JP2007184279A

JP2007184279A - 有機発光素子およびその製造方法

Info

Publication number: JP2007184279A
Application number: JP2006355470A
Authority: JP
Inventors: Yoon-Hyung Cho; 尹衡趙; Jong-Hyuk Lee; 鍾赫李; Won-Jong Kim; 元鍾金; Min-Ho Oh; 敏鎬呉; Byoung-Duk Lee; 炳徳李; Jin-Baek Choi; 鎭白崔
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2007-07-19
Also published as: EP1804310B1; US20070152212A1; US8399270B2; US20110244607A1; CN1992371A; EP1804310A3; CN103956375A; EP1804310A2; US8003999B2; KR20070072400A; KR100838073B1

Abstract

【課題】光透過率が高く、水分および酸素の浸透を防止できる有機発光素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板と、封止基板と、基板と封止基板との間に位置する有機発光部と、ｉ）透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント（このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである）、およびｉｉ）平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質を含み、有機発光部を覆い包むように形成された吸湿物質含有透明シーラント層と、を具備した有機発光素子およびその製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光素子およびその製造方法に関する。

有機発光素子は、水分および／または酸素の浸透によって劣化する。従って、有機発光素子の安定した駆動と寿命の確保のために、封止構造が要求される。

従来は、金属カンやガラスを溝を有するようにキャップ状に加工し、その溝に水分吸収のための乾湿剤をパウダ状に搭載するか、またはフィルム状に製造し、両面テープを利用して接着する方法が利用された。

例えば、特許文献１には、有機化合物からなる有機発光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、アルカリ土類金属酸化物のような乾燥剤とを有する有機電界発光表示素子が開示されている。また、特許文献２には、０．１〜２００μｍの粒子サイズを有する固体粒子を含む吸湿剤およびバインダを利用して形成された吸湿層を採用した有機電界発光素子が開示されている。
特開平０９−１４８０６６号公報米国特許第６，２２６，８９０号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の有機電界発光表示素子は、その気密性容器の形状によって表示装置全体が厚くなってしまう。また、乾燥剤が水分を吸着した後で固体状態を維持するとしても不透明であり、前面発光に適用不可能である。また、特許文献２に記載の有機電界発光素子は、光透過率が低く半透明または不透明なので、前面発光型に適用し難い上に、水分吸着能力が十分ではない。

本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の問題点を解決し、吸湿能力が改善されるだけではなく、透明であって前面発光型に適用できる有機発光素子、およびその製造方法を提供することである。

本発明の第１は、基板と、封止基板と、前記基板と封止基板との間に位置する有機発光部と、ｉ）透湿度（ＷＶＴＲ：ＷａｔｅｒＶａｐｏｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＲａｔｅ）が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント、およびｉｉ）平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質を含み、前記有機発光部を覆い包むように形成された吸湿物質含有透明シーラント層と、を具備した有機発光素子を提供する。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。

本発明の第２は、第１電極、有機膜および第２電極を順次に備える有機発光部が形成された基板を準備する段階と、封止基板の一面に、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント（このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである）；平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質；ならびに溶媒を含む吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物を塗布する段階と、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物が塗布された封止基板を前記基板と合着および硬化処理して前記基板および前記封止基板を互いに合着させ、前記有機発光部を覆い包む吸湿物質含有透明シーラント層を形成する段階と、を含む有機発光素子の製造方法を提供する。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。

本発明の技術的課題を解決するために、本発明の第３は、第１基板と、前記第１基板と対向した内面（ｉｎｔｅｒｉｏｒｓｕｒｆａｃｅ）を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在された有機発光画素アレイであって、前記第２基板と対向した上面（ｔｏｐｓｕｒｆａｃｅ）を有する有機発光画素アレイと、前記第２基板と前記有機発光画素アレイとの間に介在された透明部分（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｏｒｔｉｏｎ）を備え、前記第１基板と前記第２基板とを合着させるフィルム構造であって、前記透明部分は、前記第２基板の内面および前記有機発光画素アレイの上面と接触し、前記透明部分は、吸湿物質を含んだフィルム構造を備える有機発光素子を提供する。

本発明において、前記透明部分は、形態形成物質（ｂｏｄｙｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ）および前記形態形成物質中に分散された吸湿物質を含むことができる。

本発明において、前記透明部分は、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下の形態形成物質を含むことができる。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記形態形成物質フィルムを利用して測定したものである。

本発明において、前記形態形成物質がアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、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、チタニア、シリコン酸化物、ジルコニア、アルミニウム、エポキシシラン、ビニルシラン、アミノシラン、メタクリレートシラン、アリールシランおよびメタクリルオキシシランからなる群から選択される１以上の物質を含むことができる。また、前記吸湿物質は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＣａＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４、ＣｏＳＯ_４、Ｇａ_２（ＳＯ_４）_３、Ｔｉ（ＳＯ_４）_２、ＮｉＳＯ_４、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＹＣｌ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｓＦ、ＴａＦ_５、ＮｂＦ_５、ＬｉＢｒ、ＣａＢｒ_２、ＣｅＢｒ_３、ＳｅＢｒ_４、ＶＢｒ_３、ＭｇＢｒ_２、ＢａＩ_２、ＭｇＩ_２、Ｂａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２およびＰ_２Ｏ_５からなる群から選択される１以上を含むことができる。

本発明による有機発光素子の吸湿物質含有透明シーラント層は、光透過率が優秀であり、かつ外部の水分および酸素が有機発光素子の内部に浸透することを防止するだけではなく、ナノサイズを有する金属酸化物と金属塩とのうちから選択される１以上の吸湿物質を含むことにより有機発光素子の内部に浸透した水分および／または酸素を効果的に吸着し、有機発光部に水分および酸素が達することを実質的に防止できる。これにより、寿命特性の向上した有機発光素子を得ることができる。

本発明によれば、次のような効果を得ることができる。

第一に、透明シーラント、およびナノサイズを有する金属酸化物、金属塩およびリン酸化物から選択される１以上の吸湿物質を含み、優秀な光透過率を有する吸湿物質含有透明シーラント層が有機発光部を覆い包むため、前面発光型有機発光素子に適する。

