(57)【要約】【課題】有機膜上に無機膜を形成する際に、有機膜へのダメージを防止しつつ無機膜を形成し得る成膜方法、および、かかる成膜方法に用いられる成膜装置を提供すること。【解決手段】成膜装置１０は、有機ＥＬ素子を製造し得る装置であり、チャンバ１１と、このチャンバ１１内に設置され、陽極３が形成された基板２を保持する基板ホルダー１２と、チャンバ１１内に設置され、有機材料１３を気化させることにより、陽極３に供給するルツボ１４と、チャンバ１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源１５と、イオンビームＢの照射により、無機材料の粒子を発生させるターゲット１６を保持するターゲットホルダー１７とを有している。この装置１０を用いて、陽極３上に蒸着法により有機ＥＬ層と、この有機ＥＬ層上にイオンビームスパッタリング法により陰極とを連続して成膜することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として有機材料で構成される有機膜上に、イオンビームスパッタリング法により、主として無機材料で構成される無機膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームの加速電圧は、５０Ｖ以上である請求項１の記載の成膜方法。
【請求項３】
前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビーム電流は、５０〜５００ｍＡである請求項１または２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームを照射する雰囲気の圧力は、１×１０−５〜１×１０−１Ｔｏｒｒである請求項１ないし３のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項５】
前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームを構成するイオンは、Ｋｒ＋および／またはＸｅ＋を主とするものである請求項１ないし４のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項６】
前記無機材料は、透明導電性酸化物を主成分とするものである請求項１ないし５のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項７】
前記有機膜は、有機エレクトロルミネッセンス素子が備える有機エレクトロルミネッセンス層である請求項１ないし６のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項８】
前記有機エレクトロルミネッセンス層は、電子を輸送する機能を有する層である請求項７に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記有機材料は、低分子材料であり、前記有機膜は、蒸着法により形成される請求項１ないし８のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記有機膜と前記無機膜とは、同一のチャンバ内で、順次形成される請求項９に記載の成膜方法。
【請求項１１】
前記有機膜を成膜した後、前記チャンバ内の圧力を常圧に復帰させることなく、前記無機膜を成膜する請求項１０に記載の成膜方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の成膜方法に用いられる成膜装置であって、
チャンバと、
該チャンバ内に設置され、成膜対象物を保持する成膜対象物保持部と、
前記チャンバ内に設置され、前記有機材料を気化させることにより前記成膜対象物に供給する有機材料供給部と、
開口が形成されたイオン発生室を備え、該イオン発生室内で発生したイオンを引き出すとともに加速させ、前記開口を介してイオンビームとして前記チャンバ内に向かって照射するイオン供給部と、
前記チャンバ内に設置され、前記イオンビームの照射により前記無機材料の粒子を発生させるターゲットを保持するターゲット保持部とを有することを特徴とする成膜装置。
【請求項１３】
前記有機材料供給部は、前記成膜対象物保持部に対面して設置されている請求項１２に記載の成膜装置。
【請求項１４】
前記イオン供給部は、前記開口が前記成膜対象物保持部と異なる方向を向くように設置されている請求項１２または１３に記載の成膜装置。
【請求項１５】
前記イオン供給部は、前記開口が前記チャンバ内に位置するように、前記チャンバに設置されている請求項１２ないし１４のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項１６】
前記イオン供給部は、複数設置されている請求項１２ないし１５のいずれかに記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法および成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも一層の発光性有機層（有機エレクトロルミネッセンス層）が陰極と陽極に挟まれている構造を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する。）は、無機ＥＬ素子に比べて印加電圧を大幅に低下させることができ、多彩な発光色の素子が作製可能である。
現在、より高性能な有機ＥＬ素子を得るため、材料の開発・改良をはじめ、様々なデバイス構造が提案されており、活発な研究が行われている。
【０００３】
また、この有機ＥＬ素子については既に様々な発光色の素子、また高輝度、高効率の素子が開発されており、表示装置の画素としての利用や光源としての利用など多種多様な実用化用途が検討されている。
このような有機ＥＬ素子としては、基板上に、陽極、有機ＥＬ層（正孔輸送層、発光層、電子輸送層）および陰極がこの順に積層形成されたものが提案されている。
【０００４】
この有機ＥＬ素子では、陽極と陰極との間に通電すると、陽極からの正孔が正孔輸送層を介して発光層に移動し、また、陰極からの電子が電子輸送層を介して発光層に移動し、発光層において正孔と電子とが再結合する。この再結合に際して放出されたエネルギーによって発光層の有機材料が励起状態となり、この励起状態から基底状態に戻る際に蛍光やりん光を放出する。
【０００５】
ところで、従来、このような構成の有機ＥＬ素子において、陰極は、有機ＥＬ層（電子輸送層）上に、ＤＣスパッタリング法やＲＦスパッタリング法のような平行平板型のスパッタリング法により成膜されている（例えば、特許文献１参照。）。
