JP2000276950A - Transparent conductive thin film - Google Patents

Transparent conductive thin film

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JP2000276950A
JP2000276950A JP11076915A JP7691599A JP2000276950A JP 2000276950 A JP2000276950 A JP 2000276950A JP 11076915 A JP11076915 A JP 11076915A JP 7691599 A JP7691599 A JP 7691599A JP 2000276950 A JP2000276950 A JP 2000276950A
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layer
transparent conductive
thin film
metal oxide
conductive thin
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Toshiichi Sato
敏一 佐藤
Motofumi Suzuki
基史 鈴木
Yasunori Taga
康訓 多賀
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent conductive thin film having a low resistance, high permeability and low surface toughness. SOLUTION: This transparent conductive thin film is structured by a three layered structure forming a transparent conductive layer 12 of indium tin oxide, a mixed layer 14 of indium tin oxide and metal oxide an a metal oxide layer in this order. Even if a mixing rate of the indium tin oxide and the metal oxide is constant in the mixed layer 14, it may be changed as it is laminated. Because of the existence of the mixed layer 14, an electric resistance of the transparent conductive thin film is lowered, surface toughness on the surface of the thin film can be lowered by having the metal oxide layer of the uppermost layer and by a synergistic effect of the metal oxide layer an the mixed layer 14, and permeability almost equivalent to that of the single ITO(indium tin oxide) layer can be materialized. Even if the transparent conductive thin film is structured by a multi-layered structure formed by alternately laminating the indium tin oxide layer and the metal oxide layer, the transparent conductive thin film having a low resistance and low surface roughness and sufficient permeability can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、透明導電性薄
膜、例えば、エレクトロルミネッセンス素子(以下EL
素子という)等の電極として用いられる透明電極材料に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent conductive thin film, for example, an electroluminescent device (hereinafter referred to as EL).
(Referred to as an element).

【0002】[0002]

【従来の技術】透明導電薄膜は、透明かつ導電性である
ことから、液晶表示装置の表示電極や、有機EL素子や
無機EL素子の電極などとして多用されている。一般的
にこの透明導電薄膜には、透過率が高く導電性を示すイ
ンジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)が用い
られている。
2. Description of the Related Art Since a transparent conductive thin film is transparent and conductive, it is frequently used as a display electrode of a liquid crystal display, an electrode of an organic EL element or an inorganic EL element, and the like. Generally, indium tin oxide (ITO: Indium Tin Oxide) having high transmittance and exhibiting conductivity is used for the transparent conductive thin film.

【0003】しかし、導電性を備えると言いつつも、通
常、電極や配線等に用いられるアルミや銅などの金属材
料に比べて電気抵抗が高い。例えば液晶表示装置や、次
世代の表示装置等として注目されているEL素子の表示
装置などの透明電極にITOが用いられるが、表示装置
の大型化への対応や、ジュール熱の発生防止、素子の寿
命向上などの観点で、透明電極の電気抵抗の低下が望ま
れている。
[0003] However, although it is said that it has conductivity, it generally has higher electric resistance than metal materials such as aluminum and copper used for electrodes and wirings. For example, ITO is used for a transparent electrode of a liquid crystal display device, a display device of an EL element, which is attracting attention as a next-generation display device, and the like. In view of, for example, improving the service life of a transparent electrode, it is desired to reduce the electric resistance of the transparent electrode.

【0004】このような環境のなか、例えば、ITOに
バナジウム(V)を添加することで電気抵抗を低下させ
ることが可能であることが報告されている(第59回応
用物理学会学術講演会 講演予講集 526,1998,9)。I
TOにバナジウムを添加すれば、透明導電層としての電
気抵抗は低下する。
In such an environment, for example, it has been reported that the electric resistance can be reduced by adding vanadium (V) to ITO (the 59th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics). Preliminary collection 526,1998,9). I
If vanadium is added to TO, the electrical resistance of the transparent conductive layer decreases.

【0005】ところが、バナジウム添加に起因してIT
Oの結晶粒径が大きくなり、表面粗度が大きくなってし
まうという問題がある。例えば、基板上に、陽極、発光
層を含む有機層及び陰極が順に形成されて構成される有
機EL素子などにおいて、このバナジウムの添加された
ITO層を通常透明な陽極として用いると、陽極の表面
粗度が大きいことにより、電界集中が発生し、薄膜の素
子の駆動耐久性を損ね、素子寿命が短くなってしまう。
However, due to the addition of vanadium, IT
There is a problem that the crystal grain size of O increases and the surface roughness increases. For example, in an organic EL device or the like in which an anode, an organic layer including a light emitting layer, and a cathode are sequentially formed on a substrate, when the vanadium-added ITO layer is usually used as a transparent anode, the surface of the anode is reduced. When the roughness is large, electric field concentration occurs, the driving durability of the thin film element is impaired, and the life of the element is shortened.

【0006】一方、例えば特開平9−063771号公
報には、有機EL素子の陽極として用いられる透明電極
をITO単独層から、ITO層と該ITOより高い仕事
関数を有する金属酸化物層との2層構造を採用し、この
構成により有機層への正孔注入効率を高めることが提案
されている。そして、本出願人の研究の結果、このよう
に透明電極の最上層に金属酸化物層が存在することで、
透明電極の表面の平滑性が高まることがわかっている。
On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-063771 discloses that a transparent electrode used as an anode of an organic EL device is made up of an ITO layer and an ITO layer and a metal oxide layer having a higher work function than the ITO. It has been proposed to adopt a layered structure and increase the hole injection efficiency into the organic layer by this configuration. And, as a result of the research of the present applicant, the presence of the metal oxide layer on the uppermost layer of the transparent electrode in this way,
It has been found that the smoothness of the surface of the transparent electrode is enhanced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ITO
層と金属酸化物層の2層構造を有機EL素子の透明電極
として用いた場合、ITOにバナジウムを添加した場合
と異なり、金属酸化物層の存在によって陽極表面を平坦
なものとすることができる。
As described above, as described above, ITO
When the two-layer structure of the layer and the metal oxide layer is used as the transparent electrode of the organic EL device, unlike the case where vanadium is added to ITO, the anode surface can be made flat by the presence of the metal oxide layer. .

【0008】しかし、金属酸化物は、その抵抗がITO
より高いため、これの金属酸化物層が最上層に存在する
ことで透明電極の電気抵抗は、ITO単独層より高くな
ってしまう。また、金属酸化物層は、可視光全域におい
て透過率が低いため、透明導電薄膜としての透過率を損
ねないようにするには膜厚を薄くせざるを得ない。
However, metal oxides have a resistance of ITO.
Since the metal oxide layer is higher, the electric resistance of the transparent electrode is higher than that of the ITO layer alone. Further, since the metal oxide layer has a low transmittance in the entire visible light range, the thickness of the metal oxide layer must be reduced in order not to deteriorate the transmittance as a transparent conductive thin film.

【0009】このように、現在まで、透明電極材料とし
て、低抵抗かつ高透過率で、さらに表面粗度が低いとい
う全ての条件を満たすような材料は提案されていない。
As described above, to date, no material has been proposed as a transparent electrode material that satisfies all the conditions of low resistance, high transmittance, and low surface roughness.

