(57)【要約】【課題】有機発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機層及び無機層を備え、有機層と無機層との界面に、有機層をなす有機物と無機層をなす無機物との混合領域が存在する封止層を備えた有機発光装置である。【選択図】図１
2008305795.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、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子と、
前記有機発光素子を覆う封止層と、を備えた有機発光装置であって、
前記封止層は、有機層及び無機層を備え、前記有機層と前記無機層との界面に、前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域が存在することを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
前記有機発光素子と前記封止層との間に保護層がさらに備えられたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記有機物は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂及びぺリレン系樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項４】
前記無機物は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物及びシリコン酸化窒化物からなる群から選択された一つ以上の物質であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項５】
前記有機層と前記混合領域との界面及び／または前記混合領域と前記無機層との界面で、前記有機物と前記無機物とが濃度勾配をなして存在することを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項６】
前記封止層の厚さは、０．０５μｍないし５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項７】
前記混合領域の厚さは、１５０Å以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板上に備えられ、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子と、
前記有機発光素子を覆う封止層と、を備えた有機発光装置であって、
前記封止層は、第１有機層、第１無機層、第２有機層及び第２無機層を備え、前記第１有機層と前記第１無機層との界面に、前記第１有機層をなす第１有機物と前記第１無機層をなす第１無機物との第１混合領域が存在し、前記第２有機層と前記第２無機層との界面に、前記第２有機層をなす第２有機物と前記第２無機層をなす第２無機物との第２混合領域が存在することを特徴とする有機発光装置。
【請求項９】
前記有機発光素子と前記封止層との間に保護層がさらに備えられたことを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１０】
前記第１有機物及び前記第２有機物は、互いに独立的にアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂及びぺリレン系樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１１】
前記第１無機物及び前記第２無機物は、互いに独立的にシリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物及びシリコン酸化窒化物からなる群から選択された一つ以上の物質であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１２】
前記第１有機層と前記第１混合領域との界面及び／または前記第１混合領域と前記第１無機層との界面で、前記第１有機物と前記第１無機物とが濃度勾配をなして存在することを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１３】
前記第２有機層と前記第２混合領域との界面及び／または前記第２混合領域と前記第２無機層との界面で、前記第２有機物と前記第２無機物とが濃度勾配をなして存在することを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１４】
前記封止層の厚さは、０．１μｍないし１０μｍであることを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１５】
前記第１混合領域及び第２混合領域の厚さは、１５０Å以下であることを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１６】
前記封止層は、第３有機層及び第３無機層をさらに備え、前記第３有機層と前記第３無機層との界面には、第３有機層をなす第３有機物と前記第３無機層をなす第３無機物との第３混合領域が存在することを特徴とする請求項８に記載の有機発光装置。
【請求項１７】
第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、
