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KR101970675B1 - 발광 장치 및 조명 장치 - Google Patents

발광 장치 및 조명 장치 Download PDF

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KR101970675B1
KR101970675B1 KR1020120078380A KR20120078380A KR101970675B1 KR 101970675 B1 KR101970675 B1 KR 101970675B1 KR 1020120078380 A KR1020120078380 A KR 1020120078380A KR 20120078380 A KR20120078380 A KR 20120078380A KR 101970675 B1 KR101970675 B1 KR 101970675B1
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KR
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light emitting
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light
conductive layer
emitting device
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야스히로 진보
켄스케 요시즈미
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 발광색이 다양하며, 효율적으로 또 용이하게 제작할 수 있는 발광 장치를 제공한다.
제 1 발광 소자 영역에 반투과·반반사성 도전막인 제 1 도전층을 형성하고, 캐비티 효과에 의하여 특정 파장 영역의 빛의 강도를 높인다. 그 결과, 발광 장치 전체로서 원하는 발광을 얻을 수 있다. 또한, 제 1 도전층에 전기 저항이 낮은 재료를 사용하면, 발광 장치 내에서 투명 도전층의 전압이 강하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 분균일한 발광이 없는 발광 장치를 얻을 수 있다. 백색 발광 장치에 적용하면, 원하는 백색, 또는 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 백색 발광 장치를 사용한 대면적 조명 장치에서 불균일한 발광이 없는 조명 장치를 얻을 수 있다.

Description

발광 장치 및 조명 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE AND LIGHTING DEVICE}
본 발명은, 발광 장치 및 조명 장치에 관한 것이다. 특히, 일렉트로루미네선스를 이용한 발광 소자가 적용된 발광 장치 및 조명 장치에 관한 것이다.
근년에 들어, 자발광형 발광 소자로서 일렉트로루미네선스(Electro Luminescence, 이하 EL라고도 부름)를 이용한 유기 EL 소자를 갖는 발광 장치의 연구가 진행되고 있다. 유기 EL 소자는 한 쌍의 전극 및 발광층을 막상(膜狀)으로 형성하기 때문에, 대면적이고 또 면상(面狀)의 발광을 얻을 수 있다. 면상의 발광을 얻을 수 있기 때문에, 조명 장치나 액정 표시 장치의 백 라이트 광원 등의 광원으로 이용하는 시도가 이루어지고 있다.
유기 EL 소자를 사용하여 원하는 발광색의 발광을 얻는 방법 중 하나로서, 상이한 발광색을 나타내는(상이한 발광 스펙트럼을 나타냄) 복수의 층을 적층함으로써 발광층을 구성하여, 유기 EL 소자를 형성하는 방법이 있다. 이러한 발광층을 갖는 유기 EL 소자로부터의 발광 스펙트럼은 복수의 발광 스펙트럼을 통합하여 이루어지기 때문에, 원하는 발광색을 얻을 수 있다.
예를 들어, 백색 발광을 얻는 경우, 복수의 층을 적층한 발광층을 갖는 백색 발광 유기 EL 소자로서는, 예를 들어 적색, 녹색, 청색(빛의 삼원색)을 발광하는 층을 적층한 3파장형 백색 유기 EL 소자나, 보색의 색(예를 들어, 청색과 황등색)을 발광하는 층을 적층한 2파장형 백색 유기 EL 소자 등을 들 수 있다. 양쪽 소자도 복수의 발광 스펙트럼을 통합함으로써 백색을 얻는다.
또한, 유기 EL 소자는 그 발광이 원하는 발광색이 되도록, 각 발광 스펙트럼의 피크 강도, 스펙트럼의 형상, 및 그들의 밸런스를 최적화한다. 예를 들어, 특허 문헌 1에서는, 유기 발광층의 막 두께나 호스트 재료 중의 게스트 재료의 비율, 정공 수송층이나 전자 수송층의 막 두께를 설정함으로써, 목적으로 하는 백색 발광을 얻는 기술이 기재되어 있다.
또한, 조명 장치는 용도에 따른 색조의 발광이 요구되는 경우가 있다. 예를 들어, 가정과 사무실 등에서는 요구되는 색 온도가 각각 상이하다. 또한, 판매점의 디스플레이 용도에서는 백색뿐만 아니라 다양한 발광색이 요구되는 경우가 있다.
(특허 문헌 1) 일본국 특개2004-063349호 공보
유기 EL 소자는 다양한 용도에 사용될 수 있기 때문에, 다양한 색의 빛을 발하는 소자가 요구된다. 그러나, 원하는 발광색을 얻기 위하여 호스트 재료 중의 게스트 재료 등을 변경하고 유기 EL 소자마다 유기 발광층의 막 두께 등을 설정 및 변경하여 제작된 종래의 유기 EL 소자는, 제작에 시간과 노력이 필요하고 번잡하다. 그 결과, 비용을 삭감하는 것이 어렵다.
그래서, 본 발명의 일 형태는, 발광색이 다양하고 효율적으로 또 용이하게 제작할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 한 쌍의 전극이 발광성 유기 화합물을 포함한 층(이하, 일렉트로루미네선스(EL)층이라고 부름)을 개재한 발광 소자에서, 상기 발광 소자의 발광색이 상기 한 쌍의 전극의 구성에 따라 변화되는 것에 착안하였다. 구체적으로는, 반사 전극층과 반투과·반반사 전극층 사이에 EL층이 개재된 발광 소자와, 반사 전극층과 투명 도전층 사이에 EL층이 개재된 발광 소자는 발광색이 서로 상이하다. 그 이유는, 반사 전극층과 반투과·반반사 전극층이 구성하는 미소 공진기 구조(마이크로 캐비티 구조라고도 함)는 EL층이 발하는 빛의 특정 파장을 발광 소자의 외부로 추출하기 쉽기 때문이다. 그 결과, 발광 스펙트럼의 형상이 변화되어 발광색을 변화시킨다.