【0010】この発明では、低抵抗で、高透過率かつ面
粗度の低い透明導電薄膜を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a transparent conductive thin film having low resistance, high transmittance and low surface roughness.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、インジウム錫酸化物を用いた透明導電性
層と、前記透明導電性層上に形成された金属酸化物層
と、を備える透明導電薄膜であって、さらに、該金属酸
化物層と前記透明導電性層との間に、インジウム錫酸化
物と金属酸化物とを含む混合層を備えることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent conductive layer using indium tin oxide, and a metal oxide layer formed on the transparent conductive layer. The transparent conductive thin film further includes a mixed layer containing indium tin oxide and a metal oxide between the metal oxide layer and the transparent conductive layer.

【0012】また、本発明において、上記混合層は、前
記インジウム錫酸化物と金属酸化物とが、一定混合比率
で混合された層とすることができる。または、この混合
層は、前記透明導電性層と前記金属酸化物層との間で混
合比率が変化するよう前記インジウム錫酸化物と前記金
属酸化物とが混合された層であってもよい。
In the present invention, the mixed layer may be a layer in which the indium tin oxide and the metal oxide are mixed at a fixed mixing ratio. Alternatively, the mixed layer may be a layer in which the indium tin oxide and the metal oxide are mixed such that a mixing ratio between the transparent conductive layer and the metal oxide layer changes.

【0013】これらの透明導電薄膜は、インジウム錫酸
化物からなる透明導電性層が、間に混合層を挟んで表面
が金属酸化物層で覆われている。金属酸化物層は、表面
が滑らかであり、この層が薄膜の最上層として存在する
ことにより透明導電薄膜の表面粗度を非常に小さくする
ことが可能となる。
In these transparent conductive thin films, a transparent conductive layer made of indium tin oxide is covered with a metal oxide layer with a mixed layer interposed therebetween. The metal oxide layer has a smooth surface, and the presence of this layer as the uppermost layer of the thin film makes it possible to make the surface roughness of the transparent conductive thin film very small.

【0014】また、中間に混合層を備えるため、抵抗の
高い金属酸化物層が最上層に存在していても、透明導電
薄膜として十分低い電気抵抗を得ることができる。さら
に電気抵抗の問題がないので最上層の金属酸化物層を薄
くでき、インジウム錫酸化物の単独層と遜色ない程度の
透過率を実現できる。また、混合層の厚さや混合比を制
御することで透明導電薄膜の表面粗度を制御できるた
め、この点でも金属酸化物層を薄くすることが容易とな
る。
Further, since the mixed layer is provided in the middle, even if the metal oxide layer having a high resistance exists in the uppermost layer, a sufficiently low electric resistance can be obtained as a transparent conductive thin film. Furthermore, since there is no problem of electric resistance, the uppermost metal oxide layer can be thinned, and a transmittance comparable to that of a single layer of indium tin oxide can be realized. In addition, since the surface roughness of the transparent conductive thin film can be controlled by controlling the thickness and the mixing ratio of the mixed layer, it is easy to reduce the thickness of the metal oxide layer also in this regard.

【0015】また、混合層は、透明導電性層と前記金属
酸化物層との間で、インジウム錫酸化物と金属酸化物と
の混合比率が変化する構造とすれば、金属酸化物層と透
明導電性層との間、つまり金属酸化物層と混合層、及び
混合層と透明導電性層との間に実質的に界面が存在しな
いこととなる。従って、界面における干渉による着色が
防止でき、透明電極としての用途に好適である。
Further, if the mixed layer has a structure in which the mixing ratio of indium tin oxide and the metal oxide changes between the transparent conductive layer and the metal oxide layer, the mixed layer and the metal oxide layer are transparent. There is substantially no interface between the conductive layer, that is, between the metal oxide layer and the mixed layer, and between the mixed layer and the transparent conductive layer. Therefore, coloring due to interference at the interface can be prevented, which is suitable for use as a transparent electrode.

【0016】さらに、本発明の他の特徴は、インジウム
錫酸化物と、金属酸化物とを含む透明導電薄膜であっ
て、前記インジウム錫酸化物の層と前記金属酸化物の層
とが交互に積層された多層構造を備えることである。
Still another feature of the present invention is a transparent conductive thin film containing indium tin oxide and a metal oxide, wherein the indium tin oxide layer and the metal oxide layer are alternately formed. It is to have a laminated multilayer structure.

【0017】このような積層構造とした場合、透明導電
性層と金属酸化物層との間、特にインジウム錫酸化物の
層と金属酸化物の層との界面からキャリアが放出される
ため、透明導電薄膜全体としての電気抵抗を小さくする
ことができる。なお、このキャリアの放出は、インジウ
ム錫酸化物の層と金属酸化物の層との界面における歪
や、微小な拡散などにより導入される酸素空孔や、界面
近傍のインジウム錫酸化物中に固溶した金属原子(例え
ばバナジウム原子)に起因するものと考えられる。本発
明では、さらに、各層が交互に積層されることで、互い
に層内での結晶成長が抑制されるため、表面粗度の低い
滑らかな薄膜表面が得られる。
In the case of such a laminated structure, carriers are emitted from the interface between the transparent conductive layer and the metal oxide layer, particularly from the interface between the indium tin oxide layer and the metal oxide layer. The electric resistance of the entire conductive thin film can be reduced. The release of the carriers is caused by distortion at the interface between the indium tin oxide layer and the metal oxide layer, oxygen vacancies introduced by minute diffusion, and the like, and indium tin oxide near the interface. It is thought to be due to dissolved metal atoms (eg, vanadium atoms). In the present invention, further, since the layers are alternately stacked, crystal growth in the layers is suppressed from each other, so that a smooth thin film surface with low surface roughness can be obtained.

【0018】また、本発明では、基板上に、透明電極
と、発光層と、金属電極とを備えるエレクトロルミネッ
センス素子であって、前記透明電極は、インジウム錫酸
化物を用いた透明導電性層と、インジウム錫酸化物及び
金属酸化物を含む混合層と、金属酸化物層がこの順に積
層されて構成された透明導電薄膜を用いることを特徴と
する。若しくは前記インジウム錫酸化物の層と前記金属
酸化物の層とが交互に積層された多層構造の透明導電薄
膜を用いることを特徴とする。
Further, according to the present invention, there is provided an electroluminescent device comprising a transparent electrode, a light emitting layer, and a metal electrode on a substrate, wherein the transparent electrode comprises a transparent conductive layer using indium tin oxide. , A mixed layer containing indium tin oxide and a metal oxide, and a transparent conductive thin film formed by laminating a metal oxide layer in this order. Alternatively, a transparent conductive thin film having a multilayer structure in which the indium tin oxide layers and the metal oxide layers are alternately stacked is used.

【0019】このような透明導電薄膜をエレクトロルミ
ネセンス素子の透明電極として用いれば、電気抵抗が低
く、かつ十分表面粗度が低く、かつ十分な透過率を備え
る透明電極を得ることができる。従って、この透明電極
上に素子の発光層や陰極を形成することで、信頼性の高
い素子を得ることが可能となる。
When such a transparent conductive thin film is used as a transparent electrode of an electroluminescence element, a transparent electrode having low electric resistance, sufficiently low surface roughness, and sufficient transmittance can be obtained. Therefore, a highly reliable element can be obtained by forming the light emitting layer and the cathode of the element on the transparent electrode.

