JPH11126688A - Method and apparatus for manufacturing positive electrode of organic EL element and positive electrode - Google Patents
Method and apparatus for manufacturing positive electrode of organic EL element and positive electrodeInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 抵抗率が低く、ディスプレイに応用した場合
に、大画面化、複雑な発光パターン、高精細画面等が実
現可能な有機ＥＬ素子の陽電極の製造方法、製造装置お
よび陽電極を提供する。
【解決手段】 ターゲット２と基板１とを有し、前記基
板１上にスパッタ法にて陽電極を成膜する有機ＥＬ素子
の陽電極の製造方法であって、前記ターゲットの基板の
中心に近い端部を基準としたときに、ターゲット面に対
して、４５〜８５度の仰角となる範囲内に基板を配置
し、少なくとも陽電極の表面部分を成膜する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for manufacturing a positive electrode of an organic EL element which has a low resistivity and can realize a large screen, a complicated light emitting pattern, a high definition screen, etc. when applied to a display. And a positive electrode. A method for manufacturing a positive electrode of an organic EL device, comprising: a target 2 and a substrate 1, wherein a positive electrode is formed on the substrate 1 by a sputtering method, the method being close to a center of the target substrate. The substrate is arranged within a range of an elevation angle of 45 to 85 degrees with respect to the target surface with respect to the end portion, and at least a surface portion of the positive electrode is formed.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を用い
た有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、発光層に正孔
（ホール）を供給する陽電極に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic EL device using an organic compound, and more particularly, to a positive electrode for supplying holes to a light emitting layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されて
いる。これは、陽電極上にトリフェニルジアミン（ＴＰ
Ｄ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜とし、さら
にアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの蛍光物質
を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕事関数の小
さな金属電極（陰電極）を形成した基本構成を有する素
子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１０，０００
cd/m2ときわめて高い輝度が得られることで注目されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, organic EL devices have been actively studied. This is because triphenyldiamine (TP
A basic structure in which a hole transport material such as D) is formed into a thin film by vapor deposition, and a fluorescent material such as an aluminum quinolinol complex (Alq3) is laminated as a light emitting layer, and a metal electrode (negative electrode) such as Mg having a small work function is formed. With several hundreds to several 10,000 at a voltage of around 10V
Attention is paid to the extremely high luminance of cd / m 2 .
【０００３】このような有機ＥＬ素子の陽電極として用
いられる材料は、発光層やホール注入輸送層等へ正孔
（ホール）を多く注入するものが有効であると考えられ
ている。また、通常基板側から発光光を取り出す構成と
することが多く、透明な導電性材料であることが必要で
ある。As a material used as a positive electrode of such an organic EL device, a material that injects a large number of holes into a light emitting layer, a hole injection / transport layer, or the like is considered to be effective. In addition, the light emission is usually taken out from the substrate side in many cases, and it is necessary to use a transparent conductive material.
【０００４】このような透明電極として、ＩＴＯ（錫ド
ープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジ
ウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ2 、Ｉｎ2 Ｏ3 等が知られてい
る。中でもＩＴＯ電極は、８０％以上の可視光透過率
と、１０Ω／□以下の抵抗率を併せ持つ透明電極とし
て、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、調光ガラス、太陽電
池等の透明電極として幅広く使用されており、有機ＥＬ
素子の陽電極としても有望視されている。As such a transparent electrode, ITO (tin-doped indium oxide), IZO (zinc-doped indium oxide), ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 and the like are known. Among them, ITO electrodes are widely used as transparent electrodes having a visible light transmittance of 80% or more and a resistivity of 10 Ω / □ or less, and as transparent electrodes for liquid crystal displays (LCD), light control glass, solar cells, and the like. , Organic EL
It is also promising as a positive electrode of the device.
【０００５】ところで、有機ＥＬ素子をディスプレイに
応用する場合、大画面化、複雑な発光パターン、高精細
画面等を実現しようとすると、電極の抵抗率が問題にな
ってくる。すなわち、画面を大きくしたり、複雑な発光
パターンを設けたり、高精細化することで、電極の配線
長が長くなり、電極の内部抵抗による損失、特に電圧降
下が無視できないほど大きくなる。電極での電圧降下が
大きくなると、これを補うために、電源容量を大きくし
たり、抵抗値を下げるための補助配線を設けたりする必
要が生じる。また、画面内で明暗の差が生じたり、全体
的に発光輝度が低下したりする場合もある。When the organic EL element is applied to a display, an attempt to realize a large screen, a complicated light-emitting pattern, a high-definition screen, and the like raises a problem of the resistivity of the electrode. That is, by increasing the size of the screen, providing a complicated light emitting pattern, or increasing the definition, the wiring length of the electrode becomes longer, and the loss due to the internal resistance of the electrode, particularly the voltage drop, becomes so large that it cannot be ignored. When the voltage drop at the electrode increases, it is necessary to increase the power supply capacity or provide an auxiliary wiring for lowering the resistance value to compensate for this. Further, there may be a case where a difference in lightness and darkness occurs in the screen, or the light emission luminance is reduced as a whole.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、抵抗
率が低く、ディスプレイに応用した場合に、大画面化、
複雑な発光パターン、高精細画面等が実現可能な有機Ｅ
Ｌ素子の陽電極の製造方法、製造装置および陽電極を提
供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a large screen when applied to a display having a low resistivity.
Organic E that can realize complex light emission patterns, high-definition screens, etc.
An object of the present invention is to provide a method, a manufacturing apparatus, and a positive electrode for a positive electrode of an L element.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】陽電極の抵抗率を低く抑
えるために種々の検討を行った。そして、例えば、図３
に示すように、ターゲット２に対して、大盤の基板１を
オフセット配置した場合、基板１上に成膜されたＩＴＯ
透明電極において抵抗率の低い領域１ａが存在すること
を見出した。この領域はターゲット上のプラズマ領域か
らある程度ずれた範囲に存在している。従って、ターゲ
ットと基板の配置を適当に調整することにより、このよ
うな抵抗率の低い電極のみを基板上に成膜させることが
できる。Various studies have been made to reduce the resistivity of the positive electrode. And, for example, FIG.
As shown in the figure, when the large substrate 1 is offset with respect to the target 2, the ITO film formed on the substrate 1
It has been found that a region 1a having a low resistivity exists in the transparent electrode. This region exists in a range slightly shifted from the plasma region on the target. Therefore, by appropriately adjusting the arrangement of the target and the substrate, only such an electrode having a low resistivity can be formed on the substrate.
【０００８】すなわち、上記目的は、下記（１）〜
（８）の本発明により達成される。 （１） 基板上にスパッタ法にてターゲットから飛散し
た材料で陽電極を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極の製造
方法であって、前記ターゲットの基板の中心に近い端部
を基準としたときに、ターゲット面に対して、４５〜８
５度の仰角となる範囲内に基板を配置し、少なくとも陽
電極の表面部分を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極の製造
方法。 （２） 成膜速度が１３．５〜１７．０nm／min である
上記（１）の有機ＥＬ素子の陽電極の製造方法。 （３） スパッタ法がＤＣスパッタ法である上記（１）
または（２）の有機ＥＬ素子の製造方法。 （４） ターゲットと基板とを有し、前記基板上にスパ
ッタ法にて陽電極を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極製造
装置であって、前記ターゲットと基板の間にプラズマ領
域を制限する規制板を配置し、前記ターゲットの基板の
中心に近い端部を基準としたときに、ターゲット面に対
して、４５〜８５度の仰角となる範囲内に成膜領域が形
成される位置に前記規制板を配置し、少なくとも陽電極
の表面部分を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極製造装置。 （５） 前記規制板は、ターゲットと基板の中間点より
も基板側に配置する上記（４）の有機ＥＬ素子の陽電極
製造装置。 （６） 上記（１）〜（５）のいずれかの方法または装
置で成膜された陽電極。 （７） 酸化物透明導電薄膜である上記（６）の陽電
極。 （８） 前記酸化物透明導電薄膜は、Ｉｎ2Ｏ3 ，Ｓｎ
Ｏ2 およびＺｎＯの１種または２種以上を含有する上記
（７）の陽電極。[0008] That is, the above objects are as follows:
This is achieved by the present invention of (8). (1) A method for manufacturing a positive electrode of an organic EL device, in which a positive electrode is formed from a material scattered from a target by sputtering on a substrate, wherein the end of the target near the center of the substrate is used as a reference. And 45 to 8 with respect to the target surface.
A method for manufacturing a positive electrode of an organic EL element, wherein a substrate is arranged within a range of an elevation angle of 5 degrees and at least a surface portion of the positive electrode is formed. (2) The method for producing a positive electrode of an organic EL device according to the above (1), wherein the film formation rate is 13.5 to 17.0 nm / min. (3) The above (1) in which the sputtering method is a DC sputtering method.
Or (2) the method for producing an organic EL device. (4) A positive electrode manufacturing apparatus for an organic EL device, comprising a target and a substrate, wherein a positive electrode is formed on the substrate by a sputtering method, wherein a plasma region is limited between the target and the substrate. A plate is disposed, and the regulation is performed at a position where a film formation region is formed within a range of an elevation angle of 45 to 85 degrees with respect to the target surface with respect to an end portion of the target near the center of the substrate. An apparatus for manufacturing a positive electrode of an organic EL element, wherein a plate is arranged and at least a surface portion of the positive electrode is formed. (5) The positive electrode manufacturing apparatus for an organic EL device according to the above (4), wherein the regulation plate is disposed closer to the substrate than an intermediate point between the target and the substrate. (6) A positive electrode formed by any one of the above methods (1) to (5). (7) The positive electrode according to (6) above, which is a transparent conductive oxide thin film. (8) The oxide transparent conductive thin film is made of In 2 O 3 , Sn
The positive electrode according to the above (7), containing one or more of O 2 and ZnO.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。本発明の電極の製造方法は、ターゲ
ットと基板とを有し、前記基板上にスパッタ法にて陽電
極を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極の製造方法であっ
て、前記ターゲットの基板の中心に近い端部を基準とし
たときに、ターゲット面に対して、４５〜８５度の仰角
となる範囲内に基板を配置し、少なくとも陽電極の表面
部分を成膜するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail. The method for manufacturing an electrode according to the present invention is a method for manufacturing a positive electrode of an organic EL device, comprising a target and a substrate, and forming a positive electrode on the substrate by sputtering. The substrate is arranged within a range of an elevation angle of 45 to 85 degrees with respect to the target surface with respect to the end portion close to the target surface, and at least the surface portion of the positive electrode is formed.
