JP2021106072A - Transparent conductor, manufacturing method of the same, and organic device - Google Patents

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Abstract

To provide a transparent conductor capable of sufficiently increasing the efficiency of light extraction from a light-emitting layer.SOLUTION: A transparent conductor 10 for organic devices having a light-emitting layer, includes a transparent base material 11, a first metal oxide layer 12, a metal layer 18 containing silver or a silver alloy, and a second metal oxide layer 14, in this order. When a wavelength of light from the light-emitting layer is denoted as λ[nm], a refractive index of the second metal oxide layer 14 at λ is denoted as n, and a thickness of the second metal oxide layer 14 is denoted as d[nm], the transparent conductor 10 satisfying the following formula (1) or (2). 0<n×d/λ≤0.0008×λ-0.3393...(1), 0.0012×λ-0.3302≤n×d/λ≤0.0015×λ-0.1975...(2). [In equations (1) and (2), d is greater than 0 and less than or equal to 210 nm].SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、透明導電体及びその製造方法、並びに有機デバイスに関する。 The present disclosure relates to transparent conductors, methods for producing the same, and organic devices.

透明導電体は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、及びエレクトロルミネッセンスパネル(有機EL、無機EL)などのディスプレイ、並びに、太陽電池などの透明電極として使用されている。透明導電体は、幾つかの用途において、例えば、光の吸収及び放出の障害とならないようにするため、高い光透過率を有することが求められる(例えば、特許文献1)。 The transparent conductor is used as a display such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an electroluminescence panel (organic EL, inorganic EL), and as a transparent electrode such as a solar cell. The transparent conductor is required to have a high light transmittance in some applications, for example, so as not to interfere with the absorption and emission of light (for example, Patent Document 1).

一方、有機ELは、有機材料の電界発光現象を利用した技術であり、光取り出し効率を向上することが試みられている。例えば、特許文献2では、有機発光素子の発光層から基板側に発光し、反射膜によって反射される光の光路長を最適化して、出射する光の強度を増大させることが検討されている。このような発光素子の透明導電体としては、酸化インジウム(In)に錫(Sn)を添加したITO、又は、酸化インジウム(In)に亜鉛(Zn)を添加したIZOが用いられている。 On the other hand, organic EL is a technique utilizing the electroluminescence phenomenon of an organic material, and attempts are being made to improve the light extraction efficiency. For example, in Patent Document 2, it is studied to increase the intensity of emitted light by optimizing the optical path length of the light emitted from the light emitting layer of the organic light emitting element to the substrate side and reflected by the reflective film. The transparent conductor of such a light-emitting element, ITO was added tin (Sn) to indium oxide (In 2 O 3), or, IZO is added zinc (Zn) to indium oxide (In 2 O 3) It is used.

国際公開第2012/002113号International Publication No. 2012/002113 特開2002−252087号JP-A-2002-25287

透明導電体は、各用途において、柔軟性を有することが求められている。従来のITO膜の場合、導電性を確保するために厚みを大きくする必要があるため、柔軟性を向上することが難しい。そこで、優れた導電性と柔軟性を兼ね備える透明導電体として、一対の金属酸化物層の間に金属層を積層した3層構造の透明導電体が有望な材料として考えられる。 The transparent conductor is required to have flexibility in each application. In the case of the conventional ITO film, it is difficult to improve the flexibility because it is necessary to increase the thickness in order to secure the conductivity. Therefore, as a transparent conductor having both excellent conductivity and flexibility, a transparent conductor having a three-layer structure in which a metal layer is laminated between a pair of metal oxide layers is considered as a promising material.

しかしながら、本発明者らの検討によれば、このような透明導電体は、発光層に積層して有機デバイスを構築した場合に、透明導電体自体の透過率を最大限に高めても、発光層からの光の取り出し効率が低くなる現象があることが分かった。そこで、本開示は、一つの側面において、発光層からの光の取り出し効率を十分に高くすることが可能な透明導電体及びその製造方法を提供することを目的とする。本開示は、さらに別の側面において、上記透明導電体を備える有機デバイスを提供することを目的とする。 However, according to the study by the present inventors, such a transparent conductor emits light even if the transmittance of the transparent conductor itself is maximized when the organic device is constructed by laminating it on the light emitting layer. It was found that there is a phenomenon that the efficiency of extracting light from the layer is low. Therefore, it is an object of the present disclosure to provide a transparent conductor capable of sufficiently increasing the efficiency of extracting light from the light emitting layer and a method for producing the transparent conductor in one aspect. It is an object of the present disclosure to provide an organic device including the transparent conductor in yet another aspect.

本発明は、一つの側面において、発光層を有する有機デバイス用の透明導電体であって、透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第2の金属酸化物層をこの順に備え、発光層からの光の波長をλ[nm]、λにおける第2の金属酸化物層の屈折率をn、及び第2の金属酸化物層の厚みをd[nm]としたときに、下記式(1)又は(2)を満たす透明導電体を提供する。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。なお、有機デバイスの発光層からの光が複数の波長を含む場合は、複数の波長の中の少なくとも一つの波長において上記式(1)又は式(2)を満たせばよい。
The present invention is, on one side, a transparent conductor for organic devices having a light emitting layer, a transparent substrate, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, and a second metal. The oxide layers are provided in this order, the wavelength of the light from the light emitting layer is λ [nm], the refractive index of the second metal oxide layer at λ is n, and the thickness of the second metal oxide layer is d [nm. ], A transparent conductor satisfying the following formula (1) or (2) is provided.
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. When the light from the light emitting layer of the organic device contains a plurality of wavelengths, the above formula (1) or the formula (2) may be satisfied at at least one wavelength among the plurality of wavelengths.

上記透明導電体の第2の金属酸化物層は上記式(1)又は式(2)を満たす。このように第2の金属酸化物層が上記式(1)又は式(2)を満たすことによって、有機層から発光される光の取り出し効率を高くすることができる。これは、発光層から直接取り出される光と、各層の境界で反射した光との位相差が揃うことに起因しているものと推察される。第2の金属酸化物層は複数の金属酸化物膜から構成されてよく、その場合は、複数の金属酸化物層の合計膜厚(すなわち第2の金属酸化物膜の厚みd)が上記式(1)又は式(2)を満たせばよい。 The second metal oxide layer of the transparent conductor satisfies the above formula (1) or the above formula (2). By satisfying the above formula (1) or (2) in this way, the efficiency of extracting light emitted from the organic layer can be increased. It is presumed that this is due to the fact that the phase difference between the light directly taken out from the light emitting layer and the light reflected at the boundary of each layer is aligned. The second metal oxide layer may be composed of a plurality of metal oxide films, in which case the total thickness of the plurality of metal oxide layers (that is, the thickness d of the second metal oxide film) is the above formula. (1) or the formula (2) may be satisfied.

透明基材とは反対側の表面をなす第2の金属酸化物層は、主成分として酸化インジウムを含有してもよい。これによって、ホール注入効率を高くして、発光効率を高くすることができる。また、第2の金属酸化物層が複数の金属酸化物膜から構成される場合は、最表面をなす、有機層と接する金属酸化物膜は、主成分として酸化インジウムを含有してもよい。 The second metal oxide layer forming the surface opposite to the transparent base material may contain indium oxide as a main component. As a result, the hole injection efficiency can be increased and the luminous efficiency can be increased. When the second metal oxide layer is composed of a plurality of metal oxide films, the metal oxide film forming the outermost surface and in contact with the organic layer may contain indium oxide as a main component.

透明基材とは反対側の表面をなし、有機層と接する最表面の第2の金属酸化物層の仕事関数が4.7eV以上であってもよい。これによって、有機層の内部量子効率を高くすることができる。 The work function of the second metal oxide layer on the outermost surface, which forms the surface opposite to the transparent substrate and is in contact with the organic layer, may be 4.7 eV or more. Thereby, the internal quantum efficiency of the organic layer can be increased.

本開示は、別の側面において、透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第2の金属酸化物層をこの順に備える、有機デバイス用の透明導電体の製造方法であって、有機デバイスの発光層から発光される光の波長λ[nm]に基づいて、下記式(1)又は式(2)を満たすように、第2の金属酸化物層の厚みd[nm]及びλにおける第2の金属酸化物層の屈折率nの少なくとも一方を調整する、透明導電体の製造方法を提供する。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。なお、有機デバイスの発光層からの光が複数の波長を含む場合は、複数の波長の中の少なくとも一つの波長において上記式(1)又は式(2)を満たせばよい。
In another aspect, the present disclosure comprises a transparent substrate, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, and a second metal oxide layer in that order, a transparent conductor for an organic device. The method for producing the second metal oxide layer, based on the wavelength λ [nm] of the light emitted from the light emitting layer of the organic device, so as to satisfy the following formula (1) or formula (2). Provided is a method for producing a transparent conductor, which adjusts at least one of the refractive index n of the second metal oxide layer at a thickness d [nm] and λ.
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. When the light from the light emitting layer of the organic device contains a plurality of wavelengths, the above formula (1) or the formula (2) may be satisfied at at least one wavelength among the plurality of wavelengths.

