JP2003031363A - スパッタ装置およびそれを用いた有機ｅｌ素子パネルの製造方法並びに有機ｅｌ素子 - Google Patents
スパッタ装置およびそれを用いた有機ｅｌ素子パネルの製造方法並びに有機ｅｌ素子Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機層上にダメージを与えることなくスパッ
タ法で電極を形成する。 【解決手段】 基板を支持する基板ホルダーと、支持さ
れた基板に対向してターゲットを支持するターゲットホ
ルダーと、基板ホルダーとターゲットホルダーとの間に
設けられたマスクとを備え、マスクはターゲットホルダ
ー側に設けられた複数の第１開口と、基板ホルダー側に
設けられた複数の第２開口と、第１開口と第２開口とを
各々連通する複数の通路とを有し、各通路は第１開口か
ら第２開口が見通せないないように屈曲してなる。
タ法で電極を形成する。 【解決手段】 基板を支持する基板ホルダーと、支持さ
れた基板に対向してターゲットを支持するターゲットホ
ルダーと、基板ホルダーとターゲットホルダーとの間に
設けられたマスクとを備え、マスクはターゲットホルダ
ー側に設けられた複数の第１開口と、基板ホルダー側に
設けられた複数の第２開口と、第１開口と第２開口とを
各々連通する複数の通路とを有し、各通路は第１開口か
ら第２開口が見通せないないように屈曲してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ装置およ
び有機ＥＬ素子の製造方法並びに有機ＥＬ素子に関す
る。
び有機ＥＬ素子の製造方法並びに有機ＥＬ素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子パネルは少なくとも一方が
透明な一対の電極間に有機物による発光層と必要に応じ
てホール注入輸送層、電子注入輸送層等を挟んだ構造を
もち、低電圧駆動、高輝度の発光が可能であることから
盛んに研究が行われている。
透明な一対の電極間に有機物による発光層と必要に応じ
てホール注入輸送層、電子注入輸送層等を挟んだ構造を
もち、低電圧駆動、高輝度の発光が可能であることから
盛んに研究が行われている。
【０００３】現在よく研究されている素子構造では第１
電極を透明電極とし、第２電極にＡｌ：ＬｉやＭｇ：Ａ
ｇ等の合金が使用されており、この第２電極は抵抗加熱
蒸着で形成されるのが普通である。有機ＥＬ素子パネル
で個々の有機ＥＬ素子を多数個作り込む必要があるが、
特性のそろった素子を得るには、有機層はもちろん、第
２電極も均一に大面積にわたって形成する必要がある。
電極を透明電極とし、第２電極にＡｌ：ＬｉやＭｇ：Ａ
ｇ等の合金が使用されており、この第２電極は抵抗加熱
蒸着で形成されるのが普通である。有機ＥＬ素子パネル
で個々の有機ＥＬ素子を多数個作り込む必要があるが、
特性のそろった素子を得るには、有機層はもちろん、第
２電極も均一に大面積にわたって形成する必要がある。
【０００４】膜厚が均一な電極を広い範囲にわたって高
い量産性で形成するには、通常使われている抵抗加熱蒸
着よりも、スパッタ法を用いる方が優れているが、スパ
ッタ法で電極を形成すると、大きなエネルギーを持った
粒子や電子により、電極を形成する下地となる有機膜が
ダメージを受け、抵抗加熱蒸着法で電極を形成した素子
よりも特性が悪くなることが知られている（例えば特開
平１１−１６２６５２号公報参照）。またこのスパッタ
ダメージを低減する方法としてスパッタ装置の基板とタ
ーゲット間にグリッドを配置することが公知である（例
えば特開平１０−１５８８２１号公報参照）。
い量産性で形成するには、通常使われている抵抗加熱蒸
着よりも、スパッタ法を用いる方が優れているが、スパ
ッタ法で電極を形成すると、大きなエネルギーを持った
粒子や電子により、電極を形成する下地となる有機膜が
ダメージを受け、抵抗加熱蒸着法で電極を形成した素子
よりも特性が悪くなることが知られている（例えば特開
平１１−１６２６５２号公報参照）。またこのスパッタ
ダメージを低減する方法としてスパッタ装置の基板とタ
ーゲット間にグリッドを配置することが公知である（例
えば特開平１０−１５８８２１号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ターゲ
ットから飛び出した粒子がグリッドの隙間を通り抜ける
と比較的大きなエネルギーを持ったまま基板に到達する
ためスパッタダメージを完全に無くすことはできない。
ットから飛び出した粒子がグリッドの隙間を通り抜ける
と比較的大きなエネルギーを持ったまま基板に到達する
ためスパッタダメージを完全に無くすことはできない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、基板を支持
する基板ホルダーと、支持された基板に対向してターゲ
ットを支持するターゲットホルダーと、基板ホルダーと
ターゲットホルダーとの間に設けられたマスクとを備
え、マスクはターゲットホルダー側に設けられた複数の
第２開口と、基板ホルダー側に設けられた複数の第１開
