JP2003162923A

JP2003162923A - 透明導電性基板及び発光素子

Info

Publication number: JP2003162923A
Application number: JP2001361450A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kono; 謙司河野; Hiroshi Yokogawa; 弘横川; Masaru Yokoyama; 勝横山; Nobuhiro Ito; 宜弘伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な導電性を有する透明導電性基板及びそ
の透明導電性基板を用いた発光面の発光がより均一な発
光である発光素子を提供する。【解決手段】透明基板１の片面に多孔質体の膜２を備
え、その表面に透明導電膜３を備えてなる透明導電性基
板において、上記透明導電膜３がアモルファス金属酸化
物を用いて形成した膜である透明導電性基板及び上記透
明導電性基板が備える透明導電膜３の表面に、発光層５
を設けるとともに、その発光層の表面に背面電極６が設
けてなる発光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子の製造等
で使用されるエアロゲル等の多孔質体の膜を利用した透
明導電性基板及びその透明導電性基板を用いた発光素子
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多孔質体であるシリカエアロゲルは、高
断熱性、高電気絶縁性、低屈折率、低誘電率などの特性
を有しており、これらの特性を利用して各種の方面に応
用することが期待されている。

【０００３】本出願人等は、すでに、この多孔質体であ
るシリカエアロゲルを用いた透明導電性基板を提案して
おり、その透明導電性基板をＥＬ等の発光素子に応用す
ることで、発光素子の外部への光の取り出し効率を向上
させることができることを見出し、特開２００１−２０
２８２７号公報に開示している。

【０００４】発光素子の光の取り出し効率の向上は、特
に、多孔質体であるシリカエアロゲルが、ガラス等の従
来の材料に比べ、低い屈折率を有するという性質を利用
したものである。また、その屈折率に関しては、製造時
の材料調合割合を制御することにより、空隙率を変化さ
せ、従来の材料にはない屈折率１．５以下の材料をつく
ることができるという大きな特徴がある。

【０００５】ところが、上記のような特徴を発揮する屈
折率の小さい多孔質体であるエアロゲルを形成するに
は、内部の空隙の割合を増やす必要があるが、その結果
として強度的に脆い材料となってしまう傾向があった。
そして、そのような空隙の多いエアロゲルで形成された
膜の上に透明導電膜を形成する場合、設ける透明導電膜
の内部応力の強さによっては、膜を保持できず、ひび割
れ、剥離が起こり、透明導電膜の導電性に関しての機能
が低下する傾向を有するという問題があった。また、上
記透明導電性基板を用いた発光素子において、透明導電
性基板の透明導電膜にひび割れ等がおこると、発光素子
の発光面が均一発光になり難い傾向にあるという問題が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたもので、透明基板の片面に多孔質体の膜を
備え、その表面に透明導電膜を備えた透明導電性基板に
おいて、その透明導電膜が、ひび割れ、剥離を起こし難
くすることで、良好な導電性を有する透明導電性基板を
提供するとともに、その透明導電性基板を用いた発光面
の発光がより均一な発光である発光素子を提供すること
を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
透明導電性基板は、透明基板の片面に多孔質体の膜を備
え、その表面に透明導電膜を備えてなる透明導電性基板
において、上記透明導電膜がアモルファス金属酸化物を
用いて形成された膜であることを特徴としている。

【０００８】なお、ここで、アモルファス金属酸化物と
は、Ｘ線回折分析でピークのない、いわゆるハローパタ
ーンを示すアモルファス状態にある金属酸化物をいうも
のとする。

【０００９】本発明の請求項２に係る透明導電性基板
は、請求項１記載の透明導電性基板において、上記多孔
質体の膜がシリカエアロゲルを用いて形成された膜であ
ることを特徴としている。

【００１０】本発明の請求項３に係る透明導電性基板
は、請求項１又は請求項２記載の透明導電性基板におい
て、上記アモルファス金属酸化物を用いて形成した膜
が、アモルファス金属酸化物膜であることを特徴として
いる。

