(57)【要約】【課題】導電性の優れた酸化亜鉛系透明電極及びその製造方法を提供する。【解決手段】透明電極Ａは、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層１が、透光性を有する支持体２によって支持されたものである。透明導電層１は、支持体２側の表面層として、透明導電層１の本体層１ａとはストイキオメトリーが異なるバッファ層１ｂを有している。反応性ガスの雰囲気で反応性スパッタリングを行うことにより、透明導電層１を支持体２に積層させる。このとき、反応性ガスの濃度設定を変更して、バッファ層１ｂと本体層１ａとを形成する。バッファ層１ｂを有することにより、導電層の結晶性を良好にし、電気抵抗の低い導電性に優れた酸化亜鉛系の透明電極Ａを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層が、透光性を有する支持体によって支持された透明電極であって、前記透明導電層は、前記支持体側の表面層として、前記透明導電層の本体層とはストイキオメトリーが異なるバッファ層を有していることを特徴とする、透明電極。
【請求項２】
前記バッファ層は、酸素原子含有量が前記本体層よりも少ないことにより、前記本体層とストイキオメトリーが異なっていることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極。
【請求項３】
前記透明導電層の厚みは３０ｎｍ以上であり、前記バッファ層の厚みは０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下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。
【請求項４】
前記支持体は、樹脂層を含んで構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明電極。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載した透明電極を用いたことを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記透明電極と、発光層を含む有機層と、前記透明電極に対向する対電極とを、前記支持体側からこの順で有することを特徴とする、請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記支持体に光取り出し構造が設けられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記光取り出し構造が前記支持体の光取り出し側の表面に設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記支持体は、樹脂基板と防湿性基板とを前記透明導電層側からこの順で有して構成され、前記樹脂基板と前記防湿性基板との界面に前記光取り出し構造が設けられていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
亜鉛を主成分とするターゲットを用い、反応性ガスの雰囲気で反応性スパッタリングを行うことにより、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層を支持体に積層させるにあたり、
前記反応性ガスを所定の濃度設定にした第１濃度条件にて前記反応性スパッタリングを行って前記支持体にバッファ層を形成した後、前記反応性ガスの濃度設定を変更して、前記第１濃度条件とは異なる所定の前記反応性ガスの濃度設定となった第２濃度条件にて前記反応性スパッタリングを行って、前記バッファ層の表面に前記透明導電層の本体層を形成することを特徴とする、透明電極の作製方法。
【請求項１１】
前記反応性ガスとして酸素を用い、前記第２濃度条件の酸素濃度を前記第１濃度条件の酸素濃度よりも低くすることを特徴とする、請求項１０に記載の透明電極の作製方法。
【請求項１２】
前記ターゲットは金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の透明電極の作製方法。
【請求項１３】
前記ターゲットは金属酸化物を含み、前記反応性ガスとして水素を用い、前記第２濃度条件の水素濃度を前記第１濃度条件の水素濃度よりも低くすることを特徴とする、請求項１０に記載の透明電極の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子などの電子デバイスに利用可能な透明電極及びその製造方法に関する。また、透明電極を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう）などに代表される光電気デバイスなどにあっては、透明な導電層が基板によって支持された透明電極が利用されている。透明電極は、少なくとも可視光領域における光透過性と、デバイスなどの電極として機能し得る電気伝導性とを兼ね備えるものであり、その応用範囲は広い。