JP6975543B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用電極、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用電極の製造方法 - Google Patents
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Description
トップエミッション型は、基板上にTFT(Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ)層が形成され、その上に電極及び有機EL層などの各層が積層される。トップエミッション型は、基板の逆側から、つまりTFT回路とは逆側に光を取り出すものである。一方、ボトムエミッション型は、基板側から、つまり、TFT回路以外の領域から光を取り出すものである。
トップエミッション型の有機ELパネルにおいて、従来はパネル表面に円偏光板を設置してTFTおよび有機EL素子用電極の外光反射を防ぐ必要があったが、円偏光フィルムを何枚も重ねなくてはいけないことからフレキシブルな有機ELパネルの作成が難しかった。
また、低い可視光領域の反射率、良好な導電性を有しつつ、仕事関数が調整できる、一括してエッチング可能な電極構成は実現されていなかった。
本発明の他の目的は、低い可視光領域の反射率、良好な導電性を有しつつ、仕事関数が調整できる、一括してエッチング可能な有機EL素子用電極、及び有機EL素子用電極の製造方法を提供することにある。
上記構成により、導電層の上に黒化層及び仕事関数調整層を設けているため、可視光領域における反射率を低減することで外部反射が抑えられるとともに、シート抵抗値が小さく、仕事関数を任意に調整可能な有機EL素子用電極を提供できる。よって、偏光板レスのフレキシブルな有機ELパネルを形成することが可能となる。
また、これらの金属又は合金を用いることにより、スパッタリング法など、簡単なプロセスにより導電層を積層でき、低いシート抵抗を実現できる。
また、黒化層として、可視光領域において高い吸光度を有する導電性の物質を用いることにより、低い可視光領域の反射率及び良好な導電性を実現することができる。
また、仕事関数調整層として、各種金属をドープ可能であり、ドーパントの添加量に応じて仕事関数を調整可能である透明導電酸化物を用いることにより、陽極としても、陰極としても用いることができるとともに、可視光領域の反射率が低い電極を提供できる。
また、導電層、黒化層、及び仕事関数調整層が適切な材料で形成されているため、リン硝酢酸系エッチング液(リン酸、硝酸、酢酸混合液)を用いたウェットエッチングにより一括してエッチングできるため、電極の製造が容易である。
このように、低い可視光領域の反射率と、十分な導電性を有し、陽極としても、陰極としても用いることが可能であるという利点を有しつつも、3層という少ない層数で構成されているため、電極の製造が容易であるとともに、電極を薄くすることができる。
このように、ベースとなる透明導電酸化物に添加するドーパントの種類及び添加量に応じて、仕事関数調整層の仕事関数が調整されるため、有機EL素子の陽極としても、陰極としても用いることが可能である。
このように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極は、可視光領域における反射率が低減されているため、有機EL素子、及び有機EL表示装置の電極として用いた場合、外部反射が抑得ることが可能であり、偏光板レスの有機EL表示装置を提供することができる。
また、導電層の上に黒化層及び仕事関数調整層を設けているため、可視光領域における反射率を低減することで外部反射が抑えられるとともに、シート抵抗が小さく、仕事関数を任意に調整可能な有機EL素子用電極を提供できる。
上記構成により、導電層の上に黒化層及び仕事関数調整層を設けているため、可視光領域における反射率を低減することで外部反射が抑えられるとともに、シート抵抗値が小さいため、電子機器の消費電力が低減された電子機器用電極を提供できる。
また、これらの金属又は合金を用いることにより、スパッタリング法など、簡単なプロセスにより導電層を積層でき、低いシート抵抗を実現できる。
また、黒化層として、可視光領域において高い吸光度を有する導電性の物質を用いることにより、低い可視光領域の反射率及び良好な導電性を実現することができる。
また、仕事関数調整層として、各種金属をドープ可能であり、ドーパントの添加量に応じて仕事関数を調整可能である透明導電酸化物を用いることにより、陽極としても、陰極としても用いることができるとともに、可視光領域の反射率が低い電極を提供できる。
また、導電層、黒化層、及び仕事関数調整層が適切な材料で形成されているため、リン硝酢酸系エッチング液(リン酸、硝酸、酢酸混合液)を用いたウェットエッチングにより一括してエッチングできるため、電極の製造が容易である。
本実施形態の有機EL素子用電極20は、図1に示すように、導電層1と、導電層1の上に形成された黒化層2と、黒化層2の上に形成された仕事関数調整層3が積層されてなる。以下、有機EL素子用電極20を構成する各層について詳述する。
導電層1は、Al、Cu、Ag、Moを含む群より選択される一種以上を主成分とする金属又はAPC(銀、パラジウム、銅の合金)、AlNd、AlSi、AlCu、AlSiCuを含む群より選択される合金である。
