(57)【要約】【課題】透湿及び透酸素防止特性が優秀な保護層を具備した有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板と、基板上に備えられた第１電極と、第１電極に絶縁されるように形成された第２電極と、第１電極と前記第２電極との間に介在され、少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層と、第２電極を覆うように形成された保護層とを含み、保護層はネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなる有機電界発光表示装置及びその製造方法。これにより、本発明の有機電界発光表示装置は優秀な寿命特性を持つ。【選択図】図１
2008198625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に備えられた第１電極と、
前記第１電極に絶縁されるように形成された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層と、
前記第２電極を覆うように形成された保護層とを含み、前記保護層はネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなることを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質は、屈折率が２．０以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質は、光学バンドギャップが３．０ｅＶ〜６．０ｅＶであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記ネットワークフォーマは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうちから選ばれる一種以上の原子であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項５】
前記絶縁物質は、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項６】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質は、ＳｉＬｉＯ、ＳｉＮａＯ、ＳｉＫＯ、ＳｉＣａＯ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＲｂＯ、ＳｉＣｓＯ、ＳｉＢａＯのうちから選ばれる一種以上の物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記保護層の表面粗度がｒｍｓ５〜５０Åであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
前記保護層の表面粗度がｒｍｓ３０Åであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項９】
基板部に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上部に少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層を形成する工程と、
前記有機層を覆うように備えられる第２電極を形成する工程と、
前記第２電極を覆うように保護層を形成する工程とを含み、前記保護層はネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなることを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質の屈折率が２．０以上であることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質の光学バンドギャップが３．０ｅＶないし６．０ｅＶであることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質は、ＳｉＬｉＯ、ＳｉＮａＯ、ＳｉＫＯ、ＳｉＣａＯ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＲｂＯ、ＳｉＣｓＯ、ＳｉＢａＯのうちから選択された一種以上の物質であることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記保護層は、蒸発源及びイオンビームソースを利用するイオンビーム補助蒸着法によって形成することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記蒸発源から放出される粒子は、
