CN106575547A - 透明电极、透明电极的制造方法、及电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性也优异的透明电极、及该透明电极的制造方法、以及通过使用该透明电极而实现可靠性的提高的电子器件。透明电极具有:金属细线图案,其使用金属纳米粒子构成,并设于透明基板的一个主面上;金属氧化物层,其设于所述透明基板的一个主面上,并使其覆盖所述金属细线图案的表面,并且所述金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下。
Description
技术领域
本发明涉及透明电极、透明电极的制造方法、及使用该透明电极的电子器件。
背景技术
目前,作为薄型的发光材料,有机场致发光元件备受关注。
利用有机材料的电致发光(Electro Luminescence:EL)的有机场致发光元件(所谓的有机EL元件)为在数V~数十V左右的低电压下可发光的薄膜型的整体固体元件,具有高亮度、高发光效率、薄型、轻质这样的许多优异的特征。因此,作为各种显示器的背光、广告牌或应急灯等的显示板、照明光源等面发光体,近年来备受瞩目。
如上所述的有机EL元件为在2片电极间配置使用有机材料构成的发光层而形成的构成,发光层中产生的发光光透过电极而射出到外部。因此,2片电极中的至少一个电极以透明电极的形式构成,从透明电极侧射出发光光。
此外,透明电极不仅利用于有机EL元件,还被利用于太阳光电池、触摸面板、液晶显示元件、各种受光元件的电极等。另外,透明电极通常为膜厚薄的导电膜,因此,利用其薄度,也被用于挠性的电子器件。
如上所述的电子器件中,近年来寻求用于透明电极的大面积化的低电阻化。因此,提出了:具有由导电性金属材料构成的细线结构部和透光性的导电膜的透明电极(例如参照下述专利文献1)、及具有由金属纳米粒子形成的导电性的金属细线图案和该金属细线图案上的含有导电性聚合物的层的构成(例如参照下述专利文献2),由此实现低电阻化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2009-4348号公报
专利文献2:(日本特开2013-89397号公报
发明的内容
发明所要解决的技术问题
但是,如上所述的透明电极由于电极的表面平滑性不充分,因此在用于电子器件的情况下,存在例如以电极表面的部分突起等为起点,产生电极的短路或短路等不良情况的问题。并且,上述专利文献2所示的所构成的透明电极由于使用导电性聚合物而构成,因此存在在高温、高湿环境下性能劣化的问题。
因此,本发明的目的在于,提供具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性也优异的透明电极、及该透明电极的制造方法、及通过使用该透明电极而实现可靠性的提高的电子器件。
用于解决技术问题的方案
为了实现这种目的,本发明提供一种透明电极,其具有:金属细线图案,其使用金属纳米粒子构成,并设于透明基板的一个主面上;金属氧化物层,其设于所述透明基板的一个主面上,并覆盖所述金属细线图案的表面,并且所述金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下。
另外,本发明提供一种透明电极的制造方法,其包括:
在透明基板上形成使用金属纳米粒子构成的金属细线图案的第一工序;
使金属氧化物层在透明基板上成膜,使所述金属氧化物层覆盖所述金属细线图案,并使所述金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下的第二工序。
另外,本发明提供一种电子器件,其特征在于,具有所述构成的透明电极。电子器件例如为有机场致发光元件。
发明的效果
根据本发明,可以提供具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性优异的透明电极,及通过使用该透明电极实现了可靠性的提高的电子器件。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的透明电极的构成的剖面示意图。
图2是表示本发明第一实施方式的透明电极的变形例的构成的剖面示意图;
图3是用于制造本发明第二实施方式的透明电极的制造装置的结构图;
图4是表示图3的制造装置中的波长控制红外线加热器的结构的剖面示意图;
图5是表示图4的波长控制红外线加热器的变形例的剖面示意图;
图6是表示使用了本发明的透明电极的电子器件(有机EL元件)的一例的剖面示意图。
标记说明
10、20…透明电极、1…金属细线图案、1a…金属纳米粒子、2…金属氧化物层、11…透明基板、21…光射出层、30、154…波长控制红外线加热器、32…灯丝、36、38…滤光器、34…保护管、40…中空部、42…反射板、50…冷却机构、60…控制装置、100…制造装置、102…原材料卷、104…卷取辊、110、160…输送部、120…第一涂布部、130…第一干燥部、140…第二涂布部、150…第二干燥部、112、122、132、142、152、162…输送辊、124、144…压板、126、146…印刷头、70…有机EL元件、3…发光功能层、3a…发光层、5…对电极、h…发光光
具体实施方式
以下,基于附图按照以下所示的顺序对本发明的实施方式进行说明。
1.第一实施方式:透明电极
1-1.变形例:设有光射出层的透明电极
2.第二实施方式:透明电极的制造装置及制造方法
3.第三实施方式:透明电极的用途
4.第四实施方式:电子器件(有机EL元件)
5.第五实施方式:电子器件(有机EL元件)的用途
《1.第一实施方式:透明电极》
图1为表示本发明第一实施方式的透明电极的构成的剖面示意图。如该图所示,透明电极10为在透明基板11的一个主面上叠层有金属细线图案1和金属氧化物层2而形成3层结构。即,例如在透明基板11上按顺序设有金属细线图案1和金属氧化物层2。其中,透明电极10上的金属细线图案1使用金属纳米粒子1a构成,金属氧化物层2设于透明基板11上,并使其覆盖金属细线图案1的表面,其特征在于,表面粗糙度为5nm以下。
以下,按透明基板11、金属细线图案1、及金属氧化物层2顺序说明构成如上所述叠层结构的透明电极10的各构成要素的详细情况。此外,本发明的透明电极10的透明是指在波长550nm下光透射率为50%以上。
另外,用于大面积的电子器件的透明电极的片状电阻(Ω/sq.)优选为1(Ω/sq.)以下,更优选为0.5(Ω/sq.)以下。片状电阻(Ω/sq.)例如可以以JIS K 6911、ASTMD257等为基准进行测定,另外,可以使用市售的表面电阻率计进行测定。
<透明基板>
作为用于本发明的透明电极的透明基板11,只要具有高的光透明性,就没有特别限制。例如,可适宜举出树脂基板、树脂膜、玻璃等,但从生产性的观点或轻质性及柔软性这样的性能的观点出发,优选使用透明树脂膜。
透明树脂膜没有特别限制,对于其材料、形状、结构、厚度等,可以从公知的材料中适宜选择。例如,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、改性聚酯等聚酯类树脂膜、聚乙烯(PE)树脂膜、聚丙烯(PP)树脂膜、聚苯乙烯树脂膜、环状烯烃类树脂等聚烯烃类树脂膜、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯系类树脂膜、聚醚醚酮(PEEK)树脂膜、聚砜(PSF)树脂膜、聚醚砜(PES)树脂膜、聚碳酸酯(PC)树脂膜、聚酰胺树脂膜、聚酰亚胺树脂膜、丙烯酸类树脂膜、三醋酸纤维素(TAC)树脂膜等。而且,特别是,只要是在可见光区域的波长(380~780nm)下透射率为80%以上的透明树脂膜,就可以优选使用。
其中,从透明性、耐热性、处理容易度、强度及成本的观点出发,优选透明树脂膜为二轴延伸聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂膜、二轴延伸聚萘二甲酸乙二醇酯树脂膜、聚醚砜树脂膜、聚碳酸酯树脂膜等二轴延伸聚酯树脂膜,更优选为二轴延伸聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂膜、二轴延伸聚萘二甲酸乙二醇酯树脂膜。
另外,为了确保涂布液的润湿性或粘接性,透明基板11可以实施表面处理或者设置易粘接层。对于透明基板11的表面处理或易粘接层可以使用现有公知的技术。作为透明基板11的表面处理,例如可举出电晕放电处理、火焰处理、紫外线处理、高频处理、辉光放电处理、活性等离子体处理、激光处理等表面活性化处理。
另外、作为构成易粘接层的材料,可举出例如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、乙烯类共聚物、丁二烯类共聚物、丙烯酸了共聚物、偏二氯乙烯类共聚物、环氧类共聚物等。易粘接层可以为单层,但为了提高粘接性,也可以由2层以上构成。
