JP3207182B2 - 透明電極 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電極に関する。より
詳細には、本発明は表示装置や太陽電池等の光電装置に
使用される電極に関する。
詳細には、本発明は表示装置や太陽電池等の光電装置に
使用される電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】電極には多くの異なる種類のものが知ら
れている。近年、光電応用例および光電装置用の電極が
幅広く報告されている。特に重要なのは、これら電極の
電気的および光学的特性である。
れている。近年、光電応用例および光電装置用の電極が
幅広く報告されている。特に重要なのは、これら電極の
電気的および光学的特性である。
【０００３】米国特許第４５１８８９１号には、蓄積型
陰極線管（ＣＲＴ）用の大面積エレクトロルミネッセン
ス（ＥＬ）面板が開示され、電位を一定に保つための巨
視的な金属メッシュが記述されている。
陰極線管（ＣＲＴ）用の大面積エレクトロルミネッセン
ス（ＥＬ）面板が開示され、電位を一定に保つための巨
視的な金属メッシュが記述されている。
【０００４】米国特許第５４５５８９９号には、エレク
トロルミネッセンス素子一般に関する金属アシスト構造
と呼ばれる別の金属構造が開示されている。
トロルミネッセンス素子一般に関する金属アシスト構造
と呼ばれる別の金属構造が開示されている。
【０００５】米国特許第５１３１０６５号には、光学的
に機能強化した平面ディスプレイ・パネルが開示され、
低い抵抗を得るための狭い高導電性ストリップが記述さ
れている。
に機能強化した平面ディスプレイ・パネルが開示され、
低い抵抗を得るための狭い高導電性ストリップが記述さ
れている。
【０００６】米国特許第５２９３５６４号には、表示装
置用の改良された作用電極が開示されている。この電極
は酸化物で被覆した金属格子を有する。この金属格子お
よび被覆は構造の完全性を提供する働きをする透明基板
上に配設されている。
置用の改良された作用電極が開示されている。この電極
は酸化物で被覆した金属格子を有する。この金属格子お
よび被覆は構造の完全性を提供する働きをする透明基板
上に配設されている。
【０００７】それにもかかわらず、前述の開示を含む全
ての報告は、その光学的特性の品質の低さをより高い導
電性で補償している。最近、透明導電酸化物（ＴＣＯ）
の薄膜が、平面パネル・ディスプレイや太陽電池用の透
明電極として広く使われている。しかしながら、こうし
た素子に実用的に使われるＴＣＯ膜には、高価で、透明
度と導電率が低いなど、なお未解決の問題がある。高導
電性で透明な非ドープの、または不純物をドープしたＺ
ｎＯ（酸化亜鉛）、またはドープしたＡｌＯ（酸化アル
ミニウム）の薄膜が最近注目を集めてきた。酸化亜鉛が
安価で、豊富にある材料だからである。現況技術のもう
１つの欠点は、通常の電極が完全に透明ではなく、光電
装置の大きな部分を覆っていることである。
ての報告は、その光学的特性の品質の低さをより高い導
電性で補償している。最近、透明導電酸化物（ＴＣＯ）
の薄膜が、平面パネル・ディスプレイや太陽電池用の透
明電極として広く使われている。しかしながら、こうし
た素子に実用的に使われるＴＣＯ膜には、高価で、透明
度と導電率が低いなど、なお未解決の問題がある。高導
電性で透明な非ドープの、または不純物をドープしたＺ
ｎＯ（酸化亜鉛）、またはドープしたＡｌＯ（酸化アル
ミニウム）の薄膜が最近注目を集めてきた。酸化亜鉛が
安価で、豊富にある材料だからである。現況技術のもう
１つの欠点は、通常の電極が完全に透明ではなく、光電
装置の大きな部分を覆っていることである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、既
知の手法の欠点を克服することである。
知の手法の欠点を克服することである。
【０００９】本発明の一目的は、光電装置に使用される
新しい電極を提供することである。
新しい電極を提供することである。
【００１０】本発明の一般的な目的は、光電装置におけ
る電極の電気的および光学的特性を改良することであ
る。
る電極の電気的および光学的特性を改良することであ
る。
【００１１】本発明の他の目的は、高い導電率と高い透
明度と幅広い適合性を有する電極を提供することであ
る。
明度と幅広い適合性を有する電極を提供することであ
る。
【００１２】本発明の他の目的は、優れた導電率と透明
度の比を有する電極を提供することである。
度の比を有する電極を提供することである。
【００１３】本発明の他の目的は、高度に適合可能な電
気的、光学的、電子的およびインターフェイス特性を有
する電極を提供することである。
気的、光学的、電子的およびインターフェイス特性を有
する電極を提供することである。
【００１４】本発明の他の目的は、高い透過性と改善さ
れた均一性を特徴とする新しい電極を有する、改良され
た表示装置を提供することである。
れた均一性を特徴とする新しい電極を有する、改良され
た表示装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、光電装置用の
電極を提供する。光がこの電極を通過し、この電極は導
電性素子のパターンを備えている。この素子の寸法は光
の波長λに比べて小さい。これは素子が透過光の波長λ
よりも短い周囲長さ（perimeter）ｐを有することを意
味する。この素子はいかなる種類の構造をもつこともで
きる。また本明細書では、周囲長さという語は、透明電
極を設計するのに適したいかなる種類の寸法または形状
をも含むことを意味する。
電極を提供する。光がこの電極を通過し、この電極は導
電性素子のパターンを備えている。この素子の寸法は光
の波長λに比べて小さい。これは素子が透過光の波長λ
よりも短い周囲長さ（perimeter）ｐを有することを意
味する。この素子はいかなる種類の構造をもつこともで
きる。また本明細書では、周囲長さという語は、透明電
極を設計するのに適したいかなる種類の寸法または形状
をも含むことを意味する。
【００１６】この電極は光が透過可能で、長手方向の導
電性素子と空間とを備えており、それによって、電極を
透過する前に比べて電極を透過した後の光強度分布は、
優勢な前方散乱の影響を受ける。本発明によると、後方
散乱よりも前方散乱の方が多く、表面被覆率よりも伝送
損失が少なくなる。
電性素子と空間とを備えており、それによって、電極を
透過する前に比べて電極を透過した後の光強度分布は、
優勢な前方散乱の影響を受ける。本発明によると、後方
散乱よりも前方散乱の方が多く、表面被覆率よりも伝送
損失が少なくなる。
【００１７】ストラップや球またはそれらの組み合わせ
とすることができる素子の幾何形状が小さいために、ミ
ー散乱が生じ、ある波長範囲において電極が透明にな
る。小さな素子に入射した光の一部は前方散乱し、もは
や前述のように後方に反射されないので、このような電
極の透明度が非常に高くなることが本発明の利点であ
る。導電性素子によって生じる被覆率の全体的割合は低
く、エネルギー分布（power distribution）は昨今の解
決策に比べて非常に高い。本発明はより良い性能を有す
る表示装置および他の全ての光電装置を作成できる可能
性を提供する。以下では、本発明による電極を、透明電
極とも呼ぶ。
とすることができる素子の幾何形状が小さいために、ミ
ー散乱が生じ、ある波長範囲において電極が透明にな
