JP2005026013A - 透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板、および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を提供すること。
【解決手段】ＩＴＯ膜付基板１５におけるＩＴＯ膜１４の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０が補助電極として形成されている。そのため、表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極として形成することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】ＩＴＯ膜付基板１５におけるＩＴＯ膜１４の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０が補助電極として形成されている。そのため、表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極として形成することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ表示パネルなどに用いる透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「ＥＬ」と言う）素子は、平面光源や、次世代のフラットパネルディスプレイなどとして注目されている。有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示パネルは、電流駆動型の表示パネルであり、中でもパッシブ駆動型（単純マトリクス方式）の有機ＥＬ表示パネルでは、酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：以下「ＩＴＯ」と言う）膜などの透明電極膜が配線電極となる。そのため、有機ＥＬ素子におけるＩＴＯ膜（透明電極膜）は、光の透過率が高いとともに、電気抵抗値の低いことが必要とされる。
【０００３】
近年、有機ＥＬ表示パネルの高精細化や低消費電力化にともなって、配線電極となるＩＴＯ膜の低抵抗化の要求がますます高まっている。そこで、配線電極の低抵抗化のために、ガラス基板上にＩＴＯ膜等からなる主電極と、この主電極に沿って形成されたＮｉやＣｒ等からなる補助電極とを形成してなる表示素子用電極基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、有機ＥＬ表示パネルは薄膜型の表示パネルであるため、ＩＴＯ膜付基板の表面に凹凸があると、例えば陽極となるＩＴＯ膜の凸部と陰極となる金属電極とが短絡して非発光点（有機ＥＬ素子上で発光しない点：暗点）が発生し、表示上の欠点となる。このため、ＩＴＯ膜の表面は平坦であることが強く望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４７２３５公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機ＥＬ素子に用いられる表面平坦性に優れたＩＴＯ膜表面に、上記特許文献１に記載された従来技術のようにＣｒ膜をスパッタリング法などにより成膜すると、Ｃｒ膜は膜応力（引っ張り応力）が大きいため、ＩＴＯ膜との密着性が悪く、剥がれやすい。そのため、ＩＴＯ膜表面に成膜したＣｒ膜は、その成膜に続いて行われる電極パターニングの工程で剥がれてしまい、有機ＥＬ表示パネルの歩留まりを悪化させていたという問題点があった。なお、本明細書中において、「膜応力」は、膜の内部応力で、引っ張り応力を意味する。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、透明基板の表面に透明電極膜が形成されている透明電極膜付基板であって、前記透明電極膜の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍである金属膜が補助電極として形成されていることを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜を補助電極として形成することができる。したがって、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板を実現することができる。
【００１０】
その積が２２０（Ω／□）・ｎｍより小さすぎると、金属膜の膜応力が大きくなって金属膜が剥がれやすくなってしまう。また、その積が３００（Ω／□）・ｎｍと大きすぎると、金属膜の抵抗値が高くなってしまう。
【００１１】
なお、ここにいう「シート抵抗」は、正方形薄膜の一辺から対辺までの電気抵抗をいい、単位として通常（Ω／□）が使われる。また、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積である２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍは、金属膜の表面で測定したシート抵抗（Ω／□）の値は下層の透明電極膜の抵抗の影響を受けるので、金属膜に固有の比抵抗（Ω・ｎｍ）ではない。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の透明電極膜付基板において、前記金属膜はＣｒ膜であることを要旨とする。
この構成によれば、表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜の表面粗さＲａは０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍであることを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、透明電極膜の表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜或いはＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１５】
表面粗さＲａが０．３ｎｍより小さすぎると、金属膜の密着性が悪くなる。また、表面粗さＲａが２ｎｍより大きすぎると、有機ＥＬ表示パネル等を構成する場合に、上記非発光点が発生し、表示上の欠点となる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜は酸化インジウム錫膜であることを要旨とする。
この構成によれば、表面平坦性の優れた酸化インジウム錫膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜或いはＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、Ｃｒ膜の膜厚が１８０ｎｍ〜４１０ｎｍに設定されることを要旨とする。
【００１８】
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造にさらに好適で、低抵抗化と歩留まりの向上をさらに図ることができる。Ｃｒ膜の膜厚が１８０ｎｍより薄すぎると、Ｃｒ膜表面のシート抵抗値が高くなってしまう。また、その膜が４１０ｎｍより厚すぎると、Ｃｒ膜の膜応力が大きくなり、Ｃｒ膜が剥がれやすくなるという問題が生じる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜の膜厚が６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定されることを要旨とする。
【００２０】
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造にさらに好適で、低抵抗化と歩留まりの向上をさらに図ることができる。透明電極膜の膜厚が６０ｎｍより薄すぎると、その抵抗値が高くなってしまう。また、その膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、そのパターンを形成するのが難しくなってしまう。
【００２１】
