(57)【要約】【課題】有機発光素子及び有機発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】基板と、バリア層と、第１電極と、第２電極と、第１電極及び第２電極間に介在された有機膜とを含む有機発光素子において、バリア層がＳｉＯ無機膜及びＳｉＯＮ無機膜の積層構造を含む有機発光素子及びその製造方法である。【選択図】図２
2010272516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成される有機発光部と、
前記基板及び前記有機発光部上に形成されるバリア層と、
を備え、
前記バリア層が、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜の積層構造を含む有機発光素子（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）。
【請求項２】
ＳｉＯｘＮｙ無機膜の密度が、ＳｉＯ無機膜の密度より高いことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記ＳｉＯ無機膜の厚さが、４５０ないし６００ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記ＳｉＯｘＮｙ無機膜の厚さが、０．５ないし５ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記バリア層の厚さが、１ｎｍないし１，０００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記バリア層の厚さが、３００ｎｍないし５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記バリア層は、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜が順次に２回積層された構造を有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項８】
第１電極、有機膜及び第２電極を順次に含む有機発光部が形成された基板を準備する段階と、
前記基板上にＳｉＯ膜を形成させる段階と、
前記ＳｉＯ膜の上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層してバリア層を形成させる段階とを含む有機発光素子の製造方法（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）。
【請求項９】
熱蒸着で前記ＳｉＯ膜を形成させる段階は、ＳｉＯを熱蒸着処理する段階であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階は、窒素プラズマ処理段階であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階後、前記ＳｉＯｘＮｙ膜上にＳｉＯを熱蒸着してＳｉＯ膜を形成させ、前記ＳｉＯ膜の上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層し、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜を順次に２回積層させる段階を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子及び有機発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜封止及びフレキシブル・ディスプレイ用の基板材料は、その要求特性上、基板の柔軟性が高くなければならないという特徴を有する。また、ＯＬＥＤ（organic light emitting device）ディスプレイは、有機素材を使用するので、酸素や水分にさらされる場合、寿命が急激に短縮されるという問題点がある。プラスチック基板材料としては、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリ（アリーレンエーテルスルホン）などが主に研究されている。一般的なプラスチック基板の水分透過率（ＷＶＴＲ：water vapor transmission rate）は、１０〜１，０００ｇ／ｍ２／dayであり、ＯＬＥＤの長寿命化のために、１Ｘ１０−６ｇ／ｍ２／day以下の透湿特性を示さねばならないので、基板上に水分遮断膜を形成することが一般的な方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００１−０１０１２３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、電子機器は、水分の浸入を防ぐための接着剤を用いることにより、水分から封子されている。ところが、この場合、使われた接着剤及び基板を介して微量の水分が浸透するために、機器内に流入した水分を積極的に除去できる吸湿剤が使われている。このような吸湿剤は不透明であるので、吸湿剤の代わりに、透過度が確保される薄膜を適用し、１０層以上の多層でもって試みられている。ところが、多層積層による透過度の低下、タクトタイム（tact time）、薄膜のストレスが問題になっている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、透過度を確保しつつ、水分等の遮断性に優れたバリア層を含む、新規かつ改良された有機発光素子及び有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、バリア層と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び第２電極間に介在された有機膜とを含む有機発光素子において、前記バリア層が、無機膜の積層構造（ＳｉＯ無機膜とＳｉＯｘＮｙ無機膜との積層構造）を含む有機発光素子（ｘは０．１〜１の値であり、ｙは０．１〜１の値である）が提供される。