ここで、電子輸送層のような有機膜は、一般に熱や物理的衝撃に弱い傾向がある。このため、陰極を、平行平板型のスパッタリング法のように、有機膜がプラズマ雰囲気に直接曝される方法により成膜を行うと、成膜時に発生する電子や紫外線により有機膜がダメージを受け、その結果、有機ＥＬ素子の特性が大幅に低下するという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２５４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、有機膜上に無機膜を形成する際に、有機膜へのダメージを防止しつつ無機膜を形成し得る成膜方法、および、かかる成膜方法に用いられる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の成膜方法は、主として有機材料で構成される有機膜上に、イオンビームスパッタリング法により、主として無機材料で構成される無機膜を形成することを特徴とする。
これにより、有機膜上に無機膜を形成する際に、有機膜へのダメージを防止しつつ無機膜を形成し得る。
【０００９】
本発明の成膜方法では、前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームの加速電圧は、５０Ｖ以上であることが好ましい。
これにより、無機膜の十分な成膜速度を維持しつつ、有機膜へのダメージを防止することができる。
本発明の成膜方法では、前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビーム電流は、５０〜５００ｍＡであることが好ましい。
これにより、無機膜の十分な成膜速度を維持しつつ、有機膜へのダメージを防止することができる。
【００１０】
本発明の成膜方法では、前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームを照射する雰囲気の圧力は、１×１０−５〜１×１０−１Ｔｏｒｒであることが好ましい。
これにより、無機膜の十分な成膜速度を維持しつつ、有機膜へのダメージを防止することができる。
本発明の成膜方法では、前記イオンビームスパッタリング法において、イオンビームを構成するイオンは、Ｋｒ＋および／またはＸｅ＋を主とするものであることが好ましい。
これにより、イオンビームの生成に際して放出される紫外線の量が減少し、より確実に有機膜へのダメージを防止することができる。
【００１１】
本発明の成膜方法では、前記無機材料は、透明導電性酸化物を主成分とするものであることが好ましい。
本発明の成膜方法は、各種の無機膜の成膜に適用することができるが、特に、透明導電性酸化物を主材料とする無機膜の成膜に適する。
本発明の成膜方法では、前記有機膜は、有機エレクトロルミネッセンス素子が備える有機エレクトロルミネッセンス層であることが好ましい。
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する層は、熱や物理的衝撃に特に弱いため、このような層の形成に、本発明の成膜方法を適用することは有効である。
【００１２】
本発明の成膜方法では、前記有機エレクトロルミネッセンス層は、電子を輸送する機能を有する層であることが好ましい。
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する層の中でも、電子を輸送する機能を有する層は、例えば酸化等し易く安定性が低いため、このような層の形成に、本発明の成膜方法を適用するのことは特に有効である。
【００１３】
本発明の成膜方法では、前記有機材料は、低分子材料であり、前記有機膜は、蒸着法により形成されることが好ましい。
これにより、有機膜と無機膜とを同一のチャンバ内で成膜することが可能となる。
本発明の成膜方法では、前記有機膜と前記無機膜とは、同一のチャンバ内で、順次形成されることが好ましい。
これにより、これらの製造時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
本発明の成膜方法では、前記有機膜を成膜した後、前記チャンバ内の圧力を常圧に復帰させることなく、前記無機膜を成膜することが好ましい。
これにより、これらの製造時間のさらなる短縮を図ることができるとともに、チャンバ内の減圧状態が保持されるので、有機膜の安定性が低い場合でも、その劣化を抑制することができる。
【００１５】
本発明の成膜装置は、本発明の成膜方法に用いられる成膜装置であって、
チャンバと、
該チャンバ内に設置され、成膜対象物を保持する成膜対象物保持部と、
前記チャンバ内に設置され、前記有機材料を気化させることにより前記成膜対象物に供給する有機材料供給部と、
開口が形成されたイオン発生室を備え、該イオン発生室内で発生したイオンを引き出すとともに加速させ、前記開口を介してイオンビームとして前記チャンバ内に向かって照射するイオン供給部と、
前記チャンバ内に設置され、前記イオンビームの照射により前記無機材料の粒子を発生させるターゲットを保持するターゲット保持部とを有することを特徴とする。
これにより、有機膜上に無機膜を形成する際に、有機膜へのダメージを防止しつつ無機膜を形成し得る。
【００１６】
本発明の成膜装置では、前記有機材料供給部は、前記成膜対象物保持部に対面して設置されていることが好ましい。
これにより、均質かつ均一な膜厚の有機膜を得ることができる。
本発明の成膜装置では、前記イオン供給部は、前記開口が前記成膜対象物保持部と異なる方向を向くように設置されていることが好ましい。
これにより、より確実に有機膜へのダメージを防止しつつ無機膜を形成し得る。
【００１７】
本発明の成膜装置では、前記イオン供給部は、前記開口が前記チャンバ内に位置するように、前記チャンバに設置されていることが好ましい。
これにより、成膜装置の小型化を図ることができる。
本発明の成膜装置では、前記イオン供給部は、複数設置されていることが好ましい。
これにより、無機膜をより効率よく形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず、本発明の成膜方法および成膜装置について説明する前に、本発明の成膜方法および成膜装置を用いて製造される有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の一例について説明する。
【００１９】
＜有機ＥＬ素子＞
図１は、有機ＥＬ素子の一例を示した縦断面図である。
図１に示す有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に設けられた陽極３と、陽極３上に設けられた有機ＥＬ層４と、有機ＥＬ層４上に設けられた陰極５と、各前記層３、４、５を覆うように設けられた保護層６とを備えている。
