JPH10140344A - 有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法、有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特性がよく、寿命の長いＥＬ素子を得る技術を
提供する。 【解決手段】 カソード電極膜材料から成るターゲット
９が内部に配置されたコイル７を真空槽内に設け、スパ
ッタリング法によって基板３上の有機薄膜１３表面にカ
ソード電極膜１４を形成する際、コイル７上端部と基板
との距離ｄを２００ｍｍ以上にし、コイル７に印加する
交流電圧の周波数を13.56MHz〜100MHzの範囲にする。電
子やイオンが基板３へ入射しなくなるので、有機薄膜１
３のダメージを低減できる。カソード電極膜１４の形成
初期には、真空槽内の圧力を1.33×10^-2Pa以下の圧力に
してカソード電極膜１４と有機薄膜１３の界面のダメー
ジを少なくし、カソード電極膜１４が20〜50Å形成され
たところでスパッタリングガスの導入量を増加させる
と、成膜速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機ＥＬ素子の技術
分野にかかり、特に、有機薄膜表面へ導電性薄膜を形成
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、視野角の問題がなく、高輝度の有
機ＥＬ素子を用いた表示装置が注目されており、カラー
化と長寿命化による実用品の製作に向けて精力的な研究
が行われている。

【０００３】有機ＥＬ素子は、ガラス基体上に形成され
た透明導電膜をアノード電極膜とし、その表面に、積層
型の有機薄膜を形成し、その有機薄膜表面に、カソード
電極膜となる導電性薄膜を形成し、透明導電膜と導電性
薄膜との間に電圧を印加して、有機薄膜を発光させてい
る。

【０００４】一般に、導電性薄膜の形成には、図５(ａ)
に示すような平行平板型のスパッタリング装置が用いら
れており、ターゲットホルダー２１３上に、導電性薄膜
材料から成るターゲット２０９を配置し、成膜対象であ
る基板２０６をターゲット２０９と対向配置させ、真空
槽２０５内にスパッタリングガスを導入し、ターゲット
ホルダー２１３と基板２０６の間にＤＣ電圧やＲＦ電圧
を印加して、プラズマ２０１を発生させ、ターゲット２
０９のスパッタリングを行うように構成されている。

【０００５】このような平行平板型のスパッタリング装
置では、ターゲットホルダー２１３の裏面マグネトロン
磁石が配置されており、ターゲット２０９表面のプラズ
マ２０１の密度が高まるようにされているが、プラズマ
２０１を安定に維持するために、真空槽２０５内を３．
６５×１０^-1Ｐａ(５．０×１０^-3Torr)以上の圧力に維
持するのが普通であり、基板２０６とターゲット２０９
とを、平均自由行程以下の１０ｃｍ程度の距離まで近接
させる必要がある。

【０００６】そのため、基板２０６表面がプラズマ２０
１に曝され、基板２０６へ入射する電子やイオンの量が
多いため、有機薄膜表面にカソード電極膜(導電性薄膜)
を形成しようとすると、有機薄膜表面がダメージを受け
てしまい、ＥＬ素子の特性を劣化させ、寿命を短かくす
る原因となっていた。カソード電極膜の形成に、ＥＢガ
ンを用いた蒸着装置の適用が検討されたが、エレクトロ
ンビームが有機薄膜にダメージを与えてしまい、スパッ
タリング装置と同様の問題があった。

【０００７】そこで従来技術でも対策が採られており、
現在では、ＥＬ素子の製造には、専用に開発された蒸着
装置が用いられている。有機薄膜上に形成するカソード
電極膜としては、ＭｇＡｇ膜、ＭｇＺｎ膜、ＬｉＡｌ膜
等が知られているが、ＭｇＡｇ膜を形成する蒸着装置を
図５(ｂ)に示して説明する。

【０００８】その蒸着装置は、真空槽１０５と、Ｍｇ用
蒸発源１１０と、Ａｇ用蒸発源１２０とを有しており、
真空槽１０５内は図示しない真空ポンプによって真空排
気できるように構成されている。

【０００９】各蒸発源１１０、１２０は真空槽１０５の
底壁上に設けられており、真空槽１０５の天井には、図
示しない基板ホルダーが配置されており、その基板ホル
ダーに成膜対象の基板１０６を保持させると、基板１０
６表面はＭｇ用蒸発源１１０とＡｇ用蒸発源１２０に向
くように構成されている。