【０００７】
また、上記ＳｉＯｘＮｙ無機膜の密度は、上記ＳｉＯ無機膜の密度より高くてもよい。
【０００８】
また、上記ＳｉＯ無機膜の厚さは、４５０ないし６００ｎｍであってよい。
【０００９】
また、上記ＳｉＯｘＮｙ無機膜の厚さは、０．５ないし５ｎｍであってよい。
【００１０】
また、上記バリア層の厚さは、１ｎｍないし１，０００ｎｍであってよい。
【００１１】
また、上記バリア層の厚さは、３００ｎｍないし５００ｎｍであってよい。
【００１２】
また、上記バリア層は、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜が順次に２回積層された積層構造であってもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１電極、有機膜及び第２電極を順次に含む有機発光部が形成された基板を準備する段階と、上記基板上にＳｉＯ膜を形成させる段階と、上記ＳｉＯ膜上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層してバリア層を形成させる段階とを含む有機発光素子の製造方法（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）が提供される。
【００１４】
また、上記ＳｉＯ膜を形成させる段階は、ＳｉＯを熱蒸着処理する段階であってよい。
【００１５】
また、上記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階は、窒素プラズマ処理段階であってよい。
【００１６】
また、上記製造方法は、前記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階後、前記ＳｉＯｘＮｙ膜上にＳｉＯを熱蒸着してＳｉＯ膜を形成させ、前記ＳｉＯ膜上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層し、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜を順次に２回積層させる段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、常温で成膜が可能であり、遮断膜の特性に優れた無機複合膜を有する有機発光素子を提供することができる。単純な単膜同士の積層構造に比べて、単膜間の相互作用が強い層を作ることができる。また、常温工程によって物質選択の範囲が広く、物質によるさまざまな中間層を、用途に合うように作ることができ、多層構造の膜を製造するとき、工程回数調節が可能であるために、既存の方法に比べてすぐれた長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の構造を示した図面である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の断面の一部を拡大した模式図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の断面を拡大撮影したところを示すイメージである（１７，０００倍）。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の表面を拡大撮影したところを示すイメージである（２０，０００倍）。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の断面を拡大撮影したところを示すイメージである（３０，０００倍）。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る有機発光素子の表面を拡大撮影したところを示すイメージである（２０，０００倍）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る有機発光素子は、基板と、バリア層と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び第２電極間に介在された有機膜とを含む有機発光素子であり、前記バリア層は、ＳｉＯ無機膜及びＳｉＯｘＮｙ無機膜の積層構造を含む（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態による有機発光素子の断面の一部を拡大した模式図である。
【００２２】
フレキシブル・ディスプレイ薄膜封止用遮断膜として使われる無機膜は、Ｏ２プラズマ方法や、加熱する形態で作られるために、有機ＥＬ（electroluminescent）の劣化による素子の信頼性低下は、相変らず問題として残されている。一般的に使われるスパッタリング法やＣＶＤ（chemical vapor deposition）法は、低温での無機膜生成は可能であるが、Ｏ２プラズマによる有機ＥＬの劣化は、まだ検証されていない状態である。また、低温での無機膜生成は、遮断性を高めるために、膜厚が厚くならざるをえず、膜厚増加による自体欠陥（crack）が生じてしまう。従って、有機膜を含んだ無機膜／有機膜形態の多層構造や、無機膜（稠密な構造）／無機膜（さほど稠密ではない構造）の構造で薄膜封止用遮断膜を製作できる。
【００２３】
