KR20010090848A

KR20010090848A - 발광소자와 그 제조방법, 및 그것을 이용한 표시장치,조명장치

Info

Publication number: KR20010090848A
Application number: KR1020017006372A
Authority: KR
Inventors: 마츠오미키코; 사토테츠야; 스기우라히사노리; 히사다히토시
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2001-10-19
Also published as: WO2001026425A1; US6910933B1; EP1143773A4; EP1143773A1

Abstract

유기발광소자(10)는, 기판(1)상에 형성된 양극(2)과, 상기 양극(2)에 대향 배치된 음극(4)과, 상기 양극(2)과 상기 음극(4)과의 사이에 배치된 발광영역(3)을 구비한 구성이며, 상기 발광영역(3)은, 폴리머(3A)와, 발광에 기여하는 물질인 발광분자(3G)와, 전하 수송성 물질(3F)을 포함하고 있다. 상기 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)은, 발광영역(3)의 막두께(양극(1)에서 음극(4)을 향함) 방향으로 농도분포가 있다. 즉, 발광영역(3) 내에서, 음극(4)에 가까운 쪽에서는 발광분자(3G) 및 전하 수송재(3F)의 농도는 짙고, 양극(2)에 가까운 쪽에서 농도는 묽다. 이와 같은 유기발광소자는, 폴리머 혹은 전하 수송성 물질을 분산한 폴리머에 발광물질 혹은 발광물질 및 전하 수송성 물질을 침투시키는 것으로 구성할 수 있고, 높은 발광효율을 실현함과 동시에 용이하게 패터닝할 수 있다.

Description

발광소자와 그 제조방법, 및 그것을 이용한 표시장치, 조명장치{LUMINESCENT DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND DISPLAY AND ILLUMINATOR COMPRISING THE SAME}

전장발광소자는, 자발광형이므로 시인성이 높고, 표시성능이 우수하며, 고속응답이 가능하고, 또 박형화가 가능하므로, 평판모양 디스플레이 등의 소자로서 주목을 받고 있다.

이 중에서도, 유기화합물을 발광체로 하는 유기EL소자는, 무기EL소자와 비교하여 저전압 구동이 가능한 것, 대면적화가 용이한 것, 적당한 색소를 선택함으로써, 소망의 발광색을 용이하게 얻을 수 있는 등의 특징을 가지며, 차세대 디스플레이로서 활발하게 개발이 행해지고 있다.

유기발광체를 이용한 EL소자로서는, 예컨대 두께 1㎛ 이하의 안트라센 증착막에 30V의 전압을 인가함으로써, 청색발광이 얻어진다(Thin Solid Films, 94(1982) 171). 그러나, 이 소자는 고전압을 인가해도 충분한 휘도를 얻을 수 없으므로, 더욱 발광효과를 향상시킬 필요가 있었다.

이에 대해, Tang들은, 투명전극(양극), 홀 수송층, 전자수송성의 발광영역, 일함수가 낮은 금속을 이용한 음극을 적층함으로써, 저전압화 및 발광효율의 향상을 도모하고, 10V 이하의 인가전압으로, 1000cd/㎡의 휘도를 실현했다(Appl. Phys. Lett. 51(1987) 913). 또한, 발광재로서는 트리스(8-퀴놀리노레이트) 알루미늄 착체(이하, 「Alq」)를 이용하고 있다. Alq은, 높은 발광효율과, 전자수송 성능을 겸비한 우수한 발광물질이다.

또한, 홀 수송층과 전자수송층에서 발광영역을 사이에 끼운 3층구조의 소자(Jpn. J. Appl Phys., 27(1988) L269)나, 발광영역에 도핑된 색소(Alq에 쿠마린 유도체나 DCM1 등의 형광색소)로부터의 발광을 얻는 소자(J. Appl Phys., 65(1989) 3610)가 보고되어 있다. 상기 보고에서는, 색소의 적절한 선택에 의해 발광색이 변화하는 것이 발견되었으며, 또한, 발광효율도 비도프에 비해 상승하는 것이 명백하게 되어 있다.

한편, 상기 구성의 소자의 각 층의 전부를 진공증착법 등의 드라이 프로세스에 의해 형성하는데 비해, 스핀코트법이나 캐스트법 등의, 소위 습식성막법으로 소자를 형성하는 방법이 있다(일본 특개평 3-790호 공보, 일본 특개평 3-171590호 공보 등).

즉, 상기 홀 수송층, 전자수송층, 발광영역을 형성하는 재료의 적어도 1종 이상을, 폴리머 바인더와 함께 적당한 용매로 용해하여, 이것을 전극표면에 도포하여 발광영역을 형성한 후, 또 발광영역 상에 전극을 증착법 등으로 형성하는 것이다. 이하, 이렇게 하여 제작된 유기발광소자를 종래의 적층형 발광소자에 대해 폴리머 분산형 발광소자라 한다.

드라이 프로세스에 의해 제작되는 유기발광소자와 비교해, 폴리머 분산형 발광소자의 유리한 점으로서, 이하의 점을 들 수 있다.

(1) 증착등의 드라이 프로세스에서는 성막이 곤란한 재료도 사용 가능하다.

(2) 드라이 프로세스에서는 제어가 곤란한 미량의 도핑도 용이하게 실현할 수 있다.

(3) 대면적화가 용이하다.

(4) 저코스트로 제작할 수 있다.

(5) 복수의 발광분자를 도입함으로써, 용이하게 각 발광분자로부터의 발광을 동시에 얻을 수 있다(백색발광이 가능).

(6) 종래의 적층형 발광소자는, 각 층이 아모르퍼스 상태인 데에 비해, 폴리머 분산형 발광소자는, 각 재료가 폴리머 바인더로 분산되어 있으므로 열적으로 안정하다.

종래의 폴리머 분산형 발광소자의 발광영역의 구성으로서는, 폴리비닐칼바졸에 발광분자로서 펠리논 유도체 혹은 트리스(8-퀴놀리노레이트) 알루미늄을 분산한 것, 폴리카보네이트에 발광분자로서 트리스(8-퀴놀리노레이트) 알루미늄 및 테트라페닐벤디진을 분산한 것, 등이 있다(일본 특개평 3-790호 공보, 일본 특개평 3-171590호 공보 등).

(제1의 과제)

폴리머 분산형 발광소자는, 상기 한 이점이 있는 반면, 종래의 적층형 발광소자에 비해 발광효율이 낮다는 과제가 있다.

즉, 적층형 발광소자에서는, 양극에서 홀 수송층에 홀이 주입되고, 음극에서 전자수송성의 발광영역 혹은 전자수송층에 전자가 주입된다. 그리고, 이들의 홀과 전자가 발광영역 중에서 재결합했을 때, 여기자가 형성되며, 이 여기자가 기저상태로 천이할 때 발광한다. 여기서, 전자수송과 홀 수송이 각각 분리되어 있으므로, 전자·홀의 재결합은 각 층의 계면 근방에서만 일어난다. 따라서, 여기자의 생성이 효율 좋게 일어나고 발광효율도 향상한다.

또한, 홀 및 전자의 주입에 대해서도, 양극, 음극과의 주입장벽이 작게 되도록 각 전극에 접하는 층의 재료를 선택하면, 주입이 용이하게 행해져, 저전압에서의 구동이 가능하게 된다.

이것에 대해, 폴리머 분산형 발광소자의 경우, 주로 단층 구성이므로, 상기 한 적층형 발광소자와 같은 홀·전자의 재결합 및 여기자의 생성이 국소적으로 일어나는 것이 아니고 또, 전극으로부터의 홀·전자의 주입장벽도 크므로, 발광효율의 향상이 곤란하였다.

이와 같이, 발광영역 내 전체에 발광사이트가 분산하므로, 홀과 전자의 주입 및 수송의 밸런스를 잡기 어렵고, 그 결과, 재결합 확률이 저하하여 충분한 발광효율을 얻을 수 없다. 따라서, 고효율화의 수단으로서는, 홀과 전자의 재결합 영역을 어느 특정영역으로 집약하는 것이 실마리가 된다.

전술한 바와 같이, 기능 분해한 층을 적층하는 방법이 유효하지만, 도포 형성되는 고분자계에 있어서는, 위에 적층하는 제2층째의 고분자 용액에 포함되는 용매는, 성막한 제1층을 용해하지 않는 용매를 선택하지 않으면 안된다.

또, 적층막의 수가 많게 될수록 용매선택 및 선택한 용매에 가용한 재료를 선택할 필요가 생긴다. 그 결과, 재료선택의 폭을 더욱 좁게 하여, 효과적인 고효율화를 실현할 수 없다는 과제가 있었다.

(제2의 과제)

또한, 폴리머 분산형 발광소자의 과제로서, 컬러 패널을 제조할 때, 패터닝(색을 나누어 칠하는 것)이 곤란하다는 점을 들 수 있다. 즉, 진공증착법 등의 드라이 프로세스에서 컬러 패널을 제조하는 경우, 기판 상에 증착마스크를 설치함으로써, 소망의 위치에 각 색의 소자를 형성하는 것이 가능한 것에 비해, 스핀코트법이나 캐스트법 등의 습식성막법에서는, 기판 전면에 발광영역을 성막하므로, 상기와 같은 패터닝을 할 수 없다.

이것에 대해, 잉크젯법에 의한 패터닝이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특개평 10-12377호 공보). 이것은, 폴리머를 포함하는 발광영역의 재료, 혹은 폴리머의 전구체를 잉크젯법에 의해 노즐에서 분출함으로써, 소망의 패턴을 형성하는 것이다.

그러나, 종래의 잉크젯 방식에 의한 패터닝에서는, 도포하는 폴리머 용액 등의 점도가 크므로, 잉크 헤드의 노즐이 막혀버려 미세한 패턴을 형성하는 것이 곤란하였다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것이며, 폴리머 분산형의 유기발광소자에서도, 높은 발광효율을 실현함과 동시에 용이하게 패터닝을 할 수 있는 유기발광소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

(발명의 개시)

일군의 본 발명은, 상기 현상을 감안한 것으로, 그 목적은, 높은 발광효율을 가지는 발광소자를 제공하는데 있다.

또한, 일군의 본 발명은, 동일 내지 유사한 착상에 기초한 것이다. 그러나, 각각의 발명은 다른 실시형태에 의해 구현화되는 것이므로, 본 명세서에서는, 이들의 일군의 본 발명을 밀접하게 관련한 발명에 따라 제1의 발명군, 제2의 발명군으로서 구분한다. 그리고, 이하에서는, 각각의 구분(발명군)에 따라 그 내용을 순차설명한다.

< 제1의 발명군 >

본원 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 면밀히 검토를 행한 결과, 폴리머 분산형 발광소자를 제조할 때, 먼저, 폴리머막을 형성한 후, 이것에 발광분자, 혹은 발광분자와 전하 수송재를 침투시킴으로써, 높은 발광효율을 얻음과 동시에 용이하게 패터닝을 행할 수 있는 것을 발견하였다.

구체적으로는, 청구항 1의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역은, 발광에 기여하는 물질과 이 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며, 상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 상기 음극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재의 발광소자로서, 상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측 또는 상기 음극측 중 어느 한쪽이 다른쪽보다도 고농도가 되는 농도분포를 나타내며, 상기 한쪽에서 다른쪽으로 연속적으로 농도가 감소하고 있는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광영역 중의 발광에 기여하는 물질이 고농도인 부분에서, 상기 양극에서 발광영역에 주입되는 홀과 상기 음극에서 발광영역에 주입되는 전자가 재결합한다. 이와 같이 하여, 상기 홀과 상기 전자와의 재결합 영역을 집약할 수 있으므로, 전자와 홀과의 재결합 효율이 증대하고, 발광효율을 향상할 수 있다.

또한, 상기 「발광에 기여하는 물질」이란, 후술하는 실시형태에 나타내는 바와 같은, 전하를 주입함으로써 발광하는 발광분자 이외에도, 예컨대, 유기바인더나 전하 수송재료와 타이머, 엑시머 혹은 엑키사이프렉스를 형성함으로써, 이들로부터의 발광을 얻는 물질도 포함한다. 여기서, 상기 타이머란, 기저상태에서 상기 유기바인더나 전하 수송재료와 결합한 것을 의미하고, 또, 상기 엑시머, 엑키사이프렉스란, 전하가 주입되어 여기한 상태에서의 상기 유기바인더나 전하 수송재료와 반응한 것을 의미한다.