透明電極としては、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）が良好な透明性と導電性とを示すものとして知られており、種々のデバイスに適用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３１７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにＩＴＯは、現在、汎用されている透明電極の一つである。しかしながら、ＩＴＯはＩｎ（インジウム）の資源枯渇問題や毒性問題が懸念されているため、ＩＴＯに代わる次世代の透明電極材料が求められている。また、Ｉｎは金属自体のコストが高いため、透明電極のコストを下げることは容易ではなく、透明電極の低コスト化が求められている。
【０００５】
ここで、ＩＴＯに代わり得る透明導電材料として、酸化亜鉛系組成物を主成分とするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。酸化亜鉛系組成物で構成される透明電極においても透明性と導電性とを発揮することができる。特に、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）は、ＩＴＯに見劣りしない程度の優れた電気特性や光学特性を備えており、また材料コストも安いため、次世代透明電極の有力候補といえる。
【０００６】
しかしながら、酸化亜鉛系組成物で構成した透明電極は、依然、ＩＴＯに比較して電気抵抗が高く、一般的な利用までには遠いのが現状である。電気抵抗が高いと、例えば有機ＥＬ素子では、特に大面積のデバイスに於いて、面内発光強度が不均一になるなどして、十分な発光が得られなくなるなど発光性能が低下してしまう。そのため、酸化亜鉛系組成物で構成する透明電極を実用化できるレベルにするためには、その電気抵抗を低下させて導電性を高めることが重要である。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、導電性の優れた酸化亜鉛系透明電極を提供することを目的とするものである。また、酸化亜鉛系透明電極を用いた発光性能の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る透明電極は、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層が、透光性を有する支持体によって支持された透明電極であって、前記透明導電層は、前記支持体側の表面層として、前記透明導電層の本体層とはストイキオメトリーが異なるバッファ層を有していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る透明電極では、好ましくは、次のいずれか１つ以上の特徴をさらに有する。
・前記バッファ層は、酸素原子含有量が前記本体層よりも少ないことにより、前記本体層とストイキオメトリーが異なっている。
・前記透明導電層の厚みは３０ｎｍ以上であり、前記バッファ層の厚みは０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
・前記支持体は、樹脂層を含んで構成されている。
【００１０】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記の透明電極を用いたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子では、好ましくは、次のいずれか１つ以上の特徴をさらに有する。
・前記透明電極と、発光層を含む有機層と、前記透明電極に対向する対電極とを、前記支持体側からこの順で有する。
・前記支持体に光取り出し構造が設けられている。
・前記光取り出し構造が前記支持体の光取り出し側の表面に設けられている。
・前記支持体は、樹脂基板と防湿性基板とを前記透明導電層側からこの順で有して構成され、前記樹脂基板と前記防湿性基板との界面に前記光取り出し構造が設けられている。
【００１２】
本発明に係る透明電極の作製方法は、亜鉛を主成分とするターゲットを用い、反応性ガスの雰囲気で反応性スパッタリングを行うことにより、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層を支持体に積層させるにあたり、前記反応性ガスを所定の濃度設定にした第１濃度条件にて前記反応性スパッタリングを行って前記支持体にバッファ層を形成した後、前記反応性ガスの濃度設定を変更して、前記第１濃度条件とは異なる所定の前記反応性ガスの濃度設定となった第２濃度条件にて前記反応性スパッタリングを行って、前記バッファ層の表面に前記透明導電層の本体層を形成することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る透明電極の作製方法では、好ましくは、次のいずれか１つ以上の特徴をさらに有する。
