吖啶酮(簡稱:DPQd)、紅熒烯、5,12-雙(1,1'-聯苯-4-基)-6,11-二苯基並四苯(簡稱:BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基(ylidene))丙二腈(簡稱:DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯並[ij]喹嗪(quinolizin)-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCM2)、N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)並四苯-5,11-二胺(簡稱:p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)苊並(acenaphtho)[1,2-a]熒蒽-3,10-二胺(簡稱:p-mPhAFD)、2-{2-異丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:DCJTB)、2-(2,6-雙{2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(簡稱:BisDCM)、2-{2,6-雙[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱:BisDCJTM)等。作為磷光發光材料,例如,除了雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2']銥(Ⅲ)四(1-吡唑基)硼酸鹽(簡稱:FIr6)以外,還可以舉出:發光波長在470nm至500nm的範圍內的雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2']銥(Ⅲ)吡啶甲酸鹽(簡稱:FIrpic)、雙[2-(3',5'-雙三氟甲基苯基)吡啶-N,C2']銥(Ⅲ)吡啶甲酸鹽(簡稱:Ir(CF3ppy)2(pic))、雙[2-(4',6'-二氟苯基)]吡啶-N,C2']銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:FIracac):發光波長為500nm(綠色發光)以上的三(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)(簡稱:Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(ppy)2(acac))、三(乙醯丙酮)(單菲咯啉)鋱(Ⅲ)(簡稱:Tb(acac)3(Phen))、雙(苯並[h]喹啉)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(bzq)2(acac))、雙(2,4-二苯基-1,3-噁唑-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(dpo)2(acac))、雙[2-(4'-全氟烷苯基苯基)吡啶]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(p-PF-ph)2(acac))、雙(2-苯基苯並噻唑-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(bt)2(acac))、雙[2-(2'-苯並[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3']銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(btp)2(acac))、雙(1-苯基異喹啉-N,C2')銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱:Ir(piq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹喔啉合]銥(Ⅲ)(簡稱:Ir(Fdpq)2(acac))、(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱:Ir(tppr)2(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(Ⅱ)(簡稱:PtOEP)、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮)(單菲咯啉)銪(Ⅲ)(簡稱:Eu(DBM)3(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單菲咯啉)銪(Ⅲ)(簡稱:Eu(TTA)3(Phen))等。可以考慮各發光元件中的發光顏色,從上述材料或其他已知材料中選擇發光中心材料。