또, 청구항 3의 발명은, 청구항 1에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역은, 더욱 수송성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 상기 발광영역의 전하 수송성을 더욱 향상할 수 있으며, 전자와 홀과의 재결합 효율이 향상한다.

또, 청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재의 발명소자로서, 상기 전하 수송성 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 상기 음극측을 향해, 거의 연속적으로농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광영역 내에서, 양극측에서 음극측으로의 방향(막두께 방향)에 있어서, 홀 수송능이 큰 영역과 전자 수송능이 큰 영역이 형성되게 되며, 전자와 홀의 재결합 효율이 증대한다.

또, 청구항 5의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자로서, 상기 전하 수송영역은, 전하 수송성 물질과 이 전하 수송성 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며, 상기 전하 수송성 물질은, 상기 전하 수송영역의 상기 음극측에서 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 발광영역 내에 있어서, 홀 수송능이 큰 영역과 전자 수송능이 큰 영역이 형성되게 되며, 전자와 홀의 재결합 효율이 증대한다. 또한, 상기 구성의 경우에는, 상기 전하 전송영역은 발광특성을 가지고, 발광영역을 겸비하는 것이다.

또, 청구항 6의 발명은, 청구항 1에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역은, 상기 발광에 기여하는 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광영역 내에서 캐리어 수송능이 다른 영역이 형성되므로, 전자와 홀의 재결합 효율이 더욱 증대하고, 발광효율을 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 7의 발명은, 청구항 1에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역 중의, 상기 발광에 기여하는 물질의 최대 농도를 나타내는 부분은, 상기 양극 및 상기 음극에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성과 같이, 발광에 기여하는 물질의 최대 농도를 나타내는 부분을 양전극에서 떨어진 구성으로 하는 것은, 상기 발광에 기여하는 물질이 상기 양극 또는 음극에 근접하고 있으면, 발광에 기여하는 물질이 발광하지 않고, 소멸하는 것이 있기 때문이다. 또한, 상기 발광에 기여하는 물질의 최대 농도를 나타내는 부분은, 양극과 음극과의 거의 중간에 위치하는 것이 좋다.

또, 청구항 8의 발명은, 청구항 5에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송영역은, 상기 전하 수송성 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 전하 수송성 물질이 존재하고 있는 영역과 존재하고 있지 않는 영역의 경계에서, 음극에서 주입되는 전자와 양극에서 주입되는 홀과의 재결합 효율이 더욱 증대하고, 발광효율을 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 9의 발명은, 청구항 5에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송영역 중의, 상기 전하 수송 물질의 최대 농도를 나타내는 부분은, 상기 양극 및 상기 음극에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 10의 발명은, 조명장치로서, 청구항 1에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광효율이 향상한 조명장치를 제공할 수 있다.

또, 청구항 11의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역은, 발광에 기여하는 물질과 이 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며, 상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향에 있어서, 상기 발광에 기여하는 물질의 농도는, 상기 발광영역의 거의 중앙에서 주변을 향해 거의 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 12의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광에 기여하는 물질을, 상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향으로 인접하여 복수 가지는 구성이며, 이 복수의 발광에 기여하는 물질의 발광색은 각각 다른 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 상기 복수의 발광에 기여하는 물질 사이의 경계 부근의 농도는 작으므로, 각 발광에 기여하는 물질이 서로 섞이지 않으며, 따라서, 혼색이 작고, 풀 컬러 표시성능에 우수한 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 13의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역은, 전하 수송성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 14의 발명은, 청구항 13에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송성 물질의 농도는, 상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향에 있어서, 상기 발광영역의 거의 중앙에서 주변을 향해 감소하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 15의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 음극측에서 상기 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성과 같이, 발광영역 내에서 발광에 기여하는 물질에 농도분포를 가지게 함으로써, 상기 홀과 상기 전자와의 재결합 영역을 집약할 수 있으므로, 전자와 홀과의 재결합 효율이 증대하고, 발광효율을 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 16의 발명은, 청구항 14에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송성 물질은, 상기 발광영역의 상기 음극측에서 상기 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 전자와 홀과의 재결합 효율이 더욱 증대하고, 발광효율을 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 17의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역은, 상기 발광에 기여하는 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 18의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광에 기여하는 물질을 함유하기 위한 매체가 전하 수송성능을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 19의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 발광에 기여하는 물질을 함유하기 위한 매체가, 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 20의 발명은, 청구항 11에 기재의 발광소자로서, 상기 매체가 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성과 같이, 상기 발광영역을 유기물, 보다 구체적으로 폴리머로 구성함으로써, 발광효율이 향상한 유기발광소자를 제공할 수 있다.

또, 청구항 21의 발명은, 표시장치로서, 청구항 11에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광효율이 향상한 표시장치를 제공할 수 있다.

또, 청구항 22의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 함유시켜 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법은, 상기 매체를 양극 또는 음극 상에 배치하는 공정과, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 함유시키는 공정을 가지므로, 미리 발광에 기여하는 물질을 함유시킨 매체를 양극 또는 음극 상에 배치하는 것이 곤란한 경우에는 유효한 방법이 될 수 있다.

또, 청구항 23의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 음극 상에 전하 수소성 물질을 함유하는 매체를 배치하는 배치공정과, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 함유시켜 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법과 같이, 상기 매체 중에 전화 수송성 물질을 함유시킴으로써, 전하의 주입 및 수송을 효율 좋게 행할 수 있는 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 24의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 25의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 음극 상에 전하 수송성 물질을 함유하는 매체를 배치하는 배치공정과, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 배치공정에서의 매체 중에 함유되어 있는 전하 수송성 물질의 전하와, 상기 함유공정에서의 전하 수송성 물질의 전하와는, 같거나 다르더라도 상관없다.

또, 청구항 26의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과, 상기 매체 중에 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 27의 발명은, 청구항 23에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 함유공정에서 상기 발광에 기여하는 물질을 상기 매체 중에 침투시킴으로써 함유시키는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 28의 발명은, 청구항 24에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 함유공정에서 상기 발광에 기여하는 물질 및 상기 전하 수송성 물질을 매체 중에 침투시킴으로써 함유시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법에 의해, 상기 발광에 기여하는 물질, 혹은 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 음극측, 혹은, 상기 음극측에서 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 지닌 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 29의 발명은, 청구항 23에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 함유공정에서 상기 발광에 기여하는 물질을 용매로 녹여 얻은 용매를, 상기 매체에 접촉시킴으로써 침투시키는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 30의 발명은, 청구항 24에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 함유공정에서 상기 발광에 기여하는 물질 및 상기 전하 수송성 물질을 용매로 녹여 얻어진 용액을, 상기 매체에 접촉시킴으로써 침투시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법에 의해서도, 상기 발광에 기여하는 물질, 혹은 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 음극측, 혹은, 상기 음극측에서 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 지닌 발광소자로 할 수 있다.

또, 청구항 31의 발명은, 청구항 27에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 함유공정에서 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 잉크젯법에 의해 침투시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법으로 함으로써, 발광에 기여하는 물질을 잉크젯법에 의해 매체 중에 침투시키므로, 매체의 전구체로서 점도가 큰 폴리머를 이용한 경우에는, 상기 폴리머 용액과 발광에 기여하는 물질을 잉크젯법에 의해 도포할 필요는 없다. 따라서, 잉크젯의 노즐이 막히는 일이 없고, 또 정밀하고 세밀한 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

< 제2의 발명군 >

본원 발명자들은, 종래, 유기층 전체에 확산되어 있는 발광분자를 어느 특정 영역에 집약함과 동시에, 유기층의 표면적을 증대시키는 것이 고분자계 유기발광소자의 고효율화로 이어진다는 생각에 근거하여, 다공질화 혹은 조면화된 유기층의 표면 또는 표면 근방에 발광분자를 분산시킴으로써, 고휘도 발광을 실현할 수 있고, 상기 과제를 해결하는데 이르렀다.

즉, 청구항 32의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역은 발광에 기여하는 물질을 포함하고, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에는, 상기 발광에 기여하는 물질을 특정의 영역에 집약하기 위한 집약화 수단을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

보다 구체적으로는, 청구항 33의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화되어 있으며, 상기 발광영역의 다공질화된 표면에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 34의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화되어 있으며, 상기 발광영역의 다공질화된 표면 근방에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 발광에 기여하는 물질을, 어느 특정영역, 구체적으로는, 다공질화된 발광영역의 표면 또는 표면 근방에 집약할 수 있고, 또, 발광에기여하는 물질이 존재하는 홀과 전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시키게 되므로, 고휘도 발광을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또, 청구항 35의 발명은, 청구항 33에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역의 다공질화된 표면에 전하 수송성 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 36의 발명은, 청구항 33에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역의 다공질화된 표면에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성으로 함으로써, 리크전류를 방지함과 동시에 홀 혹은 전자의 주입 및 수송을 효율 좋게 행할 수 있다. 또한 상기 평탄화층에 의해, 근접하는 양극 또는 음극과의 접합면을 평골(平滑)하게 유지할 수 있다.

또, 청구항 37의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자로서, 상기 전하 수송영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화된 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 전극(양극, 음극)에서 상기 전하 수송영역에 주입되는 전하의 주입효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 구성의 경우에는, 상기 전하 수송영역은, 발광특성을 가지는 영역이며, 발광영역의 특성을 겸비한 것이다.

또, 청구항 38의 발명은, 청구항 37에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송영역은, 홀 수송영역인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 39의 발명은, 청구항 37에 기재의 발광소자로서, 상기 저하 수송영역은, 전자 수송영역인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 40의 발명은, 청구항 33에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역이 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 41의 발명은, 청구항 33에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역이 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 42의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화되어 있으며, 상기 발광영역의 조면화된 표면에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 43의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서, 상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화되어 있으며, 상기 발광영역의 조면화된 표면 근방에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 발광에 기여하는 물질이 존재하는 홀과 전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시키게 되므로, 고휘도 발광을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또, 청구항 44의 발명은, 청구항 42에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역의 조면화된 표면에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 45의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는발광소자로서, 상기 전하 수송영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화된 구성인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 전극(양극, 음극)에서 상기 전하 수송영역에 주입되는 전하의 주입효율을 향상시킬 수 있다. 또, 조면화된 전하 수송영역 상에 발광영역이 배치되어 있는 경우에는, 상기 발광영역과 상기 전하 수송영역과의 접촉면적이 향상하므로, 양극에서 발광영역에 주입되는 홀의 주입효율이 향상한다.

또, 청구항 46의 발명은, 청구항 45에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송영역은, 홀 수송영역인 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 47의 발명은, 청구항 45에 기재의 발광소자로서, 상기 전하 수송영역은, 전자 수송영역인 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 48의 발명은, 청구항 42에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역이 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 49의 발명은, 청구항 42에 기재의 발광소자로서, 상기 발광영역이 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 50의 발명은, 표시장치로서, 청구항 33에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 51의 발명은, 조명장치로서, 청구항 33에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 한다.

상기 구성으로 함으로써, 발광효율이 향상한 표시장치나 조명장치를 제공할 수 있다.