金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質と、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうちから選ばれる一種以上の原子と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記イオンビームソースから放出されるイオンは、不活性原子のうちの一種以上の原子のイオンであることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記イオンビームソースのエネルギーは、５０〜２００ｅＶであることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記イオンビームソースから放出されるイオン個数と前記蒸発源から放出される粒子個数との比が１：１〜０．９：１であることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記保護層の表面粗度は、ｒｍｓ５〜５０Åであることを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光表示装置及びその製造方法に係り、より詳細には、透湿及び透酸素防止特性が優秀な保護層を具備した有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、平板表示装置（フラットパネルディスプレイ）としては、発光型と受光型とに大別できる。発光型には、平板陰極線管、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、電界発光表示装置、発光ダイオードなどがある。一方、受光型としては、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）を挙げることができる。このうち、電界発光表示装置は視野角が広くて、コントラストが優秀なだけでなく応答速度が速いという長所を持っており次世代表示素子として注目されている。このような電界発光表示装置は発光層を形成する物質によって、無機電界発光表示装置と有機電界発光表示装置とに区分される。
【０００３】
このうち、有機電界発光表示装置は、蛍光性有機化合物を電気的に励起して発光させる自発光型ディスプレイであって、低い電圧で駆動が可能であり、薄型化が容易であり、広視野角、速い応答速度などの特性を備えている。このため、有機電界発光表示装置は、ＬＣＤにおいて問題点として指摘されることを解決できる次世代ディスプレイとして注目されている。有機電界発光表示装置は、アノード電極とカソード電極との間に有機物よりなる発光層を具備している。有機電界発光表示装置は、それら電極に陽極及び陰極電圧がそれぞれ印加されるにつれてアノード電極から注入された正孔が正孔輸送層を経由して発光層に移動し、電子はカソード電極から電子輸送層を経由して発光層に移動して、発光層で電子と正孔とが再結合して励起子を生成する。
【０００４】
この励起子が励起状態で基底状態に変化するにつれて、発光層の蛍光性分子が発光することによって画像を形成する。フルカラー型有機電界発光素子の場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色を発光する画素を具備させることによりフルカラーを具現する。
【０００５】
前述したように有機電界発光素子の発光層及び発光層上部のカソード電極は、透湿及び透酸素から保護されて酸化及び剥離を防止することによって、長寿名が保証される。このような従来の技術としては、高密度ポリエチレンのような絶縁性高分子化合物を、発光層及び金属電極上に真空システムを利用して形成する工程、連続的に形成された高分子化合物上に無機物である金属を形成する工程及びその上に絶縁性無機物である金属を形成する工程及びその上に絶縁性高分子化合物を積層する工程を含む有機発光素子の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、このような従来の技術により得た有機電界発光素子の寿命は、まだ満足すべきレベルに到達しておらず、これを改善する必要性がある。
【特許文献１】大韓民国特許公開番号第２００１−００６７８６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、透湿及び透酸素防止特性が優秀なだけでなく高い光取出率を持つ保護層を具備した有機電界発光表示装置及びそ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】
【０００８】
そこで、上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、有機電界発光表示装置であって、基板と、前記基板上に備えられた第１電極と、前記第１電極に絶縁されるように形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層と、前記第２電極を覆うように形成された保護層とを含み、前記保護層の表面粗度がｒｍｓ５〜５０Åであることを要旨とする。  ここで、前記保護層は、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質よりなることが好ましい。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、有機電界発光表示装置であって、基板と、前記基板上に備えられた第１電極と、前記第１電極に絶縁されるように形成された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層と、前記第２電極を覆うように形成された保護層とを含み、前記保護層はネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなることを要旨とする。
【００１０】
