KR101099415B1

KR101099415B1 - 유기 ｅｌ 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101099415B1
Application number: KR1020117022697A
Authority: KR
Inventors: 쇼조 고미야마; 이쿠오 이토
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2011-12-27
Also published as: EP2487274A1; KR20110113214A; JP2011100719A; JP4793502B2; US20120193589A1; EP2487274A4; TWI385263B; WO2011043486A1; EP2487274B1; CN102421931A; US8821769B2; CN102421931B; TW201131001A

Abstract

In：0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금 타깃으로서, 그 합금의 결정 입자의 평균 입경이 150 ∼ 400 ㎛ 이고, 상기 결정 입자의 입경 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃이다.

Description

유기 ＥＬ 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃 및 그 제조 방법{SILVER ALLOY TARGET FOR FORMING REFLECTION ELECTRODE FILM FOR ORGANIC EL ELEMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SILVER ALLOY TARGET}

본 발명은, 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 대형 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃에 관한 것이다.

종래 디스플레이 디바이스로는, 브라운관 (CRT), 액정 디스플레이 (LCD), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 발광 다이오드 (LED) 및 EL 디스플레이 등이 알려져 있으며, 컴퓨터용 디스플레이, 액정 디스플레이의 백 패널 등에 널리 이용되고 있다.

이 중에서도, 유기 EL 소자는, 유기 EL 발광층의 양측에 형성한 양극과 음극 사이에 전압을 인가하고, 양극으로부터 정공을, 음극으로부터 전자를 각각 유기 EL 막에 주입하여, 유기 EL 발광층에서 정공과 전자가 결합할 때에 발광하는 원리를 사용하는 발광 소자이고, 최근 매우 주목받고 있다.

유기 EL 소자의 구동 방식에는, 패시브 매트릭스 방식과 액티브 매트릭스 방식이 있다. 이 액티브 매트릭스 방식은, 화소 하나에 하나 이상의 박막 트랜지스터를 형성함으로써 고속으로 스위칭할 수 있기 때문에, 높은 콘트라스트비, 고정세화에 유리해져, 유기 EL 소자의 특징을 발휘할 수 있는 구동 방식이다.

또, 광의 취출 방식에는, 투명 기판측으로부터 광을 취출하는 보텀 이미션 방식과, 기판과는 반대측으로 광을 취출하는 탑 이미션 방식이 있으며, 개구율이 높은 탑 이미션 방식이 고휘도화에 유리하여, 향후의 트렌드로 생각된다.

도 1 에 반사 전극을 양극으로 하는 탑 이미션 구조의 층 구성의 예를 나타낸다. 여기서, 반사 전극막 (도 1 에서는, 「반사 양극막」으로 기재하였다) 은, 유기 EL 층에서 발광한 광을 효율적으로 반사하기 위해, 높은 반사율이고 내식성이 높은 것이 바람직하다. 또, 전극으로서 낮은 저항인 것도 바람직하다. 그러한 재료로서, Ag 합금 및 Al 합금이 알려져 있지만, 보다 고휘도의 유기 EL 소자를 얻기 위해서는, 가시광 반사율이 높은 점에서 Ag 합금이 우수하다.

여기서, 유기 EL 소자에 대한 반사 전극막의 형성에는, 스퍼터링법이 채용되고 있으며, 은 합금 타깃이 사용되고 있다 (특허문헌 1).

유기 EL 소자 제조시의 유리 기판의 대형화에 수반하여, 반사 전극막 형성에 사용되는 은 합금 타깃도 대형의 것이 사용되어 왔다. 여기서, 대형의 타깃에 높은 전력을 투입하여 스퍼터를 실시할 때에는, 타깃의 이상 방전에 의해 발생하는 「스플래시」라고 불리는 현상이 발생하여, 용융된 미립자가 기판에 부착되어 배선이나 전극 사이를 쇼트시키거나 함으로써, 유기 EL 소자의 수율을 저하시킨다는 문제가 있다. 탑 이미션 방식의 유기 EL 소자의 반사 전극층에서는, 유기 발광층의 하지층이 되기 때문에, 보다 높은 평탄성이 요구되고 있으며, 보다 스플래시를 억제할 필요가 있다.