つまり、透明電極膜のパターンは、通常フォトリソグラフィ法で形成される。その際、透明電極膜の表面に樹脂レジストのパターン層を形成した後、不要部分の透明電極膜をエッチングにより除去する。このとき、透明電極膜の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、エッチング時間が長くなり、パターンのエッジ部分に透明電極膜が溶け出して樹脂レジストの下の部分にまでエッチングが及ぶ、いわゆる「オーバーエッチング」現象が起こる。このため、出来上がりのパターン線幅が細くなる「線細り」という問題が生じるとともに、エッチングの所要時間が長くなってしまうという問題が生じる。このように、透明電極膜の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、高精細な透明電極膜のパターンを形成するのが難しくなり、その形成処理に長時間を要してしまう。
【００２２】
これに対して、透明電極膜の膜厚を６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定することにより、高精細な透明電極膜のパターンを形成するのが容易になり、その形成処理を短時間で行うことができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子である。
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［一実施形態］
以下、本発明を有機ＥＬ素子に具体化した一実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は一実施形態に係る透明電極膜付基板を示し、図２はその透明電極膜付基板を有する有機ＥＬ素子を示している。
【００２５】
図２に示す有機ＥＬ素子１１は、図１に示す透明電極膜付基板としてのＩＴＯ膜付基板１５を用いて作られている。このＩＴＯ膜付基板１５は、透明基板としてのガラス基板１２の表面に透明電極膜としてのＩＴＯ膜１４が成膜されたものである。ガラス基板１２は、例えば無アルカリガラス基板である。
【００２６】
また、図２に示す有機ＥＬ素子１１は、ＩＴＯ膜１４の表面に成膜され発光層１７に効率よく正孔を注入するための正孔輸送層１６と、この正孔輸送層１６の表面に成膜され、発光層１７に電子を注入するための金属薄膜層１８とを有している。
【００２７】
＜ガラス基板１２＞
本実施形態に係るＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２は、実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス基板である。ここにいう「実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス」とは、ＬｉＯ２やＮａＯ２、ＫＯ２などのアルカリ金属の酸化物を実質的に含有しない、すなわちそれらの酸化物がガラス成分の分析装置による分析によって検出されないガラスであることを意味する。
【００２８】
本実施形態では、ガラス基板１２のガラスは、酸化物に換算した重量百分率で表示して、ＳｉＯ２ ６０％、Ｂ２Ｏ３ １０％、Ａｌ２Ｏ３ １５％、ＢａＯ５％、ＲＯ（Ｂａ以外のアルカリ希土類） ９％、Ａｓ２Ｏ３ １％の組成を有している。このガラス基板１２では、ガラス中のアルカリ成分が、ガラス基板１２表面に形成されるＩＴＯ膜１４や有機ＥＬ素子を構成する正孔輸送層１６や発光層１７の中へと拡散して、それらの特性に影響を及ぼすことがない。従って本実施形態では、従来アルカリパッシベーションの目的で実施していたガラス基板１２表面へのＳｉＯ２膜などの成膜工程を省略している。
【００２９】
また、ガラス基板１２はダウンドロー法により製造されている。
ダウンドロー法では、所定の組成になるように原料を調合して、熔解槽に投入する。熔解されたガラスは、熔解槽から連続的に成形面に沿って供給され、成形面の下方で両側のガラスを融着させてから、ガラスの周辺部をローラー等によって、下方に引っ張ることによってシート状に形成される。
【００３０】
＜ＩＴＯ膜１４＞
本実施形態では、ガラス基板１２はアルカリ洗剤を用いたディップ式の超音波洗浄装置によって洗浄された後、温風乾燥され、アークプラズマを用いた「アークプラズマ・イオンプレーティング装置」によってＩＴＯ膜１４が成膜される。ＩＴＯ膜１４の表面粗さＲａは、０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである。
【００３１】
アークプラズマ・イオンプレーティング装置では、スパッタ装置などの他の真空成膜装置と比べて、より低い印加電圧で放電を生じさせているので、成膜中のプラズマの異常放電発生を少なくすることができる。このため、ＩＴＯ膜１４の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるという利点がある。
【００３２】
ＩＴＯ膜１４の膜厚は６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定される。ＩＴＯ膜１４の膜厚が６０ｎｍより薄すぎると、その抵抗値が高くなってしまう。また、その膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、そのパターンを形成するのが難しくなってしまう。
【００３３】
つまり、ＩＴＯ膜１４のパターンは、通常フォトリソグラフィ法で形成される。その際、ＩＴＯ膜１４の表面に樹脂レジストのパターン層を形成した後、不要部分のＩＴＯ膜１４をエッチングにより除去する。このとき、ＩＴＯ膜１４の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、エッチング時間が長くなり、パターンのエッジ部分にＩＴＯ膜１４が溶け出して樹脂レジストの下の部分にまでエッチングが及ぶ、いわゆる「オーバーエッチング」現象が起こる。このため、出来上がりのパターン線幅が細くなる「線細り」という問題が生じるとともに、エッチングの所要時間が長くなってしまうという問題が生じる。このように、ＩＴＯ膜１４の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、高精細なＩＴＯ膜１４のパターンを形成するのが難しくなり、その形成処理に長時間を要してしまう。
【００３４】
＜ＩＴＯ膜付基板１５＞
そして、本実施形態に係るＩＴＯ膜付基板１５では、図１に示すように、ＩＴＯ膜１４の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０が補助電極として形成されている。このＣｒ膜２０の膜厚は、１８０ｎｍ〜４１０ｎｍに設定される。
【００３５】
Ｃｒ膜２０の膜厚が１８０ｎｍより薄すぎると、Ｃｒ膜表面のシート抵抗値が高くなってしまう。また、その膜が４１０ｎｍより厚すぎると、Ｃｒ膜の膜応力が大きくなり、Ｃｒ膜が剥がれやすくなるという問題が生じる。なお、図２では、Ｃｒ膜２０の図示を省略してある。
【００３６】
＜有機層＞
本実施形態ではＩＴＯ膜付基板１５は真空蒸着装置内に配され、
１．３×１０−４Ｐａ以下の圧力になるまで排気した後、正孔輸送層１６であるトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）と発光層１７であるキノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）が成膜されている。さらに、これらの有機層上に金属薄膜層１８であるＭｇＡｇ合金膜（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）が陰極として成膜されている。
【００３７】
このようにして有機層および陰極が形成されたＩＴＯ膜付基板１５は、大気に曝されることなく、真空チャンバ内に窒素ガスが導入された状態でガラス基板とエポキシ樹脂で固められて封止される。こうして有機ＥＬ素子１１が作製される。
【００３８】
次に、図１に示す上述したＩＴＯ膜付基板１５を用いて図２に示す有機ＥＬ素子１１を製造する際には、ＩＴＯ膜付基板１５は次のように加工される。
まず、図３（Ａ）に示すようにＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜されたＣｒ膜２０を、エッチング処理によりパターニングして補助電極２０´を形成する（図３（Ｂ）に示すパターニング工程）。
【００３９】
次に、図３（Ａ）に示すようにガラス基板１２の表面全体に成膜されたＩＴＯ膜１４を、エッチング処理によりパターニングしてＮ×Ｍ個の画素にそれぞれ対応するＮ×Ｍ個の主電極（透明電極）１４´を形成する（図３（Ｃ）に示すパターニング工程）。
