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JPH11126689A - Manufacture of organic electroluminescent element and organic el element - Google Patents

Manufacture of organic electroluminescent element and organic el element

Info

Publication number
JPH11126689A
JPH11126689A JP9306639A JP30663997A JPH11126689A JP H11126689 A JPH11126689 A JP H11126689A JP 9306639 A JP9306639 A JP 9306639A JP 30663997 A JP30663997 A JP 30663997A JP H11126689 A JPH11126689 A JP H11126689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
substrate
sputtering
electrode
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9306639A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Mori
匡見 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP9306639A priority Critical patent/JPH11126689A/en
Publication of JPH11126689A publication Critical patent/JPH11126689A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of leak current or a dark spot so as to provide an element with a long life and high reliability by previously sputtering a substrate surface by means of reverse sputtering. SOLUTION: Using a RF sputtering method, reverse sputtering is carried out for 5 minutes or more desirably. Because of reverse sputtering of a substrate surface, the substrate surface is smoothed, and as a result, an electrode surface is smoothed and its unevenness is reduced. Desirably, a transparent positive electrode is filmed after revere puttering of the substrate surface. Before the reverse sputtering process, the substrate is provided with roughness showing a maximum surface roughness Rmax of 15 nm or more, and after reverse sputtering, the maximum surface roughness becomes less than 15 nm, and preferably, its average is 10 nm or less. The electrode filmed on the substrate after reverse sputtering is provided with a maximum surface roughness Rmax of less than 15 nm, and its average is 10 nm or less desirably. As a sputtering gas, either of Ar, Kr, or Xe or a mixture gas containing one or more kinds of these gases is used desirably.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を用い
た有機EL素子の製造方法に関し、さらに詳細には、有
機EL素子を成膜する基板に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL device using an organic compound, and more particularly, to a substrate on which an organic EL device is formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、有機EL素子が盛んに研究されて
いる。これは、陽電極上にトリフェニルジアミン(TP
D)などのホール輸送材料を蒸着により薄膜とし、さら
にアルミキノリノール錯体(Alq3)などの蛍光物質
を発光層として積層し、さらにMgなどの仕事関数の小
さな金属電極(陰電極)を形成した基本構成を有する素
子で、10V前後の電圧で数100から数10,000
cd/m2ときわめて高い輝度が得られることで注目されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, organic EL devices have been actively studied. This is because triphenyldiamine (TP
A basic structure in which a hole transport material such as D) is formed into a thin film by vapor deposition, and a fluorescent material such as an aluminum quinolinol complex (Alq3) is laminated as a light emitting layer, and a metal electrode (negative electrode) such as Mg having a small work function is formed. With several hundreds to several 10,000 at a voltage of around 10V
Attention is paid to the extremely high luminance of cd / m 2 .

【0003】このような有機EL素子は、通常、ガラス
等の基板上に陽電極(逆積層の場合には陰電極)を積層
し、その上にホール注入輸送層、発光層、電子注入輸送
層等の有機層を積層し、さらにその上に陰電極(逆積層
の場合には陽電極)を積層して製造される。なお、ホー
ル注入輸送層、電子注入輸送層等は必要に応じて設けら
れる。
In such an organic EL device, a positive electrode (a negative electrode in the case of reverse lamination) is usually laminated on a substrate such as glass, and a hole injection transport layer, a light emitting layer, and an electron injection transport layer are formed thereon. And the like, and a negative electrode (a positive electrode in the case of reverse lamination) is further laminated thereon. Note that a hole injection transport layer, an electron injection transport layer, and the like are provided as necessary.

【0004】前記陽電極は、透明電極として、ITO
(錫ドープ酸化インジウム)、IZO(亜鉛ドープ酸化
インジウム)、ZnO、SnO2 、In23 等が知ら
れている。中でもITO電極は、80%以上の可視光透
過率と、10Ω/□以下の抵抗率を併せ持つ透明電極と
して、液晶ディスプレイ(LCD)、調光ガラス、太陽
電池等の透明電極として幅広く使用されており、有機E
L素子の陽電極としても有望視されている。
The positive electrode is formed of ITO as a transparent electrode.
(Tin-doped indium oxide), IZO (zinc-doped indium oxide), ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 and the like are known. Among them, ITO electrodes are widely used as transparent electrodes having a visible light transmittance of 80% or more and a resistivity of 10 Ω / □ or less, and as transparent electrodes for liquid crystal displays (LCD), light control glass, solar cells, and the like. , Organic E
It is also expected as a positive electrode of the L element.

【0005】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素子の陰極として用いられる
ものとしては、例えば特開平4−233194号公報に
記載されているMgAg、AlLi等が一般的である。
[0005] It is considered that a material used as a negative electrode is effective in injecting a large amount of electrons into the light emitting layer. In other words, it can be said that a material having a smaller work function is more suitable for the negative electrode. There are various materials having a small work function, and as a material used as a cathode of an EL element, for example, MgAg, AlLi, and the like described in JP-A-4-233194 are generally used.

【0006】有機EL素子を用いたディスプレイを製造
する場合、特に量産工程において、不良率をいかに少な
くするかが重要な課題である。なかでも電流リークの発
生は重要な問題であり、逆方向への電流(リーク電流)
があると、クロストークや、輝度ムラ等の表示品質の低
下を招き、さらには不要な素子の発熱などの発光に寄与
しないエネルギー消費が起こり、発光効率が低下してし
まう。また、重要な問題の一つとして、ダークスポット
と称する非発光領域を生じる現象も知られている。この
ダークスポットは、主に前記電極と有機層間での界面の
物性が劣化することにより生じ、電極界面の酸化や変
質、電極の剥離等が原因であると考えられている。
When manufacturing a display using an organic EL element, how to reduce the defective rate is an important issue, particularly in a mass production process. Among them, the occurrence of current leakage is an important issue, and the current in the reverse direction (leakage current)
This causes a reduction in display quality such as crosstalk and uneven brightness, and furthermore, energy consumption that does not contribute to light emission such as unnecessary heat generation of the element occurs, and light emission efficiency is reduced. Further, as one of the important problems, a phenomenon of generating a non-light emitting region called a dark spot is also known. This dark spot is mainly caused by deterioration of the physical properties of the interface between the electrode and the organic layer, and is considered to be caused by oxidation or deterioration of the electrode interface, separation of the electrode, and the like.

【0007】リーク電流、ダークスポットの発生を防止
するため、種々の検討がなされており、上記陽電極、陰
電極の材質や成膜方法、積層構造等において最適な条件
が検討されている。しかしながら、未だにリーク電流、
ダークスポットの発生を完全に防止することは困難であ
り、これらの不良を減少させるためのさらなる改善が必
要とされている。
Various studies have been made to prevent the occurrence of a leak current and a dark spot, and optimum conditions have been studied for the materials of the positive electrode and the negative electrode, the film forming method, the laminated structure, and the like. However, still leak current,
It is difficult to completely prevent dark spots from occurring, and further improvements are needed to reduce these defects.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リー
ク電流やダークスポットの発生を抑制し、長寿命で高信
頼性の有機EL素子の製造方法および有機EL素子を提
供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a long-life and highly reliable organic EL device, which suppresses generation of a leak current and a dark spot, and an organic EL device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】リーク電流やダークスポ
ットの発生を抑制するため、種々の検討を行った。そし
て、基板上に成膜された電極表面の凹凸(ゴミや有機物
による汚れ等も含まれる。以下同)が、リーク電流やダ
ークスポットの発生と密接に関連していることを見出し
た。すなわち、電極上の凹凸が大きいと、その後に成膜
される有機層との間で剥離現象を生じたり、上部電極と
短絡され易くなる等の不具合を生じ、これがリーク電流
やダークスポットととして現れる。そして、このような
電極表面の凹凸は、下地となる基板にも原因の一部があ
ることを見出した。
Various studies have been made in order to suppress the occurrence of leak current and dark spots. Then, it was found that irregularities (including dirt and organic substances, etc .; the same applies hereinafter) on the electrode surface formed on the substrate are closely related to the occurrence of leak current and dark spots. That is, if the unevenness on the electrode is large, a peeling phenomenon occurs between the organic layer formed thereafter and a problem that the short circuit is easily caused with the upper electrode occurs, which appears as a leak current or a dark spot. . It has been found that such irregularities on the electrode surface are partly due to the underlying substrate.