그리고 반사 전극층과 투명 도전층 사이에 EL층을 구비한 발광 장치이며, 투명 도전층에 접하도록 형성된 반투과·반반사성 제 1 도전층을 갖는 제 1 발광 소자 영역과, 반투과·반반사성 제 1 도전층을 갖지 않는 제 2 발광 소자 영역을 갖는 발광 장치의 구성을 고안하였다.
이와 같은 구성을 갖는 발광 장치는, 제 1 발광 소자 영역의 면적과 제 2 발광 소자 영역의 면적의 비율을 조정함으로써, 그 발광색을 다양하게 변화시킬 수 있다. 또한, 그 면적 비율은 반투과·반반사성 제 1 도전층을 반사 전극층에 겹쳐 형성하는 면적을 변화시킴으로써 용이하게 조정할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 형태는, 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역을 갖는 발광 장치이며, 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역은 양쪽 모두 반사 전극층과 투명 도전층 사이에 EL층을 개재하고, 제 1 발광 소자 영역은 투명 도전층에 접하여 반투과·반반사성 제 1 도전층을 구비한 발광 장치이다.
상기 발광 장치는 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역이 동시에 발광하기 때문에, 상기 발광 장치의 발광 스펙트럼은 제 1 발광 소자 영역의 발광 스펙트럼과 제 2 발광 소자 영역의 발광 스펙트럼을 통합한 것이다. 제 1 발광 소자 영역은 반사 전극층에 겹쳐 반투과·반반사성 제 1 도전층을 구비하기 때문에, 공진기 효과(캐비티 효과)가 발현하고, 그 동안 EL층이 발하는 특정의 파장을 갖는 빛의 강도를 높일 수 있다. 따라서, 제 1 도전층을 제 1 발광 소자 영역에 형성함으로써, 용이하게 발광 장치의 발광을 원하는 색으로 할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 발광 장치에서, 제 1 도전층이 투명 도전층보다 전기 저항이 낮은 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
제 1 도전층이 투명 도전층보다 전기 저항이 낮기 때문에, 투명 도전층의 전압 강하를 억제할 수 있다. 그 결과, 불균일한 발광이 없는 발광 장치를 제공할 수 있다.
제 1 발광 소자 영역이 제 1 도전층에 의하여 특정 파장 영역의 빛의 강도를 상대적으로 높이도록 광학적 거리가 조정되는 발광 장치이며, 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역으로부터의 발광색이 서로 보색의 관계인 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
제 1 도전층을 갖는 제 1 발광 소자 영역에서, EL층이 발하는 특정 파장 영역의 빛의 강도를 상대적으로 높인다. 그 특정 파장 영역과 제 2 발광 소자 영역으로부터의 발광색을 보색의 관계가 되도록 한다. 따라서, 제 1 발광 소자 영역으로부터의 발광 강도를 높이면, 제 1 발광 소자 영역으로부터의 발광과 제 2 발광 소자 영역으로부터의 발광의 밸런스를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 백색 발광, 예를 들어 CIE 색도 좌표(x, y)=(0.33, 0.33)에 가까워지도록 할 수 있다.
본 발명의 일 형태는, 제 1 발광 소자 영역이 상기 제 1 도전층에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높이도록 광학적 거리가 조정되는 것을 특징으로 하는 백색 발광 장치이다.
예를 들어, 적색, 녹색, 및 청색의 발광에 의하여 백색 발광을 얻는 EL 발광 장치에서, 청색을 나타내는 빛의 강도가 적색 및 녹색보다 낮은 경우에는 발광색은 황색을 띤 백색이 된다. 그래서, 제 1 도전층을 갖는 제 1 발광 소자 영역에서, 제 1 도전층에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높이도록 광학적 거리를 조정함으로써, 발광 장치로서의 발광은, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 스펙트럼과의 밸런스를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 백색 발광, 예를 들어 CIE 색도 좌표(x, y)=(0.33, 0.33)에 가까워지도록 할 수 있다.
본 발명의 일 형태는, 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역에 겹치는 렌즈를 어레이 형상으로 복수로 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
렌즈에 의하여, 제 1 발광 소자 영역으로부터의 발광과 제 2 발광 소자 영역으로부터의 발광을 효과적으로 혼합시켜, 스펙트럼의 형상을 자연광에 가까워지도록 함으로써 연색성이 뛰어난 백색 발광을 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 발광 장치를 사용한 조명 장치이다.
상기 발광 장치에서 형성된 제 1 도전층에 의하여 발광 장치의 발광색을 원하는 발광색으로 조정할 수 있다. 또한, 발광 장치 내에서 투명 도전층의 전압이 강하되기 어렵기 때문에, 불균일한 발광이 없는 조명 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 형태는, 발광색이 다양한 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태에 따르면, 발광색이 다양한 발광 장치를 효율적으로 또 용이하게 제공할 수 있다.
도 1(A) 내지 도 1(C)는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 도시한 단면도.
도 2(A) 및 도 2(B)는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 도시한 평면도.
도 3(A) 및 도 3(B)는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 도시한 단면도.
도 4(A)는 본 발명의 일 형태의 조명 장치를 도시한 단면도이고, 도 4(B)는 평면도.
도 5(A) 및 도 5(B)는 본 발명의 일 형태의 조명 장치를 도시한 도면.
도 6(A) 내지 도 6(C)는 본 발명의 일 형태에서 사용하는 막의 특성을 도시한 도면.
이하에서는 본 명세서에 기재하는 발명의 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 명세서에 기재하는 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 그의 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기재하는 발명은 이하에서 제시하는 실시형태의 기재 내용에 한정되어 해석되는 것이 아니다.
(실시형태 1)
본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구성에 대하여 도 1(A) 내지 도 1(C)를 사용하여 설명한다.