【００４０】
この後、図３（Ｃ）に示すＩＴＯ膜付基板１５の上に、前記正孔輸送層１６と、発光層１７と、金属薄膜層１８とを順に成膜して図２に示す有機ＥＬ素子１１ができあがる。
【００４１】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）ＩＴＯ膜付基板１５におけるＩＴＯ膜１４（主電極１４´）の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０（補助電極２０´）が形成されている。そのため、表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極２０´として形成することができる。したがって、有機ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図ったＩＴＯ膜付基板１５を実現することができる。
【００４２】
（ロ）表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極２０´として形成することができる。
【００４３】
（ハ）有機ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図ったＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１を実現することができる。
（ニ）ＩＴＯ膜１４の膜厚を６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定することにより、高精細なＩＴＯ膜１４のパターンを形成するのが容易になり、その形成処理を短時間で行うことができる。
【００４４】
（ホ）ＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２として、実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス基板を用いている。このため、ガラス中のアルカリ成分が、同ガラス基板１２に形成されるＩＴＯ膜１４や有機ＥＬ素子１１の中（有機ＥＬ素子１１を構成する正孔輸送層１６や発光層１７の中）へと拡散して、それらの特性に影響を及ぼすことがない。従って、従来アルカリパッシベーションの目的でガラス基板１２表面に成膜しているＳｉＯ２膜が不要になる。このため、ＳｉＯ２膜の成膜時に発生するＩＴＯ膜付基板１５表面への異常粒子の固着がなくなる。これにより、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。従って、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができ、有機ＥＬ素子１１の耐久性と歩留まりを向上させることができ、製造コストを低減することができる。
【００４５】
（ヘ）従来アルカリパッシベーションの目的で実施しているガラス基板１２表面へのＳｉＯ２膜などの成膜工程を省略することができるので、ＩＴＯ膜付基板１５及び同基板を使って作製される有機ＥＬ素子１１の製造コストを低減することができる。
【００４６】
（ト）ＩＴＯ膜１４が電気抵抗値の低い酸化インジウム錫膜（ＩＴＯ膜）であるため、ＩＴＯ膜１４を成膜する膜の厚味を薄くすることができる。従って、ＩＴＯ膜１４の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるため、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。これによっても、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができる。
【００４７】
（チ）ダウンドロー法によって得られたガラス基板１２は、成形時に両表面が自由表面として形成され、他方、成形型に接したガラス面は融着されているので、基板表面にうねりが少なく、平滑性と平坦性に優れているという利点を有している。従って、ガラス基板１２をあらためて研磨する必要がない。このため、ＩＴＯ膜１４を形成した後の基板表面上の凸部の発生数をさらに減少させることができる。これによっても、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができる。
【００４８】
（リ）ダウンドロー法では、ガラス基板１２が成形される際に下方に、すなわち水平面に対して垂直な方向に引っ張られているため、ガラス基板２表面への異物付着が少ないという利点も有している。
【００４９】
（ヌ）ＩＴＯ膜付基板１５はイオンプレーティング法で成膜されているため、成膜中のプラズマの異常放電発生を少なくすることができる。従って、ＩＴＯ膜付基板１５の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるため、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。
【００５０】
［実施例］
次に、本発明の各実施例と各比較例とを下記の表１に基づいて説明する。
【００５１】
【表１】
＜実施例１＞
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００５２】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：１．６Ｗ／ｃｍ２
実施例１によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．８ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗とその膜厚との積が２６０（Ω／□）と抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００５３】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０をスパッタリング法により成膜する際の放電電力を１．６Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。Ｃｒ膜２０の付着速度を低く抑えたことで、ＩＴＯ膜１４表面でのＣｒ粒子のマイグレーションを促進させ、ＩＴＯ膜１４と強固な結合ができるサイトまでＣｒ粒子を移動することができた。その結果、上述したように抵抗値が低くかつ密着性の優れたＣｒ膜２０を表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に形成することができた。
【００５４】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例１のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が７個であり良好（○）であった。
【００５５】
＜実施例２＞
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００５６】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：４．０Ｗ／ｃｍ２
実施例２によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．６ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗とその膜厚との積が２２０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い（○）Ｃｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００５７】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０を成膜する際の放電電力を４．０Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。
【００５８】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例２のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が８個であり良好（○）であった。