【0010】すなわち、上記目的は、下記(1)〜
(5)の本発明により達成される。 (1) 基板上に電極および有機層を有する有機EL素
子を成膜する有機EL素子の製造方法であって、前記有
機EL素子を成膜するに際し、予め基板表面をスパッタ
法にて逆スパッタ処理する有機EL素子の製造方法。
(2) 前記スパッタ法はRFスパッタであって、5分
以上逆スパッタ処理する上記(1)の有機EL素子の製
造方法。 (3) 前記基板を逆スパッタした後透明陽電極を成膜
する請求項1または2の有機EL素子の製造方法。 (4) 上記(1)〜(3)のいずれかの方法で得られ
た基板上に成膜された有機EL素子。 (5) 前記基板は、逆スパッタ処理前には最大表面粗
さRmax が15nm以上となる凹凸を有し、 逆スパッタ処理後には最大表面粗さRmax が15nm未満
であって、その平均が10nm以下である上記(4)の有
機EL素子。 (6) 前記逆スパッタ処理後の基板上に成膜された電
極であって、最大表面粗さRmax が15nm未満であり、
その平均が10nm以下である上記(4)または(5)の
有機EL素子。
[0010] That is, the above object is as follows.
This is achieved by the present invention of (5). (1) A method for manufacturing an organic EL element in which an organic EL element having an electrode and an organic layer is formed on a substrate, wherein when the organic EL element is formed, the surface of the substrate is subjected to reverse sputtering by a sputtering method in advance. Of manufacturing an organic EL device.
(2) The method for producing an organic EL device according to the above (1), wherein the sputtering method is RF sputtering, and reverse sputtering is performed for 5 minutes or more. (3) The method for producing an organic EL device according to claim 1 or 2, wherein a transparent positive electrode is formed after reverse sputtering the substrate. (4) An organic EL device formed on a substrate obtained by any one of the above (1) to (3). (5) The substrate has irregularities such that the maximum surface roughness Rmax is 15 nm or more before reverse sputtering, and the maximum surface roughness Rmax is less than 15 nm after reverse sputtering, and the average is 10 nm or less. The organic EL device according to (4) above. (6) an electrode formed on the substrate after the reverse sputtering, wherein the maximum surface roughness Rmax is less than 15 nm;
The organic EL device according to the above (4) or (5), whose average is 10 nm or less.

【0011】[0011]

【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。本発明の有機EL素子の製造方法
は、ターゲットと基板とを有し、前記基板上に電極およ
び有機層を有する有機EL素子を成膜する有機EL素子
の製造方法であって、前記有機EL素子を成膜するに際
し、予め基板表面をスパッタ法にて逆スパッタ処理する
ものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail. The method for manufacturing an organic EL device according to the present invention is a method for manufacturing an organic EL device having a target and a substrate, and forming an organic EL device having an electrode and an organic layer on the substrate. When the film is formed, reverse sputtering is performed on the substrate surface in advance by a sputtering method.

【0012】基板上に有機EL素子を成膜する前に、逆
スパッタにより基板表面を処理することにより、基板表
面が平滑化され、ひいては電極表面が平滑化されて凹凸
が少なくなる。
Before the organic EL element is formed on the substrate, the surface of the substrate is smoothed by reverse sputtering, so that the surface of the substrate is smoothed, and the surface of the electrode is smoothed, so that unevenness is reduced.

【0013】スパッタ法としては、逆スパッタの場合、
通常、RFスパッタ法が用いられるが、同様の効果が得
られるものとして、ガスエッチング、イオンエッチン
グ、プラズマエッチング等の方法が考えられる。この場
合、特に好ましいものとして反応性イオンエッチング等
の化学的ドライエッチング等を用いてもよい。
As a sputtering method, in the case of reverse sputtering,
Usually, an RF sputtering method is used, but methods such as gas etching, ion etching, and plasma etching can be considered as methods that can obtain the same effect. In this case, chemical dry etching such as reactive ion etching or the like may be particularly preferably used.

【0014】本発明に使用されるRFスパッタ装置とし
ては、RF帯域の高周波を供給しうる電源を有するもの
であれば特に限定されるものではないが、通常、周波
数:13.56MHz 、投入電力:100〜500W程
度である。使用されるスパッタガスとしては、通常のス
パッタ装置に使用される不活性ガスが使用可能である
が、好ましくはAr、Kr、Xeのいずれか、あるいは
これらの少なくとも1種以上のガスを含む混合ガスを用
いることが好ましい。スパッタガス圧力は、好ましくは
0.3〜3.0Pa、より好ましくは0.5〜1.0Pa程
度である。
The RF sputtering apparatus used in the present invention is not particularly limited as long as it has a power supply capable of supplying a high frequency in an RF band. Usually, the frequency is 13.56 MHz and the input power is: It is about 100-500W. As the sputtering gas to be used, an inert gas used in a normal sputtering apparatus can be used, but preferably, any of Ar, Kr, and Xe, or a mixed gas containing at least one or more of these gases is used. It is preferable to use The sputtering gas pressure is preferably about 0.3 to 3.0 Pa, and more preferably about 0.5 to 1.0 Pa.

【0015】ターゲットには、一般に電極構成材料を用
い、基板ターゲット間距離は4〜15cm程度である。
The target is generally made of an electrode constituent material, and the distance between the substrate targets is about 4 to 15 cm.

【0016】逆スパッタ処理の時間としては、好ましく
は5分以上、より好ましくは5〜30分、特に8〜15
分が好ましい。逆スパッタ処理の行われる基板の表面粗
さRmax は、特に限定されるものではないが、好ましく
は少なくとも15nm以上の凹凸を有し、より好ましくは
15〜30nmの凹凸を有する。この程度の表面粗さを有
する基板は比較的安価で、入手も容易であり、本発明に
より好ましく使用できる。また、逆スパッタ処理された
後の基板面の表面粗さRmax は、好ましくは15nm未
満、より好ましくは5〜<15nm、特に5〜13nmの範
囲が好ましい。また、その平均値は、好ましくは10nm
以下、より好ましくは8〜10nmである。
The reverse sputtering time is preferably 5 minutes or more, more preferably 5 to 30 minutes, particularly 8 to 15 minutes.
Minutes are preferred. The surface roughness Rmax of the substrate on which the reverse sputtering process is performed is not particularly limited, but preferably has at least 15 nm or more, more preferably 15 to 30 nm. Substrates having this level of surface roughness are relatively inexpensive, readily available, and can be preferably used in accordance with the present invention. The surface roughness Rmax of the substrate surface after the reverse sputtering treatment is preferably less than 15 nm, more preferably 5 to <15 nm, and particularly preferably in the range of 5 to 13 nm. The average value is preferably 10 nm
Hereinafter, it is more preferably 8 to 10 nm.

【0017】基板としては特に限定されるものではな
く、有機EL素子が積層可能なものであればよいが、発
光した光を取り出す側の場合、ガラスや石英、樹脂等の
透明ないし半透明材料を用いることが好ましく、特にガ
ラスが好ましい。また、基板に色フィルター膜や蛍光性
物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発
光色をコントロールしてもよい。また、発光した光を取
り出す側ではない場合には、基板は透明でも不透明であ
ってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使
用してもよい。
The substrate is not particularly limited, as long as the organic EL element can be laminated. In the case of the side from which emitted light is taken out, a transparent or translucent material such as glass, quartz, resin or the like is used. It is preferably used, and glass is particularly preferred. 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. When the emitted light is not taken out, the substrate may be transparent or opaque. When the substrate is opaque, ceramics or the like may be used.

【0018】基板の大きさも特に限定されるものではな
いが、好ましくは最大長、特に対角長が100〜200
mm、特に120〜180mmの範囲が好ましい。基板の大
きさが200mmを超えると成膜装置が大型化し、均一な
抵抗率が得難くなったり、成膜効率が低下し、膜厚制御
が困難になってくる。
Although the size of the substrate is not particularly limited, it is preferable that the maximum length, especially the diagonal length be 100 to 200.
mm, especially in the range of 120 to 180 mm. When the size of the substrate exceeds 200 mm, the film forming apparatus becomes large, and it is difficult to obtain a uniform resistivity, the film forming efficiency is reduced, and the film thickness control becomes difficult.

【0019】基板は、上記逆スパッタを行う前に洗浄し
てもよい。洗浄は、通常、中性洗剤、アセトン、エタノ
ール等を用いて、順次超音波洗浄し、最後に乾燥して真
空容器内にセットされる。
The substrate may be cleaned before performing the reverse sputtering. The cleaning is usually performed by sequentially performing ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone, ethanol, or the like, and finally drying and setting in a vacuum container.

【0020】このようにして表面処理の行われた基板上
に、好ましくは陽電極や、陰電極等の電極を成膜し、さ
らに有機層などを成膜して有機EL素子を形成して行
く。
On the substrate subjected to the surface treatment as described above, preferably, electrodes such as a positive electrode and a negative electrode are formed, and an organic layer is formed to form an organic EL element. .

【0021】本発明により得られる有機EL素子は、基
板上に陽電極(逆積層では陰電極)と、その上に陰電極
(逆積層では陽電極)を有する構成からなり、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
および発光層等の有機層を有し、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。
The organic EL device obtained according to the present invention has a structure in which a positive electrode (a negative electrode in reverse lamination) is provided on a substrate, and a negative electrode (a positive electrode in reverse lamination) is provided thereon. Each has at least one organic layer such as a charge transport layer and a light emitting layer, and further has a protective layer as an uppermost layer. Note that the charge transport layer can be omitted.

【0022】本発明により得られる有機EL素子は、上
記示例に限らず、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造とすることもできる。ま
た、必要に応じ、正孔注入・輸送層と発光層とを混合し
ても良い。
The organic EL device obtained by the present invention is not limited to the above-described example, but may be of various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is provided between the light emitting layer and the metal electrode. May be interposed. If necessary, the hole injecting / transporting layer and the light emitting layer may be mixed.