국제공개 제2002/077317호

본 발명은, 타깃의 대형화에 수반하여, 타깃에 큰 전력이 투입되어도 스플래시를 억제할 수 있는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 특정 제조 방법에 의해, 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃의 결정 입자의 평균 입경을 150 ∼ 400 ㎛ 로 함으로써, 큰 전력이 투입되어도 스플래시를 억제할 수 있음을 알아냈다. 구체적으로는, 본 발명은 이하의 구성을 가짐으로써 상기 문제를 해결한 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다. (1) In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금 타깃으로서, 그 합금의 결정 입자의 평균 입경이 150 ∼ 400 ㎛ 이고, 상기 결정 입자의 입경 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃. (2) 타깃 표면이 0.25 ㎡ 이상의 면적을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃. (3) In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳을, 열간의 업셋 단조 (鍛造) 를 6 ∼ 20 회 반복하는 공정, 냉간 압연하는 공정, 열처리하는 공정, 기계 가공하는 공정을, 이 순서대로 실시하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃의 제조 방법. (4) 열간의 업셋 단조의 온도가 750 ∼ 850 ℃ 인 상기 (3) 에 기재된 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃의 제조 방법. (5) 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃으로 형성된 반사 전극막을 포함하는 유기 EL 소자.

본 발명 (1) 및 (2) 에 의하면, 스퍼터 중에 큰 전력을 투입해도, 이상 방전을 억제하여, 스플래시의 발생을 억제할 수 있는 타깃이 얻어지고, 이 타깃을 스퍼터함으로써, 반사율이 높고, 우수한 내구성을 갖는 유기 EL 용 반사 전극막이 얻어진다.

또, 본 발명 (3) 및 (4) 에 의하면, 스퍼터 중에 큰 전력을 투입해도, 스플래시의 발생을 억제할 수 있는, 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃을 제조할 수 있다.

도 1 은 반사 전극을 양극으로 하는 탑 이미션 구조의 층 구성의 예이다.
도 2 는 열간 단조의 방법을 설명하는 도면이다.
도 3 은 실시예 1 의 은 합금 타깃을 광학 현미경에 의해 배율 30 배로 촬영한 사진이다.

이하, 본 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명한다. 또한 ％ 는 특별히 나타내지 않는 한, 또 수치 고유의 경우를 제외하고 질량％ 이다.

〔유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃〕

본 발명의 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 대형 타깃 (이하, 본 발명 타깃이라고 한다) 은, In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 합금 타깃으로서, 본 발명 타깃의 결정 입자 (이하, 은-인듐 합금 결정 입자라고 한다) 의 평균 입경이 150 ∼ 400 ㎛ 이고, 상기 은-인듐 합금 결정 입자의 입경 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명 타깃은, 타깃 표면 (타깃의 스퍼터링에 제공되는 측의 면) 이 0.25 ㎡ 이상의 면적을 가지며, 직사각형 타깃인 경우에는, 적어도 한 변이 500 ㎜ 이상이고, 길이의 상한은 타깃의 핸들링의 관점에서 2500 ㎜ 가 바람직하다. 한편, 폭의 상한은, 냉간 압연 공정에서 사용하는 압연기로 일반적으로 압연 가능한 사이즈의 상한의 관점에서 1700 ㎜ 가 바람직하다. 또, 타깃의 교환 빈도의 관점에서, 타깃의 두께는 6 ㎜ 이상이 바람직하고, 마그네트론 스퍼터의 방전 안정성의 관점에서 20 ㎜ 이하가 바람직하다.

Ag 는 스퍼터에 의해 형성된 유기 EL 소자의 반사 전극막에 높은 반사율과 낮은 저항을 부여한다.

In 은 타깃의 경도를 향상시키므로, 기계 가공시의 휨을 억제한다. 특히, 길이 : 1 m 이상의 대형 타깃의 기계 가공시의 휨을 억제할 수 있다. 또한, In 은 스퍼터에 의해 형성된 유기 EL 소자의 반사 전극막의 내식성 및 내열성을 향상시키는 효과가 있다. 이것은, In 이 반사 전극막 중의 결정 입자를 미세화시켜, 막의 표면 거침도를 작게 하고, 또 Ag 에 고용되어 결정 입자의 강도를 높이고, 결정 입자의 재결정 입자화를 억제하여, 스퍼터에 의해 형성된 반사 전극막의 반사율 저하를 억제하는 효과를 갖기 때문이다. 반사 전극막의 내식성 및 내열성의 향상으로는, 유기 EL 소자의 고휘도화, 장기 수명화에 기여한다. 또한, In 함유량이 21 질량％ 이하인 조성 범위에서는 Ag 와의 화합물상을 형성하지 않으므로, 스퍼터시에 비저항이 상이한 화합물 결정 입자에서 기인하는 이상 방전이 발생하지 않는다.

