有機発光層形成方法
化学気相蒸着法または分子層蒸着法を用いて基板上に発光層を形成する方法に関し、該方法によれば、安定した蒸気圧特性を有する含アルミニウム物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質が、原料物質として用いられ、かつ、気化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光層形成方法に係り、より詳細には、化学気相蒸着法（chemical vapor deposition：ＣＶＤ）あるいは分子層蒸着法（molecular layer deposition：ＭＬＤ）を用いて有機発光層を量産できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光層はＭｑｎからなり、ここで、Ｍは、アルミニウム、ガリウム及び亜鉛から選ばれたいずれかを表し、ｑは、８−ヒドロキシキノリンをア表し、ｎは、１〜３の整数を表す。
【０００３】
なかでも、Ａｌｑ３は、図１に示す構造を有する化合物で、有機ＥＬ素子において発光層として使われる代表的な物質である。従来、基板上にＡｌｑ３層を形成するための方法として、物理的蒸着法（ＰＶＤ)の一つである熱蒸着方法を採用してきた。
【０００４】
熱蒸着方法は、Ｍｑｎ分子を反応炉に注入し、高温の熱を加えることで基板に蒸着する方法で、Ｍｑｎ層の形成が容易になるという長所がある。しかしながら、熱蒸着方法は、Ｍｑｎ層が不均一に形成され、量産が不可能な問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着法を用いてＥＬ層を量産できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、化学気相蒸着法を用いてＥＬ層を形成する方法であって、１）反応チャンバー内に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、２）反応チャンバー内に含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列の物質を同時に供給し、これら原料物質を反応させる段階と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、必要によって、上記２）段階の後に、未反応原料物質及び副産物をパージによって除去する段階をさらに含む。
【０００８】
また、本発明では、選択的に、上記２)段階を少なくとも２回繰り返し行い、前記ＥＬ層の最終厚さを調整する。
【０００９】
また、本発明では、反応チャンバー内部の反応温度を１５〜５００℃とし、反応速度の上昇及び前記発光層の特性向上を図ることが好ましい。
【００１０】
また、本発明では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１秒〜１時間反応チャンバーに供給し、反応速度の上昇及び前記発光層の特性向上を図ることが好ましい。
【００１１】
上記目的を達成する本発明は、分子層蒸着法を用いて発光層を形成する方法であって、１）反応チャンバー内に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、２）反応チャンバー内に含金属物質を供給し、該物質と基板を反応させる段階と、３）反応チャンバー内に８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給し、原料物質を反応させる段階と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
必要によって、本発明では、上記２）段階と３）段階との間に、または、上記３）段階の後に、未反応原料物質及び副産物をパージによって除去する段階をさらに含み、これにより、工程時間の短縮及び最終層の特性向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明では、選択的に、上記２）段階及び３）段階を少なくとも２回繰り返し行い、最終層の厚さを調整する。
【００１４】
また、本発明では、反応チャンバーの内部反応温度を、１５〜５００℃とし、反応速度の上昇及び前記薄膜の特性向上を図る。
【００１５】
また、本発明では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、０．１〜５００秒間反応チャンバーに供給し、反応速度の上昇及び薄膜の特性向上を図る。
【００１６】
また、本発明の化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着法では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるパージガスを注入し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することによって、パージ時間を短縮し、さらには全体工程時間を短縮する。
【００１７】
この時、パージガスは、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することが好ましい。
【００１８】
以下では添付の図面を参照しつつ本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使用される用語や単語は、通常または辞書的な意味に限定して解析してはいけず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適宜定義できるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解析しなければならないことは明らかである。したがって、本明細書に記載された実施例と図面に示す構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、よって、これらに対する様々な均等物及び変形例も本発明の範囲に属するものとして理解すべきである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、均一な厚さを有する有機ＥＬ層を基板上に形成することが可能になる。したがって、本発明の方法は、大面積基板に発光層を形成させるのに好適に適用することができ、さらには、既存有機ＥＬ素子の生産工程にそのまま適用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、下記の実施例１、２によるＭｑｎ層を形成するために使用される化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着装置１について説明する。図２は、実施例１、２によるＡｌｑ３層（Ｍｑｎの代表物質層）の形成に使用される化学気相蒸着あるいは分子層蒸着装置を示す概略図である。
【００２１】
該装置は、内部に真空形成が可能な反応チャンバー１０が備えられる。この反応チャンバー１０の内部には、所定部分に基板２２を搭載できるサセプター２０が配備される。したがって、基板は、反応チャンバー１０の内部に搬入され、サセプター２０の上部に搭載される。なお、反応チャンバーの内部には、反応チャンバーの内部を一定の温度に維持させる温度調節装置（図示せず）が取り付けられる。
【００２２】
一方、反応チャンバー１０の一側には、反応チャンバー１０の内部に原料物質を供給する原料供給管３０が連結され、反応チャンバー１０の内部に移動ガスを供給する移動ガス供給管４０が、原料供給管３０に隣接して配備される。ここで、原料供給管３０と移動ガス供給管４０の末端は、図２に示すように、反応チャンバー１０の入口Ａで会うように設けられることが好ましく、これにより、原料物質と移動ガスを同時（ＣＶＤの場合）または逐次（ＭＬＤの場合）に反応チャンバー１０の内部に供給できる。
【００２３】
さらに、反応チャンバー１０中の残ガスを吸入によって除去する真空ポンプ５０が、反応チャンバー１０に連結される。したがって、特定の場合、真空ポンプ５０の動作によって、反応チャンバー１０の内部が真空状態になることができ、また、一定ステップの完了後には、未反応原料物質と副産物が吸い込まれて除去される。
