JP6975543B2 - A method for manufacturing an electrode for an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence display device, and an electrode for an organic electroluminescence element. - Google Patents
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Description
本発明は、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に関する。 The present invention relates to an electrode for an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence display device, and a method for manufacturing an electrode for an organic electroluminescence element.
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)は、様々な分野で利用されており、特に、スマートフォンの表示ディスプレイ、薄型テレビなどの表示デバイス、照明器具などの用途に用いられている。 In recent years, organic electroluminescence elements (hereinafter referred to as organic EL elements) have been used in various fields, and in particular, they have been used in applications such as display displays for smartphones, display devices such as flat-screen televisions, and lighting equipment.
有機EL素子を用いた表示装置や照明装置に用いられる有機ELパネルは、光の取り出し方向の違いにより、トップエミッション型とボトムエミッション型の2つに大別される。
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。
Organic EL panels used in display devices and lighting devices using organic EL elements are roughly classified into two types, top emission type and bottom emission type, depending on the difference in the light extraction direction.
In the top emission type, a TFT (Thin Film Transistor) layer is formed on a substrate, and each layer such as an electrode and an organic EL layer is laminated on the TFT (Thin Film Transistor) layer. The top emission type extracts light from the opposite side of the substrate, that is, to the opposite side of the TFT circuit. On the other hand, the bottom emission type extracts light from the substrate side, that is, from a region other than the TFT circuit.
トップエミッション型の有機EL素子は、ボトムエミッション型の有機EL素子に比べ、TFTや配線等の遮光物による制約を受けることなく高い開口率を確保できることから、高輝度および高精細化に適している。
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。
Compared to bottom emission type organic EL elements, top emission type organic EL elements are suitable for high brightness and high definition because they can secure a high aperture ratio without being restricted by light-shielding objects such as TFTs and wiring. ..
In the top emission type organic EL panel, it was conventionally necessary to install a circularly polarizing plate on the panel surface to prevent external light reflection of the TFT and the electrode for the organic EL element, but it is not necessary to stack multiple circularly polarizing films. It was difficult to create a flexible organic EL panel because it should not be used.
円偏光板を省略するにはTFTおよび有機EL素子の外光反射を防ぐ必要がある。TFTアレイからの外光反射は、ブラックマトリクスで防ぐことが可能であるが、有機EL素子の陽極に関しては電極の反射率が低く、導電性があり、かつ仕事関数の深い材料が必要である。また、反射電極側を陰極として使用する場合には、仕事関数の浅い材料が必要となる。 In order to omit the circularly polarizing plate, it is necessary to prevent external light reflection of the TFT and the organic EL element. External light reflection from the TFT array can be prevented by a black matrix, but for the anode of the organic EL element, a material having low reflectance, conductivity, and a deep work function is required for the anode of the organic EL element. Further, when the reflective electrode side is used as a cathode, a material having a shallow work function is required.
特許文献1は、円偏光フィルムを用いずにEL発光装置の鏡面化を防止する技術に関するものであり、酸化物導電膜からなる陽極又は陰極と、遮光膜が設けられたEL発光素子が記載されている。
特許文献2は、反射防止層にモリブデン又は酸化クロムを用いた有機EL表示素子に関するものであり、金属電極による外光の反射を防止するために、モリブデン又は酸化クロムを反射防止層として用いることが記載されている。
特許文献3は、カソードからの周囲光反射を抑えた有機発光デバイスに関するものであり、反射抑制層として酸化亜鉛等のn型半導体や六ホウ化カルシウムを用いることが記載されている。
特許文献4は、EL表示装置を構成するEL用カラーフィルタに関するものであり、EL用カラーフィルタの反射防止層の材料として、酸化モリブデンなどの光吸収性の酸化物を用いることが記載されている。
特許文献1乃至4では、有機EL素子において外部反射を防止するために、遮光膜や、反射防止層を設けているが、低い可視光領域の反射率、良好な導電性を有しつつ、仕事関数が調整可能である電極構成は実現されていなかった。
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。
In
In addition, an electrode configuration that has low reflectance in the visible light region and good conductivity, has a work function that can be adjusted, and can be etched all at once has not been realized.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、可視光領域における反射率を低減することで外部反射を抑え、かつ仕事関数を任意に調整することが可能であり、有機EL素子の陽極、陰極のどちらにも適用可能な有機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。
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。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress external reflection by reducing the reflectance in the visible light region, and it is possible to arbitrarily adjust the work function. The present invention provides a method for manufacturing an electrode for an organic EL element, which can be applied to both an anode and a cathode of the organic EL element, and an electrode for an organic EL element.
Another object of the present invention is an electrode for an organic EL element and an electrode for an organic EL element, which have low reflectance in the visible light region and good conductivity, and whose work function can be adjusted, and which can be collectively etched. The purpose is to provide a manufacturing method.
前記課題は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極によれば、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、により解決される。
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。
The problem is that according to the electrode for an organic electroluminescence element of the present invention, a conductive layer containing a metal or an alloy as a main component and black having a reflectance of 40% or less in a visible light region provided on the conductive layer. A work function adjusting layer made of a transparent conductive oxide having a predetermined work function provided on the blackened layer is included, and the conductive layer contains Al, Cu, Ag, Mo, and Cr. A metal or alloy containing one or more metals as a main component selected from the group containing the blackened layer, which is a lower oxide, a lower nitride, or a lower acid nitride containing Mo or Zn as a main component. It is a physical vapor deposition film, and the work function adjusting layer is a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O, has a reflectance in the visible light region of 10% or less, and a sheet resistance of 1 Ω / sq or less. Is solved by.
With the above configuration, since the blackening layer and the work function adjusting layer are provided on the conductive layer, external reflection is suppressed by reducing the reflectance in the visible light region, and the sheet resistance value is small, so that the work function can be achieved. It is possible to provide an electrode for an organic EL element that can be arbitrarily adjusted. Therefore, it is possible to form a flexible organic EL panel without a polarizing plate.