另外,可以在透明基板11的表面或背面形成无机物、有机物的被膜或这两者的混合被膜。这种被膜及混合被膜优选为通过以JIS K 7129-1992为基准的方法测得的水蒸气透过度(25±0.5℃、相对湿度(90±2)%RH)为1×10-3g/(m2·24h)以下的阻隔性膜。更优选为通过以JIS K 7126-1987为基准的方法测得的氧透过度为1×10-3ml/m2·24h·atm以下(1atm为1.01325×105Pa)、水蒸气透过度(25±0.5℃、相对湿度(90±2)%RH)为1×10-3g/(m2·24h)以下的高阻隔性膜。
作为上述阻隔性膜的形成材料,只要是具有抑制水分或氧等造成元件劣化的物质浸入的功能的材料即可,例如可以使用氧化硅、二氧化硅、氮化硅等。并且,为了改良上述阻隔性膜的脆弱性,更优选具有对无机材料膜和有机材料膜进行叠层而成的结构。此外,该情况下,无机材料膜和有机材料膜的叠层顺序没有特别限制,优选使两者交替多次进行叠层。
<金属细线图案>
本发明的金属细线图案1使用金属纳米粒子1a构成,并设于透明基板11的一个主面上。
作为构成金属纳米粒子1a的金属材料,只要导电性优异即可,没有特别限制,例如除金、银、铜、铁、镍、铬等金属以外,也可以是它们与其它的合金,但从导电性及稳定性的观点出发,优选为银。
另外,金属纳米粒子1a的平均粒径优选为1nm以上100nm以下,更优选为1nm以上50nm以下,进一步优选为1nm以上30nm以下。由于金属纳米粒子1a的平均粒径为1nm以上,从而在溶剂中的分散性良好,且与透明基板的密合性也良好。另外,由于平均粒径为100nm以下,从而能够不对透明电极的透明性带来影响而确保导电性。
在此,金属纳米粒子1a的平均粒径通过随机观察200个以上的根据金属纳米粒子1a的电子显微镜观察能够作为圆形、椭圆形或实质上圆形或椭圆形进行观察的金属纳米粒子1a,求各金属纳米粒子1a的粒径并求其数平均值而得到。在此,本发明的平均粒径是指由两条平行线夹着能够作为圆形、椭圆形或实质上圆形或椭圆形进行观察的金属纳米粒子1a的外缘得到的距离中的最小距离。此外,在测定金属纳米粒子1a的平均粒径时,明显显示金属纳米粒子1a的侧面等粒子部分不进行测定。
金属细线图案1的图案形状没有特别限制,例如可以为条纹状、或网眼状,但从透明性的观点出发,优选设置金属细线图案1,使透明电极10的孔隙率为80%以上。
透明电极10的空隙率是指具有光透射性的区域占整体的比例。例如,在金属细线图案1由光不透射性的金属材料构成,且为线宽100μm、线间隔1mm的条纹状图案的情况下,透明电极10的空隙率约为90%。
金属细线图案1的图案形状的线宽优选为10~200μm。通过图案形状的线宽为10μm以上,从而能够确保所希望的导电性。另外,通过图案形状的线宽为200μm以下,从而作为透明电极能够确保充分的透明性。
金属细线图案1的高度优选为0.1~5μm。由于金属细线图案1的高度为0.1μm以上,从而能够确保所希望的导电性。另外,由于金属细线图案1的高度为5μm以下,从而例如在将透明电极10用于有机EL元件等电子器件的情况下,金属细线图案的高度带来的凹凸差不会对形成于其上部的发光功能层的膜厚分布带来影响。
<金属细线图案的形成方法>
作为金属细线图案1的形成方法,优选为将含有金属纳米粒子1a的油墨印刷成所希望的图案形状的方法。作为这种印刷方法,没有特别限制,可以通过凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷、丝网印刷、喷墨印刷等公知的印刷法形成为所希望的图案形状。
<金属氧化物层>
金属氧化物层2的特征在于,设于透明基板11的一个主面上,并使其覆盖金属细线图案1的表面,表面粗糙度为5nm以下(优选为3nm以下)。另外,金属氧化物层2优选使用层介质和分散在该层介质中的金属氧化物纳米粒子构成。
此外,表面粗糙度为算术平均粗糙度Ra(nm),例如使用原子力显微镜(DigitalInstruments公司制造)进行测定。
金属细线图案1使用金属纳米粒子1a构成,因此,在图案形成工序或干燥工序中粒子彼此凝聚等,从而在表面具有局部的突起。金属氧化物层2由于将这种金属细线图案1的突起掩埋,其表面粗糙度为5nm以下。
金属氧化物层2的膜厚优选为0.05~5μm,更优选为0.1~2μm。由于金属氧化物层2的膜厚为0.1μm以上,从而能够确保透明电极10的充分的表面平滑性。另外,由于金属氧化物层2的膜厚为2μm以下,从而不会对透明电极10的透明性带来影响。
在此,只要以覆盖金属细线图案1的表面的方式形成,则金属氧化物层2的膜厚如图1所示,可以比金属细线图案1的高度(厚度)小。
[1.金属氧化物纳米粒子]
作为构成金属氧化物纳米粒子的金属氧化物材料,没有特别限制,可举出氧化铟-锡(ITO)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)等,从导电性的观点出发,优选为ITO。
另外,金属氧化物纳米粒子的平均粒径优选为100nm以下,更优选为50nm以下,进一步优选为30nm以下。由于平均粒径为100nm以下,从而不会对透明电极10的透明性产生影响,能够确保导电性及电极的表面平滑性。另外,由于平均粒径为50nm以下,从而能够获得进一步良好的导电性及电极的表面平滑性。
此外,金属氧化物层2可以使用上述的金属氧化物纳米粒子的平均粒径相同的粒子构成,也可以组合平均粒子不同的粒子彼此而构成。
在此,金属氧化物纳米粒子的平均粒径可以与上述金属细线图案的金属纳米粒子1a的测定方法同样地进行测定。
[2.金属氧化物纳米粒子的制作方法]
作为金属氧化物纳米粒子的制造方法的一个实例,对ITO粒子的制造方法进行说明。
(2.1含有铟和锡的溶液的制备)
首先,制作含有铟和锡的溶液。该溶液在溶剂中溶解铟盐和锡盐并进行调整,使铟浓度为0.1~4.0mol/L、优选为0.2~2.0mol/L。另外,使锡盐的添加量相对于铟为5~20mol%。
作为溶剂,从使铟盐及锡盐均匀地溶解,或提高ITO的导电性的观点出发,优选1分子中至少具有1个以上的OH基的有机溶剂,更优选为具有2个以上的OH基的多元醇。具体而言,可举出乙醇类,其中,优选为多元醇类,更优选为乙二醇、二甘醇,但只要是在金属氧化物层2成膜时的加热温度下能够容易蒸发的溶剂即可,不限于此,例如只要是有机溶剂的沸点为100℃~300℃以下、更优选为250℃以下的多元醇、或其衍生物即可,还可以是离子性液体。
此外,溶剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。更优选使用能够溶解50体积%以上的水的程度的亲水性强的水溶性的有机溶剂。
作为铟盐,例如可举出选自In2(C2O4)3、InCl3、In(NO3)3及In2(SO4)3组中的至少1种铟的不含水结晶盐;或In(NO3)3·3H2O、InCl3·4H2O、In2(SO4)3·9H2O等水合物的结晶盐等。另外,通过使铟金属在H2C2O4、HNO3、HCl、H2SO4等中溶解而得到的溶液在有机溶剂中溶解,从而铟盐可以作为溶解在溶剂中的状态获得。
此外,从减少有机溶剂中的含有水分的观点出发,优选使用不含水结晶盐。
作为锡盐,例如可举出选自Sn2(C2O4)3、SnCl2、SnCl4、Sn(NO3)2及SnSO4的组中的至少1种锡的不含水结晶盐;或Sn(NO3)3·3H2O、SnCl3·2H2O、SnCl4·5H2O、Sn(SO4)2·2H2O等水合物的结晶盐等。另外,通过使锡金属在H2C2O4、HNO3、HCl、H2SO4等中溶解得到的溶液在有机溶剂中溶解,从而锡盐可以作为溶解在溶剂中的状态获得。另外,可以将四甲基锡、四丁基锡等有机锡溶解在有机溶剂中使用。
此外,从减少有机溶剂中的含有水分的观点出发,优选使用不含水结晶盐或有机锡,但从处理安全性的观点出发,优选使用不含水结晶盐。
含有铟和锡的溶液中的铟浓度在中和反应前调整为0.1~4.0mol/L,优选为0.2~2.0mol/L。由于铟浓度为0.1mol/L以上,从而能够确保ITO粒子的生产性。另外,由于铟浓度为4.0mol/L以下,从而铟盐溶解并且不会在有机溶剂中析出,在后述的加热处理时的溶液中,铟盐均匀地存在于有机溶剂中,因此,能够制作粒径均匀的粒子。
(2.2含锡的氢氧化铟沉淀溶液的制备)
接着,将含有铟和锡的溶液的液温维持在5℃~95℃,优选为10℃~50℃的范围。而且,在保温后的溶液中,在24小时以内,优选为1分钟~120分钟的添加时间添加含有碱性盐的溶液,制作包含含有锡的氢氧化铟的沉淀溶液(以下记为“含锡的氢氧化铟沉淀溶液”)。
含有碱性盐的溶液通过在上述有机溶剂中溶解作为沉淀剂的碱性盐而制作。
作为碱性盐,例如可举出NaOH、KOH、NH4OH、NH3、NH4HCO3及(NH4)2CO3等,优选使用NaOH、(NH4)2CO3。此外,碱性盐只要具有选自该组中的至少1种碱性盐即可,可以混合2种以上。
碱性盐的添加量以铟盐为0.5~100当量,优选为1.0~10当量的方式添加。碱性盐的添加量越多,沉淀时的pH越急剧地变动,从而能够生成微细的粒子。
(2.3加热处理)
接着,为了从生成的含锡的氢氧化铟粒子获得ITO粒子,在密闭容器中对得到的含锡的氢氧化铟沉淀溶液进行加热处理(高压釜处理)。此时,从避免凝聚体增加的观点出发,优选将含锡的氢氧化铟粒子从沉淀溶液固液分离,不使其干燥而移至加热处理(高压釜处理)工序。
