JPH10158821A - Apparatus for production of organic el light emitting element and method therefor - Google Patents

Apparatus for production of organic el light emitting element and method therefor

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JPH10158821A
JPH10158821A JP8331633A JP33163396A JPH10158821A JP H10158821 A JPH10158821 A JP H10158821A JP 8331633 A JP8331633 A JP 8331633A JP 33163396 A JP33163396 A JP 33163396A JP H10158821 A JPH10158821 A JP H10158821A
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JP
Japan
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target
substrate
organic
light emitting
negative electrode
Prior art date
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Application number
JP8331633A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Arai
三千男 荒井
Kenji Nakatani
賢司 中谷
Masami Mori
匡見 森
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an org. EL light emitting element formed by using a negative electrode capable of prolonging the life of the element by improving the adhesion property of a film at the boundary of the negative electrode and an apparatus for production of the org. EL light emitting element capable of forming the film of the negative electrode without limitation by the steam pressure, etc., the material and damaging the constituting film of the element and a method therefor. SOLUTION: This apparatus for producing the org. EL light emitting element is used for forming the film of the negative electrode or positive electrode of the org. EL element and has at least a substrate 1, a target 15 and a DC power source 7 for impressing a DC voltage between the substrate and the target. In such a case, an aperture 11 having an opening smaller than the target between a grid electrode which is grounding potential or positive potential and/or the target and the substrate is disposed between the target and the substrate. This process for producing the org. EL light emitting element consists in forming the film of the negative electrode by using the apparatus.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機化合物を用いた有
機EL発光素子(以下、有機EL素子ともいう)の製造
装置に関し、さらに詳細には、発光層や電子輸送層への
ダメージの少ない成膜が可能な製造装置および方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for manufacturing an organic EL device using an organic compound (hereinafter, also referred to as an "organic EL device"). The present invention relates to a manufacturing apparatus and a method capable of forming a film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、有機EL発光素子が盛んに研究さ
れている。これは、錫ドープ酸化インジウム(ITO)
などの透明電極(陽電極)上にテトラフェニルジアミン
(TPD)などのホール輸送材料を蒸着等により薄膜と
し、さらにアルミキノリノール錯体(Alq3 )などの
蛍光物質を発光層として積層し、さらにMgなどの仕事
関数の小さな金属電極(陰電極)を形成した基本構成を
有する素子で、10V 前後の電圧で数100〜1000
cd/cm2ときわめて高い輝度が得られることで注目されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, organic EL devices have been actively studied. This is tin-doped indium oxide (ITO)
A hole transport material such as tetraphenyldiamine (TPD) is formed into a thin film on a transparent electrode (positive electrode) such as by vapor deposition, and a fluorescent substance such as an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) is laminated as a light emitting layer. Element having a basic structure in which a metal electrode (negative electrode) having a small work function is formed.
Attention has been paid to the extremely high luminance of cd / cm 2 .

【0003】このような有機EL素子の陰電極として用
いられる材料は、発光層へ電子を多く注入するものが有
効であると考えられている。換言すれば、仕事関数の小
さい材料ほど陰電極として適していると言える。仕事関
数の小さい材料としては種々のものがあるが、EL発光
素子の陰電極として用いられるものとしては、例えば特
開平4−233194号公報に記載されているMgA
g、AlLiが一般的である。この理由として、有機E
L発光素子の製造プロセスが、抵抗加熱を用いた蒸着を
主としているため、蒸着源は低温で蒸気圧の高いものに
自ずと制限されてしまうという事情がある。また、この
ような抵抗加熱を用いた蒸着プロセスを用いているた
め、膜界面での密着性が悪くなり、これが素子寿命を律
する要因ともなっていた。
As a material used as a negative electrode of such an organic EL device, a material that injects a large amount of electrons into a light emitting layer is considered to be effective. In other words, it can be said that a material having a smaller work function is more suitable for the negative electrode. There are various materials having a low work function, and as a material used as a negative electrode of an EL light emitting element, for example, MgA described in JP-A-4-233194 is used.
g and AlLi are common. The reason for this is that organic E
Since the manufacturing process of the L light emitting element mainly performs vapor deposition using resistance heating, the vapor deposition source is naturally limited to those having a low temperature and a high vapor pressure. Further, since the evaporation process using such resistance heating is used, the adhesion at the film interface is deteriorated, and this has been a factor that determines the life of the element.

【0004】真空成膜の一つとして、通常のスパッタ法
を用いることも考えられる。しかし、従来のスパッタ法
の場合、Ar等の不活性ガスを用いて、ガス圧0.5〜
1.0Paの条件により行われるが、蒸着の場合と比較
してスパッタされる原子や原子団は数10〜数100倍
程度の高い運動エネルギーを有する。このため、有機物
から形成された発光層等に直接スパッタ成膜すると、エ
レクトロンによるダメージを与えたり、表面の均一性が
十分に得られないことになる。より具体的には、電離さ
れたエレクトロンが多数有機EL素子構造体に衝突し
て、素子構成膜がダメージを受け、静電破壊電圧が低下
し、陰陽電極間に電圧を印加するとリークを生じてしま
い、素子として機能しなくなる。
As one of the vacuum film forming methods, it is conceivable to use a normal sputtering method. However, in the case of the conventional sputtering method, an inert gas such as Ar is used, and a gas pressure of 0.5 to
Although the reaction is performed under the condition of 1.0 Pa, the sputtered atoms and atomic groups have a high kinetic energy of about several tens to several hundreds times as compared with the case of vapor deposition. Therefore, if a film is formed by sputtering directly on a light emitting layer or the like formed of an organic substance, damage is caused by electrons, and sufficient surface uniformity cannot be obtained. More specifically, a large number of ionized electrons collide with the organic EL element structure, damage the element constituent film, reduce the electrostatic breakdown voltage, and generate a leak when a voltage is applied between the positive and negative electrodes. As a result, it does not function as an element.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陰電
極界面での膜の密着性を改善し、素子の長寿命化が可能
な陰電極を用いた有機EL発光素子、および材料の蒸気
圧等に制限されることなく、素子の有機構成膜にダメー
ジを与えないで前記陰電極の製膜が可能な有機EL発光
素子の製造装置および方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an organic EL light-emitting device using a cathode, which can improve the adhesion of a film at the interface of the cathode and extend the life of the device, and a vapor of a material. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing an organic EL light-emitting element capable of forming the negative electrode without being limited by pressure or the like and damaging an organic constituent film of the element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(4)の本発明により達成される。 (1) 有機EL素子の陰電極または陽電極を製膜する
ために用いられ、少なくとも基板と、ターゲットと、こ
れら基板とターゲットとの間にDC電圧を印加するDC
電源とを有するDCスパッタ装置であって、ターゲット
と基板との間に接地電位ないし正電位であるグリッド電
極を有する有機EL発光素子の製造装置。 (2) 前記DCスパッタ装置は前記ターゲットと前記
基板との間にターゲットより小さな開口を有するアパー
チャを設けた上記(1)の有機EL発光素子の製造装
置。 (3) 前記アパーチャは、前記グリッドよりターゲッ
ト側に配置されている(1)または(2)の有機EL発
光素子の製造装置。 (4) 有機EL素子の陰電極または陽電極を製膜する
ために用いられ、少なくとも基板と、ターゲットと、こ
れら基板とターゲットとの間にDC電圧を印加するDC
電源とを有するDCスパッタ装置であって、ターゲット
と基板との間にターゲットより小さな開口を有するアパ
ーチャを設けた有機EL発光素子の製造装置。 (5) 基板上に載置された有機膜のEL素子構造体上
に、上記(1)〜(4)のいずれかの有機EL発光素子
の製造装置を用いて陰電極を成膜する有機EL発光素子
の製造方法。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (4). (1) DC for applying a DC voltage between at least a substrate, a target, and the substrate and the target, which is used for forming a negative electrode or a positive electrode of the organic EL element.
What is claimed is: 1. An apparatus for manufacturing an organic EL light emitting device, comprising: a DC sputtering apparatus having a power supply; and having a grid electrode at a ground potential or a positive potential between a target and a substrate. (2) The apparatus for manufacturing an organic EL device according to (1), wherein the DC sputtering apparatus has an aperture between the target and the substrate, the aperture having a smaller opening than the target. (3) The apparatus for manufacturing an organic EL light-emitting device according to (1) or (2), wherein the aperture is disposed closer to the target than the grid. (4) DC for applying a DC voltage between at least a substrate, a target, and the substrate and the target, which is used for forming a negative electrode or a positive electrode of the organic EL element.
An apparatus for manufacturing an organic EL light emitting element, comprising: a DC sputtering apparatus having a power supply, wherein an aperture having an opening smaller than the target is provided between the target and the substrate. (5) An organic EL device in which a negative electrode is formed on an organic EL device structure of an organic film mounted on a substrate by using the organic EL device manufacturing apparatus according to any one of (1) to (4). A method for manufacturing a light-emitting element.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.

