JP3175712B2 - Ｄｌｃ保護膜と該保護膜を用いた有機ｅｌ素子及びそれらの製造方法 - Google Patents
Ｄｌｃ保護膜と該保護膜を用いた有機ｅｌ素子及びそれらの製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/844—Encapsulations
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＬＣ保護膜と該
保護膜を用いた有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセン
ス）素子及びそれらの製造方法に関し、特に、所定の水
素分圧下で成膜されたＤＬＣ膜を具備するＤＬＣ保護膜
と該保護膜を有する有機ＥＬ素子及びそれらの製造方法
に関する。
保護膜を用いた有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセン
ス）素子及びそれらの製造方法に関し、特に、所定の水
素分圧下で成膜されたＤＬＣ膜を具備するＤＬＣ保護膜
と該保護膜を有する有機ＥＬ素子及びそれらの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機ＥＬ素子の高輝度化を実現す
るために、陰極材料としてアルカリ金属類などの電子注
入に優れている材料を使用しているが、その反面、酸
素、水分等との間で反応性が高いという問題がある。ま
た同様に、有機ＥＬ材料においても発光効率の高い材料
を使用しているが、大気中の酸素や水分により化学劣化
が生じ、輝度、色度等の発光特性が低下する恐れがあ
る。
るために、陰極材料としてアルカリ金属類などの電子注
入に優れている材料を使用しているが、その反面、酸
素、水分等との間で反応性が高いという問題がある。ま
た同様に、有機ＥＬ材料においても発光効率の高い材料
を使用しているが、大気中の酸素や水分により化学劣化
が生じ、輝度、色度等の発光特性が低下する恐れがあ
る。
【０００３】ここで、従来の有機ＥＬ素子について図面
を参照しながら説明する。図５は従来の有機ＥＬ素子の
断面図である。図５に示すように、従来の有機ＥＬ素子
は、ガラス基板１上にＩＴＯ(インジウム-スズ酸化物)
からなる陽極(透明電極)２を形成し、この上に正孔注入
輸送層、発光層、電子注入輸送層などの有機ＥＬ層３及
び陰極４等を形成することにより構成されている。更
に、ここで陰極部及び有機ＥＬ層の腐食防止の為に、保
護膜９を被覆させている。
を参照しながら説明する。図５は従来の有機ＥＬ素子の
断面図である。図５に示すように、従来の有機ＥＬ素子
は、ガラス基板１上にＩＴＯ(インジウム-スズ酸化物)
からなる陽極(透明電極)２を形成し、この上に正孔注入
輸送層、発光層、電子注入輸送層などの有機ＥＬ層３及
び陰極４等を形成することにより構成されている。更
に、ここで陰極部及び有機ＥＬ層の腐食防止の為に、保
護膜９を被覆させている。
【０００４】この保護膜に関して、特開平８−１１１２
８６号公報では、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ 4等の保護膜を被覆
させているが、長期間素子の寿命を保持させるためには
保護膜厚は１００ｎｍ以上必要としている。また、特開
平５−１０１８８５号公報では、有機ＥＬ層表面に、ビ
ッカース硬度３０００〜８０００ｋｇ/ｍｍ2以上を有す
るイオン化蒸着法によるダイヤモンド様薄膜を形成させ
ており、このときの膜厚は０．５μｍ以上である。更
に、特開昭６３−２５９９９４号公報においては、ＥＬ
素子を炭素原子及び水素原子からなるアモルファス状炭
素膜で密閉させており、このときの膜厚は数１０ｎｍ〜
数μｍくらいが適当としている。
８６号公報では、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ 4等の保護膜を被覆
させているが、長期間素子の寿命を保持させるためには
保護膜厚は１００ｎｍ以上必要としている。また、特開
平５−１０１８８５号公報では、有機ＥＬ層表面に、ビ
ッカース硬度３０００〜８０００ｋｇ/ｍｍ2以上を有す
るイオン化蒸着法によるダイヤモンド様薄膜を形成させ
ており、このときの膜厚は０．５μｍ以上である。更
に、特開昭６３−２５９９９４号公報においては、ＥＬ
素子を炭素原子及び水素原子からなるアモルファス状炭
素膜で密閉させており、このときの膜厚は数１０ｎｍ〜
数μｍくらいが適当としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
何れの従来例においても、有機ＥＬ素子の保護膜とし
て、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等あるいはＤＬＣ膜を使用して
いるが、これらの保護膜において膜特性の異なる二層以
上のＤＬＣ膜を連続的に積層する構成に関しては記述さ
れていない。また、ＤＬＣ膜を被覆させている従来例に
おいても、ＤＬＣ膜特有の高密着性及び高硬度（高密
度）を効果的に作用させているものはない。従って、こ
れらの保護膜の下地膜厚も含めたトータル膜厚は数１０
ｎｍ以上を必要としている。
何れの従来例においても、有機ＥＬ素子の保護膜とし
て、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等あるいはＤＬＣ膜を使用して
いるが、これらの保護膜において膜特性の異なる二層以
上のＤＬＣ膜を連続的に積層する構成に関しては記述さ
れていない。また、ＤＬＣ膜を被覆させている従来例に
