JP4469430B2 - Vapor deposition equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、素子用薄膜層の蒸着装置に関する。詳しくは、基板に対向して配置した1または複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う蒸着装置に関する。
【0002】
【背景技術】
近年、有機物を用いた発光デバイスである有機EL素子が注目されており、ディスプレイ等への利用に向けて研究が進められている。
有機EL素子は、陽極(透明電極)、有機物からなる発光層および陰極(対向電極)を基板上に積層した構造で、陰極から発光層へ注入された電子と、陽極から発光層へ注入された正孔とが発光層内で再結合することにより発光が生じる原理である。
【0003】
このような発光原理に基づく有機EL素子の発光特性を向上させるために、近年では、発光層に電子注入層や正孔注入層等の有機物からなる電荷注入層を積層した多層構造の有機EL素子の開発が中心となってきている。
具体的には、陰極からの電子の注入性を向上させるために、陰極と発光層との間に電子伝達機能を有する電子注入層を設けたり、陽極からの正孔の注入性を向上させるために、陽極と発光層との間に正孔伝達機能を有する正孔注入層を設けたり、あるいは、これらの電子注入層および正孔注入層の両方を設けたりすることで、発光効率を高めるようにしている。
【0004】
一般に、電子注入層を構成する材料には、陰極から注入された電子を発光層に効率よく伝達しうる電子輸送性有機物が用いられ、正孔注入層を構成する材料には、陽極から注入されたの正孔を発光層に伝達しうる正孔注入性有機物が用いられる。
また、陰極材料には通常金属が用いられるが、電子の注入効率を高めるために、陰極を二層構造とし、発光層側の一層をAlq(トリス(8−キノリノール)アルミニウム)に電子注入性材料を微量混入して成膜する方法が提案されている(特開平4−230997号公報)。
【0005】
このような有機EL素子のように、薄膜層を積層した構造の素子では、真空蒸着法により各層の成膜が行われる場合が多い。
例えば、蒸着法により、電子輸送性有機物と金属とからなる薄膜層を成膜する場合、基板の下方に蒸着源を二つ設け、電子輸送性有機物と金属とを各々別の蒸着源から同時に蒸発させて共蒸着させる方法が試みられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、上述したような有機薄膜素子の製造に際して、有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく、しかも、均一に蒸着できることが要求されてきたが、従来の真空蒸着法では、これらの要求を充分に満足させることができない。
一般には、有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく積層するには、蒸着源を大容量のボートなどを用いて蒸着することが考えられる。しかし、ボートを大容量にするに従い、そのボートからの熱的影響によって満足できる品質の薄膜層が得られない。
【0007】
すなわち、ボートを大容量にするに従い、外部へ逃げる熱量も多くなるため、ボート内の蒸着材料を均一に加熱できず、特に、ボート金属と接する部分が局部的に過熱されるため、有機物の分解等、変質の可能性が生じやすい。
また、外部へ逃げた熱によって、隣接する蒸着源間で熱干渉が生じやすい。すると、蒸着源のシャッタを閉じていても、蒸着材料中に微量に含まれるガス不純物がシャッタの隙間から真空槽内に飛び出し、基板に到達する可能性がある。
また、シャッタを開いて蒸着を行う際、蒸着ビームが広がってしまい、その結果、広がったことにより基板までの経路が長くなることによって途中で酸化等を受けて反応し、その反応した有機材料が基板へ到達する可能性があるため、品質のよい薄膜層が得られないという問題がある。
【0008】
また、蒸着法により、電子輸送性有機物と金属とからなる薄膜層を成膜する場合、基板上の各点に対して蒸着材料を均一に蒸発させることは困難であり、電子輸送性有機物と金属との組成比がその膜面内で変化しやすい。薄膜層の面内で金属の含有量にムラがあると、素子の面内において同一の輝度を得るための駆動電圧にばらつきが生じて充分な低電圧化が図れない上、寿命にもばらつきが生じるという問題がある。
【0009】
本発明の目的は、1または複数の蒸着材料を蒸発させて成膜を行うに際して有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく、しかも、均一に不純物の混入もなく蒸着できる蒸着装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の蒸着装置は、次の構成を備える。
【0011】
〔蒸着装置〕
本発明の第1の蒸着装置は、減圧された真空槽内で、基板に対向して配置した1または複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う装置であり、
前記蒸着源は、蒸着材料を収納した容器と、この容器の外側に配設されたヒータと、このヒータの外側に配設された断熱層と、前記断熱層を収容する外筒とを含み、
前記外筒が配置され、前記真空槽の底部を構成するベースプレートを有し、
前記ベースプレートは前記外筒の開口部を冷却する冷却手段を備えていること
を特徴としている。
【0012】
このような構成によれば、蒸着源として、蒸着材料を収納した容器と、この容器の外側に配設されたヒータと、このヒータの外側に配設された断熱層とを含む構成の蒸着源を用いて、蒸着を行っているから、有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく蒸着させるために、容器を大容量化しても、断熱層によって外部へ逃げる熱量を少なくできる。
そのため、容器内の蒸着材料を局部的に過熱することなく均一に加熱できるうえ、隣接する蒸着源間での熱干渉を極力少なくすることができるから、シャッタを閉じていても、蒸着材料中に含まれるガス不純物がシャッタの隙間から真空槽内に飛び出し、基板に到達するのを防止できる。よって、有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく、不純物の混入もなく蒸着できる。
【0013】
この場合、断熱層としては、ヒータからの熱が外部へ逃げるのを防止できる構造であればよいが、例えば、ヒータから外部へ発散される熱を内部の容器へ向けて反射するような熱反射部材が望ましい。このような構成であれば、ヒータからの熱を外部へ逃がすことなく、容器に効率的に伝達できる。
あるいは、断熱層として、熱反射部材に加え、その熱反射部材の外側に設けられた真空層とを含む構成が望ましい。このようにすれば、真空層によって、ヒータから外部へ発散される熱をより確実に遮断できるから、外部への熱影響を極力低減できる。
【0014】
さらに、前記構成において、容器とヒータとの間には、ヒータからの熱を容器に対して均一に伝達する均熱部材が介在されていることが望ましい。このような構成であれば、ヒータからの熱が、容器に対して局部的に伝達されることなく、均一に伝達されるから、容器内の蒸着材料をより均一に加熱できる利点がある。
【0019】
ところで、前述した基板の形状は、特に限定されないが、基板が矩形平板状に形成されたものである場合、この基板の回転軸線を中心とする円の円周上に複数の蒸着源を配設し、その円は、半径をM、前記基板の一辺の長さをLとしたときに、M>1/2×Lを満足するように設定することが望ましい。ここで、基板の辺の長さが異なる場合、基板全体に薄膜層を蒸着するためには、最も長い辺の長さをLとして採用することが好ましい。
このように、各蒸着源を基板の回転軸線を中心とする円周上に設ければ、各蒸着源からの基板に対する蒸着材料の入射角度を互いに同一にできるので、膜面内における蒸着材料の組成比を容易に制御できる。しかも、基板のうち蒸着源に垂直になる部分に蒸着材料が集中して付着しやすいことから、蒸着源を配設する円の半径MをM>1/2×Lとすることで、平面視で蒸着源は基板の外側に配置されることになるため、蒸着材料が基板に対して垂直に入射することがなくなり、基板に対して各蒸着材料を均一に蒸着できるから、膜面内における組成比の均一性を一層向上できる。
【0020】
また、複数の蒸着源を、基板の回転軸線を中心とする円の円周上に配設した場合、これらの蒸着源の配設数をnとしたときに、各蒸着源を円の中心から360°/nの角度で配設してもよい。
このように、複数の蒸着源を円周上において等間隔に配置すると、基板の各部分に対して複数の蒸着材料を順次重ねるように成膜できるので、膜の厚さ方向に組成比の異なる薄膜層を成膜できる。
【0021】
以上において、前記蒸着材料として、有機物と無機物とを用い、有機エレクトロルミネッセンス素子の電荷注入層を成膜してもよい。電荷注入層としては、例えば、電子注入層、正孔注入層等が挙げられる。
具体的には、蒸着材料として、電子輸送性有機物と電子注入性材料とを用い、第1、第2、第3の蒸着方法のいずれかによって有機EL素子の電子注入層を成膜すれば、不純物の少ない高品質な薄膜層を得ることができる。
さらに、蒸着材料として、電子輸送性有機物と電子注入性材料とを用い、第4の蒸着方法によって有機EL素子の電子注入層を成膜すれば、不純物が少なく、しかも、電子輸送性有機物と電子注入性材料との組成比を電子注入層の膜面内で均一にできる。
【0022】
特に、電子輸送性有機物として、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(以下、Alqという)を採用し、電子注入性材料としてLiを採用して電子注入層を成膜した場合、Liの組成比が大きくなると、電子注入層の導電性が向上して所定の輝度を得るために必要な駆動電圧が低くなり、Liの組成比Li:Alq=1:1が小さくなると導電性が低下して駆動電圧が高くなる。しかしながら、Liが組成比2:1以上となると、かえって駆動電圧が高くなる。このように、有機EL素子の駆動電圧は、Liの組成比により変化する。
このため、本発明の第4の蒸着方法を採用して電子注入層を成膜することで、膜面内におけるLiの組成比の均一化を図ることができるので、駆動電圧のばらつきの発生を防止できるから、素子の面内における駆動電圧を安定化させることができるとともに寿命の安定化を達成できる。
【0032】
ここで、有機EL素子の電荷注入層について具体的に説明する。
〔電荷注入層の蒸着材料〕
有機EL素子の電荷注入層を構成する蒸着材料としては、以下の材料を用いることができる。
(1)電子注入層を構成する電子輸送性有機物
電子注入層の蒸着材料である電子輸送性有機物としては、有機EL素子作製時に電子注入層として用いられる材料を広く用いることができ、陰極から注入された電子を発光層に伝達する機能を有しているものであればよい。一般には、電子親和力が有機発光材料の電子親和力に比して大きく、陰極の仕事関数(陰極が多成分の場合には最小のもの)に比して小さいものが望ましい。ただし、エネルギーレベルの差が極端に大きいところは、そこに大きな電子注入障壁が存在することになり、好ましくない。電子輸送性有機物の電子親和力は、陰極の仕事関数或いは有機発光材料の電子親和力と同程度の大きさであることが好ましい。なお、ここでいう同程度とは、±0.5eV以下の差であることをいう。
【0033】
つまり、電子輸送性有機物としては、▲1▼適当な電子親和力の値を持つ、▲2▼適当な電荷移動度を持つ、▲3▼真空蒸着法により薄膜形成が可能であるという▲1▼〜▲3▼の条件を満足すればよい。
▲1▼の電子親和力の値は、好ましくは、2.7eV以上であり、特に好ましくは、2.9eV以上である。
▲2▼の電荷移動度は、好ましくは、電子移動度が10-6cm2 /V・s以上である。
なお、後述の発光層を構成する材料も、上記▲1▼〜▲3▼の条件を満たすものとすることが好ましい。
【0034】
電子輸送性有機物の具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、特開昭59−194393号公報において発光層の材料として開示されている一連の電子伝達性化合物、オキサジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウムおよびビス(8−キノリノール)亜鉛等や、これらの金属錯体の中心金属がIn,Mg,Cu,Ca,Sn,GaまたはPbに置き代わった金属錯体等)、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニンまたはこれらの末端がアルキル基,スルホン基等で置換されているもの、有機発光材料として示した前述のジスチリルピラジン誘導体が挙げられる。
これらの材料は、単独で用いてもよく、或いは、異なる複数種類のものを同時に用いてもよい。但し、複数種類の材料を用いる場合には、それぞれ異なる蒸着源から蒸発させる必要がある。
【0035】
(2)電子注入層を構成する電子注入性材料
電子注入層の蒸着材料である電子注入性材料としては、有機EL素子の陰極の効率化に用いられるアルカリ金属、アルカリ土類金属、または希土類金属を採用できる。特に、電子を発光層に注入する観点からは、仕事関数が4eV以下の金属を用いることが好ましい。
アルカリ金属の具体例としては、リチウム(Li:仕事関数2.9eV)、ナトリウム(Na:仕事関数2.75eV)、カリウム(K:仕事関数2.3eV)、ルビジウム(Rb:仕事関数2.16eV)、およびセシウム(Cs:仕事関数2.14eV)が挙げられる。
また、アルカリ土類金属の具体例としては、カルシウム(Ca:仕事関数2.87eV)、ストロンチウム(Sr:仕事関数2.59eV)、およびバリウム(Ba:仕事関数2.7eV)等の仕事関数2.9eV以下のものが挙げられる。
【0036】
このようなアルカリ金属とアルカリ土類金属とのうちで、アルカリ金属のみを一種または複数種組み合わせて用いてもよく、アルカリ土類金属のみを単独でまたは複数種類組み合わせて用いてもよく、或いは、アルカリ金属の一種または複数種とアルカリ土類金属の一種または複数種とを組み合わせて用いてもよい。
【0037】
好ましい、希土類金属の例としては、Yb,Sc,Er,Y等がある。
電子注入性材料の他の好ましい例としては、LaB6,YbB6 等のホウ化金属、TiN等の窒化金属、TiC等の炭素化物等があり、これらは、仕事関数4eV以下で電子注入性である。
別の電子注入性材料の例としては、MgO,BaO,SrO等のアルカリ土類金属酸化物、Li2O,Na2O等のアルカリ金属酸化物、LiF等のアルカリ金属のフッ化物、CaF2等のアルカリ土類金属のフッ化物があり、これらは好ましく用いられる。
【0038】
(3)正孔注入層を構成する有機物である正孔注入性有機物
正孔注入層の蒸着材料である正孔注入性有機物としては、既存の正孔注入材料を広く用いることができ、正孔の注入性或いは電子の障壁性を有しているものであればよい。
例えば、従来より、電子感光体の正孔注入材料として用いられているものを適宜選択して用いることができ、正孔の移動度が10-5cm2 /V・s(電界強度104 〜105 V/cm)以上であるものが好ましい。
【0039】
具体例としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性オリゴマー(特にチオフェンオリゴマー)、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、後述する有機発光材としても採用できる芳香族ジメチリディン系化合物、p型Siやp型SiC等の無機半導体等を挙げることができる。
正孔注入材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物またはスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に、芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【0040】
上記ポルフィリン化合物の具体例としては、ポルフィン、1,10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィン銅(II)、1,10,15,20−テトラフェニルー21H,23H−ポルフィン亜鉛(II)、5,10,15,20−テトラキス(ペンタフリオロフェニル)−21H,23H−ポルフィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウムフタロシアニンクロリド、フタロシアニン(無金属)、ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オクタメチルフタロシアニン等が挙げられる。
【0041】
また、前記芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物の具体例
としては、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノフェニル、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラ−p−トリル−4,4’−ジアミノビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4’−ジアミノビフェニル、N,N,N’,N’−テトラフェニル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[4(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4’−N,N−ジフェニルアミノスチルベン、N−フェニルカルバゾール、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルのように2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、トリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された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等が挙げられる。
【0042】
(4)正孔注入層を構成する無機物である正孔注入性材料
正孔注入層の蒸着材料である正孔注入性金属材料としては、仕事関数が5eV付近以上の金属を採用することが望ましい。
具体的な正孔注入性金属材料としては、金(Au:仕事関数5.4eV)、ニッケル(Ni:仕事関数4.41〜5.0eV)、パラジウム(Pd:仕事関数4.90eV)、レニウム(Ra:仕事関数4.96eV)、白金(Pt:仕事関数5.35〜5.8eV)が挙げられる。このうち、金、ニッケル、パラジウムおよび白金は、一般的なWバスケット式の蒸着源を用いての蒸着が可能であり、レニウムは、細線の直接通電で蒸発可能である。