【００１０】ターゲットの基板の中心に近い端部を基準
とし、このターゲットの端部から基板を見た仰角が、タ
ーゲット面に対して、４５〜８５度、好ましくは５０〜
７０度の角度内にあるように基板を配置する。つまり、
ターゲット上に形成されるプラズマから外れた位置上に
基板を配置することにより、抵抗率が低く、バラツキの
少ない陽電極を成膜することができる。ターゲットはそ
の端部のなかで基板の中心に最も近い部分を基準とし、
この端部を基準として、基板を見たときの視野角、つま
りターゲット面に対する仰角の範囲が上記範囲内である
ようにする。このような範囲内であれば、基板全体に低
抵抗の陽電極を均一に成膜することができる。[0010] With reference to the end of the target near the center of the substrate, the elevation angle of the substrate viewed from the end of the target is 45 to 85 degrees, preferably 50 to 85 degrees with respect to the target surface.
Position the substrate so that it is within an angle of 70 degrees. That is,
By arranging the substrate on a position deviated from the plasma formed on the target, a positive electrode having a low resistivity and a small variation can be formed. The target is based on the part of the edge closest to the center of the board,
With this end as a reference, the viewing angle when viewing the substrate, that is, the range of the elevation angle with respect to the target surface is set within the above range. Within such a range, a low-resistance positive electrode can be uniformly formed on the entire substrate.
【００１１】上記のような位置関係であれば、基板とタ
ーゲットとの高さ方向や、横方向の位置は特に規制され
るものではないが、基板とターゲットとが接近しすぎた
場合には、基板面全体に均一に成膜が行われ難くなった
り、逆に離れすぎた場合には成膜レートが低くなる傾向
にあるため、基板とターゲットとの高さ方向の距離、つ
まりターゲットの表面と、基板の表面の鉛直方向間での
距離は、好ましくは４〜１５cm、より好ましくは７〜１
０cmの範囲であることが好ましい。また前記基板の最大
長に対して、０．３〜３．０であることが好ましく、特
に０．５〜２．０であることが好ましい。ターゲット
は、上記範囲内にあれば複数個を配置することも可能で
あり、その場合、例えば基板中心に対して同心円上に配
置してもよい。また、上記の関係を満たすものであれ
ば、基板を回転させたり、基板に対してターゲットを回
転、反復運動等させてもよい。With the above positional relationship, the height and lateral positions of the substrate and the target are not particularly limited, but if the substrate and the target are too close, If it is difficult to form a film uniformly on the entire substrate surface, or if the film is too far apart, the film formation rate tends to be low, so that the distance between the substrate and the target in the height direction, that is, the target surface The distance between the surfaces of the substrate in the vertical direction is preferably 4 to 15 cm, more preferably 7 to 1 cm.
It is preferably in the range of 0 cm. The maximum length of the substrate is preferably from 0.3 to 3.0, particularly preferably from 0.5 to 2.0. A plurality of targets can be arranged as long as they are within the above range. In this case, for example, the targets may be arranged concentrically with respect to the center of the substrate. Further, as long as the above relationship is satisfied, the substrate may be rotated, or the target may be rotated or repetitively moved with respect to the substrate.
【００１２】陽電極を成膜する際の成膜レートは、好ま
しくは１．３５〜１．７０nm／min、より好ましくは
１．４５〜１．６０nm／min である。成膜レートが１．
７０nm／min より大きくなると成膜された陰電極の抵抗
率が増大しやすくなる。成膜レートが１．３５nm／min
より小さい場合も抵抗率は増大する傾向にあり、さらに
成膜速度が遅くなるため生産性が低下してくる。The film forming rate for forming the positive electrode is preferably 1.35 to 1.70 nm / min, more preferably 1.45 to 1.60 nm / min. The deposition rate is 1.
If it exceeds 70 nm / min, the resistivity of the formed negative electrode tends to increase. Deposition rate is 1.35nm / min
If it is smaller, the resistivity tends to increase, and furthermore, the productivity is reduced because the deposition rate is reduced.
【００１３】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法等も可能であるが、陽電極表面でのダメー
ジを少なくするためにはＤＣスパッタ法を用いることが
好ましい。As a sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source or the like is possible, but it is preferable to use a DC sputtering method in order to reduce damage on the surface of the positive electrode.
【００１４】本発明に使用されるＤＣスパッタ装置とし
ては、好ましくはマグネトロンＤＣスパッタ装置である
ことが好ましく、磁場強度としては、ターゲット上の磁
束密度Ｂが、好ましくはＢ＝５００〜２０００Gauss 、
特に８００〜１５００Gauss程度が好ましい。ターゲッ
ト上の磁束密度は大きいほど好ましく、磁束密度を大き
くして磁場強度を強くすると、ターゲット付近に電子を
閉じこめるような電極構造をとることによって、プラズ
マ中のスパッタガスの陰極ターゲットに衝突するイオン
数が増加し、プラズマ密度が大きくなる。プラズマ密度
が大きくなると、プラズマ中で粒子同士の衝突頻度が増
し、運動エネルギーの一部が失われ、スパッタされた粒
子が基板上に穏やかに堆積することになる。ターゲット
上に磁場を得る方法としては、特に限定されるものでは
ないが、ターゲットの裏面側、特に冷却部内に磁石を配
置することが好ましい。このような磁場を与える磁石と
して、例えば、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ、Ｓｍ−Ｃｏ、フェライ
ト、アルニコ等が挙げられ、中でもＦｅ−Ｎｄ−Ｂ、Ｓ
ｍ−Ｃｏが大きな磁束密度が得られ好ましい。The DC sputtering apparatus used in the present invention is preferably a magnetron DC sputtering apparatus. The magnetic field strength is such that the magnetic flux density B on the target is preferably B = 500 to 2000 Gauss.
In particular, about 800 to 1500 Gauss is preferable. The higher the magnetic flux density on the target, the better.When the magnetic flux density is increased and the magnetic field strength is increased, the number of ions that collide with the cathode target of the sputtering gas in the plasma is formed by adopting an electrode structure that traps electrons near the target. And the plasma density increases. As the plasma density increases, the frequency of collisions between the particles in the plasma increases, some of the kinetic energy is lost, and the sputtered particles deposit gently on the substrate. The method for obtaining a magnetic field on the target is not particularly limited, but it is preferable to dispose a magnet on the back side of the target, particularly in the cooling section. Examples of magnets that provide such a magnetic field include Fe-Nd-B, Sm-Co, ferrite, and alnico, among which Fe-Nd-B, S
m-Co is preferable because a large magnetic flux density can be obtained.
【００１５】バイアス電圧としては、ターゲット−基板
（バイアス電極）間の電圧が、好ましくは１００〜３０
０V 、特に１５０〜２５０V の範囲が好ましい。バイア
ス電圧が高すぎると粒子の加速度が大きくなり、電極膜
にダメージを与えやすくなる。また、バイアス電圧が低
すぎるとプラズマ放電を維持できなくなったり、プラズ
マ密度が低くなり、上記効果が得難くなる。As the bias voltage, a voltage between the target and the substrate (bias electrode) is preferably 100 to 30.
0V, preferably in the range of 150-250V. If the bias voltage is too high, the acceleration of the particles increases, which tends to damage the electrode film. On the other hand, if the bias voltage is too low, the plasma discharge cannot be maintained or the plasma density becomes low, making it difficult to obtain the above effects.
【００１６】なお、磁場強度、バイアス電圧とも上記範
囲の中で、使用環境、装置の規模等に合わせて最適な値
に調整することが好ましい。It is preferable that both the magnetic field strength and the bias voltage are adjusted to optimal values within the above ranges according to the use environment, the scale of the apparatus, and the like.
【００１７】ＤＣスパッタ装置の電力としては、好まし
くは０．１〜４Ｗ／cm2、特に０．５〜１Ｗ／cm2の範囲
である。また、成膜レートはマグネット等の装置の条件
にもよるが、好ましくは５〜１００nm／分、特に１０〜
５０nm／分の範囲が好ましい。スパッタ時の成膜条件と
しては、酸化物透明導電膜の形成で、通常使用されてい
るガス圧、例えば０．１０〜０．５Pa、基板ターゲット
距離４〜１０cmの範囲とすればよい。The electric power of the DC sputtering device is preferably in the range of 0.1 to 4 W / cm 2 , particularly 0.5 to 1 W / cm 2 . The deposition rate depends on the conditions of the apparatus such as a magnet, but is preferably 5 to 100 nm / min, particularly 10 to 10 nm / min.
A range of 50 nm / min is preferred. The film forming conditions at the time of sputtering may be a gas pressure generally used for forming an oxide transparent conductive film, for example, a range of 0.10 to 0.5 Pa and a substrate target distance of 4 to 10 cm.
【００１８】ただし、電極表面の平坦性が重要な場合、
スパッタ時における成膜条件としては、成膜ガス圧力と
基板ターゲット間距離の積が２０〜６５Pa・cm、好まし
くは２０〜６０Pa・cmの範囲でよい。スパッタされた原
子は基板に到達する途中に運動エネルギーを失うが、そ
の割合は成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の両方に
依存する。スパッタされた原子の運動エネルギーがスパ
ッタガスによる散乱で失われ、ちょうどゼロ付近になる
上記成膜条件が良い。成膜ガス圧力と基板ターゲット間
距離の積が２０Pa・cm未満の場合、スパッタされた分子
の運動エネルギーが大きく、膜表面に物理的ダメージを
与えてしまう。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット間
距離の積が６５Pa・cmを超えると、成膜ガス自身が散乱
し、基板上への逆スパッタが始まり、膜表面を荒らして
しまう。However, when the flatness of the electrode surface is important,
As a film forming condition at the time of sputtering, a product of a film forming gas pressure and a distance between substrate targets may be in a range of 20 to 65 Pa · cm, preferably 20 to 60 Pa · cm. The sputtered atoms lose their kinetic energy on their way to the substrate, the rate of which depends on both the deposition gas pressure and the distance between the substrate targets. The above-mentioned film forming condition is good in which the kinetic energy of the sputtered atoms is lost due to the scattering by the sputter gas, and becomes almost zero. If the product of the film forming gas pressure and the distance between the substrate targets is less than 20 Pa · cm, the kinetic energy of the sputtered molecules is large, causing physical damage to the film surface. If the product of the pressure of the deposition gas and the distance between the substrate targets exceeds 65 Pa · cm, the deposition gas itself is scattered, reverse sputtering on the substrate starts, and the film surface is roughened.