上記透明導電体の製造方法では、第2の金属酸化物層が上記式(1)又は式(2)を満たす。このように上記式(1)又は式(2)を満たす第2の金属酸化物層を発光層側に配置することによって、有機層から発光される光の取り出し効率を高くすることができる。 In the method for producing a transparent conductor, the second metal oxide layer satisfies the above formula (1) or the above formula (2). By arranging the second metal oxide layer satisfying the above formula (1) or (2) on the light emitting layer side in this way, the efficiency of extracting light emitted from the organic layer can be increased.

本開示は、さらに別の側面において、透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、第2の金属酸化物層、及び発光層をこの順に備える有機デバイスであって、発光層からの光の波長をλ[nm]、λにおける第2の金属酸化物層の屈折率をn、及び第2の金属酸化物層の厚みをd[nm]としたときに、下記式(1)又は式(2)を満たす有機デバイスを提供する。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。なお、有機デバイスの発光層からの光が複数の波長を含む場合は、複数の波長の中の少なくとも一つの波長において上記式(1)又は式(2)を満たせばよい。
In yet another aspect, the present disclosure is an organic device comprising a transparent substrate, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, a second metal oxide layer, and a light emitting layer in this order. When the wavelength of the light from the light emitting layer is λ [nm], the refractive index of the second metal oxide layer at λ is n, and the thickness of the second metal oxide layer is d [nm]. Provided is an organic device satisfying the following formula (1) or formula (2).
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. When the light from the light emitting layer of the organic device contains a plurality of wavelengths, the above formula (1) or the formula (2) may be satisfied at at least one wavelength among the plurality of wavelengths.

上記有機デバイスの透明導電体の第2の金属酸化物層は上記式(1)又は式(2)を満たす。このように第2の金属酸化物層が上記式(1)又は式(2)を満たすことによって、有機層から発光される光の取り出し効率を高くすることができる。これは、発光層から直接取り出される光と、各層の境界で反射した光との位相差が揃うことに起因しているものと推察される。 The second metal oxide layer of the transparent conductor of the organic device satisfies the above formula (1) or the above formula (2). By satisfying the above formula (1) or (2) in this way, the efficiency of extracting light emitted from the organic layer can be increased. It is presumed that this is due to the fact that the phase difference between the light directly taken out from the light emitting layer and the light reflected at the boundary of each layer is aligned.

一つの側面において、発光層からの光の取り出し効率を十分に高くすることが可能な透明導電体及びその製造方法を提供することができる。別の側面において、上記透明導電体を備える有機デバイスを提供することができる。 In one aspect, it is possible to provide a transparent conductor capable of sufficiently increasing the efficiency of extracting light from the light emitting layer and a method for producing the transparent conductor. In another aspect, an organic device comprising the transparent conductor can be provided.

図1は、透明導電体の一実施形態を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a transparent conductor. 図2は、有機デバイスの一実施形態を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an embodiment of an organic device. 図3は、発光層からの光の伝播経路を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a propagation path of light from the light emitting layer. 図4は、図3の有機デバイスのシミュレーション結果の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a simulation result of the organic device of FIG. 図5は、シミュレーションに用いた光の波長λと、n×d/λとの関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the wavelength λ of the light used in the simulation and n × d / λ. 図6は、有機ELデバイスに流した電流値と発光効率(EQE)の関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the current value applied to the organic EL device and the luminous efficiency (EQE). 図7は、実験例1のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the simulation results of Experimental Example 1. 図8は、実験例1のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the simulation results of Experimental Example 1. 図9は、実験例2のシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the simulation results of Experimental Example 2.

以下、場合により図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一構造又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings as the case may be. However, the following embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the following contents. In the description, the same reference numerals are used for elements having the same structure or the same function, and duplicate description may be omitted in some cases. In addition, the positional relationship such as up, down, left, and right shall be based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the ratios shown.

図1は、透明導電体の一実施形態を示す模式断面図である。透明導電体10は、透明基材11と、第1の金属酸化物層12と、金属層18と、第2の金属酸化物層14とがこの順に配置された積層構造を有する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a transparent conductor. The transparent conductor 10 has a laminated structure in which the transparent base material 11, the first metal oxide layer 12, the metal layer 18, and the second metal oxide layer 14 are arranged in this order.

本明細書における「透明」とは、可視光が透過することを意味しており、光をある程度散乱してもよい。光の散乱度合いについては、透明導電体10の用途によって要求されるレベルが異なる。一般に半透明といわれるような光の散乱があるものも、本明細書における「透明」の概念に含まれる。 As used herein, "transparent" means that visible light is transmitted, and light may be scattered to some extent. Regarding the degree of light scattering, the required level differs depending on the use of the transparent conductor 10. Those with light scattering, which is generally referred to as translucent, are also included in the concept of "transparency" herein.

透明基材11は、特に限定されず、可撓性を有する透明樹脂基材であってもよい。透明樹脂基材は、例えば有機樹脂フィルムは有機樹脂シートであってもよい。透明基材11としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルム、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、ポリミイド、並びにトリアセチルセルロースフィルム等が挙げられる。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート(PET)及びポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルムが好ましい。上述の1種を単独で、又は2種以上を組み合わせてもよい。 The transparent base material 11 is not particularly limited, and may be a flexible transparent resin base material. As the transparent resin base material, for example, the organic resin film may be an organic resin sheet. Examples of the transparent base material 11 include polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, polycarbonate films, acrylic films, norbornene films, polyarylate films, and polyether sulfone. Examples include films, diacetylcellulose films, polymides, and triacetylcellulose films. Of these, polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are preferable. The above-mentioned one type may be used alone, or two or more types may be combined.

透明基材11の厚みは、透明導電体10の屈曲性を一層高くする観点から、例えば200μm以下である。透明基材の屈折率は、光学特性に優れる透明導電体10とする観点から、例えば1.50〜1.70である。なお、本明細書における屈折率は、λ=633nm、温度20℃の条件下で測定される値である。透明基材11は、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、及びオゾン処理からなる群より選ばれる少なくとも一つの表面処理が施されたものであってもよい。 The thickness of the transparent base material 11 is, for example, 200 μm or less from the viewpoint of further increasing the flexibility of the transparent conductor 10. The refractive index of the transparent substrate is, for example, 1.50 to 1.70 from the viewpoint of making the transparent conductor 10 having excellent optical characteristics. The refractive index in the present specification is a value measured under the conditions of λ = 633 nm and a temperature of 20 ° C. The transparent base material 11 may be subjected to at least one surface treatment selected from the group consisting of corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, electron beam irradiation treatment, and ozone treatment. ..

透明基材11は、透明樹脂基材に限定されず、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、及び、石英ガラス等の無機化合物の成形物であってもよい。他方、透明基材11が透明樹脂基材であることによって、透明導電体10を柔軟性に優れたものとすることができる。これによって、透明導電体10を、フレキシブルな有機デバイス用の透明導電体として好適に用いることできる。 The transparent base material 11 is not limited to the transparent resin base material, and may be, for example, a molded product of an inorganic compound such as soda lime glass, non-alkali glass, and quartz glass. On the other hand, when the transparent base material 11 is a transparent resin base material, the transparent conductor 10 can be made excellent in flexibility. As a result, the transparent conductor 10 can be suitably used as a transparent conductor for flexible organic devices.

第1の金属酸化物層12は、金属酸化物を含む透明の層である。第1の金属酸化物層12は、金属層18を保護する機能を有する。第1の金属酸化物層12は、ITO(酸化インジウムスズ)とは異なる金属酸化物で構成されてもよい。第1の金属酸化物層12がITOを含まない場合、金属層18に含まれる銀合金の腐食を抑制することができる。 The first metal oxide layer 12 is a transparent layer containing a metal oxide. The first metal oxide layer 12 has a function of protecting the metal layer 18. The first metal oxide layer 12 may be composed of a metal oxide different from ITO (indium tin oxide). When the first metal oxide layer 12 does not contain ITO, corrosion of the silver alloy contained in the metal layer 18 can be suppressed.

透明性と耐食性を一層高い水準で両立する観点から、第1の金属酸化物層12は、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化チタンの4成分、又は、酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンの3成分を、主成分として含有してもよい。第1の金属酸化物層12は上記4成分を含むことによって、十分に高い導電性と透明性を兼ね備えることができる。 From the viewpoint of achieving both transparency and corrosion resistance at a higher level, the first metal oxide layer 12 contains, for example, four components of zinc oxide, tin oxide, indium oxide and titanium oxide, or zinc oxide, indium oxide and oxidation. The three components of titanium may be contained as the main component. By containing the above four components, the first metal oxide layer 12 can have sufficiently high conductivity and transparency.

第1の金属酸化物層12に含まれる酸化亜鉛は例えばZnOであり、酸化インジウムは例えばInである。酸化チタンは例えばTiOである。酸化スズは例えばSnOである。上記各金属酸化物における金属原子と酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。また、酸化数が異なる別の酸化物を含んでいてもよい。第1の金属酸化物層12は、酸化スズを含んでいてもよいが、金属層18に含まれる銀又は銀合金の腐食を低減する観点から、酸化スズ(SnO)の含有量は少なくてもよく、酸化スズを含有しなくてもよい。 The zinc oxide contained in the first metal oxide layer 12 is, for example, ZnO, and the indium oxide is, for example, In 2 O 3 . Titanium oxide is, for example, TiO 2 . Tin oxide is, for example, SnO 2 . The ratio of the metal atom to the oxygen atom in each of the above metal oxides may deviate from the stoichiometric ratio. It may also contain other oxides having different oxidation numbers. The first metal oxide layer 12 may contain tin oxide, but the content of tin oxide (SnO 2 ) is small from the viewpoint of reducing the corrosion of silver or the silver alloy contained in the metal layer 18. Also, it does not have to contain tin oxide.

