JP2004333882A - Reflection type electrode substrate and method of manufacturing the same - Google Patents

Reflection type electrode substrate and method of manufacturing the same Download PDF

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一吉 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection type electrode substrate which is low in resistance and great in work function and is useful as an electrode substrate for an organic EL (electroluminescent) element and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The reflection type electrode substrate is formed by laminating an inorganic compound layer composed of at least Ag and a metal oxide layer composed of at least indium oxide and lanthanoids-based metal oxide in this order on a substrate. Also, the method for manufacturing the reflection type electrode substrate includes a process of etching the metal oxide layer by using an etchant composed of oxalic acid and a process of etching the inorganic compound layer by using an etchant composed of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. The reflection type electrode substrate which is low in the resistance and great in the work function and is useful as the electrode substrate for the organic EL element can be manufactured by the method. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶や発光素子における反射型電極基板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から反射型液晶は、▲1▼反射型であるため軽量で明るい表示が得られること、▲2▼バックライトが不要で消費電力を節約できること、▲3▼少ない消費電力で作動できるため、携帯用ディスプレイに好適であること等の理由から盛んに開発が進められている。
【0003】
また、トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下ELと記す)は、▲1▼固体素子であるためハンドリング性に優れること、▲2▼自己発光するため他の発光部材を必要としないこと、▲3▼視認性に優れるためディスプレイに好適であること、▲4▼フルカラー化が容易であること等の理由から注目されている。
【0004】
上記トップエミッション型有機EL等の表示機器における駆動用の電極層には、通常反射型電極が用いられている。この反射型電極としては、有機EL等の発光効率の観点から、反射率が高いものが好ましい。
【0005】
有機ELの反射型電極としては、例えば下記特許文献1に、OLEDと接する層がMo,Ru,V及びこれらの酸化物からなる反射型電極が開示されている。
【0006】
下記特許文献2には、CrとCr酸化物との積層膜、及び上記Cr及びCr酸化物の代わりに、Mo,W,Ta,Nb,Ni及びPt等の金属及びそれらの酸化物からなる積層膜を含む発光素子用の電極が開示されている。
【0007】
下記特許文献3には、Cr、Ta、W、TiおよびMo等からなる金属酸化物層であって、金属酸化物層の厚み/Ag合金層の厚みの比を、金属酸化物層のエッチング速度/Ag合金層のエッチング速度の比より小さくすることにより、金属酸化物層とAg合金層間に生ずる段差を緩和することが提案されている。
【0008】
一方、液晶駆動用の反射型電極としては、反射率の高いAg等を使用できることが知られている。
【0009】
【特許文献1】
WO00/65879
【特許文献2】
特開2002−216976号公報
【特許文献3】
特開2003−36037号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記Mo,W,Ta,Nb,Ni、PtやRu,V,Cr等からなる反射型電極は反射率が低いため、有機ELの発光効率が低下してしまう。
【0011】
また有機ELの場合、反射型電極は陽極として用いられるため、発光効率の観点から、反射型電極の仕事関数は大きい方が好ましい。上記Mo等の金属群の仕事関数は比較的大きいが、有機化合物のイオン化ポテンシャルは5.6〜5.8eVであるため、十分な値とはいえない。
【0012】
反射率の大きなAgを反射型電極として使用する場合、Agの仕事関数は4.2であり、有機化合物のイオン化ポテンシャルに対し、大きくはない。
【0013】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、▲1▼表面抵抗が小さく、▲2▼反射特性や耐久性に優れ、▲3▼仕事関数が大きい等の性質を有する反射型電極基板及び当該反射型電極基板の製造方法を提供することを目的とする。本発明の反射型電極基板はトップエミッション型有機EL素子用の電極基板として特に有用である。
【0014】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題に鑑み、鋭意研究の結果、本発明者等は反射型電極基板の電極層として、反射効率の大きいAg等からなる無機化合物層と、特定の元素を含む金属酸化物層と、を積層して用いると、低い比抵抗を維持しつつ、仕事関数の大きな反射型電極基板が得られることを発見した。
【0015】
1.本発明の第1グループは、基板上に少なくともAgからなる無機化合物層と、少なくとも酸化インジウム及びランタノイド系金属酸化物からなる金属酸化物層とを、この順で積層した反射型電極基板である。また本発明の第2グループは、シュウ酸からなるエッチング液により前記金属酸化物層をエッチングする工程と、燐酸、硝酸及び酢酸からなるエッチング液により前記無機化合物層をエッチングする工程とを含む前記反射型電極基板を製造する方法に関するものである。
【0016】
2.本発明の第1グループの反射型電極基板において、金属酸化物層が結晶構造を有すると、その表面が粗くなるばかりでなく、表面に突起を有することにより、漏れ電流が発生することがある。このような反射型電極基板を有機EL素子に使用した場合、発光効率が悪くなる場合もあるため、金属酸化物層は非晶質であることが必須である。
【0017】
金属酸化物層におけるインジウム原子の含有量は、金属酸化物層における全金属原子に対して60原子%以上であるのが好ましい。インジウム原子の含有量が60原子%未満となると、金属酸化物層の比抵抗が大きくなるため好ましくない。また金属酸化物層が結晶化し、漏れ電流が発生することを抑えるために、金属酸化物層の製膜時に水や水素を添加してもよい。さらにインジウム原子の含有量は、96原子%以下であるのが好ましく、より好ましくは、95原子%以下である。インジウム原子の含有量を96原子%以下にすることにより、金属酸化物層の製膜時に水や水素を添加しなくても、金属酸化物層が非晶質となり、漏れ電流を防止することができる。また酸化亜鉛を添加することにより、金属酸化物層を非晶質にできる。その場合、[In]/([In]+[Zn])(原子比)は0.7〜0.95であり、好ましくは0.85〜0.95であり、より好ましくは0.8〜0.9である。ここで、[In]、[Zn]は金属酸化物層中のInの原子数、Znの原子数を示す。また酸化亜鉛の代わりに、又は酸化亜鉛とともに酸化スズを金属酸化物層に添加してもよい。この場合、[In]/([In]+[Sn])(原子比)は0.7〜0.97であり、好ましくは0.85〜0.95であり、より好ましくは0.85〜0.95である。ここで、[Sn]は金属酸化物層中のSnの原子数を示す。尚、原子数とは、金属酸化物層の組成物中における単位体積あたりのIn、Zn又はSnの原子の個数である。