【0023】陽電極、陰電極は蒸着法やスパッタ法によ
り、発光層等の有機物層は真空蒸着等により成膜するこ
とができるが、これらの膜のそれぞれは、必要に応じて
マスク蒸着または膜形成後にエッチングなどの方法によ
ってパターニングでき、これによって、所望の発光パタ
ーンを得ることができる。さらには、基板が薄膜トラン
ジスタ(TFT)であって、そのパターンに応じて各膜
を形成することでそのまま表示および駆動パターンとす
ることもできる。
The positive electrode and the negative electrode can be formed by vapor deposition or sputtering, and the organic layer such as the light-emitting layer can be formed by vacuum vapor deposition or the like. After the formation, patterning can be performed by a method such as etching, 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.

【0024】陽電極としては、好ましくは発光した光の
透過率が80%以上となるような材料および厚さを決定
することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜
が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム(IT
O)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)、酸化イン
ジウム(In23 )、酸化スズ(SnO2 )および酸
化亜鉛(ZnO)のいずれかを主組成としたものが好ま
しい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚
していてもよい。ITOでは、通常In2 3 とSnO
2 とを化学量論組成で含有するが、酸素量は多少これか
ら偏倚していてもよい。In2 3 に対しSnO2 の混
合比は、1〜20wt%が好ましく、さらには5〜12wt
%が好ましい。In2 3 に対しZnO2 の混合比は、
1〜20wt%が好ましく、さらには5〜12wt%が好ま
しい。
It is preferable to determine the material and thickness of the positive electrode so that the transmittance of emitted light is 80% or more. Specifically, an oxide transparent conductive thin film is preferable. For example, tin-doped indium oxide (IT
O), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO) are preferable. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition. In ITO, In 2 O 3 and SnO are usually used.
2 is contained in a stoichiometric composition, but the oxygen content may be slightly deviated from this. The mixing ratio of SnO 2 to In 2 O 3 is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 5 to 12 wt%.
% Is preferred. The mixing ratio of ZnO 2 to In 2 O 3 is:
The content is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 12% by weight.

【0025】陽電極を成膜するにはスパッタ法が好まし
い。スパッタ法としてはRF電源を用いた高周波スパッ
タ法等も可能であるが、成膜する陽電極の膜物性の制御
のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとDCスパッ
タ法を用いることが好ましい。
For forming a positive electrode, a sputtering method is preferable. As the sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power supply or the like is also possible, but the DC sputtering method should be used in consideration of the ease of controlling the physical properties of the positive electrode to be formed and the smoothness of the film formation surface. Is preferred.

【0026】DCスパッタ装置としては、好ましくはマ
グネトロンDCスパッタ装置であることが好ましく、磁
場強度としては、ターゲット上の磁束密度Bが、好まし
くはB=500〜2000Gauss 、特に800〜150
0Gauss 程度が好ましい。ターゲット上の磁束密度は大
きいほど好ましく、磁束密度を大きくして磁場強度を強
くすると、ターゲット付近に電子を閉じこめるような電
極構造をとることによって、プラズマ中のスパッタガス
の陰極ターゲットに衝突するイオン数が増加し、プラズ
マ密度が大きくなる。プラズマ密度が大きくなると、プ
ラズマ中で粒子同士の衝突頻度が増し、運動エネルギー
の一部が失われ、スパッタされた粒子が基板上に穏やか
に堆積することになる。ターゲット上に磁場を得る方法
としては、特に限定されるものではないが、ターゲット
の裏面側、特に冷却部内に磁石を配置することが好まし
い。このような磁場を与える磁石として、例えば、Fe
−Nd−B、Sm−Co、フェライト、アルニコ等が挙
げられ、中でもFe−Nd−B、Sm−Coが大きな磁
束密度が得られ好ましい。
The DC sputtering apparatus is preferably a magnetron DC sputtering apparatus, and the magnetic field strength is such that the magnetic flux density B on the target is preferably B = 500 to 2000 Gauss, particularly 800 to 150 Gauss.
About 0 Gauss is preferable. The higher the magnetic flux density on the target, the better.When the magnetic flux density is increased and the magnetic field strength is increased, the number of ions that collide with the cathode target of the sputtering gas in the plasma is formed by adopting an electrode structure that traps electrons near the target. And the plasma density increases. As the plasma density increases, the frequency of collisions between the particles in the plasma increases, some of the kinetic energy is lost, and the sputtered particles deposit gently on the substrate. The method for obtaining a magnetic field on the target is not particularly limited, but it is preferable to dispose a magnet on the back side of the target, particularly in the cooling section. As a magnet for applying such a magnetic field, for example, Fe
—Nd—B, Sm—Co, ferrite, alnico, etc., among which Fe—Nd—B and Sm—Co are preferable because a large magnetic flux density can be obtained.

【0027】バイアス電圧としては、ターゲット−基板
(バイアス電極)間の電圧が、好ましくは100〜30
0V 、特に150〜250V の範囲が好ましい。バイア
ス電圧が高すぎると粒子の加速度が大きくなり、電極層
にダメージを与えやすくなる。また、バイアス電圧が低
すぎるとプラズマ放電を維持できなくなったり、プラズ
マ密度が低くなり、上記効果が得難くなる。
As the bias voltage, a voltage between the target and the substrate (bias electrode) is preferably 100 to 30.
0V, preferably in the range of 150-250V. If the bias voltage is too high, the acceleration of the particles increases, and the electrode layer is easily damaged. On the other hand, if the bias voltage is too low, the plasma discharge cannot be maintained or the plasma density becomes low, making it difficult to obtain the above effects.

【0028】なお、磁場強度、バイアス電圧とも上記範
囲の中で、使用環境、装置の規模等に合わせて最適な値
に調整することが好ましい。
It is preferable that both the magnetic field strength and the bias voltage are adjusted to optimal values within the above ranges according to the use environment, the scale of the apparatus, and the like.

【0029】DCスパッタ装置の電力としては、好まし
くは0.1〜4W/cm2、特に0.5〜1W/cm2の範囲
である。また、成膜レートはマグネットなどの装置の条
件にもよるが、好ましくは5〜100nm/分、特に10
〜50nm/分の範囲が好ましい。スパッタ時の成膜条件
としては、電極形成で通常使用されているガス圧、例え
ば、0.1〜0.5Pa、基板−ターゲット間距離4〜1
0cmの範囲とすればよい。
The electric power of the DC sputtering device is preferably in the range of 0.1 to 4 W / cm 2 , particularly 0.5 to 1 W / cm 2 . The deposition rate depends on the conditions of the apparatus such as a magnet, but is preferably 5 to 100 nm / min, particularly 10 to 100 nm / min.
A range of 〜50 nm / min is preferred. The film forming conditions at the time of sputtering include a gas pressure generally used for forming an electrode, for example, 0.1 to 0.5 Pa, and a distance between the substrate and the target of 4-1.
The range may be 0 cm.

【0030】ただし、基板の平滑性が重要な場合、スパ
ッタ時における成膜条件としては、成膜ガス圧力と基板
ターゲット間距離の積が20〜65Pa・cm、好ましくは
20〜60Pa・cmの範囲である。スパッタされた原子は
基板に到達する途中に運動エネルギーを失うが、その割
合は成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の両方に依存
する。スパッタされた原子の運動エネルギーがスパッタ
ガスによる散乱で失われ、ちょうどゼロ付近になる上記
成膜条件が良い。成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離
の積が20Pa・cm未満の場合、スパッタされた分子の運
動エネルギーが大きく、有機層に物理的ダメージを与え
てしまう。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離
の積が65Pa・cmを超えると、成膜ガス自身が散乱し、
基板上への逆スパッタが始まり、膜表面を荒らしてしま
う。
However, when the smoothness of the substrate is important, the product of the deposition gas pressure and the distance between the substrate targets should be in the range of 20 to 65 Pa · cm, preferably 20 to 60 Pa · cm, during the sputtering. It is. The sputtered atoms lose their kinetic energy on their way to the substrate, the rate of which depends on both the deposition gas pressure and the distance between the substrate targets. The above-mentioned film forming condition is good in which the kinetic energy of the sputtered atoms is lost due to the scattering by the sputter gas, and becomes almost zero. If the product of the film forming gas pressure and the distance between the substrate targets is less than 20 Pa · cm, the kinetic energy of the sputtered molecules is large, causing physical damage to the organic layer. Also, when the product of the deposition gas pressure and the distance between the substrate targets exceeds 65 Pa · cm, the deposition gas itself is scattered,
Reverse sputtering on the substrate starts, and the film surface is roughened.

【0031】上記した基板ターゲット間距離とは、スパ
ッタされた原子が、基板に到達するまでに通過する距離
であり、スパッタガスに散乱される行程である。そのた
め、基板がターゲットの真上に配置されている場合は、
基板ターゲット間距離は、スパッタ装置の電極間距離と
ほぼ等しいが、基板がターゲットに対してオフセット配
置されている場合は、スパッタされた原子が散乱される
距離は、電極間距離よりも長くなるため、これを考慮す
る必要がある。つまり、本発明で示した基板ターゲット
間距離とは、スパッタされた原子が基板に到達するまで
に実際に進む距離のことである。
The above-mentioned inter-substrate-target distance is the distance that the sputtered atoms pass before reaching the substrate, and is the process of being scattered by the sputter gas. Therefore, if the substrate is located directly above the target,
The distance between the substrate and the target is almost equal to the distance between the electrodes of the sputtering apparatus. However, when the substrate is offset from the target, the distance at which the sputtered atoms are scattered is longer than the distance between the electrodes. , You need to consider this. That is, the inter-substrate target distance described in the present invention is the distance that sputtered atoms actually travel before reaching the substrate.