第二に、吸湿物質含有透明シーラント層に含まれる透明シーラントが非常に低い透湿度を有するため、外気の水分および／または水分が有機発光素子の内部に浸透することが効果的に防止される。

第三に、吸湿物質含有透明シーラント層が金属酸化物、金属塩、またはリン酸化物のような吸湿物質を含むため、有機発光素子に浸透した水分および／または酸素を吸着でき、従来のゲッタを使用した場合と比較し、水分および／または酸素が有機発光部に達することを非常に効果的に防止できる。

第四に、吸湿物質含有透明シーラント層が金属酸化物、金属塩、またはリン酸化物のような吸湿物質を含み、前記吸湿物質が透明シーラントの硬化時に発生する少量の水分とガス成分とを吸着することにより、有機発光素子の作動初期時の暗点発生を防止し、寿命特性を向上させることができる。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の有機発光素子は、前面発光型に適した吸湿物質含有透明シーラント層を具備している。前記吸湿物質含有透明シーラント層は、有機発光部を覆い包むように形成され、有機発光素子の有機発光部を具備した基板と封止基板とを合着させる役割を果たす。

前記吸湿物質含有透明シーラント層は、透明シーラントを含む。前記透明シーラントは、前面発光型に適するように高い光透過率を有し、有機発光素子の内部に水分および／または酸素が浸透し、有機発光部に水分および／または酸素が到達しないように、透湿度が低くなければならない。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。また、有機発光部が形成された基板と封止基板とを合着させることができるように、前記透明シーラントフィルムとしては、好ましくは高い接着力を有するものが用いられうる。

前記透明シーラントは、これを含む吸湿物質含有透明シーラント層が、好ましくは９０％以上の光透過率、より好ましくは、９５％以上の光透過率を有する透明な物質である。

一方、前記透明シーラントは、２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、好ましくは１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、さらに好ましくは１〜１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙの低い透湿度を有する。前述のような透湿度範囲に限定しようとするものではないが、前記透湿度範囲を有する透明シーラントは、外部の酸素および／または水分が発光素子に浸透することを効果的に防止できるが、これを具備した有機発光素子は、優秀な寿命特性を有することができる。

かような透湿度を満足させる透明シーラントとしては、有機シーラント、無機シーラント、有機／無機複合シーラント、またはその混合物を使用できる。

前記有機シーラントとしては、前述のような透湿度条件を満足させる低分子または高分子を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂から選択される１以上を使用でき、後述する吸湿物質との混和性および成膜性に優れるものが用いられうる。このうち、エポキシ基を含んだエポキシ系樹脂が好ましい。

前記アクリル系樹脂の例として、ブチルアクリレート、エチルヘ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、脂環式エポキシド、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。このうち、エポキシアクリレート、ビニルエポキシ系樹脂が好ましい。

前記無機シーラントは、前述のような透湿度条件を満足させる無機物であることが好ましく、例えば、シリコン、アルミニウム、チタン、ジルコニウムなどを含む金属または非金属材料であり、後述する吸湿物質との混和性および成膜性に優れるものが用いられうる。特に、チタニア、シリコン酸化物、ジルコニア、アルミナ、およびこれらの前駆体からなる群から選択される１以上を使用することが好ましい。前記前駆体の例としては、チタンアルコキシド（例えば、Ｔｉ（ＯＰｒ）_４）、シリコンアルコキシド（例えば、Ｓｉ（ＯＥｔ）_４）、またはジルコニウムアルコキシド（Ｚｒ（ＯＢｕ）_４）などを挙げることができる。

前記有機／無機複合シーラントは、前述のような透湿度条件を満足させる有機／無機複合物が用いられうる。例えばシリコン、アルミニウム、チタン、ジルコニウムのような金属材料または非金属材料と有機物質とが共有結合で連結されている物質が好ましく、後述する吸湿物質との混和性が優秀であり、成膜性に優れるものが用いられうる。かかる条件を満足する物質として、例えば、エポキシシランもしくはその誘導体、ビニルシランもしくはその誘導体、アミノシランもしくはその誘導体、メタクリレートシランもしくはその誘導体、アリールシランもしくはその誘導体、メタクリルオキシシランもしくはその誘導体、またはこれらの部分硬化物からなる群から選択される１以上を使用することができる。中でも、エポキシシラン、ビニルシラン、アリールシラン、メタクリルオキシシランが好ましい。ここで、前述の部分硬化物は、例えば組成物の粘度などの調節時に使われうる。

前記エポキシシランまたはその誘導体の具体的な例として、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランまたはその重合体、またはエポキシシリケートなどを挙げることができる。

前記ビニルシランまたはその誘導体の具体的な例として、ビニルトリエトキシシランまたはその重合体を挙げることができる。

また、前記アミノシランまたはその誘導体の具体的な例として、３−アミノプロピルトリメトキシシランおよびその重合体を挙げることができる。

前記メタクリレートシランまたはその誘導体の具体的な例として、３−トリ（メトキシシリル）プロピルアクリレートおよびその重合体などがある。

前記アリールシランまたはその誘導体の具体的な例として、フェニルシランまたはその重合体を挙げることができる。

一方、本発明による吸湿物質含有透明シーラント層は、前述のような透明シーラント以外に、平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質を含む。前記金属酸化物は、水分と反応し、金属−酸素−金属結合が破壊されて金属水酸化物を形成し、その過程で水分を除去する。前記金属塩の場合、中心金属の充填されていない配位位置に水分が配位し、安定した化合を形成する過程を介して水分を除去する。また、上述の吸湿物質は、水分だけではなく、酸素などのように有機発光部と接触して有機発光素子の寿命を短縮させうる他の化学種も吸着することができる。

したがって、本発明による吸湿物質含有透明シーラント層を具備した有機発光素子の場合、前述のような非常に低い透湿度を有する透明シーラントにより、水分および／または酸素が有機発光素子の内部に浸透することが防止され、さらに、前記吸湿物質によって有機発光素子の内部に浸透した少量の水分および／または酸素も実質的に完全に除去できる。これにより、有機発光素子の基板と封止基板との間に備えられる有機発光部には、実質的に水分および／または酸素が到達しえない。

