JP2011195870A - Film forming method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming method for suppressing a material except for the film forming material from mixing into the layer to be formed and preventing decrease in the performance of a light emitting element.SOLUTION: The film forming method comprises: disposing a first substrate having an absorption layer formed on one surface of the substrate and having a material layer containing a film forming material formed, as an outermost surface of the one surface of the substrate, on the absorption layer, and a second substrate having a base layer formed as an outermost surface of the substrate surface where a film is to be formed, in such a manner that the one surface of the first substrate opposes to the surface of the second substrate where a film is to be formed; and heat treating the first substrate from the other surface side so as to form a layer of the film forming material on the base layer by using the film forming material included in the heated material layer. In the method, the same material is used for the main component of the film forming material layer and for the main component of the base layer.

Description

本発明は、基板上に膜を形成する成膜方法に関する。 The present invention relates to a film forming method for forming a film on a substrate.

近年、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence、以下ELと記す)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層(以下、EL層と記す)を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。 In recent years, research and development of light-emitting elements using electroluminescence (hereinafter referred to as EL) have been actively conducted. The basic structure of these light-emitting elements is such that a layer containing a light-emitting substance (hereinafter referred to as an EL layer) is sandwiched between a pair of electrodes. By applying voltage to this element, light emission from the light-emitting substance can be obtained.

発光素子を構成するEL層は、少なくとも発光層を有する。また、EL層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。 The EL layer included in the light-emitting element has at least a light-emitting layer. In addition, the EL layer can have a stacked structure including a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the light-emitting layer.

また、EL層を形成するEL材料は低分子系(モノマー系)材料と高分子系(ポリマー系)材料に大別される。一般に、低分子系材料は蒸着法を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法やスピンコート法などを用いて成膜されることが多い。 Further, EL materials for forming the EL layer are roughly classified into low molecular (monomer) materials and high molecular (polymer) materials. In general, a low molecular weight material is often formed using a vapor deposition method, and a high molecular weight material is often formed using an ink jet method or a spin coat method.

蒸着法の場合に用いられる蒸着装置は、基板を設置する基板ホルダと、蒸着材料(ここでは、EL材料)を封入したルツボ(または蒸着ボート)と、ルツボ内のEL材料を加熱するヒータと、昇華するEL材料の拡散を防止するシャッターとを有しており、ヒータにより加熱されたEL材料が昇華し、基板に成膜される構成となっている。 A vapor deposition apparatus used in the case of the vapor deposition method includes a substrate holder for installing a substrate, a crucible (or vapor deposition boat) enclosing a vapor deposition material (here, EL material), a heater for heating the EL material in the crucible, It has a shutter for preventing the diffusion of the EL material to be sublimated, and the EL material heated by the heater is sublimated to form a film on the substrate.

しかし、実際には均一に膜を成膜するために、被成膜基板を回転させることや、基板とルツボとの間の距離を一定以上離すことが必要となる。また、複数のEL材料を用いてメタルマスクなどのシャドーマスクを介した塗り分けを行う場合には、画素間の間隔を広く設計し、画素間に設けられる絶縁物からなる隔壁の幅を広くすることが必要となる。このため、発光素子を含む発光装置の高精細化(画素数の増大)及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化が大きな課題となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化を図ることが要求されている。 However, in practice, in order to uniformly form a film, it is necessary to rotate the deposition target substrate and to keep the distance between the substrate and the crucible more than a certain value. In addition, when performing painting through a shadow mask such as a metal mask using a plurality of EL materials, the interval between the pixels is designed wide, and the width of the partition made of an insulator provided between the pixels is widened. It will be necessary. For this reason, high definition (increase in the number of pixels) of a light emitting device including a light emitting element and miniaturization of each display pixel pitch accompanying downsizing are major issues. At the same time, it is required to improve productivity and reduce costs.

これに対して、熱転写により、発光素子のEL層を形成する方法が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1では、蒸着材料とバインダ材料の混合物で構成される材料層を有する蒸着源基板について記載されている。このような蒸着源基板を加熱処理することにより、蒸着材料層を被成膜基板に形成することができる。 On the other hand, a method of forming an EL layer of a light emitting element by thermal transfer has been proposed (see Patent Document 1). Patent Document 1 describes an evaporation source substrate having a material layer composed of a mixture of an evaporation material and a binder material. By heat-treating such a deposition source substrate, a deposition material layer can be formed on the deposition target substrate.

特開2008−291352号公報JP 2008-291352 A

上述の熱転写のように、蒸着源基板を加熱処理することにより、蒸着材料を被成膜基板に形成する方法において、蒸着材料を高レートで成膜させるためには、蒸着源基板と被成膜基板の間の距離を非常に小さくする必要がある。よって、加熱処理の際に、被成膜基板上の下地層は急激に温度が上昇し、下地層上に成膜した蒸着材料層中で、蒸着材料と下地層の材料が混ざってしまうことがある。 In the method of forming a deposition material on a deposition target substrate by heat-treating the deposition source substrate as in the above-described thermal transfer, in order to deposit the deposition material at a high rate, the deposition source substrate and the deposition target are formed. The distance between the substrates needs to be very small. Therefore, during the heat treatment, the temperature of the base layer on the deposition substrate rapidly increases, and the vapor deposition material and the base layer material may be mixed in the vapor deposition material layer formed on the base layer. is there.

前述の通り、EL層を、発光層や正孔注入層など、それぞれ異なる機能を有する層の積層構造とすることができるが、この積層構造において、ある層に別の層を形成するEL材料が混入すると、発光素子の発光効率や寿命等の性能が低下することがある。 As described above, the EL layer can have a stacked structure of layers having different functions, such as a light-emitting layer and a hole injection layer. In this stacked structure, an EL material that forms another layer in one layer is used. When mixed, the performance such as the light emission efficiency and life of the light emitting element may deteriorate.

そこで本発明の一態様は、成膜する層に成膜材料以外の材料が混入することを抑制し、発光素子の性能低下を防ぐ、成膜方法の提供を課題の一つとする。 In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to provide a film formation method in which a material other than a film formation material is prevented from being mixed into a film formation layer to prevent deterioration in performance of the light-emitting element.

上記課題は、一方の面上に少なくとも吸収層及び材料層が形成され、該一方の面の最表面に該材料層を有する成膜用基板と、被成膜面の最表面に下地層を有する被成膜基板を用い、成膜用基板の他方の面側から加熱処理をすることにより、吸収層にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された材料層に含まれる成膜材料で被成膜基板の下地層上に成膜材料層を形成する成膜方法であり、下地層の主成分と成膜材料層の主成分に同じ物質を用いる成膜方法により、解決することができる。 The above-described problem is that at least an absorption layer and a material layer are formed on one surface, a deposition substrate having the material layer on the outermost surface of the one surface, and an underlayer on the outermost surface of the deposition surface Using the deposition substrate, heat treatment is performed from the other side of the deposition substrate so that the absorption layer absorbs energy to generate heat, and deposition is performed with the deposition material included in the heated material layer. This is a film formation method in which a film formation material layer is formed over the base layer of the substrate, and can be solved by a film formation method using the same substance as the main component of the base layer and the main component of the film formation material layer.

本発明の一態様は、基板の一方の面上に形成された吸収層と、吸収層上に形成され、基板の一方の面の最表面に形成された、成膜材料を含む材料層とを有する第1の基板の一方の面と、基板の被成膜面の最表面に形成された下地層を有する第2の基板の被成膜面を対向させて配置し、第1の基板の他方の面側から加熱処理を施すことで、吸収層にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された材料層に含まれる成膜材料で、下地層上に成膜材料層を形成する成膜方法であり、成膜材料層の主成分と下地層の主成分に同じ物質を用いる成膜方法である。 One embodiment of the present invention includes an absorption layer formed over one surface of a substrate, and a material layer including a film formation material formed over the absorption layer and formed on the outermost surface of one surface of the substrate. One surface of the first substrate having the surface and the film formation surface of the second substrate having the base layer formed on the outermost surface of the film formation surface of the substrate are arranged to face each other, and the other surface of the first substrate In this film forming method, a heat treatment is performed from the surface side of the substrate so that the absorption layer absorbs energy to generate heat, and a film formation material included in the heated material layer forms a film formation material layer on the base layer. In other words, the same material is used for the main component of the film forming material layer and the main component of the base layer.

また、本発明の一態様は、基板の一方の面上に形成された吸収層と、吸収層上に形成され、基板の一方の面の最表面に形成された、成膜材料を含む材料層とを有する第1の基板の一方の面と、基板の被成膜面の最表面に形成された下地層を有する第2の基板の被成膜面を対向させて配置し、第1の基板の他方の面側から加熱処理を施すことで、吸収層にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された材料層に含まれる成膜材料で、下地層上に成膜材料層を形成する成膜方法であり、下地層を、成膜材料層に用いる物質で形成する成膜方法である。 In one embodiment of the present invention, an absorption layer formed over one surface of the substrate, and a material layer including a film formation material formed over the absorption layer and formed on the outermost surface of the one surface of the substrate And the first substrate having a film formation surface of the second substrate having a base layer formed on the outermost surface of the film formation surface of the substrate facing each other. By performing heat treatment from the other surface side of the film, the absorption layer absorbs energy to generate heat, and a film formation material included in the heated material layer forms a film formation material layer on the base layer This is a film forming method in which the base layer is formed of a substance used for the film forming material layer.

また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層が、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a deposition method in which the absorption layer is formed in an island shape or a stripe shape in the above structure.

また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層が、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a deposition method in which the material layer is formed in an island shape or a stripe shape in the above structure.

また、本発明の一態様は、上記構成において、第1の基板と吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a film formation method in which a reflective layer having an opening is formed between the first substrate and the absorption layer in the above structure.

また、本発明の一態様は、上記構成において、反射層と吸収層との間に、反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a film formation method in which, in the above structure, a heat insulating layer having an opening in a position overlapping with the opening of the reflective layer is formed between the reflective layer and the absorption layer.

また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層と材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a deposition method in which a protective layer is formed between an absorption layer and a material layer in the above structure.

また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層が、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により吸収層上に形成される成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is the above structure, in which the material layer is formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a spin coating method, a printing method, a droplet discharge method, a spray method, a dropping method, an ink jet method, a nozzle printing method, or a dispensing method. Is a film forming method formed on the absorption layer.

また、本発明の一態様は、上記構成において、加熱処理として、光源を用いて第1の基板の他方の面側から光を照射し、吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法である。 Further, according to one embodiment of the present invention, in the above structure, the heat treatment is performed by irradiating light from the other surface side of the first substrate using a light source and heating the absorption layer by absorbing light. This is a film forming method to be used.

また、本発明の一態様は、上記構成において、光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法である。 Another embodiment of the present invention is a film formation method using the laser oscillator, the flash lamp, or the halogen lamp as a light source in the above structure.

本発明の一態様は、成膜する層に成膜材料以外の材料が混入することを抑制し、発光素子の性能低下を防ぐ成膜方法を提供できる。 According to one embodiment of the present invention, a film formation method can be provided in which a material other than a film formation material is prevented from being mixed into a layer to be formed, and deterioration in performance of the light-emitting element is prevented.

本発明の一態様の成膜方法について説明する図。4A and 4B illustrate a film formation method of one embodiment of the present invention. 本発明の一態様の成膜方法について説明する図。4A and 4B illustrate a film formation method of one embodiment of the present invention. 本発明の一態様の成膜方法について説明する図。4A and 4B illustrate a film formation method of one embodiment of the present invention. 実施例の発光素子を説明する図。3A and 3B illustrate a light-emitting element of an example. 発光素子1及び比較発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 10 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2. 発光素子1及び比較発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2; 発光素子1及び比較発光素子2の発光スペクトルを示す図。FIG. 6 shows emission spectra of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2. 発光素子1及び比較発光素子2の信頼性試験の結果を示す図。FIG. 9 shows results of reliability tests of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2;

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について図1を用いて説明する。本実施の形態において、発光素子のEL層は、正孔輸送層と発光層を有しており、本発明の一態様の成膜方法を用いて、正孔輸送層上に発光層を形成する場合について説明する。また、本実施の形態は、光源を用いて加熱処理を行う場合について説明する。図1(A1)は本発明の一態様の成膜方法で用いる成膜用基板を示す斜視図であり、図1(A2)は本発明の一態様の成膜方法で用いる被成膜基板を示す斜視図であり、図1(B)(C)は本発明の一態様の成膜方法についての概念を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a film formation method of one embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the case where an EL layer of a light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the EL layer of the light-emitting element includes a hole-transport layer and a light-emitting layer, and the light-emitting layer is formed over the hole-transport layer using the film formation method of one embodiment of the present invention. The case will be described. In this embodiment, a case where heat treatment is performed using a light source will be described. 1A1 is a perspective view illustrating a deposition substrate used in the deposition method of one embodiment of the present invention, and FIG. 1A2 illustrates a deposition target substrate used in the deposition method of one embodiment of the present invention. FIGS. 1B and 1C are perspective views illustrating a concept of a film formation method of one embodiment of the present invention.