【００１９】上記した基板ターゲット間距離とは、スパ
ッタされた原子が、基板に到達するまでに通過する距離
であり、スパッタガスに散乱される行程である。そのた
め、基板がターゲットの真上に配置されている場合は、
基板ターゲット間距離は、スパッタ装置の電極間距離と
ほぼ等しいが、本発明のように、基板がターゲットに対
してオフセット配置されている場合は、スパッタされた
原子が散乱される距離は、電極間距離よりも長くなるた
め、これを考慮する必要がある。つまり、ここで示した
基板ターゲット間距離とは、スパッタされた原子が基板
に到達するまでに実際に進む距離のことである。The above-mentioned inter-substrate-target distance is the distance that the sputtered atoms pass before reaching the substrate, and is the process of being scattered by the sputter gas. Therefore, if the substrate is located directly above the target,
The distance between the substrate targets is substantially equal to the distance between the electrodes of the sputtering apparatus. However, when the substrate is offset from the target as in the present invention, the distance at which the sputtered atoms are scattered is the distance between the electrodes. This must be taken into account because it is longer than the distance. That is, the inter-substrate target distance shown here is the distance that the sputtered atoms actually travel before reaching the substrate.
【００２０】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
てＮ2，Ｈ2，Ｏ2，Ｃ2Ｈ4，ＮＨ3等の反応性ガスが使用
可能であるが、好ましくはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれ
か、あるいはこれらの少なくとも１種以上のガスを含む
混合ガスを用いることが好ましい。これらのガスは不活
性ガスであり、かつ、比較的原子量が大きいため好まし
く、特にＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ単体が好ましい。Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅガスを用いることにより、スパッタされた原子
が基板まで到達する途中、上記ガスと衝突を繰り返し、
運動エネルギーを減少させて、基板に到着する。この事
からスパッタされた原子の持つ運動エネルギーが膜表面
に与える物理的ダメージが少なくなる。また、Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅの少なくとも１種以上のガスを含む混合ガスを
用いても良く、この様な混合ガスを用いる場合、Ａｒ、
Ｋｒ、Ｘｅの分圧の合計は５０％以上として主スパッタ
ガスとして用いる。このようにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少な
くとも１種と任意のガスを組み合わせた混合ガスを用い
ることにより、本発明の効果を維持したまま、反応性ス
パッタを行うこともできる。The sputtering gas may be an inert gas used in a normal sputtering apparatus or a reactive gas such as N 2 , H 2 , O 2 , C 2 H 4 , NH 3 in the case of reactive sputtering. Although it can be used, it is preferable to use any of Ar, Kr, and Xe, or a mixed gas containing at least one or more of these gases. These gases are preferred because they are inert gases and have a relatively large atomic weight. Particularly, Ar, Kr, and Xe alone are preferred. Ar, K
By using the r and Xe gas, while the sputtered atoms reach the substrate, the collision with the gas is repeated,
The kinetic energy is reduced and reaches the substrate. For this reason, physical damage caused by the kinetic energy of the sputtered atoms to the film surface is reduced. Ar, K
A mixed gas containing at least one gas of r and Xe may be used. When such a mixed gas is used, Ar,
The total partial pressure of Kr and Xe is set to 50% or more and used as a main sputtering gas. By using a mixed gas obtained by combining at least one of Ar, Kr, and Xe with an arbitrary gas, reactive sputtering can be performed while maintaining the effects of the present invention.
【００２１】スパッタガスにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれ
かを主スパッタガスとして用いる場合、好ましくは上記
基板ターゲット間距離の積は、それぞれ、Ａｒを用いた
場合：２５〜５５Pa・cm、特に３０〜５０Pa・cm、Ｋｒ
を用いた場合：２０〜５０Pa・cm、特に２５〜４５Pa・
cm、Ｘｅを用いた場合：２０〜５０Pa・cm、特に２０〜
４０Pa・cmの範囲が好ましく、これらの条件であればい
ずれのスパッタガスを用いても好ましい結果を得ること
ができるが、特にＡｒを用いることが好ましい。When any of Ar, Kr and Xe is used as the main sputtering gas as the sputtering gas, the product of the distance between the substrate targets is preferably 25 to 55 Pa · cm, particularly 30 to 55 Pa · cm, respectively. 50 Pa · cm, Kr
When using: 20 to 50 Pa · cm, especially 25 to 45 Pa · cm
cm, Xe: 20 to 50 Pa · cm, especially 20 to 50 Pa · cm
A range of 40 Pa · cm is preferable. Under these conditions, a preferable result can be obtained by using any sputtering gas, but it is particularly preferable to use Ar.
【００２２】基板としては特に限定されるものではな
く、有機ＥＬ素子が積層可能なものであればよいが、発
光した光を取り出す側の場合、ガラスや石英、樹脂等の
透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィル
ター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反
射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、
発光した光を取り出す側ではない場合には、基板は透明
でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラ
ミックス等を使用してもよい。The substrate is not particularly limited as long as the organic EL element can be laminated thereon. In the case of emitting light, a transparent or translucent material such as glass, quartz or resin is used. Used. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate. Also,
The substrate may be transparent or opaque if it is not the side from which the emitted light is taken out, and if opaque, ceramics or the like may be used.
【００２３】基板の大きさは特に限定されるものではな
く、前記角度内に配置可能な大きさであればよい。ま
た、そのような角度範囲を超える大きさの基板であって
も、例えば、図２に示すようなプラズマを制限する規制
板３を設け、前記ターゲットの端部ａを基準としたとき
に、この規制板３の開口部ｂを介して基板１上に形成さ
れる成膜領域ｃが、前記角度範囲θとなるようにしても
よい。また、基板全面に均一に成膜できるよう、基板を
回転させてもよく、このように回転させることでさらに
大面積の基板上に均一に成膜することができる。The size of the substrate is not particularly limited as long as it can be arranged within the above-mentioned angle. Further, even with a substrate having a size exceeding such an angle range, for example, when a regulating plate 3 for restricting plasma is provided as shown in FIG. The film forming area c formed on the substrate 1 via the opening b of the regulating plate 3 may be set to the angle range θ. In addition, the substrate may be rotated so that a film can be uniformly formed over the entire surface of the substrate. By such rotation, a film can be uniformly formed on a substrate having a larger area.
【００２４】あるいは、さらにターゲットを長方形とし
て、規制板の開口部をターゲットの長さに合わせて大き
くすることにより、より大盤の基板にも対応することが
できる。また、基板を開口部に対して前後左右に動かす
ことにより基板の全面に均一に成膜することも可能であ
る。Alternatively, it is possible to cope with a larger substrate by making the target rectangular and making the opening of the regulating plate larger in accordance with the length of the target. Further, it is also possible to form a uniform film over the entire surface of the substrate by moving the substrate back and forth and right and left with respect to the opening.
【００２５】規制板の大きさは、通常、ターゲットより
も大きいことが好ましい。規制板の位置は、その開口部
を介して、基板上に形成される成膜領域の範囲が前記角
度θ内となるような位置であれば特に規制されるもので
はないが、ターゲットに近すぎるとプラズマが制限され
たり、スパッタ作用が阻害されたりする場合がある。こ
のため、ターゲット−基板間の鉛直方向の高さｍの中点
より基板側に配置することが好ましい。この場合、ター
ゲット−基板間の鉛直方向の高さｍと基板から規制板ま
での鉛直方向の高さｎは、ｍ＞ｎであって、ｍに対する
ｎの比は、０．００５〜０．５、より好ましくは０．０
０５〜０．３とすることが好ましい。規制板の材質とし
ては通常、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３１０
Ｓ，インコネル系等の合金を用いればよく、その電位
は、通常、接地されているか、あるいは０〜２００Ｖ程
度バイアス電圧をかけてもよい。Usually, the size of the regulating plate is preferably larger than the target. The position of the regulating plate is not particularly limited as long as the range of the film formation region formed on the substrate is within the angle θ via the opening, but it is too close to the target. In some cases, the plasma may be limited, or the sputtering action may be hindered. For this reason, it is preferable to arrange on the substrate side from the midpoint of the vertical height m between the target and the substrate. In this case, the height m in the vertical direction between the target and the substrate and the height n in the vertical direction from the substrate to the regulating plate are m> n, and the ratio of n to m is 0.005 to 0.5. , More preferably 0.0
It is preferable to set it to 05 to 0.3. The material of the regulating plate is usually SUS304, SUS316, SUS310.
An alloy of S, Inconel or the like may be used, and its potential is usually grounded or a bias voltage of about 0 to 200 V may be applied.
【００２６】陽電極としては、好ましくは発光した光の
透過率が８０％以上となるような材料および厚さを決定
することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜
が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴ
Ｏ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化イン
ジウム（Ｉｎ2Ｏ3 ）、酸化スズ（ＳｎＯ2 ）および酸
化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成としたものが好ま
しい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚
していてもよい。ＩＴＯでは、通常Ｉｎ2 Ｏ3 とＳｎＯ
2 とを化学量論組成で含有するが、酸素量は多少これか
ら偏倚していてもよい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＳｎＯ2 の混
合比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt
％が好ましい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＺｎＯ2 の混合比は、
１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が好ま
しい。The material and thickness of the positive electrode are preferably determined so that the transmittance of emitted light is 80% or more. Specifically, an oxide transparent conductive thin film is preferable. For example, tin-doped indium oxide (IT
O), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO) are preferable. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition. In ITO, In 2 O 3 and SnO are usually used.
