(57)【要約】【課題】有機電界発光素子及びそれを具備するディスプレイ装置を提供する。【解決手段】従来技術による有機電界発光素子に比べて高効率及び長時間の耐久年限を持つ有機電界発光素子及びそれを具備するディスプレイ装置。フッ素化ポリシロキサン、フッ素化炭化水素及び／またはそれらの誘導体で形成される連続的なアノード保護層６がアノード２及び正孔注入層及び／または正孔輸送層３間に配置される方式により、有機電界発光素子、望ましくは高分子に基づいた有機電界発光素子の耐久年限が延長されうる。【選択図】図１
2005259679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上部に配置されるアノードと、
前記アノード上に配置されるアノード保護層と、
前記アノード保護層上に配置され、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも一つの層を具備する正孔補助層と、
前記正孔補助層上に配置される有機発光層と、
前記有機発光層上部に配置され、少なくとも一つの層を具備するカソードと、を含み、
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサン、フッ素化炭化水素、及びこれらの誘導体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンは互いに共有結合で結合されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記アノード保護層はフッ素化炭化水素を含み、前記フッ素化炭化水素はポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンはヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−ジメチル−クロロシランから製造されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記アノード保護層は複数のポリシロキサン層で形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記アノード保護層の厚さは０．１ｎｍないし５０ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記正孔輸送層はポリアニリン、またはポリ（エチレンジオキシ−チオフェン）−ポリスチレンスルホン酸で形成されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記正孔輸送層の厚さは３０ｎｍないし１５０ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記アノードは酸化インジウムスズで形成されることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記有機発光層は、ポリ（フェニレンビニレン）及びポリフルオレンのうち一つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記有機発光層の厚さは５０ｎｍないし１２０ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記カソードはカルシウムで形成される第１カソード層と、
前記第１カソード層上部に配置され、アルミニウムで形成される第２カソード層と、を具備することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記第１カソード層の厚さは１０ｎｍであり、前記第２カソード層の厚さは５００ｎｍであることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記有機発光層と前記カソード間には、アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層は、少なくともカソードの一部を形成することを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記アルカリフッ化物はフッ化リチウムであることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
前記基板を密封する密封部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１８】
請求項１ないし５のうちいずれか１項による電界発光素子を具備することを特徴とする有機電界発光ディスプレイ装置。
【請求項１９】
基板、前記基板の一面上に形成されたディスプレイ領域、及び少なくとも前記ディスプレイ領域を密封する密封部材を含み、
前記ディスプレイ領域には一つ以上の画素が備えられ、前記画素は、
アノードと、
前記アノード上に配置されるアノード保護層と、
前記アノード保護層上に配置され、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも一つの層を具備する正孔補助層と、
前記正孔補助層上に配置される有機発光層と、
前記有機発光層上部に配置され、少なくとも一つの層を具備するカソードと、を含み、
