有機ＥＬ素子作製用低ダメージ高速スパッタ成膜プロセスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560374
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東京工芸大学
• 研究代表者: 星 陽一 東京工芸大学, 工学部, 教授 (20108228)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 有機EL素子 / スパッタ成膜 / 低ダメージスパッタ / 電極膜 / 仕事関数 / 対向ターゲット式スパッタ / プラズマダメージ / 網電極

研究概要

有機EL素子は次世代のディスプレーや照明素子として期待されているが、上部電極膜の作製にスパッタ法を用いると、動作電圧の上昇や発光が困難となる問題があった。本研究では、この問題を解決するため対向ターゲット式低ダメージスパッタ法を用いる方法を提案し、その有効性を示すとともに、さらなる特性改善方法を検討した。その結果、対向ターゲット式低ダメージスパッタ法を用いた場合にも、スパッタ時にターゲット端から放出される2次電子の基板衝撃をより完全に抑制する必要があることや、スパッタ時の放電電流およびスパッタガス圧を最適化することで、動作特性の顕著な改善ができることを明らかにすることができた。

研究成果

• [雑誌論文] TiO_2膜の高速低温スパッタ成膜法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星陽一
  • 雑誌名: 日本真空学会誌 巻: Vol.57、No.1 ページ: 9-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal crystallization kinetic and electrical properties of partly crystallized amorphous indium oxide thin films sputtering deposited in the presence or the absence of water vapor (2013)
  • 著者名/発表者名: Meihan Wang, Hao Lei, Yoshiyuki Seki, Shigeyuki Seki, Yutaka Sawada, Yoichi Hoshi, Shaohong Wang, Lixian Sun
  • 雑誌名: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 巻: 111, (2) ページ: 1457-1461
  • DOI: 10.1007/s10973-012-2526-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stabilized Pt deposition on the TiO2 films and their photocatalytic properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isai, Ikuta Nakamura, Takanori Sato, and Yoichi Hoshi
  • 雑誌名: Trans. Mat.Res.Soc. Japan 巻: 38[1] ページ: 11-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ion bombardment on low-temperature growth of TiO_2 thin films in DC reactive sputtering with two sputtering sources (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasuda, M. Tobisaka, K. Kamikuri, and Y. Hoshi
  • 雑誌名: Surf. Coat. Technol 巻: Vol.231 ページ: 439-442
  • DOI: 10.1016/j.surfcoat.2012.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glancing Angle Sputter Deposition of Titanium Dioxide Films for Photocatalytic Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasuda, N. Kitahara, and Y. Hoshi
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: 50 (48) ページ: 25-35
  • DOI: 10.1149/05048.0025ecst
• [雑誌論文] Control of Nano-structure of4けんAssisted Glancing Angle Deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hoshi, Yoiji Yasuda, and Naoto Kitahara
  • 雑誌名: J. J. Appl. Phys 巻: Vol.52 ページ: 110124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative studies on damages to organic layer during the deposition of ITO films by various sputtering methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Hao Lei, Meihan Wang, Yoichi Hoshi, Takayuki Uchida, Shinichi Kobayashi, Yutaka Sawada
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 285P ページ: 389-394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-catalytic effect on improving the photocatalytic properties of TiO_2 films (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaki Isai, Ikuta Nakamura, Yuki Hieda, Fumiya Fukazawa, and Yoichi Hoshi
  • 雑誌名: Trans. Mat. Res. Soc. Japan 巻: 38[4] ページ: 529-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature deposition of crystallized TiO_2 thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasuda, K. Kamikuri, M. Tobisaka, and Y. Hoshi
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 520(10) ページ: 3736-3740
  • 査読あり
• [雑誌論文] New oxygen radical source using selective sputtering of oxygen atoms for high rate deposition of TiO_2 films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasuda, H. Lei, and Y. Hoshi
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science & Technology 巻: A 30 ページ: 061503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc Oxide Films Doped with Aluminum, Gallium or Tin Prepared by Dip Coating Process Using Ethanol Solution (2012)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Sawada1,a, Hayato Ohkubo1, Fig8 Changes in effective refractive index of the films at 633 nm due to incidence angle. Yoshiyuki Seki1, Keh-moh Lin2,b, Kazuyuki Sano1, Shigeyuki Seki3,c, Takayuki Uchida1 and Yoichi Hoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vols. 512-515 ページ: 503-1506
  • 査読あり
• [学会発表] アルカリ金属ならびにスパッタプロセスを用いずに作製した透明有機EL素子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 手嶋里帆, 柴崎正明, 市川正人, 星陽一, 内田孝幸
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: (19p-E3-4)
  • 年月日: 20140300
• [学会発表] スパッタ法による上部電極膜の作製が有機EL素子の動作特性に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星陽一, 小林信一, 内田孝幸・清水英彦
  • 発表場所: (信学技報, vol. 113, no. 171, CPM2013-45, pp. 29-34)
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] Control of Work Function of ITO Anode Films in OLED (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hoshi, S. Kobayashi, T. Uchida, Y. Sawada and H. Shimizu
  • 学会等名: TOEO
  • 発表場所: (13pP31)
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] 有機EL素子上部電極作製のための低ダメージスパッタ堆積法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星陽一, 内田孝幸, 小林信一(東京工芸大), 清水英彦
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: (CS-4-1)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 有機EL素子上部電極膜作製のためのスパッタ成膜法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 星陽一, 小林信一, 内田孝幸, 清水英彦
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: (19p-C7-1)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Luminance Enhancements in OLEDs Using a TiO_2 Electron Injection Buffer (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuzaki, Y. Seki, Y. Yasuda, Y. Sawada, Y. Hoshi, and T. Uchida
  • 学会等名: International Display Workshop in conjunction with Asia Display 2012
  • 発表場所: Kyoto (Japan)(OLEDp-8)
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] New oxygen radical source using selective sputtering of oxygen atoms for the high rate deposition of TiO_2 films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasuda, H. Lei and Y. Hoshi
  • 学会等名: IUMRS-ICEM2012
  • 発表場所: Yokohama (Japan)(B-3-P26-005)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] ITO陽極表面の酸素プラズマ処理条件による有機EL素子の動作特性の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星陽一, 小林信一, 内田孝幸, 清水英彦
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: (13p-C13-6)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] CHANGES IN CARRIER INJECTION PROPERTIES OF OLEDs BY SPUTTER-DEPOSITION OF Al ELECTRODE (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hoshi, Shin-ichi Kobayashi, Takayuki Uchida, Hidehiko Shimizu
  • 学会等名: 20^<th> Annual International Conference on Composites or Nano Engineering(ICCE-20)
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] Changes in carrier injection properties of OLED by the sputter-deposition of Al electrode (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hoshi, Youji Yasuda, Shin-ichi Kobayashi, Takayuki Uchida, Yutaka Sawada, Hidehiko Shimizu
  • 学会等名: TACT 2011 International Thin Film Conference
  • 発表場所: (C-061)
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] 高効率有機デバイス作成に向けた低損傷電極形成技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星陽一, 小林信一, 内田孝幸
  • 学会等名: 情報科学有機材料第142委員会、C部会「有機光エレクトロニクス」
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館(第47回研究会資料pp.25-30)
  • 年月日: 2011-10-24
• [備考] 星陽一 「低ダメージスパッタ法による薄膜作製技術と有機EL素子への応用」月刊ディスプレイ2011年9月号pp.3-18
• [備考] ホームページ:
  • URL: http://www.seit.t-kougei.ac.jp/ThinFILMLab/index.html