【0018】
また、金属酸化物層の仕事関数は5.25eV以上が好ましい。より好ましい金属酸化物層の仕事関数は5.60eV以上である。さらに好ましくは、5.80eV以上である。
【0019】
前記ランタノイド系金属酸化物は、酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、及び酸化ルテチウムからなる群から選ばれる1種以上を含む。
【0020】
そして、このランタノイド系金属酸化物のランタノイド系金属原子の含有割合が、金属酸化物層における金属酸化物の全金属原子に対して0.1〜20原子%である。
【0021】
金属酸化物層におけるランタノイド系金属原子の含有割合は、好ましくは1〜10原子%未満であり、より好ましくは2〜5原子%未満である。添加量が0.1原子%未満となると、金属酸化物層の仕事関数が5.25eV以上にならない場合がある。添加量が20原子%以上となると、金属酸化物層の比抵抗が大きくなりすぎて導電性が低下してしまうことがあるので好ましくない。
【0022】
金属酸化物層の厚さは2〜300nmであり、好ましくは30〜200nmであり、より好ましくは10〜120nmである。金属酸化物層の厚さが2nm未満となると、無機化合物層を十分に保護することができない。金属酸化物層の厚さが300nm超となると、反射型電極基板の反射効率が低くなり好ましくない。
【0023】
無機化合物層の厚さは10〜300nmであり、好ましくは30〜250nmであり、より好ましくは50〜200nmである。無機化合物層の厚さが10nm未満となると、発光部層からの光を十分に反射することができないばかりでなく、反射型電極の抵抗が大きくなりすぎる場合がある。無機化合物層の厚さが300nm超となると、エッチング液を用いて無機化合物層をエッチングする際、無機化合物層に段差が生じてまうことがあるので好ましくない。無機化合物層の表面は拡散反射面であってもよい。
【0024】
無機化合物層等を形成するための基板の材質は特に制限はない。例えばガラスを用いても良いし、プラスチック及びシリコン等を用いても良い。
【0025】
前記無機化合物層は主成分であるAgの他にAu,Cu,Pd,Zr,Ni,Co及びNdから選ばれる1種以上の金属を0.1〜3wt%の範囲で含むことが好ましい。
【0026】
無機化合物層におけるAu,Cu,Pd,Zr,Ni,Co又はNdの添加量は、0.1〜3wt%であり、好ましくは0.1〜2wt%であり、より好ましくは0.5〜2wt%である。添加量が0.1wt%未満となると、添加効果が十分に現れない。添加量が3wt%超となると、無機化合物層の導電性が低くなるので好ましくない。
【0027】
上記Au等の金属の他に、第三成分として、無機化合物層の安定性や抵抗に影響しない範囲で別の金属を添加してもよい。
【0028】
3.上記本発明の第1グループの反射型電極基板は、以下に記載する本発明の第2グループである反射型電極基板の製造方法により製造できる。
【0029】
金属酸化物層は、酸素分圧が0〜5%の雰囲気中でスパッタリング製膜するのが好ましい。酸素分圧が5%以上となると、形成された金属酸化物層の比抵抗が大きくなりすぎる場合がある。酸素分圧は、0〜2%とするのがより好ましく、0〜1%とするのが特に好ましい。
【0030】
本発明の第2グループの製造方法は、シュウ酸からなるエッチング液により前記金属酸化物層をエッチングする工程と、燐酸、硝酸及び酢酸からなるエッチング液により前記無機化合物層をエッチングする工程とを含む。
【0031】
前記金属酸化物層をエッチングするエッチング液は、シュウ酸を1〜10wt%含むことが好ましい。1wt%未満では、金属酸化物層のエッチング速度が遅い場合があり、10wt%超では、シュウ酸の結晶が析出する場合がある。特に好ましくは、2〜5wt%である。
【0032】
前記無機化合物層をエッチング液するエッチング液は、30〜60wt%の燐酸、1〜5wt%の硝酸、及び30〜50wt%の酢酸からなる。
【0033】
前記無機化合物層をエッチングするエッチング液において、燐酸の濃度が30wt%未満の場合、硝酸の濃度が1wt%未満の場合、又は酢酸の濃度が30wt%未満の場合は、エッチング液の寿命が短くなるだけでなく、無機化合物層が十分にエッチングされずに残渣が出たり、無機化合物層をエッチングができなくなる場合がある。
【0034】
上記エッチング液は、燐酸の濃度が30〜50wt%であり、硝酸の濃度が1〜5wt%であり、酢酸の濃度が30〜50wt%であるのがより好ましい。
【0035】
本発明の反射型電極基板では、金属酸化物層が非晶質であるため、エッチングによる端面(エッチング面)の残渣がほとんど無い。また反射型電極がテーパー状になるため、対抗電極とのショート等が起こりにくい。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0037】
【実施例1】
(a)金属酸化物層の形成及び仕事関数・比抵抗の測定
▲1▼金属酸化物層の形成
SiOをコーティングした青板ガラス基板を200℃に加熱した後、酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)を用いてスパッタリングを行った。これにより、青板ガラス基板上に厚さ100nmの金属酸化物層を形成した。
【0038】
▲2▼金属酸化物層の仕事関数・比抵抗の測定
青板ガラス基板上に形成された上記金属酸化物層を紫外線照射することにより洗浄した後、この金属酸化物層の仕事関数を光電子分光装置(理研計器(株)製、AC−1)で測定したところ、5.92eVであった(表1)。また、金属酸化物層の比抵抗を抵抗率測定装置(三菱油化(株)製、ロレスタ)を用いて測定したところ、960μ・Ω・cmであった(表1)。
【0039】
(b)反射型電極基板の製造、表面抵抗の測定及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
図1(1)に示すように、(a)▲1▼と同様に、SiOをコーティングした上記青板ガラス基板10を200℃に加熱した。Agターゲット([Ag]:100原子%)を用いてスパッタリングを行い、前記青板ガラス基板10上に厚さ100nmの無機化合物層11を形成した(図1(2))。次に、青板ガラス基板10上の無機化合物層11に、酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)を用いてスパッタリングを行い、厚さ20nmの金属酸化物層12を形成した(図1(3))。これにより、青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13を有する反射型電極基板1が得られた。
【0040】
▲2▼ 表面抵抗の測定
得られた反射型電極基板1の表面抵抗を上記(a)▲2▼と同型の表面抵抗測定器を用いて測定したところ、1.2 Ω/□であった。
【0041】
▲3▼ エッチング性の検討
この反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジスト(日本ポリテック(株)製、商品名NPR2048USP)を塗布し、フォトマスクを用いて紫外線を露光し、現像した後、130℃に加熱して15分間ポストベークをすることにより、金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した(図1(4))。
【0042】
シュウ酸水溶液(3.5wt%)により、青板ガラス基板10上の金属酸化物層12を30℃でエッチングした。次に、燐酸(30wt%)、硝酸(1.5wt%)及び酢酸(40wt%)を含むエッチング液により無機化合物層11を30℃でエッチングした。これにより、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0043】
この金属酸化物層12及び無機化合物層11のエッチング面を走査電子顕微鏡(日立製作所(株)製、商品名S800)により観察したところ、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた(表1)。
【0044】
【実施例2〜14】
(a)金属酸化物層の形成及び仕事関数・比抵抗の測定
▲1▼金属酸化物層の形成
実施例1(a)▲1▼において、金属酸化物層12を形成する酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)の代わりに、表1に記載のターゲットを用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例1(a)▲1▼と同様の方法で青板ガラス基板10上に金属酸化物層12を形成した。
【0045】
表1に示すように実施例2〜14では、金属酸化物層を形成するターゲットの組成を少しずつ変えている。用いたターゲットの組成原子%は、表1に示す通りである。このように実施例2〜14は、金属酸化物層12のスパッタリングに用いたターゲットの組成を変化させたのものであり、これによって得られた金属酸化物層12の物性を測定した結果を示すものである。