第1の金属酸化物層12が上記3成分を主成分として含む場合、3成分の合計の含有量は、それぞれ、ZnO、In及びTiOに換算して、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。 When the first metal oxide layer 12 contains the above three components as main components, the total content of the three components is 90% by mass or more in terms of ZnO, In 2 O 3 and TiO 2, respectively. It is preferably 95% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.

第1の金属酸化物層12の厚みは、柔軟性を向上する観点から、例えば60nm以下である。一方、耐食性を一層向上するとともに生産性向上の観点から、上記厚みは、例えば5nm以上である。 The thickness of the first metal oxide layer 12 is, for example, 60 nm or less from the viewpoint of improving flexibility. On the other hand, from the viewpoint of further improving corrosion resistance and improving productivity, the thickness is, for example, 5 nm or more.

第1の金属酸化物層12は、酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンの3成分を、それぞれZnO、In及びTiOに換算したときに、上記3成分の合計に対するZnOの含有量は、20〜85mol%であってもよく、30〜80mol%であってもよい。同様に換算したときに、上記3成分の合計に対するInの含有量は、高い導電性と高い耐食性を両立する観点から、10〜35mol%であってもよく、10〜25mol%であってもよい。 In the first metal oxide layer 12, when the three components of zinc oxide, indium oxide and titanium oxide are converted into ZnO, In 2 O 3 and TiO 2 , respectively, the content of ZnO with respect to the total of the above three components is It may be 20 to 85 mol%, or 30 to 80 mol%. When converted in the same manner, the content of In 2 O 3 with respect to the total of the above three components may be 10 to 35 mol% or 10 to 25 mol% from the viewpoint of achieving both high conductivity and high corrosion resistance. You may.

同様に換算したときに、上記3成分の合計に対するTiOの含有量は、透明性と優れた耐食性を両立する観点から、5〜15mol%であることが好ましく、7〜13mol%であることがより好ましい。 When converted in the same manner, the content of TiO 2 with respect to the total of the above three components is preferably 5 to 15 mol%, preferably 7 to 13 mol%, from the viewpoint of achieving both transparency and excellent corrosion resistance. More preferred.

第1の金属酸化物層12が上記4成分を主成分として含有する場合、第1の金属酸化物層12は、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン及び酸化スズの4成分を、それぞれZnO、In、TiO及びSnOに換算したときに、上記4成分の合計に対する酸化亜鉛の含有量は、高い導電性と優れた耐食性を両立する観点から、20〜68mol%であってもよい。 When the first metal oxide layer 12 contains the above four components as main components, the first metal oxide layer 12 contains four components of zinc oxide, indium oxide, titanium oxide and tin oxide, respectively, in ZnO and In. when converted into 2 O 3, TiO 2 and SnO 2, zinc oxide content to the total of the 4 components, from the viewpoint of achieving both excellent corrosion resistance and high conductivity, may be 20~68Mol% ..

同様に換算したときに、上記4成分の合計に対する酸化インジウムの含有量は、表面抵抗を十分に低くしつつ耐食性を向上する観点から、15〜35mol%である。同様に換算したときに、上記4成分の合計に対する酸化チタンの含有量は、可視光の透過率を確保するとともにアルカリ耐性を高くする観点から、5〜20mol%である。同様に換算したときに、上記4成分の合計に対する酸化スズの含有量は、高い透明性と優れた耐食性を両立する観点から、例えば5〜40mol%である。 When converted in the same manner, the content of indium oxide with respect to the total of the above four components is 15 to 35 mol% from the viewpoint of improving corrosion resistance while sufficiently lowering the surface resistance. When converted in the same manner, the content of titanium oxide with respect to the total of the above four components is 5 to 20 mol% from the viewpoint of ensuring the transmittance of visible light and increasing the alkali resistance. When converted in the same manner, the content of tin oxide with respect to the total of the above four components is, for example, 5 to 40 mol% from the viewpoint of achieving both high transparency and excellent corrosion resistance.

第1の金属酸化物層12は組成が互いに異なる複数の金属酸化物膜で構成されていてもよく、複数の金属酸化物膜のうち、一部は金属窒化物膜又は金属酸窒化物膜であってもよい。その場合は、透明基材11と接する膜には上記4成分又はそれ以外の成分を含む金属酸化物膜、金属窒化物膜或いは金属酸窒化物膜であってよく、金属層18と接する膜は上記3成分を含む金属酸化物膜であってよい。透明基材11と接する金属酸化物膜は、例えば酸化ケイ素を含んでよい。透明基材11と接する金属窒化物膜は窒化ケイ素を含んでよい。透明基材11と接する金属酸窒化膜は、及び窒酸化ケイ素(Si−O−N)を含んでよい。なお、本開示において、ケイ素は金属元素に該当し、酸化ケイ素及び窒化ケイ素は、それぞれ金属酸化物及び金属窒化物に該当する。 The first metal oxide layer 12 may be composed of a plurality of metal oxide films having different compositions, and a part of the plurality of metal oxide films is a metal nitride film or a metal oxynitride film. There may be. In that case, the film in contact with the transparent base material 11 may be a metal oxide film, a metal nitride film or a metal oxynitride film containing the above four components or other components, and the film in contact with the metal layer 18 may be a film. It may be a metal oxide film containing the above three components. The metal oxide film in contact with the transparent base material 11 may contain, for example, silicon oxide. The metal nitride film in contact with the transparent base material 11 may contain silicon nitride. The metal oxynitride film in contact with the transparent substrate 11 may contain silicon (Si—ON) nitrogen oxide. In the present disclosure, silicon corresponds to a metal element, and silicon oxide and silicon nitride correspond to a metal oxide and a metal nitride, respectively.

第1の金属酸化物層12は、導電性が低くてもよく、絶縁体であってもよい。この場合、透明導電体10の導電性は、金属層18及び第2の金属酸化物層14によって担われてもよい。第1の金属酸化物層12は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はCVD法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、DCマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしては、金属ターゲット又は金属酸化物ターゲットを用いることができる。第1の金属酸化物層12は、酸性エッチング液に溶解しない層であってもよい。 The first metal oxide layer 12 may have low conductivity or may be an insulator. In this case, the conductivity of the transparent conductor 10 may be borne by the metal layer 18 and the second metal oxide layer 14. The first metal oxide layer 12 can be produced by a vacuum film forming method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method. Of these, the sputtering method is preferable in that the film forming chamber can be miniaturized and the film forming speed is high. Examples of the sputtering method include DC magnetron sputtering. As the target, a metal target or a metal oxide target can be used. The first metal oxide layer 12 may be a layer that does not dissolve in the acidic etching solution.

金属層18は、主成分として銀又は銀合金を含んでもよい。金属層18は、酸性エッチング液に溶解する層であってもよい。これによって、容易にパターニングすることができる。金属層18が高い透明性と優れた導電性を有することによって、透明導電体10の透過率を確保しつつ表面抵抗を十分に低くすることができる。金属層18は、銀以外の金属元素を含んでいてもよい。例えば、Cu、Nd、Pt、Pd、Bi、Sn及びSbからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を銀合金の構成元素又は金属単体として含有することによって、金属層18の耐環境性を向上することができる。銀合金の例としては、Ag−Pd、Ag−Cu、Ag−Pd−Cu、Ag−Nd−Cu、Ag−In−Sn、及びAg−Sn−Sbが挙げられる。銀合金は、Agを主成分として含有し、副成分として上述の各金属を含むものが好ましい。金属層18は、金属のみからなる層であってもよい。 The metal layer 18 may contain silver or a silver alloy as a main component. The metal layer 18 may be a layer that dissolves in an acidic etching solution. Thereby, patterning can be easily performed. Since the metal layer 18 has high transparency and excellent conductivity, the surface resistance can be sufficiently lowered while ensuring the transmittance of the transparent conductor 10. The metal layer 18 may contain a metal element other than silver. For example, the environmental resistance of the metal layer 18 is improved by containing at least one element selected from the group consisting of Cu, Nd, Pt, Pd, Bi, Sn and Sb as a constituent element of the silver alloy or a simple metal. be able to. Examples of silver alloys include Ag-Pd, Ag-Cu, Ag-Pd-Cu, Ag-Nd-Cu, Ag-In-Sn, and Ag-Sn-Sb. The silver alloy preferably contains Ag as a main component and each of the above-mentioned metals as a sub component. The metal layer 18 may be a layer made of only metal.