（実施例１）
本実施例では、化学気相蒸着法を用いる発光層形成方法を説明する。
【００２４】
まず、反応チャンバー１０の内部に備えられるサセプター２０に、基板２２を搭載する。そして、反応チャンバー１０の内部を、反応に適合する温度である反応温度に維持する。本実施例では、反応温度を常温〜５００℃にすることが好ましい。ここで、常温とは、平常の温度を指し、約１５〜２５℃である。
【００２５】
反応チャンバー１０の内部反応温度が安定化すると、反応チャンバー１０の内部に、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。この時、含金属物質は、アルミニウム、ガリウム、亜鉛含有物質から選ばれたいずれかである。まず、含アルミニウム物質は、図３に示す１６個の物質から選ばれるいずれかである、または、表１に記載された物質から選ばれるいずれかであり、気化した状態で反応チャンバー１０内に供給される。
【００２６】
【表１】
次に、含ガリウム物質は、下記の一般式（１）で表される物質から選ばれるいずれかである、または、表２に表される物質から選ばれるいずれかである。
【００２７】
【化１】
ここで、Ｒ１〜Ｒ９は、水素、炭素数が１〜１０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アーリル、シクロアルケニル、アミノあるいはアルコキシ置換されたアルキル、アルキルアミノ、アルコキシ、ハロゲン、ベータ−ジケトン、アミノアルコキシ、アルコキシアルコキシ、ジアルコキシ、アジドから選ばれる互いに等しい、または、異なる物質を表し、ｎは、２〜７の整数を表す。ここで、置換基Ｒ１〜Ｒ９において、アルキル基は、線形、分枝状または環状の構造を有する。上記１−２）及び１−３）の化合物は、各窒素含有アミン（amine）化合物がガリウム化合物に結合したもので、ここで、アミン化合物は、第３アミンまたは３、４、５、６または７員複素環アミン（heterocyclic amine）化合物である。好ましい含ガリウム物質を、表２に示す。
【００２８】
【表２】
続いて、含亜鉛物質は、下記の一般式（２）で表される化合物から選ばれるいずれかである、または、表３に記載された化合物から選ばれるいずれかであることが好ましい。
【００２９】
１)R1R2Zn
２)R1R2Zn:NR3R4R5 （２）
３)R1R2Zn:R6N(CR7R8)n
ここで、Ｒ１〜Ｒ８は、水素、炭素数が１〜１０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アーリル、シクロアルケニル、アミノあるいはアルコキシ置換されたアルキル、アルキルアミノ、アルコキシ、ハロゲン、ベータ−ジケトン、アミノアルコキシ、アルコキシアルコキシ、ジアルコキシ、アジドから選ばれる互いに等しい、または、異なる物質を表し、ｎは、２〜７の整数を表す。ここで、置換基Ｒ１〜Ｒ８において、アルキル基は、線形、分枝状または環状の構造を有する。上記２−２）及び２−３）の化合物は、各窒素含有アミン（amine）化合物が亜鉛化合物に結合したもので、ここで、アミン化合物は、第３アミンまたは３、４、５、６または７員複素環アミン（heterocyclic amine）化合物である。好ましい含亜鉛物質を、表３に示す。
【００３０】
【表３】
また、８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示す構造を有する８−ヒドロキシキノリン（8-hydroxyquinoline）系列物質である。このような含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、気化特性に優れており、化学気相蒸着法に適用し易い。なお、これらは、比較的安定した蒸気圧特性を有するので、量産性が良い。
【００３１】
化学気相蒸着法において、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は同時に、移動ガスと共に、あるいは、移動ガス（carrier gas）無しに、０．１秒〜１時間程度反応チャンバー１０に供給すると好ましい。
【００３２】
本実施例では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質が、図２に示すように、原料供給管３０及び移動ガス供給管４０を通って反応チャンバー１０に供給される。通常、図２には示されていないが、これは、原料物質の供給及びパージのためのシャワーヘッドに使用される。各供給管から供給された原料物質は、反応チャンバー１０の入口Ａで互いに会う。このように移動ガスと共に原料物質を供給すると、原料供給管の内部に反応によるパーチクルなどが生成されないという長所が得られる。なお、移動ガスの流量は、１〜５，０００ｓｃｃｍ（standard cubic centimeters per minute）となるように調節することが好ましい。
【００３３】
これにより、含金属物質と８−ヒドロキシキノリン系列物質が反応チャンバー１０内に供給され互いに反応すると、基板２２上にＭｑｎ層が形成される。基板２２上へのＭｑｎ薄膜の形成後に、反応チャンバー１０中に残っている未反応原料物質と反応による副産物を除去する工程が必要となる。通常、原料物質間の反応に要求される原料物質の量よりも過量の原料物質が使用されるという点を考慮すると、以降の反応のために、反応チャンバー１０内に残っている未反応物質及び副産物を除去するパージ工程が要求されるわけである。
【００３４】
本実施例では、パージ工程が次の２方法によって行われる。その一つは、反応チャンバー１０に連結されている真空ポンプ５０のみを用いて、反応チャンバー１０内に存在する未反応原料物質及び副産物を除去する方法である。すなわち、真空ポンプ５０を用いて反応チャンバー１０中に存在する全てのガスを吸入して外部に排出することで、反応チャンバー１０中の不純物を除去する。しかしながら、この方法は、時間がかかる他、未反応原料物質及び副産物の除去が不十分になるという欠点がある。
【００３５】
したがって、パージガスを原料供給管３０及び 移動ガス供給管４０を介して反応チャンバー１０内に供給しながら、真空ポンプ５０で反応チャンバー１０中のガスを吸入し除去する方式を用いることが好ましい。すなわち、パージガスが反応チャンバー１０内に供給されつつ、未反応原料物質及び副産物が真空ポンプ５０を通じて外部に排出されるようにする。ここで、パージガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）から選ばれることが好ましい。そして、パージガスは、流量１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、１〜６０分間反応チャンバー内に供給されることが好ましい。
【００３６】
こうして反応チャンバー１０から未反応原料物質及び副産物が完全に除去されると、本実施例による化学気相蒸着法によるＭｑｎ層形成方法が終了する。必要によって、このようなパージ過程を繰り返し行い、基板上に所望の厚さのＭｑｎ層を形成しても良い。
【００３７】
以下、図５及び図６を参照して、Ａｌｑ３が基板上に蒸着される過程についてより具体的に説明する。
【００３８】
まず、図５に示すように、基板２２が位置している反応チャンバー１０内に、含アルミニウム物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。一定の反応温度を維持しながら含アルミニウム物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を反応させると、図６に示すように、Ａｌｑ３層が基板２２上に形成される。基板２２上にＡｌｑ３層が形成されると、未反応の原料物質と副産物をパージによって反応チャンバーから除去する。
【００３９】
この場合、流量、温度、蒸着時間などを調節することによって所望の厚さ得ることができる。
（実施例２）
本実施例では、分子層蒸着法を用いるＡｌｑ３層形成方法が説明される。
【００４０】