【0046】
▲2▼ 金属酸化物層の仕事関数・比抵抗の測定
実施例1(a)▲2▼と同様に、上記青板ガラス基板上の金属酸化物層を紫外線洗浄し、この金属酸化物層の仕事関数及び比抵抗を測定した。結果を表1に示す。
【0047】
(b)反射型電極基板の製造、表面抵抗の測定及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、金属酸化物層12を形成する酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)の代わりに、表1に示す各組成のターゲットを用いてスパッタリングを行った。この点を除き、いずれの実施例(2〜14)も実施例1(b)▲1▼と同様な方法で、図1(3)に示すような青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を形成した。このようにして、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13を有する反射型電極基板1が得られた。
【0048】
▲2▼ 表面抵抗の測定
各実施例(2〜14)において、得られた反射型電極基板1の表面抵抗を実施例1と同型の表面抵抗測定器を用いて測定した。この結果、いずれの実施例(2〜14)においても、反射型電極基板1の表面抵抗の値は、1.2 Ω/□であった。
【0049】
▲3▼ エッチング性の検討
また各実施例(2〜14)において、図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0050】
この無機化合物層11及び金属酸化物層12のエッチング面を実施例1と同型の走査電子顕微鏡により観察したところ、いずれの実施例(2〜14)においても、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた(表1)。
【0051】
【表1】

Figure 2004333882
【0052】
【実施例15】
(a)反射型電極基板の製造及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、無機化合物層11を形成するAgターゲット(Ag:100原子%)の代わりに、Ag−Au−Pdターゲット(その組成原子%は[Ag]:[Au]:[Pd]=98.5:1.0:0.5である)を用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例1(b)▲1▼と同様に、青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13をを有する反射型電極基板1を製造した(図1(3))。
【0053】
▲2▼ エッチング性の検討
図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様の方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0054】
この無機化合物層11及び金属酸化物層12のエッチング面を実施例1と同型の走査電子顕微鏡により観察したところ、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた。
【0055】
【実施例16】
(a)反射型電極基板の製造及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、無機化合物層11を形成するAgターゲット([Ag]:100原子%)の代わりに、Ag−Au−Cuターゲット(その組成原子%は[Ag]:[Au]:[Cu]=98.5:1.0:0.5である)を用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例1(b)▲1▼と同様に、青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13をを有する反射型電極基板1を製造した(図1(3))。
【0056】
▲2▼ エッチング性の検討
図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様の方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0057】
この無機化合物層11及び金属酸化物層12のエッチング面を実施例1と同型の走査電子顕微鏡により観察したところ、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた。
【0058】
【実施例17】
(a)反射型電極基板の製造及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、無機化合物層11を形成するAgターゲット(Ag:100原子%)の代わりに、Ag−Ndターゲット(その組成原子%は[Ag]:[Nd]=99.0:1.0である)を用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例1(b)▲1▼と同様に、青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13をを有する反射型電極基板1を製造した(図1(3))。
【0059】
▲2▼ エッチング性の検討
図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様の方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0060】
この無機化合物層11及び金属酸化物層12のエッチング面を実施例1と同型の走査電子顕微鏡により観察したところ、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた。
【0061】
【実施例18】
(a)反射型電極基板の製造及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、無機化合物層11を形成するAgターゲット(Ag:100原子%)の代わりに、Ag−Zr−Ni−Coターゲット(その組成原子%は[Ag]:[Zr]:[Ni]:[Co]=96.0:1.0:1.5:1.5である)を用いてスパッタリングを行った。この点を除き、実施例1(b)▲1▼と同様に、青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13をを有する反射型電極基板1を製造した(図1(3))。
【0062】
▲2▼ エッチング性の検討
図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様の方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0063】
この無機化合物層11及び金属酸化物層12のエッチング面を実施例1と同型の走査電子顕微鏡により観察したところ、エッチングによる残渣や段差は認められず、上記レジストマスク14のパターン通りに良好にエッチングされていた。
【0064】
【比較例1】
(a)金属酸化物層の形成及び仕事関数・比抵抗の測定
▲1▼金属酸化物層の形成
実施例1(a)▲1▼において、金属酸化物層12を形成する酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)の代わりに、酸化インジウム−酸化スズ(その組成原子%は[In]:[Sn]=90.0:10.0である)を用いてスパッタリングを行った(表2)。この点を除き、実施例1(a)▲1▼と同様の方法で青板ガラス基板10上に金属酸化物層12を形成した。
【0065】
▲2▼ 金属酸化物層の仕事関数・比抵抗の測定
実施例1(a)▲2▼と同様に、上記青板ガラス基板10上の金属酸化物層12を紫外線洗浄し、この金属酸化物層12の仕事関数及び比抵抗を測定した。この結果、仕事関数の値は5.12eVであり、比抵抗の値は210μ・Ω・cmであった(表2)。
【0066】
(b)反射型電極基板の製造及びエッチング性の検討
▲1▼ 反射型電極基板の製造
実施例1(b)▲1▼において、金属酸化物層12を形成する酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化セリウムターゲット(その組成原子%は[In]:[Zn]:[Ce]=80.7:14.4:4.9である)の代わりに、酸化インジウム−酸化スズ(その組成原子%は[In]:[Sn]=90.0:10.0である)を用いてスパッタリングを行った(表2)。この点を除き、実施例1(b)▲1▼と同様の方法で、図1(3)に示すような青板ガラス基板10上に、無機化合物層11及び金属酸化物層12を形成した。このようにして、無機化合物層11及び金属酸化物層12を積層した電極層13を有する反射型電極基板1が得られた。
【0067】
▲2▼ エッチング性の検討