在使用主體材料的情況下,例如可以舉出:金屬配合物諸如三(8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱:Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱:Almq3)、雙(10-羥基苯[h]喹啉)鈹(Ⅱ)(簡稱:BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚鹽)鋁(Ⅲ)(簡稱:BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(Ⅱ)(簡稱:Znq)、雙[2-(2-苯並噁唑基)苯酚]鋅(Ⅱ)(簡稱:ZnPBO)、雙[2-(2-苯並噻唑基)苯酚]鋅(Ⅱ)(簡稱:ZnBTZ)等;雜環化合物諸如2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱:PBD)、1,3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱:OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱:TAZ)、2,2',2"-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯並咪唑)(簡稱:TPBI)、紅菲繞啉(簡稱:BPhen)、浴銅靈(簡稱:BCP)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CO11)等;芳香胺化合物諸如NPB(或α-NPD)、TPD、BSPB等。另外,可以舉出蒽衍生物、菲衍生物、嵌二萘衍生物、屈衍生物、二苯並[g,p]屈衍生物等的縮合多環芳香化合物,明確而言,可以舉出9,10-二苯基蒽(簡稱:DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(簡稱:DPhPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4'-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(簡稱:YGAPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPA)、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱:PCAPBA)、N,9-二苯基-N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-9H-咔唑-3-胺(簡稱:2PCAPA)、6,12-二甲氧基-5,11-二苯基屈、N,N,N',N',N",N",N''',N'''-八苯基二苯並[g,p]屈-2,7,10,15-四胺(簡稱:DBC1)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:CzPA)、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱:DPCzPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱:DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:DNA)、2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱:t-BuDNA)、9,9'-聯蒽(簡稱:BANT)、9,9'-(二苯乙烯-3,3'-二基)二菲(簡稱:DPNS)、9,9'-(二苯乙烯-4,4'-二基)二菲(簡稱:DPNS2)、3,3',3"-(苯-1,3,5-三基)三嵌二萘(簡稱:TPB3)等。從這些材料及已知的物質中可以選擇如下物質:包含具有比分別分散的發光中心物質的能隙(在磷光發光時是三重態能量)大的能隙(三重態能量)的物質,並呈現符合每個層應該具有的傳輸性的傳輸性。
電子傳輸層704是包含具有高電子傳輸性的物質的層。例如,可以使用包含具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬配合物等的層,例如三(8-羥基喹啉)鋁(簡稱:Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉合)鋁(簡稱:Almq3)、雙(10-羥基苯並[h]-喹啉)鈹(簡稱:BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(簡稱:BAlq)等。或者,可以使用具有噁唑類或噻唑類配體的金屬配合物等諸如雙[2-(2-羥基苯基)苯並噁唑]鋅(簡稱:Zn(BOX)2)、雙[2-(2-羥基苯基)苯並噻唑]鋅(簡稱:Zn(BTZ)2)等。除金屬配合物之外,還可以使用2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱:PBD)、1,3-雙[5-(對-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱:OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱:TAZ)、紅菲繞啉(簡稱:BPhen)、浴銅靈(簡稱:BCP)等。在此提及的物質主要是各自具有10-6cm2/Vs以上的電子遷移率的物質。注意,只要是電子傳輸性高於電洞傳輸性的物質,就可以將上述材料之外的物質用於電子傳輸層704。
電子傳輸層704並不只限於單層,而可以是包含上述物質的層的兩層以上的疊層。
另外,也可以在電子傳輸層704和發光層703之間設置控制電子載子的遷移的層。這是對上述那樣的電子傳輸性高的材料添加少量的電子捕捉性高的物質而成的層,並且藉由抑制電子載子的遷移,可以調節載子平衡。這種結構對由於電子穿過發光層703而發生的問題(例如,元件的使用壽命降低)的抑制發揮很大的效果。
作為電子注入層705,可以使用鹼金屬、鹼土金屬或它們的化合物諸如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)和氟化鈣(CaF2)等。或者,作為電子注入層705,可以使用在由電子傳輸性物質構成的層中含有對該電子傳輸性物質呈現電子給予性的物質(典型的是鹼金屬、鹼土金屬或它們的化合物)的材料(具有施體能階的材料),例如,在Alq中含有鎂(Mg)的材料等。另外,更佳的是,作為電子注入層705,使用具有施體能階的材料。這是因為從第二透明電極106高效地注入電子的緣故。
