JPH10289787A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JPH10289787A
JPH10289787A JP9110480A JP11048097A JPH10289787A JP H10289787 A JPH10289787 A JP H10289787A JP 9110480 A JP9110480 A JP 9110480A JP 11048097 A JP11048097 A JP 11048097A JP H10289787 A JPH10289787 A JP H10289787A
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JP
Japan
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organic
film
negative electrode
layer
cathode
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Application number
JP9110480A
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Japanese (ja)
Inventor
Masami Mori
匡見 森
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain abnormal growth of cathode crystals and reduce physical damages to the organic layer of a cathode having a film, formed on an organic electroluminescent body structure on a substrate by use of the sputtering method by applying surface roughness equal to or less than a prescribed level to a boundary adjacent to the organic layer. SOLUTION: A boundary adjacent to a cathode organic layer has a maximum surface roughness equal to or less than 100 nm, and the mean surface roughness thereof is preferably taken at a value equal to or less than 30 nm. Aluminum or an aluminum alloy is used for a cathode, and the film thereof is preferably made free from compressive stresses inside. Also, the film is formed by the DC sputtering method using a film-forming gas of one or more types of Ar, Kr and Xe, and in this case, a product of film-forming gas pressure and a distance between a substrate and a target is preferably taken at a value between 20 Pa.cm and 65 Pa.cm. As a result, an optimally crystallized state results, and a film having smooth surface and high adhesion is formed. Also, the initial luminous brightness of the luminous element using the cathode is high and the half-life of brightness is also long. Furthermore, no current leakage takes place across electrodes, and the number of dark spots at an initial stage and after drive is few.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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発光素子(以下、有機EL素子という)に関
し、さらに詳細には、発光層に電子を供給する陰電極に
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 (hereinafter referred to as an organic EL device), and more particularly to a negative electrode for supplying electrons 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、錫ドープ酸化インジウム(ITO)など
の透明電極(陽電極)上にテトラフェニルジアミン(T
PD)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1000cd/c
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 a tetraphenyldiamine (T) is formed on a transparent electrode (positive electrode) such as tin-doped indium oxide (ITO).
Basic structure in which a hole transporting material such as PD) is formed into a thin film by vapor deposition, a fluorescent substance 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 100 to 1000 cd / c at a voltage around 10 V
very high luminance and m 2 are noted by obtained.

【0003】このような有機EL素子の陰電極として用
いられる材料は、発光層へ電子を多く注入するものが有
効であると考えられている。換言すれば、仕事関数の小
さい材料ほど陰電極として適していると言える。仕事関
数の小さい材料としては種々のものがあるが、EL発光
素子の陰極として用いられるものとしては、例えば特開
平4−233194号公報に記載されているMgAg、
AlLiが一般的である。この理由として、有機EL発
光素子の製造プロセスが、抵抗加熱を用いた蒸着を主と
しているため、蒸着源は低温で蒸気圧の高いものに自ず
と制限されてしまうという事情がある。また、このよう
な抵抗加熱を用いた蒸着プロセスを用いているため、膜
界面での密着性が悪い。この結果、画素上にダークスポ
ットと呼ばれる非画像部が製造直後から生じたり、これ
が駆動に従い拡大し、これが素子寿命を律する要因とも
なっていた。
As a material used as a negative electrode of such an organic EL device, a material that injects a large amount of electrons into a light emitting layer is considered to be effective. In other words, it can be said that a material having a smaller work function is more suitable for the negative electrode. There are various materials having a small work function. Examples of materials used as a cathode of an EL light emitting element include MgAg described in JP-A-4-233194,
AlLi is common. The reason for this is that the manufacturing process of the organic EL light-emitting element mainly involves evaporation using resistance heating, so that the evaporation source is naturally limited to those having a low temperature and a high vapor pressure. In addition, since an evaporation process using such resistance heating is used, adhesion at a film interface is poor. As a result, a non-image portion called a dark spot on a pixel is generated immediately after manufacturing, and the non-image portion is enlarged according to driving, and this is a factor that determines the element life.