この有機ＥＬ素子１は、発光層４２からの光を陰極５側に取り出して視認するトップエミッション構造の素子である。
【００２０】
基板２は、有機ＥＬ素子１の支持体となるものであり、この基板２上に各前記層が形成されている。
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような各種樹脂材料や、各種ガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
基板２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２１】
陽極３は、有機ＥＬ層４（後述する正孔輸送層４１）に正孔を注入する電極である。
陽極３の構成材料（陽極材料）としては、仕事関数が比較的大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金、各種炭素系材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明導電性酸化物）、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いることもできる。
【００２２】
陽極３の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。陽極３の厚さが薄すぎると、陽極３としての機能が十分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極３を前記上限値を超えて厚くしてもそれ以上の効果の増大が期待できない。
一方、陰極５は、有機ＥＬ層４（後述する電子輸送層４３）に電子を注入する電極である。また、この陰極５は、有機ＥＬ層４（後述する発光層４２）からの発光を視認し得るように、実質的に透明（無色透明、有色透明、半透明）とされている。
【００２３】
かかる観点から、陰極５の構成材料（陰極材料）としては、導電性に優れ、また、透光性を有する材料を用いるのが好ましい。
このような陰極５としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物（透明導電性酸化物）のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好適である。透明導電性酸化物は、導電性および透光性の双方の特性において特に優れるため、陰極５を透明導電性酸化物を主成分として構成することにより、より発光効率に優れる有機ＥＬ素子１を得ることができる。
【００２４】
また、この透明導電性酸化物は、均質かつ均一な膜厚の膜に成膜するのが比較的難しい材料であるが、スパッタリング法を用いることにより、前記特性を有する膜を容易に形成することができる。さらに、スパッタリング法の中でも、特にイオンビームスパッタリング法を用いることにより、後述するように、有機膜（有機ＥＬ層４）へのダメージを防止しつつ、均質かつ均一な膜厚の膜を得ることができる。
すなわち、後述する本発明の成膜方法は、透明導電性酸化物を主成分とする無機膜を有機膜上に形成する場合への適用に適する。
【００２５】
なお、陰極材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等の仕事関数の低い金属（低仕事関数金属）を用いることもできる。陰極材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極材料として用いることにより、陰極５の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
【００２６】
陰極５の厚さ（平均）は、１ｎｍ〜１μｍ程度であるのが好ましく、１００〜４００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極５の厚さが薄すぎると、陰極５としての機能が十分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極５が厚過ぎると、有機ＥＬ素子１の発光効率が低下したり、陰極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、実用に適さなくなるおそれがある。
なお、陰極５は、単層構造のものに限定されず、複数層の積層体で構成することができる。例えば、陰極５を２層構造とする場合には、有機ＥＬ層４側の層を前記の低仕事関数金属で構成し、有機ＥＬ層４と反対側の層を前記の透明導電性酸化物で構成することができる。これにより、電子輸送層４３への電子の注入効率をより向上させることができる。
【００２７】
陽極３と陰極５との間には、有機ＥＬ層４が設けられている。有機ＥＬ層４は、正孔輸送層４１と、発光層４２と、電子輸送層４３とを備え、これらがこの順で陽極３上に形成されている。
正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
【００２８】
正孔輸送層４１の構成材料（正孔輸送材料）は、正孔輸送能力を有するものであれば、いかなるものであってもよいが、共役系の化合物であるのが好ましい。共役系の化合物は、その特有な電子雲の広がりによる性質上、極めて円滑に正孔を輸送できるため、正孔輸送能力に特に優れる。
このような正孔輸送材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ'−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥのようなアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、４−ジ−パラ−トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、ＯｘＺのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのようなトリフェニルメタン系化合物、１−フェニル−３−（パラ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４，−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７，−トリニトロ−９−フルオレノン、２，７−ビス（２−ヒドロキシ−３−（２−クロロフェニルカルバモイル）−１−ナフチルアゾ）フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、ポリチオフェン、ポリ（チオフェンビニレン）のようなチオフェン系化合物、ポリ（２，２’−チエニルピロール）、１，４−ジチオケト−３，６−ジフェニル−ピロロ−（３，４−ｃ）ピロロピロールのようなピロール系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、Ｎ，��，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのものは、いずれも、高い正孔輸送能力を有している。