2 is contained in a stoichiometric composition, but the oxygen content may be slightly deviated from this. The mixing ratio of SnO 2 to In 2 O 3 is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 5 to 12 wt%.
% Is preferred. The mixing ratio of ZnO 2 to In 2 O 3 is:
The content is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 12% by weight.
【００２７】また、本発明の方法により成膜される陽電
極は、その一部であってもよく、その場合には、少なく
とも有機層側の表面付近を本発明の方法で成膜すること
が好ましい。The positive electrode formed by the method of the present invention may be a part of the positive electrode. In this case, at least the surface near the organic layer is formed by the method of the present invention. preferable.
【００２８】陽電極を上記条件にて成膜することによ
り、スパッタされた原子が基板まで到達する途中、上記
ガスと衝突を繰り返し、運動エネルギーを減少させて、
基板に到着することで、よりアモルファス性の強い陽電
極を成膜することが可能となり、粒成長が抑制され、膜
表面がよりスムースになる。By forming a positive electrode under the above-mentioned conditions, collision of the sputtered atoms with the above gas is repeated while reaching the substrate, thereby reducing kinetic energy.
By arriving at the substrate, it becomes possible to form a positive electrode having a higher amorphous property, thereby suppressing grain growth and smoothing the film surface.
【００２９】上記のような成膜条件で成膜された陽電極
は、通常の基板−ターゲットの位置関係で成膜した場
合、抵抗率が増大する傾向にあるが、本発明により抵抗
率の増大を抑えることができる。なお、さらに抵抗率を
低く抑えるために下地となる透明電極と共に成膜しても
よい。このため、その膜厚は下地となる透明電極と共に
積層する場合には、１０〜２０nmの比較的薄いものとす
ることが好ましい。通常、陽電極の抵抗率は、好ましく
は１×１０-3Ω・cm以下、より好ましくは１×１０-4〜
５×１０-4Ω・cm程度である。抵抗率は、例えば、大型
のシート抵抗測定器で直接陽電極のシート抵抗を測定し
て得ることができる。The positive electrode formed under the above film forming conditions has a tendency that the resistivity increases when the film is formed in a usual substrate-target positional relationship. Can be suppressed. Note that the film may be formed together with a transparent electrode serving as a base in order to further reduce the resistivity. For this reason, it is preferable that the film thickness is relatively thin, that is, 10 to 20 nm when the film is laminated together with the transparent electrode serving as the base. Usually, the resistivity of the positive electrode is preferably 1 × 10 −3 Ω · cm or less, more preferably 1 × 10 −4 to
It is about 5 × 10 −4 Ω · cm. The resistivity can be obtained, for example, by directly measuring the sheet resistance of the positive electrode using a large sheet resistance measuring instrument.
【００３０】陽電極表面の最大表面粗さ（Ｒmax ）は、
好ましくは１００nm以下、より好ましくは５０nm以下、
特に５〜３０nmが好ましい。またその平均表面粗さ（Ｒ
a ）は、好ましくは３０nm以下、より好ましくは２０nm
以下、特に０．５〜１０nmが好ましい。陽電極の表面を
スムースにすると、ダークスポットの発生等をより抑制
することができ好ましい。陽電極全体の厚さは１０〜５
００nm程度とすることが好ましい。また、素子の信頼性
を向上させるために駆動電圧が低いことが必要である。The maximum surface roughness (Rmax) of the positive electrode surface is:
Preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less,
Particularly, 5 to 30 nm is preferable. In addition, the average surface roughness (R
a) is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm
Hereinafter, 0.5 to 10 nm is particularly preferable. It is preferable to make the surface of the positive electrode smooth, because generation of a dark spot and the like can be further suppressed. Total thickness of positive electrode is 10-5
It is preferable to set it to about 00 nm. Further, it is necessary that the driving voltage be low in order to improve the reliability of the element.
【００３１】下地透明導電膜は、その電気抵抗を低く抑
えるため、好ましくはスパッタ時の圧力を０．１０〜
０．３Pa、特に０．１５〜０．２５Pa の範囲で成膜さ
れたものを用いる。このような透明導電膜、特にＩＴＯ
等は市販されており、これを購入して用いることもでき
る。下地透明導電膜と陽電極の２層構造とすることによ
り、電極表面を平坦に形成でき、しかも電極抵抗を低く
抑えることができ好ましい。下地透明導電膜の膜厚とし
ては、通常１００〜２００nm程度が好ましい。下地透明
導電膜上に成膜される場合の陽電極の膜厚は、好ましく
は１０nm以上、より好ましくは２０nm以上が好ましく、
その上限は特に規制されるものではないが、光の透過性
を重視する場合、透過率を８０％以上とすることが好ま
しく、その場合の膜厚は１００nm以下が好ましい。In order to suppress the electric resistance of the underlying transparent conductive film, the pressure at the time of sputtering is preferably 0.10 to 0.10.
A film formed in a range of 0.3 Pa, particularly 0.15 to 0.25 Pa is used. Such a transparent conductive film, especially ITO
Are commercially available, and can be purchased and used. The two-layer structure of the base transparent conductive film and the positive electrode is preferable because the electrode surface can be formed flat and the electrode resistance can be suppressed low. The thickness of the underlying transparent conductive film is usually preferably about 100 to 200 nm. When formed on the underlying transparent conductive film, the thickness of the positive electrode is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more,
The upper limit is not particularly limited, but when importance is placed on light transmittance, the transmittance is preferably 80% or more, and in that case, the film thickness is preferably 100 nm or less.
【００３２】また、下地透明導電膜と陽電極とを積層構
造として成膜する場合、非連続的（段階的）に下地透明
導電膜上に陽電極を成膜する以外、スパッタ中のガス圧
力を連続的に変化させ、膜質の異なる膜を連続的に形成
してもよい。この場合の効果は、上記場合とほぼ同等で
あるが、成膜プロセスを簡単にすることができる。When the underlying transparent conductive film and the positive electrode are formed in a laminated structure, the gas pressure during sputtering is changed in addition to the non-continuous (stepwise) formation of the positive electrode on the underlying transparent conductive film. The film may be changed continuously to form films having different film quality continuously. The effect in this case is almost the same as the above case, but the film forming process can be simplified.
【００３３】また、下地透明導電膜上に陽電極を成膜す
る場合（逆積層の場合、陰電極となる）、あらかじめ下
地透明導電膜表面をプラズマ処理、より具体的には逆ス
パッタ等をすることが好ましい。下地透明導電膜表面を
プラズマ処理することにより、下地透明導電膜表面が平
坦化され、その後に成膜される陽電極もさらに平坦化さ
れる。逆スパッタの条件としては、好ましくは上記のス
パッタガスを用い、ガス圧０．５〜１．０Pa、投入電力
０．５〜３Ｗ／cm2 程度にて１〜１０分程度行うことが
好ましい。When a positive electrode is formed on the underlying transparent conductive film (in the case of reverse lamination, it becomes a negative electrode), the surface of the underlying transparent conductive film is previously subjected to plasma treatment, more specifically, reverse sputtering or the like. Is preferred. By subjecting the surface of the underlying transparent conductive film to a plasma treatment, the surface of the underlying transparent conductive film is planarized, and the positive electrode formed thereafter is further planarized. The reverse sputtering is preferably performed using the above-mentioned sputtering gas at a gas pressure of 0.5 to 1.0 Pa and an input power of 0.5 to 3 W / cm 2 for about 1 to 10 minutes.
【００３４】なお、ディスプレイのような大きなデバイ
スにおいては、ＩＴＯ等の陽電極の抵抗が大きく、電圧
降下が起きるので、Ａｌなどのメタル配線をしてもよ
い。In a large device such as a display, since the resistance of the positive electrode such as ITO is large and a voltage drop occurs, metal wiring such as Al may be used.
【００３５】次に、本発明の陽電極の成膜方法につい
て、図を参照しつつより具体的に説明する。図１は本発
明に用いられるスパッタ装置の概略構成を示した断面図
である。本発明に用いられるスパッタ装置は、基板１と
ターゲット２とを有する。そして、ターゲット２の基板
の中心に近い端部ａを基準としたとき、この端部ａから
ターゲットを見たときの仰角が、ターゲット面に対し
て、４５〜８５度の角度θとなる位置に基板１を配置す
る。このとき、ターゲットの基板の中心に近い端部ａ
と、基板とはそれぞれ互いに対向する面を基準とする。Next, the method for forming a positive electrode according to the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a sputtering apparatus used in the present invention. The sputtering apparatus used in the present invention has a substrate 1 and a target 2. Then, with reference to the end a near the center of the substrate of the target 2, the elevation angle when viewing the target from this end a is 45 ° to 85 ° with respect to the target surface. The substrate 1 is arranged. At this time, the end a near the center of the target substrate
And the substrate are based on surfaces facing each other.
【００３６】本発明により得られる有機ＥＬ素子は、基
板上に陽電極と、その上に陰電極を有する構成からな
り、これらの電極に挟まれて、それぞれ少なくとも１層
の電荷輸送層および発光層等の有機層を有し、さらに最
上層として保護層を有する。なお、電荷輸送層は省略可
能である。The organic EL device obtained according to the present invention has a structure having a positive electrode on a substrate and a negative electrode on the positive electrode. At least one charge transport layer and at least one light emitting layer are sandwiched between these electrodes. Etc., and a protective layer as the uppermost layer. Note that the charge transport layer can be omitted.
【００３７】本発明により得られる有機ＥＬ素子は、上
記示例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば
発光層を単独で設け、この発光層と金属電極との間に電
子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。ま
た、必要に応じ、正孔注入・輸送層と発光層とを混合し
ても良い。The organic EL device obtained by the present invention is not limited to the above-described examples, but may be of various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is provided between the light emitting layer and the metal electrode. May be interposed. If necessary, the hole injecting / transporting layer and the light emitting layer may be mixed.
