WO2015005455A1 - 半透明Ag合金膜、および、半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲット - Google Patents
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Definitions
- the present invention forms, for example, an organic electroluminescence (EL) element, a transparent conductive film for a display or a touch panel, a translucent Ag alloy film used for an infrared cut transmission film, and the like, and the translucent Ag alloy film.
- the present invention relates to a sputtering target for forming a translucent Ag alloy film suitable for the above.
- an organic EL display device has a structure in which an organic EL element is formed in each pixel region.
- an electroluminescent layer including an organic EL layer is disposed on a TFT active matrix substrate in which a TFT (thin film transistor) as a switching element is disposed on a transparent substrate.
- a TFT thin film transistor
- an anode is formed on the surface of the electroluminescent layer on the transparent substrate side
- a cathode cathode
- a bottom emission method for extracting light from an organic EL element As a method for extracting light from an organic EL element, a bottom emission method for extracting light from an electroluminescent layer to a transparent substrate side is known.
- the anode In this bottom emission type organic EL element, the anode needs to be transparent to visible light.
- ITO Indium Tin Oxide
- IZO Indium Zinc Oxide: indium zinc oxide
- a translucent Ag alloy film made of Ag or an Ag alloy having a thickness of 10 to 20 nm may be used as an anode of a bottom emission type organic EL element.
- the anode made of the Ag or Ag alloy translucent Ag alloy film a part of the light generated from the electroluminescent layer is reflected, and the reflected light is further reflected by the cathode made of metal.
- the light reflected by the cathode has an effect of increasing the light intensity by interfering with the light generated from the electroluminescent layer.
- an organic EL element is obtained. The intensity of the light extracted from can be increased.
- the semi-transparent Ag alloy film made of Ag or an Ag alloy as described above is also used as a transparent conductive film for a display or a touch panel.
- Patent Document 2 discloses a technique that uses a translucent Ag alloy film made of an Ag alloy having a relatively thin film thickness as an alternative to a transparent conductive film such as ITO formed on the display surface of a display.
- Patent Documents 3 and 4 disclose techniques using a translucent Ag alloy thin film made of an Ag alloy as a transparent conductive film for a touch panel.
- Patent Document 5 discloses a technique of using a translucent Ag alloy film made of an Ag alloy as a transmission film for infrared cut.
- the translucent Ag alloy film made of Ag or an Ag alloy disclosed in Patent Documents 1 to 3 needs to be thin in order to ensure sufficient permeability.
- the film thickness is thin, the heat resistance is lowered and Ag aggregation tends to occur, and it is difficult to maintain a smooth film.
- electrical conductivity will fall and it will become a problem.
- the smoothness of the semi-transparent Ag alloy film is lowered, light scattering due to the unevenness generated on the surface of the film occurs, so that there is a problem that the light transmittance is lowered.
- organic EL elements and the like include high-temperature processes such as heat treatment and organic EL layer deposition in the manufacturing process, Ag aggregation tends to proceed.
- the semi-transparent Ag alloy film made of Ag or an Ag alloy is sulfided by sulfur contained in the atmosphere of the manufacturing process, and conductivity and permeability are lowered.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is excellent in smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance, and has good conductivity and permeability, and the translucent Ag.
- the object is to provide a sputtering target for forming a translucent Ag alloy film suitable for forming an alloy film.
- the translucent Ag alloy film of the present invention has a total of one or both of In and Sn of 0.1 at% or more and 1.5 at% or less, and Sb exceeds 0.010 at%.
- the content is 2.0 at% or less, the balance is made of Ag and inevitable impurities, the film thickness is 20 nm or less, and the transmittance at a wavelength of 550 nm is 30% or more.
- the translucent Ag alloy film of the present invention either or both of In and Sn are contained in a total of 0.1 at% to 1.5 at%, so that the sulfidation resistance is improved. Further, since Sb is contained in an amount exceeding 0.010 at% and not exceeding 2.0 at%, aggregation of Ag can be suppressed even if the film thickness is reduced, and even when used in a high temperature environment, the film Smoothness can be maintained. Furthermore, since the film thickness is 20 nm or less and the transmittance at a wavelength of 550 nm is 30% or more, the light transmittance is good. As described above, the translucent Ag alloy film of the present invention is excellent in smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance even when the film thickness is thin. It can be used as an Ag alloy film.
- the above-described translucent Ag alloy film may be an anode of a bottom emission type organic EL element. Since the translucent Ag alloy film of the present invention is excellent in smoothness and excellent in conductivity and permeability, it can be suitably used as an anode of a bottom emission type organic EL device. Further, since the translucent Ag alloy film of the present invention is excellent in sulfidation resistance and heat resistance, the reliability of the anode can be improved.
- the above-described semitransparent Ag alloy film may be a transparent conductive film for a display or a touch panel. Since the translucent Ag alloy film of the present invention is excellent in smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance, and has good conductivity and permeability, it is excellent when used as a transparent conductive film for a display or a touch panel. Demonstrate the characteristics.
- the translucent Ag alloy film described above may be an infrared cut transmission film. Since the translucent Ag alloy film of the present invention is excellent in smoothness and has good light transmission properties, it can reflect infrared rays while ensuring visible light transmission properties, and is used as a transmission film for cutting infrared rays. be able to.
- the sputtering target for forming a translucent Ag alloy film of the present invention is used when the above-described translucent Ag alloy film is formed.
- either one or both of In and Sn are combined in a total of 0.1 at% to 1.5 at%, and Sb is set to 0.02 at% or more.
- the content is preferably 0 at% or less, and the balance is made of Ag and inevitable impurities.
- a semi-transparent Ag alloy film having excellent smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance, good conductivity and permeability, and a semi-transparent Ag alloy film suitable for forming the semi-transparent Ag alloy film.
- a sputtering target for forming a transparent Ag alloy film can be provided.