【００１１】本発明の請求項４に係る透明導電性基板
は、請求項１又は請求項２記載の透明導電性基板におい
て、上記アモルファス金属酸化物を用いて形成した膜
が、アモルファス金属酸化物膜を設け、次いでその表面
に金属膜又は結晶性金属酸化物膜を設けた膜であること
を特徴としている。

【００１２】なお、ここで、結晶性金属酸化物とは、Ｘ
線回折分析でピークを有する、結晶性の状態にある金属
酸化物をいうものとする。

【００１３】本発明の請求項５に係る透明導電性基板
は、請求項３又は請求項４記載の透明導電性基板におい
て、上記アモルファス金属酸化物膜の膜厚が１０ｎｍ乃
至２５０ｎｍであることを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項６に係る透明導電性基板
は、請求項１又は請求項２記載の透明導電性基板におい
て、上記アモルファス金属酸化物を用いて形成した膜
が、第１のアモルファス金属酸化物膜を設け、次いでそ
の表面に金属膜又は結晶性金属酸化物膜を設け、さらに
その表面に第２のアモルファス金属酸化物膜を設けた膜
であることを特徴としている。

【００１５】本発明の請求項７に係る透明導電性基板
は、請求項６記載の透明導電性基板において、上記第１
のアモルファス金属酸化物膜の膜厚及び上記第２のアモ
ルファス金属酸化物膜の膜厚が１０ｎｍ以上であり、且
つ、上記第１のアモルファス金属酸化物膜の膜厚及び上
記第２のアモルファス金属酸化物膜の膜厚を合計した膜
厚が２５０ｎｍ以下であることを特徴としている。

【００１６】本発明の請求項８に係る透明導電性基板
は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の透明導電
性基板において、上記アモルファス金属酸化物として、
アモルファス酸化インジウム錫、アモルファス酸化イン
ジウム亜鉛及びアモルファス酸化亜鉛アルミニウムから
選ばれた材料を用いていることを特徴としている。

【００１７】本発明の請求項９に係る発光素子は、請求
項１乃至請求項８のいずれかに記載の透明導電性基板が
備える透明導電膜の表面に、発光層を設けると共に、そ
の発光層の表面に背面電極を設けてなることを特徴とし
ている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１９】図１は、本発明に係る透明導電性基板の第
１の実施の形態を示すもので、透明基板１の片面に多孔
質体の膜２を備え、その表面にアモルファス金属酸化物
膜３ａからなる透明導電膜３を備えている。

【００２０】ここで、本発明の係る透明基板１として
は、可視光３８０ｎｍ〜７８０ｎｍを透過する基板を用
いるのが好ましく、一般的にはガラスを用いるが、その
他、アクリル樹脂、ポリカーボネ−ト樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の透明樹脂
を用いることができる。

【００２１】また、本発明に係る多孔質体の膜２を形成
する多孔質体としては、特に限定するわけではないが、
エアロゲルを用いて形成した膜が最も好ましい。多孔質
体であるエアロゲルの屈折率は、ガラスと空気の間の屈
折率を有することが好ましく、空気の屈折率に近ければ
近い程より好ましい。そして、エアロゲルの空隙率が大
きければ大きい程、その屈折率は、空気の屈折率に近く
なるので、エアロゲルの空隙率としては、４０％以上が
好ましく、６０％以上がより好ましく、８０％以上がさ
らに好ましい。

【００２２】このようなエアロゲルとしては、例えば、
シリカエアロゲルを挙げることができる。シリカエアロ
ゲルは、米国特許第４４０２９２７号公報、米国特許第
４４３２９５６号公報、米国特許第４６１０８６３号公
報等に開示されているように、アルコキシシランの加水
分解重合反応によって得られたシリカ骨格からなる湿潤
状態のゲル状化合物を、アルコールあるいは二酸化炭素
等の溶媒（分散媒）の存在下で、この溶媒の臨界点以上
の超臨界状態で乾燥することによって製造することがで
きる。超臨界乾燥は、例えばゲル状化合物を液化二酸化
炭素中に浸漬し、ゲル状化合物が含む溶媒の全部又は一
部をこの溶媒よりも臨界点が低い液化二酸化炭素に置換
し、この後、二酸化炭素の単独系、あるいは二酸化炭素
と溶媒との混合系の超臨界条件下で乾燥することによっ
て、行うことができる。また、シリカエアロゲルは、米
国特許第５１３７２７９号公報、米国特許５１２４３６
４号公報等に開示されているように、ケイ酸ナトリウム
を原料として、上記と同様にして製造しても良い。