【0008】本発明の有機EL発光素子の製造装置は、
第1のスパッタ装置として、少なくとも基板と、ターゲ
ットと、これら基板とターゲットの間にDC電圧を印加
するDC電源とを有するDCスパッタ装置であって、タ
ーゲットと基板との間に接地電位ないし正電位であるグ
リッド電極を有する。あるいは、第2のスパッタ装置と
して、ターゲットと基板との間にターゲットより小さな
開口を有する接地電位のアパーチャを有する
[0008] An apparatus for manufacturing an organic EL light emitting device according to the present invention comprises:
A DC sputtering apparatus having at least a substrate, a target, and a DC power supply for applying a DC voltage between the substrate and the target as a first sputtering apparatus, wherein a ground potential or a positive potential is provided between the target and the substrate. Which is a grid electrode. Alternatively, the second sputtering apparatus has an aperture of a ground potential having an opening smaller than the target between the target and the substrate.

【0009】第1のスパッタ装置としては、DCスパッ
タ装置とすることにより、スパッタされた原子や原子団
の運動エネルギーやイオン数等を制御しやすくなる。そ
して、このDCスパッタ装置のターゲットと基板との間
に接地電位ないし正電位のグリッド電極を介在させるこ
とにより、電離したスパッタガス等に由来するエレクト
ロンが、基板上に飛来するのを抑制できる。また、スパ
ッタされた原子や原子団の運動エネルギーも抑制でき
る。
By using a DC sputtering apparatus as the first sputtering apparatus, it becomes easy to control the kinetic energy of the sputtered atoms and atomic groups, the number of ions, and the like. By interposing a grid electrode of a ground potential or a positive potential between the target of the DC sputtering apparatus and the substrate, it is possible to prevent electrons derived from the ionized sputtering gas or the like from flying onto the substrate. Also, the kinetic energy of the sputtered atoms and atomic groups can be suppressed.

【0010】第2のスパッタ装置としては、第1のスパ
ッタ装置同様にDCスパッタ装置であるが、ターゲット
と基板との間にターゲットより小さな面積の開口を有す
る接地電位のアパーチャを設けることにより、スパッタ
ガスの電離・イオン化が専らターゲット−アパーチャ間
で生ずるようになる。また、スパッタされた原子や原子
団はこのアパーチャの開口から飛び出し、加速されて基
板まで飛来する。したがって、電離したエレクトロンは
ターゲット−アパーチャ間に存在し、基板に飛来するも
のは極めて少なくなる。また、より好ましくは、上記第
1のスパッタ装置と第2のスパッタ装置とを組み合わせ
た第3のスパッタ装置を用いる。これにより一層有機E
Lへのダメージが低減される。
The second sputtering apparatus is a DC sputtering apparatus like the first sputtering apparatus. However, by providing a ground potential aperture having an opening having a smaller area than the target between the target and the substrate, the sputtering is performed. Ionization / ionization of gas occurs exclusively between the target and the aperture. Further, the sputtered atoms and atomic groups fly out of the opening of the aperture, accelerate and fly to the substrate. Therefore, the ionized electrons are present between the target and the aperture, and the number of flying electrons to the substrate is extremely small. More preferably, a third sputtering apparatus in which the first sputtering apparatus and the second sputtering apparatus are combined is used. This makes organic E more
L damage is reduced.

【0011】次に、第1ないし第3のスパッタ装置につ
いて、図を参照しつつ詳細に説明する。
Next, the first to third sputtering apparatuses will be described in detail with reference to the drawings.

【0012】<第1のスパッタ装置>図1に第1のスパ
ッタ法に使用される装置の構成例を示す。
<First Sputtering Apparatus> FIG. 1 shows a structural example of an apparatus used for the first sputtering method.

【0013】この第1のスパッタ装置は図示しない真空
チャンバー内に設置され、有機EL素子の積層構造体
(以下、EL素子積層体という場合がある)が載置され
る基板1、導体2、グリッド4、ターゲット5、導体
6、第1のDC電源7、導体8、第2のDC電源9によ
り構成されている。
The first sputtering apparatus is installed in a vacuum chamber (not shown), and a substrate 1, a conductor 2, and a grid on which a stacked structure of organic EL elements (hereinafter, sometimes referred to as an EL element stacked body) are mounted. 4, a target 5, a conductor 6, a first DC power supply 7, a conductor 8, and a second DC power supply 9.

【0014】基板1は導体2により接地3されている。
ターゲット5は導体6により第1のDC電源7の正極に
接続され、第1のDC電源7の負極は接地3されてい
る。つまり、第1のDC電源から供給されるスパッタ電
圧が、基板1とターゲット間に印加されるようになって
いる。また、基板ターゲット間に設けられたグリッド4
は導体8により第2のDC電源9の正極に接続され、第
2のDC電源の負極は接地され、第2のDC電源から供
給されるバイアス電圧がグリッド4に印加されるように
なっている。
The substrate 1 is grounded 3 by a conductor 2.
The target 5 is connected to the positive electrode of the first DC power supply 7 by a conductor 6, and the negative electrode of the first DC power supply 7 is grounded 3. That is, the sputter voltage supplied from the first DC power supply is applied between the substrate 1 and the target. Also, a grid 4 provided between the substrate targets
Is connected to the positive electrode of the second DC power supply 9 by a conductor 8, the negative electrode of the second DC power supply is grounded, and a bias voltage supplied from the second DC power supply is applied to the grid 4. .