ここで、主成分とするとは、前記導電層中、重量比で50重量%以上含む場合をいうものとする。
導電層1を構成する金属としては、十分な導電性があり、有機EL素子に用いられている金属であればよい。例えば、Al、Cu、Ag、Moなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
導電層1を構成する合金としては、十分な導電性があり、有機EL素子に用いられている合金であればよい。例えば、Al、Cu、Ag、Moなどを主成分とする合金、又はAPC(銀、パラジウム、銅の合金)、AlNd、AlSi、AlCu、AlSiCuを含む群より選択される合金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
導電層1の厚さは、10nm以上1000nm以下とすることが好ましく、より好ましくは20nm以上800nm以下、より好ましくは30nm以上700nm以下、更に好ましくは40nm以上600nm以下、更に好ましくは50nm以上500nm以下であるとよい。導電層1の厚さが薄くなりすぎると、導電性が低下してしまう。一方、導電層1が厚すぎると、有機EL素子の厚みが増えてしまい、エッチングの加工性や製造性が低下してしまう。
黒化層2は、Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が40%以下の層である。
ここで、主成分とするとは、前記黒化層中に含まれるMo又はZnが金属原子の原子数比で50原子%以上含む場合をいうものとする。
黒化層2を構成する低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物としては、十分に可視光領域の光を吸収可能であり、十分な導電性があるものであればよい。例えば、Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ドーパント金属は、好ましくは遷移金属であり、例えば、Nb、W、Al、Ni、Cu、Cr、Ti、Ag、Ga、Zn、In、Taであるが、これに限定されるものではない。
黒化層2の可視光透過率が低いと、有機EL素子用電極20から反射される可視光が低減され、偏光板レスのフレキシブルな有機EL表示装置に好適に用いることができる。
仕事関数調整層3は、所定の仕事関数を有する透明導電酸化物からなる層である。
仕事関数調整層3を構成する透明導電酸化物としては、十分な導電性があり、各種金属を添加することで仕事関数を調整可能である透明導電酸化物であればよい。そのような透明導電酸化物としては、例えば、In2O3、ZnO、Ga2O3、SnO2、TiO2、CdO及びこれらの複合酸化物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本実施形態においては、仕事関数調整層3を構成する材料として、In2O3又はZnOをベースとする透明導電酸化物を用いることが好ましい。
なお、In2O3をベースとする透明導電酸化物には、Ga、Ce、Zn、Sn、Si、W、Ti以外に、他の元素が、本実施形態の有機EL素子用電極の性能を損なわない範囲で含まれていてもかまわない。
なお、ZnOをベースとする透明導電酸化物には、Al又はGa以外に、他の元素が、本実施形態の有機EL素子用電極の性能を損なわない範囲で含まれていてもかまわない。
一方、有機EL素子用電極20を陽極として用いる場合、例えば、仕事関数調整層の仕事関数が4.7eV以上となるように透明導電酸化物を選択すればよい。
本実施形態に係る有機EL素子用電極20は、上記構成とすることにより、偏光板レスの有機EL表示装置に用いることが可能な低い可視光領域の反射率と、十分な導電性を有していることを特徴とする。
有機EL素子用電極20の仕事関数は、仕事関数調整層3の仕事関数によって決定されるが、有機EL素子用電極20を陰極として用いる場合には4.6eV以下、一方、有機EL素子用電極20を陽極として用いる場合には4.7eV以上である。
本実施の形態の有機EL素子用電極20は、図2に示すように、基材上にAl、Cu、Ag、Mo、Crを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層を積層する導電層積層工程と、前記導電層の上にMo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が40%以下の黒化層を積層する黒化層積層工程と、前記黒化層の上にIn2O3又はZnOをベースとする透明導電酸化物からなる所定の仕事関数を有する仕事関数調整層を積層する仕事関数調整層積層工程と、積層した前記導電層、前記黒化層、及び前記仕事関数調整層を一括してエッチングするエッチング工程と、を行うことを特徴とする有機EL素子用電極の製造方法によって製造される。
以下、各工程について図2を参照して詳細に説明する。
導電層積層工程(ステップS1)では、基材10上にAl、Cu、Ag、Mo、Crを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層1を積層する。基材10上に導電層1を形成する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を利用することができるが、これに限定されるものではない。