【００２３】ここで、特開平５−２７９０１１号公報、
特開平７−１３８３７５号公報に開示しているように、
上記のようにしてアルコキシシランの加水分解、重合反
応によって得られたゲル状化合物を疎水化処理すること
によって、シリカエアロゲルに疎水性を付与することが
好ましい。このように疎水性を付与した疎水性シリカエ
アロゲルは、湿気や水等が浸入し難くなり、シリカエア
ロゲルの屈折率や光透過性等の性能が劣化することを防
ぐことができるものである。

【００２４】この疎水化処理の工程は、ゲル状化合物を
超臨界乾燥する前、あるいは超臨界乾燥中に行うことが
できる。疎水化処理は、ゲル状化合物の表面に存在する
シラノール基の水酸基を疎水化処理剤の官能基と反応さ
せ、疎水化処理剤の疎水基と置換させることによって疎
水化するために行うものである。疎水化処理を行う手法
としては、例えば、疎水化処理剤を溶媒に溶解させた疎
水化処理液中にゲルを浸漬し、混合するなどしてゲル内
に疎水化処理剤を浸透させた後、必要に応じて加熱し
て、疎水化反応を行わせる方法がある。

【００２５】ここで、疎水化処理に用いる溶媒として
は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、キシレン、トルエン、ベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、ヘキサメチルジシロキサン等を挙げるこ
とができるが、疎水化処理剤が容易に溶解し、かつ、疎
水化処理前のゲルが含有する溶媒と置換可能なものであ
ればよく、これらに限定されるものではない。また後の
工程で超臨界乾燥が行われる場合、超臨界乾燥の容易な
媒体、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、液化二酸化炭素などと同一種類もしくはそれと置換
可能なものが好ましい。また疎水化処理剤としては例え
ば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシ
シラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン等を挙げることが
できる。

【００２６】上記のようにして作製されるシリカエアロ
ゲルは数十ｎｍの大きさの空孔を有する多孔質体であ
り、屈折率が材料の調合具合によって１．０３と非常に
空気に近い小さいものから１．３程度と大きなものまで
変化させることができる。

【００２７】なお、本発明に係る多孔質体の膜２を形成
する多孔質体としては、上記シリカエアロゲル以外に、
多孔質体全般に適用することができるものである。シリ
カエアロゲル以外の多孔質体としては、親水性多孔質体
として、例えばアルコキシシランの加水分解重合反応や
ケイ酸ナトリウム溶液のゲル化反応によって得られる湿
潤ゲルを通常の加熱や減圧等で乾燥して得られる多孔質
シリカ（キセロゲル）等があり、また、疎水性多孔質体
としては、例えば上記キセロゲルの疎水化処理物、低濃
度のメラミン樹脂ゲル化物を乾燥した多孔質ポリマー、
ポリスチレン樹脂とポリメチルメタクリル酸樹脂とポリ
スチレン樹脂の溶解物を乾燥した後、ポリスチレン樹脂
を溶剤にて選択的に溶解除去することで得られる多孔質
ポリマー等があり、素材は特に限定されるものではな
い。

【００２８】また、本発明に係る多孔質体の膜２の膜厚
としては、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上
がより好ましいが、膜厚の上限としては、２ｍｍに設定
するのが好ましい。

【００２９】本発明においては、透明導電膜３をアモル
ファス金属酸化物を用いて形成していることが特に重要
である。なお、本発明でいうアモルファス金属酸化物と
は、Ｘ線回折分析でピークのない、いわゆるハローパタ
ーンを示すアモルファス状態にある金属酸化物をいうも
のとする。

