JP2018170126A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用電極、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス素子用電極の製造方法 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】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。
【解決手段】金属又は合金を主成分とする導電層１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２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３と、を含み、可視光領域の反射率が１０％以下であり、シート抵抗が１Ω／ｓｑ以下である有機ＥＬ素子用電極２０により解決される。
【選択図】図１
【解決手段】金属又は合金を主成分とする導電層１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２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３と、を含み、可視光領域の反射率が１０％以下であり、シート抵抗が１Ω／ｓｑ以下である有機ＥＬ素子用電極２０により解決される。
【選択図】図１
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。
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。
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。
トップエミッション型は、基板上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、薄膜トランジスタ）層が形成され、その上に電極及び有機ＥＬ層などの各層が積層される。トップエミッション型は、基板の逆側から、つまりＴＦＴ回路とは逆側に光を取り出すものである。一方、ボトムエミッション型は、基板側から、つまり、ＴＦＴ回路以外の領域から光を取り出すものである。
トップエミッション型の有機ＥＬ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。
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。
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。
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。
また、低い可視光領域の反射率、良好な導電性を有しつつ、仕事関数が調整できる、一括してエッチング可能な電極構成は実現されていなかった。
本発明は、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。
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。
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、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。
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。
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。
このように、低い可視光領域の反射率と、十分な導電性を有し、陽極としても、陰極としても用いることが可能であるという利点を有しつつも、３層という少ない層数で構成されているため、電極の製造が容易であるとともに、電極を薄くすることができる。
このとき、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ると好適である。
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。
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。
このとき、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、又は低級酸窒化物からなると好適である。
このように、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。
このように、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。
このとき、前記仕事関数調整層は、Ｉｎ２Ｏ３又はＺｎＯ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。
このように、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。
このように、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。
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。
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。
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。
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。
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、により解決される。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
＜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。
本実施形態の有機ＥＬ素子用電極２０は、図１に示すように、導電層１と、導電層１の上に形成された黒化層２と、黒化層２の上に形成された仕事関数調整層３が積層されてなる。以下、有機ＥＬ素子用電極２０を構成する各層について詳述する。
（導電層）
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。
導電層１は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏを含む群より選択される一種以上を主成分とする金属又はＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡｌＮｄ、ＡｌＳｉ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕを含む群より選択される合金である。
ここで、主成分とするとは、前記導電層中、重量比で５０重量％以上含む場合をいうものとする。
導電層１を構成する金属としては、十分な導電性があり、有機ＥＬ素子に用いられている金属であればよい。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
導電層１を構成する合金としては、十分な導電性があり、有機ＥＬ素子に用いられている合金であればよい。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏなどを主成分とする合金、又はＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡｌＮｄ、ＡｌＳｉ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕを含む群より選択される合金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
導電層１の厚さは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以上７００ｎｍ以下、更に好ましくは４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるとよい。導電層１の厚さが薄くなりすぎると、導電性が低下してしまう。一方、導電層１が厚すぎると、有機ＥＬ素子の厚みが増えてしまい、エッチングの加工性や製造性が低下してしまう。
（黒化層）
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
一方、有機ＥＬ素子用電極２０を陽極として用いる場合、例えば、仕事関数調整層の仕事関数が４．７ｅＶ以上となるように透明導電酸化物を選択すればよい。
本実施形態において、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。
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。
（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。
本実施形態に係る有機ＥＬ素子用電極２０は、上記構成とすることにより、偏光板レスの有機ＥＬ表示装置に用いることが可能な低い可視光領域の反射率と、十分な導電性を有していることを特徴とする。
有機ＥＬ素子用電極２０の可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の反射率は、１０％以下である。
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。
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。
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。
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。
＜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。
本実施の形態の有機ＥＬ素子用電極２０は、図２に示すように、基材上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｃｒを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層を積層する導電層積層工程と、前記導電層の上にＭｏ又はＺｎを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が４０％以下の黒化層を積層する黒化層積層工程と、前記黒化層の上にＩｎ２Ｏ３又はＺｎＯをベースとする透明導電酸化物からなる所定の仕事関数を有する仕事関数調整層を積層する仕事関数調整層積層工程と、積層した前記導電層、前記黒化層、及び前記仕事関数調整層を一括してエッチングするエッチング工程と、を行うことを特徴とする有機ＥＬ素子用電極の製造方法によって製造される。
以下、各工程について図２を参照して詳細に説明する。
（導電層積層工程）
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。
導電層積層工程（ステップＳ１）では、基材１０上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｃｒを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層１を積層する。基材１０上に導電層１を形成する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法を利用することができるが、これに限定されるものではない。
（黒化層積層工程）
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