前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含み、
前記封止層の形成工程は、
前記有機発光素子を覆う有機層を形成する第１工程と、
前記有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して無機物を蒸着することによって、前記無機物からなる無機層及び前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域を同時に形成する第２工程と、を含むことを特徴とする有機発光装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第２工程のイオンビームアシスト蒸着法で使われたイオンビームソースから放出されるイオンは、不活性原子のイオンであることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第２工程のイオンビームアシスト蒸着法で使われたイオンビームソースのエネルギーは、５０ｅＶないし２００ｅＶであることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項２０】
第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、
前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含み、
前記封止層の形成工程は、
前記有機発光素子を覆う第１有機層を形成する第１工程と、
前記第１有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第１無機物を蒸着することによって、前記第１無機物からなる第１無機層及び前記第１有機層をなす第１有機物と前記第１無機層をなす第１無機物との第１混合領域を同時に形成する第２工程と、
前記第１無機層の上部に第２有機層を形成する第３工程と、
前記第２有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第２無機物を蒸着することによって、前記第２無機物からなる第２無機層及び前記第２有機層をなす第２有機物と前記第２無機層をなす第２無機物との第２混合領域を同時に形成する第４工程と、を含むことを特徴とする有機発光装置の製造方法。
【請求項２１】
前記封止層の形成工程は、
前記第２無機層の上部に第３有機層を形成する第５工程と、
前記第３有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第３無機物を蒸着することによって、前記第３無機物からなる第３無機層及び前記第３有機層をなす第３有機物と前記第３無機層をなす第３無機物との第３混合領域を同時に形成する第６工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項２２】
前記第２工程、第４工程及び第６工程のイオンビームアシスト蒸着法で使われたイオンビームソースから放出されるイオンは、不活性原子のイオンであることを特徴とする請求項２０または２１に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項２３】
前記第２工程、第４工程及び第６工程のイオンビームアシスト蒸着法で使われたイオンビームソースのエネルギーは、５０ｅＶないし２００ｅＶであることを特徴とする請求項２０または２１に記載の有機発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光装置及びその製造方法に係り、特に有機層及び無機層を備え、前記有機層と前記無機層との界面に、前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域が存在する封止層を備えた有機発光装置及びその製造方法に関する。前記有機発光装置の封止層は、優秀な防透酸素及び防透水分性能を有し、超薄膜で形成されるところ、前記有機発光装置は、長寿命及び高輝度を有する。また、前記有機発光装置の製造方法は、その工程が単純であるので、製造コストを低減できる。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、蛍光性有機化合物を電気的に励起させ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、速い応答速度など液晶ディスプレイ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。有機発光素子は、アノード電極とカソード電極との間に有機物からなる発光層を備えている。有機発光素子は、それらの電極に正極及び負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。
【０００３】
この励起子が励起状態から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備えることによってフルカラーを具現する。
【０００４】
前述したように、有機発光素子は、有機層と接触されたカソード電極を有する。有機発光装置の信頼性を向上させるために、有機発光素子は、透湿及び透酸素から保護されねばならない。
【０００５】