まず、反応チャンバー１０の内部に備えられたサセプター２０に、基板２２を装着する。そして、反応チャンバー１０の内部を、反応に適合する温度である反応温度に維持する。本実施例では、反応温度を常温〜５００℃にすることが好ましい。ここで、常温とは、平常の温度をいうもので、約１５〜２５℃である。
【００４１】
反応チャンバー１０の内部反応温度が安定化すると、反応チャンバー１０の内部に、含アルミニウム物質を供給する。ここで、含アルミニウム物質は、図３に示す１６個の物質から選ばれるいずれかである、または、表１に記載された物質から選ばれるいずれかであって、気化された状態で反応チャンバー１０の内部に供給される。このような含アルミニウム物質は、気化特性に優れているため分子層蒸着法に適用し易く、比較的安定した蒸気圧特性を有するため量産性が良い。この含アルミニウム物質は、約０．１〜１００秒間供給されることが好ましい。
【００４２】
また、含アルミニウム物質は、単独で反応チャンバー１０内に供給されても良く、移動ガス(carrier gas)と共に供給されても良い。本実施例では、図２に示すように、原料供給管３０を通じて含アルミニウム物質を供給しながら、移動ガス供給管４０を通じて移動ガスを供給する。通常、図２には示されていないが、これは、原料物質の供給及びパージのためのシャワーヘッドに使用される。したがって、各供給管を通じて供給される含アルミニウム物質と移動ガスは、反応チャンバー１０の入口Ａで互いに会う。
このように移動ガスと共に原料物質を供給すると、原料供給管の内部に反応によるパーチクルなどが生成されないという長所が得られる。なお、移動ガスの流量は、１〜５，０００ｓｃｃｍ（standard cubic centimeters per minute）となるように調節することが好ましい。
【００４３】
これにより、含アルミニウム物質が反応チャンバー１０内に供給されると、基板２２上に含アルミニウム物質の原子または分子層が形成される。基板２２上への含アルミニウム物質の原子または分子層の形成後に、反応チャンバー１０中に残っている未反応原料物質と反応による副産物を除去する工程が必要となる。通常、原料物質間の反応に要求される原料物質の量よりも過量の原料物質が使用されるという点を考慮すると、以降の反応のために、反応チャンバー１０内に残っている未反応物質及び副産物を除去するパージ工程が要求されるわけである。
【００４４】
本実施例では、パージ工程が次の２方法によって行われる。その一つは、反応チャンバー１０に連結されている真空ポンプ５０のみを用いて、反応チャンバー１０内に存在する未反応原料物質及び副産物を除去する方法である。すなわち、真空ポンプ５０を用いて反応チャンバー１０中に存在する全てのガスを吸入して外部に排出することで、反応チャンバー１０中の不純物を除去する。しかしながら、この方法は、時間がかかる他、未反応原料物質及び副産物の除去が不十分になるという欠点がある。
【００４５】
したがって、パージガスを原料供給管３０及び 移動ガス供給管４０を介して反応チャンバー１０内に供給しながら、真空ポンプ５０で反応チャンバー１０中のガスを吸入し除去する方式を用いることが好ましい。すなわち、パージガスが反応チャンバー１０内に供給されつつ、未反応原料物質及び副産物が真空ポンプ５０を通じて外部に排出されるようにする。ここで、パージガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）から選ばれることが好ましい。そして、パージガスは、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜１，０００秒間反応チャンバー内に供給されることが好ましい。
【００４６】
こうして反応チャンバー１０中の未反応の含アルミニウム物質及び反応副産物が完全に除去されると、移動ガス供給管４０を介して８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。８−ヒドロキシキノリン系列物質も含アルミニウム物質と同様に、気化した状態で供給され、単独で供給されても良いが、移動ガスと共にまたは無しに供給されても良い。キノリン原料物質の供給条件を、含アルミニウム物質の供給条件と同一にすることが好ましい。本実施例で使用する８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示すような構造を有する。すなわち、８−ヒドロキシキノリン系列物質は、８−ヒドロキシキノリン（hydroxyquinoline）、５−クロロ−８−ヒドロキシキノリン（5-chloro-8-hydroxyquinoline）、４−メチル−８−ヒドロキシキノリン（4-methyl-8−hydroxyquinoline）、５，７−ジクロロ−８−ヒドロキシキノリン（5,7-dichloro-8-hydroxyquinoline）などから選ばれる。
【００４７】
前述の如く、８−ヒドロキシキノリン系列物質を反応チャンバー１０に供給すると、基板２２上に形成されている含アルミニウム物質原子または分子層と表面反応が発生し、Ａｌｑ３層が形成される。反応が完了すると、未反応原料物質と反応副産物を除去するためのパージ工程が、以前のパージ工程と同じ条件下で同じ方法で再び行われる。
【００４８】
上記の過程を１サイクル（cycle）とし、該過程を、基板上にＡｌｑ３層が所望の厚さで形成されるまで繰り返し行う。
【００４９】
以下、図７乃至図１４を参照して、分子層蒸着法によってＡｌｑ３が基板上に蒸着される過程についてより具体的に説明する。
【００５０】
まず、図７に示すように、基板２２が位置している反応チャンバー１０内に、含アルミニウム物質を供給する。図８に示すように、一定の反応温度を維持しながら、含アルミニウム物質を基板と反応させ、基板２２上に含アルミニウム物質の原子または分子層を形成する。基板２２上に含アルミニウム物質の層を形成した後、未反応の原料物質がパージによって反応チャンバー１０から除去される。続いて、図９に示すように、キノリン原料物質を反応チャンバー１０内に供給する。該キノリン原料物質は、図１０に示すように、含アルミニウム物質の層と反応して基板２２上にＡｌｑ３層を形成する。最後に、未反応のキノリン原料物質と副産物がパージされる。
【００５１】
この過程を、Ａｌｑ３層が所望の厚さになるまで繰り返し行う（図１１〜図１４）。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】Ａｌｑ３（Ｍｑｎの代表物質）の構造式である。
【図２】本発明で使用する蒸着装置を示す概略図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例に使用される含アルミニウム物質の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例に使用される８−ヒドロキシキノリン系列物質の構造を示す図である。
【図５】本発明の実施例１によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図６】本発明の実施例１によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図７】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図８】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図９】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１０】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１１】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１２】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１３】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１４】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光層形成方法に係り、より詳細には、化学気相蒸着法（chemical vapor deposition：ＣＶＤ）あるいは分子層蒸着法（molecular layer deposition：ＭＬＤ）を用いて有機発光層を量産できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光層はＭｑｎからなり、ここで、Ｍは、アルミニウム、ガリウム及び亜鉛から選ばれたいずれかを表し、ｑは、８−ヒドロキシキノリンをア表し、ｎは、１〜３の整数を表す。