【0032】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
てN2,H2,O2,C24,NH3等の反応性ガスが使用
可能であるが、好ましくはAr、Kr、Xeのいずれ
か、あるいはこれらの少なくとも1種以上のガスを含む
混合ガスを用いることが好ましい。これらのガスは不活
性ガスであり、かつ、比較的原子量が大きいため好まし
く、特にAr、Kr、Xe単体が好ましい。Ar、K
r、Xeガスを用いることにより、スパッタされた原子
が基板まで到達する途中、上記ガスと衝突を繰り返し、
運動エネルギーを減少させて、基板に到着する。この事
からスパッタされた原子の持つ運動エネルギーが有機E
L構造体に与える物理的ダメージが少なくなる。また、
Ar、Kr、Xeの少なくとも1種以上のガスを含む混
合ガスを用いても良く、この様な混合ガスを用いる場
合、Ar、Kr、Xeの分圧の合計は50%以上として
主スパッタガスとして用いる。このようにAr、Kr、
Xeの少なくとも1種と任意のガスを組み合わせた混合
ガスを用いることにより、本発明の効果を維持したま
ま、反応性スパッタを行うこともできる。
The sputtering gas may be an inert gas used in a normal sputtering apparatus or a reactive gas such as N 2 , H 2 , O 2 , C 2 H 4 , and NH 3 in reactive sputtering. Although it can be used, it is preferable to use any of Ar, Kr, and Xe, or a mixed gas containing at least one or more of these gases. These gases are preferred because they are inert gases and have a relatively large atomic weight. Particularly, Ar, Kr, and Xe alone are preferred. Ar, K
By using the r and Xe gas, while the sputtered atoms reach the substrate, the collision with the gas is repeated,
The kinetic energy is reduced and reaches the substrate. From this, the kinetic energy of the sputtered atoms is
Physical damage to the L structure is reduced. Also,
A mixed gas containing at least one gas of Ar, Kr, and Xe may be used. When such a mixed gas is used, the total partial pressure of Ar, Kr, and Xe is set to 50% or more and used as a main sputtering gas. Used. Thus, Ar, Kr,
By using a mixed gas obtained by combining at least one kind of Xe and an arbitrary gas, reactive sputtering can be performed while maintaining the effects of the present invention.

【0033】スパッタガスにAr、Kr、Xeのいずれ
かを主スパッタガスとして用いる場合、好ましくは上記
基板ターゲット間距離の積は、それぞれ、Arを用いた
場合:25〜55Pa・cm、特に30〜50Pa・cm、Kr
を用いた場合:20〜50Pa・cm、特に25〜45Pa・
cm、Xeを用いた場合:20〜50Pa・cm、特に20〜
40Pa・cmの範囲が好ましく、これらの条件であればい
ずれのスパッタガスを用いても好ましい結果を得ること
ができるが、特にArを用いることが好ましい。
When any of Ar, Kr, and Xe is used as the main sputtering gas as the sputtering gas, the product of the distance between the substrate targets is preferably 25 to 55 Pa · cm, particularly 30 to 55 Pa · cm, respectively. 50 Pa · cm, Kr
When using: 20 to 50 Pa · cm, especially 25 to 45 Pa · cm
cm, Xe: 20 to 50 Pa · cm, especially 20 to 50 Pa · cm
A range of 40 Pa · cm is preferable. Under these conditions, a preferable result can be obtained by using any sputtering gas, but it is particularly preferable to use Ar.

【0034】陽電極を上記条件にて成膜することによ
り、スパッタされた原子が基板まで到達する途中、上記
ガスと衝突を繰り返し、運動エネルギーを減少させて、
基板に到着することで、よりアモルファス性の強い陽電
極を成膜することが可能となり、粒成長が抑制され、膜
表面がよりスムースになる。
By forming the positive electrode under the above-mentioned conditions, the collision between the sputtered atoms and the gas is repeated while the atoms reach the substrate to reduce the kinetic energy.
By arriving at the substrate, it becomes possible to form a positive electrode having a higher amorphous property, thereby suppressing grain growth and smoothing the film surface.

【0035】上記のような成膜条件で成膜された陽電極
は、通常の基板−ターゲットの位置関係で成膜した場
合、抵抗率が増大する傾向にあるが、本発明により抵抗
率の増大を抑えることができる。なお、さらに抵抗率を
低く抑えるために下地となる透明電極と共に成膜しても
よい。このため、その膜厚は下地となる透明電極と共に
積層する場合には、10〜20nmの比較的薄いものとす
ることが好ましい。
The positive electrode formed under the above film forming conditions has a tendency that the resistivity increases when the film is formed in a usual substrate-target positional relationship. Can be suppressed. Note that the film may be formed together with a transparent electrode serving as a base in order to further reduce the resistivity. For this reason, it is preferable that the film thickness is relatively thin, that is, 10 to 20 nm when the film is laminated together with the transparent electrode serving as the base.

【0036】電極表面の最大表面粗さ(Rmax )は、好
ましくは15nm未満、より好ましくは13nm以下、特に
6〜10nm、さらには6〜8nmが好ましい。その平均値
としては、好ましくは10nm以下、特に8〜10nm程度
が好ましい。またその平均表面粗さ(Ra )は、好まし
くは3.0nm以下、より好ましくは2.0nm以下、特に
1.0〜1.5nmが好ましい。陽電極の表面をスムース
にすると、リーク電流、ダークスポットの発生等をより
抑制することができ好ましい。陽電極全体の厚さは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。
The maximum surface roughness (Rmax) of the electrode surface is preferably less than 15 nm, more preferably 13 nm or less, particularly preferably 6 to 10 nm, more preferably 6 to 8 nm. The average value is preferably 10 nm or less, particularly preferably about 8 to 10 nm. The average surface roughness (Ra) is preferably 3.0 nm or less, more preferably 2.0 nm or less, and particularly preferably 1.0 to 1.5 nm. It is preferable to make the surface of the positive electrode smooth because it is possible to further suppress the occurrence of a leak current, a dark spot, and the like. The total thickness of the positive electrode is 10
It is preferable to set it to about 500 nm. Further, it is necessary that the driving voltage be low in order to improve the reliability of the element.

【0037】前記下地透明導電膜は、その電気抵抗を低
く抑えるため、好ましくはスパッタ時の圧力を0.10
〜0.3Pa、特に0.15〜0.25Pa の範囲で成膜
されたものを用いる。このような透明導電膜、特にIT
O等は市販されており、これを購入して用いることもで
きる。下地透明導電膜と陽電極の2層構造とすることに
より、電極抵抗を低く抑えることができ好ましい。下地
透明導電膜の膜厚としては、通常100〜200nm程度
が好ましい。下地透明導電膜上に成膜される場合の陽電
極の膜厚は、好ましくは10nm以上、より好ましくは2
0nm以上が好ましく、その上限は特に規制されるもので
はないが、光の透過性を重視する場合、透過率を80%
以上とすることが好ましく、その場合の膜厚は100nm
以下が好ましい。
In order to suppress the electric resistance of the underlying transparent conductive film, the pressure during sputtering is preferably set to 0.10.
A film formed in the range of 0.3 to 0.3 Pa, particularly 0.15 to 0.25 Pa is used. Such a transparent conductive film, especially IT
O and the like are commercially available, and can be purchased and used. A two-layer structure of the base transparent conductive film and the positive electrode is preferable because the electrode resistance can be reduced. The thickness of the underlying transparent conductive film is usually preferably about 100 to 200 nm. The thickness of the positive electrode when formed on the underlying transparent conductive film is preferably 10 nm or more, more preferably 2 nm or more.
0 nm or more is preferable, and the upper limit is not particularly limited. However, when importance is placed on light transmittance, the transmittance is set to 80%.
The thickness is preferably 100 nm or more.
The following is preferred.

【0038】また、下地透明導電膜と陽電極とを積層構
造として成膜する場合、非連続的(段階的)に下地透明
導電膜上に陽電極を成膜する以外、スパッタ中のガス圧
力を連続的に変化させ、膜質の異なる膜を連続的に形成
してもよい。この場合の効果は、上記場合とほぼ同等で
あるが、成膜プロセスを簡単にすることができる。
When the underlying transparent conductive film and the positive electrode are formed in a laminated structure, the gas pressure during sputtering is increased in addition to the discontinuous (stepwise) formation of the positive electrode on the underlying transparent conductive film. The film may be changed continuously to form films having different film quality continuously. The effect in this case is almost the same as the above case, but the film forming process can be simplified.