これを解決するために、例えば特許文献１は、有機化合物からなる有機発光材料層が互いに対向する一対の電極間に置かれた構造を有する積層体と、かかる積層体を外気と遮断する気密性容器と、気密性容器内に配置されたアルカリ金属酸化物のような乾燥手段と、を有する有機発光表示素子を開示している。しかし、前記有機発光装置は、その気密性容器の形状により表示装置の全体が厚くなり、その製造工程が複雑であって製造コストが上昇する。
【特許文献１】特開平９−１４８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記のような問題点を解決するためのものであって、製造工程が単純であり、製造コストが低く、透湿及び透酸素防止効果が優秀であり、超薄膜の封止層を備えた有機発光装置を提供するところにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、前記有機発光装置の製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に備えられ、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子と、前記有機発光素子を覆う封止層と、を備えた有機発光装置であって、前記封止層は、有機層及び無機層を備え、前記有機層と前記無機層との界面に、前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域が存在する有機発光装置を提供する。
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に備えられ、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子と、前記有機発光素子を覆う封止層と、を備えた有機発光装置であって、前記封止層は、第１有機層、第１無機層、第２有機層及び第２無機層を備え、前記第１有機層と前記第１無機層との界面に、前記第１有機層をなす第１有機物と前記第１無機層をなす第１無機物との第１混合領域が存在し、前記第２有機層と前記第２無機層との界面に、前記第２有機層をなす第２有機物と前記第２無機層をなす第２無機物との第２混合領域が存在する有機発光装置を提供する。
【００１０】
このとき、前記封止層は、第３有機層及び第３無機層をさらに備え、前記第３有機層と前記第３無機層との界面には、第３有機層をなす第３有機物と前記第３無機層をなす第３無機物との第３混合領域が存在する。
【００１１】
前記他の目的を達成するために、本発明は、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含み、前記封止層の形成工程は、前記有機発光素子を覆う有機層を形成する第１工程と、前記有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して無機物を蒸着することによって、前記無機物からなる無機層及び前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域を同時に形成する第２工程と、を含む有機発光装置の製造方法を提供する。
【００１２】
前記他の目的を達成するために、本発明は、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含み、前記封止層の形成工程は、前記有機発光素子を覆う第１有機層を形成する第１工程と、前記第１有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第１無機物を蒸着することによって、前記第１無機物からなる第１無機層及び前記第１有機層をなす第１有機物と前記第１無機層をなす第１無機物との第１混合領域を同時に形成する第２工程と、前記第１無機層の上部に第２有機層を形成する第３工程と、前記第２有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第２無機物を蒸着することによって、前記第２無機物からなる第２無機層及び前記第２有機層をなす第２有機物と前記第２無機層をなす第２無機物との第２混合領域を同時に形成する第４工程と、を含む有機発光装置の製造方法を提供する。
【００１３】
前記有機発光装置の製造方法の封止層の形成工程は、前記第２無機層の上部に第３有機層を形成する第５工程と、前記第３有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用して第３無機物を蒸着することによって、前記第３無機物からなる第３無機層及び前記第３有機層をなす第３有機物と前記第３無機層をなす第３無機物との第３混合領域を同時に形成する第６工程と、をさらに含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による封止層は、有機層及び無機層を備え、前記有機層と前記無機層との界面に、前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域が存在するところ、超薄膜で形成可能であり、防透酸素及び防透水分特性が優秀である。かかる封止層を備えた本発明による有機発光装置は、長寿命を有する。一方、前記有機発光装置の製造方法を利用すれば、その製造工程が簡単であって製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明による有機発光装置の一具現例を概略的に示す図面である。図１に示した有機発光装置１０は、基板１１の上部に第１電極２１、発光層２３及び第２電極２５を備えた有機発光素子２０を備えて、前記有機発光素子２０を覆う封止層３０を備える。前記封止層３０は、有機層３１及び無機層３５を備え、前記有機層３１と前記無機層３５との界面には、前記有機層３１をなす有機物と前記無機層３５をなす無機物との混合領域３３が存在する。