図1(A1)において、支持基板である第1の基板101の一方の面上に吸収層103が形成されている。また、吸収層103上に、成膜材料を含む材料層105が形成されている。図1(A2)において、第2の基板107の一方の面上に下地層109が形成されている。 In FIG. 1A1, an absorption layer 103 is formed over one surface of a first substrate 101 which is a supporting substrate. In addition, a material layer 105 containing a film formation material is formed over the absorption layer 103. In FIG. 1A 2, the base layer 109 is formed over one surface of the second substrate 107.

図1(A1)に示した成膜用基板の作製方法について説明する。 A method for manufacturing the deposition substrate illustrated in FIG. 1A1 will be described.

はじめに、第1の基板101の一方の面上に吸収層103を形成する。第1の基板101は、吸収層、材料層などの支持基板であり、発光層を被成膜基板に成膜するために照射する光を透過する基板である。よって、第1の基板101は光の透過率が高い基板であることが好ましい。具体的には、発光層を成膜するためにランプ光やレーザ光を用いる場合、第1の基板101として、それらの光を透過する基板を用いることが好ましい。第1の基板101としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。 First, the absorption layer 103 is formed on one surface of the first substrate 101. The first substrate 101 is a support substrate such as an absorption layer or a material layer, and is a substrate that transmits light used for forming a light-emitting layer over a deposition target substrate. Therefore, the first substrate 101 is preferably a substrate with high light transmittance. Specifically, when lamp light or laser light is used to form the light-emitting layer, it is preferable to use a substrate that transmits the light as the first substrate 101. As the first substrate 101, for example, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate containing an inorganic material, or the like can be used.

吸収層103は、材料層105を加熱するために照射する光を吸収して、熱へと変換する層である。吸収層103は、照射される光に対して70%以下の低い反射率を有し、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。また、吸収層103は、それ自体が熱によって変化しないように、耐熱性に優れた材料で形成されていることが好ましい。吸収層103に用いることができる材料としては、例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステン、窒化クロム、窒化マンガンなどの金属窒化物や、モリブデン、チタン、タングステン、カーボンなどを用いることが好ましい。 The absorption layer 103 is a layer that absorbs light irradiated to heat the material layer 105 and converts it into heat. The absorption layer 103 is preferably formed of a material having a low reflectance of 70% or less with respect to the irradiated light and a high absorption rate. Moreover, it is preferable that the absorption layer 103 is formed of a material having excellent heat resistance so that the absorption layer 103 does not change by heat. As a material that can be used for the absorption layer 103, for example, a metal nitride such as titanium nitride, tantalum nitride, molybdenum nitride, tungsten nitride, chromium nitride, or manganese nitride, molybdenum, titanium, tungsten, carbon, or the like can be used. preferable.

吸収層103は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法で、モリブデン、タンタル、チタン、タングステンなどのターゲット、またはこれらの合金を用いたターゲットを用い、吸収層103を形成することができる。また、吸収層103は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。 The absorption layer 103 can be formed using various methods. For example, the absorption layer 103 can be formed by a sputtering method using a target such as molybdenum, tantalum, titanium, or tungsten, or a target using an alloy thereof. The absorbing layer 103 is not limited to a single layer, and may be composed of a plurality of layers.

吸収層103の膜厚は、照射される光が透過しない膜厚であることが好ましい。材料によって異なるが、100nm以上2μm以下の膜厚であることが好ましい。特に、吸収層103の膜厚を100nm以上600nm以下とすることで、照射される光を効率良く吸収して発熱させることができる。 The thickness of the absorption layer 103 is preferably a thickness that does not transmit irradiated light. Although it varies depending on the material, the film thickness is preferably 100 nm or more and 2 μm or less. In particular, by setting the thickness of the absorption layer 103 to 100 nm or more and 600 nm or less, it is possible to efficiently absorb irradiated light and generate heat.

なお、吸収層103は、材料層105に含まれる成膜材料が昇華温度まで加熱されるのであれば、照射する光の一部が透過しても良い。ただし、照射する光の一部が透過する場合には、光が照射しても分解しない材料を、材料層105に用いることが好ましい。 Note that the absorption layer 103 may transmit a part of the irradiation light as long as the deposition material included in the material layer 105 is heated to the sublimation temperature. Note that a material that does not decompose even when irradiated with light is preferably used for the material layer 105 when part of the irradiated light is transmitted.

次に、吸収層103上に、少なくとも成膜材料を含む材料層105を形成する。材料層105は、第2の基板107に形成された下地層109上に成膜する成膜材料を含んで形成される層である。また、材料層105に含まれる成膜材料の主成分となる物質には、下地層109の主成分と同じ物質を用いる。 Next, the material layer 105 including at least a film formation material is formed over the absorption layer 103. The material layer 105 is a layer formed including a film formation material to be formed over the base layer 109 formed over the second substrate 107. For the substance that is a main component of the deposition material included in the material layer 105, the same substance as the main component of the base layer 109 is used.

材料層105は、1種の成膜材料を用いても良いし、2種以上の成膜材料を用いても良い。また、材料層105は、単層でも良いし、複数の層が積層されていても良い。 As the material layer 105, one kind of film forming material may be used, or two or more kinds of film forming materials may be used. The material layer 105 may be a single layer or a plurality of layers may be stacked.

材料層105は、種々の方法により形成される。例えば、湿式法であるスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、ノズルプリンティング法又は印刷法等を用いることができる。また、乾式法である真空蒸着法、スパッタリング法等を用いることができる。 The material layer 105 is formed by various methods. For example, a wet coating method such as spin coating, spray coating, ink jet, dip coating, casting, die coating, roll coating, blade coating, bar coating, gravure coating, nozzle printing or printing Can be used. Alternatively, a dry method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used.

湿式法を用いて材料層105を形成する場合には、所望の成膜材料を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すれば良い。溶媒は、成膜材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ成膜材料と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、n−プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これら溶媒の複数種を混合して用いても良い。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減させることができる。 In the case where the material layer 105 is formed by a wet method, a desired film forming material may be dissolved or dispersed in a solvent to adjust a solution or a dispersion. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the film forming material and does not react with the film forming material. For example, halogen solvents such as chloroform, tetrachloromethane, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, or chlorobenzene, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, n-propyl methyl ketone, or cyclohexanone, benzene, toluene, or Aromatic solvents such as xylene, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, ethyl propionate, γ-butyrolactone, ester solvents such as diethyl carbonate, ether solvents such as tetrahydrofuran or dioxane, dimethylformamide Alternatively, an amide solvent such as dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexane, water, or the like can be used. Moreover, you may mix and use multiple types of these solvents. By using the wet method, the utilization efficiency of the material can be increased, and the manufacturing cost can be reduced.

本実施の形態では、被成膜基板に形成された発光素子の正孔輸送層上に発光層を形成するため、材料層105に含まれる成膜材料として、発光物質及び発光物質を分散する有機化合物を用いる。 In this embodiment mode, a light-emitting layer is formed over a hole-transport layer of a light-emitting element formed over a deposition target substrate; Use compounds.

発光物質としては、例えば蛍光を発光する蛍光性化合物や、燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。 As the light-emitting substance, for example, a fluorescent compound that emits fluorescence or a phosphorescent compound that emits phosphorescence can be used.

発光物質としては、以下に示す燐光性化合物を用いることができる。例えば、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(3’,5’−ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)、トリス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)(acac))、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac))、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)(acac))、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))などが挙げられる。 As the light-emitting substance, the following phosphorescent compounds can be used. For example, bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) tetrakis (1-pyrazolyl) borate (abbreviation: FIr6), bis [2- (4 ′, 6 '-Difluorophenyl) pyridinato-N, C 2' ] iridium (III) picolinate (abbreviation: FIrpic), bis [2- (3 ', 5'-bistrifluoromethylphenyl) pyridinato-N, C 2' ] iridium ( III) Picolinate (abbreviation: Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)), bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: FIracac), tris (2-phenylpyridinato-) iridium (III) (abbreviation: Ir (ppy) 3), bis (2-phenylpyridinato ) Iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (ppy) 2 (acac )), bis (benzo [h] quinolinato) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (bzq) 2 (acac )), bis (2,4-diphenyl-1,3-oxazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (dpo) 2 (acac)), bis [2- (4′-perfluorophenyl) Phenyl) pyridinato] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (p-PF-ph) 2 (acac)), bis (2-phenylbenzothiazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetate inert (abbreviation: Ir (bt) 2 (acac )), bis [2- (2'-benzo [4, 5-alpha] thienyl) Pirijina -N, C 3 '] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (btp) 2 (acac )), bis (1-phenylisoquinolinato--N, C 2') iridium (III) acetylacetonate ( Abbreviations: Ir (piq) 2 (acac)), (acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (Fdpq) 2 (acac)), ( Acetylacetonato) bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: Ir (tppr) 2 (acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18 -Octaethyl-21H, 23H-porphyrin platinum (II) (abbreviation: PtOEP), tris (acetylacetonato) (monophenanthroline) tellurium Bium (III) (abbreviation: Tb (acac) 3 (Phen)), tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionate) (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: Eu (DBM) 3 ( Phen)), tris [1- (2-thenoyl) -3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: Eu (TTA) 3 (Phen)) and the like.

また、発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物を用いることができる。例えば、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、クマリン30、9,10−ジフェニル−2−[N−フェニル−N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ]アントラセン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)クマリン545T、N,N’−ジフェニルキナクリドン、(略称:DPQd)、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisDCM)、2−{2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)などが挙げられる。 Further, as the luminescent substance, the following fluorescent compounds can be used. For example, N, N′-bis [4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] -N, N′-diphenylstilbene-4,4′-diamine (abbreviation: YGA2S), 4- (9H-carbazole- 9-yl) -4 '-(10-phenyl-9-anthryl) triphenylamine (abbreviation: YGAPA), 4- (9H-carbazol-9-yl) -4'-(9,10-diphenyl-2- Anthryl) triphenylamine (abbreviation: 2YGAPPA), N, 9-diphenyl-N- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPA), perylene, 2 , 5,8,11-tetra-tert-butylperylene (abbreviation: TBP), 4- (10-phenyl-9-anthryl) -4 '-(9-phenyl-9H-ca Basol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBAPA), N, N ″-(2-tert-butylanthracene-9,10-diyldi-4,1-phenylene) bis [N, N ′, N ′ -Triphenyl-1,4-phenylenediamine] (abbreviation: DPABPA), N, 9-diphenyl-N- [4- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine ( Abbreviation: 2PCAPPA), N- [4- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine (abbreviation: 2DPAPPA), N, N , N ′, N ′, N ″, N ″, N ′ ″, N ′ ″-octaphenyldibenzo [g, p] chrysene-2,7,10,15-tetraamine (abbreviation: DBC) ), Coumarin 30,9,10-diphenyl-2- [N-phenyl-N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) amino] anthracene (abbreviation: 2PCAPA), N- [9,10-bis (1,1′-biphenyl-2-yl) -2-anthryl] -N, 9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine (abbreviation: 2PCABPhA), N- (9,10-diphenyl-2-anthryl) -N, N ', N'-triphenyl-1,4-phenylenediamine (abbreviation: 2DPAPA), N- [9,10-bis (1,1'-biphenyl-2-yl) -2-anthryl]- N, N ′, N′-triphenyl-1,4-phenylenediamine (abbreviation: 2DPABPhA), 9,10-bis (1,1′-biphenyl-2-yl) -N- [4- (9H-carbazo -9-yl) phenyl] -N-phenylanthracen-2-amine (abbreviation: 2YGABPhA), N, N, 9-triphenylanthracen-9-amine (abbreviation: DPhAPhA) coumarin 545T, N, N'- Diphenylquinacridone, (abbreviation: DPQd), rubrene, 5,12-bis (1,1′-biphenyl-4-yl) -6,11-diphenyltetracene (abbreviation: BPT), 2- (2- {2- [ 4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} -6-methyl-4H-pyran-4-ylidene) propanedinitrile (abbreviation: DCM1), 2- {2-methyl-6- [2- (2,3,6) , 7-Tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCM2 N, N, N ′, N′-tetrakis (4-methylphenyl) tetracene-5,11-diamine (abbreviation: p-mPhTD), 7,14-diphenyl-N, N, N ′, N′-tetrakis (4-Methylphenyl) acenaphtho [1,2-a] fluoranthene-3,10-diamine (abbreviation: p-mPhAFD), 2- {2-isopropyl-6- [2- (1,1,7,7- Tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCJTI), 2- { 2-tert-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolizin-9-yl) ethenyl]- 4H-Pyra -4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: DCJTB), 2- (2,6-bis {2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} -4H-pyran-4-ylidene) propanedinitrile (abbreviation) : BisDCM), 2- {2,6-bis [2- (8-methoxy-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H, 5H-benzo [ij] quinolidine -9-yl) ethenyl] -4H-pyran-4-ylidene} propanedinitrile (abbreviation: BisDCJTM).