도 1(A)에 도시한 발광 장치(160)는 본 발명의 발광 장치의 개요를 도시한 단면도이다. 제 1 발광 소자 영역(10)은 반사 전극층(100), 제 2 도전층(102), EL층(800), 투명 도전층(103), 및 제 1 도전층(101)을 갖는다. 제 2 발광 소자 영역(20)은 반사 전극층(100), 제 2 도전층(102), EL층(800), 및 투명 도전층(103)을 갖는다. 발광 장치(160)는 기판(410) 위에 형성되어 있다. 반사 전극층(100)과 제 2 도전층(102)을 한쪽 전극으로 하고 투명 도전층(103)과 제 1 도전층(101)을 다른 쪽 전극으로 하고, 외부 전원에 접속하여 발광 장치(160)에 전력을 공급할 수 있다.
본 실시형태에서는, EL층(800B), EL층(800G) 및 EL층(800R)의 3층으로 EL층(800)이 구성되는 경우에 대하여 설명한다(도 1(B) 참조). EL층(800B)은 청색을 나타내는 빛을 발하고, EL층(800G)은 녹색을 나타내는 빛을 발하고, EL층(800R)은 적색을 나타내는 빛을 발한다. 또한, 본 명세서 등에서는, 청색을 나타내는 빛은 450nm 내지 485nm의 파장 대역에, 녹색을 나타내는 빛은 500nm 내지 565nm의 파장 대역에, 적색을 나타내는 빛은 600nm 내지 740nm의 파장 대역에 다른 가시광의 파장 대역보다 강도가 높은 발광 스펙트럼을 갖는다.
본 실시형태에서는, 제 1 발광 소자 영역(10)에서 EL층(800B)으로부터 발광한 청색을 나타내는 빛을 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)에 의한 캐비티 효과에 의하여 다른 색을 나타내는 빛의 강도보다 높인다. 그 방법에 대하여 이하에서 설명한다.
EL층(800B)이 발하는 청색의 빛에 포함된 특정의 빛의 파장을 λ으로 한다. 또한, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리를 h로 하고, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 광학적 거리를 L으로 하고, 파장 λ을 갖는 빛이 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)으로 반사될 때 생기는 위상 시프트의 합을 φ 라디안으로 한다. 또한, 광학적 거리 L이란, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리 h에, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101) 사이에 개재된 EL층의 굴절률 n을 곱한 것이다(수학식 1). 또한, 위상 시프트 φ은, 반사 전극층(100), 제 1 도전층(101)의 굴절률 및 흡수계수와, 이들 한 쌍의 전극에 개재된 EL층의 굴절률 n을 사용하여 계산할 수 있다.
[수학식 1]
L=h×n
EL층(800B)이 발하는 청색의 빛에 포함되는 파장 λ을 갖는 빛을 상대적으로 강화시키는 경우에는, 이하에서 나타내는 수학식 2를 만족시키도록 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리 h를 조정하면 좋다. 그 결과, 캐비티 효과에 의하여 제 1 발광 소자 영역(10)에서 파장 λ을 갖는 빛의 강도를 높일 수 있다.
[수학식 2]
(2L)/λ+φ/(2π)=N(N은 정수)
＜발광 장치(160)의 발광에 대하여＞
적색, 녹색 및 청색의 발광에 의하여 백색 발광을 얻는 EL 발광 장치에서, 청색을 나타내는 빛의 강도가 적색 및 녹색보다 낮은 경우에는 발광색이 황색을 띤 백색이 된다. 한편, 상술한 바와 같이 제 1 발광 소자 영역(10)은 캐비티 효과에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도가 상대적으로 높아져 있다.
발광 장치(160)에서, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)은 동시에 발광하기 때문에, 발광 장치(160)의 발광은 제 1 발광 소자 영역(10)의 발광과 제 2 발광 소자 영역(20)의 발광을 더한 것이다. 캐비티 효과에 의하여 제 1 발광 소자 영역(10)으로부터의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도가 상대적으로 높아져 있다. 따라서, 발광 장치(160)의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아져, 다른 색의 발광 스펙트럼과의 밸런스를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33)에 가까워지도록 할 수 있다. 또한, 상대적으로 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아지기 때문에, 가시광 영역의 스펙트럼의 형상이 개선되어 연색성이 뛰어난 백색 발광 장치를 얻을 수 있다.
또한, 발광 장치 전체로서 원하는 발광색 또는 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻기 위하여는, 예를 들어 청색을 나타내는 빛의 강도가 적절하게 되도록 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율을 설정하면 좋다.
본 실시형태에서는 청색을 나타내는 빛의 강도를 높이었지만, 청색에 한정되지 않고, 복수의 색을 나타내는 빛을 갖는 백색 발광 소자의 발광 스펙트럼 중 상대적으로 강도가 낮은 빛의 강도를 높이도록, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리 h를 설정하면 좋다. 또한, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율은, 발광 장치 전체의 발광으로서 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33)에 가까워지도록, 또는 발광 스펙트럼의 형상이 자연광에 가까운 백색 발광이 되도록 설명하면 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 백색 발광 장치에 대하여 설명하였지만, 특정 파장만의 빛을 발하는 발광 소자라도 좋다. 제 1 발광 소자 영역(10)에서, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)에 의한 캐비티 효과에 의하여 EL층으로부터 발광한 원하는 파장 영역의 빛의 강도를 높일 수 있다. 그 결과, 원하는 색을 얻을 수 있다.
또한, 상기 제 1 도전층(101)은 투명 도전층(103)보다 전기 저항이 낮은 재료로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 제 1 도전층(101)을 발광 장치 내에서 스트라이프 형상(도 2(A) 참조) 또는 격자 형상(도 2(B) 참조)으로 형성함으로써, 발광 장치 내에서 투명 도전층(103)의 전압이 강하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 불균일한 발광이 없는 발광 장치를 얻을 수 있다. 특히, 발광 면적이 넓은 조명 장치에서는 유효적이다.