作為形成第二透明電極106的物質,在將第二透明電極106用作陰極的情況下,可以使用功函數小(具體為3.8eV以下)的金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。作為此種陰極材料的具體例,可以使用屬於元素週期表中的第一族或第二族的元素,即鹼金屬如鋰(Li)及銫(Cs)等;或鹼土金屬如鎂(Mg)、鈣(Ca)及鍶(Sr)等;包含這些的合金(MgAg、AlLi);稀土金屬如銪(Eu)或鐿(Yb)等;包含這些的合金等。然而,藉由在陰極和電子傳輸層704之間設置電子注入層705,可以與功函數的大小無關地將Al、Ag、ITO、含有矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫等各種導電性材料用作陰極。可以藉由濺射法、真空蒸鍍法等形成這些導電材料。另外,因為本實施方式中的發光裝置從第二透明電極106方向提取光,所以第二透明電極106也需要具有透光性。因此,上述材料中的低透光性材料只有厚到具有透光性的程度才可以使用。另外,第二透明電極106也可以使用由上述膜厚度的材料層和ITO等透光導電材料構成的疊層體。
另外,在將第二透明電極106用作陽極的情況下,較佳為使用功函數大(具體為4.0eV以上)的金屬、合金、導電化合物以及它們的混合物等。具體地,例如可以舉出氧化銦-氧化錫(ITO:銦錫氧化物)、包含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(銦鋅氧化物)、包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。雖然這些導電金屬氧化物膜通常藉由濺射法形成,但還可以應用溶膠-凝膠法等形成。例如,氧化銦-氧化鋅可以藉由使用在氧化銦中添加1wt%至20wt%的氧化鋅而成的靶材並採用濺射法來形成。另外,包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)可以藉由使用在氧化銦中添加0.5wt%至5wt%的氧化鎢和0.1wt%至1wt%的氧化鋅而成的靶材並採用濺射法來形成。
另外,可以舉出金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)或金屬材料的氮化物(例如,氮化鈦)等。透光性低的上述金屬及元素只有厚到具有透光性的程度才可以使用。第二透明電極106也可以使用由上述膜厚度的材料層和ITO等透光導電材料構成的疊層體。
另外,藉由接觸陽極設置上述複合材料,可以與功函數的大小無關地選擇電極的材料。
第二透明電極106既可如圖1A和1B所示那樣形成在發光面的整個表面,又可如圖7A至8B所示那樣在與貫穿孔122重疊的部分中有非形成部106a。在具有這種結構的發光裝置及照明裝置中,即使EL層105覆蓋不了在第一透明電極104與反射電極102接觸的貫穿孔122中產生的臺階的側面部,第二透明電極106與第一透明電極104的接觸也不發生,從而可以抑制短路不良的發生,而可以得到高可靠性發光裝置及照明裝置。為了形成上述具有非形成部106a的第二透明電極106,在使用藉由對基板進行沉積而形成膜的方法如蒸鍍法、濺射法或CVD法等時使用蔭罩,而在使用可以利用印刷法的材料時使用印刷法,以在非形成部106a以外的部分中選擇性地形成膜。另外,只要在將第二透明電極106形成在整個表面之後對對應於非形成部106a的部分進行利用光刻法的蝕刻來開口,即可。
另外,如圖9A和9B所示,在將絕緣膜111形成在對應於貫穿孔122的部分中時,也可以與上述情況同樣地抑制短路不良的發生,而可以得到高可靠性發光裝置及照明裝置。絕緣膜111可以使用有機絕緣膜或無機絕緣膜等任何薄膜。只要使用已知材料藉由已知方法形成絕緣膜111,即可。
另外,如圖14A和14B所示,也可以在第二透明電極106上形成輔助佈線112。在此情況下,較佳為使用導電率高的材料形成輔助佈線112。另外,如圖14A和14B所示,在第二透明電極106具有非形成部106a而被分割成島狀時,一個輔助佈線112較佳為連接到至少一個島。雖然在圖14A和14B中示出將輔助佈線112形成在具有非形成部106a的第二透明電極106上的例子,但是當然在採用如下結構時也可以同樣形成輔助佈線112,該結構是:如圖1A和1B或圖6A和6B所示,第二透明電極106形成在發光區域的整個表面的結構;以及如圖8A和8B所示,分散有非形成部106a的結構。
另外,如圖16所示,也可以在第二透明電極106下形成輔助佈線112a。輔助佈線112a的形成可以參考圖14A和14B中的輔助佈線112。另外,雖然在輔助佈線112a與EL層105接觸時也沒問題,但是因為不容易提取由輔助佈線112a和反射電極102夾持的部分的發光,所以較佳為在輔助佈線112a與EL層105之間設置絕緣膜112b。藉由設置絕緣膜112b,可以不引起不容易提取的發光,而可以提高發光效率。
根據第二透明電極106的電阻,可以適當地設定輔助佈線112及輔助佈線112a的形狀及設置間隔,以得到所希望的發光品質。
另外,上述EL層105也可以如圖3所示那樣具有在第一透明電極104與第二透明電極106之間層疊有多個發光單元的結構。在此情況下,在層疊的第一發光單元800和第二發光單元801之間較佳為設置電荷產生層803。電荷產生層803可以由上述複合材料形成。另外,電荷產生層803也可以採用由複合材料構成的層和由其他材料構成的層的疊層結構。在此情況下,作為由其他材料構成的層,可以使用包含電子給予性物質和高電子傳輸性物質的層、由透明導電膜構成的層等。在具有這種結構的發光元件中,不容易發生發光單元之間的能量遷移和猝滅等的問題,並且藉由從更多的材料中選擇材料,可以容易實現具有高發光效率和長使用壽命的發光元件。另外,也容易從一方的發光單元得到磷光發光,而從另一方的發光單元得到螢光發光。雖然在圖3中示出層疊有兩個發光單元(第一發光單元800和第二發光單元801)的結構,但是也可以層疊三層以上的發光單元。此時,較佳為在各發光單元之間設置有電荷產生層。