発光物質を分散する有機化合物としては、発光物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)が大きい物質を用いることが好ましい。 As the organic compound that disperses the light-emitting substance, when the light-emitting substance is a fluorescent compound, a substance having a singlet excitation energy (energy difference between the ground state and the singlet excited state) larger than that of the fluorescent compound is used. preferable. In the case where the light-emitting substance is a phosphorescent compound, a substance having a triplet excitation energy (energy difference between a ground state and a triplet excited state) larger than that of the phosphorescent compound is preferably used.

発光物質を分散する有機化合物としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:Zn(BOX))、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:Zn(BTZ))などの金属錯体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)などの複素環化合物、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、2PCAPA、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセン、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、3,3’,3’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリピレン(略称:TPB3)などを挙げることができる。 Examples of the organic compound in which the light-emitting substance is dispersed include tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), and bis. (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis ( 8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq), bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-benzothiazolyl) ) phenolato] zinc (II) (abbreviation: Zn (BTZ) 2) metal complexes, such as, 2- (4-biphenylyl) -5- (4 tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole-2- Yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 2,2 ', 2''-(1,3,5-benzenetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (abbreviation: TPBI), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), 9 Heterocyclic compounds such as-[4- (5-phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CO11), 4,4'-bis [N- ( 1- Butyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD) and N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4, Aromatic amines such as 4′-diamine (abbreviation: TPD) and 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB) Compounds. In addition, condensed polycyclic aromatic compounds such as anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, and dibenzo [g, p] chrysene derivatives can be given. Specifically, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth) N, N-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: CzA1PA), 4- (10-phenyl-9-anthryl) triphenyl Amine (abbreviation: DPhPA), YGAPA, PCAPA, N, 9-diphenyl-N- {4- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] phenyl} -9H-carbazol-3-amine (abbreviation: PCAPBA) ) 2PCAPA, 6,12-dimethoxy-5,11-diphenylchrysene, N, N, ', N', N ″, N ″, N ′ ″, N ′ ″-octaphenyldibenzo [g, p] chrysene-2,7,10,15-tetraamine (abbreviation: DBC1), 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA), 3,6-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: DPCzPA), 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2-tert-butyl-9,10- Di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 9,9′-bianthryl (abbreviation: BANT), 9,9 ′-(stilbene-3,3′-diyl) diphenanthrene (abbreviation: DPNS) 9,9 ′-(stilbene-4,4′-diyl) diphenanthrene (abbreviation: DPNS2), 3,3 ′, 3 ″-(benzene-1,3,5-triyl) tripylene (abbreviation: TPB3) And so on.

なお、材料層105に含まれる成膜材料として、発光物質を分散させる有機化合物を2種類以上用いても良いし、有機化合物に分散される発光物質を2種類以上用いても良い。また、2種類以上の発光物質を分散させる有機化合物と2種類以上の発光物質を用いても良い。 Note that as the film formation material included in the material layer 105, two or more kinds of organic compounds in which a light-emitting substance is dispersed may be used, or two or more kinds of light-emitting substances dispersed in an organic compound may be used. Further, an organic compound in which two or more kinds of luminescent substances are dispersed and two or more kinds of luminescent substances may be used.

本実施の形態では、材料層105に含む成膜材料として、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、及び9,10−ジフェニル−2−[N−フェニル−N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ]アントラセン(略称:2PCAPA)を用いる。 In this embodiment, 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA) and 9,10-diphenyl-2- [N] are used as film formation materials included in the material layer 105. -Phenyl-N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) amino] anthracene (abbreviation: 2PCAPA) is used.

また、材料層105は、成膜材料の他に、高分子化合物を含んでいても良い。材料層105に含まれる高分子化合物としては、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーは溶媒に溶けやすいため、被成膜基板に成膜した後、成膜用基板上に残った成膜材料を含むシクロオレフィンポリマーを溶媒に再溶解することで、成膜用基板を再利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。また、高分子化合物として、オレフィン、ビニル、アクリル又はポリイミド(PI)等を用いてもよいし、高分子材料のEL材料を用いても良い。高分子材料のEL材料としては、例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)やポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)が挙げられる。また、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシロキサンのような架橋型ポリマーを用いても良い。 The material layer 105 may contain a polymer compound in addition to the film formation material. As the polymer compound included in the material layer 105, a cycloolefin polymer is preferable. Since the cycloolefin polymer is easily dissolved in a solvent, after forming a film on the film formation substrate, the cycloolefin polymer containing the film formation material remaining on the film formation substrate is redissolved in the solvent. It can be reused. Therefore, the consumption and cost of the material can be suppressed. Further, as the polymer compound, olefin, vinyl, acrylic, polyimide (PI), or the like may be used, or a polymer material EL material may be used. Examples of the polymer material EL material include poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and poly (p-phenylene vinylene) (PPV). In addition, a cross-linked polymer such as an epoxy resin, an acrylic resin, or siloxane may be used.

また、材料層105に複数の成膜材料(例えば、第1の成膜材料と第2の成膜材料)を用いる場合、材料層105に用いる高分子化合物としては、ガラス転移温度が下記数式(1)を満たす高分子化合物が好ましい。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記数式(2)を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記数式(1)(2)において、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度は同じ真空度(例えば真空度10−3Pa)で測定することとする。 In the case where a plurality of film formation materials (for example, a first film formation material and a second film formation material) are used for the material layer 105, the glass transition temperature of the high molecular compound used for the material layer 105 is represented by the following formula ( A polymer compound satisfying 1) is preferred. More preferably, a polymer compound having a glass transition temperature satisfying the following mathematical formula (2) is used. Note that in the following formulas (1) and (2), the sublimation temperatures of the first film-forming material and the second film-forming material are measured at the same degree of vacuum (for example, a degree of vacuum of 10 −3 Pa).


(式(1)(2)中、Sは高分子化合物のガラス転移温度(℃)を示し、Tは、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度(℃)のうち高い温度(℃)を示す)

(In the formula (1) (2), S represents the glass transition temperature (℃) of the polymer compound, T a, of the first film forming material or the second sublimation temperature of the film forming material (℃) High temperature (℃))

高分子化合物のガラス転移温度が上記数式(1)、好ましくは上記数式(2)を満たす範囲であれば、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第1の成膜材料及び第2の成膜材料が材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第1の成膜材料の転写と第2の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ない発光層を形成することができる。 If the glass transition temperature of the polymer compound is in the range satisfying the above formula (1), preferably the above formula (2), the temperature reaches the lower one of the sublimation temperatures of the first film forming material or the second film forming material. However, the film-forming material that has reached the sublimation temperature is hardly transferred from the material layer. This is because the high molecular compound suppresses the movement of the first film formation material and the second film formation material in the material layer. When the temperature of the sublimation temperature of the first film forming material or the second film forming material exceeds a high temperature, the first film forming material and the second film forming material can easily move in the material layer. And transferred onto the deposition substrate. Accordingly, a time difference is hardly generated between the transfer of the first film formation material and the transfer of the second film formation material, and a light-emitting layer with a small concentration gradient can be formed over the deposition target substrate.

しかし、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式(1)の範囲より低いと、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層中で移動することを抑制されにくいため、第1の成膜材料又は第2の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達すると、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式(1)の範囲より高いと、第1の成膜材料及び第2の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を越えた後も、第1の成膜材料及び第2の成膜材料は材料層中で移動することを抑制され、転写が容易に行われなくなる。 However, if the glass transition temperature of the polymer compound is lower than the range of the above mathematical formula (1), the first film-forming material and the second film-forming material are difficult to suppress movement in the material layer. When the temperature reaches the lower sublimation temperature of the film forming material or the second film forming material, the film forming material having the lower sublimation temperature is transferred first, and then the film forming material having the higher sublimation temperature is transferred. Further, if the glass transition temperature of the polymer compound is higher than the range of the mathematical formula (1), the first film-forming material and the second film-forming material after the first sublimation temperature exceeds a high temperature, The film-forming material and the second film-forming material are prevented from moving in the material layer, and transfer is not easily performed.

よって、高分子化合物としては、ガラス転移温度が上記数式(1)、好ましくは上記数式(2)を満たす高分子化合物を用いることが好ましい。なお、本実施の形態において、転写とは、材料層に含まれる第1の成膜材料又は第2の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。 Therefore, as the polymer compound, it is preferable to use a polymer compound having a glass transition temperature that satisfies the above formula (1), preferably the above formula (2). Note that in this embodiment mode, transfer means that the first film formation material or the second film formation material included in the material layer is transferred onto the deposition target substrate.

なお、高分子化合物としてガラス転移温度が200℃の材料を用い、第1の成膜材料および第2の成膜材料として、昇華温度が210℃の材料および昇華温度が260℃の材料を用いた場合には、良好な転写が実現された。一方で、高分子化合物としてガラス転移温度が200℃の材料を用い、第1の成膜材料および第2の成膜材料として、昇華温度が210℃の材料および昇華温度が302℃の材料を用いた場合には、良好な転写は実現されなかった。このことは、上記式(1)、(2)に合致する条件において、好適なEL層が実現されることを示すものである。 Note that a material having a glass transition temperature of 200 ° C. was used as the polymer compound, and a material having a sublimation temperature of 210 ° C. and a material having a sublimation temperature of 260 ° C. were used as the first film formation material and the second film formation material. In some cases, good transfer was achieved. On the other hand, a material having a glass transition temperature of 200 ° C. is used as the polymer compound, and a material having a sublimation temperature of 210 ° C. and a material having a sublimation temperature of 302 ° C. are used as the first film forming material and the second film forming material. If it was, good transfer was not realized. This indicates that a suitable EL layer can be realized under the conditions meeting the above formulas (1) and (2).

高分子化合物は粘度の調整が容易であるため、用途に応じて高分子化合物の溶液の粘度を自由に調整できる。例えば、液滴吐出法により材料層105が形成される場合、高分子化合物の溶液の粘度を高めることで、被成膜面上に高分子化合物が拡がらず、微細なパターンを形成することができる。 Since the viscosity of the polymer compound can be easily adjusted, the viscosity of the polymer compound solution can be freely adjusted according to the application. For example, in the case where the material layer 105 is formed by a droplet discharge method, by increasing the viscosity of the polymer compound solution, the polymer compound does not spread on the deposition surface, and a fine pattern can be formed. it can.

高分子化合物の溶液の粘度の調整は、高分子化合物の分子量を調整する、又は高分子化合物と溶媒の比率を変えることで実現することができる。一般に、高分子化合物の比率が高くなると、溶液の粘度が高くなる。 Adjustment of the viscosity of the polymer compound solution can be achieved by adjusting the molecular weight of the polymer compound or changing the ratio of the polymer compound and the solvent. In general, as the ratio of the polymer compound increases, the viscosity of the solution increases.

なお、後の工程で下地層109上に形成される成膜材料層の膜厚は、第1の基板101上に形成された材料層105に依存する。そのため、材料層105の膜厚を制御することにより、下地層109上に形成される成膜材料層の膜厚を容易に制御することができる。なお、成膜材料層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、材料層105は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。 Note that the thickness of a film formation material layer formed over the base layer 109 in a later step depends on the material layer 105 formed over the first substrate 101. Therefore, by controlling the thickness of the material layer 105, the thickness of the deposition material layer formed over the base layer 109 can be easily controlled. Note that the material layer 105 is not necessarily a uniform layer as long as the thickness and uniformity of the deposition material layer can be maintained. For example, it may be formed in a fine island shape, or may be formed in a layered structure.

また、本実施の形態では吸収層103及び材料層105が第1の基板101の全面に形成された場合について説明したが、吸収層103及び材料層105は選択的に形成されても良い。 Further, although the case where the absorption layer 103 and the material layer 105 are formed over the entire surface of the first substrate 101 has been described in this embodiment, the absorption layer 103 and the material layer 105 may be selectively formed.

なお、本実施の形態では、成膜材料を含む材料層が形成された、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板を用いているが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板でなくとも良い。 Note that in this embodiment, a support substrate having a material layer including a film formation material and having an area approximately the same as a deposition target substrate is used; however, this embodiment is not limited thereto. Instead, the supporting substrate need not have the same area as the deposition target substrate.

なお、成膜用基板は、吸収層103が形成された面の最表面に材料層105が形成されていれば良く、第1の基板101と吸収層103の間や、吸収層103と材料層105の間に他の層が設けられていても良い。 Note that the film formation substrate only needs to have the material layer 105 formed on the outermost surface of the surface on which the absorption layer 103 is formed, and between the first substrate 101 and the absorption layer 103 or between the absorption layer 103 and the material layer. Another layer may be provided between the layers 105.

次に、図1(A2)に示した被成膜基板の作製方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the deposition target substrate illustrated in FIG.

第2の基板107は、加熱処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。第2の基板107は、必要な耐熱性を有していて表面に絶縁性を有する基板であれば特定のものに限定されない。例えば、ガラス基板、石英基板、絶縁膜を形成したステンレス基板等が挙げられる。また、加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。 The second substrate 107 is a deposition target substrate on which a desired layer is formed by heat treatment. The second substrate 107 is not limited to a specific one as long as it has necessary heat resistance and has an insulating surface. For example, a glass substrate, a quartz substrate, a stainless steel substrate on which an insulating film is formed, and the like can be given. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand heat treatment may be used.