また、金属ではないが、CdS、CaSe、PbSe、PbTe、ZnS、ZnSe等の半導体材料も正孔注入性材料として使用することができる。これらの半導体材料は、Wバスケットを用いて蒸発させることができる。
【0043】
〔電荷注入層の構成〕
(1)電子注入層の組成
電子輸送性有機物と電子注入性材料との組成比は、モル比で電子輸送性有機物:電子注入性材料=100:1〜1:100、好ましくは、10:1〜1:50である。
より好ましくは、電子輸送性有機物:電子注入性材料=3:1〜1:3であり、さらに好ましくは、1:1程度である。
特に、電子輸送性有機物としてAlqを用いるとともに電子注入性材料としてLiを用いた場合、Liの組成比が大きければ大きいほど電子注入層の導電性は向上するが、Liを酸化等を受けないように安定な状態で保持することが困難になる。このため、Alq:Liの組成比は、モル比で1:1とすることが好ましい。
【0044】
Alqの分子量は459、Liの分子量が約7であるため、モル比が1:1の場合でも、重量比は65:1程度となる。従って、従来の方法では、AlqおよびLiをこの組成比で大面積の基板に対して均一に再現性よく蒸着するのは困難であるが、本発明の方法によれば、膜面内における均一性を確保できるとともに良好な再現性を得られる。
【0045】
本発明により電子注入層を成膜するにあたって、電子輸送性有機物をAlq、電子注入性材料をLiとした場合、有機EL素子の素子性能を大きく左右するのは電子注入層の電子注入性能であることから、素子性能は、電子注入層における電子注入材料Liの組成比(モル比)に大きく依存することになる。
Liは、全元素の中で最も質量の小さい金属(原子量〜7)であり、Alqは分子量が459の化合物であるため、モル比により電子注入層の組成を制御する場合、蒸着速度、特にLiの蒸着速度をいかにして制御するかがポイントとなる。
【0046】
本発明の第4の蒸着方法では、基板を回転させるとともに、その回転軸線から偏心した位置に設けた蒸着源から二元共蒸着により電子注入層を成膜するので、特に、大面積の素子を形成する場合に、有機EL素子の面内における素子性能を確実に均一化できる。
【0047】
(2)電子注入層の膜厚
電子注入層の電気伝導率は、電子注入性材料(電子注入性金属)の組成により変化するため、それに応じて電子注入層の最適な膜厚は変化するが、概ね、1nm〜1μm、好ましくは、3〜300nm、さらに好ましくは、5〜50nmである。
膜厚10nm以下では、膜の成長が不十分で蒸着膜が島状構造をとっていると考えられるが、5nm程度の膜厚でも均一な発光が得られているため、充分な素子性能を発揮できる。
【0048】
(3)正孔注入層の組成および膜厚
正孔注入層の正孔注入性有機物と正孔注入性材料との組成比は、前記電子注入層の組成比と同様であり、その膜厚も前記電子注入層の膜厚と同様である。
【0049】
〔蒸着源〕
有機化合物からなる有機EL素子の形成に用いる蒸着源としては、基板への熱等によるダメージが少ない蒸着源を採用することが好ましい。
本発明では、蒸着材料を収納した容器と、この容器の外側に配設されたヒータと、このヒータの外側に配設された断熱層とを含む蒸着源を用い、この蒸着源を有機EL素子を構成する蒸着材料の数だけ用意して、冷却手段を有するシュラウド中に収納し、後述する素子構成に従って順次成膜を行う。
【0050】
〔蒸着条件〕
(1)基板
形状や大きさに特に制限はないが、本発明は、大面積の基板、具体的には、矩形平板状の基板の場合、一辺の長さが10cmを越える基板に対して特に有効であり、小面積の基板に対しても膜面内の均一性の向上には有効である。
また、大面積の基板に成膜した後に小面積の基板を多面取りする際にも有効である。
【0051】
(2)基板と蒸着源との垂直距離Ts(図2参照)
基板と蒸着源との距離が大きいほど、基板の面内における膜厚の均一性が向上する。但し、基板と蒸着源との距離が大きいほど基板以外の部分に付着する蒸発物が増加するので、ロスが大きくなる。
例えば、基板が100mm×200mmの矩形平板状である場合、基板と蒸着源との距離は、200mm〜400mm程度とすることが好ましい。
【0052】
(3)蒸着源の配置
基板の回転軸線を中心とする円の円周上に蒸着源を配設する場合、その円の半径Mは、基板の一辺の長さLと、基板および蒸着源の距離Tsとを定めた後に決定する。この際、蒸着材料の飛び方は蒸着源のタイプにより異なるため、円の半径Mは、蒸着材料の空間分布を考慮して決定する。
この空間分布とは、所定の蒸着方位に対する単位時間当たりの蒸発量を測定して確定されるものである。
空間分布は、蒸着源のタイプにより異なるが、一般に、余弦則に従う。つまり、蒸着分子の入射頻度Φ=Ncosnθ(N:基板のうち蒸着源の蒸着面と垂直方向に対向する部分の膜厚,θ:入射角度)となり、nの値を実際の計測値により求める。
【0053】
本発明の第4の蒸着方法では、基板を回転させながら蒸着を行うので、基板における膜厚分布は、回転軸を中心とした同心円状となる。
このため、回転軸線から径方向の一次元の長さである1/2×L(Lは、基板の一辺の長さや、基板の面内で膜の均一性が要求される部分の長さ)において、膜厚がある一定の範囲内で等しくなるようにシュミレーションの結果、蒸着源を配設する円の半径Mを決定する。
【0054】
電荷注入層を形成する場合、上述のようにして決定した半径Mの円周上に、電荷輸送性有機物の蒸着源と、電子注入性材料または正孔注入性材料の蒸着源とを配置する。このため、蒸着材料として用いる電荷輸送性有機物の蒸着源と、電子注入性材料または正孔注入性材料の蒸着源とは互いに同一タイプとし、蒸着材料の飛び(空間分布)が同一となるようにする。
この場合、均一な電荷注入層を成膜するための好ましい方法としては、電荷注入層が電子注入層の場合、空間分布が同一の電子輸送性有機物と電子注入性材料とを選定し、これらを蒸発させるための蒸着源をそれぞれ前述した半径Mの円周上に配置する方法が挙げられる。
また、別の方法としては、空間分布を考慮して、電子輸送性有機物の蒸着源を半径Mの円周上に配置するとともに、この円と異なる半径M’の円周上に電子注入性材料の蒸着源を配置する方法がある。
【0055】
さらに、電荷注入層の膜厚方向の組成を一定にする場合には、電荷輸送性有機物と電子注入性材料または正孔注入性材料との各蒸着源を互いに近接した位置に設けることが望ましい。
一方、電荷輸送性有機物と電気注入性有機物との組成比を、電荷注入層の厚さ方向に異ならせる場合、電荷輸送性有機物の蒸着源と、電気注入性有機物との各蒸着源を意図的に離れた位置に配置する。
【0056】
(4)基板の回転
回転速度等には特に制限はないが、概ね、3rpm〜10rpm程度が適当である。
また、前述したように、電荷注入層の組成比を厚さ方向に異ならせる場合には、組成比に基板の回転速度が関係してくる。
(5)蒸着真空度
蒸着開始前には、予め、10-3以下、好ましくは、10-4Paとすればよく、蒸着中においては、10-4Pa台の真空を維持することが望ましい。
【0057】
(6)蒸着速度
電荷注入層を形成する場合を例に説明する。
各蒸着材料の蒸着速度は、電荷輸送性有機物と電子注入性材料または正孔注入性材料との組成比が所望の組成比となるようにそれぞれ調整する。
例えば、電子輸送性有機物としてAlqを用い、電子注入性材料としてLiを用いて電子注入層を成膜する場合、蒸着速度は、Alq:Li=3〜4Å/s:0.1Å/sとすることが好ましい。
【0058】
蒸着材料のうち電荷輸送性有機物の蒸着速度は、均一な成膜性が得られるとともに、蒸着源の温度が過度に昇温して電荷輸送性有機物が分解することがないような速度とすることが望ましい。
このような電荷輸送性有機物の蒸着速度の好ましい範囲は、0.1Å/s〜50Å/sであり、特に好ましくは、0.5Å/s〜10Å/sである。
【0059】
また、電子注入性材料の蒸着速度は、蒸着源が過度に高温になったとき電荷輸送性有機物が損傷を受けないように設定するとともに、電子注入性材料を均一に成膜できるように設定することが好ましい。
電子注入性材料の蒸着速度の好ましい範囲は、0.001Å/s〜50Å/sであり、特に好ましくは、0.01Å/s〜1Å/sである。
【0060】
〔有機EL素子への応用〕
既述した通り、本発明は有機EL素子において、電荷注入層(正孔注入層、或いは電子注入層)を形成する際に非常に有効となる。
この電荷注入層を含む有機EL素子としては、以下のようなものがある。
すなわち、透明基板上に形成され、かつ、当該透明基板を光取り出し面とするタイプの有機EL素子の層構成の具体例としては、例えば、透明基板上の積層順が次の▲1▼〜▲3▼のものが挙げられる。なお、基板を光取り出し面としない場合には、基板上の積層順を次の▲1▼〜▲3▼の逆とすることもできる。
▲1▼陽極/正孔注入層/発光層/陰極
▲2▼陽極/発光層/電子注入層/陰極
▲3▼陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
【0061】
発光層は、通常1種または複数種の有機発光材料によって形成されるが、有機発光材料と電子注入性材料および/または正孔注入性材料との混合物や、当該混合物もしくは有機発光材料を分散させた高分子材料等によって形成される場合もある。
また、上述した層構成の有機EL素子の外周に当該有機EL素子を覆うようにして、有機EL素子への水分や酸素の浸入を防止するための封止層が設けられる場合もある。
【0062】
本発明の有機EL素子では、各層を構成する材料については特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。基板も含めて、前述した電子注入層および正孔注入層以外の各層について以下記述する。
【0063】
(1)基板
基板を光取り出し面とする場合には、前述したように透明基板を用いる。この透明基板は、発光層からの発光(EL光)に対して高い透過性(概ね80%以上)を与える物質からなっていればよく、その具体例としては、アルカリガラス、無アルカリガラス等の透明ガラスや、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリアクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、非晶質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の透明樹脂、または石英等からなる板状物やシート状物、あるいはフィルム状物が挙げられる。どのような透明基板を用いるかは、目的とする有機EL素子の用途等に応じて適宜選択可能である。
一方、基板を光取り出し面としない場合には、上述した透明基板以外のものについても、基板として利用することができる。この場合の基板は無機物であってもよいし有機物であってもよい。
【0064】
(2)陽極
陽極の材料としては、仕事関数の大きい(例えば4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物が好ましく用いられる。具体例としてはAu等の金属、CuI、ITO、錫酸化物、亜鉛酸化物等の導電性透明材料が挙げられる。陽極は、蒸着法やスパッタ法等の方法で上記材料の薄膜を形成することにより作製することができる。
発光層からの発光(EL光)を陽極側から取り出す場合、陽極における前記EL光の透過率は10%以上であることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選択される。
【0065】
(3)発光層
発光層の材料として使用する有機発光材料は、(a)電荷の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極あるいは正孔注入層から正孔を注入することができ、陰極あるいは電子注入層から電子を注入することができる機能、(b)輸送機能、すなわち、注入された正孔および電子を電界の力で移動させる機能、および(c)発光機能、すなわち、電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につなげる機能、の3つの機能を併せもつものであればよいが、上記(a)〜(c)の各機能それぞれについて十分な性能を併せもつことは必ずしも必要ではなく、例えば正孔の注入輸送性が電子の注入輸送性よりも大きく優れているものの中にも有機発光材料として好適なものがある。
有機発光材料としては、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物を用いることができる。
【0066】
上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベンゾオキサゾール系では、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,3,4−チアジアゾール、4,4’−ビス(5,7−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,4’−ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾオリル]スチルベン、2,5−ビス(5,7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、2,5−ビス[5−α,α−ジメチルベンジル−2−ベンゾオキサゾリル]チオフェン、2,5−ビス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベンゾオキサゾリル]−3,4−ジフェニルチオフェン、2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフェン、4,4’−ビス(2−ベンゾオキサゾリル)ビフェニル、5−メチル−2−[2−[4−(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール、2−[2−(4−クロロフェニル)ビニル]ナフト[1,2−d]オキサゾール等が挙げられる。
ベンゾチアゾール系では、2,2’−(p−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等が挙げられ、ベンゾイミダゾール系では、2−[2−[4−(2−ベンゾイミダゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾイミダゾール、2−[2−(4−カルボキシフェニル)ビニル]ベンゾイミダゾール等が挙げられる。さらに、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ(1971),第628〜637頁および第640頁に列挙されている。
【0067】
また、上記のスチリルベンゼン系化合物の具体例としては、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチリルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−メチルベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−エチルベンゼン等が挙げられる。
【0068】
さらに、上述した蛍光増白剤およびスチリルベンゼン系化合物以外にも、例えば、12−フタロペリノン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報WO90/13148やAppl.Phys.Lett.,vol 58,18,P1982(1991)に記載されているような高分子化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、下記一般式(I)
【0069】
(R−Q)2 −Al−O−L …(I)
(式中、Lはフェニル部分を含んでなる炭素数6〜24の炭化水素を表し、O−Lはフェノラート配位子を表し、Qは置換8−キノリノラート配位子を表し、Rはアルミニウム原子に置換8−キノリノラート配位子が2個を上回って結合するのを立体的に妨害するように選ばれた8−キノリノラート環置換基を表す。)
で表される化合物等も、有機発光材料として用いることができる。
【0070】
ここで、上記芳香族ジメチリディン系化合物の具体例としては、1,4−フェニレンジメチリディン、4,4’−フェニレンジメチリディン、2,5−キシリレンジメチリディン、2,6−ナフチレンジメチリディン、1,4−ビフェニレンジメチリディン、1,4−p−テレフェニレンジメチリディン、4,4’−ビス(2,2−ジ−t−ブチルフェニルビニル)ビフェニル、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル等、およびこれらの誘導体が挙げられる。
また、上記一般式(I)で表される化合物の具体例としては、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム(III)、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(1−ナフトラート)アルミニウム(III)等が挙げられる。
【0071】
その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいは前記ホストと同様の蛍光色素をドープした化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑色の発光(発光色はドーパントの種類によって異なる)を高効率で得ることができる。
前記化合物の材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料(特に好ましくは、例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル)が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体例としては、ジフェニルアミノビニルアリレーン(特に好ましくは、例えば、N,N−ジフェニルアミノビフェニルベンゼン)や4,4’−ビス[2−[4−(N,N−ジ−p−トリル)フェニル]ビニル]ビフェニル)が挙げられる。
【0072】
上述した有機発光材料を用いて発光層を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方法を適用することができるが、スパッタリング法以外の方法を適用することが好ましい。