各發光單元分別具有與圖2中的EL層105同樣的結構,可以適當地組合在圖2中作為EL層的結構說明的各種功能層諸如發光層、包含高電子傳輸性物質的電子傳輸層、包含高電洞傳輸性物質的電洞傳輸層、包含高電子注入性物質的電子注入層、包含高電洞注入性物質的電洞注入層、包含雙極性(電子及電洞的傳輸性高的物質)物質的雙極層等而構成。這些功能層中的發光層之外的層不是必需的,且也可以具備上述之外的其他功能層。
作為這些層的詳細說明是如上所述的,所以省略反復說明。參照圖2中的EL層105的說明。
尤其是,圖3的結構較佳為應用於得到白色發光的情況,特別有效於照明用途。藉由與圖1A至圖2的結構組合,可以得到高品質的發光裝置及照明裝置。
接下來,參照圖4A至5C說明如上述那樣的發光裝置、照明裝置的製造方法。另外,已描述了材料、結構及詳細的製造方法等,所以省略反復說明。
首先,準備形成有凹凸結構部101的支撐體100(參照圖4A)。接著,在支撐體100上覆蓋凹凸結構部101形成反射電極102(參照圖4B)。圖4A至4C示出在形成反射電極102的同時形成外部輸入端子102a的例子。另外,與反射電極102連續地形成且位於凹凸結構部101與支撐體100周圍部之間的部分也可以被用作外部輸入端子102b。然後,在反射電極102上形成平坦化膜103(參照圖4C)。在平坦化膜103中暴露反射電極102設置貫穿孔122。貫穿孔122的形狀可以為圖4C所示的槽縫狀且為平坦化膜103本身被該槽縫分割成多個島狀的形狀、格子狀、點狀或旋渦形狀的任何形狀。只要適當地設定貫穿孔122的形成寬度或形成間隔,即可,因為該形成寬度或形成間隔根據之後形成的第一透明電極104的電阻而不同。
經過上述製程,可以形成反射部件120。
在反射部件120上形成第一透明電極104(參照圖5A)。第一透明電極104藉由貫穿孔122與反射電極102電連接或直接連接。由此,補償第一透明電極104的電阻的大小,而可以提供發光面的亮度不均勻性下降的發光裝置或照明裝置。
接著,形成EL層105(參照圖5B)。EL層105可以具有已知的任何結構。
然後,形成第二透明電極106,以完成發光元件121(參照圖5C)。藉由將第二透明電極106形成為延伸到形成有外部輸入端子102a的部分,可以實現與外部信號的連接。
圖13A和13B示出密封結構及模組化的一個例子。藉由利用密封材料107貼合反射部件120和透明密封部件108,使形成在反射部件120上的發光元件121隔離外部氣圍。另外,藉由將乾燥材料113設置在密封材料的內側,可以減少從外部氣圍侵入的水的影響,而可以提高可靠性。另外,也可以在由密封材料107(乾燥材料113)、反射部件120以及密封部件108圍繞的空間109中封入有填充材料。藉由選擇該填充材料,也可以實現提取效率的提高或密封對策的強化。
圖13B示出將轉換器110設置在反射部件120上的例子。轉換器110既可如上所述那樣被模組化,又可被安裝在外部裝置中。像這樣,藉由實現模組化,可以將外部裝置簡化或者與另一發光裝置或照明裝置共同使用。從該發光裝置或照明裝置的普及的觀點來看,這是較佳的結構。
實施方式2
在本實施方式中,參照圖15A及15B說明使用根據本發明的一個方式形成的發光裝置的照明裝置。
圖15A是照明裝置(臺式照明裝置3000),其包括照明部7501、燈罩7502、可調支架(adjustable arm)7503、支柱7504、台7505以及電源開關7506。另外,照明裝置是藉由將根據本發明的一個方式形成的發光裝置用於照明部7501來製造的。另外,除了圖15A所示的臺式照明裝置以外,照明裝置還包括固定在天花板上的照明裝置(天花板固定式照明裝置)或掛在牆上的照明裝置(壁掛式照明裝置)等。
因為在應用本發明的一個方式形成的發光裝置中,抑制輔助電極的臺階所引起的短路,不導致電力損失地使發光區面內的亮度均勻化,量產化的設備投資費少,所以藉由將該發光裝置用於照明裝置(臺式照明裝置3000)的照明部7501,可以提供可靠性高,耗電量少,品質高,且廉價的照明裝置(臺式照明裝置)。
圖15B示出將應用本發明的一個方式而形成的發光裝置用作室內照明裝置的例子。因為本發明的一個方式的發光裝置使用輔助電極,所以有利於大面積化,從而如天花板固定式照明裝置3001所示那樣可以用於大面積的照明裝置。除了上述以外,還可以用作壁掛式照明裝置3002。另外,應用本發明的一個方式而形成的發光裝置或照明裝置在發光面內的亮度變化小且發光效率優良的同時,可以不伴隨成本的大幅度增加而製造。
100...支撐體
100a...支撐體
100b...保護膜
101...凹凸結構部
102...反射電極
102a...外部輸入端子
102b...外部輸入端子
102c...反射電極
103...平坦化膜
103a...平坦化膜
104...第一透明電極
105...EL層
106...第二透明电极
106a...非形成部
107...密封材料
108...密封部件
109...空間
110...轉換器
111...絕緣膜
112...輔助佈線
112a...輔助佈線
112b...絕緣膜
113...乾燥材料
120...反射部件
121...發光元件
122...貫穿孔
701...電洞注入層
702...電洞傳輸層
703...發光層
704...電子傳輸層
705...電子注入層
800...第一發光单元
801...第二發光單元
803...電荷產生層
3000...臺式照明裝置
3001...天花板固定式照明裝置
3002...壁掛式照明裝置
7501...照明部
7502...燈罩
7503...可調支架
