JP2005158393A - Manufacturing method of organic electroluminescent element - Google Patents

Manufacturing method of organic electroluminescent element Download PDF

Info

Publication number
JP2005158393A
JP2005158393A JP2003393686A JP2003393686A JP2005158393A JP 2005158393 A JP2005158393 A JP 2005158393A JP 2003393686 A JP2003393686 A JP 2003393686A JP 2003393686 A JP2003393686 A JP 2003393686A JP 2005158393 A JP2005158393 A JP 2005158393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
treatment
organic
layer
anode
plasma
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.)
Abandoned
Application number
JP2003393686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Yoshizawa
達矢 吉澤
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.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic 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 Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP2003393686A priority Critical patent/JP2005158393A/en
Publication of JP2005158393A publication Critical patent/JP2005158393A/en
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an organic electroluminescent element with light-emitting characteristics stable for a long time. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the organic electroluminescent element comprises a positive electrode layer formation process for forming a positive electrode layer on the substrate, a surface treatment for applying surface treatment such as cleaning on the surface of the positive electrode, an organic functional layer formation process for forming an organic functional layer on the positive electrode after the surface treatment process, and a negative electrode layer formation process for forming a negative electrode layer on the organic functional layer. The surface treatment process is a process of applying at least one treatment out of a heating treatment, a UV/ozone treatment, and an excimer treatment and a plasma treatment on the positive electrode layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent element.

有機エレクトロルミネセンス素子（以下有機ＥＬ素子と称する）は、エレクトロルミネセンス特性を呈する発光層を含みかつ有機化合物材料からなる有機機能層が陽極と陰極とによって挟持されて構成されている。該有機機能層は、発光層のみからなる単一層構造体、又は正孔輸送層、発光層および電子輸送層の３層構造体などの積層体である。   An organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) includes a light emitting layer exhibiting electroluminescence characteristics and an organic functional layer made of an organic compound material sandwiched between an anode and a cathode. The organic functional layer is a laminated body such as a single layer structure composed only of a light emitting layer or a three layer structure of a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer.

かかる構成の有機ＥＬ素子の陽極と陰極との間に電圧を印加することによって、陽極から正孔が有機機能層に注入され、陰極から電子が有機機能層に注入される。該正孔と該電子は有機機能層内で再結合し、その際にルミネセンス発光が得られるのである。   By applying a voltage between the anode and the cathode of the organic EL element having such a configuration, holes are injected from the anode into the organic functional layer, and electrons are injected from the cathode into the organic functional layer. The holes and the electrons are recombined in the organic functional layer, and luminescence emission is obtained at that time.

上記構成の有機ＥＬ素子の製造は、まず基板上に陽極を形成することから行われる。該陽極は、ガラス等の基板にインジウム錫酸化物（以下ＩＴＯと称する）からなるＩＴＯ膜をスパッタ法等の成膜方法で成膜した後、該ＩＴＯ膜上に所定パターンを有するレジスト等のマスク部材を配して、エッチング処理を施して形成される。次に該陽極上に蒸着法などの成膜方法を用いて有機機能層が形成され、該有機機能層上に蒸着法などの成膜方法を用いてアルミニウムからなる陰極が形成される。こうして、有機ＥＬ素子が得られる。   The organic EL device having the above-described configuration is manufactured by first forming an anode on a substrate. The anode is formed of an ITO film made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) on a substrate such as glass by a film forming method such as a sputtering method, and then a resist mask having a predetermined pattern on the ITO film. It is formed by arranging members and performing an etching process. Next, an organic functional layer is formed on the anode using a film forming method such as vapor deposition, and a cathode made of aluminum is formed on the organic functional layer using a film forming method such as vapor deposition. Thus, an organic EL element is obtained.

有機ＥＬ素子の発光特性の改善を目的として、上述した有機ＥＬ素子の製造工程において、陽極が形成された後に、該陽極の表面に対して種々の表面処理が施されている。例えば、陽極表面に、加熱処理(特許文献１参照)、紫外光（ＵＶ）／オゾン処理 (特許文献２参照)、エキシマランプ処理(特許文献３参照)、プラズマ処理（特許文献４参照）を施すことが提案されている。
特開平７−２０１４６７号公報 特開平９−２３２０７５号公報 特開平１０−２６１４８４号公報 特開平７−１４２１６８号公報 In order to improve the light emission characteristics of the organic EL element, after the anode is formed, various surface treatments are performed on the surface of the anode in the above-described manufacturing process of the organic EL element. For example, the anode surface is subjected to heat treatment (see Patent Literature 1), ultraviolet light (UV) / ozone treatment (see Patent Literature 2), excimer lamp treatment (see Patent Literature 3), and plasma treatment (see Patent Literature 4). It has been proposed.
JP-A-7-2014467 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-232075 Japanese Patent Laid-Open No. 10-261484 JP-A-7-142168

陽極の表面に対して上記の如き処理を行うことによって、陽極表面に付着した有機物等の汚染物質が除去され、さらに陽極表面が酸化されて改質される。その結果、有機ＥＬ素子の発光特性が改善されて、低駆動電圧において発光する高輝度有機ＥＬ素子が得られている。ところが、長時間にわたって該有機ＥＬ素子を発光せしめる場合、輝度が低下するなど、発光特性が十分に維持されないという問題がある。   By performing the above-described treatment on the surface of the anode, contaminants such as organic substances adhering to the anode surface are removed, and the anode surface is oxidized and modified. As a result, the light emission characteristics of the organic EL element are improved, and a high-brightness organic EL element that emits light at a low driving voltage is obtained. However, when the organic EL element is allowed to emit light for a long time, there is a problem that the light emission characteristics are not sufficiently maintained, for example, the luminance is lowered.