【００１７】
前記基板１１は、通常的な有機発光装置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優れたガラス基板または透明プラスチック基板を利用できる。図１には示されていないが、前記基板１１の上部には、平坦化膜、絶縁層などがさらに備えられるなど多様な変形が可能である。
【００１８】
前記基板１１の上部には、有機発光素子２０が備えられている。前記有機発光素子は、第１電極２１、発光層２３及び第２電極２５を備える。
【００１９】
前記第１電極２１は、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して形成され、カソードまたはアノードでありうる。前記第１電極２１は、透明電極、半透明電極または反射電極であり、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などを利用して形成されるが、これらに限定されるものではない。また、異なる２以上の物質を利用して２層以上の構造を有するなど多様な変形が可能である。
【００２０】
前記第２電極２５は、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用して形成され、カソードまたはアノードでありうる。前記第２電極形成用の金属としては、低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、Ｌｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ａｌ−Ｌｉ，Ｃａ，Ｍｇ−Ｉｎ，Ｍｇ−Ａｇなどが挙げられる。また、前記第２電極２５は、異なる２以上の物質を利用して２層以上の構造を有するなど多様な変形が可能である。
【００２１】
前記第１電極２１と前記第２電極２５との間には、発光層２３が備えられている。前記発光層２３は、公知の発光物質を含む。例えば、Ａｌｑ３、４，４´−Ｎ，Ｎ´−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）のような公知のホスト及びＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＤＣＪＴＢ（以上、赤色ドーパント）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３（以上、緑色ドーパント）、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ｔｅｒ−フルオレン（以上、青色ドーパント）のような公知のドーパントを含むが、これらに限定されるものではない。
【化１】
2008305795.tif 000003
【００２２】
一方、図１には具体的に示していないが、第１電極２１と第２電極２５との間には、発光層２３以外にも正孔注入層、正孔輸送層、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一つ以上の層がさらに含まれる。前記正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層は、公知の材料及び公知の方法を利用して形成できる。
【００２３】
前記正孔注入層は、例えば、米国特許第４，３５６，４２９号明細書に開示された銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物またはスターバスト型アミン誘導体類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢなどを利用して形成でき、前記正孔輸送層は、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、４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（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）などの芳香族縮合環を有する通常的なアミン誘導体などを利用して形成できる。また、前記正孔阻止層は、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、または特開平１１−３２９７３４号公報に記載されている正孔阻止材料、Ｂａｌｑ、ＢＣＰなどを利用して形成できる。一方、前記電子輸送層は、例えばキノリン誘導体、特にトリス（８−キノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺなどを利用して形成でき、前記電子注入層は、例えばＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯなどを利用して形成できるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