【0004】真空成膜の1つとして、スパッタ法を用い
ることも考えられる。しかし、従来のスパッタ法の場
合、Ar等の不活性ガスを使用し、ガス圧0.5〜1.
0Paの条件により行われる。しかしながら、例えば特
開平8−250284号公報に記載されているように、
蒸着の場合と比較してスパッタされる原子や原子団は数
10〜数100倍程度の高い運動エネルギーを有する。
このため、有機物から形成された発光層等に直接スパッ
タ成膜すると、高い運動エネルギーを持つスパッタされ
た原子が有機層にダメージを与えることになる。より具
体的には、高いエネルギーを持つスパッタされた原子が
多数有機EL素子構造体に衝突し、陰電極結晶の異常粒
成長により、有機物からなる発光層等を物理的に破壊し
たり、リークを誘発したりして、有機EL素子の初期発
光特性を大きく低下させてしまうという問題を生じてい
た。
As one of the vacuum film forming methods, it is conceivable to use a sputtering method. However, in the case of the conventional sputtering method, an inert gas such as Ar is used, and the gas pressure is 0.5 to 1.0.
It is performed under the condition of 0 Pa. However, for example, as described in JP-A-8-250284,
The atoms and atomic groups sputtered have a higher kinetic energy of about several tens to several hundreds times as compared with the case of vapor deposition.
For this reason, if a sputter film is formed directly on a light emitting layer or the like formed of an organic substance, sputtered atoms having high kinetic energy will damage the organic layer. More specifically, a large number of sputtered atoms having a high energy collide with the organic EL device structure, and the light emitting layer or the like made of an organic substance is physically destroyed or leaked due to abnormal grain growth of the negative electrode crystal. This causes a problem that the initial light emission characteristics of the organic EL element are significantly reduced due to the induction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スパ
ッタ法を用いて有機EL素子の陰電極を成膜する際に、
スパッタされた原子等により形成される陰電極結晶の異
常粒成長が少なく、有機層への物理的ダメージの少ない
陰電極を有する有機EL素子を実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a negative electrode of an organic EL device by using a sputtering method.
An object of the present invention is to realize an organic EL device having a negative electrode in which the negative electrode crystal formed by sputtered atoms or the like has little abnormal grain growth and has little physical damage to an organic layer.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】以上のような目的は、以
下の(1)〜(7)の構成により達成される。 (1) 基板上に形成された有機EL構造体上に、スパ
ッタ法を用いて成膜した陰電極の、有機層に接する界面
の最大表面粗さ(Rmax)が100nm以下である有機E
L素子。 (2) 前記陰電極の、有機層に接する界面の平均表面
粗さ(Ra)が30nm以下であることを特徴とする上記
(1)の有機EL素子。 (3) 前記陰電極は、アルミニウムまたはアルミニウ
ムと他の金属との合金である上記(1)または(2)の
有機EL素子。 (4) 前記陰電極は、その膜中に圧縮応力が存在しな
い上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL素子。 (5) 前記スパッタ法は、成膜ガス圧力と基板ターゲ
ット間距離の積が20〜65Pa・cmを満たす成膜条件
で陰電極を成膜する上記(1)〜(4)のいずれかの有
機EL素子。 (6) 前記成膜ガスにAr、Kr、Xeの1種または
2種以上を用いた上記(1)〜(5)のいずれかの有機
EL素子。 (7) 前記スパッタ法がDCスパッタ法である上記
(1)〜(6)のいずれかの有機EL素子。
The above objects are achieved by the following constitutions (1) to (7). (1) The negative electrode formed by sputtering on the organic EL structure formed on the substrate has an organic electrode having a maximum surface roughness (Rmax) of 100 nm or less at the interface in contact with the organic layer.
L element. (2) The organic EL device according to the above (1), wherein the negative electrode has an average surface roughness (Ra) of 30 nm or less at an interface in contact with an organic layer. (3) The organic EL device according to (1) or (2), wherein the cathode is aluminum or an alloy of aluminum and another metal. (4) The organic EL device according to any one of (1) to (3), wherein the negative electrode has no compressive stress in its film. (5) The organic sputtering method according to any one of (1) to (4), wherein the negative electrode is formed under film forming conditions in which a product of a film forming gas pressure and a distance between substrate targets satisfies 20 to 65 Pa · cm. EL element. (6) The organic EL device according to any one of (1) to (5), wherein one or more of Ar, Kr, and Xe are used as the film forming gas. (7) The organic EL device according to any one of (1) to (6), wherein the sputtering method is a DC sputtering method.

【0007】[0007]

【作用】本発明で得られた陰電極を用いると、有機EL
発光素子の初期発光輝度が高く、輝度の半減期も長い。
また、電極間で電流リークが全く生じず、初期のダーク
スポットも極めて少なく、かつ駆動後の発生も少ない。
前述のとおりダークスポットの発生は蒸着法の最大の問
題であったが、本発明によればこれが解消し、発光特性
が格段に向上する。後述の実施例からわかるように、本
発明の範囲外ではこのような効果は生じない。これは本
発明に従い、平滑かつ密着性のよい膜が成膜されたから
であると考えられる。
By using the cathode obtained by the present invention, an organic EL
The light emitting element has a high initial light emission luminance and a long half life of the luminance.
Also, no current leakage occurs between the electrodes, the number of initial dark spots is extremely small, and the number of occurrences after driving is also small.
As described above, the generation of a dark spot was the biggest problem of the vapor deposition method. However, according to the present invention, this is solved and the light emission characteristics are significantly improved. As will be understood from the examples described later, such an effect does not occur outside the scope of the present invention. This is presumably because a smooth and good-adhesion film was formed according to the present invention.

【0008】[0008]

【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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.

【0009】本発明の有機EL発光素子は、基板上に形
成された有機EL素子構造体上に、スパッタ法を用いて
陰電極を形成し作製される。その陰電極は、有機層に接
する界面の最大表面粗さ(Rmax)が100nm以下、好
ましくは60nm以下、特に50nm以下となるよう適当に
成膜条件を選んで形成する。その下限値は特に制限され
るものではないが、通常5〜6nm程度である。ここで、
有機EL素子構造体とは、ITO等の陽電極を有する基
板上に、発光層等の有機物層が形成されたもので、陰電
極を形成することにより有機EL素子として完成するも
のをいう。
The organic EL device of the present invention is manufactured by forming a negative electrode on the organic EL device structure formed on a substrate by using a sputtering method. The negative electrode is formed under appropriate film-forming conditions so that the maximum surface roughness (Rmax) of the interface in contact with the organic layer is 100 nm or less, preferably 60 nm or less, and particularly 50 nm or less. The lower limit is not particularly limited, but is usually about 5 to 6 nm. here,
The organic EL element structure is a structure in which an organic material layer such as a light emitting layer is formed on a substrate having a positive electrode such as ITO, and is completed as an organic EL element by forming a negative electrode.

【0010】有機EL素子の陰電極を形成において、電
極の結晶化がおこると、条件によっては陰電極形成粒子
が異常粒成長し、陰電極表面や有機層との界面で膜の平
坦性が悪くなる。この場合、陰電極表面に異常粒成長し
た突起(一般にヒロックと呼ばれる)等が形成される
と、下地の陽極と部分的につながり、電極間の電流リー
クを引き起こす要因となる。そのため、スパッタ条件を
適当に選び、電極表面の異常粒成長を抑え、有機層に接
する界面の最大表面粗さ(Rmax)が上記範囲内である
陰電極を形成する。
In the formation of the negative electrode of the organic EL element, if the electrode is crystallized, the particles forming the negative electrode grow abnormally depending on the conditions, and the flatness of the film is poor at the surface of the negative electrode or at the interface with the organic layer. Become. In this case, if projections (generally called hillocks) or the like which are abnormally grown on the surface of the negative electrode are formed, they are partially connected to the underlying anode, causing current leakage between the electrodes. Therefore, sputtering conditions are appropriately selected, abnormal grain growth on the electrode surface is suppressed, and a negative electrode having a maximum surface roughness (Rmax) at the interface in contact with the organic layer is within the above range.

