(57)【要約】【課題】基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能な透明電極膜の改質方法を提供すること。【解決手段】基板と、該基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法であって、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施すことを特徴とする透明電極膜の改質方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法であって、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施すことを特徴とする透明電極膜の改質方法。
【請求項２】
前記アニール処理における光照射量が２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の透明電極膜の改質方法。
【請求項３】
前記透明電極膜が、インジウム・スズ・オキサイド及び酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも一つの透明電極材料からなるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明電極膜の改質方法。
【請求項４】
前記透明電極膜が、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法及びプラズマ重合法からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法により前記基板上に形成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の透明電極膜の改質方法。
【請求項５】
基板上に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法及びプラズマ重合法からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法により透明電極膜を形成する工程と、
前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施す工程と、
を含むことを特徴とする透明電極膜付基板の製造方法。
【請求項６】
前記アニール処理における光照射量が２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項５に記載の透明電極膜付基板の製造方法。
【請求項７】
前記透明電極膜が、インジウム・スズ・オキサイド及び酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも一つの透明電極材料からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の透明電極膜付基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子等に用いられる透明電極膜付基板における透明電極膜を改質してその抵抗率を低下させる方法、並びにその方法を用いた透明電極膜付基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）等の発光素子においては、一般的に、発光層からの光を取り出すために光取り出し口側の電極として透明電極膜が用いられている。また、発光層の発光量を向上させるために透明電極膜の抵抗率は低いほど好ましいため、より抵抗率が低い透明電極膜を形成する技術と共に、透明電極膜を形成した後にその抵抗率を低下させる技術が検討されている。このような透明電極膜の抵抗率を低下させる方法として、例えば、特開２０００−２８２２２５号公報（特許文献１）には、透明電極材料であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）からなるＩＴＯ膜を形成した後に、加熱炉を用いて１８０℃以上の温度でアニール処理を施すことにより、ＩＴＯ膜の抵抗率を低下させる方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載のような従来の透明電極膜の抵抗率を低下させる方法においては、アニール処理に要する時間が長く、生産効率の点で必ずしも十分な方法ではなかった。また、基板の材質が樹脂等の有機物である場合には、アニール処理によって基板にかかる熱により、基板が変形したり樹脂が変質し劣化してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−２８２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能な透明電極膜の改質方法、並びにその方法を用いた透明電極膜付基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施すことによって、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明の透明電極膜の改質方法は、基板と、該基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法であって、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施すことを特徴とする方法である。
【０００７】
また、本発明の透明電極膜の改質方法においては、前記透明電極膜が、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法及びプラズマ重合法からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法により基板上に形成されたものであることが好ましい。
【０００８】