【0039】また、下地透明導電膜上に陽電極を成膜す
る場合(逆積層の場合、陰電極となる)、あらかじめ下
地透明導電膜表面をプラズマ処理、より具体的には逆ス
パッタ等をすることが好ましい。下地透明導電膜表面を
プラズマ処理することにより、下地透明導電膜表面が平
坦化され、その後に成膜される陽電極も平坦化される。
逆スパッタの条件としては、好ましくは上記のスパッタ
ガスを用い、ガス圧0.5〜1.0Pa、投入電力0.5
〜3W/cm2 程度にて1〜10分程度行うことが好まし
い。
When a positive electrode is formed on the underlying transparent conductive film (in the case of reverse lamination, it becomes a negative electrode), the surface of the underlying transparent conductive film is previously subjected to plasma treatment, more specifically, reverse sputtering or the like. Is preferred. By subjecting the surface of the underlying transparent conductive film to a plasma treatment, the surface of the underlying transparent conductive film is planarized, and the positive electrode formed thereafter is also planarized.
As the conditions of the reverse sputtering, preferably, the above-mentioned sputtering gas is used, the gas pressure is 0.5 to 1.0 Pa, and the input power is 0.5.
It is preferable to carry out at about 3 W / cm 2 for about 1 to 10 minutes.

【0040】なお、ディスプレイのような大きなデバイ
スにおいては、ITO等の陽電極の抵抗が大きく、電圧
降下が起きるので、Alなどのメタル配線をしてもよ
い。
In a large device such as a display, since the resistance of the positive electrode such as ITO is large and a voltage drop occurs, metal wiring such as Al may be provided.

【0041】陰電極としては、電子注入を効果的に行う
低仕事関数の物質が好ましく、例えば、K、Li、N
a、Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Al、A
g、In、Sn、Zn、Zr、Cs、Er、Eu、G
a、Hf、Nd、Rb、Sc、Sm、Ta、Y、Yb等
の金属元素単体、あるいは、BaO、BaS、CaO、
HfC、LaB6、MgO、MoC、NbC、PbS、
SrO、TaC、ThC、ThO2、ThS、TiC、
TiN、UC、UN、UO2、W2C、Y23、ZrC、
ZrN、ZrO2等の化合物を用いると良い。または安
定性を向上させるためには、金属元素を含む2成分、3
成分の合金系を用いることが好ましい。合金系として
は、例えばAl・Ca(Ca:5〜20at%)、Al・
In(In:1〜10at%)、Al・Li(Li:0.
1〜20at%未満)、Al・R〔RはY,Scを含む希
土類元素を表す〕等のアルミニウム系合金やIn・Mg
(Mg:50〜80at%)等が好ましい。これらの中で
も、特にAl単体やAl・Li(Li:0.4〜6.5
(ただし6.5を含まず)at%)または(Li:6.5
〜14at%)、Al・R(R:0.1〜25、特に0.
5〜20at%)等のアルミニウム系合金が圧縮応力が発
生しにくく好ましい。したがって、スパッタターゲット
としては、通常このような陰電極構成金属、合金を用い
る。これらの仕事関数は4.0eV以下であり、特に仕事
関数が小さい金属、合金ほど電子を多く発光層に注入で
きるので好ましい。
The negative electrode is preferably made of a material having a low work function for effectively injecting electrons, for example, K, Li, N
a, Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Al, A
g, In, Sn, Zn, Zr, Cs, Er, Eu, G
a, Hf, Nd, Rb, Sc, Sm, Ta, Y, Yb or other metal element alone, or BaO, BaS, CaO,
HfC, LaB 6 , MgO, MoC, NbC, PbS,
SrO, TaC, ThC, ThO 2 , ThS, TiC,
TiN, UC, UN, UO 2 , W 2 C, Y 2 O 3 , ZrC,
It is preferable to use a compound such as ZrN or ZrO 2 . Alternatively, in order to improve the stability, two components containing a metal element,
It is preferable to use an alloy system of the components. As an alloy system, for example, Al.Ca (Ca: 5 to 20 at%), Al.Ca
In (In: 1 to 10 at%), Al.Li (Li: 0.
Aluminum alloys such as Al.R (R represents a rare earth element containing Y and Sc), and In.Mg.
(Mg: 50 to 80 at%) and the like. Among these, in particular, Al alone or Al.Li (Li: 0.4 to 6.5)
(But not including 6.5) at%) or (Li: 6.5)
1414 at%), Al · R (R: 0.1 to 25, especially 0.1 to 25 at%).
Aluminum alloys such as 5 to 20 at%) are preferred because they do not easily generate compressive stress. Therefore, such a negative electrode constituting metal or alloy is usually used as a sputter target. These work functions are 4.0 eV or less. Particularly, metals and alloys having a small work function are preferable because more electrons can be injected into the light emitting layer.

【0042】また、上記陰電極を製膜した後に、さらに
電気伝導度の良好な金属薄膜を積層してもよい。特に本
発明により成膜される陰電極薄膜は、材料により形成さ
れた後の膜密度が粗になる場合がある。その場合、外部
から水などが進入し易くなり、素子寿命に影響を与える
こととなる。そこで電気伝導度の良好な金属薄膜を積層
すると、素子の電極で電圧を低下させることなく、さら
に安定な素子を形成することができる。成膜される金属
としては、Cu,Ag,Au,Ru,Fe,Ni,P
d,Pt,Ti,Ta,Cr,Mo,W,Co,Rh,
Ir,Zn,Al,GaおよびIn等が挙げられ、これ
らの金属を任意の組成で混合して用いてもよい。また、
電気伝導度が金属と同等であれば、安定な化合物を用い
てもよい。安定な化合物としては、例えば、IrO2
MoO2 ,NbO,OsO2 ,ReO2 ,ReO3 ,R
uO2 等が挙げられる。
After the negative electrode is formed, a metal thin film having better electric conductivity may be laminated. In particular, the negative electrode thin film formed according to the present invention may have a low film density after being formed of a material. In that case, water or the like easily enters from the outside, which affects the element life. Therefore, when a metal thin film having good electric conductivity is laminated, a more stable element can be formed without lowering the voltage at the electrodes of the element. Cu, Ag, Au, Ru, Fe, Ni, P
d, Pt, Ti, Ta, Cr, Mo, W, Co, Rh,
Examples thereof include Ir, Zn, Al, Ga, and In, and these metals may be mixed and used in an arbitrary composition. Also,
As long as the electric conductivity is equivalent to that of a metal, a stable compound may be used. Stable compounds include, for example, IrO 2 ,
MoO 2 , NbO, OsO 2 , ReO 2 , ReO 3 , R
uO 2 and the like.

【0043】また、陰電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、20nm以上、好
ましくは50nm以上とすればよい。さらに陰電極上に積
層される金属薄膜の厚さは、電気抵抗を小さくすること
の可能な厚さとすればよく、50nm以上、好ましくは1
00nm以上とすればよい。また、陰電極と積層される金
属薄膜層を合わせた膜厚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 20 nm or more, preferably 50 nm or more. Further, the thickness of the metal thin film laminated on the negative electrode may be a thickness capable of reducing electric resistance, and is 50 nm or more, preferably 1 nm or more.
The thickness may be 00 nm or more. The upper limit of the total film thickness of the negative electrode and the metal thin film layer to be laminated is not particularly limited, but usually the film thickness may be about 100 to 500 nm.

【0044】電極材料の異常粒成長を引き起こす要因と
して、電極材料粒子自身のもつ運動エネルギーや熱エネ
ルギーが高いことが考えられるが、それ以外に電極形成
過程で薄膜中に導入される歪みエネルギー等も可能性が
ある。歪みエネルギーには引張応力と圧縮応力とがあ
り、引張応力を有する電極にはダークスポットやリーク
電流等の問題が生じ難く、異常粒成長が主に圧縮応力と
関係があることがわかっている。この場合、X線回折法
(XRD)で電極表面を評価すると、回折ピークがバル
クで観察される回折角度に対して、僅かに高角或いは低
角にシフトするので歪みエネルギー(残留応力)の有無
とその種類(引張応力、圧縮応力)を調べることができ
る。そして、上記条件により圧縮応力がほとんど存在し
ない状態で成膜を行うことができれば、有機層へのダメ
ージや、リークを防止することができる。
As a factor that causes abnormal grain growth of the electrode material, it is considered that the kinetic energy and heat energy of the electrode material particles themselves are high, but the strain energy and the like introduced into the thin film during the electrode formation process are also considered. there is a possibility. The strain energy includes a tensile stress and a compressive stress, and it is known that a problem such as a dark spot or a leak current hardly occurs in an electrode having a tensile stress, and that abnormal grain growth is mainly related to the compressive stress. In this case, when the electrode surface is evaluated by the X-ray diffraction method (XRD), the diffraction peak slightly shifts to a high angle or a low angle with respect to the diffraction angle observed in the bulk, so that the presence or absence of strain energy (residual stress) is determined. The type (tensile stress, compressive stress) can be checked. Then, if the film can be formed under a condition in which almost no compressive stress exists under the above conditions, damage to the organic layer and leakage can be prevented.