図1(4)に示すように、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、反射型電極基板1の金属酸化物層12上にレジストマスク14を形成した。次いで、実施例1(b)▲3▼と同様な方法で、金属酸化物層12及び無機化合物層11をエッチングし、図2に示す反射型電極基板1を製造した。
【0068】
次に、実施例1(b)▲3▼と同様に、シュウ酸水溶液(3.5wt%)を用いて上記金属酸化物層12のエッチングを試みたが、金属酸化物層は溶解しなかった(表2)。
【0069】
【表2】
Figure 2004333882
【0070】
上記の通り、各実施例の反射型電極基板の製造方法と比較して、比較例の反射型電極基板の製造方法では、エッチング工程において金属酸化物層及び無機化合物層の境目に段差が生じないようにするのが困難であるため、低い比抵抗を維持しつつ、高い仕事関数を有する反射型電極基板を製造することが困難であると考えられる。尚、上記実施例1〜18で得られたいずれの電極層も、高い反射率を有していた。
【0071】
【発明の効果】
上記の通り、本発明の反射型電極基板は、少なくともAgからなる無機化合物層と、少なくとも酸化インジウム及びランタノイド系酸化物からなる金属酸化物層とを含むため、低い比抵抗を維持しつつ、高い仕事関数を有する。また、本発明の上記反射型電極基板の製造方法によれば、シュウ酸からなるエッチング液を用いて金属酸化物層をエッチングし、さらに燐酸、硝酸及び酢酸からなるエッチング液を用いて無機化合物層をエッチングする。このようにエッチングすることによって、金属酸化物層と無機化合物層との境目にほとんど段差が無く、かつエッチング面に残渣が少ない反射型電極基板を製造することができる。
【0072】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例による反射型電極基板及びその製造方法を示す断面工程図である。
【図2】本実施例による反射型電極基板の縦断面図である。
【符号の説明】
1 反射型電極基板
10 青板ガラス基板
11 無機化合物層
12 金属酸化物層
13 電極層
14 レジストマスク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflective electrode substrate in a reflective liquid crystal or a light emitting device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the reflection type liquid crystal is (1) a light and bright display can be obtained because it is a reflection type, (2) power consumption can be saved without a backlight, and (3) operation can be performed with low power consumption. It is being actively developed for reasons such as being suitable for displays for displays.
[0003]
In addition, the top emission type organic electroluminescence (hereinafter, referred to as EL) has the following features: (1) it is a solid-state element, which is excellent in handling properties; (2) self-emission does not require another light-emitting member; Attention has been paid to 3) that it is suitable for displays because of its excellent visibility, and 4) that it is easy to achieve full color.
[0004]
A reflective electrode is usually used for a drive electrode layer in a display device such as the above top emission type organic EL. As the reflective electrode, an electrode having a high reflectance is preferable from the viewpoint of luminous efficiency such as an organic EL.
[0005]
As a reflective electrode of an organic EL, for example, Patent Literature 1 below discloses a reflective electrode in which a layer in contact with an OLED is made of Mo, Ru, V, or an oxide thereof.
[0006]
Patent Document 2 listed below discloses a laminated film of Cr and Cr oxide, and a laminated film composed of metals such as Mo, W, Ta, Nb, Ni, and Pt and their oxides instead of Cr and Cr oxide. An electrode for a light emitting element including a film is disclosed.
[0007]
Patent Document 3 below discloses a metal oxide layer composed of Cr, Ta, W, Ti, Mo, or the like, in which the ratio of the thickness of the metal oxide layer / the thickness of the Ag alloy layer is determined by the etching rate of the metal oxide layer. It has been proposed to reduce the step formed between the metal oxide layer and the Ag alloy layer by making the ratio smaller than the etching rate of the Ag alloy layer.
[0008]
On the other hand, it is known that Ag or the like having a high reflectance can be used as a reflective electrode for driving a liquid crystal.
[0009]
[Patent Document 1]
WO00 / 65879
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-216976 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-36037
[Problems to be solved by the invention]
However, the reflective electrode made of Mo, W, Ta, Nb, Ni, Pt, Ru, V, Cr, or the like has a low reflectance, so that the luminous efficiency of the organic EL is reduced.
[0011]
In the case of an organic EL, since the reflective electrode is used as an anode, the work function of the reflective electrode is preferably large from the viewpoint of luminous efficiency. The work function of the metal group such as Mo is relatively large, but the ionization potential of the organic compound is 5.6 to 5.8 eV, so that it cannot be said to be a sufficient value.