- FIG. 1 the schematic explanatory drawing of the organic EL element 1 provided with the translucent Ag alloy film (anode 12) which concerns on embodiment of this invention is shown.
- the organic EL element 1 is formed on a film formation substrate 11, an anode 12 (anode) formed on the film formation substrate 11, an electroluminescent layer 13 formed on the anode 12, and the electroluminescent layer 13.
- Cathode 14 cathode.
- the organic EL element 1 is a bottom emission type organic EL element, and light is extracted from the film formation substrate 11 side (lower side in FIG. 1).
- the film formation substrate 11 for example, a substrate in which a planarizing layer made of an organic material such as an acrylic resin is formed on a glass substrate on which a TFT circuit is formed is used.
- the electroluminescent layer 13 includes an organic EL layer 13A, a hole transport layer 13B formed on the anode 12 side, and an electron transport layer 13C formed on the cathode 14 side.
- a three-layer structure consisting of The thickness of the electroluminescent layer 13 is 100 nm or more and 200 nm or less.
- Examples of the light emitting material used for the organic EL layer 13A include low molecular light emitting materials such as olefin light emitting materials, anthracene light emitting materials, spiro light emitting materials, carbazole light emitting materials, pyrene light emitting materials, polyphenylene vinylenes, polyfluorenes And polymer light emitting materials such as polyvinyl carbazoles.
- the organic EL layer 13A may be doped with a fluorescent dye or a phosphorescent dye.
- the ability to transport holes, the hole injection effect from the anode 12, and the organic EL layer 13A or the light emitting material are excellent. It is preferable that the compound has an excellent hole injection effect, prevents exciton generated in the organic EL layer 13A from moving to the electron transport layer 13C, and has excellent thin film forming ability.
- Specific examples include polymer materials such as phthalocyanine derivatives and oxazole.
- the electron injecting / transporting material used for the electron transporting layer 13C has the ability to transport electrons, has an electron injecting effect from the cathode 14, and has an excellent electron injecting effect with respect to the organic EL layer 13A or the light emitting material.
- a compound that prevents migration of excitons generated in the EL layer 13A to the hole injection layer and that has an excellent thin film forming ability is preferable. Specific examples include fluorenone and anthraquinodimethane.
- the cathode 14 is a metal electrode and is made of, for example, Al, Al alloy, Ag, Ag alloy, or the like.
- the anode 12 is an electrode composed of a translucent Ag alloy film according to this embodiment.
- the anode 12 in order to extract light from the electroluminescent layer 13 to the film formation substrate 11 side, is composed of a translucent Ag alloy film that transmits light.
- the anode 12 has a two-layer structure in which a transparent conductive oxide such as ITO is laminated on a semi-transparent Ag alloy film, or a three-layer structure in which a semi-transparent Ag alloy layer is sandwiched between two transparent conductive oxide layers. It is good also as a structure.
- the translucent Ag alloy film constituting the anode 12 contains either one or both of In and Sn in a total of 0.1 at% to 1.5 at%, and Sb over 0.010 at% to 2.0 at%. The balance is composed of Ag and inevitable impurities. The reason why the composition of the translucent Ag alloy film according to this embodiment is specified as described above will be described below.
- In and Sn are elements having an effect of improving the sulfidation resistance of the translucent Ag alloy film by containing either one or both of In and Sn in a total amount of 0.1 at% or more and 1.5 at% or less. is there.
- the total content of either one or both of In and Sn is less than 0.1 at%, the effect of improving the sulfidation resistance may not be obtained in the translucent Ag alloy film.
- the electrical resistance specifically resistance
- the conductivity may decrease and the transmittance may decrease. .
- the total content of either one or both of In and Sn is set within a range of 0.1 at% to 1.5 at%.
- Sb is an element that has the effect of suppressing aggregation of Ag and maintaining the smoothness of the film even when the film thickness is reduced.
- the Sb content is 0.010 at% or less, the effect of suppressing the aggregation of Ag cannot be obtained, and the smoothness of the film may be lowered.
- the Sb content exceeds 2.0 at%, the transmittance is lowered and the electrical resistance is increased and the conductivity is likely to be lowered. For this reason, the Sb content is set in the range of more than 0.010 at% and not more than 2.0 at%.
- the Sb content is preferably set to 0.1 at% or more.
- the film thickness of the translucent Ag alloy film is 20 nm or less.
- the film thickness of the semi-transparent Ag alloy film is more than 20 nm, the transmittance is lowered, so the thickness is set to 20 nm or less.
- the thickness of the translucent Ag alloy film is 5 nm or more.
- the translucent Ag alloy film has a transmittance of 30% or more at a wavelength of 550 nm. Furthermore, the transmittance at a wavelength of 550 nm is preferably 50% or more. In this embodiment, the wavelength 550 nm is selected as a representative wavelength of visible light (380 nm to 800 nm), and the transmissivity of the translucent Ag alloy film at this wavelength 550 nm is set.
- the specific resistance (resistivity) of the translucent Ag alloy film is preferably 15 ⁇ ⁇ cm or less.
- the surface roughness (Ra) of the translucent Ag alloy film is preferably 0.6 nm or less.
- the surface roughness of the semitransparent Ag alloy film is practically 0.3 nm or more.
- the translucent Ag alloy film according to the present embodiment contains one or both of In and Sn in a total amount of 0.1 at% to 1.5 at%, and Sb from 0.02 at% to 7.0 at%, The remaining portion is formed by sputtering using a sputtering target for forming a translucent Ag alloy film according to this embodiment, which is composed of an Ag alloy having a composition composed of Ag and inevitable impurities.
- the translucent Ag alloy film according to this embodiment is manufactured through the following steps.
- Ag having a purity of 99.9% by mass or more, at least one of In and Sn having a purity of 99.9% by mass or more, and Sb are weighed so as to have a predetermined composition.