本発明が解決しようとする課題には、前述した問題が１例として挙げられる。   The problem to be solved by the present invention includes the above-described problem as an example.

請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に陽極層を形成する陽極層形成工程と、該陽極層に対して、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理とプラズマ処理とからなる表面処理を施す表面処理工程と、該表面処理工程後にエレクトロルミネセンス特性を呈する発光層を含んでいる有機機能層を該陽極層上に形成する有機機能層形成工程と、該有機機能層上に陰極層を形成する陰極層形成工程と、を含むことを特徴とする。   The method for producing an organic EL element according to claim 1 includes at least one of an anode layer forming step of forming an anode layer on a substrate, and heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment for the anode layer. A surface treatment step for performing a surface treatment comprising a treatment and a plasma treatment; and an organic functional layer forming step for forming an organic functional layer including a light emitting layer exhibiting electroluminescence characteristics after the surface treatment step on the anode layer; And a cathode layer forming step of forming a cathode layer on the organic functional layer.

本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の実施例を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Embodiments of the method for producing an organic EL element of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１（ａ）に示す如く、ガラスや樹脂等の基板１上に、スパッタ法等の成膜方法を用いて陽極層２が成膜される。陽極層２は、仕事関数が大なる導電性物質からなり、例えばＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物からなる。   As shown in FIG. 1A, an anode layer 2 is formed on a substrate 1 such as glass or resin by using a film forming method such as sputtering. The anode layer 2 is made of a conductive material having a large work function, for example, ITO or indium zinc oxide.

陽極層２が形成された後、所定のパターンを有するレジスト３が配される（図１（ｂ））。その後、レジスト３をマスクとしてエッチング処理が施される（図１（ｃ））。エッチング処理としては、ウエットエッチング処理若しくはドライエッチング処理が適用できる。ウエットエッチング処理において、エッチャントは、塩化第二鉄／塩酸溶液、または塩酸、シュウ酸、ヨウ化水素酸等のハロゲン酸，または王水などが使用できる。   After the anode layer 2 is formed, a resist 3 having a predetermined pattern is disposed (FIG. 1B). Thereafter, an etching process is performed using the resist 3 as a mask (FIG. 1C). As the etching process, a wet etching process or a dry etching process can be applied. In the wet etching process, as the etchant, ferric chloride / hydrochloric acid solution, halogen acid such as hydrochloric acid, oxalic acid, hydroiodic acid, or aqua regia can be used.

ドライエッチング処理は、例えば、ＣＨ4、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｃ2Ｈ5Ｉ、Ｂｒ2、Ｉ2等のエッチングガスを用いたプラズマエッチング処理としても良い。プラズマエッチング処理は、例えば平行平板型プラズマエッチング装置を用いて実施される。またドライエッチング処理として、ヨウ化水素ガス等のハロゲン化水素ガスとヘリウムガス等の不活性ガスとの混合ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理を適用しても良い。 The dry etching process may be a plasma etching process using an etching gas such as CH 4 , HCl, HBr, HI, C 2 H 5 I, Br 2 , and I 2 . The plasma etching process is performed using, for example, a parallel plate type plasma etching apparatus. Further, as the dry etching process, a reactive ion etching (RIE) process using a mixed gas of a hydrogen halide gas such as hydrogen iodide gas and an inert gas such as helium gas may be applied.

なお、レジストの代わりにメタルマスクを用いても良い。メタルマスクを用いてエッチング処理を行う場合、ドライエッチング処理が行われる。   A metal mask may be used instead of the resist. When performing an etching process using a metal mask, a dry etching process is performed.

エッチング処理後に、レジストが除去されて、パターンを有する陽極層２が得られる（図１（ｄ））。続いて、この陽極層２に対して、表面処理が施される。表面処理は、陽極層に対して加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理と、プラズマ処理とを施すことによって行われる。   After the etching process, the resist is removed to obtain the anode layer 2 having a pattern (FIG. 1D). Subsequently, a surface treatment is performed on the anode layer 2. The surface treatment is performed by subjecting the anode layer to at least one treatment among a heat treatment, a UV / ozone treatment, and an excimer treatment, and a plasma treatment.