・前記反応性ガスとして酸素を用い、前記第２濃度条件の酸素濃度を前記第１濃度条件の酸素濃度よりも低くする。
・前記ターゲットは金属酸化物を含む。
・前記ターゲットは金属酸化物を含み、前記反応性ガスとして水素を用い、前記第２濃度条件の水素濃度を前記第１濃度条件の水素濃度よりも低くする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層がバッファ層を有することにより、導電層の結晶性を良好にすることができるので、電気抵抗の低い導電性に優れた酸化亜鉛系透明電極を得ることができる。また、本発明によれば、電気抵抗が低く導電性に優れた酸化亜鉛系透明電極を用いることにより、発光性能の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】透明電極の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図である。
【図３】有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図である。
【図４】有機エレクトロルミネッセンス素子の実施形態の一例を示す断面図である。
【図５】透明電極を製造する方法の一例を示す概略図である。
【図６】反応性スパッタにおけるＯ２流量と電圧との関係を示すグラフである。
【図７】実施例で作製した透明電極における、電荷密度、電荷移動性、比抵抗を示すグラフである。
【図８】実施例で作製した透明電極におけるＸ線回折の結果を示すグラフである。
【図９】実施例で作製した透明電極における結晶サイズの結果を示すグラフである。
【図１０】実施例で作製した透明電極における電子顕微鏡画像（ＴＥＭ画像）の一例であり、（ａ）はバッファ層を有する場合、（ｂ）はバッファ層を有さない場合を示している。
【図１１】Ｚｎ２ｐのＸＰＳスペクトルを示すグラフである。
【図１２】実施例で作製した透明電極をエッチングしたときの亜鉛原子及び亜鉛組成物の濃度変化の結果を示すグラフである。
【図１３】ＡＺＯ薄膜の比抵抗に対する膜厚依存性と基板表面状態の影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、透明電極Ａの実施形態の一例である。透明電極Ａは、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層１が、透光性を有する支持体２によって支持された構成を有している。透明導電層１が支持体２によって支持されることにより、透明導電層１を構成する酸化亜鉛系組成物を結晶性を有する状態で積層形成させることができる。そして、透明導電層１は、支持体側２の表面層として、透明導電層１の本体層１ａとはストイキオメトリーが異なるバッファ層１ｂを有している。透明導電層１がバッファ層１ｂを有することにより、本体層１ａの結晶性を高めることができるので、透明導電層１の電気伝導性を向上することができ、比抵抗の低い透明電極Ａを得ることができる。
【００１７】
ストイキオメトリーとは化学量論的組成のことをいう。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の場合、Ｚｎ：Ｏの比率が１：１の場合が、理想的な原子の組成比となるものであるが、現実においては、原子比率は結晶性によって１：１の比率から少しずれることが多い。また、透明電極Ａとして使用する材料においては、例えばＡＺＯではＡｌがドープされているように、ＺｎＯのみの組成で形成されるものではないため、ドープ物質の影響によっても、理想的な比率から少しずれることが多い。もちろん、Ｚｎ：Ｏの比率が可能な限り１：１となるように条件を整えて導電層を積層して形成することも可能ではあるが、理想的な化学量論比で層を形成したとしても、必ずしも良好な結晶の層を得られるわけではなく、比抵抗を下げることは容易ではない。そこで、本形態においては、ストイキオメトリーが異なる層をバッファ層１ｂとして設けるようにして、本体層１ａの結晶性を高めるようにしている。
【００１８】
本体層１ａとは、透明導電層１の本体を構成する層である。また、バッファ層１ｂとは、本体層１ａにおける支持体２側の表面において層として設けられるバッファ（緩衝）となる層である。バッファ層１ｂは、透明電極Ａを構成する積層体の下層を形成するものであってよい。すなわち、透明電極Ａの形成の際には、支持体２に、バッファ層１ｂ、本体層１ａがこの順で積層されることにより、透明電極Ａが形成されるものである。表面層とは表面一帯に比較的薄い厚みで形成される層のことであってよい。したがって、透明導電層１において、本体を構成する本体層１ａはバッファ層１ｂよりも厚みの厚いものであるが、例えば、本体層１ａの厚みは、バッファ層１ｂの厚みの２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、又は、１０倍以上などであってよい。
【００１９】