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサン、フッ素化炭化水素、及びこれらの誘導体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする有機電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンは互いに共有結合で結合されることを特徴とする請求項１９に記載の有機電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記アノード保護層はフッ素化炭化水素を含み、前記フッ素化炭化水素はポリテトラフルオロエチレンを含むことを特徴とする請求項１９に記載の有機電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンはヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−ジメチル−クロロシランから製造されることを特徴とする請求項１９に記載の有機電界発光ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記アノード保護層は複数のポリシロキサン層で形成されることを特徴とする請求項１９に記載の有機電界発光ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光素子及びそれを具備する有機電界発光ディスプレイ装置に係り、特に、耐久年限を延長させた構造の有機電界発光素子及びそれを具備する有機電界発光ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光は、有機電界発光素子（有機発光素子）の基礎をなす基本原理である。電界発光において、電子及び正孔は適切な接触を通じて発光材料である半導体材料に注入される。再結合時に電子及び正孔は互いに接触して電気的に中性となり、その際、例えば、ポリフルオレン材料において、発光と同時に基底状態に復帰する分子を励起する。有機発光材料として知られた多様な有機化合物は、低分子有機化合物（ＳＭ−ＯＬＥＤ）及び高分子有機化合物（ＰＬＥＤ）に分類されうる。
【０００３】
有機電界発光素子は効率的な動作のために、電子輸送、正孔輸送、及び発光などの多様な特性を具備せねばならない。この場合、有機電界発光素子の効率は、有機発光材料に注入される電荷キャリア（電子及び正孔）当りの発光量で定義される。有機電界発光素子に採択される大部分の材料は、上述の特性（電子輸送、正孔輸送、及び発光）のうちいずれか一特性のみを満足すべきレベルであるため、効率を改善するために有機電界発光素子は多層構造を形成することが知られている。
【０００４】
例えば、非特許文献１では、ＳＭ−ＯＬＥＤ及びＰＬＥＤに対して正孔輸送材料または正孔輸送層（Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）として、ポリ（エチレンジオキシ−チオフェン）−ポリスチレンスルホン酸（ＰＤＯＴ：ＰＳＳ）を使用することが記述されている。正孔輸送層の機能は、正の電荷（正孔）を円滑に注入させるだけでなく、アノードを平滑化させるものであるが、アノードは主に酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ：以下、ＩＴＯ）で形成され、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、または他の技法などを通じてその表面に正孔輸送層が形成される。有機電界発光素子に正孔輸送層を使用することによって、有機発光材料に注入される電荷キャリア当りの発光量を意味する有機電界発光素子の効率をかなり向上させうる。また、効率が向上されることによって、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ構造要素）及び／または有機電界発光ディスプレイ装置の消費電力が低減される。
【０００５】
有機電界発光素子に正孔輸送層を使用することは、有機電界発光素子の効率を向上させるが、正孔輸送層は有機電界発光素子の耐久年限には否定的な影響を及ぼす。例えば、非特許文献２には、ＰＬＥＤの汚染物質としてのインジウム（III族）は、電子正孔対の所望の放射再結合（電界発光）に比べて、電子正孔対の非放射再結合を増大させるという点が公示されている。また、アノード材料であるＩＴＯはこのような汚染物質として記述される。この場合、化学的に酸性の正孔輸送層は、アノード（ＩＴＯ）との化学的反応を誘発するが、好まれないことに、このような化学的反応は、インジウム（III族）の放出、拡散、及び／または発光層材料への移動を引き起こす。
【０００６】
Ｃｈｕａらにより、ＩＴＯ／パリレン／ＰＤＯＴ：ＰＳＳ／Ｐｈ−ＰＰＶ／パリレン／Ｃa／Ａｌなどのような構造は公示されている。ここで、パリレン層はアノード（ＩＴＯ）と正孔輸送層（ＰＤＯＴ：ＰＳＳ）間に配置される。パリレンの機能は、アノードとして作用することと、発光層（Ｐｈ−ＰＰＶ）を平滑化させることである。したがって、増加された電流伝導率（電流輸送）を有する領域を意味するいわゆる“ホットスポット”の発生は低減されねばならない。
【０００７】
さらに、特許文献１には有機電界発光素子の正孔輸送層とアノード（ＩＴＯ）間にシリコンカーバイド（炭化ケイ素）層を使用することが公示されており、特許文献２には（アノードと正孔輸送層間に）シリコンオキサイド（酸化ケイ素）層を配置することが公示されており、（アノードと正孔輸送層間に）タンタルオキサイド（酸化タンタル）層を配置することは特許文献３に公示されている。
【０００８】