黒化層積層工程(ステップS2)では、前記導電層積層工程で基材10上に積層した導電層1の上にMo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が40%以下の黒化層2を積層する。導電層1上に黒化層2を形成する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を利用することができるが、これに限定されるものではない。
仕事関数調整層積層工程(ステップS3)では、前記黒化層積層工程で導電層1に積層した黒化層2の上にIn2O3又はZnOをベースとする透明導電酸化物からなる所定の仕事関数を有する仕事関数調整層3を積層する。黒化層2上に仕事関数調整層3を形成する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を利用することができるが、これに限定されるものではない。
エッチング工程(ステップS4)では、基材10上に積層した導電層1、黒化層2、及び仕事関数調整層3を一括してエッチングする。例えば、基材10上に積層した導電層1、黒化層2、及び仕事関数調整層3の上にフォトリソグラフィ技術によりフォトレジストが塗布され、該レジストにマスクパターンを転写するために露光及び現像が順に行われ、更に、エッチングで電極として残すべき部分以外が除去される。その後、レジストが除去されると、残った部分が有機EL素子用電極20として得られる。
本実施形態では、導電層1、黒化層2、及び仕事関数調整層3を前述した材料で形成しているため、リン硝酢酸系エッチング液(リン酸、硝酸、酢酸混合液)を用いたウェットエッチングにより一括してエッチング可能である。
本実施形態の有機EL素子用電極20を陽極(アノード)として備えるトップエミッション型の有機EL素子100は、図3に示すように、基材10と、有機EL素子用電極20と、正孔輸送層30と、有機発光層40と、電子輸送層50と、透明電極60とが順番に積層されて形成されており、発光Lは基材10の逆側から取り出される。
本実施形態の有機EL素子用電極20は、可視光領域の反射率が10%以下であり、外光反射が抑えられているため、偏光板を用いる必要がないという利点を有する。
以下に、有機EL素子100の各構成要素を詳細に説明する。
本発明の有機EL素子100を構成する基材10は、電極及び有機物層を形成する際に変化しないものであればよく、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン基板、これらを積層したものなどを用いることができる。
正孔輸送層30を構成する材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などが挙げられる。
有機発光層40は、蛍光または燐光を発光する有機物(低分子化合物および高分子化合物)を含有する。なお、さらにドーパント材料を含んでいてもよい。本実施形態において用いることができる有機発光層40を形成する材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料が挙げられるがこれに限定されるものではない。
また、有機発光層40中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することも可能である。
有機発光層40を成膜する方法は特に限定されるものではないが、発光材料を含む溶液を基体の上又は上方に塗布する方法、真空蒸着法、転写法などを用いることができる。
有機発光層40の厚さは、通常20〜2000Åである。
電子輸送層50を構成する材料としては、公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体等が挙げられる。
本実施形態に係る有機EL素子100は、透明電極60を通して発光するため、透明電極60は透明又は半透明の電極を用いる必要がある。
図3には、本実施形態の有機EL素子用電極20を陽極(アノード)として備えるトップエミッション型の有機EL素子100を示したが、本実施形態の有機EL素子用電極20は陰極(カソード)として用いることも可能である。
本実施形態の一変形例として、有機EL素子用電極20’を陰極として用いた有機EL素子100’を図4に示す。有機EL素子100’では、基材10と、有機EL素子用電極20’と、電子輸送層50と、有機発光層40と、正孔輸送層30と、透明電極60’とが順番に積層されて形成されており、有機EL素子用電極20’が陰極として用いられるため、電子輸送層50及び正孔輸送層30の位置が異なっている。
本実施形態の有機EL素子100、100’は、可視光領域の反射率が低く、外部反射が抑えられているため、偏光板を用いない、偏光板レスの有機EL表示装置を作製することが可能である。
有機EL表示装置としては、スマートフォンやタブレット端末などの携帯端末のディスプレイ、薄型テレビ等のディスプレイなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
基材10として、プラスチックフィルム等の柔軟な材質の基材を選択すれば、フレキシブルな有機EL表示装置とすることが可能である。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