또한, 후술할 바와 같이 제 1 도전층(101)은 증착법, 스퍼터링법에 의하여 성막하고, 메탈 마스크를 사용하여 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 발광 소자 영역(10)을 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 효율적으로 또 용이하게 원하는 발광색의 발광 장치를 얻을 수 있다.
이하에서, 본 실시형태에서 기재하는 발광 장치를 구성하는 각층의 자세한 내용에 대하여 설명한다.
＜전극의 구성＞
(제 1 도전층)
제 1 도전층(101)은 투명 도전층(103)에 접하도록 형성한다. 제 1 도전층(101)을 형성하는 영역의 면적 및 영역의 형상은, 발광 장치 전체로서 원하는 발광색이 얻을 수 있도록 설정하면 좋다. 제 1 도전층(101)은 반투과·반반사성을 갖는 도전막이다. 제 1 도전층(101)은 Mg:Ag(마그네슘과 은의 합금), Mg:In(마그네슘과 인듐의 합금) 등의 합금, 또는 주기율표 제 1 족 또는 제 2 족에 속하는 원소와 알루미늄을 공증착법에 의하여 형성한 반투과·반반사성을 갖는 막을 사용하면 좋다. 반투과·반반사성을 갖는 막으로서, 예를 들어 파장 300nm 내지 800nm의 영역에서, 투과율이 20% 내지 75%이고, 반사율이 4% 내지 55%인 막을 사용할 수 있다. 일례로서, 도 6(A) 내지 도 6(C)에 Ag와 Mg의 질량비가 10:1이며 막 두께가 10nm인 Mg:Ag 박막의 투과율과 반사율의 결과를 도시하였다. 여기서는, 제 1 발광 소자 영역(10)에서 제 1 도전층(101)을 투과시켜 발광시키기 때문에, 빛이 투과하는 1nm 내지 10nm의 Mg:Ag막을 사용한다. 제 1 도전층(101)은 메탈 마스크를 사용하여 진공 증착법, 스퍼터링법으로 형성할 수 있다. 따라서, 발광색이 다양한 발광 장치를 용이하게 제작할 수 있다.
(반사 전극층)
반사 전극층(100)은, 예를 들어 유리 기판, 수지 기판, 금속 기판 등의 기판 위에 형성하면 좋다. 반사 전극층(100)으로서는, 반사율이 높은 금속막으로 형성할 수 있다. 반사율이 높은 금속막으로서는 알루미늄, 은, 또는 이들 금속 재료를 함유한 합금 등을 단층 구조 또는 적층 구조로 형성할 수 있다. 알루미늄을 함유한 합금으로서는, 예를 들어 Al:Ni:La(알루미늄, 니켈 및 란탄의 합금), Al:Ni:La:Cu(알루미늄, 니켈, 란탄 및 구리의 합금), Al:Ni:La:Nd(알루미늄, 니켈, 란탄 및 네오디뮴의 합금), Al:Ni:La:Ge(알루미늄, 니켈, 란탄 및 게르마늄의 합금)을 들 수 있다. 이들의 합금은 평탄성이 높아 반사 전극으로서 적합하다. 또한, 반사율이 높은 금속막과 다른 얇은 금속막(바람직하게는 20nm 이하, 더 바람직하게는 10nm 이하)의 적층 구조로 하여도 좋다. 예를 들어, 얇은 티타늄막을 형성함으로써, 이후에 형성될 EL층(800)과 반사율이 높은 금속막(알루미늄, 알루미늄을 함유한 합금, 또는 은 등) 사이에 절연막이 생성되는 것을 억제할 수 있어 적합하다. 또한, 얇은 금속막은 산화되어 있어도 좋지만, 이 경우에는 산화되어도 절연화되기 어려운 재료, 예를 들어 티타늄이나 몰리브덴을 사용하는 것이 바람직하다. 반사 전극층(100)은 스퍼터링법, 진공 증착법으로 형성할 수 있다.
(제 2 도전층)
제 2 도전층(102)은 반사 전극층(100)과 접하도록 형성한다. 제 2 도전층(102)은, EL층(800)에 캐리어를 주입하는 층 및 광학적 거리를 조정하는 막 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두로서 기능한다. 제 2 도전층(102)으로서 사용할 수 있는 재료로서는, 가시광에 대한 투광성을 갖는 도전 재료가 바람직하다.
구체적으로는, 도전성 금속 산화물을 사용하여 형성할 수 있다. 도전성 금속 산화물로서는 산화인듐(In2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 인듐주석 산화물(In2O3-SnO2, ITO라고 약기함), 인듐아연 산화물(In2O3-ZnO), 또는 이들 금속 산화물 재료에 산화실리콘을 함유시킨 것을 사용할 수 있다. 제 2 도전층(102)은 스퍼터링법으로 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제 2 도전층(102)을 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)에 형성하였지만, 이것에 한정되지 않고, 제 1 발광 소자 영역(10)에만 형성하여도 좋고, 또는 제 2 발광 소자 영역(20)에만 형성하여도 좋다. 제 2 도전층(102)을 섬 형상으로 가공하지 않은 경우, 공정이 적게 되는 이점이 있다.
(투명 도전층)
투명 도전층(103)은 후술할 EL층(800)에 접하도록 형성한다. 투명 도전층(103)은 도전성 금속 산화물을 사용하여 형성할 수 있다. 도전성 금속 산화물로서는 산화인듐(In2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 인듐주석 산화물(In2O3-SnO2, ITO라고 약기함), 인듐아연 산화물(In2O3-ZnO) 또는 이들의 금속 산화물 재료에 산화실리콘을 함유시킨 것을 사용할 수 있다. 투명 도전층(103)은 스퍼터링법으로 형성할 수 있다.