또, 청구항 52의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법에 있어서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에, 상기 발광영역을 구성하기 위한 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 적어도 일부를 다공질화하는 다공질화 공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 53의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 다공질화하는 다공질화 공정과, 상기 매체의 다공질화된 표면에, 발광에 기여하는 물질을 배치하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 54의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 다공질화하는 다공질화 공정과, 상기 매체의 다공질화된 표면 근방에, 발광에 기여하는 물질을 함유하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 함유공정과, 상기 발광영역의 다공질화된 표면에 전하 수송성 물질을 배치하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법으로 함으로써, 발광에 기여하는 물질을 다공질화된 발광영역의 표면 또는 표면 근방에 집약할 수 있다. 또, 발광에 기여하는 물질이 존재하는 홀과전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시킬 수 있으므로, 고휘도 발광을 실현한 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 55의 발명은, 청구항 53에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 발광영역의 다공질화된 표면에, 전하 수송성 물질을 배치하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 56의 발명은, 청구항 53에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 발광영역 상에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 형성하는 평탄화층 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법과 같이, 발광영역의 상방에 평탄화층을 형성함으로써, 리크전류를 방지함과 동시에 홀 혹은 전자의 주입 및 수송을 효율 좋게 행할 수 있음과 동시에, 근접하는 양극 또는 음극과의 접합면을 평골하게 유지할 수 있는 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 57의 발명은, 청구항 53에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 배치공정은, 특정의 용매에 가용한 물질을 함유하는 매체를 배치하는 공정이며, 상기 다공질화 공정은, 상기 용매에 의해 상기 물질을 용출함으로써 다공질화를 행하는 공정인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 58의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 일부를 조면화하는 조면화 공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 59의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 조면화하는 조면화공정과, 상기 매체의 조표면에, 발광에 기여하는 물질을 배치하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 청구항 60의 발명은, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서, 상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과, 상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 조면화하는 조면화공정과, 상기 매체의 조표면 근방에, 발광에 기여하는 물질을 함유시켜, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법으로 함으로써, 상기 발광에 기여하는 물질을, 조면화된 발광영역의 표면 또는 표면 근방에 집약할 수 있고, 또, 발광에 기여하는 물질이 존재하는 홀과 전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시키게 되므로, 고휘도 발광을 실현하는 것이 가능한 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 61의 발명은, 청구항 59에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 발광영역 상에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 형성하는 평탄화층 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 방법으로 함으로써, 리크전류를 방지함과 동시에, 홀 혹은 전자의 주입및 수송을 효율 좋게 행할 수 있음과 동시에, 근접하는 양극 또는 음극과의 접합면을 평골하게 유지한 발광소자를 얻을 수 있다.

또, 청구항 62의 발명은, 청구항 59에 기재의 발광소자의 제조방법으로서, 상기 조면화공정은, 드라이 에칭에 의해 상기 발광영역을 조면화하는 공정인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 드라이 에칭에 의해, 용이하게 발광영역의 조면화를 행할 수 있다.

본 발명은, 평면광원이나 평판모양 디스플레이 등으로 사용되는 발광소자에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시형태 1-1에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 2는, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 구성을 나타내는 개략도이며, 도 2의 (a)는 유기발광소자의 개략 개념도, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 A-A선 화살표 단면도이다.

도 3은, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

도 4는, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 제조방법의 다른 예를 나타내는 개략 단념도이다.

도 5는, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 발광영역의 농도분포 대해 설명하기 위한 개략도이다.

도 6은, 본 발명의 실시형태 1-3에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 7은, 본 발명의 실시형태 1-4에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 8은, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 9는, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.

도 10은, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.

도 11은, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다.

도 12는, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다.

도 13은, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다.

도 14는, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다.

도 15는, 본 발명의 실시형태 2-1에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 16은, 본 발명의 실시형태 2-1에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

도 17은, 본 발명의 실시형태 2-1에 관한 유기발광소자의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.

도 18은, 본 발명의 실시형태 2-2에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 19는, 본 발명의 실시형태 2-2에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

도 20은, 본 발명의 실시형태 2-3에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

< 제1의 발명군에서의 실시형태 >

이하, 본 발명의 제1의 발명군에 대해서 도면에 기초하여 설명한다.

또한, 이하에 나타내는 실시형태(제2의 발명군에서도 동일함)에서는, 유기발광소자에 대해서 설명하지만, 상기 발명의 개념은, 유기발광소자 뿐만 아니라, 예컨대, 유기바인더에 무기발광체를 분산시켜 발광영역을 구성하는 무기발광소자 등에도 동일하게 적용할 수 있다.

[실시형태 1-1]

도 1에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(10)는, 기판(1) 상에 형성된 양극(2)과, 상기 양극(2)에 대향 배치된 음극(4)과, 상기 양극(2)과 상기 음극(4)과의 사이에 배치된 발광영역(3)을 구비한 구성이다.

상기 발광영역(3)은, 폴리머(3A)와, 발광에 기여하는 물질인 발광분자(3G)와, 전하 수송성 물질(3F)을 포함한 구성이다. 또한 도 1에서는, 한 종류의 발광분자에 대해서만 나타내고 있다.

또, 상기 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)은, 발광영역(3)의 막두께(양극(1)에서 음극(4)으로 향하는) 방향으로 농도분포가 있다. 즉, 발광영역(3) 내에서, 음극(4)에 가까운 쪽(도면 중에서 상측)에서는 발광분자(3G) 및 전하 수송재(3F)의 농도는 짙고, 양극(2)에 가까운 쪽(도면 중에서 하측)에서는 농도가묽다. 또, 바람직하게는, 발광영역(3)의 막두께 방향에 있어서, 상기 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)이 존재하지 않는 영역을 가지는 것이 좋다. 즉, 발광영역(3) 내에서, 양극(2)에 가까운 쪽에, 발광분자 및 전하 수송재가 존재하지 않고, 폴리머(3A)만이 존재하는 영역이 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)이 막두께 방향으로 농도분포가 있는 것으로 했지만, 발광영역(3) 내에서, 발광분자(3G)만이 막두께 방향으로 농도분포를 나타내고, 전하 수송성 물질(3F)은 막두께 방향으로 균일하게 분포해 있어도 좋다.

또, 발광영역(3)이 폴리머(3A)와 발광분자(3G)만으로 구성되고(전하 수송성 물질(3F)은 존재하지 않음), 발광분자(3G)가 막두께 방향으로 농도분포를 가지는 유기발광소자로 해도 좋다.

본 발명의 유기발광소자의 발광기구는, 이하와 같다. 즉, 도 1에 나타낸 유기발광소자(10)에서, 양극(2)에 플러스의, 음극(4)에 마이너스의 전압을 인가하면, 양극(2)에서 홀이, 음극(4)에서 전자가 발광영역(3)에 주입된다. 그리고, 주입된 홀은 음극(4)으로, 전자는 양극(2)으로 향해 흘러나간다. 발광영역(3) 중에서 홀과 전자가 재결합하며, 이것에 응답하여 발광영역(3) 중의 발광분자(3G)로부터 형광 혹은 인광이 발하게 된다.

여기서, 발광의 전류효율(주입된 전류에 대한 발광의 효율)을 결정하는 주된 요인으로서, 이하의 점을 들 수 있다.

(1) 주입전류에 대한 홀과 전자의 재결합 효율

(2) 재결합에 따른 발광분자의 여기자 생성효율

(3) 발광분자의 여기자로부터의 발광 양자효율

상기 중, (2)와 (3)에 대해서는, 거의 발광분자 그 자체의 성질로 결정되는 것이다.

한편, (1)의 홀과 전자의 재결합 효율에 대해서는, 홀과 전자의 밸런스에 가장 영향을 받는다. 즉, 홀과 전자의 밸런스가 나쁘면, 과잉 캐리어는 전극에서 주입되어도 발광영역 중에서 재결합되지 않고 반대측의 전극까지 도달해 버려, 발광에 기여하지 않는 쓸모 없는 전류가 된다.

그래서, 발광영역 중에서의 각 캐리어의 이동도를 높여주면, 홀과 전자에 밸런스 좋게 흘러, 발광효율도 향상한다. 구체적으로는, 홀의 이동도가 1 ×10^-7㎠/V·s 이상, 전자의 이동도가 5 ×10^-8㎠/V·s 이상인 것이 바람직하다.

또, 상기 한 발광기구로부터 생각하면, 발광영역 내의 막두께 방향에 있어서, 홀 수송능이 큰 영역과 전자 수송능이 큰 영역이 존재하는 경우, 구체적으로는 발광영역 내의 양극측이 홀 수송능이 크고, 음극측이 전자 수송능이 큰 경우, 각각 양극과 음극에서 주입된 홀과 전자는 상기 양(兩)영역의 계면 부근에서 국소적으로 재결합한다.

따라서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)이 막두께 방향으로 농도분포를 가짐으로써, 바람직하게는, 발광영역(3)의 막두께 방향에 있어서, 상기 발광분자(3G) 및 전하 수송성 물질(3F)이 존재하지 않는 영역을 가짐으로써, 발광영역(3) 내에서 캐리어 수송능이 다른 영역이 형성되므로, 상기 (1)의 재결합 효율이 더욱 증대하고, 발광효율도 향상한다.

[실시형태 1-2]

도 2에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(20)는, 기판(21) 상에 스트라이프 모양으로 형성된 양극(22)과, 이 양극(22) 상에 형성된 발광영역(23)과, 이 발광영역(23) 상에 상기 양극(22)과 직교하도록 스트라이프 모양으로 형성된 음극(24)을 구비한 단순 매트릭스형의 구성이다.

상기 기판(21)은, 본 발명의 유기발광소자(20)를 탄지(坦持) 가능한 것이라면 좋고, 유리 혹은 폴리카보네이트, 폴리메틸메타클리레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지필름 등의 투명기판 또는 실리콘 등의 불투명기판을 이용할 수 있다.

상기 양극(22) 및 상기 음극(24) 중에 적어도 한쪽은, 투명 혹은 반투명일 필요가 있으며, 그 어느 한쪽 혹은 양쪽의 전극을 통해 발광영역(23)에서의 발광을 외부로 추출한다.

상기 양극(22)으로서는, 통상, 인디움틴옥사이드(ITO), 산화주석 등의 투명전극을 이용하는 일이 많지만, Ni, Au, Pt, Pd 등의 금속전극을 이용해도 좋다. ITO막은 그 투명성을 향상시키고, 또는 저항율을 저하시키는 목적으로, 스퍼터, 일렉트론 빔증착, 이온 플레이팅 등의 성막방법이 채용되고 있다. 또, 막두께는 필요로 되는 시트 저항값과 가시광 투광율로 결정되지만, 유기발광소자에서는 비교적 구동전류 밀도가 높으므로, 시트 저항값을 작게하기 위해 1000Å 이상의 두께로 이용되는 일이 많다.

상기 음극(24)으로서는, Al, Ag, Au 등의 금속, MgAg 합금, AlLi 합금 등의 일함수가 낮은 금속과 비교적 일함수가 큰 안정한 금속의 합금, Li/Al, LiF/Al 등의 일함수가 낮은 금속과 일함수가 높은 금속의 적층전극 등을 이용할 수 있다. 이들 음극의 형성에는 증착법이나 스퍼터법이 바람직하다.

또한, 양극(22) 및 음극(24)은, 서로 직교한 스트라이프 모양의 전극이며, 선택된 양극 및 음극에 순방향으로 전압을 인가함으로써, 양전극의 교점의 발광영역이 인가전압에 따른 휘도로 발광한다.

또, 본 실시형태에서는, 밑에서부터 기판(21)/양극(22)/발광영역(23)/ 음극(24)의 순으로 적층되어 있지만, 반드시 이 순서로 적층할 필요는 없고, 밑에서부터 기판(21)/음극(24)/발광영역(23)/양극(22)의 순으로 해도 좋다.

또, 기판(21) 측의 전극, 즉 양극(22)만이 투명하고, 음극(24)이 불투명한 경우, 발광을 외부로 추출하기 위해서는 기판(21)도 투명기판일 필요가 있다.

다음에, 상기 발광영역(23)에 대해서 설명한다. 상기 발광영역(23)은, 폴리머(23A), 발광분자(적)(23R), 발광분자(녹)(23G), 발광분자(청)(23B)로 이루어진다. 폴리머(23A)는, 발광영역(23)의 면내방향으로 연속적으로 배치되어 있으며, 발광물질(23R·23G·23B)은, 상기 음극(24) 및 상기 양극(22)에 평행한 방향으로 인접하여 복수 배치되어 있다. 또, 상기 발광물질(23R·23G·23B)의 농도는, 각각, 상기 음극(24) 및 상기 양극(22)에 평행한 방향으로, 상기 발광영역의 거의 중앙에서 주변을 향해 거의 연속적으로 감소하는 분포를 가지고 있다.

다음에, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 제조방법에 대해서 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

(1) 먼저, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(21) 상에 스퍼터, 일렉트론 빔증착, 이온 플레이팅 등의 성막법에 의해, ITO 등으로 이루어지는 양극(22)을 형성한다.

(2) 다음에, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 양극(22)을 소망의 패턴(여기서는 스트라이프 모양)으로 패터닝한다. 예컨대, ITO 전극의 경우, 포토레지스트를 이용하여 통상의 포토리소그래피에 의해 패터닝한 후, 요우화수소 등으로 에칭을 행한다.