おいても、ＤＬＣ膜特有の高密着性及び高硬度（高密
度）を効果的に作用させているものはない。従って、こ
れらの保護膜の下地膜厚も含めたトータル膜厚は数１０
ｎｍ以上を必要としている。
【０００６】その理由は、従来のＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4等
の保護膜ではステップカバレージが不十分であり、緻密
さにも欠ける。また、ＤＬＣ膜を被覆させたとしても、
これが単層膜である限り、膜密着性を重視すると最適な
膜硬度は得られず、反対に膜硬度を重視すると最適な膜
密着性は得られない。従って、単層膜である限り膜密着
性、膜硬度の双方を満足する保護膜は得られないからで
ある。
の保護膜ではステップカバレージが不十分であり、緻密
さにも欠ける。また、ＤＬＣ膜を被覆させたとしても、
これが単層膜である限り、膜密着性を重視すると最適な
膜硬度は得られず、反対に膜硬度を重視すると最適な膜
密着性は得られない。従って、単層膜である限り膜密着
性、膜硬度の双方を満足する保護膜は得られないからで
ある。
【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、十分な膜の密着性と緻
密性を併せ持ち、かつ膜厚の薄いＤＬＣ保護膜と該保護
膜が形成された有機ＥＬ素子及びそれらの製造方法を提
供することにある。
のであって、その主たる目的は、十分な膜の密着性と緻
密性を併せ持ち、かつ膜厚の薄いＤＬＣ保護膜と該保護
膜が形成された有機ＥＬ素子及びそれらの製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１の視点において、基板上に形成した
ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜以外の絶
縁性の下地膜と前記下地膜の上に積層した少なくとも２
層以上のＤＬＣ膜からなるＤＬＣ保護膜であって、前記
基板に形成した前記下地膜に密着する第１のＤＬＣ膜
が、内部応力が小さくなるような２０％以上２５％以下
の水素分圧下で成膜され、前記ＤＬＣ保護膜のうち、前
記下地膜に密着する前記第１のＤＬＣ膜以外の少なくと
も一層の第２のＤＬＣ膜が、密度が大きくなるように水
素を実質的に含まない条件下で成膜されているものであ
る。
に、本発明は、第１の視点において、基板上に形成した
ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜以外の絶
縁性の下地膜と前記下地膜の上に積層した少なくとも２
層以上のＤＬＣ膜からなるＤＬＣ保護膜であって、前記
基板に形成した前記下地膜に密着する第１のＤＬＣ膜
が、内部応力が小さくなるような２０％以上２５％以下
の水素分圧下で成膜され、前記ＤＬＣ保護膜のうち、前
記下地膜に密着する前記第１のＤＬＣ膜以外の少なくと
も一層の第２のＤＬＣ膜が、密度が大きくなるように水
素を実質的に含まない条件下で成膜されているものであ
る。
【０００９】また、本発明は、第２の視点において、Ｄ
ＬＣ膜以外の絶縁性の下地膜と少なくとも２層以上のＤ
ＬＣ膜とを基板上に積層するＤＬＣ保護膜の製造方法で
あって、（ａ）前記基板に形成した前記下地膜に密着す
る第１のＤＬＣ膜を内部応力の小さくなる水素分圧２０
％以上２５％以下の条件下で成膜する工程と、（ｂ）前
記第１のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密度が大き
くなるように水素を実質的に含まない条件下で成膜する
工程と、を少なくとも含むものである。
ＬＣ膜以外の絶縁性の下地膜と少なくとも２層以上のＤ
ＬＣ膜とを基板上に積層するＤＬＣ保護膜の製造方法で
あって、（ａ）前記基板に形成した前記下地膜に密着す
る第１のＤＬＣ膜を内部応力の小さくなる水素分圧２０
％以上２５％以下の条件下で成膜する工程と、（ｂ）前
記第１のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密度が大き
くなるように水素を実質的に含まない条件下で成膜する
工程と、を少なくとも含むものである。
【００１０】また、本発明は、第３の視点において、ガ
ラス基板上に陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層
され、これらを覆うように前記ガラス基板上にＤＬＣ保
護膜が形成されている有機ＥＬ素子において、前記ＤＬ
Ｃ保護膜が、アモルファスシリコンからなる下地膜と前
記下地膜の上に積層した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜
からなり、前記少なくとも２層以上のＤＬＣ膜は、前記
下地膜に密着する第１のＤＬＣ膜と、前記第１のＤＬＣ
膜以外の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜がこの順に積
層して構成され、前記第１のＤＬＣ膜が、水素分圧２０
％以上２５％以下の条件下で成膜されているものであ
る。また、本発明は、第４の視点において、ガラス基板
上に陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層され、こ
れらを覆うように前記ガラス基板上にＤＬＣ保護膜が形
成されている有機ＥＬ素子において、前記ＤＬＣ保護膜
が、アモルファスシリコンからなる下地膜と前記下地膜
に積層した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜とからなる積
層構造をなし、前記積層構造のＤＬＣ保護膜のうち、前