バッファ層１ｂは、本体層１ａを積層させる際に、下地を整えて本体層１ａを結晶性よく形成させるための層となる。バッファ層１ｂは、本体層１ａと同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。バッファ層１ｂを本体層１ａと異なる材料で形成する場合、例えば、バッファ層１ｂの材料として、シリコン系化合物などを用いることができ、具体的には、シリコンナイトライドなどを用いることができる。シリコン系材料は酸化されやすく、酸素吸着層としての役割を果たし得るため、電極としての機能を向上させ得る。しかしながら、バッファ層１ｂは本体層１ａと同じ材料で形成することが好ましい。バッファ層１ｂを同じ材料で構成することにより、良好な下地を形成することができる。また、続いて積層形成される本体層１ａと同じ材料であるので、簡単な構造になるととともに、バッファ層１ｂと本体層１ｂとの界面の密着性を高めることができる。また、同じ材料を用いると製造プロセス上も有利となる。そのため、バッファ層１ｂも本体層１ａと同様に、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする材料で構成されることが好ましい。以下では、特に断りのない限り、バッファ層１ｂと本体層１ａとを同じ材料を用いて構成する場合を説明する。
【００２０】
透明導電層１は、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分として形成される。すなわち、透明導電層１はＺｎＯを含んでいる。通常、透明導電層１が電極として機能するためには、他の金属がドープされる。ドープされる金属としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、などが挙げられる。一般に、ＡｌドープＺｎＯはＡＺＯと称せられ、ＧａドープＺｎＯはＧＺＯと称せられる。なお、ＩＺＯ（ＩｎドープＺｎＯ）は非晶性のため、本形態で使用する透明導電層１の材料には含まれない。また、Ｓｎ（スズ）を主成分として含有すると挙動が異なる場合があるので、Ｓｎは含まない方が好ましい。
【００２１】
酸化亜鉛にドープされる金属のドープ濃度は適宜のものであってよく、特に限定されるものではないが、例えば、０．００１質量％以上又は０．０１質量％以上であってよく、また、１０質量％以下又は５質量％以下であってよい。
【００２２】
ドープ金属としてはＡｌが好ましい。Ａｌを用いることにより結晶性が良好で導電性の高い透明電極Ａを容易に得ることができる。また、Ａｌは他の金属に比べて入手が容易であり、コストが安いため、低コストの材料で透明電極Ａを形成することができる。また、ＡＺＯを用いる場合、希少金属を用いることなく電極層を形成することができるため、環境に優しい次世代の電極を得ることが可能である。
【００２３】
支持体２は、透明導電層１を支持する部材によって構成される。いわゆる支持基板で構成してよい。支持体２は透明性を有している。それにより、透明導電層１を通して光を取り出したり取り入れたりすることができ、光学特性に優れた素子を形成することができる。支持体２としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板、及び、ガラス基板と樹脂基板とを貼り合わせた複合基板など、適宜の材料の基板を用いることができる。
【００２４】
透明導電層１においては、バッファ層１ｂは、本体層１ａとはストイキオメトリーが異なっている。本形態では、バッファ層１ｂの酸素原子含有量が本体層１ａよりも少ないことにより、バッファ層１ｂと本体層１ａとのストイキオメトリーが異なっていることが好ましい。それにより、本体層１ａの結晶性を効果的に高めることができ、電気伝導性の高い導電層を容易に得ることができる。ここで、透明導電層１は酸化亜鉛組成物を主成分とするものであり、ドープ金属や、その他の成分が含まれ得るものであり、それらの成分においてストイキオメトリーが異なって、本体層１ａの結晶性が高められていてもよい。また、酸素原子含有量が異なってストイキオメトリーが異なる場合であっても、バッファ層１ｂの酸素原子含有量が本体層１ａよりも多くなることにより、本体層１ａの結晶性が高められていてもよい。それらの場合も本体層１ａの結晶性が高まれば、透明導電層１の電気伝導性を向上させ得る。しかしながら、バッファ層１ｂの酸素原子含有量が少なくなることによってストイキオメトリーが異なることにより、本体層１ａの結晶性を効果的に高めることができ、電気伝導性の高い導電層を容易に得ることができるものである。