【００５９】
＜実施例３＞
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６０】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：２．０Ｗ／ｃｍ２
実施例３によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．７ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）とその膜厚との積が２９０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い（○）Ｃｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００６１】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０を成膜する際の放電電力を２．０Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。
【００６２】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例３のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が７個であり良好（○）であった。
【００６３】
＜比較例１＞
本比較例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６４】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：５．０Ｗ／ｃｍ２
比較例１では、表面粗さＲａがＲａ＝１．８ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に形成されたＣｒ膜２０は、シート抵抗とその膜厚との積が２１０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くすぎるために、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすいという結果になった（密着性×）。また、暗点の数は測定できず、有機ＥＬ表示パネルとしては不良（×）であった。
【００６５】
＜比較例２＞
本比較例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６６】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：４．０Ｗ／ｃｍ２
比較例２では、表面粗さＲａがＲａ＝３．０ｎｍである表面平坦性の悪いＩＴＯ膜１４の表面に形成されたＣｒ膜２０は、シート抵抗とその膜厚との積が２１０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くすぎるために、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすいという結果になった（密着性×）。また、ＩＴＯ膜１４の表面平坦性が悪いために、暗点の数は１００以上であり、有機ＥＬ表示パネルとしては不良（×）であった。
【００６７】
以上の実施例１〜３と比較例１，２とから、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０（Ω／□）・ｎｍ未満になる場合、Ｃｒ膜２０の抵抗値は低くて問題ないが、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすくなるので好ましくない。一方、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）と膜厚との積が３００（Ω／□）・ｎｍを超える場合、Ｃｒ膜２０の抵抗値が大きすぎるので好ましくない。したがって、表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍと表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に形成するＣｒ膜２０のシート抵抗と膜厚との積の望ましい範囲は２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍである。
【００６８】
また、シート抵抗と膜厚との積が望ましい範囲である２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍになるＣｒ膜２０をスパッタリング法によりＩＴＯ膜１４表面に成膜する際の放電電力は、１．６〜４．０Ｗ／ｃｍ２の範囲内に設定するのが好ましい。その放電電力が１．６未満の場合には、Ｃｒ膜２０の成膜速度が遅くなりすぎて好ましくない。また、その放電電力が４．０Ｗ／ｃｍ２を超える場合には、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくなりすぎて好ましくない。
【００６９】
［ 変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記一実施形態では、ＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２として無アルカリガラス基板を用いているが、ガラス基板１２としてソーダライムガラス基板を用いる構成にも本発明は適用可能である。この場合、ＩＴＯ膜１４の成膜前に、アルカリパッシベーションの目的で、ガラス基板１２の表面にＳｉＯ２膜などのアンダーコート膜を形成する。
【００７０】
・上記一実施形態では、「アークプラズマ・イオンプレーティング装置」によってＩＴＯ膜１４を成膜しているが、ＩＴＯ膜１４の成膜は、アークプラズマ・イオンプレーティング装置に限らず、通常のイオンプレーティング装置、蒸着装置、スパッタ装置などによっても可能である。
【００７１】
・上記一実施形態では、本発明を有機ＥＬ素子に適用した例について説明したが、本発明は有機ＥＬに限らず、無機ＥＬ素子にも適用可能である。
・上記一実施形態では、ＩＴＯ膜１４（透明電極膜）がガラス基板１２（透明基板）の一方の表面に成膜されているＩＴＯ膜付基板１５（透明電極膜付基板）について説明したが、同ガラス基板１２の両方の表面にＩＴＯ膜１４が成膜されているＩＴＯ膜付基板にも本発明は適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板、透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【００７３】
【発明の効果】
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る透明電極膜付基板を示す断面図。
【図２】図１の透明電極膜付基板を有する有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は図１の透明電極膜付基板から補助電極と主電極を形成するパターニング工程を示す説明図。
【符号の説明】
１１…有機ＥＬ素子、１２…透明基板としてのガラス基板、１４…透明電極膜としてのＩＴＯ膜、１５…透明電極膜付基板としてのＩＴＯ膜付基板、２０…Ｃｒ膜。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ表示パネルなどに用いる透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「ＥＬ」と言う）素子は、平面光源や、次世代のフラットパネルディスプレイなどとして注目されている。有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示パネルは、電流駆動型の表示パネルであり、中でもパッシブ駆動型（単純マトリクス方式）の有機ＥＬ表示パネルでは、酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：以下「ＩＴＯ」と言う）膜などの透明電極膜が配線電極となる。そのため、有機ＥＬ素子におけるＩＴＯ膜（透明電極膜）は、光の透過率が高いとともに、電気抵抗値の低いことが必要とされる。
【０００３】