特許文献４には、化学式Ｒ１Ｒ２ＭＲ３Ｒ４の金属有機化合物を使用することが記述されているが、ここでＭはＳｉ（ケイ素）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｐｔ（白金）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）などを意味し、Ｒ１〜Ｒ４はシリコン有機化合物を意味する。金属有機化合物はアノード（ＩＴＯ）と正孔輸送層間に形成されるか、または正孔輸送層と発光層間に形成される。しかし、このような中間層は、アノード層（ＩＴＯ）上への正孔輸送層による酸性浸襲を効果的に防止するための適切な密封完結性及び適切な機械的安定性を具備できず、正孔輸送層を具備する有機電界発光素子の耐久年限を延長させることは不可能である。
【０００９】
特許文献５には、ＩＴＯ上に誘電体中間層を生成するためにＯＬＥＤに対して有機シラン薄膜を使用することが記述されている。そのために、まずＩＴＯ表面は液体または蒸気状の有機シラン接着促進剤と接触する。その後、このような方式で処理された基板は、例えば酸素プラズマ処理、または酸素ラジカルを含有するガス放電により酸化処理される。このような酸化処理により薄い均質層形態の誘電体が生成される。このような誘電体はＩＴＯからＯＬＥＤへの電荷注入を改善させ、有機電界発光素子の効率を増進する。しかし、有機電界発光素子の耐久年限の延長、特にアノード層（ＩＴＯ）上への正孔輸送層による酸性浸襲を防止することは不可能である。
【００１０】
効率を向上させるために正孔輸送層を必要とする上記のあらゆる有機電界発光素子の短所は、耐久年限が比較的短いという点である。
【特許文献１】米国特許第４，９５４，５２８号明細書
【特許文献２】米国特許第５，６４３，６５８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４７６，７２５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／００２５４４５号明細書
【特許文献５】国際公開第０２／０９３６６２号パンフレット
【非特許文献１】Ｈｅｉｔｅｃｋｅｒ他、「Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ」、（米国）、２００３年６月９日、第８２巻、第２３号、ｐ．４１７８−４１８０
【非特許文献２】ＬｉｎＫｅ他、「Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ」、２００２年、第７１０巻、ｐ．２３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、効率を向上させるための正孔輸送層を使用するにもかかわらず、従来技術による構造より長い耐久年限を有する有機電界発光素子及びそれを具備するディスプレイ装置を提供することである。また、有機電界発光素子の光学特性を阻害しない有機電界発光素子及びそれを具備するディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を解決するために、本発明の有機電界発光素子は、基板と、前記基板上部に配置されるアノードと、前記アノード上に配置されるアノード保護層と、前記アノード保護層上に配置され、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも一つの層を具備する正孔補助層と、前記正孔補助層上に配置される有機発光層と、前記有機発光層上部に配置され、少なくとも一つの層を具備するカソードと、を含み、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサン、フッ素化炭化水素、及びこれらの誘導体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンは互いに共有結合で結合されることもある。
【００１４】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノード保護層はフッ素化炭化水素を含み、前記フッ素化炭化水素はポリテトラフルオロエチレンを含むこともある。
【００１５】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンはヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−ジメチル−クロロシランから製造されることもある。
【００１６】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記アノード保護層は複数のポリシロキサン層で形成されることもある。
【００１７】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノード保護層の厚さは０．１ｎｍないし５０ｎｍであることもある。
【００１８】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記正孔輸送層はポリアニリンまたはポリ（エチレンジオキシ−チオフェン）−ポリスチレンスルホン酸（ＰＤＯＴ：ＰＳＳ）で形成されることもある。
【００１９】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記正孔輸送層の厚さは３０ｎｍないし１５０ｎｍ間であることもある。