具体的に示していないが、前記有機発光素子２０の上部には、保護層がさらに備えられうる。前記保護層は、有機発光素子２０の第２電極２５が水分及び酸素により酸化されることを防止できる有機物または無機物からなりうる。または、前記保護層は、有／無機複合層からなることもできるなど多様な変化が可能である。
【００２５】
図１中で、封止層３０は、前記有機発光素子２０を覆うように備えられているが、有機層３１及び無機層３５を備え、前記有機層３１と前記無機層３５との間には、前記有機層３１をなす有機物と前記無機層３５をなす無機物との混合領域３３が存在する。
【００２６】
前記有機層３１は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂及びぺリレン系樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含む。
【００２７】
さらに具体的に、前記アクリル系樹脂の例として、ブチルアクリレート、エチルへキシルアクリレートなどがあり、前記メタクリル系樹脂の例として、プロピレングリコールメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどがあり、前記ビニル系樹脂の例として、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドンなどがあり、エポキシ系樹脂の例として、環状脂肪族エポキシド、エポキシアクリレート、ビニルエポキシ系樹脂などがあり、ウレタン系樹脂の例として、ウレタンアクリレートなどがあり、セルロース系樹脂の例として、硝酸セルロースなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
前記無機層３５は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物及びシリコン酸化窒化物（ＳｉＯＮ）からなる群から選択された一つ以上の物質を含む。
【００２９】
前記有機層３１と前記無機層３５との界面には、前記有機層３１をなす有機物と前記無機層３５をなす無機物との混合領域３３が存在する。通常的に、封止層３０の有機層３１は、平坦化の役割を行い、無機層３５は、水分及び酸素浸透防止の役割を行うと知られているが、本発明の混合領域３３は、平坦化の役割と水分及び酸素浸透防止の役割とを同時に行えるところ、かかる混合領域３３を備えた本発明の封止層３０は、非常に優秀な防透酸素及び防透水分効果を表す。
【００３０】
また、前記無機層３５及び前記混合領域３３は、前記有機層３１の上部にイオンビームアシスト蒸着法（Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＩＢＡＤ）を利用して前記無機層３５をなす無機物を蒸着することによって同時に形成されたものである。すなわち、前記混合領域３３は、別途のコーティング法、蒸着法などを利用して形成された層ではなく、ＩＢＡＤを利用して無機層３５を形成する過程で生成された層である。したがって、図１から確認できるように、有機層３１、混合領域３３及び無機層３５の境界面は明確でない。したがって、例えば、有機層３１と混合領域３３との界面及び／または混合領域３３と無機層３５との界面で有機層３１をなす有機物と無機層３５をなす無機物とは濃度勾配をなす。
【００３１】
このように、前記混合領域３３は、別途のコーティング法、蒸着法などを利用して形成されたものではないところ、超薄膜の厚さで形成可能である。したがって、本発明による封止層３０は、前述したような理由により優秀な防透酸素及び防透水分特性を有しつつも超薄膜で形成される。例えば、前記封止層３０は、０．０５μｍないし５μｍ、望ましくは、０．１μｍないし３μｍの厚さを有する。これにより、本発明による有機発光装置は、非常に薄い厚さで製作可能である。
【００３２】
前記封止層３０のうち、前記混合領域３３は、１５０Å以下、望ましくは、２０Åないし１５０Å、さらに望ましくは、１０Åないし１００Åの厚さを有する。前記混合領域３３の厚さが前述したような範囲を満足させる場合、防透湿及び防透酸素性に優れており、製造コストの低い封止層３０が得られる。
【００３３】
図２は、本発明による有機発光装置４０の他の具現例を示す図面である。前記有機発光装置４０の基板４１の上部には、第１電極５１、発光層５３及び第２電極５５を備えた有機発光素子５０が備えられている。前記有機発光素子５０についての詳細な説明は、前述したところを参照する。図２には具体的に示していないが、第１電極５１と第２電極５５との間には、発光層５３以外にも正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層がさらに含まれることはいうまでもない。
【００３４】
図２には具体的に示していないが、前記有機発光素子５０の上部には、有機発光素子５０の第２電極５５が酸素及び水分によりさらに酸化されることを防止できる保護層が備えられうる。
【００３５】
一方、封止層８０は、有機発光素子５０を覆うように備えられている。前記封止層８０は、第１有機層６１、第１無機層６５、第２有機層７１及び第２無機層７５を備える。このとき、前記第１有機層６１と前記第１無機層６５との界面に、前記第１有機層６１をなす第１有機物と前記第１無機層６５をなす第１無機物との第１混合領域６３が存在する。また、前記第２有機層７１と前記第２無機層７５との界面に、前記第２有機層７１をなす第２有機物と前記第２無機層７５をなす第２無機物との第２混合領域７３が存在する。