記ガラス基板に形成した前記下地膜に密着する第１のＤ
ＬＣ膜が内部応力の小さいＤＬＣ膜により構成され、前
記２層以上のＤＬＣ膜のうちの前記第１のＤＬＣ膜以外
の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜が、密度の大きいＤ
ＬＣ膜により構成され、前記第１のＤＬＣ膜が、水素分
圧２０％以上２５％以下の条件下で成膜されているもの
である。
ラス基板上に陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層
され、これらを覆うように前記ガラス基板上にＤＬＣ保
護膜が形成されている有機ＥＬ素子において、前記ＤＬ
Ｃ保護膜が、アモルファスシリコンからなる下地膜と前
記下地膜の上に積層した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜
からなり、前記少なくとも２層以上のＤＬＣ膜は、前記
下地膜に密着する第１のＤＬＣ膜と、前記第１のＤＬＣ
膜以外の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜がこの順に積
層して構成され、前記第１のＤＬＣ膜が、水素分圧２０
％以上２５％以下の条件下で成膜されているものであ
る。また、本発明は、第４の視点において、ガラス基板
上に陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層され、こ
れらを覆うように前記ガラス基板上にＤＬＣ保護膜が形
成されている有機ＥＬ素子において、前記ＤＬＣ保護膜
が、アモルファスシリコンからなる下地膜と前記下地膜
に積層した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜とからなる積
層構造をなし、前記積層構造のＤＬＣ保護膜のうち、前
記ガラス基板に形成した前記下地膜に密着する第１のＤ
ＬＣ膜が内部応力の小さいＤＬＣ膜により構成され、前
記２層以上のＤＬＣ膜のうちの前記第１のＤＬＣ膜以外
の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜が、密度の大きいＤ
ＬＣ膜により構成され、前記第１のＤＬＣ膜が、水素分
圧２０％以上２５％以下の条件下で成膜されているもの
である。
【００１１】本発明においては、前記ＤＬＣ保護膜の厚
さが１０ｎｍ以下であることが好ましく、また、前記Ｄ
ＬＣ保護膜の少なくとも一層以上のＤＬＣ膜が、内部応
力が小さくなるような所定の水素分圧下で成膜されたＤ
ＬＣ膜により形成されている構成とすることもできる。
さが１０ｎｍ以下であることが好ましく、また、前記Ｄ
ＬＣ保護膜の少なくとも一層以上のＤＬＣ膜が、内部応
力が小さくなるような所定の水素分圧下で成膜されたＤ
ＬＣ膜により形成されている構成とすることもできる。
【００１２】また、本発明においては、前記第１のＤＬ
Ｃ膜が、水素分圧２０％以上２５％以下の条件下で成膜
され、前記第２のＤＬＣ膜が、水素を実質的に含まない
条件下で成膜され、前記第１のＤＬＣ膜又は第２のＤＬ
Ｃ膜がＣＶＤ法又はスパッタ法により形成された膜であ
ることが好ましい。
Ｃ膜が、水素分圧２０％以上２５％以下の条件下で成膜
され、前記第２のＤＬＣ膜が、水素を実質的に含まない
条件下で成膜され、前記第１のＤＬＣ膜又は第２のＤＬ
Ｃ膜がＣＶＤ法又はスパッタ法により形成された膜であ
ることが好ましい。
【００１３】更に、本発明は、第５の視点において、
（ａ）陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層された
ガラス基板上に、アモルファスシリコンからなる下地膜
形成後、第１のＤＬＣ膜を内部応力（ストレス）が小さ
くなるような水素分圧２０％以上２５％以下の条件下で
前記下地膜に密着して成膜する工程と、（ｂ）前記第１
のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密度が大きくなる
ように水素を実質的に含まない条件下で成膜する工程
と、を少なくとも含むものである。
（ａ）陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの順に積層された
ガラス基板上に、アモルファスシリコンからなる下地膜
形成後、第１のＤＬＣ膜を内部応力（ストレス）が小さ
くなるような水素分圧２０％以上２５％以下の条件下で
前記下地膜に密着して成膜する工程と、（ｂ）前記第１
のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密度が大きくなる
ように水素を実質的に含まない条件下で成膜する工程
と、を少なくとも含むものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に係る有機ＥＬ素子は、そ
の好ましい一実施の形態において、ガラス基板（図１の
１）上に陽極（図１の２）と有機ＥＬ層（図１の３）と
陰極（図１の４）とがこの順に積層され、これらを覆う
ようにガラス基板上にＤＬＣ保護膜（図１の５）が形成
されている有機ＥＬ素子であって、ＤＬＣ保護膜が、ア
モルファスシリコンからなる下地膜（図２の６）と少な
くとも２層以上のＤＬＣ膜とを積層した構造をなし、そ
の積層のうち、ガラス基板に形成した下地膜に密着する
第１のＤＬＣ膜（図２の７）が内部応力が小さくなるよ
うな水素分圧２０％以上２５％以下の条件下でＣＶＤ法
又はスパッタ法によって成膜され、その上に積層される
第２のＤＬＣ膜（図２の８）が密度が大きくなるように
水素を実質的に含まない条件下でＣＶＤ法又はスパッタ