【００３０】アモルファス金属酸化物は、結晶性金属酸
化物とは異なり、長距離にわたる３次元的な秩序をもた
ない無定形の構造を有するものと考えられるので、結晶
性金属酸化物に比べ、膜にした時の内部応力が小さくな
る傾向にあると考えられる。従って、空隙の多いエアロ
ゲル等で形成された多孔質体の膜２上に、アモルファス
金属酸化物を用いた膜を形成しても、膜のひび割れ、剥
離等を起こし難い傾向にあるものと推認できる。

【００３１】上記アモルファス金属酸化物としては、ア
モルファス状態のアモルファス酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）、アモルファス酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ア
モルファス酸化亜鉛アルミニウム等を挙げることができ
るが、アモルファス状態であって光透過性を有するアモ
ルファス金属酸化物であれば、これらに限定されるわけ
ではない。

【００３２】なお、この第１の実施の形態では、透明導
電膜３をアモルファス金属酸化物膜３ａとしている。

【００３３】アモルファス金属酸化物膜３ａの膜厚とし
ては、１０〜２５０ｎｍが好ましい。１０ｎｍ以下だと
アモルファス金属酸化物膜３ａの導電性が悪くなる傾向
にあり、２５０ｎｍ以上だとアモルファス金属酸化物膜
３ａの透明性が悪くなる傾向にある。

【００３４】アモルファス金属酸化物膜３ａは、スパッ
タ法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法や蒸着法等を
用いて成膜することができるが、その際、後で述べる結
晶性金属酸化物膜の成膜条件より、基板温度をより低い
温度に調整して成膜する方が、アモルファス状態の金属
酸化物を得られ易い傾向にあるので好ましい。例えば、
スパッタ法でアモルファス酸化インジウム錫の膜を成膜
する場合には、基板温度を１０〜５０℃の条件で成膜す
るのが好ましい。

【００３５】次に、本発明に係る透明導電性基板の第２
の実施の形態について説明する。

【００３６】図２は、本発明に係る透明導電性基板の第
２の実施の形態を示すものであり、透明導電膜３を、ア
モルファス金属酸化物膜３ａを設け、次いでその表面に
金属膜３ｂを設けた膜としている。金属膜３ｂを形成す
る金属は、アモルファス金属酸化物よりも、導電性が桁
オーダで高いので、この構成をとることにより、透明導
電膜３の導電性がより高くなる傾向にあるので、好まし
い。

【００３７】ここで、金属膜３ａを形成する金属として
は、特に限定するわけではないが、銀、金、アルミニウ
ム等が挙げられる。その中でも、銀を用いるのが、導電
性が良いので好ましい。上記金属膜３ｂは、真空蒸着法
で形成するが簡便であるので好ましいが、その他のスパ
ッタ法、イオンプレーティング法等一般的な成膜法で作
製してもよい。

【００３８】金属膜３ｂの膜厚としては、１〜１０ｎｍ
であるのが好ましい。１ｎｍより薄いと導電性が悪くな
る傾向にあり、１０ｎｍより厚いと透明性が悪くなる傾
向にある。また、アモルファス金属酸化物膜３ａの膜厚
としては、１０〜２５０ｎｍが好ましい。

【００３９】上記透明導電膜３は、上記金属膜に代え
て、結晶性金属酸化物膜を設けても良い。結晶性金属酸
化物は、金属と同様に、アモルファス金属酸化物よりも
導電性が高いので、この構成をとることにより、透明導
電膜３の導電性がより高くなる傾向にあるので、好まし
い。

【００４０】なお、ここで、結晶性金属酸化物とは、Ｘ
線回折分析でピークが認められる結晶性状態にある金属
酸化物をいうものとする。結晶性金属酸化物は、結晶特
有の格子定数を有するので、Ｘ線回折分析で、格子定数
に基づくピークが現れてくる。