る。小さな素子に入射した光の一部は前方散乱し、もは
や前述のように後方に反射されないので、このような電
極の透明度が非常に高くなることが本発明の利点であ
る。導電性素子によって生じる被覆率の全体的割合は低
く、エネルギー分布（power distribution）は昨今の解
決策に比べて非常に高い。本発明はより良い性能を有す
る表示装置および他の全ての光電装置を作成できる可能
性を提供する。以下では、本発明による電極を、透明電
極とも呼ぶ。
【００１８】これらの素子は良好な導電性を保証する、
適当な、たとえばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐ
ｂ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎなどの金属、合金、半導体、導電
性ポリマーなどの材料を含んでいる。本明細書で使用す
る電極という用語は導電性素子と空間を包含することに
留意されたい。空間は導電性素子と共に電極の特性に影
響を与えるからである。さらに導電性素子は規則正しい
パターンまたは構造の形に配列され、光の方向を決める
寸法と幾何形状を有している。電極の幾何形状は導電性
素子のパターンを意味するが、極めて適用例に特有であ
る。例えば、偏光や視角の調整などの光学的効果を達成
することができる。電極を適切に設計すると、機能の改
善が得られる。壊れた素子やストラップを電気的に補償
する、素子の構造の冗長性は、あらゆる生産工程にとっ
て大きな利点である。
適当な、たとえばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐ
ｂ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎなどの金属、合金、半導体、導電
性ポリマーなどの材料を含んでいる。本明細書で使用す
る電極という用語は導電性素子と空間を包含することに
留意されたい。空間は導電性素子と共に電極の特性に影
響を与えるからである。さらに導電性素子は規則正しい
パターンまたは構造の形に配列され、光の方向を決める
寸法と幾何形状を有している。電極の幾何形状は導電性
素子のパターンを意味するが、極めて適用例に特有であ
る。例えば、偏光や視角の調整などの光学的効果を達成
することができる。電極を適切に設計すると、機能の改
善が得られる。壊れた素子やストラップを電気的に補償
する、素子の構造の冗長性は、あらゆる生産工程にとっ
て大きな利点である。
【００１９】本発明の電極の導電性素子は約１％から２
０％、好ましくは１１％未満、さらに好ましくは６％未
満の表面被覆率を有する。前方散乱光のために、光の損
失は前記の値よりも少なくなる。これにより、普通の電
極に比べてより高い透明度が得られる。必要なエネルギ
ーがより少なく、したがって携帯電池を電源とする適用
例でより長時間の使用が可能になる。
０％、好ましくは１１％未満、さらに好ましくは６％未
満の表面被覆率を有する。前方散乱光のために、光の損
失は前記の値よりも少なくなる。これにより、普通の電
極に比べてより高い透明度が得られる。必要なエネルギ
ーがより少なく、したがって携帯電池を電源とする適用
例でより長時間の使用が可能になる。
【００２０】約０．０１Ω／□から１００Ω／□、好ま
しくは１Ω／□未満の抵抗が達成できる。本発明では、
「平方当たりオーム（Ω／□）」という用語は、平常通
り所与の表面積にわたるシート抵抗率を示すために使用
する。
しくは１Ω／□未満の抵抗が達成できる。本発明では、
「平方当たりオーム（Ω／□）」という用語は、平常通
り所与の表面積にわたるシート抵抗率を示すために使用
する。
【００２１】この電極は上側および背面に変更部（modi
fier）を有する。以下では、上側および背面の変更部を
総称して変更部と呼ぶ。この変更部は任意選択であり、
どんな適切な材料から作成することもできる。その構造
は応用例によって変わる。本発明によれば変更部を利用
できることがこの電極の利点である。例えば、 ・ 変更部は保護機能を有することのできるＳｉＯｘで
できている。または、 ・ 変更部自体が、光学的特性の改善する、ブラッグ・
ミラー（bragg mirrors）とすることができる。また
は、 ・ 変更部は半導体に励起子（excitons）を注入するた
めの、注入電極の機能を有することができる。または、 ・ 変更部は電極の表面を平坦化するための、統合層
（unification layer）として働くことができる。また
は、 ・ 変更部は構造の開口部に空洞（cavities）を作成す
るために使用することができる。
fier）を有する。以下では、上側および背面の変更部を
総称して変更部と呼ぶ。この変更部は任意選択であり、
どんな適切な材料から作成することもできる。その構造
は応用例によって変わる。本発明によれば変更部を利用
できることがこの電極の利点である。例えば、 ・ 変更部は保護機能を有することのできるＳｉＯｘで
できている。または、 ・ 変更部自体が、光学的特性の改善する、ブラッグ・
ミラー（bragg mirrors）とすることができる。また
は、 ・ 変更部は半導体に励起子（excitons）を注入するた
めの、注入電極の機能を有することができる。または、 ・ 変更部は電極の表面を平坦化するための、統合層
（unification layer）として働くことができる。また
は、 ・ 変更部は構造の開口部に空洞（cavities）を作成す
るために使用することができる。
【００２２】電極は例えば下記の技術の１つを使って作
成することができる。その技術はいわゆるマイクロコン
タクト印刷または加工、フォトリソグラフィ法、熱蒸
着、スパッタリング、被覆およびエッチング技術であ
る。サブミクロン・リソグラフィは公知の可視光線およ
び紫外線リソグラフィ、Ｘ線および電子ビーム・リソグ
ラフィおよび走査プローブ技術とその関連技術により行
うことができる。透明電極の一般的な利点は、透明電極
の結果的な構造である適用例に特有の構造にかかわりな
く、事前処理が可能なことである。これは、加工段階の
コストが低いという利点、および例えばガラスまたは合
成物質上に半製品として透明電極が製作できるという可
能性をもたらす。
成することができる。その技術はいわゆるマイクロコン
タクト印刷または加工、フォトリソグラフィ法、熱蒸
着、スパッタリング、被覆およびエッチング技術であ
る。サブミクロン・リソグラフィは公知の可視光線およ
び紫外線リソグラフィ、Ｘ線および電子ビーム・リソグ
ラフィおよび走査プローブ技術とその関連技術により行
うことができる。透明電極の一般的な利点は、透明電極
の結果的な構造である適用例に特有の構造にかかわりな
く、事前処理が可能なことである。これは、加工段階の
コストが低いという利点、および例えばガラスまたは合
成物質上に半製品として透明電極が製作できるという可
能性をもたらす。
【００２３】この透明電極は光電分野への応用例や光電
装置に特に適している。その優れた導電率−透明度比
は、規則正しい格子とすることができる導電性構造が小
さいことに由来する。導電性素子の周囲長さは、光の波
長に比べて短い。したがって、光の歪みを最小限に抑え
ることができ、電極自体は見えなくなり透明になる。さ
らに、小さな寸法は光の部分的前方散乱を引き起こす。
光の前方散乱により、透明電極の透過率がより高くな
る。
装置に特に適している。その優れた導電率−透明度比
は、規則正しい格子とすることができる導電性構造が小