【0015】第1のDC電源7から供給されるスパッタ
電圧により、スパッタガスが加速されてターゲット5を
スパッタし、このターゲット5から放出された原子・原
子団が基板1上にあるEL素子積層体上に付着・堆積す
る。このとき、ターゲット5−基板1間にあるグリッド
4は接地電位ないし正電位である。このため、スパッタ
ガスの電離等により発生したエレクトロンは、このグリ
ッド4に吸収され、基板1にはほとんど到達しなくな
る。また、放出された原子・原子団の速度(運動エネル
ギー)は抑制されることになる。したがって、EL素子
積層体に衝突するエレクトロンは殆どなくなり、原子・
原子団の速度(運動エネルギー)も低下し、発光層・電
子輸送層等にダメージを与えることなく陰電極が形成で
き、膜の密着性も向上する。
The sputtering voltage supplied from the first DC power supply 7 accelerates the sputtering gas to sputter the target 5, and the atoms and atomic groups released from the target 5 are stacked on the EL element stack on the substrate 1. Adheres and deposits on top. At this time, the grid 4 between the target 5 and the substrate 1 is at a ground potential or a positive potential. Therefore, electrons generated by ionization of the sputtering gas are absorbed by the grid 4 and hardly reach the substrate 1. Further, the velocity (kinetic energy) of the emitted atoms and atomic groups is suppressed. Therefore, almost no electrons collide with the EL element stack, and
The velocity (kinetic energy) of the atomic group is also reduced, a negative electrode can be formed without damaging the light emitting layer, the electron transport layer, and the like, and the adhesion of the film is also improved.

【0016】この、第1のスパッタ装置の動作条件とし
ては、スパッタガスのスパッタ時における圧力は、0.
1〜20Pa程度が好ましい。第1のDC電源7のスパッ
タ電圧は、電力換算で、好ましくは0.1〜4W/cm
2 、特に0.5〜1W/cm2 の範囲である。また、第2
のDC電源の電圧は、ターゲット−グリッド間の距離等
により変動するが、好ましくは0〜10V 、特に5〜8
V の範囲が好ましい。
The operating conditions of the first sputtering apparatus are as follows.
About 1 to 20 Pa is preferable. The sputtering voltage of the first DC power supply 7 is preferably 0.1 to 4 W / cm in terms of power.
2 , especially 0.5-1 W / cm 2 . Also, the second
The voltage of the DC power supply varies depending on the distance between the target and the grid, but is preferably 0 to 10 V, particularly 5 to 8 V.
A range of V is preferred.

【0017】次に、このような第1のスパッタ装置の具
体的な寸法関係を例示する。
Next, a specific dimensional relationship of such a first sputtering apparatus will be exemplified.

【0018】基板1は10〜50cm角または径の範囲が
好ましく、グリッド4は基板1以上の大きさを有するこ
とが好ましく、ターゲット5は基板1の0.4〜0.7
倍の大きさを有することが好ましい。基板1−ターゲッ
ト5間は基板寸法の0.5〜2倍程度、特に5〜20cm
の範囲が好ましく、ターゲット5−グリッド4間は、前
記基板1−ターゲット5間の寸法の0.6倍以下、特に
0.1〜0.5の範囲が好ましい。そして、グリッド4
−基板1間の寸法は1〜5cmの範囲が好ましい。また、
グリッド4のメッシュは、1目(穴)の大きさが、5mm
角または径以上、30mm角または径以下であるものが好
ましい。 <第2のスパッタ装置>図2に第2のスパッタ法に使用
される装置の構成例を示す。
The substrate 1 preferably has a size of 10 to 50 cm square or diameter, the grid 4 preferably has a size larger than the substrate 1, and the target 5 has a size of 0.4 to 0.7 mm of the substrate 1.
Preferably, it has a double size. The distance between the substrate 1 and the target 5 is approximately 0.5 to 2 times the substrate size, particularly 5 to 20 cm.
The distance between the target 5 and the grid 4 is preferably 0.6 times or less the dimension between the substrate 1 and the target 5, and more preferably 0.1 to 0.5. And grid 4
-The dimension between the substrates 1 is preferably in the range of 1 to 5 cm. Also,
The mesh of grid 4 has a size of 1mm (hole) of 5mm
Those having a square or larger diameter and 30 mm square or smaller are preferred. <Second Sputtering Apparatus> FIG. 2 shows a configuration example of an apparatus used for the second sputtering method.

【0019】この第2のスパッタ装置は図示しない真空
チャンバー内に設置され、有機EL素子の積層構造体が
載置される基板1、導体2、アパーチャ11、ターゲッ
ト5、導体6、第1のDC電源7、導体8により構成さ
れている。
The second sputtering apparatus is installed in a vacuum chamber (not shown), and has a substrate 1, a conductor 2, an aperture 11, a target 5, a conductor 6, a first DC on which a laminated structure of organic EL elements is mounted. It comprises a power source 7 and a conductor 8.

【0020】基板ターゲット間に設けられたアパーチャ
11はこの図では断面端面で示されていて、円板あるい
は角板状の板の中央部に開口が形成された構造か、ある
いはスリット状であってもよい。アパーチャ11は導体
12により接地されている。つまり、第1のDC電源か
ら供給されるスパッタ電圧の負極側と同電位となるよう
になっている。その他の構成は第1のスパッタ装置と同
様であり、同一構成要素には同一符号を付し、説明を省
略する。
The apertures 11 provided between the substrate targets are shown by cross-sectional end faces in this figure, and have a structure in which an opening is formed in the center of a disk or a square plate, or a slit shape. Is also good. The aperture 11 is grounded by a conductor 12. That is, the potential is the same as the negative side of the sputtering voltage supplied from the first DC power supply. Other configurations are the same as those of the first sputtering apparatus, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0021】第1のDC電源7から供給されるスパッタ
電圧は、専らターゲット5−アパーチャ11間に印加さ
れる。このため、スパッタガスの電離・加速は、このタ
ーゲット5−アパーチャ11間で起こり、加速されたス
パッタガスはターゲット5をスパッタし、このターゲッ
ト5から放出された原子・原子団がアパーチャ11の開
口を飛び出し、基板1上にあるEL素子積層体上に付着
・堆積する。このとき、スパッタガスの電離等により生
じたエレクトロンは、専らターゲット5−アパーチャ1
1間に存在することとなる。したがって、ターゲット5
−基板1間の距離を十分とることにより、発生したエレ
クトロンは基板1にはほとんど到達しなくなる。また、
放出された原子・原子団の速度(運動エネルギー)は抑
制されることになる。したがって、EL素子積層体に衝
突するエレクトロンはほとんどなくなり、原子・原子団
の速度(運動エネルギー)も低下し、発光層・電子輸送
層等にダメージを与えることなく陰電極が形成でき、膜
の密着性も向上する。
The sputter voltage supplied from the first DC power supply 7 is applied exclusively between the target 5 and the aperture 11. For this reason, ionization and acceleration of the sputtering gas occur between the target 5 and the aperture 11, and the accelerated sputtering gas sputters the target 5, and atoms and atomic groups released from the target 5 pass through the opening of the aperture 11. It jumps out and adheres and deposits on the EL element laminate on the substrate 1. At this time, the electrons generated by the ionization of the sputtering gas and the like are exclusively generated in the target 5 and the aperture 1.
It will be between one. Therefore, target 5
-By making the distance between the substrates 1 sufficient, the generated electrons hardly reach the substrate 1. Also,
The velocity (kinetic energy) of the emitted atoms and atomic groups is suppressed. Therefore, almost no electrons collide with the EL element stack, the speed (kinetic energy) of atoms and atomic groups is reduced, and a negative electrode can be formed without damaging the light emitting layer, the electron transport layer, etc. The performance is also improved.