ここで、前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質の屈折率は２．０以上であることが好ましい。また、前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質の光学バンドギャップは、３．０〜６．０ｅＶであることが好ましい。加えて、前記ネットワークフォーマは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうちから選ばれる一種以上の原子であることが好ましい。また、前記絶縁物質は、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質であることが好ましい。さらに、前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質は、ＳｉＬｉＯ、ＳｉＮａＯ、ＳｉＫＯ、ＳｉＣａＯ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＲｂＯ、ＳｉＣｓＯ、ＳｉＢａＯのうちから選ばれる一種以上の物質であることが好ましい。また、前記保護層の表面粗度は、ｒｍｓ５〜５０Åであることが好ましい。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、有機電界発光表示装置の製造方法であって、基板部に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上部に少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層を形成する工程と、前記有機層を覆うように備えられる第２電極を形成する工程と、前記第２電極を覆うように保護層を形成する工程とを含み、前記保護層を蒸発源及びイオンビームソースを利用するイオンビーム補助蒸着法（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＢＡＤ）によって形成することを要旨とする。
【００１２】
ここで、前記蒸発源から放出される粒子は、金属酸化物及び窒化物のうちの一種以上の物質を含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の第４の特徴は、有機電界発光表示装置の製造方法であって、基板部に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上部に少なくとも発光層を含む一つ以上の有機層を形成する工程と、前記有機層を覆うように備えられる第２電極を形成する工程と、前記第２電極を覆うように保護層を形成する工程とを含み、前記保護層はネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなることを要旨とする。
【００１４】
ここで、前記保護層は、蒸発源及びイオンビームソースを利用するＩＢＡＤによって形成できる。また、前記蒸発源から放出される粒子は、金属酸化物及び窒化物のうち一つ以上の物質と、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうちから選ばれる一種以上の原子とを含むことが好ましい。さらに、前記イオンビームソースから放出されるイオンは、不活性原子のうち一つ以上の原子のイオンである
ことが好ましい。加えて、前記イオンビームソースのエネルギーは、５０〜２００ｅＶであることが好ましい。そして、前記イオンビームソースから放出されるイオン個数と前記蒸発源から放出される粒子個数との比が１：１〜０．９：１であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、透湿及び透酸素防止特性が優れ、且つ光取出率に優れた有機電界発光表示装置を実現することができる。また、本発明によれば、保護層がＩＢＡＤを利用して形成でき、斯かる保護層を利用すれば有機電界発光表示装置の信頼性、特に寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る有機電界発光表示装置およびその製造方法の詳細を図面に基づいて説明する。
【００１７】
本実施の形態に係る有機電界発光表示装置は、アクティブマトリックス型の有機電界発光表示装置であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素が反復して配置されるように備えられいる。この有機電界発光表示装置においては、各色相の画素がモザイク、格子状など多様なパターンで配列されうる。このような画素は有機電界発光表示装置の表示領域に複数個が配列されて所定の画像を具現するようになっている。また、表示領域の各画素はスイッチング用のスイッチングＴＦＴと、駆動用の駆動ＴＦＴとの２つの薄膜トランジスタと、キャパシタを持つ選択駆動回路と、一つの有機電界発光素子とを含んでいる。選択駆動回路の薄膜トランジスタ及びキャパシタの数は必ずしもこれに限定されるものではなく、所望する素子の設計によってこれよりさらに多くの薄膜トランジスタ及びキャパシタを具備できることは言うまでもない。なお、本実施の形態では、駆動型をアクティブマトリクス型としたが、パッシブマトリクス型にも、本発明を適用することが可能である。
【００１８】
図１は、前述したアクティブマトリックス型の有機電界発光表示装置のうち有機電界発光素子が形成された領域の断面図である。図１には、ＴＦＴ ４０及び有機電界発光素子６０が示されている。
【００１９】
図１に示すように、アクティブマトリス型の有機電界発光表示装置４０には、基板８１が設けられている。この基板８１は、透明な素材、例えば、ガラスまたはプラスチック材で形成できる。基板８１上には全体的にバッファ層８２が形成されている。
【００２０】
バッファ層８２の上面には所定パターンで配列された活性層４４が形成されている。前記活性層４４は、ゲート絶縁膜８３によって埋め込まれている。この活性層４４はｐ型またはｎ型の導電型の半導体で形成されている。