Further, by using these metals or alloys, the conductive layer can be laminated by a simple process such as a sputtering method, and low sheet resistance can be realized.
Further, by using a conductive substance having high absorbance in the visible light region as the blackening layer, it is possible to realize reflectance and good conductivity in the low visible light region.
Further, by using a transparent conductive oxide which can be doped with various metals and whose work function can be adjusted according to the amount of dopant added, the work function adjusting layer can be used as both an anode and a cathode. At the same time, it is possible to provide an electrode having a low reflectance in the visible light region.
In addition, since the conductive layer, blackening layer, and work function adjusting layer are formed of appropriate materials, they are collectively wet-etched using a phosphoric acid-based etching solution (phosphoric acid, nitric acid, acetic acid mixture). Since it can be etched, it is easy to manufacture the electrode.
このとき、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と好適である。
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。
At this time, it is preferable that the electrode for the organic electroluminescence element is composed of three layers including the conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer.
As described above, it has a low reflectance in the visible light region, sufficient conductivity, and has an advantage that it can be used as both an anode and a cathode, but it is composed of a small number of layers of three. Therefore, the electrode can be easily manufactured and the electrode can be made thin.
このとき、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と好適である。 At this time, it is preferable that the blackened layer is made of a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride containing Mo as a main component.
このとき、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り、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又は、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ものであると好適である。 At this time, the work function adjusting layer is made of a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 , and is selected from the group containing Ga, Ce, Zn, Sn, Si, W, and Ti in In 2 O 3. It is preferable that it is composed of a transparent conductive oxide to which one or more is added, or a transparent conductive oxide to which one or more selected from the group containing Al or Ga in ZnO is added .
このとき、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か、又は仕事関数が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と好適である。
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。
At this time, the work function adjusting layer has a work function of 4.6 eV or less and is used as a cathode of the organic electroluminescence element, or has a work function of 4.7 eV or more and is used as an anode of the organic electroluminescence element. Is suitable.
As described above, since the work function of the work function adjusting layer is adjusted according to the type and amount of the dopant added to the base transparent conductive oxide, it can be used as both an anode and a cathode of the organic EL element. Is possible.
前記課題は、本発明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、及び前記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により解決される。
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。
The problem is solved by an organic electroluminescence element provided with an electrode for an organic electroluminescence element of the present invention, and an organic electroluminescence display device provided with the organic electroluminescence element and not provided with a polarizing plate.
As described above, since the electrode for the organic electroluminescence element of the present invention has a reduced reflectance in the visible light region, external reflection can be suppressed when used as an electrode of an organic EL element and an organic EL display device. It is possible to provide an organic EL display device without a polarizing plate.
前記課題は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極の製造方法によれば、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、により解決される。 The problem is that according to the method for manufacturing an electrode for an organic electroluminescence element of the present invention, conductivity containing one or more metals selected from the group containing Al, Cu, Ag, Mo, and Cr on a substrate as a main component. The reflectance of the visible light region composed of a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride containing Mo or Zn as a main component on the conductive layer laminating step of laminating the layers is 40% or less. Work function adjustment having a blackened layer laminating step of laminating the blackened layer by a physical vapor deposition method and a predetermined work function composed of a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or ZnO on the blackened layer. Wet using a work function adjusting layer laminating step of laminating layers, the laminated conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer using a phosphoric acid acetic acid-based etching solution which is a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid. It is solved by performing an etching step of batch etching by etching.
このように、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。
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。
In this way, since the conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer are formed of appropriate materials, all at once by wet etching using a phosphoric acid acetic acid-based etching solution (phosphoric acid, nitric acid, acetic acid mixed solution). It is easy to manufacture the electrode because it can be etched.
In addition, since the blackening layer and the work function adjustment layer are provided on the conductive layer, external reflection is suppressed by reducing the reflectance in the visible light region, and the sheet resistance is small, so that the work function can be adjusted arbitrarily. A possible electrode for an organic EL element can be provided.
前記課題は、本発明の電子機器用電極によれば、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、により解決される。
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。
According to the electrode for electronic devices of the present invention, the subject is a conductive layer containing a metal or an alloy as a main component and a blackening layer having a reflectance of 40% or less in a visible light region provided on the conductive layer. And a work function adjusting layer made of a transparent conductive oxide having a predetermined work function provided on the blackening layer, and the conductive layer is a group containing Al, Cu, Ag, Mo, Cr. A metal or alloy containing one or more metals as a main component, which is selected from the above, and the blackening layer is a physical vapor deposition of a lower oxide, a lower nitride, or a lower acid nitride containing Mo or Zn as a main component. The work function adjusting layer is a film, which is a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O, has a reflectance in the visible light region of 10% or less, and a sheet resistance of 1 Ω / sq or less. It will be solved by that.
With the above configuration, since the blackening layer and the work function adjusting layer are provided on the conductive layer, external reflection is suppressed by reducing the reflectance in the visible light region, and the sheet resistance value is small, so that the electronic device It is possible to provide electrodes for electronic devices with reduced power consumption.
Further, by using these metals or alloys, the conductive layer can be laminated by a simple process such as a sputtering method, and low sheet resistance can be realized.
Further, by using a conductive substance having high absorbance in the visible light region as the blackening layer, it is possible to realize reflectance and good conductivity in the low visible light region.
Further, by using a transparent conductive oxide which can be doped with various metals and whose work function can be adjusted according to the amount of dopant added, the work function adjusting layer can be used as both an anode and a cathode. At the same time, it is possible to provide an electrode having a low reflectance in the visible light region.