【００３８】陽電極は前述のように成膜し、陰電極は蒸
着法やスパッタ法により、発光層等の有機物層は真空蒸
着等により成膜することができるが、これらの膜のそれ
ぞれは、必要に応じてマスク蒸着または膜形成後にエッ
チングなどの方法によってパターニングでき、これによ
って、所望の発光パターンを得ることができる。さらに
は、基板が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、その
パターンに応じて各膜を形成することでそのまま表示お
よび駆動パターンとすることもできる。The positive electrode can be formed as described above, the negative electrode can be formed by vapor deposition or sputtering, and the organic layer such as the light-emitting layer can be formed by vacuum vapor deposition or the like. If necessary, patterning can be performed by a method such as etching after mask evaporation or film formation, whereby a desired light emitting pattern can be obtained. Further, the substrate is a thin film transistor (TFT), and by forming each film according to the pattern, a display and drive pattern can be used as it is.
【００３９】陰電極としては、電子注入を効果的に行う
低仕事関数の物質が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇ
ａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等
の金属元素単体、あるいは、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、
ＨｆＣ、ＬａＢ6、ＭｇＯ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、
ＳｒＯ、ＴａＣ、ＴｈＣ、ＴｈＯ2、ＴｈＳ、ＴｉＣ、
ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、ＵＯ2、Ｗ2Ｃ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＣ、
ＺｒＮ、ＺｒＯ2等の化合物を用いると良い。または安
定性を向上させるためには、金属元素を含む２成分、３
成分の合金系を用いることが好ましい。合金系として
は、例えばＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０at％）、Ａｌ・
Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．
１〜２０at％未満）、Ａｌ・Ｒ〔ＲはＹ，Ｓｃを含む希
土類元素を表す〕等のアルミニウム系合金やＩｎ・Ｍｇ
（Ｍｇ：５０〜８０at％）等が好ましい。これらの中で
も、特にＡｌ単体やＡｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４〜６．５
（ただし６．５を含まず）at％）または（Ｌｉ：６．５
〜１４at％）、Ａｌ・Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．
５〜２０at％）等のアルミニウム系合金が圧縮応力が発
生しにくく好ましい。したがって、スパッタターゲット
としては、通常このような陰電極構成金属、合金を用い
る。これらの仕事関数は４．０eV以下であり、特に仕事
関数が小さい金属、合金ほど電子を多く発光層に注入で
きるので好ましい。The cathode is preferably made of a material having a low work function for effectively injecting electrons. For example, K, Li, N
a, Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Al, A
g, In, Sn, Zn, Zr, Cs, Er, Eu, G
a, Hf, Nd, Rb, Sc, Sm, Ta, Y, Yb or other metal element alone, or BaO, BaS, CaO,
HfC, LaB 6 , MgO, MoC, NbC, PbS,
SrO, TaC, ThC, ThO 2 , ThS, TiC,
TiN, UC, UN, UO 2 , W 2 C, Y 2 O 3 , ZrC,
It is preferable to use a compound such as ZrN or ZrO 2 . Alternatively, in order to improve the stability, two components containing a metal element,
It is preferable to use an alloy system of the components. As an alloy system, for example, Al.Ca (Ca: 5 to 20 at%), Al.Ca
In (In: 1 to 10 at%), Al.Li (Li: 0.
Aluminum alloys such as Al.R (R represents a rare earth element containing Y and Sc), and In.Mg.
(Mg: 50 to 80 at%) and the like. Among these, in particular, Al alone or Al.Li (Li: 0.4 to 6.5)
(But not including 6.5) at%) or (Li: 6.5)
１４14 at%), Al · R (R: 0.1 to 25, especially 0.1 to 25 at%).
Aluminum alloys such as 5 to 20 at%) are preferred because they do not easily generate compressive stress. Therefore, such a negative electrode constituting metal or alloy is usually used as a sputter target. These work functions are 4.0 eV or less. Particularly, metals and alloys having a small work function are preferable because more electrons can be injected into the light emitting layer.
【００４０】また、上記陰電極を製膜した後に、さらに
電気伝導度の良好な金属薄膜を積層してもよい。特に本
発明により成膜される陰電極薄膜は、材料により形成さ
れた後の膜密度が粗になる場合がある。その場合、外部
から水などが進入し易くなり、素子寿命に影響を与える
こととなる。そこで電気伝導度の良好な金属薄膜を積層
すると、素子の電極で電圧を低下させることなく、さら
に安定な素子を形成することができる。成膜される金属
としては、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｐ
ｄ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｒｈ，
Ｉｒ，Ｚｎ，Ａｌ，ＧａおよびＩｎ等が挙げられ、これ
らの金属を任意の組成で混合して用いてもよい。また、
電気伝導度が金属と同等であれば、安定な化合物を用い
てもよい。安定な化合物としては、例えば、ＩｒＯ2 ，
ＭｏＯ2 ，ＮｂＯ，ＯｓＯ2 ，ＲｅＯ2 ，ＲｅＯ3 ，Ｒ
ｕＯ2 等が挙げられる。After the negative electrode is formed, a metal thin film having better electric conductivity may be laminated. In particular, the negative electrode thin film formed according to the present invention may have a low film density after being formed of a material. In that case, water or the like easily enters from the outside, which affects the element life. Therefore, when a metal thin film having good electric conductivity is laminated, a more stable element can be formed without lowering the voltage at the electrodes of the element. Cu, Ag, Au, Ru, Fe, Ni, P
d, Pt, Ti, Ta, Cr, Mo, W, Co, Rh,
Examples thereof include Ir, Zn, Al, Ga, and In, and these metals may be mixed and used in an arbitrary composition. Also,
As long as the electric conductivity is equivalent to that of a metal, a stable compound may be used. Stable compounds include, for example, IrO 2 ,
MoO 2 , NbO, OsO 2 , ReO 2 , ReO 3 , R
uO 2 and the like.
【００４１】また、陰電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、２０nm以上、好
ましくは５０nm以上とすればよい。さらに陰電極上に積
層される金属薄膜の厚さは、電気抵抗を小さくすること
の可能な厚さとすればよく、５０nm以上、好ましくは１
００nm以上とすればよい。また、陰電極と積層される金
属薄膜層を合わせた膜厚の上限値には特に制限はない
が、通常膜厚は１００〜５００nm程度とすればよい。The thickness of the negative electrode thin film may be a certain thickness or more for sufficiently injecting electrons, and may be 20 nm or more, preferably 50 nm or more. Further, the thickness of the metal thin film laminated on the negative electrode may be a thickness capable of reducing electric resistance, and is 50 nm or more, preferably 1 nm or more.
The thickness may be 00 nm or more. The upper limit of the total film thickness of the negative electrode and the metal thin film layer to be laminated is not particularly limited, but usually the film thickness may be about 100 to 500 nm.
【００４２】電極材料の異常粒成長を引き起こす要因と
して、電極材料粒子自身のもつ運動エネルギーや熱エネ
ルギーが高いことが考えられるが、それ以外に電極形成
過程で薄膜中に導入される歪みエネルギー等も可能性が
ある。歪みエネルギーには引張応力と圧縮応力とがあ
り、引張応力を有する電極にはダークスポットやリーク
電流等の問題が生じ難く、異常粒成長が主に圧縮応力と
関係があることがわかっている。この場合、Ｘ線回折法
（ＸＲＤ）で電極表面を評価すると、回折ピークがバル
クで観察される回折角度に対して、僅かに高角或いは低
角にシフトするので歪みエネルギー（残留応力）の有無
とその種類（引張応力、圧縮応力）を調べることができ
る。そして、上記条件により圧縮応力がほとんど存在し
ない状態で成膜を行うことができれば、有機層へのダメ
ージや、リークを防止することができる。The cause of abnormal grain growth of the electrode material is considered to be high kinetic energy and heat energy of the electrode material particles themselves. In addition, the strain energy introduced into the thin film during the electrode formation process is also considered. there is a possibility. The strain energy includes a tensile stress and a compressive stress, and it is known that a problem such as a dark spot or a leak current hardly occurs in an electrode having a tensile stress, and that abnormal grain growth is mainly related to the compressive stress. In this case, when the electrode surface is evaluated by the X-ray diffraction method (XRD), the diffraction peak slightly shifts to a high angle or a low angle with respect to the diffraction angle observed in the bulk, so that the presence or absence of strain energy (residual stress) is determined. The type (tensile stress, compressive stress) can be checked. Then, if the film can be formed under a condition in which almost no compressive stress exists under the above conditions, damage to the organic layer and leakage can be prevented.
【００４３】例えばアルミニウムやアルミニウム合金系
の場合、バルク（１１１）面の面間隔ｄに対し、これと
ほぼ等しいかあるいは０．０００２nm程度まで大きい方
向にシフトしていることが好ましい。従って、アルミニ
ウムの場合バルク面の面間隔ｄ＝０．２３３８０nmとほ
ぼ等しいか、これより０．０００２nm程度まで大きい方
向にシフトしていることが好ましい。また、透明電極の
場合、例えばＩＴＯでは、Ｓｎ組成比により若干ピーク
が異なるが、母相であるＩｎ2Ｏ3 のバルク（２２２）
面の面間隔ｄ＝０．２９２１０nmに対し、これと等しい
かあるいは０．０００２nm程度まで大きい方向にシフト
していることが好ましい。For example, in the case of aluminum or an aluminum alloy, it is preferable that the spacing d is shifted in a direction substantially equal to or larger than about 0.0002 nm with respect to the spacing d of the bulk (111) plane. Therefore, in the case of aluminum, it is preferable that the surface distance d of the bulk surface is substantially equal to 0.23380 nm or shifted to a direction larger than this by about 0.0002 nm. In the case of a transparent electrode, for example, in the case of ITO, the peak slightly varies depending on the Sn composition ratio, but the bulk of In 2 O 3 (222)
It is preferable that the distance is shifted in a direction equal to or larger than about 0.0002 nm with respect to the plane distance d = 0.29210 nm.
【００４４】また、スパッタ法においては、ターゲット
に入射する高エネルギーイオンが、ターゲット表面で弾
性的に反射する現象がある。反射される粒子は大半が原
子状態であるが、高い運動エネルギーを有することから
成膜の過程で膜中に混入することが知られている。この
ようなスパッタガスの膜中への混入は膜のミクロ的な構
造変化をもたらし、上記のような、圧縮応力を発生させ
る要因となるものと考えられる。また、その成膜条件に
より膜中でのスパッタガス元素濃度は変化し、上記のよ
うな成膜条件では少なくなることが確認されている。In the sputtering method, there is a phenomenon that high-energy ions incident on the target are elastically reflected on the surface of the target. It is known that most of the particles to be reflected are in an atomic state, but have a high kinetic energy and are mixed into the film during the film formation process. It is considered that such a mixture of the sputtering gas into the film causes a microscopic structural change of the film, and causes a compressive stress as described above. In addition, it has been confirmed that the sputter gas element concentration in the film changes depending on the film forming conditions, and decreases under the above film forming conditions.