- Ag is melted in a high vacuum or an inert gas atmosphere in a melting furnace, and at least one of In and Sn having a predetermined content and Sb are added to the obtained molten metal. Thereafter, it is dissolved in a vacuum or an inert gas atmosphere, and contains either one or both of In and Sn in a total of 0.1 at% to 1.5 at% and Sb from 0.02 at% to 7.0 at%.
- An Ag alloy melt casting ingot containing the following and containing Ag and inevitable impurities is produced.
- the melting of Ag is performed in an atmosphere in which the atmosphere inside the melting furnace is once evacuated and then replaced with Ar, and after melting, at least one of In and Sn and Sb are added to the molten Ag in the Ar atmosphere.
- the addition is preferable from the viewpoint of stably obtaining the composition ratio of Ag and In, Sn, and Sb.
- In, Sn, and Sb may be added in the form of a preformed AgIn, AgSn, AgSb, AgInSb, AgSnSb, or AgInSnSb.
- this sputtering target is produced by plastic processing an Ag alloy melt casting ingot and further heat-treating it.
- This sputtering target is soldered to a backing plate made of oxygen-free copper, and this is attached to a DC magnetron sputtering apparatus.
- the translucent Ag alloy film according to the present embodiment configured as described above, since either or both of In and Sn are contained in a total of 0.1 at% or more and 1.5 at% or less, Improves sulfidation resistance.
- Sb is contained more than 0.010 at% and 2.0 at% or less, Ag aggregation can be suppressed even if the film thickness is reduced, and even when used in a high temperature environment, Smoothness can be maintained.
- the film thickness is 20 nm or less and the transmittance at a wavelength of 550 nm is 30% or more, the light transmittance is good.
- the translucent Ag alloy film according to the present embodiment is excellent in smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance even when the film thickness is small, the conductivity and permeability are good.
- the translucent Ag alloy film according to the present embodiment is excellent in smoothness, and has good conductivity and transparency. Therefore, it is preferably used as the anode 12 of the bottom emission type organic EL element 1. it can. Moreover, since the translucent Ag alloy film is excellent also in sulfidation resistance and heat resistance, the reliability of the anode 12 can be improved.
- the above-described translucent Ag alloy film can be satisfactorily formed.
- one or both of In and Sn are contained in a total of 0.1 at% to 1.5 at%, Sb is contained in 0.02 at% to 7.0 at%, and the balance is Ag and inevitable. Since it is composed of an Ag alloy having a composition composed of impurities, a translucent Ag alloy film having the above-described composition can be reliably formed.
- the translucent Ag alloy film is used as the anode of the organic EL element.
- the translucent Ag alloy film may be used as a transparent conductive film for a display or a touch panel.
- the translucent Ag alloy film is excellent in smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance, and has good conductivity and transparency, it is possible to achieve both transparency and electromagnetic shielding properties of the display or touch panel. .
- a translucent Ag alloy film may be used as an infrared cut transmission film.
- the translucent Ag alloy film is excellent in smoothness and has good light transmission, so that it can reflect infrared rays while ensuring visible light transmission, and is suitably used as a transmission film for infrared cut. .
- the melting of Ag is performed in an atmosphere in which the atmosphere inside the melting furnace is once evacuated and then replaced with Ar, and after melting, at least one of In and Sn and Sb are added to the molten Ag in the Ar atmosphere. Added. After the obtained ingot is cold-rolled, it is heat treated at 600 ° C. for 2 hours in the atmosphere and then machined to produce a disk having a diameter of 152.4 mm and a thickness of 6 mm. did.
- the sputtering target (semi-transparent Ag alloy film forming sputtering target) for producing the translucent Ag alloy films of Invention Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 9 was produced. This sputtering target was soldered to an oxygen-free copper backing plate, and this was attached to a DC magnetron sputtering apparatus.
- the translucent Ag alloy films of Invention Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 9 were formed using an AgInSb alloy sputtering target material and an AgSnSb alloy sputtering target material.
- the film composition was determined by analyzing by ICP emission spectroscopy (ICP-OES) and ICP mass spectrometry (ICP-MS). At that time, the composition of Ag in the film was analyzed by ICP-OES. For In and Sb, analysis was performed by ICP-OES when the Sb concentration was 0.15% by mass or more, and by ICP-MS when the Sb concentration was less than 0.15%.
- the thickness of the translucent Ag alloy film was determined by observing the cross section of the film with a transmission electron microscope (TEM). For example, a cross section polisher (CP) or an integrated ion beam method (FIB) can be used for sample preparation for observing a cross section by TEM.
- TEM transmission electron microscope
- the specific resistance of the translucent Ag alloy film was measured by a four-probe method using a surface resistance measuring instrument (Loresta AP MCP-T400, manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.).
- the surface roughness (Ra) of the translucent Ag alloy film was measured with an atomic force microscope (SPI-3800N manufactured by Seiko Instruments Inc.).
- the surface roughness (Ra) was measured according to JIS B 0601.
- Transmittance measurement The transmittance of the translucent Ag alloy film was measured in the wavelength range of 380 nm to 800 nm with a spectrophotometer (U-4100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
- the measurement was first performed in a hollow state where the substrate was not set, and the spectrophotometer was calibrated. Subsequently, the transmittance Ts of the glass substrate on which the semitransparent Ag alloy film is not formed is measured, and thereafter, the transmittance Tt of the glass substrate on which the semitransparent Ag alloy film is formed is measured, and the semitransparent Ag alloy film is measured.
- Invention Examples 1 to 20 were confirmed to be translucent Ag alloy films having excellent smoothness, heat resistance, and sulfidation resistance, and good conductivity and permeability.
- Comparative Examples 1 and 3 since the content of In or Sn was too small, the transmittance after the sulfidation resistance test was remarkably reduced as compared with the inventive examples.
- Comparative Examples 2 and 4 since the content of In or Sn was too large, the specific resistance immediately after film formation was larger than that of the inventive example.
- Comparative Example 5 since the contents of In and Sn were too small, the transmittance after the sulfidation resistance test was remarkably reduced as compared with the inventive example.