さいことに由来する。導電性素子の周囲長さは、光の波
長に比べて短い。したがって、光の歪みを最小限に抑え
ることができ、電極自体は見えなくなり透明になる。さ
らに、小さな寸法は光の部分的前方散乱を引き起こす。
光の前方散乱により、透明電極の透過率がより高くな
る。
【００２４】本発明による電極は、通常は光を放出する
光電装置の一部である。この光電装置には、レーザ、ラ
ンプ、移動電話、ポケットベル、目覚まし時計、デジタ
ル時計、ラジオ、携帯型情報機器（ＤＤＡ）、テレビや
平面テレビ用ディスプレイ、情報表示端末、平面パネル
・ディスプレイ、ならびに例えばノート型ディスプレ
イ、ショーウィンドウ、車の窓や表示、おもちゃ、クレ
ジット・カード、小型携帯電話、大型平面スクリーン高
解像度テレビ等に使用される、あらゆる種類の有機（重
合体および分子）発光ダイオード（ＯＬＥＤ）技術によ
るディスプレイまたは装置がある。有機エレクトロルミ
ネッセンス素子およびＯＬＥＤ技術は、高い発光効率に
よる際立ったディスプレイ性能、すなわち高い輝度、優
れた明度、高い解像度、フルカラー表示可能、低電力、
長い寿命を潜在的に提供することが判明している。
光電装置の一部である。この光電装置には、レーザ、ラ
ンプ、移動電話、ポケットベル、目覚まし時計、デジタ
ル時計、ラジオ、携帯型情報機器（ＤＤＡ）、テレビや
平面テレビ用ディスプレイ、情報表示端末、平面パネル
・ディスプレイ、ならびに例えばノート型ディスプレ
イ、ショーウィンドウ、車の窓や表示、おもちゃ、クレ
ジット・カード、小型携帯電話、大型平面スクリーン高
解像度テレビ等に使用される、あらゆる種類の有機（重
合体および分子）発光ダイオード（ＯＬＥＤ）技術によ
るディスプレイまたは装置がある。有機エレクトロルミ
ネッセンス素子およびＯＬＥＤ技術は、高い発光効率に
よる際立ったディスプレイ性能、すなわち高い輝度、優
れた明度、高い解像度、フルカラー表示可能、低電力、
長い寿命を潜在的に提供することが判明している。
【００２５】導電性で光学的に透明なこの電極は、光電
装置における透明電極として、インジウムスズ酸化物
（ＩＴＯ）の代りに使用することができる。
装置における透明電極として、インジウムスズ酸化物
（ＩＴＯ）の代りに使用することができる。
【００２６】さらに本発明による電極は、導体または導
電性素子なので、この透明電極はリード線として働く。
これは、ショーウィンドウや車の窓における装置、例え
ば窓に表示される警報信号用装置への目に見えないリー
ド線とすることができる。しかし、この透明電極は、透
明媒体上の目に見えないリード線や導体が必要とされま
たは望まれるどんな導体および導電性素子としても使用
することができる。
電性素子なので、この透明電極はリード線として働く。
これは、ショーウィンドウや車の窓における装置、例え
ば窓に表示される警報信号用装置への目に見えないリー
ド線とすることができる。しかし、この透明電極は、透
明媒体上の目に見えないリード線や導体が必要とされま
たは望まれるどんな導体および導電性素子としても使用
することができる。
【００２７】この電極は光電分野の適用例だけでなく光
学的適用例および装置にも適している。このような透明
電極を有する建物や事務所の窓やガラスの玄関は、その
内側をより明るくする。発光素子の一部としての透明電
極はより高い発光効率を提供し、したがってエネルギー
節約の助けとなる。
学的適用例および装置にも適している。このような透明
電極を有する建物や事務所の窓やガラスの玄関は、その
内側をより明るくする。発光素子の一部としての透明電
極はより高い発光効率を提供し、したがってエネルギー
節約の助けとなる。
【００２８】本発明による電極はまた受光用光電装置の
一部分とすることもできる。この装置は、太陽電池、ま
たは光ダイオード、光抵抗器、光トランジスタなどの光
検出器とすることができる。このような装置における光
透過率が改良され、内部抵抗がより小さくなる。本発明
により太陽電池やその他の素子の効率は目覚しく向上す
るであろう。
一部分とすることもできる。この装置は、太陽電池、ま
たは光ダイオード、光抵抗器、光トランジスタなどの光
検出器とすることができる。このような装置における光
透過率が改良され、内部抵抗がより小さくなる。本発明
により太陽電池やその他の素子の効率は目覚しく向上す
るであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について述べる
前に、本発明に関する基本的素子について述べる。
前に、本発明に関する基本的素子について述べる。
【００３０】電極 電極は、通常の回路配線を導電性媒体に接続する電気回
路の構成要素である。電気的に正の電極をアノードと呼
び、負の電極をカソードと呼ぶ。前述のように本発明の
電極は、導電性素子および導電性素子間の空間を含む。
路の構成要素である。電気的に正の電極をアノードと呼
び、負の電極をカソードと呼ぶ。前述のように本発明の
電極は、導電性素子および導電性素子間の空間を含む。
【００３１】ミー効果 球体に関するミー理論は、任意の寸法および屈折率の有
限の粒子の光散乱特性を計算するための唯一の実用的な
方法を提供している。この散乱理論はまた、非球体粒子
における光学的効果の一次の記載（first-order descri
ption）を与え、直観的に明らかでない多くの小粒子の
効果を正確に記述する。
限の粒子の光散乱特性を計算するための唯一の実用的な
方法を提供している。この散乱理論はまた、非球体粒子
における光学的効果の一次の記載（first-order descri
ption）を与え、直観的に明らかでない多くの小粒子の
効果を正確に記述する。
【００３２】導電率または誘電率が非常に大きい場合を
除いて（その場合、入射光のほとんどが後方に放射、す
なわち「反射」される。）、球形の金粒子による直線偏
光の散乱の極線（polar diagram）図は、球があるかな
いかぐらいに小さな限度内では（Ｒ→０）、入射光の伝
播方向に対して直角で、球の中心を貫く平面に関して対
称である。 前方向および逆方向に強度の極大があり、
対称平面内に極小がある。球の半径が増大するにつれ
て、対称から外れ、逆方向よりも前方向でより多くの光
が散乱する。半径が実際にさらに増大するにつれ、全て
の散乱光が前方向に現れる。同様に導体の球でも、この
方向により多く光が集中する。球体の半径が波長に比べ
て非常に大きい場合には、ほとんどの入射光が反射す
る。M. BornとE. Wolfがその共著「Principles of Opti
cs」でミー理論を含む金属の光学について述べている。
C. BohrenとD. Huffmanはその共著「Absorption and Sc
attering of Light by Small Particles」中で、光の波
長に比べて小さい導電性の球について述べている。前方
散乱効果は霧の中や汚れたフロントガラスでの夜間運転
中に起こることがある。接近する自動車のヘッドライト
の光が霧の滴や粒子で前方に散乱されてやっかいなぎら
ぎらする光を生じる。
除いて（その場合、入射光のほとんどが後方に放射、す
なわち「反射」される。）、球形の金粒子による直線偏
光の散乱の極線（polar diagram）図は、球があるかな
いかぐらいに小さな限度内では（Ｒ→０）、入射光の伝
播方向に対して直角で、球の中心を貫く平面に関して対
称である。 前方向および逆方向に強度の極大があり、
対称平面内に極小がある。球の半径が増大するにつれ