【００４５】このような、電極膜中におけるスパッタガ
スの元素濃度は、スパッタガス成分元素の種類により異
なるが、好ましくは０．５at％以下、より好ましくは
０．１〜０．４５at％、特に０．２〜０．４at％程度が
好ましい。このような元素の含有量は、２次イオン質量
分析（ＳＩＭＳ）等で確認することができる。The element concentration of the sputter gas in the electrode film varies depending on the type of the sputter gas component element, but is preferably 0.5 at% or less, more preferably 0.1 to 0.45 at%, and especially 0 to 0.4 at%. About 0.2 to 0.4 at% is preferable. The content of such an element can be confirmed by secondary ion mass spectrometry (SIMS) or the like.
【００４６】電極成膜後に、前記保護膜および／または
Ａｌ等の金属材料、ＳｉＯX 等の無機材料、テフロン等
の有機材料等を用いた他の保護層を形成すればよい。こ
の保護膜は、透明でも不透明であってもよい。一般に、
保護層の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護層
は、前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッ
タ法、蒸着法等により成膜すればよい。[0046] After the electrode film formation, the protective film and / or metal material such as Al, an inorganic material such as SiO X, may be formed of other protective layer using an organic material such as Teflon. This protective film may be transparent or opaque. In general,
The thickness of the protective layer is about 50 to 1200 nm. The protective layer may be formed by a general sputtering method, a vapor deposition method, or the like, in addition to the reactive sputtering method described above.
【００４７】本発明により得られる有機ＥＬ素子は、前
述のような反応性スパッタを利用して、保護膜として陰
電極の構成材料の酸化物、窒化物あるいは炭化物の１種
以上を設けてもよい。この場合、保護膜の原材料は、通
常は陰電極材料と同一組成とするが、それと組成比の異
なるものであっても、あるいはその材料成分中の１種以
上を欠くものであっても良い。このように、陰電極と同
一材料等を用いることにより、陰電極との連続成膜が可
能となる。The organic EL device obtained according to the present invention may be provided with one or more oxides, nitrides or carbides of the constituent material of the negative electrode as a protective film by utilizing the reactive sputtering as described above. . In this case, the raw material of the protective film usually has the same composition as the negative electrode material, but may have a different composition ratio from the negative electrode material, or may lack one or more of the material components. In this manner, by using the same material or the like as the negative electrode, continuous film formation with the negative electrode becomes possible.
【００４８】このような酸化物のＯ量、窒化物のＮ量あ
るいは炭化物のＣ量は、この化学量論組成から偏倚して
いても良く、それらの組成の０．５〜２倍の範囲であれ
ばよい。The amount of O in the oxide, the amount of N in the nitride, or the amount of C in the carbide may deviate from this stoichiometric composition, and may be in the range of 0.5 to 2 times the composition. I just need.
【００４９】ターゲットとしては好ましくは陰電極と同
一材料の焼結体を用い、反応性ガスとしては、酸化物を
形成する場合、Ｏ2 、ＣＯ等が挙げられ、窒化物を形成
する場合、Ｎ2 、ＮＨ3 、ＮＯ、ＮＯ2 、Ｎ2 Ｏ等が挙
げられ、炭化物を形成する場合、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 、Ｃ
2 Ｈ4 等が挙げられる。これらの反応性ガスは単独で用
いても、２種以上を混合して用いても良い。As a target, a sintered body of the same material as that of the negative electrode is preferably used, and as a reactive gas, O 2 , CO or the like is used for forming an oxide, and N 2 is used for forming a nitride. 2 , NH 3 , NO, NO 2 , N 2 O and the like. When forming a carbide, CH 4 , C 2 H 2 , C 2
2 H 4 and the like. These reactive gases may be used alone or as a mixture of two or more.
【００５０】保護膜の厚さは、水分や酸素あるいは有機
溶媒の進入を防止するため、一定以上の厚さとすればよ
く、好ましくは５０nm以上、さらに１００nm以上、特に
１００〜１０００nmの範囲が好ましい。The thickness of the protective film may be a certain thickness or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, particularly preferably in the range of 100 to 1000 nm, in order to prevent entry of moisture, oxygen or an organic solvent.
【００５１】陰電極と保護膜とを併せた全体の厚さとし
ては、特に制限はないが、通常１００〜１０００nm程度
とすればよい。The total thickness of the negative electrode and the protective film is not particularly limited, but may be generally about 100 to 1000 nm.
【００５２】このような保護膜を設けることにより、陰
電極の酸化等がさらに防止され、有機ＥＬ素子を長期間
安定に駆動することができる。By providing such a protective film, oxidation of the negative electrode and the like are further prevented, and the organic EL element can be driven stably for a long period of time.
【００５３】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止
層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化
性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架
橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着
性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封す
る。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用い
ることもできる。Further, it is preferable to form a sealing layer on the device in order to prevent oxidation of the organic layers and electrodes of the device. The sealing layer is made of an adhesive resin layer such as a commercially available low-moisture-absorbing light-curing adhesive, an epoxy-based adhesive, a silicone-based adhesive, and a cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet to prevent moisture from entering. Is used to adhere and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate or the like can be used.
【００５４】次に、本発明により得られる有機ＥＬ素子
の有機物層について述べる。Next, the organic layer of the organic EL device obtained according to the present invention will be described.
【００５５】発光層は、正孔（ホール）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により
励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電
子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。The light emitting layer has a function of injecting holes (holes) and electrons, a function of transporting them, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. It is preferable to use a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer.
【００５６】電荷輸送層は、陽電極からの正孔の注入を
容易にする機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げ
る機能を有し、正孔注入輸送層とも称される。The charge transport layer has a function of facilitating the injection of holes from the positive electrode, a function of transporting holes, and a function of blocking electrons, and is also called a hole injection transport layer.
【００５７】このほか、必要に応じ、例えば発光層に用
いる化合物の電子注入輸送機能がさほど高くないときな
ど、前述のように、発光層と陰電極との間に、陰電極か
らの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能
および正孔を妨げる機能を有する電子注入輸送層を設け
てもよい。In addition, if necessary, for example, when the electron injecting / transporting function of the compound used in the light emitting layer is not so high, injection of electrons from the negative electrode between the light emitting layer and the negative electrode as described above. May be provided with an electron injecting and transporting layer having a function of facilitating electron transport, a function of transporting electrons, and a function of blocking holes.
【００５８】正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、
発光層へ注入される正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、
再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。The hole injection transport layer and the electron injection transport layer
Increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer,
Optimize the recombination region and improve luminous efficiency.
【００５９】なお、正孔注入輸送層および電子注入輸送
層は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能
を持つ層とに別個に設けてもよい。The hole injecting and transporting layer and the electron injecting and transporting layer may be provided separately for the layer having an injection function and the layer having a transport function.
【００６０】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、５〜１０００nm程度、特に１
０〜２００nmとすることが好ましい。The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, and vary depending on the forming method.
It is preferable that the thickness be 0 to 200 nm.
【００６１】正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送
層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層
の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm
程度である。このような膜厚については注入輸送層を２
層設けるときも同じである。The thickness of the hole injecting / transporting layer and the thickness of the electron injecting / transporting layer depend on the design of the recombination / light emitting region, but may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times. . When the injection layer and the transport layer for electrons or holes are separated from each other, it is preferable that the injection layer has a thickness of 1 nm or more and the transport layer has a thickness of 1 nm or more. At this time, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and 500 nm for the transport layer.
It is about. For such a film thickness, the injection / transport layer is 2
The same applies when providing layers.
【００６２】また、組み合わせる発光層や電子注入輸送
層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度
（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を
考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合
領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発
光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光
スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にで
きる。Further, by controlling the film thickness in consideration of the carrier mobility and carrier density (determined by ionization potential and electron affinity) of the combined light emitting layer, electron injection / transport layer and hole injection / transport layer, recombination can be achieved. It is possible to freely design the region and the light emitting region, and it is possible to design the light emission color, control the light emission luminance and light emission spectrum by the interference effect of both electrodes, and control the spatial distribution of light emission.
【００６３】本発明の有機ＥＬ素子の発光層には発光機
能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。この
蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９
２号公報等に開示されているようなトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム〔Ａｌｑ３〕等の金属錯体色素が
挙げられる。この他、これに加え、あるいは単体で、キ
ナクリドン、クマリン、ルブレン、スチリル系色素、そ
の他テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレ
ン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等を用いる
こともできる。発光層は電子注入輸送層を兼ねたもので
あってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これ
らの蛍光性物質を蒸着すればよい。The light emitting layer of the organic EL device of the present invention contains a fluorescent substance which is a compound having a light emitting function. Examples of the fluorescent substance include, for example, JP-A-63-26469.
And metal complex dyes such as tris (8-quinolinolato) aluminum [Alq3] as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2 (1993) -210, and the like. In addition, quinacridone, coumarin, rubrene, styryl dyes, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, and the like can be used in addition or alone. The light emitting layer may also serve as the electron injection / transport layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. These fluorescent substances may be deposited.
【００６４】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等
の有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘
導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、
ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。
上述のように、電子注入輸送層は発光層を兼ねたもので
あってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子
注入輸送層の形成も発光層と同様に蒸着等によればよ
い。The electron injecting and transporting layer, which is provided as necessary, includes an organic metal complex such as tris (8-quinolinolato) aluminum, an oxadiazole derivative, a perylene derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoline derivative, and a quinoxaline derivative. , A diphenylquinone derivative,
Nitro-substituted fluorene derivatives and the like can be used.
As described above, the electron injection / transport layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The formation of the electron injecting and transporting layer may be performed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer.