【００１０】Ｍｇ用蒸発源１１０は、Ｍｇ材料１１１が
納められた密閉容器１１３と、該密閉容器１１３内に配
置されたヒーター１１４とを有しており、他方、Ａｇ蒸
発源１２０はフィラメント１２４と、そのフィラメント
１２４内に納められたＡｇ材料１２１とを有している。

【００１１】Ｍｇ材料１１１は昇華性であるため、ヒー
ター１１４に通電して発熱させると液体にならずに蒸発
し、密閉容器１１３内がＭｇ蒸気で充満する。密閉容器
１１３の上部には、直径１ｍｍの孔１１５が設けられて
おり、密閉容器１１３内に充満したＭｇ蒸気は、その孔
１１５から真空槽１０５内に放出され、基板１０６表面
に到達するとそこに付着する。

【００１２】このとき同時にＡｇ蒸発源１２０のフィラ
メント１２４にも通電し、Ａｇ材料１２１を溶融・蒸発
させ、Ａｇ蒸気を生成させると、そのＡｇ蒸気はＭｇ蒸
気と共に基板１０６表面に到達し、そこに付着するの
で、基板１０６表面にはＭｇＡｇ膜から成るカソード電
極膜が形成される。

【００１３】このように、Ｍｇ蒸気とＡｇ蒸気とを別々
に発生させるため、Ｍｇ蒸発源１１０とＡｇ蒸発源１２
０との間には遮蔽板１３６が設けられ、蒸発源が互いに
汚染し合わないように構成されている。

【００１４】しかしながら近年では、大口径のＥＬ表示
装置が求められおり、カソード電極膜の形成対象である
基板１０６も大口径化している。上述のような、孔１１
５から放出された蒸気を用いてカソード電極膜を形成す
る場合には、基板１０６面内の膜厚分布が悪い。

【００１５】また、カソード電極膜は、一定範囲の組成
で形成する必要がある。例えばＭｇＡｇ膜をカソード電
極膜にする場合には、ＭｇＡｇ比は１０：１(＝Ｍｇ：
Ａｇ)にする必要があるが、大口径の基板表面に、一定
の組成比のカソード電極膜を形成しようとすると、上述
したＭｇ蒸発源１１０とＡｇ蒸発源１２０では基板面内
の組成比のバラツキが大きく、実用にならない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたもので、その目的
は、有機薄膜にダメージを与えることなく、面内膜厚分
布や面内組成比分布がよい導電性薄膜を形成することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、表面に有機薄膜が形成され
た基板とターゲットとを真空槽内に配置し、ターゲット
表面をスパッタリングして有機薄膜表面に導電性薄膜を
形成する有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法であっ
て、真空槽内に設けられたコイル内にターゲットを納
め、真空槽内にスパッタリングガスを導入し、コイルに
交流電圧を印加するとターゲット表面をスパッタリング
できるように構成する場合、コイルの上端部が前記ター
ゲット表面よりも基板側に位置するようにし、基板表面
とコイルの上端部との距離を２００ｍｍ以上にし、コイ
ルに印加する交流電圧の周波数を１３．５６ＭＨｚ以上
１００ＭＨｚ以下にすることを特徴とする。

【００１８】このような構成では、ターゲット表面のス
パッタリングにより、ターゲットを構成する導電性薄膜
材料が広い面積から放出されるので、大口径の基板に対
して均一性よく薄膜を形成することができる。

【００１９】しかも、基板表面とコイル上端部との距離
を２００ｍｍ以上と大きくし、コイルへ印加する交流電
圧の周波数を１３．５６ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の
高周波にしたので、電子やイオンがターゲット表面近傍
に止どまり、基板側へ入射することを防止できる。従っ
て、基板表面に形成されている有機薄膜はダメージを受
けることがなく、特性がよく、長寿命のＥＬ素子を得る
ことができる。

【００２０】この請求項１記載の有機薄膜表面への導電
性薄膜形成方法では、請求項２記載の発明のように、前
記ターゲット裏面に磁石を配置し、ターゲット表面近傍
のプラズマ密度を高めるようにすると導電性薄膜の形成
速度が速くなり、また、有機薄膜表面のダメージも一層
少なくすることができる。