此外,从生成高纯度的含锡的氧化铟的观点出发,在密闭容器中进行加热处理的含锡的氢氧化铟沉淀溶液中所含的水分量优选为15质量%以下,更优选为5质量%以下。
加热处理温度及处理时间根据使用的材料适宜设定。作为加热装置,例如可举出覆套式电阻加热器(mantle heater)、带式加热器、油浴等。另外,反应器优选使用具有即使在使用的溶剂的300℃的蒸气压压力下也能够保持密闭状态的功能的反应器。
(2.4固液分离、清洗)
接着,进行固液分离、清洗,获得ITO粒子的浆料。在此,ITO粒子的浆料可以送入后述的金属氧化物层2的制造工序。也可以暂时干燥而制成ITO粒子后,送入金属氧化物层2的制造工序。
此外,ITO粒子的粒径在上述的制作工序中通过控制碱性盐的投入量或加热温度、时间来进行调整。
[3.层介质]
作为使金属氧化物纳米粒子分散的层介质,使用树脂材料(粘合剂)构成。
作为树脂材料(粘合剂),没有特别限制,可以使用目前公知的材料,例如可举出聚丙烯腈等丙烯酸类聚合物或PEDOT(聚(3,4-亚乙二氧基噻吩))等聚噻吩、或聚苯胺。
<金属氧化物层的形成方法>
作为金属氧化物层2的形成方法,例如通过将溶剂中分散有作为上述层介质的粘合剂和金属氧化物纳米粒子的分散液涂布在形成有金属细线图案1的透明基板11上并进行干燥处理而形成。
作为溶剂,除用于上述金属氧化物纳米粒子的形成的有机溶剂之外,可举出乙醇、酮、醚、酯、甲苯、环己烷等,也可以是纯水。并且,可以组合使用有机溶剂和表面活性剂或偶联剂等分散剂。
作为涂布的方法,没有特别限定,可以广泛采用公知的印刷方法。例如,可举出凹版涂布法、柔版印刷法、丝网印刷法、微接触印刷法、喷墨法、以及喷出极微量的液滴的超级喷墨法等各种方式,但不使用版的喷墨法、或超级喷墨法是优选的方法。
作为干燥处理,例如可举出利用加热板进行的干燥处理、红外线照射、或闪光照射进行的干燥处理。其中,从不对基板造成损伤,能够有效地除去溶剂,获得层厚分布的均匀性的观点出发,优选红外线照射、或闪光照射进行的干燥处理。由此,形成表面粗糙度5nm以下的金属氧化物层2。
在此,在红外线照射进行的干燥处理的情况下,例如优选通过波长控制红外线加热器等选择性地照射特定的波长区域而进行干燥。由此,例如可以截去透明基板11的特定的吸收区域、或者选择性地照射对构成金属氧化物层2的溶剂的蒸发有效的波长,即使是薄膜的透明基板11也能够进行干燥而不会变形。
此外,本发明的金属氧化物层2只要是表面粗糙度满足5nm以下的构成即可,可以是任意方式。例如,本实施方式的金属氧化物层2使用层介质(粘合剂)和在层介质中分散的金属氧化物纳米粒子而构成,但可以为不使用层介质的构成。该情况下,在上述的金属氧化物层2的形成方法中,通过将溶剂中分散有金属氧化物纳米粒子的分散液涂布在形成有金属细线图案1的透明基板11上并进行干燥处理而形成。
另外,例如也可以作为整体以上述的金属氧化物材料构成的整体膜的形式成膜。
另外,以上所述的透明电极10可以以在与透明基板11之间夹持金属细线图案1和金属氧化物层2的状态被保护膜覆盖,或者叠层其它导电性层。该情况下,优选保护膜及导电性层具有光透射性,使得不会损害透明电极10的光透射性。另外,可以设为在金属细线图案1和透明基板11之间设置根据需要的层的构成。
<效果>
以上所述构成的透明电极10具有金属氧化物层2,所述金属氧化物层2的表面粗糙度为5nm以下,并设于透明基板11的一个主面上,使其覆盖金属细线图案1的表面。由此,例如与使用导电性聚合物作为覆盖金属细线图案1表面的材料的情况相比,在高温、高湿环境下不会产生性能的劣化,得到具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性也优异的透明电极10。而且,使用有这种透明电极10的电子器件实现可靠性的提高。
另外,构成透明电极10的金属氧化物层2使用金属氧化物纳米粒子而构成。由此,在金属细线图案1的电极表面存在局部的突起的情况下,通过金属氧化物纳米粒子分散而均匀地埋没突起间的空间部,因此,得到表面平滑性进一步优异的透明电极10。
《1-1.变形例:设有光散乱层的透明电极》
图2是表示本发明第一实施方式的透明电极的变形例的构成的剖面示意图。该图所示的透明电极20与之前的使用图1所说明的透明电极10不同之处在于,在透明基板11与金属细线图案1及金属氧化物层2之间设有光透出层21而制成4层结构,其它构成相同。即,例如,在透明基板11上按顺序设有光透出层21、金属细线图案1、金属氧化物层2。因此,对相同构成要素标注相同符号并省略重复的说明。
<光透出层>
光透出层21是使从透明基板11侧的光透出效率提高的层,被设于透明基板11与金属细线图案1及金属氧化物层2之间。另外,光取出层21是使用层介质(粘合剂)和光散乱粒子构成,且利用了层介质和光散乱粒子的混合物所产生的折射率差的混合光散乱层。
以上所述的光透出层21优选为具有比金属氧化物层2高的折射率,且优选所述的光透出层21为在波长550nm下折射率在1.7以上且低于3.0的范围内的高折射率层。该情况下,优选比金属氧化物层2的折射率高0.1以上,更优选高0.3以上。另外,光透出层21在将层介质和光散乱粒子混合的情况下,只要满足折射率1.7以上且低于3.0即可,各原材料的折射率可以为低于1.7或3.0以上。在这种混合体系的情况下,光透出层21的折射率可以用由通过各原材料固有的折射率乘以混合比率所得的合计值算出的折射率代替。
此外,就折射率的测定而言,在25℃的气氛下照射来自发光单元的发光光中发光最大波长中最短的发光最大波长的光线,使用阿贝折射率计(ATAGA公司制造、DR-M2)进行。
另外,光透出层21优选透射率为50%以上,更优选为55%以上,特别优选为60%以上。
另外,可以在光透出层21的一个主面上形成用于使表面平滑的平滑层。
作为光散乱粒子,没有特别限制,可根据目的适宜选择,可以是有机微粒子,也可以是无机微粒子,其中,优选为具有高折射率的微粒子(高折射率粒子)。在此,从分散性或稳定性提高的观点出发,光散乱粒子也可以使用实施了表面处理的粒子。
另外,作为粘合剂,没有特别限制,可使用公知的树脂(粘合剂),可根据目的适宜选择。
<光透出层的形成方法>
作为光透出层21的形成方法,例如通过将溶剂中分散有粘合剂和光散乱粒子的涂布液涂布于透明基板11上并进行干燥处理而形成。此外,在作为粘合剂使用固化性材料的情况下,进行固化处理。
涂布的方法、及干燥处理可以使用与上述金属氧化物层2中说明的相同的方法。
就固化处理而言,在使用紫外线固化性树脂作为粘合剂的情况下,如果能够对干燥处理后的涂布液照射紫外线,则可以为任意紫外线照射方法。例如,可以利用从超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等光线发出的紫外线等,优选使用准分子UV灯实发出的紫外线。
另外,在使用电离放射线固化型树脂组合物作为粘合剂的情况下,可以通过电离放射线固化型树脂组合物的通常的固化方法,即照射电子束或紫外线而使其固化。例如,使用从Cockcroft-Walton型、VandeGraaff型、共振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、高频高压型、高频型等各种电子束加速器放出的具有10~1000keV的范围内,优选为30~300keV的范围内的能量的电子束等。它们中特别优选为电子束强度弱的物质,可特别优选使用浜松Photonics株式会社制造的电子束光源“EB Engine”等。
另外,以上所述的透明电极20可以以在其与透明基板11之间夹持光透出层21与金属细线图案1及金属氧化物层2的状态被保护膜覆盖,或者叠层其它导电性层。该情况下,优选保护膜及导电性层具有光透射性,使得不会损害透明电极20的光透射性。另外,也可以设为在金属细线图案1和透明基板11之间设置根据需要的层的构成。
<效果>
以上所述构成的透明电极20为在透明基板11与金属细线图案1及金属氧化物层2之间设置光透出层21的构成。由此,除第一实施方式的效果之外,从透明基板11侧的光透射性提高。而且,使用了这种透明电极20的电子器件在作为有机EL元件使用的情况下,实现发光效率的提高。
《2.第二实施方式:透明电极的制造装置及制造方法》
图3是用于制造本发明第二实施方式的透明电极的制造装置的构成图。如该图所示,制造装置100是通过所谓的卷对卷方式用卷取辊104从原材料卷绕辊102对卷绕成卷状的透明基板11进行卷取,在该卷取输送的中途在透明基板11上形成金属细线图案1和金属氧化物层2的装置。另外,在本实施方式中,其特征在于,在形成金属细线图案1后,在5分钟以内(优选为1分钟以内)进行金属氧化物层2的形成。
此外,在此,对制造图1所示的透明电极10的装置及方法进行说明。
<制造装置>
如图3所示,制造装置100主要由输送部110、第一涂布部120、第一干燥部130、第二涂布部140、第二干燥部150、输送部160构成。
[1.输送部110]
在输送部110设置有多个输送辊112。在输送部110,利用输送辊112从原材料卷绕辊102抽出的透明基板11,同时进行透明基板11的张力调整等。
可以在输送部110设置累加器。在输送部110设置了累加器的情况下,可以选择连续输送、间歇输送,在输送部110设置累加器是优选的方式。