さらに、前記吸湿物質である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物は、吸湿物質含有透明シーラント層形成のための硬化時に発生する少量の水分およびガス成分も吸着するので、有機発光素子の作動初期の暗点発生を効果的に防止できる。

前記吸湿物質の平均粒径は、１００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜９０ｎｍである。前述のように、粒子平均粒径の範囲を限定しようとするものではないが、前記粒子平均粒径の範囲を有する吸湿物質の粒子を含む場合、可視光線領域で散乱が発生して膜がぼやけて見える現象（ｈａｚｅ）の発生が実質的に防止され、優秀な透光率が達成されうる。前記吸湿物質は、平均粒径が１００ｎｍ以下となるように、物理的、化学的方法によって微粒子化されうる。

前記吸湿物質は、例えば、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩および五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）からなる群から選択される１以上でありうる。

さらに具体的には、前記アルカリ金属酸化物は、好ましくは酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）または酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）であり、前記アルカリ土類金属酸化物は、好ましくは酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、または酸化マグネシウム（ＭｇＯ）であり、前記金属硫酸塩は、好ましくは硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）、硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ_４）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ_４）、硫酸ガリウム（Ｇａ_２（ＳＯ_４）_３）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ_４）_２）、または硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）であり、前記金属ハロゲン化物は、好ましくは塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、塩化イットリウム（ＹＣｌ_３）、塩化銅（ＣｕＣｌ_２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化タンタル（ＴａＦ_５）、フッ化ニオビウム（ＮｂＦ_５）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ_２）、臭化セリウム（ＣｅＢｒ_３）、臭化セレン（ＳｅＢｒ_４）、臭化バナジウム（ＶＢｒ_３）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ_２）、ヨウ化バリウム（ＢａＩ_２）またはヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ_２）であり、前記金属過塩素酸塩は、好ましくは過塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ_４）_２）または過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２）であるが、これらに限定されるものではない。

このうち、前記吸湿物質が無水酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）または五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）であることが好ましく、無水酸化カルシウム（ＣａＯ）であることがより好ましい。

前述のような透明シーラントと吸湿物質とを含む吸湿物質含有透明シーラント層のうち、前記透明シーラントの含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、好ましくは１，０００〜４，０００質量部、より好ましくは１，５００〜３，５００質量部である。

透明シーラントの含有量の範囲を前述した通りに限定しようとするものではないが、透明シーラントの含有量の範囲が１，０００質量部を超える場合、透湿または透酸素が満足できる程度に防止できる。また、透明シーラントの含有量が４，０００質量部未満である場合、吸湿物質含有透明シーラント層を満足できる程度の薄膜に形成でき、有機発光素子の全体厚を増大させることがない。

前記吸湿物質含有透明シーラント層の厚さは、好ましくは１０〜４０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍ、特に好ましくは２０μｍである。吸湿物質含有透明シーラント層の厚さを前述のような範囲に限定しようとするものではないが、吸湿物質含有透明シーラント層の厚さが前述のような範囲を有する場合、吸湿物質含有透明シーラント層が有機発光素子に接することによって発生する有機発光素子の損傷を防止でき、効果的に水分侵入を防止できる。

前記吸湿物質含有透明シーラント層は、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９０〜９９％、特に好ましくは９５〜９９％の可視光の光透過率を有する。可視光の光透過率が上述の範囲であれば、特に、前面発光型有機発光素子に適する。本発明による実施形態で、前記吸湿物質含有透明シーラント層の可視光の光透過率は、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９５．５、９６、９６．５、９７、９７．５、９８、９８．５、９９、９９．５または１００％でありうる。本発明によるいくつかの実施形態で、前記吸湿物質含有透明シーラント層の光透過率は、前述のような光透過率のうち、２つに定義される範囲に属することができる。すなわち、光透過率の上限および下限を上述の光透過率の値から任意に選択できる。本明細書中で、「透明シーラント」という用語の「透明」は、前述のような可視光の光透過率を考慮したものであり、本発明によるシーラントが実質的に透明な程度の光透過率を提供できるということを表現するためのものである。

前記吸湿物質含有透明シーラント層は、前述の吸湿物質および透明シーラント以外にも、分散剤をさらに含むことができる。

前記分散剤は、吸湿物質と透明シーラントとの混合時に分散性を向上させる役割を果たし、かかる機能を果たす物質の例として、低分子有機分散剤、高分子有機分散剤、低分子有機／無機複合分散剤、高分子有機／無機複合分散剤、有機酸、無機酸などがある。かような分散剤は、吸湿物質含有透明シーラント層に存在する吸湿物質の粒子が、製造過程で凝集を引き起こすことを防止し、前記吸湿物質を吸湿物質含有透明シーラント層中においてナノサイズで分散させる。これによって、吸湿物質含有透明シーラント層の光透過率がさらに向上しうる。

微細粒子を溶液中に均一に分散させて凝集および沈殿を防止する方法として、大別して二種の分散方法がある。第一の分散方法は、粒子の表面を正または負に荷電させて粒子間の静電気的反発力により互いに凝集させないようにする方法である。その長所は、比較的容易に粒子を分散させられ、特に電気的特性が要求される粒子の場合、特性の変化なしに分散させて使用できるということであるが、短所としては、電気的に反発力が弱いために、溶液のｐＨに影響を受けやすく、従って、分散性が崩れやすいということである。第二の分散方法は、粒子の表面を高分子分散剤で覆い、これらの間の立体障害により凝集させないようにする方法である。この方法の長所は、分散溶媒の極性に関係なく幅広い溶媒を選択でき、分散安定性に優れるということであるが、短所としては、電気的特性が要求される粒子には使用し難く、また高価な分散剤を使用するということである。特に、高分子系の分散剤を使用して分散させる方法を用いると、バインダと混合されても分散性が維持され、混合が良好に行われる。

前記分散剤の含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、好ましくは０．１〜１００質量部であり、より好ましくは１〜１００質量部である。

前記分散剤としては、公知の多様な分散剤を使用でき、例えば、エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどを利用できるが、これらに限定されるものではない。