- Comparative Example 6 since the contents of In and Sn were too large, the specific resistance immediately after film formation was larger than that of the inventive example.
- Comparative Example 7 since the Sb content was too small, the surface roughness immediately after film formation was increased and the specific resistance and surface roughness after the heat test were significantly increased as compared with the inventive examples.
- the “overrange” in Table 2 means that the specific resistance was too large to be measured.
- Comparative Example 8 since the Sb content was too large, the specific resistance immediately after film formation was larger than that of the inventive example. Since the comparative example 9 was too thick, the transmittance was lower than that of the present invention.
- a sputtering target suitable for forming a high-quality translucent Ag alloy film can be provided.
- Organic EL device 12 Anode (translucent Ag alloy film)
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Abstract
平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好な半透明Ag合金膜およびこの半透明Ag合金膜を成膜するのに適した半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットを提供する。In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなり、膜厚が20nm以下であり、波長550nmにおける透過率が30%以上であることを特徴とする。
Description
本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜、及び赤外線カット用透過膜等に用いられる半透明Ag合金膜、および、この半透明Ag合金膜を成膜するのに適した半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットに関するものである。
本願は、2013年7月11日に、日本に出願された特願2013-145848号、および2014年6月30日に、日本に出願された特願2014-134571号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2013年7月11日に、日本に出願された特願2013-145848号、および2014年6月30日に、日本に出願された特願2014-134571号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
一般に、有機EL表示装置では、有機EL素子が各画素領域に形成された構造とされている。この有機EL素子は、透明基板にスイッチング素子であるTFT(薄膜トランジスタ)が配置されたTFTアクティブマトリックス基板上に、有機EL層を含む電界発光層が配設されている。ここで、電解発光層のうち透明基板側の面にはアノード(陽極)が形成され、アノードが形成された面と反対側の面にはカソード(陰極)が形成されている。
有機EL素子の光の取り出し方式として、電界発光層から透明基板側へ光を取り出すボトムエミッション方式が知られている。このボトムエミッション方式の有機EL素子において、アノードは、可視光に対して透過性を有することが必要であるから、例えばITO(Indium Tin Oxicide:酸化インジウムスズ)やIZO(Indium Zinc Oxicide:酸化インジウム亜鉛)等からなる透明導電膜が用いられている。
また、特許文献1に示すように、ボトムエミッション方式の有機EL素子のアノードとして、膜厚が10~20nmに形成されたAg又はAg合金からなる半透明Ag合金膜が用いられることもある。このAg又はAg合金の半透明Ag合金膜からなるアノードにおいては、電界発光層から発生する光の一部が反射され、反射された光が金属からなるカソードでさらに反射される。このカソードで反射された光には、電界発光層から発生する光と干渉して光の強度を高める効果があり、Ag又はAg合金からなる半透明Ag合金膜をアノードとして用いると、有機EL素子から取り出される光の強度を高くすることができる。
さらに、上述したようなAg又はAg合金からなる半透明Ag合金膜は、ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜としても使用される。例えば、特許文献2には、ディスプレイの表示面に形成されるITO等の透明導電膜の代替として、比較的膜厚が薄く形成されたAg合金からなる半透明Ag合金膜を用いる技術が開示されている。また、特許文献3,4には、タッチパネル用の透明導電膜として、Ag合金からなる半透明Ag合金の薄膜を用いる技術が開示されている。
また、特許文献5には、Ag合金からなる半透明Ag合金膜を赤外線カット用透過膜として用いる技術が開示されている。
また、特許文献5には、Ag合金からなる半透明Ag合金膜を赤外線カット用透過膜として用いる技術が開示されている。
ところで、特許文献1~3に示されたAg又はAg合金からなる半透明Ag合金膜は、十分な透過性を確保するためには、膜厚を薄くする必要がある。しかしながら、膜厚が薄いと、耐熱性が低下してAgの凝集が生じ易くなり、平滑な膜を維持することが困難である。このように半透明Ag合金膜の凝集が生じると、導電性が低下して問題となる。また、半透明Ag合金膜の平滑性が低下すると、膜の表面に生じた凹凸による光の散乱が生じるため、光の透過性が低下する問題も生じる。特に、有機EL素子等は、製造工程中に熱処理や、有機EL層の蒸着等、高温となる工程が含まれるため、Agの凝集が進みやすい。
また、有機EL素子等の製造工程においては、製造工程の雰囲気中に含まれる硫黄によって、Ag又はAg合金からなる半透明Ag合金膜が硫化し、導電性や透過性が低下する問題もある。
また、有機EL素子等の製造工程においては、製造工程の雰囲気中に含まれる硫黄によって、Ag又はAg合金からなる半透明Ag合金膜が硫化し、導電性や透過性が低下する問題もある。
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好な半透明Ag合金膜、および、この半透明Ag合金膜を成膜するのに適した半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
前述の課題を解決するために、本発明の半透明Ag合金膜は、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなり、膜厚が20nm以下であり、波長550nmにおける透過率が30%以上であることを特徴としている。