口と、第１開口と第２開口とを各々連通する複数の通路
とを有し、各通路は第１開口から第２開口が見通せない
ないように屈曲してなるスパッタ装置を提供するもので
ある。
する基板ホルダーと、支持された基板に対向してターゲ
ットを支持するターゲットホルダーと、基板ホルダーと
ターゲットホルダーとの間に設けられたマスクとを備
え、マスクはターゲットホルダー側に設けられた複数の
第２開口と、基板ホルダー側に設けられた複数の第１開
口と、第１開口と第２開口とを各々連通する複数の通路
とを有し、各通路は第１開口から第２開口が見通せない
ないように屈曲してなるスパッタ装置を提供するもので
ある。
【０００７】また、この発明は基板上に第１電極を形成
し、その上に発光層を含む有機層を形成し、その上に上
記スパッタ装置を用いて第２電極を形成する有機ＥＬ素
子の製造方法を提供するものである。
し、その上に発光層を含む有機層を形成し、その上に上
記スパッタ装置を用いて第２電極を形成する有機ＥＬ素
子の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の有機ＥＬ素子において
第２電極が透光性であることが好ましい。その場合、第
２電極はインジウムの酸化物と錫の酸化物の混合物又
は、第２電極がインジウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混
合物で形成できる。また、この発明は基板上に第１電極
を形成し、その上に発光層を含む有機層を形成し、その
上に金属膜を形成し、その上に請求項１記載のスパッタ
装置を用いて第２電極を形成する有機ＥＬ素子の製造方
法を提供するものである。この場合も、第２電極は、イ
ンジウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混合物、又はインジ
ウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混合物で形成されること
が好ましい。
第２電極が透光性であることが好ましい。その場合、第
２電極はインジウムの酸化物と錫の酸化物の混合物又
は、第２電極がインジウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混
合物で形成できる。また、この発明は基板上に第１電極
を形成し、その上に発光層を含む有機層を形成し、その
上に金属膜を形成し、その上に請求項１記載のスパッタ
装置を用いて第２電極を形成する有機ＥＬ素子の製造方
法を提供するものである。この場合も、第２電極は、イ
ンジウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混合物、又はインジ
ウムの酸化物と亜鉛の酸化物の混合物で形成されること
が好ましい。
【０００９】また、この発明によれば、上記の方法で製
造された有機ＥＬ素子が提供される。この発明の有機Ｅ
Ｌ素子は、スイッチング素子をさらに備えてアクティブ
駆動することができる。
造された有機ＥＬ素子が提供される。この発明の有機Ｅ
Ｌ素子は、スイッチング素子をさらに備えてアクティブ
駆動することができる。
【００１０】実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。これによってこの発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１はこの発明の実施例１のスパッタ装置を示す構成説
明図である。同図に示すように、スパッタ装置は、基板
１を支持する基板ホルダー２と、支持された基板１に対
向してターゲット３を支持するターゲットホルダー４
と、基板ホルダー２とターゲットホルダーとの間に設け
られたマスク５を備える。
る。これによってこの発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１はこの発明の実施例１のスパッタ装置を示す構成説
明図である。同図に示すように、スパッタ装置は、基板
１を支持する基板ホルダー２と、支持された基板１に対
向してターゲット３を支持するターゲットホルダー４
と、基板ホルダー２とターゲットホルダーとの間に設け
られたマスク５を備える。
【００１１】基板ホルダー２とマスク５との間にシャッ
タ６が設けられ、ターゲットホルダー４の側面はシール
ド７で囲まれている。そして、ＲＦ（高周波）電源８は
一方の出力がターゲットホルダー４に接続され、他の出
力がマスク５とシールド７とに接続されると共に接地さ
れている、つまりアース電位に接続されている。マスク
５は、図３の斜視図および図４の断面図に示されるよう
に、複数の“く”の字形の板２１を並べた構造を有し、
ターゲット３側から基板１が直線的に見通せないように
なっている。
タ６が設けられ、ターゲットホルダー４の側面はシール
ド７で囲まれている。そして、ＲＦ（高周波）電源８は
一方の出力がターゲットホルダー４に接続され、他の出
力がマスク５とシールド７とに接続されると共に接地さ
れている、つまりアース電位に接続されている。マスク
５は、図３の斜視図および図４の断面図に示されるよう