【0045】例えばアルミニウムやアルミニウム合金系
の場合、バルク(111)面の面間隔dに対し、これと
ほぼ等しいかあるいは0.0002nm程度まで大きい方
向にシフトしていることが好ましい。従って、アルミニ
ウムの場合バルク面の面間隔d=0.23380nmとほ
ぼ等しいか、これより0.0002nm程度まで大きい方
向にシフトしていることが好ましい。また、透明電極の
場合、例えばITOでは、Sn組成比により若干ピーク
が異なるが、母相であるIn23 のバルク(222)
面の面間隔d=0.29210nmに対し、これと等しい
かあるいは0.0002nm程度まで大きい方向にシフト
していることが好ましい。
For example, in the case of aluminum or an aluminum alloy, it is preferable that the distance d is shifted to be substantially equal to or larger than about 0.0002 nm with respect to the plane distance d of the bulk (111) plane. Therefore, in the case of aluminum, it is preferable that the surface distance d of the bulk surface is substantially equal to 0.23380 nm or shifted to a direction larger than this by about 0.0002 nm. In the case of a transparent electrode, for example, in the case of ITO, the peak slightly varies depending on the Sn composition ratio, but the bulk of In 2 O 3 (222)
It is preferable that the distance is shifted in a direction equal to or larger than about 0.0002 nm with respect to the plane distance d = 0.29210 nm.

【0046】また、スパッタ法においては、ターゲット
に入射する高エネルギーイオンが、ターゲット表面で弾
性的に反射する現象がある。反射される粒子は大半が原
子状態であるが、高い運動エネルギーを有することから
成膜の過程で膜中に混入することが知られている。この
ようなスパッタガスの膜中への混入は膜のミクロ的な構
造変化をもたらし、上記のような、圧縮応力を発生させ
る要因となるものと考えられる。また、その成膜条件に
より膜中でのスパッタガス元素濃度は変化し、上記のよ
うな成膜条件では少なくなることが確認されている。
In the sputtering method, there is a phenomenon that high-energy ions incident on the target are elastically reflected on the target surface. It is known that most of the particles to be reflected are in an atomic state, but have a high kinetic energy and are mixed into the film during the film formation process. It is considered that such a mixture of the sputtering gas into the film causes a microscopic structural change of the film, and causes a compressive stress as described above. In addition, it has been confirmed that the sputter gas element concentration in the film changes depending on the film forming conditions, and decreases under the above film forming conditions.

【0047】このような、電極膜中におけるスパッタガ
スの元素濃度は、スパッタガス成分元素の種類により異
なるが、好ましくは0.5at%以下、より好ましくは
0.1〜0.45at%、特に0.2〜0.4at%程度が
好ましい。このような元素の含有量は、2次イオン質量
分析(SIMS)等で確認することができる。
The element concentration of the sputter gas in the electrode film varies depending on the type of the sputter gas component elements, but is preferably 0.5 at% or less, more preferably 0.1 to 0.45 at%, and particularly preferably 0 to 0.45 at%. About 0.2 to 0.4 at% is preferable. The content of such an element can be confirmed by secondary ion mass spectrometry (SIMS) or the like.

【0048】電極成膜後に、前記保護膜および/または
Al等の金属材料、SiOX 等の無機材料、テフロン等
の有機材料等を用いた他の保護層を形成すればよい。こ
の保護膜は、透明でも不透明であってもよい。一般に、
保護層の厚さは50〜1200nm程度とする。保護層
は、前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッ
タ法、蒸着法等により成膜すればよい。
[0048] After the electrode film formation, the protective film and / or metal material such as Al, an inorganic material such as SiO X, may be formed of other protective layer using an organic material such as Teflon. This protective film may be transparent or opaque. In general,
The thickness of the protective layer is about 50 to 1200 nm. The protective layer may be formed by a general sputtering method, a vapor deposition method, or the like, in addition to the reactive sputtering method described above.

【0049】本発明により得られる有機EL素子は、前
述のような反応性スパッタを利用して、保護膜として陰
電極の構成材料の酸化物、窒化物あるいは炭化物の1種
以上を設けてもよい。この場合、保護膜の原材料は、通
常は陰電極材料と同一組成とするが、それと組成比の異
なるものであっても、あるいはその材料成分中の1種以
上を欠くものであっても良い。このように、陰電極と同
一材料等を用いることにより、陰電極との連続成膜が可
能となる。
The organic EL device obtained according to the present invention may be provided with one or more oxides, nitrides or carbides of the constituent material of the negative electrode as a protective film by utilizing the reactive sputtering as described above. . In this case, the raw material of the protective film usually has the same composition as the negative electrode material, but may have a different composition ratio from the negative electrode material, or may lack one or more of the material components. In this manner, by using the same material or the like as the negative electrode, continuous film formation with the negative electrode becomes possible.

【0050】このような酸化物のO量、窒化物のN量あ
るいは炭化物のC量は、この化学量論組成から偏倚して
いても良く、それらの組成の0.5〜2倍の範囲であれ
ばよい。
The amount of O in the oxide, the amount of N in the nitride or the amount of C in the carbide may deviate from this stoichiometric composition, and may be in the range of 0.5 to 2 times the composition. I just need.

【0051】ターゲットとしては好ましくは陰電極と同
一材料の焼結体を用い、反応性ガスとしては、酸化物を
形成する場合、O2 、CO等が挙げられ、窒化物を形成
する場合、N2 、NH3 、NO、NO2 、N2 O等が挙
げられ、炭化物を形成する場合、CH4 、C2 2 、C
2 4 等が挙げられる。これらの反応性ガスは単独で用
いても、2種以上を混合して用いても良い。
As a target, a sintered body of the same material as that of the negative electrode is preferably used, and as a reactive gas, O 2 , CO or the like is used when forming an oxide, and N 2 is used when forming a nitride. 2 , NH 3 , NO, NO 2 , N 2 O and the like. When forming a carbide, CH 4 , C 2 H 2 , C 2
2 H 4 and the like. These reactive gases may be used alone or as a mixture of two or more.

【0052】保護膜の厚さは、水分や酸素あるいは有機
溶媒の進入を防止するため、一定以上の厚さとすればよ
く、好ましくは50nm以上、さらに100nm以上、特に
100〜1000nmの範囲が好ましい。
The thickness of the protective film may be a certain thickness or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, particularly preferably in the range of 100 to 1000 nm, in order to prevent entry of moisture, oxygen or an organic solvent.

【0053】陰電極と保護膜とを併せた全体の厚さとし
ては、特に制限はないが、通常100〜1000nm程度
とすればよい。
The total thickness of the negative electrode and the protective film is not particularly limited, but may be generally about 100 to 1000 nm.

【0054】このような保護膜を設けることにより、陰
電極の酸化等がさらに防止され、有機EL素子を長期間
安定に駆動することができる。
By providing such a protective film, oxidation of the negative electrode and the like are further prevented, and the organic EL element can be driven stably for a long period of time.

【0055】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.

【0056】次に、本発明により得られる有機EL素子
の有機物層について述べる。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。
Next, the organic layer of the organic EL device obtained according to the present invention will be described. The light emitting layer is a hole
And a function of injecting 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.

【0057】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.

【0058】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 for 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.

【0059】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
Increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer,
Optimize the recombination region and improve luminous efficiency.

【0060】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 provided separately for a layer having an injection function and a layer having a transport function.

【0061】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、5〜1000nm程度、特に1
0〜200nm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 that the thickness be 0 to 200 nm.

【0062】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1nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で500nm程度、輸送層で500nm
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 1 nm or more. At this time, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and 500 nm for the transport layer.
It is about. For such a film thickness, the injection / transport layer is 2
The same applies when providing layers.

【0063】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。
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.

【0064】本発明の有機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63−26469
2号公報等に開示されているようなトリス(8−キノリ
ノラト)アルミニウム〔Alq3〕等の金属錯体色素が
挙げられる。この他、これに加え、あるいは単体で、キ
ナクリドン、クマリン、ルブレン、スチリル系色素、そ
の他テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレ
ン、コロネン、12−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すればよい。
The light emitting layer of the organic 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, for example, JP-A-63-26469.
And metal complex dyes such as tris (8-quinolinolato) aluminum [Alq3] as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2 (1993) -210, and the like. In addition, quinacridone, coumarin, rubrene, styryl dyes, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, and the like can be used in addition or alone. 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.

【0065】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 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.

【0066】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 provided separately for 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.

【0067】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(トリアリールジアミン
ないしトリフェニルジアミン: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 (triaryldiamine or triphenyldiamine: 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, etc. . 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.

【0068】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 layer and a hole transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the layers of the compound having the smaller ionization potential in order from the positive electrode (ITO or the like) side. It is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the positive electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injection / transport layers are provided. With such a stacking order, the driving voltage is reduced, and the occurrence of current leakage and the occurrence and growth of dark spots can be prevented. In the case of forming an element, a thin film having a thickness of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free because evaporation is used, so that the hole injection layer has a small ionization potential and has absorption in the visible region. 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.

【0069】正孔注入輸送層は、発光層等と同様に上記
の化合物を蒸着すればよい。
The above-mentioned compound may be deposited on the hole injection / transport layer in the same manner as the light emitting layer.

【0070】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ELの発光する光に合わせてカラーフィルターの特
性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよ
い。
As the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used.
The characteristics of the color filter may be adjusted in accordance with the light emitted from the organic EL to optimize the extraction efficiency and the color purity.

【0071】また、EL素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。
When a color filter capable of cutting off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance of the element and the contrast of display are improved.