法によって成膜されている。
の好ましい一実施の形態において、ガラス基板（図１の
１）上に陽極（図１の２）と有機ＥＬ層（図１の３）と
陰極（図１の４）とがこの順に積層され、これらを覆う
ようにガラス基板上にＤＬＣ保護膜（図１の５）が形成
されている有機ＥＬ素子であって、ＤＬＣ保護膜が、ア
モルファスシリコンからなる下地膜（図２の６）と少な
くとも２層以上のＤＬＣ膜とを積層した構造をなし、そ
の積層のうち、ガラス基板に形成した下地膜に密着する
第１のＤＬＣ膜（図２の７）が内部応力が小さくなるよ
うな水素分圧２０％以上２５％以下の条件下でＣＶＤ法
又はスパッタ法によって成膜され、その上に積層される
第２のＤＬＣ膜（図２の８）が密度が大きくなるように
水素を実質的に含まない条件下でＣＶＤ法又はスパッタ
法によって成膜されている。
【００１５】有機ＥＬ素子のＤＬＣ保護膜をこのような
構造にすることによって、ＤＬＣ保護膜は、内部応力の
小さい第１のＤＬＣ膜によって陰極やガラス基板との密
着性を高めながら、緻密性の高い第２のＤＬＣ膜によっ
て酸素や水分から有機ＥＬ素子を保護することができ
る。また、各ＤＬＣ膜の成膜条件を最適化することによ
って、トータルの膜厚を１０ｎｍ以下の薄膜にすること
ができる。
構造にすることによって、ＤＬＣ保護膜は、内部応力の
小さい第１のＤＬＣ膜によって陰極やガラス基板との密
着性を高めながら、緻密性の高い第２のＤＬＣ膜によっ
て酸素や水分から有機ＥＬ素子を保護することができ
る。また、各ＤＬＣ膜の成膜条件を最適化することによ
って、トータルの膜厚を１０ｎｍ以下の薄膜にすること
ができる。
【００１６】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図１乃至図
４を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施
例に係るＤＬＣ保護膜を用いた有機ＥＬ素子の構造を模
式的に説明するための断面図であり、図２は、ＤＬＣ保
護膜の構造を示す断面図である。また、図３は、ＤＬＣ
保護膜のストレスと水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜におけ
る第１のＤＬＣ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を示
す図であり、図４は、ＤＬＣ保護膜の硬度と水素分圧
（前記ＤＬＣ保護膜における第２のＤＬＣ膜を成膜する
際の水素分圧）の関係を示す図である。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図１乃至図
４を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施
例に係るＤＬＣ保護膜を用いた有機ＥＬ素子の構造を模
式的に説明するための断面図であり、図２は、ＤＬＣ保
護膜の構造を示す断面図である。また、図３は、ＤＬＣ
保護膜のストレスと水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜におけ
る第１のＤＬＣ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を示
す図であり、図４は、ＤＬＣ保護膜の硬度と水素分圧
（前記ＤＬＣ保護膜における第２のＤＬＣ膜を成膜する
際の水素分圧）の関係を示す図である。
【００１７】図１に示すように、本実施例の有機ＥＬ素
子は、従来例と同様に、ガラス基板１上にＩＴＯ(イン
ジウム-スズ酸化物)からなる陽極(透明電極)２を形成
し、この上に正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
などの有機ＥＬ層３及び陰極４等を形成することにより
構成されている。本実施例では、陰極部及び有機ＥＬ層
の腐食防止のために、ＤＬＣ保護膜５を被覆させてい
る。
子は、従来例と同様に、ガラス基板１上にＩＴＯ(イン
ジウム-スズ酸化物)からなる陽極(透明電極)２を形成
し、この上に正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層
などの有機ＥＬ層３及び陰極４等を形成することにより
構成されている。本実施例では、陰極部及び有機ＥＬ層
の腐食防止のために、ＤＬＣ保護膜５を被覆させてい
る。
【００１８】図２に示すように、このＤＬＣ保護膜５
は、絶縁性の下地膜であるアモルファスＳｉ膜６と前記
アモルファスＳｉ膜に積層した第１のＤＬＣ膜７と前記
第１のＤＬＣ膜に積層した第２のＤＬＣ膜８により構成
された絶縁膜であり、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法によ
り低温で成膜される。成膜方法は、まず陰極４に絶縁性
の下地膜としてアモルファスＳｉ膜６を成膜する。この
とき、アモルファスＳｉ膜を成膜する前に前処理として
逆スパッタを施し、陰極４表面を清浄化しても良い。
は、絶縁性の下地膜であるアモルファスＳｉ膜６と前記
アモルファスＳｉ膜に積層した第１のＤＬＣ膜７と前記
第１のＤＬＣ膜に積層した第２のＤＬＣ膜８により構成
された絶縁膜であり、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法によ
り低温で成膜される。成膜方法は、まず陰極４に絶縁性
の下地膜としてアモルファスＳｉ膜６を成膜する。この
とき、アモルファスＳｉ膜を成膜する前に前処理として
逆スパッタを施し、陰極４表面を清浄化しても良い。
【００１９】次に、第１のＤＬＣ膜７を成膜するが、こ