In 을 0.1 질량％ 미만 함유해도, 상기에 기재한 In 을 첨가하는 것에 의한 효과가 얻어지지 않는다. 한편, In 을 1.5 질량％ 를 초과하여 함유하면, 반사율이 낮은 In 의 특성이 발현되어, 스퍼터에 의해 형성된 반사 전극막의 반사율이 저하되므로 바람직하지 않다. 스퍼터에 의해 형성된 반사 전극막의 조성은 타깃 조성에 의존하므로, 은 합금 타깃에 함유되는 In 의 함유량은, In 을 0.1 ∼ 1.5 질량％, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 1.0 질량％ 로 정하였다. 여기서, In 의 정량 분석은 유도 결합 플라즈마 분석법 (ICP 법) 에 의해 실시한다.

은 합금 타깃 중의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경은 150 ∼ 400 ㎛ 이고, 바람직하게는 200 ∼ 350 ㎛ 이다. 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경이 150 ㎛ 보다 작으면, 결정 입경의 편차가 커지고, 큰 전력의 스퍼터 중에 이상 방전이 발생하기 쉬워져, 스플래시가 발생하게 된다. 한편, 400 ㎛ 보다 커지면, 타깃이 스퍼터에 의해 소모됨에 따라, 각각의 결정 입자의 결정 방위의 차이에 따른 스퍼터 레이트의 차이에서 기인하여, 스퍼터 표면의 요철이 커지기 때문에, 큰 전력에 의한 스퍼터 중에 이상 방전이 발생하기 쉬워져, 스플래시가 발생하기 쉬워진다. 여기서, 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경은 이하와 같이 하여 측정한다.

타깃의 스퍼터면 내에서 균등하게 16 개소의 지점으로부터, 한 변이 10 ㎜ 정도인 직육면체의 시료를 채취한다. 구체적으로는, 타깃을 세로 4 × 가로 4 의 16 개소로 구분하고, 각 부의 중앙부로부터 채취한다. 또한, 본 발명에서는, 유기 EL 소자의 형성에 사용되고, 500 × 500 (㎜) 이상의 스퍼터면을 갖는 대형 타깃을 염두에 두고 있으므로, 대형 타깃으로서 일반적으로 사용되는 직사각형 타깃으로부터의 시료의 채취법을 기재하였지만, 본 발명은 당연히 환형 타깃의 스플래시 발생의 억제에도 효과를 발휘한다. 이 때에는, 대형의 직사각형 타깃에서의 시료 채취법에 준하여, 타깃의 스퍼터면 내에서 균등하게 16 개소로 구분하여 채취하는 것으로 한다.

각 시료편의 스퍼터면측을 연마한다. #180 ∼ #4000 의 내수지로 연마를 한 후, 3 ㎛ ∼ 1 ㎛ 의 지립으로 버프 연마를 한다.

광학 현미경으로 입계가 보일 정도로 에칭한다. 여기서, 에칭액에는 과산화수소수와 암모니아수의 혼합액을 사용하고, 실온에서 1 ∼ 2 초간 침지시켜 입계를 출현시킨다. 다음으로, 각 시료에 대해 광학 현미경에 의해 배율 30 배의 사진을 촬영한다.

각 사진에 있어서, 60 ㎜ 의 선분을 정자 (井字) 형상으로 20 ㎜ 간격으로 종횡으로 합계 4 개 긋고, 각각의 직선으로 절단된 결정 입자의 수를 센다. 선분의 단 (端) 의 결정 입자는 0.5 개로 카운트한다. 평균 절편 길이 : L (㎛) 을, L ＝ 60000/(M·N) (여기서, M 은 실배율, N 은 절단된 결정 입자수의 평균값이다) 으로 구한다.

구한 평균 절편 길이 : L (㎛) 로부터, 시료의 평균 입경 : d (㎛) 를 d ＝ (3/2)·L 로 산출한다.

16 개소로부터 샘플링한 시료의 평균 입경의 평균값을 타깃의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경으로 한다. 본 발명의 타깃의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경은, 150 ∼ 400 ㎛ 의 범위에 있다.