【００２５】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）においては、亜鉛原子（Ｚｎ）の含有量を１としたときの酸素原子（Ｏ）の含有量、すなわちＺｎＯの酸素原子含有比率をｘで表すことができる。すなわち、ＺｎＯの組成をＺｎＯｘとして表すことができる。この比率はモル比を基準とする比率であってよい。すでに説明したように、理想的な化学量論比の酸素原子含有比率ではｘ＝１であるが、実際の化合物においては、ｘは１より大きくなったり小さくなったりして、理想化学量から外れる場合がある。本形態では、この性質を利用してバッファ層１ｂを形成する。そして、このとき、本体層１ａに含まれるＺｎＯにおける酸素原子含有比率をｘ１とし（ＺｎＯｘ１）、バッファ層１ｂに含まれるＺｎＯの酸素原子含有比率をｘ２とする（ＺｎＯｘ２）。すると、バッファ層１ｂは酸素原子含有量が本体層１ａよりも少ないことが好ましいため、好ましくは、ｘ１＞ｘ２の関係が成り立つ。
【００２６】
また、本体層１ａとバッファ層１ｂとにおける二つの層の酸素原子含有比率の間には、ｘ１−ｘ２＜０．１の関係が成り立つことが好ましい。すわなち、酸素原子含有量の違いは１０％よりも小さくすることが好ましい。それにより、本体層１ａとバッファ層１ｂとの組成比の違いが大きくなりすぎず、相互密着性が高まるとともに、良好な結晶をより容易に得ることができる。
【００２７】
さらに、上記の酸素含有比率の関係においてはｘ１−ｘ２≧０．０００１であることが好ましく、ｘ１−ｘ２≧０．００１であることがより好ましい。それにより、ストイキオメトリーを異ならせて結晶性の高い本体層１ａを容易に形成することができる。また、ｘ１−ｘ２≦０．０５であることが好ましく、ｘ１−ｘ２≦０．０２であることがより好ましい。それにより、さらに本体層１ａの結晶性を高めることができる。
【００２８】
透明導電層１の厚みは３０ｎｍ以上であることがより好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましく、８０ｎｍ以上であることがより好ましい。それにより、電気抵抗を低くすることができ、電極として機能することがより可能な電気伝導性を容易に得ることができる。透明導電層１は、厚みの上限が特に限定されなくてもよいが、透明性や製造性などの観点から、例えば、１０００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下又は１００ｎｍ以下にすることができる。ＡＺＯに代表される酸化亜鉛系の薄膜は、一般的に、膜厚の減少（特に１００ｎｍ以下）に伴い比抵抗値が増加することが知られている。しかしながら、本形態では、バッファ層１ｂの導入により、膜厚が薄い場合でも効果的に比抵抗値を低減して導電性の高い透明導電層１を得ることができるものである。
【００２９】
また、バッファ層１ｂの厚みは０．０１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましく、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。それにより、本体層１ａの結晶性を良好にする下地層を容易に形成することができ、光学特性と電気特性とがより良好な導電層を得ることができる。また、さらにバッファ層１ｂの厚みを５ｎｍ以下にすることも好ましい。
【００３０】
本形態では、特に、透明導電層１の厚みが３０ｎｍ以上であるとともに、バッファ層１ｂの厚みが０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好適な膜厚条件の一例である。それにより、電気抵抗が低い透明導電層１をさらに得やすくすることができる。ここで、バッファ層１ｂの厚みが２〜３ｎｍの場合に、上記で説明した酸素原子含有比率の関係ｘ１−ｘ２が０．００１〜０．０２の範囲であると、さらに導電性の優れた透明導電層１を得ることができる。また、バッファ層１ｂが薄い場合、ｘ１とｘ２との差は比較的大きくてもよい（例えば０．０１以上など）。還元層として形成されるバッファ層１ｂの厚みが厚くなりすぎると、光学的特性が低下するおそれがある。なお、本体層１ａの厚みは、透明導電層１の厚みからバッファ層１ｂの厚みを引くこと（減算）により算出される。すなわち、本体層１ａとバッファ層１ｂの合計厚みが透明導電層１の厚みとなる。
【００３１】
支持体２は、樹脂層を含んで構成されていることが好ましい一形態である。樹脂層を用いることにより、外部との屈折率差を小さくすることができるので、透明電極Ａを通した光取出し性や光取り入れ性を高めることができる。また、例えば、光散乱性を有する樹脂層などを設ければ、光取出し性を効果的に高めることができる。また、可撓性のある樹脂層を基板として用いれば、曲がり変形可能でフレキシブルな素子を形成することが可能になる。特に、樹脂層を透明導電層１と接するように設ければ、屈折率差を有効に低減することができる。樹脂層は支持体２の透明導電層１側の表面に設けられていることが好ましい。それにより、透明導電層１との屈折率差を効果的に低減することができる。また、支持体２を樹脂層のみで構成するようにしてもよい。
【００３２】