て、対称から外れ、逆方向よりも前方向でより多くの光
が散乱する。半径が実際にさらに増大するにつれ、全て
の散乱光が前方向に現れる。同様に導体の球でも、この
方向により多く光が集中する。球体の半径が波長に比べ
て非常に大きい場合には、ほとんどの入射光が反射す
る。M. BornとE. Wolfがその共著「Principles of Opti
cs」でミー理論を含む金属の光学について述べている。
C. BohrenとD. Huffmanはその共著「Absorption and Sc
attering of Light by Small Particles」中で、光の波
長に比べて小さい導電性の球について述べている。前方
散乱効果は霧の中や汚れたフロントガラスでの夜間運転
中に起こることがある。接近する自動車のヘッドライト
の光が霧の滴や粒子で前方に散乱されてやっかいなぎら
ぎらする光を生じる。
【００３３】表示技術 ディスプレイは、モニタやフロントエンド装置にデータ
や画像を表示するための光電装置である。したがってデ
ィスプレイのスクリーンはモニタの表示部である。大部
分のディスプレイ・スクリーンは陰極線管（ＣＲＴ）を
使いテレビと同じ原理で働く。平面パネル・ディスプレ
イは携帯コンピュータで使われる薄いディスプレイ・ス
クリーンで、動作方式は様々である。現在のほとんどの
平面パネル・ディスプレイは液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）技術を使っている。ＬＣＤディスプレイは液晶溶液
を間に挟んだ２枚の偏光材料シートを使っている。液体
中を電流が通ると、結晶が整列し、その中を光が通過で
きないようになる。したがって、各結晶は、シャッタの
ように光を通過させたり、光を遮断したりする。モノク
ロＬＣＤ画像は通常、灰白色の背景上で青や暗灰色の画
像として現われる。カラーＬＣＤディスプレイはカラー
を生成するのに２つの基本技術を使っている。受動マト
リックス方式は２つの技術のうちコストが安い。もう一
方の技術は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）またはアクティ
ブ・マトリックス方式と呼ばれ、従来の陰極線管ディス
プレイと同程度に鮮明なカラー画像を生じる。ＴＦＴベ
ースのディスプレイもＬＣＤディスプレイであり、スク
リーンが従来の受動マトリックス方式のディスプレイよ
りも頻繁にリフレッシュされ、また各画素が１ないし４
個のトランジスタで制御される。ＴＦＴ技術は全ての平
面パネル技術のうち最善の解像度を提供するが、最もコ
ストが高い。最近の受動マトリックス方式によるディス
プレイは、新しいＣＳＴＮ（カラーのスーパーツイスト
・ネマティック方式）およびＤＳＴＮ（２層式スーパー
ツイスト・ネマティック方式）技術を使用し、アクティ
ブ・マトリックス方式のディスプレイに匹敵する鮮やか
なカラーを生み出している。
や画像を表示するための光電装置である。したがってデ
ィスプレイのスクリーンはモニタの表示部である。大部
分のディスプレイ・スクリーンは陰極線管（ＣＲＴ）を
使いテレビと同じ原理で働く。平面パネル・ディスプレ
イは携帯コンピュータで使われる薄いディスプレイ・ス
クリーンで、動作方式は様々である。現在のほとんどの
平面パネル・ディスプレイは液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）技術を使っている。ＬＣＤディスプレイは液晶溶液
を間に挟んだ２枚の偏光材料シートを使っている。液体
中を電流が通ると、結晶が整列し、その中を光が通過で
きないようになる。したがって、各結晶は、シャッタの
ように光を通過させたり、光を遮断したりする。モノク
ロＬＣＤ画像は通常、灰白色の背景上で青や暗灰色の画
像として現われる。カラーＬＣＤディスプレイはカラー
を生成するのに２つの基本技術を使っている。受動マト
リックス方式は２つの技術のうちコストが安い。もう一
方の技術は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）またはアクティ
ブ・マトリックス方式と呼ばれ、従来の陰極線管ディス
プレイと同程度に鮮明なカラー画像を生じる。ＴＦＴベ
ースのディスプレイもＬＣＤディスプレイであり、スク
リーンが従来の受動マトリックス方式のディスプレイよ
りも頻繁にリフレッシュされ、また各画素が１ないし４
個のトランジスタで制御される。ＴＦＴ技術は全ての平
面パネル技術のうち最善の解像度を提供するが、最もコ
ストが高い。最近の受動マトリックス方式によるディス
プレイは、新しいＣＳＴＮ（カラーのスーパーツイスト
・ネマティック方式）およびＤＳＴＮ（２層式スーパー
ツイスト・ネマティック方式）技術を使用し、アクティ
ブ・マトリックス方式のディスプレイに匹敵する鮮やか
なカラーを生み出している。
【００３４】大部分のＬＣＤスクリーンはバックライト
で照明される。バックライト方式は周囲が明るい中で平
面パネル・ディスプレイやノートパソコンを見やすくす
るために使われる技術である。バックライトで照明され
たディスプレイは前景が背景と対比してより鮮やかに見
えるように照らされている。平面パネル・ディスプレイ
を含む幅広い範囲の光子応用例に適している他の技術
も、熱心な研究開発の対象となっている。それには、ア
クティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣ
Ｄ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマ・デ
ィスプレイ・パネル（ＰＤＰまたはガス・プラズマ）、
プラズマ・アドレス型液晶（ＰＡＬＣ）、エレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、発光ポリマー（Ｌ
ＥＰ）および有機発光素子（ＯＬＥＤ）が含まれる。
で照明される。バックライト方式は周囲が明るい中で平
面パネル・ディスプレイやノートパソコンを見やすくす
るために使われる技術である。バックライトで照明され
たディスプレイは前景が背景と対比してより鮮やかに見
えるように照らされている。平面パネル・ディスプレイ
を含む幅広い範囲の光子応用例に適している他の技術
も、熱心な研究開発の対象となっている。それには、ア
クティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣ
Ｄ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマ・デ
ィスプレイ・パネル（ＰＤＰまたはガス・プラズマ）、
プラズマ・アドレス型液晶（ＰＡＬＣ）、エレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、発光ポリマー（Ｌ
ＥＰ）および有機発光素子（ＯＬＥＤ）が含まれる。
【００３５】太陽電池 太陽電池は光源にさらされると光を電力に直接変換する
ことにより電圧を発生させるように設計された感光セル
またはセルの組合せである。太陽電池の基本材料は珪砂
から抽出されたシリコン（Ｓｉ）である。シリコン電池
はその製造方法によって、２つのグループに大別するこ
とができる。 １．結晶シリコン電池。これは単一または複数の結晶の
電池として形成され、１４〜１８％の高い効率を提供す
る。結晶シリコン電池は被覆材料、屋根、天窓等に使わ
れている。 ２．アモルファス・シリコン電池。アモルファス・シリ