＜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。
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。
（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。
本発明の有機ＥＬ素子１００を構成する基材１０は、電極及び有機物層を形成する際に変化しないものであればよく、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン基板、これらを積層したものなどを用いることができる。
（正孔輸送層）
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。
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。
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。
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。
（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。
有機発光層４０は、蛍光または燐光を発光する有機物（低分子化合物および高分子化合物）を含有する。なお、さらにドーパント材料を含んでいてもよい。本実施形態において用いることができる有機発光層４０を形成する材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料が挙げられるがこれに限定されるものではない。
また、有機発光層４０中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することも可能である。
有機発光層４０を成膜する方法は特に限定されるものではないが、発光材料を含む溶液を基体の上又は上方に塗布する方法、真空蒸着法、転写法などを用いることができる。
有機発光層４０の厚さは、通常２０〜２０００Åである。
（電子輸送層）
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
（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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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）
＜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）
（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
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−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
以下の条件で、実施例１乃至６に係る黒化層の上に仕事関数調整層としてのＩＧＯ（ガリウムドープ酸化インジウム）を積層した。一方、比較例１及び２に係る黒化層の上には、仕事関数調整層を積層しなかった。
スパッタ装置 ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット ：
（実施例１）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３６０重量％、Ｇａ２Ｏ３４０重量％
（実施例２）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３６０重量％、Ｇａ２Ｏ３４０重量％
（実施例３）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３９０重量％、Ｓｎ２Ｏ３１０重量％
（実施例４）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３９０重量％、ＺｎＯ１０重量％
（実施例５）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３８６．５重量％、ＣｅＯ２１０重量％、ＳｎＯ2３．２重量％、ＴｉＯ2０．３重量％
（実施例６）５”×２５”、厚さ６ｍｍ、Ｉｎ２Ｏ３９６．５重量％、ＷＯ３３．０重量％、ＺｎＯ０．５重量％
スパッタ方式 ：ＤＣマグネトロンスパッタ
排気装置 ：ターボ分子ポンプ
到達真空度 ：５×１０-４Ｐａ
基材温度 ：２５℃（室温）
スパッタ電力 ：２ｋＷ
仕事関数調整層の膜厚 ：３５±５ｎｍ
Ａｒ流量 ：１００ｓｃｃｍ
酸素流量 ：５ｓｃｃｍ
＜Ｂ．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−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−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
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
＜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。
（参考試験１：黒化層の光学定数測定）
参考例１及び参考例２の黒化層の光学定数を測定した。光学定数は、分光エリプソメータ（日本分光株式会社製、Ｍ−２２０）を用いで測定した。
結果を図５に示す。図５（ａ）は屈折率を示すグラフであり、図５（ｂ）は消衰係数を示すグラフである。
５５０ｎｍにおける屈折率ｎ及び消衰係数ｋを表１に示す。
（参考試験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。
参考例１乃至３の黒化層の反射率を測定した。反射率は、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ−４１００）を用い、３５０ｎｍから８００ｎｍの波長領域で測定した。
結果を図６に示す。
参考例１乃至３の黒化層の反射率は、約２５％以上４０％以下であり、黒化層を積層したのみでは、可視光領域における反射率は、１０％以下に下げることはできないことがわかった。
（参考試験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。
参考例４乃至８の仕事関数調整層の反射率を測定した。反射率は、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ−４１００）を用い、３５０ｎｍから８００ｎｍの波長領域で測定した。
結果を図７に示す。
参考例４乃至８の仕事関数調整層の反射率は、１０％よりも大きく、仕事関数調整層を積層したのみでは、可視光領域における反射率は、１０％以下に下げることはできないことがわかった。
（参考試験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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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
・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
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。
・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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
２ 黒化層
３ 仕事関数調整層
１０ 基材
２０、２０’ 有機ＥＬ素子用電極
３０ 正孔輸送層
４０ 有機発光層
５０ 電子輸送層
６０、６０’ 透明電極
１００、１００’ 有機ＥＬ素子
Ｌ 発光
Claims (13)
- 金属又は合金を主成分とする導電層と、
該導電層の上に設けられた可視光領域の反射率が４０％以下の黒化層と、
該黒化層の上に設けられた所定の仕事関数を有する透明導電酸化物からなる仕事関数調整層と、を含み、
可視光領域の反射率が１０％以下であり、
シート抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。 - 前記有機エレクトロルミネッセンス素子用電極は、前記導電層と、前記黒化層と、前記仕事関数調整層と、からなる３層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 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ることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記黒化層は、Ｍｏ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ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、Ｉｎ２Ｏ３又はＺｎＯをベースとする透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、Ｉｎ２Ｏ３にＧａ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉを含む群より選択される一種以上が添加された透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は、ＺｎＯにＡｌ又はＧａを含む群より選択される一種以上が添加された透明導電酸化物からなることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は仕事関数が４．６ｅＶ以下であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極として用いられることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 前記仕事関数調整層は仕事関数が４．７ｅＶ以上であり、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極として用いられることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極。
- 請求項１乃至９いずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用電極を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備え、偏光板を備えていない有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
- 基材上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｃｒを含む群より選択される一種以上の金属を主成分とする導電層を積層する導電層積層工程と、
前記導電層の上にＭｏ又はＺｎを主成分とする、低級酸化物、低級窒化物、又は低級酸窒化物からなる可視光領域の反射率が４０％以下の黒化層を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エレクトロルミネッセンス素子用電極の製造方法。 - 金属又は合金を主成分とする導電層と、
該導電層の上に設けられた可視光領域の反射率が４０％以下の黒化層と、
該黒化層の上に設けられた所定の仕事関数を有する透明導電酸化物からなる仕事関数調整層と、を含み、
可視光領域の反射率が１０％以下であり、
シート抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることを特徴とする電子機器用電極。
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