【0020】また、本発明において、前記金属酸化物と
しては、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、
モリブデン、ルテニウム、タンタル又はタングステンの
いずれの酸化物を用いることができる。このような金属
酸化物は、その厚さや混合比率等を制御することで、透
明導電薄膜の透過率をインジウム錫酸化物と同程度に維
持しつつ、電気抵抗を下げまた表面粗度を小さくするこ
とが可能である。
In the present invention, the metal oxide includes titanium, vanadium, chromium, zirconium,
Any of oxides of molybdenum, ruthenium, tantalum, and tungsten can be used. By controlling the thickness and the mixing ratio of such a metal oxide, the transmittance of the transparent conductive thin film is maintained at the same level as that of indium tin oxide, while lowering the electric resistance and reducing the surface roughness. It is possible.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の好
適な実施の形態(以下実施形態という)について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0022】[実施形態1]図1は、この発明の実施形
態1に係る透明導電薄膜の構成を示している。この薄膜
は、インジウム錫酸化物(以下ITO)の透明導電性層
12、ITOと金属酸化物の混合層14及び金属酸化物
層16の3層構造より構成される。
Embodiment 1 FIG. 1 shows the configuration of a transparent conductive thin film according to Embodiment 1 of the present invention. This thin film has a three-layer structure of a transparent conductive layer 12 of indium tin oxide (hereinafter, ITO), a mixed layer 14 of ITO and metal oxide, and a metal oxide layer 16.

【0023】インジウム錫酸化物(以下ITO)からな
る透明導電性層12は、例えば、ガラスなどの透明基板
10上に、1〜200nmの厚さに形成され、該透明導
電性層12の上の混合層14は、ITOと金属酸化物と
が1〜99モル%の比率で混合され1〜200nmの厚
さに形成されている。さらに、金属酸化物層16は、混
合層14と同じ金属酸化物が1〜30nmの厚さに積層
形成されている。
The transparent conductive layer 12 made of indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) is formed to a thickness of 1 to 200 nm on a transparent substrate 10 made of, for example, glass. The mixed layer 14 is formed by mixing ITO and a metal oxide at a ratio of 1 to 99 mol% and having a thickness of 1 to 200 nm. Further, the metal oxide layer 16 is formed by laminating the same metal oxide as the mixed layer 14 to a thickness of 1 to 30 nm.

【0024】混合層14及び金属酸化物層16に使用可
能な金属酸化物としては、チタン(Ti)、バナジウム
(V)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、モリ
ブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、タンタル(T
a)又はタングステン(W)の酸化物が挙げられる。
Metal oxides usable for the mixed layer 14 and the metal oxide layer 16 include titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru). ), Tantalum (T
a) or an oxide of tungsten (W).

【0025】ITOにこれらの金属酸化物を所定の比率
で添加して形成された混合層14は、その電気抵抗が低
いため、本実施形態の透明導電薄膜は、混合層14の存
在によりITO単独層より高い電気伝導度を備える。ま
た、混合層14におけるITOと金属酸化物の混合比を
制御することで、混合層14の表面粗度を制御でき、結
果としてさらに上層の金属酸化物層16の表面粗度を低
下させることができる。
Since the mixed layer 14 formed by adding these metal oxides to ITO at a predetermined ratio has a low electric resistance, the transparent conductive thin film of the present embodiment is made of ITO alone due to the presence of the mixed layer 14. With a higher electrical conductivity than the layer. Further, by controlling the mixing ratio of ITO and metal oxide in the mixed layer 14, the surface roughness of the mixed layer 14 can be controlled, and as a result, the surface roughness of the upper metal oxide layer 16 can be further reduced. it can.

【0026】また、最上層の金属酸化物層16は、それ
自身が透明導電薄膜の表面を平坦化する機能を備えてお
り、上記混合層14との相乗効果によって非常に平滑な
薄膜表面を得ることができる。
The uppermost metal oxide layer 16 itself has a function of flattening the surface of the transparent conductive thin film, and obtains a very smooth thin film surface by a synergistic effect with the mixed layer 14. be able to.

【0027】また、混合層14の存在により薄膜が低抵
抗となるため、最上層の金属酸化物層16を薄くするこ
とができ、それにより透明導電薄膜としての透過率の低
下を防ぐことができる。
Further, since the thin film has a low resistance due to the presence of the mixed layer 14, the uppermost metal oxide layer 16 can be thinned, thereby preventing a decrease in transmittance as a transparent conductive thin film. .

【0028】従って、透明導電薄膜を以上のようなIT
O層、混合層、金属酸化物層の3層構造とすることで、
低抵抗、低面粗度でかつ高透過率の3つの条件を満たす
薄膜が得られる。
Therefore, the transparent conductive thin film can be formed by the above-described IT.
By having a three-layer structure of an O layer, a mixed layer, and a metal oxide layer,
A thin film that satisfies the three conditions of low resistance, low surface roughness, and high transmittance is obtained.

【0029】[実施形態2]図2は、本実施形態2に係
る透明導電薄膜の構造を示している。上記実施形態1で
は混合層としてITOと金属酸化物と一定の混合比で形
成しているが、本実施形態2の透明導電薄膜の混合層2
4は、ITOと金属酸化物との混合比が連続的に変化し
ている。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows the structure of a transparent conductive thin film according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the mixed layer is formed of ITO and the metal oxide at a constant mixing ratio, but the mixed layer 2 of the transparent conductive thin film of the second embodiment is formed.
In No. 4, the mixing ratio of ITO and metal oxide changes continuously.

【0030】図2において、ITOを用いた透明導電性
層12は、例えば、ガラスなどの透明基板10上に、1
〜200nmの厚さに形成され、該透明導電性層12の
上には、ITOと金属酸化物とが混合された混合層24
を1〜200nmの厚さに形成する。この時、混合層2
4は、図2の右側に示すように、積層厚みが増すにつれ
て金属酸化物の金属元素添加濃度が増加するように連続
的に組成を変化させながら形成する。そして、この混合
層24の最上面位置では、金属元素の添加濃度が100
%となるように制御することで、混合層24と連続的に
0.1〜30nmの厚さの金属酸化物層26を形成して
いる。
Referring to FIG. 2, a transparent conductive layer 12 using ITO is formed on a transparent substrate 10 such as glass, for example.
Formed on the transparent conductive layer 12 to have a thickness of about 200 nm.
Is formed to a thickness of 1 to 200 nm. At this time, mixed layer 2
No. 4, as shown on the right side of FIG. 2, is formed while continuously changing the composition so that the metal element addition concentration of the metal oxide increases as the layer thickness increases. Then, at the uppermost position of the mixed layer 24, the additive concentration of the metal element is 100%.
%, The metal oxide layer 26 having a thickness of 0.1 to 30 nm is formed continuously with the mixed layer 24.