銀合金におけるAg以外の金属の含有量は、耐食性と透明性を一層向上させる観点から、例えば0.5〜5質量%である。銀合金はAg以外の金属としてPdを含有することが好ましい。これによって、高温高湿環境下における耐食性を一層向上することができる。 The content of the metal other than Ag in the silver alloy is, for example, 0.5 to 5% by mass from the viewpoint of further improving the corrosion resistance and transparency. The silver alloy preferably contains Pd as a metal other than Ag. Thereby, the corrosion resistance in a high temperature and high humidity environment can be further improved.

金属層18の厚みは、例えば5〜25nmであってもよい。金属層18の厚みが小さくなり過ぎると、金属層18の連続性が損なわれて透明導電体10の表面抵抗値が高くなる傾向にある。一方、金属層18の厚みが大きくなりすぎると、優れた透明性が損なわれる傾向にある。 The thickness of the metal layer 18 may be, for example, 5 to 25 nm. If the thickness of the metal layer 18 becomes too small, the continuity of the metal layer 18 is impaired and the surface resistance value of the transparent conductor 10 tends to increase. On the other hand, if the thickness of the metal layer 18 becomes too large, excellent transparency tends to be impaired.

金属層18は、透明導電体10の導電性及び表面抵抗を調整する機能を有している。金属層18は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はCVD法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、DCマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしては、金属ターゲットを用いることができる。 The metal layer 18 has a function of adjusting the conductivity and surface resistance of the transparent conductor 10. The metal layer 18 can be produced by a vacuum deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method. Of these, the sputtering method is preferable in that the film forming chamber can be miniaturized and the film forming speed is high. Examples of the sputtering method include DC magnetron sputtering. As the target, a metal target can be used.

第2の金属酸化物層14は、金属酸化物を含む透明の層である。有機層と接する第2の金属酸化物層14は、例えば、有機デバイスの有機層側に配置されたときに、正孔の移動を円滑にする機能を有する。有機層と接する第2の金属酸化物層14は、ITOを含む金属酸化物で構成されてもよい。第2の金属酸化物層14は、ITOを主成分として含有していてもよく、ITOと原料の不純物等に由来する不可避的不純物から構成されていてもよい。第2の金属酸化物層14におけるITOの含有量は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましい。 The second metal oxide layer 14 is a transparent layer containing a metal oxide. The second metal oxide layer 14 in contact with the organic layer has a function of facilitating the movement of holes when arranged on the organic layer side of the organic device, for example. The second metal oxide layer 14 in contact with the organic layer may be composed of a metal oxide containing ITO. The second metal oxide layer 14 may contain ITO as a main component, or may be composed of ITO and unavoidable impurities derived from impurities of the raw material. The content of ITO in the second metal oxide layer 14 is preferably 90% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more.

第2の金属酸化物層14は組成が互いに異なる複数の金属酸化物膜から構成されてもよい。第2の金属酸化物層14が組成が互いに異なる複数の金属酸化物膜から構成される場合、金属層18と接する膜はITOとは異なる金属酸化物を主成分として含有する金属酸化物膜であり、有機層と接する膜は、ITOを主成分として含有する金属酸化物膜であってよい。 The second metal oxide layer 14 may be composed of a plurality of metal oxide films having different compositions. When the second metal oxide layer 14 is composed of a plurality of metal oxide films having different compositions, the film in contact with the metal layer 18 is a metal oxide film containing a metal oxide different from ITO as a main component. The film in contact with the organic layer may be a metal oxide film containing ITO as a main component.

ITOは、インジウムとスズの酸化物である。当該酸化物は、構成元素としてIn、Sn及びO(酸素)を有する複合酸化物である。また、第2の金属酸化物層14は、別の複合酸化物を含んでいてもよい。 ITO is an oxide of indium and tin. The oxide is a composite oxide having In, Sn and O (oxygen) as constituent elements. Further, the second metal oxide layer 14 may contain another composite oxide.

第2の金属酸化物層14の金属層18側とは反対側の表面14aの仕事関数は、4.7eV以上であってもよく、5.0eV以上であってもよい。このような高い仕事関数を有する第2の金属酸化物層14の表面14a上に有機層を設けて有機デバイスを作製した場合に、有機層への正孔の注入又は有機層からの正孔の受け入れを十分円滑に行うことができる。このため有機デバイスの性能を向上することができる。第2の金属酸化物層14の表面14aの仕事関数は、市販の測定装置を用いて測定することができる。 The work function of the surface 14a of the second metal oxide layer 14 opposite to the metal layer 18 side may be 4.7 eV or more, or 5.0 eV or more. When an organic layer is provided on the surface 14a of the second metal oxide layer 14 having such a high work function to fabricate an organic device, holes are injected into the organic layer or holes from the organic layer are collected. Acceptance can be done smoothly enough. Therefore, the performance of the organic device can be improved. The work function of the surface 14a of the second metal oxide layer 14 can be measured using a commercially available measuring device.

第2の金属酸化物層14の表面14aの仕事関数は、表面14a近傍における組成に依存する傾向にある。例えば、ITOを含有する第2の金属酸化物層14、又は有機層と接する金属酸化物膜を形成する場合、ターゲット組成のSnO含有量、又は、スパッタリング時の成膜条件に依存するInとSnとO含有量を変えることで第2の金属酸化物層14の表面14aの仕事関数を調整することができる。 The work function of the surface 14a of the second metal oxide layer 14 tends to depend on the composition in the vicinity of the surface 14a. For example, when forming a second metal oxide layer 14 containing ITO or a metal oxide film in contact with an organic layer, the SnO 2 content of the target composition or In depending on the film forming conditions at the time of sputtering. The work function of the surface 14a of the second metal oxide layer 14 can be adjusted by changing the Sn and O contents.

第2の金属酸化物層14の厚みdは、表面14aにおける仕事関数を安定的に大きくする観点から、例えば2nm以上であってもよく、5nm以上であってもよい。一方、第2の金属酸化物層14の厚みdは、透明導電体10の透明性と屈曲性を十分に高くする観点から、例えば100nm以下である。 The thickness d of the second metal oxide layer 14 may be, for example, 2 nm or more, or 5 nm or more, from the viewpoint of stably increasing the work function on the surface 14a. On the other hand, the thickness d of the second metal oxide layer 14 is, for example, 100 nm or less from the viewpoint of sufficiently increasing the transparency and flexibility of the transparent conductor 10.

透明導電体10を構成する各層の厚みは、以下の手順で測定することができる。集束イオンビーム装置(FIB,Focused Ion Beam)によって透明導電体10を切断して断面を得る。透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて当該断面を観察し、各層の厚みを測定する。測定は、任意に選択された10箇所以上の位置で測定を行い、その平均値を求めることが好ましい。断面を得る方法として、集束イオンビーム装置以外の装置としてミクロトームを用いてもよい。厚みを測定する方法としては、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてもよい。また蛍光X線装置を用いても膜厚を測定することが可能である。 The thickness of each layer constituting the transparent conductor 10 can be measured by the following procedure. The transparent conductor 10 is cut by a focused ion beam device (FIB, Focused Ion Beam) to obtain a cross section. The cross section is observed using a transmission electron microscope (TEM), and the thickness of each layer is measured. It is preferable that the measurement is performed at 10 or more positions arbitrarily selected and the average value is obtained. As a method for obtaining a cross section, a microtome may be used as a device other than the focused ion beam device. A scanning electron microscope (SEM) may be used as a method for measuring the thickness. It is also possible to measure the film thickness using a fluorescent X-ray apparatus.

透明導電体10の厚みは、250μm以下であってもよく、200μm以下であってもよい。このような厚みであれば、透明性と屈曲性の要求レベルを十分に満足することができる。 The thickness of the transparent conductor 10 may be 250 μm or less, or 200 μm or less. With such a thickness, the required levels of transparency and flexibility can be sufficiently satisfied.

第1の金属酸化物層12と第2の金属酸化物層14の組成は、互いに異なっていてもよい。第1の金属酸化物層12の組成と第2の金属酸化物層14の組成とを異ならせることによって、一つの工程で、第2の金属酸化物層14及び金属層18のみを酸性のエッチング液を用いてエッチングにより除去し、第1の金属酸化物層12を残存させることができる。 The compositions of the first metal oxide layer 12 and the second metal oxide layer 14 may be different from each other. By making the composition of the first metal oxide layer 12 different from the composition of the second metal oxide layer 14, only the second metal oxide layer 14 and the metal layer 18 are acid-etched in one step. The first metal oxide layer 12 can be left by removing it by etching with a liquid.

上述の構成を備える透明導電体10は、アルカリ耐性にも優れている。したがって、パターニングを効率よく行うことができる。透明導電体10は、有機ELディスプレイ、及び有機EL照明等の有機デバイス用として好適に用いることができる。 The transparent conductor 10 having the above configuration is also excellent in alkali resistance. Therefore, patterning can be performed efficiently. The transparent conductor 10 can be suitably used for an organic EL display, an organic device such as an organic EL lighting, and the like.

図1の透明導電体10は、各層の間に任意の層を備えていてもよい。例えば、透明基材11と第1の金属酸化物層12の間にハードコート層を備えていてもよいし、金属層18と第1の金属酸化物層12の間に耐エッチング層を備えていてもよい。また、透明基材11と第1の金属酸化物層12の間に、水蒸気バリア層を備えてもよい。ハードコート層は、透明基材11を挟むように対をなして設けられてもよい。 The transparent conductor 10 of FIG. 1 may have an arbitrary layer between the layers. For example, a hard coat layer may be provided between the transparent base material 11 and the first metal oxide layer 12, or an etching resistant layer may be provided between the metal layer 18 and the first metal oxide layer 12. You may. Further, a water vapor barrier layer may be provided between the transparent base material 11 and the first metal oxide layer 12. The hard coat layers may be provided in pairs so as to sandwich the transparent base material 11.