ここで、樹脂層はガラス材料よりも吸湿性が高く水分やガスを侵入させやすくなるおそれがあるが、本形態では、バッファ層１ｂを設けることにより、水やガスなどが内部に侵入するのを抑制することができ、信頼性の高いデバイスを形成することができる。そのため、樹脂層とバッファ層１ｂとは接することが好ましいものである。さらに、無機バリア層、たとえば窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどのバリア層との併用も好ましい。無機バリア層は別途知られているものを使用することができる。無機バリア層の併用により水分やガスが侵入するのをさらに抑制することができる。
【００３３】
樹脂層を含む支持体２としては、支持体２が樹脂製の基板で構成されたものや、ガラス基板の片面又は両面に樹脂層が積層されたものなどが挙げられる。樹脂層の積層は、流動性のある樹脂組成物の塗布によって形成されたものであってもよいし、樹脂製の基板が貼り付けられて形成されたものであってもよい。樹脂製の基板とは、後述する樹脂基板２ａと同様のものであってよい。
【００３４】
樹脂層としては、特に限定されるものではないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂および、これらの樹脂の中に屈折率調整のための無機ナノ微粒子、たとえば酸化チタンナノ微粒子、酸化ジルコニアナノ微粒子などが含有される混合材料などで形成された層を挙げることができる。
【００３５】
本形態の透明電極Ａは、有機エレクトロルミネッセンス素子の他にも、太陽電池、ディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパー、帯電防止膜、調光ガラス、エレクトロクロミック素子、エコガラス、赤外線反射ガラス、熱線反射ガラス、ｌｏｗＥガラス、透明電波吸収体、などに用いることができる。また、透明電極Ａは透明導電層１を有するものであるので、電極として機能する以外の用途、例えば、電磁シールドなどにも応用可能である。本形態の透明電極Ａは、製造時の基板温度が、５０℃以上２００℃以下、さらには１５０℃以下といった吸着水が除去されにくい低い温度の範囲でより電気伝導性を高める効果を発揮し得る。したがって、基板温度が低い温度で積層するプロセスを有するデバイスに特に有用である。また、透明電極Ａは電気伝導性を面方向において効率よく向上することができるので、面積の広いデバイスに好ましく用いることができる。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面状照明装置においては、広い面積の発光を面内においてより均一に得ることができる。
【００３６】
図２は、上記形態の透明電極Ａを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の一例である。上記に示す透明電極Ａを少なくとも一方の電極として用いることにより、電極層の電気抵抗を低くすることができるため、発光特性に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。また、酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明電極Ａを用いた次世代の有機ＥＬ素子を構築することが可能になる。
【００３７】
本形態の有機ＥＬ素子は、支持体２に設けられた透明導電層１によって構成される透明電極Ａと、発光層を含む有機層３と、透明電極Ａに対向する対電極４とを、支持体２側からこの順で有している。透明導電層Ａを基板側の電極として用いることにより、水分やガスの侵入を低減する電極層を形成することができる。また、電気伝導性が高まった比抵抗の低い透明な電極を用いることにより、発光特性（発光輝度、面内の発光均一性、発光寿命など）に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。特に、有機エレクトロルミネッセンス照明パネルなどに応用可能である。
【００３８】
図２の形態では、白抜き矢印で示すように、光を基板側（支持体２側）から取り出す、いわゆるボトムエミッション構造にすることができる。また、対電極４側からも光を取り出せるようにして両面取出し構造にしてもよい。両面取出し構造の場合、対電極４及び封止材６を透明な材料で形成するようにする。
【００３９】
本形態では、支持体２が有機ＥＬ素子の各層を積層させるためのベース基板となる。そして、このベース基板の表面に、光透過性の電極（透明電極Ａ）と有機層３と対電極４とにより構成される発光積層体が形成されている。この発光積層体は、支持体２と対向する封止材６によって封止されている。それにより、内部に水分や空気が侵入するのを抑制している。封止材６は、発光積層体の外周を取り囲んで設けられた接着剤によって支持体２に接着されている。有機ＥＬ素子では、平面視（支持体２の表面に垂直な方向から見た場合）において封止材６が配設された領域が封止領域となる。また、平面視において、透明電極Ａと有機層３と対電極４とが重なって積層された領域が、発光領域となる。発光領域は、平面視において支持体２の中央部の領域である。つまり、発光積層体は、発光領域を構成しており、封止領域の内部に配置されている。
【００４０】