近年、有機ＥＬ表示パネルの高精細化や低消費電力化にともなって、配線電極となるＩＴＯ膜の低抵抗化の要求がますます高まっている。そこで、配線電極の低抵抗化のために、ガラス基板上にＩＴＯ膜等からなる主電極と、この主電極に沿って形成されたＮｉやＣｒ等からなる補助電極とを形成してなる表示素子用電極基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、有機ＥＬ表示パネルは薄膜型の表示パネルであるため、ＩＴＯ膜付基板の表面に凹凸があると、例えば陽極となるＩＴＯ膜の凸部と陰極となる金属電極とが短絡して非発光点（有機ＥＬ素子上で発光しない点：暗点）が発生し、表示上の欠点となる。このため、ＩＴＯ膜の表面は平坦であることが強く望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４７２３５公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機ＥＬ素子に用いられる表面平坦性に優れたＩＴＯ膜表面に、上記特許文献１に記載された従来技術のようにＣｒ膜をスパッタリング法などにより成膜すると、Ｃｒ膜は膜応力（引っ張り応力）が大きいため、ＩＴＯ膜との密着性が悪く、剥がれやすい。そのため、ＩＴＯ膜表面に成膜したＣｒ膜は、その成膜に続いて行われる電極パターニングの工程で剥がれてしまい、有機ＥＬ表示パネルの歩留まりを悪化させていたという問題点があった。なお、本明細書中において、「膜応力」は、膜の内部応力で、引っ張り応力を意味する。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、透明基板の表面に透明電極膜が形成されている透明電極膜付基板であって、前記透明電極膜の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍである金属膜が補助電極として形成されていることを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜を補助電極として形成することができる。したがって、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板を実現することができる。
【００１０】
その積が２２０（Ω／□）・ｎｍより小さすぎると、金属膜の膜応力が大きくなって金属膜が剥がれやすくなってしまう。また、その積が３００（Ω／□）・ｎｍと大きすぎると、金属膜の抵抗値が高くなってしまう。
【００１１】
なお、ここにいう「シート抵抗」は、正方形薄膜の一辺から対辺までの電気抵抗をいい、単位として通常（Ω／□）が使われる。また、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積である２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍは、金属膜の表面で測定したシート抵抗（Ω／□）の値は下層の透明電極膜の抵抗の影響を受けるので、金属膜に固有の比抵抗（Ω・ｎｍ）ではない。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の透明電極膜付基板において、前記金属膜はＣｒ膜であることを要旨とする。
この構成によれば、表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜の表面粗さＲａは０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍであることを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、透明電極膜の表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである表面平坦性の優れた透明電極膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜或いはＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１５】
表面粗さＲａが０．３ｎｍより小さすぎると、金属膜の密着性が悪くなる。また、表面粗さＲａが２ｎｍより大きすぎると、有機ＥＬ表示パネル等を構成する場合に、上記非発光点が発生し、表示上の欠点となる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜は酸化インジウム錫膜であることを要旨とする。
この構成によれば、表面平坦性の優れた酸化インジウム錫膜表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良い金属膜或いはＣｒ膜を補助電極として形成することができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、Ｃｒ膜の膜厚が１８０ｎｍ〜４１０ｎｍに設定されることを要旨とする。
【００１８】
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造にさらに好適で、低抵抗化と歩留まりの向上をさらに図ることができる。Ｃｒ膜の膜厚が１８０ｎｍより薄すぎると、Ｃｒ膜表面のシート抵抗値が高くなってしまう。また、その膜が４１０ｎｍより厚すぎると、Ｃｒ膜の膜応力が大きくなり、Ｃｒ膜が剥がれやすくなるという問題が生じる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、前記透明電極膜の膜厚が６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定されることを要旨とする。
【００２０】
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造にさらに好適で、低抵抗化と歩留まりの向上をさらに図ることができる。透明電極膜の膜厚が６０ｎｍより薄すぎると、その抵抗値が高くなってしまう。また、その膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、そのパターンを形成するのが難しくなってしまう。
【００２１】
つまり、透明電極膜のパターンは、通常フォトリソグラフィ法で形成される。その際、透明電極膜の表面に樹脂レジストのパターン層を形成した後、不要部分の透明電極膜をエッチングにより除去する。このとき、透明電極膜の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、エッチング時間が長くなり、パターンのエッジ部分に透明電極膜が溶け出して樹脂レジストの下の部分にまでエッチングが及ぶ、いわゆる「オーバーエッチング」現象が起こる。このため、出来上がりのパターン線幅が細くなる「線細り」という問題が生じるとともに、エッチングの所要時間が長くなってしまうという問題が生じる。このように、透明電極膜の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、高精細な透明電極膜のパターンを形成するのが難しくなり、その形成処理に長時間を要してしまう。
【００２２】
これに対して、透明電極膜の膜厚を６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定することにより、高精細な透明電極膜のパターンを形成するのが容易になり、その形成処理を短時間で行うことができる。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子である。
この構成によれば、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［一実施形態］
以下、本発明を有機ＥＬ素子に具体化した一実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は一実施形態に係る透明電極膜付基板を示し、図２はその透明電極膜付基板を有する有機ＥＬ素子を示している。
【００２５】
図２に示す有機ＥＬ素子１１は、図１に示す透明電極膜付基板としてのＩＴＯ膜付基板１５を用いて作られている。このＩＴＯ膜付基板１５は、透明基板としてのガラス基板１２の表面に透明電極膜としてのＩＴＯ膜１４が成膜されたものである。ガラス基板１２は、例えば無アルカリガラス基板である。
【００２６】