【００６５】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の
化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いること
ができる。このとき、陰電極側から電子親和力の値の大
きい化合物の層の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については電子注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。When the electron injecting and transporting layer is provided separately for the electron injecting layer and the electron transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the higher electron affinity from the cathode side. This stacking order is the same when two or more electron injection / transport layers are provided.
【００６６】また、正孔注入輸送層には、例えば、特開
昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４
号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６
８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５
−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公
報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００
１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミン
ないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級ア
ミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有する
オキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。こ
れらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用すると
きは別層にして積層したり、混合したりすればよい。The hole injecting and transporting layer is described in, for example, JP-A-63-295695 and JP-A-2-191694.
JP, JP-A-3-792, JP-A-5-2346
No. 81, JP-A-5-239455, JP-A-5
JP-A-299174, JP-A-7-126225, JP-A-7-126226, JP-A-8-100
Various organic compounds described in JP-A-172, EP0650955A1, and the like can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxadiazole derivative having an amino group, polythiophene, etc. . Two or more of these compounds may be used in combination, and when they are used in combination, they may be stacked as separate layers or mixed.
【００６７】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテ
ンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ま
しい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用い
ることが好ましい。このような積層順については、正孔
注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このよ
うな積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電
流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐこ
とができる。また、素子化する場合、蒸着を用いている
ので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフ
リーとすることができるため、正孔注入層にイオン化ポ
テンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物
を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低
下を防ぐことができる。When the hole injecting and transporting layer is formed separately in the hole injecting layer and the hole transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the smaller ionization potential in order from the positive electrode (ITO or the like) side. It is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the positive electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injection / transport layers are provided. With such a stacking order, the driving voltage is reduced, and the occurrence of current leakage and the occurrence and growth of dark spots can be prevented. In the case of forming an element, a thin film having a thickness of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free because evaporation is used, so that the hole injection layer has a small ionization potential and has absorption in the visible region. Even when such a compound is used, it is possible to prevent a change in the color tone of the emission color or a decrease in efficiency due to reabsorption.
【００６８】正孔注入輸送層は、発光層等と同様に上記
の化合物を蒸着すればよい。The above-described compound may be deposited on the hole injecting / transporting layer in the same manner as in the light emitting layer.
【００６９】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特
性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよ
い。As the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used.
The characteristics of the color filter may be adjusted in accordance with the light emitted from the organic EL to optimize the extraction efficiency and the color purity.
【００７０】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。When a color filter capable of cutting off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance of the element and the display contrast are improved.
【００７１】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。An optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.
【００７２】蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。The fluorescent conversion filter film absorbs EL light and emits light from the phosphor in the fluorescent conversion film to convert the color of the emitted light. It is formed from a fluorescent material and a light absorbing material.
【００７３】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含
む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物
・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系
化合物等を用いればよい。As the fluorescent material, basically, a material having a high fluorescence quantum yield may be used, and it is desirable that the fluorescent material has strong absorption in the EL emission wavelength region. Actually, laser dyes are suitable, and rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds (including subphthalo, etc.) naphthaloimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds, A styryl compound, a coumarin compound, or the like may be used.
【００７４】バインダーは基本的に蛍光を消光しないよ
うな材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等
で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。
また、ＩＴＯの成膜時にダメージを受けないような材料
が好ましい。As the binder, basically, a material that does not quench the fluorescence may be selected, and a binder that can be finely patterned by photolithography, printing, or the like is preferable.
Further, a material that does not suffer damage during the deposition of ITO is preferable.
【００７５】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。The light absorbing material is used when the light absorption of the fluorescent material is insufficient, but may be omitted when unnecessary. As the light absorbing material, a material that does not quench the fluorescence of the fluorescent material may be selected.
【００７６】正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸
送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空
蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場
合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下
の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超え
ていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高く
しなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下
する。For forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum evaporation method since a uniform thin film can be formed. When a vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the charge injection efficiency is significantly reduced.
【００７７】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりするこ
とができる。The conditions for vacuum deposition are not particularly limited.
The degree of vacuum is 0 -4 Pa or less, and the deposition rate is 0.01 to 1 nm /
It is preferable to set it to about sec. Further, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If they are formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing at the interface between the layers, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be reduced, and the growth and generation of dark spots can be suppressed.
【００７８】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。In the case where a plurality of compounds are contained in one layer when a vacuum evaporation method is used for forming each of these layers, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.
【００７９】本発明により得られる有機ＥＬ素子は、通
常、直流駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆
動またはパルス駆動とすることもできる。印加電圧は、
通常、２〜２０V 程度とされる。The organic EL device obtained according to the present invention is usually used as a DC-driven EL device, but it can also be driven by AC or pulse. The applied voltage is
Usually, it is about 2 to 20V.
【００８０】[0080]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例ととも
に示し、本発明をさらに詳細に説明する。 ＜実施例１＞縦１２７mm×横１２７mm×厚さ１．１mmの
コーニング社製７０５９ガラス基板上に、陽電極として
厚さ２００nmのＩＴＯをスパッタ法にて形成した。この
ときの条件として、ターゲットに４インチ径×厚さ４mm
のＩＴＯ（Ｓｎ：１０wt％）を用い、ターゲットの基板
の中心に近い端部を基準としたときに、この端部から基
板間での仰角がターゲット面に対して、４５〜８５度の
範囲となるように配置した。また、スパッタガス圧０．
１５Pa、ターゲットと基板間距離（Ｔｓ）９．０cmとし
た。投入電力は１．２Ｗ／cm2 、成膜レートは１６．０
nm／min であった。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention together with comparative examples. <Example 1> ITO having a thickness of 200 nm was formed as a positive electrode on a 7059 glass substrate manufactured by Corning and measuring 127 mm in length, 127 mm in width and 1.1 mm in thickness by a sputtering method. As a condition at this time, the target is 4 inches in diameter x 4 mm in thickness.
When ITO (Sn: 10 wt%) is used and the end near the center of the target substrate is used as a reference, the elevation angle between the end and the substrate is in the range of 45 to 85 degrees with respect to the target surface. It was arranged so that it might become. Further, the sputtering gas pressure is set to 0.1.
15 Pa and the distance (Ts) between the target and the substrate was 9.0 cm. The input power is 1.2 W / cm 2 and the film formation rate is 16.0.
nm / min.
【００８１】基板上に形成された陽電極の抵抗率を測定
したところ、平均抵抗率は５．０×１０-4 Ω・cm、抵
抗率のバラツキは±５．０％以内であった。なお、抵抗
率は四探針法を用いてシート抵抗から算出した。なお、
四探針法は１０mmの範囲に４本のプローブが配置される
ようにした。When the resistivity of the positive electrode formed on the substrate was measured, the average resistivity was 5.0 × 10 −4 Ω · cm, and the variation in resistivity was within ± 5.0%. The resistivity was calculated from the sheet resistance using a four-point probe method. In addition,
In the four probe method, four probes were arranged in a range of 10 mm.
【００８２】＜実施例２＞実施例１において、ターゲッ
トの基板の中心に近い端部を基準としたときに、この端
部から基板間での仰角がターゲット面に対して、５０〜
７０度の範囲となるように配置した基板上に形成された
陽電極の抵抗率を測定したところ、平均抵抗率は４．５
×１０-4 Ω・cm、抵抗率のバラツキは±３．０％以内
であった。<Embodiment 2> In the first embodiment, when the end of the target near the center of the substrate is used as a reference, the elevation angle between the end and the substrate is 50 to 50% with respect to the target surface.
When the resistivity of the positive electrode formed on the substrate arranged in the range of 70 degrees was measured, the average resistivity was 4.5.
× 10 −4 Ω · cm, and the variation in resistivity was within ± 3.0%.
【００８３】＜実施例３＞実施例１において、基板の大
きさを縦７０mm×横７０mm×厚さ１．１mmとし、ターゲ
ットと基板の間に図２に示すような規制板を配置した。
この規制板にはＳＵＳ３０４を用いた。また、ターゲッ
トからの高さは６cm、規制板の電位は０Ｖとした。この
規制板の開口部を介して基板上に形成される成膜領域
が、ターゲットの基板の中心に近い端部を基準としたと
きに、規制板を介した端部から基板までの仰角がターゲ
ット面に対して、５０〜８０度の範囲となるように配置
した。その他は実施例１と同様にしてＩＴＯ陽電極を成
膜した。前記成膜領域内に形成されたＩＴＯ陽電極につ
いて実施例１と同様に評価したところ、ほぼ同様の結果
が得られた。<Embodiment 3> In Embodiment 1, the size of the substrate was 70 mm long × 70 mm wide × 1.1 mm thick, and a regulating plate as shown in FIG. 2 was arranged between the target and the substrate.
SUS304 was used for this regulating plate. The height from the target was 6 cm, and the potential of the regulating plate was 0 V. When the film formation region formed on the substrate through the opening of the regulation plate is based on the end near the center of the target substrate, the elevation angle from the end through the regulation plate to the substrate is the target. It was arranged so as to be in a range of 50 to 80 degrees with respect to the surface. Otherwise, an ITO positive electrode was formed in the same manner as in Example 1. When the ITO positive electrode formed in the film formation region was evaluated in the same manner as in Example 1, almost the same results were obtained.
【００８４】＜比較例１＞実施例１において、ターゲッ
トの基板の中心に近い端部を基準としたときに、この端
部から基板間での仰角がターゲット面に対して、１０〜
５０度の範囲となるように配置した他は実施例１と同様
にしてＩＴＯ陽電極を成膜した。基板上に形成された陽
電極の抵抗率を測定したところ、平均抵抗率は１．５×
１０-3 Ω・cm、抵抗率のバラツキは±５０％以内であ
った。<Comparative Example 1> In Example 1, with reference to the end portion of the target closer to the center of the substrate, the elevation angle between the substrate and the target surface was 10 to 10 degrees with respect to the target surface.
An ITO positive electrode was formed in the same manner as in Example 1, except that the ITO electrode was arranged so as to be in a range of 50 degrees. When the resistivity of the positive electrode formed on the substrate was measured, the average resistivity was 1.5 ×
10 −3 Ω · cm, and the variation in resistivity was within ± 50%.