図１に、本発明による有機発光素子の一実施形態の概略的な構造を示す。

図１を参照すれば、基板１０と、前記基板１０の一面に形成され、第１電極、有機膜および第２電極を順次に備える有機発光部１２と、前記有機発光部１２を外部と遮断するために前記基板１０と結合され、前記有機発光部１２が収容された内部空間を密封する封止基板１７とを具備するが、有機発光部１２が一面に形成された基板１０と封止基板１７との間には、前記有機発光部１２を覆い包むように吸湿物質含有透明シーラント層１６が備わっている。

前記吸湿物質含有透明シーラント層１６は、前述のように、有機発光素子外部の水分および酸素が有機発光素子の内部に浸透することを防止するだけではなく、有機発光素子の内部に浸透した少量の水分および／または酸素、または前記シーラント層の硬化時に発生したガスを吸着するので、有機発光部１２に水分および／または酸素が実質的に到達できない。従って、有機発光素子の寿命特性が向上する。前記吸湿物質含有透明シーラント層１６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、本発明による有機発光素子の他の一実施形態を示す。

図２を参照すれば、前記有機発光素子は、基板２０と、前記基板２０の一面に形成され、第１電極、有機膜および第２電極を順次に備える有機発光部２２と、前記有機発光部２２を外部と遮断するために前記基板２０と結合され、前記有機発光部２２が収容された内部空間を密封する封止基板２７とを具備するが、有機発光部２２が一面に形成された基板２０と封止基板２７との間には、前記有機発光部２２を覆い包むように吸湿物質含有透明シーラント層２６が備わっている。さらに、有機発光部２２を覆い包むように保護層２９が設けられている。

前記保護層２９は、耐熱性、耐薬品性、耐透湿性を有し、有機発光部に水分および／または酸素が浸透することを防止する役割を果たす。前記保護層２９は、無機層であっても、または無機層と有機層とが交互に積層された構造であってもよく、多様な変形が可能である。

前記保護層２９に含まれうる無機層は、好ましくは、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、セリウム酸化物およびシリコン酸窒化物からなる群から選択される１以上の物質を含むが、これらに限定されるものではない。

前記保護層２９に含まれうる有機層は、好ましくは、ベンゾシクロブテン含有化合物の架橋体、またはヒドロシルセスキオキサンなどからなりうるが、これらに限定されるものではない。

図１および図２のうち、有機発光部１２および２２は、例えば、第１電極、有機膜、第２電極の順になり、第１電極がアノードであり、第２電極がカソードであってもよく、その反対ももちろん可能である。また、前記有機膜は、好ましくは、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層、および／または電子輸送層を含む。前記第１電極、前記有機膜および前記第２電極は、公知の多様な材料を利用して形成でき、公知の各種蒸着法および塗布法（例えば、インクジェットプリンティング法など）を利用して形成できる。

図１および図２のうち、封止基板１７および２７としては、好ましくは絶縁体であるガラス基板または透明なプラスチック基板を使用する。プラスチック基板で形成する場合、前記プラスチック基板の内側の面には、好ましくは水分から保護するために、耐熱性、耐薬品性、耐透湿性を有する保護膜が形成される。封止基板が透明材質からなる場合には、前面発光型の素子に利用可能である。

背面発光型の素子に適用するためには、前記有機発光部１２および２２の第１電極を透明電極に、第２電極を反射型電極にして形成することができる。前面発光型の素子に適用する場合には、前記有機発光部１２および２２の第１電極を反射型電極に、第２電極を透明電極にして形成することができる。第１電極および第２電極のいずれも透明電極にして形成し、両面発光させることも可能である。ここで、第１電極は、基板１０および２０に近い側に配置される電極であり、第２電極は、封止基板１７および２７に近い側に配置される電極である。

前述のような吸湿物質含有透明シーラント層を具備した有機発光素子の製造方法は、第１電極、有機膜および第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、封止基板の一面に、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント；平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩、およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質；ならびに溶媒を含む吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物を塗布する段階と、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物が塗布された封止基板を前記基板と合着および硬化処理して前記基板および前記封止基板を互いに合着させ、前記有機発光部を覆い包む吸湿物質含有透明シーラント層を形成する段階と、を含むことができる。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。

前記有機発光素子の製造方法の一実施形態を、図３Ａ〜３Ｃに概略的に示す。

まず、図３Ａに図示されているように、基板３０上に第１電極、有機膜および第２電極を順次に備えた有機発光部３２を形成する。前記基板３０および有機発光部３２は、公知の多様な材料および方法を利用して形成可能である。

この後、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント、平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質、ならびに溶媒を含む透明シーラント形成用組成物３６ａを準備し、図３Ｂに図示されているように、封止基板３７の一面に、透明シーラント形成用組成物３６ａを塗布する。前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。

前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物３６ａは、好ましくは以下の工程で調製される。

まず、溶媒に金属酸化物、金属塩およびリン酸化物から選択される１以上の吸湿物質を混合した後、物理的にミリングを行い、平均粒径が１００ｎｍ以下の前記吸湿物質と溶媒との混合物を製造した後、前記混合物に透明シーラントを混合し、本発明による吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物３６ａを調製する。

前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物３６ａにおいて、固体含有量は、好ましくは、組成物総質量を基準に、２〜２５質量％である。前記組成物のうち、固体含有量の範囲を前述のような範囲に限定しようとするものではないが、前記組成物のうち、固体含有量が２質量％を超える場合、水分吸着能が満足できる吸湿物質含有透明シーラント層を得ることができ、組成物のうち、固体含有量が２５質量％未満である場合、満足できる程度の光透過率を有する吸湿物質含有透明シーラント層を得ることができる。

前記塗布段階は、好ましくは、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディスペンシング、またはスクリーンプリンティングなどの方式で行われ、特に、スクリーンプリンティングで行われることが作業性の面で好ましい。