加熱処理は、陽極層表面を１００℃以上の温度で加熱することによって行われる。加熱方法は、例えば、抵抗加熱法、誘導加熱法、誘電加熱法、マイクロ波加熱法が使用できる。抵抗加熱法は電流を通ずる電気導体による熱の発生を利用する方法であり、ヒータ（ホットプレート）などの加熱手段が使用できる。誘導加熱法は、周波数が数ｋＨｚ乃至数ＭＨｚである交流電源に接続されたコイルからの誘導電流による物質の温度上昇を利用する方法である。誘電加熱法は、電気絶縁物の物質を数ＭＨｚ乃至数１０ＭＨｚ（例えば１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、４０．６８ＭＨｚ）などの交流電界中においたときにその電気損失（誘電損）による物質の温度上昇を利用する方法である。マイクロ波加熱法は、誘電体物質の内部に侵入したマイクロ波（数１００ＭＨｚ乃至数１００ＧＨｚ（例えば２．４５ＧＨｚ、２８ＧＨｚ））の電場によって分子振動が生じて当該振動摩擦による誘電体の発熱を利用する方法である。当該加熱により、陽極に内在する水分（含有水分）が除去される。   The heat treatment is performed by heating the surface of the anode layer at a temperature of 100 ° C. or higher. As the heating method, for example, a resistance heating method, an induction heating method, a dielectric heating method, or a microwave heating method can be used. The resistance heating method is a method that uses the generation of heat by an electric conductor that passes current, and heating means such as a heater (hot plate) can be used. The induction heating method uses a temperature rise of a substance due to an induction current from a coil connected to an AC power source having a frequency of several kHz to several MHz. In the dielectric heating method, the temperature of the material due to the electrical loss (dielectric loss) when the material of the electrical insulator is placed in an alternating electric field such as several MHz to several tens of MHz (for example, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz). It is a method of using the rise. In the microwave heating method, molecular vibration is generated by an electric field of microwaves (several hundred MHz to several hundreds GHz (for example, 2.45 GHz, 28 GHz)) that has penetrated into a dielectric material, and heat generated by the dielectric due to the vibration friction is used. Is the method. By the heating, moisture (containing moisture) present in the anode is removed.

なお、抵抗加熱法に比べて誘導加熱法、誘電加熱法およびマイクロ波加熱法を利用することが好ましい。これは、抵抗加熱法が電気導体に電流を通ずことによって発生した熱を輻射などによって基板に伝達せしめて加熱する間接加熱法であり、一方誘導加熱法、誘電加熱法およびマイクロ波加熱法は基板および／または陽極層自体が発熱する直接加熱法であることによる。すなわち、間接加熱法に比べて直接加熱法の方が材料の熱伝導に依存せずに短時間で均一な加熱ができて、熱の利用効率が良いのである。なお、加熱処理中に、陽極層の表面に大気中の汚染物質が再付着することを回避するために、減圧下で加熱処理を行うことが好ましい。   Note that it is preferable to use an induction heating method, a dielectric heating method, and a microwave heating method as compared with the resistance heating method. This is an indirect heating method in which the resistance heating method transfers the heat generated by passing an electric current through the electrical conductor to the substrate by radiation or the like, and the induction heating method, dielectric heating method and microwave heating method are used. This is due to the direct heating method in which the substrate and / or the anode layer itself generates heat. That is, compared to the indirect heating method, the direct heating method can perform uniform heating in a short time without depending on the heat conduction of the material, and heat utilization efficiency is better. In order to avoid re-deposition of atmospheric contaminants on the surface of the anode layer during the heat treatment, the heat treatment is preferably performed under reduced pressure.

ＵＶ／オゾン処理は、酸素が存在する下で紫外光を基板に照射することによって行われる。詳細には、例えば、減圧チャンバ内に基板を配した後に該減圧チャンバ内の空気を排気し、更に酸素ガスを供給して基板に紫外光を照射することによって、ＵＶ／オゾン処理が実施される。なお、ＵＶ／オゾン処理は大気中で行われても良い。紫外光源は、例えば、１５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の波長を有する紫外光を出射できる水銀ランプ及び重水素ランプが使用できる。紫外光を基板に照射すると、該紫外光により酸素が分解されてオゾンおよび活性酸素が発生し、該オゾン及び活性酸素が陽極層上の有機物等の汚染物質と反応する。該反応によって汚染物質が除去される。また、該オゾン及び活性酸素が陽極材料と反応して、陽極層が酸化されるなどの陽極層の改質も行われる。かかる酸化によって、陽極層のイオン化ポテンシャルが上昇する。   The UV / ozone treatment is performed by irradiating the substrate with ultraviolet light in the presence of oxygen. Specifically, for example, the UV / ozone treatment is performed by arranging the substrate in the decompression chamber and then exhausting the air in the decompression chamber, supplying oxygen gas, and irradiating the substrate with ultraviolet light. . The UV / ozone treatment may be performed in the atmosphere. As the ultraviolet light source, for example, a mercury lamp and a deuterium lamp that can emit ultraviolet light having a wavelength of 150 nm to 350 nm can be used. When the substrate is irradiated with ultraviolet light, oxygen is decomposed by the ultraviolet light to generate ozone and active oxygen, and the ozone and active oxygen react with contaminants such as organic matter on the anode layer. The reaction removes contaminants. In addition, the anode layer is modified such that the ozone and active oxygen react with the anode material to oxidize the anode layer. Such oxidation increases the ionization potential of the anode layer.

エキシマ処理は、酸素の存在下でエキシマランプからの光を基板に照射することによって行われる。詳細には、例えば、減圧チャンバ内に基板を配した後に該減圧チャンバ内の空気を排気し、酸素ガスを供給した後にエキシマ光を基板に照射することによって、エキシマ処理が実施される。なお、エキシマ処理は大気中で行われても良い。エキシマランプは、例えば誘電体バリア放電を利用したエキシマランプが使用できる。エキシマランプから出射される光は、３１０ｎｍ以下の波長を有することが好ましい。放電ガスは、例えばＫｒＣｌ、Ｘｅ、ＸｅＣｌが使用できる。特にＸｅガスを用いたエキシマランプは、１７２ｎｍに発光中心波長を有する光を発し、該波長の光がオゾンを発生せしめる。したがって、Ｘｅガスを有するエキシマランプを使用することが好ましい。   The excimer treatment is performed by irradiating the substrate with light from an excimer lamp in the presence of oxygen. Specifically, for example, the excimer process is performed by arranging the substrate in the decompression chamber, exhausting the air in the decompression chamber, supplying oxygen gas, and irradiating the substrate with excimer light. The excimer treatment may be performed in the atmosphere. As the excimer lamp, for example, an excimer lamp using dielectric barrier discharge can be used. The light emitted from the excimer lamp preferably has a wavelength of 310 nm or less. For example, KrCl, Xe, or XeCl can be used as the discharge gas. In particular, an excimer lamp using Xe gas emits light having an emission center wavelength at 172 nm, and light of this wavelength generates ozone. Therefore, it is preferable to use an excimer lamp having Xe gas.