の第１のＤＬＣ膜７は、水素分圧が２０％以上２５％以
下となる条件下で成膜することが特徴である。その理由
は、第１のＤＬＣ膜の成膜時の水素分圧とＤＬＣ保護膜
５のストレス（内部応力）の関係を表す図３に示すよう
に、水素分圧が２０％以上２５％以下の条件下で第１の
ＤＬＣ膜７を成膜した場合、ＤＬＣ保護膜５のストレス
を最も小さくすることができるからである。すなわち、
ＤＬＣ保護膜のストレスが小さければＤＬＣ保護膜５の
剥離を抑制し、ガラス基板１や陰極４との密着性を高め
ることができるからである。
の第１のＤＬＣ膜７は、水素分圧が２０％以上２５％以
下となる条件下で成膜することが特徴である。その理由
は、第１のＤＬＣ膜の成膜時の水素分圧とＤＬＣ保護膜
５のストレス（内部応力）の関係を表す図３に示すよう
に、水素分圧が２０％以上２５％以下の条件下で第１の
ＤＬＣ膜７を成膜した場合、ＤＬＣ保護膜５のストレス
を最も小さくすることができるからである。すなわち、
ＤＬＣ保護膜のストレスが小さければＤＬＣ保護膜５の
剥離を抑制し、ガラス基板１や陰極４との密着性を高め
ることができるからである。
【００２０】更に、その上に、第２のＤＬＣ膜８を成膜
して二層のＤＬＣ膜を形成させる。この第２のＤＬＣ膜
８は、水素を実質的に含まない（例えば、水素分圧０
％）条件下で成膜することが特徴である。その理由は、
第２のＤＬＣ膜の成膜時の水素分圧とＤＬＣ保護膜５の
硬度（膜密度）の関係を表す図４に示すように、水素分
圧が少ない条件で成膜した方が、ＤＬＣ保護膜５の硬度
（膜密度）を最も高くすることができるからである。す
なわち、第２のＤＬＣ膜の密度が高ければ、酸素や水分
が第２のＤＬＣ膜を浸透するのを抑制することができ、
ＤＬＣ保護膜として必要な膜厚を薄くすることが可能と
なるからである。
して二層のＤＬＣ膜を形成させる。この第２のＤＬＣ膜
８は、水素を実質的に含まない（例えば、水素分圧０
％）条件下で成膜することが特徴である。その理由は、
第２のＤＬＣ膜の成膜時の水素分圧とＤＬＣ保護膜５の
硬度（膜密度）の関係を表す図４に示すように、水素分
圧が少ない条件で成膜した方が、ＤＬＣ保護膜５の硬度
（膜密度）を最も高くすることができるからである。す
なわち、第２のＤＬＣ膜の密度が高ければ、酸素や水分
が第２のＤＬＣ膜を浸透するのを抑制することができ、
ＤＬＣ保護膜として必要な膜厚を薄くすることが可能と
なるからである。
【００２１】ここで、アモルファスＳｉ膜は１〜２ｎｍ
程度、第１のＤＬＣ膜７と第２のＤＬＣ膜８は、併せて
３〜８ｎｍ程度あればよく、従って、ＤＬＣ保護膜の膜
厚としてはトータルとして１０ｎｍ以下であり、従来に
比べて超薄膜で構成されている。
程度、第１のＤＬＣ膜７と第２のＤＬＣ膜８は、併せて
３〜８ｎｍ程度あればよく、従って、ＤＬＣ保護膜の膜
厚としてはトータルとして１０ｎｍ以下であり、従来に
比べて超薄膜で構成されている。
【００２２】このように本実施例の構成では、ストレス
が小さくステップカバレージの良好な第１のＤＬＣ膜に
よりＤＬＣ保護膜と陰極との密着性を向上させ、硬度
（膜密度）の高い第２のＤＬＣ膜により大気中の酸素や
水分が陰極部及び有機ＥＬ層へ透過するのを極力抑制す
ることができる。従って、従来に比べて薄い膜厚であり
ながら、ＤＬＣ保護膜として十分に機能することができ
る。
が小さくステップカバレージの良好な第１のＤＬＣ膜に
よりＤＬＣ保護膜と陰極との密着性を向上させ、硬度
（膜密度）の高い第２のＤＬＣ膜により大気中の酸素や
水分が陰極部及び有機ＥＬ層へ透過するのを極力抑制す
ることができる。従って、従来に比べて薄い膜厚であり
ながら、ＤＬＣ保護膜として十分に機能することができ
る。
【００２３】なお、本実施例では、ＤＬＣ保護膜の構造
として、ＤＬＣ膜が２層構造の例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
３層以上のＤＬＣ膜（第１のＤＬＣ膜７と同様のもの）
をアモルファスＳｉ膜６と第２のＤＬＣ膜８の間に積層
しても同様の効果を奏する。なお、この第１のＤＬＣ膜
はＣＶＤ法或いはスパッタ法により低温で成膜される。
として、ＤＬＣ膜が２層構造の例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
３層以上のＤＬＣ膜（第１のＤＬＣ膜７と同様のもの）
をアモルファスＳｉ膜６と第２のＤＬＣ膜８の間に積層
しても同様の効果を奏する。なお、この第１のＤＬＣ膜
はＣＶＤ法或いはスパッタ法により低温で成膜される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高温高湿環境においても大気中の酸素や水分による陰極
部及び有機ＥＬ層の腐食を抑制することができ、従っ
て、有機ＥＬ素子の寿命特性が向上し、長期的信頼性を
得ることができるという効果を奏する。
高温高湿環境においても大気中の酸素や水分による陰極
部及び有機ＥＬ層の腐食を抑制することができ、従っ
て、有機ＥＬ素子の寿命特性が向上し、長期的信頼性を
得ることができるという効果を奏する。
【００２５】その理由は、本発明のＤＬＣ保護膜が、Ｄ
ＬＣ膜以外の絶縁性の下地膜と、前記下地膜の上に積層
した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜からなるＤＬＣ保護
膜であって、前記少なくとも２層以上のＤＬＣ膜が、前
記下地膜に密着しストレスが小さくステップカバレージ
の良好な第１のＤＬＣ膜と、前記第１のＤＬＣ膜以外の
少なくとも一層の緻密な第２のＤＬＣ膜により構成され
ているため、基板との密着性に優れ、かつ、大気中の酸