【0031】また本実施形態2において、混合層14及
び金属酸化物層16に使用可能な金属酸化物としては、
上記実施形態1と同様に、チタン(Ti)、バナジウム
(V)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、モリ
ブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、タンタル(T
a)又はタングステン(W)の酸化物が挙げられる。
In the second embodiment, the metal oxides usable for the mixed layer 14 and the metal oxide layer 16 include:
Similarly to the first embodiment, titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), tantalum (T)
a) or an oxide of tungsten (W).

【0032】このように本実施形態2では、混合層24
におけるITOと金属酸化物との混合割合が連続的に変
化しているため、透明導電性層12と最上層の金属酸化
物層26との間、つまり透明導電性層12と混合層24
及び混合層と金属酸化物層26との間に、明確な界面が
存在しない。従って、界面における干渉による透過率の
低下、着色などがない。
As described above, in the second embodiment, the mixed layer 24
Is continuously changed between the transparent conductive layer 12 and the uppermost metal oxide layer 26, that is, between the transparent conductive layer 12 and the mixed layer 24.
And there is no clear interface between the mixed layer and the metal oxide layer 26. Therefore, there is no decrease in transmittance or coloring due to interference at the interface.

【0033】また、上記実施形態1と同様に、低抵抗
で、平坦な薄膜表面を有し、十分な透過率を有する透明
導電薄膜を得ることが可能となる。
Further, similarly to the first embodiment, it is possible to obtain a transparent conductive thin film having a low resistance, a flat thin film surface, and a sufficient transmittance.

【0034】[実施形態3]図3は、実施形態3に係る
透明導電薄膜の構造を示している。本実施形態3の薄膜
は、ITO層32と金属酸化物層34とが交互に積層さ
れた多層構造を備えている。例えば、5〜50nmの厚
さのITO層32と、0.5〜3nmの金属酸化物層3
4との2層積層構造を1組とし、これを透明基板10の
上に2組以上のn組、例えば30組積層する。また、こ
のとき、薄膜の最上層が金属酸化物層34となるように
積層する。
Third Embodiment FIG. 3 shows a structure of a transparent conductive thin film according to a third embodiment. The thin film of the third embodiment has a multilayer structure in which ITO layers 32 and metal oxide layers 34 are alternately stacked. For example, an ITO layer 32 having a thickness of 5 to 50 nm and a metal oxide layer 3 having a thickness of 0.5 to 3 nm
The two-layer laminated structure of No. 4 is one set, and two or more n sets, for example, 30 sets are stacked on the transparent substrate 10. At this time, the thin films are stacked such that the uppermost layer of the thin films becomes the metal oxide layer 34.

【0035】このようなITO層と金属酸化物層の積層
構造によって透明導電薄膜を構成することで、金属酸化
物層34とITO層32との界面からキャリアが放出さ
れる。これは界面における歪や微少な拡散などにより導
入される酸素空孔や界面近傍のITO中に固溶した金属
原子(バナジウム原子)の存在によるものと考えられ
る。従って、透明導電薄膜の電気抵抗は金属酸化物層、
ITO層それぞれ単独の場合の電気抵抗よりも低くな
る。また、可視光領域における透過率を低下させる原因
となる金属酸化物層34は積層構造の採用によりそれぞ
れ非常に薄い層で十分機能を発揮することができ、本実
施形態3の薄膜は、ITO単独層と同程度の透過率を実
現することができる。また、ITO/金属酸化物/IT
O/・・/金属酸化物という積層構造とすることで、各
層が薄く、層内でのITO、金属酸化物の結晶成長がそ
れぞれ抑制される。従って面粗度の小さい滑らかな薄膜
表面を得ることが可能となる。
By forming a transparent conductive thin film with such a laminated structure of the ITO layer and the metal oxide layer, carriers are emitted from the interface between the metal oxide layer 34 and the ITO layer 32. This is thought to be due to the presence of oxygen vacancies introduced by strain or minute diffusion at the interface, and metal atoms (vanadium atoms) dissolved in ITO near the interface. Therefore, the electrical resistance of the transparent conductive thin film is a metal oxide layer,
It becomes lower than the electric resistance in the case of each of the ITO layers alone. In addition, the metal oxide layer 34, which causes a decrease in transmittance in the visible light region, can exhibit its function sufficiently with a very thin layer by adopting a laminated structure. The same transmittance as that of the layer can be realized. Also, ITO / metal oxide / IT
With the layered structure of O /../ metal oxide, each layer is thin, and crystal growth of ITO and metal oxide in each layer is suppressed. Therefore, it is possible to obtain a smooth thin film surface having a small surface roughness.

【0036】なお、上記実施形態1及び2と同様に、金
属酸化物としては、チタン(Ti)、バナジウム
(V)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、モリ
ブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、タンタル(T
a)又はタングステン(W)の酸化物を用いることがで
きる。
As in the first and second embodiments, the metal oxide may be titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru). , Tantalum (T
a) or an oxide of tungsten (W) can be used.

【0037】[実施形態4]本実施形態4では、上記実
施形態1〜3に係る透明導電薄膜を有機EL素子の透明
電極として用いる。図4は、このような有機EL素子の
構成を示している。図示するように、ガラス等の透明基
板10上に、透明電極40、有機化合物層42及びMg
Ag等の金属材料を金属電極48がこの順に形成されて
いる。有機化合物層42は、有機発光層の単層構造、有
機正孔輸送層と有機発光層との2層構造、又は有機正孔
輸送層と有機発光層と有機電子輸送層との3層構造のい
ずれかによって構成することができ、図4に示す例では
有機正孔輸送層44と有機発光層46の2層構造を有し
ている。この構成において、透明電極40を陽極、金属
電極48を陰極として有機化合物層42に直流電流を流
し、陽極から正孔、陰極から電子を注入することで、発
光層において注入された正孔と電子が再結合し、有機発
光分子が励起され基底状態に戻る際に有機発光分子に応
じた蛍光を得る。
Embodiment 4 In Embodiment 4, the transparent conductive thin films according to Embodiments 1 to 3 are used as transparent electrodes of an organic EL device. FIG. 4 shows the configuration of such an organic EL element. As shown in the figure, a transparent electrode 40, an organic compound layer 42 and Mg
A metal electrode 48 is formed of a metal material such as Ag in this order. The organic compound layer 42 has a single-layer structure of an organic light-emitting layer, a two-layer structure of an organic hole transport layer and an organic light-emitting layer, or a three-layer structure of an organic hole transport layer, an organic light-emitting layer, and an organic electron transport layer. 4, and has a two-layer structure of the organic hole transport layer 44 and the organic light emitting layer 46 in the example shown in FIG. In this configuration, a DC current is applied to the organic compound layer 42 using the transparent electrode 40 as an anode and the metal electrode 48 as a cathode, and holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, so that holes and electrons injected in the light emitting layer are formed. Are recombined, and when the organic light emitting molecule is excited to return to the ground state, fluorescence corresponding to the organic light emitting molecule is obtained.