本発明の透明電極膜付基板の製造方法は、基板上に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法及びプラズマ重合法からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法により透明電極膜を形成する工程と、
前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施す工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
【０００９】
さらに、本発明の透明電極膜の改質方法及び透明電極膜付基板の製造方法においては、前記アニール処理における光照射量が２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の透明電極膜の改質方法及び透明電極膜付基板の製造方法においては、前記透明電極膜が、インジウム・スズ・オキサイド及び酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも一つの透明電極材料からなるものであることが好ましい。
【００１１】
なお、本発明の透明電極膜の改質方法によれば、基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、透明電極膜の抵抗率を効率よく且つ十分に低下させることが可能であり、しかも基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制することが可能となる。すなわち、本発明においては、フラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射することによって透明電極膜を加熱するというアニール処理を透明電極膜に施しており、このようなフラッシュランプによるアニール処理においては、フラッシュランプが照射される表面近傍に集中的にエネルギーを供給することができるため、透明電極膜付基板の表面に存在する透明電極膜に集中的にエネルギーが供給され、そのエネルギーにより透明電極膜の結晶化を進行させることができる。そのため、従来のような加熱炉によるアニール処理と比較して短時間で効率よく透明電極膜にエネルギーを供給することができ、透明電極膜の抵抗率を効率よく且つ十分に低下させることができる。また、このようなフラッシュランプによるアニール処理においては、フラッシュランプが照射される表面近傍以外の部分である基板に不要なエネルギーが供給されることを十分に防止しうるため、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能な透明電極膜の改質方法、並びにその方法を用いた透明電極膜付基板の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００１４】
本発明の透明電極膜の改質方法は、基板と、該基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法であって、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施すことを特徴とする方法である。
【００１５】
また、本発明の透明電極膜付基板の製造方法は、基板上に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法及びプラズマ重合法からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法により透明電極膜を形成する工程と、
前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施す工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
【００１６】
本発明に用いられる基板は、発光素子等において透明電極膜を形成するための支持基板となるものである。このような基板の材質は、得られる透明電極膜付基板の用途に応じて適宜選択されるため特に限定されないが、得られる透明電極膜付基板を発光素子等に用いる場合には、例えば、ガラス、シリコン、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。また、本発明においては、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制することできることから、基板の材質として、ガラス等の無機物と比較して耐熱性が低い熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂（有機物）を好適に使用することできる。
【００１７】
前記基板の厚みは、得られる透明電極膜付基板の用途に応じて適宜選択されるため特に限定されないが、得られる透明電極膜付基板を発光素子等に用いる場合には、一般的には５０μｍ〜５ｍｍの範囲内であり、１００μｍ〜２ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
本発明にかかる透明電極膜は、発光素子等において光取り出し口側の電極として用いられる透明な電極膜である。このような透明電極膜を構成する材料としては、電気伝導度が高く且つ光透過率が高い透明電極材料が用いられ、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド、フッ素又はアンチモンをドープした酸化スズ、アルミニウム又はガリウムをドープした酸化亜鉛、金、白金、銀、銅が用いられる。これらの中でも、電気伝導度及び光透過率の観点から、ＩＴＯ、酸化亜鉛が好ましい。
【００１９】
前記透明電極膜の厚みは、得られる透明電極膜付基板の用途に応じて適宜選択されるため特に限定されないが、得られる透明電極膜付基板を発光素子等に用いる場合には、２０ｎｍ〜１μｍであることが好ましく、５０〜５００ｎｍであることがより好ましい。