また、発光層は、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から沈着されて形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化されて形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分することができる。
さらには、樹脂等の結着剤と有機発光材料とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、発光層を形成することができる。
このようにして形成される発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常5nm〜5μmの範囲が好ましい。
【0073】
発光層も蒸着法で形成するのが好ましい。特に、ホスト−ドーパント系の場合、電荷注入層同様、2元蒸着となり好適である。
すなわち、発光層の成膜に蒸着法を用いれば、この蒸着法のみで発光層および電荷注入層を連続して成膜できるので、設備の簡略化や精算時間の短縮を図るうえで有利である。
その際、目的とする有機EL素子が基板上に陽極、有機層および陰極をこの順で順次形成したものである場合には少なくとも有機物層を構成する各層(当該有機物層が単層構造である場合を含む。)の形成から陰極の形成までを、また、目的とする有機EL素子が基板上に陰極、有機物層および陽極をこの順で順次形成したものである場合には陰極の形成から陽極の形成までを、それぞれ連続的に行うことが好ましい。すなわち、ある層A(陰極を構成する合金領域または上部金属領域である場合を含む。)を形成するまでの間に前記の層Aが空気に触れないようにして各層の成膜を行うことが好ましい。
【0074】
また、本発明の有機EL素子は、従来の有機EL素子と同様に、素子への水分や酸素の浸入を防止するための封止層を有していてもよい。
封止層の材料の具体例としては、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、吸収率1%以上の吸水性物質および吸水率0.1%以下の防湿性物質、In,Sn,Pb,Au,Cu,Ag,Al,Ti,Ni等の金属、MgO,SiO,SiO2,Al23,GeO,NiO,CaO,BaO,Fe23,Y23,TiO2等の金属酸化物、MgF2,LiF,AlF3,CaF2等の金属フッ化物、パーフルオロアルカン,パーフルオロアミン,パーフルオロポリエーテル等の液状フッ素化炭素および当該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたもの等が挙げられる。
【0075】
封止層の形成にあたっては、真空蒸着法、スピンコート法、スパッタリング法、キャスト法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、反応性スパッタリング法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法等を適宜適用することができる。封止層の材料として液状フッ素化炭素や当該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたものを用いる場合には、基板上に形成されている有機EL素子(既に別の封止層があってもよい。)の外側に、当該有機EL素子との間に空隙を形成しつつ、前記基板と共同して有機EL素子を覆うハウジング材を設け、前記基板と前記ハウジング材とによって形成された空間に前記液状フッ素化炭素や当該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたものを充填することによって封止層を形成することが好ましい。前記のハウジング材としては、吸水率の小さいガラスまたはポリマー(例えば三フッ化塩化エチレン)からなるものが好適に用いられる。ハウジング材を使用する場合には、上述した封止層を設けずに、当該ハウジング材のみを設けてもよいし、当該ハウジング材と前記基板とによって形成された空間に酸素や水を吸着する前記の吸着剤の層を設けるか当該吸着剤からなる粒子を分散させてもよい。
【0076】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
(1)真空蒸着装置
図1および図2には、本実施形態で用いる真空蒸着装置1が示されている。
この真空蒸着装置1は、内部が図示しない排気手段により所定の減圧状態に維持できる真空槽10と、この真空槽10内の上部に設置された基板ホルダ11と、この基板ホルダ11の下方に対向配置された複数の蒸着源2A,2B,2C,2D,2E,2Fとを含んで構成されている。
【0077】
基板ホルダ11は、基板3の周縁部を支持する保持部12を備え、真空槽10内で基板3を水平に保持する。この基板ホルダ11の上面中央部分には、基板3を回転させるための回転軸部13が垂直方向に立設されている。この回転軸部13には、回転駆動手段であるモータ14が接続され、このモータ14の回転駆動により、基板ホルダ11に保持された基板3が、その基板ホルダ11とともに回転軸部13を回転中心として自転するようになっている。つまり、基板ホルダ11の中央に設けられた回転軸部13が基板3の回転軸線13Aとして設定されている。
【0078】
真空槽10は、シュラウドを構成するベースプレート5と、このベースプレート5の上に被せられた槽本体6とを備え、内部が図示しない排気手段により所定の減圧状態に維持できるようになっている。
ベースプレート5には、回転軸線13Aを中心とする半径M(基板3の一辺の長さをLとしたときに、M>1/2×L)の円21の円周上において、60°の間隔毎に前記蒸着源2A〜2Fの開口部外周を収納保持するための収納部7が形成され、かつ、内部が空洞8に形成されている。従って、蒸着源2A〜2Fは、基板3の回転軸線13Aから離れた位置に配設されている。なお、蒸着源の数は、6つに限定されるものではなく、複数であれば、5つ以下であってもよく、あるいは、7つ以上であってもよい。
空洞8には、給水パイプ8Aおよび排水パイプ8Bが接続され、これらのパイプ8A,8Bを通じて室温以下の冷媒、例えば、15℃〜30℃前後の冷却水または液体窒素が循環されるようになっている。これらによって、蒸着源2A〜2Fの開口部を冷却する冷却手段9が構成されている。
【0079】
蒸着源2A〜2Fは、図3に示すように、蒸着材料を収納する容器としてのるつぼ21と、このるつぼ21の外側に均熱部材22を介して配設されたヒータ23と、このヒータ23の外側に設けられた断熱層24と、これらを収納した外筒25と、この外筒25の外側に旋回された水冷パイプ26と、前記るつぼ21の開口部21Aを含む外筒25の開口部を開閉するシャッタ装置27とを有するセル型蒸着源から構成されている。なお、28は熱電対である。
【0080】
るつぼ21は、石英、グラファイト(カーボン)、グラシーカーボン(ガラス成分含有グラファイト)、BN(窒化硼素)、アルミナなどの材料によって、比較的大きな開口部21Aを有する筒状容器に形成され、その開口部21Aがベースプレート5の上面と同じか、それより僅か下方に位置するように保持されている。
均熱部材22は、ヒータ23からの熱をつるぼ21に対して均一にかつ効率的に伝達するためのもので、SUS、Cuなどの材料によって薄板筒状に形成されている。
【0081】
断熱層24は、均熱部材22と同じ材料によって形成されかつ内外に積層された薄板筒状2つの熱反射部材24A,24Bと、この外側の熱反射部材24Bと前記外筒25との間に設けられた真空層24Cとを含んで構成されている。熱反射部材24A,24Bは、内面側が平滑面(好ましくは鏡面)に仕上げられ、厚みが少なくとも均熱部材22より厚く(約2倍以上)形成されている。真空層24Cは、真空槽1内に連通されている。
【0082】
シャッタ装置27は、図4にも示すように、ベースプレート5に垂直にかつ回動可能に設けられた回動軸27Aと、この回動軸27Aにアーム27Bを介して取り付けられ前記外筒25の開口部より大きな円盤状のシャッタ板27Cと、前記回動軸27Aを回転させてシャッタ板27Cを回動変位させる駆動手段27Dとから構成されている。シャッタ板27Cは、開閉動作時にベースプレート5の上面と接することがないように、ベースプレート5の上面に対して僅かな隙間をもって取り付けられている。
【0083】
(2)電荷注入層の作製
本実施形態では、前述した真空蒸着装置1を用い、電荷注入層である電子注入層または正孔注入層を基板3上に成膜する場合について説明する。
すなわち、正方形平板状に形成された基板3を用意し、この基板3を基板ホルダ11の保持部12に係止して水平な状態で保持させる。
ここで、電子注入層を成膜する場合、円21周上で近接する二つの蒸着源2B,2Cに、電子輸送性有機物と電子注入性材料とをそれぞれ供給し、図示しない排気手段により、真空槽10内を所定の真空度になるまで減圧する。
【0084】
この後、蒸着源2B,2Cを加熱して、各蒸着源2B,2Cからそれぞれ電子輸送性有機物および電子注入性材料を同時に蒸発させるとともに、モータ14を回転駆動させて基板3を回転軸線13Aを軸に所定速度で回転させる。このようにして、基板3を自転させながら電子輸送性有機物および電子注入性材料を共蒸着して電子注入層を成膜する。
【0085】
このとき、蒸着源2B,2Cのヒータ23から外部へ逃げようとする熱は、断熱層24の熱反射部材24A,24Bによってるつぼ21に向かって反射されるとともに、真空層24Cによって外部と遮断されているから、外部へ逃げる熱量を少なくできる。従って、蒸着源2B,2Cから外部へ逃げる熱による熱影響(蒸着源間の熱干渉や基板3への悪影響)を極力抑えることができる。
しかも、熱反射部材24A,24Bによって反射された熱およびヒータ23からるつぼ21に向かって放射される熱は、均熱部材22によってるつぼ21に対して均一に伝達されるから、るつぼ21内の蒸着材料は局部的に加熱されることなく均一に加熱されて蒸発される。
このとき、蒸着源2B,2Cは、基板3の回転軸線13Aから所定距離Mだけずれた位置に設けられているので、基板3の回転により、電子輸送性有機物および電子注入性材料の基板3への入射角度が変化して、蒸着材料が基板3に対して一様に付着するようになる。
【0086】
また、正孔注入層を成膜する場合には、蒸着源2B,2Cにそれぞれ蒸着材料としての正孔注入性有機物および正孔注入性材料を供給し、電子注入層の場合と同様にして成膜を行う。
【0087】
(3)有機EL素子の作製
本実施形態では、前述した真空蒸着装置1を用いて、陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極という素子構成の有機EL素子を作製する場合について説明する。
先ず、ガラス製の基板3上に予め陽極となるITO透明電極(下部電極に相当)が形成されたもの(以下、下部電極付基材という)を用意する。
この下部電極付基材を有機溶媒中で超音波洗浄した後、乾燥窒素ガスを吹き付けて、ITO透明電極の表面から有機溶媒を除去する。この後、UV/オゾン洗浄を行って、ITO透明電極の表面から有機物を除去する。
【0088】
次に、洗浄した下部電極付基材を基板ホルダ11に装着するとともに、正孔注入層を構成する正孔注入性有機物を蒸着源2Aに、電子注入層および発光層を構成する電子輸送性有機物を蒸着源2Bに、電子注入層を構成する電子注入性金属を蒸着源2Cに、陰極を構成する金属を蒸着源2Dに、それぞれ供給する。
そして、真空槽10内を所定の真空度になるまで減圧した後、下部電極付基材のITO透明電極上に、正孔注入層、有機発光層、電子注入層および陰極をこの順で順次積層して有機EL素子を得る。
このとき、正孔注入層の形成から陰極の形成までの間は、一度も真空を破ることなく有機EL素子を作製する。
【0089】
薄膜層の積層にあたっては、先ず、蒸着源2Aから正孔注入性有機物を蒸発させてITO透明電極上に正孔注入層を蒸着する。この蒸着時には、下部電極付基板は、特に加熱も冷却もしない。
次いで、蒸着源2Bから、有機発光材料としての電子輸送性有機物を上述した正孔注入層の成膜時と同様の条件で蒸発させて、正孔注入層上に有機発光層を蒸着する。
次に、前述した「(2)電荷注入層の作製」と同様にして、蒸着源2Bおよび蒸着源2Cからそれぞれ電子輸送性有機物および電子注入性金属を同時に蒸発させて、有機発光層上に電子注入層を成膜する。
続いて、蒸着源2Dから陰極用の金属を蒸発させて電子注入層上に陰極を蒸着する。
ここで、正孔注入層の形成から陰極の形成まで、基板ホルダ11に保持させた下部電極付基材を回転させながら蒸着を行う。
【0090】
【実施例】
次に、本発明の効果を、具体的な実施例に基づいて説明する。
〔蒸着源の構造について〕
(比較例1)
一般的な高融点金属からなる蒸着ボートを用いて、有機材料を蒸着させる。
・ボート :長さ100mm、幅20mmのMo製昇華金属用ボート
・有機材料:Alqを0.6g充填
・蒸着温度:310℃〜330℃(蒸着ボートの通電用金属バーへの固定時の接触抵抗の再現性がなく、熱電対のボートへの熱接触に再現性がないため)
・蒸着速度: 2Å/s
このような条件で、500Åを連続的に10回蒸着した後、ボート残留物を見たところ、黄色のAlqの上を、茶色の弱蛍光性の部分(不純物)が表面を覆っていた。
【0091】
(実施例1)
実施例1は、前記実施形態のセル型蒸着源を用いて、有機材料を蒸着させた。
・蒸着源のるつぼ:石英製、容量100cc
・有機材料および蒸着速度は、比較例1を同じ
その結果は、蒸着温度は305℃で安定しており、るつぼの残留物には比較例1のような茶色の部分が殆ど見られなかった。
【0092】
〔シュラウド(冷却構造を有するベースプレート)の有無について〕
(実施例2)
実施例2は、実施形態のように、シュラウド(冷却手段を備えたベースプレート)内にセル型蒸着源を収納し、そこにAlqを0.6g充填したのち、蒸着可能な温度(305℃)まで加熱し維持した。但し、セル型蒸着源と基板との距離Tsは400mm、真空槽の真空度が2.0×10-4Paである。また、シャッタ装置は閉じたままとし、基板へAlqが付着しないようにした。
そこへ、ITO付ガラス基板を挿入して10分間保持し、その前後(挿入前と10分後)の純水の接触角を、シュラウドへ冷却水(20℃)を通水したときと、通水しなかったときとの2条件で測定した。なお、ITO付ガラス基板は、真空槽へ挿入前に予めUV洗浄装置にて、15分間洗浄していた。
【0093】
【表1】

Figure 0004469430
【0094】
この結果から、接触角の増加は基板表面への非親水性の不純物等の付着が原因と考えられる。
シャッタ装置を閉じているにも拘わらず、シュラウド非通水では、接触角が明らかに増加している。これは、蒸着材料中に僅かに含まれる不純物、あるいは、Alqがシャッタ装置のシャッタ板と蒸着源の開口部との隙間から飛び出し、基板に付着したものと考えられる。
シュラウド通水では、接触角が殆ど変化していないことから、不純物、あるいは、Alqが水冷シュラウドにトラップされ、基板への付着が抑えられているためと考察される。
【0095】
〔基板と蒸着源との関係について〕
(実施例3)
実施例3は、電子輸送性有機物としてAlqを用いるとともに電子注入性金属としてLiを用い、有機EL素子の電子注入層となるAlqとLiとの混合膜を成膜する実験である。
実施例3では、以下の具体的な条件等を採用した。
【0096】
(1)蒸着装置
・基板 : ガラス基板(200mm×200mm×1.1mm )
・蒸着源と基板との距離Ts : 400mm
・回転軸線と蒸着源の距離M : 150mm(円の半径M)
・Alqの蒸着源 : 実施形態のセル型蒸着源
・Liの蒸着源 : 実施形態のセル型蒸着源
【0097】
(2)蒸着条件
・蒸着時の真空度 : 6.5×10-5Pa
・蒸着前の真空度 : 6.4×10-5Pa
・Alqの蒸着速度 : 3.5Å/s
(水晶振動子式膜厚計〔日本真空技術(株)製 CRTM-7000〕により測定)
・Liの蒸着速度 : 0.1Å/s(Alqと同様に測定)
・基板の回転速度 : 5rpm
・Alqの成膜膜厚 : 1000Å(CRTM-7000により測定)
・Liの成膜膜厚 : 28Å
【0098】
以上の条件を採用するとともに、図5に示すように、基板3の表面を16等分して一辺の長さPが50mmの正方形の区画を設定し、その区画線上の4A〜4Mの13点に対してそれぞれ10mm角のガラス基板4を貼り付けて、この基板3上にAlqおよびLiを共蒸着した。
このようにして得たAlqおよびLiからなる薄膜層について、各ガラス基板4の中心の膜厚を測定するとともに、当該中心におけるLiの組成比をX線光電子分光装置(ESCA)を用いて求めた。
その結果を表2に示す。
【0099】
【表2】
Figure 0004469430
【0100】
(比較例2)
前記実施例3において、図6に示すように、Alqの蒸着源2BとLiの蒸着源2Cとを回転軸線13Aと直交する同一直線上に配置するとともに、回転軸線13Aと蒸着源2B,2Cとの各距離Mをそれぞれ30mmとし、基板3を回転させないで蒸着を行った以外は、前記実施例3と同様にしてAlqとLiとの混合膜の成膜を行い、得られた薄膜層の膜厚およびLiの組成比を測定した。
その結果を表3に示す。
【0101】
【表3】
Figure 0004469430
【0102】
表2,3より、実施例3のように、基板を回転させながらAlqおよびLiを共蒸着するとともに、回転軸線と各蒸着源との距離Mを基板の辺の長さLより大きくなるように設定することで、膜面内において、膜厚およびLiの組成比の均一化を達成できることがわかる。
【0103】
(実施例4)
実施例4は、前記実施形態に基づいて、有機EL素子を作製する実験である。
実施例4では、以下の具体的な条件等を採用した。
(1)蒸着材料
・正孔注入層 : 4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(以下、NPDと略記する)
・発光層 : Alq
・電子注入層 : Alq,Li
・陰極 : Al
【0104】
(2)蒸着装置
以下の条件を採用した以外は、前記実施例3の蒸着装置と同様な条件を採用した。
・基板 : 前記実施例1において示した基板上の4A,4C,4G,4K,4Mの各位置に、ガラス基板(25mm×75mm×1.1mm )上に膜厚100nmのITO透明電極を形成した下部電極付基材を配置し、発光面積32mm2 (4mm×8mm)の有機EL素子を作製できるようにしたものを用いた。
・NPDの蒸着源 : 実施形態のセル型蒸着源
・Alの蒸着源 : 実施形態のセル型蒸着源
【0105】
(3)蒸着条件
前記実施例3と同様な蒸着条件を採用するとともに、以下の条件を採用した。
・NPDの蒸着時の真空度 : 5.0×10-5Pa以下
・NPDの蒸着速度 : 0.1〜0.3nm/s
・NPDの膜厚 : 60nm
・有機発光層の蒸着時の真空度 : 5.0×10-5Pa以下