【0011】形成される陰電極は、有機層に接する界面
の平均表面粗さ(Ra)が30nm以下、好ましくは10n
m以下が良い。高さ100nm以上の突起がなければ、電
極間の電流リークは抑えられるが、電極表面の平均表面
粗さ(Ra)が30nm以上の場合、素子駆動時間ととも
に、ダークスポットの発生が増加する傾向になる。好ま
しくは、有機層に接する界面の平均表面粗さはできるだ
け小さくするほうが良く、その下限値は特に制限される
ものではないが、上記最大表面粗さ(Rmax)と同等で
ある。これらの表面粗さは、例えば触針式の表面粗さ計
を用いて測定することができる。また、有機層界面の表
面粗さを直接測定することが困難な場合には、有機層界
面と反対側の面である表面側の表面粗さを測定して有機
層界面の表面粗さに代えてもよい。この陰電極の表面粗
さは表面側でも、裏面側でも同様な表面状態を形成する
傾向にあるからである。
The formed negative electrode has an average surface roughness (Ra) of an interface in contact with the organic layer of 30 nm or less, preferably 10 n.
m or less is good. If there is no protrusion having a height of 100 nm or more, current leakage between the electrodes can be suppressed. However, if the average surface roughness (Ra) of the electrode surface is 30 nm or more, the occurrence of dark spots tends to increase with the device driving time. Become. Preferably, the average surface roughness of the interface in contact with the organic layer is as small as possible, and the lower limit is not particularly limited, but is equal to the above-mentioned maximum surface roughness (Rmax). These surface roughnesses can be measured using, for example, a stylus type surface roughness meter. If it is difficult to directly measure the surface roughness of the organic layer interface, measure the surface roughness on the surface side opposite to the organic layer interface and substitute the surface roughness of the organic layer interface. You may. This is because the surface roughness of the negative electrode tends to form a similar surface state on both the front side and the back side.

【0012】陰電極材料の異常粒成長を引き起こす要因
としては、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、それ以外に陰極
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、引張応力を有する陰電極にはダークスポット等の
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線回折法で陰電極
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。従って、この
内部応力の種類を判別し、圧縮応力が存在しない状態で
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 negative 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 cathode formation process is considered. Etc. are also possible. The strain energy includes a tensile stress and a compressive stress, and it is known that a problem such as a dark spot does not easily occur in the negative electrode having the tensile stress, and that abnormal grain growth is mainly related to the compressive stress. In this case, when the surface of the negative electrode is evaluated by the X-ray diffraction method, the diffraction peak slightly shifts to a high angle or a low angle with respect to the diffraction angle observed in the bulk. (Tensile stress, compressive stress). Therefore, if the type of the internal stress can be determined and the film can be formed in a state where no compressive stress is present, damage to the organic layer and leakage can be prevented.

【0013】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
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。
For example, in the case of aluminum or an aluminum alloy system, 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 of the bulk (111) plane. Therefore, in the case of aluminum, it is preferable that the surface distance d of the bulk surface is shifted to a direction equal to or larger than d = 0.23380 nm, up to about 0.0002 nm.

【0014】ところで、素子の電流リークを防ぐ観点か
らは、陰電極が全く結晶粒成長しない、完全なアモルフ
ァス状態にした方が望ましい。しかし、陰電極をアモル
ファス化しすぎると、電気抵抗率や仕事関数等が変化
し、有機EL素子の発光特性を低下させる場合がある。
そのため、陰電極材料によって最適な結晶化状態を選ぶ
必要がある。
By the way, from the viewpoint of preventing the current leakage of the device, it is desirable that the negative electrode is in a completely amorphous state in which no crystal grains grow. However, when the negative electrode is made too amorphous, the electrical resistivity, the work function, and the like change, and the light emitting characteristics of the organic EL element may be reduced.
Therefore, it is necessary to select an optimal crystallization state depending on the negative electrode material.

【0015】本発明では、陰電極の成膜を上記のような
条件で行うことができれば、スパッタ装置やその成膜条
件は特に限定されるものではないが、好ましくは、スパ
ッタ時における基板ターゲット間距離Tsと成膜ガス圧
力Pとの積Ts・Pが20〜65Pa・cmの範囲が好ま
しい。このような条件で成膜を行うことにより、結晶が
安定した状態で成膜を行うことができ、結晶の異常粒成
長が抑制され、陰電極界面が上記表面粗さ内に保たれ
る。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。従って、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、膜内に圧縮応力が生じやすくなって結晶粒子の異
常成長が生じやすくなり、また有機層に物理的ダメージ
を与えやすくなる。成膜ガス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、成膜条件が安定せず、
結晶の異常粒成長を起こしやすくなり、有機EL発光素
子の初期発光特性が減少する方向に向かう。
In the present invention, as long as the negative electrode can be formed under the above conditions, the sputtering apparatus and the film forming conditions are not particularly limited. The product Ts · P of the distance Ts and the film forming gas pressure P is preferably in the range of 20 to 65 Pa · cm. By forming the film under such conditions, the film can be formed in a stable state of the crystal, abnormal grain growth of the crystal is suppressed, and the interface of the negative electrode is kept within the above surface roughness. 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. Therefore, the above-described film forming conditions are good in which the kinetic energy of the sputtered atoms is lost due to the scattering by the sputter gas, and the kinetic energy becomes almost zero. The product of the deposition gas pressure and the distance between the substrate targets is 20 Pa · cm
If it is less than 3, the kinetic energy of the sputtered molecules is large, compressive stress is likely to be generated in the film, and abnormal growth of crystal grains is likely to occur, and the organic layer is likely to be physically damaged. When the product 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 started, film formation conditions were not stable,
It tends to cause abnormal grain growth of the crystal, and tends to reduce the initial light emission characteristics of the organic EL light emitting device.

【0016】より好ましくは、スパッタ法を用いて陰電
極を成膜する際、スパッタガスに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、特にDCスパッタ法にて電極を成
膜し、成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の積が20
〜65Pa・cmを満たす成膜条件にすることが好まし
い。
More preferably, when a negative electrode is formed by a sputtering method, any one of Ar, Kr, and Xe or a mixed gas containing at least one of these gases is used as a sputter gas. An electrode is formed by sputtering, and the product of the film forming gas pressure and the distance between the substrate targets is 20.
It is preferable that the film formation conditions satisfy the condition of 6565 Pa · cm.