素や水分から陰極部及び有機ＥＬ層を保護することがで
きるからである。
ＬＣ膜以外の絶縁性の下地膜と、前記下地膜の上に積層
した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜からなるＤＬＣ保護
膜であって、前記少なくとも２層以上のＤＬＣ膜が、前
記下地膜に密着しストレスが小さくステップカバレージ
の良好な第１のＤＬＣ膜と、前記第１のＤＬＣ膜以外の
少なくとも一層の緻密な第２のＤＬＣ膜により構成され
ているため、基板との密着性に優れ、かつ、大気中の酸
素や水分から陰極部及び有機ＥＬ層を保護することがで
きるからである。
【００２６】また、本発明の構成によれば、ＤＬＣ保護
膜を１０ｎｍ以下の超薄膜で被覆させることができるた
め、更に薄型の有機ＥＬディスプレイを提供することが
できるという効果も有する。
膜を１０ｎｍ以下の超薄膜で被覆させることができるた
め、更に薄型の有機ＥＬディスプレイを提供することが
できるという効果も有する。
【図１】本発明の一実施例に係るＤＬＣ保護膜を用いた
有機ＥＬ素子の構造を説明するための断面図である。
有機ＥＬ素子の構造を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るＤＬＣ保護膜の構造を
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るＤＬＣ保護膜における
ストレスと水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜における第１の
ＤＬＣ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を説明するた
めの図である。
ストレスと水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜における第１の
ＤＬＣ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を説明するた
めの図である。
【図４】本発明の一実施例に係るＤＬＣ保護膜における
硬度と水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜における第２のＤＬ
Ｃ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を説明するための
図である。
硬度と水素分圧（前記ＤＬＣ保護膜における第２のＤＬ
Ｃ膜を成膜する際の水素分圧）の関係を説明するための
図である。
【図５】従来の有機ＥＬ素子を説明するための断面図で
ある。
ある。
１ ガラス基板 ２ 陽極 ３ 有機ＥＬ層 ４ 陰極 ５ ＤＬＣ保護膜 ６ アモルファスＳｉ膜 ７ 第１のＤＬＣ膜 ８ 第２のＤＬＣ膜 ９ 保護膜
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−102377（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−261487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−101885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−259994（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−275680（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−41067（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79192（ＪＰ，Ａ) セラミックス，Ｖｏｌ27，Ｎｏ．３, （1992），ｐｐ．219−225「膜状ダイヤ モンドとアモルファス炭素膜」 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28 H01L 21/312 - 21/32 C23C 16/00 - 16/56 C30B 28/00 - 35/00
Claims (12)
- 【請求項１】基板上に形成したＤＬＣ（ダイヤモンド・
ライク・カーボン）膜以外の絶縁性の下地膜と前記下地
膜の上に積層した少なくとも２層以上のＤＬＣ膜からな
るＤＬＣ保護膜であって、 前記基板に形成した前記下地膜に密着する第１のＤＬＣ
膜が、内部応力が小さくなるような２０％以上２５％以
下の水素分圧下で成膜され、 前記ＤＬＣ保護膜のうち、前記下地膜に密着する前記第
１のＤＬＣ膜以外の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜
が、密度が大きくなるように水素を実質的に含まない条
件下で成膜されている、ことを特徴とするＤＬＣ保護
膜。 - 【請求項２】ＤＬＣ膜以外の絶縁性の下地膜と少なくと
も２層以上のＤＬＣ膜とを基板上に積層するＤＬＣ保護
膜の製造方法であって、 （ａ）前記基板に形成した前記下地膜に密着する第１の
ＤＬＣ膜を内部応力の小さくなる水素分圧２０％以上２
５％以下の条件下で成膜する工程と、 （ｂ）前記第１のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密
度が大きくなるように水素を実質的に含まない条件下で
成膜する工程と、を少なくとも含むことを特徴とするＤ
ＬＣ保護膜の製造方法。 - 【請求項３】ガラス基板上に陽極と有機ＥＬ（エレクト
ロ・ルミネッセンス）層と陰極とがこの順に積層され、