本発明の半透明Ag合金膜によれば、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含有しているので、耐硫化性が向上する。また、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有しているので、膜厚を薄くしてもAgの凝集を抑制することができ、高温環境下で使用した場合であっても膜の平滑性を維持することができる。さらに、膜厚が20nm以下であり、波長550nmにおける透過率が30%以上であるので、光の透過性が良好である。このように、本発明の半透明Ag合金膜は、膜厚が薄くても平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れるので、導電性及び透過性が良好であり、電子機器等の半透明Ag合金膜として用いることができる。
また、前述の半透明Ag合金膜は、ボトムエミッション型の有機EL素子のアノードであっても良い。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ボトムエミッション型の有機EL素子のアノードとして好適に用いることができる。また、本発明の半透明Ag合金膜は、耐硫化性及び耐熱性に優れるため、アノードの信頼性を向上させることができる。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ボトムエミッション型の有機EL素子のアノードとして好適に用いることができる。また、本発明の半透明Ag合金膜は、耐硫化性及び耐熱性に優れるため、アノードの信頼性を向上させることができる。
また、前述の半透明Ag合金膜は、ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜であっても良い。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜として用いた際に、優れた特性を発揮する。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜として用いた際に、優れた特性を発揮する。
また、前述の半透明Ag合金膜は、赤外線カット用透過膜であっても良い。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、光の透過性が良好であるので、可視光の透過性を確保しつつ、赤外線を反射することができ、赤外線カット用透過膜として用いることができる。
本発明の半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、光の透過性が良好であるので、可視光の透過性を確保しつつ、赤外線を反射することができ、赤外線カット用透過膜として用いることができる。
本発明の半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットは、上述の半透明Ag合金膜を成膜する際に用いられるものである。
ここで、本発明の半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットにおいては、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなることが好ましい。
ここで、本発明の半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットにおいては、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなることが好ましい。
本発明によれば、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好な半透明Ag合金膜、および、この半透明Ag合金膜を成膜するのに適した半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットを提供することができる。
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。図1に、本発明の実施形態に係る半透明Ag合金膜(アノード12)を備えた有機EL素子1の概略説明図を示す。
有機EL素子1は、成膜基板11と、この成膜基板11上に形成されたアノード12(陽極)と、アノード12上に形成された電界発光層13と、この電界発光層13上に形成されたカソード14(陰極)とを備えている。この有機EL素子1は、ボトムエミッション型の有機EL素子であり、成膜基板11側(図1において下側)から光が取り出されるようになっている。
有機EL素子1は、成膜基板11と、この成膜基板11上に形成されたアノード12(陽極)と、アノード12上に形成された電界発光層13と、この電界発光層13上に形成されたカソード14(陰極)とを備えている。この有機EL素子1は、ボトムエミッション型の有機EL素子であり、成膜基板11側(図1において下側)から光が取り出されるようになっている。
成膜基板11は、例えばTFT回路を形成したガラス基板上に、アクリル樹脂等の有機物からなる平坦化層が形成された基板が用いられる。
電界発光層13は、有機EL層13Aと、アノード12側に形成されたホール(正孔)輸送層13Bと、カソード14側に形成された電子輸送層13Cとを備えており、これら3つの層からなる3層構造とされている。電界発光層13の厚さは、100nm以上200nm以下とされている。
有機EL層13Aに用いる発光材料としては、例えばオレフィン系発光材料、アントラセン系発光材料、スピロ系発光材料、カルバゾール系発光材料、ピレン系発光材料等の低分子発光材料、ポリフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類等の高分子発光材料等が挙げられる。なお、有機EL層13Aには、蛍光色素をドーピングしてもよく、燐光色素をドーピングしてもよい。
ホール輸送層13Bを構成する有機高分子材料(正孔注入・輸送材料)としては、正孔を輸送する能力と、アノード12からの正孔注入効果及び有機EL層13A又は発光材料に対して優れた正孔注入効果と、を有し、有機EL層13Aで生成した励起子の電子輸送層13Cへの移動を防止し、かつ薄膜形成能力に優れた化合物であることが好ましい。具体的には、例えばフタロシアニン誘導体、オキサゾール等の高分子材料が挙げられる。
電子輸送層13Cに用いる電子注入・輸送材料としては、電子を輸送する能力を持ち、カソード14からの電子注入効果、有機EL層13A又は発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、有機EL層13Aで生成した励起子の正孔注入層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、例えばフルオレノン、アントラキノジメタン等が挙げられる。
カソード14は、金属電極であり、例えばAl、Al合金、Ag、Ag合金等によって構成される。
アノード12は、本実施形態に係る半透明Ag合金膜によって構成された電極である。
ボトムエミッション型の有機EL素子1では、電界発光層13から成膜基板11側に光を取り出すため、光を透過する半透明Ag合金膜によってアノード12を構成しているのである。このアノード12は、ITOなどの透明導電性酸化物を半透明Ag合金膜の上に積層した2層の構造、あるいは2層の透明導電性酸化物層で半透明Ag合金層を挟み込んだ3層の構造としても良い。
アノード12は、本実施形態に係る半透明Ag合金膜によって構成された電極である。
ボトムエミッション型の有機EL素子1では、電界発光層13から成膜基板11側に光を取り出すため、光を透過する半透明Ag合金膜によってアノード12を構成しているのである。このアノード12は、ITOなどの透明導電性酸化物を半透明Ag合金膜の上に積層した2層の構造、あるいは2層の透明導電性酸化物層で半透明Ag合金層を挟み込んだ3層の構造としても良い。
アノード12を構成する半透明Ag合金膜は、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる組成を有している。
以下に、本実施形態に係る半透明Ag合金膜の組成を上述のように規定した理由について説明する。
以下に、本実施形態に係る半透明Ag合金膜の組成を上述のように規定した理由について説明する。
(In及びSn:いずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下)