エキシマランプからの光を基板に照射すると、該光により酸素が分解されてオゾンおよび活性酸素が発生し、該オゾン及び活性酸素が陽極層上の有機物等の汚染物質と反応する。該反応によって汚染物質が除去される。また、該オゾン及び活性酸素が陽極材料と反応して、陽極層が酸化されるなどの陽極層の改質も行われる。かかる酸化によって、陽極層のイオン化ポテンシャルが上昇する。   When the substrate is irradiated with light from an excimer lamp, oxygen is decomposed by the light to generate ozone and active oxygen, and the ozone and active oxygen react with contaminants such as organic substances on the anode layer. The reaction removes contaminants. In addition, the anode layer is modified such that the ozone and active oxygen react with the anode material to oxidize the anode layer. Such oxidation increases the ionization potential of the anode layer.

プラズマ処理は、例えば平行平板型プラズマ装置において実施される酸素プラズマ処理である。酸素プラズマ処理は、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノンの何れかと酸素との混合ガス、又はハロゲンガスを含む酸素との混合ガスを雰囲気ガスとして用いて、この雰囲気ガス内にてプラズマ放電を生ぜしめる処理である。具体的には、例えば、基板が配されかつ減圧状態になっているチャンバ内に上記の如き混合ガスが導入され、該チャンバ内に高周波電圧が印加される。その結果、酸素プラズマが発生し、該酸素プラズマが陽極層上の有機物質等の汚染物質と反応し、該汚染物質が除去される。また、該酸素プラズマは陽極層とも反応し、陽極層が改質される。   The plasma processing is oxygen plasma processing performed in, for example, a parallel plate type plasma apparatus. Oxygen plasma treatment uses a mixed gas of nitrogen, argon, helium, neon, or xenon and oxygen, or a mixed gas of oxygen containing a halogen gas as an atmospheric gas, and generates plasma discharge in the atmospheric gas. It is a process to fix. Specifically, for example, the mixed gas as described above is introduced into a chamber in which a substrate is disposed and is in a reduced pressure state, and a high frequency voltage is applied to the chamber. As a result, oxygen plasma is generated, the oxygen plasma reacts with contaminants such as organic substances on the anode layer, and the contaminants are removed. The oxygen plasma also reacts with the anode layer, and the anode layer is modified.

なお、表面処理は、例えば、加熱処理とプラズマ処理、ＵＶ／オゾン処理とプラズマ処理、またはエキシマ処理とプラズマ処理の組合わせからなることとしても良い。また、陽極表面処理は、熱処理とＵＶ／オゾン処理とプラズマ処理などの、プラズマ処理を含む３以上の表面処理が組合わされても良い。   The surface treatment may be, for example, a combination of heat treatment and plasma treatment, UV / ozone treatment and plasma treatment, or excimer treatment and plasma treatment. The anode surface treatment may be a combination of three or more surface treatments including plasma treatment, such as heat treatment, UV / ozone treatment, and plasma treatment.

また、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理が減圧下で行われた場合、かかる処理の間又はかかる処理とプラズマ処理との間も減圧状態に維持されることが好ましい。大気からの有機物や水分等による汚染を防止できるからである。   In addition, when the heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment are performed under reduced pressure, it is preferable that the reduced pressure state be maintained during such treatment or between such treatment and plasma treatment. This is because it is possible to prevent contamination from organic matter and moisture from the atmosphere.

上述の如く、表面処理が、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理と、プラズマ処理とを組合わせた処理とすることにより、陽極表面に付着した汚染物の除去効率が向上する。これは、化学的な洗浄手段である加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理と、物理的な洗浄手段であるプラズマ処理を組合わせることによって、単独で処理した場合に除去できなかった物質が除去できることによる。すなわち、化学的に分解除去できる物質を化学的な洗浄手段で除去し、化学的に除去できない物質を物理的な洗浄手段で除去することによって、陽極層の表面から汚染物質をより効率良く除去できるのである。   As described above, when the surface treatment is a combination of at least one of heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment and plasma treatment, the removal efficiency of contaminants attached to the anode surface is improved. improves. This is a combination of chemical cleaning means heat treatment, UV / ozone treatment, excimer treatment and physical cleaning means plasma treatment, which removes substances that could not be removed when treated alone. It depends on what you can do. That is, a substance that can be chemically decomposed and removed is removed by a chemical cleaning means, and a substance that cannot be chemically removed is removed by a physical cleaning means, whereby contaminants can be more efficiently removed from the surface of the anode layer. It is.