薄膜封止用遮断膜に使われる無機膜／有機膜は、垂直面に対する水分及び酸素の遮断性にはすぐれるが、有機膜端部での水分及び酸素の透湿（edge permeation）が最も大きい問題でなり、工程時間も長くかかるという短所がある。無機膜（稠密な構造）／無機膜（さほど稠密ではない構造）は、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法を主に使用している。膜蒸着速度や物質選択範囲が広いという面では、優秀な特性を有しているが、膜厚が３０ｎｍ以下の無機膜（稠密な構造）の特性を制御できない。また、膜自体に欠陥（defect）及び粒子（particle）が存在するために、その後に無機膜（さほど稠密ではない構造）は、欠陥及び粒子を覆うためには、さらに厚くなってしまう。また、無機膜（稠密な構造）／無機膜（さほど稠密ではない構造）間の界面の分離（delamination）による自体クラックが生じうるという短所がある。
【００２４】
熱蒸着法（thermal evaporation）及びＮ２プラズマ処理（plasma treatment）は、常温で実行することができ、プラズマ損傷がないために、有機ＥＬの劣化による素子の信頼性低下はないものと期待される。
【００２５】
ＳｉＯ物質自体は、水分遮断性にすぐれ、Ｎ２プラズマで処理する場合、ＳｉＯ膜自体の欠陥及び表面粗度（surface roughness）が改善されるという効果がある。また、ＳｉＯ２に比べてＳｉＯ自体が、Ｎとの結合力が良好であるために、短時間のプラズマ処理時にも、ＳｉＯ表面にＳｉＯＮ形態の、薄くありつつも稠密な無機膜が形成されうるという長所がある。結果として、熱蒸着及びＮ２プラズマによって形成された遮断膜は、特性において欠陥もなく、他の方法に比べて膜厚を薄くしても、遮断膜の性能にすぐれるだけではなく、積層構造の形態である場合、単膜と単膜との間に中間層（interlayer）が生成され、低温で工程が可能であるために、薄膜封止分野でも、使用可能性が高い方法である。
【００２６】
従来技術では、ＳｉＨ４をＯ２と反応させてＳｉＯ２膜を形成し、ＳｉＯＮ膜は、ＳｉＨ４をアンモニアと反応させて形成した。本発明の一実施形態によるバリア層は、従来技術のＳｉＯＮ／ＳｉＯ２構造ではない、ＳｉＯｘＮｙ／ＳｉＯ構造を有する（Ｘは０．１〜１であり、Ｙは０．１〜１である）。ＳｉＯｘＮｙ膜及びＳｉＯ膜の形成については、追って製造方法の部分で説明する。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、前記ＳｉＯｘＮｙ無機膜は、ＳｉＯ無機膜より相対的に稠密な構造を有するので、ＳｉＯｘＮｙ無機膜の密度は、ＳｉＯ無機膜の密度より高くありうる。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、前記ＳｉＯ無機膜の厚さは、４５０ないし６００ｎｍであって、前記ＳｉＯｘＮｙ無機膜の厚さは、０．５ないし５ｎｍでありうる。
【００２９】
ＳｉＯ無機膜の厚さ及びＳｉＯｘＮｙ無機膜の厚さが前記範囲であるとき、バリア層の性能が最適化される。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、前記バリア層の厚さは、１ｎｍないし１，０００ｎｍであって、前記バリア層の厚さは、例えば３００ｎｍないし５００ｎｍでありうる。
【００３１】
バリア層の性能をさらに向上させるために、本発明の一実施形態によれば、前記バリア層は、ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜が順次に２回積層されたものでありうる。
【００３２】
従って、この場合、本発明の本発明の一実施形態による有機発光素子は、基板と、バリア層と、第１電極と、第２電極と、前記第１電極及び第２電極間に介在された有機膜とを含む有機発光素子であり、前記バリア層は、ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜／ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜を含む（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）。
【００３３】
本発明の他の側面によって、第１電極、有機膜及び第２電極を順次に含む有機発光部が形成された基板を準備する段階と、前記基板上にＳｉＯ膜を形成させる段階と、前記ＳｉＯ膜上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層し、バリア層を形成させる段階とを含む有機発光素子の製造方法（ｘは０．１〜１であり、ｙは０．１〜１である）が提供される。
【００３４】
本発明の一実施形態によれば、熱蒸着で前記ＳｉＯ膜を形成させる段階は、ＳｉＯを熱蒸着処理する段階でありうる。
【００３５】
ＳｉＯ熱蒸着は、ＳｉＯというガラス状の褐色／黒色を帯びた非晶性固体を、一般的な熱蒸着法で蒸着して膜を形成する方法である。ＳｉＯは、ＳｉＯ２とＳｉとの化合物に熱を加えれば、ガス状のＳｉＯが生成される。その後に冷却させれば、ＳｉＯという固状の物質を得る。他の生成経路は、ＳｉＯ２にＨ２やＣＯを高い温度（１５００〜２，０００℃）で反応させ、前記のような方法で得ることができる。
【００３６】
ＳｉＯ２＋Ｓｉ→２ＳｉＯ
【００３７】
ＳｉＯ２＋Ｈ２→ＳｉＯ＋Ｈ２Ｏ
【００３８】
このように得られたＳｉＯは、電気を加えて高い温度（１５００〜２，０００℃）で、下記のように分解させ、最終的にＳｉＯ２とＳｉとのマトリックス構造で、ＳｉＯという組成で、所望の基板に蒸着する。
【００３９】
２ＳｉＯ→ＳｉＯ２＋Ｓｉ
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、前記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階は、窒素プラズマ処理段階でありうる。
【００４１】