【0022】この、第2のスパッタ装置の動作条件とし
ては、スパッタガスのスパッタ時における圧力は、0.
1〜20Pa程度が好ましい。第1のDC電源7のスパッ
タ電圧は、電力換算で、好ましくは0.1〜4W/cm
2 、特に0.5〜1W/cm2 の範囲である。
The operating conditions of the second sputtering apparatus are as follows.
About 1 to 20 Pa is preferable. The sputtering voltage of the first DC power supply 7 is preferably 0.1 to 4 W / cm in terms of power.
2 , especially 0.5-1 W / cm 2 .

【0023】次に、このような第2のスパッタ装置の具
体的な寸法関係を例示する。
Next, a specific dimensional relationship of such a second sputtering apparatus will be exemplified.

【0024】基板1は40〜50cm角または径程度の範
囲が好ましく、ターゲット5の径や辺は基板1の径や辺
の0.4〜0.7倍程度が好ましい。アパーチャ11
は、基板1と同等以上の大きさを持つ。そして、その内
側10cm以下を残して開口としたものが好ましく、特に
開口径は8cm程度、すなわちアパーチャ11の径や辺は
ターゲットの径や辺を1とした場合、基板の0.2〜
0.8倍程度の大きさが好ましい。基板1−ターゲット
5間は、基板寸法の1倍以上、特に1.2〜5倍、特に
20cm以上、より好ましくは20〜40cmの範囲であ
り、ターゲット5−アパーチャ11間は、基板1−ター
ゲット5間の。1/5〜5/6倍の範囲、特に1/4〜
4/5倍、さらには0.6倍以下が好ましく、特に5〜
10cmの範囲が好ましい。
The substrate 1 is preferably in the range of about 40 to 50 cm square or diameter, and the diameter or side of the target 5 is preferably about 0.4 to 0.7 times the diameter or side of the substrate 1. Aperture 11
Has a size equal to or larger than the substrate 1. It is preferable that the opening is formed leaving 10 cm or less of the inner side. In particular, the opening diameter is about 8 cm, that is, the diameter or side of the aperture 11 is 0.2 to 0.2% of the substrate when the diameter or side of the target is 1.
A size of about 0.8 times is preferable. The distance between the substrate 1 and the target 5 is at least 1 time, particularly 1.2 to 5 times, particularly 20 cm or more, more preferably 20 to 40 cm of the substrate size. Between five. 1/5 to 5/6 times, especially 1/4 to
4/5 times, further preferably 0.6 times or less, especially 5 to 5 times
A range of 10 cm is preferred.

【0025】<第3のスパッタ装置>図3に第3のスパ
ッタ法に使用される装置の構成例を示す。
<Third Sputtering Apparatus> FIG. 3 shows a structural example of an apparatus used for the third sputtering method.

【0026】この第3のスパッタ装置は図示しない真空
チャンバー内に設置され、有機EL素子の積層構造体が
載置される基板1、導体2、グリッド電極4、アパーチ
ャ11、ターゲット5、導体6、第1のDC電源7、第
2のDC電源9、導体8により構成されている。
The third sputtering apparatus is installed in a vacuum chamber (not shown), and a substrate 1, a conductor 2, a grid electrode 4, an aperture 11, a target 5, a conductor 6, It comprises a first DC power supply 7, a second DC power supply 9, and a conductor 8.

【0027】すなわち、この第3のスパッタ装置はグリ
ッド電極4とアパーチャ11とを併せ持ち、有機EL素
子へのダメージがより少ない点で、上記第1ないし第2
のスパッタ装置より好ましい。グリッド4−アパーチャ
11間は、接触しない位置にまで近づけることが可能で
あるが、グリッドは好ましくは基板1から5mm以上、通
常5〜10mmの距離で近い位置が好ましい。この際、図
3のようにアパーチャよりグリッドを基板側に配置する
と、素子のダメージはより一層低減する。その他の動
作、寸法関係は前記第1ないし第2のスパッタ装置に準
じたものである。また、同一構成要素には同一符号を付
し、説明を省略する。
That is, the third sputtering apparatus has both the grid electrode 4 and the aperture 11 and has less damage to the organic EL element.
Is more preferable than the above sputtering apparatus. Although it is possible to bring the grid 4 and the aperture 11 closer to a position where they do not come into contact with each other, the grid is preferably located at a distance of at least 5 mm from the substrate 1 and usually at a distance of 5 to 10 mm. At this time, when the grid is arranged closer to the substrate than the aperture as shown in FIG. 3, damage to the element is further reduced. Other operations and dimensional relationships are based on the first and second sputtering apparatuses. In addition, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0028】図4は第3の他の変形例を示したものであ
る。この例では、グリッド4がアパーチャ11と接触し
ない範囲で、同一位置、あるいはその下面側の位置にあ
る。この場合、グリッド4の大きさはアパーチャ11の
開口寸法と同等(あるいは若干大きめ)でよい。その他
の構成は図3の装置と同等であり、説明を省略する。こ
の場合ではグリッド、アパーチャの単独使用より素子の
ダメージが低減する。
FIG. 4 shows a third modification. In this example, the grid 4 is located at the same position or a position on the lower surface side thereof in a range where the grid 4 does not contact the aperture 11. In this case, the size of the grid 4 may be equal to (or slightly larger than) the opening size of the aperture 11. The other configuration is the same as that of the apparatus shown in FIG. 3, and the description is omitted. In this case, damage to the element is reduced as compared with the case where the grid and the aperture are used alone.

【0029】これら第1〜第3のスパッタ装置のいずれ
においても、ほぼ同様の陰電極が得られ、電子注入電極
として使用できる。すなわち、有機EL素子構造体への
ダメージが少なくなる。この他有機EL素子の陽電極の
形成に利用できる。
In each of the first to third sputtering apparatuses, substantially the same negative electrode can be obtained and used as an electron injection electrode. That is, damage to the organic EL element structure is reduced. In addition, it can be used for forming a positive electrode of an organic EL element.

【0030】このような第1ないし第3のスパッタ装置
で成膜される陰電極の構成材料としては、電子注入を効
果的に行うために、低仕事関数の物質として、例えば、
K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、B
a、Al、Ag、In、Sn、Zn、Zr等の金属元素
単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む2
成分、3成分の合金系を用いることが好ましい。合金系
としては、例えばAg・Mg(Ag:1〜20at%)、
Al・Li(Li:0.5〜10at%)、In・Mg
(Mg:50〜80at%)、Al・Ca(Ca:5〜2
0at%)等が好ましい。したがって、ターゲットとして
は、通常このような陰電極構成金属、合金を用いる。
As a constituent material of the negative electrode formed by the first to third sputtering devices, a material having a low work function, for example, as a material having a low work function in order to effectively perform electron injection.
K, Li, Na, Mg, La, Ce, Ca, Sr, B
a, a metal element such as Al, Ag, In, Sn, Zn, Zr, etc., or a metal element containing them in order to improve stability.
It is preferable to use a three-component alloy system. As an alloy system, for example, Ag.Mg (Ag: 1 to 20 at%),
Al.Li (Li: 0.5 to 10 at%), In.Mg
(Mg: 50-80 at%), Al.Ca (Ca: 5-2)
0 at%) and the like. Therefore, such a metal or alloy constituting the negative electrode is usually used as a target.