In addition, since the conductive layer, blackening layer, and work function adjusting layer are formed of appropriate materials, they are collectively wet-etched using a phosphoric acid-based etching solution (phosphoric acid, nitric acid, acetic acid mixture). Since it can be etched, it is easy to manufacture the electrode.
本発明の有機EL素子用電極は、黒化層が、電気伝導度が高く、可視光領域における吸光度が高いMo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物で形成されているため、シート抵抗値が低いまま、反射率を低くすることができる。また、仕事関数調整層として、適切な仕事関数を有する透明伝導酸化物を用いているため、電極を陽極、陰極のどちらにも用いることが可能である。さらに、黒化層と仕事関数調整層を組み合わせることで、可視光領域における反射率を10%以下まで低くすることができる。従って、偏光板レスのフレキシブルな有機ELパネルが形成できる。 In the electrode for an organic EL element of the present invention, the blackened layer is a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride whose main component is Mo or Zn having high electrical conductivity and high absorbance in the visible light region. Since it is formed of, the reflectance can be lowered while the sheet resistance value remains low. Further, since the transparent conductive oxide having an appropriate work function is used as the work function adjusting layer, the electrode can be used for both the anode and the cathode. Further, by combining the blackening layer and the work function adjusting layer, the reflectance in the visible light region can be reduced to 10% or less. Therefore, a flexible organic EL panel without a polarizing plate can be formed.
また、導電層、黒化層、仕事関数調整層は、一括してエッチング可能な材料から選択されるため、電極の製造が容易である。 Further, since the conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer are collectively selected from the materials that can be etched, the electrode can be easily manufactured.
以下、本発明の一実施形態に係る有機EL素子用電極、該有機EL素子用電極の製造方法、該有機EL素子用電極を備える有機EL素子、該有機EL素子を用いた有機EL表示装置について説明する。 Hereinafter, an electrode for an organic EL element according to an embodiment of the present invention, a method for manufacturing the electrode for the organic EL element, an organic EL element provided with the electrode for the organic EL element, and an organic EL display device using the organic EL element will be described. explain.
<有機EL素子用電極>
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。
<Electrodes for organic EL elements>
As shown in FIG. 1, the
(導電層)
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。
(Conductive layer)
The
Here, the main component is a case where the conductive layer contains 50% by weight or more by weight.
The metal constituting the
The alloy constituting the
The thickness of the
(黒化層)
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。
(Blackened layer)
The
Here, the main component is a case where Mo or Zn contained in the blackened layer contains 50 atomic% or more in terms of the atomic number ratio of metal atoms.
The lower oxide, lower nitride, or lower oxynitride constituting the
Moを主成分とする低級酸化物とは、MoOx(x=化学量論比、2≦x<3)、Moを主成分とする低級窒化物とは、MoNy(y=化学量論比)、Moを主成分とする低級酸窒化物とは、MoOxNy(x、y=化学量論比)である。 The lower oxide containing Mo as the main component is MoO x (x = stoichiometric ratio, 2≤x <3), and the lower nitride containing Mo as the main component is MoN y (y = stoichiometric ratio). ), The lower oxynitride containing Mo as a main component is MoO x N y (x, y = stoichiometric ratio).
Znを主成分とする低級酸化物とは、ZnOx(x=化学量論比)、Znを主成分とする低級窒化物とは、ZnNy(y=化学量論比)、Znを主成分とする低級酸窒化物とは、ZnOxNy(x、y=化学量論比)である。 The lower oxides containing Zn as the main component are ZnO x (x = chemical ratio), and the lower nitrides containing Zn as the main component are ZnN y (y = chemical ratio) and Zn as the main components. The lower oxynitride to be referred to is ZnO x N y (x, y = chemical quantity theory ratio).
黒化層2には、主成分であるMo又はZn以外の金属に、ドーパント金属が添加されていてもよい。
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。
In the
The dopant metal is preferably a transition metal, and is, for example, Nb, W, Al, Ni, Cu, Cr, Ti, Ag, Ga, Zn, In, and Ta, but is not limited thereto.
Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物に対するドーパント金属の含有割合は、20原子%以下であることが好ましい。ドーパント金属(Nb、Taなど)の含有割合が上記範囲内であることにより、良好な導電性及び可視光領域における光吸収を実現することができる。 The content ratio of the dopant metal to the lower oxide, the lower nitride, or the lower oxynitride containing Mo or Zn as a main component is preferably 20 atomic% or less. When the content ratio of the dopant metal (Nb, Ta, etc.) is within the above range, good conductivity and light absorption in the visible light region can be realized.
黒化層2の可視光領域の反射率は、50%以下であることが好ましく、より好ましくは40%以下であるとよい。JIS Z8120の定義によれば、可視光線に相当する電磁波の波長の下限は約360〜400nm、上限はおおよそ760〜830nmであるが、本実施形態において、可視光領域とは、400nm〜700nmの波長領域を言う。
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。
The reflectance of the visible light region of the
When the visible light transmittance of the
黒化層2の厚さは、5nm以上200nm以下とすることが好ましく、より好ましくは10nm以上150nm以下、より好ましくは20nm以上100nm以下、更に好ましくは30nm以上75nm以下、更に好ましくは40nm以上60nm以下であるとよい。黒化層2の厚さが薄くなりすぎると、可視光領域の光の吸収が不十分となったり、成膜が困難となったりしてしまう。一方、黒化層2が厚すぎると、エッチングの加工性や製造性が低下してしまう。
The thickness of the
(仕事関数調整層)
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。
(Work function adjustment layer)
The work
The transparent conductive oxide constituting the work
In the present embodiment, it is preferable to use a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O as the material constituting the work
In2O3をベースとする透明導電酸化物として、主成分のIn2O3にGa、Ce、Zn、Sn、Si、W、Tiを含む群より選択される一種以上の金属元素が添加された透明導電酸化物を用いることができる。 The In 2 O 3 as a transparent conductive oxide based, Ga to In 2 O 3 of the main component, Ce, Zn, Sn, Si , W, is at least one metallic element selected from the group comprising Ti is added A transparent conductive oxide can be used.