また、図２に示す有機ＥＬ素子１１は、ＩＴＯ膜１４の表面に成膜され発光層１７に効率よく正孔を注入するための正孔輸送層１６と、この正孔輸送層１６の表面に成膜され、発光層１７に電子を注入するための金属薄膜層１８とを有している。
【００２７】
＜ガラス基板１２＞
本実施形態に係るＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２は、実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス基板である。ここにいう「実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス」とは、ＬｉＯ２やＮａＯ２、ＫＯ２などのアルカリ金属の酸化物を実質的に含有しない、すなわちそれらの酸化物がガラス成分の分析装置による分析によって検出されないガラスであることを意味する。
【００２８】
本実施形態では、ガラス基板１２のガラスは、酸化物に換算した重量百分率で表示して、ＳｉＯ２ ６０％、Ｂ２Ｏ３ １０％、Ａｌ２Ｏ３ １５％、ＢａＯ５％、ＲＯ（Ｂａ以外のアルカリ希土類） ９％、Ａｓ２Ｏ３ １％の組成を有している。このガラス基板１２では、ガラス中のアルカリ成分が、ガラス基板１２表面に形成されるＩＴＯ膜１４や有機ＥＬ素子を構成する正孔輸送層１６や発光層１７の中へと拡散して、それらの特性に影響を及ぼすことがない。従って本実施形態では、従来アルカリパッシベーションの目的で実施していたガラス基板１２表面へのＳｉＯ２膜などの成膜工程を省略している。
【００２９】
また、ガラス基板１２はダウンドロー法により製造されている。
ダウンドロー法では、所定の組成になるように原料を調合して、熔解槽に投入する。熔解されたガラスは、熔解槽から連続的に成形面に沿って供給され、成形面の下方で両側のガラスを融着させてから、ガラスの周辺部をローラー等によって、下方に引っ張ることによってシート状に形成される。
【００３０】
＜ＩＴＯ膜１４＞
本実施形態では、ガラス基板１２はアルカリ洗剤を用いたディップ式の超音波洗浄装置によって洗浄された後、温風乾燥され、アークプラズマを用いた「アークプラズマ・イオンプレーティング装置」によってＩＴＯ膜１４が成膜される。ＩＴＯ膜１４の表面粗さＲａは、０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである。
【００３１】
アークプラズマ・イオンプレーティング装置では、スパッタ装置などの他の真空成膜装置と比べて、より低い印加電圧で放電を生じさせているので、成膜中のプラズマの異常放電発生を少なくすることができる。このため、ＩＴＯ膜１４の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるという利点がある。
【００３２】
ＩＴＯ膜１４の膜厚は６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定される。ＩＴＯ膜１４の膜厚が６０ｎｍより薄すぎると、その抵抗値が高くなってしまう。また、その膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、そのパターンを形成するのが難しくなってしまう。
【００３３】
つまり、ＩＴＯ膜１４のパターンは、通常フォトリソグラフィ法で形成される。その際、ＩＴＯ膜１４の表面に樹脂レジストのパターン層を形成した後、不要部分のＩＴＯ膜１４をエッチングにより除去する。このとき、ＩＴＯ膜１４の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、エッチング時間が長くなり、パターンのエッジ部分にＩＴＯ膜１４が溶け出して樹脂レジストの下の部分にまでエッチングが及ぶ、いわゆる「オーバーエッチング」現象が起こる。このため、出来上がりのパターン線幅が細くなる「線細り」という問題が生じるとともに、エッチングの所要時間が長くなってしまうという問題が生じる。このように、ＩＴＯ膜１４の膜厚が２５０ｎｍより厚すぎると、高精細なＩＴＯ膜１４のパターンを形成するのが難しくなり、その形成処理に長時間を要してしまう。
【００３４】
＜ＩＴＯ膜付基板１５＞
そして、本実施形態に係るＩＴＯ膜付基板１５では、図１に示すように、ＩＴＯ膜１４の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０が補助電極として形成されている。このＣｒ膜２０の膜厚は、１８０ｎｍ〜４１０ｎｍに設定される。
【００３５】
Ｃｒ膜２０の膜厚が１８０ｎｍより薄すぎると、Ｃｒ膜表面のシート抵抗値が高くなってしまう。また、その膜が４１０ｎｍより厚すぎると、Ｃｒ膜の膜応力が大きくなり、Ｃｒ膜が剥がれやすくなるという問題が生じる。なお、図２では、Ｃｒ膜２０の図示を省略してある。
【００３６】
＜有機層＞
本実施形態ではＩＴＯ膜付基板１５は真空蒸着装置内に配され、
１．３×１０−４Ｐａ以下の圧力になるまで排気した後、正孔輸送層１６であるトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）と発光層１７であるキノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）が成膜されている。さらに、これらの有機層上に金属薄膜層１８であるＭｇＡｇ合金膜（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）が陰極として成膜されている。
【００３７】
このようにして有機層および陰極が形成されたＩＴＯ膜付基板１５は、大気に曝されることなく、真空チャンバ内に窒素ガスが導入された状態でガラス基板とエポキシ樹脂で固められて封止される。こうして有機ＥＬ素子１１が作製される。
【００３８】
次に、図１に示す上述したＩＴＯ膜付基板１５を用いて図２に示す有機ＥＬ素子１１を製造する際には、ＩＴＯ膜付基板１５は次のように加工される。
まず、図３（Ａ）に示すようにＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜されたＣｒ膜２０を、エッチング処理によりパターニングして補助電極２０´を形成する（図３（Ｂ）に示すパターニング工程）。
【００３９】
次に、図３（Ａ）に示すようにガラス基板１２の表面全体に成膜されたＩＴＯ膜１４を、エッチング処理によりパターニングしてＮ×Ｍ個の画素にそれぞれ対応するＮ×Ｍ個の主電極（透明電極）１４´を形成する（図３（Ｃ）に示すパターニング工程）。
【００４０】
この後、図３（Ｃ）に示すＩＴＯ膜付基板１５の上に、前記正孔輸送層１６と、発光層１７と、金属薄膜層１８とを順に成膜して図２に示す有機ＥＬ素子１１ができあがる。
【００４１】
以上のように構成された一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）ＩＴＯ膜付基板１５におけるＩＴＯ膜１４（主電極１４´）の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍであるＣｒ膜２０（補助電極２０´）が形成されている。そのため、表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極２０´として形成することができる。したがって、有機ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図ったＩＴＯ膜付基板１５を実現することができる。
【００４２】
（ロ）表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に、抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０を補助電極２０´として形成することができる。
【００４３】
（ハ）有機ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図ったＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１を実現することができる。
（ニ）ＩＴＯ膜１４の膜厚を６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定することにより、高精細なＩＴＯ膜１４のパターンを形成するのが容易になり、その形成処理を短時間で行うことができる。
【００４４】