<A.実施例及び比較例に係る有機EL素子用電極の形成>
(A−1.導電層形成工程)
以下の条件で、基材上に実施例1乃至6、比較例1及び2に係る導電層を積層した。
スパッタ装置:カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット :5”×25”、厚さ6mm、アルミニウム(Al)100%
スパッタ方式:DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ターボ分子ポンプ
到達真空度 :5×10-4Pa
基材温度 :25℃(室温)
スパッタ電力 :6kW
導電層の膜厚 :300±10nm
Ar流量 :250sccm
使用基材 :ガラス基材(1.1mm厚)
以下の条件で、実施例1及び比較例1に係る導電層の上に黒化層としてのMoNbOx(x=化学量論比)を積層し、実施例2乃至6、比較例2に係る導電層の上に黒化層としてのMoOx(x=化学量論比)を積層した。
スパッタ装置 :カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット :
(実施例1)5”×25”、厚さ6mm、Mo90原子%、Nb10原子%
(比較例1)5”×25”、厚さ6mm、Mo90原子%、Nb10原子%
(実施例2〜6)5”×25”、厚さ6mm、Mo100原子%
(比較例2)5”×25”、厚さ6mm、Mo100原子%
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ターボ分子ポンプ
到達真空度 :5×10-4Pa
基材温度 :25℃(室温)
スパッタ電力 :3kW
黒化層の膜厚 :50±5nm
Ar流量 :250sccm
酸素流量 :50sccm
以下の条件で、実施例1乃至6に係る黒化層の上に仕事関数調整層としてのIGO(ガリウムドープ酸化インジウム)を積層した。一方、比較例1及び2に係る黒化層の上には、仕事関数調整層を積層しなかった。
スパッタ装置 :カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット :
(実施例1)5”×25”、厚さ6mm、In2O360重量%、Ga2O340重量%
(実施例2)5”×25”、厚さ6mm、In2O360重量%、Ga2O340重量%
(実施例3)5”×25”、厚さ6mm、In2O390重量%、Sn2O310重量%
(実施例4)5”×25”、厚さ6mm、In2O390重量%、ZnO10重量%
(実施例5)5”×25”、厚さ6mm、In2O386.5重量%、CeO210重量%、SnO23.2重量%、TiO20.3重量%
(実施例6)5”×25”、厚さ6mm、In2O396.5重量%、WO33.0重量%、ZnO0.5重量%
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ターボ分子ポンプ
到達真空度 :5×10-4Pa
基材温度 :25℃(室温)
スパッタ電力 :2kW
仕事関数調整層の膜厚 :35±5nm
Ar流量 :100sccm
酸素流量 :5sccm
(B−1.黒化層積層工程)
以下の条件で、基材上に参考例1乃至3に係る黒化層を積層した。
スパッタ装置 :カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット :
(参考例1)5”×25”、厚さ6mm、Mo100原子%
(参考例2)5”×25”、厚さ6mm、Mo90原子%、Nb10原子%
(参考例3)5”×25”、厚さ6mm、Mo90原子%、Nb7原子%、Ta3原子%
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ターボ分子ポンプ
到達真空度 :5×10-4Pa
基材温度 :25℃(室温)
スパッタ電力 :3kW
黒化層の膜厚 :50±5nm
Ar流量 :250sccm
酸素流量 :50sccm
以下の条件で、基材上に参考例4乃至8に係る仕事関数調整層を積層した。
スパッタ装置 :カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット :
(参考例4)5”×25”、厚さ6mm、In2O360重量%、Ga2O340重量%
(参考例5)5”×25”、厚さ6mm、In2O390重量%、Sn2O310重量%
(参考例6)5”×25”、厚さ6mm、In2O390重量%、ZnO10重量%
(参考例7)5”×25”、厚さ6mm、In2O386.5重量%、CeO210重量%、SnO23.2重量%、TiO20.3重量%
(参考例8)5”×25”、厚さ6mm、In2O396.5重量%、WO33.0重量%、ZnO0.5重量%
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ターボ分子ポンプ
到達真空度 :5×10-4Pa
基材温度 :25℃(室温)
スパッタ電力 :2kW
仕事関数調整層の膜厚 :35±5nm
Ar流量 :100sccm
酸素流量 :5sccm
(参考試験1:黒化層の光学定数測定)
参考例1及び参考例2の黒化層の光学定数を測定した。光学定数は、分光エリプソメータ(日本分光株式会社製、M−220)を用いで測定した。
結果を図5に示す。図5(a)は屈折率を示すグラフであり、図5(b)は消衰係数を示すグラフである。