このようなIn2O3をベースとする透明導電酸化物の中でも、Gaが添加されたIGO(ガリウムドープ酸化インジウム)、Znが添加されたIZO(酸化インジウム亜鉛)、Snが添加されたITO(酸化インジウム錫)、Ce、Sn、Tiが添加されたICO(酸化インジウムセリウム)、W及びZnが添加されたIWZO(タングステン−亜鉛ドープ酸化インジウム)を好適に用いることができる。 Among such transparent conductive oxides based on In 2 O 3 , IGO (gallium-doped indium oxide) to which Ga is added, IZO (indium tin oxide) to which Zn is added, and ITO (ITO) to which Sn is added. Indium tin oxide), ICO (indium cerium oxide) to which Ce, Sn and Ti are added, and IWZO (tungsten-zinc-doped indium oxide) to which W and Zn are added can be preferably used.
また、In2O3に添加される金属元素の含有割合は重量比で50重量%以下であることが好ましい。当該範囲を超えて多く含有されると、高抵抗となるため好ましくない。
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。
Further, the content ratio of the metal element added to In 2 O 3 is preferably 50% by weight or less in terms of weight ratio. If it is contained in a large amount exceeding the above range, high resistance will occur, which is not preferable.
In addition to Ga, Ce, Zn, Sn, Si, W, and Ti, other elements in the transparent conductive oxide based on In 2 O 3 have the performance of the electrode for the organic EL element of this embodiment. It may be included as long as it does not impair.
ZnOをベースとする透明導電酸化物として、主成分のZnOにAl又はGaを含む群より選択される一種以上の金属元素が添加された透明導電酸化物を用いることができる。 As the transparent conductive oxide based on ZnO, a transparent conductive oxide obtained by adding one or more metal elements selected from the group containing Al or Ga to ZnO as the main component can be used.
このようなZnOをベースとする透明導電酸化物としては、Alが添加されたAZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、Gaが添加されたGZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、Al及びGaが添加されたGAZO(ガリウム/アルミニウムドープ酸化亜鉛)を好適に用いることができる。 Examples of such ZnO-based transparent conductive oxides include AZO (aluminum-doped zinc oxide) to which Al is added, GZO (gallium-doped zinc oxide) to which Ga is added, and GAZO (GAZO) to which Al and Ga are added. (Gallium / aluminum-doped zinc oxide) can be preferably used.
また、ZnOに添加される金属元素の含有割合は、重量比で10重量%以下であることが好ましい。当該範囲を超えて多く含有されると、高抵抗となるため好ましくない。
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。
Further, the content ratio of the metal element added to ZnO is preferably 10% by weight or less in terms of weight ratio. If it is contained in a large amount exceeding the above range, high resistance will occur, which is not preferable.
In addition to Al or Ga, the transparent conductive oxide based on ZnO may contain other elements as long as the performance of the electrode for the organic EL element of the present embodiment is not impaired.
有機EL素子用電極20を陰極として用いる場合、例えば、仕事関数調整層3の仕事関数が4.6eV以下となるように透明導電酸化物を選択すればよい。
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。
When the
On the other hand, when the
本実施形態において、仕事関数調整層3に各種金属を添加することで、所定の仕事関数となるように調整しているが、各種金属の添加は、ベースとなるIn2O3又はZnOの結晶性の低下を引き起こす。従って、金属の添加により、仕事関数調整層3の結晶性が低下し、アモルファス化することで、所定のエッチング液を用いてエッチング可能となる。
In the present embodiment, various metals are added to the work
仕事関数調整層3の厚さは、5nm以上150nm以下とすることが好ましく、より好ましくは10nm以上100nm以下、より好ましくは20nm以上80nm以下、更に好ましくは30nm以上60nm以下、更に好ましくは40nm以上50nm以下であるとよい。仕事関数調整層3の厚さが薄くなりすぎると、可視光領域の光の吸収が不十分となったり、仕事関数が安定しなかったり、成膜が困難となったりしてしまう。一方、仕事関数調整層3が厚すぎると、エッチングの加工性や製造性が低下してしまう。
The thickness of the work
(有機EL素子用電極の物性)
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。
(Physical characteristics of electrodes for organic EL elements)
The
有機EL素子用電極20の可視光領域(400nm〜700nm)の反射率は、10%以下である。
The reflectance of the
有機EL素子用電極20のシート抵抗は、1Ω/sq以下、より好ましくは0.75Ω/sq以下、更に好ましくは、0.5Ω/sq以下、特に好ましくは0.25Ω/sq以下である。
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。
The sheet resistance of the
The work function of the
有機EL素子用電極20は、導電層1と、黒化層2と、仕事関数調整層3と、からなる3層という少ない層数で構成されているが、低い可視光領域の反射率と、十分な導電性を有し、仕事関数調整層に用いる材料を適宜選択することで、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という利点を有する。
The
有機EL素子用電極20の厚さは、20nm以上1500nm以下とすることが好ましく、より好ましくは100nm以上1000nm以下、より好ましくは200nm以上800nm以下、更に好ましくは300nm以上600nm以下、更に好ましくは350nm以上500nm以下であるとよい。有機EL素子用電極20が厚すぎると、エッチングの加工性や製造性が低下してしまう。
The thickness of the
<有機EL素子用電極の製造方法>
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。
<Manufacturing method of electrodes for organic EL elements>
As shown in FIG. 2, the
Hereinafter, each step will be described in detail with reference to FIG.