【００４１】また、結晶性金属酸化物としては、結晶性
を示す結晶性酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、結晶性酸化
インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、結晶性酸化亜鉛アルミニウ
ム等を挙げることができるが、結晶性状態にある結晶性
金属酸化物であれば、これらに限定されるわけではな
い。

【００４２】結晶性金属酸化物膜は、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ法、イオンプレーティング法や蒸着法等を用いて成膜
されるが、その際、先に述べたアモルファス金属酸化物
膜を成膜する場合の条件に比べ、基板温度をより高い温
度に調整して成膜するのが、結晶状態の金属酸化物を得
られ易い傾向にあるので、好ましい。例えば、スパッタ
法で、結晶性酸化インジウム錫の膜を成膜する場合に
は、基板温度を１５０〜３００℃の条件で成膜するのが
好ましい。

【００４３】次に、本発明に係る透明導電性基板の第３
の実施の形態について説明する。

【００４４】図３は、本発明に係る透明導電性基板の第
３の実施の形態を示すものであり、透明導電膜３が第１
のアモルファス金属酸化物膜３ａを設け、次いでその表
面に金属膜３ｂを設け、さらにその表面に第２のアモル
ファス金属酸化物膜３ｃを設ける構造としている。金属
は、アモルファス金属酸化物よりも、導電性が桁オーダ
で高く、また、アモルファス金属酸化物は結晶粒界を有
しないため、その膜は、表面の平坦性に優れるので、こ
の構成をとることにより、透明導電膜３の導電性がより
高くなる傾向にあり、かつ、透明導電膜３の表面の平坦
性がより平坦な傾向にあるので、好ましい。なお、ここ
で、第１のアモルファス金属酸化物膜３ａを形成するア
モルファス金属酸化物と第２のアモルファス金属酸化物
膜３ｃを形成するアモルファス金属酸化物は、異なるも
のを用いることもできるが、同じものを用いる方が製造
プロセスがより簡素化されるので好ましい。

【００４５】上記第１のアモルファス金属酸化物膜３ａ
及び上記第２のアモルファス金属酸化物膜３ｃの膜厚と
しては、それぞれの膜の膜厚が１０ｎｍ以上で、且つ、
両方の膜の合計の膜厚が２５０ｎｍ以下であるのが好ま
しい。また、金属膜３ｂの膜厚としては、１〜１０ｎｍ
であるのが好ましい。

【００４６】また、上記透明導電膜３は、上記金属膜に
代えて、結晶性金属酸化物膜を設けても良い。結晶性金
属酸化物は、金属と同様に、アモルファス金属酸化物よ
りも導電性が高いが、結晶粒界を有するので平坦性に劣
る。一方、アモルファス金属酸化物は、結晶粒界を有さ
ないため平坦性に優れている。従って、この構成をとる
ことにより、透明導電膜３の導電性がより高くなる傾向
にあり、かつ、透明導電膜３の表面の平坦性がより平坦
になる傾向にあるので、好ましい。

【００４７】次に、本発明に係る発光素子の第１〜第３
の実施の形態について説明する。

【００４８】図５〜図７は、それぞれ発光素子に関する
第１〜第３の実施の形態を示していて、上記の図１〜図
３の透明導電性基板が備える透明導電膜３の表面に発光
層５を設け、次いでその発光層５の表面に背面電極６が
設けてある。この発光層５としては、一般に有機ＥＬの
発光層として用いられている低分子色素系材料や共役高
分子系材料などで形成することができる。また、このＥ
Ｌ発光層は、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送
層、電子注入層などの層との積層多層構造であってもよ
い。背面電極６としては、アルミニウム、銀―マグネシ
ウム、カルシウム等の金属からなるものを用いることが
できる。

【００４９】そして、上記のように形成される発光素子
にあって、透明導電膜２と背面電極６の間に直流電源７
を接続して、発光層５に電界を印加すると、発光層５内
で発光する。

【００５０】また、発光層５としては、無機ＥＬの発光
層を用いることもできる。無機ＥＬとしては、一般に無
機ＥＬの発光層として用いられる無機蛍光材料であれ
ば、特に制限されることなく用いることができる。