【００２１】また、請求項１又は請求項２のいずれか１
項記載の有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法では、請
求項３記載の発明のように、有機薄膜表面への導電性薄
膜の形成初期において、真空槽内の圧力を１．３３×１
０^-2Ｐａ以下の値にすると、有機薄膜と導電性薄膜との
界面が形成されているときの基板側へ入射する電子やイ
オンが少なくなり、一層特性が良く長寿命のＥＬ素子を
得ることができる。

【００２２】但し、真空槽内の圧力を１．３３×１０^-2
Ｐａに維持したままでは、導電性薄膜の成長速度が遅
く、生産性が悪い。その場合には、請求項４記載の発明
のように、導電性薄膜の形成が開始された後、導電性薄
膜が界面を保護できる程度の膜厚になったときに低圧力
の形成初期状態を終了させ、真空槽内に導入するスパッ
タリングガス流量を増加させて真空槽内の圧力を高く
し、ターゲット表面のプラズマ密度を高め、スパッタリ
ング量を増やすようにするとよい。

【００２３】形成初期の状態を終了させる目安としての
カソード電極膜の膜厚は、２０Å〜５０Å程度である。
スパッタリングガス流量を増加させる場合の目安として
は、真空槽内の圧力を６．６５×１０^-1Ｐａ以上の通常
のスパッタリング圧力にするとよい。

【００２４】ところで、ＥＬ素子の特性の劣化と、寿命
を短くする原因の一つとして、有機薄膜中への導電性薄
膜構成物質の拡散があるが、本発明の発明者等は、その
ような拡散は、有機薄膜表面に導電性薄膜を形成する最
中に、有機薄膜や導電性薄膜の温度が高くなると発生し
やすいことを見出した。そこで請求項５記載の発明にお
いては、導電性薄膜を形成している間は、基板の温度が
８０℃以下になるようにし、拡散を防止している。

【００２５】ＥＬ素子のカソード電極膜の材料として、
ＭｇＡｇ膜が注目されているが、以上説明した請求項１
乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜表面への導
電性薄膜形成方法を用い、有機薄膜表面にＭｇＡｇ膜を
導電性薄膜として形成する場合には、請求項６記載の発
明のように、ターゲットにマグネシウムと銀とを含ま
せ、有機薄膜上にＭｇＡｇ膜を形成することができる。

【００２６】なお、有機薄膜が形成された後、その基板
を大気に曝さないで真空槽内に搬入して導電性薄膜を形
成するようにすれば、有機薄膜と導電性薄膜の界面の状
態が良好になるので、ＥＬ素子の特性や寿命が向上す
る。

【００２７】いずれにしろ、有機薄膜と、その有機薄膜
上に形成されたカソード電極膜を有する有機ＥＬ素子に
ついては、カソード電極膜を有機薄膜表面に形成された
第１の導電性薄膜と、その第１の導電性薄膜上に形成さ
れた第２の導電性薄膜とで構成させた場合、第１の導電
性薄膜を、有機薄膜との界面にダメージを与えないよう
に形成し、第２の導電性薄膜を、第１の導電性薄膜より
も早い成膜速度で形成すると、特性の劣化が無く、寿命
の長い有機ＥＬ素子を得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。図１には、ＥＬ素子製造装置が示されてお
り、前処理装置３１と、有機薄膜形成装置３２と、スパ
ッタリング装置３３とから構成されている。各装置３１
〜３３は真空槽８０、９０、３０をそれぞれ有してお
り、図示しない真空ポンプによって個別に真空排気でき
るように構成されている。各真空槽８０、９０、３０の
天井には、基板ホルダー８５、９５、１５がそれぞれ設
けられており、板状の基板を保持できるように構成され
ている。

【００２９】このＥＬ素子製造装置を用い、図３(ａ)に
示すような、透明なＩＴＯ膜(インジウム・錫酸化物)か
ら成るアノード電極膜１１が、予めガラス基体１０上に
形成されている基板に、有機薄膜とカソード電極膜(導
電性薄膜)とを形成する場合について説明する。

【００３０】先ず、その基板を前処理装置３１の真空槽
８０内に搬入し、基板ホルダー８５に保持させる。この
とき、基板のガラス基体１０は基板ホルダー８５に密着
させ、アノード電極膜１１は真空槽８０の底壁に向け
る。