また、化学的な洗浄手段と組合わせることによって、プラズマ処理のみを行う場合に比べてプラズマ処理時間を短縮した場合であっても、陽極層の表面を清浄にすることができる。これは、化学的な洗浄手段によって、汚染物質の１部が除去されるからである。プラズマ処理時間を短くすることによって、プラズマ処理中にプラズマ中の荷電粒子が陽極層表面に衝突して発生する陽極層の表面荒れの程度を低く抑えることができる。   In addition, by combining with chemical cleaning means, the surface of the anode layer can be cleaned even when the plasma processing time is shortened compared to the case where only the plasma processing is performed. This is because part of the contaminant is removed by the chemical cleaning means. By shortening the plasma processing time, it is possible to reduce the degree of surface roughness of the anode layer that occurs when charged particles in the plasma collide with the surface of the anode layer during the plasma processing.

図１（ｅ）に示す如く、上記の如き表面処理が施された陽極層２上に、例えば、正孔注入層４と、正孔注入層５と、発光層６と、電子注入輸送層７と、が蒸着法等の成膜方法を用いて順次成膜されて、有機機能層８が形成される。なお、有機機能層は、上記の如き４層構造体に限定されない。例えば、有機機能層は、発光層のみからなる単層構造体、正孔輸送層と発光層からなる２層構造体、さらにこれらの適切な層間に電子或いは正孔の注入層や輸送層、さらにキャリアブロック層などが挿入されている積層体としても良い。   As shown in FIG. 1E, on the anode layer 2 subjected to the surface treatment as described above, for example, a hole injection layer 4, a hole injection layer 5, a light emitting layer 6, and an electron injection transport layer 7 are formed. Are sequentially formed using a film forming method such as a vapor deposition method to form the organic functional layer 8. The organic functional layer is not limited to the four-layer structure as described above. For example, the organic functional layer includes a single-layer structure composed of only a light-emitting layer, a two-layer structure composed of a hole transport layer and a light-emitting layer, and an electron or hole injection layer or transport layer between these appropriate layers A laminate in which a carrier block layer or the like is inserted may be used.

有機機能層８が形成された後に蒸着法等の成膜方法を用いて、仕事関数が小なる導電性物質からなる陰極層９が形成される（図２（ａ））。陰極層の材料としては、マグネシウム等のアルカリ土類金属、リチウム等のアルカリ金属、アルミニウム、インジウム、銀又は各々の合金等が使用できる。陰極層９が形成された積層体は、有機ＥＬ素子１０となる。   After the organic functional layer 8 is formed, a cathode layer 9 made of a conductive material having a small work function is formed by using a film forming method such as vapor deposition (FIG. 2A). As a material for the cathode layer, an alkaline earth metal such as magnesium, an alkali metal such as lithium, aluminum, indium, silver, or an alloy thereof can be used. The laminate on which the cathode layer 9 is formed becomes the organic EL element 10.

図２（ｂ）に示す如く、有機ＥＬ素子１０は、水分等の気体が通過できない特性、すなわちガスバリア性を有する封止膜１１によって覆われて封止される。封止膜１１は、プラズマＣＶＤ法等の成膜方法を用いて形成される。封止膜１１は、窒化物、酸化物及び窒化酸化物等の無機材料からなることとしても良い。例えば、窒化シリコン、酸化シリコン若しくは窒化酸化シリコンが封止膜の材料として使用できる。なお、封止膜１１の代替として、封止缶が用いられても良い。   As shown in FIG. 2B, the organic EL element 10 is covered and sealed with a sealing film 11 having a characteristic that gas such as moisture cannot pass, that is, a gas barrier property. The sealing film 11 is formed using a film forming method such as a plasma CVD method. The sealing film 11 may be made of an inorganic material such as nitride, oxide, or nitride oxide. For example, silicon nitride, silicon oxide, or silicon nitride oxide can be used as a material for the sealing film. Note that a sealing can may be used as an alternative to the sealing film 11.

上記の如く、表面処理が、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理と、プラズマ処理とを組合わせて実施されることにより、陽極層表面に付着した汚染物を効率よく除去することができる。換言すれば、化学的洗浄を単独に用いる場合では、化学的に除去できない物質、すなわち活性酸素等に対して分解され難い有機物を除去することは困難であるものの、物理的洗浄を用いることによって陽極表面を洗浄することができる。陽極層の表面が清浄になることによって、陽極層から有機機能層への正孔注入効率が上昇する。また、陽極層上に汚染物質がある場合において有機ＥＬ素子を長時間駆動せしめると、電極上の汚染物質と有機機能層材料との化学反応によって発生する有機機能層の劣化、すなわち輝度の低下が発生するものの、上記の如き陽極表面処理を用いることによって該輝度の低下を防止することができる。   As described above, the surface treatment is performed by combining at least one of the heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment with the plasma treatment, thereby efficiently removing contaminants attached to the anode layer surface. Can be removed. In other words, when chemical cleaning is used alone, it is difficult to remove substances that cannot be removed chemically, that is, organic substances that are difficult to be decomposed against active oxygen or the like. The surface can be cleaned. By cleaning the surface of the anode layer, the efficiency of hole injection from the anode layer to the organic functional layer is increased. Further, when the organic EL element is driven for a long time when there is a contaminant on the anode layer, the organic functional layer deteriorates due to the chemical reaction between the contaminant on the electrode and the organic functional layer material, that is, the luminance decreases. Although it occurs, the decrease in luminance can be prevented by using the anode surface treatment as described above.

変形例として、表面処理においては、陽極層に対して加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理を施した後にプラズマ処理を施すこととしても良い。   As a modification, in the surface treatment, the anode layer may be subjected to plasma treatment after at least one of heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment.