なお、図1には示していないが、ここでは本発明の一態様の成膜方法を用いて発光素子を形成する場合について説明するため、第2の基板107上には、発光素子の一方の電極となる第1の電極層を有している。第1の電極層の端部は、絶縁物で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第1の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。 Note that although not illustrated in FIG. 1, here, in order to describe the case where a light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention, one of the light-emitting elements is formed over the second substrate 107. It has the 1st electrode layer used as an electrode. The end of the first electrode layer is preferably covered with an insulator. In this embodiment mode, the first electrode layer indicates an electrode which serves as an anode or a cathode of the light emitting element.

そして、第1の電極層上に、下地層109が形成されている。下地層109の主成分は、成膜用基板の材料層105に含まれる成膜材料の主成分と同じ物質を用いる。特に、下地層109は、材料層105に含まれる成膜材料を用いて形成することが好ましい。 A base layer 109 is formed on the first electrode layer. As the main component of the base layer 109, the same substance as the main component of the deposition material included in the material layer 105 of the deposition substrate is used. In particular, the base layer 109 is preferably formed using a film formation material included in the material layer 105.

本実施の形態では、下地層109として正孔輸送層を形成する。正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層であり、正孔輸送性の高い物質としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても良い。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしても良い。 In this embodiment mode, a hole transport layer is formed as the base layer 109. The hole transport layer is a layer containing a substance having a high hole transport property, and examples of the substance having a high hole transport property include 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino. ] Biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD) and N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl)- N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), etc. An aromatic amine compound or the like can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used. Note that the layer containing a substance having a high hole-transport property is not limited to a single layer, and two or more layers containing the above substances may be stacked.

本実施の形態では、下地層109に、正孔輸送性の高い材料として、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)を用いる。 In this embodiment, 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA) is used for the base layer 109 as a material having a high hole-transport property.

本実施の形態では、下地層109が正孔輸送層である場合を説明するが、本発明はこれに限られない。また、本実施の形態において、被成膜基板は、被成膜面の最表面に下地層109を有していれば良く、第1の電極層と下地層109の間に、他の層が形成されていても良い。 Although the case where the base layer 109 is a hole transport layer is described in this embodiment mode, the present invention is not limited to this. In this embodiment mode, the deposition substrate may have the base layer 109 on the outermost surface of the deposition surface, and other layers may be interposed between the first electrode layer and the base layer 109. It may be formed.

次に、図1(B)に示すように、第1の基板101において、吸収層103及び材料層105が形成された面に対向する位置に、第2の基板107の下地層109が形成された面を配置する。 Next, as illustrated in FIG. 1B, the base layer 109 of the second substrate 107 is formed on the first substrate 101 at a position facing the surface on which the absorption layer 103 and the material layer 105 are formed. Arrange the surface.

材料層105の表面と下地層109の表面は、距離dだけの間隔をとって配置される。ここで、距離dは、0mmより大きく2mm以下、好ましくは0mmより大きく0.05mm以下、さらに好ましくは0mmより大きく0.03mm以下とする。距離dを上記の範囲程度まで小さくすることで、成膜材料の利用効率を向上させることができる。本実施の形態では、材料の利用効率を向上させるために、成膜用基板と被成膜基板の間隔を狭くしている(距離dが小さくなるように配置している)が、本実施の形態はこれに限定されるものではない。 The surface of the material layer 105 and the surface of the base layer 109 are arranged with an interval of a distance d. Here, the distance d is greater than 0 mm and 2 mm or less, preferably greater than 0 mm and 0.05 mm or less, more preferably greater than 0 mm and 0.03 mm or less. By reducing the distance d to approximately the above range, the utilization efficiency of the film forming material can be improved. In this embodiment mode, the distance between the deposition substrate and the deposition target substrate is narrowed (in order to reduce the distance d) in order to improve the material utilization efficiency. The form is not limited to this.

また、本実施の形態では被成膜基板が一である場合について説明したが、成膜用基板に対向するように複数の被成膜基板を並べて配置しても良い。この場合には複数の被成膜基板と成膜用基板の面積を同じ程度にする。成膜用基板に対して複数の被成膜基板を設けることで、複数の被成膜基板を同時に処理することができる。 Further, although the case where the number of deposition target substrates is one is described in this embodiment mode, a plurality of deposition target substrates may be arranged side by side so as to face the deposition target substrate. In this case, the areas of the plurality of deposition target substrates and the deposition substrate are set to be approximately the same. By providing a plurality of deposition substrates with respect to the deposition substrate, a plurality of deposition substrates can be processed at the same time.

材料層105の表面と、下地層109の表面は互いに平行となるように配置することが好ましい。 The surface of the material layer 105 and the surface of the base layer 109 are preferably arranged so as to be parallel to each other.

第1の基板101と第2の基板107は各々の表面が対向していればよく、これらの基板の水平面に対する角度は特に限定されない。即ち、本発明の一態様に用いる成膜装置はフェイスダウン方式でも良いし、フェイスアップ方式でも良いし、基板縦置き方式でも良い。 The first substrate 101 and the second substrate 107 only need to face each other, and the angle of these substrates with respect to the horizontal plane is not particularly limited. That is, a film formation apparatus used in one embodiment of the present invention may be a face-down method, a face-up method, or a vertical substrate method.

そして、図1(C)に示すように、第1の基板101の裏面、すなわち一方の面に材料層105が形成された第1の基板101の他方の面側から加熱処理をすることにより、吸収層103にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された材料層105中の成膜材料が、被成膜基板に成膜される。加熱処理は、第1の基板101の全面を加熱するように行う。加熱処理により、下地層109上に発光素子の発光層である成膜材料層111が形成される。 Then, as shown in FIG. 1C, by performing heat treatment from the back surface of the first substrate 101, that is, from the other surface side of the first substrate 101 in which the material layer 105 is formed on one surface, The absorption layer 103 absorbs energy to generate heat, and the deposition material in the heated material layer 105 is deposited on the deposition target substrate. The heat treatment is performed so that the entire surface of the first substrate 101 is heated. By the heat treatment, a deposition material layer 111 that is a light-emitting layer of the light-emitting element is formed over the base layer 109.

ここで、材料層105と下地層109の間隔は狭いため、加熱処理の際に、下地層109は急激に温度が上昇し、下地層109に接して形成された成膜材料層111中で、成膜材料と下地層の材料が混ざってしまうことがある。しかし、本実施の形態では、材料層105に含まれる成膜材料の主成分と下地層109の材料にCzPAを用いている。このように、材料層105に含まれる成膜材料の主成分に、下地層109の主成分と同じ物質を用いる(好ましくは、下地層109を、成膜材料に用いる物質で形成する)ことで、成膜材料層111に、成膜材料以外の材料が混入することを抑制できる。 Here, since the distance between the material layer 105 and the base layer 109 is narrow, the temperature of the base layer 109 rapidly increases during the heat treatment, and in the film formation material layer 111 formed in contact with the base layer 109, The film forming material and the material of the underlayer may be mixed. However, in this embodiment mode, CzPA is used as the main component of the deposition material included in the material layer 105 and the material of the base layer 109. In this manner, by using the same material as the main component of the base layer 109 as the main component of the film formation material included in the material layer 105 (preferably, the base layer 109 is formed using a substance used for the film formation material). In addition, it is possible to prevent a material other than the film formation material from being mixed into the film formation material layer 111.

本実施の形態において、加熱処理の温度は、成膜材料の昇華温度を超えて、成膜材料の昇華温度より50℃を超えない範囲で高く設定することが好ましい。また、第1の基板と第2の基板との距離、又は被成膜基板である第2の基板の材質と厚さによっては、熱源の輻射熱の影響を緩和するために、上記の温度範囲内で低めに設定しても良い。なお、ここで加熱処理の温度は第1の基板表面において計測したものである。 In this embodiment mode, the temperature of the heat treatment is preferably set higher than the sublimation temperature of the film formation material and in a range not exceeding 50 ° C. than the sublimation temperature of the film formation material. Further, depending on the distance between the first substrate and the second substrate, or the material and thickness of the second substrate which is the film formation substrate, in order to reduce the influence of the radiant heat of the heat source, the above temperature range may be satisfied. It may be set lower. Here, the temperature of the heat treatment is measured on the surface of the first substrate.

また、複数の成膜材料を用いる場合、複数の成膜材料の昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上の温度となるよう、加熱処理を行うことが好ましい。この場合、昇華温度が最も高い成膜材料の昇華温度を超えて50℃までの温度範囲内で高めの温度に設定することが好ましいが、昇華温度が低い物質の分解温度、被成膜基板との距離、被成膜基板の材質及び厚さを考慮して、上記温度範囲内で低めの温度(ただし、昇華温度が最も高い物質の昇華温度以上とする)に設定しても良い。 In the case of using a plurality of film formation materials, it is preferable to perform heat treatment so that the sublimation temperature of the plurality of film formation materials is equal to or higher than the highest sublimation temperature. In this case, it is preferable to set the temperature higher than the sublimation temperature of the film forming material having the highest sublimation temperature and up to 50 ° C., but the decomposition temperature of the substance having the lower sublimation temperature, In consideration of the distance and the material and thickness of the film formation substrate, the temperature may be set to a lower temperature within the above temperature range (however, the sublimation temperature of the substance having the highest sublimation temperature).

加熱処理は、ランプやレーザ発振装置により第1の基板101に光を照射する方法により行うことが好ましい。ランプやレーザ発振装置は、第1の基板101の裏面に光を照射できるように設置すれば良い。 The heat treatment is preferably performed by a method of irradiating the first substrate 101 with light using a lamp or a laser oscillation device. The lamp and the laser oscillation device may be installed so that the back surface of the first substrate 101 can be irradiated with light.

ランプとしては、フラッシュランプ(キセノンフラッシュランプ、クリプトンフラッシュランプ等)、キセノンランプ、メタルハライドランプに代表される放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプに代表される発熱灯を用いることができる。フラッシュランプは短時間(0.1ミリ秒以上10ミリ秒以下)で非常に強度の高い光を繰り返し、大面積に照射することができるため、第1の基板101の面積にかかわらず、効率よく均一に加熱することができる。また、発光させる時間の間隔を変えることによって第1の基板101の加熱の制御もできる。また、フラッシュランプは、発光待機時の消費電力が低く、長寿命であるため、ランニングコストを低く抑えることができる。 As the lamp, a flash lamp (xenon flash lamp, krypton flash lamp, etc.), a xenon lamp, a discharge lamp typified by a metal halide lamp, a heating lamp typified by a halogen lamp, or a tungsten lamp can be used. Since the flash lamp can repeatedly irradiate a large area with a very high intensity light in a short time (0.1 milliseconds to 10 milliseconds), it is efficient regardless of the area of the first substrate 101. It can be heated uniformly. In addition, heating of the first substrate 101 can be controlled by changing a time interval of light emission. Further, since the flash lamp has low power consumption during light emission standby and a long life, the running cost can be kept low.

また、ランプ以外の光源としては、レーザ発振装置を用いても良い。レーザ光としては、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。 A laser oscillation device may be used as a light source other than the lamp. As the laser light, gas laser such as Ar laser, Kr laser, excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, A laser using a medium in which one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta are added as dopants to Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , and GdVO 4 , A glass laser, a ruby laser, an alexandrite laser, a Ti: sapphire laser, a copper vapor laser, or a gold vapor laser that is oscillated from one or a plurality of types can be used. In addition, when a solid-state laser whose laser medium is solid is used, there are advantages that a maintenance-free state can be maintained for a long time and output is relatively stable.

また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を5×10−3Pa以下、好ましくは10−4Pa以下の雰囲気とすることが好ましい。なお、本実施の形態では、光源を用いて加熱処理を行ったが、ヒータなどの熱源を用いて加熱処理を行っても良い。 In addition, film formation by light irradiation is preferably performed in a reduced pressure atmosphere. Therefore, it is preferable that the film forming chamber has an atmosphere of 5 × 10 −3 Pa or less, preferably 10 −4 Pa or less. Note that although heat treatment is performed using a light source in this embodiment mode, heat treatment may be performed using a heat source such as a heater.

以上のように、本実施の形態に記載の成膜方法は、成膜材料層の主成分と、下地層の主成分に同じ物質を用いることから、成膜材料層に成膜材料以外の材料が混入することを防ぐことができる。よって、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製する発光素子において、EL層のある層に別の層を形成するEL材料が混入することで生じる、発光素子の発光効率や寿命等の性能の低下を抑制できる。 As described above, since the film formation method described in this embodiment uses the same material for the main component of the film formation material layer and the main component of the base layer, a material other than the film formation material is used for the film formation material layer. Can be prevented from being mixed. Therefore, in a light-emitting element manufactured using the film formation method of one embodiment of the present invention, light emission efficiency, lifetime, and the like of a light-emitting element which are generated when an EL material forming another layer is mixed into one layer of the EL layer. A decrease in performance can be suppressed.

なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be freely combined with any of the other embodiments.