に、複数の“く”の字形の板２１を並べた構造を有し、
ターゲット３側から基板１が直線的に見通せないように
なっている。
【００１２】つまり、マスク５はターゲットホルダー４
側に設けられた複数の第１開口２２と、基板ホルダー２
側に設けられた複数の第２開口２３と、第１開口２２と
第２開口２３とを各々連通する複数の通路２４とを有
し、各通路２４は第１開口２２から第２開口２３が見通
せないように屈曲している。
側に設けられた複数の第１開口２２と、基板ホルダー２
側に設けられた複数の第２開口２３と、第１開口２２と
第２開口２３とを各々連通する複数の通路２４とを有
し、各通路２４は第１開口２２から第２開口２３が見通
せないように屈曲している。
【００１３】また、図５と図６はマスク５の変形例とし
てのマスク５ａを示す斜視図と断面図である。これらの
図に示すように、複数の板３１が二列に配列され、ター
ゲット３側から基板１が直線的に見通せないようになっ
ている。
てのマスク５ａを示す斜視図と断面図である。これらの
図に示すように、複数の板３１が二列に配列され、ター
ゲット３側から基板１が直線的に見通せないようになっ
ている。
【００１４】つまり、マスク５ａはターゲットホルダー
４側に設けられた複数の第１開口３２と、基板ホルダー
２側に設けられた複数の第２開口３３と、第１開口３２
と第２開口３３とを各々連通する複数の通路３４を有
し、各通路３４は第１開口３２から第２開口３３が見通
せないよう屈曲している。
４側に設けられた複数の第１開口３２と、基板ホルダー
２側に設けられた複数の第２開口３３と、第１開口３２
と第２開口３３とを各々連通する複数の通路３４を有
し、各通路３４は第１開口３２から第２開口３３が見通
せないよう屈曲している。
【００１５】このような構造を有するマスク５又は５ａ
を用いることにより、ターゲット３から飛び出した粒子
は基板１へ到達するまでに少なくとも一度はマスク５又
は５ａと衝突するためエネルギーを失い基板１へ付着時
のダメージを与えることがなくなる。
を用いることにより、ターゲット３から飛び出した粒子
は基板１へ到達するまでに少なくとも一度はマスク５又
は５ａと衝突するためエネルギーを失い基板１へ付着時
のダメージを与えることがなくなる。
【００１６】このようなスパッタ装置を用いて製造され
る有機ＥＬ素子パネルの製造方法を図２を用いて説明す
る。まず、基板１上に有機ＥＬ素子を駆動するためのス
イッチング素子４１およびデータを保持するためのキャ
パシタ４２を形成した後、凹凸をなくすための平坦化膜
４３を形成する。基板１は絶縁性のものであれば使用可
能である。
る有機ＥＬ素子パネルの製造方法を図２を用いて説明す
る。まず、基板１上に有機ＥＬ素子を駆動するためのス
イッチング素子４１およびデータを保持するためのキャ
パシタ４２を形成した後、凹凸をなくすための平坦化膜
４３を形成する。基板１は絶縁性のものであれば使用可
能である。
【００１７】発光を基板１側すなわち第１電極４４側か
ら取り出す場合は基板１としてガラス等の透光性基板を
用いる必要があるが、発光を第２電極４６側から取り出
す場合には基板１は不透明な基板でもよい。平坦化膜４
３にはスイッチング素子４１と第１電極４４を接続する
ためのスルーホール４７が設けられる。
ら取り出す場合は基板１としてガラス等の透光性基板を
用いる必要があるが、発光を第２電極４６側から取り出
す場合には基板１は不透明な基板でもよい。平坦化膜４
３にはスイッチング素子４１と第１電極４４を接続する
ためのスルーホール４７が設けられる。
【００１８】平坦化膜４３はアクリル系の感光性樹脂を
用いて形成する。つまり、この樹脂をスピンナにより厚
さが４〜５ミクロンの厚さになるように塗布し、プリベ
ークの後、必要な部分に開口部を設けたフォトマスクを
使用して紫外線露光を行い、現像してスルーホール４７
を形成する。
用いて形成する。つまり、この樹脂をスピンナにより厚
さが４〜５ミクロンの厚さになるように塗布し、プリベ
ークの後、必要な部分に開口部を設けたフォトマスクを
使用して紫外線露光を行い、現像してスルーホール４７
を形成する。
【００１９】第１電極４４としてはＡｌを抵抗加熱によ
る蒸着を用いて形成し、通常のフォトリソグラフィによ
り必要な部分に電極を形成する。次に有機層４５の発光
層としてＡｌｑ3を、ホール輸送層としてα−ＮＰＤ
を、それぞれ５００オングストロームの厚さで蒸着す
る。蒸着は通常のボートによる抵抗加熱法を用い、真空
度は約１×１０-4Ｐａ、蒸着速度は約２〜３Å／ｓｅｃ
とする。
る蒸着を用いて形成し、通常のフォトリソグラフィによ
り必要な部分に電極を形成する。次に有機層４５の発光
層としてＡｌｑ3を、ホール輸送層としてα−ＮＰＤ
を、それぞれ５００オングストロームの厚さで蒸着す
る。蒸着は通常のボートによる抵抗加熱法を用い、真空
度は約１×１０-4Ｐａ、蒸着速度は約２〜３Å／ｓｅｃ
とする。
【００２０】第２電極４６をＩＴＯの透明電極とし、図
１のスパッタ装置によりスパッタ法で形成する。ターゲ
ット３には酸化インジウムに５％の酸化錫を混合した、
ＩＴＯの焼結ターゲットを用いる。