透明導電体10は、導電性、屈曲性及び耐食性に優れることから、有機ELディスプレイ及び有機EL照明等の有機デバイスの電極として好適に用いられる。この場合、第1の金属酸化物層12、金属層18、及び第2の金属酸化物層14が、透明電極20として機能する。透明電極20はアノードであってもよいし、カソードであってもよい。 Since the transparent conductor 10 is excellent in conductivity, flexibility, and corrosion resistance, it is suitably used as an electrode for an organic device such as an organic EL display and an organic EL lighting. In this case, the first metal oxide layer 12, the metal layer 18, and the second metal oxide layer 14 function as the transparent electrode 20. The transparent electrode 20 may be an anode or a cathode.

図2は、有機デバイスの一実施形態を模式的に示す図である。有機デバイス100は、例えば有機EL照明であり、透明基材11、透明電極(アノード)20、正孔注入層30、正孔輸送層32、発光層40、電子輸送層50、電子注入層52、及び金属電極(カソード)60をこの順に有する積層体150を備える。有機デバイス100における透明基材11及び透明電極20として、透明導電体10を用いることができる。 FIG. 2 is a diagram schematically showing an embodiment of an organic device. The organic device 100 is, for example, an organic EL illumination, and the transparent base material 11, the transparent electrode (anode) 20, the hole injection layer 30, the hole transport layer 32, the light emitting layer 40, the electron transport layer 50, the electron injection layer 52, and the like. And a laminate 150 having a metal electrode (cathode) 60 in this order. A transparent conductor 10 can be used as the transparent base material 11 and the transparent electrode 20 in the organic device 100.

透明導電体10は、透明電極20の第2の金属酸化物層14の表面(図1の表面14a)が正孔注入層30と接するように設けられる。アノードとして機能する透明電極20とカソードとして機能する金属電極60には電源80が接続されている。電源80による電界の印加によって、透明電極20から正孔注入層30に正孔(ホール)が注入されるとともに、金属電極60から電子注入層52に電子が注入される。 The transparent conductor 10 is provided so that the surface of the second metal oxide layer 14 (surface 14a in FIG. 1) of the transparent electrode 20 is in contact with the hole injection layer 30. A power supply 80 is connected to the transparent electrode 20 that functions as an anode and the metal electrode 60 that functions as a cathode. By applying an electric field from the power source 80, holes are injected from the transparent electrode 20 into the hole injection layer 30, and electrons are injected from the metal electrode 60 into the electron injection layer 52.

正孔注入層30に注入された正孔と、電子注入層52に注入された電子は、それぞれ、正孔輸送層32と電子輸送層50を移動し、発光層40において再結合する。この再結合によって、発光層40中の有機化合物が発光する。この発光によって生じた光は、正孔輸送層32、正孔注入層30、透明電極20及び透明基材11を通過して、有機デバイス100の側面20aから放射される。金属電極60は反射電極として機能する。 The holes injected into the hole injection layer 30 and the electrons injected into the electron injection layer 52 move through the hole transport layer 32 and the electron transport layer 50, respectively, and recombine in the light emitting layer 40. By this recombination, the organic compound in the light emitting layer 40 emits light. The light generated by this light emission passes through the hole transport layer 32, the hole injection layer 30, the transparent electrode 20, and the transparent base material 11, and is emitted from the side surface 20a of the organic device 100. The metal electrode 60 functions as a reflective electrode.

有機デバイス100は、透明基材11及び透明電極20として透明導電体10を用いている。したがって、透明電極20の第2の金属酸化物層14の表面14aにおける仕事関数を大きくすることによって、正孔注入層30に効率よく正孔を注入することができる。これによって、電源80から印可される電圧(両電極間を流れる電流)に対して、有機デバイス100の発光層40における発光量を高めることができる。また、第2の金属酸化物層14の厚みdを発光波長に応じて最適化することで、発光層40で発光した光を側面20aから効率よく取り出すことが可能となり、発光効率を十分に高くすることができる。これによって、電源80から印可される電圧(電流)に対してどの程度光が取り出せたかを示す発光効率を高めることができる。 The organic device 100 uses a transparent conductor 10 as the transparent base material 11 and the transparent electrode 20. Therefore, by increasing the work function of the surface 14a of the second metal oxide layer 14 of the transparent electrode 20, holes can be efficiently injected into the hole injection layer 30. As a result, the amount of light emitted from the light emitting layer 40 of the organic device 100 can be increased with respect to the voltage applied from the power source 80 (current flowing between both electrodes). Further, by optimizing the thickness d of the second metal oxide layer 14 according to the emission wavelength, the light emitted by the light emitting layer 40 can be efficiently extracted from the side surface 20a, and the luminous efficiency is sufficiently high. can do. This makes it possible to increase the luminous efficiency, which indicates how much light can be extracted with respect to the voltage (current) applied from the power supply 80.

正孔注入層30、正孔輸送層32、発光層40、電子輸送層50、電子注入層52及び金属電極(カソード)60は、通常の材料を用いて形成することができる。 The hole injection layer 30, the hole transport layer 32, the light emitting layer 40, the electron transport layer 50, the electron injection layer 52, and the metal electrode (cathode) 60 can be formed by using ordinary materials.

正孔注入層30は透明電極20からの正孔の注入を容易にするとともに、注入された正孔を輸送して正孔輸送層32に注入する機能を有する。正孔輸送層32は、正孔注入層30から注入された正孔を発光層40へ注入する機能を有する。例えば、正孔注入層30及び正孔輸送層32の材料としては、芳香族アミン化合物及びアントラセン誘導体等が挙げられる。 The hole injection layer 30 has a function of facilitating the injection of holes from the transparent electrode 20 and transporting the injected holes and injecting them into the hole transport layer 32. The hole transport layer 32 has a function of injecting the holes injected from the hole injection layer 30 into the light emitting layer 40. For example, examples of the material of the hole injection layer 30 and the hole transport layer 32 include an aromatic amine compound and an anthracene derivative.

発光層40は、注入された正孔及び電子の輸送機能と、正孔と電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層40としては、ホスト材料とドーパント材料を組み合わせた2成分系のものが挙げられる。ホスト材料としては、1,10−フェナントロリン誘導体、有機金属錯体化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン等の芳香族炭化水素化合物及びそれらの誘導体、並びにスチリルアミン及びテトラアリールジアミン誘導体等が挙げられる。ドーパント材料としては、ベンゾジフルオランテン誘導体及びクマリン誘導体等が挙げられる。 The light emitting layer 40 has a function of transporting injected holes and electrons and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. Examples of the light emitting layer 40 include a two-component system in which a host material and a dopant material are combined. Host materials include aromatic hydrocarbon compounds such as 1,10-phenanthroline derivatives, organic metal complex compounds, naphthalene, anthracene, naphthalene, perylene, benzofluorantene, naphthofluoranthene and their derivatives, as well as styrylamine and Examples thereof include tetraaryldiamine derivatives. Examples of the dopant material include a benzodifluorentene derivative and a coumarin derivative.

電子輸送層50は、電子注入層52から注入された電子を発光層40に輸送する機能を有する。電子注入層52は、金属電極60からの電子の注入を容易にする機能を有するとともに、金属電極60との密着性を高める機能を有する。電子輸送層50及び電子注入層は、例えば、トリニトロフルオレノン、オキサジアゾール又はトリアゾール構造を有する化合物等の有機材料を用いて形成されていてもよいし、リチウム等のアルカリ金属、フッ化リチウム、又は酸化リチウム等の無機材料を用いて形成されてもよい。 The electron transport layer 50 has a function of transporting the electrons injected from the electron injection layer 52 to the light emitting layer 40. The electron injection layer 52 has a function of facilitating the injection of electrons from the metal electrode 60 and a function of enhancing the adhesion with the metal electrode 60. The electron transport layer 50 and the electron injection layer may be formed by using an organic material such as trinitrofluorenone, oxadiazole or a compound having a triazole structure, or an alkali metal such as lithium, lithium fluoride, etc. Alternatively, it may be formed using an inorganic material such as lithium oxide.

金属電極60としては、アルミニウム等の金属材料、有機金属錯体又は金属化合物で構成されたものを用いることができる。各層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、及び塗布法等の通常の方法によって形成することができる。有機デバイス100を構成する積層体150の各層の厚みは、例えば、発光層40で得られる光の波長の1/8〜1/4とすることができる。 As the metal electrode 60, one composed of a metal material such as aluminum, an organometallic complex or a metal compound can be used. Each layer can be formed by a usual method such as a vacuum vapor deposition method, an ionization vapor deposition method, and a coating method. The thickness of each layer of the laminate 150 constituting the organic device 100 can be, for example, 1/8 to 1/4 of the wavelength of light obtained by the light emitting layer 40.