【００２０】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アノードはＩＴＯで形成されることもある。
【００２１】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記有機発光層は、ポリ（フェニレンビニレン）及びポリフルオレンのうち一つ以上を含むこともある。
【００２２】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記有機発光層の厚さは５０ｎｍないし１２０ｎｍ間であることもある。
【００２３】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記カソードはカルシウムで形成される第１カソード層と、前記第１カソード層上部に配置され、アルミニウムで形成される第２カソード層と、を具備することもある。
【００２４】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記第１カソード層の厚さは１０ｎｍであり、前記第２カソード層の厚さは５００ｎｍであることもある。
【００２５】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記有機発光層と前記カソード間には、アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層をさらに具備することもある。
【００２６】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層は少なくともカソードの一部を形成することもある。
【００２７】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記アルカリフッ化物はフッ化リチウムであることもある。
【００２８】
前記本発明の有機電界発光素子によれば、前記基板を密封する密封部材をさらに含むこともある。
【００２９】
本発明の有機電界発光ディスプレイ装置は、前記有機電界発光素子のうちいずれか一つによる電界発光素子を具備することを特徴とする。
【００３０】
本発明の有機電界発光ディスプレイ装置は、基板、前記基板の一面上に形成されたディスプレイ領域、及び少なくとも前記ディスプレイ領域を密封する密封部材を含み、前記ディスプレイ領域には一つ以上の画素が備えられ、前記画素は、アノードと、前記アノード上に配置されるアノード保護層と、前記アノード保護層上に配置され、正孔注入層及び正孔輸送層のうち少なくとも一つの層を具備する正孔補助層と、前記正孔補助層上に配置される有機発光層と、前記有機発光層上部に配置され、少なくとも一つの層を具備するカソードと、を含み、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサン、フッ素化炭化水素、及びこれらの誘導体のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００３１】
前記本発明の有機電界発光ディスプレイ装置によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンは互いに共有結合で結合されることもある。
【００３２】
前記本発明の有機電界発光ディスプレイ装置によれば、前記アノード保護層はフッ素化炭化水素を含み、前記フッ素化炭化水素はポリテトラフルオロエチレンを含むこともある。
【００３３】
前記本発明の有機電界発光ディスプレイ装置によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記フッ素化ポリシロキサンはヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−ジメチル−クロロシランから製造されることもある。
【００３４】
前記本発明の有機電界発光ディスプレイ装置によれば、前記アノード保護層はフッ素化ポリシロキサンを含み、前記アノード保護層は複数のポリシロキサン層で形成されることもある。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によるアノード保護層は、アノード層を保護して正孔輸送層及び／または正孔注入層による酸性浸襲を防止し、薄い層厚さでも達成可能な疎水性効果により遊離プロトンの輸送を阻止して、アノード層を形成する金属カチオンの移動及び／または拡散を防止する拡散バリアーとして機能することによって発光層の損傷を防止し、さらに低コストでかつ簡単な工程を通じてさらに優秀な構造の有機電界発光素子及びそれを具備する有機電界発光ディスプレイ装置を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施の形態による有機電界発光素子の概略的な断面図である。アノード２はガラス基板１の一面上に配置される。フッ素化炭化水素及び／またはフッ素化ポリシロキサンで形成された、本発明によるアノード保護層６はアノード２上に配置される。正孔の注入ないし輸送を容易にする正孔補助層としての正孔輸送層（ＨＴＬ）３はアノード保護層６の上部に配置される。場合によっては正孔輸送層とアノード保護層間に正孔注入層がさらに介在されることもある。正孔輸送層３上には発光高分子層（有機発光層）４が配置され、発光高分子層４上には多重カソード５が配置される。
【００３８】