7504...支柱
7505...台
7506...電源開關
在附圖中:
圖1A和1B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖2是示出可應用於本發明的EL層的結構例的圖;
圖3是示出可應用於本發明的EL層的結構例的圖;
圖4A至4C是示出本發明的一個方式的發光裝置的製造方法的圖;
圖5A至5C是示出本發明的一個方式的發光裝置的製造方法的圖;
圖6A和6B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖7A和7B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖8A和8B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖9A和9B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖10是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖11是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖12是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖13A和13B是示出本發明的一個方式的發光模組的圖;
圖14A和14B是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖;
圖15A和15B是示出本發明的一個方式的發光裝置及照明裝置的圖;
圖16是示出本發明的一個方式的發光裝置的圖。
100...支撐體
102...反射電極
103...平坦化膜
104...第一透明電極
105...EL層
106...第二透明电极
120...反射部件
121...發光元件
122...貫穿孔

Claims (18)

  1. 一種發光裝置,包括:反射部件,該反射部件包括:具有多個凹凸的反射電極;及覆蓋該反射電極的平坦化膜;具有透光性的密封部件;以及該反射部件與該密封部件之間的發光元件,該發光元件包括第一透明電極與第二透明電極之間的EL層,其中,該反射電極的電阻低於該第一透明電極的電阻,以及其中,該反射電極與該第一透明電極電連接。
  2. 根據申請專利範圍第1項之發光裝置,其中,該反射電極與該第一透明電極藉由形成在該平坦化膜中的貫穿孔電連接。
  3. 根據申請專利範圍第2項之發光裝置,還包括與該貫穿孔重疊的絕緣層,其中,該絕緣層形成在該第二透明電極與該EL層之間。
  4. 根據申請專利範圍第2項之發光裝置,還包括與該貫穿孔重疊的絕緣層,其中,該絕緣層形成在該第一透明電極與該EL層之間。
  5. 根據申請專利範圍第2項之發光裝置,還包括設置在該第二透明電極中的開口, 其中,該開口與該貫穿孔重疊。
  6. 一種發光裝置,包括:具有多個凹凸的反射電極;該反射電極上的具有貫穿孔的平坦化膜;該平坦化膜上的第一電極;該第一電極上的EL層;以及該EL層上的第二電極,其中,該第一電極與該反射電極藉由該貫穿孔電連接。
  7. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置,還包括與該貫穿孔重疊的絕緣層,其中,該絕緣層形成在該第二電極與該EL層之間。
  8. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置,還包括與該貫穿孔重疊的絕緣層,其中,該絕緣層形成在該第一電極與該EL層之間。
  9. 根據申請專利範圍第6項之發光裝置,還包括設置在該第二電極中的開口,其中,該開口與該貫穿孔重疊。
  10. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,其中,該平坦化膜包括導電有機樹脂。
  11. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,其中,該平坦化膜的折射率為1.6至2.0。
  12. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,還包括具有多個凹凸的絕緣基板, 其中,該反射電極的該多個凹凸之形狀對應於該絕緣基板的該多個凹凸之形狀。
  13. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,還包括絕緣基板,其中,該絕緣基板為平坦的。
  14. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,還包括導電基板。
  15. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,其中,包括在該反射電極中的材料是選自銀、鋁、金、鎳、鉑、錫、銅、鎂和鈀中的金屬、包括該金屬的化合物、包括該金屬的合金、或包括該金屬的不鏽鋼。
  16. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,其中,該反射電極的該多個凹凸的平均高度Rc為大於或等於0.01μm且小於或等於100μm,以及其中,該等凹凸的相鄰凹凸的山頂之間的距離為大於或等於0.1μm且小於或等於100μm。
  17. 根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置,其中,該多個凹凸的每一個呈多角錐狀。
  18. 一種照明裝置,包括照明部,其中,該照明部包括根據申請專利範圍第1或6項之發光裝置。
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