【００２９】
これらの化合物は、モノマーやオリゴマー（低分子の正孔輸送材料）や、これらの化合物を主鎖または側鎖に有するプレポリマーやポリマー（高分子の正孔輸送材料）として用いることができる。
その他の正孔輸送材料としては、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）のようなポリ（チオフェン／スチレンスルホン酸）系化合物等の高分子の正孔輸送材料を用いることもできる。
また、正孔輸送材料は、以上のような化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
なお、低分子の正孔輸送材料を用いることにより、緻密な正孔輸送層４１が得られ、その正孔輸送能力が向上する。一方、高分子の正孔輸送材料を用いることにより、比較的容易に溶剤へ溶解させることができるため、インクジェット印刷法等の各種塗布法による正孔輸送層４１の形成を容易に行うことができる。
さらに、低分子の正孔輸送材料と高分子の正孔輸送材料とを組み合わせて用いることにより、低分子の正孔輸送材料および高分子の正孔輸送材料を用いる効果を併有すること、すなわち、緻密かつ正孔輸送能力に優れる正孔輸送層４１を、インクジェット印刷法等の各種塗布法により、容易に形成することができるという効果が得られる。
【００３１】
正孔輸送層４１の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。正孔輸送層４１の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じるおそれがあり、一方、正孔輸送層４１が厚過ぎると、正孔輸送層４１の透過率が悪くなる原因となり、有機ＥＬ素子１の発光色の色度（色相）が変化してしまうおそれがある。
【００３２】
電子輸送層４３は、陰極５から注入された電子を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
電子輸送層４３の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）、１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）のようなベンゼン系化合物（スターバースト系化合物）、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセンのようなクリセン系化合物、ペリレンのようなペリレン系化合物、アントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、ＢＢＯＴのようなチオフェン系化合物、ブタジエンのようなブタジエン系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、キノリンのようなキノリン系化合物、ビスチリルのようなビスチリル系化合物、ピラジン、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリンのようなキノキサリン系化合物、ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノンのようなナフトキノン系化合物、アントラキノンのようなアントラキノン系化合物、オキサジアゾール、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、ＢＭＤ、ＢＮＤ、ＢＤＤ、ＢＡＰＤのようなオキサジアゾール系化合物、トリアゾール、３，４，５−トリフェニル−１，２，４−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロンのようなアントロン系化合物、フルオレノン、１，３，８−トリニトロ−フルオレノン（ＴＮＦ）のようなフルオレノン系化合物、ジフェノキノン、ＭＢＤＱのようなジフェノキノン系化合物、スチルベンキノン、ＭＢＳＱのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
電子輸送層４３の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。電子輸送層４３の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じショートするおそれがあり、一方、電子輸送層４３が厚過ぎると、電子輸送材料の種類等によっては、抵抗値が高くなるおそれがある。
陽極３と陰極５との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層４１中を正孔が、また、電子輸送層４３中を電子が移動し、発光層４２において正孔と電子とが再結合する。そして、発光層４２では、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
【００３４】
この発光層４２の構成材料（発光材料）としては、電圧印加時に陽極３側から正孔を、また、陰極５側から電子を注入することができ、正孔と電子が再結合する場を提供できるものであれば、いかなるものであってもよい。
このような発光材料には、以下に示すような、各種低分子の発光材料、各種高分子の発光材料があり、これらのうちの１種または任意の２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
なお、低分子の発光材料を用いることにより、緻密な発光層４２が得られるため、発光層４２の発光効率が向上する。一方、高分子の発光材料を用いることにより、比較的容易に溶剤へ溶解させることができるため、インクジェット印刷法等の各種塗布法による発光層４２の形成を容易に行うことができる。
さらに、低分子の発光材料と高分子の発光材料とを組み合わせて用いることにより、低分子の発光材料および高分子の発光材料を用いる効果を併有すること、すなわち、緻密かつ発光効率に優れる発光層４２を、インクジェット印刷法等の各種塗布法により、容易に形成することができるという効果が得られる。
【００３６】