[0012]
When Ag having a high reflectance is used as the reflective electrode, the work function of Ag is 4.2, which is not large with respect to the ionization potential of the organic compound.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a reflective electrode substrate having properties such as (1) low surface resistance, (2) excellent reflection characteristics and durability, and (3) large work function. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a reflective electrode substrate. The reflective electrode substrate of the present invention is particularly useful as an electrode substrate for a top emission type organic EL device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problem, as a result of earnest research, the present inventors have found that an electrode layer of a reflective electrode substrate includes an inorganic compound layer made of Ag or the like having high reflection efficiency and a metal oxide layer containing a specific element. It has been discovered that when used in a stacked configuration, a reflective electrode substrate having a large work function can be obtained while maintaining a low specific resistance.
[0015]
1. A first group of the present invention is a reflective electrode substrate in which an inorganic compound layer made of at least Ag and a metal oxide layer made of at least indium oxide and a lanthanoid-based metal oxide are laminated on a substrate in this order. The second group of the present invention includes the step of etching the metal oxide layer with an etchant composed of oxalic acid, and the step of etching the inorganic compound layer with an etchant composed of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. The present invention relates to a method for manufacturing a mold electrode substrate.
[0016]
2. In the reflective electrode substrate of the first group of the present invention, when the metal oxide layer has a crystal structure, not only the surface becomes rough, but also a projection current on the surface may cause leakage current. When such a reflective electrode substrate is used for an organic EL device, the luminous efficiency may be deteriorated, and therefore, it is essential that the metal oxide layer is amorphous.
[0017]
The content of indium atoms in the metal oxide layer is preferably at least 60 atomic% based on all metal atoms in the metal oxide layer. If the content of indium atoms is less than 60 atomic%, the specific resistance of the metal oxide layer increases, which is not preferable. Further, water or hydrogen may be added at the time of forming the metal oxide layer in order to suppress crystallization of the metal oxide layer and generation of leakage current. Further, the content of indium atoms is preferably at most 96 at%, more preferably at most 95 at%. By setting the content of indium atoms to 96 atomic% or less, the metal oxide layer can be made amorphous and leakage current can be prevented without adding water or hydrogen during the formation of the metal oxide layer. it can. Further, by adding zinc oxide, the metal oxide layer can be made amorphous. In that case, [In] / ([In] + [Zn]) (atomic ratio) is 0.7 to 0.95, preferably 0.85 to 0.95, and more preferably 0.8 to 0.95. 0.9. Here, [In] and [Zn] indicate the number of In atoms and the number of Zn atoms in the metal oxide layer. Tin oxide may be added to the metal oxide layer instead of or together with zinc oxide. In this case, [In] / ([In] + [Sn]) (atomic ratio) is 0.7 to 0.97, preferably 0.85 to 0.95, and more preferably 0.85 to 0.95. 0.95. Here, [Sn] indicates the number of Sn atoms in the metal oxide layer. The number of atoms is the number of In, Zn, or Sn atoms per unit volume in the composition of the metal oxide layer.
[0018]
The work function of the metal oxide layer is preferably 5.25 eV or more. The work function of the metal oxide layer is more preferably 5.60 eV or more. More preferably, it is 5.80 eV or more.
[0019]
The lanthanoid metal oxide is a group consisting of cerium oxide, praseodymium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide, terbium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium oxide, and lutetium oxide. At least one selected from the group consisting of:
[0020]
Then, the content ratio of the lanthanoid-based metal atoms in the lanthanoid-based metal oxide is 0.1 to 20 atomic% with respect to all metal atoms of the metal oxide in the metal oxide layer.
[0021]
The content ratio of the lanthanoid-based metal atom in the metal oxide layer is preferably less than 1 to 10 at%, more preferably less than 2 to 5 at%. If the addition amount is less than 0.1 atomic%, the work function of the metal oxide layer may not be 5.25 eV or more. If the addition amount is 20 atomic% or more, the specific resistance of the metal oxide layer becomes too large and the conductivity may be lowered, which is not preferable.
[0022]
The thickness of the metal oxide layer is 2 to 300 nm, preferably 30 to 200 nm, more preferably 10 to 120 nm. When the thickness of the metal oxide layer is less than 2 nm, the inorganic compound layer cannot be sufficiently protected. When the thickness of the metal oxide layer exceeds 300 nm, the reflection efficiency of the reflective electrode substrate is lowered, which is not preferable.
[0023]
The thickness of the inorganic compound layer is from 10 to 300 nm, preferably from 30 to 250 nm, more preferably from 50 to 200 nm. When the thickness of the inorganic compound layer is less than 10 nm, not only the light from the light emitting portion layer cannot be sufficiently reflected, but also the resistance of the reflective electrode may be too large. When the thickness of the inorganic compound layer exceeds 300 nm, a step may be formed in the inorganic compound layer when etching the inorganic compound layer using an etching solution, which is not preferable. The surface of the inorganic compound layer may be a diffuse reflection surface.
[0024]
The material of the substrate for forming the inorganic compound layer and the like is not particularly limited. For example, glass may be used, or plastic and silicon may be used.
[0025]
The inorganic compound layer preferably contains one or more metals selected from Au, Cu, Pd, Zr, Ni, Co and Nd in addition to Ag as a main component in a range of 0.1 to 3 wt%.
[0026]
The addition amount of Au, Cu, Pd, Zr, Ni, Co or Nd in the inorganic compound layer is 0.1 to 3 wt%, preferably 0.1 to 2 wt%, more preferably 0.5 to 2 wt%. %. If the addition amount is less than 0.1 wt%, the effect of addition will not be sufficiently exhibited. If the addition amount exceeds 3 wt%, the conductivity of the inorganic compound layer decreases, which is not preferable.
[0027]
In addition to the above-mentioned metal such as Au, another metal may be added as a third component as long as it does not affect the stability and resistance of the inorganic compound layer.
[0028]
3. The reflective electrode substrate of the first group of the present invention can be manufactured by the method for manufacturing a reflective electrode substrate of the second group of the present invention described below.