コン（ａ−Ｓｉ）太陽電池は比較的価格が安く、建物だ
けでなく時計や電卓などの消費者用にも使われている。
アモルファス材料は、全ての原子が不規則に配列された
非結晶構造を有する。効率は５〜８％であるが、遺憾な
がら最初の二、三年の動作中に低下する。しかし、アモ
ルファス太陽電池には従来の太陽電池を凌ぐいくつかの
優れた点がある。例えば、製造時に必要なシリコンの量
とエネルギーが少なく、自動工程で製造することがで
き、表面積の大きな電池を製作することができる。これ
らおよびその他の特徴のため、アモルファス太陽電池は
将来、大変低価格になると期待されている。
ことにより電圧を発生させるように設計された感光セル
またはセルの組合せである。太陽電池の基本材料は珪砂
から抽出されたシリコン（Ｓｉ）である。シリコン電池
はその製造方法によって、２つのグループに大別するこ
とができる。 １．結晶シリコン電池。これは単一または複数の結晶の
電池として形成され、１４〜１８％の高い効率を提供す
る。結晶シリコン電池は被覆材料、屋根、天窓等に使わ
れている。 ２．アモルファス・シリコン電池。アモルファス・シリ
コン（ａ−Ｓｉ）太陽電池は比較的価格が安く、建物だ
けでなく時計や電卓などの消費者用にも使われている。
アモルファス材料は、全ての原子が不規則に配列された
非結晶構造を有する。効率は５〜８％であるが、遺憾な
がら最初の二、三年の動作中に低下する。しかし、アモ
ルファス太陽電池には従来の太陽電池を凌ぐいくつかの
優れた点がある。例えば、製造時に必要なシリコンの量
とエネルギーが少なく、自動工程で製造することがで
き、表面積の大きな電池を製作することができる。これ
らおよびその他の特徴のため、アモルファス太陽電池は
将来、大変低価格になると期待されている。
【００３６】半導体は興味深い電気的特性を有する。そ
の特性の１つは、異なる方法で処理して、「正」（ｐ
型）または「負」（ｎ型）にすることができることであ
る。太陽電池は、重ね合わせて「ｐｎ接合」を形成す
る、一方はｐ型で、もう一方はｎ型の半導体の２つの層
からなる。このｐｎ接合は素子を横切って電界を誘導さ
せる。光の粒子（光子）が半導体に吸収されると、粒子
のエネルギーが半導体の電子の一部に移行し、電子が材
料中を動くことができる。このような負に荷電した各電
子ごとに、「正孔」と呼ばれる対応する正の電荷ができ
る。通常の半導体では、これらの電子と正孔は短時間の
後に再結合し、そのエネルギーは熱として消費される。
しかし太陽電池においては、電子と正孔は、電界の作用
により反対方向にｐｎ接合を横切って掃引される。この
ような電荷の分離により、素子の両端に電圧が誘導され
る。
の特性の１つは、異なる方法で処理して、「正」（ｐ
型）または「負」（ｎ型）にすることができることであ
る。太陽電池は、重ね合わせて「ｐｎ接合」を形成す
る、一方はｐ型で、もう一方はｎ型の半導体の２つの層
からなる。このｐｎ接合は素子を横切って電界を誘導さ
せる。光の粒子（光子）が半導体に吸収されると、粒子
のエネルギーが半導体の電子の一部に移行し、電子が材
料中を動くことができる。このような負に荷電した各電
子ごとに、「正孔」と呼ばれる対応する正の電荷ができ
る。通常の半導体では、これらの電子と正孔は短時間の
後に再結合し、そのエネルギーは熱として消費される。
しかし太陽電池においては、電子と正孔は、電界の作用
により反対方向にｐｎ接合を横切って掃引される。この
ような電荷の分離により、素子の両端に電圧が誘導され
る。
【００３７】本発明による２つの実施形態を図１ないし
図３に関して説明する。第１の実施形態は発光する透明
電極を有するＯＬＥＤ素子であり、第２の実施形態は透
明電極を有する受光太陽電池を示している。本発明で
は、光の波長λはλが約１０ｎｍから約１０μｍまでの
範囲をカバーするものとする。電極の素子はどんな種類
の構造をとることもでき、本明細書で使用する周囲長さ
ｐという用語は透明電極を設計するのに適したどんな種
類の寸法や形状をもカバーすることに留意されたい。本
発明によれば、ｐはλよりも小さくなければならないこ
とが、このような電極を設計する際に考慮に入れられ
る。
図３に関して説明する。第１の実施形態は発光する透明
電極を有するＯＬＥＤ素子であり、第２の実施形態は透
明電極を有する受光太陽電池を示している。本発明で
は、光の波長λはλが約１０ｎｍから約１０μｍまでの
範囲をカバーするものとする。電極の素子はどんな種類
の構造をとることもでき、本明細書で使用する周囲長さ
ｐという用語は透明電極を設計するのに適したどんな種
類の寸法や形状をもカバーすることに留意されたい。本
発明によれば、ｐはλよりも小さくなければならないこ
とが、このような電極を設計する際に考慮に入れられ
る。
【００３８】図１の略３次元図に示した電極１０は、サ
ブミクロンまたはナノメートルのフィーチャ（素子）を
作成するための特別なリソグラフィ技術であるマイクロ
コンタクト印刷または加工を使って製作されている。マ
イクロコンタクト印刷は、共形接触により、パターンを
エラストマーの「スタンプ」から固形基板へ転写するこ
とに基づく高解像度のリソグラフィ技術である。これは
材料をスタンプから基板へ移送させる、巨視的寸法の基
板とスタンプの間のナノスケールの相互作用を意味す
る。スタンプは、まず所望の表面または構造をネガとし
てマスタ上でポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を硬
化することにより形成され、その表面上にレリーフのパ
ターンを有するエラストマー固体が得られる。このスタ
ンプは、共有化学反応によって固体表面上に自己集合単
層（self-assembled monolayer）を形成する「インク」
を提供する。これは、パターン化されたスタンプの突出
した領域が、印刷段階で基板表面に接触し、次いでそこ
にインクの分子が局所的に転写されることを意味する。
マイクロコンタクト印刷は回折または焦点深度の制限な
しに全領域にわたってパターンを同時に転写することが
できる。光の波長規模の構造が、このような技術で実現
できる。
ブミクロンまたはナノメートルのフィーチャ（素子）を
作成するための特別なリソグラフィ技術であるマイクロ
コンタクト印刷または加工を使って製作されている。マ
イクロコンタクト印刷は、共形接触により、パターンを
エラストマーの「スタンプ」から固形基板へ転写するこ
とに基づく高解像度のリソグラフィ技術である。これは
材料をスタンプから基板へ移送させる、巨視的寸法の基
板とスタンプの間のナノスケールの相互作用を意味す
る。スタンプは、まず所望の表面または構造をネガとし
てマスタ上でポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を硬
化することにより形成され、その表面上にレリーフのパ
ターンを有するエラストマー固体が得られる。このスタ
ンプは、共有化学反応によって固体表面上に自己集合単
層（self-assembled monolayer）を形成する「インク」
を提供する。これは、パターン化されたスタンプの突出
した領域が、印刷段階で基板表面に接触し、次いでそこ
にインクの分子が局所的に転写されることを意味する。
マイクロコンタクト印刷は回折または焦点深度の制限な
しに全領域にわたってパターンを同時に転写することが
できる。光の波長規模の構造が、このような技術で実現
できる。
【００３９】図１を参照して電極１０の製造について説