(3) 다음에, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상기 양극(22) 상에, 예컨대, 폴리-N-비닐칼바졸 등으로 이루어지는 폴리머(23A)를 성막한다. 성막은, 증착법, 스퍼터법, 도포법 등, 어느 방법을 이용해도 좋지만, 주로 도포법으로 행한다. 즉, 폴리-N-비닐칼바졸을 토루엔 혹은 클로로포룸 등의 용매로 녹인 용액을 이용하여 스핀코트법 등에 의해, 기판(1) 상에 도포한다. 상기 폴리머(3A)의 막두께는 특히 제한하지 않지만, 바람직하게는 약 500 ~ 3000Å 정도가 좋다.

(4) 다음에, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 상기 폴리머(23A)를 성막한후, 소망의 위치에 소망의 발광색을 가지는 발광분자를 침투시킨다. 구체적으로는, RGB 풀컬러 패널을 제작하는 경우, 먼저 적색의 발광분자(23R)를 용매로 녹인 용액을 잉크 헤드(27 …)를 이용하여 잉크젯법으로 토출하고, ITO로 이루어지는 스트라이프 모양 양극(22 …) 중, 적색용의 전극(2개 걸러) 상에 적하하고, 침투시킨다.

(5) 다음에, 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 동일하게 녹색의 발광분자(23G)의 용액을 잉크 헤드(27)를 이용하여 녹색용의 스트라이프 모양 양극(22) 상에 토출한다.

(6) 다음에, 도 3의 (f)에 나타내는 바와 같이, 청색의 발광분자(23B)의 용액을 동일하게, 청색용의 양극(22) 상에 토출한다. 또한, 적, 녹, 청의 발광분자의 적하 순으로 특히 제약은 없고, 어떠한 순서로 적하해도 좋다. 또, 발광분자를 적하한 후, 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 열처리함으로써, 발광분자(23R, 23G, 23B)의, 폴리머(23A)로의 침투가 촉진된다. 또한, 폴리머(23A)로의 침투를 촉진시키기 위해, 발광분자를 녹이는 용매로서, 폴리머(23A)가 가용한 액체를 이용하는 것이 바람직하다.

(7) 다음에, 도 3의 (g)에 나타내는 바와 같이, 스트라이프 모양 양극(22)과 직교하도록, 스트라이프 모양의 음극(24)을 형성한다. 성막은, 소망의 패턴을 형성한 증착마스크를 이용하여, 증착법 혹은 스퍼터법 등으로 행한다.

또한, 본 실시형태 1-2에서는, 폴리머에 발광분자를 침투시키게 했지만, 폴리머에 발광분자 및 전하 수송성 물질을 침투시켜도 좋다. 또, 전하 수송성 물질을 분산한 폴리머로 발광분자를 침투시켜도 좋다.

상기 방법에 의해, 발광분자(23R, 23G, 23B)를 잉크젯법으로 폴리머 중에 침투시키므로, 점도가 큰 폴리머 용액을 잉크젯법으로 도포할 필요는 없게 된다. 따라서, 잉크젯의 노즐이 막히는 일은 없고, 발광분자를 도포할 수 있으며, 그리고, 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 상기 제조방법에 의해 제작된 유기발광소자의 발광영역의 구성에 대해, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 발광영역의 농도분포에 대해 설명하기 위한 개략도이다.

즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 발광영역(23)의 면내방향(전극에 평행한 방향)에서는, 스트라이프 모양의 양극(22 …) 상에 각각 발광분자(적)(23R), 발광분자(녹)(23G), 발광분자(청)(23B)가 분산되어 있지만, 각 발광분자(23R·23G·23B)의 농도분포는 각 양극(22 …)의 거의 중앙 상방위치에서 최대가 되며, 각 양극(22)의 양측을 향함에 따라, 각 발광분자(23R·23G·23B)의 농도는 감소한다.

이와 같은 구성이므로, 각 발광분자(23R·23G·23B)의 각각의 경계 부근의 농도는 작으므로, 각 발광분자(23R·23G·23B)가 혼합되는 일은 없고, 혼색이 작으며, 풀컬러 표시성능에 우수한 것이다.

또한, 상기 폴리머(23A) 중에, 잉크젯(27 …)을 이용하여 잉크젯법으로 발광분자(23R·23G·23B)를 침투시키고 있으므로, 상기 발광분자(23R·23G·23B)는, 발광영역(23)의 음극(24)측 쪽이, 양극(22)측보다도 농도가 높게 된다.

따라서, 상기 실시형태 1-1과 마찬가지로, 본 실시형태 1-2의 유기발광소자는, 전자와 홀과의 재결합 효율이 증대하고, 발광효율이 향상한다.

도 4는, 본 발명의 실시형태 1-2에 관한 유기발광소자의 제조방법의 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.

도 4의 (c)까지는, 도 3의 경우와 같은 공정이며, 양극(2)이 형성된 기판(1) 상에 폴리머(3A)를 형성한다.

다음에, 발광분자(23R·23G·23B)를 폴리머(3A)에 이하의 방법으로 침투시킨다.

먼저, ITO로 이루어지는 스트라이프 모양 양극(2) 중, 적색용의 전극 상에만 개구부를 설치한 마스크(8)를 기판(1) 상에 설치한 후, 적색 발광분자를 용매로 녹인 용액을 이용하여, 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이 증기처리를 행한다. 이렇게 하여, 소망의 위치에 적색 발광분자(3R)를 침투시킨다.

이어서, 같은 방법으로, 도 4의 (e), (f)에 나타내는 바와 같이 녹색 발광분자(3G), 청색 발광분자(3B)를 침투시킨다. 또한, 적, 녹, 청의 발광분자의 증기처리의 순으로 특히 제약은 없으며, 어떠한 순번으로 행해도 좋다. 또, 발광분자의 증기처리 후, 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 열처리에 의해 발광분자(3B ~ 3D)의, 폴리머(3A)로의 침투가 촉진된다. 또한, 폴리머(3A)로의 침투를 촉진하기 위해, 발광분자를 녹이는 용매로서, 폴리머(3A)가 가용한 액체를 이용하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 도 3의 경우와 마찬가지로, 스트라이프 모양 양극(2)과 직교하도록, 스트라이프 모양의 음극(4)을 형성한다.

또한, 상기에서는 폴리머에 발광분자를 침투시키게 했지만, 폴리머에 발광분자 및 전하 수송재를 침투시켜도 좋다. 또, 전하 수송재를 분산한 폴리머에 발광분자를 침투시켜도 좋다.

또, 본 발명에 관한 유기발광소자의 제조방법의 다른 예는, 인쇄법으로, 발광분자를 폴리머 중에 침투시키는 방법이다.

즉, 도 4의 (d) ~ (f)에서, 발광분자(3R·3G·3B)를 증기처리에 의해 폴리머(3A)에 침투시키는 대신에, 발광분자의 용액을 오프세트 인쇄 혹은 스크린 인쇄법을 이용하여 폴리머(3A) 상에 도포하고, 침투시키는 것이다.

이 경우도, 상기와 같이, 발광분자의 인쇄 후에 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 발광분자를 녹이는 용매로서, 폴리머(3A)가 가용한 액체를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 폴리머에 발광분자를 침투시키는 대신에, 폴리머에 발광분자 및 전하 수송재를 침투시켜도 좋고, 전하 수송재를 분산한 폴리머에 발광분자를 침투시켜도 좋다.

[실시형태 1-3]

본 실시형태 1-3이 상기 실시형태 1-2와 다른점은, 발광영역(23) 중에 발광분자(23R·23G·23B) 이외에, 전하 수송성 물질(23E …)이 존재하는 것이다. 여기서, 폴리머(23A)와 전하 수송성 물질(23E)은, 발광영역(23)의 면내방향으로 연속적으로 배치되어 있다. 다시말하면, 전하 수송성 물질(23E)은, 폴리머(23A) 중에 균일하게 분산되어 있다. 발광분자(23R·23G·23B)에 대해서는, 상기 실시형태 1-2와 같으며, 각각의 스트라이프 모양의 양극(22 …) 상에 각각 분산되어 있다.

[실시형태 1-4]

도 7은, 본 발명의 실시형태 1-4에 관한 유기발명소자의 개략 단면도이다.

도 7에서, 도6과 다른점은, 전하 수송재(23E)가 발광영역(23)의 면내방향으로 연속적으로 배치되어 있지 않고, 발광분자(23R·23G·23B)와 같이, 면내방향으로 농도분포를 가지는 것이다. 즉, 발광분자(23R·23G·23B)의 농도가 큰 부분에 전하 수송성 물질(23E)도 고농도로 존재한다.

[실시형태 1-2 ~ 1-4에 관한 공통사항]

폴리머 재료로서는, 전하 수송성의 폴리머가 바람직하며, 그 중에서도 홀 수송성의 폴리머가 바람직하다. 홀 수송성의 폴리머는, 그 캐리어 이동도가 1 ×10^-7㎠/V·s 이상의 것이 바람직하며, 특히, 폴리-N-비닐칼바졸이 바람직하다.

홀 수송성 폴리머를 이용한 경우, 전하 수송재로서는, 전자 수송재를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 전자 수송재의 캐리어 이동도는, 5 ×10^-8㎠/V·s 이상의 것이 바람직하다. 특히, 옥사졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 피라진 유도체, 알다진 유도체, 퀴놀리놀 착제 및 그 유도체가 바람직하다. 또, 전자 수송재의 함유율은, 상기 폴리머에 비해 30 ~ 120 중량 %인 것이 바람직하다. 즉, 함유율이 30 중량 % 미만에서는 전자 수송능이 충분하지 않고, 120 중량 %보다 많으면 폴리머로의 분산성이 나쁘게 된다.

발광분자로서는, 홀·전자 재결합에 응답하여 발광을 나타내는 형광물질 혹은 인광물질을 이용하면 좋고, 특히 강한 형광 혹은 인광(燐光)을 나타내는 물질로서는, 시아닌 색소, 메롤시아닌 색소, 스티릴계 색소, 안트라센 유도체, 폴피린 유도체, 프탈로시아닌 유도체, 쿠마린, DCM, 나일렛 등의 색소 및 레이저 색소를 이용할 수 있다. 또, 발광분자로서는, 이 발광분자의 이온화 포텐셜이 상기 홀 수송성 폴리머의 이온화 포텐셜보다도 작고, 또 이 발광분자의 전자 친화력이 상기 전자 수송재의 전자 친화력보다도 큰 물질이 바람직하다.

[실시형태 1-5]

도 8 ~ 도 10은, 본 발명의 실시형태 1-5에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다. 도 8 ~ 도 10에 있어서, 25는 홀 주입층, 26은 전자 주입층, 23G는 발광분자, 23H는 홀 수송성 재료, 23I는 전자 수송성 재료이다.

상기 홀 주입층(25)은, 양극(22)에서 발광영역(23)으로의 홀 주입을 보조하는 목적으로 삽입된다. 홀 주입층(25)으로서는, 그 이온화 포텐셜(Ip(h))과, 상기 폴리머의 이온화 포텐셜(Ip(a)) 및 상기 양극의 이온화 포텐셜 혹은 일함수(Ip(a))와의 관계가, Ip(a) < Ip(h) < Ip(p)로 되는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 폴리아닐린 유도체, 폴리티오펜 유도체, 아모르퍼스카본 중, 적어도 한종류로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 전자 주입층(26)은, 음극(24)에서 발광영역(23)으로의 전자 주입을 보조하는 목적으로 삽입된다. 전자 주입층(26)으로서는, 그 전자 친화력 혹은 일함수가, 상기 음극의 일함수보다도 작은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 디리튬프탈로시아닌, 디소듐프탈로시아닌, 유기붕소착화합물 중 적어도 하나의 종류로 이루어지는 것이 바람직하다.

홀 수송재(23H)는, 홀 주입층과 마찬가지로 양극(22)에서 발광영역(23)으로의 홀 주입을 보조하는 목적으로 도입된다. 단 홀 주입층(25)과 다른 것은, 양극(22)과 발광영역(23)의 사이에 층으로서 삽입되는 것이 아니고, 발광영역 중에 직접 분산된다.

홀 수송재(23H)로서는, 그 이온화 포텐셜이, 상기 폴리머의 이온화 포텐셜보다도 작은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 홀 수송재의 함유율은, 상기 폴리머에 비해 10 ~ 120 중량 %인 것이 바람직하다. 즉, 10 중량 % 미만에서는 충분한 홀 주입을 할 수 없고, 120 중량 %보다 많으면 폴리머로의 분산성이 나쁘게 된다.