前述のような吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物のうち、前記透明シーラントの含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、好ましくは１，０００〜４，０００質量部、より好ましくは１，５００〜３，５００質量部でありうる。透明シーラントの含有量を前述のような範囲に限定しようとするものではないが、透明シーラントの含有量が前述のような範囲を有する場合、満足できる程度の防透湿および防透酸素効果を得ることができ、適切な厚さの吸湿物質含有透明シーラント層を得ることができる。

前記溶媒としては、前記吸湿物質を分散できるものであるならば、いずれも使用可能であり、具体的な例として、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、純水、プロピレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコール（モノ）メチルエーテル（ＰＧＭ）、イソプロピルセルロース（ＩＰＣ）、メチルセルソルブ（ＭＣ）、エチルセルソルブ（ＥＣ）からなる群から選択される１以上を使用できる。前記溶媒の含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、好ましくは１００〜１，９００質量部である。

一方、前記吸湿物質含有透明シーラント形成用の組成物は、低分子有機分散剤、高分子有機分散剤、高分子有機／無機複合分散剤、低分子有機／無機複合分散剤、および有機酸からなる群から選択される１以上の分散剤をさらに含むことができる。このとき、前記分散剤の含有量は、好ましくは、前記前記吸湿物質１００質量部を基準に、１〜１００質量部でありうる。

その後、図３Ｃに示されているように、封止基板３７の一面に塗布された吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物３６ａが基板３０上に形成された有機発光部３２を覆い包むように、例えば、図３Ｃの矢印方向に合着させた後、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物３６ａを硬化処理し、図１に示されている吸湿物質含有透明シーラント層１６と同様の、有機発光部３２を覆い包む吸湿物質含有透明シーラント層を得る。

前記硬化段階は、好ましくは熱硬化またはＵＶ硬化によってなされ、熱硬化時の熱処理温度は、５０〜２００℃であることが好ましい。熱処理温度の範囲を前述のように限定しようとするものではないが、熱処理温度の範囲が前述のような範囲に属する場合、粒子間予備焼結（ｐｒｅ−ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）による比表面積減少による吸湿特性の低下問題が発生せず、透明シーラントの熱分解が実質的に防止されうる。また、溶媒の乾燥および硬化が満足できる程度になされうる。

前記方法によって形成された吸湿物質含有透明シーラント層は、水分を吸収する前や水分を吸収した後にも、透明に維持されるという特性を有している。

一方、本発明による有機発光素子の製造方法の他の実施形態を、図４Ａ〜４Ｄに概略的に示す。

まず、図４Ａに示されているように、基板４０上に、第１電極、有機膜および第２電極を順次に備えた有機発光部４２の形成された基板を準備する。前記基板４０および有機発光部４２は、公知の多様な材料および方法を利用して形成可能である。

その後、図４Ｂに示されているように、有機発光部４２を覆い包むように、保護層４９を形成する。

前記保護層４９は、耐熱性、耐薬品性、耐透湿性を有し、有機発光部に水分および／または酸素が浸透することを防止する役割を果たす。前記保護層４９は無機層であっても、または無機層と有機層とが交互に積層された構造であってもよく、多様な変形が可能である。前記保護層４９についてのさらに詳細な説明は、前述したところを参照する。

その後、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント、平均粒径１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物から選択される１以上の吸湿物質、ならびに溶媒を含む吸湿物質含有透明シーラント形成用の組成物４６ａを準備し、図４Ｃに図示されているように、封止基板４７の一面に、吸湿物質含有透明シーラント形成用の組成物４６ａを塗布する。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである。

前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物４６ａを調製する工程は、前述したところを参照する。

その後、図４Ｄに図示されているように、封止基板４７の一面に塗布された吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物４６ａが基板４０上に形成された有機発光部４２および保護層４９を覆い包むように、例えば、図４Ｄの矢印方向に合着させた後、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物４６ａを硬化処理し、図２に図示されているように、有機発光部４２および保護層４９を覆い包む吸湿物質含有透明シーラント層を得る。前記硬化段階についての詳細な説明は、前述したところを参照する。

前記方法によって形成された吸湿物質含有透明シーラント層は、水分を吸収する前でも、水分を吸収した後でも透明に維持される。

本発明の有機発光素子は、前面発光型、背面発光型または両面発光型にいずれも適用可能である。

一方、本発明は、第１基板と、前記第１基板と対向した内面（ｉｎｔｅｒｉｏｒｓｕｒｆａｃｅ）を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に介在された有機発光画素アレイであり、前記第２基板と対向した上面（ｔｏｐｓｕｒｆａｃｅ）を有する有機発光画素アレイと、前記第２基板と前記有機発光画素アレイとの間に介在された透明部分（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｏｒｔｉｏｎ）を含み、前記第１基板と前記第２基板とを合着させるフィルム構造であり、前記透明部分は、前記第２基板の内面および前記有機発光画素アレイの上面と接触し、前記透明部分は、吸湿物質を含んだフィルム構造を備える有機発光素子を提供する。

かかる有機発光素子の一具現例は、図５に図示されている。

図５で、第１基板６０は、一般の電子素子で使用可能なガラス基板、プラスチック材基板などであり、特別に制限されるものではない。

第２基板６７は、前記第１基板６０と対向するように配置されており、内面（ｉｎｔｅｒｉｏｒｓｕｒｆａｃｅ）６７ａを有する。

有機発光画素アレイ（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｐｉｘｅｌａｒｒａｙ）６２は、前記第１基板６０と前記第２基板６７との間に介在されており、上面６２ａを有する。前記有機発光画素アレイ６２は、例えば、前述のような有機発光部および薄膜トランジスタなどを備えることができるが、それらに限定されるものではない。

一方、図５に図示された有機発光素子は、第２基板６７と有機発光画素アレイ６２との間に介在された透明部分（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｏｒｔｉｏｎ）を備え、前記第１基板６０と前記第２基板６７とを合着させるフィルム構造６６を具備する。前記フィルム構造６６に含まれた透明部分は、第２基板６７の内面６７ａおよび有機発光画素アレイ６２の上面６２ａと接触しており、吸湿物質を含むことができる。

前記フィルム構造６２に含まれた透明部分は、前述のような吸湿物質以外に、形態形成物質（ｂｏｄｙｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ）を含む。前記吸湿物質は、好ましくは、前記形態形成物質に分散されている。