明する。矩形のガラス基板１１上に厚さ約５ｎｍの第１
のＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）の層１２が公知の技
術によりスパッタされる。この層は約１０００Ω／□の
抵抗を有し、最終的には接着層として働く。ここで前記
のマイクロコンタクト印刷技術を使って、厚さ約５０ｎ
ｍの金（Ａｕ）からなる導電格子１３が作成される。導
電格子１３は導電性素子またはストラップ１４を備え、
導電ストラップ１４は空間１５を有する蜂の巣様構造の
形状に配置される。ただし、導電ストラップ１４は光の
波長よりも寸法が短くなければならない。これは導電ス
トラップ１４が通過する光の波長λよりも短い周囲長さ
ｐを有することを意味する。導電格子１３の構造、特に
導電ストラップ１４および空間１５の周囲長さ、寸法、
形状および幾何形状が通過する光の方向に影響を及ぼす
ことができる。したがって、これらのフィーチャは、偏
光、色彩の強調または視覚調整のような光学的効果につ
いて、かなり応用例に特有のものである。図１の上半分
に示すように、約５ｎｍの仕事関数変更部１６は、アノ
ードを構築するためのＩＴＯとすることができ、蒸着に
よって付着される。この仕事関数変更部１６はまた、拡
散バリアとしても働く。ＩＴＯ層１２を使わず、仕事関
数変更部１６をＳｉＯ2またはＳｉＮで置き換えること
により、透明リード線を容易に作成することができる。
パターン化は例えばフォトリソグラフィ法とエッチング
またはシャドウ・マスキングとＳｉＯ2を使って行うこ
とができる。最後に、保護機能を有するガラスで電極１
０を囲むことができるが、図が見やすくなるようにこれ
は図示してない。
明する。矩形のガラス基板１１上に厚さ約５ｎｍの第１
のＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）の層１２が公知の技
術によりスパッタされる。この層は約１０００Ω／□の
抵抗を有し、最終的には接着層として働く。ここで前記
のマイクロコンタクト印刷技術を使って、厚さ約５０ｎ
ｍの金（Ａｕ）からなる導電格子１３が作成される。導
電格子１３は導電性素子またはストラップ１４を備え、
導電ストラップ１４は空間１５を有する蜂の巣様構造の
形状に配置される。ただし、導電ストラップ１４は光の
波長よりも寸法が短くなければならない。これは導電ス
トラップ１４が通過する光の波長λよりも短い周囲長さ
ｐを有することを意味する。導電格子１３の構造、特に
導電ストラップ１４および空間１５の周囲長さ、寸法、
形状および幾何形状が通過する光の方向に影響を及ぼす
ことができる。したがって、これらのフィーチャは、偏
光、色彩の強調または視覚調整のような光学的効果につ
いて、かなり応用例に特有のものである。図１の上半分
に示すように、約５ｎｍの仕事関数変更部１６は、アノ
ードを構築するためのＩＴＯとすることができ、蒸着に
よって付着される。この仕事関数変更部１６はまた、拡
散バリアとしても働く。ＩＴＯ層１２を使わず、仕事関
数変更部１６をＳｉＯ2またはＳｉＮで置き換えること
により、透明リード線を容易に作成することができる。
パターン化は例えばフォトリソグラフィ法とエッチング
またはシャドウ・マスキングとＳｉＯ2を使って行うこ
とができる。最後に、保護機能を有するガラスで電極１
０を囲むことができるが、図が見やすくなるようにこれ
は図示してない。
【００４０】図２は、図１による電極１０を有する直平
行六面体の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子２０の
略３次元図を示す。素子の外側を形成するガラス基板層
２１が、ＯＬＥＤ素子２０の最上部に位置し、ＯＬＥＤ
素子２０から放出された発光２２がそこに現れる。層２
１の下には、電源２４との電気接続２３を有するアノー
ドとしての透明電極１０が置かれている。対電極または
カソード２５を、電極１０のような透明電極として反対
側に構築することができ、それによってこの場合は全透
明ＯＬＥＤ素子２０を得ることができる。電源２４への
電気接続２３を有するカソード２５はまた、このような
素子に通常使われる普通の電極によって提供することも
できる。電極１０とカソード２５との間に発光有機層２
６として、好ましくはポリフェニレンビニレン（ＰＰ
Ｖ）などの重合体が置かれている。これは有機発光層
が、それぞれ電子（ｅ-）と正孔（ｈ+）とを放出する２
個の電極１０と２５の間に挟まれていることを意味す
る。代りに使用できる良好な発光体として他の多くの有
機材料が知られている。別のガラス層２７がＯＬＥＤ素
子２０の底部に取り付けられ、この素子２０の背面を形
成している。電源２４を使って２個の電極１０と２５の
間に電界を印加することにより、重合体２６から、重合
体の選択、フィルタ、カラー変換器および電極の幾何形
状によって決まる有色光２２が放出される。電子と正孔
が有機層２６中で衝突し、再結合して光２２を生成す
る。
行六面体の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子２０の
略３次元図を示す。素子の外側を形成するガラス基板層
２１が、ＯＬＥＤ素子２０の最上部に位置し、ＯＬＥＤ
素子２０から放出された発光２２がそこに現れる。層２
１の下には、電源２４との電気接続２３を有するアノー
ドとしての透明電極１０が置かれている。対電極または
カソード２５を、電極１０のような透明電極として反対
側に構築することができ、それによってこの場合は全透
明ＯＬＥＤ素子２０を得ることができる。電源２４への
電気接続２３を有するカソード２５はまた、このような
素子に通常使われる普通の電極によって提供することも
できる。電極１０とカソード２５との間に発光有機層２
６として、好ましくはポリフェニレンビニレン（ＰＰ
Ｖ）などの重合体が置かれている。これは有機発光層
が、それぞれ電子（ｅ-）と正孔（ｈ+）とを放出する２
個の電極１０と２５の間に挟まれていることを意味す
る。代りに使用できる良好な発光体として他の多くの有
機材料が知られている。別のガラス層２７がＯＬＥＤ素
子２０の底部に取り付けられ、この素子２０の背面を形
成している。電源２４を使って２個の電極１０と２５の
間に電界を印加することにより、重合体２６から、重合
体の選択、フィルタ、カラー変換器および電極の幾何形
状によって決まる有色光２２が放出される。電子と正孔
が有機層２６中で衝突し、再結合して光２２を生成す
る。
【００４１】ＯＬＥＤ素子は、Ｓｉ素子を載せたシリコ
ン（Ｓｉ）基板上に直接的に作りこむことも、別に製作
し、後でＳｉ基板上に載せることもできる。この場合、
シリコン基板が金属部分を有し、電極２５および最終ガ
ラス層２７の代わりをしてもよい。
ン（Ｓｉ）基板上に直接的に作りこむことも、別に製作
し、後でＳｉ基板上に載せることもできる。この場合、
シリコン基板が金属部分を有し、電極２５および最終ガ
ラス層２７の代わりをしてもよい。
【００４２】図３に示す、もう１つの実施形態として
の、シリコンｐ−ｎ接合太陽電池３０について次に述べ
る。図１による電極１０は太陽電池３０の上部に前部電
極として付加される。外部への電気接続３１を有する電
極１０は、周囲環境から太陽電池３０を保護するために
ガラスまたはプラスチックの被覆３２で覆われている。
電極１０は入射光に適した角度を達成し、反射を減ら
し、さらにはなくすように設計することができる。光は
通常は全面金属電極を透過しない。したがって従来の太