【０００３】
なかでも、Ａｌｑ３は、図１に示す構造を有する化合物で、有機ＥＬ素子において発光層として使われる代表的な物質である。従来、基板上にＡｌｑ３層を形成するための方法として、物理的蒸着法（ＰＶＤ)の一つである熱蒸着方法を採用してきた。
【０００４】
熱蒸着方法は、Ｍｑｎ分子を反応炉に注入し、高温の熱を加えることで基板に蒸着する方法で、Ｍｑｎ層の形成が容易になるという長所がある。しかしながら、熱蒸着方法は、Ｍｑｎ層が不均一に形成され、量産が不可能な問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着法を用いてＥＬ層を量産できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明は、化学気相蒸着法を用いてＥＬ層を形成する方法であって、１）反応チャンバー内に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、２）反応チャンバー内に含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列の物質を同時に供給し、これら原料物質を反応させる段階と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明では、必要によって、上記２）段階の後に、未反応原料物質及び副産物をパージによって除去する段階をさらに含む。
【０００８】
また、本発明では、選択的に、上記２)段階を少なくとも２回繰り返し行い、前記ＥＬ層の最終厚さを調整する。
【０００９】
また、本発明では、反応チャンバー内部の反応温度を１５〜５００℃とし、反応速度の上昇及び前記発光層の特性向上を図ることが好ましい。
【００１０】
また、本発明では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１秒〜１時間反応チャンバーに供給し、反応速度の上昇及び前記発光層の特性向上を図ることが好ましい。
【００１１】
上記目的を達成する本発明は、分子層蒸着法を用いて発光層を形成する方法であって、１）反応チャンバー内に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、２）反応チャンバー内に含金属物質を供給し、該物質と基板を反応させる段階と、３）反応チャンバー内に８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給し、原料物質を反応させる段階と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
必要によって、本発明では、上記２）段階と３）段階との間に、または、上記３）段階の後に、未反応原料物質及び副産物をパージによって除去する段階をさらに含み、これにより、工程時間の短縮及び最終層の特性向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明では、選択的に、上記２）段階及び３）段階を少なくとも２回繰り返し行い、最終層の厚さを調整する。
【００１４】
また、本発明では、反応チャンバーの内部反応温度を、１５〜５００℃とし、反応速度の上昇及び前記薄膜の特性向上を図る。
【００１５】
また、本発明では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、０．１〜５００秒間反応チャンバーに供給し、反応速度の上昇及び薄膜の特性向上を図る。
【００１６】
また、本発明の化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着法では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるパージガスを注入し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することによって、パージ時間を短縮し、さらには全体工程時間を短縮する。
【００１７】
この時、パージガスは、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することが好ましい。
【００１８】
以下では添付の図面を参照しつつ本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使用される用語や単語は、通常または辞書的な意味に限定して解析してはいけず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適宜定義できるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解析しなければならないことは明らかである。したがって、本明細書に記載された実施例と図面に示す構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、よって、これらに対する様々な均等物及び変形例も本発明の範囲に属するものとして理解すべきである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、均一な厚さを有する有機ＥＬ層を基板上に形成することが可能になる。したがって、本発明の方法は、大面積基板に発光層を形成させるのに好適に適用することができ、さらには、既存有機ＥＬ素子の生産工程にそのまま適用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、下記の実施例１、２によるＭｑｎ層を形成するために使用される化学気相蒸着法あるいは分子層蒸着装置１について説明する。図２は、実施例１、２によるＡｌｑ３層（Ｍｑｎの代表物質層）の形成に使用される化学気相蒸着あるいは分子層蒸着装置を示す概略図である。
【００２１】
該装置は、内部に真空形成が可能な反応チャンバー１０が備えられる。この反応チャンバー１０の内部には、所定部分に基板２２を搭載できるサセプター２０が配備される。したがって、基板は、反応チャンバー１０の内部に搬入され、サセプター２０の上部に搭載される。なお、反応チャンバーの内部には、反応チャンバーの内部を一定の温度に維持させる温度調節装置（図示せず）が取り付けられる。
【００２２】
一方、反応チャンバー１０の一側には、反応チャンバー１０の内部に原料物質を供給する原料供給管３０が連結され、反応チャンバー１０の内部に移動ガスを供給する移動ガス供給管４０が、原料供給管３０に隣接して配備される。ここで、原料供給管３０と移動ガス供給管４０の末端は、図２に示すように、反応チャンバー１０の入口Ａで会うように設けられることが好ましく、これにより、原料物質と移動ガスを同時（ＣＶＤの場合）または逐次（ＭＬＤの場合）に反応チャンバー１０の内部に供給できる。
【００２３】
さらに、反応チャンバー１０中の残ガスを吸入によって除去する真空ポンプ５０が、反応チャンバー１０に連結される。したがって、特定の場合、真空ポンプ５０の動作によって、反応チャンバー１０の内部が真空状態になることができ、また、一定ステップの完了後には、未反応原料物質と副産物が吸い込まれて除去される。
（実施例１）
本実施例では、化学気相蒸着法を用いる発光層形成方法を説明する。
【００２４】
まず、反応チャンバー１０の内部に備えられるサセプター２０に、基板２２を搭載する。そして、反応チャンバー１０の内部を、反応に適合する温度である反応温度に維持する。本実施例では、反応温度を常温〜５００℃にすることが好ましい。ここで、常温とは、平常の温度を指し、約１５〜２５℃である。
【００２５】