＜EL층＞
(EL층(800))
본 실시형태에서는, EL층(800B)이 청색의 발광을 나타내고, EL층(800G)이 녹색의 발광을 나타내고, EL층(800R)이 적색의 발광을 나타내는 경우를 기재한다. EL층(EL층(800B), EL층(800G), EL층(800R)) 각각은 정공 주입층(정공 주입층(701B), 정공 주입층(701G), 정공 주입층(701R)), 정공 수송층(정공 수송층(702B), 정공 수송층(702G), 정공 수송층(702R)), 유기 발광층(유기 발광층(703B), 유기 발광층(703G), 유기 발광층(703R)), 전자 수송층(전자 수송층(704B), 전자 수송층(704G), 전자 수송층(704R)), 전자 주입층(전자 주입층(705B), 전자 주입층(705G), 전자 주입층(705R))을 갖는다. 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층은 각각 목적의 발광색을 얻을 수 있도록 최적의 것을 선택하면 좋다. 일례로서 EL층(800B)의 막 구성을 도 1(C)에 도시하였다. 정공 주입층(701B), 정공 수송층(702B), 유기 발광층(703B), 전자 수송층(704B), 전자 주입층(705B)을 이 순차로 형성하면 좋다. EL층에 사용할 수 있는 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층을 이하에서 기재한다.
(정공 주입층)
정공 주입층(701)은 정공 주입성이 높은 물질을 함유한 층이다. 정공 주입성이 높은 물질로서는 예를 들어, 몰리브덴 산화물, 티타늄 산화물, 바나듐 산화물, 레늄 산화물, 루테늄 산화물, 크롬 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈 산화물, 은 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등의 금속 산화물을 사용할 수 있다. 또한, 구리(II)프탈로시아닌(약칭: CuPc) 등의 프탈로시아닌계의 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 저분자 유기 화합물인 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
또한, 주쇄(主鎖) 또는 측쇄(側鎖)에 방향족 아민, 카르바졸 유도체 등을 갖는 고분자 화합물을 사용할 수도 있다. 또한, 산을 첨가한 고분자 화합물을 사용할 수 있다.
특히, 정공 주입층(701)으로서 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 수용성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 정공 수송성이 높은 물질에 전자 수용성 물질을 함유시킨 복합 재료를 사용함으로써, 제 2 도전층(102)으로부터의 정공 주입성을 양호하게 하여, 발광 소자의 구동 전압을 저감할 수 있다. 이들의 복합 재료는, 정공 수송성이 높은 물질과 전자 수용성 물질을 공증착함으로써 형성할 수 있다. 상기 복합 재료를 사용하여 정공 주입층(701)을 형성함으로써, 제 2 도전층(102)으로부터 EL층(800)으로의 정공 주입이 용이하게 된다.
복합 재료에 사용하는 유기 화합물로서는, 저분자 화합물(방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소 등), 주쇄 또는 측쇄에 방향족 아민, 카르바졸 유도체 등을 갖는 고분자 화합물 등 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 복합 재료에 사용하는 유기 화합물로서는 정공 수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다.
또한, 전자 수용성 물질로서는, 유기 화합물이나, 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한 원소 주기율표 제 4족 내지 제 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오브, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 특히 산화몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
(정공 수송층)
정공 수송층(702)은 정공 수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 정공 수송성이 높은 물질로서는, 예를 들어, 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있다. 이들은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면 이들 이외의 물질을 사용하여도 좋다. 또한, 정공 수송성이 높은 물질을 함유한 층은 단층 구조에 한정되지 않고 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
또한, 정공 수송층(702)에는 카르바졸 유도체나 안트라센 유도체 등의 정공 수송성이 높은 저분자 화합물, 고분자 화합물을 사용하여도 좋다.
(유기 발광층)
유기 발광층(703)에는 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다. 원하는 발광색을 얻을 수 있는 형광성 화합물 또는 인광성 화합물을 사용하면 좋다.
또한, 유기 발광층(703)으로서는, 발광성 유기 화합물(게스트 재료)을 다른 물질(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 하여도 좋다. 게스트 재료를 호스트 재료에 분산시킴으로써, 게스트 재료의 농도가 높은 것으로 인한 농도 소광(消光)을 억제할 수 있다. 호스트 재료로서는 각종의 것을 사용할 수 있다. 다만, 호스트 재료의 최저 공궤도 준위(LUMO 준위)는, 게스트 재료의 LUMO 준위보다 높고, 호스트 재료의 최고 피점유궤도 준위(HOMO 준위)는 게스트 재료의 HOMO 준위보다 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 호스트 재료는 복수 종류를 사용할 수 있다. 호스트 재료의 결정화를 억제하기 위하여, 예를 들어 부피가 큰 물질을 더 첨가하여도 좋다. 또한, 게스트 재료로의 에너지 이동을 더 효율적으로 행하기 위하여 어시스트 도펀트 재료를 첨가하여도 좋다. 어시스트 도펀트 재료의 LUMO 준위는 게스트 재료의 LUMO 준위보다 높고, 호스트 재료의 LUMO 준위보다 낮은 것이 바람직하다. 또한, 어시스트 도펀트 재료의 HOMO 준위는 게스트 재료의 HOMO 준위보다 낮고, 호스트 재료의 HOMO 준위보다 높은 것이 바람직하다.
(전자 수송층)
전자 수송층(704)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 수송층(704)에는, 전자 수송성이 높은 물질, 예를 들어 금속 퀴놀리놀 착체나, 옥사디아졸 유도체나, 트리아졸 유도체, 또는 주로 블로킹 재료로서 사용되는 바소페난트롤린, 바소큐프로인 등의 페난트롤린 유도체 등을 사용할 수 있다. 또한, 전자 수송층은 단층뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상으로 적층된 것으로 하여도 좋다.