例えば、表面処理工程は、加熱処理を行った後にプラズマ処理を行う工程としても良い。化学的に除去できる物質を加熱処理等の化学的洗浄手段により除去した後、陽極材料と化学結合している物質などの化学的に陽極表面から除去できない物質をプラズマ処理で物理的に除去することによって、陽極層表面を清浄にすることができる。
（実施例１）
スパッタ法を用いてガラス基板にＩＴＯ膜を成膜した後、当該ＩＴＯ膜上に所定のパターンを有するレジストを設けて、該レジストをマスクとしてドライエッチングを行った。該レジストを除去してＩＴＯからなる陽極層を得た後、当該ガラス基板を減圧下（１０Ｐａ）において陽極を１００℃以上の温度で数１０分間加熱して、加熱処理を行った。加熱処理後、減圧状態を維持したまま、陽極が設けられた基板を平行平板型プラズマ処理装置のプラズマ処理チャンバ内に配し、該チャンバ内に酸素とアルゴンの混合ガス（Ｏ2／Ａｒ）を供給して数１０Ｐａの圧力とした。該混合ガスが導入されたチャンバ内に高周波電圧を印加して、酸素プラズマを発生させた。この酸素プラズマを陽極に照射するプラズマ処理を数１０分間行った。 For example, the surface treatment process may be a process in which plasma treatment is performed after heat treatment. Substances that cannot be chemically removed from the anode surface, such as substances chemically bonded to the anode material, are physically removed by plasma treatment after substances that can be removed chemically are removed by chemical cleaning means such as heat treatment. Thus, the surface of the anode layer can be cleaned.
(Example 1)
After forming an ITO film on the glass substrate by sputtering, a resist having a predetermined pattern was provided on the ITO film, and dry etching was performed using the resist as a mask. After removing the resist and obtaining an anode layer made of ITO, the glass substrate was heated under reduced pressure (10 Pa) by heating the anode at a temperature of 100 ° C. or higher for several tens of minutes. After the heat treatment, the substrate provided with the anode is placed in the plasma processing chamber of the parallel plate plasma processing apparatus while maintaining the reduced pressure state, and a mixed gas of oxygen and argon (O 2 / Ar) is put into the chamber. The pressure was supplied to several tens of Pa. A high frequency voltage was applied in the chamber into which the mixed gas was introduced to generate oxygen plasma. Plasma treatment for irradiating the anode with this oxygen plasma was performed for several tens of minutes.

プラズマ処理後、当該陽極層上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入輸送層を順に成膜した。該正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入輸送層からなる有機機能層上にアルミニウムからなる陰極層を蒸着せしめて、有機ＥＬ素子を形成した。   After the plasma treatment, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection transport layer were sequentially formed on the anode layer. A cathode layer made of aluminum was deposited on the organic functional layer made of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron injection transport layer to form an organic EL device.

最後に、プラズマＣＶＤ装置を用いて、該有機ＥＬ素子を覆うように窒化リコン膜を成膜して、有機ＥＬ素子を封止した。
（比較例１）
スパッタ法を用いてガラス基板にＩＴＯ膜を成膜した後、当該ＩＴＯ膜上に所定のパターンを有するレジストを設けて、該レジストをマスクとしてドライエッチングを行った。該レジストを除去してＩＴＯからなる陽極層を得た後、該陽極層が設けられた基板を平行平板型プラズマ処理装置のプラズマ処理チャンバ内に配し、一旦１０Ｐａまで減圧した後、該チャンバ内に酸素とアルゴンの混合ガス（Ｏ2／Ａｒ）を供給して数１０Ｐａの圧力とした。該混合ガスが導入されたチャンバ内に高周波電圧を印加して、酸素プラズマを発生させた。この酸素プラズマを陽極に照射するプラズマ処理を数１０分間行った。 Finally, using a plasma CVD apparatus, a silicon nitride film was formed so as to cover the organic EL element, and the organic EL element was sealed.
(Comparative Example 1)
After forming an ITO film on the glass substrate by sputtering, a resist having a predetermined pattern was provided on the ITO film, and dry etching was performed using the resist as a mask. After removing the resist to obtain an anode layer made of ITO, the substrate provided with the anode layer is placed in a plasma processing chamber of a parallel plate type plasma processing apparatus, and once depressurized to 10 Pa, A mixed gas of oxygen and argon (O 2 / Ar) was supplied to the pressure of several tens of Pa. A high frequency voltage was applied in the chamber into which the mixed gas was introduced to generate oxygen plasma. Plasma treatment for irradiating the anode with this oxygen plasma was performed for several tens of minutes.

プラズマ処理後は上述の（実施例１）と同一の方法で有機ＥＬ素子を形成し、プラズマＣＶＤ装置を用いて該有機ＥＬ素子を覆うように窒化リコン膜を成膜して、該有機ＥＬ素子を封止した。
（比較例２）
スパッタ法を用いてガラス基板にＩＴＯ膜を成膜した後、当該ＩＴＯ膜上に所定のパターンを有するレジストを設けて、該レジストをマスクとしてドライエッチングを行った。該レジストを除去してＩＴＯからなる陽極層を得た後、該ガラス基板を減圧下（１０Ｐａ）において陽極を１００℃以上の温度で数１０分間加熱して、加熱処理を行った。 After the plasma treatment, an organic EL element is formed by the same method as in the above-mentioned (Example 1), a recon nitride film is formed to cover the organic EL element using a plasma CVD apparatus, and the organic EL element Was sealed.
(Comparative Example 2)
After forming an ITO film on the glass substrate by sputtering, a resist having a predetermined pattern was provided on the ITO film, and dry etching was performed using the resist as a mask. After removing the resist to obtain an anode layer made of ITO, the glass substrate was heated under reduced pressure (10 Pa) by heating the anode at a temperature of 100 ° C. or higher for several tens of minutes.