・有機発光層の蒸着速度 : 0.1〜0.3nm/s
・有機発光層の膜厚 : 60nm
・電子注入層の膜厚 : 20nm
・Alの蒸着時の真空度 : 1.0×10-4Pa
・Alの蒸着速度 : 1nm/s
・Alの膜厚 : 150nm
【0106】
以上の条件で作製した各位置4A,4C,4G,4K,4Mの有機EL素子は、いずれも直流電圧4Vから明瞭な発光が確認され、輝度計の視野では無発光点が見あたらず、発光の均一性が良好であった。
これらの各有機EL素子の初期性能を表4に示す。
【0107】
【表4】
Figure 0004469430
【0108】
表4より、各位置4A,4C,4G,4K,4Mの素子は、いずれも発光性能が同一であると認められ、基板上の200mm角の領域内で均一に有機物層(正孔注入層、有機発光層、電子注入層)および陰極が形成されていると考察される。
特に、陰極からの発光層への電子注入の役割を果たして、有機EL素子性能を大きく左右する電子注入層Alq:Liが、各位置において均一な組成および均一な膜厚で形成されているためであると考えられる。
【0109】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、前記実施形態では、電子輸送性有機物と電子注入性材料との蒸着源を近接させることで、厚さ方向における組成比の均一化を図るようにしていたが、蒸着源の配設数をnとしたときに、各蒸着源を円の中心から360°/nの角度で配設して、各蒸着源から蒸着材料を同時に蒸発させて成膜を行ってもよい。
【0110】
この場合、基板の各部分において複数の蒸着材料が順次重なるように成膜されるので、膜の厚さ方向に組成比の異なる薄膜層を成膜できる。
例えば、電子輸送性有機物および電子注入性材料の各蒸着源を、図1における蒸着源2A,2Dとすることで、厚さ方向において電子輸送性有機物と電子注入性材料との組成比が異なる電子注入層を成膜できる。
【0111】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の素子用薄膜層の蒸着方法および蒸着装置によれば、有機材料を、大面積の基板に連続的、かつ、再現性よく、しかも、均一に不純物の混入なく蒸着できる。
本発明の有機EL素子によれば、不純物の混入がない大面積の電荷注入層を得ることができるとともに、その電荷注入層の膜面内における電子輸送性有機物と電子注入性材料との組成比の均一化を実現でき、これにより、駆動電圧および素子の寿命の安定化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す斜視図。
【図2】前記実施形態の真空蒸着装置を示す断面図。
【図3】前記実施形態の蒸着源を示す断面図。
【図4】前記実施形態の蒸着源のシャッタ装置を示す平面図。
【図5】本発明の実施例3で用いる基板を示す平面図。
【図6】比較例2で使用する真空蒸着装置を示す斜視図。
【符号の説明】
1 真空蒸着装置
2A,2B,2C,2D,2E,2F 蒸着源
3 基板
5 ベースプレート(シュラウド)
7 収納部
9 冷却手段
13A 回転軸線
14 モータ(回転駆動手段)
21 るつぼ(容器)
22 均熱部材
23 ヒータ
24 断熱層
24A,24B 熱反射部材
24C 真空層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a thin film layer for an element.SteamingIt relates to a landing gear. Specifically, the deposition material is evaporated from one or a plurality of deposition sources arranged facing the substrate.For vapor deposition equipmentRelated.
[0002]
[Background]
In recent years, organic EL elements, which are light-emitting devices using organic substances, have attracted attention, and research is being conducted for use in displays and the like.
The organic EL element has a structure in which an anode (transparent electrode), a light emitting layer made of an organic material, and a cathode (counter electrode) are laminated on a substrate, and electrons injected from the cathode to the light emitting layer and from the anode to the light emitting layer. This is the principle in which light is emitted by recombination with holes in the light emitting layer.
[0003]
In recent years, in order to improve the light emission characteristics of an organic EL element based on such a light emission principle, an organic EL element having a multilayer structure in which a charge injection layer made of an organic material such as an electron injection layer or a hole injection layer is stacked on a light emitting layer. Development has become the center.
Specifically, in order to improve the electron injecting property from the cathode, an electron injecting layer having an electron transfer function is provided between the cathode and the light emitting layer, or the hole injecting property from the anode is improved. In addition, by providing a hole injection layer having a hole transfer function between the anode and the light emitting layer, or by providing both of these electron injection layer and hole injection layer, the luminous efficiency is improved. I have to.
[0004]
In general, an electron-transporting organic material that can efficiently transmit electrons injected from the cathode to the light-emitting layer is used as the material constituting the electron-injecting layer, and the material constituting the hole-injecting layer is injected from the anode. In addition, a hole-injecting organic material that can transmit holes to the light-emitting layer is used.
In addition, although a metal is usually used as the cathode material, in order to increase the electron injection efficiency, the cathode has a two-layer structure, and one layer on the light emitting layer side is made of Alq (tris (8-quinolinol) aluminum). A method of forming a film by mixing a small amount of is proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-230997).
[0005]
In the case of an element having a structure in which thin film layers are stacked like such an organic EL element, each layer is often formed by vacuum deposition.
For example, when a thin film layer composed of an electron transporting organic substance and a metal is formed by a vapor deposition method, two vapor deposition sources are provided below the substrate, and the electron transporting organic substance and the metal are evaporated simultaneously from different vapor deposition sources. Attempts have been made to co-evaporate.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, recently, in manufacturing the organic thin film element as described above, it has been required that the organic material can be deposited continuously, reproducibly and uniformly on a large area substrate. The vapor deposition method cannot satisfy these requirements sufficiently.
In general, in order to deposit an organic material on a large-area substrate continuously and with good reproducibility, it is conceivable to deposit a vapor deposition source using a large-capacity boat or the like. However, as the capacity of the boat is increased, a satisfactory quality thin film layer cannot be obtained due to the thermal influence from the boat.
[0007]
That is, as the capacity of the boat increases, the amount of heat that escapes to the outside also increases, so the vapor deposition material in the boat cannot be heated uniformly, and the portion in contact with the boat metal is locally overheated, resulting in decomposition of organic matter. The possibility of alteration is likely to occur.
In addition, heat that escapes to the outside tends to cause thermal interference between adjacent vapor deposition sources. As a result, even when the shutter of the vapor deposition source is closed, gas impurities contained in a trace amount in the vapor deposition material may jump out of the gap between the shutters into the vacuum chamber and reach the substrate.
Also, when performing deposition with the shutter open, the vapor deposition beam spreads, and as a result, the path to the substrate becomes longer due to the spread, resulting in reaction during oxidation and the like, and the reacted organic material Since there is a possibility of reaching the substrate, there is a problem that a thin film layer with good quality cannot be obtained.
[0008]
In addition, when a thin film layer composed of an electron transporting organic substance and a metal is formed by vapor deposition, it is difficult to uniformly evaporate the vapor deposition material at each point on the substrate. The composition ratio tends to change in the film plane. If the metal content is uneven in the plane of the thin film layer, the drive voltage for obtaining the same luminance will vary in the plane of the element, and it will not be possible to reduce the voltage sufficiently, and the lifetime will also vary. There is a problem that arises.
[0009]
  The object of the present invention is to evaporate one or more vapor deposition materials.When performing film formationOrganic materials can be deposited continuously and reproducibly on a large-area substrate without introducing impurities.Vapor deposition equipmentIn providing the deviceThe
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above object, the present inventionVapor deposition equipmentThe device has the following configuration.
[0011]
  [Vapor deposition equipment]
The first vapor deposition apparatus of the present invention comprises:An apparatus for forming a film by evaporating a vapor deposition material from one or a plurality of vapor deposition sources disposed opposite to a substrate in a vacuum chamber having a reduced pressure,
  The vapor deposition source includes a container containing a vapor deposition material, a heater disposed outside the container, a heat insulating layer disposed outside the heater, and an outer cylinder accommodating the heat insulating layer,
The outer cylinder is arranged, and has a base plate constituting the bottom of the vacuum chamber,
  The base plate has cooling means for cooling the opening of the outer cylinder.
It is characterized by.