低分子の発光材料としては、例えば、ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、６−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレン−ジ−カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、４−（ジ−シアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、２，５−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、２，２’−（パラ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル（１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、２，２’，７，７’−テトラフェニル−９，９’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン（Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリノレート）亜鉛（Ｚｎｑ２）、（１，１０−フェナントロリン）−トリス−（４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−ブタン−１，３−ジオネート）ユーロピウム（III）（Ｅｕ（ＴＴＡ）３（ｐｈｅｎ））、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、（２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン）プラチナム（II）のような各種金属錯体等が挙げられる。
【００３７】
高分子の発光材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ（ジ−フェニルアセチレン）（ＰＤＰＡ）、ポリ（アルキル，フェニルアセチレン）（ＰＡＰＡ）のようなポリアセチレン系化合物、ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン）（ＲＯ−ＰＰＶ）、シアノ−置換−ポリ（パラ−フェンビニレン）（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（２−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン）（ＤＭＯＳ−ＰＰＶ）、ポリ（２−メトキシ，５−（２’−エチルヘキソキシ）−パラ−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物、ポリ（３−アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）、ポリ（オキシプロピレン）トリオール（ＰＯＰＴ）のようなポリチオフェン系化合物、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、α，ω−ビス［Ｎ，Ｎ’−ジ（メチルフェニル）アミノフェニル］−ポリ［９，９−ビス（２−エチルヘキシル）フルオレン−２，７−ジル］（ＰＦ２／６ａｍ４）、ポリ（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ（アントラセン−９，１０−ジイル）のようなポリフルオレン系化合物、ポリ（パラ−フェニレン）（ＰＰＰ）、ポリ（１，５−ジアルコキシ−パラ−フェニレン）（ＲＯ−ＰＰＰ）のようなポリパラフェニレン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）のようなポリカルバゾール系化合物、ポリ（メチルフェニルシラン）（ＰＭＰＳ）、ポリ（ナフチルフェニルシラン）（ＰＮＰＳ）、ポリ（ビフェニリルフェニルシラン）（ＰＢＰＳ）のようなポリシラン系化合物等が挙げられる。
【００３８】
発光層４２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。発光層の厚さを前記範囲とすることにより、正孔と電子との再結合が効率よくなされ、発光層４２の発光効率をより向上させることができる。
なお、本実施形態では、発光層４２は、正孔輸送層４１および電子輸送層４３と別個に設けられているが、正孔輸送層４１と発光層４２とを兼ねた正孔輸送性発光層や、電子輸送層４３と発光層４２とを兼ねた電子輸送性発光層とすることもできる。この場合、正孔輸送性発光層の電子輸送層４３との界面付近が、また、電子輸送性発光層の正孔輸送層４１との界面付近が、それぞれ、発光層４２として機能する。
【００３９】
また、正孔輸送性発光層を用いた場合には、陽極３から正孔輸送性発光層に注入された正孔が電子輸送層４３によって閉じこめられ、また、電子輸送性発光層を用いた場合には、陰極５から電子輸送性発光層に注入された電子が正孔輸送層４１によって閉じこめられるため、いずれも、正孔と電子との再結合効率を向上させることができるという利点がある。
また、各層３、４、５同士の間には、任意の目的の層が設けられていてもよい。例えば、正孔輸送層４１と陽極３との間には正孔注入層を、また、発光層４２と電子輸送層４３との間には電子注入層等を設けることができる。
【００４０】
保護層６は、有機ＥＬ素子１を構成する各層３、４、５を覆うように設けられている。この保護層６は、有機ＥＬ素子１を構成する各層３、４、５を気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。保護層６を設けることにより、有機ＥＬ素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果が得られる。
また、保護層６の内部には、例えば、窒素ガス、各種希ガス等の不活性ガスを充填するようにしてもよい。これにより、有機ＥＬ素子１の変質・劣化等をより確実に防止することができる。
保護層６の構成材料としては、透光性を有するものであればよく、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料や各種ガラス材料等を用いることができる。
【００４１】
この有機ＥＬ素子１は、例えばディスプレイ用として用いることができるが、その他にも光源等としても使用可能であり、種々の光学的用途等に用いることが可能である。
また、有機ＥＬ素子１をディスプレイに適用する場合、その駆動方式としては、特に限定されず、この実施形態ではアクティブマトリックス方式を採用しているが、パッシブマトリックス方式であってもよい。