【００３１】この真空槽８０の底壁の基板ホルダー８５
と対向する位置にはラジカルガン８１が設けられてお
り、そのラジカルガン８１と基板ホルダー１５との間に
は、シャッター８６が設けられており、真空槽８０内を
真空排気し、シャッター８６を閉じた状態でラジカルガ
ン８１を起動させ、そのラジカルガン８１から真空槽８
０内にラジカルイオンが放射されるようにする。その状
態でシャッター８６を開け、アノード電極膜１１表面に
ラジカルイオンを照射し、アノード電極膜１１のクリー
ニングを行う。

【００３２】クリーニングが終了した基板を、真空槽８
０から有機薄膜形成装置３２の真空槽９０内に搬送し、
真空槽９０内の基板ホルダー９５に保持させる。

【００３３】真空槽９０の底壁には、第１層目の有機薄
膜材料が納められた第１の蒸発源９１と、第２層目の有
機薄膜材料が納められた第２の蒸発源９２とが設けられ
ており、第１、第２の蒸発源９１、９２と、基板ホルダ
ー９５との間にはシャッター９６が設けられている。

【００３４】そのシャッター９６と第１、第２の蒸発源
９１、９２内に設けられたシャッターとを閉じた状態に
し、第１、第２の蒸発源９１、９２内のヒーターに通電
して第１層目と第２層目の有機薄膜材料の蒸発を開始さ
せる。

【００３５】基板ホルダー９５上では、基板は、クリー
ニングの終了したアノード電極膜１１が第１、第２の蒸
発源９１、９２に向けられている。蒸発源９１内のシャ
ッターを最初に開け、有機薄膜材料の蒸発状態が安定し
たところで、シャッター９６を開け、第１層目の有機薄
膜材料の蒸気をアノード電極膜１１表面に到達させ、第
１層目の有機薄膜の成長を開始する。第１の蒸発源９１
内には、第１層目の有機薄膜材料として、下記化学式、

【００３６】

【化１】

【００３７】で示されるジアミンが配置されており、そ
の蒸気により、アノード電極膜１１上に、ジアミン高分
子膜が第１層目の有機薄膜１２として形成される(図３
(ｂ))。

【００３８】第１層目の有機薄膜１２が所定膜厚となっ
たところで、第１の蒸発源９１内のシャッターを閉め、
第２の蒸発源９２内のシャッターを開け、第１層目の有
機薄膜１２表面上に第２層目の有機薄膜の成長を開始さ
せる。第２の蒸発源９２内には、第２層目の有機薄膜材
料として、下記化学式、

【００３９】

【化２】

【００４０】で示される昇華性のＡｌｑ³［Tris(8-hydr
oxyquinoline) aluminium, sublimed］が配置されてお
り、その蒸気により、第１層目の有機薄膜１２表面に、
Ａｌｑ³が高分子化した膜が、第２の有機薄膜１３とし
て形成される(同図(ｃ))。

【００４１】第２層目の有機薄膜１３が所定膜厚に形成
されたところで、真空槽３０内のシャッター１６と第２
の蒸発源９２内のシャッターとを閉じ、有機薄膜の形成
作業を終了する。

【００４２】次いで、第１、第２層目の有機薄膜１２、
１３が形成され、カソード電極膜の成膜対象となる基板
３を、真空槽９０からスパッタリング装置３３の真空槽
３０内に搬送し、基板ホルダー１５に保持させる。

【００４３】この真空槽３０の底壁の基板ホルダー１５
と対向する位置にはヘリカルカソード２が設けられてお
り、ヘリカルカソード２と基板ホルダー１５との間には
シャッター１６が設けられ、他方、真空槽３０の外部に
は、バイアス電源２５と高周波電源２６とが配置されて
いる。

【００４４】ヘリカルカソード２は、図２に示すよう
に、コイル７と、ターゲットホルダー２３と、ターゲッ
ト９と、磁石８とを有しており、ターゲットホルダー２
３はバイアス電源２５の負電位側の電極に接続され、タ
ーゲットホルダー１５よりも低位電位にできるように構
成されている。他方、コイル７の両端は高周波電源２６
の正負２つの電極にそれぞれ接続されており、コイル７
に交流電流を流せるように構成されている。