図3は、発光層40からの光の伝播経路を模式的に示す図である。発光層40では、励起子が生成して発光する。発光した光の一部は、例えば、図3に示すように、正孔注入層30と透明電極20との界面、及び、透明電極20と透明基材11との界面で全反射する。そして、発光した光の別の一部が、側面20aから取り出される。発光層40で発光する光に対して、側面20aから出射される光の割合(%)を、光取り出し効率とすると、有機デバイス100の発光効率(外部量子効率)は下記式(I)によって求めることができる。式(I)から、有機デバイス100の発光効率を向上するためには、光取り出し効率を高くすることが有効である。
発光効率=内部量子効率×光取り出し効率 (I)
FIG. 3 is a diagram schematically showing a propagation path of light from the light emitting layer 40. In the light emitting layer 40, excitons are generated to emit light. As shown in FIG. 3, for example, a part of the emitted light is totally reflected at the interface between the hole injection layer 30 and the transparent electrode 20 and the interface between the transparent electrode 20 and the transparent base material 11. Then, another part of the emitted light is taken out from the side surface 20a. Assuming that the ratio (%) of the light emitted from the side surface 20a to the light emitted by the light emitting layer 40 is the light extraction efficiency, the luminous efficiency (external quantum efficiency) of the organic device 100 is calculated by the following formula (I). be able to. From the formula (I), in order to improve the luminous efficiency of the organic device 100, it is effective to increase the light extraction efficiency.
Luminous efficiency = internal quantum efficiency x light extraction efficiency (I)

本明細書における内部量子効率とは、注入された電力によって発光層40で励起されたエネルギーが光エネルギーに変換された割合(発光層40で発生した光エネルギー)を示す。 The internal quantum efficiency in the present specification indicates the ratio (light energy generated in the light emitting layer 40) in which the energy excited in the light emitting layer 40 by the injected electric power is converted into light energy.

光取り出し効率は、各層の界面における全反射を抑制することによって大きくすることができる。ここで、各層の光学定数(n/k)と厚みを用いて、積層体150の反射率及び透過率を光学的にシミュレーションすることができる。kは消衰係数である。このようなシミュレーションのソフトウエアとしては、例えば、Sim4Tec社製の有機発光ダイオード用のソフトウエア(商品名:SimOLED)が挙げられる。 The light extraction efficiency can be increased by suppressing total reflection at the interface of each layer. Here, the reflectance and transmittance of the laminated body 150 can be optically simulated by using the optical constant (n / k) and the thickness of each layer. k is the extinction coefficient. Examples of such simulation software include software for organic light emitting diodes manufactured by Sim4Tech (trade name: SimOLED).

図4は、透明基材11、第1の金属酸化物層12、金属層18、第2の金属酸化物層14、正孔注入層30、正孔輸送層32、発光層40及び金属電極60をこの順に有する積層体で構成される有機デバイスのシミュレーション結果の一例を示す図である。このシミュレーションは、発光層40内部の多重干渉効果と、発光層40以外の各層の光学特性を、発光層40で発生する光の波長と光伝播角度の関数とすることで、有機デバイスの光取り出し効率をシミュレーションしたものである。なお、シミュレーションの前提条件は、表1のとおりである。 FIG. 4 shows a transparent base material 11, a first metal oxide layer 12, a metal layer 18, a second metal oxide layer 14, a hole injection layer 30, a hole transport layer 32, a light emitting layer 40, and a metal electrode 60. It is a figure which shows an example of the simulation result of the organic device composed of the laminated body which has in this order. In this simulation, the multiple interference effect inside the light emitting layer 40 and the optical characteristics of each layer other than the light emitting layer 40 are used as a function of the wavelength and the light propagation angle of the light generated in the light emitting layer 40, so that the light is extracted from the organic device. It is a simulation of efficiency. The preconditions for the simulation are as shown in Table 1.

Figure 2021106072
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図4は、上述の前提条件で、第2の金属酸化物層14の厚みd(nm)と、各波長における光取り出し効率の関係を、シミュレーションした結果が示されている。このシミュレーション結果に基づいて、各波長の光の光取り出し効率が15%となる第2の金属酸化物層14の厚みdの範囲を求めることができる。図4に示すシミュレーションでは、厚みdが0〜210nmの範囲では、各波長において、光の光取り出し効率が15%以上となる範囲は概ね以下のとおりである。 FIG. 4 shows the results of simulating the relationship between the thickness d (nm) of the second metal oxide layer 14 and the light extraction efficiency at each wavelength under the above-mentioned preconditions. Based on this simulation result, the range of the thickness d of the second metal oxide layer 14 at which the light extraction efficiency of light of each wavelength is 15% can be obtained. In the simulation shown in FIG. 4, in the range of the thickness d of 0 to 210 nm, the range in which the light extraction efficiency of light is 15% or more at each wavelength is generally as follows.

λ=450nmのとき、d=45〜95nm、d=160〜210nm
λ=520nmのとき、d=30nm以下、d=70〜170nm
λ=610nmのとき、d=40nm以下、d=120〜210nm
When λ = 450 nm, d = 45 to 95 nm, d = 160 to 210 nm
When λ = 520 nm, d = 30 nm or less, d = 70 to 170 nm
When λ = 610 nm, d = 40 nm or less, d = 120 to 210 nm

上述の結果から、光取り出し効率が15%以上となる厚みdの範囲を、dが小さい方から順番に抽出する(第1の範囲、第2の範囲、・・・、第nの範囲)。そして、それぞれの範囲におけるdの上下限値における光路長(n×d/λ)を算出する。各上下限値における波長λにおける第2の金属酸化物層14の屈折率nを表2に示すとおりとすると、各範囲におけるdの上下限値の光路長は表2に示すとおり算出される。なお、図4に示すような光取り出し効率の曲線において、d=0nmの時に光取り出し効率が15%以下である場合は、第1の範囲における光路長は0とし、第2の範囲から、光取り出し効率が15%以上となる厚みdの範囲を順番に抽出する。 From the above results, the range of the thickness d at which the light extraction efficiency is 15% or more is extracted in order from the smallest d (first range, second range, ..., Nth range). Then, the optical path length (n × d / λ) at the upper and lower limits of d in each range is calculated. Assuming that the refractive index n of the second metal oxide layer 14 at the wavelength λ at each upper and lower limit values is as shown in Table 2, the optical path lengths of the upper and lower limit values of d in each range are calculated as shown in Table 2. In the light extraction efficiency curve as shown in FIG. 4, when the light extraction efficiency is 15% or less when d = 0 nm, the optical path length in the first range is set to 0, and the light is emitted from the second range. The range of the thickness d at which the extraction efficiency is 15% or more is sequentially extracted.

Figure 2021106072
Figure 2021106072

図5は、シミュレーションに用いた光の波長λと、表2に示す光路長の各範囲における下限値及び上限値との関係を示すグラフである。図5には、波長λ[nm]をx、n×d[nm]/λ[nm]をyとする各範囲の上限値及び下限値のそれぞれの一次回帰直線及び一次回帰式が示されている。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the wavelength λ of the light used in the simulation and the lower limit value and the upper limit value in each range of the optical path length shown in Table 2. FIG. 5 shows the first-order regression line and the first-order regression equation of the upper limit value and the lower limit value of each range in which the wavelength λ [nm] is x and n × d [nm] / λ [nm] is y. There is.

図5に示される、横軸(x軸)と点線との間の領域、及び、実線と一点鎖線の間の領域では、光取り出し効率を高く(例えば15%以上)することができる。この領域は、それぞれ、以下の式(1)及び式(2)で表される。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
In the region between the horizontal axis (x-axis) and the dotted line and the region between the solid line and the alternate long and short dash line shown in FIG. 5, the light extraction efficiency can be increased (for example, 15% or more). This region is represented by the following equations (1) and (2), respectively.
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)

式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。波長λにおけるnは、例えば1.8〜2.2である。なお、有機デバイスの発光層40からの光が複数の波長を含む場合は、複数の波長の中の少なくとも一つの波長において上記式(1)又は式(2)を満たせばよい。有機デバイスの発光層40からの光の波長は、例えば、400〜700nmであってよい。 In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. N at the wavelength λ is, for example, 1.8 to 2.2. When the light from the light emitting layer 40 of the organic device contains a plurality of wavelengths, the above formula (1) or the formula (2) may be satisfied at at least one wavelength among the plurality of wavelengths. The wavelength of light from the light emitting layer 40 of the organic device may be, for example, 400 to 700 nm.

上記式(1)を満たすように第2の金属酸化物層14の組成及び厚みdの少なくとも一方を調整することによって、側面20aから取り出される光の割合、すなわち、光取り出し効率を十分に高くすることができる。これは、発光層40から直接取り出される光と、各層の境界で反射した光との位相差が揃うこと、また、透明基材11と透明電極20の界面での全反射が低減していることに起因しているものと推察される。 By adjusting at least one of the composition and the thickness d of the second metal oxide layer 14 so as to satisfy the above formula (1), the ratio of light extracted from the side surface 20a, that is, the light extraction efficiency is sufficiently increased. be able to. This is because the phase difference between the light directly taken out from the light emitting layer 40 and the light reflected at the boundary of each layer is aligned, and the total reflection at the interface between the transparent base material 11 and the transparent electrode 20 is reduced. It is presumed that this is due to.