In及びSnは、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含有することによって、半透明Ag合金膜の耐硫化性を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が0.1at%未満の場合、半透明Ag合金膜において耐硫化性の向上の効果が得られなくなるおそれがある。一方、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が1.5at%を超える場合、電気抵抗(比抵抗)が上昇して導電性が低下するとともに透過率が低下してしまうおそれがある。
このような理由から、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が0.1at%以上1.5at%以下の範囲内に設定されている。
なお、半透明Ag合金膜において、耐硫化性を確実に向上させるために、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量を0.3at%以上に設定することが好ましい。また、半透明Ag合金膜において、透過率を十分に確保するために、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量を1.1at%以下に設定することが好ましい。
In及びSnは、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含有することによって、半透明Ag合金膜の耐硫化性を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が0.1at%未満の場合、半透明Ag合金膜において耐硫化性の向上の効果が得られなくなるおそれがある。一方、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が1.5at%を超える場合、電気抵抗(比抵抗)が上昇して導電性が低下するとともに透過率が低下してしまうおそれがある。
このような理由から、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量が0.1at%以上1.5at%以下の範囲内に設定されている。
なお、半透明Ag合金膜において、耐硫化性を確実に向上させるために、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量を0.3at%以上に設定することが好ましい。また、半透明Ag合金膜において、透過率を十分に確保するために、In及びSnのいずれか一方又は両方の合計含有量を1.1at%以下に設定することが好ましい。
(Sb:0.010at%を超え2.0at%以下)
Sbは、Agの凝集を抑制し、膜厚を薄くしても膜の平滑性を維持する作用効果を有する元素である。
ここで、Sbの含有量が0.010at%以下の場合、Agの凝集を抑制する効果が得られなくなり、膜の平滑性が低下するおそれがある。一方、Sbの含有量が2.0at%を超える場合、透過率が低下するとともに、電気抵抗が上昇して導電性が低下するおそれがある。
このような理由から、Sbの含有量が0.010at%を超え2.0at%以下の範囲内に設定されている。
なお、半透明Ag合金膜の透過性を確保するために膜厚を薄くした場合には、Agの凝集がさらに促進されるため、Sbの含有量を0.1at%以上に設定することが好ましい。また、半透明Ag合金膜において、透過率を十分に確保するために、Sbの含有量を1.0at%以下の範囲内に設定することが好ましい。
Sbは、Agの凝集を抑制し、膜厚を薄くしても膜の平滑性を維持する作用効果を有する元素である。
ここで、Sbの含有量が0.010at%以下の場合、Agの凝集を抑制する効果が得られなくなり、膜の平滑性が低下するおそれがある。一方、Sbの含有量が2.0at%を超える場合、透過率が低下するとともに、電気抵抗が上昇して導電性が低下するおそれがある。
このような理由から、Sbの含有量が0.010at%を超え2.0at%以下の範囲内に設定されている。
なお、半透明Ag合金膜の透過性を確保するために膜厚を薄くした場合には、Agの凝集がさらに促進されるため、Sbの含有量を0.1at%以上に設定することが好ましい。また、半透明Ag合金膜において、透過率を十分に確保するために、Sbの含有量を1.0at%以下の範囲内に設定することが好ましい。
さらに、半透明Ag合金膜(アノード12)の膜厚が20nm以下とされている。半透明Ag合金膜の膜厚が20nm超の場合、透過率が低下するため、20nm以下に設定されている。本実施形態においては、半透明Ag合金膜の膜厚は、5nm以上とされている。
また、半透明Ag合金膜は、波長550nmにおける透過率が30%以上とされている。さらに、波長550nmにおける透過率が、好ましくは、50%以上とされている。本実施形態においては、可視光(380nm~800nm)の代表的な波長として波長550nmを選択し、この波長550nmにおける半透明Ag合金膜の透過率を設定しているのである。
また、半透明Ag合金膜の比抵抗(抵抗率)は、15μΩ・cm以下であることが好ましい。
また、半透明Ag合金膜の表面粗さ(Ra)は、0.6nm以下であることが好ましい。なお、半透明Ag合金膜の表面粗さは、0.3nm以上であることが実際的である。
また、半透明Ag合金膜の表面粗さ(Ra)は、0.6nm以下であることが好ましい。なお、半透明Ag合金膜の表面粗さは、0.3nm以上であることが実際的である。
次に、本実施形態に係る半透明Ag合金膜の製造方法について説明する。
本実施形態に係る半透明Ag合金膜は、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる組成を有したAg合金で構成された本実施形態である半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングすることにより成膜される。
例えば、以下の工程によって本実施形態に係る半透明Ag合金膜が製造される。
本実施形態に係る半透明Ag合金膜は、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる組成を有したAg合金で構成された本実施形態である半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングすることにより成膜される。
例えば、以下の工程によって本実施形態に係る半透明Ag合金膜が製造される。
まず、原料として、純度99.9質量%以上のAgと、純度99.9質量%以上のIn及びSnの少なくとも一方と、Sbとを所定の組成となるように秤量する。次に、溶解炉中において、Agを高真空または不活性ガス雰囲気中で溶解し、得られた溶湯に所定の含有量のIn及びSnの少なくとも一方とSbとを添加する。その後、真空または不活性ガス雰囲気中で溶解して、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含有するとともにSbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなるAg合金の溶解鋳造インゴットを作製する。
ここで、Agの溶解は、溶解炉内部の雰囲気を一度真空にした後、Arで置換した雰囲気で行い、溶解後、Ar雰囲気の中でAgの溶湯にIn及びSnの少なくとも一方とSbとを添加することが、AgとIn,Sn,Sbとの組成比率を安定に得る観点から好ましい。さらに、In,Sn,Sbは予め作製したAgIn,AgSn,AgSb,AgInSb,AgSnSbまたはAgInSnSbの母合金の形で添加してもよい。
得られたインゴットを冷間圧延した後、大気中で例えば600℃、2時間保持の熱処理を施し、次いで機械加工することにより、所定寸法のスパッタリングターゲットを作製する。すなわち、このスパッタリングターゲットは、Ag合金の溶解鋳造インゴットを塑性加工し、さらに熱処理して作製される。このスパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートに半田付けし、これを直流マグネトロンスパッタ装置に装着する。