【0031】また、陰電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすればよく、50nm以上、好
ましくは100nm以上とすればよい。また、その上限値
には特に制限はないが、通常膜厚は100〜500nm程
度とすればよい。
The thickness of the negative electrode thin film may be a certain thickness or more for sufficiently injecting electrons, and may be 50 nm or more, preferably 100 nm or more. Although the upper limit is not particularly limited, the film thickness may be usually about 100 to 500 nm.

【0032】本発明の方法により製造される有機発光素
子は、基板上に陽電極と、この上に陰電極とを有し、こ
れらの電極に挟まれて、それぞれ少なくとも1層の電荷
輸送層および発光層を有し、さらに最上層として保護層
を有する。なお、電荷輸送層は省略可能である。そし
て、陰電極は、前述のとおり、第1ないし第2のスパッ
タ装置で成膜される仕事関数の小さい金属または合金で
構成されたものである。
The organic light-emitting device manufactured by the method of the present invention has a positive electrode on a substrate and a negative electrode on the positive electrode, and is sandwiched between these electrodes to form at least one charge transport layer and at least one charge transport layer. It has a light emitting layer, and further has a protective layer as an uppermost layer. Note that the charge transport layer can be omitted. As described above, the negative electrode is made of a metal or an alloy having a small work function and formed by the first or second sputtering apparatus.

【0033】ガラス基板上に亜鉛ドープ酸化インジウム
(IZO)等の透明電極(陽電極)をスパッタ法にて設
け、その上にテトラフェニルジアミン(TPD)などの
ホール輸送材料を蒸着等により薄膜とし、さらにアルミ
キノリノール錯体(Alq3)などの蛍光物質を発光層
として積層する。これら、陰電極成膜前の有機EL素子
を有機EL素子構造体という。そして、上記の低仕事関
数の陰電極を第1ないし第2のスパッタ装置にて積層
し、最後に保護膜として、SiO2 膜などをスパッタ法
にて形成した発光素子は、発光層や電子注入輸送層等へ
ダメージを与えることもなく、陰電極薄膜界面の密着性
が良好となり、きわめて安定な発光品質を得ることがで
きる。
A transparent electrode (positive electrode) such as zinc-doped indium oxide (IZO) is provided on a glass substrate by a sputtering method, and a hole transport material such as tetraphenyldiamine (TPD) is formed on the transparent electrode by evaporation or the like to form a thin film. Further, a fluorescent substance such as an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) is laminated as a light emitting layer. These organic EL elements before forming the negative electrode are referred to as an organic EL element structure. The light emitting element in which the above-described negative electrode having a low work function is laminated by the first or second sputtering apparatus and finally a SiO 2 film or the like is formed as a protective film by a sputtering method is a light emitting layer or an electron injection layer. The adhesion at the negative electrode thin film interface is improved without damaging the transport layer and the like, and extremely stable light emission quality can be obtained.

【0034】本発明により製造される有機EL発光素子
の構成例を図5に示す。同図に示されるEL素子は、基
板21上に、陽電極22、正孔注入・輸送層23、発光
および電子注入輸送層24、陰電極25を順次有する。
FIG. 5 shows an example of the structure of an organic EL device manufactured according to the present invention. The EL device shown in FIG. 1 has a positive electrode 22, a hole injection / transport layer 23, a light emission and electron injection / transport layer 24, and a negative electrode 25 in this order on a substrate 21.

【0035】本発明のEL素子は、図示例に限らず、種
々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設
け、この発光層と金属電極との間に電子注入輸送層を介
在させた構成とすることもできる。また必要に応じ、正
孔注入・輸送層23と発光層とを混合してもよい。
The EL device of the present invention is not limited to the illustrated example, but may be of various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is interposed between the light emitting layer and the metal electrode. It is also possible to adopt a configuration. If necessary, the hole injection / transport layer 23 and the light emitting layer may be mixed.

【0036】陰電極は前述のように成膜し、発光層等の
有機物層は真空蒸着等により、陽電極は蒸着やスパッタ
等により成膜することができるが、これらの膜のそれぞ
れは、必要に応じてマスク蒸着または膜形成後にエッチ
ングなどの方法によってパターニングでき、これによっ
て、所望の発光パターンを得ることができる。さらに
は、基板が薄膜トランジスタ(TFT)であって、その
パターンに応じて各膜を形成することでそのまま表示お
よび駆動パターンとすることもできる。最後に、SiO
X 等の無機材料、テフロン等の有機材料からなる保護層
を形成すればよい。
The negative electrode can be formed as described above, the organic layer such as the light-emitting layer can be formed by vacuum deposition, and the positive electrode can be formed by vapor deposition or sputtering. Depending on the conditions, patterning can be performed by a method such as etching after mask evaporation or film formation, whereby a desired light emitting pattern can be obtained. Further, the substrate is a thin film transistor (TFT), and by forming each film according to the pattern, a display and drive pattern can be used as it is. Finally, the SiO
A protective layer made of an inorganic material such as X or an organic material such as Teflon may be formed.

【0037】保護層は、基板側から発光した光を取り出
す構成では透明でも不透明であってもよい。透明にする
場合は、透明な材料(例えばSiO2 、SIALON
等)を選択して用いるか、あるいは厚さを制御して透明
(好ましくは発光光の透過率が80%以上)となるよう
にすればよい。一般に、保護層の厚さは50〜1200
nm程度とする。保護層は一般的なスパッタ法、蒸着法等
により形成すればよい。
The protective layer may be transparent or opaque in a configuration in which light emitted from the substrate is extracted. To make it transparent, use a transparent material (eg, SiO 2 , SIALON).
Etc.) may be selected or used, or the thickness may be controlled so as to be transparent (preferably, the transmittance of emitted light is 80% or more). Generally, the thickness of the protective layer is 50-1200.
It is about nm. The protective layer may be formed by a general sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

【0038】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止
層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化
性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架
橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着
性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封す
る。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用い
ることもできる。
Further, it is preferable to form a sealing layer on the device in order to prevent oxidation of the organic layers and electrodes of the device. The sealing layer is made of an adhesive resin layer such as a commercially available low-moisture-absorbing light-curing adhesive, an epoxy-based adhesive, a silicone-based adhesive, and a cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet to prevent moisture from entering. Is used to adhere and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate or the like can be used.

【0039】次に、本発明のEL素子に設けられる有機
物層について述べる。
Next, the organic layer provided in the EL device of the present invention will be described.

【0040】発光層は、正孔(ホール)および電子の注
入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により
励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電
子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。
The light emitting layer has a function of injecting holes (holes) and electrons, a function of transporting them, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. It is preferable to use a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer.

【0041】電荷輸送層は、陽電極からの正孔の注入を
容易にする機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げ
る機能を有し、正孔注入輸送層とも称される。
The charge transport layer has a function of facilitating injection of holes from the positive electrode, a function of transporting holes, and a function of blocking electrons, and is also called a hole injection transport layer.