【００２１】
ゲート絶縁膜８３の上面には、活性層４４と対応する所に駆動ＴＦＴ４０のゲート電極４２が形成されている。このゲート電極４２は、中間絶縁膜８４によって埋め込まれている。中間絶縁膜８４が形成された後には、ドライエッチングなどのエッチング工程によってゲート絶縁膜８３と中間絶縁膜８４とをエッチングしてコンタクトホール８３ａ、８４ａを形成させ、活性層４４の一部を露出させている。
【００２２】
活性層４４の露出された部分は、コンタクトホール８３ａ、８４ａを通じて両側で所定のパターンで形成された駆動ＴＦＴ ４０のソース電極４１と、ドレイン電極４３とそれぞれ接続されている。これらソース電極４１とドレイン電極４３とは、保護膜８５によって埋め込まれている。この保護膜８５が形成された後に、エッチング工程を経てドレイン電極４３の一部が露出されている。
【００２３】
保護膜８５は絶縁体で形成され、酸化ケイ素や窒化ケイ素のような無機膜、またはアクリル、ＢＣＢのような有機膜で形成されうる。また、保護膜８５上には、保護膜８５の平坦化のために別途の絶縁膜をさらに形成することもある。
【００２４】
一方、有機電界発光素子６０は電流が流れることによって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を発光して所定の画像情報を表示するものであり、駆動ＴＦＴ ４０のドレイン電極４３に接続された画素電極である第１電極６１と、全体画素を覆うように備えられた対向電極である第２電極６２、及びそれら第１電極６１と第２電極６２との間に配置されて発光する有機発光層６３とで構成される。
【００２５】
第１電極６１と第２電極６２とは互いに絶縁されており、有機発光層６３に相異なる極性の電圧を加えて発光させる。
【００２６】
有機発光層６３は、低分子または高分子有機物が使われうるが、低分子有機物を使用する場合にホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用可能である。それら低分子有機物は真空蒸着法で形成できる。
【００２７】
高分子有機物の場合には、大体ＨＴＬ及びＥＭＬで備えられた構造を持つことができ、この時、前記ＨＴＬとしてＰＥＤＯＴを使用し、ＥＭＬとしてＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系などの高分子有機物質を使用し、これをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法で形成できる。
【００２８】
このような有機発光層は、これらの材料に限定されるものではなく、多様な実施例が適用されうることは言うまでもない。また、第１電極６１はアノード電極の機能を行い、第２電極６２はカソード電極の機能を行うが、もちろん、それら第１電極６１と第２電極６２との極性は逆になっても構わない。そして、第１電極６１は各画素の領域に対応するようにパターニングされ、第２電極６２はあらゆる画素を覆うように形成される。
【００２９】
第１電極６１は、透明電極または反射型電極とすることができるが、透明電極として使われるときにはＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で備えられる、反射型電極として使われるときにはＡｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びそれらの化合物などで反射層を形成した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で透明電極層を形成できる。一方、第２電極６２も透明電極または反射型電極であってもよく、透明電極として使われるときには、第２電極６２がカソード電極として使われるので、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を用いることができる。これらの電極材料を、有機発光膜６３に向かうように蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などで補助電極層やバス電極ラインを形成すればよい。そして、反射型電極として使われるときには、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を全面蒸着して形成すればよい。
【００３０】
第２電極６２上には、保護層６５が形成されている。この保護層６５の表面粗度はｒｍｓ５Å〜５０Åに設定されている。このような表面粗度は、保護層６５をなす原子の高い密度によるものである。特に、前記保護層６５の表面粗度が５０Åを超過する場合には緻密な構造を持つ保護層を形成できず、透湿及び透酸素が効果的に防止されないという問題点がある。
【００３１】
本発明では、保護層６５をなす原子の配列状態は図２を参照し、従来の保護層をなす原子配列状態は図３を参照する。図２は、前述したような表面粗度を持つ保護層６５の原子配列状態を図式的に示したものであり、保護層６５の原子は高い密度で緻密に配列されている。したがって、本発明の保護層６５には、従来の保護層の原子配列状態を図示した図３で観察できる原子間の空いている空間（ｖｏｉｄ）Ｃまたは原子配列が断絶された状態の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）Ｄが実質的に存在しない。したがって、本発明で用いる保護層６５のうち、第２電極６２の逆方向に向かう表面Ａを通じる酸素及び水分の侵入が実質的に防止でき、これを具備した有機電界発光表示装置の寿命が向上する。