550nmにおける屈折率n及び消衰係数kを表1に示す。
参考例1乃至3の黒化層の反射率を測定した。反射率は、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、U−4100)を用い、350nmから800nmの波長領域で測定した。
結果を図6に示す。
参考例1乃至3の黒化層の反射率は、約25%以上40%以下であり、黒化層を積層したのみでは、可視光領域における反射率は、10%以下に下げることはできないことがわかった。
参考例4乃至8の仕事関数調整層の反射率を測定した。反射率は、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、U−4100)を用い、350nmから800nmの波長領域で測定した。
結果を図7に示す。
参考例4乃至8の仕事関数調整層の反射率は、10%よりも大きく、仕事関数調整層を積層したのみでは、可視光領域における反射率は、10%以下に下げることはできないことがわかった。
参考例4乃至8の仕事関数調整層の仕事関数を測定した。
仕事関数は、大気中光電子分光装置(理研計器(株)製、機種名AC−2)を用いて算出した。
結果を以下の表2に示す。
実施例(実施例1乃至6)及び比較例(比較例1、比較例2)の電極の反射率を測定した。反射率は、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製、U−4100)を用い、350nmから800nmの波長領域で測定した。
結果を図8及び図9に示す。
図8において、破線で示す比較例1の反射率は、10%以上であった。一方、実線で示す実施例1の反射率は、最大でも7.4%(535nm)であり、400nm〜700nmの可視光領域全体で10%以下と低い値を示した。
図9において、点線で示す比較例2の反射率は、10%以上であった。一方、実施例2乃至6の反射率は、400nm〜700nmの可視光領域全体で10%以下と低い値を示した。
これらの結果から、導電層に黒化層を積層したのみでは、可視光領域における反射率は、10%以下に下げることはできず、導電層、黒化層、仕事関数調整層からなる3層構成にすることにより、可視光領域における反射率を10%以下にすることができることがわかった。
実施例1及び比較例1の電極のシート抵抗を、抵抗率計((株)三菱化学アナリテック製、機種名MCP−T610)を用い、四端子法で測定した。
また、実施例1乃至6、比較例1及び2の電極の仕事関数を、大気中光電子分光装置(理研計器(株)製、機種名AC−2)を用いて算出した。
結果を以下の表3に示す。
さらに、ベースとなる透明導電酸化物に添加するドーパントの種類に応じて、仕事関数調整層の仕事関数を任意の値に設定できるため、有機EL素子の陽極としても、陰極としても用いることが可能であることがわかった。
実施例2の電極について、エッチング評価を行った。
実施例2の導電膜に、フォトレジスト(東京応化製OFPR−800LB)をコートし、パターニングしたマスク原版を使用して、紫外線を照射しフォトレジストにパターンを焼き付けた。現像液(TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)水溶液)を用いて、硬化していないフォトレジストを除去して原版のパターンを現像し、フォトレジストが除去された導電膜の不要な部分を、エッチング液(リン酸、硝酸、酢酸混合液)を用いたエッチングで、除去した。その後、導電膜上に残ったフォトレジストを剥離・洗浄して、実施例2のエッチングサンプルを得た。
その後、実施例2のエッチングサンプルについて、SEM断面分析(日立ハイテクフィールディング製S−4300)を行った。
実施例2のエッチングサンプルのSEM断面写真を、図10に示す。図10のように、エッチング面が、明確な境界として観察され、良好なエッチングが行われることが分かった。
ガラス基板上に、Al−Nd合金層(膜厚330nm)、Mo−Nb合金の窒化層(膜厚40nm)、IGO層(膜厚30nm)を、以下の手順で作製し、実施例7の導電膜とした。
DCマグネトロンスパッタリング法により、ガラス基板上に、膜厚330nmのAl−Nd合金層を成膜した。
・ターゲット:厚さ9mm、Mo−Nbターゲット
・スパッタ電力:1.5W/cm2
・膜厚:40nm
・Ar流量:500sccm
・N2流量:88sccm
・ターゲット:IGO 6t 5”×62”ターゲット
・スパッタ電力:2.5W/cm2
・膜厚:30nm
・Ar流量:500sccm
・O2流量:12sccm
以上により、実施例7の導電膜を得た。
以上の通りに成膜した実施例7の導電膜の特性を測定した。
・実施例7の導電膜の抵抗値及び反射率
実施例7の導電膜について、分光光度計(日立製作所製、U−4100)を用いて、波長400nmから700nmまでの可視光域における反射率を測定した。また、抵抗率計(三菱化学製ロレスターGP)を用いて抵抗値を、膜厚計(アルバック製、DEKTAKXT)を用いて反射率を測定した。反射率の測定結果を図11に、抵抗値及び膜厚の測定結果を、表4に示す。
また、実施例7の導電膜のシート抵抗の値は0.16Ω/sqと十分に小さな値を示し、導電膜として用いることができることがわかった。