【００５１】上記の図１〜図３の透明導電性基板が備え
る透明導電膜３は、アモルファス金属酸化物を用いて形
成した膜であり、上述したように、膜のひび割れ、剥離
等を起こし難い傾向にあると考えられる。従って、上記
発光素子は、膜のひび割れ、剥離等を起こし難い傾向に
ある上記透明導電膜３の表面に発光層５を設けて形成さ
れた発光素子であるので、その発光面の発光がより均一
な発光になるものと考えられる。

【００５２】

【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
る。

【００５３】（実施例１）まず、図１に示す透明導電性
基板を作製した。

【００５４】テトラメトキシシランのオリゴマー「コル
コート（株）製：メチルシリケート５１」とメタノール
を重量比４７：８１で混合してＡ液を調製し、また水、
２８質量％アンモニア水、メタノールを質量比５０：
１：８１で混合したＢ液を調製した。そしてＡ液とＢ液
を１６：１７の質量比で混合して得たアルコキシシラン
溶液を、混合開始後１分３０秒経過した時点で、予め表
面をアルカリ洗浄した透明基板１であるソーダガラス板
の上に滴下し、スピンコーターの回転室にこのガラス基
板を入れ、ガラス基板を回転させてガラス板の表面にア
ルコキシシラン溶液をスピンコーティングした。ここ
で、スピンコーターの回転室には予めメタノールを入れ
てメタノール雰囲気になるようにしてあり、またガラス
板の回転は５００ｒｐｍで２秒間行った。このようにア
ルコキシシラン溶液をスピンコーティングした後、３分
間放置してアルコキシシランをゲル化させ、次いでこの
薄膜状のゲル状化合物を形成したガラス板を、水：２８
質量％アンモニア水：メタノール＝１６２：４：６４０
の質量比組成の養生溶液中に浸漬し、室温にて１昼夜養
生した。このようにして養生を行った薄膜状のゲル状化
合物を、ヘキシメチルジシラザンの１０質量％イソプロ
パノール溶液中に浸漬し、疎水化処理をした。このよう
にしてガラス基板の表面に形成した薄膜状のゲル状化合
物をイソプロパノール中へ浸漬することで洗浄した後、
高圧容器中に入れ、高圧容器内を液化炭酸ガスで満た
し、８０℃、１６ＭＰａ、２時間の条件で超臨界乾燥す
ることによって透明基板１であるガラス板の片面に膜厚
２μｍ、屈折率１．１のシリカエアロゲルによる多孔質
体の膜２を形成した。

【００５５】次いで、この多孔質体の膜２の表面に、２
５℃、１．０Ｐａ、１５０Ｗの条件でスパッタ法により
アモルファス金属酸化物膜３ａであるアモルファス酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を膜厚１００ｎｍ形成し
て、透明導電性基板とした。

【００５６】なお、ここで、上記のスパッタ条件で作製
したアモルファス酸化インジウム錫の膜について、Ｘ線
回折分析を行った結果、ピークのない、いわゆるハロー
パターンを示すアモルファス状態であることを確認し
た。

【００５７】（実施例２）次に、図２に示す透明導電性
基板を作製した。まず、実施例１と同様の方法で透明基
板１の片面にエアロゲルの多孔質体の膜２を形成し、そ
の表面に、２５℃、１．０Ｐａ、１５０Ｗの条件でスパ
ッタ法によりアモルファス金属酸化物膜３ａであるアモ
ルファス酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を膜厚９５ｎ
ｍ形成した。さらにその表面に金属膜３ｂとして銀を蒸
着法により膜厚５ｎｍを形成して、透明導電性基板とし
た。

【００５８】（実施例３）次に、図３に示す透明導電性
基板を作製した。まず、実施例１と同様の方法で透明基
板１の片面にエアロゲルの多孔質体の膜２を形成し、そ
の表面に、２５℃、１．０Ｐａ、１５０Ｗの条件でスパ
ッタ法によりアモルファス金属酸化物膜３ａであるアモ
ルファス酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を膜厚５０ｎ
ｍ形成した。次いで、その表面に金属膜３ｂとして銀を
蒸着法により膜厚５ｎｍを形成した。次いで、さらにそ
の表面に、２５℃、１．０Ｐａ、１５０Ｗの条件でスパ
ッタ法によりアモルファス金属酸化物膜３ｃであるアモ
ルファス酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を膜厚４５ｎ
ｍで形成して、透明導電性基板とした。