(전자 주입층)
전자 주입층(705)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 주입층(705)에는, 리튬, 세슘, 칼슘 등의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속, 또는 불화리튬, 불화세슘, 불화칼슘 등의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 불화물, 또는 리튬아세틸아세토나토 착체, 칼슘아세틸아세토나토 착체 등의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 아세틸아세토나토 착체 등을 사용할 수 있다. 또한, 상술한 전자 수송층(704)을 구성하는 물질을 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 정공 주입층(701), 정공 수송층(702), 유기 발광층(703), 전자 수송층(704), 전자 주입층(705) 각각은 증착법(진공 증착법을 포함함), 잉크젯법, 스핀 코팅법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 3층의 EL층을 갖는 발광 소자에서 적색, 녹색 및 청색의 발광색에 의하여 백색 발광을 얻지만, 2층의 EL층을 사용하고 2개의 발광색을 보색의 관계가 되도록 함으로써, 발광 소자 전체로서 백색 발광하는 발광 소자를 얻을 수도 있다. 보색이란, 혼합시키면 무채색이 되는 색끼리의 관계를 가리킨다. 즉, 보색의 관계에 있는 색을 발광하는 물질로부터 얻어진 빛을 혼합시키면 백색 발광을 얻을 수 있다. 그 경우도, 발광색 중 상대적으로 발광 스펙트럼의 강도가 낮은 색의 빛의 강도를 높이도록, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리 h를 설정하고, 발광 소자 전체의 발광으로서 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33), 또는 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻을 수 있도록 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율을 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에서는, EL층(800)에 복수의 EL층이 형성된 발광 소자(탠덤형 발광 소자)를 적용할 수 있다. 탠덤형 발광 소자에 사용할 수 있는 EL층의 구성예에 대하여는 실시형태 5에서 설명한다.
(실시형태 2)
본 발명의 일 형태인 발광 장치의 구성에 대하여, 도 3(A)를 사용하여 설명한다.
도 3(A)에 도시한 발광 장치(170)는 본 발명의 발광 장치의 개요를 나타낸 단면도이다. 제 1 발광 소자 영역(10)은, 제 1 도전층(101)과, 투명 도전층(103)과, EL층(800)과, 반사 전극층(100)을 갖는다. 제 2 발광 소자 영역(20)은, 투명 도전층(103)과, EL층(800)과, 반사 전극층(100)을 갖는다. 제 1 도전층(101)과 투명 도전층(103)을 한쪽 전극으로 하고 반사 전극층(100)을 다른 쪽 전극으로 하고, 외부 전원에 접속하여 발광 장치(170)에 전력을 공급할 수 있다.
발광 장치(170)는 기판(410) 위에 형성되어 있다. 발광 장치(170)는 기판(410) 측으로부터 빛을 추출한다.
본 실시형태에서는, EL층(800)은 적색, 녹색, 청색의 영역에 발광 스펙트럼을 갖는다. EL층(800)의 자세한 구성은 실시형태 1을 참작할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제 1 발광 소자 영역(10)에서, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)에 의한 캐비티 효과로 EL층(800B)으로부터 발광한 청색을 나타내는 빛의 강도를 높인다. 그 방법은 실시형태 1을 참작할 수 있다.
＜발광 장치(170)의 발광에 대하여＞
적색, 녹색, 및 청색의 발광에 의하여 백색 발광을 얻는 EL 발광 장치에서, 청색을 나타내는 빛의 강도가 적색, 녹색보다 낮은 경우에는, 발광색은 황색을 띤 백색이 된다. 또한, 자연광보다 청색을 나타내는 빛의 강도가 낮은 경우에는, 백색의 연색성이 떨어진다. 일반적으로, EL 소자에서 청색을 나타내는 빛은 다른 색을 나타내는 빛보다 강도가 낮은 경향이 있다. 한편, 상술한 바와 같은 제 1 발광 소자 영역(10)은 캐비티 효과에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도를 높인다.
발광 장치(170)에서, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)은 동시에 발광하기 때문에, 발광 장치(170)의 발광은 제 1 발광 소자 영역(10)의 발광과 제 2 발광 소자 영역(20)의 발광을 더한 것이다. 캐비티 효과에 의하여 제 1 발광 소자 영역(10)으로부터의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높인다. 따라서, 발광 장치(170)의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아져, 다른 색의 발광 스펙트럼과의 밸런스를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33)에 가까운 백색 발광이 얻어진다. 또한, 상대적으로 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아지기 때문에, 가시광 영역의 스펙트럼의 형상이 개선되어 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻을 수 있다.
또한, 발광 장치 전체로서 원하는 색조, 또는 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻기 위하여는, 청색을 나타내는 빛의 강도가 적절하게 되도록 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율을 설정하면 좋다.
본 실시형태에서는 청색을 나타내는 빛의 강도를 높이었지만, 청색에 한정되지 않고, 원하는 백색 발광을 얻기 위하여 발광 스펙트럼 중 특정 파장 영역의 빛의 강도를 높이도록, 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)의 거리 h를 설정하면 좋다. 또한, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율은, 발광 장치 전체의 발광으로서 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33)에 가까워지도록, 또는 발광 스펙트럼의 형상이 자연광에 가까운 백색 발광이 되도록 설명하면 좋다.
또한, 상기 제 1 도전층(101)은 투명 도전층(103)보다 전기 저항이 낮은 재료인 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 도전층(101)을 발광 장치 내에서 스트라이프 형상 또는 격자 형상으로 형성함으로써, 발광 장치 내에서 투명 도전층(103)의 전압이 강하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 불균일한 발광이 없는 발광 장치를 얻을 수 있다. 특히, 발광 면적이 넓은 조명 장치에서 유효적이다.