[2.第一涂布部120]
在第一涂布部120设置有输送辊122、压板124、印刷头126。在第一涂布部120,通过输送辊122输送透明基板11,在其中途由压板124支承透明基板11,同时从印刷头126对透明基板11涂布涂布液并进行构图。此外,印刷头126是用于进行喷墨印刷的头。
[3.第一干燥部130]
在第一干燥部130设置有输送辊132、波长控制红外线加热器30。通过输送辊132向第一干燥部130输送透明基板11,在其中途通过波长控制红外线加热器30对涂布及构图后的涂布液照射红外线,使涂布液干燥。
图4是表示制造装置中的波长控制红外线加热器的构成的剖面示意图。如该图所示,波长控制红外线加热器30具有圆柱状的外观,主要具有按顺序同心状地配置灯丝32、保护管34及滤光器36、38的构成。
另外、波长控制红外线加热器30具有吸收波长3.5μm以上的红外线的功能。“吸收波长3.5μm以上的红外线”是指在波长3.5μm以上的远红外线区域,红外线透射率为50%以下,优选为40%以下,更优选为30%以下。
滤光器36、38自身被灯丝32加热而成为高温,因此,自身成为红外线的放射体,放射波长比从灯丝32产生的红外线长的红外线。但是,在波长控制红外线加热器30中,在滤光器36、38之间的中空部40流通制冷剂(例如冷却空气),通过其冷却功能使滤光器36、38的表面温度降低,能够抑制滤光器36、38产生的2次放射。其结果,主要可以截去透明基板11的吸收区域的波长3.5μm以上的远红外线。而且,通过对被干燥物选择性地照射作为溶剂的吸收区域的波长3.5μm以下的近红外线,可以不使透明基板11变形而对涂布液进行干燥。
作为滤光器36、38的材质,有石英玻璃、硼硅酸玻璃等,从耐热性、耐热冲击性这一点出发,优选石英玻璃。
另外,滤光器36、38的厚度及片数可根据必要的红外线光谱适宜选择、变更。
作为冷却功能,如上述,可以通过将波长控制用的滤光器中空地进行二重或多重叠层,在滤光器间的中空部分流过空气进行冷却。
滤光器36、38的形状如上述,可以同心圆状覆盖圆柱状的灯丝32整体,如图5所示,也可以灯丝32(及保护管34)的3方向被反射板42包覆,在红外线的放射面侧平行板状地配置滤光器36、38。
另外,除了滤光器36、38,还可以配置其它滤光器而制成多重结构。就该情况下的冷却功能而言,从冷却效率这一点出发,优选使冷却用的空气在滤光器间的中空部彼此相互向反方向流动。另外,排出侧的冷却用空气可以排出到***外,也可以用作作在干燥处理工序中使用的热风的一部分。
放射的红外线光谱的主波长为相当于溶剂的吸收的3.5μm以下,因此,灯丝32的温度优选为600℃以上,从灯丝32的耐热性这一点出发,优选设为3000℃以下。
在此,根据维恩位移定律,如果使灯丝温度升温,则可以将放射的红外线光谱的主波长调整为相当于溶剂的吸收波长的3.5μm以下。即,可以截去透明基板11的吸收区域的波长3.5μm以上的远红外线。
因此,通过适宜选择及变更灯丝32的温度,可以增加相当于溶剂的吸收波长的波长域的辐射能量。
另外,从抑制滤光器38自身的红外线吸收引起的2次放射的观点出发,配置于被干燥物侧的最外侧的滤光器38的表面温度优选为200℃以下,更优选为150℃以下。该情况下,滤光器38的表面温度通过在二重或多重叠层的滤光器间流过空气来进行调整。
另外,就第一干燥部130而言,为了高效地利用不能被被干燥物吸收的红外线,干燥处理区域也可以由红外线反射性高的材料构成(包覆)。
此外,如图4及图5所示,在波长控制红外线加热器30连接有用于在中空部40使制冷剂流通(循环)的冷却机构50,并且在冷却机构50和灯丝32上连接有控制装置60。该控制电路中,通过控制装置60对冷却机构50进行的制冷剂向中空部40的流通量及灯丝32的发热温度等进行控制。
[4.第二涂布部140]
图3所示的第二涂布部140具有与第一涂布部120同样的构成和作用,通过输送辊142输送透明基板11,在其中途由压板144支承透明基板11,同时,从印刷头146对透明基板11涂布涂布液,进行构图。
此外,所述的第二涂布部140被连续地配置在透明基板11的移动方向的、与第一干燥部130相比的下游侧。因此,在本实施方式的制造装置中,在结束了干燥处理后,即第一干燥部130的红外线照射结束后,可以在5分钟以内(优选为1分钟以内)在第二涂布部140开始金属氧化物层的涂布。
[5.第二干燥部150]
第二干燥部150具有与第一干燥部130同样的构成和作用,通过输送辊152输送透明基板11,在其中途通过波长控制红外线加热器154对涂布及构图后的涂布液照射红外线,使涂布液干燥。此外,波长控制红外线加热器154与波长控制红外线加热器30相同。
[6.输送部160]
输送部160具有与输送部110同样的构成和作用,一边通过输送辊162输送透明基板11,一边进行透明基板11的张力调整等,将透明基板11卷绕于卷取辊104。
用于制作本发明的透明电极的制造装置除上述的制造装置100的构成以外,也可以为下述说明的构成
例如,在本实施方式的制造装置100中,对通过喷墨法进行涂布和构图的第一涂布部120及第二涂布部140进行说明,但不限于此,可以为利用公知的印刷方法的涂布部。
另外,对通过红外线照射进行干燥处理的第一干燥部130及第二干燥部150进行了说明,但不限于此,例如也可以为基于加热板的干燥处理,或基于闪光照射的干燥部。
在设为基于闪光照射的干燥部的情况下,作为放出闪光的闪光灯的放电管,可以使用氙、氦、氖、氩,但优选使用氙。
从不对透明基板11造成损伤地进行干燥处理的观点出发,闪光灯的波长区域优选为240nm~2000nm的范围。
另外,闪光灯可以配置为不仅从形成有金属细线图案1的透明基板11的一个主面侧进行照射,还可以从背面侧进行照射,也可以配置为可以从两侧进行照射。
另外,闪光照射可以在大气中进行,但根据需要也可以在氮、氩、氦等惰性气体气氛中进行。
另外,在本实施方式的制造装置100中,对卷对卷方式的装置进行了说明,但不限于此,例如也可以是分批方式、单片方式等装置。该情况下,在各层的形成工序中,也可以在真空下进行处理。
<制造方法>
接着,使用图3说明图1所示的透明电极10的制造方法。
[1.第一工序]
首先,在透明基板11上形成使用金属纳米粒子1a构成的金属细线图案1。在此,主要经由下述(i)~(ii)的工序形成金属细线图案1。
(i)在第一涂布部120,在透明基板11上涂布含有金属纳米粒子1a的涂布液并进行构图。
(ii)在第一干燥部130,对涂布及构图后的含有金属纳米粒子1a的涂布液进行干燥处理。
在(i)的涂布、构图工序中,一边形成一定的图案形状,一边通过喷墨法涂布和构图含有金属纳米粒子1a的涂布液。
在(ii)的干燥处理工序中,使用吸收波长3.5μm以上的红外线的波长控制红外线加热器30,对涂布、构图后的涂布液照射红外线,使涂布液干燥。
作为红外线,照射中心波长存在于1μm以上且低于3.5μm的区域,且在其波长区域中存在全输出功率的积算值的70%以上的红外线。
红外线的“中心波长存在于1μm以上且低于3.5μm的区域”是指灯丝温度在450℃以上2600℃以内的范围,该温度范围通过上述的维恩位移定律导出。
作为干燥处理的条件,没有特别限制,可通过红外线灯丝及波长控制滤光器的表面温度调整照射时间。例如,通过将灯丝温度设定为450~2600℃(优选为600~1200℃),将波长控制滤光器表面温度设定为低于200℃(优选为低于150℃),可以将照射时间设为10秒钟~30分钟。由此,选择性地照射对溶剂的蒸发有效的波长而不使透明基板11变形,由此能够有效地进行干燥处理,因此,能够形成具有层厚分布的均匀性高的层,能够提高金属细线图案1的导电性。
此外,在(i)的涂布、构图工序中,作为构图方法,广泛使用公知的印刷方法代替喷墨法。作为这种印刷方法,例如可举出凹版涂布法、柔版印刷法、丝网印刷法、微接触印刷法、以及喷出极微量的液滴的超级喷墨法等各种方式。
另外,在(ii)的干燥处理工序中,进行干燥处理代替红外线照射,例如可以使用加热板进行的干燥处理、或闪光照射进行的干燥处理,但从得到层厚分布的均匀性的观点出发,优选为闪光照射进行的干燥处理。
在此,在闪光照射进行的干燥处理中,就闪光灯的光照射条件而言,光照射能量的总计优选为0.1~50J/cm2,更优选为0.5~10J/cm2。光照射时间优选为以10μ秒钟~100m秒钟进行,更优选以100μ秒钟~10m秒钟进行。
另外,光照射次数可以是1次,也可以是多次,优选以1~50次的范围进行。通过在这种光照射条件下进行光照射,可以不对透明基板11造成损伤而进行干燥处理。
此外,闪光照射时的透明基板11的温度只要考虑溶剂的沸点(蒸气压)、被干燥物的膜厚、透明基板11的耐热温度等决定即可,优选以室温以上150℃以下进行。另外,在进行闪光照射之前,可以预先对形成有被干燥物的透明基板11进行加热处理。
[2.第二工序]
接着,在形成有金属细线图案1的透明基板11上形成金属氧化物层2,使其覆盖金属细线图案1,且所述金属氧化物层2表面粗糙度为5nm以下。在此,第二工序的特征在于,在上述的第一工序的形成金属细线图案1之后,在5分钟以内(优选为1分钟以内)进行金属氧化物层2的形成。