(導電層積層工程)
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。
(Conductive layer laminating process)
In the conductive layer laminating step (step S1), the
(黒化層積層工程)
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。
(Blackening layer laminating process)
In the blackening layer laminating step (step S2), a lower oxide, a lower nitride, or a lower acid containing Mo or Zn as a main component on the
黒化層積層工程において、Mo又はZnを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物を得るために、ターゲットとしてMo、ZnOを用い、酸素流量5〜50sccmの条件とする。 In the blackening layer laminating step, in order to obtain a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride containing Mo or Zn as a main component, Mo and ZnO are used as targets, and the oxygen flow rate is 5 to 50 sccm. do.
(仕事関数調整層積層工程)
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。
(Work function adjustment layer laminating process)
In the work function adjusting layer laminating step (step S3), a predetermined transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O is formed on the
仕事関数調整層積層工程において、In2O3又はZnOをベースとする透明導電酸化物を得るために、ターゲットとしてITO、GZOを用い、酸素流量を5sccmの条件とする。 In the work function adjusting layer laminating step, in order to obtain a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O, ITO and GZO are used as targets, and the oxygen flow rate is set to 5 sccm.
導電層1、黒化層2、及び仕事関数調整層3の形成方法を、例えば、真空蒸着法及び/又はスパッタリング法とすれば、ドライプロセスで一貫して、連続的に基材10上に有機EL素子用電極20を形成することができる。
If the method for forming the
(エッチング工程)
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。
(Etching process)
In the etching step (step S4), the
エッチング方法は、エッチング液によるウェットエッチング、又は反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、イオンビームエッチング、反応性レーザービームエッチング等のドライエッチングを利用することができる。
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。
As the etching method, wet etching with an etching solution or dry etching such as reactive gas etching, reactive ion etching, reactive ion beam etching, ion beam etching, and reactive laser beam etching can be used.
In this embodiment, since the
<有機発光素子>
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。
<Organic light emitting element>
As shown in FIG. 3, the top-emission type
The
Hereinafter, each component of the
(基材)
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。
(Base material)
The
(正孔輸送層)
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。
(Hole transport layer)
Materials constituting the
正孔輸送層30を成膜する方法は特に限定されるものではないが、低分子正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法が挙げられ、高分子正孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法が挙げられる。
The method for forming the
正孔輸送層30の膜厚としては、材料によって最適値は異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要である。膜厚が厚すぎると、有機EL素子100の駆動電圧が高くなってしまうため、正孔輸送層30の膜厚は、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、より好ましくは5nm〜200nmであるとよい。
The optimum film thickness of the
(有機発光層)
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。
(Organic light emitting layer)
The organic
It is also possible to add a dopant to the organic
The method for forming the organic
The thickness of the organic
(電子輸送層)
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。
(Electron transport layer)
Known materials can be used as the material constituting the
電子輸送層50を成膜する方法は特に限定されるものではないが、低分子電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、又は溶液若しくは溶融状態からの成膜による方法が挙げられ、高分子電子輸送材料では溶液又は溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。
The method for forming the
電子輸送層50の膜厚としては、材料によって最適値は異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発しないような厚さが必要である。膜厚が厚すぎると、有機EL素子100の駆動電圧が高くなってしまうため、電子輸送層50の膜厚は、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmであるとよい。
The optimum value of the film thickness of the
(透明電極)
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。
(Transparent electrode)
Since the
本実施形態に係る有機EL素子100において、有機EL素子用電極20を陽極として用いた場合、陰極である透明電極60を構成する材料としては、仕事関数が小さく電子輸送層50および有機発光層40への電子注入が容易な材料が好ましい。例えば、導電性金属酸化物や導電性有機物などを用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるITOやIZOを用いることができるがこれに限定されるものではない。導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いることができるがこれに限定されるものではない。
When the
(有機発光素子の変形例)
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。
(Modification example of organic light emitting element)
FIG. 3 shows a top-emission type
As a modification of this embodiment, FIG. 4 shows an organic EL element 100'using an organic EL element electrode 20'as a cathode. In the organic EL element 100', the
ここで、本実施形態の変形例に係る有機EL素子100’において、有機EL素子用電極20’が陰極として用いられており、陽極である透明電極60’を構成する材料としては、仕事関数が大きく正孔輸送層30および有機発光層40への正孔注入が容易な材料が好ましい。透明電極または半透明電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物や金属の薄膜を用いることができる。透明電極として、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるITO、IZOが好ましいがこれに限定されるものではない。
Here, in the organic EL element 100'according to the modification of the present embodiment, the electrode 20' for the organic EL element is used as a cathode, and the work function is used as a material constituting the transparent electrode 60'which is an anode. A material that is large and easy to inject holes into the
(有機発光デバイス)
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。
(Organic light emitting device)
Since the
Examples of the organic EL display device include, but are not limited to, a display of a mobile terminal such as a smartphone or a tablet terminal, a display of a flat-screen TV or the like.
If a base material made of a flexible material such as a plastic film is selected as the
本実施形態では、主として本発明に係る有機EL素子用電極、有機EL素子、有機EL表示装置、及び有機EL素子用電極の製造方法について説明した。
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。
In the present embodiment, a method for manufacturing an electrode for an organic EL element, an organic EL element, an organic EL display device, and an electrode for an organic EL element according to the present invention has been mainly described.
However, the above embodiment is merely an example for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof.
以下、本発明の有機EL素子用電極の具体的実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
<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)
Hereinafter, specific examples of the electrode for an organic EL device of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
<A. Formation of Electrodes for Organic EL Devices According to Examples and Comparative Examples>
(A-1. Conductive layer forming step)
Under the following conditions, the conductive layers according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were laminated on the base material.