【0017】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、C24、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、Kr、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有機EL構造体
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 usual 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 are preferred because they are inert gases and have a relatively large atomic weight. Particularly, Ar, Kr, and Xe alone are preferred. Ar, Kr, Xe
By using a gas, the sputtered atoms repeatedly collide with the gas while reaching the substrate while arriving at the substrate, and reach the substrate with reduced kinetic energy. For this reason, physical damage caused by the kinetic energy of the sputtered atoms to the organic EL structure 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.

【0018】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30〜5
0Pa・cm、 Krを用いた場合:20〜50Pa・cm、特に25〜4
5Pa・cm、 Xeを用いた場合:20〜50Pa・cm、特に20〜4
0Pa・cm の範囲が好ましく、これらの条件であればいずれかのス
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. 5
When 0 Pa · cm and Kr are used: 20 to 50 Pa · cm, especially 25 to 4
When using 5 Pa · cm and Xe: 20 to 50 Pa · cm, especially 20 to 4
A range of 0 Pa · cm 2 is preferable. Under these conditions, a preferable result can be obtained by using any sputtering gas, but it is particularly preferable to use Ar.

【0019】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、有機EL素子構造体へ
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。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5〜100nm/分、
特に10〜50nm/分の範囲が好ましい。
As a sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source or the like is also possible, but it is preferable to use a DC sputtering method in order to reduce damage to the organic EL element structure. As the power of the DC sputtering device,
Preferably 0.1 to 4 W / cm 2 , especially 0.5 to 1 W / cm 2
Range. The film formation rate is 5 to 100 nm / min.
Particularly, a range of 10 to 50 nm / min is preferable.

【0020】このようなスパッタ法にて成膜される電極
の構成材料としては、陰電極の場合、電子注入を効果的
に行う低仕事関数の物質として、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、Y23、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:50
at%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:3〜6at%)、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。
As a constituent material of an electrode formed by such a sputtering method, in the case of a negative electrode, as 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: 50
at%), 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, Al.Li (Li: 3 to 6 at%), Al.R
(R: 0.1 to 25, especially 0.5 to 20 at%) is preferable because it does not easily generate a compressive stress. Therefore, such a negative electrode constituting metal or alloy is usually used as a sputter target.

【0021】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、50nm以上、好
ましくは100nm以上とすればよい。また、その上限値
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 50 nm or more, preferably 100 nm or more. Although the upper limit is not particularly limited, the film thickness may be usually about 100 to 500 nm.

【0022】本発明の有機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。
In the organic EL device of the present invention, one or more oxides, nitrides or carbides of the constituent material of the negative electrode may be provided as a protective film by utilizing the above-mentioned reactive sputtering. 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.

【0023】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.

【0024】ターゲットとしては好ましくは陰電極と同
一材料を用い、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、CH 4 、C2 2 、C2
4 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。
The target is preferably the same as the negative electrode.
Uses one material and forms oxide as reactive gas
If OTwo, CO etc. to form nitrides
If NTwo, NHThree, NO, NOTwo, NTwoO etc.
To form carbides, CH Four, CTwoHTwo, CTwoH
FourAnd the like. These reactive gases are used alone
Or two or more of them may be used in combination.

【0025】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.

【0026】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.

【0027】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.

【0028】本発明で製造される有機EL発光素子は、
基板上に陽電極と、その上に陰電極を有するこれらの電
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。そして、陰電
極は、前述のとおり、スパッタ法で成膜される仕事関数
の小さい金属、化合物または合金で構成され、陽電極
は、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸
化インジウム(IZO)、ZnO、SnO2、In23
等をスパッタ法で成膜した構成からなる。
The organic EL device manufactured according to the present invention comprises:
The substrate has at least one charge transport layer and at least one light emitting layer sandwiched between a positive electrode and a negative electrode on the substrate, and further has a protective layer as the uppermost layer. Note that the charge transport layer can be omitted. As described above, the negative electrode is formed of a metal, compound or alloy having a small work function formed by a sputtering method, and the positive electrode is formed of tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), ZnO, SnO 2 , In 2 O 3
Etc. are formed by sputtering.

【0029】本発明により製造される有機EL発光素子
の構成例を図1に示す。図1に示されるEL素子は、基
板21上に、陽電極22、正孔注入・輸送層23、発光
および電子注入輸送層24、陰電極25、保護層26を
順次有する。
FIG. 1 shows an example of the structure of an organic EL device manufactured according to the present invention. The EL device shown in FIG. 1 has a positive electrode 22, a hole injection / transport layer 23, a light emission and electron injection / transport layer 24, a negative electrode 25, and a protective layer 26 in this order on a substrate 21.

【0030】本発明の有機EL素子は、図示例に限ら
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、この発光層と陰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23と発光層とを混合しても良
い。
The organic EL device of the present invention is not limited to the illustrated example, but can be of various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is interposed between the light emitting layer and the negative electrode. It is also possible to adopt a structure in which they have been made. Further, if necessary, the hole injection / transport layer 23 and the light emitting layer may be mixed.

【0031】陰電極は前述のように成膜し、発光層等の
有機物層は真空蒸着等により、陽電極は蒸着やスパッタ
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 negative electrode can be formed as described above, the organic layer such as the light-emitting layer can be formed by vacuum deposition, and the positive electrode can be formed by vapor deposition or sputtering. Depending on the conditions, 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.

【0032】電極成膜後に、前記保護膜あるいは/およ
び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、基板1側から発光した光を取り出す構成
では透明でも不透明であってもよい。前記逆積層とする
場合等には透明である必要があり、透明にする場合は、
透明な材料(例えばSiO2 等)を選択して用いるか、
あるいは厚さを制御して透明(好ましくは発光光の透過
率が80%以上)となるようにすればよい。一般に、保
護膜の厚さは50〜1200nm程度とする。保護膜は前
記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、
蒸着法等により形成すればよい。
[0032] After the electrode film formation, the protective film or / and Al, a metal material, 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 a configuration in which light emitted from the substrate 1 is extracted. In the case of the reverse lamination, etc., it is necessary to be transparent.
Select and use a transparent material (for example, SiO 2 etc.)
Alternatively, the thickness may be controlled to be transparent (preferably, the transmittance of emitted light is 80% or more). Generally, the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. In addition to the reactive sputtering method described above, a general sputtering method,
It may be formed by an evaporation method or the like.