본 실시형태에서 기재한 발광 장치를 구성하는 각층의 자세한 내용에 대하여는, 실시형태 1을 참작할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치를 사용한 조명 장치(260)를 도 4(A) 및 도 4(B)를 참조하면서 설명한다. 도 4(B)는 조명 장치의 평면도이고, 도 4(A)는 도 4(B)를 c-d에서 절단한 단면도이다.
조명 장치(260)는, 실시형태 1에서 기재한 발광 장치(160)를 사용한 조명 장치이다. 조명 장치(260)는, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)을 갖는다. 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)을 합친 영역을 발광 장치(161)라고 정의한다. 제 1 발광 소자 영역(10)은, 반사 전극층(100)과, 제 2 도전층(102)과, EL층(800)과, 투명 도전층(103)과, 제 1 도전층(101)을 갖는다. 제 2 발광 소자 영역(20)은, 반사 전극층(100)과, 제 2 도전층(102)과, EL층(800)과, 투명 도전층(103)을 갖는다. 반사 전극층(100), 제 2 도전층(102), EL층(800), 투명 도전층(103), 및 제 1 도전층(101)의 구성에 대하여는 실시형태 1을 참작할 수 있다.
조명 장치(260)는 기판(400) 위에 발광 장치(161)를 갖고, 씰재(405)에 의하여 기판(400)과 대향 기판(500) 사이에 봉지되어 있다. 씰재(405)에는 자외선 경화 수지, 에폭시 수지, 프리트 글라스(frit glass) 등을 사용하고, 디스펜서법, 스크린 인쇄법으로 형성하면 좋다. 대향 기판(500)은, 기판(400)과 대향하지 않은 면에 렌즈 어레이(315)를 구비한다. 렌즈 어레이(315)는 아크릴(PMMA) 수지, 석영, 유리 등을 사용하고 공지의 제작 방법으로 형성할 수 있다.
반사 전극층(100)의 일부는, 씰재(405) 외부로 연장되어 패드(412)와 전기적으로 접속된다. 또한, 투명 도전층(103) 및 제 1 도전층(101)의 일부는 씰재(405) 외부에 신장되어 패드(413)와 전기적으로 접속된다. 따라서, 패드(412) 및 패드(413)를 외부 입력 단자로서 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는, EL층(800B), EL층(800G) 및 EL층(800R)의 3층으로 EL층(800)이 구성되는 경우에 대하여 설명한다(도 1(B) 참조). EL층(800B)은 청색을 나타내는 빛을 발하고, EL층(800G)은 녹색을 나타내는 빛을 발하고, EL층(800R)은 적색을 나타내는 빛을 발한다.
본 실시형태에서는, 제 1 발광 소자 영역(10)에서 EL층(800B)으로부터 발광한 청색을 나타내는 빛을 반사 전극층(100)과 제 1 도전층(101)에 의한 캐비티 효과에 의하여 다른 색을 나타내는 빛의 강도보다 높인다. 그 방법에 대하여는 실시형태 1을 참작할 수 있다.
＜조명 장치(260)의 발광에 대하여＞
적색, 녹색, 청색의 발광에 의하여 백색 발광을 얻는 EL 발광 장치에서, 예를 들어 청색을 나타내는 빛의 강도가 적색, 녹색보다 낮은 경우에는, 발광색은 황색을 띤 백색이 된다. 또한, 자연광보다 청색을 나타내는 빛의 강도가 낮은 경우에는, 백색의 연색성이 떨어진다. 일반적으로, EL 소자에서 청색을 나타내는 빛은 다른 색을 나타내는 빛보다 강도가 낮은 경향이 있다. 한편, 상술한 바와 같은 제 1 발광 소자 영역(10)은 캐비티 효과에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높인다.
발광 장치(161)에서, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)은 동시에 발광하기 때문에, 발광 장치(161)의 발광은 제 1 발광 소자 영역(10)의 발광과 제 2 발광 소자 영역(20)의 발광을 더한 것이다. 캐비티 효과에 의하여 제 1 발광 소자 영역(10)으로부터의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높인다. 따라서, 발광 장치(161)의 발광은 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아져, 다른 색의 발광 스펙트럼과의 밸런스를 조정할 수 있기 때문에, 원하는 백색, 예를 들어 CIE 색도 좌표가 (x, y)=(0.33, 0.33)에 가까운 백색 발광을 얻을 수 있다. 또한, 상대적으로 청색을 나타내는 빛의 강도가 높아지기 때문에, 가시광 영역의 스펙트럼의 형상이 개선되어 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻을 수 있다.
조명 장치(260)는 발광 장치(161)로 구성되어 있다. 조명 장치(260)의 발광으로서 원하는 색조, 또는 연색성이 뛰어난 백색 발광을 얻기 위하여는 청색을 나타내는 빛의 강도가 적절하게 되도록, 제 1 발광 소자 영역(10)과 제 2 발광 소자 영역(20)의 면적 비율을 설정하고 발광 장치(161)의 배치를 최적화하면 좋다.
또한, 상기 제 1 도전층(101)은 투명 도전층(103)보다 전기 저항이 낮은 재료로 형성된다. 따라서, 제 1 도전층(101)을 발광 장치 내에서 스트라이프 형상 또는 격자 형상으로 형성함으로써, 발광 장치 내에서 투명 도전층(103)의 전압이 강하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 불균일한 발광이 없는 발광 장치를 얻을 수 있다. 특히, 발광 면적이 넓은 조명 장치에서 유효적이다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 도전층(101)은 스트라이프 형상으로 배치하는 구성으로 하였지만, 제 1 도전층(101)의 배치 방법은 이것에 한정되지 않고, 격자 형상으로 배치하여도 좋고, 필요한 영역에만 섬 형상으로 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
렌즈 어레이(315)는 제 1 발광 소자 영역과 제 2 발광 소자 영역과 겹치도록 배치한다. 제 1 발광 소자 영역(10)으로부터의 발광과 제 2 발광 소자 영역(20)의 발광을 렌즈 어레이(315)에 의하여 효율적으로 혼합시켜, 연색성이 뛰어난 백색 발광을 추출할 수 있다. 렌즈 어레이 대신에 확산 시트를 사용하여도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 조명 장치는 연색성이 뛰어나고 불균일한 발광이 없는 백색 발광을 얻을 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용하여 완성시킨 조명 장치의 일례에 대하여 도 5(A) 및 도 5(B)를 사용하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에서는, 발광부가 곡면을 갖는 조명 장치를 실현할 수 있다.