은-인듐 합금 결정 입자의 입경 편차가, 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경의 20 ％ 이하이면, 스퍼터시의 스플래시를 보다 확실하게 억제할 수 있다. 여기서, 입경의 편차는, 16 개소에서 구한 16 개의 평균 입경 중, 평균 입경과의 편차의 절대값 (|〔(어느 1 개의 개소의 평균 입경) － (16 개소의 평균 입경)〕|) 이 최대가 되는 것을 특정하고, 그 특정한 평균 입경 (특정 평균 입경) 을 사용하여 하기와 같이 산출한다. |〔(특정 평균 입경) － (16 개소의 평균 입경)〕|/(16 개소의 평균 입경) × 100 (％)

본 발명의 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃에 의하면, 스퍼터 중에 큰 전력을 투입해도, 이상 방전을 억제하여 스플래시의 발생을 억제할 수 있다. 이 타깃을 스퍼터함으로써, 반사율이 높고, 우수한 내구성을 갖는 유기 EL 용 반사 전극막이 얻어진다. 본 발명은, 특히 타깃 사이즈가 폭 : 500 ㎜, 길이 : 500 ㎜, 두께 6 ㎜ 이상인 대형 타깃인 경우에 유효하다.

〔제조 방법〕

본 발명의 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃은, 원료로서 순도 : 99.99 질량％ 이상의 Ag, 및 순도 : 99.9 질량％ 이상의 In 을 사용한다.

먼저 Ag 를 고진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시키고, 얻어진 용탕에 소정 함유량의 In 을 첨가하고, 그 후, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시켜, In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 Ag-In 합금의 용해 주조 잉곳을 제조한다. 여기서, Ag 의 용해는 분위기를 한 번 진공으로 한 후, 아르곤으로 치환한 분위기에서 실시하고, 용해 후 아르곤 분위기 중에서 Ag 의 용탕에 In 을 첨가하는 것은, Ag 와 In 의 조성 비율을 안정시키는 관점에서 바람직하다.

다음으로, 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경을 소정 값으로 하기 위해, 용해 주조 잉곳을 열간 단조한다. 열간 단조는 750 ∼ 850 ℃ 에서 1 ∼ 3 시간 가열한 후, 단련 (鍛鍊) 성형비 1/1.2 ∼ 1/2 의 업셋 단조를 반복하여 6 ∼ 20 회 실시하는 것이 바람직하다. 열간 단조는 자유 단조가 더욱 바람직하고, 예를 들어, 단조 방향을 90°씩 회전시키면서 반복하는 것이 특히 바람직하다. 보다 상세하게는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 원기둥 형상의 잉곳을 사용하는 경우에는, 먼저 각형으로 단조한다. 그 후, 각형의 잉곳을 전회 (前回) 의 단조 방향과 90°회전시켜 단조를 반복한다. 이 때, 각형 잉곳의 세로, 가로, 높이 방향 (도 2 의 x, y, z 방향) 의 모든 방향에서 단조를 실시하도록 회전시키는 것은, 잉곳 전체의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경을 소정 값으로 하는 관점에서 보다 바람직하다. 여기서, 도 2 에 나타내는 파선의 화살표는 모두 단조 방향을 나타내고, z 는 주조 방향, x 는 z 에 대하여 90°인 임의의 방향, y 는 z 및 x 에 대하여 90°인 방향을 나타낸다. 이 공정을 반복하는 것은, 본 발명 타깃의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경을 원하는 값으로 하고, 또한 은-인듐 합금 결정 입자의 입경 편차를 원하는 범위 내로 하기 위해 바람직하다. 반복 횟수가 6 회 미만이면, 상기 효과가 불충분한 것이 된다. 한편, 반복 횟수를 20 회보다 많이 실시해도 은-인듐 합금 결정 입자의 입경 편차를 억제하는 효과는 더 이상 향상되지 않는다. 또, 열간의 업셋 단조의 온도가 750 ℃ 미만에서는, 미결정이 존재하기 때문에 입경의 편차 억제 효과가 충분히 발휘되지 않으므로 바람직하고 않고, 850 ℃ 를 초과하면 조대화되는 결정이 잔존하기 때문에 입경의 편차 억제 효과가 충분히 발휘되지 않으므로 바람직하지 않다. 또한, 열간 단조에 의해 형성되는 각 능 (稜) 및/또는 각 각 (角) 부의 급속한 냉각을 완화시키기 위해, 잉곳 본체의 단련에 영향을 주지 않을 정도로 잉곳의 당해 능 및/또는 당해 각부를 치는, 이른바 모서리 치기를 적절히 실시하는 것이 바람직하다.