在第二工序中,也经由(iii)~(iv)的工序形成金属氧化物层2。
(iii)在第二涂布部140,将含有金属氧化物纳米粒子的涂布液涂布在形成有金属细线图案1的透明基板11上并进行构图。
(iv)在第二干燥部150,对涂布、构图后的含有金属氧化物纳米粒子的涂布液进行干燥处理。
在(iii)的涂布、构图工序中,制备含有丙烯酸类树脂(粘合剂)的乙醇溶剂中分散有平均粒径为50nm以下的金属氧化物纳米粒子的分散液,将其作为涂布液,通过喷墨法涂布在形成有金属细线图案1的透明基板11上进行构图。
另外,在(iii)的涂布、构图工序中,其特征在于,在(ii)的干燥处理后5分钟以内(优选为1分钟以内)进行。即,在第一干燥部130的红外线照射结束后,在5分钟以内(优选为1分钟以内)在第二涂布部140开始涂布。
由于该成膜间隔在5分钟以内(优选为1分钟以内),如后述的实施例所示,可以形成表面粗糙度为5nm以下的金属氧化物层2。
在(iv)的干燥处理工序中,可以使用与(ii)的干燥处理工序中说明的方法同样的处理方法。由此,可以形成具有层厚分布均匀性高的层,成膜表面粗糙度为5nm以下的金属氧化物层2。
此外,在本实施方式的制造方法中,对以卷对卷方式形成的例子进行了说明,但不限于此,例如也可以是分批方式、单片方式。该情况下,也可以在上述的各层的形成中进行在真空条件下的处理。
另外,在本实施方式的制造装置100及制造方法中,对制造图1所示的透明电极10的例子进行了说明,但例如在制造图2所示的透明电极20的情况下,还有在将第一工序的含有金属纳米粒子1a的涂布液涂布于透明基板11上之前,形成光取出层21的装置及方法。
作为光取出层21的形成方法,例如,将溶剂中分散有粘合剂和光散乱粒子的涂布液涂布于透明基板11上并进行构图。接着,对涂布、构图的涂布液进行干燥处理。接着,在使用固化性材料作为粘合剂的情况下,进行固化处理。此外,光透出层21的涂布和构图工序、及干燥处理工序可以用与上述的(i)、(ii)同样的工序。另外,该工序中使用的装置可以使用与上述的第一涂布部120、及第一干燥部130同样的装置。
另外,固化处理中,通过对干燥后的涂布液进行紫外线照射使其固化。作为紫外线光源,从能够高效地放射单一波长的观点出发,具体而言,优选发出100~230nm的范围内的紫外线的稀有气体受激准分子灯,但不限于此,例如也可以使用超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等。
<效果>
以上所述构成的第二实施方式的制造装置、及制造方法具有在透明基板11上形成金属氧化物层2的工序,所述金属氧化物层2覆盖金属细线图案1的表面,且表面粗糙度为5nm以下。由此,例如,与使用导电性聚合物作为覆盖金属细线图案1表面的材料的情况相比,得到具有表面平滑性且高温、高湿耐性也优异的透明电极10,其在高温、高湿环境下不会产生性能的劣化。而且,得到使用这种透明电极10从而可靠性得到了提高的电子器件。
另外,金属氧化物层2通过将分散有金属氧化物纳米粒子的分散液涂布于形成有金属细线图案1的透明基板11上而形成。由此,在金属细线图案1的电极表面存在局部的突起的情况下,金属氧化物纳米粒子均匀地分散并将突起间的空间部填埋,因此,获得表面平滑性更优异的透明电极10。
另外,在第一工序的金属细线图案1的干燥处理后5分钟以内(优选为1分钟以内)进行第二工序的金属氧化物层2的成膜。由此,如后述的实施例所示,可以形成表面粗糙度为5nm以下的金属氧化物层2。这推测为是因为:在金属细线图案1的干燥处理后至金属氧化物层2的形成的工序中,通过抑制杂质在细线表面的附着、或细线的氧化/硫化等的污染,可以在细线上成膜为平滑的金属氧化物层。
《3.第三实施方式:透明电极的用途》
上述的图1及图2所示的透明电极可以用于各种电子器件。作为电子器件的例子,可举出有机EL元件、LED(light Emitting Diode)、液晶元件、太阳能电池、触摸面板等。而且,在作为这些电子器件的电极部件需要表面平滑性或高温、高湿耐性的情况下,优选使用图1及图2所示的透明电极。
以下,作为用途的一例,对使用本发明的透明电极作为阳极、或阴极的电子器件(有机EL元件)的实施方式进行说明。此外,在此,作为本发明的透明电极,使用图1所示的透明电极10作为一例进行说明。
《4.第四实施方式:电子器件(有机EL元件)》
<有机EL元件的构成>
图6是作为本发明的电子器件的一例表示使用了图1所示的透明电极10的有机EL元件的一个构成实例的剖面构成图。以下,基于该图说明有机EL元件70的构成。
图6所示的有机EL元件70从透明电极10的金属氧化物层2侧开始依次叠层有发光功能层3、及对电极5。另外,发光功能层3至少具有由有机材料构成的发光层3a。因此,有机EL元件70至少以从透明基板11侧透出发光光h的底部发光型的形式构成。此外,可以在电极的端部设置用于与外部电源(省略图示)进行电连接的取出电极(省略图示)。
另外,出于防止使用有机材料等所构成的发光功能层3发生劣化的目的,有机EL元件70使用后述的密封材料在透明基板11上被密封。该密封材料经由粘接剂固定于透明基板11侧。但是,透明电极10及对电极5的端子部分在透明基板11上通过发光功能层3彼此以保持绝缘性的状态且从密封材料露出的状态设置。
以下,按透明电极10、发光功能层3、对电极5、密封材料、及保护部件的顺序说明用于构成上述的有机EL元件70的主要各层的详情情况。之后,说明有机EL元件70的制作方法。
[1.透明电极]
透明电极是之前说明的本发明的透明电极10,是构成有机EL元件70的阳极或阴极的电极,是在由发光功能层3产生的发光光h的透出侧设置的电极。该透明电极10为在透明基板11的一个主面上设有金属细线图案1和金属氧化物层2的构成。在此,特别是,金属细线图案1及金属氧化物层2为实质上的电极。
此外,本实施方式的有机EL元件70中的透明电极使用图1所示的透明电极10进行说明,但例如可以使用图2所示的透明电极20构成。该情况下,为在透明基板11与金属细线图案1及金属氧化物层2之间配置有光透出层21的构成。
[2.发光功能层]
发光功能层3为至少包含由有机材料构成的发光层3a的层。这种发光功能层3的整体的层结构没有限定,可以是一般的层结构。另外,发光功能层3作为一个实例,示例了从透明电极10及对电极5中作为阳极使用的电极侧依次叠层[空穴注入层/空穴输送层/发光层3a/电子输送层/电子注入层]而成的构成,发光层3a以外的层根据需要而设置。
其中,发光层3a为从阴极侧注入的电子和从阳极侧注入的空穴进行再结合并进行发光的层,发光的部分既可以是发光层3a的层内,也可以是发光层3a中与相邻的层的界面。这种发光层3a作为发光材料,可以含有磷光发光材料,也可以含有荧光发光材料,还可以含有磷光发光材料及荧光发光材料这两种。另外,发光层3a优选为以这些发光材料为辅材料,并且含有主材料的构成。
空穴注入层及空穴输送层可以作为具有空穴输送性和空穴注入性的空穴输送注入层。
另外,电子输送层及电子注入层可以作为具有电子输送性和电子注入性的电子输送注入层而设置。
另外,发光功能层3除这些层之外,还可以将空穴阻止层或电子阻止层等根据需要叠层于必要部位。
并且,发光功能层3可以为叠层包含产生各波长区域的发光光的各色发光层3a的多个发光功能层的构成。各发光功能层可以为不同的层结构,可以直接叠层,也可以经由中间层叠层。中间层通常是中间电极、中间导电层、电荷产生层、电子吸引层、连接层、中间绝缘层中的任意层,只要是具有向阳极侧的邻接层供给电子,向阴极侧的邻接层供给空穴的功能的层即可,可以使用公知的材料构成。
(发光功能层的成膜方法)
以上那种发光功能层3可以通过将构成各层的材料例如通过真空蒸镀法、旋涂法、浇铸法、LB法、喷墨法、印刷法等公知的薄膜形成方法依次成膜而得到。从容易获得均质的膜,且不易生成针孔等方面出发,特别优选真空蒸镀法或旋涂法。并且,每层可以使用不同的成膜法。在这些各层的成膜采用蒸镀法的情况下,该蒸镀条件根据使用的化合物的种类等而不同,但通常优选在收藏化合物的舟皿加热温度50℃~450℃、真空度10-6Pa~10-2Pa、蒸镀速度0.01nm/秒钟~50nm/秒钟、基板温度-50℃~300℃、膜厚0.1nm~5μm的范围适宜选择各条件。
[3.对电极]
对电极5以在与透明电极10之间夹持发光功能层3的状态设置,在透明电极10为阳极的情况下,作为阴极使用,在透明电极10为阴极的情况下,作为阳极使用。该对电极5使用从金属、合金、有机或无机的导电性化合物、及它们的混合物中考虑工作函数而适宜选择的导电性材料而构成。具体而言,可举出金、铝、银、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铟、锂/铝混合物、希土金属、ITO、ZnO、TiO2、SnO2等氧化物半导体等。
此外,该有机EL元件70如果为仅从透明基板11侧透出发光光h的构成,则优选从上述的导电性材料中选择发光光h的反射特性良好的材料而构成对电极5。另一方面,该有机EL元件70如果为也会从对电极5侧透出发光光h的两面发光型,则只要选择上述的导电性材料中的光透射性良好的导电性材料来构成对电极5即可。