なお、アノード保護層６はフッ素化炭化水素またはフッ素化ポリシロキサンの誘導体を含んでもよい。また、正孔輸送層３はポリアニリン、またはポリ（エチレンジオキシ−チオフェン）−ポリスチレンスルホン酸（ＰＤＯＴ：ＰＳＳ）で形成される。さらに、発光高分子層４はポリ（フェニレンビニレン）及びポリフルオレンのうち一つ以上を含み、発光高分子層４と多重カソード５間には、アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層がさらに具備される場合がある。この場合、前記アルカリフッ化物及びアルカリ土類フッ化物のうち一つ以上を含む層は少なくとも多重カソード５の一部を形成する。
【００３９】
図１に示された、本発明による有機電界発光素子の製造工程は本実施の形態を通じてさらに詳細に記述される。
【００４０】
基板１としてはホウ珪酸ガラスが使われるが、基板１上にはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）で形成されるアノード２が１８０ｎｍ厚さにコーティングされる。２ｍｍ２の発光表面を持つ有機電界発光素子を形成するために、アノード２は、基板１の中央に２ｍｍ幅の帯状のＩＴＯ層（ＩＴＯストリップ）を配置することによって形成される。基板１はイソプロパノールの超音波浴で５分間洗浄され、その後に窒素流動下で乾燥されて１０分間ＵＶ及び／またはオゾン処理される。
【００４１】
次の段階で、ポリシロキサン層（アノード保護層６）が形成される。そのために、９６％エタノール（Ｃａｒｌ  Ｒｏｔｈ  ＧｍｂＨ製）の５分間の攪拌工程を通じてヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル−ジメチル−クロロシラン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ製）の１０％溶液（重量濃度による）が製造される。一面上にアノード２が配置された基板１が前記溶液に浸漬され、かつ５分間維持されつつ攪拌される。その後、基板を空気中で乾燥させた後、このような方式で処理された基板（アノード２及びアノード保護層６を具備する基板１）を加熱プレート上において１６０℃で３０分間乾燥させる。
【００４２】
アノード保護層６としてポリシロキサン層を形成することに対する代案として、ポリテトラフルオロエチレン層を形成させることもある。そのために、基板（一面上にアノード２が備えられた基板１）はマイクロ波プラズマ装置に投入される。圧力が２００Ｐａであるチャンバ内に２００ｍｌ／分の流量でＣ３Ｆ８（オクタフルオロプロパン）ガスを注入し、２００Ｗのプラズマ電力を加えることによってポリテトラフルオロエチレンを生成する。シャドーマスクを使用することによって、基板上の中央の２ｍｍ２領域にのみポリテトラフルオロエチレンを堆積させる。
【００４３】
このような方式で処理されることによって、４秒後に２ｎｍ厚さのアノード保護層６がポリテトラフルオロエチレンで形成される。Ｃ３Ｆ８ガスの代わりに、例えばＣ３Ｆ６（ヘキサフルオロプロピレン）またはＣ２Ｆ４（テトラフルオロエチレン）のような他のフッ素系ガスが使われることもある。なお、発光光分子層４への電荷キャリア注入に対する影響およびアノード２への正孔輸送層３による酸性浸襲を低減させる効果などの見地から、望ましくは、アノード保護層６の厚さは０．１ｎｍないし５０ｎｍである。
【００４４】
次の段階で、ＬＶＷ  １４２（Ｂａｙｅｒ  ＡＧ製の商標Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ）のスピンコーティングを通じて５０ｎｍ厚さの正孔輸送層３を形成させた後、これを窒素雰囲気下において２００℃で１０分間乾燥させる。なお、発光光分子層４への電荷キャリア注入に対する影響およびスピンコーティングの制御性などの見地から、望ましくは、正孔輸送層３の厚さは３０ｎｍないし１５０ｎｍである。
【００４５】
次の段階で、無水キシロールの１％溶液（重量濃度による）から製造された発光高分子層４（ＳＣＢ  １１、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ製の商標ＤＯＷ  ＬＵＭＩＮＡＴＩＯＮ）が窒素雰囲気下でスピンコーティングを通じて７０ｎｍ厚さに形成された後、これを加熱プレート上で、１１０℃で１０分間乾燥させる。なお、有機電界発光素子の効率およびスピンコーティングの制御性などの見地から、望ましくは、発光光分子層４の厚さは５０ｎｍないし１２０ｎｍである。
【００４６】
次の段階で、基板（基板１、アノード２、アノード保護層６、正孔輸送層３、及び発光高分子層４）が窒素雰囲気下で真空装置に移される。ここで、熱堆積を通じて１ｎｍ厚さのフッ化リチウム（アルカリフッ化物）、１０ｎｍ厚さのカルシウム（第１カソード層）、及び５００ｎｍ厚さのアルミニウム（第２カソード層）の連続的な順序で、基板の中央でアノード２と重畳する２ｍｍ２の大きさに形成されるようにカソード５が蒸発堆積され、外部の電気接続のための適切な表面も形成される。
【００４７】
保護ガス下での基板１の移送後に、基板１は、外部領域から有機電界発光素子への酸素及び水分の侵入を高度に制限するために、密封部材であるガラスパネル及びエポキシ接着剤を通じて密封される。有機電界発光素子の動作は、アノード２とカソード５間に３ないし４Ｖ範囲の電圧を印加することによって検査できる。
【００４８】