陽電池は電極としてストライプ様または指様の全面金属
前部接点を電極として使用している。このような電極
は、太陽電池の一定部分をすっかり覆い、太陽電池の他
の部分は全く覆われないという欠点がある。これは言葉
の上では矛盾に見えるが、最善である。例えば、互いに
正反対の側に２個の電極がある場合、電子と正孔の対の
発生率が最も高くなり、それに伴って、電気の収率が高
くなる。電極１０の下には厚さ約１／４μｍのｎ型シリ
コン層３３がずっと厚いｐ型シリコン層３４上に置かれ
ている。層３３と層３４との間には、浅いｐ−ｎ接合３
５が、例えば拡散によって形成されている。外部への電
気接続３１を有する背面電極３６としてのオーム接点ま
たは全面金属接点が太陽電池３０の底部に取り付けられ
ている。太陽電池全体の厚さは約０．５ｍｍである。電
気接続３１を有する太陽電池３０を外部回路（図３には
図示せず）に接続することにより、光３７が太陽電池３
０を照らした場合、電子が流れることができ、入射太陽
エネルギー３７が直接、電気または電気エネルギーに変
換される。
の、シリコンｐ−ｎ接合太陽電池３０について次に述べ
る。図１による電極１０は太陽電池３０の上部に前部電
極として付加される。外部への電気接続３１を有する電
極１０は、周囲環境から太陽電池３０を保護するために
ガラスまたはプラスチックの被覆３２で覆われている。
電極１０は入射光に適した角度を達成し、反射を減ら
し、さらにはなくすように設計することができる。光は
通常は全面金属電極を透過しない。したがって従来の太
陽電池は電極としてストライプ様または指様の全面金属
前部接点を電極として使用している。このような電極
は、太陽電池の一定部分をすっかり覆い、太陽電池の他
の部分は全く覆われないという欠点がある。これは言葉
の上では矛盾に見えるが、最善である。例えば、互いに
正反対の側に２個の電極がある場合、電子と正孔の対の
発生率が最も高くなり、それに伴って、電気の収率が高
くなる。電極１０の下には厚さ約１／４μｍのｎ型シリ
コン層３３がずっと厚いｐ型シリコン層３４上に置かれ
ている。層３３と層３４との間には、浅いｐ−ｎ接合３
５が、例えば拡散によって形成されている。外部への電
気接続３１を有する背面電極３６としてのオーム接点ま
たは全面金属接点が太陽電池３０の底部に取り付けられ
ている。太陽電池全体の厚さは約０．５ｍｍである。電
気接続３１を有する太陽電池３０を外部回路（図３には
図示せず）に接続することにより、光３７が太陽電池３
０を照らした場合、電子が流れることができ、入射太陽
エネルギー３７が直接、電気または電気エネルギーに変
換される。
【００４３】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００４４】（１）光が通過する、光電装置（２０、３
０）用電極（１０）であって、光の波長よりも短い周囲
長さを有する導電性素子（１４）を具備した電極。 （２）長手方向の導電性素子（１４）および空間（１
５）を具備し、光（２２、３７）が透過可能な電極（１
０）であって、前記電極を透過した後の前記光の強度分
布が、前記電極を透過する前の光の強度分布と比べて前
方散乱の影響を受けている電極（１０）。 （３）前方散乱が後方散乱よりもより多く起こる、上記
（２）に記載の電極（１０）。 （４）素子（１４）の周囲長さが短いためにミー散乱が
起こる、上記（１）に記載の電極（１０）。 （５）前記導電性素子（１４）が前記光（２２、３７）
の波長よりも短いためにミー散乱が起こり、電極（１
０）が透明に見える、上記（２）に記載の電極（１
０）。 （６）前記導電性素子（１４）が、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎ、それらの組み合
わせ、合金、半導体、または導電性ポリマーのうちの１
つを含む、上記（１）ないし（３）のいずれか一項に記
載の電極（１０）。 （７）前記導電性素子（１４）が規則正しいパターンの
形で配列される、上記（１）または（２）に記載の電極
（１０）。 （８）前記導電性素子（１４）が、前記光（２２、３
７）の方向を決める幾何形状を有する、上記（６）に記
載の電極（１０）。 （９）約１％から約２０％、好ましくは約１０％よりも
小さい表面被覆率と、約０．０１Ω／□から約１００Ω
／□、好ましくは約１Ω／□未満の抵抗とを有する、上
記（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１０）上側変更部または背面変更部（１６）あるいは
その両方を有する、上記（１）または（２）に記載の電
極（１０）。 （１１）マイクロコンタクト加工、フォトリソグラフ
ィ、熱蒸着、スパッタリング、被覆、およびエッチング
技術の１つまたはいくつかを使って製作される、上記
（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１２）前記電極（１０）が導体または導電性素子であ
る、上記（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１３）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える表示装置。 （１４）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える発光用光電装置（２０）。 （１５）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える受光用光電装置（３０）。
０）用電極（１０）であって、光の波長よりも短い周囲
長さを有する導電性素子（１４）を具備した電極。 （２）長手方向の導電性素子（１４）および空間（１
５）を具備し、光（２２、３７）が透過可能な電極（１
０）であって、前記電極を透過した後の前記光の強度分
布が、前記電極を透過する前の光の強度分布と比べて前
方散乱の影響を受けている電極（１０）。 （３）前方散乱が後方散乱よりもより多く起こる、上記
（２）に記載の電極（１０）。 （４）素子（１４）の周囲長さが短いためにミー散乱が
起こる、上記（１）に記載の電極（１０）。 （５）前記導電性素子（１４）が前記光（２２、３７）
の波長よりも短いためにミー散乱が起こり、電極（１
０）が透明に見える、上記（２）に記載の電極（１
０）。 （６）前記導電性素子（１４）が、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎ、それらの組み合
わせ、合金、半導体、または導電性ポリマーのうちの１
つを含む、上記（１）ないし（３）のいずれか一項に記
載の電極（１０）。 （７）前記導電性素子（１４）が規則正しいパターンの
形で配列される、上記（１）または（２）に記載の電極
（１０）。 （８）前記導電性素子（１４）が、前記光（２２、３
７）の方向を決める幾何形状を有する、上記（６）に記
載の電極（１０）。 （９）約１％から約２０％、好ましくは約１０％よりも
小さい表面被覆率と、約０．０１Ω／□から約１００Ω
／□、好ましくは約１Ω／□未満の抵抗とを有する、上
記（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１０）上側変更部または背面変更部（１６）あるいは
その両方を有する、上記（１）または（２）に記載の電
極（１０）。 （１１）マイクロコンタクト加工、フォトリソグラフ
ィ、熱蒸着、スパッタリング、被覆、およびエッチング