[0029]
The metal oxide layer is preferably formed by sputtering in an atmosphere having an oxygen partial pressure of 0 to 5%. When the oxygen partial pressure is 5% or more, the specific resistance of the formed metal oxide layer may be too large. The oxygen partial pressure is more preferably 0 to 2%, and particularly preferably 0 to 1%.
[0030]
The manufacturing method of the second group of the present invention includes a step of etching the metal oxide layer with an etchant composed of oxalic acid and a step of etching the inorganic compound layer with an etchant composed of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. .
[0031]
The etching solution for etching the metal oxide layer preferably contains oxalic acid at 1 to 10 wt%. If it is less than 1 wt%, the etching rate of the metal oxide layer may be low, and if it is more than 10 wt%, oxalic acid crystals may be precipitated. Particularly preferably, it is 2 to 5 wt%.
[0032]
An etchant for etching the inorganic compound layer includes 30 to 60 wt% of phosphoric acid, 1 to 5 wt% of nitric acid, and 30 to 50 wt% of acetic acid.
[0033]
When the concentration of phosphoric acid is less than 30 wt%, the concentration of nitric acid is less than 1 wt%, or the concentration of acetic acid is less than 30 wt% in the etching solution for etching the inorganic compound layer, the life of the etching solution is shortened. In addition, there are cases where the inorganic compound layer is not sufficiently etched to leave a residue or that the inorganic compound layer cannot be etched.
[0034]
More preferably, the etching solution has a phosphoric acid concentration of 30 to 50 wt%, a nitric acid concentration of 1 to 5 wt%, and an acetic acid concentration of 30 to 50 wt%.
[0035]
In the reflective electrode substrate of the present invention, since the metal oxide layer is amorphous, there is almost no residue on the end surface (etched surface) due to etching. In addition, since the reflective electrode has a tapered shape, a short circuit with the opposing electrode or the like hardly occurs.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
Embodiment 1
(A) Formation of metal oxide layer and measurement of work function and specific resistance (1) Formation of metal oxide layer After heating a soda lime glass substrate coated with SiO 2 to 200 ° C, indium oxide-zinc oxide-cerium oxide was used. Sputtering was performed using a target (the composition atomic% of which was [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4: 4.9). Thus, a metal oxide layer having a thickness of 100 nm was formed on the blue glass substrate.
[0038]
(2) Measurement of work function and specific resistance of metal oxide layer After cleaning the metal oxide layer formed on a blue sheet glass substrate by irradiating ultraviolet rays, the work function of the metal oxide layer is measured by a photoelectron spectrometer. It was 5.92 eV as measured by (RIKEN KEIKI Co., Ltd., AC-1) (Table 1). The specific resistance of the metal oxide layer was measured using a resistivity measurement device (Loresta, manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) and found to be 960 μ · Ω · cm (Table 1).
[0039]
(B) production of the reflective electrode substrate, measurements and etch of the examination of the surface resistance ▲ 1 ▼ as shown in the production of the reflective electrode substrate Figure 1 (1), as in (a) ▲ 1 ▼, SiO 2 Was heated to 200 ° C. Sputtering was performed using an Ag target ([Ag]: 100 atomic%) to form an inorganic compound layer 11 having a thickness of 100 nm on the blue glass substrate 10 (FIG. 1 (2)). Next, an indium oxide-zinc oxide-cerium oxide target (the composition atomic% is [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4 :) is formed on the inorganic compound layer 11 on the blue glass substrate 10. 4.9) to form a metal oxide layer 12 having a thickness of 20 nm (FIG. 1 (3)). Thus, the reflective electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were laminated on the blue glass substrate 10 was obtained.
[0040]
{Circle around (2)} Measurement of surface resistance The surface resistance of the obtained reflective electrode substrate 1 was measured using a surface resistance measuring instrument of the same type as the above (a) {circle around (2)}, and was 1.2 Ω / □.
[0041]
{Circle around (3)} Etching property A resist (trade name: NPR2048USP, manufactured by Nippon Polytech Co., Ltd.) was applied on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1, and was exposed to ultraviolet light using a photomask and developed. Thereafter, the resist mask 14 was formed on the metal oxide layer 12 by heating to 130 ° C. and performing post-baking for 15 minutes (FIG. 1D).
[0042]
The metal oxide layer 12 on the blue glass substrate 10 was etched at 30 ° C. with an oxalic acid aqueous solution (3.5 wt%). Next, the inorganic compound layer 11 was etched at 30 ° C. with an etchant containing phosphoric acid (30 wt%), nitric acid (1.5 wt%) and acetic acid (40 wt%). Thus, the reflective electrode substrate 1 shown in FIG. 2 was manufactured.
[0043]
When the etched surfaces of the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were observed with a scanning electron microscope (trade name: S800, manufactured by Hitachi, Ltd.), no residue or step due to etching was observed, and the resist mask 14 Etching was satisfactorily performed according to the pattern (Table 1).
[0044]
[Examples 2 to 14]
(A) Formation of metal oxide layer and measurement of work function and specific resistance (1) Formation of metal oxide layer In Example 1 (a) (1), indium oxide-zinc oxide forming metal oxide layer 12 -Sputtering using a target shown in Table 1 in place of the cerium oxide target (the composition atomic% of which is [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4: 4.9) Was done. Except for this point, a metal oxide layer 12 was formed on a soda lime glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (a) (1).
[0045]
As shown in Table 1, in Examples 2 to 14, the composition of the target for forming the metal oxide layer was changed little by little. The composition atomic% of the target used is as shown in Table 1. As described above, Examples 2 to 14 are obtained by changing the composition of the target used for sputtering the metal oxide layer 12, and show the results obtained by measuring the physical properties of the metal oxide layer 12 obtained thereby. is there.
[0046]
{Circle around (2)} Measurement of work function and specific resistance of metal oxide layer As in Example 1 (a) {circle around (2)}, the metal oxide layer on the soda lime glass substrate was washed with ultraviolet light, and the work of this metal oxide layer The function and specific resistance were measured. Table 1 shows the results.