(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のEL層を形成する場合について図2を用いて説明する。本実施の形態において、発光素子のEL層は、正孔輸送層と発光層からなり、本発明の一態様の成膜方法を用いて、正孔輸送層上に発光層を形成する場合について説明する。なお、本実施の形態に示す成膜方法において、特に記載がない場合には、上記実施の形態と同様の材料及び作製方法によって行うものとする。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a film formation method of one embodiment of the present invention will be described. Note that in this embodiment, the case where an EL layer of a light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the EL layer of the light-emitting element includes a hole-transport layer and a light-emitting layer, and the case where the light-emitting layer is formed over the hole-transport layer using the film formation method of one embodiment of the present invention is described. To do. Note that the film formation method described in this embodiment is performed using the same material and manufacturing method as those in the above embodiment, unless otherwise specified.

図2には、第1の基板に反射層、断熱層及び保護層を形成する場合の一例を示している。図2(A)において、支持基板である第1の基板301の一方の面上に反射層302が選択的に形成されている。なお、反射層302は開口部308を有している。また、反射層302上に断熱層304が形成されている。なお、断熱層304は反射層302の有する開口部と重なる位置に開口部308が形成されている。また、反射層302及び断熱層304が形成された第1の基板301上に開口部を覆う吸収層303が形成されている。また、吸収層303上に、保護層306が形成されている。また、保護層306上に成膜材料を含む材料層305が形成されている。 FIG. 2 shows an example in which a reflective layer, a heat insulating layer, and a protective layer are formed on the first substrate. In FIG. 2A, a reflective layer 302 is selectively formed on one surface of a first substrate 301 which is a support substrate. Note that the reflective layer 302 has an opening 308. In addition, a heat insulating layer 304 is formed on the reflective layer 302. Note that the heat insulating layer 304 has an opening 308 at a position overlapping with the opening of the reflective layer 302. In addition, an absorption layer 303 covering the opening is formed over the first substrate 301 over which the reflective layer 302 and the heat insulating layer 304 are formed. A protective layer 306 is formed over the absorption layer 303. In addition, a material layer 305 containing a film formation material is formed over the protective layer 306.

なお、本明細書において、「重なる」とは、成膜用基板を構成する要素(例えば、反射層や吸収層等)同士が直接接して重なり合う場合だけでなく、間に別の層を介して重なり合う場合も含むものとする。 Note that in this specification, “overlap” means not only a case where elements (for example, a reflective layer and an absorption layer) constituting a film formation substrate are in direct contact with each other but also an overlapping layer. Including the case of overlapping.

図2(A)に示した成膜用基板の作製方法について以下に説明する。 A method for manufacturing the deposition substrate illustrated in FIG. 2A will be described below.

はじめに、第1の基板301の一方の面上に反射層302を選択的に形成する。反射層302は、第1の基板301に照射する光を反射して、反射層302と重なる領域に形成された材料層305に、熱を与えないように遮断する層である。よって、反射層302は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層302は、照射される光に対して、反射率が85%以上、さらに好ましくは、反射率が90%以上の高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。 First, the reflective layer 302 is selectively formed on one surface of the first substrate 301. The reflective layer 302 is a layer that reflects light applied to the first substrate 301 and blocks the material layer 305 formed in a region overlapping with the reflective layer 302 so as not to apply heat. Therefore, the reflective layer 302 is preferably formed using a material having a high reflectivity with respect to light to be irradiated. Specifically, the reflective layer 302 is preferably formed of a material having a high reflectivity of 85% or more, more preferably 90% or more, with respect to the irradiated light. .

反射層302に用いることができる材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金(例えば、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−ネオジム合金、アルミニウム−チタン合金)、または銀を含む合金(銀−ネオジム合金)などを用いることができる。 As a material that can be used for the reflective layer 302, for example, aluminum, silver, gold, platinum, copper, an alloy containing aluminum (eg, an aluminum-titanium alloy, an aluminum-neodymium alloy, an aluminum-titanium alloy), or silver can be used. An alloy (silver-neodymium alloy) or the like can be used.

なお、反射層302は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、反射層302の膜厚は、材料により異なるが、100nm以上とすることが好ましい。100nm以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層302を透過することを抑制することができる。 Note that the reflective layer 302 can be formed by various methods. For example, it can be formed by sputtering, electron beam vapor deposition, vacuum vapor deposition, or the like. Moreover, although the film thickness of the reflective layer 302 changes with materials, it is preferable to set it as 100 nm or more. By setting the film thickness to 100 nm or more, the irradiated light can be prevented from passing through the reflective layer 302.

なお、第1の基板301に照射する光の波長により、反射層302に好適な材料の種類は変化する。また、反射層は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。また、反射層を設けず第1の基板301上に直接吸収層303を形成しても良い。 Note that the type of material suitable for the reflective layer 302 varies depending on the wavelength of light with which the first substrate 301 is irradiated. The reflective layer is not limited to a single layer, and may be composed of a plurality of layers. Alternatively, the absorption layer 303 may be formed directly over the first substrate 301 without providing a reflective layer.

なお、反射層302と吸収層303の反射率は差が大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が25%以上、より好ましくは30%以上であることが好ましい。 Note that the greater the difference in reflectance between the reflective layer 302 and the absorbing layer 303, the better. Specifically, the difference in reflectance with respect to the wavelength of light to be irradiated is preferably 25% or more, more preferably 30% or more.

また、反射層302に開口部を形成する際には種々な方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、開口部の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。 Various methods can be used to form the opening in the reflective layer 302, but dry etching is preferably used. By using dry etching, the sidewall of the opening becomes sharp and a fine pattern can be formed.

次に反射層302上に断熱層304を選択的に形成する。断熱層304は、反射層302と重なる領域に位置する材料層305が加熱され昇華するのを抑制するための層である。断熱層304としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、炭化チタン等を好ましく用いることができる。ただし断熱層304は、反射層302及び吸収層303に用いる材料よりも熱伝導率の低い材料を用いる。なお、本明細書において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質であり、窒化酸化物とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い物質である。 Next, a heat insulating layer 304 is selectively formed over the reflective layer 302. The heat insulating layer 304 is a layer for suppressing the material layer 305 located in the region overlapping with the reflective layer 302 from being heated and sublimated. As the heat insulating layer 304, for example, titanium oxide, silicon oxide, silicon oxynitride, zirconium oxide, titanium carbide, or the like can be preferably used. Note that the heat insulating layer 304 is formed using a material having lower thermal conductivity than the material used for the reflective layer 302 and the absorbing layer 303. Note that in this specification, an oxynitride is a substance that has a higher oxygen content than nitrogen, and a nitrided oxide is a substance that has a higher nitrogen content than oxygen. It is.

断熱層304は、様々な方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、またはCVD法などにより形成することができる。また、断熱層の膜厚は、材料により異なるが、10nm以上2μm以下、好ましくは100nm以上600nm以下とすることができる。断熱層304を10nm以上2μm以下の膜厚とすることにより、反射層302が加熱された場合でも、反射層302の上に位置する材料層に熱が伝導するのを遮断する効果を有する。 The heat insulating layer 304 can be formed using various methods. For example, it can be formed by sputtering, electron beam evaporation, vacuum evaporation, CVD, or the like. Moreover, although the film thickness of a heat insulation layer changes with materials, it is 10 nm or more and 2 micrometers or less, Preferably it can be 100 nm or more and 600 nm or less. By setting the thickness of the heat insulating layer 304 to 10 nm or more and 2 μm or less, even when the reflective layer 302 is heated, there is an effect of blocking heat conduction to the material layer positioned on the reflective layer 302.

また、断熱層304は、反射層302の開口部と重なる領域に開口部が形成されている。断熱層304のパターンを形成する際には、種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、パターン形成された断熱層304の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。 The heat insulating layer 304 has an opening formed in a region overlapping with the opening of the reflective layer 302. Various methods can be used for forming the pattern of the heat insulating layer 304, but dry etching is preferably used. By using dry etching, the patterned heat insulating layer 304 has a sharp side wall, and a fine pattern can be formed.

なお、断熱層304と、反射層302のパターン形成を一度のエッチング工程によって行うと、断熱層304と反射層302に設けられる開口部の側壁をそろえることができ、より微細なパターンを成膜することができるため好ましい。 Note that when pattern formation of the heat insulating layer 304 and the reflective layer 302 is performed by a single etching process, the sidewalls of the openings provided in the heat insulating layer 304 and the reflective layer 302 can be aligned, and a finer pattern can be formed. This is preferable.

また、本実施の形態において、断熱層304は反射層302と重なる位置のみに形成されているが、反射層302及び反射層302の開口部を覆って断熱層304を形成しても良い。この場合、断熱層304は可視光に対する透光性を有する必要がある。 In this embodiment mode, the heat insulating layer 304 is formed only at a position overlapping the reflective layer 302, but the heat insulating layer 304 may be formed to cover the reflective layer 302 and the opening of the reflective layer 302. In this case, the heat insulating layer 304 needs to have a property of transmitting visible light.

次に、断熱層304上に吸収層303を形成する。吸収層303は、実施の形態1で示した吸収層103と同様の材料を用いることができる。なお、吸収層303は選択的に形成しても良い。例えば、吸収層303を第1の基板301の全面に形成した後に、吸収層303をパターン形成して、反射層302及び断熱層304の開口部を覆うように島状にパターン形成する。この場合、全面に吸収層を形成する場合に比べ、吸収層内を面方向に熱が伝導することを防止できるため、より微細なEL層のパターン形成が可能となり、高性能な発光装置を実現することができる。 Next, the absorption layer 303 is formed over the heat insulating layer 304. The absorption layer 303 can be formed using a material similar to that of the absorption layer 103 described in Embodiment 1. Note that the absorption layer 303 may be selectively formed. For example, after the absorption layer 303 is formed over the entire surface of the first substrate 301, the absorption layer 303 is patterned, and the pattern is formed in an island shape so as to cover the openings of the reflective layer 302 and the heat insulating layer 304. In this case, compared to the case where the absorption layer is formed on the entire surface, heat can be prevented from being conducted in the surface direction in the absorption layer, so that a finer EL layer pattern can be formed and a high-performance light emitting device can be realized. can do.

次に、吸収層303上に保護層306を形成する。保護層306は、吸収層303に用いる物質が昇華し、被成膜基板上に形成するEL層に不純物として混入することを防ぐために形成する。また、保護層306は、吸収層303の酸化や変質、熱による変形を防止する。保護層306を形成することによって、吸収層303の劣化を防ぐことができるため、成膜用基板をより多く繰り返し利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。保護層306としては、例えば、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、窒化チタン、炭化チタン、または酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)等により構成されている。保護層306の厚みは、吸収層303を良好に保護することができる程度であることが好ましく、例えば100nm程度とすることができる。なお、保護層306は設けなくても良い。また、保護層306は吸収層303と重なる部分に選択的に形成しても良い。 Next, the protective layer 306 is formed over the absorption layer 303. The protective layer 306 is formed in order to prevent a substance used for the absorption layer 303 from being sublimated and mixed as an impurity in an EL layer formed over the deposition target substrate. The protective layer 306 prevents the absorption layer 303 from being oxidized, altered, or deformed by heat. By forming the protective layer 306, deterioration of the absorption layer 303 can be prevented, so that the deposition substrate can be used more frequently. Therefore, the consumption and cost of the material can be suppressed. The protective layer 306 includes, for example, silicon nitride, silicon nitride oxide, titanium oxide, silicon oxide, silicon oxynitride, zirconium oxide, titanium nitride, titanium carbide, or indium tin oxide (ITO). Has been. The thickness of the protective layer 306 is preferably such that the absorbing layer 303 can be well protected, and can be, for example, about 100 nm. Note that the protective layer 306 is not necessarily provided. Further, the protective layer 306 may be selectively formed in a portion overlapping with the absorption layer 303.

次に、保護層306上に、材料層305を形成する。材料層305は、少なくとも成膜材料を含む。材料層305に含まれる成膜材料は、実施の形態1で示した構成を適用することができる。また、材料層305は選択的に形成しても良い。また、材料層305に含まれる成膜材料の主成分となる物質は、被成膜基板上の下地層311の主成分と同じ物質を用いる。 Next, the material layer 305 is formed over the protective layer 306. The material layer 305 includes at least a deposition material. The structure described in Embodiment 1 can be applied to the deposition material included in the material layer 305. Further, the material layer 305 may be selectively formed. In addition, the substance that is a main component of the film formation material included in the material layer 305 is the same substance as the main component of the base layer 311 over the deposition target substrate.

本実施の形態では、材料層305に含む成膜材料として、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、及び9,10−ジフェニル−2−[N−フェニル−N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ]アントラセン(略称:2PCAPA)を用いる。 In this embodiment, 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA) and 9,10-diphenyl-2- [N] are used as film formation materials included in the material layer 305. -Phenyl-N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) amino] anthracene (abbreviation: 2PCAPA) is used.

次に、図2(A)に示した成膜用基板を用いた成膜方法について、図2(B)及び(C)を用いて説明する。はじめに、図2(B)に示すように、第1の基板301において、材料層305等が形成された面に対向する位置に、第2の基板307の下地層311が形成された面を配置する。 Next, a deposition method using the deposition substrate illustrated in FIG. 2A will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2B, the surface of the second substrate 307 on which the base layer 311 is formed is arranged on the first substrate 301 at a position facing the surface on which the material layer 305 and the like are formed. To do.