Sputtering equipment: Carousel type batch type sputtering equipment Target: 5 "x 25", thickness 6 mm, 100% aluminum (Al)
Sputtering method: DC magnetron sputtering Exhaust device: Turbo molecular pump Reaching vacuum: 5 × 10 -4 Pa
Base material temperature: 25 ° C (room temperature)
Spatter power: 6kW
Film thickness of conductive layer: 300 ± 10 nm
Ar flow rate: 250 sccm
Base material used: Glass base material (1.1 mm thick)
(A−2.黒化層積層工程)
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
(A-2. Blackening layer laminating process)
Under the following conditions, MoNbO x (x = stoichiometric ratio) as a blackening layer was laminated on the conductive layer according to Example 1 and Comparative Example 1, and the conductivity according to Examples 2 to 6 and Comparative Example 2 was laminated. MoO x (x = stoichiometric ratio) as a blackening layer was laminated on the layer.
Sputtering equipment: Carousel type batch type sputtering equipment Target:
(Example 1) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo90 atomic%, Nb10 atomic%
(Comparative Example 1) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo90 atomic%, Nb10 atomic%
(Examples 2 to 6) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo100 atomic%
(Comparative Example 2) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo100 atomic%
Sputtering method: DC magnetron sputtering Exhaust device: Turbo molecular pump Reaching vacuum degree: 5 × 10 -4 Pa
Base material temperature: 25 ° C (room temperature)
Spatter power: 3kW
Film thickness of blackened layer: 50 ± 5 nm
Ar flow rate: 250 sccm
Oxygen flow rate: 50 sccm
(A−3.仕事関数調整層積層工程)
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
(A-3. Work function adjustment layer laminating process)
Under the following conditions, IGO (gallium-doped indium oxide) as a work function adjusting layer was laminated on the blackened layer according to Examples 1 to 6. On the other hand, the work function adjusting layer was not laminated on the blackened layers according to Comparative Examples 1 and 2.
Sputtering equipment: Carousel type batch type sputtering equipment Target:
(Example 1) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2
(Example 2) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2
(Example 3) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 90% by weight, Sn 2 O 3 10% by weight
(Example 4) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 90% by weight,
(Example 5) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 86.5% by weight,
(Example 6) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 96.5% by weight, WO 3 3.0% by weight, ZnO 0.5% by weight.
Sputtering method: DC magnetron sputtering Exhaust device: Turbo molecular pump Reaching vacuum degree: 5 × 10 -4 Pa
Base material temperature: 25 ° C (room temperature)
Spatter power: 2kW
Work function adjustment layer film thickness: 35 ± 5 nm
Ar flow rate: 100 sccm
Oxygen flow rate: 5 sccm
<B.参考例に係る黒化層または仕事関数調整層の形成>
(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
<B. Formation of blackening layer or work function adjustment layer according to the reference example>
(B-1. Blackening layer laminating process)
Under the following conditions, the blackening layer according to Reference Examples 1 to 3 was laminated on the base material.
Sputtering equipment: Carousel type batch type sputtering equipment Target:
(Reference example 1) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo100 atomic%
(Reference example 2) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo90 atomic%, Nb10 atomic%
(Reference Example 3) 5 "x 25", thickness 6 mm, Mo90 atomic%, Nb7 atomic%, Ta3 atomic%
Sputtering method: DC magnetron sputtering Exhaust device: Turbo molecular pump Reaching vacuum degree: 5 × 10 -4 Pa
Base material temperature: 25 ° C (room temperature)
Spatter power: 3kW
Film thickness of blackened layer: 50 ± 5 nm
Ar flow rate: 250 sccm
Oxygen flow rate: 50 sccm
(B−2.仕事関数調整層積層工程)
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
(B-2. Work function adjustment layer laminating process)
Under the following conditions, the work function adjusting layer according to Reference Examples 4 to 8 was laminated on the base material.
Sputtering equipment: Carousel type batch type sputtering equipment Target:
(Reference Example 4) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2
(Reference Example 5) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 90% by weight, Sn 2 O 3 10% by weight
(Reference Example 6) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 90% by weight,
(Reference Example 7) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 86.5% by weight,
(Reference Example 8) 5 "x 25", thickness 6 mm, In 2 O 3 96.5% by weight, WO 3 3.0% by weight, ZnO 0.5% by weight
Sputtering method: DC magnetron sputtering Exhaust device: Turbo molecular pump Reaching vacuum degree: 5 × 10 -4 Pa
Base material temperature: 25 ° C (room temperature)
Spatter power: 2kW
Work function adjustment layer film thickness: 35 ± 5 nm
Ar flow rate: 100 sccm
Oxygen flow rate: 5 sccm
<C.各種試験>
(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。
<C. Various tests>
(Reference test 1: Measurement of optical constants of the blackened layer)
The optical constants of the blackened layers of Reference Example 1 and Reference Example 2 were measured. The optical constant was measured using a spectroscopic ellipsometer (M-220, manufactured by JASCO Corporation).
The results are shown in FIG. FIG. 5A is a graph showing the refractive index, and FIG. 5B is a graph showing the extinction coefficient.
Table 1 shows the refractive index n and the extinction coefficient k at 550 nm.
(参考試験2:黒化層の反射率測定)
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。
(Reference test 2: Reflectance measurement of the blackened layer)
The reflectance of the blackened layer of Reference Examples 1 to 3 was measured. The reflectance was measured in the wavelength range of 350 nm to 800 nm using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
The results are shown in FIG.
The reflectance of the blackened layers of Reference Examples 1 to 3 is about 25% or more and 40% or less, and the reflectance in the visible light region cannot be reduced to 10% or less only by laminating the blackened layers. I understood.
(参考試験3:仕事関数調整層の反射率測定)
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。
(Reference test 3: Reflectance measurement of work function adjustment layer)
The reflectance of the work function adjusting layer of Reference Examples 4 to 8 was measured. The reflectance was measured in the wavelength range of 350 nm to 800 nm using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
The results are shown in FIG.