상기 홀 주입층(25), 전자 주입층(26), 홀 수송재(23H)의 도입에 의한 효과를 도면을 이용하여 설명한다. 도 11 ~ 도 14는, 본 발명에 관한 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다.

도 11은, 양극/발광영역(홀 수송성 폴리머 + 전자 수송재 + 발광분자(발광재))/음극의 구성의 유기발광소자, 도 12는, 양극/홀 주입층/발광영역(홀 수송성 폴리머 + 전자 수송재 + 발광분자)/음극 구성의 유기발광소자의 에너지 다이어그램 및 그 동작기구를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 유기발광소자에 전압을 인가한 경우, 양극에서 홀이, 음극에서 전자가 발광영역에 주입된다. 더욱 자세하게는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 양(兩)캐리어는 주입장벽보다 작은 물질, 즉 홀은 발광영역 중의 홀 수송성 폴리머에, 전자는 발광영역 중의 전자 수송재에 주입된다. 여기서, 양캐리어(홀 및 전자)의 주입장벽이 작을수록 주입은 용이해지고, 구동전압은 저하한다. 따라서 전류효율이 같더라도, 구동전압의 저감에 의해, 발광의 전력효율(투입전력에 대한 발광의 효율)을 향상시킬 수 있다. 그래서, 예컨대 이온화 포텐셜이 양극과 홀 수송성 폴리머의 사이에 있는 듯한 주입층을 삽입한 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이 홀 주입장벽은 완화되어 구동전압도 저감된다. 또한, 도 11에 나타내는 바와 같이 홀 주입장벽이 전자 주입장벽에 비해 큰 경우, 홀 주입장벽을 작게 함으로써, 홀 주입량과 전자 주입량의 밸런스가 좋게 되므로, 전술한 바와 같은 효과로 전류효율의 향상도 기대할 수 있다. 또, 도 13은 양극/발광영역(홀 수송성 폴리머 + 전자 수송재 + 발광분자)/전자 주입층/음극 구성의 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다. 홀 주입장벽과 마찬가지로, 전자 주입장벽에 대해서도, 음극에 비해 작은 전자 친화력을 가지는 전자 주입층을 삽입함으로써, 도 13에 나타내는 바와 같이 장벽을 작게 할 수 있고, 구동전압의 저감 및 발광효율을 향상할 수 있다. 한편, 도 14는 양극/발광영역(홀 수송성 폴리머 + 홀 수송재 + 전자 수송재 + 발광분자)/음극 구성의 유기발광소자의 에너지 다이어그램이다. 이 경우, 홀 수송재의 이온화 포텐셜이 홀 수송성 폴리머보다도 작으므로, 도면에 나타내는 바와 같이 홀은 양극에서 직접 발광영역 중의 홀 수송재에 주입되며, 홀 수송성 폴리머에 주입된 경우에 비해 주입장벽은 작게 된다. 따라서, 홀 주입층을 삽입한 경우와 마찬가지로, 구동전압을 저감할 수 있음과 동시에 전류효율의 향상도 기대할 수 있다.

물론, 상기 구성의 조합, 즉 홀 주입층 및 전자 주입층의 양방을 삽입, 혹은 발광영역을 홀 수송성 폴리머 + 홀 수송재 + 전자 수송재 + 발광분자로서, 더욱 전자 주입층을 삽입하는 혹은 발광영역의 막두께 방향으로 발광분자, 각 전하수송재의 농도분포를 가지는 등의 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태 1-1 ~ 1-5에서는, 단순한 매트릭스 방식의 유기발광소자의 예를 나타냈지만, 예컨대, 박막트랜지스터 상에 상기 구성의 발광소자를 형성하여, 액티브 매트릭스 방식의 디스플레이 패널로 해도 좋다.

다음에, 상기 실시형태에 기초하여 실험예에 대해, 더욱 자세하게 설명한다.

(실험예 1)

상기 실시형태 1-1에서 나타낸 도 3의 공정에 따라, 유기발광소자를 하기와 같이 제작했다.

즉, 기판(1)으로서, 두께 0.7㎜의 유리기판을 이용하고, 이 위에 양극(2)으로서, ITO를 스퍼터법으로 성막했다. 또한, ITO의 막두께는 약 1000Å, 시트저항은 15Ω/□로 하고, 포토리소그래피에 의해, 폭 300㎛의 스트라이프 모양으로 패터닝했다.

다음에, 상기 기판을 세정, 산소 플라즈마 처리한 후, 폴리머(3A)로서 폴리-N-비닐칼바졸(PVK)(분자량 약 28000)을 성막했다. PVK는 홀 수송성 폴리머이며, 그 캐리어 이동도는 약 2 ×10^-6㎠/V·s 이다. 성막은, PVK 300㎎을 토루엔 30㎖에 녹인 용액을 이용하여, 스핀코트법으로 행했다. 스핀코트법은, 스핀 상 이용하여 밀폐한 상태에서 500rpm·10초, 1000rpm·30초의 조건으로 행했다.

다음에, 핫 플레이트를 이용하여 110℃로 1분간 열처리를 행했다. PVK의 막두께는 약 1000Å이었다.

다음에, 시판의 잉크젯 프린터를 이용하여, 발광분자를 소망의 ITO 전극 상의 위치에 적하하여, 발광영역을 형성했다. 발광분자는, 적색용(3R)으로서 나일렛을, 녹색용(3G)으로서 쿠마린6을, 청색용(3B)으로서 쿠마린47을 이용했다. 각 발광분자는, 각각 1㎎을 클로로포룸 10㎖에 녹인 용액을 이용하여, 잉크 헤드(7)로부터 토출했다. 각 발광분자를 저하했을 때, 그때마다 핫 플레이트를 이용하여 110℃로 1분간 열처리를 행했다.

마지막으로, 음극(4)으로서 Li/Al 적층전극을 진공증착법으로 성막했다. 성막은, 진공도 약 5 ×10^-6Torr 하에서 행하며, 먼저 Li를 약 0.5Å/sec의 레이트로 10Å 증착한 후, Al을 약 30Å/sec로 1500Å 증착했다. 음극의 형상은, 증착 마스크에 의해, 양극(2)과 직교하는 스트라이프 모양으로 하고, 폭은 300㎛로 했다.

각 재료의 에너지 레벨에 대해서는, ITO의 이온화 포텐셜이 4.9eV, PVK의 이온화 포텐셜이 5.6eV, 전자 친화력이 2.0eV, 나일렛의 이온화 포텐셜이 5.3eV, 전자 친화력이 3.5eV, 쿠마린6의 이온화 포텐셜이 5.4eV, 전자 친화력이 2.9eV, 쿠마린47의 이온화 포텐셜이 5.4eV, 전자 친화력이 2.5eV이다. Li의 일함수가 2.9eV, Al의 일함수가 4.3eV이다.

또, 발광영역(3) 중의 발광분자의 농도분포를 조사하기 위해, 쿠마린6을 적하한 부분의 막두께 방향의 원소분석을 행한 결과, 쿠마린6에만 함유되는 유황의 량이 음극측에서 양극측으로 이동함에 따라 적어지고, 또한 양극 부근에서는 쿠마린6은 존재하지 않는 다는 것을 알았다.

이렇게 하여 제작한 유기발광소자에 있어서, 선택된 스트라이프 모양의 양극 및 음극 사이에 순방향으로 10V 정도의 전압을 인가하면, 양전극에 끼워진 부분(화소)이, 각각 발광분자에 대응한 색(나일렛 : 적, 쿠마린6 : 녹, 쿠마린47 : 청)으로 밝게 발광했다. 즉, 소망의 위치(화소)를 소망의 색으로 발광시키는 것이 가능한 단순한 매트릭스 디스플레이가 제작되었다.

또, 각 발광색의 전류효율(cd/A), 휘도 100 cd/㎡ 시의 구동전압, 및 휘도 100 cd/㎡ 시의 전력효율(1m/W)을 표1에 나타낸다.

(실험예 2)

실험예 1에 있어서, 폴리머(3A)로서 PVK를 성막하는 대신에, 2-(4-비페닐)-5-(4-tert 부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸(PBD)을 분산한 PVK를 성막했다. PBD는 전자 수송재이며, 그 캐리어 이동도는 약 2 ×10^-6㎠/V·s 이다. 또, 이온화 포텐셜은6.1eV, 전자 친화력은 2.4eV 이다. 성막은, PVK 300㎎ 및 PBD 180㎎을 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 이용하여, 실험예 1과 같은 조건에서 스핀코트법으로 행했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 3)

실험예 1에 있어서, 발광분자를 적하하는 대신에 각 발광분자와 PBD(전자 수송재)의 혼합용액을 적하했다.

즉, 1㎎의 나일렛 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린6 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린47 + PBD 100㎎을 각각 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 잉크젯법으로, PVK 상에 적하했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 4)

실험예 1에 있어서, 양극과 발광영역의 사이에 홀 주입층을 삽입했다.

즉, 도 8에 나타내는 소자구성으로 했다. 홀 주입층으로서는, 시판의 폴리티오펜 유도체를 이용하여, PVK를 성막하기 전에 스핀코트법으로 성막하고, 막두께는 150Å으로 했다. 여기서 사용한 폴리티오펜 유도체의 이온화 포텐셜은, 5.3eV 이다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 5)

실험예 4의 홀 주입층으로서, 폴리티오펜 유도체 대신에 상기 폴리티오펜 유도체와 같은 이온화 포텐셜을 나타내는 시판의 폴리아닐린 유도체를 이용했다. 폴리아닐린 유도체의 성막은 실험예 2와 동일하게 행하며, 막두께는 150Å으로 했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 6)

실험예 4의 홀 주입층으로서, 폴리티오펜 유도체 대신에 아모르퍼카본을 이용했다. 아모르퍼카본은, 스퍼터법에 의해 형성하고, 막두께는 100Å으로 했다. 아모르퍼카본의 이온화 포텐셜은 5.2eV 이다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 7)

실험예 1에 있어서, 발광영역과 음극의 사이에 저자 주입층을 삽입했다. 즉, 도 9에 나타내는 소자구성으로 했다. 전자 주입층으로서는, 디리튬프탈로시아닌을 이용하여, PVK 상에 각 발광분자를 적하한 후, 진공증착법으로 성막했다. 또한 이어서 음극으로서 Al을 성막했다. 전자 주입층 및 음극의 형성은, 디리튬프탈로시아닌을 약 0.3Å/sec의 레이트로 10Å 성막한 후, Al을 약 30Å/sec로 1500Å 성막했다. 디리튬프탈로시아닌의 전자 친화력은 3.0eV 이다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 8)

실험예 7의 전자 주입층으로서, 디리튬프탈로시아닌 대신에 이것과 같은 전자 친화력을 나타내는 디소듐프탈로시아닌을 이용했다. 디소듐프탈로시아닌의 성막은 실험예 7과 동일하게 행하며, 막두께는 10Å으로 했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 9)

실험예 7의 전자 주입층으로서, 디리튬프탈로시아닌 대신에 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼을 이용했다. 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼의 의 전자 친화력은 2.3eV 이다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 10)

실험예 3에 있어서, 폴리머(3A)로서 PVK를 성막하는 대신에 홀 수송재로서 N, N'-디페닐-N, N'-비스(3-메틸페닐)-1, 1'-비페닐-4, 4'-디아민(TPD)을 분산한 PVK를 성막했다. 즉, 도 10에 나타내는 소자를 제작했다. TPD의 이온화 포텐셜은 5.4eV 이다. 성막은, PVK 300㎎ 및 PBD 180㎎을 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 이용하여, 실험예 1과 같은 조건에서 스핀코트법으로 행했다. 성막 후는, 실험예(3)와 동일하게 각 발광분자와 PBD의 혼합용액을 적하했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 11)