以上のような構成の有機ＥＬ素子１において、有機ＥＬ層４を構成する各層、すなわち正孔輸送層４１、電子輸送層４３および発光層４２の全てを、低分子材料を用いて構成すすることにより、以下に説明する本発明の成膜装置を用いて、陰極５とこれら各層４１、４２、４３を同一のチャンバ（装置）内で形成することができる。
【００４２】
＜有機ＥＬ素子の製造＞
次に、本発明の成膜方法および成膜装置を、図１に示す有機ＥＬ素子１の製造に適用した場合を、一例にして説明する。
図２は、本発明の成膜装置の実施形態の構成を示す模式図、図３は、図２に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【００４３】
図２に示す成膜装置１０は、蒸着法による有機ＥＬ層４（有機膜）の形成と、イオンビームスパッタリング法による陰極５（無機膜）の形成とが、同一のチャンバ（装置）内で、順次行えるように構成されている。
具体的には、成膜装置１０は、チャンバ（真空チャンバ）１１と、このチャンバ１１内に設置され、陽極３が形成された基板２（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）１２と、チャンバ１１内に設置され、有機ＥＬ層４の各層を構成する有機材料１３を気化させることにより、基板２に形成された陽極３に供給するルツボ（有機材料供給部）１４と、チャンバ１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源（イオン供給部）１５と、イオンビームＢの照射により、陰極５を構成する無機材料（電極材料）の粒子を発生させるターゲット１６を保持するターゲットホルダー（ターゲット保持部）１７とを有している。
また、チャンバ１１には、その内部の気体を排出して圧力を制御する排気ポンプ（減圧手段）１８が接続されている。
【００４４】
基板ホルダー１２は、チャンバ１１の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー１２は、回動可能となっている。これにより、有機ＥＬ層４および陰極５を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
基板ホルダー１２に対面する位置、すなわち、チャンバ１１の底部には、ルツボ１４が設置されている。これにより、陽極３へ到達する有機材料の分布を均一にすることができ、その結果、均質かつ均一な膜厚の有機ＥＬ層４を得ることができる。
【００４５】
このルツボ１４は、加熱手段を備えており、これにより、ルツボ１４内の有機材料１３が加熱、蒸発（気化）する。
なお、加熱手段の加熱方式は、特に限定されず、例えば、抵抗加熱、電子ビーム加熱等いずれでもよい。
有機材料１３としては、前述したような正孔輸送材料、電子輸送材料、発光材料のうち、低分子材料として例示したものが使用され、それぞれ、異なるルツボ１４に収容される。
【００４６】
イオン源（イオン銃）１５は、図３に示すように、開口（照射口）１５０が形成されたイオン発生室１５１と、イオン発生室１５１内に設けられたフィラメント１５２と、グリッド１５３、１５４と、イオン発生室１５１の外側に設置された磁石１５５とを有している。
また、イオン発生室１５１には、図２に示すように、その内部にガス（スパッタリング用ガス）を供給するガス供給源１９が接続されている。
【００４７】
このイオン源１５では、イオン発生室１５１内に、ガス供給源１９からガスを供給した状態で、フィラメント１５２を通電加熱すると、フィラメント１５２から電子が放出され、放出された電子が磁石１５５の磁場によって運動し、イオン発生室１５１内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンＩ＋は、グリッド１５３と１５４との間の電圧勾配により、イオン発生室１５１内から引き出されるとともに加速され、開口１５０を介してイオンビームＢとしてイオン源１５から放出（照射）される。
イオン源１５から照射されたイオンビームＢは、ターゲット１６の表面に衝突し、ターゲット１６からは粒子（スパッタ粒子）が叩き出される。このターゲット１６は、前述したような陰極材料で構成されている。
【００４８】
この成膜装置１０では、イオン源１５は、その開口１５０がチャンバ１１内に位置するように、チャンバ１１の側壁に固定（設置）されている。イオン源１５は、チャンバ１１から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバ１１に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置１０の小型化を図ることができる。
【００４９】
また、イオン源１５は、その開口１５０が、基板ホルダー１２と異なる方向、本実施形態では、ルツボ１４側を向くように設置されている。
なお、イオン源１５の設置個数は、１つに限定されるものではなく、複数とすることもできる、イオン源１５を複数設置することにより、陰極５の成膜速度をより速くすることができる。
【００５０】
また、ターゲットホルダー１７、ルツボ１４および基板ホルダー１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第１のシャッター２０、第２のシャッター２１および第３のシャッター２２が配設されている。
これらシャッター２０、２１、２２は、それぞれ、ターゲット１６、有機材料１３および成膜対象物（陽極３や有機ＥＬ層４の各層）が、不用な成膜雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
以上のような構成の成膜装置１０を用いて、以下のようにして有機ＥＬ素子１が製造される。
【００５１】
［１］有機ＥＬ層形成工程
まず、陽極３を予め形成した基板２を用意する。
そして、この基板２を、成膜装置１０のチャンバ１１内に搬入し、基板ホルダー１２に装着（セット）する。
次に、排気ポンプ１８を動作させ、チャンバ１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【００５２】
次に、第２のシャッター２１および第３のシャッター２２を開き、第１のシャッター２０を閉じた状態で、正孔輸送材料（有機材料１３）が収容されたルツボ１４を加熱する。これにより、正孔輸送材料が蒸発（気化）し、陽極３上に被着（蒸着）して、正孔輸送層４１が形成される。
同様にして、発光材料および電子輸送材料についても蒸着を行って、発光層４２および電子輸送層４３を順次形成する。これにより、有機ＥＬ材料（有機材料）を主材料とする有機ＥＬ層４が形成される。
次に、チャンバ１１内の圧力を常圧に復帰させることなく、すなわち、チャンバ１１内の減圧状態を保持（維持）しつつ、次工程［２］に以降する。