It was found that the reflectance of the work function adjustment layer of Reference Examples 4 to 8 is larger than 10%, and the reflectance in the visible light region cannot be reduced to 10% or less only by stacking the work function adjustment layers. rice field.
(参考試験4:仕事関数調整層の仕事関数測定)
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。
(Reference test 4: Work function measurement of work function adjustment layer)
The work function of the work function adjustment layer of Reference Examples 4 to 8 was measured.
The work function was calculated using an atmospheric photoelectron spectrometer (manufactured by RIKEN Keiki Co., Ltd., model name AC-2).
The results are shown in Table 2 below.
(試験1:有機EL素子用電極の反射率測定)
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。
(Test 1: Measurement of reflectance of electrodes for organic EL elements)
The reflectances of the electrodes of Examples (Examples 1 to 6) and Comparative Examples (Comparative Example 1 and Comparative Example 2) were measured. The reflectance was measured in the wavelength range of 350 nm to 800 nm using a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
The results are shown in FIGS. 8 and 9.
In FIG. 8, the reflectance of Comparative Example 1 shown by the broken line was 10% or more. On the other hand, the reflectance of Example 1 shown by the solid line was 7.4% (535 nm) at the maximum, and showed a low value of 10% or less in the entire visible light region of 400 nm to 700 nm.
In FIG. 9, the reflectance of Comparative Example 2 shown by the dotted line was 10% or more. On the other hand, the reflectances of Examples 2 to 6 showed a low value of 10% or less in the entire visible light region of 400 nm to 700 nm.
From these results, the reflectance in the visible light region cannot be reduced to 10% or less simply by laminating the blackening layer on the conductive layer, and the three layers consisting of the conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer. It was found that the reflectance in the visible light region can be reduced to 10% or less by adopting the configuration.
(試験2:有機EL素子用電極のシート抵抗及び仕事関数の測定)
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。
(Test 2: Measurement of sheet resistance and work function of electrodes for organic EL elements)
The sheet resistance of the electrodes of Example 1 and Comparative Example 1 was measured by a four-terminal method using a resistivity meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytec Co., Ltd., model name MCP-T610).
Further, the work functions of the electrodes of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were calculated using an atmospheric photoelectron spectroscope (manufactured by RIKEN KEIKI Co., Ltd., model name AC-2).
The results are shown in Table 3 below.
以上より、実施例1の電極のシート抵抗の値は0.11Ω/sqと十分に小さな値を示し、有機EL素子用電極として用いることができることがわかった。また、実施例1の電極は、仕事関数調整層を有しない比較例1のシート抵抗の値と同じ値を示し、仕事関数調整層が、シート抵抗値に影響を与えることなく、可視光領域における反射率を10%以下にできることがわかった。
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。
From the above, it was found that the sheet resistance value of the electrode of Example 1 was 0.11 Ω / sq, which was a sufficiently small value, and could be used as an electrode for an organic EL element. Further, the electrode of Example 1 shows the same value as the sheet resistance value of Comparative Example 1 having no work function adjusting layer, and the work function adjusting layer does not affect the sheet resistance value in the visible light region. It was found that the reflectance can be reduced to 10% or less.
Further, since the work function of the work function adjusting layer can be set to an arbitrary value according to the type of dopant added to the base transparent conductive oxide, it can be used as both an anode and a cathode of an organic EL element. It turned out to be.
(試験3:エッチング評価)
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。
(Test 3: Etching evaluation)
Etching evaluation was performed on the electrodes of Example 2.
The conductive film of Example 2 was coated with a photoresist (OFPR-800LB manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.), and a patterned mask original plate was used to irradiate the photoresist with ultraviolet rays to print a pattern on the photoresist. Using a developing solution (TMAH (tetramethylammonium hydroxide) aqueous solution), the uncured photoresist is removed to develop the pattern of the original plate, and the unnecessary part of the conductive film from which the photoresist has been removed is etched. It was removed by etching with (a mixed solution of phosphoric acid, nitrate and acetic acid). Then, the photoresist remaining on the conductive film was peeled off and washed to obtain an etching sample of Example 2.
Then, the etching sample of Example 2 was subjected to SEM cross-sectional analysis (S-4300 manufactured by Hitachi High-Tech Fielding).
An SEM cross-sectional photograph of the etching sample of Example 2 is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the etching surface was observed as a clear boundary, and it was found that good etching was performed.
(実施例7:Al−Nd/窒化Mo−Nb/IGO導電膜)
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。
(Example 7: Al-Nd / nitriding Mo-Nb / IGO conductive film)
An Al—Nd alloy layer (thickness 330 nm), a Mo-Nb alloy nitride layer (
An Al—Nd alloy layer having a film thickness of 330 nm was formed on a glass substrate by a DC magnetron sputtering method.
次いで、ターゲット、膜厚、スパッタ電力と導入ガスを次のように変更して、Al−Nd合金層の上に、Mo−Nb合金窒化層を成膜した。
・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
Next, the target, the film thickness, the sputtering power, and the introduced gas were changed as follows to form a Mo-Nb alloy nitride layer on the Al—Nd alloy layer.
-Target: Thickness 9 mm, Mo-Nb target-Spattering power: 1.5 W / cm 2
-Film thickness: 40 nm
・ Ar flow rate: 500 sccm
・ N 2 flow rate: 88 sccm
次いで、ターゲット、膜厚、スパッタ電力と導入ガスを次のように変更して、Mo−Nb合金の窒化層の上に、IGO層を成膜した。
・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。
Next, the target, the film thickness, the sputtering power, and the introduced gas were changed as follows to form an IGO layer on the nitrided layer of the Mo—Nb alloy.
・ Target: IGO 6t 5 ”x 62” Target ・ Spatter power: 2.5W / cm 2
-Film thickness: 30 nm
・ Ar flow rate: 500 sccm
・ O 2 flow rate: 12 sccm
From the above, the conductive film of Example 7 was obtained.