なお、ここでは本発明の一態様の成膜方法を用いて発光素子のEL層を形成する場合について説明するため、第2の基板307上には、発光素子の一方の電極となる第1の電極層309を有している。第1の電極層309の端部は、絶縁物312で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第1の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。 Note that here, in order to describe the case where the EL layer of the light-emitting element is formed using the film formation method of one embodiment of the present invention, the first substrate which is one electrode of the light-emitting element is formed over the second substrate 307. An electrode layer 309 is provided. An end portion of the first electrode layer 309 is preferably covered with an insulator 312. In this embodiment mode, the first electrode layer indicates an electrode which serves as an anode or a cathode of the light emitting element.

そして、第1の電極層309上に下地層311が形成されている。下地層311の主成分は、成膜用基板上の材料層305に含まれる成膜材料の主成分と同じ物質を用いる。特に、下地層311は、材料層305に含まれる成膜材料を用いて形成することが好ましい。 A base layer 311 is formed over the first electrode layer 309. As the main component of the base layer 311, the same substance as the main component of the deposition material included in the material layer 305 over the deposition substrate is used. In particular, the base layer 311 is preferably formed using a film formation material included in the material layer 305.

本実施の形態では、正孔輸送層を形成するため、下地層311に、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)を用いる。 In this embodiment, 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA) is used for the base layer 311 in order to form a hole-transport layer.

本実施の形態では、下地層311が正孔輸送層である場合を説明するが、本発明はこれに限られない。また、本実施の形態において、被成膜基板は、被成膜面の最表面に下地層311を有していれば良く、第1の電極層309と下地層311の間に、他の層が形成されていても良い。 Although the case where the base layer 311 is a hole transport layer is described in this embodiment mode, the present invention is not limited to this. In this embodiment mode, the deposition substrate may have the base layer 311 on the outermost surface of the deposition surface, and other layers may be provided between the first electrode layer 309 and the base layer 311. May be formed.

材料層305の表面と下地層311の表面は、距離dだけの間隔をとって配置される。ここで、距離dは、0mmより大きく2mm以下、好ましくは0mmより大きく0.05mm以下、さらに好ましくは0mmより大きく0.03mm以下とする。 The surface of the material layer 305 and the surface of the base layer 311 are arranged with an interval of a distance d. Here, the distance d is greater than 0 mm and 2 mm or less, preferably greater than 0 mm and 0.05 mm or less, more preferably greater than 0 mm and 0.03 mm or less.

そして、図2(C)のように、第1の基板301の裏面、すなわち一方の面に材料層305が形成された第1の基板301の他方の面側から加熱処理することにより、吸収層303にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された材料層305中の成膜材料が、第2の基板307上に成膜される。これにより、第2の基板307上に、発光素子の発光層である成膜材料層313が選択的に形成される。 Then, as shown in FIG. 2C, the absorption layer is formed by heat treatment from the back surface of the first substrate 301, that is, the other surface side of the first substrate 301 in which the material layer 305 is formed on one surface. The film formation material in the heated material layer 305 is formed on the second substrate 307 by absorbing energy in 303 and generating heat. Thus, a film formation material layer 313 that is a light emitting layer of the light emitting element is selectively formed over the second substrate 307.

ここで、材料層305の表面と下地層311の間隔は狭いため、加熱処理の際に、下地層311は急激に温度が上昇し、下地層311上に形成された成膜材料層313中で、成膜材料と下地層の材料が混ざってしまうことがある。しかし、本実施の形態では、材料層305に含まれる成膜材料の主成分と下地層311の材料にCzPAを用いている。このように、材料層305に含まれる成膜材料の主成分に、下地層311の主成分と同じ物質を用いる(好ましくは、下地層311を、成膜材料に用いる物質で形成する)ことで、成膜材料層313に、成膜材料以外の材料が混入することを抑制できる。 Here, since the distance between the surface of the material layer 305 and the base layer 311 is narrow, the temperature of the base layer 311 rapidly increases during the heat treatment, and the film formation material layer 313 formed over the base layer 311 is used. The film forming material and the material of the underlayer may be mixed. However, in this embodiment mode, CzPA is used as the main component of the deposition material included in the material layer 305 and the material of the base layer 311. In this manner, by using the same material as the main component of the base layer 311 as the main component of the film formation material included in the material layer 305 (preferably, the base layer 311 is formed using a substance used for the film formation material). In addition, it is possible to suppress a material other than the film formation material from being mixed into the film formation material layer 313.

本実施の形態において、例えばランプを光源として用いた場合、第1の基板301の裏面から照射された光310は、反射層302が形成された領域においては反射し、反射層302に設けられた開口部308においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層303において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層303と接する材料層305が加熱され、成膜材料が被成膜基板上に成膜される。 In this embodiment, for example, when a lamp is used as a light source, the light 310 irradiated from the back surface of the first substrate 301 is reflected in the region where the reflective layer 302 is formed and is provided in the reflective layer 302. The light passes through the opening 308 and is absorbed by the absorption layer 303 in a region overlapping with the opening. When the absorbed light is converted into thermal energy, the material layer 305 in contact with the absorption layer 303 in the region is heated, and a film formation material is formed over the deposition target substrate.

なお、第1の基板301に光310を照射した際に、吸収層303で発生した熱が面方向に伝導して吸収層に接する反射層302が加熱されることがある。また、反射率が85%以上の材料を用いて反射層302を形成したとしても、照射する光の熱量によっては、ある程度の熱の吸収がある。しかしながら、本実施の形態の成膜用基板は、反射層302と材料層305との間に、熱伝導率の低い材料によって形成された断熱層304が設けられているため、反射層302が加熱された場合であっても、断熱層304において、材料層305への熱の伝導を遮断することができる。これによって、選択的に、開口部308と重なる領域の材料層305に含まれる成膜材料を、被成膜基板上に成膜し、成膜材料層313として、所望のパターンの発光層を形成することができる。 Note that when the first substrate 301 is irradiated with the light 310, the heat generated in the absorption layer 303 is conducted in the surface direction and the reflective layer 302 in contact with the absorption layer may be heated. Even if the reflective layer 302 is formed using a material having a reflectance of 85% or more, some heat is absorbed depending on the amount of heat of light to be irradiated. However, in the deposition substrate in this embodiment, since the heat insulating layer 304 formed using a material having low thermal conductivity is provided between the reflective layer 302 and the material layer 305, the reflective layer 302 is heated. Even in such a case, heat conduction to the material layer 305 can be blocked in the heat insulating layer 304. Thus, a film formation material included in the material layer 305 in a region overlapping with the opening 308 is selectively formed over the deposition target substrate, and a light-emitting layer having a desired pattern is formed as the film formation material layer 313. can do.

本実施の形態においては、第1の基板上に形成された材料層のうち、吸収層に接する領域を選択的に加熱するため、材料層全面を加熱する場合と比較して、光を照射する時間は比較的短くて良い。例えば、ハロゲンランプを光源として用いた場合、500℃〜800℃を7〜15秒間程度保持することで、材料層305のうち、開口部308と重なる領域を加熱して成膜材料を被成膜基板へと成膜することができる。 In this embodiment mode, light is irradiated as compared with the case where the entire surface of the material layer is heated in order to selectively heat a region in contact with the absorption layer in the material layer formed over the first substrate. The time can be relatively short. For example, in the case where a halogen lamp is used as a light source, by holding 500 to 800 ° C. for about 7 to 15 seconds, a region of the material layer 305 that overlaps with the opening 308 is heated to form a film formation material. A film can be formed on the substrate.

なお、本実施の形態では、被成膜基板である第2の基板が、支持基板である第1の基板の下方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。 Note that although the case where the second substrate which is a deposition target substrate is located below the first substrate which is a supporting substrate is illustrated in this embodiment mode, this embodiment mode is not limited thereto. The direction in which the substrate is installed can be set as appropriate.

以上説明したように、第1の基板上に反射層及び断熱層を選択的に形成し、該第1の基板及び該断熱層上に、吸収層、保護層ならびに、成膜材料を含む材料層を形成した場合、成膜材料を含む材料層を選択的に加熱して、被成膜基板に成膜される成膜材料層のパターン形成を行うことが可能となる。 As described above, the reflective layer and the heat insulating layer are selectively formed on the first substrate, and the absorption layer, the protective layer, and the material layer including the film forming material are formed on the first substrate and the heat insulating layer. When the film is formed, the material layer containing the film formation material is selectively heated, and the pattern formation of the film formation material layer formed on the deposition target substrate can be performed.

また、本実施の形態に記載の成膜方法は、成膜材料層の主成分と、下地層の主成分に同じ物質を用いることから、成膜材料層に成膜材料以外の材料が混入することを防ぐことができる。よって、EL層のある層に別の層を形成するEL材料が混入することで生じる、発光素子の発光効率や寿命等の性能の低下を抑制できる。 In addition, since the film formation method described in this embodiment uses the same material for the main component of the film formation material layer and the main component of the base layer, materials other than the film formation material are mixed into the film formation material layer. Can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance such as light emission efficiency and lifetime of the light emitting element, which is caused by mixing an EL material forming another layer into a layer having an EL layer.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be freely combined with any of the other embodiments.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態2で説明した本発明の一態様の成膜方法で、成膜用基板を複数用いて発光素子のEL層を形成することにより、フルカラー表示が可能な発光装置の作製方法について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a light-emitting device capable of full-color display by forming an EL layer of a light-emitting element using a plurality of deposition substrates in the film formation method of one embodiment of the present invention described in Embodiment 2 A manufacturing method of will be described.

実施の形態1及び実施の形態2では、1回の成膜工程で、被成膜基板に形成された複数の下地層上に、全て同一の材料からなる発光層を形成する場合について示したが、本実施の形態では、被成膜基板に形成された複数の下地層上に、発光の異なる3種類の発光層のいずれかを形成する場合について説明する。 In Embodiment Mode 1 and Embodiment Mode 2, a case where a light-emitting layer made of the same material is formed on a plurality of base layers formed on a deposition target substrate in one film formation process is shown. In this embodiment, the case where any one of three types of light emitting layers having different light emission is formed over a plurality of base layers formed over a deposition target substrate will be described.

まず、実施の形態2において図2(A)に示した成膜用基板を3枚用意する。ただし、それぞれの支持基板には、発光の異なる発光層を形成するための成膜材料を含む材料層が形成されている。具体的には、赤色発光を示す発光層(発光層(R))を形成するための成膜材料を含む材料層(R)を有する成膜用基板(R)と、緑色発光を示す発光層(発光層(G))を形成するための成膜材料を含む材料層(G)を有する成膜用基板(G)と、青色発光を示す発光層(発光層(B))を形成するための成膜材料を含む材料層(B)を有する成膜用基板(B)とを用意する。 First, three deposition substrates shown in FIG. 2A in Embodiment Mode 2 are prepared. However, each support substrate is formed with a material layer including a film forming material for forming light emitting layers having different light emission. Specifically, a deposition substrate (R) having a material layer (R) containing a deposition material for forming a light emitting layer (light emitting layer (R)) that emits red light, and a light emitting layer that emits green light. In order to form a film-forming substrate (G) having a material layer (G) containing a film-forming material for forming (light-emitting layer (G)) and a light-emitting layer (light-emitting layer (B)) that emits blue light. A film formation substrate (B) having a material layer (B) containing the film formation material is prepared.

また、実施の形態2において図2(B)に示した複数の第1の電極と下地層を有する被成膜基板を1枚用意する。被成膜基板には、材料層(R)、材料層(G)、又は材料層(B)に含まれる成膜材料の主成分と同じ物質をそれぞれ主成分に用いた、下地層(R)、下地層(G)、及び下地層(B)が形成されている。被成膜基板の第1の電極と下地層の間には正孔注入層等の他の層が形成されていても良い。なお、図2(B)に示したように、被成膜基板上の複数の第1の電極は、その端部が絶縁物414で覆われているため、発光領域は、第1の電極の一部であって、絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。 In addition, one deposition target substrate including the plurality of first electrodes and the base layer illustrated in FIG. 2B in Embodiment Mode 2 is prepared. An underlayer (R) in which the same material as the main component of the film forming material included in the material layer (R), the material layer (G), or the material layer (B) is used as a main component of the deposition target substrate. The underlayer (G) and the underlayer (B) are formed. Another layer such as a hole injection layer may be formed between the first electrode of the deposition target substrate and the base layer. Note that as illustrated in FIG. 2B, the end portions of the plurality of first electrodes over the deposition target substrate are covered with the insulator 414, and thus the light-emitting region is formed using the first electrode. It corresponds to a part of the region that is exposed without overlapping with the insulator.