（ホ）ＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２として、実質的にアルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラス基板を用いている。このため、ガラス中のアルカリ成分が、同ガラス基板１２に形成されるＩＴＯ膜１４や有機ＥＬ素子１１の中（有機ＥＬ素子１１を構成する正孔輸送層１６や発光層１７の中）へと拡散して、それらの特性に影響を及ぼすことがない。従って、従来アルカリパッシベーションの目的でガラス基板１２表面に成膜しているＳｉＯ２膜が不要になる。このため、ＳｉＯ２膜の成膜時に発生するＩＴＯ膜付基板１５表面への異常粒子の固着がなくなる。これにより、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。従って、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができ、有機ＥＬ素子１１の耐久性と歩留まりを向上させることができ、製造コストを低減することができる。
【００４５】
（ヘ）従来アルカリパッシベーションの目的で実施しているガラス基板１２表面へのＳｉＯ２膜などの成膜工程を省略することができるので、ＩＴＯ膜付基板１５及び同基板を使って作製される有機ＥＬ素子１１の製造コストを低減することができる。
【００４６】
（ト）ＩＴＯ膜１４が電気抵抗値の低い酸化インジウム錫膜（ＩＴＯ膜）であるため、ＩＴＯ膜１４を成膜する膜の厚味を薄くすることができる。従って、ＩＴＯ膜１４の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるため、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。これによっても、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができる。
【００４７】
（チ）ダウンドロー法によって得られたガラス基板１２は、成形時に両表面が自由表面として形成され、他方、成形型に接したガラス面は融着されているので、基板表面にうねりが少なく、平滑性と平坦性に優れているという利点を有している。従って、ガラス基板１２をあらためて研磨する必要がない。このため、ＩＴＯ膜１４を形成した後の基板表面上の凸部の発生数をさらに減少させることができる。これによっても、ＩＴＯ膜付基板１５を使った有機ＥＬ素子１１では、非発光点の発現を抑えることができる。
【００４８】
（リ）ダウンドロー法では、ガラス基板１２が成形される際に下方に、すなわち水平面に対して垂直な方向に引っ張られているため、ガラス基板２表面への異物付着が少ないという利点も有している。
【００４９】
（ヌ）ＩＴＯ膜付基板１５はイオンプレーティング法で成膜されているため、成膜中のプラズマの異常放電発生を少なくすることができる。従って、ＩＴＯ膜付基板１５の成膜の際に、異常粒子の発生を抑えることが容易になるため、ＩＴＯ膜１４を形成した後のＩＴＯ膜付基板１５表面上の凸部の発生数を減少させることができる。
【００５０】
［実施例］
次に、本発明の各実施例と各比較例とを下記の表１に基づいて説明する。
【００５１】
【表１】
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００５２】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：１．６Ｗ／ｃｍ２
実施例１によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．８ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗とその膜厚との積が２６０（Ω／□）と抵抗値が低くかつ密着性の良いＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００５３】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０をスパッタリング法により成膜する際の放電電力を１．６Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。Ｃｒ膜２０の付着速度を低く抑えたことで、ＩＴＯ膜１４表面でのＣｒ粒子のマイグレーションを促進させ、ＩＴＯ膜１４と強固な結合ができるサイトまでＣｒ粒子を移動することができた。その結果、上述したように抵抗値が低くかつ密着性の優れたＣｒ膜２０を表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４表面に形成することができた。
【００５４】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例１のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が７個であり良好（○）であった。
【００５５】
＜実施例２＞
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００５６】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：４．０Ｗ／ｃｍ２
実施例２によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．６ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗とその膜厚との積が２２０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い（○）Ｃｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００５７】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０を成膜する際の放電電力を４．０Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。
【００５８】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例２のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が８個であり良好（○）であった。
【００５９】
＜実施例３＞
本実施例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６０】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：２．０Ｗ／ｃｍ２
実施例３によれば、表面粗さＲａがＲａ＝１．７ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）とその膜厚との積が２９０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くかつ密着性の良い（○）Ｃｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に形成することができた。
【００６１】
これは、ＩＴＯ膜１４の表面にＣｒ膜２０を成膜する際の放電電力を２．０Ｗ／ｃｍ２と低く設定することで、ＩＴＯ膜１４に対するＣｒ膜２０の付着速度が低く抑えられたことによる。
【００６２】
また、上記条件でＩＴＯ膜１４の表面全体にＣｒ膜２０が成膜された実施例３のＩＴＯ膜付基板１５を有する有機ＥＬ素子１１で作製した有機ＥＬ表示パネルでは、暗点の数が７個であり良好（○）であった。
【００６３】
＜比較例１＞
本比較例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６４】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：５．０Ｗ／ｃｍ２
比較例１では、表面粗さＲａがＲａ＝１．８ｎｍである表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に形成されたＣｒ膜２０は、シート抵抗とその膜厚との積が２１０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くすぎるために、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすいという結果になった（密着性×）。また、暗点の数は測定できず、有機ＥＬ表示パネルとしては不良（×）であった。