本発明によるアノード保護層６は、アノード２の一面上に規則的に形成され、正孔輸送層３によるアノード２への酸性浸襲を低減させる。これは特に、ポリシロキサンまたはフッ素化炭化水素で形成されるアノード保護層６がプロトンに対する拡散バリアーとして作用するという点で具現される。さらに、アノード保護層６は、例えばインジウム（III族）のような金属カチオンに対する拡散バリアーとして作用し、金属カチオンの発光高分子層４への外部拡散及び／または移動を防止する。金属カチオンはアノード２から発生して発光高分子層４に損傷を引き起こすことがあり、有機電界発光素子の耐久年限を短縮させる恐れがある。したがって、アノード保護層６を具備することにより、有機電界発光素子の耐久年限は延長される。
【００４９】
図２に、ポリシロキサンの縮合の概略的な反応、及びポリシロキサンに基づいたアノード保護層が概略的に示されている。図２に示されるとおり、フッ素化ポリシロキサンは、アノード２に対して共有結合で結合される。また、前記フッ素化ポリシロキサンは、シロキサンが互いに共有結合してなる。特に、ポリシロキサン及びフッ素化アルキル側鎖が用いられることにより、薄い層厚さでも防水機能を誘発して有機電界発光素子の電気または光学特性にいかなる否定的な影響も及ぼさずに、薄膜の効果的なアノード保護層６を形成できる。アノード２とポリシロキサンとの概略的な反応に加えて、シロキサンは互いに共有結合することによって、金属カチオンだけでなくプロトンに対しても拡散バリアーを形成することができる。
【００５０】
図３は、アノード２上に配置される多重アノード保護層６の概略図である。図３に示されるとおり、多重アノード保護層６はフッ素化ポリシロキサンを含み、複数のポリシロキサン層を形成することによって、プロトン及び金属カチオンに対する拡散バリアーとしての作用がさらに向上しうる。
【００５１】
一方、上記の実施の形態では、ＰＭ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ：パッシブマトリクス）タイプの有機電界発光素子について記述されたが、本発明はそれに限定されない。
【００５２】
図４Ａないし図４Ｄには、本発明の他の実施の形態によるＡＭ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ：アクティブマトリクス）タイプの有機電界発光ディスプレイ装置が示されている。図４Ａ及び図４Ｂには、本発明の他の実施の形態による有機電界発光ディスプレイ装置の概略的な斜視図及び線Ｉ−Ｉによる断面図が示されている。基板１１０には、その一面上に積層された積層部によって形成されるディスプレイ領域２００が備えられる。基板１１０の少なくとも一側には、例えばデータドライバーのように、ディスプレイ領域２００に電気的信号を印加するための水平駆動回路部５００と、ディスプレイ領域２００に電気的信号を入出力させるための端子部７００とが備えられる。
【００５３】
基板１１０の一面上に形成されたディスプレイ領域２００は密封部材によって密封されるが、図４Ａには密封部材としての密封基板４００が示されているが、密封部材として密封層が形成されるなど多様な変形が可能である。基板１１０は、ディスプレイ領域２００を囲むように形成された密封領域３００で、密封材３１０を通じて密封基板４００と共に少なくともディスプレイ領域２００を密封する。図４Ｂに示されたように、基板１１０及び密封基板４００によって形成される密封空間の少なくとも一部には密封空間に入った湿気を除去するための吸湿剤４２０が配置されるが、吸湿剤４２０は接着テープであって密封基板４００の一面上に付着されるなどといった多様な形態よりなり、また図面に示された位置に限定されずに多様な位置に配置されることもある。
【００５４】
一方、図４Ｃには図４Ｂの参照符号“Ａ”で示された、ディスプレイ領域２００に備えられる一画素に対する断面図が示されるが、これは説明のための一例であって、本発明がそれに限定されるものではない。基板１１０の一面上に形成されたバッファ層１２０の上部に半導体活性層１３０が形成される。半導体活性層１３０は非晶質シリコン層または多結晶シリコン層で形成される。図面で詳細に示されていないが、半導体活性層１３０はＮ＋型またはＰ＋型のドープ剤でドーピングされるソース及びドレイン領域と、チャンネル領域とで形成されるが、半導体活性層１３０は有機半導体よりなるなど、多様な形成が可能である。
【００５５】
半導体活性層１３０の上部にはゲート電極１５０が配置されるが、ゲート電極１５０は隣接層との密着性、積層される層の表面平坦性、そして加工性などを考慮して、例えばＭｏＷ（モリブデン−タングステン合金）、Ａｌ／Ｃｕ（アルミニウムと銅の積層）などのような物質で形成されることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００５６】
ゲート電極１５０と半導体活性層１３０間にはそれらを絶縁させるためのゲート絶縁層１４０が位置する。ゲート電極１５０及びゲート絶縁層１４０の上部には絶縁層としての中間層１６０が単一層及び／または複数層として形成され、その上部にはソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂが形成されるが、ソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂはモリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち一つ以上の材料を具備することもある。すなわち、ソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂはＭｏＷのような材料で形成されることもあり、Ｍｏ／Ａｌ（モリブテンとアルミニウムの積層）のように複数の層でなることもあるなど、多様な形成を取れ、半導体活性層１３０との十分なオーム接触をなすために、後に熱処理されうる。