【0033】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 element in order to prevent oxidation of the organic layer and the electrode of the element. 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.

【0034】次に、本発明のEL素子に設けられる有機
物質層について述べる。
Next, the organic material layer provided in the EL device of the present invention will be described.

【0035】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.

【0036】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 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.

【0037】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.

【0038】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 are
Increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer,
Optimize the recombination region and improve luminous efficiency.

【0039】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.

【0040】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、5〜500nm程度、特に10
〜300nm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 to set it to 300 nm.

【0041】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・発光領域の設定にもよるが、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20nm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50
0nm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 setting of the recombination / light emitting region, but may be about the same as the light emitting layer or about 1/10 to 10 times. I just need. 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 20 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 50 nm for the transport layer.
It is about 0 nm. Such a film thickness is the same when two injection / transport layers are provided.

【0042】また、組み合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。
In addition, by controlling the film thickness in consideration of the carrier mobility and carrier density (determined by ionization potential and electron affinity) of the light emitting layer, the electron injection / transport layer, and the hole injection / transport layer to be combined, the film thickness can be re-established. It is possible to freely design the coupling 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.

【0043】本発明の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63−264692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、ベリレン、
コロネン、12−フタロベ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 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 metal complex dyes such as tris (8-quinolinolato) aluminum [Alq3] disclosed in JP-A-63-264692. In addition, in addition or alone, quinacridone, coumarin, rubrene, styryl dyes, other tetraphenylbutadiene, anthracene, berylene,
Coronene, a 12-phthaloberinone derivative, or the like can also be used. 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.

【0044】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、ベリレン誘
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備えたも
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 berylen 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 have a 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.

【0045】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて積層する場合は、電子注入輸送層用の
化合物の中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 divided into an electron injecting layer and an 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.

【0046】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(テトラアリールジアミ
ンないしテトラフェニルジアミン: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
するオキサジアジール誘導体、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 (tetraaryldiamine or tetraphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxadiazil derivative having an amino group, polythiophene, or the like. . 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.

【0047】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて積層する場合は、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
うな積層順にすることによって、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 divided into a hole injecting layer and a hole transporting layer, a preferred 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 of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free because of the use of vapor deposition, so that the hole injection layer has a small ionization potential and has absorption in the visible part. 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.

【0048】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 compound may be deposited on the hole injecting / transporting layer in the same manner as in the light emitting layer.

【0049】本発明において、陽電極として用いられる
透明電極は、好ましくは発光した光の透過率が80%以
上となるように陽電極の材料および厚さを決定すること
が好ましい。具体的には、例えば、錫ドープ酸化インジ
ウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZ
O)、ZnO、SnO2、In23などを陽電極に用い
ることが好ましい。また、陽電極の厚さは10〜500
nm程度とすることが好ましい。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が、好ましい
ものとして、10〜30Ω/□(膜厚50〜300nm)
のITOが挙げられる。実際に使用する場合には、IT
O等の陽電極界面での反射による干渉効果が、光取り出
し効率や色純度を十分に満足するように、電極の膜厚や
光学定数を設定すればよい。
In the present invention, the material and thickness of the transparent electrode used as the positive electrode are preferably determined so that the transmittance of emitted light is preferably 80% or more. Specifically, for example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZ)
O), ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 and the like are preferably used for the positive electrode. The thickness of the positive electrode is 10 to 500.
It is preferable to set it to about nm. It is necessary that the driving voltage be low in order to improve the reliability of the device, but it is preferable that the driving voltage be 10 to 30 Ω / □ (film thickness: 50 to 300 nm).
ITO. If you actually use it,
The electrode thickness and optical constants may be set so that the interference effect of O or the like at the positive electrode interface sufficiently satisfies the light extraction efficiency and color purity.

【0050】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 provided.

【0051】基板材料としては、基板側から発光した光
を取り出す構成の場合、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、前記逆
積層の場合には、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。
As a substrate material, in the case of a configuration in which light emitted from the substrate side is extracted, a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin is 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. In the case of the reverse lamination, the substrate may be transparent or opaque, and when opaque, ceramics or the like may be used.

【0052】カラーフィルター膜には、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, but the characteristics of the color filter are adjusted according to the light emitted from the organic EL to optimize the extraction efficiency and the color purity. do it.

【0053】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.

【0054】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。
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.

【0055】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 fluorescence conversion filter film absorbs EL light and emits light from the phosphor in the fluorescence conversion film to convert the color of the emitted light. It is formed from a fluorescent material and a light absorbing material.

【0056】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.

【0057】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。
Basically, a material which does not extinguish the fluorescence may be selected as the binder, and a material which 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.

【0058】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.

【0059】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 deposition 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.

【0060】真空蒸着の条件は特に限定されないが、1
-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.

【0061】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.

【0062】本発明の有機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、2〜2
0V程度とされる。
The organic EL device of the present invention is usually used as a DC drive type EL device, but it can be AC drive or pulse drive. The applied voltage is usually 2 to 2
It is about 0V.

【0063】[0063]

【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。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention together with comparative examples.

【0064】〈実施例1〉ガラス基板上に透明電極とし
て厚さ200nmのITOをスパッタ法にて形成した後パ
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 1 A 200-nm-thick ITO was formed as a transparent electrode on a glass substrate by sputtering, followed by patterning, ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then boiling in ethanol. And dried. After cleaning the transparent electrode surface with UV / O 3 ,
Fix it with the substrate holder of the vacuum evaporation equipment, and
The pressure was reduced to 10 −4 Pa or less.

【0065】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.

【0066】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.