これらを覆うように前記ガラス基板上にＤＬＣ保護膜が
形成されている有機ＥＬ素子において、 前記ＤＬＣ保護膜が、アモルファスシリコンからなる下
地膜と前記下地膜の上に積層した少なくとも２層以上の
ＤＬＣ膜からなり、 前記少なくとも２層以上のＤＬＣ膜は、前記下地膜に密
着する第１のＤＬＣ膜と、前記第１のＤＬＣ膜以外の少
なくとも一層の第２のＤＬＣ膜がこの順に積層して構成
され、 前記第１のＤＬＣ膜が、水素分圧２０％以上２５％以下
の条件下で成膜されている、 ことを特徴とする有機ＥＬ
素子。 - 【請求項４】ガラス基板上に陽極と有機ＥＬ層と陰極と
がこの順に積層され、これらを覆うように前記ガラス基
板上にＤＬＣ保護膜が形成されている有機ＥＬ素子にお
いて、 前記ＤＬＣ保護膜が、アモルファスシリコンからなる下
地膜と前記下地膜に積層した少なくとも２層以上のＤＬ
Ｃ膜とからなる積層構造をなし、 前記積層構造のＤＬＣ保護膜のうち、前記ガラス基板に
形成した前記下地膜に密着する第１のＤＬＣ膜が内部応
力の小さいＤＬＣ膜により構成され、 前記２層以上のＤＬＣ膜のうちの前記第１のＤＬＣ膜以
外の少なくとも一層の第２のＤＬＣ膜が、密度の大きい
ＤＬＣ膜により構成され、 前記第１のＤＬＣ膜が、水素分圧２０％以上２５％以下
の条件下で成膜されている、 ことを特徴とする有機ＥＬ
素子。 - 【請求項５】前記ＤＬＣ保護膜の厚さが１０ｎｍ以下で
ある、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の有機Ｅ
Ｌ素子。 - 【請求項６】前記ＤＬＣ保護膜の少なくとも一層以上の
ＤＬＣ膜が、内部応力が小さくなるような所定の水素分
圧下で成膜されたＤＬＣ膜により形成されている、こと
を特徴とする請求項３乃至５記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項７】前記第２のＤＬＣ膜が、水素を実質的に含
まない条件下で成膜されている、ことを特徴とする請求
項３乃至６のいずれか一に記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項８】前記第１のＤＬＣ膜又は第２のＤＬＣ膜が
ＣＶＤ法により形成された膜である、ことを特徴とする
請求項３乃至７のいずれか一に記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項９】前記第１のＤＬＣ膜又は第２のＤＬＣ膜が
スパッタ法により形成された膜である、ことを特徴とす
る請求項３乃至７のいずれか一に記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項１０】（ａ）陽極と有機ＥＬ層と陰極とがこの
順に積層されたガラス基板上に、アモルファスシリコン
からなる下地膜形成後、第１のＤＬＣ膜を内部応力が小
さくなるような水素分圧２０％以上２５％以下の条件下
で前記下地膜に密着して成膜する工程と、 （ｂ）前記第１のＤＬＣ膜の上に、第２のＤＬＣ膜を密
度が大きくなるように水素を実質的に含まない条件下で
成膜する工程と、 を少なくとも含む、ことを特徴とする有機ＥＬ素子の製
造方法。 - 【請求項１１】前記第１のＤＬＣ膜又は前記第２のＤＬ
Ｃ膜をＣＶＤ法により形成する、ことを特徴とする請求
項１０記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項１２】前記第１のＤＬＣ膜又は前記第２のＤＬ
Ｃ膜をスパッタ法により形成する、ことを特徴とする請
求項１０記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30184598A JP3175712B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Ｄｌｃ保護膜と該保護膜を用いた有機ｅｌ素子及びそれらの製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30184598A JP3175712B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Ｄｌｃ保護膜と該保護膜を用いた有機ｅｌ素子及びそれらの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000133440A JP2000133440A (ja) | 2000-05-12 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30184598A Expired - Fee Related JP3175712B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Ｄｌｃ保護膜と該保護膜を用いた有機ｅｌ素子及びそれらの製造方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110265584A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-09-20 | 云谷（固安）科技有限公司 | 显示面板以及显示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US6605826B2 (en) | 2000-08-18 | 2003-08-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and display device |