【0042】このほか、必要に応じ、例えば発光層に用
いる化合物の電子注入輸送機能がさほど高くないときな
ど、前述のように、発光層と陰電極との間に、陰電極か
らの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能
および正孔を妨げる機能を有する電子注入輸送層を設け
てもよい。
In addition, if necessary, for example, when the electron injecting / transporting function of the compound used in the light emitting layer is not so high, injection of electrons from the negative electrode between the light emitting layer and the negative electrode as described above. May be provided with an electron injecting and transporting layer having a function of facilitating electron transport, a function of transporting electrons, and a function of blocking holes.

【0043】正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、
発光層へ注入される正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、
再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
The hole injection transport layer and the electron injection transport layer are
Increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer,
Optimize the recombination region and improve luminous efficiency.

【0044】なお、正孔注入輸送層および電子注入輸送
層は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能
を持つ層とに別個に設けてもよい。
The hole injecting / transporting layer and the electron injecting / transporting layer may be separately provided in a layer having an injection function and a layer having a transport function.

【0045】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、5〜100nm程度、特に10
〜100nmとすることが好ましい。
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, and vary depending on the forming method.
It is preferable to set it to 100 nm.

【0046】正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送
層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層
の厚さと同程度もしくは1/10〜10倍程度とすれば
よい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分
ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は20nm以上と
するのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの
上限は、通常、注入層で100nm程度、輸送層で100
nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を
2層設けるときも同じである。
The thickness of the hole injecting / transporting layer and the thickness of the electron injecting / transporting layer depend on the design of the recombination / light emitting region, but may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times. . When the injection layer and the transport layer for electrons or holes are separated from each other, it is preferable that the injection layer has a thickness of 1 nm or more and the transport layer has a thickness of 20 nm or more. At this time, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 100 nm for the injection layer and 100 nm for the transport layer.
It is about nm. Such a film thickness is the same when two injection / transport layers are provided.

【0047】また、組み合わせる発光層や電子注入輸送
層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度
(イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる)を
考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合
領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発
光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光
スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にで
きる。
Further, by controlling the film thickness in consideration of the carrier mobility and carrier density (determined by ionization potential and electron affinity) of the combined light emitting layer, electron injection transport layer and hole injection transport layer, recombination is achieved. It is possible to freely design the region and the light emitting region, and it is possible to design the light emission color, control the light emission luminance and light emission spectrum by the interference effect of both electrodes, and control the spatial distribution of light emission.

【0048】本発明のEL素子の発光層には発光機能を
有する化合物である蛍光性物質を含有させる。この蛍光
性物質としては、例えば、特開昭63−264692号
公報等に開示されているようなトリス(8−キノリノラ
ト)アルミニウム等の金属錯体色素が挙げられる。この
他、これに加え、あるいは単体で、キナクリドン、クマ
リン、ルブレン、スチリル系色素、その他テトラフェニ
ルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、1
2−フタロペリノン誘導体等を用いることもできる。発
光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、こ
のような場合はトリス(8−キノリノラト)アルミニウ
ム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を
蒸着等すればよい。
The light emitting layer of the EL device of the present invention contains a fluorescent substance which is a compound having a light emitting function. Examples of the fluorescent substance include metal complex dyes such as tris (8-quinolinolato) aluminum disclosed in JP-A-63-264692. In addition, or in addition, or alone, quinacridone, coumarin, rubrene, styryl dye, other tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene,
A 2-phthaloperinone derivative or the like can also be used. The light emitting layer may also serve as the electron injection / transport layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. These fluorescent substances may be deposited or the like.

【0049】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等
の有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘
導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、
ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。
上述のように、電子注入輸送層は発光層を兼ねたもので
あってもよく、このような場合はトリス(8−キノリノ
ラト)アルミニウム等を使用することが好ましい。電子
注入輸送層の形成も発光層と同様に蒸着等によればよ
い。
The electron injecting and transporting layer, which is provided as necessary, includes an organic metal complex such as tris (8-quinolinolato) aluminum, an oxadiazole derivative, a perylene derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoline derivative, and a quinoxaline derivative. , A diphenylquinone derivative,
Nitro-substituted fluorene derivatives and the like can be used.
As described above, the electron injection / transport layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The formation of the electron injecting and transporting layer may be performed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer.

【0050】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の
化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いること
ができる。このとき、陰電極側から電子親和力の値の大
きい化合物の層の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については電子注入輸送層を2層以上設ける
ときも同様である。
When the electron injecting and transporting layer is formed separately in the electron injecting layer and the electron transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the higher electron affinity from the cathode side. This stacking order is the same when two or more electron injection / transport layers are provided.

【0051】また、正孔注入輸送層には、例えば、特開
昭63−295695号公報、特開平2−191694
号公報、特開平3−792号公報、特開平5−2346
81号公報、特開平5−239455号公報、特開平5
−299174号公報、特開平7−126225号公
報、特開平7−126226号公報、特開平8−100
172号公報、EP0650955A1等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物(テトラアリールジアミ
ンないしテトラフェニルジアミン:TPD)、芳香族三
級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、ト
リアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有
するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等であ
る。これらの化合物は2種以上を併用してもよく、併用
するときは別層にして積層したり、混合したりすればよ
い。
The hole injecting and transporting layer is described in, for example, JP-A-63-295695 and JP-A-2-191694.
JP, JP-A-3-792, JP-A-5-2346
No. 81, JP-A-5-239455, JP-A-5
JP-A-299174, JP-A-7-126225, JP-A-7-126226, JP-A-8-100
Various organic compounds described in JP-A-172, EP0650955A1, and the like can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (tetraaryldiamine to tetraphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxadiazole derivative having an amino group, polythiophene, and the like. . Two or more of these compounds may be used in combination, and when they are used in combination, they may be stacked as separate layers or mixed.

【0052】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽電極(ITO等)側からイオン化ポテ
ンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ま
しい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用い
ることが好ましい。このような積層順については、正孔
注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。このよ
うな積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電
流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐこ
とができる。また、素子化する場合、蒸着を用いている
ので1〜10nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフ
リーとすることができるため、正孔注入層にイオン化ポ
テンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物
を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低
下を防ぐことができる。
When the hole injecting and transporting layer is provided separately as a hole injecting and transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the smaller ionization potential in order from the positive electrode (ITO or the like) side. It is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the positive electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injection / transport layers are provided. With such a stacking order, the driving voltage is reduced, and the occurrence of current leakage and the occurrence and growth of dark spots can be prevented. In the case of forming an element, a thin film of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free because of the use of vapor deposition, so that the hole injection layer has a small ionization potential and has absorption in the visible part. Even when such a compound is used, it is possible to prevent a change in the color tone of the emission color or a decrease in efficiency due to reabsorption.

【0053】正孔注入輸送層は、発光層等と同様に上記
の化合物を蒸着すればよい。
The hole injection transport layer may be formed by depositing the above compound in the same manner as in the light emitting layer and the like.

【0054】本発明において、陽電極として用いられる
透明電極は、好ましくは発光した光の透過率が80%以
上となるように陽電極の材料および厚さを決定すること
が好ましい。具体的には、例えば、錫ドープ酸化インジ
ウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZ
O)、SnO2 、ドーパントをドープしたポリピロール
などを陽電極に用いることが好ましい。また、陽電極の
厚さは10〜500nm程度とすることが好ましい。ま
た、素子の信頼性を向上させるために駆動電圧が低いこ
とが必要である。
In the present invention, the material and thickness of the transparent electrode used as the positive electrode are preferably determined so that the transmittance of emitted light is preferably 80% or more. Specifically, for example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZ)
O), SnO 2, it is preferable to use doped polypyrrole and a dopant into the positive electrode. The thickness of the positive electrode is preferably about 10 to 500 nm. Further, it is necessary that the driving voltage be low in order to improve the reliability of the element.