【0067】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Al(純度99.9%)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4.5P
a、ターゲットと基板間距離(Ts)9.0cmとした。
また、投入電力は100Wであった。
Next, the film was transferred from the vacuum evaporation apparatus to a sputtering apparatus, and a negative electrode was formed to a thickness of 200 nm by DC sputtering using Al (purity: 99.9%) as a target. At this time, Ar was used as a sputtering gas and a gas pressure of 4.5 P
a, the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm.
The input power was 100W.

【0068】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発光素子は、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 light emitting element, two parallel striped negative electrodes and eight parallel striped positive electrodes are orthogonal to each other, and element elements (pixels) of 2 × 2 mm vertically and horizontally are arranged at an interval of 2 mm from each other. It is an element of × 2 16 pixels.

【0069】この有機薄膜発光素子に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、9V、200cd/cm2の緑色(発光極大
波長λmax =520nm)の発光が確認できた。輝度の半
減時間は600時間で、その間の駆動電圧の上昇は2V
であった。この発光特性は、抵抗加熱を用いて蒸着した
陰電極のものと同程度であり、スパッタ法を用いた事に
よる発光特性の劣化は認められなかった。
A direct current voltage was applied to this organic thin film light emitting 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 9 V and 200 cd / cm 2 was confirmed. The half-life of luminance is 600 hours, during which the drive voltage rises by 2V
Met. The luminescence characteristics were almost the same as those of the negative electrode deposited by resistance heating, and no deterioration of the luminescence characteristics due to the use of the sputtering method was observed.

【0070】有機EL発光素子の作製プロセス中、陰電
極を形成した後、電極の一部分をテープで剥離し、有機
発光層との界面を調べた。電極側の表面形状を表面粗さ
計で調べたところ、突起等がない比較的平坦な表面で、
最大表面粗さ(Rmax)は50nm、平均表面粗さは10n
m以下だった。また、表面粗さ計を用いた陰電極表面形
状測定結果を図3に示す。
During the manufacturing process of the organic EL device, after forming the negative electrode, a part of the electrode was peeled off with a tape, and the interface with the organic light emitting layer was examined. When the surface shape on the electrode side was examined with a surface roughness meter, it was a relatively flat surface without protrusions, etc.
Maximum surface roughness (Rmax) is 50 nm, average surface roughness is 10n
m or less. FIG. 3 shows the results of measuring the surface shape of the negative electrode using a surface roughness meter.

【0071】また、上記の剥離した陰電極のX線回折を
行ったところ、Alの結晶化ピークが認められた。Al
(111)回折ピークから面間隔を計算するとd=0.23
392nmが得られ、バルクの値(d=0.23380 nm)と比較
して大きいことがわかった。この事から、形成された陰
電極は引張応力が膜中に存在していることがわかる。
When the separated negative electrode was subjected to X-ray diffraction, a crystallization peak of Al was observed. Al
When the plane spacing is calculated from the (111) diffraction peak, d = 0.23
392 nm was obtained, which was found to be larger than that of the bulk (d = 0.23380 nm). This indicates that the formed negative electrode has a tensile stress in the film.

【0072】得られた有機EL素子について、160画
素(10素子分)の初期発光輝度を調べ、その平均輝
度、ダークスポットの発生有無(発光開始から200時
間経過後)、電極間の電流リーク個数、最大表面粗さ
(Rmax)、平均表面粗さ(Ra)について表1に示し
た。ダークスポットの発生の有無については、以下の基
準により評価した。 ◎:ダークスポット全くなし ○:発光面の10mm角領域に2個以下確認できる。 ×:発光面の10mm角領域に3個以上確認できる。 結果を表1に示す。また、内部応力の種類とX線回折の
シフト方向の結果も示した。
With respect to the obtained organic EL element, the initial light emission luminance of 160 pixels (10 elements) was examined, the average luminance, the presence or absence of dark spots (after 200 hours from the start of light emission), and the number of current leaks between the electrodes. Table 1 shows the maximum surface roughness (Rmax) and the average surface roughness (Ra). The occurrence of dark spots was evaluated according to the following criteria. ◎: No dark spots ○: Two or less spots can be confirmed in a 10 mm square area of the light emitting surface. X: Three or more can be confirmed in a 10 mm square area of the light emitting surface. Table 1 shows the results. The results for the types of internal stress and the shift direction of X-ray diffraction are also shown.