도 4의 공정에 따라, 유기발광소자를 제작했다. 도 4의 (c)까지의 공정을 실험예 1과 동일하게 행한 후, 각 발광분자를 증기처리에 의해 폴리머(3A)에 침투시켜, 발광영역을 형성했다. 발광분자는, 실험예 1과 동일하게, 나일렛, 쿠마린6, 쿠마린47을 이용했다. 증기처리는 이하와 같이 행했다. 즉, 먼저, ITO로 이루어지는스트라이프 모양 양극(2) 중, 적색용의 전극 상에만 개구부를 설치한 마스크를 기판 상에 설치한 후, 10㎎의 나일렛을 토루엔 10㎖로 녹인 용액을 가열하여 발생하는 증기에 쬐었다. 또한, 핫 플레이트에 의해, 110℃로 1분간 열처리를 행했다. 이렇게 하여, 소망의 위치에 나일렛을 침투시켰다. 이어서, 녹색용의 전극 상에 개구부가 오도록 마스크를 이동하고, 10㎎의 쿠마린6을 토루엔 10㎖로 녹인 용액을 가열하여 발생하는 증기에 쬐이고, 110℃·1분간 열처리했다. 이어서 동일하게 마스크를 이동한 후, 10㎖로의 쿠마린47을 토루엔 10㎖로 녹인 용액을 이용하여 증기처리하고, 110℃·1분간 열처리했다. 마지막으로, 음극(24)으로서 Li/Al 적층전극을 실험예 1과 동일하게 진공증착법으로 성막했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 12)

실험예 11에 있어서, 폴리머(3A)로서 PVK를 성막하는 대신에, 2-(4-비페닐)-5-(4-tert 부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸(PBD)을 분산한 PVK를 성막했다. 성막은, PVK 300㎎ 및 PBD 180㎎을 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 이용하여, 실험예 1과 같은 조건에서 스핀코트법으로 행했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 13)

실험예 11에 있어서, 발광분자의 증기처리를 행하는 대신에 각 발광분자와 PBD의 혼합용액을 이용하여 증기처리를 행했다. 즉, 1㎎의 나일렛 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린6 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린47 + PBD 100㎎을 각각 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 이용하여, PVK 상에 증기처리를 행했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 14)

실험예 1에 있어서, 발광분자를 적하하는 대신에 인쇄법으로 발광분자를 침투시킨다. 실험예 1과 같은 공정으로 기판 상에 PVK를 성막한 후, 나일렛 1㎎을 토루엔 10㎖로 녹인 용액을 이용하여, 소망의 ITO 전극 상에 스크린 인쇄법으로 도포하고, 핫 플레이트에 의해 10℃로 1분간 열처리했다. 동일하게 쿠마린6, 쿠마린47 각각 1㎎을 토루엔 10㎖로 녹인 용액을 이용하여, 소망의 ITO 전극 상에 스크린 인쇄법으로 도포하고, 핫 플레이트에 의해 110℃로 1분간 처리했다. 마지막으로, 음극(24)으로서 Li/Al 적층전극을 실험예 1과 동일하게 진공증착법으로 성막했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 15)

실험예 14에 있어서, 폴리머(3A)로서 PVK를 성막하는 대신에, 2-(4-비페닐)-5-(4-tert 부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸(PBD)을 분산한 PVK를 성막했다. 성막은, PVK 300㎎ 및 PBD 180㎎을 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을 이용하여, 실험예 1과 같은 조건에서 스핀코트법으로 행했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

(실험예 16)

실험예 14에 있어서, 발광분자의 스크린 인쇄를 행하는 대신에, 각 발광분자와 PBD의 혼합용액을 이용하여 스크린 인쇄를 행했다. 즉, 1㎎의 나일렛 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린6 + PBD 100㎎, 1㎎의 쿠마린47 + PBD 100㎎을 각각 토루엔과 클로로포룸 1 : 1의 혼합용매 30㎖로 녹인 용액을, PVK 상에 스크린 인쇄법으로 도포했다.

이 소자의 특성을 (표 1)에 나타낸다.

< 제2의 발명군에서의 실시형태 >

제 2의 발명군의 발광소자는, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지고, 상기 발광영역은 발광에 기여하는 물질을 포함하며, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에는, 상기 발광에 기여하는 물질을 특정의 영역으로 집약하기 위한 집약화 수단을 가지는 것을 특징으로 하고 있다. 보다 구체적으로는, 양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지고, 상기 발광영역은 발광에 기여하는 물질을 포함하며, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에 다공질화 혹은 조면화된 영역을 가지고, 이 다공질화된 영역의 표면 또는 표면 근방에, 상기 발광에 기여하는 물질을 배치하고 있다.

상기와 같이, 다공질화 혹은 조면화된 영역을 가짐으로써, 발광에 기여하는 물질을 어느 특정영역(다공질화 혹은 조면화된 영역의 표면 또는 표면 근방)에 집약하고, 발광에 기여하는 물질이 존재하는 홀과 전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시키게 되므로, 고휘도 발광을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또, 상기 구성의 발광소자를 표시장치나 조명장치에 적용함으로써, 고휘도 성능을 가지는 표시장치나 조명장치를 실현할 수 있다.

이하에 나타내는 실시형태 2-1에서는, 발광영역을 다공질화한 발광소자의 구성, 실시형태 2-2에서는, 발광영역을 조면화한 구성, 또 실시형태 2-3에서는, 전하수송영역을 다공질화 혹은 조면화한 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.

[실시형태 2-1]

도 15에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(100)는, 기판(도시하지 않음) 상에 형성된 양극(105)과, 상기 양극(105)에 대향 배치된 음극(101)과, 상기 양극(105)과 상기 음극(101)과의 사이에 배치된 발광영역(109)과, 상기 음극(101)과 상기 발광영역(109)과의 사이에 배치된 평탄화층(102)을 구비한 구성이다.

상기 발광영역(109)은, 상기 음극(101)측이 다공질화된 유기층(104)과, 이 유기층(104)의 다공질화된 표면에 배치된 발광분자(103 …)를 구비하고 있다.

또한, 상기 유기층(104) 상에는, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층(102)이 형성되며, 이 평탄화층(102) 상에 음극(101)이 적층되어 있다.

상기 구성과 같이, 발광분자(103 …)를, 다공질화에 의해 표면적을 증대시킨 유기층(104)의 표면 상에 집약함과 동시에, 발광분자(103 …)가 존재하는 홀과 전자의 재결합 영역을 다공질화하고, 표면적을 증대시킴으로써, 고휘도 발광을 실현할 수 있다. 또, 상기 다공질화된 유기층(104)의 표면에 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층(102)을 설치함으로써, 근접하는 전극(음극(101))과의 접합면을 평골하게 유지하고, 리크전류를 방지함과 동시에 홀 혹은 전자의 주입 및 수송을 효율좋게 행할 수 있다.

또한, 상기 유기층(104)의 다공질 내부에 전하 수송성 물질을 충전하는 것에 의해서도, 홀 혹은 전자의 주입 및 수송을 효율좋게 행할 수 있다.

상기 발광분자(103)로서는, 쿠마린6이나 DCM, 페녹사존9 라고 하는 레이저 색소와 같은 양자효율이 1에 가까운 색소가 바람직하다. 이외에 나프탈렌, 안트라젠, 피렌, 나프타센 등의 축합환 및 그 유도체도 바람직하고, 예컨대, 루우브렌도 양자효율은 1에 가까우며 유능한 발광재료 이다. 또, 상기 Alq나 그 유도체, 베리륨벤조퀴놀린 등의 금속착체도 바람직하다.

상기 유기층(104)의 다공질화된 내부에 충전하는 혹은 상기 평탄화층(102)을 구성하는 전하 수송성 물질은, 다공질화되는 유기층(104)이 수송하는 전하와는 역극성의 전하를 수송할 필요가 있다.

또, 다공질화되는 유기층(104)이 홀 수송성 유기층으로서 형성된 경우에는, 상기 전하 수송성 물질로서 전자 수송재료가 선택되고, 반대로, 전자 수송성 유기층으로서 형성된 경우에는, 상기 전하 수송성 물질로서 홀 수송재료가 선택된다.

전자 수송재료로서는, 다공질 내부에 들어가기 쉬운 저분자계 재료가 바람직하고, Alq, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노레이트) 알루미늄 등의 금속착체, 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H 피라졸-1-일) 피라자볼 등의 전자 부족화합물, 3-(2'-벤조티아졸)-7-디에틸아미녹마린 등이 바람직하다. 또, 바소크프로인, 트리아졸 유도체 등의 홀 블럭기능을 가지는 재료도 바람직하다.

또, 홀 수송재료로서는, 트리페닐아민을 기본 골격으로 가지는 유도체가 바람직하다. 예컨대, 일본 특개평 7-126615호 공보 기재의 테트라페닐벤지딘 화합물, 트리페닐아민 3량체, 벤지딘 2량체, 일본 특개평 8-48656호 공보 기재의 여러가지의 트리페닐디아민 유도체, 일본 특개평 7-65958호 공보 기재의 MTPD(통상 TPD)가바람직하다.

또, 다공질 내부에 충전하는 경우에는 전하 주입재료로 치환하는 것도 가능하다.

전자 주입재료로서는, 일본 특원평 11-214712호 공보 기재의 디리튬프탈로시아닌, 디소듐프탈로시아닌, 마그네슘포루핀, 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼 등이 바람직하다. 홀 주입재료로서는, 동(銅)프탈로시아닌, 5, 10, 15, 20-테트라페닐-21H, 23H-포루핀동(銅) 등이 바람직하다(또한, 후술하는 실시형태 2-2에 있어서, 조면화된 표면을 평골화하여 10㎚ 정도로 하는 경우에도, 전하 주입재료로 치환할 수도 있다).

다공질 내부에 충전하는 재료는, 상기 저분자재료 외, 고분자 재료도 선택할 수 있지만, 도포만으로는 충분히 충전할 수 없을 염려가 있으므로, 도포후, 유리 전이점 정도의 열처리 등, 세밀한 부분에 침투시키는 수단을 시행할 필요가 있다(또한, 후술하는 실시형태 2-2에 있어서, 조면화된 표면을 충전하는 경우에도, 고분자 재료를 선택할 수 있다).

상기 유기층(104)을 구성하는 재료로서는, 다공질화를 고려하면 유기고분자가 바람직하다. 특히 다공질화하는 경우는 웨트 에칭처리되는 것으로부터 고분자계 유기화합물이 선택된다(또한, 후술하는 실시형태 2-2에 있어서, 조면화된 표면을 충전하는 경우에도, 유기고분자가 바람직하다).

유기층을 구성하는 유기고분자로서는, 폴리-P-페닐렌비닐렌(PPV), 폴리비닐칼바졸(PVK), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리플루오린 등과 그 유도체 등, 범용적인 재료를 이용할 수 있다. 또한, 전하 수송특성을 향상시키는 것을 목적으로서, 전자 수송재료나 홀 수송재료를 혼합해도 좋고, 전술한 바와 같은 범용적인 재료를 이용할 수 있다.

유기층의 막두께는, 10 ~ 1000㎚로 하는 것이 바람직하다. 다공질화되는 영역은 유기층 전체의 두께에 대해 1/3 정도 이내가 바람직하고, 특히 5 ~ 50㎚가 바람직하다. 즉, 유기층의 막두께를 10㎚ 이하로 얇게 하면, 전압을 인가했을 때에 쇼트해 버리고, 1000㎚이상으로 하면, 인가전압이 높게 되며, 발광효율도 저하하여 버리기 때문이다. 또, 다공질화되는 영역이 유기층 전체의 1/3 정도 혹은 50㎚ 이상이 되면, 유기층의 밀도가 저하하기 때문에, 전하 수송성능이 저하하거나, 막의 강직성이나 기판과의 밀착성이 약해진다. 또, 다공질화 영역이 5㎚ 이하에서는 상기한 바와 같은 효과가 나타나기 어렵다.(또한, 후술하는 실시형태 2-2에 있어서, 조면화되는 영역도 상기와 같다). 도포형의 유기층에 있어서는, 전하의 주입 및 수송의 관점에서 먼저 균일한 막을 성막할 필요가 있다. 유기고분자막은 미크론으로 본 경우는 소(疎)이지만, 여기서 말하는 균일한 막이란 매크로로 본 경우의 것을 말하며, 성막된 표면은 적어도 표면 거칠기 5㎚ 이내로 억제할 필요가 있다. 유기고분자막의 다공질화 혹은 조면화란, 그 균일하게 성막된 막의 표면 거칠기를 더욱 증가시키는 것이다.

다음에, 유기발광소자의 제조방법에 대해서, 도 16을 이용하여 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시형태 2-1에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

(1) 먼저, 도 16의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(106) 상에 양극(105)을 형성했다(양극형성공정).