다음으로, 단조 후의 잉곳을 원하는 두께가 될 때까지 냉간 압연하여, 판재로 한다. 이 냉간 압연에서의 1 패스당의 압하율은 5 ∼ 10 ％ 이면, 입경 편차 억제 효과의 관점에서 바람직하다. 이 냉간 압연을 반복하여, 총 압하율 ((냉간 압연 전의 잉곳의 두께 － 냉간 압연 후의 잉곳의 두께)/냉간 압연 전의 잉곳의 두께) 이 60 ∼ 75 ％ 가 될 때까지 실시하는 것이, 총 압하율을 소정 값으로 하고, 또한 입경 편차의 억제 효과를 유지한 채로 결정 입경을 미세화하는 관점에서 바람직하다. 또, 상기 효과가 발휘되려면 10 ∼ 20 패스가 바람직하다.

냉간 압연 후의 열처리는, 550 ∼ 650 ℃ 에서 1 ∼ 2 시간 실시하는 것이 재결정화에 의해 소정의 평균 입경으로 제어하는 관점에서 바람직하다.

열처리 후의 판재를, 원하는 치수까지 밀링 가공, 방전 가공 등의 기계 가공에 의해, 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃을 제조할 수 있다. 기계 가공 후의 타깃의 스퍼터면의 산술 평균 표면 거침도 (Ra) 는, 스퍼터시의 스플래시를 억제하는 관점에서 0.2 ∼ 2 ㎛ 이면 바람직하다.

실시예

이하, 본 발명에 대해 실시예에 의해 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

〔은 합금 타깃의 제조〕

원료로서 순도 99.99 질량％ 이상의 Ag, 순도 99.9 질량％ 이상의 In 을 준비하고, 고주파 진공 용해로에 표 1 에 나타내는 질량비로 Ag 와 In 을 원료로서 장전하였다. 용해시킬 때의 총 질량은 약 300 ㎏ 으로 하였다.

진공 챔버 내를 진공 배기 후 Ar 가스 치환하여 Ag 를 용해시킨 후 In 을 첨가하고, 합금 용탕을 흑연제 주형에 주조하였다. 주조에 의해 제조한 잉곳 상부의 수축공 부분을 절제하여, 건전부로서 약 260 ㎏ 의 잉곳 (φ290 × 370 ㎜) 을 얻었다.

얻어진 잉곳을 750 ∼ 850 ℃ 에서 1 시간 가열한 후, 단조 방향을 90°씩 회전시키는 것을 반복하며, 주조 방향: z, z 에 대하여 90°의 임의의 방향 : x, z 및 x 에 대하여 90°의 방향 : y 의 모든 방향에 대하여 단조하였다. 1 회당의 단련 성형비를 1/1.2 ∼ 1/2 로 하고, 방향을 바꾸며 15 회의 업셋 단조를 반복하였다. 16 회째의 단조에서 전신 (展伸) 하여, 대략 600 × 910 × 45 (㎜) 의 치수로 성형하였다.

단조 후의 잉곳을 냉간 압연하여, 대략 1200 × 1300 × 16 (㎜) 의 판재를 얻었다. 냉간 압연에 있어서의 1 패스당 압하율은 5 ∼ 10 ％ 로 하여, 합계 15 패스 실시하였다. 이 냉간 압연에서의 총 압하율은 64 ％ 였다.

압연 후, 판재를 580 ℃ 에서 1 시간 가열 유지하고, 재결정화 처리를 실시하였다.

다음으로 이 판재를 1000 × 1200 × 12 (㎜) 의 치수로 기계 가공하여, 대형의 본 발명 타깃으로 하였다.

〔은 합금 타깃의 평가〕

(1) 기계 가공 후의 휨

실시예 1 의 기계 가공 후의 은 합금 타깃의 휨을 측정하여, 표 2 에 그 결과를 나타냈다.