次に、真空排気装置にて直流マグネトロンスパッタ装置内を5×10-5Pa以下まで排気した後、Arガスを導入して所定のスパッタガス圧とし、続いて直流電源にてターゲットに例えば50Wの直流スパッタ電力を印加する。さらに、上記ターゲットに対向しかつ所定の間隔を設けて上記ターゲットと平行に配置した成膜基板11と上記ターゲットとの間にプラズマを発生させることで、半透明Ag合金膜(アノード12)を成膜基板11上に成膜する。なお、スパッタリングによる半透明Ag合金膜の成膜時において、膜の平滑性を良好にするためには、Arガスのガス圧及びスパッタ電力を低く設定してスパッタレートを遅くすることが好ましい。
以上のような構成とされた本実施形態に係る半透明Ag合金膜によれば、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含有しているので、耐硫化性が向上する。また、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有しているので、膜厚を薄くしてもAgの凝集を抑制することができ、高温環境で使用した場合であっても膜の平滑性を維持することができる。さらに、膜厚が20nm以下であり、波長550nmにおける透過率が30%以上であるので、光の透過性が良好である。このように、本実施形態に係る半透明Ag合金膜は、膜厚が薄くても平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れるので、導電性及び透過性が良好である。
上述したように、本実施形態に係る半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ボトムエミッション型の有機EL素子1のアノード12として好適に用いることができる。また、半透明Ag合金膜は、耐硫化性及び耐熱性にも優れるため、アノード12の信頼性を向上させることができる。
本実施形態である半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲットによれば、上述の半透明Ag合金膜を良好に成膜することができる。
特に、本実施形態では、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる組成を有したAg合金で構成されているので、上述の組成の半透明Ag合金膜を確実に成膜することができる。
特に、本実施形態では、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる組成を有したAg合金で構成されているので、上述の組成の半透明Ag合金膜を確実に成膜することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
なお、上記実施の形態では、半透明Ag合金膜を有機EL素子のアノードとして用いる場合について説明したが、半透明Ag合金膜をディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜として用いても良い。この場合、半透明Ag合金膜は、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好であるので、ディスプレイあるいはタッチパネルの透過性と電磁遮蔽性を両立することができる。
また、半透明Ag合金膜を赤外線カット用透過膜として用いても良い。半透明Ag合金膜は、平滑性に優れ、光の透過性が良好であるので、可視光の透過性を確保しつつ、赤外線を反射することができ、赤外線カット用透過膜として好適に用いられる。
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
まず、原料として、純度99.9質量%以上のAgと、純度99.9質量%以上のIn及びSnの少なくとも一方とSbとを所定の組成となるように秤量する。次に、溶解炉中において、Agを高真空または不活性ガス雰囲気中で溶解し、得られた溶湯に所定の含有量のIn及びSnの少なくとも一方とSbとを添加する。その後、真空または不活性ガス雰囲気中で溶解して、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含んでいるとともにSbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなるAg合金の溶解鋳造インゴットを作製する。
まず、原料として、純度99.9質量%以上のAgと、純度99.9質量%以上のIn及びSnの少なくとも一方とSbとを所定の組成となるように秤量する。次に、溶解炉中において、Agを高真空または不活性ガス雰囲気中で溶解し、得られた溶湯に所定の含有量のIn及びSnの少なくとも一方とSbとを添加する。その後、真空または不活性ガス雰囲気中で溶解して、In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下含んでいるとともにSbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなるAg合金の溶解鋳造インゴットを作製する。
ここで、Agの溶解は、溶解炉内部の雰囲気を一度真空にした後、Arで置換した雰囲気で行い、溶解後、Ar雰囲気の中でAgの溶湯にIn及びSnの少なくとも一方とSbとを添加した。
得られたインゴットを冷間圧延した後、大気中で例えば600℃、2時間保持の熱処理を施し、次いで機械加工することにより、直径152.4mm、厚さ6mmの寸法を有する円板状に作製した。
以上のようにして、本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜を製造するためのスパッタリングターゲット(半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲット)を製造した。このスパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートに半田付けし、これを直流マグネトロンスパッタ装置に装着した。
得られたインゴットを冷間圧延した後、大気中で例えば600℃、2時間保持の熱処理を施し、次いで機械加工することにより、直径152.4mm、厚さ6mmの寸法を有する円板状に作製した。
以上のようにして、本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜を製造するためのスパッタリングターゲット(半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲット)を製造した。このスパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートに半田付けし、これを直流マグネトロンスパッタ装置に装着した。
次に、真空排気装置にて直流マグネトロンスパッタ装置内を5×10-5Pa以下まで排気した後、Arガスを導入して0.3Paのスパッタガス圧とし、続いて直流電源にてターゲットに例えば50Wの直流スパッタ電力を印加する。さらに、上記ターゲットに対向しかつ70mmの間隔を設けて上記ターゲットと平行に配置した直径4インチ(10.16cm)の洗浄済みのガラス基板(コーニング社製イーグルXG)と上記ターゲットとの間にプラズマを発生させることで、表1に示す膜厚を有する半透明Ag合金膜をガラス基板上に成膜した。
以上のようにして、表1に示す組成を有する本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜を製造した。
以上のようにして、表1に示す組成を有する本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜を製造した。
なお、本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜においては、AgInSb合金製スパッタリングターゲット材及びAgSnSb合金製スパッタリングターゲット材を用いて成膜した。
その膜組成をICP発光分光法(ICP-OES)および、ICP質量分析法(ICP-MS)により分析することで求めた。その際、膜中のAgの組成はICP-OESにより分析を行った。InおよびSbについては、Sb濃度が0.15質量%以上の場合はICP-OESにより、0.15%より少ない場合にはICP-MSにより分析を行った。
また、半透明Ag合金膜の膜厚の測定は、透過電子顕微鏡(TEM)により膜の断面を観察することによって求めた。TEMによる断面を観察するための試料作製は、例えばクロスセクションポリッシャー(CP)や集積イオンビーム法(FIB)などを用いることができる。