【0038】本実施形態4では、この有機EL素子の透
明電極40として、上述の実施形態1又は2に係るIT
O透明導電性層/ITO・金属酸化物の混合層/金属酸
化物層からなる3層構造の透明導電薄膜、又は、実施形
態3に係るITO層/金属酸化物層の多層積層構造の透
明導電薄膜を用いる。上述の実施形態1〜3に示すよう
な透明導電薄膜は、その表面の平滑性が高いため、これ
を透明電極40として用いることで、電極40と上層の
有機化合物層42との密着性を高めることができ、素子
の寿命を延ばすことが可能となる。また、実施形態1〜
3の透明導電薄膜は電気抵抗が低いため、これらの薄膜
を透明電極として用いれば、有機層にダメージを与えや
すいジュール熱の発生を抑制でき、この観点からも素子
の寿命向上に寄与する。また低抵抗であることから、有
機EL表示装置又は平面光源の大型化にも対応すること
が可能となる。もちろん、この透明電極40は、実用上
ITO単独層と同等の十分高い透過率を有する。
In the fourth embodiment, the transparent electrode 40 of the organic EL element is the same as that of the first or second embodiment described above.
A transparent conductive thin film having a three-layer structure of O transparent conductive layer / a mixed layer of ITO / metal oxide / metal oxide layer, or a transparent conductive thin film having a multilayered structure of the ITO layer / metal oxide layer according to the third embodiment. Use a thin film. Since the transparent conductive thin film as shown in the first to third embodiments has a high surface smoothness, by using this as the transparent electrode 40, the adhesion between the electrode 40 and the upper organic compound layer 42 is improved. And the life of the element can be extended. In addition, Embodiment 1
Since the transparent conductive thin film of No. 3 has a low electric resistance, if these thin films are used as transparent electrodes, the generation of Joule heat that easily damages the organic layer can be suppressed, and from this viewpoint also contributes to the improvement of the life of the device. Further, since the resistance is low, it is possible to cope with an increase in the size of the organic EL display device or the flat light source. Needless to say, this transparent electrode 40 has a sufficiently high transmittance practically equivalent to that of the ITO single layer.

【0039】さらに金属酸化物材料の選択により陽極表
面を仕事関数の大きな金属酸化物で覆うことができ、正
孔輸送層44の仕事関数との差が小さくなり、陽極−正
孔輸送層間で仕事関数の差により生ずる障壁を低くでき
る。このため、透明電極40から正孔輸送層44への正
孔の注入が容易となり、素子駆動電圧を低下させること
も可能となる。
Further, by selecting a metal oxide material, the anode surface can be covered with a metal oxide having a large work function, the difference from the work function of the hole transport layer 44 becomes small, and the work between the anode and the hole transport layer is reduced. Barriers caused by function differences can be reduced. Therefore, injection of holes from the transparent electrode 40 into the hole transport layer 44 becomes easy, and the device driving voltage can be reduced.

【0040】[実施形態5]本実施形態5では、上記実
施形態1〜3に係る透明導電薄膜を無機EL素子の透明
電極として用いる。図5は、この無機EL素子の構成を
示している。無機EL素子では、上述の有機EL素子と
異なり、無機発光材料を発光層52に用い、無機発光層
52と透明電極40との間に第1絶縁層50を形成し、
無機発光層52と金属電極56との間に第2絶縁層54
を形成する。そして、透明電極40と金属電極56との
間に交流電源を接続し、無機発光層52に電界を印加す
ることで無機発光材料を励起させ発光させる。
[Embodiment 5] In Embodiment 5, the transparent conductive thin films according to Embodiments 1 to 3 are used as transparent electrodes of an inorganic EL element. FIG. 5 shows the configuration of this inorganic EL element. In the inorganic EL element, unlike the organic EL element described above, an inorganic light emitting material is used for the light emitting layer 52, and the first insulating layer 50 is formed between the inorganic light emitting layer 52 and the transparent electrode 40,
A second insulating layer 54 between the inorganic light emitting layer 52 and the metal electrode 56
To form Then, an AC power supply is connected between the transparent electrode 40 and the metal electrode 56 and an electric field is applied to the inorganic light emitting layer 52 to excite the inorganic light emitting material to emit light.

【0041】このような無機EL素子の透明電極40と
して上記実施形態4と同様に実施形態1〜3のような透
明導電薄膜を用いれば、透明電極40の表面の平滑性を
高めることができ、上層の発光層52などとの密着性を
高めることができ、素子の寿命を延ばすことが可能とな
る。また、透明電極40の電気抵抗を低くすることがで
きるため、これらの薄膜を透明電極として用いてより大
型の素子、例えばより大型の無機EL表示装置又は平面
光源などを製造することが可能となる。
When the transparent conductive thin film according to the first to third embodiments is used as the transparent electrode 40 of such an inorganic EL element as in the fourth embodiment, the smoothness of the surface of the transparent electrode 40 can be improved. Adhesion with the upper light-emitting layer 52 and the like can be improved, and the life of the element can be extended. In addition, since the electrical resistance of the transparent electrode 40 can be reduced, a larger element such as a larger inorganic EL display device or a flat light source can be manufactured using these thin films as the transparent electrode. .

【0042】[実施形態6]実施形態6では、上記実施
形態1〜3に係る透明導電薄膜をEC(electrochromi
c)素子の透明電極として用いる。図6は、このEC素
子の一例としてEC防眩ミラーの構成を示している。
[Embodiment 6] In the embodiment 6, the transparent conductive thin film according to the above-mentioned embodiments 1 to 3 is formed by an EC (electrochromiform).
c) Used as a transparent electrode of the device. FIG. 6 shows a configuration of an EC anti-glare mirror as an example of the EC element.

【0043】図示するようにこのEC防眩ミラーは、ガ
ラス等の透明基板10上に透明電極40、第1EC層
(WO3)60、絶縁層62、第2EC層(IrOx)6
4及び金属電極66を備える。陽極である透明電極40
と陰極である金属電極66との間に直流電源を接続す
る。これにより、各EC層60、64には、両電極及び
間に介在する絶縁層62の働きによって、電荷又はHイ
オンなどが注入され、EC層60、64の色が変化す
る。そして、この色の変化を利用して透明基板10側で
観察される不要な反射光を選択的にカットする。
As shown in the figure, the EC anti-glare mirror comprises a transparent electrode 40, a first EC layer (WO 3 ) 60, an insulating layer 62, and a second EC layer (IrO x ) 6 on a transparent substrate 10 such as glass.
4 and a metal electrode 66. Transparent electrode 40 as anode
A DC power supply is connected between the power supply and the metal electrode 66 serving as a cathode. As a result, charges or H ions are injected into the EC layers 60 and 64 by the action of both electrodes and the insulating layer 62 interposed therebetween, and the colors of the EC layers 60 and 64 change. Then, unnecessary reflected light observed on the transparent substrate 10 side is selectively cut using the change in color.