【００３２】
保護層６５は、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質から選択することができる。これらの金属酸化物及び窒化物の具体的な例としては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ（ｘ≧１）、ＭｇＯ、ＴｉＯ、ＴａＯまたはＣｅＯなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
本発明の有機電界発光表示装置で用いる保護層６５の厚さは、約３００Å〜３０００Åに設定することができる。この保護層６５の厚さは、保護層の透湿及び透酸素防止性能及び製造コストと工程時間をいずれも考慮して選択されうる。
【００３４】
本発明による保護層６５は、ネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなることができる。
【００３５】
保護層６５をなす原子は、ネットワークフォーマ（図示せず）によってさらに堅く結合されている。ここで、ネットワークフォーマとは、ネットワークフォーマを含有したベース物質（本発明の保護層をなすネットワークフォーマ含有絶縁物質では絶縁物質を指す）を構成する原子間の断絶されたネットワーク、すなわち未結合された原子間の結合を形成し、原子間のネットワークを向上させる物質を意味する。したがって、本発明の保護層６５には、従来の保護層の原子配列状態を図示した図３から分かるように原子間の空いている空間Ｃまたは原子配列が断絶された状態の欠陥Ｄが実質的に存在していない。その結果、保護層６５のうち第２電極６２の逆方向に向かう表面Ａを通じる酸素及び水分の侵入が実質的に防止される。
【００３６】
また、保護層６５を構成するネットワークフォーマ含有絶縁物質の屈折率は、２．０以上である。ネットワークフォーマ含有絶縁物質が２．０未満の屈折率を持つ場合、有機層から発光された光が全反射されるなど、かえって光取出率を低下させる恐れがあるからである。
【００３７】
一方、前記保護層６５を構成するネットワークフォーマ含有絶縁物質の光学バンドギャップは、３．０ｅＶ〜６．０ｅＶである。ネットワークフォーマ含有絶縁物質の光学バンドギャップが３．０ｅＶ未満である場合には、ネットワークフォーマ含有量があまりにも少なくて前述したようにネットワークフォーマで達成しようとする目的を達成できず、逆に光学バンドギャップが６．０ｅＶを超過する場合には、保護層が不透明になってかえって光取出率を低下させる恐れがあるという問題点があるからである。
【００３８】
このような保護層６５を構成するネットワークフォーマ含有絶縁物質のネットワークフォーマ及び絶縁物質は、前記屈折率及び光学バンドギャップを満足させて光取出率を向上させうるものが望ましい。前記ネットワークフォーマの例としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうち一種以上の元素を挙げることができ、特にＳｎが望ましい。一方、前記ネットワークフォーマ含有絶縁物質のうち絶縁物質は、例えば、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質である。前記金属酸化物または窒化物の具体的な例としては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ（ｘ≧１）、ＭｇＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＣｅＯなどが含まれるが、これに限定されるものではない。このうち、シリコン酸化物が望ましい。
【００３９】
保護層６５を構成するネットワークフォーマ含有絶縁物質は、例えば、前述したようなネットワークフォーマを含有した金属酸化物または窒化物でもよくその具体的な例としては、ＳｉＬｉＯ、ＳｉＮａＯ、ＳｉＫＯ、ＳｉＣａＯ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＲｂＯ、ＳｉＣｓＯ、ＳｉＢａＯが含まれるが、これに限定されるものではない。この中、特に、ＳｉＳｎＯを用いることが望ましい。
【００４０】
ネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなる保護層６５の表面粗度は、ｒｍｓ５Å〜５０Åが好ましい。表面粗度は、前記保護層６５をなす原子の高い密度によるものである。
特に、表面粗度が５０Åを超過した場合には、蒸着される保護層が緻密な構造を持たず、透湿及び透酸素を防止できないという問題点がある。
【００４１】
また、ネットワークフォーマ含有絶縁物質よりなる保護層６５の厚さは、約３００Å〜３０００Åであることが好ましい。この保護層６５の厚さは、保護層の透湿及び透酸素防止性能及び製造コストと工程時間をいずれも考慮して選択できる。
【００４２】
なお、保護層６５は、蒸発源及びイオンビームソースを利用するＩＢＡＤによって形成できる。
【００４３】
ＩＢＡＤの原理を、図４に示す。図４によれば、蒸発源９７から放出された粒子９２が所定の基板９１の一面に蒸着される時、イオンビームソース９５から放出されたイオン９３は蒸発源９７から放出された粒子９２の表面移動度を高めることによって、粒子を所定の基板に高い密度で緻密に蒸着させる。
【００４４】