【0055】基板材料としては、基板側から発光した光
を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明な
いし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜
や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を
用いて発光色をコントロールしてもよい。
In the case of a structure in which light emitted from the substrate side is taken out, a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin is used as the substrate material. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate.

【0056】本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動
型のEL素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、2〜2
0V程度とされる。
The organic EL device of the present invention is usually used as a DC drive type EL device, but it can be AC drive or pulse drive. The applied voltage is usually 2 to 2
It is about 0V.

【0057】[0057]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention.

【0058】<実施例1>127mm角のガラス基板上に
ITOを厚さ200nmにスパッタ法にて透明電極として
パターニングし、中性洗剤、アセトン、エタノールを用
いて超音波洗浄し、次いで煮沸エタノール中から引き上
げて乾燥した。この透明電極表面をUV/O3 洗浄した
後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1
×10-4Pa以下まで減圧した。
<Example 1> ITO was patterned on a 127 mm square glass substrate as a transparent electrode to a thickness of 200 nm by a sputtering method, ultrasonically washed with a neutral detergent, acetone and ethanol, and then heated in boiling ethanol. And dried. After the surface of this transparent electrode was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum evaporation apparatus, and the inside of the bath was kept
The pressure was reduced to 10-4 Pa or less.

【0059】次いで減圧状態を保ったまま、N,N’−
ジフェニル−N,N’−m−トリル−4,4’−ジアミ
ノ−1,1’−ビフェニル(TPD)を蒸着速度0.2
nm/secで55nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とし
た。
Next, N, N'-
Diphenyl-N, N'-m-tolyl-4,4'-diamino-1,1'-biphenyl (TPD) was deposited at a deposition rate of 0.2.
Vapor deposition was performed at a thickness of 55 nm at a rate of nm / sec to form a hole injection transport layer.

【0060】さらに、減圧を保ったまま、Alq3 :ト
リス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.
2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発
光層とした。
Further, while maintaining the reduced pressure, Alq 3 : tris (8-quinolinolato) aluminum is evaporated at a vapor deposition rate of 0.1%.
Evaporation was performed at a thickness of 50 nm at 2 nm / sec to form an electron injection / transport / light-emitting layer.

【0061】次いで、真空蒸着装置から第1のスパッタ
装置に移し、DCスパッタ法にてAg・Mg合金(M
g:5at%)をターゲットとして、陰電極をレート15
nm/min で200nmの厚さに成膜した。このときのスパ
ッタガスにはArを用い、ガス圧は0.5Paとした。ま
た、投入電力は500W、グリッド電圧は6V であっ
た。なお、ターゲットの大きさは4インチ径、スパッタ
装置の基板−ターゲット間の距離は15cm、ターゲット
−グリッド間の距離は5cm、グリッドのメッシュ(穴)
は15mm角とした。得られた陰電極薄膜の表面の均一性
を走査電子顕微鏡で確認したところ、100nm±20%
であった。
Next, the film was transferred from the vacuum evaporation apparatus to the first sputtering apparatus, and the Ag / Mg alloy (M
g: 5 at%) as the target and the negative electrode at a rate of 15
A film was formed at a thickness of 200 nm at a rate of nm / min. At this time, Ar was used as the sputtering gas, and the gas pressure was 0.5 Pa. The input power was 500 W and the grid voltage was 6 V. The size of the target is 4 inches in diameter, the distance between the substrate and the target of the sputtering apparatus is 15 cm, the distance between the target and the grid is 5 cm, and the mesh (hole) of the grid
Was 15 mm square. The uniformity of the surface of the obtained negative electrode thin film was confirmed by a scanning electron microscope.
Met.

【0062】最後にSiO2 を200nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機薄膜発光素子(EL素子)を
得た。
Finally, an organic thin film light emitting device (EL device) was obtained by sputtering SiO 2 to a thickness of 200 nm as a protective layer.

【0063】この有機薄膜発光素子にN2 雰囲気中で直
流電圧を印加し、10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動
させた。初期には、9V 、200cd/cm2の緑色(発光極
大波長λmax =520nm)の発光が確認できた。輝度の
半減時間は500時間で、その間の駆動電圧の上昇は2
V であった。この間、ダークスポットの発生および成長
は確認されなかった。
A direct current voltage was applied to this organic thin-film light emitting device in an N 2 atmosphere, and the device was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 . Initially, green light emission (maximum emission wavelength λmax = 520 nm) of 9 V and 200 cd / cm 2 was confirmed. The half-life of luminance is 500 hours, during which the driving voltage rises by 2 hours.
V. During this time, generation and growth of dark spots were not confirmed.

【0064】<実施例2>実施例1において、陰電極の
成膜を以下のように行う他は実施例1と同様にして有機
EL素子を得た。
<Example 2> An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode was formed as follows.

【0065】真空蒸着装置から第2のスパッタ装置に移
し、DCスパッタ法にてAg・Mg合金(Mg:5at
%)をターゲットとして、陰電極をレート8nm/min で
200nmの厚さに成膜した。このときのスパッタガスに
はArを用い、ガス圧は0.3Paとし、投入電力は1K
Wであった。なお、スパッタ装置の基板−ターゲット間
の距離は40cm、ターゲット−アパーチャ間の距離は6
cm、基板の大きさは40cm径で、ターゲットの大きさは
4インチ径、アパーチャの大きさは、15cmで、開口は
8cm径とした。得られた陰電極薄膜の表面の均一性を走
査電子顕微鏡で確認したところ、100nm±20%であ
った。
Transfer from the vacuum evaporation apparatus to the second sputtering apparatus, and use a DC sputtering method to make an Ag.Mg alloy (Mg: 5 at
%) As a target, a negative electrode was formed to a thickness of 200 nm at a rate of 8 nm / min. At this time, Ar was used as a sputtering gas, the gas pressure was 0.3 Pa, and the input power was 1 K
W. The distance between the substrate and the target in the sputtering apparatus was 40 cm, and the distance between the target and the aperture was 6 cm.
cm, the size of the substrate was 40 cm in diameter, the size of the target was 4 inches in diameter, the size of the aperture was 15 cm, and the opening was 8 cm in diameter. The uniformity of the surface of the obtained negative electrode thin film was confirmed by a scanning electron microscope and found to be 100 nm ± 20%.

【0066】最後にSiO2 を200nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機薄膜発光素子(EL素子)を
得た。
Finally, SiO 2 was sputtered to a thickness of 200 nm to obtain an organic thin film light emitting device (EL device) as a protective layer.

【0067】この有機薄膜発光素子にN2 雰囲気中で直
流電圧を印加し、10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動
させた。初期には、8V 、250cd/cm2の緑色(発光極
大波長λmax =520nm)の発光が確認できた。輝度の
半減時間は500時間で、その間の駆動電圧の上昇は1
V であった。この間、ダークスポットの発生および成長
は確認されなかった。
A DC voltage was applied to this organic thin-film light emitting device in an N 2 atmosphere, and the device was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 . Initially, green light (maximum emission wavelength λmax = 520 nm) of 8 V and 250 cd / cm 2 was confirmed. The half-life of luminance is 500 hours, during which the drive voltage rises by 1
V. During this time, generation and growth of dark spots were not confirmed.