(2) 본 발명 타깃의 은-인듐 합금 결정 입자의 입경 측정은, 상기와 같이 제조한 1000 × 1200 × 12 (㎜) 의 본 발명 타깃으로부터, 발명을 실시하기 위한 형태에 기재한 바와 같이, 16 개소의 지점으로부터 균등하게 시료를 채취하고, 각 시료의 스퍼터면에서 본 표면의 평균 입경을 측정하여, 각 시료의 평균 입경의 평균값인 본 발명 타깃의 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경과 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경의 편차를 계산하였다. 도 3 에 실시예 1 의 은 합금 타깃을 광학 현미경에 의해 배율 30 배로 촬영한 사진을 나타내고, 표 1 에 그 결과를 나타낸다. 본 발명의 타깃재에 있어서는, 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경은 150 ∼ 400 ㎛ 의 범위 내에 있고, 은-인듐 합금 결정 입자의 입경 편차는 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경의 20 ％ 이내였다.

(3) 스퍼터시의 이상 방전 횟수의 측정

상기와 같이 제조한 1000 × 1200 × 12 (㎜) 의 본 발명 타깃의 임의 부분으로부터, 직경 : 152.4 ㎜, 두께 : 6 ㎜ 의 원판을 잘라내고, 구리제 배킹 플레이트에 납땜하였다. 이 납땜한 타깃을 스퍼터시의 스플래시의 평가용 타깃으로서 사용하여, 스퍼터 중의 이상 방전 횟수를 측정하였다. 표 2 에 그 결과를 나타낸다.

통상적인 마그네트론 스퍼터 장치에 상기 납땜한 타깃을 장착하고, 1 × 10^-4 ㎩ 까지 배기한 후, Ar 가스압 : 0.5 ㎩, 투입 전력 : DC 1000 W, 타깃 기판 사이 거리 : 60 ㎜ 의 조건으로 스퍼터를 실시하였다. 스퍼터시의 이상 방전 횟수는, MKS 인스트루먼트사 제조의 DC 전원 (형번 : RPDG-50A) 의 아크 카운트 기능에 의해, 방전 개시부터 30 분간의 이상 방전 횟수로서 계측하였다. 표 2 에 그 결과를 나타낸다. 본 발명의 타깃에 있어서 이상 방전 횟수는 10 회 이하였다.

(4) 유기 EL 막으로서의 기본 특성 평가

(4-1) 막의 표면 거침도

상기 (3) 에 나타내는 납땜한 은 합금 타깃을 사용하고, 상기 (2) 와 동일한 조건으로 스퍼터를 실시하여, 20 × 20 (㎜) 의 유리 기판 상에 100 ㎚ 의 막두께로 성막하여, 은 합금막을 얻었다. 그 은 합금막의 평균 면 거침도 (Ra) 를 원자간력 현미경에 의해 측정하여, 표 2 에 그 결과를 나타낸다. 본 발명 타깃에 의한 막의 평균 면 거침도 Ra 는 1 ㎚ 이하였다.

(4-2) 반사율

상기 (4-1) 과 동일하게 하여 성막한 은 합금막의 반사율을 분광 광도계에 의해 측정하였다. 본 발명의 타깃에 의한 은 합금막의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 절대 반사율은 90 ％ 이상이었다. 표 2 에 그 결과를 나타낸다.

(실시예 2 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 8)

표 1 에 기재한 성분 조성 및 제조 조건으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 타깃을 제조하여, 실시예 2 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 8 의 은 합금 타깃을 얻은 후, 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 평가를 실시하였다. 표 1 및 표 2 에 이들 결과를 나타낸다.

(종래예 1, 2)

표 1 에 기재한 In 의 성분 조성으로 실시예 1 과 동일하게 하여 용해시키고, 각형의 흑연제 주형에 주조하여, 대략 400 × 400 × 150 (㎜) 의 잉곳을 제조하고, 추가로 그 잉곳을 600 ℃ 에서 1 시간 가열 후 열간 압연하여, 종래예 1 의 은 합금 타깃을 제조하였다. 또 종래예 1 과 동일하게, 주조 잉곳을 열간 압연한 후, 다시 600 ℃, 2 시간의 열처리를 실시한 종래예 2 의 은 합금 타깃을 제조하였다. 종래예 1 과 종래예 2 의 은 합금 타깃을 사용하고 실시예 1 의 평가와 동일하게 하여, 각종 평가를 실시하였다. 표 1 및 표 2 에 이들 결과를 나타낸다.