その膜組成をICP発光分光法(ICP-OES)および、ICP質量分析法(ICP-MS)により分析することで求めた。その際、膜中のAgの組成はICP-OESにより分析を行った。InおよびSbについては、Sb濃度が0.15質量%以上の場合はICP-OESにより、0.15%より少ない場合にはICP-MSにより分析を行った。
また、半透明Ag合金膜の膜厚の測定は、透過電子顕微鏡(TEM)により膜の断面を観察することによって求めた。TEMによる断面を観察するための試料作製は、例えばクロスセクションポリッシャー(CP)や集積イオンビーム法(FIB)などを用いることができる。
以上のようにして製造された本発明例1~20、比較例1~9の半透明Ag合金膜に対して、比抵抗測定、表面粗さ(Ra)測定、透過率測定、耐熱試験、耐硫化試験を行った。
なお、比抵抗測定、表面粗さ(Ra)測定は、成膜直後及び耐熱試験後の半透明Ag合金膜に対して行った。また、透過率測定は、成膜直後、耐熱試験後、及び耐硫化試験後の半透明Ag合金膜に対して行った。
以下に各測定及び各試験の詳細を説明する。
なお、比抵抗測定、表面粗さ(Ra)測定は、成膜直後及び耐熱試験後の半透明Ag合金膜に対して行った。また、透過率測定は、成膜直後、耐熱試験後、及び耐硫化試験後の半透明Ag合金膜に対して行った。
以下に各測定及び各試験の詳細を説明する。
(比抵抗測定)
表面抵抗測定器(三菱油化社製、Loresta AP MCP-T400)を用いて、四探針法により、半透明Ag合金膜の比抵抗を測定した。
(表面粗さ測定)
原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ社製SPI-3800N)により半透明Ag合金膜の表面粗さ(Ra)を測定した。なお、表面粗さ(Ra)は、JIS B 0601に準拠して測定した。
(透過率測定)
分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U-4100)により波長380nm~800nmの範囲で半透明Ag合金膜の透過率を測定した。透過率測定の際には、最初に基板をセットしない中空の状態で測定を行って、分光光度計のキャリブレーションを行った。続いて半透明Ag合金膜が成膜されていないガラス基板の透過率Tsを測定し、その後、半透明Ag合金膜が成膜されたガラス基板の透過率Ttを測定し、半透明Ag合金膜の透過率Tfを Tf=Tt/Ts として計算した。
表面抵抗測定器(三菱油化社製、Loresta AP MCP-T400)を用いて、四探針法により、半透明Ag合金膜の比抵抗を測定した。
(表面粗さ測定)
原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ社製SPI-3800N)により半透明Ag合金膜の表面粗さ(Ra)を測定した。なお、表面粗さ(Ra)は、JIS B 0601に準拠して測定した。
(透過率測定)
分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製 U-4100)により波長380nm~800nmの範囲で半透明Ag合金膜の透過率を測定した。透過率測定の際には、最初に基板をセットしない中空の状態で測定を行って、分光光度計のキャリブレーションを行った。続いて半透明Ag合金膜が成膜されていないガラス基板の透過率Tsを測定し、その後、半透明Ag合金膜が成膜されたガラス基板の透過率Ttを測定し、半透明Ag合金膜の透過率Tfを Tf=Tt/Ts として計算した。
(耐熱試験)
耐熱試験は、半透明Ag合金膜を大気中において250℃で1時間の熱処理をすることにより行った。
(耐硫化試験)
耐硫化試験は、半透明Ag合金膜をNa2S(硫化ナトリウム)0.01wt%水溶液に1時間浸漬することにより行った。
上記の評価の結果を表2に示す。
耐熱試験は、半透明Ag合金膜を大気中において250℃で1時間の熱処理をすることにより行った。
(耐硫化試験)
耐硫化試験は、半透明Ag合金膜をNa2S(硫化ナトリウム)0.01wt%水溶液に1時間浸漬することにより行った。
上記の評価の結果を表2に示す。
本発明例1~20は、表2に示すように、平滑性、耐熱性、及び耐硫化性に優れ、導電性及び透過性が良好な半透明Ag合金膜であることが確認された。
一方、比較例1、3は、In又はSnの含有量が少なすぎるために、本発明例と比較して、耐硫化試験後の透過率が著しく低下した。
比較例2、4は、In又はSnの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
比較例5は、In及びSnの含有量が少なすぎるために、本発明例と比較して、耐硫化試験後の透過率が著しく低下した。
比較例6は、In及びSnの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
一方、比較例1、3は、In又はSnの含有量が少なすぎるために、本発明例と比較して、耐硫化試験後の透過率が著しく低下した。
比較例2、4は、In又はSnの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
比較例5は、In及びSnの含有量が少なすぎるために、本発明例と比較して、耐硫化試験後の透過率が著しく低下した。
比較例6は、In及びSnの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
比較例7は、Sbの含有量が少なすぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の表面粗さが大きくなるとともに、耐熱試験後の比抵抗及び表面粗さが著しく上昇した。なお、表2中の「オーバーレンジ」とは、比抵抗が大きすぎて測定不可であったことを意味している。
比較例8は、Sbの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
比較例9は、膜厚が厚すぎるために、本発明例と比較して、透過率が低下した。
比較例8は、Sbの含有量が多すぎるために、本発明例と比較して、成膜直後の比抵抗が大きくなった。
比較例9は、膜厚が厚すぎるために、本発明例と比較して、透過率が低下した。
高品質な半透明Ag合金膜の形成に適したスパッタリングターゲットを提供することができる。
1 有機EL素子
12 アノード(半透明Ag合金膜)
12 アノード(半透明Ag合金膜)
Claims (6)
- In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.010at%を超え2.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなり、
膜厚が20nm以下であり、波長550nmにおける透過率が30%以上であることを特徴とする半透明Ag合金膜。 - ボトムエミッション型の有機EL素子のアノードであることを特徴とする請求項1に記載の半透明Ag合金膜。
- ディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜であることを特徴とする請求項1に記載の半透明Ag合金膜。
- 赤外線カット用透過膜であることを特徴とする請求項1に記載の半透明Ag合金膜。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の半透明Ag合金膜を成膜する際に用いられる半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲット。
- In及びSnのいずれか一方又は両方を合計で0.1at%以上1.5at%以下、Sbを0.02at%以上7.0at%以下含有し、残部がAg及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項5に記載の半透明Ag合金膜形成用スパッタリングターゲット。
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- 2014-06-30 JP JP2014134571A patent/JP6384147B2/ja active Active
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