도 5(A)에서는, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용한, 실내의 조명 장치(901), 탁상 조명 장치(903), 및 면 형상 조명 장치(904)를 도시하였다. 발광 장치는 대면적화도 가능하기 때문에, 대면적의 조명 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 두께가 얇기 때문에, 벽에 장착하여 사용할 수 있다. 그 외, 롤 형상의 조명 장치(902)로서 사용할 수도 있다.
도 5(B)에 다른 조명 장치의 예를 도시하였다. 도 5(B)에 도시한 탁상 조명 장치는 조명부(9501), 지주(9503), 지지대(9505) 등을 포함한다. 조명부(9501)는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 포함한다. 이와 같이, 본 발명의 일 형태에서는 곡면을 갖는 조명 장치, 또는 유연하게 구부러지는 조명부를 갖는 조명 장치를 실현할 수 있다. 이와 같이, 유연한 발광 장치를 조명 장치로서 사용함으로써, 조명 장치의 디자인의 자유도가 향상될 뿐 아니라, 예를 들어 자동차의 천정, 대시 보드 등의 곡면을 갖는 장소에도 조명 장치를 설치할 수 있게 된다.
본 실시형태는, 본 명세서 중에서 기재한 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 적용할 수 있는 탠덤형 발광 소자에 사용하는 EL층의 구성예에 대하여 도 3(B)를 사용하여 설명한다.
탠덤형 발광 소자의 EL층(800)은, 적층된 EL층(810)과 EL층(811) 사이에 전하 발생층(850)을 형성한 구성이다. EL층(810)과 EL층(811)은 원하는 발광을 얻을 수 있는 EL층을 선택하고, 실시형태 1에서 설명한 EL층을 적절히 사용하면 좋다. 또한, 전하 발생층(850)은 실시형태 1에서 설명한 복합 재료로 형성할 수 있다. 또한, 전하 발생층(850)은 복합 재료로 이루어진 층과 다른 재료로 이루어진 층의 적층 구조로 하여도 좋다. 이 경우, 다른 재료로 이루어진 층으로서는, 전자 공여성 물질과 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층이나, 투명 도전막으로 이루어진 층 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 구성을 갖는 발광 소자는, 에너지의 이동이나 소광(消光) 등의 문제가 쉽게 일어나지 않고, 재료 선택의 여지가 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명의 양쪽 모두를 갖는 발광 소자로 하기 용이하다. 또한, 한쪽의 EL층에서 인광 발광, 다른 쪽의 EL층에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다. 이 구조는 상술한 EL층의 구조와 조합하여 사용할 수 있다.
10: 제 1 발광 소자 영역 20: 제 2 발광 소자 영역
100: 반사 전극층 101: 제 1 도전층
102: 제 2 도전층 103: 투명 도전층
160: 발광 장치 161: 발광 장치
170: 발광 장치 260: 조명 장치
315: 렌즈 어레이 400: 기판
410: 기판 405: 씰재
412: 패드 413: 패드
500: 대향 기판 701: 정공 주입층
701B: 정공 주입층 702: 정공 수송층
702B: 정공 수송층 703: 유기 발광층
703B: 유기 발광층 704: 전자 수송층
704B: 전자 수송층 705: 전자 주입층
705B: 전자 주입층 800: EL층
800R: EL층 800G: EL층
800B: EL층 810: EL층
811: EL층 850: 전하 발생층
901: 조명 장치 902: 조명 장치
903: 탁상 조명 장치 904: 조명 장치
9501: 조명부 9503: 지주
9505: 지지대

Claims (19)

  1. 발광 장치로서,
    반사 전극;
    상기 반사 전극 위의 EL층;
    상기 EL층 위의 투명 도전층; 및
    반투과성 및 반반사성을 갖는 제 1 도전층을 포함하고,
    상기 제 1 도전층은 제 1 영역에서 상기 투명 도전층 상면의 제 1 부분과 접촉하고,
    상기 제 1 도전층은 제 2 영역에서 상기 투명 도전층의 상기 상면의 제 2 부분과 접촉하지 않고,
    상기 EL층은 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역에서 상기 투명 도전층과 접촉하는, 발광 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층에 의하여 특정 파장 영역의 빛의 강도를 상대적으로 높이도록 광학적 거리가 조정되고,
    상기 제 1 영역의 발광색과 상기 제 2 영역의 발광색이 보색의 관계인, 발광 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 장치는 상기 반사 전극과 상기 EL층 사이에 제 2 도전층을 더 포함하는, 발광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층은 스트라이프 형상 또는 격자 형상을 갖는, 발광 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층의 전기 저항이 상기 투명 도전층의 전기 저항보다 낮은, 발광 장치.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층에 의하여 청색을 나타내는 빛의 강도를 상대적으로 높이도록 광학적 거리가 조정되는, 발광 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 전극 위에 렌즈 어레이가 제공되는, 발광 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층은 마그네슘과 은의 합금 또는 마그네슘과 인듐의 합금을 포함하는, 발광 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전층은 주기율표 제 1 족 또는 제 2 족에 속하는 원소와 알루미늄을 포함하는, 발광 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 도전층은 산화인듐을 포함하는, 발광 장치.
  19. 제 1 항에 따른 발광 장치를 구비한 조명 장치.
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