对电极5的厚度也取决于材料,但通常为10nm~5μm,优选为50nm~200nm的范围,考虑透射性或反射性进行选择。
(对电极的成膜方法)
如上那种对电极5通过蒸镀或溅射等方法使所选择的导电性材料成膜。
[4.取出电极]
取出电极(省略图示)对电极和外部电源进行电连接,作为其材料,没有特别限定,可适宜使用公知的原材料,例如可使用由3层结构构成的MAM电极(Mo/Al、Nd合金/Mo)等金属膜。
[5.密封材料]
在此的图示省略,但密封材料为覆盖机EL元件70的物质,可以具有光透射性。但是,在该有机EL元件70为从对电极5侧透出发光光h的元件的情况下,作为密封材,使用具有光透射性的透明密封材料。这种密封材可以是板状(膜状)的密封部件,是通过粘接剂固定于透明基板11侧的部件,也可以是密封膜。
作为板状(膜状)的密封材料,具体而言,如果是具有光透射性的材料,则可举出玻璃基板、聚合物基板,也可以将这些基板材料进一步制成薄型的膜状使用。其中,从可以将元件薄膜化的观点出发,可优选使用将聚合物基板制成薄型的膜状而成的材料作为密封材料。
并且,制成膜状的聚合物基板优选为通过以JIS K 7126-1987为基准的方法测定的氧透过度为1×10-3ml/(m2·24h·atm)以下、通过以JIS K 7129-1992为基准的方法测定的水蒸气透过度(25±0.5℃、相对湿度90±2%RH)为1×10-3g/(m2·24h)以下的基板。
另外,如上所述的基板材料可以加工成凹板状并作为密封材料使用。另外,作为板状的密封材料的其它例,可以使用由金属材料构成的材料。
另外,用于将如上所述的板状密封材料固定于透明基板11侧的粘接剂用作对夹持于密封材料和透明基板11之间的有机EL元件70进行密封的密封剂使用。此外,构成有机EL元件70的有机材料有时因热处理而劣化。因此,粘接剂优选能够在室温至80℃进行粘接固化。另外,也可以在粘接剂中分散干燥剂。
另外,在板状的密封材料和透明基板11和粘接剂之间形成间隙的情况下,优选在该间隙以气相及液相注入氮、氩等非活性气体或氟化烃、硅油这样的惰性液体。另外,也可以设为真空。另外,可以在内部注入吸湿性化合物。
另一方面,在使用密封膜作为密封材料的情况下,以完全覆盖机EL元件70上的发光功能层3,且使有机EL元件70上的透明电极10及对电极5的端子部分露出的状态,在透明基板11上设置密封膜。
这种密封膜使用无机材料或有机材料构成,特别是使用具有抑制水分或氧等浸入的功能的材料,例如氧化硅、二氧化硅、氮化硅等无机材料。并且,为了改良密封膜的脆弱性,可以将由有机材料形成的膜与由这些无机材料形成的膜一起使用,制成叠层结构。
关于这些膜的形成方法,没有特别限定,例如可使用真空蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、分子束外延法、簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法、大气压等离子体聚合法、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法、涂层法等。
如上所述的密封材以使有机EL元件70上的透明电极10及对电极5的端子部分露出,并且至少覆盖发光功能层3的状态设置。另外,可以构成为在密封材料上设置电极,使有机EL元件70的透明电极10及对电极5的端子部分与该电极导通。
[6.保护部件]
这里的图示省略,可以在其与透明基板11之间夹持有机EL元件70及密封材料而设置保护部件。该保护部件用于机械地保护有机EL元件70,特别是在密封材料为密封膜的情况下,对有机EL元件70的机械保护不充分,因此,优选设置这种保护部件。
如上那种保护部件使用玻璃板、聚合物板、相较于其薄型的聚合物膜、金属板、相较于其薄型的金属膜、或聚合物材料膜或金属材料膜。其中,特别是从轻质且薄膜化的观点出发,优选使用聚合物膜。
<有机EL元件的制作方法>
如上所述的有机EL元件70的制作如下进行。
首先,在透明基板11上形成使用金属纳米粒子1a构成的金属细线图案1。接着,在形成有金属细线图案1的透明基板11上形成金属氧化物层2,并使其表面粗糙度为5nm以下,且覆盖金属细线图案1。在以上的形成中,使用上述的图3所示的透明电极10的制造方法。另外,在金属细线图案1及金属氧化物层2的形成中,形成为向透明基板11的周缘引出端子部分的形状。
其次,在金属氧化物层2上,使包含发光层3a的发光功能层3成膜。构成发光功能层3的各层的成膜使用适宜选择的成膜法来进行。另外,在构成发光功能层3的各层的成膜中,根据需要进行例如使用掩模的成膜,由此,将构成发光功能层3的各层形成为使金属细线图案1及金属氧化物层2的端子部分露出的形状。
接着,在发光功能层3上成膜对电极5。对电极5的成膜使用蒸镀法或溅射法等适宜的成膜法进行成膜。另外,在对电极5的成膜中,根据需要进行例如使用了掩模的成膜,由此,通过发光功能层3保持与金属氧化物层2之间的绝缘状态,同时将其形成为向透明基板11的周缘引出对电极5的端子部分的形状。
如上,获得从透明基板11侧透出发光光h的底部发光型的有机EL元件70。另外,之后,在使有机EL元件70上的金属细线图案1及金属氧化物层2及对电极5的端子部分露出的状态下,设置至少覆盖发光功能层3的密封材料。此时,使用粘接剂将密封材料粘贴于透明基板11侧,在这些密封材料-透明基板11间密封有机EL元件70的发光功能层3。
在如上所述的有机EL元件70的制作中,优选通过一次的抽真空而连贯地制作发光功能层3以及对电极5,但也可以在中途从真空气氛取出透明基板11而实施不同的成膜法。此时,需要考虑在干燥非活性气体气氛下进行作业等。
此外,上述的发光功能层3~对电极5的形成可以在各层成膜之后,使所成膜的各层构图成指定形状。
在对这样得到的有机EL元件70施加直流电压的情况下,如果在透明电极10和对电极5之间施加电压2V以上40V以下左右,则可观测发光。另外,也可以施加交流电压。此外,施加的交流的波形可以是任意的。
<效果>
如上所述结构的有机EL元件70为将具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性也优异的透明电极10用作发光光h的透出侧的电极,并且为在该透明电极10的金属氧化物层2侧以夹持发光功能层3的状态设置有对电极5的构成。由此,有机EL元件70抑制电极的短路或短路等,在高温、高湿环境下也不会产生性能的劣化,实现可靠性的提高。
《5.第五实施方式:电子器件(有机EL元件)的用途》
图6所示的有机EL元件70可以用作显示器件、显示器、各种发光光源等电子器件。作为发光光源,例如可举出家庭用照明或车内照明等照明装置、钟表或液晶用的背景灯、广告板用照明、信号机的光源、光存储介质的光源、电子照片复印机的光源、光通信处理机的光源、光传感器的光源等,但不限于此。
以下,例举实施例具体说明本发明,但本发明不限于这些。
实施例
《透明电极的制作》
如下述的表1中所示的构成,制作了试样101~114的各透明电极。
<试样101的透明电极的制作工序>
如下所述,在大小5cm×5cm、厚度125μm的PET基板上,以膜厚20nm形成由氧化铟锡(ITO)构成的透明电极。
首先,将PET基板固定在市售的溅射成膜装置的基板支架上,将由氧化铟锡(ITO)构成的溅射靶与溅射成膜装置真空槽中具有20mm×50mm孔隙的掩模重合安装。
接着,将溅射成膜装置的真空槽减压至4×10-4Pa后,导入氩气,将真空槽内调整为0.4Pa,以RF(高频)偏压300W、成膜速度0.2nm/秒钟并以膜厚200nm形成由氧化铟-锡(ITO)构成的透明电极。得到的透明电极的表面粗糙度Ra为5nm以上。
此外,表面粗糙度Ra(nm)使用原子力显微镜(Digital Instruments公司制造),根据由具有极小的前端半径的触针的检测器连续测定的凹凸的截面曲线算出,并利用极小的前端半径的触针对测定方向为5μm的区间内测定3次,根据与微细的凹凸的振幅相关的平均的粗糙度求出。
<试样102的透明电极的制作工序>
如下,在PET基板上的20mm×50mm的范围,以膜厚500nm形成由银(Ag)构成的金属细线图案和由氧化铟-锡(ITO)构成的金属氧化物层。
首先,在PET基板上,使用安装有喷墨头(Konicaminolta IJ株式会社制造)的桌上模机器人Shotmaster-300(武藏engineering株式会社制造),通过喷墨评价装置EB150(Konicaminolta IJ株式会社制造)进行控制,通过喷墨法以50μm宽度、1mm间距的正方形格子状的图案印刷银纳米粒子油墨(TEC-PA-010;InkTec株式会社制造),使得干燥后的细线的高度为1μm。
[红外线(IR)照射进行的干燥处理]
接着,在红外线照射装置(Ultimate Heater/Carbon(アルティメットヒーター/カーボン)、明々工业株式会株式会社制造)上安装两片吸收波长3.5μm以上的红外线的石英玻璃板,使用在玻璃板间流通冷却空气的波长控制红外线加热器(参照图4),对印刷的金属细线图案进行干燥处理。
接着,在形成有金属细线图案的PET基板上,按以试样101的制作工序说明的工序相同的工序以膜厚500nm形成由ITO构成的金属氧化物层。得到的金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以上。