反応チャンバー１０の内部反応温度が安定化すると、反応チャンバー１０の内部に、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。この時、含金属物質は、アルミニウム、ガリウム、亜鉛含有物質から選ばれたいずれかである。まず、含アルミニウム物質は、図３に示す１６個の物質から選ばれるいずれかである、または、表１に記載された物質から選ばれるいずれかであり、気化した状態で反応チャンバー１０内に供給される。
【００２６】
【表１】
次に、含ガリウム物質は、下記の一般式（１）で表される物質から選ばれるいずれかである、または、表２に表される物質から選ばれるいずれかである。
【００２７】
【化１】
ここで、Ｒ１〜Ｒ９は、水素、炭素数が１〜１０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アーリル、シクロアルケニル、アミノあるいはアルコキシ置換されたアルキル、アルキルアミノ、アルコキシ、ハロゲン、ベータ−ジケトン、アミノアルコキシ、アルコキシアルコキシ、ジアルコキシ、アジドから選ばれる互いに等しい、または、異なる物質を表し、ｎは、２〜７の整数を表す。ここで、置換基Ｒ１〜Ｒ９において、アルキル基は、線形、分枝状または環状の構造を有する。上記１−２）及び１−３）の化合物は、各窒素含有アミン（amine）化合物がガリウム化合物に結合したもので、ここで、アミン化合物は、第３アミンまたは３、４、５、６または７員複素環アミン（heterocyclic amine）化合物である。好ましい含ガリウム物質を、表２に示す。
【００２８】
【表２】
続いて、含亜鉛物質は、下記の一般式（２）で表される化合物から選ばれるいずれかである、または、表３に記載された化合物から選ばれるいずれかであることが好ましい。
【００２９】
１)R1R2Zn
２)R1R2Zn:NR3R4R5 （２）
３)R1R2Zn:R6N(CR7R8)n
ここで、Ｒ１〜Ｒ８は、水素、炭素数が１〜１０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アーリル、シクロアルケニル、アミノあるいはアルコキシ置換されたアルキル、アルキルアミノ、アルコキシ、ハロゲン、ベータ−ジケトン、アミノアルコキシ、アルコキシアルコキシ、ジアルコキシ、アジドから選ばれる互いに等しい、または、異なる物質を表し、ｎは、２〜７の整数を表す。ここで、置換基Ｒ１〜Ｒ８において、アルキル基は、線形、分枝状または環状の構造を有する。上記２−２）及び２−３）の化合物は、各窒素含有アミン（amine）化合物が亜鉛化合物に結合したもので、ここで、アミン化合物は、第３アミンまたは３、４、５、６または７員複素環アミン（heterocyclic amine）化合物である。好ましい含亜鉛物質を、表３に示す。
【００３０】
【表３】
また、８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示す構造を有する８−ヒドロキシキノリン（8-hydroxyquinoline）系列物質である。このような含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、気化特性に優れており、化学気相蒸着法に適用し易い。なお、これらは、比較的安定した蒸気圧特性を有するので、量産性が良い。
【００３１】
化学気相蒸着法において、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は同時に、移動ガスと共に、あるいは、移動ガス（carrier gas）無しに、０．１秒〜１時間程度反応チャンバー１０に供給すると好ましい。
【００３２】
本実施例では、含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質が、図２に示すように、原料供給管３０及び移動ガス供給管４０を通って反応チャンバー１０に供給される。通常、図２には示されていないが、これは、原料物質の供給及びパージのためのシャワーヘッドに使用される。各供給管から供給された原料物質は、反応チャンバー１０の入口Ａで互いに会う。このように移動ガスと共に原料物質を供給すると、原料供給管の内部に反応によるパーチクルなどが生成されないという長所が得られる。なお、移動ガスの流量は、１〜５，０００ｓｃｃｍ（standard cubic centimeters per minute）となるように調節することが好ましい。
【００３３】
これにより、含金属物質と８−ヒドロキシキノリン系列物質が反応チャンバー１０内に供給され互いに反応すると、基板２２上にＭｑｎ層が形成される。基板２２上へのＭｑｎ薄膜の形成後に、反応チャンバー１０中に残っている未反応原料物質と反応による副産物を除去する工程が必要となる。通常、原料物質間の反応に要求される原料物質の量よりも過量の原料物質が使用されるという点を考慮すると、以降の反応のために、反応チャンバー１０内に残っている未反応物質及び副産物を除去するパージ工程が要求されるわけである。
【００３４】
本実施例では、パージ工程が次の２方法によって行われる。その一つは、反応チャンバー１０に連結されている真空ポンプ５０のみを用いて、反応チャンバー１０内に存在する未反応原料物質及び副産物を除去する方法である。すなわち、真空ポンプ５０を用いて反応チャンバー１０中に存在する全てのガスを吸入して外部に排出することで、反応チャンバー１０中の不純物を除去する。しかしながら、この方法は、時間がかかる他、未反応原料物質及び副産物の除去が不十分になるという欠点がある。
【００３５】
したがって、パージガスを原料供給管３０及び 移動ガス供給管４０を介して反応チャンバー１０内に供給しながら、真空ポンプ５０で反応チャンバー１０中のガスを吸入し除去する方式を用いることが好ましい。すなわち、パージガスが反応チャンバー１０内に供給されつつ、未反応原料物質及び副産物が真空ポンプ５０を通じて外部に排出されるようにする。ここで、パージガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）から選ばれることが好ましい。そして、パージガスは、流量１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、１〜６０分間反応チャンバー内に供給されることが好ましい。
【００３６】
こうして反応チャンバー１０から未反応原料物質及び副産物が完全に除去されると、本実施例による化学気相蒸着法によるＭｑｎ層形成方法が終了する。必要によって、このようなパージ過程を繰り返し行い、基板上に所望の厚さのＭｑｎ層を形成しても良い。
【００３７】
以下、図５及び図６を参照して、Ａｌｑ３が基板上に蒸着される過程についてより具体的に説明する。
【００３８】
まず、図５に示すように、基板２２が位置している反応チャンバー１０内に、含アルミニウム物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。一定の反応温度を維持しながら含アルミニウム物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を反応させると、図６に示すように、Ａｌｑ３層が基板２２上に形成される。基板２２上にＡｌｑ３層が形成されると、未反応の原料物質と副産物をパージによって反応チャンバーから除去する。
【００３９】
この場合、流量、温度、蒸着時間などを調節することによって所望の厚さ得ることができる。
（実施例２）
本実施例では、分子層蒸着法を用いるＡｌｑ３層形成方法が説明される。
【００４０】
まず、反応チャンバー１０の内部に備えられたサセプター２０に、基板２２を装着する。そして、反応チャンバー１０の内部を、反応に適合する温度である反応温度に維持する。本実施例では、反応温度を常温〜５００℃にすることが好ましい。ここで、常温とは、平常の温度をいうもので、約１５〜２５℃である。
【００４１】
反応チャンバー１０の内部反応温度が安定化すると、反応チャンバー１０の内部に、含アルミニウム物質を供給する。ここで、含アルミニウム物質は、図３に示す１６個の物質から選ばれるいずれかである、または、表１に記載された物質から選ばれるいずれかであって、気化された状態で反応チャンバー１０の内部に供給される。このような含アルミニウム物質は、気化特性に優れているため分子層蒸着法に適用し易く、比較的安定した蒸気圧特性を有するため量産性が良い。この含アルミニウム物質は、約０．１〜１００秒間供給されることが好ましい。