〇導電膜の特性
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。
〇Characteristics of the conductive film The characteristics of the conductive film of Example 7 formed as described above were measured.
Resistance value and reflectance of the conductive film of Example 7 For the conductive film of Example 7, the reflectance in the visible light range from a wavelength of 400 nm to 700 nm was measured using a spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi, Ltd.). It was measured. Further, the resistivity value was measured using a resistivity meter (Rollester GP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the reflectance was measured using a film thickness meter (DEKTAKXT manufactured by ULVAC). The measurement results of the reflectance are shown in FIG. 11, and the measurement results of the resistance value and the film thickness are shown in Table 4.
図10において実線で示す実施例7の導電膜の反射率は、400nm〜700nmの可視光領域全体で10%以下と低い値を示した。
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。
The reflectance of the conductive film of Example 7 shown by the solid line in FIG. 10 was as low as 10% or less in the entire visible light region of 400 nm to 700 nm.
Further, the value of the sheet resistance of the conductive film of Example 7 was 0.16 Ω / sq, which was a sufficiently small value, and it was found that the conductive film could be used as a conductive film.
以上、本発明の電極の具体的実施例として、有機EL素子用電極を例として説明をしたが、本発明の電極は、低抵抗で、可視光域において10%程度以下の低反射率を有しているため、その用途は、有機EL素子用電極に限定されるものではなく、電子機器用の電極及び光学機器用の電極として用いることも可能である。 As described above, as a specific example of the electrode of the present invention, an electrode for an organic EL element has been described as an example. However, the electrode of the present invention has a low resistance and a low reflectance of about 10% or less in the visible light region. Therefore, the application is not limited to the electrode for the organic EL element, and it can also be used as an electrode for an electronic device and an electrode for an optical device.
このような電子機器としては、タッチパネルの静電容量型入力装置が例として挙げられる。ここで、タッチパネルとは、タッチセンサと表示装置とを一体に備えたタッチセンサ一体型表示装置をいう。タッチパネルとしては、液晶装置などの表示装置の視認側に、透明基板上に透明導電膜で形成したパターンを検出電極とするタッチセンサ基板を貼り合わせることで製作されたものや、表示装置の基板にタッチセンサ電極パターンを形成してタッチセンサ一体型表示装置とするものがある。 As an example of such an electronic device, a capacitive input device having a touch panel can be mentioned. Here, the touch panel refers to a touch sensor integrated display device that integrally includes a touch sensor and a display device. The touch panel may be a touch panel manufactured by adhering a touch sensor substrate having a pattern formed of a transparent conductive film on a transparent substrate on the visible side of a display device such as a liquid crystal device as a detection electrode, or a touch panel of a display device. There is a device that forms a touch sensor electrode pattern to form a touch sensor integrated display device.
このようなタッチパネルなど、表示素子の前面に電極付きの基板を配置する電子機器では、表示の視認性を妨げないことが必要条件となるため、電極には、遮蔽や散乱、迷光、反射等が出来るだけ少ないことが要求される。
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。
In electronic devices such as touch panels where a substrate with electrodes is placed in front of the display element, it is a necessary condition that the visibility of the display is not obstructed. Therefore, the electrodes are subject to shielding, scattering, stray light, reflection, etc. It is required to be as small as possible.
According to the electrode of the present invention, since the reflectance in the visible light region is 10% or less, glare is suppressed even when used as an electrode of a capacitive touch panel type input device, and the contrast ratio of the display is increased. Since the decrease is suppressed and the seat resistance is as small as 1 Ω / sq or less, the power consumption of electronic devices such as capacitance type input devices can be reduced.
1 導電層
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
1
Claims (13)
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。 A conductive layer whose main component is metal or alloy,
A blackening layer having a reflectance of 40% or less in the visible light region provided on the conductive layer, and a blackening layer.
A work function adjusting layer made of a transparent conductive oxide having a predetermined work function provided on the blackening layer is included.
The conductive layer is a metal or alloy containing one or more metals selected from the group containing Al, Cu, Ag, Mo, and Cr as a main component.
The blackened layer is a physically vapor-deposited film of a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride containing Mo or Zn as a main component.
The work function adjusting layer is a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O.
The reflectance in the visible light region is 10% or less,
An electrode for an organic electroluminescence device characterized by a sheet resistance of 1 Ω / sq or less.
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。 A conductive layer laminating step of laminating a conductive layer containing one or more metals selected from the group containing Al, Cu, Ag, Mo, and Cr on a base material as a main component.
A blackened layer having a reflectance of 40% or less in the visible light region, which is composed of a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride, containing Mo or Zn as a main component, is laminated on the conductive layer by a physical vapor deposition method. Blackening layer laminating process and
A work function adjusting layer laminating step of laminating a work function adjusting layer having a predetermined work function made of a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O on the blackened layer.
An etching step in which the laminated conductive layer, the blackening layer, and the work function adjusting layer are collectively etched by wet etching using a phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid.
A method for manufacturing an electrode for an organic electroluminescence device, which comprises the above.
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。 A conductive layer whose main component is metal or alloy,
A blackening layer having a reflectance of 40% or less in the visible light region provided on the conductive layer, and a blackening layer.
A work function adjusting layer made of a transparent conductive oxide having a predetermined work function provided on the blackening layer is included.
The conductive layer is a metal or alloy containing one or more metals selected from the group containing Al, Cu, Ag, Mo, and Cr as a main component.
The blackened layer is a physically vapor-deposited film of a lower oxide, a lower nitride, or a lower oxynitride containing Mo or Zn as a main component.
The work function adjusting layer is a transparent conductive oxide based on In 2 O 3 or Zn O.
The reflectance in the visible light region is 10% or less,
An electrode for electronic devices characterized by a sheet resistance of 1 Ω / sq or less.
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