【００５９】（比較例１）次に、図４に示す、従来の透
明導電性基板を作製した。まず、実施例１と同様の方法
で、透明基板１の片面にエアロゲルの多孔質体の膜２を
形成し、その表面に、３００℃、０．３Ｐａ、１５０Ｗ
の条件でスパッタ法により結晶性金属酸化物膜３０であ
る結晶性酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を膜厚１００
ｎｍ形成して、透明導電性基板とした。

【００６０】なお、ここで、上記スパッタ条件で作製し
た結晶性酸化インジウム錫の膜について、Ｘ線回折分析
を行った結果、ピークを示し、この膜が結晶性であるこ
とを確認した。

【００６１】上記実施例１〜３及び比較例１で得た透明
導電性基板の透明導電膜３につてい、その１ｃｍ距離の
導通性能を、テスターを用いて測定した。さらに、上記
透明導電膜３の表面を実体顕微鏡を用いて、観察した。
その結果を表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】表１にみられるように、実施例１〜３の透
明導電性基板の透明導電膜３は、その導通性能が、いず
れも、比較例１に比べ良好であった。また、実施例１〜
３の透明導電性基板の透明導電膜３の表面は均一であっ
たが、比較例１は、細かいクラックが発生していた。

【００６４】（実施例４）次に、図５に示す発光素子を
作製した。まず、実施例１において形成した透明導電性
基板の透明導電膜３の表面に上に発光層５として、芳香
族ジアミン化合物「４，４−ビス［Ｎ−（ナフチル）−
Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）：ケ
ミプロ化成（株）製」を５０ｎｍ、アルミノキノリノー
ル錯体「トリス（８−ヒドロキノリン）アルミニウム：
（株）同仁化学研究所製」を５０ｎｍ、さらに背面電極
６としてＬｉＦ／Ａｌを１００ｎｍ真空蒸着法により形
成し、ＥＬの発光素子とした。

【００６５】なお、上記発光素子を発光させるために、
透明導電膜３と背面電極６との間には、直流電源７を印
加するようにしている。

【００６６】（実施例５）次に、図６に示す発光素子を
作製した。まず、実施例２において形成した透明導電性
基板の透明導電膜３の表面に、実施例４と同様の方法で
発光層５及び背面電極６を形成し、ＥＬの発光素子とし
た。また、実施例４と同様に、上記発光素子を発光させ
るために、透明導電膜３と背面電極６との間には、直流
電源７を印加するようにしている。

【００６７】（実施例６）次に、図７に示す発光素子を
作製した。まず、実施例３において形成した透明導電性
基板の透明導電膜３の表面に、実施例４と同様の方法で
発光層５及び背面電極６を形成し、ＥＬの発光素子とし
た。また、実施例４と同様に、上記発光素子を発光させ
るために、透明導電膜３と背面電極６との間には、直流
電源７を印加するようにしている。

【００６８】（比較例２）次に、図８に示す、従来の発
光素子を作製した。まず、比較例１において形成した透
明導電性基板の透明導電膜３０の表面に、実施例４と同
様の方法で発光層５及び背面電極６を形成し、ＥＬの発
光素子とした。また、実施例４と同様に、上記発光素子
を発光させるために、透明導電膜３と背面電極６との間
には、直流電源７を印加するようにしている。

【００６９】上記実施例４〜６及び比較例２で得た発光
素子について、発光面の様子の観察を行った。その結果
を表２に示す。

【００７０】

【表２】

【００７１】表２にみられるように、実施例４〜６の発
光素子は、その発光面が均一な発光であったのに比べ、
比較例２の発光素子は、その発光面が亀甲模様の発光で
あった。