【００５３】
［２］陰極形成工程
次に、第２のシャッター２１を閉じ、第１のシャッター２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源１５のイオン発生室１５１内にガスを導入するとともに、フィラメント１５２に通電して過熱する。これにより、フィラメント１５２から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
このガスのイオンＩ＋は、グリッド１５３と１５４とにより加速されて、イオン源１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット１６に衝突する。これにより、ターゲット１６から電極材料の粒子が叩き出され、電子輸送層４３上に被着して、電極材料（無機材料）を主材料とする陰極５が形成される。
【００５４】
［３］保護層形成工程
次に、陽極３、有機ＥＬ層４および陰極５を覆うように、保護層６を形成する。
保護層６は、例えば、前述したような材料で構成される箱状の保護カバーを、各種硬化性樹脂（接着剤）で接合すること等により形成する（設ける）ことができる。
硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、反応性硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂のいずれも使用可能である。
【００５５】
以上のような有機ＥＬ素子１の製造方法では、陰極５の成膜方法としてイオンビームスパッタリング法が使用される。
このイオンビームスパッタリング法では、イオン源１５のイオン発生室１５１内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド１５３により遮蔽され、チャンバ１１内への放出が防止される。
【００５６】
また、イオンビームスパッタリング法では、イオンビームＢの照射方向（イオン源１５の開口１５０）がターゲット１６（基板ホルダー１２と異なる方向）に向いているので、イオン発生室１５１内で発生した紫外線が、有機ＥＬ層４（電子輸送層４３）に照射されるのがより確実に防止される。
このようなことから、陰極５の形成に際して、有機ＥＬ層４（電子輸送層４３）の表面に電子が衝突したり、紫外線が照射されるのが防止され、これにより、有機ＥＬ層４を劣化させることなく、陰極５を形成することができる。
【００５７】
有機ＥＬ層４（特に、電子輸送層４３）は、各種の有機膜の中でも、熱や物理的衝撃に弱い材料層であり、このように電子の衝撃や紫外線照射を防止することは、その性能を維持する上で非常に有効である。
すなわち、本発明の成膜方法は、有機ＥＬ層４上に電極を形成する場合、特に、電子輸送層４３上に陰極５を形成する場合への適用に適している。
【００５８】
また、本発明の成膜装置によれば、有機ＥＬ層４（有機膜）の形成と、イオンビームスパッタリング法による陰極５（無機膜）の形成とを同一のチャンバ内で、順次、行えることから、有機ＥＬ層４および陰極５（有機ＥＬ素子１）を容易かつ短時間で製造することができる。
特に、本実施形態のように、前記工程［１］から前記工程［２］に以降するに際して、チャンバ１１内の圧力を常圧に復帰させることなく（減圧状態を保持しつつ）行うことにより、有機ＥＬ層４および陰極５（有機ＥＬ素子１）の製造時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００５９】
また、有機ＥＬ層４の中でも、特に、電子輸送層４３（電子を輸送する機能を有する層）の構成材料（電子輸送材料）は、例えば酸化等し易く安定性が低いものであるが、チャンバ１１内の減圧状態を保持しつつ、前記工程［１］から前記工程［２］への以降を行うことにより、電子を輸送する機能を有する層の劣化を防止または抑制することができ、その結果、より高い性能を有する有機ＥＬ素子１を得ることができる。
以上のような成膜方法において、イオンビームの条件は、次のように設定するのが好ましい。
【００６０】
イオンビームの加速電圧は、５０Ｖ以上であるのが好ましく、５０〜７００Ｖ程度であるのがより好ましい。加速電圧が低過ぎると、著しく成膜レートが低下するおそれがあり、一方、加速電圧が高過ぎると、有機ＥＬ層４（有機層）を劣化させるおそれがある。
具体的には、グリッド１５３には、２００〜４００Ｖ程度の正の電圧を、一方、グリッド１５４には、５０〜３００Ｖ程度の負の電圧を印加するのが好ましい。
イオンビーム電流は、５０〜５００ｍＡ程度であるのが好ましく、１００〜２００ｍＡ程度であるのが好ましい。イオンビーム電流が小さ過ぎると、著しく成膜レートが低下するおそれがあり、一方、イオンビーム電流が大き過ぎると有機ＥＬ層４（有機層）を劣化させるおそれがある。
【００６１】
イオンビームを照射する雰囲気（陰極５を形成する際のチャンバ１１内）の圧力は、できるだけ低くするのがよく、特に限定されないが、１×１０−５〜１×１０−１Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−４〜１×１０−２Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。イオンビームを照射する雰囲気の圧力を前記範囲とすることにより、陰極５をより効率よく形成することができる。
【００６２】
また、イオンビームを構成するイオンは、各種希ガスのイオンを用いることができるが、Ｋｒ＋および／またはＸｅ＋を主とするものが好ましい。すなわち、ガス供給源１９よりイオン発生室１５１内に供給されるガスは、Ｋｒおよび／またはＸｅを主とするのが好ましい。これらのＫｒ、Ｘｅは、いずれも、他の希ガスに比べて紫外線の発生量が少なく、紫外線による有機ＥＬ層４（有機膜）の劣化をより確実に防止することができる。
【００６３】
以上、本発明の成膜方法および成膜装置について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の成膜方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
また、本発明の成膜装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【００６４】
また、前記実施形態では、電子輸送層上に陰極を形成する場合について代表的に説明したが、本発明は、陰極側から順に層を積層していき、正孔輸送層（正孔を輸送する機能を有する層）上に陽極を形成する場合に適用することもできる。