【００３６】
前記第１有機層６１をなす第１有機物及び前記第２有機層７１をなす第２有機物は、互いに独立的にアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂及びぺリレン系樹脂からなる群から選択された一つ以上の物質を含む。前記第１有機物と前記第２有機物とは、互いに同一であるか、または異なりうる。
【００３７】
さらに具体的に、前記アクリル系樹脂の例として、ブチルアクリレート、エチルへキシルアクリレートなどがあり、前記メタクリル系樹脂の例として、プロピレングリコールメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどがあり、前記ビニル系樹脂の例として、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドンなどがあり、エポキシ系樹脂の例として、環状脂肪族エポキシド、エポキシアクリレート、ビニルエポキシ系樹脂などがあり、ウレタン系樹脂の例として、ウレタンアクリレートなどがあり、セルロース系樹脂の例として、硝酸セルロースなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
前記第１無機層６５をなす第１無機物と前記第２無機層７５をなす第２無機物とは、互いに独立的にシリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物及びシリコン酸化窒化物（ＳｉＯＮ）からなる群から選択された一つ以上の物質を含む。このとき、第１無機物と第２無機物とは、互いに同一であるか、または異なりうる。
【００３９】
前記第１有機層６１と前記第１無機層６５との界面には、前記第１有機層６１をなす第１有機物と前記第１無機層６５をなす第１無機物との第１混合領域６３が存在する。また、第２有機層７１と前記第２無機層７５との界面には、前記第２有機層７１をなす第２有機物と前記第２無機層７５をなす第２無機物との第２混合領域７３が存在する。前記第１混合領域６３及び前記第２混合領域７３は、平坦化の役割と水分及び酸素浸透防止の役割とを同時に行えるところ、それを備えた本発明の封止層８０は、非常に優秀な防透酸素及び防透水分効果を表す。
【００４０】
一方、前記第１無機層６５及び前記第１混合領域６３は、前記第１有機層６１の上部にＩＢＡＤを利用して前記第１無機層６５をなす第１無機物を蒸着することによって同時に形成されたものである。また、前記第２無機層７５及び前記第２混合領域７３は、前記第２有機層７１の上部にＩＢＡＤを利用して前記第２無機層７５をなす第２無機物を蒸着することによって同時に形成されたものである。すなわち、前記第１混合領域６３及び第２混合領域７３は、別途のコーティング法、蒸着法などを利用して形成された層ではなく、ＩＢＡＤを利用して第１無機層６５または第２無機層７５を形成する過程で生成された層である。したがって、図２から確認できるように、第１有機層６１、第１混合領域６３及び第１無機層６５間の境界面及び第２有機層７１、第２混合領域７３及び第２無機層７５間の境界面は明確でない。したがって、例えば、第１有機層６１と第１混合領域６３との界面及び／または第１混合領域６３と第１無機層６５との界面で、第１有機層６１をなす第１有機物と第１無機層６５をなす第１無機物とは濃度勾配をなす。また、例えば、第２有機層７１と第２混合領域７３との界面及び／または第２混合領域７３と第２無機層７５との界面で、第２有機層７１をなす第２有機物と第２無機層７５をなす第２無機物とは濃度勾配をなす。
【００４１】
このように、前記第１混合領域６３及び第２混合領域７３は、別途のコーティング法、蒸着法などを利用して形成されたものではないところ、超薄膜の厚さで形成可能である。したがって、本発明による封止層８０は、前述したような理由により優秀な防透酸素及び防透水分特性を有しつつも超薄膜で形成される。例えば、前記封止層８０は、０．１μｍないし１０μｍ、望ましくは、０．６μｍないし５．５μｍの厚さを有する。
【００４２】
これにより、本発明による有機発光装置は、非常に薄い厚さで製作可能である。
【００４３】
前記封止層８０のうち、前記第１混合領域６３は、例えば１５０Å以下、望ましくは、２０Åないし１５０Å、さらに望ましくは、２０Åないし１００Åの厚さを有する。一方、前記封止層８０のうち、前記第２混合領域７３は、例えば１５０Å以下、望ましくは、２０Åないし１５０Å、さらに望ましくは、２０Åないし１００Åの厚さを有する。前記第１混合領域６３及び前記第２混合領域７３の厚さが前述したような範囲を満足させる場合、防透湿及び防透酸素性に優れており、製造コストの低い封止層８０が得られる。
【００４４】
一方、前記封止層８０は、第３有機層及び第３無機層をさらに備えるが、かかる封止層を備えた有機発光装置の一具現例は図３に示されている。
【００４５】