前記形態形成物質は、好ましくは低透湿度、より好ましくは、２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、さらに好ましくは、１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下、特に好ましくは、１ｇ／ｍ^２・ｄａｙないし１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙの透湿度を有することができる。前述のような透湿度範囲に限定しようとするものではないが、前記透湿度範囲を有する形態形成物質は、外部の酸素および／または水分が発光素子に浸透することを効果的に防止できるが、これを具備した有機発光素子は、優秀な寿命特性を有することができる。このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記形態形成物質フィルムを利用して測定したものである。

前記形態形成物質の具体例は、前述のような透明シーラントの具体例を参照する。例えば、前記形態形成物質は、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、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、チタニア、シリコン酸化物、ジルコニア、アルミニウム、エポキシシラン、ビニルシラン、アミノシラン、メタクリレートシラン、アリールシランおよびメタクリルオキシシランからなる群から選択された一つ以上の物質を含むことができる。

前記吸湿物質についての詳細な説明は前述したところを参照する。例えば、前記吸湿物質は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＣａＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４、ＣｏＳＯ_４、Ｇａ_２（ＳＯ_４）_３、Ｔｉ（ＳＯ_４）_２、ＮｉＳＯ_４、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＹＣｌ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｓＦ、ＴａＦ_５、ＮｂＦ_５、ＬｉＢｒ、ＣａＢｒ_２、ＣｅＢｒ_３、ＳｅＢｒ_４、ＶＢｒ_３、ＭｇＢｒ_２、ＢａＩ_２、ＭｇＩ_２、Ｂａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２およびＰ_２Ｏ_５からなる群から選択された一つ以上を含むことができる。

前記フィルム構造６２は、前述のような透明部分以外に、多様な役割を果たす層をさらに含むことができるが、例えば、有機発光画素アレイを酸素または水分から追加的に保護することのできる保護膜をさらに含むことができる。前記保護膜についての詳細な説明は、前記図２のうちの保護膜についての詳細な説明部分と同一なので省略する。

本発明の有機発光素子は、その駆動方式が特別に制限されず、受動マトリックス（ＰＭ）駆動方式、能動マトリックス（ＡＭ）駆動方式のいずれも可能である。

以下、本発明を下記実施例を例に挙げて説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
まず、有機透明シーラントとして、エポキシアクリレート（ＥＸＳ７４−１６、東亜合成株式会社製）を準備し、その透湿度を測定した。具体的には、ガラス基板上に前記エポキシアクリレートを塗布した後でＵＶ硬化させ、１００μｍ厚のエポキシアクリレートフィルムを形成した。前記フィルムをガラス基板から分離し、窒素雰囲気下のチャンバに装着した後、前記フィルムの片面に水分を浸した後、この水分が前記フィルムを通過し、前記フィルムの他面にしみ出る程度を、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、ＭＯＣＯＮ装置（ＭＯＣＯＮ社製）を利用して測定することにより、前記エポキシアクリレートの透湿度を測定した。その結果、前記エポキシアクリレートの透湿度は、約９．７ｇ／ｍ^２・ｄａｙであることを確認することができた。

この後、無水酸化カルシウム（ＣａＯ）（平均粒径３０μｍ）１００質量部と分散剤である有機／無機複合シロキサンであるエポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン９質量部とを無水エタノール４００質量部に混合した後、２４時間ミリングを行い、平均粒径７０ｎｍを有するＣａＯ粒子の分散液を製造した後、ここに、２，７００質量部の有機透明シーラントであるエポキシアクリレート（ＥＸＳ７４−１６、東亜合成株式会社製）を混合し、吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物を調製した。

前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物をガラス基板（０．７ｔソーダガラス、コーニング精密ガラス社製）の一面にスクリーンプリンティング法を利用して２０μｍ厚にコーティングした。

一方、第１電極、有機膜および第２電極を含む有機発光部を具備した基板を準備した。その後、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物が前記有機発光部を覆い包むように、前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物がコーティングされたガラス基板と前記有機発光部を具備した基板とを合着させた後、８５℃で熱処理した後でＵＶ硬化させ、有機発光部を覆い包んで厚さが２０μｍであり、平均粒径が７０ｎｍであるＣａＯ粒子を含む、透明シーラント層を具備した有機発光素子を製造した。

前記実施例１から得たＣａＯ含有透明シーラント層の光透過率スペクトルを図６に表した。光透過率スペクトル測定には、光透過率分析器（ＰＳＩ社製）を利用した。図６によれば、前記ＣａＯ含有透明シーラント層は、全可視光領域で光透過率低下のほとんどない透明な膜であるということが分かる。

＜実施例２＞
吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物の調製において、透明シーラントとして、エポキシアクリレートの代わりに有機／無機複合透明シーラントであるエポキシシリケート（ＯＲＭＯＣＥＲ、Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ社製）を使用したという点を除いては、前記実施例１に記載された方法と同じ方法で有機発光素子を製造した。前記エポキシシリケートについても、前記実施例１に記載された透湿度の測定方法と同じ方法で透湿度を評価したところ、前記エポキシシリケートの透湿度は、約３〜４ｇ／ｍ^２・ｄａｙであるということを確認することができた。

＜実施例３＞
第１電極、有機膜および第２電極を含む有機発光部を具備した基板において、有機発光部を覆い包むように０．１μｍ厚のＳｉＯ_２保護層を形成したという点を除いては、前記実施例１に記載された方法と同じ方法で有機発光素子を製造した。

＜実施例４＞
吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物の調製において、無水酸化カルシウム（ＣａＯ）の代わりに酸化バリウム（ＢａＯ）（平均粒径は、５０〜８０ｎｍである）を使用したという点を除いては、前記実施例１に記載された方法と同じ方法で有機発光素子を製造した。

＜実施例５＞
吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物の調製において、無水酸化カルシウム（ＣａＯ）の代わりに五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）（平均粒径は、５０〜８０ｎｍである）を使用したという点を除いては、前記実施例１に記載された方法と同じ方法で有機発光素子を製造した。