【００５７】
ソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂの上部には一つ以上の絶縁層１８０が形成されるが、保護層１８０ａ及び／または下部薄膜トランジスタ層を平坦化させるための平坦化層１８０ｂで形成される。保護層１８０ａはＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯ２（酸化シリコン）などのような無機物よりなり、平坦化層１８０ｂは、例えばＢＣＢ（ＢｅｎｚｏＣｙｃｌｏＢｕｔｅｎｅ：ベンゾシクロブテン）またはアクリルなどのような有機物層で形成されることもあるが、絶縁層１８０は単一層または複数層で形成されるなど多様な変形が可能である。絶縁層１８０にはビアホール１８１が形成される。
【００５８】
次に、絶縁層１８０の一面上にはアノード１９０が画素電極をなすように形成される。アノード１９０を形成する材料としては、たとえば、ＩＴＯなどのような導電性酸化物が含まれる。アノード１９０の一面上、少なくとも後工程で形成される有機電界発光部との接触部にはアノード保護層１９１が形成されるが、アノード保護層１９１の材料及び形成方法は前述した実施の形態に記載された通りであるので説明は省略する。
【００５９】
アノード保護層１９１が形成された後には、画素を定義するための画素定義層１９２が形成され、画素定義層１９２によって定義された画素として、アノード保護層１９１の一面上には発光層１９３ｃ（図４Ｄ参照）を含む有機電界発光部１９３が配置される。図４Ｃの参照符号“Ｂ”で示された部分を拡大図示した図４Ｄに示されたように、有機電界発光部１９３は正孔注入層１９３ａ、正孔輸送層１９３ｂ、発光層１９３ｃ、電子輸送層１９３ｄ、及び電子注入層１９３ｅを含みうるが、本発明はこれに限定されず、正孔補助層としての正孔注入層及び／または正孔輸送層と、有機発光層としての発光層を含む範囲で多様な組み合わせが可能である。これらの有機層、特に正孔輸送層及び／または正孔注入層を形成する材料は前術した実施の形態に記述された通りである。
【００６０】
有機電界発光部１９３の上部にはカソード１９４が形成されるが、カソード１９４は一つ以上の層を具備できる。図４Ｄでカソード１９４は、アルカリフッ化物層としてのＬｉＦ（フッ化リチウム）層１９４ａと、Ｃａ（カルシウム）層１９４ｂと、そしてＡｌ（アルミニウム）層１９４ｃとで形成されたが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００６１】
ＡＭタイプの有機電界発光ディスプレイ装置を示す上記の実施の形態では背面ディスプレイについて記述されたが、これは説明を容易にするための一例であって、本発明はこの場合に限定されず、例えば、Ａｌ／ＩＴＯ（アルミニウムと酸化インジウムスズの積層）などの組み合わせで形成される反射型のアノードと、Ｍｇ：Ａｇ（マグネシウム−銀合金）及び透明導電性酸化物で形成されたカソードと、を具備する前面ディスプレイにも適用できるなど多様な変形が可能である。
【００６２】
本発明は添付された図面に示された実施の形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能であることは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は有機電界発光ディスプレイ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態による有機電界発光素子の概略的な断面図である。
【図２】ポリシロキサンに基づいたアノード保護層形成の反応を説明するための概略図である。
【図３】ポリシロキサンによって形成された多重アノード保護層の概略図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施の形態による有機電界発光ディスプレイ装置の概略的な斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの線Ｉ−Ｉの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂの符号“Ａ”に対する部分拡大図である。
【図４Ｄ】図４Ｃの符号“Ｂ”に対する部分拡大図である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１１０    基板、
２，１９０  アノード、
３，１９３ｂ  正孔輸送層、
４，１９３ｃ  発光層、
５，１９４  カソード、
６，１９１  アノード保護層、
２００    ディスプレイ領域、
３００    密封領域、
４００    密封基板、
５００    水平駆動部、
７００    端子部。
【図１】
2005259679.tif 000003
【図２】
2005259679.tif 000004
【図３】
2005259679.tif 000005
【図４Ａ】
2005259679.tif 000006
【図４Ｂ】
2005259679.tif 000007
【図４Ｃ】
2005259679.tif 000008
【図４Ｄ】
2005259679.tif 000009