| US6664732B2 (en) | 2000-10-26 | 2003-12-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and manufacturing method thereof |
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| US6822391B2 (en) * | 2001-02-21 | 2004-11-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device, electronic equipment, and method of manufacturing thereof |
| TW546857B (en) * | 2001-07-03 | 2003-08-11 | Semiconductor Energy Lab | Light-emitting device, method of manufacturing a light-emitting device, and electronic equipment |
| DE10137712A1 (de) * | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Philips Corp Intellectual Pty | Organische elektrolumineszente Anzeigevorrichtung mit Schutzschicht |
| JP4627966B2 (ja) * | 2002-01-24 | 2011-02-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置およびその作製方法 |
| SG143063A1 (en) | 2002-01-24 | 2008-06-27 | Semiconductor Energy Lab | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| JP4290953B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2009-07-08 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 画像表示装置、有機ｅｌ素子および画像表示装置の製造方法 |
| CN100346497C (zh) * | 2002-11-28 | 2007-10-31 | 友达光电股份有限公司 | 有机电激发光元件结构制作方法及其固态保护层制作方法 |
| FR2845204A1 (fr) * | 2003-01-07 | 2004-04-02 | Thomson Licensing Sa | Panneau electroluminescent organique a couche d'encapsulation a base de carbone amorphe. |
| JP2005116483A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| JP4896729B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2012-03-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 保護障壁積層を有する電子デバイス |
| TW200930135A (en) * | 2007-08-31 | 2009-07-01 | Tokyo Electron Ltd | Organic electronic device, organic electronic device manufacturing method, organic electronic device manufacturing apparatus, substrate processing system, protection film structure and storage medium with control program stored therein |
| JP6397654B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2018-09-26 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 有機ｅｌ発光装置 |
| CN106450032B (zh) * | 2016-11-08 | 2018-01-30 | 武汉华星光电技术有限公司 | Oled显示器及其制作方法 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP30184598A patent/JP3175712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| セラミックス，Ｖｏｌ２７，Ｎｏ．３，（１９９２），ｐｐ．２１９−２２５「膜状ダイヤモンドとアモルファス炭素膜」 |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110265584A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-09-20 | 云谷（固安）科技有限公司 | 显示面板以及显示装置 |
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