【0068】<実施例3>実施例1において、陰電極の
成膜を以下のように行う他は実施例1と同様にして有機
EL素子を得た。
<Example 3> An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode was formed as follows.

【0069】真空蒸着装置から図3の構造の第3のスパ
ッタ装置に移し、DCスパッタ法にてAg・Mg合金
(Mg:5at%)をターゲットとして、陰電極をレート
8nm/min で200nmの厚さに成膜した。このときのス
パッタガスにはArを用い、ガス圧は0.3Paとし、投
入電力は1K Wであった。なお、スパッタ装置の基板−
ターゲット間の距離は40cm、ターゲット−アパーチャ
間の距離は6cm、基板の大きさは40cm径、アパーチャ
の大きさは、15cm径で、開口は8cm径とした。また、
グリッド電圧は6V 、ターゲットの大きさは4インチ
径、ターゲット−グリッド間の距離は5cm、グリッドの
メッシュ(穴)は15mm角とした。得られた陰電極薄膜
の表面の均一性を走査電子顕微鏡で確認したところ、1
00nm±20%であった。
The vacuum evaporation apparatus was transferred to a third sputtering apparatus having the structure shown in FIG. 3, and a negative electrode was formed at a rate of 8 nm / min and a thickness of 200 nm by a DC sputtering method using an Ag.Mg alloy (Mg: 5 at%) as a target. Then, a film was formed. At this time, Ar was used as the sputtering gas, the gas pressure was 0.3 Pa, and the input power was 1 kW. The substrate of the sputtering apparatus
The distance between the targets was 40 cm, the distance between the target and the aperture was 6 cm, the size of the substrate was 40 cm in diameter, the size of the aperture was 15 cm in diameter, and the opening was 8 cm in diameter. Also,
The grid voltage was 6 V, the size of the target was 4 inches in diameter, the distance between the target and the grid was 5 cm, and the mesh (hole) of the grid was 15 mm square. The uniformity of the surface of the obtained negative electrode thin film was confirmed by a scanning electron microscope.
00 nm ± 20%.

【0070】最後にSiO2 を200nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機薄膜発光素子(EL素子)を
得た。
Finally, SiO 2 was sputtered to a thickness of 200 nm to obtain an organic thin film light emitting device (EL device) as a protective layer.

【0071】この有機薄膜発光素子にN2 雰囲気中で直
流電圧を印加し、10mA/cm2の一定電流密度で連続駆動
させた。初期には、8.5V 、250cd/cm2の緑色(発
光極大波長λmax =520nm)の発光が確認できた。輝
度の半減時間は1000時間で、その間の駆動電圧の上
昇は2V であった。この間、ダークスポットの発生およ
び成長は確認されなかった。
A direct current voltage was applied to this organic thin film light emitting device in an N 2 atmosphere, and the device was continuously driven at a constant current density of 10 mA / cm 2 . Initially, green emission (maximum emission wavelength λ max = 520 nm) of 8.5 V and 250 cd / cm 2 was confirmed. The half-life of luminance was 1000 hours, during which the drive voltage rose by 2V. During this time, generation and growth of dark spots were not confirmed.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、陰電極界面での膜の密
着性を改善し、素子の長寿命化が可能な有機発光素子用
陰電極が提供できる。また、材料の蒸気圧等に制限され
ることなく前記陰電極の提供が可能となる。
According to the present invention, it is possible to provide a negative electrode for an organic light-emitting device capable of improving the adhesion of a film at the negative electrode interface and extending the life of the device. Further, the negative electrode can be provided without being limited by the vapor pressure of the material.

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

【図1】本発明の第1のスパッタ装置の基本構成を示す
概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a first sputtering apparatus of the present invention.

【図2】本発明の第2のスパッタ装置の基本構成を示す
概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a second sputtering apparatus of the present invention.

【図3】本発明の第3のスパッタ装置の基本構成を示す
概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a third sputtering apparatus of the present invention.

【図4】本発明の第3のスパッタ装置の他の例を示す概
念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing another example of the third sputtering apparatus of the present invention.

【図5】本発明により製造される有機EL発光素子の構
成例を示した概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a configuration example of an organic EL light emitting device manufactured according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 導体 3 接地 4 グリッド 5 ターゲット 6 導体 7 第1のDC電源 8 導体 9 第2のDC電源 11 アパーチャ 21 基板 22 陽電極 23 正孔注入輸送層 24 発光・電子注入輸送層 25 陰電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Conductor 3 Ground 4 Grid 5 Target 6 Conductor 7 First DC power supply 8 Conductor 9 Second DC power supply 11 Aperture 21 Substrate 22 Positive electrode 23 Hole injection / transport layer 24 Light emitting / electron injection / transport layer 25 Negative electrode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機EL素子の陰電極または陽電極を製
膜するために用いられ、少なくとも基板と、ターゲット
と、これら基板とターゲットとの間にDC電圧を印加す
るDC電源とを有するDCスパッタ装置であって、 ターゲットと基板との間に接地電位ないし正電位である
グリッド電極を有する有機EL発光素子の製造装置。
1. A DC sputtering apparatus for forming a negative electrode or a positive electrode of an organic EL device, comprising at least a substrate, a target, and a DC power supply for applying a DC voltage between the substrate and the target. What is claimed is: 1. An apparatus for manufacturing an organic EL element, comprising: a grid electrode at a ground potential or a positive potential between a target and a substrate.
【請求項2】 前記DCスパッタ装置は前記ターゲット
と前記基板との間にターゲットより小さな開口を有する
アパーチャを設けた請求項1の有機EL発光素子の製造
装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said DC sputtering apparatus has an aperture having a smaller opening than said target between said target and said substrate.
【請求項3】 前記アパーチャは、前記グリッドよりタ
ーゲット側に配置されている請求項1または2の有機E
L発光素子の製造装置。
3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein said aperture is arranged on a target side of said grid.
An apparatus for manufacturing an L light emitting element.
【請求項4】 有機EL素子の陰電極または陽電極を製
膜するために用いられ、少なくとも基板と、ターゲット
と、これら基板とターゲットとの間にDC電圧を印加す
るDC電源とを有するDCスパッタ装置であって、 ターゲットと基板との間にターゲットより小さな開口を
有するアパーチャを設けた有機EL発光素子の製造装
置。
4. A DC sputtering system for forming a negative electrode or a positive electrode of an organic EL device, the DC sputtering device comprising at least a substrate, a target, and a DC power supply for applying a DC voltage between the substrate and the target. What is claimed is: 1. An apparatus for manufacturing an organic EL device, comprising: an aperture having an opening smaller than a target between a target and a substrate.
【請求項5】 基板上に載置された有機膜のEL素子構
造体上に、請求項1〜4のいずれかの有機EL発光素子
の製造装置を用いて陰電極を成膜する有機EL発光素子
の製造方法。
5. An organic EL light-emitting device, wherein a negative electrode is formed on an organic EL device structure of an organic film mounted on a substrate by using the organic EL device manufacturing apparatus according to claim 1. Device manufacturing method.
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