１のスパッタ装置によりスパッタ法で形成する。ターゲ
ット３には酸化インジウムに５％の酸化錫を混合した、
ＩＴＯの焼結ターゲットを用いる。
【００２１】チャンバー内を５×１０-5Ｐａまで排気し
た後Ａｒガスと酸素ガスを１０：１の割合で導入しＲＦ
（高周波）パワー密度が０．２から０．５Ｗ／ｃｍ2の
範囲となるようにしてスパッタを行う。
た後Ａｒガスと酸素ガスを１０：１の割合で導入しＲＦ
（高周波）パワー密度が０．２から０．５Ｗ／ｃｍ2の
範囲となるようにしてスパッタを行う。
【００２２】このようにして作製した素子は、すべての
膜形成を蒸着で行った素子と比較して駆動電圧がわずか
に上昇する以外はほぼ同等の特性が得られた。透明電極
の材料として酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物であ
るＩＸＯを用いると基板温度が室温でも比較的抵抗の低
い透明電極が得られるため、特に熱に弱い有機物上に透
明電極を形成する場合に有利である。
膜形成を蒸着で行った素子と比較して駆動電圧がわずか
に上昇する以外はほぼ同等の特性が得られた。透明電極
の材料として酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物であ
るＩＸＯを用いると基板温度が室温でも比較的抵抗の低
い透明電極が得られるため、特に熱に弱い有機物上に透
明電極を形成する場合に有利である。
【００２３】また第２電極４６を透明電極とし、基板１
と反対側から発光を取り出す構造にすることにより開口
率が大きく取れ、各画素の発光輝度を低く押さえること
ができ素子の寿命を伸ばすことができる。
と反対側から発光を取り出す構造にすることにより開口
率が大きく取れ、各画素の発光輝度を低く押さえること
ができ素子の寿命を伸ばすことができる。
【００２４】実施例２
有機層４５の形成時に、ホール輸送層を形成した後に蒸
着による金属層を設けた以外は実施例１と同様である。
ホール輸送層の形成後に膜厚１ｎｍから２０ｎｍの金の
薄膜を蒸着した後、図１の装置を用いて第２電極４６と
して透明電極をスパッタ法により形成する。
着による金属層を設けた以外は実施例１と同様である。
ホール輸送層の形成後に膜厚１ｎｍから２０ｎｍの金の
薄膜を蒸着した後、図１の装置を用いて第２電極４６と
して透明電極をスパッタ法により形成する。
【００２５】金属層の材料としては、金属層からホール
輸送層へのホールの注入効率をあげるため仕事関数の大
きい金属が好ましく、金以外にも白金，ニッケル，タン
グステン，タンタル等が使用可能である。
輸送層へのホールの注入効率をあげるため仕事関数の大
きい金属が好ましく、金以外にも白金，ニッケル，タン
グステン，タンタル等が使用可能である。
【００２６】金属薄膜を挿入することによりスパッタ時
のダメージを低減できるが金属薄膜の膜厚が厚いと金属
膜による吸収があり輝度が落ち効率が低下するため、膜
厚としては１から２０ｎｍ、好ましくは５から１０ｎｍ
が良い。このように金属膜を挿入した有機ＥＬ素子は、
全ての層を蒸着で形成した素子と比較して輝度は落ちる
が駆動電圧の上昇はなかった。
のダメージを低減できるが金属薄膜の膜厚が厚いと金属
膜による吸収があり輝度が落ち効率が低下するため、膜
厚としては１から２０ｎｍ、好ましくは５から１０ｎｍ
が良い。このように金属膜を挿入した有機ＥＬ素子は、
全ての層を蒸着で形成した素子と比較して輝度は落ちる
が駆動電圧の上昇はなかった。
【００２７】
【発明の効果】この発明によれば、有機ＥＬ素子の第２
電極をスパッタ法で形成する時にターゲットと基板の間
にマスクを配置し、ターゲットと基板が直線的に見通せ
ないようにすることにより、スパッタダメージの少ない
膜形成が可能となり特性の低下を押さえることができ
る。
電極をスパッタ法で形成する時にターゲットと基板の間
にマスクを配置し、ターゲットと基板が直線的に見通せ
ないようにすることにより、スパッタダメージの少ない
膜形成が可能となり特性の低下を押さえることができ
る。
【図１】実施例１のスパッタ装置の構造図である。
【図２】実施例１の有機ＥＬ素子の構造図である。
【図３】マスクの実施例を示す斜視図である。
【図４】図３に示すマスクの断面図である。
【図５】マスクの変形例を示す斜視図である。
【図６】図５に示すマスクの断面図である。
１ 基板
２ 基板ホルダー
３ ターゲット
４ ターゲットホルダー
５ マスク
６ シャッタ
７ シールド
８ ＲＦ電源
２１ 板
２２ 第１開口
２３ 第２開口
２４ 通路
４１ スイッチング素子
４２ キャパシタ
４３ 平坦化膜
４４ 第１電極
４５ 有機層
４６ 第２電極
４７ スルーホール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５Ｚ
Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ
33/28 33/28
Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB11 AB17 AB18 BA06