【0044】このEC防眩ミラーのようなEC素子の透
明電極として上記実施形態4及び5と同様に実施形態1
〜3のような透明導電薄膜を用いることで、透過率を低
下させることなく、透明電極40の表面の平滑性を高め
ることができ、上層のEC層60などとの密着性が高ま
るため、素子寿命を延ばすことが可能となる。また、透
明電極40の電気抵抗が低くなるため、これらの薄膜を
透明電極として用いてより大型のEC素子、例えば大型
EC防眩ミラーを製造することが可能となる。
As the transparent electrodes of the EC element such as the EC anti-glare mirror, the first embodiment is similar to the fourth and fifth embodiments.
By using a transparent conductive thin film such as those described in Nos. 1 to 3, the smoothness of the surface of the transparent electrode 40 can be increased without lowering the transmittance, and the adhesion to the upper EC layer 60 or the like is increased. The service life can be extended. Further, since the electrical resistance of the transparent electrode 40 is reduced, it is possible to manufacture a larger EC element, for example, a large EC anti-glare mirror using these thin films as the transparent electrode.

【0045】[0045]

【実施例】(実施例1)上記実施形態1に係る均一な混
合比の混合層を有する透明導電薄膜の実施例について以
下説明する。なお、構成は図1と同様である。透明基板
10としてガラス基板(コーニング社製のコーニング7
059)を用い、このガラス基板10上にITOを80
nm積層して透明導電性層12を形成した。次に、金属
酸化物としては酸化バナジウムを用い、透明導電性層1
2上に、混合層14として10体積%の酸化バナジウム
を含むITO混合層(均一組成)を20nm形成した。
さらに混合層14上には、金属酸化物層16として10
nmの厚さに酸化バナジウム層を形成した。これらの各
層12、14及び16は全て高周波マグネトロンスパッ
タ法を用い、下表1
(Example 1) An example of a transparent conductive thin film having a mixed layer having a uniform mixing ratio according to the first embodiment will be described below. The configuration is the same as in FIG. A glass substrate (Corning 7 manufactured by Corning Incorporated) is used as the transparent substrate 10.
059) on the glass substrate 10 with ITO
The transparent conductive layer 12 was formed by laminating the layers. Next, vanadium oxide was used as the metal oxide, and the transparent conductive layer 1 was used.
An ITO mixed layer (homogeneous composition) containing 10% by volume of vanadium oxide was formed as a mixed layer 14 to have a thickness of 20 nm.
Further, on the mixed layer 14, as the metal oxide layer 16,
A vanadium oxide layer was formed to a thickness of nm. These layers 12, 14 and 16 were all formed by using a high-frequency magnetron sputtering method.

【表1】 に示すような成膜条件で成膜した。[Table 1] The film was formed under the following film forming conditions.

【0046】(実施例2)上記実施形態3に係るITO
層と金属酸化物層との多層積層構造からなる透明導電薄
膜の実施例について以下説明する。構成は図3と同様で
ある。透明基板10としてガラス基板(コーニング社製
のコーニング7059)を用い、このガラス基板10上
に、高周波マグネトロンスパッタリング法によりITO
層32、酸化バナジウム層34の多層積層膜を形成し
た。成膜条件は下表2
(Example 2) ITO according to Embodiment 3 above
An example of a transparent conductive thin film having a multilayer structure of a metal oxide layer and a metal oxide layer will be described below. The configuration is the same as in FIG. A glass substrate (Corning 7059, manufactured by Corning Incorporated) was used as the transparent substrate 10, and ITO was formed on the glass substrate 10 by high-frequency magnetron sputtering.
A multilayer laminated film of the layer 32 and the vanadium oxide layer 34 was formed. Table 2 below shows the film formation conditions.

【表2】 に示す通りである。透明導電薄膜の最上面が酸化バナジ
ウム層34となるように、10nmの厚さのITO層3
2と1nmの厚さの酸化バナジウム層34とを一組と
し、かつITO層32と酸化バナジウム層34が交互に
積層されるようガラス基板10上に計10組積層した。
[Table 2] As shown in FIG. The ITO layer 3 having a thickness of 10 nm is formed so that the top surface of the transparent conductive thin film becomes the vanadium oxide layer 34.
A pair of vanadium oxide layers 34 each having a thickness of 2 nm and 1 nm was formed, and a total of ten pairs were laminated on the glass substrate 10 so that the ITO layers 32 and the vanadium oxide layers 34 were alternately laminated.

【0047】(比較例)比較例として、従来のITO単
独層構造の透明導電薄膜(a)、ITO/酸化バナジウ
ム2層構造の透明導電薄膜(b)、バナジウムが均一割
合で添加されたITO層からなる透明導電薄膜(c)を
作成した。成膜条件は下表3
(Comparative Example) As a comparative example, a conventional transparent conductive thin film (a) having a single layer structure of ITO, a transparent conductive thin film (b) having a two-layer structure of ITO / vanadium oxide, and an ITO layer to which vanadium is added in a uniform ratio. A transparent conductive thin film (c) made of Table 3 below shows the film formation conditions.

【表3】 に示す通りである。[Table 3] As shown in FIG.

【0048】(評価結果)図7は、比較例の透明導電薄
膜[(a)ITO単独層、(b)ITO/酸化バナジウ
ム2層構造、(c)バナジウム添加ITO層]、本発明
の透明導電薄膜[(d)実施例1、(e)実施例2]に
ついて、それぞれ抵抗率を測定した結果を示している。
また、図8は、上記(a)〜(c)の従来の透明導電薄
膜のSEM像による表面状態、同様に図9は上記実施例
1(d)及び実施例2(e)の透明導電薄膜のSEM像
による表面状態を示している。
(Evaluation Results) FIG. 7 shows a transparent conductive thin film of a comparative example [(a) ITO single layer, (b) ITO / vanadium oxide two-layer structure, (c) vanadium-added ITO layer], and a transparent conductive thin film of the present invention. The results of measuring the resistivity of the thin films [(d) Example 1 and (e) Example 2] are shown.
FIG. 8 shows a surface state of the conventional transparent conductive thin film of (a) to (c) by an SEM image. Similarly, FIG. 9 shows a transparent conductive thin film of Example 1 (d) and Example 2 (e). 3 shows a surface state by an SEM image of FIG.

【0049】まず、各薄膜の抵抗率を比較すると、IT
O単独層による透明導電薄膜(a)は、抵抗率が3.0
5×10-3Ω・cmと高く、ITO層/酸化バナジウム
層の2層構造からなる透明導電薄膜(b)は、3.74
×10-3Ω・cmとさらに抵抗率が高くなっている。一
方、バナジウム添加ITOからなる透明導電薄膜(c)
は、2.33×10-3Ω・cmと低抵抗率となってい
る。
First, the resistivity of each thin film is compared.
The transparent conductive thin film (a) composed of an O-only layer has a resistivity of 3.0.
The transparent conductive thin film (b) as high as 5 × 10 −3 Ω · cm and having a two-layer structure of an ITO layer / a vanadium oxide layer was 3.74.
The resistivity is as high as × 10 −3 Ω · cm. On the other hand, a transparent conductive thin film made of vanadium-doped ITO (c)
Has a low resistivity of 2.33 × 10 −3 Ω · cm.