[0012]
According to such a structure, the vapor deposition source of the structure containing the container which accommodated vapor deposition material as a vapor deposition source, the heater arrange | positioned on the outer side of this container, and the heat insulation layer arrange | positioned on the outer side of this heater In order to deposit organic materials on a large area substrate continuously and with good reproducibility, even if the capacity of the container is increased, the amount of heat that escapes to the outside by the heat insulating layer is reduced. it can.
Therefore, the vapor deposition material in the container can be heated uniformly without locally overheating, and heat interference between adjacent vapor deposition sources can be minimized, so even if the shutter is closed, It is possible to prevent contained gas impurities from jumping into the vacuum chamber from the shutter gap and reaching the substrate. Therefore, the organic material can be deposited on a large-area substrate continuously and with good reproducibility without contamination by impurities.
[0013]
In this case, the heat insulating layer may have a structure that can prevent the heat from the heater from escaping to the outside. For example, the heat reflection that reflects heat radiated from the heater to the outside toward the internal container. A member is desirable. With such a configuration, heat from the heater can be efficiently transferred to the container without escaping to the outside.
Alternatively, it is desirable that the heat insulating layer includes a heat reflecting member and a vacuum layer provided outside the heat reflecting member. In this way, the heat emitted from the heater to the outside can be more reliably blocked by the vacuum layer, so that the influence of heat on the outside can be reduced as much as possible.
[0014]
Furthermore, in the said structure, it is desirable that the soaking | uniform-heating member which transmits the heat | fever from a heater uniformly with respect to a container is interposed between the container and a heater. With such a configuration, the heat from the heater is uniformly transmitted without being locally transmitted to the container, and thus there is an advantage that the vapor deposition material in the container can be heated more uniformly.
[0019]
By the way, the shape of the substrate described above is not particularly limited, but when the substrate is formed in a rectangular flat plate shape, a plurality of vapor deposition sources are arranged on the circumference of a circle centering on the rotation axis of the substrate. The circle is preferably set so as to satisfy M> 1/2 × L, where M is the radius and L is the length of one side of the substrate. Here, when the lengths of the sides of the substrate are different, it is preferable to adopt the length of the longest side as L in order to deposit a thin film layer on the entire substrate.
Thus, if each vapor deposition source is provided on the circumference centering on the rotation axis of the substrate, the incident angles of the vapor deposition material to the substrate from each vapor deposition source can be made the same, so that the vapor deposition material in the film plane The composition ratio can be easily controlled. Moreover, since the vapor deposition material tends to concentrate and adhere to a portion of the substrate that is perpendicular to the vapor deposition source, the radius M of the circle on which the vapor deposition source is disposed is set to M> 1/2 × L, so that Since the vapor deposition source is disposed outside the substrate, the vapor deposition material does not enter perpendicularly to the substrate, and each vapor deposition material can be uniformly deposited on the substrate. The uniformity of the ratio can be further improved.
[0020]
Further, when a plurality of vapor deposition sources are arranged on the circumference of a circle centered on the rotation axis of the substrate, each vapor deposition source is separated from the center of the circle when the number of the vapor deposition sources is n. It may be arranged at an angle of 360 ° / n.
In this way, when a plurality of vapor deposition sources are arranged at equal intervals on the circumference, a plurality of vapor deposition materials can be sequentially stacked on each part of the substrate, so that the composition ratio differs in the thickness direction of the film. A thin film layer can be formed.
[0021]
In the above, a charge injection layer of an organic electroluminescence element may be formed using an organic substance and an inorganic substance as the vapor deposition material. Examples of the charge injection layer include an electron injection layer and a hole injection layer.
Specifically, if an electron-transporting organic material and an electron-injecting material are used as the evaporation material, and the electron-injecting layer of the organic EL element is formed by any of the first, second, and third evaporation methods, A high-quality thin film layer with few impurities can be obtained.
Furthermore, if an electron-transporting organic material and an electron-injecting material are used as the deposition material and the electron-injecting layer of the organic EL element is formed by the fourth deposition method, there are few impurities, and the electron-transporting organic material and the electrons The composition ratio with the injectable material can be made uniform within the film surface of the electron injection layer.
[0022]
In particular, when an electron injection layer is formed using tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter referred to as Alq) as an electron transporting organic material and Li as an electron injecting material, the composition ratio of Li is large. Then, the drive voltage required to improve the conductivity of the electron injection layer and obtain a predetermined luminance is reduced. When the Li composition ratio Li: Alq = 1: 1 is reduced, the conductivity is lowered and the drive voltage is reduced. Get higher. However, when Li becomes a composition ratio of 2: 1 or more, the driving voltage is increased. As described above, the driving voltage of the organic EL element varies depending on the composition ratio of Li.
For this reason, by adopting the fourth vapor deposition method of the present invention to form the electron injection layer, it is possible to make the composition ratio of Li uniform in the film surface. Therefore, it is possible to stabilize the drive voltage in the plane of the element and to stabilize the lifetime.
[0032]
Here, the charge injection layer of the organic EL element will be specifically described.
[Vapor deposition material for charge injection layer]
The following materials can be used as the vapor deposition material constituting the charge injection layer of the organic EL element.
(1) Electron transporting organic material constituting the electron injection layer
As an electron transporting organic material that is an evaporation material for the electron injection layer, a material used as an electron injection layer at the time of manufacturing an organic EL element can be widely used, and has a function of transmitting electrons injected from a cathode to a light emitting layer. If it is what. In general, it is desirable that the electron affinity is larger than the electron affinity of the organic light-emitting material and smaller than the work function of the cathode (the minimum when the cathode is multi-component). However, a place where the difference in energy level is extremely large is not preferable because a large electron injection barrier exists there. The electron affinity of the electron-transporting organic substance is preferably as large as the work function of the cathode or the electron affinity of the organic light emitting material. Here, the same level means that the difference is ± 0.5 eV or less.
[0033]
In other words, as an electron transporting organic substance, (1) having an appropriate electron affinity value, (2) having an appropriate charge mobility, and (3) forming a thin film by a vacuum deposition method is possible. It is sufficient to satisfy the condition (3).
The value of electron affinity of (1) is preferably 2.7 eV or more, particularly preferably 2.9 eV or more.
The charge mobility of (2) is preferably an electron mobility of 10-6cm2/ V · s or more.
In addition, it is preferable that the material constituting the light emitting layer described later also satisfies the conditions (1) to (3).
[0034]
Specific examples of the electron-transporting organic substance include nitro-substituted fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, and fluorenylidenemethane derivatives. , Anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, a series of electron transfer compounds disclosed as a light emitting layer material in JP-A-59-194393, thiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, Quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group, metal complexes of 8-quinolinol derivatives (for example, tris (8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris ( 5 7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum and bis (8-quinolinol) zinc, and the centers of these metal complexes A metal complex in which the metal is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb), metal-free or metal phthalocyanine, or those whose ends are substituted with an alkyl group, a sulfone group, or the like, an organic light emitting material And the aforementioned distyrylpyrazine derivatives shown as above.
These materials may be used alone, or a plurality of different materials may be used simultaneously. However, when a plurality of types of materials are used, it is necessary to evaporate from different vapor deposition sources.
[0035]
(2) Electron injecting material constituting the electron injecting layer
As an electron injecting material that is a vapor deposition material for the electron injecting layer, an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal used for improving the efficiency of the cathode of the organic EL element can be used. In particular, from the viewpoint of injecting electrons into the light emitting layer, it is preferable to use a metal having a work function of 4 eV or less.
Specific examples of the alkali metal include lithium (Li: work function 2.9 eV), sodium (Na: work function 2.75 eV), potassium (K: work function 2.3 eV), rubidium (Rb: work function 2.16 eV). ), And cesium (Cs: work function 2.14 eV).
Specific examples of alkaline earth metals include work functions 2 such as calcium (Ca: work function 2.87 eV), strontium (Sr: work function 2.59 eV), and barium (Ba: work function 2.7 eV). .9 eV or less.
[0036]
Among such alkali metals and alkaline earth metals, only alkali metals may be used singly or in combination, only alkaline earth metals may be used alone or in combination, or One or more alkali metals and one or more alkaline earth metals may be used in combination.
[0037]
Examples of preferable rare earth metals include Yb, Sc, Er, and Y.
As another preferred example of the electron injecting material, LaB6, YbB6There are metal borides such as TiN, metal nitrides such as TiN, carbonides such as TiC, etc., and these are electron injection properties with a work function of 4 eV or less.
Examples of other electron injecting materials include alkaline earth metal oxides such as MgO, BaO, and SrO, Li2O, Na2Alkali metal oxides such as O, alkali metal fluorides such as LiF, CaF2There are alkaline earth metal fluorides such as these, which are preferably used.
[0038]
(3) Hole-injecting organic material that is an organic material constituting the hole-injecting layer
As the hole injecting organic material that is a vapor deposition material for the hole injecting layer, existing hole injecting materials can be widely used as long as they have a hole injecting property or an electron barrier property. .
For example, a material conventionally used as a hole injection material for an electrophotographic photoreceptor can be appropriately selected and used, and the hole mobility is 10-Fivecm2/ V · s (electric field strength 10Four-10FiveV / cm) or more is preferable.
[0039]
Specific examples include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, It can also be used as hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, polysilanes, aniline copolymers, conductive oligomers (especially thiophene oligomers), porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, and organic light emitting materials described later. Aromatic dimethylidin compounds, inorganic semiconductors such as p-type Si and p-type SiC, and the like can be given.
As the hole injection material, it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound or a styrylamine compound, and it is particularly preferable to use an aromatic tertiary amine compound.
[0040]
Specific examples of the porphyrin compound include porphin, 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine copper (II), 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc ( II), 5,10,15,20-tetrakis (pentafluorolophenyl) -21H, 23H-porphine, silicon phthalocyanine oxide, aluminum phthalocyanine chloride, phthalocyanine (no metal), dilithium phthalocyanine, copper tetramethylphthalocyanine, copper phthalocyanine Chromium phthalocyanine, zinc phthalocyanine, lead phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide, magnesium phthalocyanine, copper octamethylphthalocyanine, and the like.
[0041]
Specific examples of the aromatic tertiary amine compound and the styrylamine compound
N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-bis- (3-methylphenyl)-[1,1 ′ -Biphenyl] -4,4'-diamine, 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N , N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino- 2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N′-diphenyl-N, N′-di (4-methoxyphenyl) -4,4′-diaminobiphenyl , N, N N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di- p-tolylamino) -4 ′-[4 (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4′-N, N-diphenyl Triphenylamine unit having two condensed aromatic rings in the molecule such as aminostilbene, N-phenylcarbazole, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine and the like linked in a starburst type It is.
[0042]
(4) Hole-injecting material that is an inorganic material constituting the hole-injecting layer
As a hole injecting metal material which is a vapor deposition material for the hole injection layer, it is desirable to employ a metal having a work function of about 5 eV or more.
Specific examples of the hole injecting metal material include gold (Au: work function 5.4 eV), nickel (Ni: work function 4.41 to 5.0 eV), palladium (Pd: work function 4.90 eV), rhenium. (Ra: work function 4.96 eV), platinum (Pt: work function 5.35 to 5.8 eV). Among these, gold, nickel, palladium and platinum can be deposited using a general W basket type deposition source, and rhenium can be evaporated by direct energization of a thin wire.
Moreover, although it is not a metal, semiconductor materials, such as CdS, CaSe, PbSe, PbTe, ZnS, and ZnSe, can also be used as a hole injectable material. These semiconductor materials can be evaporated using a W basket.
[0043]
[Configuration of charge injection layer]
(1) Composition of electron injection layer
The composition ratio of the electron transporting organic material to the electron injecting material is a molar ratio of electron transporting organic material: electron injecting material = 100: 1 to 1: 100, preferably 10: 1 to 1:50.
More preferably, the electron transporting organic substance: the electron injecting material = 3: 1 to 1: 3, and further preferably about 1: 1.
In particular, when Alq is used as the electron-transporting organic substance and Li is used as the electron-injecting material, the larger the Li composition ratio, the better the conductivity of the electron-injecting layer, but Li is not subject to oxidation or the like. It is difficult to hold the battery in a stable state. For this reason, the Alq: Li composition ratio is preferably 1: 1 in terms of a molar ratio.
[0044]
Since the molecular weight of Alq is 459 and the molecular weight of Li is about 7, even when the molar ratio is 1: 1, the weight ratio is about 65: 1. Therefore, in the conventional method, it is difficult to deposit Alq and Li uniformly on a large area substrate at this composition ratio with good reproducibility. However, according to the method of the present invention, the uniformity within the film surface is As well as good reproducibility.
[0045]
In forming the electron injection layer according to the present invention, when the electron transporting organic substance is Alq and the electron injection material is Li, it is the electron injection performance of the electron injection layer that greatly affects the element performance of the organic EL element. Therefore, the device performance greatly depends on the composition ratio (molar ratio) of the electron injection material Li in the electron injection layer.
Li is the metal with the smallest mass among all elements (atomic weight to 7), and Alq is a compound having a molecular weight of 459. Therefore, when the composition of the electron injection layer is controlled by the molar ratio, the deposition rate, particularly Li The key point is how to control the deposition rate.
[0046]
In the fourth evaporation method of the present invention, the electron injection layer is formed by binary co-evaporation from an evaporation source provided at a position eccentric from the rotation axis while rotating the substrate. When formed, the element performance in the plane of the organic EL element can be surely made uniform.
[0047]
(2) Film thickness of electron injection layer
Since the electric conductivity of the electron injection layer varies depending on the composition of the electron injecting material (electron injecting metal), the optimum film thickness of the electron injecting layer varies accordingly, but is generally 1 nm to 1 μm, preferably 3 to 300 nm, and more preferably 5 to 50 nm.
When the film thickness is 10 nm or less, it is considered that the film growth is insufficient and the deposited film has an island-like structure, but even with a film thickness of about 5 nm, uniform light emission is obtained, so that sufficient device performance is exhibited. it can.
[0048]
(3) Composition and thickness of hole injection layer
The composition ratio between the hole injecting organic material and the hole injecting material of the hole injecting layer is the same as the composition ratio of the electron injecting layer, and the film thickness is the same as the film thickness of the electron injecting layer.