【００４５】ターゲット９には、マグネシウム(Ｍｇ)と
銀(Ａｇ)とから成る導電性薄膜材料が平板状に成形され
たものが用いられており、その裏面はターゲットホルダ
ー２３に固定され、ターゲットホルダー２３と共にコイ
ル７内に配置されている。

【００４６】コイル７を構成する導線は、ターゲット９
とターゲットホルダー２３の周囲に非接触の状態で巻き
回されており、ターゲット９の表面とコイル７の中心軸
線とは略直交するように配置されている。従って、コイ
ル７の開口部において、ターゲット９は基板ホルダー１
５に対向しており、また、ターゲット９表面と基板ホル
ダー１５に保持された基板３とは、略平行になるように
されている。

【００４７】コイル７の上端部は、ターゲット９表面よ
りも基板３側に位置するようにされており、ここでは、
コイル７の上端部と基板３表面との距離ｄは、２００ｍ
ｍにされている。

【００４８】真空槽３０内を高真空状態まで真空排気し
た後、シャッター１６を閉じた状態でアルゴンガスから
成るスパッタリングガスの真空槽３０内への導入を開始
する。

【００４９】真空槽３０内の圧力が６．６５×１０^-3Ｐ
ａ(５．０×１０^-5Torr)で安定した後、バイアス電源２
５を起動してターゲット９を負電位に置くと共に、高周
波電源２６を起動してコイル７に１３．５６ＭＨｚの高
周波電圧を印加し、ターゲット９表面にプラズマを発生
させ、そのプラズマ中のスパッタリングガスイオン(ア
ルゴンイオン)Ａｒ⁺をターゲット９表面に入射させ、タ
ーゲット９のスパッタリングを開始する。

【００５０】基板３は、第２の有機薄膜１３がヘリカル
コイル２側に向けられており、プラズマが安定したとこ
ろでシャッター１６を開け、第２の有機薄膜１３表面へ
のマグネシウムと銀から成るカソード電極膜(導電性薄
膜)の成長を開始する。

【００５１】コイル７によって形成される電界Ｅは、コ
イル７の上端部近傍では、ターゲット９と基板３とを結
ぶ方向(コイル７の中心軸線方向)に平行であり、その向
きは、半周期毎に逆になる。従って、電子やイオンに加
えられる力も半周期毎に逆転するが、コイル７に印加さ
れる電圧は高周波であり、逆転が非常に速く行われる。

【００５２】その場合、コイル７上端近傍での電子ｅ^-
やスパッタリングガスイオンは、コイル７の中心軸線方
向を往復運動し、基板３側へは入射できない。このよう
に、コイル７に高周波電圧を印加した場合は、第２の有
機薄膜１３に電子ｅ^-やスパッタリングガスイオン等が
入射しずらく、ダメージが少なくなる。

【００５３】また、ターゲットホルダー２３の裏面には
磁石８が配置されており、その磁石８によってターゲッ
ト９表面には磁界が形成されている。その磁界により電
子がターゲット表面近傍に閉じ込められ、ターゲット９
表面近傍のプラズマ密度が高く、遠くが低くなるように
されている。従って、発生したプラズマは、基板３まで
は広がらないので、第２の有機薄膜１３がプラズマに曝
され、ダメージを受けるようなことはない。

【００５４】このヘリカルカソード２を用いた場合のカ
ソード電極膜１４の堆積速度は、予め、真空槽３０内の
スパッタリングガス圧力と対応づけて求められており、
カソード電極膜が５０Å程度の厚みに形成されたところ
で初期状態が終了したものとし、導入するスパッタリン
グガス流量を増やし、ターゲット９表面のプラズマ密度
を高めて成膜速度を早くする。一例としては、真空槽３
０内を、通常のスパッタリング圧力である６．５５×１
０^-1Ｐａ(５．０×１０^-3Torr)にする。

【００５５】成膜速度が速くなると、基板３の温度が上
昇してしまうが、基板ホルダー１５表面にはインジウム
箔１９が設けられており、基板３のガラス基体１０と基
板ホルダー１５との密着性が高まるように構成されてい
る。従って、基板３に生じた熱は、ガラス基体１０から
基板ホルダー１９側に効率よく伝達される。