【００４２】
また、含アルミニウム物質は、単独で反応チャンバー１０内に供給されても良く、移動ガス(carrier gas)と共に供給されても良い。本実施例では、図２に示すように、原料供給管３０を通じて含アルミニウム物質を供給しながら、移動ガス供給管４０を通じて移動ガスを供給する。通常、図２には示されていないが、これは、原料物質の供給及びパージのためのシャワーヘッドに使用される。したがって、各供給管を通じて供給される含アルミニウム物質と移動ガスは、反応チャンバー１０の入口Ａで互いに会う。
このように移動ガスと共に原料物質を供給すると、原料供給管の内部に反応によるパーチクルなどが生成されないという長所が得られる。なお、移動ガスの流量は、１〜５，０００ｓｃｃｍ（standard cubic centimeters per minute）となるように調節することが好ましい。
【００４３】
これにより、含アルミニウム物質が反応チャンバー１０内に供給されると、基板２２上に含アルミニウム物質の原子または分子層が形成される。基板２２上への含アルミニウム物質の原子または分子層の形成後に、反応チャンバー１０中に残っている未反応原料物質と反応による副産物を除去する工程が必要となる。通常、原料物質間の反応に要求される原料物質の量よりも過量の原料物質が使用されるという点を考慮すると、以降の反応のために、反応チャンバー１０内に残っている未反応物質及び副産物を除去するパージ工程が要求されるわけである。
【００４４】
本実施例では、パージ工程が次の２方法によって行われる。その一つは、反応チャンバー１０に連結されている真空ポンプ５０のみを用いて、反応チャンバー１０内に存在する未反応原料物質及び副産物を除去する方法である。すなわち、真空ポンプ５０を用いて反応チャンバー１０中に存在する全てのガスを吸入して外部に排出することで、反応チャンバー１０中の不純物を除去する。しかしながら、この方法は、時間がかかる他、未反応原料物質及び副産物の除去が不十分になるという欠点がある。
【００４５】
したがって、パージガスを原料供給管３０及び 移動ガス供給管４０を介して反応チャンバー１０内に供給しながら、真空ポンプ５０で反応チャンバー１０中のガスを吸入し除去する方式を用いることが好ましい。すなわち、パージガスが反応チャンバー１０内に供給されつつ、未反応原料物質及び副産物が真空ポンプ５０を通じて外部に排出されるようにする。ここで、パージガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）から選ばれることが好ましい。そして、パージガスは、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜１，０００秒間反応チャンバー内に供給されることが好ましい。
【００４６】
こうして反応チャンバー１０中の未反応の含アルミニウム物質及び反応副産物が完全に除去されると、移動ガス供給管４０を介して８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給する。８−ヒドロキシキノリン系列物質も含アルミニウム物質と同様に、気化した状態で供給され、単独で供給されても良いが、移動ガスと共にまたは無しに供給されても良い。キノリン原料物質の供給条件を、含アルミニウム物質の供給条件と同一にすることが好ましい。本実施例で使用する８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示すような構造を有する。すなわち、８−ヒドロキシキノリン系列物質は、８−ヒドロキシキノリン（hydroxyquinoline）、５−クロロ−８−ヒドロキシキノリン（5-chloro-8-hydroxyquinoline）、４−メチル−８−ヒドロキシキノリン（4-methyl-8−hydroxyquinoline）、５，７−ジクロロ−８−ヒドロキシキノリン（5,7-dichloro-8-hydroxyquinoline）などから選ばれる。
【００４７】
前述の如く、８−ヒドロキシキノリン系列物質を反応チャンバー１０に供給すると、基板２２上に形成されている含アルミニウム物質原子または分子層と表面反応が発生し、Ａｌｑ３層が形成される。反応が完了すると、未反応原料物質と反応副産物を除去するためのパージ工程が、以前のパージ工程と同じ条件下で同じ方法で再び行われる。
【００４８】
上記の過程を１サイクル（cycle）とし、該過程を、基板上にＡｌｑ３層が所望の厚さで形成されるまで繰り返し行う。
【００４９】
以下、図７乃至図１４を参照して、分子層蒸着法によってＡｌｑ３が基板上に蒸着される過程についてより具体的に説明する。
【００５０】
まず、図７に示すように、基板２２が位置している反応チャンバー１０内に、含アルミニウム物質を供給する。図８に示すように、一定の反応温度を維持しながら、含アルミニウム物質を基板と反応させ、基板２２上に含アルミニウム物質の原子または分子層を形成する。基板２２上に含アルミニウム物質の層を形成した後、未反応の原料物質がパージによって反応チャンバー１０から除去される。続いて、図９に示すように、キノリン原料物質を反応チャンバー１０内に供給する。該キノリン原料物質は、図１０に示すように、含アルミニウム物質の層と反応して基板２２上にＡｌｑ３層を形成する。最後に、未反応のキノリン原料物質と副産物がパージされる。
【００５１】
この過程を、Ａｌｑ３層が所望の厚さになるまで繰り返し行う（図１１〜図１４）。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】Ａｌｑ３（Ｍｑｎの代表物質）の構造式である。
【図２】本発明で使用する蒸着装置を示す概略図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例に使用される含アルミニウム物質の構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例に使用される８−ヒドロキシキノリン系列物質の構造を示す図である。
【図５】本発明の実施例１によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図６】本発明の実施例１によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図７】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図８】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図９】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１０】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１１】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１２】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１３】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【図１４】本発明の実施例２によるＡｌｑ３層形成方法の各ステップを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子または分子層蒸着法を用いて発光層を形成する方法において、
１）反応チャンバー内に基板を配置、前記反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、
２）反応チャンバー内に含金属物質を供給し、該物質を基板と反応させる段階と、
３）反応チャンバー内に８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給し、前記原料物質を反応させる段階と、
を含むことを特徴とする発光層形成方法。
【請求項２】
前記２)段階と３)段階との間に、未反応原料物質及び副産物を除去する第１パージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項３】