[0049]
[Vapor deposition source]
As a vapor deposition source used for forming an organic EL element made of an organic compound, it is preferable to employ a vapor deposition source that is less damaged by heat or the like to the substrate.
In the present invention, a vapor deposition source including a container containing a vapor deposition material, a heater disposed outside the container, and a heat insulating layer disposed outside the heater is used, and the vapor deposition source is an organic EL element. As many vapor deposition materials as possible are prepared, and stored in a shroud having a cooling means, and film formation is sequentially performed according to an element configuration described later.
[0050]
[Vapor deposition conditions]
(1) Substrate
Although there is no particular limitation on the shape and size, the present invention is particularly effective for a substrate having a large area, specifically, a rectangular flat plate substrate having a side length exceeding 10 cm. This is effective for improving the uniformity in the film surface even for a substrate having a small area.
In addition, it is also effective when a plurality of small-area substrates are formed after film formation on a large-area substrate.
[0051]
(2) Vertical distance Ts between the substrate and the evaporation source (see FIG. 2)
The greater the distance between the substrate and the evaporation source, the more uniform the film thickness in the plane of the substrate. However, the greater the distance between the substrate and the vapor deposition source, the greater the amount of evaporated material adhering to the portion other than the substrate, and the greater the loss.
For example, when the substrate has a rectangular plate shape of 100 mm × 200 mm, the distance between the substrate and the evaporation source is preferably about 200 mm to 400 mm.
[0052]
(3) Arrangement of deposition source
When the vapor deposition source is disposed on the circumference of a circle centered on the rotation axis of the substrate, the radius M of the circle is determined after determining the length L of one side of the substrate and the distance Ts between the substrate and the vapor deposition source. decide. At this time, since how the vapor deposition material flies varies depending on the type of vapor deposition source, the radius M of the circle is determined in consideration of the spatial distribution of the vapor deposition material.
This spatial distribution is determined by measuring the amount of evaporation per unit time with respect to a predetermined vapor deposition direction.
The spatial distribution varies depending on the type of deposition source, but generally follows the cosine law. In other words, the incidence frequency of vapor deposition molecules Φ = Ncosnθ (N: thickness of the portion of the substrate facing the vapor deposition surface of the vapor deposition source in the vertical direction, θ: incident angle), and the value of n is obtained from an actual measurement value.
[0053]
In the fourth vapor deposition method of the present invention, since the vapor deposition is performed while rotating the substrate, the film thickness distribution on the substrate is concentric around the rotation axis.
For this reason, 1/2 × L, which is a one-dimensional length in the radial direction from the rotation axis (L is the length of one side of the substrate, or the length of the portion where uniformity of the film is required in the plane of the substrate) As a result of the simulation, the radius M of the circle in which the vapor deposition source is disposed is determined so that the film thickness becomes equal within a certain range.
[0054]
When the charge injection layer is formed, a charge transporting organic material deposition source and an electron injection material or a hole injection material deposition source are arranged on the circumference of the radius M determined as described above. For this reason, the vapor transport source of the charge transporting organic material used as the vapor deposition material and the vapor deposition source of the electron injecting material or the hole injecting material are of the same type, and the jump (space distribution) of the vapor deposition material is identical. To do.
In this case, as a preferable method for forming a uniform charge injection layer, when the charge injection layer is an electron injection layer, an electron transporting organic material and an electron injection material having the same spatial distribution are selected, and There may be mentioned a method in which vapor deposition sources for evaporation are arranged on the circumference of the radius M described above.
As another method, in consideration of spatial distribution, an electron transporting organic vapor deposition source is arranged on the circumference of radius M, and an electron injecting material is placed on the circumference of radius M ′ different from this circle. There is a method of arranging the deposition source.
[0055]
Furthermore, when the composition of the charge injection layer in the film thickness direction is made constant, it is desirable to provide the respective vapor deposition sources of the charge transporting organic substance and the electron injecting material or the hole injecting material at positions close to each other.
On the other hand, when the composition ratio of the charge transporting organic substance and the electroinjection organic substance is varied in the thickness direction of the charge injection layer, the deposition source of the charge transporting organic substance and each deposition source of the electroinjection organic substance are intentionally Place it at a distance.
[0056]
(4) Substrate rotation
Although there is no restriction | limiting in particular in a rotational speed etc., 3 rpm-about 10 rpm are suitable in general.
As described above, when the composition ratio of the charge injection layer is varied in the thickness direction, the rotational speed of the substrate is related to the composition ratio.
(5) Deposition vacuum
Before starting the deposition, 10-3Or less, preferably 10-FourPa may be used, and during deposition, 10-FourIt is desirable to maintain a vacuum of Pa level.
[0057]
(6) Vapor deposition rate
A case where a charge injection layer is formed will be described as an example.
The deposition rate of each deposition material is adjusted so that the composition ratio between the charge transporting organic substance and the electron injecting material or the hole injecting material becomes a desired composition ratio.
For example, when an electron injection layer is formed using Alq as the electron transporting organic substance and Li as the electron injecting material, the deposition rate is Alq: Li = 3-4 Å / s: 0.1 Å / s. It is preferable.
[0058]
The vapor deposition rate of the charge transporting organic substance among the vapor deposition materials should be such that uniform film formability can be obtained and the temperature of the vapor deposition source is not excessively increased to decompose the charge transporting organic substance. Is desirable.
A preferable range of the deposition rate of such charge transporting organic material is 0.1 Å / s to 50 Å / s, and particularly preferably 0.5 Å / s to 10 Å / s.
[0059]
In addition, the deposition rate of the electron injecting material is set so that the charge transporting organic material is not damaged when the deposition source becomes excessively hot, and the electron injecting material can be uniformly formed. It is preferable.
A preferable range of the deposition rate of the electron injecting material is 0.001 Å / s to 50 Å / s, and particularly preferably 0.01 Å / s to 1 Å / s.
[0060]
[Application to organic EL devices]
As described above, the present invention is very effective in forming a charge injection layer (a hole injection layer or an electron injection layer) in an organic EL device.
Examples of the organic EL element including the charge injection layer include the following.
That is, as a specific example of the layer configuration of the organic EL element of the type formed on a transparent substrate and having the transparent substrate as a light extraction surface, for example, the stacking order on the transparent substrate is the following (1) to (▲) 3 ▼ are mentioned. If the substrate is not a light extraction surface, the stacking order on the substrate can be reversed to the following (1) to (3).
(1) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode
(2) Anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode
(3) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode
[0061]
The light emitting layer is usually formed of one or more kinds of organic light emitting materials, and a mixture of an organic light emitting material and an electron injecting material and / or a hole injecting material, or the mixture or the organic light emitting material is dispersed. In some cases, it may be formed of a polymer material.
Further, a sealing layer may be provided on the outer periphery of the organic EL element having the above-described layer configuration so as to cover the organic EL element and prevent moisture and oxygen from entering the organic EL element.
[0062]
In the organic EL element of the present invention, the material constituting each layer is not particularly limited, and various materials can be used. Each layer including the substrate and other than the electron injection layer and the hole injection layer described above will be described below.
[0063]
(1) Substrate
When the substrate is a light extraction surface, a transparent substrate is used as described above. The transparent substrate only needs to be made of a material that imparts high transparency (approximately 80% or more) to the light emission (EL light) from the light emitting layer. Specific examples thereof include alkali glass and non-alkali glass. Transparent glass, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyether sulfone, polyether ketone, polyvinyl fluoride, polyacrylate, polypropylene, polyethylene, amorphous polyolefin, transparent resin such as fluorine resin, or plate-like material made of quartz, etc. A sheet-like material or a film-like material is mentioned. Which transparent substrate is used can be appropriately selected according to the intended use of the organic EL element.
On the other hand, when the substrate is not a light extraction surface, a substrate other than the transparent substrate described above can be used as the substrate. The substrate in this case may be an inorganic material or an organic material.
[0064]
(2) Anode
As a material for the anode, a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (for example, 4 eV or more) is preferably used. Specific examples include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, ITO, tin oxide, and zinc oxide. The anode can be produced by forming a thin film of the above material by a method such as vapor deposition or sputtering.
When light emission (EL light) from the light emitting layer is taken out from the anode side, the EL light transmittance at the anode is preferably 10% or more. The sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Although the film thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.
[0065]
(3) Light emitting layer
The organic light emitting material used as the material of the light emitting layer is (a) charge injection function, that is, holes can be injected from the anode or hole injection layer when an electric field is applied, and electrons are injected from the cathode or electron injection layer. (B) a transport function, i.e. a function to move injected holes and electrons by the force of an electric field, and (c) a light emission function, i.e. a field for recombination of electrons and holes. However, it is only necessary to combine these three functions with light emission, but it is not always necessary to have sufficient performance for each of the functions (a) to (c). Among those in which the hole injecting and transporting property is greatly superior to the electron injecting and transporting property, there are materials suitable as organic light emitting materials.
As the organic light emitting material, for example, fluorescent whitening agents such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole, and styrylbenzene compounds can be used.
[0066]
Specific examples of the above-mentioned optical brightener include 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole in the benzoxazole series, 4 , 4′-bis (5,7-t-pentyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 4,4′-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxa Zoolyl] stilbene, 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 2,5-bis [5-α, α-dimethylbenzyl-2-benzoxazoli Ru] thiophene, 2,5-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] -3,4-diphenylthiophene, 2,5-bis (5-methyl) -2-benzoxazolyl) thiophene, 4,4′-bis (2 -Benzoxazolyl) biphenyl, 5-methyl-2- [2- [4- (5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazole, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl Naphtho [1,2-d] oxazole and the like.
Examples of the benzothiazole type include 2,2 ′-(p-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole, and examples of the benzimidazole type include 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole. 2- [2- (4-carboxyphenyl) vinyl] benzimidazole and the like. In addition, other useful compounds are listed in Chemistry of Synthetic Soybean (1971), pages 628-637 and 640.
[0067]
Specific examples of the styrylbenzene compound include 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl). ) Benzene, distyrylbenzene, 1,4-bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-methylbenzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-ethylbenzene and the like can be mentioned.
[0068]
Further, in addition to the above-described optical brightener and styrylbenzene compound, for example, 12-phthaloperinone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3- Butadiene, naphthalimide derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, pyrazirine derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylamine derivatives, coumarin compounds, international publications WO 90/13148 and Appl. Phys. Lett., vol 58, 18, P1982 (1991), high molecular compounds, aromatic dimethylidin compounds, the following general formula (I)
[0069]
(RQ)2-Al-OL (I)
(Wherein L represents a hydrocarbon having 6 to 24 carbon atoms comprising a phenyl moiety, OL represents a phenolate ligand, Q represents a substituted 8-quinolinolato ligand, and R represents an aluminum atom. Represents an 8-quinolinolate ring substituent selected so as to sterically hinder the attachment of more than two substituted 8-quinolinolate ligands.
The compound etc. which are represented by these can also be used as an organic luminescent material.
[0070]
Here, specific examples of the aromatic dimethylidin compounds include 1,4-phenylene dimethylidin, 4,4′-phenylene dimethylidin, 2,5-xylylene dimethylidin, and 2,6-naphthylene diol. Methylidin, 1,4-biphenylenedimethylidin, 1,4-p-terephenylenedimethylidin, 4,4′-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) biphenyl, 4,4 ′ -Bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl and the like and derivatives thereof.
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolate) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato). ) (1-naphtholate) aluminum (III) and the like.
[0071]
In addition, a compound in which the above-described organic light-emitting material is used as a host and the host is doped with a strong fluorescent dye from blue to green, for example, coumarin-based or the same fluorescent dye as the host, is also suitable as the organic light-emitting material. When the above-described compound is used as the organic light-emitting material, blue to green light emission (the emission color varies depending on the type of dopant) can be obtained with high efficiency.
Specific examples of the host that is the material of the compound include organic light-emitting materials having a distyrylarylene skeleton (particularly preferably, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl). Specific examples of the dopant which is a material of the above are diphenylaminovinylarylene (particularly preferably, for example, N, N-diphenylaminobiphenylbenzene) and 4,4′-bis [2- [4- (N, N— Di-p-tolyl) phenyl] vinyl] biphenyl).
[0072]
As a method for forming a light emitting layer using the organic light emitting material described above, for example, a known method such as a vapor deposition method, a spin coat method, a cast method, an LB method can be applied, but a method other than the sputtering method is applied. It is preferable to do.
The light emitting layer is particularly preferably a molecular deposited film. Here, the molecular deposited film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a film formed by solidifying from a material compound in a solution state or a liquid phase state. The deposited film can be classified from the thin film (molecular accumulation film) formed by the LB method according to the difference in the aggregation structure and the higher order structure and the functional difference resulting therefrom.
Furthermore, the light emitting layer can also be formed by dissolving a binder such as a resin and an organic light emitting material in a solvent to form a solution and then reducing the film by a spin coating method or the like.
There is no restriction | limiting in particular about the film thickness of the light emitting layer formed in this way, Although it can select suitably according to a condition, Usually, the range of 5 nm-5 micrometers is preferable.
[0073]
The light emitting layer is also preferably formed by vapor deposition. In particular, in the case of a host-dopant system, binary vapor deposition is preferable as in the case of the charge injection layer.
That is, if the vapor deposition method is used for forming the light emitting layer, the light emitting layer and the charge injection layer can be continuously formed only by this vapor deposition method, which is advantageous in simplifying the equipment and shortening the settlement time. .
At that time, when the target organic EL element is a substrate in which an anode, an organic layer and a cathode are sequentially formed in this order, at least each layer constituting the organic layer (when the organic layer has a single layer structure) From the formation of the cathode to the formation of the cathode, and when the target organic EL device is formed by sequentially forming the cathode, the organic material layer, and the anode in this order on the substrate. It is preferable to continuously perform the processes up to the formation. In other words, each layer is formed in such a manner that the layer A is not exposed to air until a certain layer A (including the case of the alloy region or the upper metal region constituting the cathode) is formed. preferable.
[0074]
Moreover, the organic EL element of this invention may have the sealing layer for preventing the penetration | invasion of the water | moisture content and oxygen to an element similarly to the conventional organic EL element.