【００５６】６．５５×１０^-3Ｐａのように低圧力でス
パッタリングを行い、有機薄膜の界面部分にダメージを
与えないように形成した第１の薄膜と、６．５５×１０
^-1Ｐａのようにスパッタリング圧力を上げ、速いスパッ
タリング速度で形成した第２の薄膜とは膜質が異なる。
そのような、第１の薄膜と第２の薄膜の膜質の違いは、
ＩＲ分析器等の分析器で検出することができる。

【００５７】基板ホルダー１５内には冷却水が循環さ
れ、温度上昇しないように構成されているので、伝達さ
れた熱は速やかに排出され、カソード電極膜１４の成膜
初期ばかりでなく、成膜速度を上げたときでも基板３の
温度は８０℃以上にならないようにされている。

【００５８】このように、基板３を冷却しながらカソー
ド電極膜１４の形成を行い、所定膜厚になったところで
(図３(ｄ))、シャッター１６を閉じると共に、バイアス
電源２５と高周波電源２６を停止させ、表面にカソード
電極膜１４が形成された基板を真空槽３０外に搬出す
る。

【００５９】その基板は、ガラス基体１０上にアノード
電極膜１１、第１、第２の有機薄膜１２、１３、カソー
ド電極膜１４がその順序で形成されており、図４に示す
ように、カソード電極膜１４を負電位、アノード電極膜
１１を正電位にすると、第１、第２の有機薄膜界面が発
光し、ガラス基体１０を透過した放射光１８が観察され
る。

【００６０】以上は、コイル上端部と基板３表面の距離
ｄを２００ｍｍにした場合を説明したが、基板３表面の
有機薄膜のダメージを少なくするためには、２００ｍｍ
よりも大きくすればよい。但し、距離ｄを大きくすると
カソード電極膜の成長速度が遅くなるので、量産工程で
は３００ｍｍ程度が限界と考えられる。

【００６１】有機薄膜表面へのカソード電極膜(導電性
薄膜)の形成初期では、スパッタリングガスの導入量を
少なし、真空槽３０内の圧力を低くした方がよい。上述
の例では、カソード電極膜の形成初期の真空槽内の圧力
を６．６５×１０^-3Ｐａ(５．０×１０^-5Torr)にした
が、有機薄膜とカソード電極膜の界面にダメージを与え
ずにプラズマを安定に維持するためには、１．３３×１
０^-2Ｐａ(１．０×１０^{- 4}Torr)以下の圧力であればよ
い。

【００６２】上述のような低圧力でカソード電極膜を２
０Å〜５０Å程度の厚みに形成すると、カソード電極膜
自身で界面を保護できるようになる。従って、カソード
電極膜がその膜厚まで形成された後は、スパッタリング
ガスの導入量を増加させ、形成初期の低圧力状態から通
常のスパッタリング圧力の状態に移行させ、カソード電
極膜の成長速度を速めるとよい。成膜速度を早める場合
は、真空槽内を６．５５×１０^-1Ｐａ(５．０×１０^-3T
orr)の圧力にするのが普通であるが、本発明はその圧力
に限定されるものではない。

【００６３】また、上述の例はコイル７へ印加する交流
電圧の周波数が１３．５６ＭＨｚの場合であったが、１
３．５６ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の範囲の周波数で
あれば、基板側に電子やイオンが入射せず、有機薄膜に
ダメージを与えることなくその表面にカソード電極膜を
形成することができる。

【００６４】なお、以上はＭｇＡｇ膜をカソード膜とす
る場合について説明したが、本発明はそれに限定される
ものではない。有機薄膜表面に導電性保護膜を設け、そ
の表面にカソード膜を形成する場合には、導電性保護膜
の形成に本発明を用いることが可能である。また、基体
もガラスに限定されるものではなく、フィルム状のもの
も含まれる。

【００６５】以上は、本発明を有機ＥＬ素子に用いる場
合について説明したがそれに限定されるものではない。
従来、半導体を中心としたエレクトロニクスは無機物を
対象としていたのに対し、ここ数年では、有機化合物を
用いた機能性有機薄膜を用いたエレクトロニクス技術が
着目されている。有機化合物が注目されている理由とし
ては、無機物より多様な反応系・特性が利用できるこ
と、無機物より低エネルギーで表面処理ができること等
を挙げることができる。

【００６６】他方、機能性薄膜を用いる素子には、ＥＬ
素子・圧電センサ素子・焦電センサ素子等があり、それ
ぞれ無機系の薄膜から有機薄膜への転換が図られている
が、本発明はそれら素子の有機薄膜表面に導電性薄膜を
形成する場合に広く用いることができる。