CB01 CB03 DA01 DB03 EB00
FA01
4K029 AA09 BA50 BB02 BC09 CA06
DC05 DC09 HA01
5C094 AA10 AA31 AA43 BA03 BA27
CA19 DA13 EA04 EA05 FB01
FB12 FB20 GB10
5G435 AA03 AA14 AA17 BB05 CC09
HH02 KK05 KK10
Claims (11)
- 【請求項１】 基板を支持する基板ホルダーと、支持さ
れた基板に対向してターゲットを支持するターゲットホ
ルダーと、基板ホルダーとターゲットホルダーとの間に
設けられたマスクとを備え、マスクはターゲットホルダ
ー側に設けられた複数の第１開口と、基板ホルダー側に
設けられた複数の第２開口と、第１開口と第２開口とを
各々連通する複数の通路とを有し、各通路は第１開口か
ら第２開口が見通せないないように屈曲してなるスパッ
タ装置。 - 【請求項２】 上記マスクがアース電位に接続されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のスパッタ装置。 - 【請求項３】 基板上に第１電極を形成し、その上に発
光層を含む有機層を形成し、その上に請求項１記載のス
パッタ装置を用いて第２電極を形成する有機ＥＬ素子の
製造方法。 - 【請求項４】 第２電極が透光性であることを特徴とす
る請求項３に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項５】 第２電極がインジウムの酸化物と錫の酸
化物との混合物で形成されることを特徴とする請求項３
又は４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項６】 第２電極がインジウムの酸化物と亜鉛の
酸化物との混合物で形成されることを特徴とする請求項
３又は４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項７】 基板上に第１電極を形成し、その上に発
光層を含む有機層を形成し、その上に金属膜を形成し、
その上に請求項１記載のスパッタ装置を用いて第２電極
を形成する有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項８】 第２電極がインジウムの酸化物と錫の酸
化物の混合物で形成されることを特徴とする請求項７に
記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項９】 第２電極がインジウムの酸化物と亜鉛の
酸化物の混合物で形成されることを特徴とする請求項７
に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項３〜９のいずれか１つに記載の
方法で製造されたことを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 【請求項１１】 スイッチング素子をさらに備えアクテ
ィブ駆動されることを特徴とする請求項１０記載の有機
ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001215539A JP2003031363A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | スパッタ装置およびそれを用いた有機ｅｌ素子パネルの製造方法並びに有機ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001215539A JP2003031363A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | スパッタ装置およびそれを用いた有機ｅｌ素子パネルの製造方法並びに有機ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031363A true JP2003031363A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19050159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001215539A Pending JP2003031363A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | スパッタ装置およびそれを用いた有機ｅｌ素子パネルの製造方法並びに有機ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003031363A (ja) |
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-
2001
- 2001-07-16 JP JP2001215539A patent/JP2003031363A/ja active Pending
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