光路長(n×d/λ)は、光取り出し効率を一層高くする観点から、式(1−1)又は式(2−1)を満たすことが好ましく、式(1−2)又は式(2−2)を満たすことがより好ましい。以下の各式におけるn,d,λは、式(1)及び式(2)と同義である。
0<n×d/λ≦0.0006×λ−0.2605・・・(1−1)
0.0011×λ−0.1910≦n×d/λ≦0.0014×λ−0.1914・・・(2−1)
0<n×d/λ≦0.0004×λ−0.1817・・・(1−2)
0.0012×λ−0.2304≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.24595・・・(2−2)
The optical path length (n × d / λ) preferably satisfies the formula (1-1) or the formula (2-1) from the viewpoint of further increasing the light extraction efficiency, and the formula (1-2) or the formula (2). It is more preferable to satisfy -2). N, d, and λ in each of the following equations are synonymous with equations (1) and (2).
0 <n × d / λ ≦ 0.0006 × λ −0.2605 ... (1-1)
0.0011 × λ-0.1910 ≦ n × d / λ ≦ 0.0014 × λ-0.1914 ... (2-1)
0 <n × d / λ ≦ 0.0004 × λ-0.1817 ... (1-2)
0.0012 × λ −0.2304 ≦ n × d / λ ≦ 0.0015 × λ −0.24595 ・ ・ ・ (2-2)

一実施形態に係る透明導電体10の製造方法は、発光層40から発光される光の波長λ[nm]に基づいて、上記式(1)又は式(2)を満たすように、第2の金属酸化物層14の厚みd[nm]及び屈折率nの少なくとも一方を調整する。これによって、高い光取り出し効率を有する透明導電体10を製造することができる。 The method for producing the transparent conductor 10 according to one embodiment is based on the wavelength λ [nm] of the light emitted from the light emitting layer 40, and is a second method so as to satisfy the above formula (1) or formula (2). At least one of the thickness d [nm] and the refractive index n of the metal oxide layer 14 is adjusted. This makes it possible to manufacture the transparent conductor 10 having high light extraction efficiency.

図6は、発光層40に緑色発光するAlq3[トリス(8−キノリノラト)アルミニウム]を用いた有機ELデバイスに流した電流値と発光効率(EQE)の関係を示すグラフである。図6の黒丸、白四角、及び黒三角のプロットは、図2に示す有機デバイス100において、それぞれ、第2の金属酸化物層14の厚みdが10nmの場合、100nmの場合、及び40nmの場合の発光効率の変化を示している。このうち、黒三角は、透明導電体10の透過率が最大となる条件であり、光路長が式(1)及び式(2)を満足しない従来例の透明導電体である。図6に示すとおり、第2の金属酸化物層14が、式(1)又は式(2)を満たす厚みdを有することによって、発光効率を高くすることができる。また、第2の金属酸化物層14の厚みdを変えて発光効率を調節することができる。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the current value applied to the organic EL device using Alq3 [Tris (8-quinolinolato) aluminum] that emits green light in the light emitting layer 40 and the luminous efficiency (EQE). The plots of the black circles, white squares, and black triangles of FIG. 6 show the organic device 100 shown in FIG. 2 when the thickness d of the second metal oxide layer 14 is 10 nm, 100 nm, and 40 nm, respectively. It shows the change in the luminous efficiency of. Of these, the black triangle is a conventional transparent conductor whose optical path length does not satisfy the equations (1) and (2) under the condition that the transmittance of the transparent conductor 10 is maximized. As shown in FIG. 6, the luminous efficiency can be increased by having the second metal oxide layer 14 having a thickness d satisfying the formula (1) or the formula (2). Further, the luminous efficiency can be adjusted by changing the thickness d of the second metal oxide layer 14.

以上、幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。有機デバイスは、有機EL照明又は有機ELディスプレイ等であってよく、その構造は図4の構造に限定されない。 Although some embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The organic device may be an organic EL illumination, an organic EL display, or the like, and the structure thereof is not limited to the structure shown in FIG.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[実験例1]
(透明導電体の作製)
図1に示すような積層構造を有する透明導電体を作製した。透明導電体は、透明基材、第1の金属酸化物層、金属層、及び第2の金属酸化物層がこの順で積層された積層構造を有していた。この透明導電体を以下の要領で作製した。
[Experimental Example 1]
(Manufacturing of transparent conductor)
A transparent conductor having a laminated structure as shown in FIG. 1 was produced. The transparent conductor had a laminated structure in which a transparent base material, a first metal oxide layer, a metal layer, and a second metal oxide layer were laminated in this order. This transparent conductor was produced in the following manner.

市販のガラス基板(コーニング製、商品名:EAGLE XG、厚み:0.7mm)を準備した。このガラス基板を透明基材として用いた。DCマグネトロンスパッタリングによって、透明基材の上に、第1の金属酸化物層、金属層、及び第2の金属酸化物層を順次形成した。 A commercially available glass substrate (manufactured by Corning, trade name: EAGLE XG, thickness: 0.7 mm) was prepared. This glass substrate was used as a transparent base material. A first metal oxide layer, a metal layer, and a second metal oxide layer were sequentially formed on the transparent substrate by DC magnetron sputtering.

酸化亜鉛、酸化インジウム、及び酸化チタンの3成分で構成されるターゲットを用いて、アルゴンガスと酸素ガスの混合ガス雰囲気の減圧下(0.5Pa)、DCマグネトロンスパッタリングによって、透明基材上に第1の金属酸化物層(厚み:40nm)を形成した。第1の金属酸化物層において、酸化亜鉛、酸化インジウム、及び酸化チタンを、それぞれ、ZnO、In、及びTiOに換算したときに、上記3成分の合計に対し、ZnOの含有量は74mol%、Inの含有量は15mol%、及びTiOの含有量は11mol%であった。第1の金属酸化物層の波長450nmにおける屈折率は2.1であった。 Using a target composed of three components of zinc oxide, indium oxide, and titanium oxide, the first layer was placed on a transparent substrate by DC magnetron sputtering under reduced pressure (0.5 Pa) in a mixed gas atmosphere of argon gas and oxygen gas. 1 metal oxide layer (thickness: 40 nm) was formed. In the first metal oxide layer, when zinc oxide, indium oxide, and titanium oxide are converted into ZnO, In 2 O 3 , and TiO 2 , respectively, the content of ZnO is relative to the total of the above three components. Was 74 mol%, the content of In 2 O 3 was 15 mol%, and the content of TiO 2 was 11 mol%. The refractive index of the first metal oxide layer at a wavelength of 450 nm was 2.1.

Ag、Pd及びCuの銀合金で構成されるターゲットを用いて、アルゴンガス雰囲気の減圧下(0.5Pa)、DCマグネトロンスパッタリングによって、第1の金属酸化物層の上に銀合金を主成分して含有する金属層(厚み:10nm)を形成した。銀合金の各金属の質量比率は、Ag:Pd:Cu=99.0:0.7:0.3であった。 Using a target composed of a silver alloy of Ag, Pd and Cu, the silver alloy is mainly contained on the first metal oxide layer by DC magnetron sputtering under reduced pressure (0.5 Pa) in an argon gas atmosphere. A metal layer (thickness: 10 nm) contained therein was formed. The mass ratio of each metal of the silver alloy was Ag: Pd: Cu = 99.0: 0.7: 0.3.

ITOで構成されるターゲットを用いて、アルゴンガスと酸素ガスの混合ガス雰囲気の減圧下(0.5Pa)、DCマグネトロンスパッタリングによって、金属層の上に第2の金属酸化物層(厚み:40nm、ITO層)を形成した。第2の金属酸化物層の波長450nmにおける屈折率は1.9であった。 A second metal oxide layer (thickness: 40 nm, thickness: 40 nm) was placed on the metal layer by DC magnetron sputtering under reduced pressure (0.5 Pa) in a mixed gas atmosphere of argon gas and oxygen gas using a target composed of ITO. ITO layer) was formed. The refractive index of the second metal oxide layer at a wavelength of 450 nm was 1.9.

(透明導電体の評価)
作製した透明導電体の全光線透過率(透過率)を、ヘイズメーター(商品名:NDH−7000、日本電色工業社製)を用いて測定した。全光線透過率は88%であった。
(Evaluation of transparent conductor)
The total light transmittance (transmittance) of the produced transparent conductor was measured using a haze meter (trade name: NDH-7000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The total light transmittance was 88%.

作製した透明導電体の表面抵抗値を、4端子抵抗率計(商品名:ロレスタGP、三菱化学株式会社製)を用いて測定した。表面抵抗値は10Ω/sq.であった。 The surface resistance value of the produced transparent conductor was measured using a 4-terminal resistivity meter (trade name: Loresta GP, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). The surface resistance value is 10Ω / sq. Met.

作製した透明導電体の第2の金属酸化物層の表面における仕事関数を、光電子分光装置(理研計器株式会社製、商品名:FAC−1)を用いて測定した。仕事関数は、5.2eVであった。 The work function on the surface of the second metal oxide layer of the produced transparent conductor was measured using a photoelectron spectrometer (manufactured by RIKEN Keiki Co., Ltd., trade name: FAC-1). The work function was 5.2 eV.