(2) 다음에, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 상기 기판(106) 상에 매체(104')를 배치했다. 또한, 상기 매체(104')란, 유기고분자와, 다공질화를 위한 용출가능한 유기재료와의 2종류를 용매로 녹여 얻어진 용액을 도포하여 얻은 도포막을 의미한다(매체배치공정).

(3) 다음에, 도 16의(c)에 나타내는 바와 같이, 상기 매체(104')를 가열 건조 혹은 풍건(風乾) 등에 의해 건조시키고, 상기 유기고분자는 불용으로 상기 유기재료만이 가용한 용매에 의해, 상기 매체(104')를 처리함으로써, 유기재료만을 용출했다. 그리고, 유기재료가 존재하고 있는 부분을 공동화하는 것에 의해 유기고분자층의 다공질화를 행하여, 유기층(104)을 형성했다(다공질화공정).

또한, 상기 다공질화 공정에 있어서, 유기층(104)이 적어도 일부, 보다 구체적으로는, 상기 유기층(104)의 양극측(105) 혹은 음극측(101) 중 적어도 한쪽을 다공질하면 좋다.

(4) 다음에, 도 16의(d)에 나타내는 바와 같이, 상기 유기층(104) 상에, 발광분자(103 …)를 분산 배치했다(발광분자 배치공정).

(5) 다음에, 도 16의 (e)에 나타내는 바와 같이, 상기 유기층(104) 상에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층(102)을 형성했다(평탄화층 형성공정).

(6) 그리고, 도 16의 (f)에 나타내는 바와 같이, 상기 평탄화층(102) 상에 음극(101)을 형성했다(음극형성공정).

또한, 유기층(104)의 다공질화의 방법으로서는, 상기의 방법과 같은 용해도의 차를 이용하는 방법에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 자외선 조사에 따라 유기 고분자를 경화시킴으로써 불용화하는 방법이나, 가열처리에 의해 경화시켜, 불용화하는 방법 등이 있다.

또, 유기 고분자와 함께 혼합하는 유기재료의 비율은 10 ~ 50%가 바람직하다. 왜냐하면, 유기재료의 비율이 10%보다도 적은 경우, 막(유기층)을 충분히 다공질화할 수 없고, 50%보다도 많은 경우, 막의 밀도가 저하하므로, 막 전체의 전하 수송성능이 저하하거나, 강직성이나 기판과의 밀착성이 약해지기 때문이다. 또한, 상기 유기재료의 비율은 20 ~ 30%가 바람직하다.

또, 선택되는 유기재료는 유기 고분자 외에, 용매의 선택이 넓어지도록 저분자량화한 올리고머 등을 사용할 수 있다.

발광분자의 분산에 대해서는 증착방법이 바람직하다. 또, 용액상으로 하여 증기처리하는 것도 가능하다. 다공질화 유기층의 내부에 침투시키는 방법으로서도, 발광분자 분산 후, 증기처리를 행하는 것이 바람직하다(또한, 후술하는 실시형태 2-2에 있어서도, 발광분자 분산 후, 증기처리를 행하는 것이 바람직하다).

유기발광소자는, 적어도 한쪽의 전극을 투명 내지 반투명으로 함으로써, 면발광을 추출하는 것이 가능하게 된다. 통상, 정공주입 전극으로서의 양극에는 ITO(인듐주석 산화물)막을 이용하는 일이 많다. 그 외에, 산화주석, Ni, Au, Pt, Pd 등을 들 수 있다. ITO막은 그 투명성을 향상시키고, 혹은 저항율을 저하시키는 목적으로, 스퍼터, 일렉트론 빔증착, 이온 플레이팅 등의 성막방법이 채용되고 있다.

또, 성막은 필요로 되는 시트저항 값과 가시광 투과율로부터 결정되지만, 유기발광소자에서는 비교적 구동전류 밀도가 높으므로, 시트저항 값을 작게 하기 위해 100㎚ 이상의 두께로 이용되는 일이 많다.

전자주입 전극으로서의 음극에는, Tang들의 제안한 MgAg 합금 혹은 AlLi 합금 등, 일함수가 낮고 전자주입 장벽이 낮은 금속과, 비교적 일함수가 크고 안정한 금속과의 합금이 이용되는 일이 많다. 또, 일함수가 낮은 금속을 유기층쪽에 성막하고, 이 저(低)일함수 금속을 보호하는 목적으로, 일함수가 큰 금속을 두껍게 적층해도 좋고, Li/Al, LiF/Al과 같은 적층전극을 이용할 수 있다. 이들 음극의 형성에는 증착법이나 스퍼터법이 바람직하다. 또, 디리듐프탈로시아닌, 디소듐프탈로시아닌, 마그네슘 포루핀, 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼 등의 전자 주입재료를 이용한 경우에는, 일함수가 크고 안정한 금속만으로 전극을 구성할 수 있으므로, 산화 등의 반응을 받기 어렵고, 수명특성을 향상할 수 있다.

기판은, 상술한 박막을 적층한 유기발광소자를 담지할 수 있는 것이라면 좋고, 또, 유기층 내에 생긴 발광을 추출하도록 투명 내지 반투명의 재료이면 좋고, 코닝1737 등의 유리, 혹은 폴리에스테르 그 이외의 수지필름 등을 이용한다.

또, 도 17은, 본 발명의 실시형태 2-1에 관한 유기발광소자의 변형예를 나타내는 개략 단면도이다.

도 17에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(107)는, 유기층(104)의 다공질화된 표면 근방에, 발광에 기여하는 물질인 발광분자(103 …)를 침투시킨 구성이다, 또한, 유기층(104)의 다공질화된 표면 근방에 발광분자(103 …)를 침투시키는 방법으로서는, 증기처리에 의해 행할 수 있다.

이와 같은 구성으로 하는 것에 의해서도, 발광분자(103 …)를, 다공질화된 유기층(104)의 표면 근방에 집약할 수 있고, 또, 발광에 기여하는 물질이 존재하는 홀과 전자와의 재결합 영역의 표면적을 증대시키는 것이 되므로, 고휘도 발광을 실현하는 것이 가능하게 된다. 또, 상기 발광분자는, 유기층(104)의 표면 및 표면 근방의 양방에 배치되어 있어도 좋다.

(실험예 2-1)

실험예 2-1은, 상기 실시형태 2-1의 유기발광소자의 구체예를 나타내는 것이다. 이하에 설명한다.

폴리비닐칼바졸과 저중합도의 부티랄수지(세키스이카가쿠고우교 주식회사 제, 에스렉크B, 품번BL-S)를 중량비 80 : 20의 비율로 토루엔으로 용해하여 용액을 얻었다.

다음에, 상기 용액을, ITO를 성막한 유리기판 상에 스핀코트하여, 막두께 100㎚의 유기층을 얻었다.

유기층을 형성한 ITO 기판을 N, N-디메틸포름아미드 중에 침적하고, 부티랄수지(에스렉크B)만을 용해 제거한 후, 200℃의 가열 건조를 행하여, 다공질화 유기층을 얻었다.

진공조 내에서 실온까지 되돌린 후, 발광분자로서 레이저 색소 쿠마린6을 0.01㎚/s의 증착속도로 10초간 저항가열에 의한 진공증작법으로 분산했다.

이어서, 전자주입 재료로서 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼을 0.1㎚/s의 증착속도로 1분간 증착했다.

마지막으로, Al전극을 1㎚/s의 증착속도로 막두께 약 100㎚로 형성하고, 유기발광소자를 얻었다.

이 소자의 단면을 SEM으로 관찰한 결과, 직경 3 ~ 6㎚정도의 다공질막이 형성되어, 다공질 부분을 전자주입 재료가 충전되어 있는 것을 확인했다. 이 소자에 직류전압을 인가하여 평가한 결과, 쿠마린6의 색소발광이 얻어져, 표 2에 나타내는 바와 같이, 전류효율은 8.0cd/A로 , 안정하게 비추어졌다.

(실험예 2-2)

실험예 2-2의 유기발광소자는, 실험예 2-1의 전자주입 재료의 증착에 있어서, 다공질 내를 충전하는 대신에 평탄화층을 설치하는 것을 목적으로 하여, 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼을 0.01㎚/s의 증착속도로 2분간 증착하여 평탄화층을 얻었다. 그 이외는, 실험예 2-1과 동일하게 하여 제작했다.

이 소자의 단면을 SEM으로 관찰한 결과, 직경 3 ~ 6㎚ 정도의 다공질막 상에, 평탄화층이 형성되어 있는 것을 확인했다. 이 소자에 직류전압을 인가하여 평가한 결과, 쿠마린6의 녹색발광이 얻어졌다. 또, 표 2에 나타내는 바와 같이, 전류효율은 8.2cd/A로 안정하게 비추어졌다.

(실험예 2-4)

실험예 2-4는, 상기 실험예 2-1, 2-2와의 비교하기 위한 것(유기층의 다공질화를 이루고 있지 않은 구성)이다.

즉, 폴리비닐칼바졸과, 전자 수송재료로서 2-(4-비페닐)-5-(4-t-부틸페닐)-1, 3, 4-옥사디아졸과, 발광분자료로서 쿠마린6을 중량비 100 : 40 : 0.2의 비율로 토루엔 : THF = 1 : 1 혼합용매 중에 용해하여 용액을 얻었다.

그 후, 상기 용액을, ITO를 성막한 유리기판 상에 스피너로 도포하고, 막두께 100㎚의 유기층을 형성했다.

이 위에 전자주입 전극으로서 1㎚의 Li와 Al로 이루어지는 음극을 100㎚ 형성하여 유기발광소자를 얻었다.

이 소자에 직류전압을 인가하여 평가한 결과, 쿠마린6의 녹색발광이 얻어지며, 표 2에 나타내는 바와 같이, 전류효율은 3.2cd/A이었다.

이와 같이, 유기층을 다공질화한 유기발광소자는, 다공질화하지 않는 경우에 비교하여, 비약적으로 전류효율이 향상했다.

[실시형태 2-2]

본 실시형태 2-2는, 발광영역을 조면화한 구성의 유기발광조사에 관한 것이다. 도 18은, 본 발명의 실시형태 2-2에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(110)는, 양극(105)과, 상기 양극(105)에 대향 배치된 음극(101)과, 상기 양극(105)과 상기 음극(101)과의 사이에 배치된 발광영역(113)과, 상기 음극(101)과 상기 발광영역(113)과의 사이에 배치된 평탄화층(102)을 구비한 구성이다.

상기 발광영역(113)은, 상기 음극(101)측이 조면화된 유기층(120)과, 이 유기층(120)의 조면화된 표면에 배치된 발광분자(103 …)를 구비하고 있다.

또한, 상기 유기층(120) 상에는, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층(102)이 형성되며, 이 평탄화층(102) 상에 음극(101)이 적층되어 있다.

상기 구성과 같이, 발광분자(103 …)를 조면화에 의해 표면적을 증대시킨 발광영역(113)(유기층(120) 표면)에 집약함과 동시에, 발광분자(103 …)가 존재하는 홀과 전자의 재결합 영역을 조면화하고, 표면적을 증대시킴으로써, 고휘도 발광을 실현할 수 있다. 또한, 상기 실시형태 2-1의 경우와 마찬가지로, 유기층의 표면 근방에 발광분자를 침투시킨 구성으로 해도 좋고, 유기층의 표면 및 표면 근방의 양쪽에 발광분자를 배치해도 좋다.

다음에, 유기발광소자의 제조방법에 대해 도 19를 이용하여 설명한다. 도 19는, 본 발명의 실시형태 2-2에 관한 유기발광소자의 제조방법을 나타내는 개략 단면도이다.

(1) 상기 실시형태 2-1에서 나타낸 제조방법의 공정(1)과 같이, 기판(106) 상에 양극(105)을 형성했다(도 19의 (a)).

(2) 다음에, 상기 양극(105) 상에 유기층을 형성하는 유기 고분자에 의해 매체인 도포막(120')을 형성했다(도 19의 (b)).

(3) 다음에, 상기 도포막(120')을 산소가스를 도입하거나 액티브 이온 에칭(RIE) 등에 의해, 드라이 에칭을 행하여, 도포막(120') 표면을 조면화하고, 유기층(120)을 형성했다(도 19의 (c)).