ＩＢＡＤの蒸発源から放出される粒子は、保護層６５をなす物質である。その具体的な例としては、金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質が含まれ、その具体的な例としては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ（ｘ≧１）、ＭｇＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＣｅＯなどが含まれるが、これに限定されるものではない。
【００４５】
また、ＩＢＡＤの蒸発源から放出される粒子は、ネットワークフォーマ含有絶縁物質をなすネットワークフォーマ及び絶縁物質であること好ましい。より具体的に、蒸発源から放出される粒子はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎｂのうちから選ばれる一種以上の原子及び金属酸化物及び窒化物のうち一種以上の物質であるが、これに限定されるものではない。これら金属酸化物及び窒化物の具体的な例としては、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ（ｘ≧１）、ＭｇＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＣｅＯなどが含まれるが、これに限定されるものではない。このうち、Ｓｎとシリコン酸化物とが望ましい。
【００４６】
そして、蒸発源に装着される蒸着源としては、ネットワークフォーマよりなる蒸着源と絶縁物質よりなる蒸着源とを個別的に備えて同時に利用できる。必要な場合、相異なるネットワークフォーマよりなる蒸着源を２つ以上使用できる。ネットワークフォーマよりなる蒸着源及び絶縁物質よりなる蒸着源を同時に利用することによって、ネットワークフォーマと絶縁物質とが同時に蒸着されて単一層を形成できる。単一層内でのネットワークフォーマと絶縁物質との含有量比は、ネットワークフォーマよりなる蒸着源及び絶縁物質よりなる蒸着源に印加されるエネルギー源電力を所定範囲に制御することによって調節可能である。
【００４７】
これとは別個に、機械的合金化法によってネットワークフォーマ粉末及び絶縁物質粉末を処理して製造した１つのネットワークフォーマ−絶縁物質間の化合物蒸着源を利用できる。ネットワークフォーマ−絶縁物質間の化合物蒸着源の製造時、粉末混合比を調節することによって保護層をなすネットワークフォーマＷＡ絶縁物質との含有量比を調節できる。
【００４８】
このように形成された保護層６５をなすネットワークフォーマ含有絶縁物質は、例えば、ＳｉＬｉＯ、ＳｉＮａＯ、ＳｉＫＯ、ＳｉＣａＯ、ＳｉＳｎＯ、ＳｉＲｂＯ、ＳｉＣｓＯ及びＳｉＢａＯでありうる。この中、ＳｉＳｎＯが望ましい。
【００４９】
ＩＢＡＤのイオンビームソースから放出されるイオンは、保護層が形成される基板をなす物質、例えば第２電極６２をなす物質及び前述したような蒸発源から放出される粒子いずれとも反応性のないものが望ましい。その例としては、不活性原子のイオンなどがある。さらに具体的には、Ａｒ＋、Ｋｒ＋またはＸｅ＋イオンなどを利用できる。
【００５０】
前記ＩＢＡＤのイオンビームソースのエネルギーは、５０ｅＶ〜２００ｅＶ、望ましくは８０ｅＶ〜１５０ｅＶである。イオンビームソースのエネルギーが５０ｅＶ未満である場合には、イオンビームソースから放出されるイオンのエネルギーが小さ過ぎて蒸発源から放出される粒子の表面移動度を高めることができず、結局高い硬度及び密度を持つ緻密な保護層を形成できないという問題点が生じる恐れがあり、イオンビームソースのエネルギーが２００ｅＶを超過する場合には、イオンビームソースから放出されるイオンのエネルギーが大き過ぎて形成された保護層をかえってエッチングしてしまうという問題点があるからである。このうち、特に、イオンビームソースのエネルギーは、１５０ｅＶが望ましい。
【００５１】
本発明のＩＢＡＤを利用した保護層形成工程において、蒸発源から放出される粒子数とイオンビームソースから放出されるイオン数との比は、１：１〜０．９：１、望ましくは０．９：１である。イオンビームソースから放出されるイオン数が蒸発源から放出される原子数を基準に前記範囲を超過する場合には、形成された保護層がかえってイオンビームソースから放出されたイオンによってエッチングされてしまうという問題点があり、イオンビームソースから放出されるイオン数が前記範囲を逸脱してあまりにも少ない場合には、前記イオンの量が蒸発源から放出される粒子の表面移動度を高めず、高い硬度及び密度を持つ緻密な構造の保護層を形成できないという問題点があるからである。
【００５２】
前記比率は通常的にイオンビームソースの電子流量またはイオン発生ガスの流入量を調節することによって制御できる。例えば、シリコン酸化物粒子を放出する蒸発源及びアルゴンイオンを放出するイオンビームソースを利用してシリコン酸化物よりなる保護層を形成する場合、イオンビームソースのイオン流量を５０ｍＡに調節し、アルゴンガスの流入量を５ｓｃｃｍに調節すれば、シリコン酸化物粒子に対するアルゴンイオン数の比を１：１に調節できる。他の例を挙げれば、シリコン酸化物粒子及びＳｎを放出する蒸発源及びアルゴンイオンを放出するイオンビームソースを利用してＳｉＳｎＯよりなる保護層を形成する場合、イオンビームソースの電子流量を５０ｍＡに調節し、アルゴンガスの流入量を５ｓｃｃｍに調節すれば、シリコン酸化物粒子及びＳｎ粒子に対するアルゴンイオン数の比を１：１に調節できる。
【００５３】
前記ＩＢＡＤを利用した保護層形成工程において、蒸発源として熱蒸発源または電子ビーム蒸発源をいずれも使用できる。また、イオンビームソースとしては、カウフマン型イオンガン、エンドホール型イオンガンまたはｒｆ型イオンガンなどを使用できる。これは、本発明の目的によって当業者が容易に選択できるものである。