【００６５】
＜比較例２＞
本比較例では、以下の条件でスパッタリング法によりＣｒ膜２０をＩＴＯ膜１４の表面全体に成膜した。
【００６６】
・Ｃｒターゲット：純度３Ｎ
・放電ガス：Ａｒ
・成膜圧力：０．４Ｐａ
・放電電力：４．０Ｗ／ｃｍ２
比較例２では、表面粗さＲａがＲａ＝３．０ｎｍである表面平坦性の悪いＩＴＯ膜１４の表面に形成されたＣｒ膜２０は、シート抵抗とその膜厚との積が２１０（Ω／□）・ｎｍと抵抗値が低くすぎるために、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすいという結果になった（密着性×）。また、ＩＴＯ膜１４の表面平坦性が悪いために、暗点の数は１００以上であり、有機ＥＬ表示パネルとしては不良（×）であった。
【００６７】
以上の実施例１〜３と比較例１，２とから、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０（Ω／□）・ｎｍ未満になる場合、Ｃｒ膜２０の抵抗値は低くて問題ないが、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくて剥がれやすくなるので好ましくない。一方、Ｃｒ膜２０のシート抵抗（Ω／□）と膜厚との積が３００（Ω／□）・ｎｍを超える場合、Ｃｒ膜２０の抵抗値が大きすぎるので好ましくない。したがって、表面粗さＲａが０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍと表面平坦性の優れたＩＴＯ膜１４の表面に形成するＣｒ膜２０のシート抵抗と膜厚との積の望ましい範囲は２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍである。
【００６８】
また、シート抵抗と膜厚との積が望ましい範囲である２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍになるＣｒ膜２０をスパッタリング法によりＩＴＯ膜１４表面に成膜する際の放電電力は、１．６〜４．０Ｗ／ｃｍ２の範囲内に設定するのが好ましい。その放電電力が１．６未満の場合には、Ｃｒ膜２０の成膜速度が遅くなりすぎて好ましくない。また、その放電電力が４．０Ｗ／ｃｍ２を超える場合には、Ｃｒ膜２０の膜応力が大きくなりすぎて好ましくない。
【００６９】
［ 変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記一実施形態では、ＩＴＯ膜付基板１５のガラス基板１２として無アルカリガラス基板を用いているが、ガラス基板１２としてソーダライムガラス基板を用いる構成にも本発明は適用可能である。この場合、ＩＴＯ膜１４の成膜前に、アルカリパッシベーションの目的で、ガラス基板１２の表面にＳｉＯ２膜などのアンダーコート膜を形成する。
【００７０】
・上記一実施形態では、「アークプラズマ・イオンプレーティング装置」によってＩＴＯ膜１４を成膜しているが、ＩＴＯ膜１４の成膜は、アークプラズマ・イオンプレーティング装置に限らず、通常のイオンプレーティング装置、蒸着装置、スパッタ装置などによっても可能である。
【００７１】
・上記一実施形態では、本発明を有機ＥＬ素子に適用した例について説明したが、本発明は有機ＥＬに限らず、無機ＥＬ素子にも適用可能である。
・上記一実施形態では、ＩＴＯ膜１４（透明電極膜）がガラス基板１２（透明基板）の一方の表面に成膜されているＩＴＯ膜付基板１５（透明電極膜付基板）について説明したが、同ガラス基板１２の両方の表面にＩＴＯ膜１４が成膜されているＩＴＯ膜付基板にも本発明は適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＥＬ表示パネルの製造に好適で、低抵抗化と歩留まりの向上を図った透明電極膜付基板、透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子を実現することができる。
【００７３】
【発明の効果】
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る透明電極膜付基板を示す断面図。
【図２】図１の透明電極膜付基板を有する有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は図１の透明電極膜付基板から補助電極と主電極を形成するパターニング工程を示す説明図。
【符号の説明】
１１…有機ＥＬ素子、１２…透明基板としてのガラス基板、１４…透明電極膜としてのＩＴＯ膜、１５…透明電極膜付基板としてのＩＴＯ膜付基板、２０…Ｃｒ膜。
Claims (7)
- 透明基板の表面に透明電極膜が形成されている透明電極膜付基板であって、
前記透明電極膜の表面に、シート抵抗（Ω／□）と膜厚（ｎｍ）との積が２２０〜３００（Ω／□）・ｎｍである金属膜が補助電極として形成されていることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項１に記載の透明電極膜付基板において、
前記金属膜はＣｒ膜であることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項１又は２に記載の透明電極膜付基板において、
前記透明電極膜の表面粗さＲａは０．３ｎｍ≦Ｒａ≦２ｎｍであることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項１〜３のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、
前記透明電極膜は酸化インジウム錫膜であることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、
Ｃｒ膜の膜厚が１８０ｎｍ〜４１０ｎｍに設定されることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項２〜４のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板において、
前記透明電極膜の膜厚が６０ｎｍ〜２５０ｎｍに設定されることを特徴とする透明電極膜付基板。 - 請求項１〜６のいずれか一つに記載の透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子。
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| JP2003188583A JP2005026013A (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | 透明電極膜付基板および透明電極膜付基板を有するエレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2035886A2 (en) * | 2006-03-03 | 2009-03-18 | Gentex Corporation | Improved thin-film coatings, electro-optic elements and assemblies incorporating these elements |
| JP2014103245A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子及びその電極の形成方法 |
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2003
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| EP2035886A4 (en) * | 2006-03-03 | 2010-11-03 | Gentex Corp | IMPROVED THIN FILM COATINGS, ELECTROOPTICAL ELEMENTS AND ASSEMBLIES INCLUDING THESE ELEMENTS |
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