図３に示した有機発光装置１０５の封止層１００は、第１有機層６１、第１無機層６５、第２有機層７１、第２無機層７５、第３有機層９１及び第３無機層９５を備える。このとき、前記第１有機層６１と前記第１無機層６５との界面には、前記第１有機層６１をなす第１有機物と前記第１無機層６５をなす第１無機物との第１混合領域６３が存在する。また、第２有機層７１と前記第２無機層７５との界面には、前記第２有機層７１をなす第２有機物と前記第２無機層７５をなす第２無機物との第２混合領域７３が存在する。一方、前記第３有機層９１と前記第３無機層９５との界面には、前記第３有機層９１をなす第３有機物と前記第３無機層９５をなす第３無機物との第３混合領域９３が存在する。前記第１混合領域６３、前記第２混合領域７３及び前記第３混合領域９３は、平坦化の役割と水分及び酸素浸透防止の役割とを同時に行えるところ、それを備えた本発明の封止層１００は、非常に優秀な防透酸素及び防透水分効果を表す。前記第３有機層９１、第３混合領域９３及び第３無機層９５についての詳細な説明は、前記第１有機層６１、第２有機層７１、第１混合領域６３、第２混合領域７３、第１無機層６５及び第２無機層７５についての説明を参照する。
【００４６】
本発明による有機発光素子の製造方法の一具現例は、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含む。このとき、前記封止層の形成工程は、前記有機発光素子を覆う有機層を形成する第１工程と、前記有機層の上部にＩＢＡＤを利用して無機物を蒸着することによって、前記無機物からなる無機層及び前記有機層をなす有機物と前記無機層をなす無機物との混合領域を同時に形成する第２工程と、を含む。
【００４７】
前記有機発光素子の第１電極、発光層及び第２電極を形成する方法は、公知の蒸着法、スパッタリング法、コーティング法を利用して行える。このとき、第１電極と第２電極との間に、発光層以外に正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち一つ以上をさらに形成できることはいうまでもない。
【００４８】
基板の上部に有機発光素子を形成した後には、前記有機発光素子を覆うように封止層を形成する。封止層の形成工程を図４Ａ及び図４Ｂを参照してさらに詳細に説明すれば、次の通りである。
【００４９】
第１電極１２１、発光層１２３及び第２電極１２５を備えた有機発光素子１２０が備えられた基板１１１を準備した後、図４Ａのように有機発光素子１２０を覆うように有機層１３１を形成する。前記有機層１３１をなす物質は、前述したところを参照する。前記有機層１３１を形成する方法は、通常の成膜方法、例えばコーティング及び熱処理法、蒸着法などを多様に利用できる。
【００５０】
次いで、前記有機層１３１の上部に、図４Ｂのように封止層１３０の無機層１３５をなす無機物１３５ａを供給する蒸発源９７及びイオンビームソース９５を利用したＩＢＡＤを通じて無機物１３５ａを蒸着する。このとき、イオンビームソース９５から放出される不活性原子のイオン９３により蒸発源９７から放出される無機物１３５ａの移動度が高くなり、図４Ｂの拡大図で観察できるように、有機層１３１をなす有機物１３１ａの間に無機物１３５ａが部分的にパッキングされる。その結果、有機層１３１をなす有機物１３１ａと無機層１３５をなす無機物１３５ａとの混合領域１３３が形成される。前記混合領域１３３が形成された後にも無機物１３５ａを蒸着し続ければ、前記混合領域１３３の上部に無機層１３５が形成される。このとき、前記無機層１３５もＩＢＡＤを通じて形成されたものであるところ、無機物１３５ａをなす原子間の空いている空間または原子配列が断絶された状態である欠陥が実質的に存在せず、かつ無機物１３５ａがコンパクトにパッキングされる。したがって、優秀な防透湿効果及び防透酸素効果が得られる。
【００５１】
前記ＩＢＡＤのイオンビームソース９５から放出されるイオン９３は、有機層１３１をなす有機物１３１ａと蒸発源９７から放出される無機層１３５をなす無機物１３５ａとが反応性のないものが望ましい。その例には、不活性原子のイオンなどがある。さらに具体的に、Ａｒ＋、Ｋｒ＋またはＸｅ＋イオンなどを利用できる。
【００５２】
前記ＩＢＡＤのイオンビームソース９５のエネルギーは、５０ｅＶないし２００ｅＶ、望ましくは、８０ｅＶないし１５０ｅＶでありうる。イオンビームソース９５のエネルギーが５０ｅＶ以上である場合には、イオンビームソース９５から放出されるイオン９３が無機物１３５ａの表面移動度を効果的に向上させ、イオンビームソース９５のエネルギーが２００ｅＶ未満である場合、有機層１３１のエッチングなしに効果的に混合領域１３３及び無機層１３５を形成できる。
【００５３】
前記ＩＢＡＤ中で、蒸発源９７から放出される無機物１３５ａの粒子の個数とイオンビームソース９７から放出されるイオン９３の個数との比は、１：１ないし０．９：１、望ましくは、０．９：１でありうる。イオンビームソース９５から放出されるイオン９３の個数が、蒸発源９７から放出される原子１３５ａの個数を基準として前記範囲を満足させる場合、有機層１３１のエッチングなしに効果的に混合領域１３３及び無機層１３５を形成できる。
【００５４】
前記比率は、通常的にイオンビームソース９５のイオン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される。例えば、ＳｉＯ２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ＳｉＯ２を蒸着させる場合、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、ＳｉＯ２粒子対アルゴンイオン個数の比を１：１に調節できる。
【００５５】
前記ＩＢＡＤを利用した無機層及び混合領域の形成工程において、蒸発源９７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９５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。