前記言及したところによってＳｉＯ膜を蒸着した後、窒素プラズマ処理を行うが、窒素プラズマ処理後にＳｉＯ（密度：２．１３ｇ／ｃｍ３）膜は、ＳｉＯｘＮｙ（密度：２．２〜３．０ｇ／ｃｍ３）形態の薄い膜を形成する。ＳｉＯｘＮｙ膜は、一般的に周知の膜密度が稠密なＳｉ３Ｎ４（密度：３．４ｇ／ｃｍ３）に比べては密度が低いが、ＳｉＯ２やＳｉＯに比べては、高い膜密度を有する。また、ＳｉＯ２に比べてＳｉＯは、不完全な構造からなっており、窒素プラズマ処理時に、ＳｉＯｘＮｙ構造がさらに好ましく形成されうる。
【００４２】
本発明の一実施形態によれば、前記製造方法は、前記ＳｉＯｘＮｙ膜を積層する段階後、前記ＳｉＯｘＮｙ膜上にＳｉＯを熱蒸着してＳｉＯ膜を形成させ、前記ＳｉＯ膜の上部にＳｉＯｘＮｙ膜を積層し、ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜を順次に２回積層させる段階を含むことができる。前記の通りに、ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜を順次に２回積層させる場合、図２に図示されているような構造を有することになる。
【００４３】
以下、本発明で使われる一般的な有機発光素子構造について説明する。
【００４４】
本発明で使われる有機発光素子の構造は、一般的なものであって非常に多様である。前記第１電極及び第２電極間に有機膜として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された１層以上の層を有機膜としてさらに含むことができる。
【００４５】
本発明で使われる有機発光素子は、例えば、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の積層構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の積層構造を有する。
【００４６】
以下、前述の積層構造を有する有機発光素子の製造方法について、図１に図示された有機発光素子を参照しつつ、説明することとする。図１の有機発光素子は、基板、第１電極（アノード）、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び第２電極（カソード）を具備している。
【００４７】
まず、基板上部に、大きい仕事関数を有する第１電極用物質を、蒸着法またはスパッタリング法などによって形成し、第１電極を形成する。前記第１電極は、アノードまたはカソードでありうる。ここで、基板としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用するが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板が望ましい。第１電極用物質としては、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇなどを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。
【００４８】
次に、前記第１電極上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Langmuir-Blodgett）法のような多様な方法を利用し、正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。
【００４９】
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、一般的に、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃの範囲で適切に選択することが望ましい。
【００５０】
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的するする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２，０００ｒｐｍないし５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で適切に選択することが望ましい。
【００５１】
前記正孔注入層物質としては、公知の正孔注入材料を使用できるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［２−ナフチルフェニルアミノ］トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
【化１】
2010272516.tif 000003
【００５３】
前記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１０，０００Å、望ましくは１００Åないし１，０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚さが前記範囲を満足する場合、駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔注入特性を得ることができる。
【００５４】
次に、前記正孔注入層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用し、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲中から選択される。
【００５５】
前記正孔輸送層の物質は、公知の正孔輸送層の物質を利用できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ−Ｎ−ビス（１−ナフチル）−１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）のような芳香族縮合環を有するアミン誘導体などを使用できる。このうち、例えば、ＴＣＴＡの場合、正孔輸送の役割以外にも、発光層から励起子が拡散されることを防止する役割も果たすことができる。
【００５６】
【化２】