加熱処理後は上述の（実施例１）と同一の方法で有機ＥＬ素子を形成し、プラズマＣＶＤ装置を用いて該有機ＥＬ素子を覆うように窒化リコン膜を成膜して、該有機ＥＬ素子を封止した。
（評価）
評価は、高温保存の前後における有機ＥＬ素子の輝度の変化を用いて行った。ここで高温保存とは、有機ＥＬ素子を８０℃で数１００時間保存することをいう。実施例１において作製した有機ＥＬ素子と、比較例１及び２にて作成した有機ＥＬ素子について、高温保存前後の輝度を、図３に示す。 After the heat treatment, an organic EL element is formed by the same method as in the above-described (Example 1), and a silicon nitride film is formed so as to cover the organic EL element using a plasma CVD apparatus. Was sealed.
(Evaluation)
Evaluation was performed using the change in luminance of the organic EL element before and after high-temperature storage. Here, “high temperature storage” means storing the organic EL element at 80 ° C. for several hundred hours. FIG. 3 shows the luminance before and after high-temperature storage for the organic EL element produced in Example 1 and the organic EL elements produced in Comparative Examples 1 and 2.

図３のグラフに示されるように、高温保存前において、実施例１の有機ＥＬ素子は、８Ｖにおいて１５４０ｃｄ／ｍ2であるのに対して、比較例１の有機ＥＬ素子は８Ｖにおいて１１３０ｃｄ／ｍ2であり、比較例２の有機ＥＬ素子は８Ｖにおいて２１８０ｃｄ／ｍ2であった。すなわち、本発明の製造方法によって、低電圧で高輝度の有機ＥＬ素子が得られることが確認された。 As shown in the graph of FIG. 3, the organic EL element of Example 1 is 1540 cd / m 2 at 8 V before high-temperature storage, whereas the organic EL element of Comparative Example 1 is 1130 cd / m at 8 V. 2 and the organic EL device of Comparative Example 2 was 2180 cd / m 2 at 8 V. That is, it was confirmed that a low-voltage and high-brightness organic EL element can be obtained by the manufacturing method of the present invention.

また、高温保存前後を比較すると、実施例１の有機ＥＬ素子は８Ｖにおいて、輝度が１５４０ｃｄ／ｍ2から１３８０ｃｄ／ｍ2へ略１０％低下した。一方比較例１の有機ＥＬ素子は８Ｖにおいて、輝度が１１３０ｃｄ／ｍ2から５３０ｃｄ／ｍ2へ略５３％低下した。また比較例２の有機ＥＬ素子は８Ｖにおいて、輝度が２１８０ｃｄ／ｍ2から９８０ｃｄ／ｍ2へ略５５％低下した。かかる結果から、表面処理をプラズマ処理と加熱処理とを組合わせることによって、長時間安定して表示ができる有機ＥＬ素子が得られることが確認された。 Furthermore, a comparison of before and after high-temperature storage, in the organic EL element is 8V in the first embodiment, the luminance was reduced approximately 10% from 1540cd / m 2 to 1380cd / m 2. On the other hand organic EL device of Comparative Example 1 in 8V, the luminance was reduced substantially 53% of 1130cd / m 2 to 530cd / m 2. In the organic EL device of Comparative Example 2, the luminance decreased from 2180 cd / m 2 to 980 cd / m 2 by about 55% at 8V. From these results, it was confirmed that an organic EL element capable of displaying stably for a long time can be obtained by combining surface treatment with plasma treatment and heat treatment.

基板上に陽極層を形成する陽極層形成工程と、該陽極層に対して、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理とプラズマ処理とからなる表面処理を施す表面処理工程と、該表面処理工程後にエレクトロルミネセンス特性を呈する発光層を含んでいる有機機能層を該陽極層上に形成する有機機能層形成工程と、該有機機能層上に陰極層を形成する陰極層形成工程と、を含むことを特徴とする本発明による有機ＥＬ素子の製造方法によれば、化学的洗浄手段である加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理と、物理的洗浄手段であるプラズマ処理とを組合わせることによって、陽極層形成後に陽極層表面に付着している汚染物が効果的に除去することができる故、該有機ＥＬ素子を長時間駆動場合においても汚染物質による有機機能層の劣化を防止することができる。   An anode layer forming step for forming an anode layer on the substrate, and a surface treatment step for subjecting the anode layer to a surface treatment comprising at least one of a heat treatment, a UV / ozone treatment, and an excimer treatment and a plasma treatment. An organic functional layer forming step for forming an organic functional layer including a light emitting layer exhibiting electroluminescence characteristics after the surface treatment step on the anode layer, and a cathode layer for forming a cathode layer on the organic functional layer According to the method of manufacturing an organic EL element according to the present invention, which includes a forming step, a heat treatment that is a chemical cleaning means, a UV / ozone treatment, an excimer treatment, and a plasma treatment that is a physical cleaning means In combination, the contaminants attached to the surface of the anode layer can be effectively removed after the anode layer is formed. It is possible to prevent deterioration of the organic functional layer by quality.