【００７２】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１〜請求項
８に係る透明導電性基板は、透明基板の片面に多孔質体
の膜を備え、その表面に透明導電膜を備えてなる透明導
電性基板において、上記透明導電膜がアモルファス金属
酸化物を用いて形成した膜である透明導電性基板である
ので、良好な導電性を有する透明導電性基板になる。

【００７３】また、請求項９に係る発光素子は、請求項
１乃至請求項８のいずれかに記載の透明導電性基板が備
える透明導電膜の表面に、発光層が設けられ、次いでそ
の発光層の表面に背面電極が設けられた発光素子である
ので、その発光面がより均一な発光である発光素子にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透明導電性基板の第１の実施の形
態を示す断面図である。

【図２】本発明に係る透明導電性基板の第２の実施の形
態を示す断面図である。

【図３】本発明に係る透明導電性基板の第３の実施の形
態を示す断面図である。

【図４】従来の透明導電性基板の実施の形態の一例を示
す断面図である。

【図５】本発明に係る発光素子の第１の実施の形態を示
す断面図である。

【図６】本発明に係る発光素子の第２の実施の形態を示
す断面図である。

【図７】本発明に係る発光素子の第３の実施の形態を示
す断面図である。

【図８】従来の発光素子の実施の形態の一例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１透明基板２多孔質体の膜３透明導電膜３ａアモルファス金属酸化物膜３ｂ金属膜３ｃ第２のアモルファス金属酸化物膜５発光層６背面電極７直流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山勝大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者伊藤宜弘大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB11 CB01 DB03 4F100 AA17D AA19C AA19D AA25C AA25D AA28C AA28D AB01D AB17C AB17E AR00A AR00E BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C BA10D DJ00B GB41 GB90 JA11D JA12C JA12E JG01 JG01C JN01 JN01A JN01C JN13 JN13E YY00C YY00E 5G307 FC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の片面に多孔質体の膜を備え、
その表面に透明導電膜を備えてなる透明導電性基板にお
いて、上記透明導電膜がアモルファス金属酸化物を用い
て形成した膜であることを特徴とする透明導電性基板。
【請求項２】上記多孔質体の膜が、シリカエアロゲル
を用いて形成した膜であることを特徴とする請求項１記
載の透明導電性基板。
【請求項３】上記アモルファス金属酸化物を用いて形
成した膜が、アモルファス金属酸化物膜であることを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の透明導電性基板。
【請求項４】上記アモルファス金属酸化物を用いて形
成した膜が、アモルファス金属酸化物膜を設け、次いで
その表面に金属膜又は結晶性金属酸化物膜を設けた膜で
あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の透明
導電性基板。
【請求項５】上記アモルファス金属酸化物膜の膜厚が
１０ｎｍ乃至２５０ｎｍであることを特徴とする請求項
３又は請求項４記載の透明導電性基板。
【請求項６】上記アモルファス金属酸化物を用いて形
成した膜が、第１のアモルファス金属酸化物膜を設け、
次いでその表面に金属膜又は結晶性金属酸化物膜を設
け、さらにその表面に第２のアモルファス金属酸化物膜
を設けた膜であることを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の透明導電性基板。
【請求項７】上記第１のアモルファス金属酸化物膜の
膜厚及び上記第２のアモルファス金属酸化物膜の膜厚が
１０ｎｍ以上であり、且つ、上記第１のアモルファス金
属酸化物膜の膜厚及び上記第２のアモルファス金属酸化
物膜の膜厚を合計した膜厚が２５０ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項６記載の透明導電性基板。
【請求項８】上記アモルファス金属酸化物として、ア
モルファス酸化インジウム錫、アモルファス酸化インジ
ウム亜鉛及びアモルファス酸化亜鉛アルミニウムから選
ばれた材料を用いていることを特徴とする請求項１乃至
請求項７記載の透明導電性基板。
【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
の透明導電性基板が備える透明導電膜の表面に、発光層
を設けると共に、その発光層の表面に背面電極を設けて
なる発光素子。