前記３)段階の後に、未反応原料物質及び副産物を除去する第２パージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項４】
前記２)段階及び３)段階を、少なくとも２回繰り返し行うことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項５】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１〜５００秒間反応チャンバーに供給することを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項６】
前記第１パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項２に記載の発光層形成方法。
【請求項７】
前記第１パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれか一つのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項２に記載の発光層形成方法。
【請求項８】
前記パージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することを特徴とする請求項７に記載の発光層形成方法。
【請求項９】
前記第２パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項３に記載の発光層形成方法。
【請求項１０】
前記第２パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれか一つのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項３に記載の発光層形成方法。
【請求項１１】
前記パージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することを特徴とする請求項１０に記載の発光層形成方法。
【請求項１２】
化学気相蒸着法を用いて発光層を形成する方法において、
１）反応チャンバーの内部に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、
２）反応チャンバー内に含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を同時に、移動ガスと共にまたは無しに供給し、前記原料物質を反応させる段階と、
を含むことを特徴とする発光層形成方法。
【請求項１３】
前記２)段階の後に、未反応原料物質及び副産物を除去するパージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１４】
前記２)段階を、少なくとも２回繰り返し行なうことを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１５】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１秒〜１時間反応チャンバーに供給することを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１６】
前記パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項１３に記載の発光層形成方法。
【請求項１７】
前記パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれかのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項１３に記載の発光層形成方法。
【請求項１８】
前記移動ガスまたはパージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、１〜６０分間供給することを特徴とする請求項１７に記載の発光層形成方法。
【請求項１９】
前記反応温度は、１５〜５００℃であることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２０】
前記含金属物質は、含アルミニウム物質、含ガリウム物質、含亜鉛物質から選ばれることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２１】
前記含アルミニウム物質は、
トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、
トリメチルアルミニウム−ジメチルエチルアミン（ＴＭＡｌ−ＤＭＥＡ）、
トリメチルアルミニウム−トリメチルアミン（ＴＭＡｌ−ＴＭＡ）、
トリメチルアルミニウム−トリエチルアミン（ＴＭＡｌ−ＴＥＡ）、
トリメチルアルミニウム−メチルピロリジン（ＴＭＡｌ−ＭＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルピロリジン（ＴＭＡｌ−ＥＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルピペリジン（ＴＭＡｌ−ＥＰＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルモルホリン（ＴＭＡｌ−ＥＭＰ）、
トリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）、
トリエチルアルミニウム−ジメチルエチルアミン（ＴＥＡｌ−ＤＭＥＡ）、
トリエチルアルミニウム−トリメチルアミン（ＴＥＡｌ−ＴＭＡ）、
トリエチルアルミニウム−トリエチルアミン（ＴＥＡｌ−ＴＥＡ）、
トリエチルアルミニウム−メチルピロリジン（ＴＥＡｌ−ＭＰ）、
トリエチルアルミニウム−エチルピロリジン（ＴＥＡｌ−ＥＰ）、
トリエチルアルミニウム−エチルピペリジン（ＴＥＡｌ−ＥＰＰ）及び
トリエチルアルミニウム−エチルモルホリン（ＴＥＡｌ−ＥＭＰ）
からなる群より選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２２】
前記含アルミニウム物質は、表１に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２３】
前記含ガリウム物質は、表２に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２４】
前記含亜鉛物質は、表３に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２５】
前記８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示された化合物から選ばれることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２６】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、気体状態で反応チャンバーに供給されることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１】
分子または分子層蒸着法を用いて発光層を形成する方法において、
１）反応チャンバー内に基板を配置、前記反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、
２）反応チャンバー内に含金属物質を供給し、該物質を基板と反応させる段階と、
３）反応チャンバー内に８−ヒドロキシキノリン系列物質を供給し、前記原料物質を反応させる段階と、
を含むことを特徴とする発光層形成方法。
【請求項２】
前記２)段階と３)段階との間に、未反応原料物質及び副産物を除去する第１パージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項３】
前記３)段階の後に、未反応原料物質及び副産物を除去する第２パージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項４】