前記実施例４および実施例５から得た吸湿物質含有透明シーラント層についても、実施例１でのように光透過率を調査したところ、いずれも前面発光型有機発光素子に適した透明な膜であるということが分かった。

＜比較例１＞
吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物の代わりに、透明シーラントであるエポキシアクリレートだけを含む透明シーラント層形成用の組成物を調製したという点を除いては、前記実施例１に記載された方法と同じ方法で有機発光素子を製造した。

＜比較例２＞
一般的なゲッタ（ＨＤ−２０４、ダイニック社製）をソーダガラス基板上に設け、前記ソーダガラス基板の少なくとも一側と、第１電極、有機膜および第２電極の形成されたガラス基板の少なくとも一側とに、シーラントであるエポキシ系樹脂を塗布した。次に、前記２枚の基板を合着した後、１００℃で熱処理した後でＵＶ硬化し、有機発光素子を製造した。

＜評価例１−透湿度の評価＞
前記実施例１および比較例２で製造された有機発光素子それぞれに対して透湿度を評価し、その結果を図７に表した。透湿度の評価は、少数点５桁まで測定できる精密秤を利用した。

図７によれば、比較例２の有機発光素子に比べ、実施例１の有機発光素子は、吸湿能力および吸湿速度の点でさらに改善されているということが分かる。特に、実施例１の有機発光素子は、吸湿物質の総質量１００質量部に対し、最大３０質量部の水分を捕集できる能力を有しているということを確認することができる。

実施例２〜実施例５で得られた有機発光素子についても、前述のように、透湿度を評価したところ、前述のような実施例１の有機発光素子の透湿度と同様の透湿度を有するということを確認することができた。

＜評価例２−寿命特性の評価＞
前記実施例１および比較例１で製造された有機発光素子に対して寿命特性を評価し、その結果を図８に表した。寿命特性の評価は、前記有機発光素子をそれぞれ、７０℃および相対湿度９０％で保管しつつ、０時間、２５０時間、および５００時間経過後の画面状態を顕微鏡を利用して観察することによって行った。

図８から、比較例１の有機発光素子は、２５０時間経過後、多くの暗点が発生し、５００時間経過後には、より多くの暗点が発生し、画面品質が非常に不良になってしまうということが分かる。しかし、実施例１の有機発光素子１は、５００時間が経過しても暗点が実質的に発生せず、優秀な画面品質を維持しているということが分かる。

かような寿命特性の評価を実施例２〜実施例５の有機発光素子に対してそれぞれ反復した結果、実施例１の有機発光素子と同レベルの寿命特性を示すということを確認することができた。これにより、本発明による有機発光素子は、従来の有機発光素子に比べて優秀な寿命特性を有するということが分かる。

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から外れない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができるということを理解できるであろう。

本発明の有機発光素子およびその製造方法は、例えば、電界発光関連の技術分野に効果的に適用可能である。

本発明による有機発光素子の一実施形態を概略的に表した断面図である。本発明による有機発光素子の他の実施形態を概略的に表した断面図である。本発明による有機発光素子の製造方法の一実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の一実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の一実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の他の実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の他の実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の他の実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子の製造方法の他の実施形態を概略的に説明した図面である。本発明による有機発光素子のさらに他の実施形態を概略的に表した断面図である。本発明による吸湿物質含有透明シーラント層を具備したガラス基板の光透過率を表したグラフである。従来の有機発光素子および本発明による有機発光素子の透湿度をそれぞれ表したグラフである。従来の有機発光素子および本発明による有機発光素子の寿命特性をそれぞれ表した図面である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０基板、
１２、２２、３２、４２有機発光部、
１６、２６、３６、４６吸湿物質含有透明シーラント層、
３６ａ、４６ａ吸湿物質含有透明シーラント形成用の組成物、
１７、２７、３７、４７封止基板、
２９、４９保護層、
６０第１基板、
６２画素アレイ、
６２ａ画素アレイの上面
６６フィルム構造、
６７第２基板、
６７ａフィルム構造の下面。