【００２０】
前記透明電極膜の表面抵抗率は、１００Ω／□以下であることが好ましく、５０Ω／□以下であることがより好ましい。透明電極膜の表面抵抗率が前記上限を超える場合には、透明電極膜に後述するアニール処理を施して改質しても、発光素子等に用いる透明電極膜として十分に抵抗率が低いものとなりにくい傾向にある。なお、表面抵抗率は、ＪＩＳ  Ｋ７１９４に記載の４深針法による抵抗率試験法に準拠した方法により測定することができる。
【００２１】
本発明にかかる透明電極膜付基板は、前記基板と、前記基板上に形成された前記透明電極膜とを備えるものである。前記透明電極膜付基板は、前記基板上に前記透明電極膜を形成することにより得ることができ、このように基板上に透明電極膜を形成させる成膜法としては、表面抵抗率が前記上限以下となるような透明電極膜を形成することが可能な成膜法を採用することが好ましい。基板上に透明電極膜を形成させる成膜法としては、一般的に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、常圧化学気相成長法（常圧ＣＶＤ）、減圧化学気相成長法（減圧ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（プラズマＣＶＤ）、光化学気相成長法（光ＣＶＤ）、プラズマ重合法、ゾル−ゲル法、塗布熱分解法、微粒子分散法等が採用されているが、本発明においては、得られる透明電極膜の表面抵抗率の観点から、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）；常圧化学気相成長法、減圧化学気相成長法、プラズマ化学気相成長法、光化学気相成長法、プラズマ重合法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）からなる群から選択される少なくとも一つの成膜法を採用することが好ましく、スパッタ法又はイオンプレーティング法を採用することがより好ましい。
【００２２】
本発明においては、前記透明電極膜にフラッシュランプを用いて光パルス持続時間が０．１〜１０ｍｓｅｃのフラッシュ光を照射して前記透明電極膜を加熱することによりアニール処理を施す。前記アニール処理に用いるフラッシュランプとしては、ランプのフラッシュ光の波長が透明電極材料の吸収波長と一部重複するものを適宜選択して使用することができるが、例えば透明電極材料としてＩＴＯを用いる場合には、ＩＴＯの吸収波長である３００〜４００ｎｍの波長領域においてフラッシュ光を発するランプを使用することが必要である。このようなフラッシュランプとしては、例えば、キセノンランプが挙げられる。また、前記アニール処理を施す際の雰囲気は特に限定されないが、アルゴン、窒素等の不活性ガスの雰囲気とすることが好ましい。
【００２３】
前記アニール処理におけるフラッシュ光の光パルス持続時間は０．１〜１０ｍｓｅｃであることが必要であり、０．１〜１．０ｍｓｅｃであることが好ましい。光パルス持続時間が０．１ｍｓｅｃ未満では、光パルス持続時間自体のコントロールが困難となり、例えばアニール処理のロットごとに抵抗率が低下する度合いのバラツキが生じるといった不都合が生じやすくなり、他方、１０ｍｓｅｃを超えると、フラッシュ光により透明電極膜以外の部分である基板にも不要なエネルギーが供給されるため、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制することできない。また、前記アニール処理におけるフラッシュ光の光照射量は２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、２〜３０Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましい。光照射量が前記範囲内である場合には、透明電極膜の抵抗率を十分に低下させつつ、基板の熱劣化や熱ひずみをより十分に抑制することができる。また、このような光照射量は、前記光パルス持続時間やフラッシュアニール装置の種類等に応じて適宜最適化することが好ましい。なお、本明細書において、フラッシュ光の光照射量とは、フラッシュランプの入力エネルギー（単位：Ｊ）をフラッシュランプが照射される面積（単位：ｃｍ２）で除した値のことをいう。
【００２４】
また、前記アニール処理を施した際には、前記透明電極膜は通常１５０〜６００℃に加熱される。前記アニール処理においては、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ透明電極膜を改質するという観点から、透明電極膜の温度は２００〜３００℃となるように、光パルス持続時間や光照射量を調整することが好ましい。
【００２５】
このようなアニール処理を施した改質後の透明電極膜の表面抵抗率は、３０Ω／□以下であることが好ましく、１０Ω／□以下であることがより好ましい。改質後の透明電極膜の表面抵抗率が前記上限以下のものは、発光素子等に用いる透明電極膜として好適に使用することができる。また、本発明においては、改質後の透明電極膜の表面抵抗率が、改質前の透明電極膜の表面抵抗率の１／２以下の値となっていることが好ましい。
【００２６】
以上説明した本発明の透明電極膜の改質方法及び透明電極膜付基板の製造方法によれば、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能となる。また、本発明の透明電極膜の改質方法は、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜を改質することができるため、ガラス等の無機物と比較して耐熱性が低い熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂（有機物）からなる基板を備える透明電極膜付基板の改質方法として特に好適な方法である。さらに、本発明の透明電極膜の改質方法及び透明電極膜付基板の製造方法により得られる透明電極膜付基板は、抵抗率が十分に低い透明電極膜を備えるものであるため、基板と、バリア層と、透明電極材料からなる第一電極と、前記第一電極に対向する第二電極と、前記第一電極及び前記第二電極の間に設けられた少なくとも１層の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）に用いる透明電極膜付基板として特に好適に使用することができる。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、透明電極膜の表面抵抗率は以下の方法により測定した。