[0047]
(B) Production of Reflective Electrode Substrate, Measurement of Surface Resistance, and Examination of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), indium oxide for forming the metal oxide layer 12 was prepared. Instead of the zinc oxide-cerium oxide target (the composition atomic% is [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4: 4.9), the targets having the respective compositions shown in Table 1 are used. Was used to perform sputtering. Except for this point, in each of Examples (2 to 14), an inorganic compound layer 11 was formed on a blue glass substrate 10 as shown in FIG. And a metal oxide layer 12 was formed. Thus, the reflective electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were laminated was obtained.
[0048]
{Circle around (2)} Measurement of surface resistance In each of Examples (2 to 14), the surface resistance of the obtained reflective electrode substrate 1 was measured using the same type of surface resistance measuring device as in Example 1. As a result, in each of Examples (2 to 14), the value of the surface resistance of the reflective electrode substrate 1 was 1.2 Ω / □.
[0049]
{Circle around (3)} Investigation of the etching property In each of the embodiments (2 to 14), as shown in FIG. 1 (4), the metal of the reflective electrode substrate 1 was formed in the same manner as in the embodiment 1 (b). A resist mask 14 was formed on the oxide layer 12. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0050]
When the etched surfaces of the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were observed with the same scanning electron microscope as in Example 1, no residue or step due to etching was observed in any of Examples (2 to 14). The etching was satisfactorily performed according to the pattern of the resist mask 14 (Table 1).
[0051]
[Table 1]
Figure 2004333882
[0052]
Embodiment 15
(A) Production of Reflective Electrode Substrate and Examination of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), an Ag target (Ag: 100 atomic%) for forming the inorganic compound layer 11 Was performed using an Ag-Au-Pd target (the composition atomic% of which is [Ag]: [Au]: [Pd] = 98.5: 1.0: 0.5). Except for this point, the reflection-type electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 are laminated on the blue glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (b) (1). It was manufactured (FIG. 1 (3)).
[0053]
{Circle around (2)} Study of Etching As shown in FIG. 1 (4), a resist mask 14 is formed on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1 in the same manner as in Example 1 (b) {circle around (3)}. did. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0054]
When the etched surfaces of the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were observed with a scanning electron microscope of the same type as in Example 1, no residue or step due to etching was observed, and the etching was satisfactorily performed according to the pattern of the resist mask 14. It had been.
[0055]
Embodiment 16
(A) Production of Reflective Electrode Substrate and Study of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), an Ag target ([Ag]: 100 atoms) for forming the inorganic compound layer 11 was used. %) Instead of an Ag—Au—Cu target (the composition atomic% is [Ag]: [Au]: [Cu] = 98.5: 1.0: 0.5). Was. Except for this point, the reflection-type electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 are laminated on the blue glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (b) (1). It was manufactured (FIG. 1 (3)).
[0056]
{Circle around (2)} Study of Etching As shown in FIG. 1 (4), a resist mask 14 is formed on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1 in the same manner as in Example 1 (b) {circle around (3)}. did. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0057]
When the etched surfaces of the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were observed with a scanning electron microscope of the same type as in Example 1, no residue or step due to etching was observed, and the etching was satisfactorily performed according to the pattern of the resist mask 14. It had been.
[0058]
Embodiment 17
(A) Production of Reflective Electrode Substrate and Examination of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), an Ag target (Ag: 100 atomic%) for forming the inorganic compound layer 11 Was performed using an Ag-Nd target (the composition atomic% of which is [Ag]: [Nd] = 99.0: 1.0). Except for this point, the reflection-type electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 are laminated on the blue glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (b) (1). It was manufactured (FIG. 1 (3)).
[0059]
{Circle around (2)} Study of Etching As shown in FIG. 1 (4), a resist mask 14 is formed on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1 in the same manner as in Example 1 (b) {circle around (3)}. did. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0060]
When the etched surfaces of the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were observed with a scanning electron microscope of the same type as in Example 1, no residue or step due to etching was observed, and the etching was satisfactorily performed according to the pattern of the resist mask 14. It had been.
[0061]
Embodiment 18
(A) Production of Reflective Electrode Substrate and Examination of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), an Ag target (Ag: 100 atomic%) for forming the inorganic compound layer 11 Instead of an Ag—Zr—Ni—Co target (the composition atomic% is [Ag]: [Zr]: [Ni]: [Co] = 96.0: 1.0: 1.5: 1.5. Was used to perform sputtering. Except for this point, the reflection-type electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 are laminated on the blue glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (b) (1). It was manufactured (FIG. 1 (3)).
[0062]
{Circle around (2)} Study of Etching As shown in FIG. 1 (4), a resist mask 14 is formed on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1 in the same manner as in Example 1 (b) {circle around (3)}. did. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0063]
When the etched surfaces of the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were observed with a scanning electron microscope of the same type as in Example 1, no residue or step due to etching was observed, and the etching was satisfactorily performed according to the pattern of the resist mask 14. It had been.
[0064]
[Comparative Example 1]
(A) Formation of metal oxide layer and measurement of work function and specific resistance (1) Formation of metal oxide layer In Example 1 (a) (1), indium oxide-zinc oxide forming metal oxide layer 12 Instead of a cerium oxide target (the composition atomic% is [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4: 4.9), indium oxide-tin oxide (the composition atomic% thereof) Is [In]: [Sn] = 90.0: 10.0) (Table 2). Except for this point, a metal oxide layer 12 was formed on a soda lime glass substrate 10 in the same manner as in Example 1 (a) (1).
[0065]
{Circle around (2)} Measurement of work function and specific resistance of metal oxide layer In the same manner as in Example 1 (a) {circle around (2)}, the metal oxide layer 12 on the soda lime glass substrate 10 was washed with ultraviolet light, Twelve work functions and specific resistances were measured. As a result, the value of the work function was 5.12 eV, and the value of the specific resistance was 210 μ · Ω · cm (Table 2).