【００５４】
本発明の有機電界発光表示装置及びその製造方法をアクティブマトリックス型有機電界発光表示装置を例として説明したが、これに限定されるものではない。
【００５５】
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。
【００５６】
（実施例１）
シリコン酸化物層が積層される基板として、ガラス基板上にＩＴＯ、５００Å厚さのＰＥＤＯＴ、８００Å厚さのＰＰＶ、１０ÅのＬｉＦ及び１０００ÅのＡｌが順次積層された基板を準備し、シリコン酸化物粉末１ｇでシリコン酸化物蒸着源を準備した。次いで、シリコン酸化物蒸着源、イオンビームソース、熱蒸発源、基板ホルダー及び前記基板ホルダーを回転させる役割をする回転シャフトを具備したコンテナを準備した。前記シリコン酸化物蒸着源は前述したように準備されたものを使用し、前記イオンビームソースとしてはエンドホール型イオンガン（Ｉｎｆｏｖｉｏｎ社製）を、前記熱蒸発源としてはヘリシス（ＡＮＳ社製）を使用した。前記シリコン酸化物蒸着源に対向するように配置された基板ホルダーに前記基板を搭載した後、下記表１に示したような条件下で前記コンテナを作動させて１０００Å厚さのシリコン酸化物層を基板上部に形成した。
【表１】
2008198625.tif 000003
【００５７】
これよりシリコン酸化物層が形成された素子をサンプル１とする。
【００５８】
（比較例１）
前記実施例１のコンテナ作動条件のうち、イオンビームソースを使用していないという点を除いては前記実施例１と同じ方法によってシリコン酸化物層を形成した。これをサンプルＡとする。
【００５９】
＜評価例１：シリコン酸化物層の表面モーフォロジー評価＞
サンプル１及びＡのシリコン酸化物層についての表面粗度をＳＥＭ写真として測定した。その結果、サンプル１のシリコン酸化物層の表面粗度はｒｍｓ３０Åであり、サンプルＡのシリコン酸化物層の表面粗度はｒｍｓ１００Åであった。これより、本発明によるサンプル１のシリコン酸化物層がサンプルＡのシリコン酸化物層より優秀な表面粗度を持つということが分かった。
【００６０】
（実施例２）
ＳｉＳｎＯ層が積層される基板として、ガラス基板上にＩＴＯ、５００Å厚さのＰＥＤＯＴ、８００Å厚さのＰＰＶ、１０ÅのＬｉＦ及び２０００ÅのＭｇ：Ａｇが順次積層された基板を準備した。次いで、シリコン酸化物粉末１ｇでシリコン酸化物蒸着源を準備し、Ｓｎ粉末１ｇでＳｎ蒸着源を準備した。
【００６１】
次いで、イオンビームソース、シリコン酸化物蒸着源、Ｓｎ蒸着源、前記シリコン酸化物蒸着源及びＳｎ蒸着源をそれぞれ搭載できる熱蒸発源、基板ホルダー及び前記基板ホルダーを回転させる役割をする回転シャフトを具備したコンテナを準備した。前記シリコン酸化物蒸着源及びＳｎ蒸着源は前述したように準備されたものを使用し、前記イオンビームソースとしてはエンドホール型イオンガン（Ｉｎｆｏｖｉｏｎ社製）を、前記熱蒸発源としてはヘリシス（ＡＮＳ社製）を使用した。
【００６２】
前記シリコン酸化物蒸着源及びＳｎ蒸着源に対向して配置された基板ホルダーに前記準備された基板を搭載した後、前記表１に示したような条件下で前記コンテナを作動させて３００Å厚さのＳｉＳｎＯ層を形成した。これより、ＳｉＳｎＯ層が形成された素子をサンプル２とする。
【００６３】
＜評価例２：ＳｉＳｎＯ層の表面モーフォロジー評価＞
サンプル２のＳｉＳｎＯ層についての表面粗度をＳＥＭ写真として測定した。その結果、サンプル２のＳｉＳｎＯ層の表面粗度はｒｍｓ３０Åであった。
【００６４】
＜評価例３：寿命特性評価＞
サンプル２を大気露出させた後、一定期間作動させることによって寿命特性を評価して図５に示したような状態変化があった。図５によれば、１０２８時間までは暗点が一部成長したが、長寿命が保証されるということが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明による有機電界発光表示装置は、酸素及び水分の侵入が効果的に防止されるので、各種電子機器、例えば平板表示装置として有効に利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機電界発光表示装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る有機電界発光表示装置に備えられた保護層をなす原子の配列状態を図式的に示す図面である。
【図３】従来の保護層をなす原子の配列状態を図式的に示す図面である。
【図４】本発明のＩＢＡＤの原理を図式的に示す図面である。
【図５】本発明の保護層を具備した素子の寿命特性を示す写真画像を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
４０  駆動ＴＦＴ
４１  ソース電極
４２  ゲート電極
４３  ドレイン電極
４４  活性層
６０  有機電界発光素子
６１  第１電極
６２  第２電極
６３  有機発光層
６４  画素開口部
６５  保護層
８１  基板
８２  バッファ層
８３  ゲート絶縁膜
８３ａ、８４ａ  コンタクトホール
８４  中間絶縁膜
８５  保護膜
８６  絶縁膜
８７  平坦化領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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