本発明による有機ＥＬ素子の製造手順を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacture procedure of the organic EL element by this invention. 図１による有機ＥＬ素子の製造手順の続きを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the continuation of the manufacturing procedure of the organic EL element by FIG. 本発明による有機ＥＬ素子と比較例による有機ＥＬ素子の高温保存前後における輝度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance characteristic before and behind high temperature preservation | save of the organic EL element by this invention, and the organic EL element by a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１ 基板
２ 陽極層
８ 有機機能層
９ 陰極層
１０ 有機ＥＬ素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode layer 8 Organic functional layer 9 Cathode layer 10 Organic EL element

Claims (4)

基板上に陽極層を形成する陽極層形成工程と、
前記陽極層に対して、加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理とプラズマ処理とからなる表面処理を施す表面処理工程と、
前記表面処理工程後にエレクトロルミネセンス特性を呈する発光層を含んでいる有機機能層を前記陽極層上に形成する有機機能層形成工程と、
前記有機機能層上に陰極層を形成する陰極層形成工程と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。 An anode layer forming step of forming an anode layer on the substrate;
A surface treatment step for subjecting the anode layer to a surface treatment comprising at least one of a heat treatment, a UV / ozone treatment, and an excimer treatment and a plasma treatment;
An organic functional layer forming step of forming on the anode layer an organic functional layer including a light emitting layer exhibiting electroluminescence characteristics after the surface treatment step;
A cathode layer forming step of forming a cathode layer on the organic functional layer, and a method for producing an organic electroluminescent element. 前記表面処理工程は、前記陽極層に対して加熱処理、ＵＶ／オゾン処理、エキシマ処理のうち少なくとも１つの処理を施した後にプラズマ処理を施す工程であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。   2. The organic material according to claim 1, wherein the surface treatment step is a step of performing plasma treatment after performing at least one of heat treatment, UV / ozone treatment, and excimer treatment on the anode layer. Manufacturing method of electroluminescent element. 前記プラズマ処理は酸素プラズマ処理であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。   2. The method of manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the plasma treatment is an oxygen plasma treatment. 前記酸素プラズマ処理は、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノンの何れかと酸素との混合ガス、又はハロゲンガスと酸素との混合ガスを用いる処理であることを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。   4. The organic electrolysis according to claim 3, wherein the oxygen plasma treatment is a treatment using a mixed gas of nitrogen, argon, helium, neon, or xenon and oxygen, or a mixed gas of halogen gas and oxygen. Manufacturing method of luminescence element.
JP2003393686A 2003-11-25 2003-11-25 Manufacturing method of organic electroluminescent element Abandoned JP2005158393A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003393686A JP2005158393A (en) 2003-11-25 2003-11-25 Manufacturing method of organic electroluminescent element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003393686A JP2005158393A (en) 2003-11-25 2003-11-25 Manufacturing method of organic electroluminescent element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005158393A true JP2005158393A (en) 2005-06-16

Family

ID=34719978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003393686A Abandoned JP2005158393A (en) 2003-11-25 2003-11-25 Manufacturing method of organic electroluminescent element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005158393A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129628A1 (en) 2005-05-31 2006-12-07 Kaneka Corporation Process for production of optically active 2-substituted propanal derivative
JP2007073503A (en) * 2005-08-12 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and its manufacturing method
KR100796598B1 (en) 2006-07-14 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Fabricating method of Electro luminescence Device
US8674366B2 (en) 2005-08-12 2014-03-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method of display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129628A1 (en) 2005-05-31 2006-12-07 Kaneka Corporation Process for production of optically active 2-substituted propanal derivative
JP2007073503A (en) * 2005-08-12 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and its manufacturing method
US8674366B2 (en) 2005-08-12 2014-03-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method of display device
KR100796598B1 (en) 2006-07-14 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Fabricating method of Electro luminescence Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10290833B2 (en) Functionalization of a substrate
JP4165173B2 (en) Manufacturing method of organic EL element
US9853233B2 (en) Functionalization of a substrate
JP3704883B2 (en) Organic electroluminescent device and method for manufacturing the same
EP2315501B1 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence element provided with sealing member
JP4708998B2 (en) Patterning method, electro-optical device manufacturing method, color filter manufacturing method, luminous body manufacturing method, and thin film transistor manufacturing method
US6060826A (en) Organic electroluminescent element having an excimer light irradiated positive electrode and method of manufacturing the same
JP6412493B2 (en) Substrate functionalization
JP3444793B2 (en) Method of manufacturing gas discharge panel
JP2005158392A (en) Manufacturing method of organic electroluminescent element and manufacturing device using the same
JP2005158393A (en) Manufacturing method of organic electroluminescent element
JP3531680B2 (en) Manufacturing method of organic EL device
US20050238818A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP2008159347A (en) Manufacturing method of transparent conductive film, manufacturing method of organic electroluminescent device, and plasma treatment device
JPH05347188A (en) Electroluminescence element
JP2001313168A (en) Organic electroluminescent element and manufacturing method of the same
JP5173769B2 (en) Manufacturing method of organic EL element
JP2003173873A (en) Manufacturing method of organic el element
WO2011161727A1 (en) Method for producing organic el element, display device, light-emitting device, and ultraviolet irradiation device
JP2000340367A (en) Organic electroluminescence element and its manufacture
JP3603761B2 (en) EL element manufacturing method
JP5367344B2 (en) Manufacturing method of organic light emitting device
JP2003257651A (en) Method of manufacturing electro-luminescence element
JPH06325873A (en) Organic thin-film electroluminescent element
JP2005108653A (en) Organic electroluminescence apparatus and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061005

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20070803