2010272516.tif 000004
【００５７】
【化３】
2010272516.tif 000005
【００５８】
【化４】
2010272516.tif 000006
【００５９】
前記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔輸送特性を得ることができる。
【００６０】
次に、前記正孔輸送層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用して発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲中から選択される。
【００６１】
前記発光層は、公知の多様な発光物質を利用して形成できるが、公知のホスト及びドーパントを利用して形成することもできる。前記ドーパントの場合、公知の蛍光ドーパント及び公知のリン光ドーパントをいずれも使用できる。
【００６２】
例えば、ホストとしては、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）、またはジスチレンアリーレン（ＤＳＡ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
一方、公知の赤色ドーパントとして、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などを利用できるが、これに限定されるものではない。
【００６４】
【化５】
2010272516.tif 000007
【００６５】
また、公知の緑色ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｃ５４５Ｔなどを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００６６】
【化６】
2010272516.tif 000008
【００６７】
【化７】
2010272516.tif 000009
【００６８】
一方、公知の青色ドーパントとして、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４′−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−tert−ブチルフェリレン（ＴＢＰ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
【化８】
2010272516.tif 000010
【００７０】
【化９】
2010272516.tif 000011
【００７１】
前記ドーパントの含有量は、発光層の形成材料１００重量部（すなわち、ホストとドーパントとの総重量は、１００重量部である）を基準として、０．１ないし２０重量部、特に０．５〜１２重量部であることが望ましい。ドーパントの含有量が前記範囲を満足するらば、濃度消光現象が実質的に防止されうる。
【００７２】
前記発光層の厚さは、約１００Åないし１，０００Å、望ましくは２００Åないし６００Åでありうる。前記発光層の厚さが前記範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な発光特性を得ることができる。
【００７３】
発光層がリン光ドーパントを含む場合、三重項励起子または正孔が電子輸送層に拡散される現象を防止するために、正孔阻止層（ＨＢＬ）を発光層の上部に形成できる（図１には図示せず）。このときに使用できる正孔阻止層の物質は、特別に制限されるものではなく、公知の正孔阻止層の物質のうちから任意に選択して利用できる。例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノラート）−ｐ−フェニルフェノラートアルミニウム錯体(Ｂａｌｑ)、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）などを利用できる。
【００７４】
前記正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚さが５０Å未満である場合、正孔阻止特性が低下し、前記正孔阻止層の厚さが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇しうるのである。
【００７５】
次に、電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲中から選択される。
【００７６】
前記電子輸送層の物質は、公知の電子輸送層形成材料のうちから任意に選択されうる。例えば、その例としては、キノリン誘導体、特にＡｌｑ３、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、Ｂａｌｑのような公知の材料を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００７７】
【化１０】
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【００７８】
前記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし５００Åでありうる。前記電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な電子輸送特性を得ることができる。
【００７９】
また、電子輸送層の上部に陰極から電子の注入を容易にする機能を有する物質の電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうる。
【００８０】
電子注入層の物質としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として公知の任意の物質を利用できる。前記電子注入層の蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲中から選択される。