さらに、前記実施形態では、本発明の成膜方法および成膜装置を、有機ＥＬ素子の製造に適用した場合を代表に説明したが、本発明は、例えば、トップゲート型構造の有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する場合、ボトムゲート型構造の有機薄膜トランジスタにおいて、有機半導体層上に、ソース電極およびドレイン電極を形成する場合、可撓性基板（有機基板）上に、配線パターンや電極を形成する場合等、主として有機材料で構成される各種有機膜上に、主として無機材料で構成される各種無機膜を形成する場合に適用することができる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．有機ＥＬ素子の製造
（実施例１）
まず、平均厚さ：１５０ｎｍのＡｌ電極（陽極）が形成されたガラス基板を用意した。なお、ガラス基板の平均厚さは、０．８ｍｍであった。
次に、このガラス基板を、図２に示す成膜装置の基板ホルダーに装着し、蒸着法により、以下に示す正孔輸送層、発光層および電子輸送層を、順次形成して有機ＥＬ層を得た。
【００６６】
・正孔輸送層
構成材料：Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベン
ジジン（ＮＰＢ）
平均厚さ：５０ｎｍ
・発光層
構成材料：トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）
平均厚さ：１００ｎｍ
・電子輸送層
構成材料：銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）
平均厚さ：５０ｎｍ
なお、蒸着の条件は、以下に示すようにした。
【００６７】
・チャンバの到達真空度    ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバ内の圧力：１×１０−３Ｔｏｒｒ
次に、イオンビームスパッタリング法により、平均厚さ：１５０ｎｍのＩＴＯ電極（陰極）を形成した。
なお、イオンビームスパッタリングの条件は、以下に示すようにした。
【００６８】
・チャンバの到達真空度    ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバ内の圧力：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・イオンビームの加速電圧  ：６００Ｖ
イオン発生室側のグリッドへの印加電圧：＋４００Ｖ
チャンバ側のグリッドへの印加電圧    ：−２００Ｖ
・イオンビーム電流        ：２００ｍＡ
・ガス種                  ：Ｋｒガス
次に、形成した各層を覆うようにポリカーボネート製の保護カバーを被せ、紫外線硬化製樹脂により、固定、封止することにより、図１に示す有機ＥＬ素子を得た。
【００６９】
（実施例２）
イオンビームスパッタリングに用いるガスとして、ＫｒガスとＸｅガスとの混合量が容量比で５０：５０の混合ガスを用いた以外は、前記実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。
【００７０】
（比較例）
まず、図２に示す成膜装置を用いて、前記実施例１と同様のガラス基板に形成されたＡｌ電極（陽極）上に、前記実施例１と同様にして、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を、順次形成した。
次に、このものを、図２に示す成膜装置からＤＣスパッタリング装置（神港精機社製、「ＳＤＶ４３１１型スパッタリング装置」）に搬送した。
【００７１】
次に、以下に示す条件で、電子輸送層上に、ＤＣスパッタリング法により平均厚さ：１５０ｎｍのＩＴＯ極（陰極）を形成した。
・チャンバの到達真空度    ：２×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバ内の圧力：５×１０−３Ｔｏｒｒ
・放電電圧                ：２５０Ｖ
・放電電流                ：１００ｍＡ
・ガス種                  ：Ｋｒガス
次に、前記実施例１と同様にして、保護カバーで各層を封止して、図１に示す有機ＥＬ素子を作製した。
【００７２】
２．評価
各実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子について、それぞれ、電圧と電流密度の関係、電流密度と輝度の関係を調べた。その結果を、図４、図５にそれぞれ示す。
図４に示すように、各実施例で作製した有機ＥＬ素子は、いずれも、比較例で作製した有機ＥＬ素子に比べて、低い電圧域で電流密度が急激に上昇する。
また、図５に示すように、各実施例で作製した有機ＥＬ素子は、いずれも、比較例で作製した有機ＥＬ素子に比べて、電流密度に依存した輝度の上昇率も大きい。
これらは、イオンビームスパッタリング法により、陰極を形成することで、有機ＥＬ層（電子輸送層）の特性劣化を抑え得ることを示唆する結果である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】有機ＥＬ素子の一例を示した縦断面図である。
【図２】本発明の成膜装置の実施形態の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【図４】各実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子の電圧と電流密度の関係を示すグラフである。
【図５】各実施例および比較例で作製した有機ＥＬ素子の電流密度と輝度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７４】
１‥‥有機ＥＬ素子  ２‥‥基板  ３‥‥陽極  ４‥‥有機ＥＬ層  ４１‥‥正孔輸送層、４２‥‥発光層  ４３‥‥電子輸送層  ５‥‥陰極  ６‥‥保護層  １０‥‥成膜装置  １１‥‥チャンバ  １２‥‥基板ホルダー  １３‥‥有機材料  １４‥‥ルツボ  １５‥‥イオン源  １５０‥‥開口  １５１‥‥イオン発生室  １５２‥‥フィラメント  １５３、１５４‥‥グリッド  １５５‥‥磁石  １６‥‥ターゲット  １７‥‥ターゲットホルダー  １８‥‥排気ポンプ  １９‥‥ガス供給源  ２０‥‥第１のシャッター、２１‥‥第２のシャッター  ２２‥‥第３のシャッター  Ｂ‥‥イオンビーム
【図１】
2005126791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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