此时,进行金属氧化物层的成膜,使从之前的金属布线图案的干燥处理结束后至金属氧化物层的成膜开始的成膜间隔为5分钟。即,在该成膜间隔的时间内,使形成有金属布线图案的透明基板向溅射装置移动,进行金属氧化物层的成膜。
<试样103的透明电极的制作工序>
如下,在金属氧化物层的制作中,涂布分散有氧化铟-锡(ITO)粒子的分散液并进行构图,通过加热板(HP)进行干燥处理,除此之外,以与上述试样102同样的工序制作了试样103。
首先,在PET基板上的20mm×50mm的范围内,按照以与试样102的制作工序所说明的工序相同的工序形成由银(Ag)构成的金属细线图案。
接着。在形成有金属细线图案的PET基板上的20mm×50mm的范围内,通过喷墨法印刷分散有平均粒径100nm的氧化铟锡(ITO)粒子的分散液。
此外,就氧化铟锡(ITO)粒子的粒径(nm)而言,在通过透射电子显微镜(TEM)进行了图像解析的处理图像中,测定任意的200个金属氧化物纳米粒子的粒径,计算其平均值。
[利用加热板(HP)进行的干燥处理]
其次,通过加热板(HP)以120℃进行30分钟热处理,由此进行印刷的分散液的干燥处理,以膜厚500nm形成金属氧化物层。得到的金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以上。
<试样104的透明电极的制作工序>
如下,在金属氧化物层的制作中,涂布含有导电性聚合物(PEDOT/PSS)的液体并进行构图,且在室温下进行自然干燥处理,除此之外,以与上述试样102同样的工序制作了试样104。
首先,按照与以试样102的制作工序说明的工序相同的工序,在在PET基板上的20mm×50mm的范围形成由银(Ag)构成的金属细线图案。
其次,在形成有金属细线图案的PET基板上的20mm×50mm的范围,通过喷墨法印刷后述的含有导电性聚合物的液体,之后,在室温下自然干燥,以膜厚500nm形成含有导电性聚合物(PEDOT/PSS)的层。得到的金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下。
含有导电性聚合物的液体如下制备。
水溶性粘合剂树脂水溶液(固体含量20%水溶液)0.40g
PEDOT-PSS CLEVIOS PH750(固体含量1.03%)
(Heraeus公司制造)1.90g
二甲基亚砜0.10g
此外,水溶性粘合剂树脂水溶液为在纯水中溶解水溶性粘合剂树脂并制备成固体含量20%的溶液。
另外,就水溶性粘合剂树脂而言,在300ml三口烧瓶中加入四氢呋喃(THF)200ml并加热回流10分钟后,在氮气下冷却至室温。接着,加入丙烯酸2-羟基乙酯(10.0g、86.2mmol、分子量116.12)、偶氮二异丁腈(AIBN)(2.8g、17.2mmol、分子量164.11)并加热回流5小时。接着,冷却至室温后,在2000ml的甲基乙基酮(MEK)中滴加反应溶液并搅拌1小时。其次,将该MEK溶液倾析后,用100ml的MEK清洗3次,用THF溶解聚合物,并将其移至100ml烧瓶。接着,通过旋转蒸发器将THF溶液减压馏去后,以50℃减压干燥3小时。其结果,得到数均分子量22100、分子量分布1.42的水溶性粘合剂树脂9.0g(收益率90%)。
在此,水溶性粘合剂树脂的结构、分子量分别通过1H-NMR(400MHz、日本电子株式会社制造)、GPC(Waters2695、Waters公司制造)进行测定。
〈GPC测定条件〉
装置:Waters2695(分离模块)
检测器:Waters2414(折光率检测器)
柱:Shodex AsahipakGF-7MHQ
溶离液:二甲基甲酰胺(20mM LiBr)
流速:1.0ml/min
温度:40℃
<试样105的透明电极的制作工序>
在上述试样102工序的金属细线图案形成后,在金属氧化物层的制作中通过加热板(HP)进行干燥处理,除此之外,以与上述试样104同样的工序制作了试样105。此外,使用加热板(HP)进行的干燥处理与在试样103的金属氧化物层的干燥处理中说明的方法相同的方法。另外,得到的金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下。
<试样106~111的透明电极的制作工序>
在上述试样102工序的金属细线图案形成后,在金属氧化物层的制作中,涂布下述表1所示的各材料并进行构图,且通过照射红外线进行干燥处理,除此之外,以与上述试样103同样的工序制作了试样106~111。
此外,试样106~109的金属氧化物层的材料是分散有氧化铟-锡(ITO)粒子的分散液,使用了ITO粒子的平均粒径分别为100nm、80nm、50nm、30nm的粒子。
另外,试样110、111的金属氧化物层的材料是分散有平均粒径30nm的金属氧化物纳米粒子的分散液,金属氧化物纳米粒子分别使用了氧化锡(SnO)粒子、氧化锌(ZnO)粒子。
另外,透过红外线照射进行的干燥处理使用与在试样102的金属细线图案的干燥处理中说明的方法相同的方法。
另外,得到的试样106、107的金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下,试样108~111的金属氧化物层的表面粗糙度为3nm以下。
<试样112的透明电极的制作工序>
在上述试样102工序的金属细线图案形成后,在金属氧化物层的制作中通过加热板进行干燥处理,除此之外,以与上述试样109相同的工序制作了试样112。此外,使用加热板(HP)进行的干燥处理与在试样103的金属氧化物层的干燥处理中说明的方法相同的方法。另外,得到的金属氧化物层的表面粗糙度为3nm以下。
<试样113的透明电极的制作工序>
如下所述,在金属氧化物层的制作中通过闪光(FL)进行干燥处理,除此之外,以与上述试样109同样的工序制作了试样113。另外,得到的金属氧化物层的表面粗糙度为3nm以下。
[闪光(FL)进行的干燥处理]
使用安装有波长250nm以下的短波长截去滤光器的氙气灯2400WS(COMET公司制造),从金属氧化物层的形成面侧以照射能量1.5J/cm2、照射时间2000μ秒照射1次。
<试样114的透明电极的制作工序>
形成金属氧化物层,使金属布线图案的干燥处理结束后直至金属氧化物层的成膜开始的成膜间隔为1分钟以内,除此之外,以与上述试样109相同的工序制作了试样114。另外,得到的金属氧化物层的表面粗糙度为3nm以下。
《有机EL元件的制作》
制作了将以上说明的试样101~114的透明电极作为阳极并将其设于发光功能层的下部的底部发光型的各有机EL元件。
[透明电极的制作]
首先,形成上述说明的试样101~114的各透明电极。
[发光功能层的制作]
接着,在直到金属氧化物层所形成的PET基板的中央部与具有宽度30mm×30mm的开口部的掩模重合,并将其固定在市售的真空蒸镀装置的基板支架上。另外,将构成发光功能层的各材料以最适合各层的形成的量填充在真空蒸镀装置内的各加热舟皿中。此外,加热舟皿使用由钨制电阻加热用材料制作的舟皿。
接着,将真空蒸镀装置的蒸镀室内减压至真空度4×10-4Pa,对加入有各材料的加热舟皿依次通电进行加热,由此,如下形成各层。
(空穴输送·注入层)
首先,对加入有作为空穴输送注入材料的下述结构式所示的α-NPD的加热舟皿通电进行加热,将由α-NPD构成的兼具空穴注入层和空穴输送层的空穴输送注入层形成于构成透明电极的金属氧化物层上。此时,设定蒸镀速度0.1~0.2nm/秒钟、膜厚140nm。
[化学式1]
(发光层)
接着,对加入有下述结构式所示的主材料H4的加热舟皿和加入有下述结构式所示的磷光发光性化合物Ir-4的加热舟皿分别独立地通电,将由主材料H4和磷光发光性化合物Ir-4构成的发光层形成于空穴输送注入层上。此时,调节加热舟皿的通电,使蒸镀速度为主材料H4:磷光发光性化合物Ir-4=100:6。另外,膜厚为30nm。
[化学式2]
(空穴阻止层)
其次,对加入有作为空穴阻止材料的下述结构式所示的BAlq的加热舟皿通电进行加热,将由BAlq形成的空穴阻止层形成于发光层上。此时,设定蒸镀速度0.1~0.2nm/秒钟,膜厚为10nm。
[化学式3]
(电子输送层)
接着,将加入有作为电子输送材料的下述结构式所示的化合物10的加热舟皿、和加入有氟化钾的加热舟皿分别独立地通电,将由化合物10和氟化钾构成的电子输送层形成于空穴阻止层上。此时,调节加热舟皿的通电,使蒸镀速度为化合物10:氟化钾=75:25。另外,膜厚为30nm。
[化学式4]
(电子注入层)
接着,对加入有作为电子注入材料的氟化钾的加热舟皿通电进行加热,将由氟化钾形成的电子注入层形成于电子输送层上。此时,设定蒸镀速度0.01~0.02nm/秒钟,膜厚为1nm。
[对电极的制作]
然后,将直到电子注入层而形成的PET基板在保持真空状态的同时移送至安装有加入有铝(Al)的钨制的电阻加热舟皿的真空槽。与具有以与阳极垂直的方式配置的宽度20mm×50mm的开口部的掩模重合固定。接着,在处理室内,以成膜速度0.3~0.5nm/秒钟并以膜厚100nm使由Al构成的反射性的对电极成膜。