【0072】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.

【0073】蛍光変換フィルター膜は、EL発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。
The fluorescence conversion filter film absorbs EL light and emits light from the phosphor in the fluorescence conversion film, thereby performing color conversion of the emission color. It is formed from a fluorescent material and a light absorbing material.

【0074】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、EL発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物(サブフタロ等も含
む)ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物
・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系
化合物等を用いればよい。
As the fluorescent material, basically, a material having a high fluorescence quantum yield may be used, and it is desirable that the fluorescent material has strong absorption in the EL emission wavelength region. Actually, laser dyes are suitable, and rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds (including subphthalo, etc.) naphthaloimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds, A styryl compound, a coumarin compound, or the like may be used.

【0075】バインダーは基本的に蛍光を消光しないよ
うな材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等
で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。
また、ITOの成膜時にダメージを受けないような材料
が好ましい。
Basically, a material that does not extinguish the fluorescence may be selected as the binder, and a material that can be finely patterned by photolithography, printing, or the like is preferable.
Further, a material that does not suffer damage during the deposition of ITO is preferable.

【0076】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。
The light absorbing material is used when the light absorption of the fluorescent material is insufficient, but may be omitted when unnecessary. As the light absorbing material, a material that does not quench the fluorescence of the fluorescent material may be selected.

【0077】正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸
送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空
蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場
合、アモルファス状態または結晶粒径が0.1μm 以下
の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.1μm を超え
ていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高く
しなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下
する。
For forming the hole injection transport layer, the light emitting layer and the electron injection transport layer, it is preferable to use a vacuum deposition method since a uniform thin film can be formed. When a vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the charge injection efficiency is significantly reduced.

【0078】真空蒸着の条件は特に限定されないが、1
-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.01〜1nm/
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりするこ
とができる。
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited.
The degree of vacuum is 0 -4 Pa or less, and the deposition rate is 0.01 to 1 nm /
It is preferable to set it to about sec. Further, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If they are formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing at the interface between the layers, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be reduced, and the growth and generation of dark spots can be suppressed.

【0079】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。
In the case where a plurality of compounds are contained in one layer when a vacuum evaporation method is used for forming each of these layers, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.

【0080】また、有機層を真空蒸着する直前に、前述
の逆スパッタ条件で1〜2分程度電極膜表面を逆スパッ
タ処理すると、表面に付着した有機物、水分等の汚れを
除去することができる。
If the surface of the electrode film is reverse-sputtered for about 1 to 2 minutes under the above-described reverse sputtering conditions immediately before the organic layer is vacuum-deposited, it is possible to remove stains such as organic substances and moisture attached to the surface. .

【0081】本発明により得られる有機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、2〜20V 程度とされる。
The organic EL device obtained according to the present invention is usually used as a DC-driven EL device, but it can also be driven by AC or pulse. The applied voltage is
Usually, it is about 2 to 20V.

【0082】[0082]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例ととも
に示し、本発明をさらに詳細に説明する。 <実施例1>縦50mm×横50mm×厚さ1.1mmのガラ
ス基板(コーニング社製:7059)をRFスパッタ装
置内にセットし、セルフバイアスで基板表面を5分間逆
スパッタした。このときの条件として、RF電源に周波
数13.56MHz、電力250Wを用い、スパッタガス
にはArを用い、逆スパッタ時の圧力を1.0Pa とし
た。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention together with comparative examples. <Example 1> A glass substrate (Corning: 7059) having a length of 50 mm, a width of 50 mm and a thickness of 1.1 mm was set in an RF sputtering apparatus, and the surface of the substrate was reverse-sputtered for 5 minutes by self-bias. At this time, the RF power source was 13.56 MHz in frequency, the power was 250 W, the sputtering gas was Ar, and the pressure during reverse sputtering was 1.0 Pa.

【0083】逆スパッタ処理された基板面の最大表面粗
さRmax を10箇所で測定したところ、表1のようにな
り、その平均値は8.99nmであった。
When the maximum surface roughness Rmax of the reverse-sputtered substrate surface was measured at 10 points, it was as shown in Table 1, and the average value was 8.99 nm.

【0084】さらに、この上に陽電極として厚さ200
nmのITOをスパッタ法にて形成した。このときの条件
として、ターゲットにITO(Sn:10wt%)を用
い、スパッタガス圧0.15Pa、ターゲットと基板間距
離(Ts)9.0cmとした。投入電力は1.2W/cm
2 、成膜レートは16.0nm/min であった。
Further, a positive electrode having a thickness of 200
nm of ITO was formed by a sputtering method. At this time, ITO (Sn: 10 wt%) was used as the target, the sputtering gas pressure was 0.15 Pa, and the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm. Input power is 1.2W / cm
2. The film formation rate was 16.0 nm / min.

【0085】基板上に形成された陽電極の最大表面粗さ
を、10箇所で測定したところ表1のようになり、その
平均値は9.80nmであった。
The maximum surface roughness of the positive electrode formed on the substrate was measured at 10 points, as shown in Table 1, and the average value was 9.80 nm.

【0086】その後パターニングし、中性洗剤、アセト
ン、エタノールを用いて超音波洗浄し、次いで煮沸エタ
ノール中から引き上げ乾燥した。この透明電極表面をU
V/O3洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーにて
固定して、槽内を1×10-4Pa以下まで減圧した。
Thereafter, patterning was performed, ultrasonic cleaning was performed using a neutral detergent, acetone, and ethanol, and then the resultant was pulled out of boiling ethanol and dried. This transparent electrode surface is
After washing with V / O 3 , the inside of the tank was evacuated to 1 × 10 −4 Pa or less by fixing with a substrate holder of a vacuum evaporation apparatus.

【0087】次いで減圧状態を保ったまま、N,N’−
ジフェニル−m−トリル−4,4’−ジアミン−1,
1’−ビフェニル(TPD)を蒸着速度0.2nm/secで
55nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。
Next, N, N'-
Diphenyl-m-tolyl-4,4'-diamine-1,
1′-biphenyl (TPD) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 55 nm to form a hole injection transport layer.

【0088】さらに、減圧を保ったまま、Alq3:ト
リス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着速度0.
2nm/secで50nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発
光層とした。
Further, while maintaining the reduced pressure, Alq3: tris (8-quinolinolato) aluminum was evaporated at a 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.

【0089】次いで、真空蒸着装置からスパッタ装置に
移し、DCスパッタ法にてMg・Ag合金(Ag:5at
%)をターゲットとして陰電極を200nmの厚さに成膜
した。このときのスパッタガスにはArを用い、ガス圧
4.5Pa、ターゲットと基板間距離(Ts)9.0cmと
し、投入電力は1.2W/cm2 であった。
Next, the wafer was transferred from the vacuum evaporation apparatus to a sputtering apparatus, and a Mg / Ag alloy (Ag: 5 at
%) As a target, and a negative electrode was formed to a thickness of 200 nm. At this time, Ar was used as the sputtering gas, the gas pressure was 4.5 Pa, the distance between the target and the substrate (Ts) was 9.0 cm, and the input power was 1.2 W / cm 2 .

【0090】最後にSiO2を200nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機EL素子を得た。この有機E
L素子は、それぞれ2本ずつの平行ストライプ状陰電極
と、8本の平行ストライプ状陽電極を互いに直交させ、
2×2mm縦横の素子単体(画素)を互いに2mmの間隔で
配置し、8×2の16画素の素子としたものである。
Finally, SiO 2 was sputtered to a thickness of 200 nm to obtain an organic EL device as a protective layer. This organic E
In the L element, two parallel striped negative electrodes and eight parallel striped positive electrodes are orthogonal to each other,
Element elements (pixels) of 2 × 2 mm in length and width are arranged at an interval of 2 mm from each other to form an 8 × 2 16-pixel element.

【0091】得られた有機EL素子について、160画
素(10素子分)の電極間の電流リーク個数について調
べた。なお、電極間の抵抗値が200MΩ以下のものを
リークとした。その結果、リーク個数は1/160個で
あった。
With respect to the obtained organic EL element, the number of current leaks between electrodes of 160 pixels (10 elements) was examined. In addition, when the resistance value between the electrodes was 200 MΩ or less, the leakage was determined. As a result, the number of leaks was 1/160.

【0092】この有機EL素子を乾燥アルゴン雰囲気中
で直流電圧を印加し、10mA/cm2の一定電流密度で30
0時間連続駆動させた。連続駆動後のダークスポットに
ついて目視により評価した。その結果、160画素中、
直径200μm 以下のダークスポットが5個確認され
た。
A direct current voltage was applied to the organic EL device in a dry argon atmosphere, and the organic EL device was treated at a constant current density of 10 mA / cm 2 for 30 minutes.
It was driven continuously for 0 hours. The dark spot after continuous driving was visually evaluated. As a result, out of 160 pixels,
Five dark spots having a diameter of 200 μm or less were confirmed.