【0050】これらに対し、実施例1の3層構造の透明
導電薄膜(d)では、上記(c)と同程度の2.37×
10-3Ω・cmと低い抵抗率が達成できている。更に、
実施例2の多層積層構造の透明導電薄膜(e)は、1.
33×10-3Ω・cmと非常に低い抵抗率が得られてい
る。
On the other hand, in the transparent conductive thin film (d) having the three-layer structure of the first embodiment, 2.37 ×
A resistivity as low as 10 −3 Ω · cm has been achieved. Furthermore,
The transparent conductive thin film (e) having a multilayered structure according to the second embodiment includes:
A very low resistivity of 33 × 10 −3 Ω · cm is obtained.

【0051】各薄膜の表面の平滑性は、まず従来の
(a)〜(c)について見ると、最上層に酸化バナジウ
ム層を有する薄膜(b)の平滑性が最も高い。ITO単
独の薄膜(a)は、この薄膜(b)に比較すると平滑性
は劣っている。そして、最も低抵抗なバナジウム添加I
TOからなる薄膜(c)は、表面にかなりの凹凸が認め
られ平滑性が最も悪いことがわかる。
Regarding the smoothness of the surface of each thin film, first, in the case of the conventional (a) to (c), the thin film (b) having the vanadium oxide layer as the uppermost layer has the highest smoothness. The thin film (a) made of ITO alone is inferior to the thin film (b) in smoothness. And the lowest resistance vanadium-doped I
It can be seen that the thin film (c) made of TO has the most unevenness on the surface and the worst smoothness.

【0052】これらに対し、まず実施例1に係る薄膜
(d)は、ITO/酸化バナジウムの2層構造の薄膜
(b)よりは多少劣る。しかし、平滑性については薄膜
(c)よりも高く、ITO単独層の薄膜(a)と同程度
である。また、実施例2に係る多層積層構造の薄膜
(e)は、ITO単独の薄膜(a)と同等、又はこれよ
り滑らかで平滑性のよい表面が得られている。このよう
に薄膜(e)において、表面粗度の低い滑らかな表面が
得られているのは、上述のように、最上層に金属酸化物
層が存在することに加え、積層構造であることにより、
金属酸化物層とITO層での結晶成長を互いに抑制し、
特に酸化バナジウム層がITO層内での結晶粒の成長を
抑制しているためであると考えられる。
On the other hand, the thin film (d) according to Example 1 is somewhat inferior to the thin film (b) having a two-layer structure of ITO / vanadium oxide. However, the smoothness is higher than that of the thin film (c), and is almost the same as that of the thin film (a) of the ITO single layer. In addition, the thin film (e) having the multilayered structure according to the second embodiment has a surface which is equivalent to, or is smoother than, the thin film (a) made of ITO alone. As described above, in the thin film (e), a smooth surface having a low surface roughness is obtained due to the presence of the metal oxide layer on the uppermost layer and the laminated structure as described above. ,
Suppress crystal growth in the metal oxide layer and the ITO layer,
In particular, it is considered that the vanadium oxide layer suppresses the growth of crystal grains in the ITO layer.

【0053】(実施例3)次に、実施例3として、金属
酸化物層の成膜時に導入酸素量をそれぞれ変えて作製し
た透明導電薄膜、及びこの透明導電薄膜を用いて作製し
た有機EL素子について説明する。
(Example 3) Next, as Example 3, a transparent conductive thin film produced by changing the amount of oxygen introduced during the formation of a metal oxide layer, and an organic EL device produced using this transparent conductive thin film Will be described.

【0054】市販のITO付きガラス基板上に、高周波
マグネトロンスパッタ法を用いてITO中に10体積%
の酸化バナジウムを含んだ混合層を10nm成膜し、さ
らにその上に高周波マグネトロンスパッタ法により金属
酸化物層として、10nmの酸化バナジウムを成膜し
た。これら混合層及び金属酸化物層の成膜条件は、下表
On a commercially available glass substrate with ITO, 10% by volume in ITO was deposited by using a high-frequency magnetron sputtering method.
Was formed to a thickness of 10 nm, and a 10 nm-thick vanadium oxide was formed thereon as a metal oxide layer by a high-frequency magnetron sputtering method. The conditions for forming the mixed layer and the metal oxide layer are shown in Table 4 below.

【表4】 に示す。酸化バナジウム成膜の際には酸素/(アルゴン
+酸素)混合比を0、1、2、2.5、5体積%にした
スパッタリングガスを用いた。なお、混合層の作製には
純アルゴンガスを用いた。
[Table 4] Shown in At the time of vanadium oxide film formation, a sputtering gas having a mixture ratio of oxygen / (argon + oxygen) of 0, 1, 2, 2.5, and 5% by volume was used. Note that pure argon gas was used for producing the mixed layer.

【0055】上記方法にて作製した透明導電性薄膜、及
び基板上に予め作製されていたITOのシート抵抗、仕
事関数、およびX線回折法により求めた酸化バナジウム
層の結晶構造を下表5
Table 5 shows the sheet resistance, work function, and crystal structure of the vanadium oxide layer obtained by the X-ray diffraction method of the transparent conductive thin film formed by the above method, the ITO previously formed on the substrate, and

【表5】 に示す。すべての試料において、得られたシート抵抗は
基板のITOとほとんど変わらず、仕事関数はほぼ5.
4eVと基板のITOよりも大きな値を示した。またス
パッタリングガス中の酸素/(アルゴン+酸素)混合比
を増やしていくと酸化バナジウムの結晶構造が非晶質か
らV25結晶に変化しており、その変化は酸素/(アル
ゴン+酸素)混合比が2体積%から2.5体積%の間で
起こっていた。図10及び図11は、作製した上記透明
導電薄膜及び基板上に予め形成されたITOの表面SE
M像を示している。これらの図からもV25結晶化が起
こる条件である酸素/(アルゴン+酸素)混合比が2体
積%から2.5体積%の近傍で非常に平滑な表面が得ら
れていることが分かる。
[Table 5] Shown in In all samples, the obtained sheet resistance was almost the same as the ITO of the substrate, and the work function was approximately 5.
4 eV, which is larger than that of ITO of the substrate. As the oxygen / (argon + oxygen) mixture ratio in the sputtering gas is increased, the crystal structure of vanadium oxide changes from amorphous to V 2 O 5 crystal, and the change is oxygen / (argon + oxygen). The mixing ratio was between 2% and 2.5% by volume. FIG. 10 and FIG. 11 show the prepared transparent conductive thin film and the surface SE of ITO previously formed on the substrate.
An M image is shown. These figures also show that a very smooth surface is obtained when the oxygen / (argon + oxygen) mixture ratio, which is a condition under which V 2 O 5 crystallization occurs, is in the vicinity of 2% by volume to 2.5% by volume. I understand.

【0056】上記透明導電薄膜をそれぞれ陽極として図
12に示すような構造の有機EL素子を作製した。正孔
輸送層として60nmのトリフェニルアミン5量体(T
PTE)、発光層として60nmのアルミキノリノール
錯体(Alq3)、電子注入層として0.5nmのフッ
化リチウム(LiF)、陰極として150nmのアルミ
ニウム(Al)を用い、これらの層は全て真空蒸着法に
より成膜した。
An organic EL device having a structure as shown in FIG. 12 was prepared using each of the transparent conductive thin films as an anode. A 60-nm triphenylamine pentamer (T
PTE), a 60 nm aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) as a light emitting layer, 0.5 nm lithium fluoride (LiF) as an electron injection layer, and 150 nm aluminum (Al) as a cathode. To form a film.