【００２８】
（i）表面抵抗率
ＪＩＳ  Ｋ７１９４に記載の４深針法による抵抗率試験法に準拠して、表面抵抗測定器（三菱化学社製、製品名「Ｌｒｅｓｔａ  ＧＰ  ＭＣＰ-Ｔ６１０」）を用いて、透明電極膜の表面抵抗率（単位：Ω／□）を測定した。
【００２９】
（実施例１）
基板（材質：ガラス、厚み：０．７ｍｍ）をスパッタ装置内（ＦＴＳコーポレーション社製、製品名「ＦＴＳ対向スパッタ装置」）に導入し、基板の表面上にスパッタ法により、以下に示す条件で透明電極膜（材質：ＩＴＯ、厚み：１５０ｎｍ）を形成して、透明電極膜付基板を得た。得られた透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率は５１．７Ω／□であった。
成膜圧力：０．５Ｐａ
Ａｒ流量：４０ｓｃｃ／ｍ
酸素流量：０．５ｓｃｃ／ｍ
投入電力：ＤＣ１ｋＷ
成膜レート：１１ｎｍ／ｍ
ターゲット：ＩＴＯ（１０質量％ＳｎＯ２）。
【００３０】
次に、得られた透明電極膜付基板の透明電極膜の表面に、ウシオ電機社製のフラッシュアニール装置を用いて、フラッシュ光を照射して、透明電極膜にフラッシュランプによるアニール処理を施して、改質後の透明電極膜付基板を得た。なお、アニール処理におけるフラッシュ光の光パルス持続時間は０．２ｍｓｅｃであった。また、アニール処理に用いたフラッシュランプの光照射量は５Ｊ／ｃｍ２であった。アニール処理に用いたフラッシュランプの発光スペクトルを図１に示す。
【００３１】
改質後の透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率を測定したところ、１８．４Ω／□であった。したがって、本発明の透明電極膜の改質方法によれば、短時間のアニール処理により、透明電極膜の表面抵抗率を十分に低下させることができることが確認された。
【００３２】
（比較例１）
透明電極膜付基板に、ヤマト化学社製のクリーンオーブンを用い、加熱温度２３０℃にて１時間の加熱炉によるアニール処理を施した以外は実施例１と同様にして、改質後の透明電極膜付基板を得た。改質後の透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率は１５．０Ω／□であり、アニール処理により透明電極膜の表面抵抗率を十分に低下させることができたが、アニール処理の処理時間は１時間という長時間であった。
【００３３】
（比較例２）
透明電極膜付基板に、ヤマト化学社製のクリーンオーブンを用い、加熱温度２３０℃にて２０分間の加熱炉によるアニール処理を施した以外は実施例１と同様にして、改質後の透明電極膜付基板を得た。改質後の透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率は２８．８Ω／□であり、アニール処理により透明電極膜の表面抵抗率を十分に低下させることができなかった。
【００３４】
（実施例２）
基板（材質：ガラス、厚み：０．７ｍｍ）に代えて、樹脂からなる基板（材質：ポリエチレンナフタレート、厚み：１２５μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、透明電極膜付基板、並びに改質後の透明電極膜付基板を得た。改質後の透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率は１８．４Ω／□であり、また、樹脂からなる基板に変形や変色はなかった。したがって、本発明の透明電極膜の改質方法によれば、短時間のアニール処理により、透明電極膜の表面抵抗率を十分に低下させることができることが確認された。また、本発明の透明電極膜の改質方法は、ガラスと比較して耐熱性が低い樹脂からなる基板を備える透明電極膜付基板においても採用できることが確認された。
【００３５】
（比較例３）
透明電極膜付基板に、ヤマト化学社製のクリーンオーブンを用い、加熱温度２３０℃にて１時間の加熱炉によるアニール処理を施した以外は実施例２と同様にして、改質後の透明電極膜付基板を得た。改質後の透明電極膜付基板における透明電極膜の表面抵抗率は１５．０Ω／□であり、アニール処理により透明電極膜の表面抵抗率を十分に低下させることができたが、改質後の透明電極膜付基板の外観を目視にて観察したところ、樹脂からなる基板に熱による変形及び変色が発生していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上説明したように、本発明によれば、基板と、前記基板上に形成された透明電極膜とを備える透明電極膜付基板における透明電極膜の改質方法において、基板の熱劣化や熱ひずみを十分に抑制しつつ、透明電極膜の抵抗率を短時間で効率よく且つ十分に低下させることが可能な透明電極膜の改質方法、並びにその方法を用いた透明電極膜付基板の製造方法を提供することが可能となる。
【００３７】
したがって、本発明の透明電極膜の改質方法は、発光素子等に用いられる透明電極膜付基板における透明電極膜を改質してその抵抗率を低下させる方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例で用いたフラッシュランプにおける波長と発光出力との関係を示す発光スペクトルである。
【図１】
2010067558.tif 000002