Specific examples of the material for the sealing layer include a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer, and a fluorine-containing copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain. , Polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, water absorption of 1% or more Material, moisture-proof material with water absorption of 0.1% or less, metal such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, Ni, MgO, SiO, SiO2, Al2OThree, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe2OThree, Y2OThree, TiO2Metal oxide such as MgF2, LiF, AlFThree, CaF2And liquid fluorides such as metal fluorides such as perfluoroalkane, perfluoroamine, and perfluoropolyether, and those obtained by dispersing an adsorbent that adsorbs moisture and oxygen on the liquid fluorinated carbon.
[0075]
In forming the sealing layer, vacuum deposition, spin coating, sputtering, casting, MBE (molecular beam epitaxy), cluster ion beam deposition, ion plating, plasma polymerization (high frequency excitation ion plating) Method), reactive sputtering method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, gas source CVD method and the like can be applied as appropriate. In the case of using liquid fluorinated carbon or a liquid fluorinated carbon in which an adsorbent that adsorbs moisture or oxygen is used as a material for the sealing layer, an organic EL element formed on a substrate (already another A housing material that covers the organic EL element in cooperation with the substrate while forming a gap between the organic EL element and an outer side of the organic EL element is provided on the outside of the substrate and the housing material. It is preferable that the sealing layer is formed by filling the liquid fluorinated carbon or the liquid fluorinated carbon in which an adsorbent that adsorbs moisture or oxygen is dispersed in the space formed by the above. As the housing material, a material made of glass or polymer (for example, ethylene trifluoride chloride) having a low water absorption rate is preferably used. In the case of using a housing material, it is possible to provide only the housing material without providing the above-described sealing layer, or to adsorb oxygen or water to the space formed by the housing material and the substrate. Alternatively, a layer of the adsorbent may be provided or particles made of the adsorbent may be dispersed.
[0076]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Vacuum deposition equipment
1 and 2 show a vacuum deposition apparatus 1 used in this embodiment.
The vacuum deposition apparatus 1 includes a vacuum chamber 10 whose inside can be maintained in a predetermined reduced pressure state by an evacuation unit (not shown), a substrate holder 11 installed in an upper portion of the vacuum chamber 10, and a lower side of the substrate holder 11. The plurality of vapor deposition sources 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, and 2F are arranged.
[0077]
The substrate holder 11 includes a holding unit 12 that supports the peripheral portion of the substrate 3, and holds the substrate 3 horizontally in the vacuum chamber 10. A rotation shaft portion 13 for rotating the substrate 3 is erected in the vertical direction at the center portion of the upper surface of the substrate holder 11. A motor 14 which is a rotation driving means is connected to the rotation shaft portion 13, and the substrate 3 held by the substrate holder 11 is rotated around the rotation shaft portion 13 together with the substrate holder 11 by the rotation driving of the motor 14. It is supposed to rotate as. That is, the rotation shaft portion 13 provided at the center of the substrate holder 11 is set as the rotation axis 13 </ b> A of the substrate 3.
[0078]
The vacuum tank 10 includes a base plate 5 constituting a shroud and a tank body 6 placed on the base plate 5, and the inside can be maintained in a predetermined reduced pressure state by an exhaust means (not shown).
The base plate 5 has an interval of 60 ° on the circumference of a circle 21 having a radius M centered on the rotation axis 13A (M> 1/2 × L where L is the length of one side of the substrate 3). A storage portion 7 for storing and holding the outer periphery of the openings of the vapor deposition sources 2A to 2F is formed every time, and the inside is formed in the cavity 8. Therefore, the vapor deposition sources 2 </ b> A to 2 </ b> F are disposed at positions away from the rotation axis 13 </ b> A of the substrate 3. In addition, the number of vapor deposition sources is not limited to six, and may be five or less, or may be seven or more as long as it is plural.
A water supply pipe 8A and a drain pipe 8B are connected to the cavity 8, and a refrigerant having a room temperature or lower, for example, cooling water or liquid nitrogen at around 15 ° C. to 30 ° C. is circulated through these pipes 8A and 8B. Yes. These constitute a cooling means 9 that cools the openings of the vapor deposition sources 2A to 2F.
[0079]
As shown in FIG. 3, the vapor deposition sources 2 </ b> A to 2 </ b> F include a crucible 21 as a container for storing a vapor deposition material, a heater 23 disposed outside the crucible 21 via a heat equalizing member 22, and the heater 23. A heat insulating layer 24 provided on the outer side of the outer cylinder 25, an outer cylinder 25 storing them, a water-cooled pipe 26 swirled outside the outer cylinder 25, and an opening of the outer cylinder 25 including the opening 21A of the crucible 21 It comprises a cell-type vapor deposition source having a shutter device 27 for opening and closing. Reference numeral 28 denotes a thermocouple.
[0080]
The crucible 21 is formed of a material such as quartz, graphite (carbon), glassy carbon (glass component-containing graphite), BN (boron nitride), alumina, or the like into a cylindrical container having a relatively large opening 21A. The portion 21 </ b> A is held so as to be located at the same level as or slightly below the upper surface of the base plate 5.
The heat equalizing member 22 is for uniformly and efficiently transferring the heat from the heater 23 to the crucible 21 and is formed into a thin plate cylinder with a material such as SUS or Cu.
[0081]
The heat insulating layer 24 is formed of the same material as the heat equalizing member 22 and is laminated on the inside and outside of the thin plate cylindrical heat reflecting members 24A and 24B, and between the outside heat reflecting member 24B and the outer tube 25. And a vacuum layer 24C provided. The heat reflecting members 24A and 24B have a smooth inner surface (preferably a mirror surface) on the inner surface side, and are formed to have a thickness that is at least thicker than the heat equalizing member 22 (about twice or more). The vacuum layer 24 </ b> C communicates with the vacuum chamber 1.
[0082]
As shown in FIG. 4, the shutter device 27 includes a rotation shaft 27 </ b> A that is perpendicular to the base plate 5 and is rotatable, and is attached to the rotation shaft 27 </ b> A via an arm 27 </ b> B. It is composed of a disc-shaped shutter plate 27C larger than the opening, and drive means 27D that rotates and displaces the shutter plate 27C by rotating the rotation shaft 27A. The shutter plate 27 </ b> C is attached to the upper surface of the base plate 5 with a slight gap so as not to contact the upper surface of the base plate 5 during the opening / closing operation.
[0083]
(2) Preparation of charge injection layer
In the present embodiment, a case will be described in which an electron injection layer or a hole injection layer, which is a charge injection layer, is formed on the substrate 3 by using the vacuum deposition apparatus 1 described above.
That is, a substrate 3 formed in a square flat plate shape is prepared, and this substrate 3 is locked to the holding portion 12 of the substrate holder 11 and held in a horizontal state.
Here, when forming an electron injection layer, an electron transporting organic substance and an electron injection material are respectively supplied to two vapor deposition sources 2B and 2C which are adjacent to each other on the circumference of a circle 21, and vacuum is generated by an exhaust unit (not shown). The inside of the tank 10 is depressurized until a predetermined vacuum level is reached.
[0084]
Thereafter, the evaporation sources 2B and 2C are heated to simultaneously evaporate the electron transporting organic substance and the electron injecting material from the respective evaporation sources 2B and 2C. At the same time, the motor 14 is driven to rotate to rotate the substrate 3 with the rotation axis 13A. The shaft is rotated at a predetermined speed. In this manner, the electron injection layer is formed by co-evaporation of the electron transporting organic substance and the electron injecting material while rotating the substrate 3.
[0085]
At this time, the heat that escapes from the heaters 23 of the vapor deposition sources 2B and 2C is reflected toward the crucible 21 by the heat reflecting members 24A and 24B of the heat insulating layer 24 and is blocked from the outside by the vacuum layer 24C. The amount of heat that escapes to the outside can be reduced. Therefore, it is possible to suppress as much as possible the thermal effects (heat interference between the evaporation sources and adverse effects on the substrate 3) due to the heat escaping from the evaporation sources 2B and 2C.
In addition, since the heat reflected by the heat reflecting members 24A and 24B and the heat radiated from the heater 23 toward the crucible 21 are uniformly transmitted to the crucible 21 by the heat equalizing member 22, vapor deposition in the crucible 21 is performed. The material is uniformly heated and evaporated without being heated locally.
At this time, since the vapor deposition sources 2B and 2C are provided at a position shifted from the rotation axis 13A of the substrate 3 by a predetermined distance M, the substrate 3 is rotated to the substrate 3 of the electron transporting organic substance and the electron injecting material. As a result, the vapor deposition material uniformly adheres to the substrate 3.
[0086]
When forming the hole injection layer, the hole injection organic material and the hole injection material as the vapor deposition materials are supplied to the vapor deposition sources 2B and 2C, respectively. Do the membrane.
[0087]
(3) Preparation of organic EL element
In the present embodiment, a case will be described in which an organic EL element having an element configuration of anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode is manufactured using the vacuum deposition apparatus 1 described above.
First, an ITO transparent electrode (corresponding to a lower electrode) previously formed as an anode on a glass substrate 3 (hereinafter referred to as a substrate with a lower electrode) is prepared.
After ultrasonically cleaning the substrate with the lower electrode in an organic solvent, dry nitrogen gas is sprayed to remove the organic solvent from the surface of the ITO transparent electrode. Thereafter, UV / ozone cleaning is performed to remove organic substances from the surface of the ITO transparent electrode.
[0088]
Next, the cleaned base material with the lower electrode is mounted on the substrate holder 11, and the hole injecting organic material constituting the hole injecting layer is used as the vapor deposition source 2A, and the electron transporting organic material constituting the electron injecting layer and the light emitting layer is used. Is supplied to the evaporation source 2B, the electron injecting metal constituting the electron injection layer is supplied to the evaporation source 2C, and the metal forming the cathode is supplied to the evaporation source 2D.
Then, after reducing the pressure in the vacuum chamber 10 to a predetermined degree of vacuum, a hole injection layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and a cathode are sequentially laminated in this order on the ITO transparent electrode of the substrate with the lower electrode. Thus, an organic EL element is obtained.
At this time, the organic EL element is produced without breaking the vacuum once from the formation of the hole injection layer to the formation of the cathode.
[0089]
In laminating the thin film layer, first, the hole injecting organic material is evaporated from the vapor deposition source 2A to deposit the hole injecting layer on the ITO transparent electrode. At the time of this vapor deposition, the substrate with the lower electrode is not particularly heated or cooled.
Next, an electron-transporting organic material as an organic light-emitting material is evaporated from the vapor deposition source 2B under the same conditions as those for forming the hole injection layer described above, and an organic light-emitting layer is deposited on the hole injection layer.
Next, in the same manner as in “(2) Preparation of charge injection layer” described above, the electron transporting organic substance and the electron injecting metal are simultaneously evaporated from the vapor deposition source 2B and the vapor deposition source 2C, respectively. An injection layer is formed.
Subsequently, the cathode metal is evaporated from the evaporation source 2D to deposit the cathode on the electron injection layer.
Here, from the formation of the hole injection layer to the formation of the cathode, vapor deposition is performed while rotating the substrate with the lower electrode held by the substrate holder 11.
[0090]
【Example】
Next, the effect of this invention is demonstrated based on a specific Example.
[About the structure of the evaporation source]
(Comparative Example 1)
An organic material is deposited using a vapor deposition boat made of a general refractory metal.
・ Boat: Mo sublimation metal boat 100mm long and 20mm wide
・ Organic material: 0.6g of Alq
・ Vapor deposition temperature: 310 ° C-330 ° C (because there is no reproducibility of contact resistance when the vapor deposition boat is fixed to the current-carrying metal bar, and there is no reproducibility of thermal contact of the thermocouple to the boat)
・ Vapor deposition rate: 2mm / s
Under these conditions, 500 kg of vapor was continuously deposited 10 times, and the boat residue was observed. As a result, a brown, weakly fluorescent portion (impurity) covered the surface of yellow Alq.
[0091]
Example 1
In Example 1, an organic material was deposited using the cell-type deposition source of the above embodiment.
・ Crucible of evaporation source: quartz, capacity 100cc
・ Comparative example 1 is the same for organic materials and deposition rate
As a result, the deposition temperature was stable at 305 ° C., and the brown portion as in Comparative Example 1 was hardly seen in the crucible residue.
[0092]
[With or without shroud (base plate with cooling structure)]
(Example 2)
In Example 2, as in the embodiment, a cell-type deposition source is housed in a shroud (base plate equipped with a cooling means), and 0.6 g of Alq is filled therein, and then the deposition temperature (305 ° C.) is reached. Heated and maintained. However, the distance Ts between the cell-type deposition source and the substrate is 400 mm, and the vacuum degree of the vacuum chamber is 2.0 × 10.-FourPa. The shutter device was kept closed so that Alq was not attached to the substrate.
The glass substrate with ITO was inserted there and held for 10 minutes, and the contact angle of pure water before and after (before and after 10 minutes) was passed through when cooling water (20 ° C.) was passed through the shroud. The measurement was performed under two conditions, that is, when water was not added. The glass substrate with ITO was previously cleaned for 15 minutes with a UV cleaning device before being inserted into the vacuum chamber.
[0093]
[Table 1]
Figure 0004469430
[0094]
From this result, it is considered that the increase in the contact angle is caused by adhesion of non-hydrophilic impurities or the like to the substrate surface.
Although the shutter device is closed, the contact angle clearly increases when the shroud is not water-permeable. This is presumably because impurities contained slightly in the vapor deposition material or Alq jumps out from the gap between the shutter plate of the shutter device and the opening of the vapor deposition source and adheres to the substrate.
In shroud water flow, since the contact angle hardly changes, it is considered that impurities or Alq are trapped in the water-cooled shroud and adhesion to the substrate is suppressed.
[0095]
[Relationship between substrate and evaporation source]
(Example 3)
Example 3 is an experiment in which Alq is used as an electron-transporting organic substance and Li is used as an electron-injecting metal to form a mixed film of Alq and Li serving as an electron-injecting layer of an organic EL element.
In Example 3, the following specific conditions were adopted.