[0066]
(B) Production of Reflective Electrode Substrate and Examination of Etching Properties (1) Production of Reflective Electrode Substrate In Example 1 (b) (1), indium oxide-zinc oxide-cerium oxide forming the metal oxide layer 12 was used. Instead of the target (its composition atomic% is [In]: [Zn]: [Ce] = 80.7: 14.4: 4.9), indium oxide-tin oxide (the composition atomic% is [In] ]: [Sn] = 90.0: 10.0) (Table 2). Except for this point, an inorganic compound layer 11 and a metal oxide layer 12 were formed on a blue glass substrate 10 as shown in FIG. 1 (3) by the same method as in Example 1 (b) (1). Thus, the reflective electrode substrate 1 having the electrode layer 13 in which the inorganic compound layer 11 and the metal oxide layer 12 were laminated was obtained.
[0067]
{Circle around (2)} Investigation of etching properties As shown in FIG. 1 (4), a resist mask 14 is formed on the metal oxide layer 12 of the reflective electrode substrate 1 in the same manner as in Example 1 (b) (3). did. Next, the metal oxide layer 12 and the inorganic compound layer 11 were etched in the same manner as in Example 1 (b) (3) to produce the reflective electrode substrate 1 shown in FIG.
[0068]
Next, the metal oxide layer 12 was etched using an oxalic acid aqueous solution (3.5 wt%) in the same manner as in Example 1 (b) (3), but the metal oxide layer was not dissolved. (Table 2).
[0069]
[Table 2]
Figure 2004333882
[0070]
As described above, in the method of manufacturing the reflective electrode substrate of the comparative example, no step occurs at the boundary between the metal oxide layer and the inorganic compound layer in the etching process, as compared with the method of manufacturing the reflective electrode substrate of each example. Therefore, it is considered that it is difficult to manufacture a reflective electrode substrate having a high work function while maintaining a low specific resistance. In addition, all the electrode layers obtained in Examples 1 to 18 had high reflectance.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, the reflective electrode substrate of the present invention includes an inorganic compound layer made of at least Ag and a metal oxide layer made of at least indium oxide and a lanthanoid-based oxide. Has a work function. Further, according to the method for manufacturing a reflective electrode substrate of the present invention, the metal oxide layer is etched using an etching solution containing oxalic acid, and the inorganic compound layer is further etched using an etching solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. Is etched. By performing such etching, a reflective electrode substrate having almost no step at the boundary between the metal oxide layer and the inorganic compound layer and having few residues on the etched surface can be manufactured.
[0072]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional process view showing a reflective electrode substrate and a method of manufacturing the same according to the present embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the reflective electrode substrate according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflective electrode substrate 10 Blue glass substrate 11 Inorganic compound layer 12 Metal oxide layer 13 Electrode layer 14 Resist mask

Claims (9)

基板上に少なくともAgからなる無機化合物層と、
少なくとも酸化インジウム及びランタノイド系金属酸化物からなる金属酸化物層とを
この順で積層することを特徴とする反射型電極基板。
An inorganic compound layer comprising at least Ag on the substrate,
A reflective electrode substrate, comprising: laminating at least a metal oxide layer composed of indium oxide and a lanthanoid metal oxide in this order.
前記ランタノイド系金属酸化物が、酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、及び酸化ルテチウムから選ばれる1種又は2種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の反射型電極基板。The lanthanoid metal oxide is selected from cerium oxide, praseodymium oxide, neodymium oxide, samarium oxide, europium oxide, gadolinium oxide, terbium oxide, dysprosium oxide, holmium oxide, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium oxide, and lutetium oxide. The reflective electrode substrate according to claim 1, wherein the reflective electrode substrate includes one or more types. ランタノイド系金属原子の含有割合が、金属酸化物層中の全金属原子に対して0.1〜20原子%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の反射型電極基板。3. The reflective electrode substrate according to claim 1, wherein the content of the lanthanoid-based metal atoms is 0.1 to 20 atomic% with respect to all metal atoms in the metal oxide layer. 4. 前記金属酸化物層が酸化亜鉛を含み、
[In]/([In]+[Zn])が0.7〜0.95(ここで、[In]、[Zn]は金属酸化物層中のInの原子数、Znの原子数を示す。)であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の反射型電極基板。
The metal oxide layer contains zinc oxide,
[In] / ([In] + [Zn]) is 0.7 to 0.95 (where [In] and [Zn] indicate the number of In atoms and the number of Zn atoms in the metal oxide layer, respectively). The reflective electrode substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein:
[In]/([In]+[Sn])が0.7〜0.97(ここで、[Sn]は金属酸化物層中のSnの原子数を示す。)であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の反射型電極基板。[In] / ([In] + [Sn]) is 0.7 to 0.97 (where [Sn] indicates the number of Sn atoms in the metal oxide layer). The reflective electrode substrate according to claim 1. 前記無機化合物層が、Au,Cu,Pd,Zr,Ni,Co又はNdから選ばれる1種又は2種以上の金属を0.1〜3wt%含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の反射型電極基板。6. The inorganic compound layer according to claim 1, wherein the inorganic compound layer contains 0.1 to 3 wt% of one or more metals selected from Au, Cu, Pd, Zr, Ni, Co and Nd. 2. The reflective electrode substrate according to claim 1. 前記金属酸化物の仕事関数が5.25eV以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の反射型電極基板。The reflective electrode substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal oxide has a work function of 5.25 eV or more. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の反射型電極基板を製造する方法であって、シュウ酸からなるエッチング液により前記金属酸化物層をエッチングする工程と、
燐酸、硝酸及び酢酸からなるエッチング液により前記無機化合物層をエッチングする工程と、
を含む反射型電極基板の製造方法。
A method for manufacturing the reflective electrode substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal oxide layer is etched with an etchant comprising oxalic acid,
Etching the inorganic compound layer with an etchant comprising phosphoric acid, nitric acid and acetic acid;
A method for manufacturing a reflective electrode substrate comprising:
前記無機化合物層をエッチングする前記エッチング液が、30〜60wt%の燐酸、1〜5wt%の硝酸、及び30〜50wt%の酢酸からなることを特徴とする請求項8に記載の反射型電極基板の製造方法。9. The reflective electrode substrate according to claim 8, wherein the etching solution for etching the inorganic compound layer is composed of 30 to 60 wt% of phosphoric acid, 1 to 5 wt% of nitric acid, and 30 to 50 wt% of acetic acid. Manufacturing method.
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