【００５６】
本発明による有機発光装置の他の具現例によれば、第１電極、第２電極及び前記第１電極と第２電極との間に備えられた発光層を備えた有機発光素子を備えた基板を準備する工程と、前記有機発光素子を覆う封止層を形成する工程と、を含むが、前記封止層の形成工程は、前記有機発光素子を覆う第１有機層を形成する第１工程と、前記第１有機層の上部にＩＢＡＤを利用して第１無機物を蒸着することによって、前記第１無機物からなる第１無機層及び前記第１有機層をなす第１有機物と前記第１無機層をなす第１無機物との第１混合領域を同時に形成する第２工程と、前記第１無機層の上部に第２有機層を形成する第３工程と、前記第２有機層の上部にＩＢＡＤを利用して第２無機物を蒸着することによって、前記第２無機物からなる第２無機層及び前記第２有機層をなす第２有機物と前記第２無機層をなす第２無機物との第２混合領域を同時に形成する第４工程と、を含む。これにより、図２に示したような有機発光装置を製作できる。そのうち、第１有機物、第２有機物、第１無機物、第２無機物及びＩＢＡＤについての詳細な説明は、前述したところを参照する。
【００５７】
一方、前記封止層の形成工程は、前述したような第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程以外に、前記第２無機層の上部に第３有機層を形成する第５工程と、前記第３有機層の上部にＩＢＡＤを利用して第３無機物を蒸着することによって、前記第３無機物からなる第３無機層及び前記第３有機層をなす第３有機物と前記第３無機層をなす第３無機物との第３混合領域を同時に形成する第６工程と、をさらに含む。これにより、図３に示したような有機発光装置を製作できる。そのうち、第３有機物、第３無機物及びＩＢＡＤについての詳細な説明は、前述したところを参照する。
【００５８】
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００５９】
実施例１
有機発光素子が備えられたガラス基板を準備した後、前記有機発光素子を覆うようにｖｉｔｅｘ社製のアクリル系モノマーをコーティングした後、ＵＶ硬化を行ってアクリル系樹脂からなる１．５μｍの有機層を形成した。
【００６０】
前記有機層の上部にイオンビームアシスト蒸着法を利用してＳｉＯ２を蒸着することによって、ＳｉＯ２層及びＳｉＯ２と前記有機層のアクリル系樹脂とが混合された領域を同時に形成した。まず、ＳｉＯ２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行う回転シャフトを備えたコンテナを準備した。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）を使用し、前記熱蒸発源としては、ヘリシス（ＡＮＳ社製）を使用した。前記ＳｉＯ２蒸着源に対向して配置された基板ホルダーに、前述したように有機発光素子及び有機層が備えられた基板を搭載した後、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、ＳｉＯ２層及びＳｉＯ２と前記有機層のアクリル系樹脂とが混合された領域（前記アクリル樹脂層とＳｉＯ２層との間に形成される）を同時に形成した。
【表１】
2008305795.tif 000004
【００６１】
これにより、アクリル系樹脂からなる有機層、ＳｉＯ２からなる無機層及び前記有機層と前記無機層との間にアクリル系樹脂及びＳｉＯ２が混合された領域を備え、前記有機発光素子を覆う封止層を備えた有機発光装置を完成した。前記封止層の厚さは、約１．６μｍであった。
【００６２】
本発明について具現例及び実施例を参考にして説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の具現例及び実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、有機発光装置関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一具現例による有機発光装置の断面図である。
【図２】本発明の他の具現例による有機発光装置の断面図である。
【図３】本発明のさらに他の具現例による有機発光装置の断面図である。
【図４Ａ】本発明の一具現例による有機発光装置の製造方法を説明した概略図である。
【図４Ｂ】本発明の一具現例による有機発光装置の製造方法を説明した概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    有機発光装置
１１    基板
２０，５０    有機発光素子
２１    第１電極
２３    発光層
２５    第２電極
３０，８０    封止層
３１    有機層
３３    混合領域
３５    無機層
６１    第１有機層
６３    第１混合領域
６５    第１無機層
７１    第２有機層
７３    第２混合領域
７５    第２無機層
【図１】
2008305795.tif 000005
【図２】
2008305795.tif 000006
【図３】
2008305795.tif 000007
【図４Ａ】
2008305795.tif 000008
【図４Ｂ】
2008305795.tif 000009