本発明の電極によれば、可視光領域の反射率が10%以下であるため、静電容量型のタッチパネル式入力装置の電極に用いた場合でも、ギラツキが抑えられて、ディスプレイのコントラスト比の低下が抑制されると共に、シート抵抗が1Ω/sq以下と小さいため、静電容量型入力装置などの電子機器の消費電力を低減できる。
2 黒化層
3 仕事関数調整層
10 基材
20、20’ 有機EL素子用電極
30 正孔輸送層
40 有機発光層
50 電子輸送層
60、60’ 透明電極
100、100’ 有機EL素子
L 発光
Claims (13)
- 金属又は合金を主成分とする導電層と、
該導電層の上に設けられた可視光領域の反射率が40%以下の黒化層と、
該黒化層の上に設けられた所定の仕事関数を有する透明導電酸化物からなる仕事関数調整層と、を含み、
前記導電層は、Al、Cu、Ag、Mo、Crを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする金属又は合金であり、
前記黒化層は、Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物の物理蒸着膜であり、
前記仕事関数調整層は、In 2 O 3 又はZnOをベースとする透明導電酸化物であり、
可視光領域の反射率が10%以下であり、
シート抵抗が1Ω/sq以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。 - 前記有機エレクトロルミネッセンス素子用電極は、前記導電層と、前記黒化層と、前記仕事関数調整層と、からなる3層で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- リン酸、硝酸、酢酸混合液であるリン硝酢酸系エッチング液を用いたウェットエッチングにより一括してエッチング可能であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記黒化層は、Moを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、In2O 3 をベースとする透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、In2O3にGa、Ce、Zn、Sn、Si、W、Tiを含む群より選択される一種以上が添加された透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、ZnOにAl又はGaを含む群より選択される一種以上が添加された透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は仕事関数が4.6eV以下であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極として用いられることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は仕事関数が4.7eV以上であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極として用いられることを特徴とする請求項1乃至7いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 請求項1乃至9いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備え、偏光板を備えていない有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
- 基材上にAl、Cu、Ag、Mo、Crを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層を積層する導電層積層工程と、
前記導電層の上にMo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が40%以下の黒化層を物理蒸着法で積層する黒化層積層工程と、
前記黒化層の上にIn2O3又はZnOをベースとする透明導電酸化物からなる所定の仕事関数を有する仕事関数調整層を積層する仕事関数調整層積層工程と、
積層した前記導電層、前記黒化層、及び前記仕事関数調整層をリン酸、硝酸、酢酸混合液であるリン硝酢酸系エッチング液を用いたウェットエッチングにより一括してエッチングするエッチング工程と、
を行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電極の製造方法。 - 金属又は合金を主成分とする導電層と、
該導電層の上に設けられた可視光領域の反射率が40%以下の黒化層と、
該黒化層の上に設けられた所定の仕事関数を有する透明導電酸化物からなる仕事関数調整層と、を含み、
前記導電層は、Al、Cu、Ag、Mo、Crを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする金属又は合金であり、
前記黒化層は、Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物の物理蒸着膜であり、
前記仕事関数調整層は、In 2 O 3 又はZnOをベースとする透明導電酸化物であり、
可視光領域の反射率が10%以下であり、
シート抵抗が1Ω/sq以下であることを特徴とする電子機器用電極。
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