まず、1回目の成膜工程として、図2(B)と同様に被成膜基板と成膜用基板(R)とを重ね、位置合わせをする。なお、被成膜基板には、位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。また、成膜用基板(R)にも位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。なお、成膜用基板(R)には、吸収層や材料層等が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の吸収層や材料層等は予め除去しておくことが好ましい。 First, as a first film formation step, the film formation substrate and the film formation substrate (R) are overlapped and aligned as in FIG. Note that an alignment marker is preferably provided on the deposition target substrate. In addition, it is preferable to provide an alignment marker on the deposition substrate (R). Note that since the absorption substrate, the material layer, and the like are provided on the deposition substrate (R), the absorption layer, the material layer, and the like around the alignment marker are preferably removed in advance.

そして、成膜用基板(R)の裏面(図2に示す反射層302、断熱層304、吸収層303、保護層306及び材料層305が形成されていない面)側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層(R)に熱を与えることで、材料層(R)に含まれる成膜材料が加熱され、被成膜基板上の下地層(R)上に発光層(R)が成膜される。そして、1回目の成膜を終えたら、成膜用基板(R)は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。 Then, light is irradiated from the back surface (the surface on which the reflective layer 302, the heat insulating layer 304, the absorption layer 303, the protective layer 306, and the material layer 305 shown in FIG. 2 are not formed) of the film formation substrate (R). The absorption layer absorbs the irradiated light and applies heat to the material layer (R), so that the film formation material included in the material layer (R) is heated and the base layer (R) on the film formation substrate is heated. A light emitting layer (R) is formed thereon. After the first film formation, the film formation substrate (R) is moved to a place away from the film formation substrate.

次いで、2回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板(G)とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板(G)には、1回目の成膜時で使用した成膜用基板(R)とは1画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。 Next, as a second film formation step, the film formation substrate and the film formation substrate (G) are overlapped and aligned. In the film formation substrate (G), an opening portion of the reflective layer is formed so as to be shifted by one pixel from the film formation substrate (R) used in the first film formation.

そして、成膜用基板(G)の裏面(図2に示す反射層302、断熱層304、吸収層303、保護層306及び材料層305が形成されていない面)側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層(G)に熱を与えることで、材料層(G)に含まれる成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、1回目の成膜で発光層(R)が形成された下地層(R)の隣の下地層(G)上に発光層(G)が成膜される。そして、2回目の成膜を終えたら、成膜用基板(G)は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。 Then, light is irradiated from the back surface (the surface on which the reflective layer 302, the heat insulating layer 304, the absorption layer 303, the protective layer 306, and the material layer 305 shown in FIG. 2 are not formed) of the film formation substrate (G). The absorption layer absorbs the irradiated light and applies heat to the material layer (G), so that the film formation material included in the material layer (G) is heated and is part of the deposition target substrate. The light emitting layer (G) is formed on the base layer (G) adjacent to the base layer (R) on which the light emitting layer (R) is formed in the first film formation. After the second deposition, the deposition substrate (G) is moved to a location away from the deposition target substrate.

次いで、3回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板(B)とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板(B)には、1回目の成膜時に使用した成膜用基板(B)とは2画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。 Next, as a third film formation step, the film formation substrate and the film formation substrate (B) are overlapped and aligned. In the film formation substrate (B), an opening portion of the reflective layer is formed by being shifted by two pixels from the film formation substrate (B) used in the first film formation.

そして、成膜用基板(B)の裏面(図2に示す反射層302、断熱層304、吸収層303、保護層306及び材料層305が形成されていない面)側から光を照射する。この3回目の成膜を行う直前の様子が図3(A)の上面図に相当する。図3(A)において、反射層401は開口部402を有している。従って、成膜用基板(B)の反射層401の開口部402を透過した光は、断熱層を透過して、吸収層に吸収される。また、被成膜基板の成膜用基板(B)の開口部402と重なる領域には、下地層(B)が形成されている。なお、図3(A)中に点線で示した領域の下方にある被成膜基板には、既に1回目の成膜により形成された発光層(R)411と2回目の成膜により形成された発光層(G)412が位置している。 Then, light is irradiated from the rear surface (the surface on which the reflective layer 302, the heat insulating layer 304, the absorption layer 303, the protective layer 306, and the material layer 305 shown in FIG. 2 are not formed) of the deposition substrate (B). The state immediately before the third film formation corresponds to the top view of FIG. In FIG. 3A, the reflective layer 401 has an opening 402. Therefore, the light transmitted through the opening 402 of the reflective layer 401 of the deposition substrate (B) is transmitted through the heat insulating layer and absorbed by the absorption layer. In addition, a base layer (B) is formed in a region overlapping with the opening 402 of the deposition substrate (B) of the deposition target substrate. Note that the light-emitting layer (R) 411 already formed by the first film formation and the second film formation are formed over the deposition target substrate below the region indicated by the dotted line in FIG. The light emitting layer (G) 412 is located.

そして、3回目の成膜により、発光層(B)413が形成される。吸収層が、照射された光を吸収して材料層(B)に熱を与えることで、材料層(B)に含まれる成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、2回目の成膜で発光層(G)412が形成された下地層(G)の隣の下地層(B)上に発光層(B)413が成膜される。3回目の成膜を終えたら、成膜用基板(B)は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。 Then, the light emitting layer (B) 413 is formed by the third deposition. The absorption layer absorbs the irradiated light and applies heat to the material layer (B), so that the deposition material included in the material layer (B) is heated and is part of the deposition target substrate. The light emitting layer (B) 413 is formed on the base layer (B) adjacent to the base layer (G) on which the light emitting layer (G) 412 is formed in the second film formation. After the third deposition, the deposition substrate (B) is moved to a location away from the deposition target substrate.

こうして発光層(R)411、発光層(G)412、発光層(B)413を一定の間隔をあけて同一の被成膜基板上に形成することができる(図3(B)参照)。そして、これらの膜上に第2の電極を形成することによって、発光素子を形成することができる。また、これら発光層と第2の電極の間に、電子輸送層等の他の層を形成しても良い。 In this manner, the light-emitting layer (R) 411, the light-emitting layer (G) 412, and the light-emitting layer (B) 413 can be formed over the same deposition target substrate at regular intervals (see FIG. 3B). A light emitting element can be formed by forming a second electrode over these films. Further, another layer such as an electron transport layer may be formed between the light emitting layer and the second electrode.

以上の工程で、同一基板上に異なる発光を示す発光素子が形成されることにより、フルカラー表示が可能な発光装置を形成することができる。 Through the above process, a light-emitting element capable of full color display can be formed by forming light-emitting elements that emit different light on the same substrate.

図3では、成膜用基板に形成された反射層の開口部402の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、ストライプ状の開口部としても良い。ストライプ状の開口部とした場合、同じ発光色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁物414の上に形成されるため、絶縁物414と重なる部分は発光領域とはならない。 Although FIG. 3 shows an example in which the shape of the opening 402 of the reflective layer formed on the deposition substrate is rectangular, the shape is not particularly limited, and may be a stripe-shaped opening. In the case of a stripe-shaped opening, a film is also formed between light emitting regions having the same light emission color. However, since the film is formed on the insulator 414, a portion overlapping with the insulator 414 is not a light emitting region. .

また、画素の配列も特に限定されず、1つの画素形状を多角形、例えば六角形としても良い。なお、多角形の画素を形成するためには、多角形の開口部を有する反射層を有する成膜用基板を用いて成膜すれば良い。 Further, the pixel arrangement is not particularly limited, and one pixel shape may be a polygon, for example, a hexagon. Note that in order to form a polygonal pixel, a film formation substrate having a reflective layer having a polygonal opening may be used.

なお、本実施の形態では、発光の異なる3種類の発光層を形成するために3枚の成膜用基板を用いたが、1枚の成膜用基板に材料層(R)、材料層(G)及び材料層(B)を選択的に形成しても良い。この場合、被成膜基板と成膜用基板との位置合わせが一度のみで良く、材料の利用効率や生産性が高まるため好ましい。 Note that in this embodiment mode, three film formation substrates are used to form three types of light emitting layers having different light emission, but a material layer (R) and a material layer ( G) and the material layer (B) may be selectively formed. In this case, the deposition substrate and the deposition substrate need only be aligned once, which is preferable because the utilization efficiency and productivity of the material are increased.

本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、成膜用基板に形成される材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる成膜材料を全て加熱することにより被成膜基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、被成膜基板上に成膜する際の膜厚モニタは不要となる。よって、膜厚モニタを利用した蒸着速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。 In manufacturing a light-emitting device capable of full-color display described in this embodiment, the thickness of a film formed over a deposition target substrate is controlled by controlling the thickness of a material layer formed over the deposition substrate. Can be controlled. That is, the thickness of the material layer is set in advance so that the film formed on the deposition target substrate has a desired thickness by heating all the deposition materials included in the material layer formed on the deposition substrate. Therefore, it is not necessary to monitor the film thickness when the film is formed on the film formation substrate. Therefore, it is not necessary for the user to adjust the deposition rate using the film thickness monitor, and the film forming process can be fully automated. Therefore, productivity can be improved.

また、本実施の形態に記載の成膜方法は、成膜材料層の主成分と、下地層の主成分に同じ物質を用いることから、成膜材料層に成膜材料以外の材料が混入することを防ぐことができる。よって、EL層のある層に別の層を形成するEL材料が混入することで生じる、発光素子の発光効率や寿命等の性能の低下を抑制できる。従って、本発明の一態様の成膜方法により作製した発光素子を用いることで、信頼性の高い発光装置を実現できる。 In addition, since the film formation method described in this embodiment uses the same material for the main component of the film formation material layer and the main component of the base layer, materials other than the film formation material are mixed into the film formation material layer. Can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance such as light emission efficiency and lifetime of the light emitting element, which is caused by mixing an EL material forming another layer into a layer having an EL layer. Therefore, a highly reliable light-emitting device can be realized by using a light-emitting element manufactured by the film formation method of one embodiment of the present invention.

なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態1及び実施の形態2に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in Embodiments 1 and 2 as appropriate.

本実施例では、本発明の一態様の成膜方法を用いて形成した発光層を有する発光素子の一例について図4を用いて説明する。なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。 In this example, an example of a light-emitting element having a light-emitting layer formed using the film formation method of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that structural formulas of substances used in this example are shown below.

以下に、本実施例で作製した発光素子1及び比較発光素子2の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2 manufactured in this example will be described below.

(発光素子1)
まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極1101は、発光素子の陽極として機能する電極である。
(Light emitting element 1)
First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm. Here, the first electrode 1101 is an electrode functioning as an anode of the light-emitting element.

次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 Next, as a pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、9−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、50nmとし、CzPAと酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:2(=CzPA:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 9- [4- (N-carbazolyl) phenyl] -10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA) and molybdenum oxide (VI) are formed on the first electrode 1101 by an evaporation method using resistance heating. ) Was co-evaporated to form a hole injection layer 1111. The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of CzPA to molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 2 (= CzPA: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、CzPAを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, CzPA was formed to a thickness of 10 nm over the hole injection layer 1111 to form a hole transport layer 1112.

さらに、本発明の一態様の成膜方法を用いて、正孔輸送層1112上にCzPAと9,10−ジフェニル−2−[N−フェニル−N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ]アントラセン(略称:2PCAPA)からなる発光層1113を形成した。ここで、CzPA及び2PCAPAの重量比は、1:0.01(=CzPA:2PCAPA)となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は30nmとした。 Further, by using the film formation method of one embodiment of the present invention, CzPA and 9,10-diphenyl-2- [N-phenyl-N- (9-phenyl-9H-carbazole-3-] are formed over the hole-transport layer 1112. The light emitting layer 1113 made of (yl) amino] anthracene (abbreviation: 2PCAPA) was formed. Here, the weight ratio of CzPA and 2PCAPA was adjusted to be 1: 0.01 (= CzPA: 2PCAPA). The thickness of the light emitting layer 1113 was set to 30 nm.

その後、発光層1113上にトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、続いてAlq層の上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚20nmとなるように成膜し、Alq及びBPhenからなる電子輸送層1114を形成した。 After that, tris (8-quinolinolato) aluminum (III) (abbreviation: Alq) is formed to a thickness of 10 nm on the light-emitting layer 1113, and then bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) is formed on the Alq layer. A film was formed to a thickness of 20 nm, and an electron transport layer 1114 made of Alq and BPhen was formed.

さらに、電子輸送層1114上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the electron transport layer 1114 to form an electron injection layer 1115.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子1を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 1 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

ここで、本発明の一態様の成膜方法を用いた発光層1113の作製方法について、具体的に説明する。 Here, a method for manufacturing the light-emitting layer 1113 using the film formation method of one embodiment of the present invention is specifically described.

支持基板としてガラス基板を用いた。支持基板上に、吸収層としてチタン膜を膜厚150nmで選択的に形成した。そして、吸収層上に保護層として窒化硅素膜を膜厚100nmで形成した。 A glass substrate was used as the support substrate. A titanium film having a thickness of 150 nm was selectively formed as an absorption layer on the supporting substrate. Then, a silicon nitride film having a thickness of 100 nm was formed as a protective layer on the absorption layer.