技術の１つまたはいくつかを使って製作される、上記
（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１２）前記電極（１０）が導体または導電性素子であ
る、上記（１）または（２）に記載の電極（１０）。 （１３）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える表示装置。 （１４）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える発光用光電装置（２０）。 （１５）上記（１）ないし（１２）のいずれか一項に記
載の電極（１０）を備える受光用光電装置（３０）。
【図１】本発明による導電性素子のパターンを有する基
板の略３次元図である。
板の略３次元図である。
【図２】第１の実施形態、すなわち図１による電極を有
する発光セルの略３次元図である。
する発光セルの略３次元図である。
【図３】第２の実施形態、すなわち図１による電極を有
する受光セル（太陽電池）の横断面図である。
する受光セル（太陽電池）の横断面図である。
１０ 電極（アノード） １１ ガラス基板 １２ ＩＴＯ層 １３ 導電格子 １４ 導電ストラップ １５ 空間 １６ 仕事関数変更部 ２０ ＯＬＥＤ素子 ２１ ガラス基板層 ２２ 有色光 ２３ 電気接続（結線） ２４ 電源 ２５ 電極（カソード） ２６ 発光有機層 ２７ ガラス基板層 ３１ 電気接続 ３２ ガラスまたはプラスチックの被覆 ３３ ｎ型シリコン層 ３４ ｐ型シリコン層 ３５ ｐ−ｎ接合 ３６ 背面電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワルター・リース スイス シー・エイチ8134 アドリスヴ ィル、ゲスタルダーシュトラーセ ３ (56)参考文献 特開 平５−243594（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−214163（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−151915（ＪＰ，Ａ) 実公 平５−21889（ＪＰ，Ｙ２) Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅ ｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅ ｌｌｓ 29（1993）ｐ．243−252，”Ｄ ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐ ｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅ−ｔｈ ｒｏｕｇｈ ｓ−Ｓｉ ｓｏｌａｒ ｃ ｅｌｌｓ" (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 G02F 1/1343 G09F 9/30 - 9/46 H01L 33/00 H05B 33/00 - 33/28 H01B 7/00 - 7/42
Claims (14)
- 【請求項１】約１０ｎｍから約１０μｍまでの範囲の光
であって光電装置が利用する光が通過する、光電装置用
電極であって、 前記利用光の前方散乱が後方散乱よりも多く起こるよう
に、前記利用光の波長よりも短い周囲長さを有する導電
性素子を具備する、電極。 - 【請求項２】可視光が通過する光電装置用電極であっ
て、 前記可視光の前方散乱が後方散乱よりもより多く起こり
前記電極が透明に見えるように、前記可視光の波長より
も短い周囲長さを有する導電性素子を具備する、電極。 - 【請求項３】前記導電性素子が、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｚｎ、それらの組み合わ
せ、合金、半導体、または導電性ポリマーのうちの１つ
を含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載の電極。 - 【請求項４】前記導電性素子が規則正しいパターンの形
で配列される、請求項１または２に記載の電極。 - 【請求項５】前記導電性素子が、前記光の方向を決める
幾何形状を有する、請求項１または２に記載の電極。 - 【請求項６】約１％から約２０％の表面被覆率を有す
る、請求項１または２に記載の電極。 - 【請求項７】約１％から約１１％未満の表面被覆率を有
する、請求項６に記載の電極。 - 【請求項８】約０．０１Ω／□から約１００Ω／□の抵
抗を有する、請求項１または２に記載の電極。 - 【請求項９】約０．０１Ω／□から約１Ω／□の抵抗を
有する、請求項８に記載の電極。 - 【請求項１０】上側変更部または背面変更部あるいはそ
の両方を有する、請求項１または２に記載の電極。 - 【請求項１１】マイクロコンタクト加工、フォトリソグ
ラフィ、熱蒸着、スパッタリング、被覆、およびエッチ
ング技術の１つまたはいくつかを使って製作される、請
求項１または２に記載の電極。 - 【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか一項に記
載の電極を備える表示装置。 - 【請求項１３】請求項１ないし１１のいずれか一項に記
載の電極を備える発光用光電装置。 - 【請求項１４】請求項１ないし１１のいずれか一項に記
載の電極を備える受光用光電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP98112379A EP0969517B1 (en) | 1998-07-04 | 1998-07-04 | Electrode for use in electro-optical devices |
| EP98112379.7 | 1998-07-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000101114A JP2000101114A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3207182B2 true JP3207182B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=8232216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18747699A Expired - Lifetime JP3207182B2 (ja) | 1998-07-04 | 1999-07-01 | 透明電極 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6472804B2 (ja) |
| EP (1) | EP0969517B1 (ja) |
| JP (1) | JP3207182B2 (ja) |
| DE (1) | DE69831860T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB0109295D0 (en) * | 2001-04-12 | 2001-05-30 | Univ Cambridge Tech | Optoelectronic devices and a method for producing the same |
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