[0096]
(1) Vapor deposition equipment
・ Substrate: Glass substrate (200mm × 200mm × 1.1mm)
・ Distance Ts between the deposition source and the substrate: 400 mm
-Distance M between rotation axis and vapor deposition source: 150 mm (circle radius M)
-Alq vapor deposition source: Cell type vapor deposition source of the embodiment
Li deposition source: Cell type deposition source of the embodiment
[0097]
(2) Deposition conditions
・ Degree of vacuum during deposition: 6.5 × 10-FivePa
・ Degree of vacuum before vapor deposition: 6.4 × 10-FivePa
・ Alq deposition rate: 3.5 Å / s
(Measured with a quartz crystal film thickness meter [CRTM-7000, manufactured by Japan Vacuum Technology Co., Ltd.])
Li deposition rate: 0.1 Å / s (measured in the same way as Alq)
-Substrate rotation speed: 5 rpm
-Alq film thickness: 1000 mm (measured with CRTM-7000)
・ Li film thickness: 28mm
[0098]
While adopting the above conditions, as shown in FIG. 5, the surface of the substrate 3 is equally divided into 16 sections, and a square section with a side length P of 50 mm is set, and 13 points 4A to 4M on the section line. A glass substrate 4 of 10 mm square was attached to the substrate 3 and Alq and Li were co-deposited on the substrate 3.
For the thin film layer composed of Alq and Li thus obtained, the thickness of the center of each glass substrate 4 was measured, and the composition ratio of Li at the center was determined using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA). .
The results are shown in Table 2.
[0099]
[Table 2]
Figure 0004469430
[0100]
(Comparative Example 2)
In the third embodiment, as shown in FIG. 6, the Alq vapor deposition source 2B and the Li vapor deposition source 2C are arranged on the same straight line orthogonal to the rotation axis 13A, and the rotation axis 13A and the vapor deposition sources 2B and 2C. The mixed film of Alq and Li was formed in the same manner as in Example 3 except that each distance M was set to 30 mm and deposition was performed without rotating the substrate 3. The thickness and the composition ratio of Li were measured.
The results are shown in Table 3.
[0101]
[Table 3]
Figure 0004469430
[0102]
From Tables 2 and 3, as in Example 3, Alq and Li are co-evaporated while rotating the substrate, and the distance M between the rotation axis and each evaporation source is made larger than the length L of the side of the substrate. It can be seen that by setting, the film thickness and the composition ratio of Li can be made uniform in the film plane.
[0103]
Example 4
Example 4 is an experiment for producing an organic EL element based on the embodiment.
In Example 4, the following specific conditions were adopted.
(1) Vapor deposition material
Hole injection layer: 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (hereinafter abbreviated as NPD)
-Light emitting layer: Alq
-Electron injection layer: Alq, Li
・ Cathode: Al
[0104]
(2) Vapor deposition equipment
The same conditions as those of the vapor deposition apparatus of Example 3 were adopted except that the following conditions were adopted.
-Substrate: Lower part in which an ITO transparent electrode having a film thickness of 100 nm is formed on a glass substrate (25 mm × 75 mm × 1.1 mm) at each position of 4A, 4C, 4G, 4K, 4M on the substrate shown in Example 1 A substrate with electrodes is placed and the light emission area is 32mm2An element capable of producing a (4 mm × 8 mm) organic EL element was used.
-NPD deposition source: Cell-type deposition source of the embodiment
Al deposition source: Cell type deposition source of the embodiment
[0105]
(3) Deposition conditions
While employing the same deposition conditions as in Example 3, the following conditions were employed.
・ Degree of vacuum during NPD deposition: 5.0 × 10-FivePa or less
-NPD deposition rate: 0.1-0.3 nm / s
-NPD film thickness: 60nm
・ Vacuum degree during vapor deposition of organic light emitting layer: 5.0 × 10-FivePa or less
・ Vapor deposition rate of organic light emitting layer: 0.1 to 0.3 nm / s
-Film thickness of the organic light emitting layer: 60 nm
-Film thickness of electron injection layer: 20 nm
・ Vacuum degree during deposition of Al: 1.0 × 10-FourPa
・ Al deposition rate: 1 nm / s
-Al film thickness: 150 nm
[0106]
The organic EL elements at the respective positions 4A, 4C, 4G, 4K, and 4M produced under the above conditions were confirmed to emit clear light from a DC voltage of 4 V, and no light emitting point was found in the luminance meter field of view. Uniformity was good.
Table 4 shows the initial performance of each organic EL element.
[0107]
[Table 4]
Figure 0004469430
[0108]
From Table 4, it is recognized that the elements at the positions 4A, 4C, 4G, 4K, and 4M have the same light emission performance, and the organic layer (hole injection layer, It is considered that an organic light emitting layer, an electron injection layer) and a cathode are formed.
In particular, the electron injection layer Alq: Li, which plays a role of electron injection from the cathode to the light emitting layer and greatly affects the performance of the organic EL element, is formed with a uniform composition and a uniform film thickness at each position. It is believed that there is.
[0109]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Other modifications etc. which can achieve the objective of this invention are included, The deformation | transformation etc. which are shown below are also contained in this invention.
That is, in the above-described embodiment, the deposition ratio of the electron transporting organic substance and the electron injecting material is brought close to each other so as to achieve a uniform composition ratio in the thickness direction. When n is set, each vapor deposition source may be arranged at an angle of 360 ° / n from the center of the circle, and the vapor deposition material may be evaporated simultaneously from each vapor deposition source to perform film formation.
[0110]
In this case, since a plurality of vapor deposition materials are sequentially deposited on each part of the substrate, thin film layers having different composition ratios can be formed in the thickness direction of the film.
For example, by setting the evaporation sources of the electron transporting organic substance and the electron injecting material to the deposition sources 2A and 2D in FIG. 1, the electron transporting organic substance and the electron injecting material have different composition ratios in the thickness direction. An injection layer can be formed.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the method and apparatus for depositing a thin film layer for an element of the present invention, an organic material can be continuously and reproducibly deposited on a large-area substrate without being mixed with impurities uniformly. Can be deposited.
According to the organic EL device of the present invention, a large-area charge injection layer free from impurities can be obtained, and the composition ratio of the electron-transporting organic substance and the electron-injecting material within the film surface of the charge injection layer It is possible to achieve uniformization of the driving voltage and the stabilization of the driving voltage and the lifetime of the element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vacuum vapor deposition apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a vapor deposition source of the embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing a shutter device of the vapor deposition source of the embodiment.
FIG. 5 is a plan view showing a substrate used in Example 3 of the present invention.
6 is a perspective view showing a vacuum vapor deposition apparatus used in Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Vacuum deposition equipment
2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F Deposition source
3 Substrate
5 Base plate (shroud)
7 Storage section
9 Cooling means
13A rotation axis
14 Motor (Rotary drive means)
21 crucible (container)
22 Heat equalizing member
23 Heater
24 Thermal insulation layer
24A, 24B heat reflecting member
24C Vacuum layer

Claims (9)

減圧された真空槽内で、基板に対向して配置した1または複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う装置であって、
前記蒸着源は、蒸着材料を収納した容器と、この容器の外側に配設されたヒータと、このヒータの外側に配設された断熱層と、前記断熱層を収容する外筒とを含み、
前記外筒が配置され、前記真空槽の底部を構成するベースプレートを有し、
前記ベースプレートは前記外筒の開口部を冷却する冷却手段を備えていること
を特徴とする蒸着装置。
An apparatus for forming a film by evaporating a vapor deposition material from one or a plurality of vapor deposition sources arranged opposite to a substrate in a vacuumed vacuum chamber,
The vapor deposition source includes a container containing a vapor deposition material, a heater disposed outside the container, a heat insulating layer disposed outside the heater, and an outer cylinder accommodating the heat insulating layer,
The outer cylinder is arranged, and has a base plate constituting the bottom of the vacuum chamber,
The base plate includes a cooling means for cooling an opening of the outer cylinder.
請求項1に記載の蒸着装置において、
前記断熱層は、前記ヒータの外側に配設された熱反射部材を含むことを特徴とする蒸着装置。
The vapor deposition apparatus according to claim 1,
The said heat insulation layer contains the heat | fever reflection member arrange | positioned on the outer side of the said heater, The vapor deposition apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の蒸着装置において、
前記断熱層は、前記ヒータの外側に配設された熱反射部材と、この熱反射部材の外側に設けられた真空層とを含むことを特徴とする蒸着装置。
The vapor deposition apparatus according to claim 1,
The said heat insulation layer contains the heat | fever reflection member arrange | positioned on the outer side of the said heater, and the vacuum layer provided on the outer side of this heat | fever reflection member, The vapor deposition apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の蒸着装置において、
前記容器とヒータとの間には、ヒータからの熱を容器に対して均一に伝達する均熱部材が介在されていることを特徴とする蒸着装置。
In the vapor deposition apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3,
A vapor deposition apparatus characterized in that a soaking member for uniformly transferring heat from the heater to the container is interposed between the container and the heater.
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の蒸着装置において、
前記容器の開口部は、前記ベースプレートの上面と同じ、もしくは前記上面より下方に位置することを特徴とする蒸着装置。
In the vapor deposition apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3,
The opening of the container is located at the same level as or below the upper surface of the base plate.
請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の蒸着装置において、
前記冷却手段は、冷媒の循環によって前記ベースプレートを冷却することを特徴とする蒸着装置。
In the vapor deposition apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 5,
The said cooling means cools the said baseplate by circulation of a refrigerant | coolant, The vapor deposition apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項6のいずれか一項に蒸着装置において、
前記外筒が冷却されていることを特徴とする蒸着装置。
In the vapor deposition apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The vapor deposition apparatus, wherein the outer cylinder is cooled.
請求項1ないし請求項7のいずれか一項に蒸着装置において、
前記基板に、その基板を自転させるための回転軸線を設定し、前記蒸着源をそれぞれ前記基板の回転軸線から離れた位置に配設し、前記基板を自転させながら蒸着を行うことを特徴とする蒸着装置。
In the vapor deposition apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A rotation axis for rotating the substrate is set on the substrate, the vapor deposition sources are disposed at positions away from the rotation axis of the substrate, and vapor deposition is performed while rotating the substrate. Vapor deposition equipment.
請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の蒸着装置において、
前記外筒の開口部を開閉するシャッタを有することを特徴とする蒸着装置。
The vapor deposition apparatus according to any one of claims 1 to 8,
A vapor deposition apparatus comprising a shutter that opens and closes an opening of the outer cylinder.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001279429A (en) 2000-03-30 2001-10-10 Idemitsu Kosan Co Ltd Method for depositing thin film layer for element and organic electroluminescence element
JP2003323988A (en) * 2002-02-28 2003-11-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device and electric equipment using the same
KR100490537B1 (en) 2002-07-23 2005-05-17 삼성에스디아이 주식회사 Heating crucible and deposit apparatus utilizing the same
KR100889758B1 (en) 2002-09-03 2009-03-20 삼성모바일디스플레이주식회사 Heating crucible of organic thin film forming apparatus
JP4139186B2 (en) * 2002-10-21 2008-08-27 東北パイオニア株式会社 Vacuum deposition equipment
JP2005129279A (en) * 2003-10-22 2005-05-19 Canon Inc Organic light emitting device
JP5191656B2 (en) * 2004-03-29 2013-05-08 忠弘 大見 Film forming apparatus and film forming method
JP2005347112A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Sharp Corp Organic electroluminescent element
KR100671673B1 (en) 2005-03-09 2007-01-19 삼성에스디아이 주식회사 Device and Method for vacuum plating by Multiple evaporation
JP4535908B2 (en) * 2005-03-14 2010-09-01 日立造船株式会社 Vapor deposition equipment
KR100711886B1 (en) * 2005-08-31 2007-04-25 삼성에스디아이 주식회사 Source for inorganic layer and the method for controlling heating source thereof
KR100711885B1 (en) 2005-08-31 2007-04-25 삼성에스디아이 주식회사 Source for organic layer and the method for controlling heating source thereof
KR100645689B1 (en) 2005-08-31 2006-11-14 삼성에스디아이 주식회사 Linear type deposition source
KR20070066232A (en) * 2005-12-21 2007-06-27 삼성에스디아이 주식회사 Evaporating apparatus
JP4724585B2 (en) * 2006-03-31 2011-07-13 キヤノン株式会社 Organic electroluminescent device and light emitting device
JP4822339B2 (en) * 2006-09-08 2011-11-24 株式会社昭和真空 Vacuum device equipped with power supply mechanism and power supply method
JP2008098619A (en) * 2006-09-14 2008-04-24 Sumitomo Chemical Co Ltd Organic electroluminescent device
KR101463271B1 (en) 2006-09-14 2014-11-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Organic electroluminescent device
US20100247747A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Film Deposition Apparatus, Method for Depositing Film, and Method for Manufacturing Lighting Device
JP5715802B2 (en) * 2010-11-19 2015-05-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Deposition equipment
KR101737986B1 (en) * 2010-12-17 2017-05-22 엘지디스플레이 주식회사 Crusible furnace for fabricating the OLED
JPWO2012127982A1 (en) * 2011-03-18 2014-07-24 東京エレクトロン株式会社 Film forming apparatus, film forming method, organic light emitting element manufacturing method, and organic light emitting element
EP2782418A4 (en) 2011-11-14 2015-11-04 Konica Minolta Inc Organic electroluminescent element and planar light-emitting unit
KR101784202B1 (en) * 2011-12-22 2017-10-12 주식회사 원익아이피에스 Evaporating source having cold lip structure
CN103966555B (en) * 2014-05-28 2016-04-20 深圳市华星光电技术有限公司 Vapor deposition source heating unit
KR101856327B1 (en) * 2016-06-07 2018-05-10 주식회사 제이몬 Crucible-type effusion cell for metal film on substrate
KR101817040B1 (en) 2017-04-20 2018-02-21 박희철 Vertical parylene coating vaporizing equipment
CN106987809A (en) * 2017-05-17 2017-07-28 大连交通大学 A kind of organic vacuum evaporation source
KR101868463B1 (en) * 2017-10-11 2018-06-21 주식회사 원익아이피에스 High temperature evaporation having outer heating container
CN114214591A (en) * 2021-12-03 2022-03-22 天津城建大学 Gradient anisotropic magnetocaloric material and method for producing the same
CN117702056B (en) * 2024-02-06 2024-05-24 上海升翕光电科技有限公司 Evaporation equipment of display screen

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