さらに保護層上に湿式法を用いて材料層を形成した。材料層は、成膜材料及び高分子化合物を含む。成膜材料として、2PCAPA及びCzPAを用いた。また、高分子化合物として、ガラス転移温度が285℃のシクロオレフィンポリマーを用い、これらの材料を溶媒として用いるトルエン中に溶解させた。トルエン、シクロオレフィンポリマー、CzPA及び2PCAPAの比率は、重量比で250:5:1:0.1(=トルエン:シクロオレフィンポリマー:CzPA:2PCAPA)となるように調節した。材料層の膜厚は150nmとした。 Further, a material layer was formed on the protective layer by a wet method. The material layer includes a film forming material and a polymer compound. 2PCAPA and CzPA were used as film forming materials. In addition, a cycloolefin polymer having a glass transition temperature of 285 ° C. was used as the polymer compound, and these materials were dissolved in toluene used as a solvent. The ratio of toluene, cycloolefin polymer, CzPA and 2PCAPA was adjusted to be 250: 5: 1: 0.1 (= toluene: cycloolefin polymer: CzPA: 2PCAPA) by weight. The film thickness of the material layer was 150 nm.

材料層を成膜後、材料層中に残ったトルエンを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度1Pa、160℃で1時間、加熱した。 After the material layer was formed, heat treatment was performed in a vacuum atmosphere in order to remove toluene remaining in the material layer. Specifically, it was heated at a vacuum degree of 1 Pa and 160 ° C. for 1 hour.

次に、支持基板において、吸収層及び材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板を配置した。被成膜基板は基板1100の最表面に発光素子1の正孔輸送層1112が形成されている面側を支持基板に向けて配置した。このとき、材料層の表面と正孔輸送層1112の表面との距離dは100μmとして配置した。また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を真空度5×10−3Pa以下に保った。そして、支持基板の裏面、すなわち材料層が形成された支持基板の他方の面側からハロゲンランプを9秒間照射することにより、材料層を加熱し、ガラス基板1100の正孔輸送層1112上に発光層1113を形成した。 Next, the deposition target substrate was disposed on the support substrate at a position facing the surface on which the absorption layer and the material layer were formed. The deposition target substrate was disposed with the surface side on which the hole transport layer 1112 of the light emitting element 1 was formed on the outermost surface of the substrate 1100 facing the support substrate. At this time, the distance d between the surface of the material layer and the surface of the hole transport layer 1112 was set to 100 μm. In addition, film formation by light irradiation is preferably performed in a reduced pressure atmosphere. Therefore, the degree of vacuum in the film formation chamber was kept at 5 × 10 −3 Pa or less. Then, the material layer is heated by irradiating a halogen lamp from the back surface of the support substrate, that is, the other surface side of the support substrate on which the material layer is formed, for 9 seconds to emit light on the hole transport layer 1112 of the glass substrate 1100. Layer 1113 was formed.

(比較発光素子2)
正孔注入層1111及び正孔輸送層1112以外は、発光素子1と同様に作製した。具体的には、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、50nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モリブデン)となるように調節した。また、NPBを10nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。
(Comparative light emitting element 2)
Except for the hole-injection layer 1111 and the hole-transport layer 1112, the light-emitting element 1 was manufactured. Specifically, the hole injection layer 1111 is formed by co-evaporation of 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB) and molybdenum oxide (VI). Formed. The film thickness was 50 nm, and the weight ratio of NPB and molybdenum oxide (VI) was adjusted to 4: 1 (= NPB: molybdenum oxide). Further, NPB was formed to a thickness of 10 nm, whereby a hole transport layer 1112 was formed.

以上により得られた発光素子1及び比較発光素子2の素子構造を表1に示す。 Table 1 shows element structures of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2 obtained as described above.

発光素子1及び比較発光素子2を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After performing the operation | work which seals the light emitting element 1 and the comparative light emitting element 2 with a glass substrate so that a light emitting element may not be exposed to air | atmosphere in a nitrogen atmosphere glove box, it measured about the operating characteristic of these light emitting elements. It was. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子1及び比較発光素子2の電圧−輝度特性を図5に示す。図5において、横軸は印加した電圧(V)、縦軸は輝度(cd/m)を表している。また、輝度−電流効率特性を図6に示す。図6において、横軸は輝度(cd/m)、縦軸は電流効率(cd/A)を表している。また、1mAの電流を流したときの発光スペクトルを図7に示す。図7において、横軸は波長(nm)、縦軸は強度(任意単位)を表す。また、各発光素子における輝度750cd/cm付近のときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)を表2に示す。 FIG. 5 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2. In FIG. 5, the horizontal axis represents applied voltage (V), and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). Further, FIG. 6 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 6, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). Further, FIG. 7 shows an emission spectrum when a current of 1 mA is passed. In FIG. 7, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents intensity (arbitrary unit). In addition, Table 2 shows voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), and current efficiency (cd / A) when the luminance is around 750 cd / cm 2 in each light-emitting element. Show.

図7及び表2のCIE色度座標からわかるように、作製した発光素子1及び比較発光素子2からは、2PCAPAに由来する発光が得られたことがわかった。また、図5からわかるように、発光素子1は比較発光素子2に比べ低電圧下で高い輝度が得られている。 As can be seen from the CIE chromaticity coordinates in FIG. 7 and Table 2, it was found that light emission derived from 2PCAPA was obtained from the manufactured light-emitting element 1 and comparative light-emitting element 2. Further, as can be seen from FIG. 5, the light-emitting element 1 has higher luminance at a lower voltage than the comparative light-emitting element 2.

次に、発光素子1及び比較発光素子2の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図8に示す。図8において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を示し、横軸は素子の駆動時間(h)を示す。信頼性試験は、初期輝度を1000cd/mに設定し、電流密度が一定の条件で本実施例の発光素子1及び比較発光素子2を駆動した。図8から、発光素子1の1300時間後の輝度は初期輝度の64%を保ち、比較発光素子2の430時間後の輝度は初期輝度の50%を保っていた。発光素子1は、比較発光素子2よりも高い信頼性を示すことが明らかとなった。 Next, the reliability test of the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2 was performed. The result of the reliability test is shown in FIG. In FIG. 8, the vertical axis represents normalized luminance (%) when the initial luminance is 100%, and the horizontal axis represents element driving time (h). In the reliability test, the initial luminance was set to 1000 cd / m 2 , and the light-emitting element 1 and the comparative light-emitting element 2 of this example were driven under a condition where the current density was constant. From FIG. 8, the luminance after 1300 hours of the light emitting element 1 maintained 64% of the initial luminance, and the luminance after 430 hours of the comparative light emitting element 2 maintained 50% of the initial luminance. It became clear that the light emitting element 1 showed higher reliability than the comparative light emitting element 2.

本実施例の発光層1113の作製方法において、加熱処理の際、材料層と正孔輸送層1112の間隔は狭いため、正孔輸送層1112上に形成された発光層1113中で、発光層1113の材料である成膜材料と正孔輸送層1112の材料が混ざってしまうことがある。本実施例の比較発光素子2は、正孔輸送層1112にNPB、成膜材料にCzPA及び2PCAPAを用いている。そのため、加熱処理の際、発光層1113にNPBが混入し、素子の寿命が低下している。一方、発光素子1は、正孔輸送層1112と成膜材料の主成分にCzPAを用いているため、発光層1113に成膜材料以外の材料が混入することを抑制でき、素子の長寿命化につながった。 In the method for manufacturing the light-emitting layer 1113 in this embodiment, the distance between the material layer and the hole-transport layer 1112 is narrow during the heat treatment, and thus the light-emitting layer 1113 is formed in the light-emitting layer 1113 formed over the hole-transport layer 1112. In some cases, the film forming material and the material of the hole transporting layer 1112 are mixed. In the comparative light-emitting element 2 of this example, NPB is used for the hole transport layer 1112, and CzPA and 2PCAPA are used for the film forming material. Therefore, NPB is mixed in the light emitting layer 1113 during the heat treatment, and the lifetime of the element is reduced. On the other hand, since the light-emitting element 1 uses CzPA as the main component of the hole transporting layer 1112 and the film forming material, it is possible to prevent a material other than the film forming material from being mixed into the light emitting layer 1113, thereby extending the life of the element. Led to.

101 第1の基板
103 吸収層
105 材料層
107 第2の基板
109 下地層
111 成膜材料層
301 第1の基板
302 反射層
303 吸収層
304 断熱層
305 材料層
306 保護層
307 第2の基板
308 開口部
309 第1の電極層
310 光
311 下地層
312 絶縁物
313 成膜材料層
401 反射層
402 開口部
411 発光層(R)
412 発光層(G)
413 発光層(B)
414 絶縁物
1100 基板
1101 第1の電極
1103 第2の電極
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113 発光層
1114 電子輸送層
1115 電子注入層
101 First substrate 103 Absorbing layer 105 Material layer 107 Second substrate 109 Underlayer 111 Film forming material layer 301 First substrate 302 Reflecting layer 303 Absorbing layer 304 Heat insulating layer 305 Material layer 306 Protective layer 307 Second substrate 308 Opening 309 First electrode layer 310 Light 311 Base layer 312 Insulator 313 Film forming material layer 401 Reflective layer 402 Opening 411 Light emitting layer (R)
412 Light emitting layer (G)
413 Light emitting layer (B)
414 Insulator 1100 Substrate 1101 First electrode 1103 Second electrode 1111 Hole injection layer 1112 Hole transport layer 1113 Light emitting layer 1114 Electron transport layer 1115 Electron injection layer

Claims (10)

基板の一方の面上に形成された吸収層と、前記吸収層上に形成され、前記基板の一方の面の最表面に形成された、成膜材料を含む材料層とを有する第1の基板の一方の面と、
基板の被成膜面の最表面に形成された下地層を有する第2の基板の被成膜面を対向させて配置し、
前記第1の基板の他方の面側から加熱処理を施すことで、前記吸収層にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された前記材料層に含まれる前記成膜材料で前記下地層上に成膜材料層を形成する成膜方法であり、
前記成膜材料層の主成分と前記下地層の主成分に同じ物質を用いる成膜方法。
1st board | substrate which has the absorption layer formed on the one surface of a board | substrate, and the material layer which is formed on the said absorption layer and was formed in the outermost surface of the one surface of the said board | substrate, and formed into a film-forming material One side of
A second substrate having a base layer formed on the outermost surface of the deposition surface of the substrate, the deposition surface of the second substrate is opposed to each other,
By performing heat treatment from the other surface side of the first substrate, the absorption layer absorbs energy to generate heat, and the film formation material contained in the heated material layer is formed on the base layer. A film forming method for forming a film material layer,
A film forming method using the same substance as a main component of the film forming material layer and a main component of the underlayer.
基板の一方の面上に形成された吸収層と、前記吸収層上に形成され、前記基板の一方の面の最表面に形成された、成膜材料を含む材料層とを有する第1の基板の一方の面と、
基板の被成膜面の最表面に形成された下地層を有する第2の基板の被成膜面を対向させて配置し、
前記第1の基板の他方の面側から加熱処理を施すことで、前記吸収層にエネルギーを吸収させて発熱させ、加熱された前記材料層に含まれる前記成膜材料で前記下地層上に成膜材料層を形成する成膜方法であり、
前記下地層を、前記成膜材料層に用いる物質で形成する成膜方法。
1st board | substrate which has the absorption layer formed on the one surface of a board | substrate, and the material layer which is formed on the said absorption layer and was formed in the outermost surface of the one surface of the said board | substrate, and formed into a film-forming material One side of
A second substrate having a base layer formed on the outermost surface of the deposition surface of the substrate, the deposition surface of the second substrate is opposed to each other,
By performing heat treatment from the other surface side of the first substrate, the absorption layer absorbs energy to generate heat, and the film formation material contained in the heated material layer is formed on the base layer. A film forming method for forming a film material layer,
A film forming method for forming the underlayer with a material used for the film forming material layer.
請求項1または請求項2において、
前記吸収層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
In claim 1 or claim 2,
The film formation method in which the absorption layer is formed in an island shape or a stripe shape.
請求項3において、
前記材料層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
In claim 3,
The film forming method wherein the material layer is formed in an island shape or a stripe shape.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記第1の基板と前記吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
A film forming method in which a reflective layer having an opening is formed between the first substrate and the absorbing layer.
請求項5において、
前記反射層と前記吸収層との間に、前記反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法。
In claim 5,
The film-forming method which forms the heat insulation layer which has an opening part in the position which overlaps with the opening part of the said reflection layer between the said reflection layer and the said absorption layer.
請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記吸収層と前記材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
A film forming method in which a protective layer is formed between the absorption layer and the material layer.
請求項1乃至請求項7のいずれか一項において、
前記材料層は、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により前記吸収層上に形成される成膜方法。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The material layer is formed on the absorbing layer by vapor deposition, sputtering, spin coating, printing, droplet ejection, spraying, dropping, inkjet, nozzle printing, or dispensing. .
請求項1乃至請求項8のいずれか一項において、
前記加熱処理は、光源を用いて前記第1の基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法。
In any one of Claims 1 thru | or 8,
The heat treatment is a film formation method using a method in which light is irradiated from the other surface side of the first substrate using a light source, and the absorption layer is heated by absorbing light.
請求項9において、
前記光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法。
In claim 9,
A film forming method using a laser oscillation device, a flash lamp or a halogen lamp as the light source.
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