[密封]
然后,用大小40mm×40mm、厚度700μm的玻璃基板覆盖,即将中央部34mm×34mm由通过深度350μm的玻璃基板构成的密封材料覆盖有机发光体,在包围有机发光体的状态下,在密封材和透明基板之间填充粘接剂(密封材料)。作为粘接剂,使用环氧类光固化型粘接剂(东亚合成株式会社制造Luxtrack(ラックストラック)LC0629B)。接着,从玻璃基板(密封材)侧对充填于密封材和透明基板之间的粘接剂照射UV光,使粘接剂固化而密封有机发光体。
此外,在有机发光体的形成中,各层的形成使用蒸镀掩模,以5cm×5cm的透明基板的中央的20mm×20mm的区域作为发光区域,在发光区域的全周设置宽度15mm的非发光区域。另外,关于作为阳极的透明电极和作为阴极的对电极,在通过空穴输送注入层~电子注入层的发光功能层进行了绝缘的状态下,在PET基板的周缘引出端子部分。
如上,使用下述表1所示的试样101~114的透明电极制作了有机EL元件。
<实施例1的各透明电极的评价>
对上述制作的试样101~114的各透明电极测定(1)面电阻(Ω/sq.)、及(2)透射率(%)。
(1)面电阻的测定使用电阻率计(三菱化学株式会社制造MCP-T610)并以4端子4探针法施加恒流方式进行。
(2)透射率的测定使用分光光度计(株式会社日立制作所制造U-3300)并以与试样相同的透明基板为基线进行。
<实施例1的各有机EL元件的评价>
对于使用上述制作的试样101~114的各透明电极构成的有机EL元件测定(3)发光效率、(4)亮度均匀性(%)、(5)整流比(Log比)、(6)成品率(%)、及(7)高温、高湿保存性。
(3)就发光效率而言,对于各有机EL元件在室温(约23~25℃的范围内)进行2.5mA/cm2的恒流密度条件下的点灯,使用分光放射亮度计CS-2000(Konica MinoltaOptics株式会社制造)测定各有机EL元件的发光亮度,求该电流值的发光效率(外部透出效率)。
此外,发光效率作为以使用试样101的透明电极构成的有机EL元件(基准)的发光效率为100的相对值表示。
(4)就亮度均匀性而言,使用分光放射亮度计CS-2000(柯尼卡美能达株式会社制造)测定使各有机EL元件流过50A/m2的电流而发光时的亮度、及发光光谱,将各有机EL元件的发光区域(20mm×20mm)内的亮度测定值中的最低值除以最高值,作为发光区域内的均匀性的比率进行计算。此外,就亮度均匀性而言,数值越高,亮度不均少而显示优选的结果。
(5)就整流比(Log比)而言,将各有机EL元件测定3次在室温下、以500μA/cm2流过的顺电压和其逆电压的电流值,根据其平均值算出整流比,示出通过对数(Log)取得该值的值。表示的是整流比高而漏电特性越优异。
(6)成品率(%)表示的是制作了10个元件后,整流比为2以上的元件的个数的比例。
(7)就高温、高湿保存性而言,测定将各有机EL元件在高温高湿环境(温度60℃、湿度90%)下保存了300小时后的片状电阻。而且,将保存后的片状电阻相对于保存前的片状电阻的上升率作为电压上升进行计算。得到的值小而显示越优选的结果。
另外,将试样101~114的有机EL元件分别各准备10个,作为将它们在高温高湿环境(温度60℃、湿度90%)下保存了300小时后的发光个数(n/10个)进行评价。在保存中,以亮度为1000cd的驱动电压驱动各发光元件。发光个数(n/10个)为各10个的试样101~114的有机EL元件中,在300小时的保存后仍确认到发光的个数,越接近10越优选。
下述表1示出试样101~114的构成、各透明电极的面电阻(Ω/sq.)、及透射率(%)的测定结果、以及各有机EL元件的发光效率、亮度均匀性(%)、整流比(Log比)、成品率(%)、及高温、高湿保存性的测定结果。
<实施例1的评价结果>
从表1可知,试样104~114的各透明电极,即具有表面粗糙度为5nm以下的金属氧化物层的透明电极与具有表面粗糙度为5nm以上的金属氧化物层的试样101~103的各透明电极相比,面电阻值低于1Ω/sq.,透射率高达85%以上,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在整流比、成品率方面得到良好的结果。
但是,就试样104、105的各透明电极,即具有由导电性聚合物(PEDOT/PSS)构成的金属氧化物层的透明电极而言,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在高温、高湿保存性方面没有得到充分的结果。
因此,由导电性聚合物构成的金属氧化物层虽然作为电极具有充分的表面平滑性,但确认到在高温、高湿环境下使用时,性能劣化。
另外,将试样106~114的各透明电极,即构成金属氧化物层的ITO粒子的粒径不同的各透明电极进行比较,具有由粒径50nm以下的ITO粒子(或、SnO粒子、ZnO粒子)构成的金属氧化物层的试样108~114的各透明电极的表面粗糙度为3nm以下,是良好的,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在高温、高湿保存性方面得到良好的结果。
根据该结果,通过使用粒径50nm以下的粒子构成金属氧化物层,透明电极的表面平滑性良好,在将该电极用于元件的情况下,不会引起电场集中,可以注入载流子,因此,认为在高温、高湿环境下也不易引起电压上升。
另外,将试样109~111的各透明电极,即仅构成金属氧化物层的粒子的种类不同的各透明电极进行比较,就具有由ITO粒子构成的金属氧化物层的试样109的透明电极而言,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在发光效率方面得到良好的结果。
另外,将试样109、112、113的各透明电极,即仅金属氧化物层的制作中的干燥处理不同的各透明电极进行比较,就具有通过红外线(IR)照射或闪光(FL)照射进行了干燥处理的金属氧化物层的试样109、113的各透明电极而言,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在整流比、成品率方面得到良好的结果。
另外,试样103、试样106的各透明电极,即变更金属氧化物层的制作中的干燥处理方法,由此表面粗糙度不同的各透明电极进行比较的情况下,也能够得到同样的结果。
根据该结果认为,通过将金属氧化物层的制作中的干燥处理设为通过红外线(IR)照射或闪光(FL)照射进行的干燥处理,金属氧化物层的表面平滑性变得良好。
另外,将试样109、试样114的各透明电极,即仅金属氧化物层的制作中的成膜间隔不同的各透明电极进行比较,就具有成膜间隔在1分钟以内形成的金属氧化物层的试样114的透明电极而言,在将该透明电极用于有机EL元件的情况下,在发光效率、及亮度均匀性方面得到良好的结果。
根据该结果认为,在金属细线图案的干燥处理后至金属氧化物层的形成的期间,杂质对细线表面的附着、或细线的氧化、硫化等的污染被抑制,能够得到成膜为更平滑的金属氧化物层。另外认为,通过防止电极污染,膜质提高,且膜的面内均匀性也变得良好。
如上确认到,本发明的构成的透明电极具有表面平滑性,并且高温、高湿耐性也优异,使用了该透明电极的有机EL元件实现可靠性的提高。
此外,本发明不限于上述实施方式例中所说明的构成,在不脱离本发明构成的范围内可以另外进行各种变形、变更。
Claims (10)
1.一种透明电极,其具有:
金属细线图案,其使用金属纳米粒子构成,并设于透明基板的一个主面上;以及
金属氧化物层,其设于所述透明基板的一个主面上,并覆盖所述金属细线图案的表面,并且所述金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下。
2.如权利要求1所述的透明电极,其中,
所述金属氧化物层是使用金属氧化物纳米粒子构成的。
3.如权利要求2所述的透明电极,其中,
所述金属氧化物纳米粒子的平均粒径为50nm以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的透明电极,其中,
所述金属氧化物层是使用氧化铟锡构成的。
5.一种透明电极的制造方法,其包括:
在透明基板上形成使用金属纳米粒子构成的金属细线图案的第一工序;
使金属氧化物层在透明基板上成膜,使所述金属氧化物层覆盖所述金属细线图案,并使所述金属氧化物层的表面粗糙度为5nm以下的第二工序。
6.如权利要求5所述的透明电极的制造方法,其中,
所述第二工序中,在形成有所述金属细线图案的透明基板上涂布分散有金属氧化物纳米粒子的分散液,然后,进行干燥处理,由此使所述金属氧化物层成膜。
7.如权利要求6所述的透明电极的制造方法,其中,
所述干燥处理通过红外线干燥、或闪光干燥进行干燥。
8.如权利要求5~7中任一项所述的透明电极的制造方法,其中,
在所述第一工序后1分钟以内,进行所述第二工序。
9.一种电子器件,其使用了权利要求1~4所述的透明电极。
10.如权利要求9所述的电子器件,其中,
所述电子器件为有机场致发光元件。
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