【0073】〈実施例2〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、スパッタガスをKrにかえ、ガス圧
3.5Pa、ターゲットと基板間距離(Ts)9.0cm
とした。他は同様にして有機EL素子を成膜した。得ら
れた有機EL素子について実施例1と同様にして評価し
た。その結果を表1に示す。
Example 2 In forming the organic EL device of Example 1, the sputtering gas was changed to Kr, the gas pressure was 3.5 Pa, and the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm.
And Otherwise, an organic EL element was formed in the same manner. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0074】〈実施例3〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、スパッタガスをXeにかえ、ガス圧
2.5Pa、ターゲットと基板間距離(Ts)9.0cm
とした。他は同様にして有機EL素子を成膜した。得ら
れた有機EL素子について実施例1と同様にして評価し
た。その結果を表1に示す。
Example 3 In forming the organic EL device of Example 1, the sputtering gas was changed to Xe, the gas pressure was 2.5 Pa, and the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm.
And Otherwise, an organic EL element was formed in the same manner. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0075】〈実施例4〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を2.5Pa、Ts=9.
0cmにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。
得られた有機EL素子について実施例1と同様にして評
価した。その結果を表1に示す。
Example 4 In forming the organic EL device of Example 1, the film forming gas pressure was 2.5 Pa and Ts = 9.
An organic EL element was formed in the same manner except that the thickness was changed to 0 cm.
The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0076】〈実施例5〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を6.0Pa、Ts=9.
0cmにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。
得られた有機EL素子について実施例1と同様にして評
価した。その結果を表1に示す。
Example 5 In the formation of the organic EL device of Example 1, the film forming gas pressure was 6.0 Pa and Ts = 9.
An organic EL element was formed in the same manner except that the thickness was changed to 0 cm.
The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0077】〈実施例6〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を8.0Pa、Ts=5.
0cmにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。
得られた有機EL素子について実施例1と同様にして評
価した。その結果を表1に示す。
Example 6 In the formation of the organic EL device of Example 1, the film forming gas pressure was 8.0 Pa and Ts = 5.
An organic EL element was formed in the same manner except that the thickness was changed to 0 cm.
The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0078】〈実施例7〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を12Pa、Ts=5.0c
mにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。得
られた有機EL素子について実施例1と同様にして評価
した。その結果を表1に示す。
Example 7 In the formation of the organic EL device of Example 1, the film forming gas pressure was 12 Pa and Ts = 5.0 c.
An organic EL element was formed in the same manner except that m was changed. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0079】〈実施例8〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を8.0Pa、Ts=7.
5cmにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。
得られた有機EL素子について実施例1と同様にして評
価した。その結果を表1に示す。
Example 8 In forming the organic EL device of Example 1, the film forming gas pressure was 8.0 Pa and Ts = 7.
An organic EL element was formed in the same manner except that the size was changed to 5 cm.
The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0080】〈実施例9〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、成膜ガス圧を2.5Pa、Ts=15c
mにかえた他は同様にして有機EL素子を成膜した。得
られた有機EL素子について実施例1と同様にして評価
した。その結果を表1に示す。
Embodiment 9 In forming the organic EL device of Embodiment 1, the film forming gas pressure was set to 2.5 Pa and Ts = 15 c.
An organic EL element was formed in the same manner except that m was changed. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0081】〈実施例10〉実施例1において、ターゲ
ットとしてAlの代わりに、Al・Ca(Ca:10at
%)、Al・In(In:5at%)、Al・Li(L
i:5at%)、Al・Sc(Sc:10at%)、Al・
Y(Y:10at%)、In・Mg(Mg:65at%)を
それぞれ用い、その他は実施例1と同様にして有機EL
発光素子を作製した。
<Embodiment 10> In Embodiment 1, Al · Ca (Ca: 10 at) was used instead of Al as the target.
%), Al.In (In: 5 at%), Al.Li (L
i: 5 at%), Al.Sc (Sc: 10 at%), Al.
Y (Y: 10 at%) and In.Mg (Mg: 65 at%) were used, respectively, and the others were the same as in Example 1.
A light-emitting element was manufactured.

【0082】得られた有機EL素子について、実施例1
と同様にに評価したところ、それぞれの有機EL素子に
ついて実施例1と同様の結果を得ることができた。
Example 1 of the obtained organic EL device
As a result, the same results as in Example 1 were obtained for each organic EL element.

【0083】〈比較例1〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、ガス圧を0.3Paにかえた他は同様
にして有機EL素子を成膜した。得られた有機EL素子
について実施例1と同様にして評価した。結果を表1に
示す。
Comparative Example 1 An organic EL device was formed in the same manner as in Example 1, except that the gas pressure was changed to 0.3 Pa. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0084】その結果、初期発光輝度の平均値、発光半
減期ともに減少していた。また、ダークスポットの発生
が顕著で、電極間の電流リーク個数も非常に多かった。
有機EL発光素子の作製プロセス中、陰電極を形成し
た後、電極の一部分をテープで剥離し、有機発光層との
界面も調べた。電極側の表面形状を表面粗さ計で調べた
ところ、突起が多数存在する表面で、最大表面粗さ(R
max)は300nm以上、平均表面粗さは100nm以上に
なり、陰電極表面は非常に荒れてることがわかった。ま
た、表面粗さ計を用いた陰電極表面形状測定結果を図4
に示す。
As a result, both the average value of the initial light emission luminance and the light emission half-life decreased. The occurrence of dark spots was remarkable, and the number of current leaks between the electrodes was very large.
During the manufacturing process of the organic EL device, after forming the negative electrode, a part of the electrode was peeled off with a tape, and the interface with the organic light emitting layer was also examined. When the surface shape on the electrode side was examined with a surface roughness meter, the maximum surface roughness (R
max) was 300 nm or more, the average surface roughness was 100 nm or more, and the negative electrode surface was found to be very rough. FIG. 4 shows the results of measuring the negative electrode surface shape using a surface roughness meter.
Shown in

【0085】上記の剥離した陰電極のX線回折を行った
ところ、Alの結晶化ピークが認められた。Al(11
1)回折ピークから面間隔を計算するとd=0.23334 nm
が得られ、バルクの値(d=0.23380 nm)と比較して小
さいことがわかった。この事から、形成された陰電極は
圧縮応力が膜中に存在していることがわかる。これらの
結果を表1に示す。
X-ray diffraction of the peeled negative electrode showed a crystallization peak of Al. Al (11
1) When the plane spacing is calculated from the diffraction peak, d = 0.23334 nm
Was obtained, which was smaller than the bulk value (d = 0.23380 nm). This indicates that the formed negative electrode has a compressive stress in the film. Table 1 shows the results.

【0086】〈比較例2〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、ガス圧を1.5Paにかえた他は同様
にして有機EL素子を成膜した。得られた有機EL素子
について実施例1と同様にして評価した。その結果を表
1に示す。
Comparative Example 2 An organic EL device was formed in the same manner as in Example 1, except that the gas pressure was changed to 1.5 Pa. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0087】〈比較例3〉実施例1の有機EL発光素子
の形成において、ガス圧を8.0Paにかえた他は同様
にして有機EL素子を成膜した。得られた有機EL素子
について実施例1と同様にして評価した。その結果を表
1に示す。
Comparative Example 3 An organic EL device was formed in the same manner as in Example 1, except that the gas pressure was changed to 8.0 Pa. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0088】〈比較例4〉実施例1の有機EL素子の製
造法において、ガス圧1.0Pa、Ts=5.0cmにか
えた他は同様にして有機EL素子を成膜した。得られた
有機EL素子について実施例1と同様にして評価した。
その結果を表1に示す。
Comparative Example 4 An organic EL device was formed in the same manner as in Example 1 except that the gas pressure was changed to 1.0 Pa and Ts = 5.0 cm. The obtained organic EL device was evaluated in the same manner as in Example 1.
Table 1 shows the results.

【0089】[0089]

【表1】 [Table 1]

【0090】また、各実施例、比較例のターゲットスパ
ッタ間の距離Tsとスパッタガス圧Pとの関係を図2に
示す。
FIG. 2 shows the relationship between the distance Ts between the target sputters and the sputter gas pressure P in each of the examples and comparative examples.