【００８５】＜比較例２＞実施例１において、ターゲッ
トの基板の中心に近い端部を基準としたときに、この端
部から基板間での仰角がターゲット面に対して、６０〜
９０度の範囲となるように配置した他は実施例１と同様
にしてＩＴＯ陽電極を成膜した。基板上に形成された陽
電極の抵抗率を測定したところ、平均抵抗率は３．０×
１０-3 Ω・cm、抵抗率のバラツキは±８０％以内であ
った。<Comparative Example 2> In Example 1, when an end near the center of the substrate of the target is used as a reference, the elevation angle between the end and the substrate with respect to the target surface is 60 to
An ITO positive electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the electrodes were arranged so as to be in a range of 90 degrees. When the resistivity of the positive electrode formed on the substrate was measured, the average resistivity was 3.0 ×
10 −3 Ω · cm, and the variation in resistivity was within ± 80%.
【００８６】＜比較例３＞実施例１において、成膜レー
トを３０．０nm／min とした他は実施例１と同様にして
ＩＴＯ陽電極を成膜した。基板上に形成された陽電極の
抵抗率を測定したところ、平均抵抗率は２．０×１０-3
Ω・cm、抵抗率のバラツキは±１０％以内であった。Comparative Example 3 An ITO positive electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the film forming rate was changed to 30.0 nm / min. When the resistivity of the positive electrode formed on the substrate was measured, the average resistivity was 2.0 × 10 −3.
The variation of Ω · cm and resistivity was within ± 10%.
【００８７】＜実施例４＞実施例１において、基板自体
を回転させた他は実施例１と同様にしてＩＴＯ透明電極
を成膜した。得られた陽電極の抵抗率および膜厚を測定
したところ、ほぼ全面にわたってさらに抵抗率、膜厚と
も均一になっていることが確認できた。<Example 4> An ITO transparent electrode was formed in the same manner as in Example 1 except that the substrate itself was rotated. When the resistivity and the film thickness of the obtained positive electrode were measured, it was confirmed that the resistivity and the film thickness were further uniform over almost the entire surface.
【００８８】＜実施例５＞（有機ＥＬ素子の作製） ガラス基板上に実施例１と同様にして厚さ２００nmのＩ
ＴＯをスパッタ法にて形成した。その後パターニング
し、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗
浄し、次いで煮沸エタノール中から引き上げ乾燥した。
この透明電極表面をＵＶ／Ｏ3洗浄した後、真空蒸着装
置の基板ホルダーにて固定して、槽内を１×１０-4Pa以
下まで減圧した。Example 5 (Fabrication of Organic EL Element) A 200 nm thick I was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1.
TO was formed by a sputtering method. Thereafter, patterning was performed, ultrasonic cleaning was performed using a neutral detergent, acetone, and ethanol, and then the resultant was pulled out from boiling ethanol and dried.
After the surface of the transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed with a substrate holder of a vacuum evaporation apparatus, and the pressure in the tank was reduced to 1 × 10 −4 Pa or less.
【００８９】次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−
ジフェニル−ｍ−トリル−４，４’−ジアミン−１，
１’−ビフェニル（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで
５５nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。Then, N, N'-
Diphenyl-m-tolyl-4,4'-diamine-1,
1′-biphenyl (TPD) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 55 nm to form a hole injection transport layer.
【００９０】さらに、減圧を保ったまま、Ａｌｑ３：ト
リス（８−キノリノラト）アルミニウムを蒸着速度０．
２nm/secで５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発
光層とした。Further, while maintaining the reduced pressure, Alq3: tris (8-quinolinolato) aluminum was evaporated at a vapor deposition rate of 0.1.
Evaporation was performed at a thickness of 50 nm at 2 nm / sec to form an electron injection / transport / light-emitting layer.
【００９１】次いで、真空蒸着装置からスパッタ装置に
移し、ＤＣスパッタ法にてＭｇ・Ａｇ合金（Ａｇ：5at
%）をターゲットとして陰電極を２００nmの厚さに成膜
した。このときのスパッタガスにはＡｒを用い、ガス圧
４．５Pa、ターゲットと基板間距離（Ｔｓ）９．０cmと
し、投入電力は１．２Ｗ／cm2 であった。Next, the wafer was transferred from the vacuum evaporation apparatus to a sputtering apparatus, and a Mg—Ag alloy (Ag: 5 at
%) As a target, and a negative electrode was formed to a thickness of 200 nm. At this time, Ar was used as the sputtering gas, the gas pressure was 4.5 Pa, the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm, and the input power was 1.2 W / cm 2 .
【００９２】最後にＳｉＯ2を２００nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機ＥＬ素子を得た。この有機Ｅ
Ｌ素子は、それぞれ２本ずつの平行ストライプ状陰電極
と、８本の平行ストライプ状陽電極を互いに直交させ、
２×２mm縦横の素子単体（画素）を互いに２mmの間隔で
配置し、８×２の１６画素の素子としたものである。Finally, SiO 2 was sputtered to a thickness of 200 nm to obtain an organic EL device as a protective layer. This organic E
In the L element, two parallel striped negative electrodes and eight parallel striped positive electrodes are orthogonal to each other,
Element elements (pixels) of 2 × 2 mm in length and width are arranged at an interval of 2 mm from each other to form an 8 × 2 16-pixel element.
【００９３】この有機ＥＬ素子にＮ2雰囲気で直流電圧
を印加し、１０mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させ
た。初期には、８Ｖ、３５０cd／m2 の緑色（発光極大
波長λmax ＝５２０nm）の発光が確認でき、従来の有機
ＥＬ素子より発光輝度が上昇し、駆動電圧が低下してい
ることが確認できた。A direct current voltage was applied to this organic EL device in an N 2 atmosphere, and the device was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 . Initially, green light emission (maximum emission wavelength λmax = 520 nm) of 8 V and 350 cd / m 2 was confirmed, and it was confirmed that the luminance was higher than that of the conventional organic EL device and the driving voltage was lower. .
【００９４】[0094]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、抵抗率が
低く、ディスプレイに応用した場合に、大画面化、複雑
な発光パターン、高精細画面等が実現可能な有機ＥＬ素
子の陽電極の製造方法、製造装置および陽電極を提供で
きる。As described above, according to the present invention, the positive electrode of an organic EL device having a low resistivity and capable of realizing a large screen, a complicated light emitting pattern, a high definition screen and the like when applied to a display. Can be provided.
【図１】有機ＥＬ素子の陽電極の成膜装置の一構成例を
示した概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing one configuration example of a film forming apparatus for a positive electrode of an organic EL element.
【図２】有機ＥＬ素子の陽電極の成膜装置の他の構成例
を示した概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing another configuration example of a film forming apparatus for a positive electrode of an organic EL element.
【図３】有機ＥＬ素子の陽電極を成膜した場合であっ
て、基板上の抵抗率の低い領域を示した概念図である。FIG. 3 is a conceptual view showing a case where a positive electrode of an organic EL element is formed, and showing a region having a low resistivity on a substrate.
１ 基板 ２ ターゲット ３ 規制板 1 substrate 2 target 3 regulation plate
Claims (8)
飛散した材料で陽電極を成膜する有機ＥＬ素子の陽電極
の製造方法であって、 前記ターゲットの基板の中心に近い端部を基準としたと
きに、 ターゲット面に対して、４５〜８５度の仰角となる範囲
内に基板を配置し、 少なくとも陽電極の表面部分を成膜する有機ＥＬ素子の
陽電極の製造方法。1. A method of manufacturing a positive electrode of an organic EL device, comprising forming a positive electrode on a substrate by using a material scattered from a target by a sputtering method, wherein an end of the target near a center of the substrate is used as a reference. The method for manufacturing a positive electrode of an organic EL device, wherein the substrate is arranged within a range of 45 to 85 degrees with respect to the target surface when forming the positive electrode.
である請求項１の有機ＥＬ素子の陽電極の製造方法。2. A film forming rate of 13.5 to 17.0 nm / min.
The method for producing a positive electrode of an organic EL device according to claim 1, wherein
項１または２の有機ＥＬ素子の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the sputtering method is a DC sputtering method.
素子の陽電極製造装置であって、 前記ターゲットと基板の間にプラズマ領域を制限する規
制板を配置し、 前記ターゲットの基板の中心に近い端部を基準としたと
きに、 ターゲット面に対して、４５〜８５度の仰角となる範囲
内に成膜領域が形成される位置に前記規制板を配置し、 少なくとも陽電極の表面部分を成膜する有機ＥＬ素子の
陽電極製造装置。4. An organic EL having a target and a substrate, wherein a positive electrode is formed on the substrate by sputtering.
An apparatus for manufacturing a positive electrode of an element, wherein a regulating plate for limiting a plasma region is arranged between the target and a substrate, and with respect to an end near the center of the substrate of the target, A positive electrode manufacturing apparatus for an organic EL element, wherein the regulating plate is disposed at a position where a film forming region is formed within a range of an elevation angle of 45 to 85 degrees, and at least a surface portion of the positive electrode is formed;
点よりも基板側に配置する請求項４の有機ＥＬ素子の陽
電極製造装置。5. The apparatus for manufacturing a positive electrode of an organic EL device according to claim 4, wherein said regulating plate is disposed closer to the substrate than an intermediate point between the target and the substrate.
置で成膜された陽電極。6. A positive electrode formed by the method or apparatus according to claim 1.
電極。7. The positive electrode according to claim 6, which is an oxide transparent conductive thin film.
3 ，ＳｎＯ2 およびＺｎＯの１種または２種以上を含有
する請求項７の陽電極。8. The oxide transparent conductive thin film is made of In 2 O.
3, SnO 2 and one or anode of claim 7 containing two or more ZnO.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306638A JPH11126688A (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method and apparatus for manufacturing positive electrode of organic EL element and positive electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306638A JPH11126688A (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method and apparatus for manufacturing positive electrode of organic EL element and positive electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126688A true JPH11126688A (en) | 1999-05-11 |
Family
ID=17959515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9306638A Withdrawn JPH11126688A (en) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | Method and apparatus for manufacturing positive electrode of organic EL element and positive electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126688A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351780A (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Method for manufacturing organic electroluminescent device |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9306638A patent/JPH11126688A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351780A (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Method for manufacturing organic electroluminescent device |
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