Claims

基板と、
封止基板と、
前記基板と前記封止基板との間に位置する有機発光部と、
ｉ）透湿度（ＷＶＴＲ）が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント（このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである）、および
ｉｉ）平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質
を含み、前記有機発光部を覆い包むように形成された吸湿物質含有透明シーラント層と、
を具備した有機発光素子。
前記基板と前記封止基板とが、前記吸湿物質含有透明シーラント層により合着されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記透明シーラントの透湿度が、１０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光素子。
前記透明シーラントが、有機シーラント、無機シーラント、有機／無機複合シーラントからなる群から選択される１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記有機シーラントが、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂からなる群から選択される１以上であることを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
前記無機シーラントが、チタニア、シリコン酸化物、ジルコニア、アルミナおよびこれらの前駆体からなる群から選択される１以上であることを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
前記有機／無機複合シーラントが、エポキシシランもしくはその誘導体、ビニルシランもしくはその誘導体、アミノシランもしくはその誘導体、メタクリレートシランもしくはその誘導体、アリールシランもしくはその誘導体、メタクリルオキシシランもしくはその誘導体、またはこれらの部分硬化物からなる群から選択される１以上であることを特徴とする請求項４に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質が、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫酸塩、金属過塩素酸塩、および五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）からなる群から選択される１以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記アルカリ金属酸化物が、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ_２Ｏ）または酸化カリウム（Ｋ_２Ｏ）であり、
前記アルカリ土類金属酸化物が、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、または酸化マグネシウム（ＭｇＯ）であり、
前記金属硫酸塩が、硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）、硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_４）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ_４）、硫酸コバルト（ＣｏＳＯ_４）、硫酸ガリウム（Ｇａ_２（ＳＯ_４）_３）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ_４）_２）、または硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）であり、
前記金属ハロゲン化物が、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、塩化イットリウム（ＹＣｌ_３）、塩化銅（ＣｕＣｌ_２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化タンタル（ＴａＦ_５）、フッ化ニオビウム（ＮｂＦ_５）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ_２）、臭化セリウム（ＣｅＢｒ_３）、臭化セレン（ＳｅＢｒ_４）、臭化バナジウム（ＶＢｒ_３）、臭化マグネシウム（ＭｇＢｒ_２）、ヨウ化バリウム（ＢａＩ_２）またはヨウ化マグネシウム（ＭｇＩ_２）であり、
前記金属過塩素酸塩が、過塩素酸バリウム（Ｂａ（ＣｌＯ_４）_２）または過塩素酸マグネシウム（Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２）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。
前記吸湿物質が、無水酸化カルシウム（ＣａＯ）であることを特徴とする請求項９に記載の有機発光素子。
前記透明シーラントの含有量が前記吸湿物質１００質量部を基準に、１，０００〜４，０００質量部であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質含有透明シーラント層の厚さが１０〜４０μｍであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質含有透明シーラント層の光透過率が９０〜９９％であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質含有透明シーラント層の光透過率が９５〜９９％であることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質含有透明シーラント層が低分子有機分散剤、高分子有機分散剤、高分子有機／無機複合分散剤、低分子有機／無機複合分散剤、有機酸および無機酸からなる群から選択される１以上の分散剤をさらに含み、前記分散剤の含有量が前記吸湿物質１００質量部を基準に、０．１〜１００質量部であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記有機発光部と前記吸湿物質含有透明シーラント層との間に保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の有機発光素子。
前記保護層が無機層であるか、または無機層と有機層とが交互に積層された構造を有することを特徴とする請求項１６に記載の有機発光素子。
前記無機層は、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、セリウム酸化物およびシリコン酸窒化物からなる群から選択される１以上の物質を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光素子。
前記有機層は、ベンゾシクロブテン含有化合物の架橋体、またはヒドロシルセスキオキサンを含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光素子。
第１電極、有機膜および第２電極を順次に備える有機発光部が形成された基板を準備する段階と、
封止基板の一面に、透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である透明シーラント（このとき、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記透明シーラントフィルムを利用して測定したものである）；平均粒径が１００ｎｍ以下である金属酸化物、金属塩およびリン酸化物からなる群から選択される１以上の吸湿物質；ならびに溶媒を含む吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物を塗布する段階と、
前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物が塗布された封止基板を前記基板と合着および硬化処理して前記基板および前記封止基板を互いに合着させ、前記有機発光部を覆い包む吸湿物質含有透明シーラント層を形成する段階と、
を含む有機発光素子の製造方法。
前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物のうち、透明シーラントの含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、１，０００〜４，０００質量部であることを特徴とする請求項２０に記載の有機発光素子の製造方法。
前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物のうち、溶媒は、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、純水、プロピレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコール（モノ）メチルエーテル（ＰＧＭ）、イソプロピルセルロース（ＩＰＣ）、メチルセルソルブ（ＭＣ）、エチルセルソルブ（ＥＣ）からなる群から選択される１以上であり、
前記溶媒の含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、１００〜１，９００質量部であることを特徴とする請求項２０または２１に記載の有機発光素子の製造方法。
前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物が、低分子有機分散剤、高分子有機分散剤、高分子有機／無機複合分散剤、低分子有機／無機複合分散剤、有機酸および無機酸からなる群から選択される１以上の分散剤をさらに含み、前記分散剤の含有量は、前記吸湿物質１００質量部を基準に、１〜１００質量部であることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の有機発光素子の製造方法。
前記吸湿物質含有透明シーラント層形成用の組成物の塗布は、ディップコーティング、スプレーコーティング、ディスペンシングまたはスクリーンプリンティングによって行われることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の有機発光素子の製造方法。
前記硬化処理は、熱硬化またはＵＶ硬化によって行われることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の有機発光素子の製造方法。
前記熱硬化が、５０〜２００℃の温度範囲での熱処理を含むことを特徴とする請求項２５に記載の有機発光素子の製造方法。
第１電極、有機膜および第２電極を順次に備える有機発光部が形成された基板を準備する段階を行った後、前記有機発光部を覆い包むように保護層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の有機発光素子の製造方法。
第１基板と、
前記第１基板と対向した内面（ｉｎｔｅｒｉｏｒｓｕｒｆａｃｅ）を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在された有機発光画素アレイであって、前記第２基板と対向した上面（ｔｏｐｓｕｒｆａｃｅ）を有する有機発光画素アレイと、
前記第２基板と前記有機発光画素アレイとの間に介在された透明部分（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｐｏｒｔｉｏｎ）を含み、前記第１基板と前記第２基板とを合着させるフィルム構造であって、前記透明部分は、前記第２基板の内面および前記有機発光画素アレイの上面と接触し、前記透明部分は、吸湿物質を含んだフィルム構造を含む有機発光素子。
前記透明部分が形態形成物質（ｂｏｄｙｆｏｒｍｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ）および前記形態形成物質中に分散された吸湿物質を含むことを特徴とする請求項２８に記載の有機発光素子。
前記透明部分が透湿度が２０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下の形態形成物質を含み、前記透湿度は、３８℃の温度および１００％の相対湿度下で、１００μｍ厚を有する前記形態形成物質フィルムを利用して測定したことを特徴とする請求項２８または２９に記載の有機発光素子。
前記形態形成物質がアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、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、チタニア、シリコン酸化物、ジルコニア、アルミニウム、エポキシシラン、ビニルシラン、アミノシラン、メタクリレートシラン、アリールシランおよびメタクリルオキシシランからなる群から選択される１以上の物質を含むことを特徴とする請求項２９または３０に記載の有機発光素子。
前記吸湿物質がＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＣａＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４、ＣｏＳＯ_４、Ｇａ_２（ＳＯ_４）_３、Ｔｉ（ＳＯ_４）_２、ＮｉＳＯ_４、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＹＣｌ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｓＦ、ＴａＦ_５、ＮｂＦ_５、ＬｉＢｒ、ＣａＢｒ_２、ＣｅＢｒ_３、ＳｅＢｒ_４、ＶＢｒ_３、ＭｇＢｒ_２、ＢａＩ_２、ＭｇＩ_２、Ｂａ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２およびＰ_２Ｏ_５からなる群から選択される１以上を含むことを特徴とする請求項２８〜３０のいずれか１項に記載の有機発光素子。