【0057】上記方法により作製した有機EL素子の1
mA駆動時の素子への印加電圧、輝度100cd/m2
の時の発光効率、及び初期輝度2400cd/m2で定
電流駆動した際の輝度半減寿命について測定した結果は
下表6に示した。
One of the organic EL devices produced by the above method
Voltage applied to the element at the time of mA driving, luminance 100 cd / m 2
Table 6 below shows the measurement results of the luminous efficiency at the time of and the luminance half-life when driven at a constant current at an initial luminance of 2400 cd / m 2 .

【0058】[0058]

【表6】 この表に示されるように実施例3に係る全ての有機EL
素子において、比較例として形成したITOを陽極とし
た有機EL素子と比べ、低電圧駆動、高効率、長寿命を
達成している。しかし、V25の結晶化が起こる条件で
ある酸素/(アルゴン+酸素)混合比が2体積%から
2.5体積%の近傍で酸化バナジウムを成膜した素子で
は、特に上記特性に優れた有機EL素子が得られた。
[Table 6] As shown in this table, all the organic ELs according to Example 3
The device achieves lower voltage driving, higher efficiency, and longer life than the organic EL device using ITO as an anode formed as a comparative example. However, a device in which vanadium oxide is deposited in the vicinity of a mixture ratio of oxygen / (argon + oxygen) of 2 vol% to 2.5 vol%, which is a condition for crystallization of V 2 O 5 , is particularly excellent in the above characteristics. An organic EL device was obtained.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る透
明導電薄膜は、インジウム錫酸化物の透明導電性層と、
インジウム錫酸化物と金属酸化物との混合層と、金属酸
化物層の3層構造から構成する。または、インジウム錫
酸化物の層と金属酸化物の層を交互に積層した多数積層
構造から構成する。これにより、透過率を低下させるこ
となく、電気抵抗を低下させ、かつ平滑な表面を有する
透明導電薄膜を実現することができる。
As described above, the transparent conductive thin film according to the present invention comprises a transparent conductive layer of indium tin oxide,
It has a three-layer structure of a mixed layer of indium tin oxide and metal oxide and a metal oxide layer. Alternatively, a multi-layer structure in which layers of indium tin oxide and layers of metal oxide are alternately stacked is formed. Thereby, it is possible to realize a transparent conductive thin film having a smooth surface with reduced electric resistance without lowering the transmittance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態1に係る透明導電薄膜の構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transparent conductive thin film according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態2に係る透明導電薄膜の構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a transparent conductive thin film according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態3に係る透明導電薄膜の構
成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a transparent conductive thin film according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態4に係る有機EL素子の構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an organic EL device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態5に係る無機EL素子の構
成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an inorganic EL element according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態6に係るエレクトロクロミ
ック防眩ミラーの構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an electrochromic anti-glare mirror according to Embodiment 6 of the present invention.

【図7】 従来及び本発明の実施例に係る透明導電薄膜
の抵抗率を比較した図である。
FIG. 7 is a diagram comparing the resistivity of a transparent conductive thin film according to a conventional example and the example of the present invention.

【図8】 従来の透明導電薄膜の表面のSEM像を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an SEM image of the surface of a conventional transparent conductive thin film.

【図9】 本発明の実施例に係る透明導電薄膜の表面の
SEM像を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an SEM image of a surface of a transparent conductive thin film according to an example of the present invention.

【図10】 本発明の実施例に係る透明導電薄膜の表面
のSEM像を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an SEM image of a surface of a transparent conductive thin film according to an example of the present invention.

【図11】 本発明の実施例に係る透明導電薄膜の表面
のSEM像を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an SEM image of a surface of a transparent conductive thin film according to an example of the present invention.

【図12】 本発明の実施例に係る有機EL素子の構造
を示す図である。
FIG. 12 is a view showing a structure of an organic EL device according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 透明基板、12 透明導電性層(ITO層)、1
4,24 混合層、16,26,34 金属酸化物層、
32 ITO層、40 透明電極、42 有機化合物
層、44 有機正孔輸送層、46 有機発光層、48,
56,66 金属電極、50 第1絶縁層、52 無機
発光層、54 第2絶縁層、60 第1EC層、62
絶縁層、64 第2EC層。
10 transparent substrate, 12 transparent conductive layer (ITO layer), 1
4,24 mixed layer, 16,26,34 metal oxide layer,
32 ITO layer, 40 transparent electrode, 42 organic compound layer, 44 organic hole transport layer, 46 organic light emitting layer, 48,
56, 66 metal electrode, 50 first insulating layer, 52 inorganic light emitting layer, 54 second insulating layer, 60 first EC layer, 62
Insulating layer, 64 second EC layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多賀 康訓 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 4F100 AA17A AA17B AA17C AA28A AA28B BA03 BA07 BA08 BA10A BA10C GB41 JG01 JG01A JG04 JK14 JN01 JN01A 5G307 FA01 FB01 FC09 FC10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Yasukun Taga 41-41, Chuchu, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture F-term in Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. 4F100 AA17A AA17B AA17C AA28A AA28B BA03 BA07 BA08 BA10A BA10C GB41 JG01 JG01A JG04 JK14 JN01 JN01A 5G307 FA01 FB01 FC09 FC10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インジウム錫酸化物を用いた透明導電性
層と、 上層として形成された金属酸化物層と、を備え、 さらに、該金属酸化物層と前記透明導電性層との間に、
インジウム錫酸化物と金属酸化物とを含む混合層を備え
ることを特徴とする透明導電薄膜。
1. A transparent conductive layer using indium tin oxide, and a metal oxide layer formed as an upper layer, further comprising: a transparent conductive layer between the metal oxide layer and the transparent conductive layer.
A transparent conductive thin film comprising a mixed layer containing indium tin oxide and a metal oxide.
【請求項2】 請求項1に記載の透明導電薄膜におい
て、 前記混合層は、 前記インジウム錫酸化物と金属酸化物とが、一定混合比
率で混合され、又は前記透明導電性層と前記金属酸化物
層との間で混合比率が変化するよう前記インジウム錫酸
化物と前記金属酸化物とが混合されていることを特徴と
する透明導電薄膜。
2. The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the mixed layer is formed by mixing the indium tin oxide and the metal oxide at a fixed mixing ratio, or by mixing the transparent conductive layer and the metal oxide. A transparent conductive thin film, wherein the indium tin oxide and the metal oxide are mixed such that a mixing ratio between the indium tin oxide and the metal oxide layer changes.
【請求項3】 インジウム錫酸化物と、金属酸化物とを
含む透明導電薄膜であり、 前記インジウム錫酸化物の層と前記金属酸化物の層とが
交互に積層され、最上層に前記金属酸化物の層が形成さ
れた多層構造を備えることを特徴とする透明導電薄膜。
3. A transparent conductive thin film containing indium tin oxide and a metal oxide, wherein said indium tin oxide layer and said metal oxide layer are alternately laminated, and said metal oxide A transparent conductive thin film having a multilayer structure in which a layer of an object is formed.
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