【００８１】
前記電子注入層の厚さは約１Åないし１００Å、望ましくは５Åないし９０Åでありうる。前記電子注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、優秀な電子注入特性を得ることができる。
【００８２】
最後に、電子注入層の上部に真空蒸着法やスパッタリング法のような方法を利用し、第２電極を形成できる。前記第２電極は、カソードまたはアノードとして使われうる。前記第２電極形成用の物質としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを挙げることができる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透明カソードを使用することもできる。
【００８３】
次に、カソード電極及び基板上に、前述の方法によって、バリア層を形成させることによって、有機発光素子が完成する。
【００８４】
以下、本発明による有機発光素子の実施例について具体的に例示するが、本発明が下記の実施例によって限定されるものではない。
【００８５】
〔実施例〕
（実施例１）
【００８６】
ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（７５０Å）／α−ＮＰＤ（１５０Å）／ＤＳＡ（３００Å）：ＴＢＰｅ（３％）／Ａｌｑ３（２００Å）／ＬｉＦ（８０Å）／Ａｌ（３，０００Å）
【００８７】
アノードは、コーニング（Corning）１５Ω／ｃｍ２（１，２００Å）ＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍｘ５０ｍｍｘ０．７ｍｍサイズに切って、イソプロピルアルコールと純粋水との中で、それぞれ５分間超音洗浄した後、３０分間ＵＶ（ultraviolet）オゾン洗浄して使用する。前記基板上部にｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着し、正孔注入層を７５０Å厚に形成する。次に、前記正孔注入層の上部にα−ＮＰＤを１５０Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成する。正孔輸送層を形成した後、この正孔輸送層の上部に、ＤＳＡをホストとし、ドーパントとしてＴＢＰｅを３％使用してこれを真空蒸着し、３００Å厚に発光層を形成する。その後、前記発光層の上部にＡｌｑ３を真空蒸着し、２００Å厚さの電子輸送層を形成する。この電子輸送層の上部に、ＬｉＦ
８０Å（電子注入層）とＡｌ ３，０００Å（陰極電極）とを順次に真空蒸着し、ＬｉＦ／Ａｌ電極を形成し、有機発光素子を製造する。
【００８８】
次に、１０−５〜１０−６Ｔｏｒｒの圧力を有した熱蒸着機（thermal
evaporator）で、前記基板及びＬｉＦ／Ａｌ電極上に、ＳｉＯを５０８ｎｍに蒸着する。
【００８９】
その後、前記ＳｉＯ膜上に、Ｎ２プラズマＬを１０−５〜１０−６圧力下で、１８０秒ほど露出させ、約４ｎｍのＳｉＯｘＮｙ膜を形成する。
【００９０】
バリア層の全体厚は、約５００ｎｍである。
【００９１】
図３Ａは、本発明の一実施形態による有機発光素子の断面を拡大撮影したところを示すイメージである。
【００９２】
図３Ａを参照すれば、基板上にＳｉＯ膜が蒸着されており、前記ＳｉＯ膜上に薄いＳｉＯｘＮｙ膜が形成されているところを観察できる。
【００９３】
図３Ｂは、本発明の一実施形態による有機発光素子の表面を拡大撮影したところを示すイメージである。
【００９４】
（実施例２）
実施例１の基板及びＬｉＦ／Ａｌ電極上に、ＳｉＯを５５３．２ｎｍに蒸着し、その上に約４ｎｍのＳｉＯｘＮｙ膜を形成させた後、さらに前記ＳｉＯｘＮｙ膜上にＳｉＯを、５２８．２ｎｍに蒸着し、その上にさらに約４ｎｍのＳｉＯｘＮｙ膜を形成させ、ＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜を順次に２回積層させた構造を形成させる点を除いては、実施例１と同一に有機発光素子を製造する。
【００９５】
バリア層の全体厚は、約１，１００ｎｍである。
【００９６】
図４Ａは、本発明の一実施形態による有機発光素子の断面を拡大撮影したところを示すイメージである。
【００９７】
図４Ａを参照すれば、基板上にＳｉＯ無機膜／ＳｉＯｘＮｙ無機膜が順次に２回積層された構造が形成されたところを観察できる。
【００９８】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による有機発光素子の表面を拡大撮影したところを示すイメージである。
【００９９】
（比較例）
実施例１の基板及びＬｉＦ／Ａｌ電極上に、ＳｉＯを５００ｎｍに蒸着する点を除いては、実施例１と同一に有機発光素子を製造する。
【０１００】
水分及び外気透過試験
前記実施例１，２及び比較例によって製造された有機発光素子に対して、水分及び外気に対する透過程度を調べ、その結果を下表１に示した。
【０１０１】
【表１】
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【０１０２】
前記工程温度は、基板の温度を意味する。
【０１０３】
表１を参照すれば、実施例１，２による有機発光素子の透湿度は、それぞれ０．３〜０．０７、＜０．０１ｇ／ｍ２／dayであって、比較例による有機発光素子の透湿度である１〜０．８ｇ／ｍ２／dayよりすぐれているということが分かる。
【０１０４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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