【0093】[0093]

【表1】 [Table 1]

【0094】<実施例2>実施例1において、基板面を
逆スパッタする時間を10分とした他は実施例1と同様
にして逆スパッタ処理を行った。逆スパッタ処理された
基板面の最大表面粗さを10箇所で測定したところ、表
1のようになり、その平均値は9.02nmであった。
Example 2 Reverse sputtering was performed in the same manner as in Example 1 except that the time for reverse sputtering on the substrate surface was changed to 10 minutes. When the maximum surface roughness of the substrate surface subjected to the reverse sputtering treatment was measured at 10 points, it was as shown in Table 1, and the average value was 9.02 nm.

【0095】次いで、実施例1と同様にしてITO透明
電極を成膜した。基板上に形成された陽電極の最大表面
粗さを10箇所で測定したところ、表1のようになり、
その平均値は8.97nmであった。
Next, an ITO transparent electrode was formed in the same manner as in Example 1. When the maximum surface roughness of the positive electrode formed on the substrate was measured at 10 points, it was as shown in Table 1,
Its average value was 8.97 nm.

【0096】さらに実施例1と同様にして有機EL素子
を作製した。得られた有機EL素子について、160画
素(10素子分)の電極間の電流リーク個数について調
べた。その結果、リーク個数は0/160個であった。
Further, an organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1. With respect to the obtained organic EL device, the number of current leaks between electrodes of 160 pixels (for 10 devices) was examined. As a result, the number of leaks was 0/160.

【0097】この有機薄膜発光素子に実施例1と同様に
して連続駆動させ、駆動後のダークスポットについて目
視により評価した。その結果、160画素中、直径20
0μm 以下のダークスポットが3個確認された。
The organic thin film light emitting device was continuously driven in the same manner as in Example 1, and the dark spot after driving was visually evaluated. As a result, the diameter 20 out of 160 pixels
Three dark spots of 0 μm or less were confirmed.

【0098】<比較例1>実施例1において、基板面を
逆スパッタ処理しない他は実施例1と同様にしてITO
透明電極を成膜した。未処理の基板面の最大表面粗さを
10箇所で測定したところ、表1のようになり、その平
均値は12.0nmであった。また、基板上に形成された
陽電極の最大表面粗さを10箇所で測定したところ、そ
の平均値は16.6nmであった。逆スパッタ処理を行っ
た基板上に成膜されたITO膜と比較すると、表面粗さ
の平均値にあまり違いは認められないが、未処理の基板
上の膜は、部分的に30nm程度の凹凸が存在していた。
<Comparative Example 1> In the same manner as in Example 1, except that the substrate surface was not subjected to reverse sputtering, ITO was used.
A transparent electrode was formed. When the maximum surface roughness of the untreated substrate surface was measured at 10 points, it was as shown in Table 1, and the average value was 12.0 nm. Further, when the maximum surface roughness of the positive electrode formed on the substrate was measured at 10 points, the average value was 16.6 nm. Compared with the ITO film formed on the substrate subjected to the reverse sputtering treatment, there is not much difference in the average value of the surface roughness, but the film on the untreated substrate is partially roughened to about 30 nm. Existed.

【0099】さらに実施例1と同様にして有機EL素子
を作製した。得られた有機EL素子について、160画
素(10素子分)の電極間の電流リーク個数について調
べた。その結果、リーク個数は158/160個であっ
た。
Further, an organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1. With respect to the obtained organic EL device, the number of current leaks between electrodes of 160 pixels (for 10 devices) was examined. As a result, the number of leaks was 158/160.

【0100】この有機薄膜発光素子に実施例1と同様に
して連続駆動させ、駆動後のダークスポットについて目
視により評価した。その結果、160画素中、直径20
0μm 以下のダークスポットが135個確認された。
The organic thin film light emitting device was continuously driven in the same manner as in Example 1, and the dark spot after driving was visually evaluated. As a result, the diameter 20 out of 160 pixels
135 dark spots of 0 μm or less were confirmed.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、リーク電
流やダークスポットの発生を抑制し、長寿命で高信頼性
の有機EL素子の製造方法および有機EL素子を提供で
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an organic EL device having a long life and high reliability by suppressing the occurrence of a leak current and a dark spot, and an organic EL device.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に電極および有機層を有する有
機EL素子を成膜する有機EL素子の製造方法であっ
て、 前記有機EL素子を成膜するに際し、予め基板表面をス
パッタ法にて逆スパッタ処理する有機EL素子の製造方
法。
1. A method for manufacturing an organic EL element, comprising forming an organic EL element having an electrode and an organic layer on a substrate, wherein the organic EL element is formed by inverting the surface of the substrate in advance by a sputtering method. A method for manufacturing an organic EL element to be subjected to a sputtering process.
【請求項2】 前記スパッタ法はRFスパッタであっ
て、5分以上逆スパッタ処理する請求項1の有機EL素
子の製造方法。
2. The method for manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein said sputtering method is RF sputtering, and reverse sputtering is performed for 5 minutes or more.
【請求項3】 前記基板を逆スパッタした後透明陽電極
を成膜する請求項1または2の有機EL素子の製造方
法。
3. The method for manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein a transparent positive electrode is formed after reverse sputtering the substrate.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの方法で得られ
た基板上に成膜された有機EL素子。
4. An organic EL device formed on a substrate obtained by the method according to claim 1.
【請求項5】 前記基板は、逆スパッタ処理前には最大
表面粗さRmax が15nm以上となる凹凸を有し、 逆スパッタ処理後には最大表面粗さRmax が15nm未満
であって、その平均が10nm以下である請求項4の有機
EL素子。
5. The substrate has irregularities such that the maximum surface roughness Rmax is 15 nm or more before reverse sputtering, and the maximum surface roughness Rmax is less than 15 nm after reverse sputtering, and the average is The organic EL device according to claim 4, which has a thickness of 10 nm or less.
【請求項6】 前記逆スパッタ処理後の基板上に成膜さ
れた電極であって、最大表面粗さRmax が15nm未満で
あり、その平均が10nm以下である請求項4または5の
有機EL素子。
6. The organic EL device according to claim 4, wherein the electrode formed on the substrate after the reverse sputtering treatment has a maximum surface roughness Rmax of less than 15 nm and an average of 10 nm or less. .
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000072637A1 (en) * 1998-03-09 2000-11-30 Tdk Corporation Organic el color display
US6406802B1 (en) 1999-05-27 2002-06-18 Tdk Corporation Organic electroluminescent color display
WO2004105055A1 (en) * 2003-05-26 2004-12-02 Nippon Soda Co., Ltd. Light-transmitting substrate with transparent electroconductive film
US6828045B1 (en) 2003-06-13 2004-12-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence element and production method thereof
US6963383B2 (en) 2000-11-29 2005-11-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Electrode substrate and production method thereof
JP2006269251A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Seiko Epson Corp Light emitting device
WO2008102867A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic electroluminescence element and method for manufacturing organic electroluminescence element
US7755278B2 (en) 2004-08-25 2010-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element provided with organic conductive and inorganic hole transport layers between an electrode and organic emissive layer
JP2012079594A (en) * 2010-10-04 2012-04-19 Kaneka Corp Organic el device and manufacturing method therefor
US8242487B2 (en) 2008-05-16 2012-08-14 E I Du Pont De Nemours And Company Anode for an organic electronic device
US8461758B2 (en) 2008-12-19 2013-06-11 E I Du Pont De Nemours And Company Buffer bilayers for electronic devices
CN107134535A (en) * 2017-05-09 2017-09-05 京东方科技集团股份有限公司 Organic electroluminescence device and preparation method thereof, display device

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000072637A1 (en) * 1998-03-09 2000-11-30 Tdk Corporation Organic el color display
US6406802B1 (en) 1999-05-27 2002-06-18 Tdk Corporation Organic electroluminescent color display
US6963383B2 (en) 2000-11-29 2005-11-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Electrode substrate and production method thereof
US7270586B2 (en) 2000-11-29 2007-09-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence element and production method thereof
JP4538410B2 (en) * 2003-05-26 2010-09-08 日本曹達株式会社 Method for manufacturing translucent substrate with transparent conductive film
WO2004105055A1 (en) * 2003-05-26 2004-12-02 Nippon Soda Co., Ltd. Light-transmitting substrate with transparent electroconductive film
JPWO2004105055A1 (en) * 2003-05-26 2006-07-20 日本曹達株式会社 Translucent substrate with transparent conductive film
US6828045B1 (en) 2003-06-13 2004-12-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence element and production method thereof
US7755278B2 (en) 2004-08-25 2010-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element provided with organic conductive and inorganic hole transport layers between an electrode and organic emissive layer
JP2006269251A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Seiko Epson Corp Light emitting device
WO2008102867A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic electroluminescence element and method for manufacturing organic electroluminescence element
US8242487B2 (en) 2008-05-16 2012-08-14 E I Du Pont De Nemours And Company Anode for an organic electronic device
US8846441B2 (en) 2008-05-16 2014-09-30 E I Du Pont De Nemours And Company Anode for an organic electronic device
US8461758B2 (en) 2008-12-19 2013-06-11 E I Du Pont De Nemours And Company Buffer bilayers for electronic devices
JP2012079594A (en) * 2010-10-04 2012-04-19 Kaneka Corp Organic el device and manufacturing method therefor
CN107134535A (en) * 2017-05-09 2017-09-05 京东方科技集团股份有限公司 Organic electroluminescence device and preparation method thereof, display device

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