【0091】表1、図2〜4から明らかなように、本発
明の有機EL素子は、ダークスポットの発生、電流リー
クが極めて少なく、輝度の半減時間も長い。そしてこの
ような特性が得られる条件として、陰電極の有機層界面
での最大表面粗さが100nm以下、平均表面粗さが30
nm以下であることがわかる。また、このような陰電極の
表面は、ターゲット−基板間Tsとスパッタガス圧Pと
の積Ts・Pが、好ましくは20〜65Pa・cmの範囲で
ある。
As is apparent from Table 1 and FIGS. 2 to 4, the organic EL device of the present invention has extremely low occurrence of dark spots and current leakage, and has a long half-life of luminance. The conditions for obtaining such characteristics are as follows: the maximum surface roughness at the organic layer interface of the negative electrode is 100 nm or less;
It turns out that it is below nm. On the surface of such a cathode, the product Ts · P of the target-substrate Ts and the sputtering gas pressure P is preferably in the range of 20 to 65 Pa · cm.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明によれば、スパッタ法を用いて有
機EL素子の陰電極を成膜する際に、スパッタされた原
子等により形成される陰電極結晶の異常粒成長が少な
く、有機層への物理的ダメージの少ない陰電極が形成可
能となり、初期発光輝度の低下を防止でき、素子の長寿
命化を図ることができる。
According to the present invention, when a negative electrode of an organic EL element is formed by a sputtering method, abnormal grain growth of a negative electrode crystal formed by sputtered atoms and the like is small, and an organic layer is formed. It is possible to form a negative electrode with little physical damage to the element, prevent a decrease in initial light emission luminance, and extend the life of the element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】有機EL素子の構成例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of an organic EL element.

【図2】ターゲットスパッタ間の距離Tsとスパッタガ
ス圧Pとの関係を表したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a distance Ts between target sputtering and a sputtering gas pressure P.

【図3】実施例1で作製した陰電極表面を表面粗さ計で
測定した結果である。
FIG. 3 shows the results of measuring the surface of the negative electrode produced in Example 1 with a surface roughness meter.

【図4】比較例1で作製した陰電極表面を表面粗さ計で
測定した結果である。
FIG. 4 shows the result of measuring the surface of the negative electrode produced in Comparative Example 1 with a surface roughness meter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 基板 22 陽電極 23 正孔注入・輸送層 24 発光層 25 陰電極 26 保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Substrate 22 Positive electrode 23 Hole injection / transport layer 24 Light emitting layer 25 Negative electrode 26 Protective layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された有機EL構造体上
に、スパッタ法を用いて成膜した陰電極の、有機層に接
する界面の最大表面粗さ(Rmax)が100nm以下であ
る有機EL素子。
1. An organic EL device in which a negative electrode formed by sputtering on an organic EL structure formed on a substrate has a maximum surface roughness (Rmax) at an interface in contact with an organic layer of 100 nm or less. element.
【請求項2】 前記陰電極の、有機層に接する界面の平
均表面粗さ(Ra)が30nm以下であることを特徴とす
る請求項1の有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein an average surface roughness (Ra) of an interface of the cathode in contact with the organic layer is 30 nm or less.
【請求項3】 前記陰電極は、アルミニウムまたはアル
ミニウムと他の金属との合金である請求項1または2の
有機EL素子。
3. The organic EL device according to claim 1, wherein the cathode is made of aluminum or an alloy of aluminum and another metal.
【請求項4】 前記陰電極は、その膜中に圧縮応力が存
在しない請求項1〜3のいずれかの有機EL素子。
4. The organic EL device according to claim 1, wherein said negative electrode has no compressive stress in its film.
【請求項5】 前記スパッタ法は、成膜ガス圧力と基板
ターゲット間距離の積が20〜65Pa・cmを満たす成
膜条件で陰電極を成膜する請求項1〜4のいずれかの有
機EL素子。
5. The organic EL device according to claim 1, wherein in the sputtering method, the negative electrode is formed under film forming conditions in which a product of a film forming gas pressure and a distance between substrate targets satisfies 20 to 65 Pa · cm. element.
【請求項6】 前記成膜ガスにAr、Kr、Xeの1種
または2種以上を用いた請求項1〜5のいずれかの有機
EL素子。
6. The organic EL device according to claim 1, wherein one or two or more of Ar, Kr, and Xe are used as the film forming gas.
【請求項7】 前記スパッタ法がDCスパッタ法である
請求項1〜6のいずれかの有機EL素子。
7. The organic EL device according to claim 1, wherein said sputtering method is a DC sputtering method.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363896A (en) * 1991-06-07 1992-12-16 Nec Corp Organic film electroluminescence element and its manufacture
JPH04363895A (en) * 1991-01-11 1992-12-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd Electroluminescence element
JPH05326146A (en) * 1992-01-07 1993-12-10 Toshiba Corp Organic el element
JPH065365A (en) * 1991-12-24 1994-01-14 Mitsui Toatsu Chem Inc Organic thin film el element
JPH06163158A (en) * 1992-11-19 1994-06-10 Pioneer Electron Corp Organic electroluminescence element
JPH0790260A (en) * 1993-07-28 1995-04-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Organic electroluminescence element
JPH08250284A (en) * 1995-03-07 1996-09-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Organic electroluminescent element and manufacture thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04363895A (en) * 1991-01-11 1992-12-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd Electroluminescence element
JPH04363896A (en) * 1991-06-07 1992-12-16 Nec Corp Organic film electroluminescence element and its manufacture
JPH065365A (en) * 1991-12-24 1994-01-14 Mitsui Toatsu Chem Inc Organic thin film el element
JPH05326146A (en) * 1992-01-07 1993-12-10 Toshiba Corp Organic el element
JPH06163158A (en) * 1992-11-19 1994-06-10 Pioneer Electron Corp Organic electroluminescence element
JPH0790260A (en) * 1993-07-28 1995-04-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Organic electroluminescence element
JPH08250284A (en) * 1995-03-07 1996-09-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Organic electroluminescent element and manufacture thereof

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