(참고예 1)

표 1 에 기재한 In 의 배합비에서 투입 중량을 7 ㎏ 로 하여 용해시키고, 합금 용탕을 흑연 주형에 주조하여, φ80 × 110 (㎜) 의 잉곳을 제조하고, 얻어진 잉곳을 비교예 3 과 동일한 업셋 단조의 횟수, 냉간 압연의 압하율, 열처리를 실시하여 220 × 220 × 11 (㎜) 의 판재를 얻었다. 실시예 및 비교예와 동일하게 하여 각종 평가를 실시하였다. 표 1 및 표 2 에 이들 결과를 나타낸다. 단, 참고예 1 의 타깃은 실시예 및 비교예에서 제조한 타깃보다 치수가 작으므로, 기계 가공 후의 휨은 평가하지 않았다.

표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 는 은-인듐 합금 결정 입자의 평균 입경이 160 ∼ 360 ㎛, 입경의 편차가 12 ∼ 18 ％ 로 양호하다. 그 반면, 업셋 단조의 횟수가 5 회인 비교예 3 에서는 입경의 편차가 25 ％ 로 크고, 냉간 압연에서의 총 압하율이 40 ％ 인 비교예 4 에서는 입경의 편차가 23 ％ 로 크다. 또, 냉간 압연에서의 총 압하율이 80 ％ 인 비교예 5 에서는, 입경 편차가 26 ％ 로 크다. 냉간 압연 후의 열처리 온도가 500 ℃ 인 비교예 6, 700 ℃ 인 비교예 7 에서는, 평균 입경이 각각 92, 460 ㎛ 로 원하는 범위에서 벗어난다. 또한, 열간 단조의 온도가 900 ℃ 인 비교예 8 에서는, 평균 입경이 440 ㎛ 로 원하는 범위에서 벗어난다. 또, 종래예 1 은 입경의 편차가 120 ％ 로 크고, 종래예 2 는 평균 입경이 550 ㎛ 로 클 뿐만 아니라 입경의 편차도 35 ％ 로 크다. 참고예 1 은 본 발명이 유효해지는 대형 타깃과 비교하여 소형 타깃을 제조한 경우의 평가인데, 비교예 3 과 동일한 조건으로 제조했음에도 불구하고, 입경의 편차는 17 ％ 로 양호하다.

표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 4 는 이상 방전 횟수, 기계 가공 후의 휨, 막의 표면 거침도, 파장 550 ㎚ 에 있어서의 절대 반사율 전부에 있어서 양호한 결과이다. 그 반면, In 이 0.07 질량％ 인 비교예 1 에서는, 기계 가공 후의 휨이 1.8 ㎜ 로 크고, 막의 표면 거침도도 1.3 ㎛ 로 크다. In 이 1.7 질량％ 인 비교예 2 에서는, 파장 550 ㎚ 에 있어서의 절대 반사율이 89.1 ％ 로 작다. 또, 비교예 3, 4, 6, 7, 8 및 종래예 1, 2 는 이상 방전 횟수가 13 회 이상으로 많다.

이상으로부터, 본 발명의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃은, 이상 방전이 억제되어 있으며, 이 타깃을 스퍼터함으로써, 반사율을 높게 할 수 있고, 또한 반사막의 표면 거침도가 작으므로, 우수한 성능의 유기 EL 용 반사 전극막이 얻어짐을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태 및 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 부가할 수 있다.

Claims

In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금 타깃으로서, 그 합금의 결정 입자의 평균 입경이 150 ∼ 400 ㎛ 이고, 상기 결정 입자의 입경 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃.
제 1 항에 있어서,
타깃 표면이 0.25 ㎡ 이상의 면적을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃.
In : 0.1 ∼ 1.5 질량％ 를 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳을, 열간의 업셋 단조 (鍛造) 를 6 ∼ 20 회 반복하는 공정, 냉간 압연하는 공정, 열처리하는 공정, 기계 가공하는 공정을, 이 순서대로 실시하고,
상기 열간의 업셋 단조의 온도가 850 ℃ 이하이고,
상기 냉간 압연에서의 총 압하율이 60 ∼ 75 ％ 이고,
상기 열처리의 온도가 550 ∼ 650 ℃ 인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 열간의 업셋 단조의 온도가 750 ∼ 850 ℃ 인, 유기 EL 소자의 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃의 제조 방법.
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