(4) 다음에, 상기 유기층(120)의 조면화한 표면상에, 발광분자(103)를 분산 배치시켰다(도 19의 (d)). 또한, 상기 드라이 에칭은, 바렐형, 평행평판형 등의 범용적인 형식으로 행해도 좋고, 또 유기층의 상태에 따라서는 Ar가스 등도 동시에 도입해도 좋다.

(5) 다음에, 상기 유기층(120) 상에, 상기 실시형태 2-1과 동일하게 하여, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층(102)을 형성했다(도 19의 (e)).

(6) 다음에, 상기 평탄화층(102) 상에 음극(101)을 형성했다(도 19의 (f)).

(실험예 2-3)

실험예 2-3은, 상기 실시형태 2-2의 유기발광소자의 구체예를 나타내는 것이다. 즉, 폴리비닐칼바졸을 토루엔에 용해한 용액을, ITO를 성막한 유리기판 상에 스핀코트하여 막두께 100㎚의 유기층을 얻었다.

다음에, 유기층을 형성한 ITO 기판을, 평행평판형의 드라이 에칭장치 중에서, 산소유량 60sc㎝, 압력 40mTorr, 고주파 출력 100W의 조건으로 1분간의 조면화처리를 행한 후, 진공조 내에 배치했다.

다음에, 발광분자로서 레이저 색소 쿠마린6을 0.01㎚/s의 증착속도로 10초간 저항가열에 의한 진공증착법으로 분산했다.

이어서, 전자주입 재료로서 4, 4, 8, 8-테트라키스(1H-피라졸-1-일) 피라자볼을 0.1㎚/s의 증착속도로 2분간 증착했다.

마지막으로, Al전극을 1㎚/s의 증착속도로 막두께 약 100㎚로 형성하여 유기발광소자를 얻었다.

이 소자의 단면을 SEM으로 관찰한 결과, 유기층에는 ±3㎚ 정도의 조표면이 형성되어, 전자주입 재료에 의한 평탄화층이 형성되어 있는 것을 확인했다. 이 소자에 직류전압을 인가하여 평가한 결과, 쿠마린6의 녹색발광이 얻어졌다. 또, 상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 전류효율은 7.5cd/A로, 안정하게 비추어졌다.

이와 같이, 실험예 2-3에 나타내는 유기발광소자는, 유기층을 조면화함으로써, 실험예 2-4에 나타내는 유기발광소자에 비교하여, 전류효율이 비약적으로 향상했다.

[실시형태 2-3]

상기 실시형태 2-1, 2-2의 유기발광소자는, 발광영역을 다공질화 혹은 조면화함으로써, 발광효율을 향상시킨 것이지만, 본 실시형태 2-3에서는, 전하 수송영역을 조면화한 구성의 유기발광소자에 관하여 설명한다. 도 20은, 본 발명의 실시형태 2-3에 관한 유기발광소자의 개략 단면도이다.

도 20에 나타내는 바와 같이, 유기발광소자(115)는, 양극(105)과, 상기 양극(105)에 대향 배치된 음극(101)과, 상기 양극(105)과 상기 음극(101)과의 사이에 배치된 발광영역(117)과, 이 발광영역(117)과 상기 양극(105)과의 사이에 배치된 전하 수송층(116)을 구비한 구성이다.

상기 전하 수송층(116)의 상기 발광영역(117)측은 드라이 에칭에 의해 조면화되어 있다. 또한, 상기 구성의 경우, 상기 전하 수송층(116)은, 홀 수송층이다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 발광영역(117)과 전하 수송영역(116)과의 접촉면적이 향상하고, 양극(105)에서 발광영역(117)에 주입되는 홀의 주입효율이 향상한다.

또한, 본 실시형태에서는, 전하 수송영역을 조면화한 구성에 대해서 설명했지만, 상기 전하 수송영역을 다공질화하는 것에 의해서도, 조면화한 경우와 같은 효과를 달성할 수 있는 것은 물론이다. 또, 상기 전하 수송층(116)이 발광특성을 가지는 경우에는 상기 발광영역(117)의 필요는 반드시 필요하지는 않고, 전하 수송층(116)의 양극(105)측 혹은 음극(101)측의 적어도 한쪽을, 다공질화 혹은 조면화함으로써, 상기와 같이 전극에서의 전하의 주입효율이 향상한다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 본 발명의 과제를 충분하게 달성할 수 있다.

즉, 제1의 발명군의 발명에 의하면, 폴리머 혹은 전하 수송재를 분산한 폴리머에 발광분자, 혹은 발광분자 및 전하 수송재를 침투시킴으로써, 폴리머 분산형의 유기발광소자에 있어서도, 높은 발광효율을 실현함과 동시에, 용이하게 패터닝할 수 있는 유기발광소자를 제공할 수 있다.

또, 제2의 발명군의 발명군에 의하면, 고분자계 유기발광소자에 있어서, 종래, 유기층 전체에 확산해 있던 발광영역을 특정 영역에 집약하고, 발광분자가 존재하는 홀과 전자의 재결합 영역을 다공질화 혹은 조면화하여 표면적을 증대시킴으로써, 고휘도 발광을 실현할 수 있다.

Claims

양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역은, 발광에 기여하는 물질과 이 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며,

상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 상기 음극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측 또는 상기 음극측 중 어느 한쪽이 다른쪽보다도 고농도가 되는 농도분포를 나타내며, 상기 한쪽에서 다른쪽으로 연속적으로 농도가 감소하고 있는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 발광영역은, 전하 수송성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 3 항에 있어서,

상기 전하 수송성 물질은, 상기 발광영역의 상기 양극측에서 상기 음극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자로서,

상기 전하 수송영역은, 전하 수송성 물질과 이 전하 수송성 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며,

상기 전하 수송성 물질은, 상기 전하 수송영역의 상기 음극측에서 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 발광영역은, 상기 발광에 기여하는 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 1 항에 있어서,

상기 발광영역 중의, 상기 발광에 기여하는 물질의 최대 농도를 나타내는 부분은, 상기 양극 및 상기 음극에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 5 항에 있어서,

상기 전하 수송영역은, 상기 전하 수송성 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 5 항에 있어서,

상기 전하 수송영역 중의, 상기 전하 수송 물질의 최대 농도를 나타내는 부분은, 상기 양극 및 상기 음극에서 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 발광소자.
청구항 1에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하는 조명장치.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역은, 발광에 기여하는 물질과 이 물질을 함유하기 위한 매체로 이루어지며,

상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향에 있어서, 상기 발광에 기여하는 물질의 농도는, 상기 발광영역의 거의 중앙에서 주변을 향해 거의 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 발광에 기여하는 물질을, 상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향으로 인접하여 복수 가지는 구성이며, 이 복수의 발광에 기여하는 물질의 발광색은 각각 다른 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 발광영역은, 전하 수송성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 13 항에 있어서,

상기 전하 수송성 물질의 농도는, 상기 음극면 및 상기 양극면에 평행한 방향에 있어서, 상기 발광영역의 거의 중앙에서 주변을 향해 감소하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11항에 있어서,

상기 발광에 기여하는 물질은, 상기 발광영역의 상기 음극측에서 상기 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 14 항에 있어서,

상기 전하 수송성 물질은, 상기 발광영역의 상기 음극측에서 상기 양극측을 향해, 거의 연속적으로 농도분포를 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 발광영역은, 상기 발광에 기여하는 물질이 존재하지 않는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 발광에 기여하는 물질을 함유하기 위한 매체가 전하 수송성능을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 발광에 기여하는 물질을 함유하기 위한 매체가, 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 11 항에 있어서,

상기 매체가 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
청구항 11에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하는 표시장치.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과,

상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 함유시켜 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 음극 상에 전하 수소성 물질을 함유하는 매체를 배치하는 배치공정과,

상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 함유시켜 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과,

상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 음극 상에 전하 수송성 물질을 함유하는 매체를 배치하는 배치공정과,

상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질 및 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 음극 상에 매체를 배치하는 배치공정과,

상기 매체 중에 전하 수송성 물질을 함유시키는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 23 항에 있어서,

상기 함유공정에서, 상기 발광에 기여하는 물질을 상기 매체 중에 침투시킴으로써 함유시키는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 24 항에 있어서,

상기 함유공정에서, 상기 발광에 기여하는 물질 및 상기 전하 수송성 물질을 매체 중에 침투시킴으로써 함유시키는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 23 항에 있어서,

상기 함유공정에서, 상기 발광에 기여하는 물질을 용매로 녹여 얻은 용액을, 상기 매체에 접촉시킴으로써 침투시키는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 24 항에 있어서,

상기 함유공정에서, 상기 발광에 기여하는 물질 및 상기 전하 수송성 물질을 용매로 녹여 얻어진 용액을, 상기 매체에 접촉시킴으로써 침투시키는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

상기 함유공정에서, 상기 매체 중에 발광에 기여하는 물질을 잉크젯법으로 침투시키는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역은 발광에 기여하는 물질을 포함하고,

상기 양극과 상기 음극과의 사이에는, 상기 발광에 기여하는 물질을 특정의 영역에 집약하기 위한 집약화 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화되어 있으며,

상기 발광영역의 다공질화된 표면에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화되어 있으며,

상기 발광영역의 다공질화된 표면 근방에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 33 항에 있어서,

상기 발광영역의 다공질화된 표면에 전하 수송성 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 33 항에 있어서,

상기 발광영역의 다공질화된 표면에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자로서,

상기 전하 수송영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 다공질화된 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 37 항에 있어서,

상기 전하 수송영역은, 홀 수송영역인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 37 항에 있어서,

상기 전하 수송영역은, 전자 수송영역인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 33 항에 있어서,

상기 발광영역이 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 33 항에 있어서,

상기 발광영역이 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화되어 있으며,

상기 발광영역의 조면화된 표면에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자로서,

상기 발광영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화되어 있으며,

상기 발광영역의 조면화된 표면 근방에 발광에 기여하는 물질을 가지는 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 42 항에 있어서,

상기 발광영역의 조면화된 표면에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
양극과 음극과의 사이에 전하 수송영역을 가지는 발광소자로서,

상기 전하 수송영역의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽이 조면화된 구성인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 45 항에 있어서,

상기 전하 수송영역은, 홀 수송영역인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 45 항에 있어서,

상기 전하 수송영역은, 전자 수송영역인 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 42 항에 있어서,

상기 발광영역이 유기물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
제 42 항에 있어서,

상기 발광영역이 폴리머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자.
청구항 33에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하는 표시장치.
청구항 33에 기재의 발광소자를 이용한 것을 특징으로 하는 조명장치.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 적어도 일부를 다공질화하는 다공질화 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 다공질화하는 다공질화 공정과,

상기 매체의 다공질화된 표면에, 발광에 기여하는 물질을 배치하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 다공질화하는 다공질화 공정과,

상기 매체의 다공질화된 표면 근방에, 발광에 기여하는 물질을 함유하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 함유공정과,

상기 발광영역의 다공질화된 표면에 전하 수송성 물질을 배치하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 53 항에 있어서,

상기 발광영역의 다공질화된 표면에, 전하 수송성 물질을 배치하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 53 항에 있어서,

상기 발광영역 상에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 형성하는 평탄화층 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 53 항에 있어서,

상기 배치공정은, 특정의 용매에 가용한 물질을 함유하는 매체를 배치하는 공정이며,

상기 다공질화 공정은, 상기 용매에 의해 상기 물질을 용출함으로써 다공질화를 행하는 공정인 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 일부를 조면화하는 조면화 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 조면화하는 조면화 공정과,

상기 매체의 조표면에, 발광에 기여하는 물질을 배치하고, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 배치공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
양극과 음극과의 사이에 발광영역을 가지는 발광소자의 제조방법으로서,

상기 양극 혹은 상기 음극 상에 매체를 배치하는 매체 배치공정과,

상기 매체의 양극측 혹은 음극측 중 적어도 한쪽을 조면화하는 조면화 공정과,

상기 매체의 조표면 근방에, 발광에 기여하는 물질을 함유시켜, 상기 매체와 상기 발광에 기여하는 물질에 의해 발광영역을 형성하는 함유공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 59 항에 있어서,

상기 발광영역 상에, 전하 수송성 물질로 이루어지는 평탄화층을 형성하는 평탄화층 형성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.
제 59 항에 있어서,

상기 조면화 공정은, 드라이 에칭에 의해 상기 발광영역을 조면화하는 공정인 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.