前記２)段階及び３)段階を、少なくとも２回繰り返し行うことを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項５】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１〜５００秒間反応チャンバーに供給することを特徴とする請求項１に記載の発光層形成方法。
【請求項６】
前記第１パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項２に記載の発光層形成方法。
【請求項７】
前記第１パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれか一つのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項２に記載の発光層形成方法。
【請求項８】
前記パージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することを特徴とする請求項７に記載の発光層形成方法。
【請求項９】
前記第２パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項３に記載の発光層形成方法。
【請求項１０】
前記第２パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれか一つのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項３に記載の発光層形成方法。
【請求項１１】
前記パージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、０．１〜５００秒間供給することを特徴とする請求項１０に記載の発光層形成方法。
【請求項１２】
化学気相蒸着法を用いて発光層を形成する方法において、
１）反応チャンバーの内部に基板を配置し、該反応チャンバーの内部を特定の反応温度に維持する段階と、
２）反応チャンバー内に含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を同時に、移動ガスと共にまたは無しに供給し、前記原料物質を反応させる段階と、
を含むことを特徴とする発光層形成方法。
【請求項１３】
前記２)段階の後に、未反応原料物質及び副産物を除去するパージ段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１４】
前記２)段階を、少なくとも２回繰り返し行なうことを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１５】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質を、０．１秒〜１時間反応チャンバーに供給することを特徴とする請求項１２に記載の発光層形成方法。
【請求項１６】
前記パージ段階では、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、未反応原料物質及び副産物を吸入し除去することを特徴とする請求項１３に記載の発光層形成方法。
【請求項１７】
前記パージ段階では、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）からなる群より選ばれるいずれかのパージガスを供給し、反応チャンバーに設けられた真空ポンプを用いて、反応チャンバー中に存在するガスを吸入し除去することを特徴とする請求項１３に記載の発光層形成方法。
【請求項１８】
前記移動ガスまたはパージガスを、１〜５，０００ｓｃｃｍの流量で、１〜６０分間供給することを特徴とする請求項１７に記載の発光層形成方法。
【請求項１９】
前記反応温度は、１５〜５００℃であることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２０】
前記含金属物質は、含アルミニウム物質、含ガリウム物質、含亜鉛物質から選ばれることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２１】
前記含アルミニウム物質は、
トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、
トリメチルアルミニウム−ジメチルエチルアミン（ＴＭＡｌ−ＤＭＥＡ）、
トリメチルアルミニウム−トリメチルアミン（ＴＭＡｌ−ＴＭＡ）、
トリメチルアルミニウム−トリエチルアミン（ＴＭＡｌ−ＴＥＡ）、
トリメチルアルミニウム−メチルピロリジン（ＴＭＡｌ−ＭＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルピロリジン（ＴＭＡｌ−ＥＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルピペリジン（ＴＭＡｌ−ＥＰＰ）、
トリメチルアルミニウム−エチルモルホリン（ＴＭＡｌ−ＥＭＰ）、
トリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）、
トリエチルアルミニウム−ジメチルエチルアミン（ＴＥＡｌ−ＤＭＥＡ）、
トリエチルアルミニウム−トリメチルアミン（ＴＥＡｌ−ＴＭＡ）、
トリエチルアルミニウム−トリエチルアミン（ＴＥＡｌ−ＴＥＡ）、
トリエチルアルミニウム−メチルピロリジン（ＴＥＡｌ−ＭＰ）、
トリエチルアルミニウム−エチルピロリジン（ＴＥＡｌ−ＥＰ）、
トリエチルアルミニウム−エチルピペリジン（ＴＥＡｌ−ＥＰＰ）及び
トリエチルアルミニウム−エチルモルホリン（ＴＥＡｌ−ＥＭＰ）
からなる群より選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２２】
前記含アルミニウム物質は、表１に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２３】
前記含ガリウム物質は、表２に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２４】
前記含亜鉛物質は、表３に記載された化合物から選ばれることを特徴とする請求項２０に記載の発光層形成方法。
【請求項２５】
前記８−ヒドロキシキノリン系列物質は、図４に示された化合物から選ばれることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【請求項２６】
前記含金属物質及び８−ヒドロキシキノリン系列物質は、気体状態で反応チャンバーに供給されることを特徴とする請求項１または１２に記載の発光層形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２００７−５３１２３６（Ｐ２００７−５３１２３６Ａ）
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０６０９２（Ｐ２００７−５０６０９２）
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００１４４４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１２０８４
【国際公開日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【出願人】（５０６３２８０５５）メカロニクス カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００５／００１４４４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１２０８４
【国際公開日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【出願人】（５０６３２８０５５）メカロニクス カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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