【００６７】

【発明の効果】大口径基板上に効率よく導電性薄膜を形
成することができる。有機薄膜表面に電子やイオンが入
射しないので、有機薄膜にダメージを与えない。カソー
ド電極膜の形成初期の圧力を低くすると、有機薄膜との
界面にダメージが加えられなくなる。形成初期の終了
後、スパッタリングガスの導入量を増やすと導電性薄膜
の成膜速度を速くすることができる。カソード電極膜を
形成しているときの基板温度を低くすると、有機薄膜中
へのカソード電極膜の構成物質の拡散を防止できる。

【００６８】以上説明したように、本発明を用いれば、
特性が良く、寿命の長い有機ＥＬ素子を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に用いることができるＥＬ素子製造装
置の一例を示す図

【図２】 本発明に用いることができるヘリカルカソー
ドを説明するための図

【図３】(ａ)〜(ｄ)：本発明の工程を説明するための図

【図４】 本発明により製造されたＥＬ素子を発光させ
た状態を説明するための図

【図５】(ａ)：一般的な平行平板型スパッタリング装置
を示す図 (ｂ)：従来技術のカソード電極膜形成方法を説明するた
めの図

【符号の説明】

３……基板 ７……コイル ８……磁石 ９……
ターゲット ３０……真空槽 ｄ……コイル上端部
と基板表面との距離

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に有機薄膜が形成された基板とター
   ゲットとを真空槽内に配置し、 前記ターゲット表面をスパッタリングして前記有機薄膜
   表面に導電性薄膜を形成する有機薄膜表面への導電性薄
   膜形成方法であって、 前記真空槽内に設けられたコイル内に前記ターゲットを
   納め、 前記真空槽内にスパッタリングガスを導入して前記コイ
   ルに交流電圧を印加すると前記ターゲット表面をスパッ
   タリングできるように構成する場合に、 前記コイルの上端部が前記ターゲット表面よりも前記基
   板側に位置するようにし、 前記基板表面と前記コイルの上端部との距離を２００ｍ
   ｍ以上にし、 前記コイルに印加する交流電圧の周波数を１３．５６Ｍ
   Ｈｚ以上１００ＭＨｚ以下にすることを特徴とする有機
   薄膜表面への導電性薄膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記ターゲット裏面に磁石を配置し、前
   記ターゲット表面近傍のプラズマ密度を高めるようにす
   ることを特徴とする請求項１記載の有機薄膜表面への導
   電性薄膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記有機薄膜表面への前記導電性薄膜の
   形成初期では、前記真空槽内の圧力を１．３３×１０^-2
   Ｐａ以下にすることを特徴とする請求項１又は請求項２
   のいずれか１項記載の有機薄膜表面への導電性薄膜形成
   方法。
4. 【請求項４】 前記導電性薄膜の形成初期の状態が終了
   した後、前記真空槽内に導入するスパッタリングガス流
   量を増加させることを特徴とする請求項３記載の有機薄
   膜表面への導電性薄膜形成方法。
5. 【請求項５】 前記導電性薄膜を形成している間、前記
   基板の温度を８０℃以下にすることを特徴とする請求項
   １乃至請求項４のいずれか１項記載の有機薄膜表面への
   導電性薄膜形成方法。
6. 【請求項６】 前記ターゲットがマグネシウムと銀とを
   含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
   １項記載の有機薄膜表面への導電性薄膜形成方法。
7. 【請求項７】 前記有機薄膜が形成された後、その基板
   は大気に曝されないで前記真空槽内に搬入することを特
   徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の有
   機薄膜表面への導電性薄膜形成方法。
8. 【請求項８】 有機薄膜と、該有機薄膜上に形成された
   カソード電極膜を有する有機ＥＬ素子であって、 前記カソード電極膜は前記有機薄膜表面に形成された第
   １の導電性薄膜と、該第１の導電性薄膜上に形成された
   第２の導電性薄膜とを有し、 前記第１の導電性薄膜は前記有機薄膜との界面にダメー
   ジを与えないように形成され、 前記第２の導電性薄膜は前記第１の導電性薄膜よりも早
   い成膜速度で形成されたことを特徴とする有機ＥＬ素
   子。