波長520nmの緑色発光素子を用いて、作製した透明導電体の光取り出し効率のシミュレーションを行った。その結果、光取り出し効率は15%未満であった。 A simulation of the light extraction efficiency of the produced transparent conductor was performed using a green light emitting device having a wavelength of 520 nm. As a result, the light extraction efficiency was less than 15%.

発光波長が450nm、520nm、及び610nmの場合において、上述の透明導電体において、第2の金属酸化物層の厚みdを変えたときの光取り出し効率をシミュレーションした。シミュレーション結果は、図7に示すとおりであった。図7に示すとおり、波長に応じて第2の金属酸化物層の厚みdを調整することによって、光取り出し効率を高くできることが確認された。 When the emission wavelengths were 450 nm, 520 nm, and 610 nm, the light extraction efficiency when the thickness d of the second metal oxide layer was changed in the above-mentioned transparent conductor was simulated. The simulation results are as shown in FIG. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the light extraction efficiency can be increased by adjusting the thickness d of the second metal oxide layer according to the wavelength.

発光波長が450nmの場合、d=0nmの時に光取り出し効率が15%以下であることから、第2の範囲が、光取り出し効率を高くできる厚みdの最小範囲となる。したがって、第2の範囲に相当する上記式(2)を満たす範囲に厚みdを設定すれば、光取り出し効率を高くできると考えられる。そこで、λ=450nmの場合に、上記式(2)を満たす、第2の金属酸化物層の厚みdの範囲を算出した。その結果、式(2)を満たすdの範囲は約50nm≦d≦約113nmであった。図7によれば、この厚みdの範囲では、光取り出し効率が概ね12%以上となることが確認された。 When the emission wavelength is 450 nm, the light extraction efficiency is 15% or less when d = 0 nm, so that the second range is the minimum range of the thickness d at which the light extraction efficiency can be increased. Therefore, it is considered that the light extraction efficiency can be increased by setting the thickness d in a range satisfying the above equation (2) corresponding to the second range. Therefore, when λ = 450 nm, the range of the thickness d of the second metal oxide layer satisfying the above formula (2) was calculated. As a result, the range of d satisfying the formula (2) was about 50 nm ≦ d ≦ about 113 nm. According to FIG. 7, it was confirmed that the light extraction efficiency was about 12% or more in the range of the thickness d.

発光波長が520nmの場合において、上述の透明導電体において、第2の金属酸化物層の厚みdを変えたときの光取り出し効率と透過率をシミュレーションした。シミュレーション結果は、図8に示すとおりであった。図8中、点線は透過率を示し、実線は520nmにおける光取り出し効率を示す。図8に示すとおり、光取り出し効率と透過率は互いに正比例の関係にはなく、透過率を高くしても、光取り出し効率を高くはできないことが確認された。また、厚みdを所定の範囲にすれば、透過率が60%以下であっても、光取り出し効率を15%以上にできることが確認された。 When the emission wavelength was 520 nm, the light extraction efficiency and transmittance when the thickness d of the second metal oxide layer was changed in the above-mentioned transparent conductor were simulated. The simulation results are as shown in FIG. In FIG. 8, the dotted line shows the transmittance, and the solid line shows the light extraction efficiency at 520 nm. As shown in FIG. 8, it was confirmed that the light extraction efficiency and the transmittance are not in a direct proportional relationship with each other, and even if the transmittance is increased, the light extraction efficiency cannot be increased. Further, it was confirmed that if the thickness d is set within a predetermined range, the light extraction efficiency can be increased to 15% or more even if the transmittance is 60% or less.

[実験例2(比較例)]
実験例1の透明導電体に代えて、実験例1で用いた市販のガラス基板の上に、ITO単層を形成したときの光取り出し効率を、実験例1と同様にしてシミュレーションにより求めた。シミュレーション結果は、図9に示すとおりであった。
[Experimental Example 2 (Comparative Example)]
The light extraction efficiency when an ITO single layer was formed on the commercially available glass substrate used in Experimental Example 1 instead of the transparent conductor of Experimental Example 1 was determined by simulation in the same manner as in Experimental Example 1. The simulation results are as shown in FIG.

図9に示すとおり、ITO単層の場合、光取り出し効率の発光波長及びITO層の厚みに殆ど依存しないことが確認された。 As shown in FIG. 9, it was confirmed that in the case of the ITO single layer, the light extraction efficiency hardly depends on the emission wavelength and the thickness of the ITO layer.

本開示によれば、発光層からの光の取り出し効率を十分に高くすることが可能な透明導電体及びその製造方法が提供される。また、透明導電体を備える有機デバイスが提供される。 According to the present disclosure, there is provided a transparent conductor capable of sufficiently increasing the efficiency of extracting light from the light emitting layer and a method for producing the transparent conductor. Also provided is an organic device comprising a transparent conductor.

10…透明導電体、11…透明基材、12…第1の金属酸化物層、14…第2の金属酸化物層、14a…表面、18…金属層、20…透明電極、20a…側面、30…正孔注入層、32…正孔輸送層、40…発光層、50…電子輸送層、52…電子注入層、60…金属電極、80…電源、100…有機デバイス、150…積層体。 10 ... transparent conductor, 11 ... transparent base material, 12 ... first metal oxide layer, 14 ... second metal oxide layer, 14a ... surface, 18 ... metal layer, 20 ... transparent electrode, 20a ... side surface, 30 ... hole injection layer, 32 ... hole transport layer, 40 ... light emitting layer, 50 ... electron transport layer, 52 ... electron injection layer, 60 ... metal electrode, 80 ... power supply, 100 ... organic device, 150 ... laminate.

Claims (5)

発光層を有する有機デバイス用の透明導電体であって、
透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第2の金属酸化物層をこの順に備え、
前記発光層からの光の波長をλ[nm]、λにおける前記第2の金属酸化物層の屈折率をn、及び前記第2の金属酸化物層の厚みをd[nm]としたときに、下記式(1)又は(2)を満たす透明導電体。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
[式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。]
A transparent conductor for organic devices having a light emitting layer.
A transparent base material, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, and a second metal oxide layer are provided in this order.
When the wavelength of light from the light emitting layer is λ [nm], the refractive index of the second metal oxide layer at λ is n, and the thickness of the second metal oxide layer is d [nm]. , A transparent conductor satisfying the following formula (1) or (2).
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
[In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. ]
前記透明基材とは反対側の表面をなす前記第2の金属酸化物層は、主成分として酸化インジウムを含有する、請求項1に記載の透明導電体。 The transparent conductor according to claim 1, wherein the second metal oxide layer forming a surface opposite to the transparent base material contains indium oxide as a main component. 前記透明基材とは反対側の表面をなす前記第2の金属酸化物層の仕事関数が4.7eV以上である、請求項1又は2に記載の透明導電体。 The transparent conductor according to claim 1 or 2, wherein the work function of the second metal oxide layer forming the surface opposite to the transparent base material is 4.7 eV or more. 透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第2の金属酸化物層をこの順に備える、有機デバイス用の透明導電体の製造方法であって、
前記有機デバイスの発光層から発光される光の波長λ[nm]に基づいて、下記式(1)又は(2)を満たすように、前記第1の金属酸化物層よりも前記発光層側に設けられる前記第2の金属酸化物層の厚みd[nm]及びλにおける前記第2の金属酸化物層の屈折率nの少なくとも一方を調整する、透明導電体の製造方法。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
[式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。]
A method for producing a transparent conductor for an organic device, comprising a transparent base material, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, and a second metal oxide layer in this order.
Based on the wavelength λ [nm] of the light emitted from the light emitting layer of the organic device, the light emitting layer is closer to the light emitting layer than the first metal oxide layer so as to satisfy the following formula (1) or (2). A method for producing a transparent conductor, which adjusts at least one of the thickness d [nm] of the second metal oxide layer and the refractive index n of the second metal oxide layer at λ.
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
[In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. ]
透明基材、第1の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、第2の金属酸化物層、及び発光層をこの順に備える有機デバイスであって、
前記発光層からの光の波長をλ[nm]、λにおける前記第2の金属酸化物層の屈折率をn、及び前記第2の金属酸化物層の厚みをd[nm]としたときに、下記式(1)又は(2)を満たす有機デバイス。
0<n×d/λ≦0.0008×λ−0.3393・・・(1)
0.0012×λ−0.3302≦n×d/λ≦0.0015×λ−0.1975・・・(2)
[式(1)及び式(2)中、dは0を超え且つ210nm以下である。]
An organic device including a transparent base material, a first metal oxide layer, a metal layer containing silver or a silver alloy, a second metal oxide layer, and a light emitting layer in this order.
When the wavelength of light from the light emitting layer is λ [nm], the refractive index of the second metal oxide layer at λ is n, and the thickness of the second metal oxide layer is d [nm]. , An organic device that satisfies the following formula (1) or (2).
0 <n × d / λ ≦ 0.0008 × λ −0.3393 ... (1)
0.0012 x λ-0.3302 ≤ n x d / λ ≤ 0.0015 x λ-0.1975 ... (2)
[In the formulas (1) and (2), d is more than 0 and 210 nm or less. ]
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