有機ＥＬ素子に用いる支持体２は、光透過性を有する透明な基板として構成することができ、ガラス基板などを用いることができる。支持体２をガラス基板で構成した場合、ガラスは防湿性が高く水分の透過性が低いので、封止領域の内部に水分が浸入することを抑制することができる。
【００４１】
透明電極Ａは、本形態では、支持体２の表面にこの支持体２に接してバッファ層１ｂが設けられ、このバッファ層１ｂの上層として本体層１ｂが設けられて形成されている。そして、透明電極Ａの本体層１ａの上に、有機層３が設けられている。
【００４２】
有機層３は、発光を生じさせる機能を有する層であり、ホール注入層、ホール輸送層、発光層（発光ドーパントを含有する層）、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の層によって構成されるものである。
【００４３】
対電極４は、透明電極Ａに対向して電気的に対となる電極である。すなわち、透明電極Ａと対電極４とは互いに対となり、これらのうちの一方が陽極を構成し、他方が陰極を構成する。通常、透明電極Ａで陽極を構成するとともに対電極４で陰極を構成することができるが、その逆であってもよい。透明電極Ａは、光透過性を有しており、光取り出し側の電極となる。また、対電極４は光反射性を有していてもよい。その場合、対電極４側に向って発せられる発光層からの光を、対電極４で反射させて支持体２側から取り出すことができる。また、対電極４は光透過性の電極であってもよい。対電極４が光透過性の場合、背面（封止材６側の面）から光を取り出す構造にすることが可能である。あるいは、対電極４が光透過性の場合、対電極４の背面（有機層３とは反対側の面）に光反射性の層を設けることによって、対電極４の方向に進行した光を反射させて、支持体２側から取り出すことが可能である。その際、光反射性の層は、散乱反射性であってもよいし、鏡面反射性であってもよい。対電極４は、例えば、ＡｌやＡｇなどにより形成することができる。また、対電極４にも、上記で示す透明電極Ａを用いるようにしてもよい。
【００４４】
封止材６は、水分の透過性が低い基板材料を用いて形成することができる。例えば、ガラス基板や、金属基材などを用いることができる。封止材６には、有機層３を含む積層体を収容するための凹部６ａを有してもよいが、有していなくてもよい。図２の形態のように、封止材６が凹部６ａを有している場合、積層体の側方を封止材６で取り囲むことができるため、側方からの水分や空気の侵入を効果的に抑制することができる。凹部６ａを有する封止材６は、いわゆる、キャップガラスなどを用いることができ、それにより、封止性を高めることができる。また、封止材６として、凹部６ａを有していないものを用いる場合、封止材６の平坦な面を支持体２に対向させて封止することが可能になり、また、板状の基材をそのまま用いることができる。その場合、有機層３を含む積層体を取り囲むように側壁を形成することにより、積層体を封止することができる。ただし、その場合、側方から水分や空気が侵入しにくい構造にすることが好ましい。
【００４５】
封止材６は、接着剤により支持体２に接合されている。接着剤は、有機層３を含む積層体の外周を取り囲んで支持体２の表面に設けられるものである。接着剤が積層体の外周を取り囲んで封止材６と支持体２とを接合することにより、積層体は、外部空間から遮断されて封止されることになる。接着剤は、適宜の接着材料により構成されるものであり、例えば、樹脂性の接着材料を用いることができる。樹脂性の接着材料は、防湿性を有しているものが好ましい。例えば、乾燥剤を含有することにより防湿性を高めることができる。樹脂性の接着材料は、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などを主成分とするものであってもよい。
【００４６】
有機ＥＬ素子における封止材６の凹部６ａの部分、すなわち、支持体２と封止材６とに挟まれて積層体が封止された部分には、充填剤が充填されていてもよいし、空洞となった封止空間が形成されていてもよい。支持体２と封止材６とに挟まれた封止領域の内部の間隙を充填剤で満たした場合、封止材６で封止する際に、封止材６が内側に湾曲するなどしたとしても、積層体に接触したりすることを低減でき、より安全に素子を製造することができる。充填剤は乾燥剤や吸湿剤が配合された硬化性の樹脂組成物で構成することができる。また、流動性を有する樹脂組成物を用いることにより、封止内部の間隙に充填剤を簡単に充填することができる。充填剤は硬化するものであっても、硬化しないものであってもよい。また、充填剤が乾燥剤や吸湿剤を含有することによって、内部に水分が浸入したとしても、充填剤で水分を吸収することができ、有機層３に水分が到達することを抑制することができる。
【００４７】
また、封止材６の凹部６ａに充填剤が充填されずに封止空間が形成された場合、封止空間には乾燥剤を設けることが好ましい。それにより、封止空間に水分が浸入したとしても、浸入した水分を吸収することができる。例えば、封止材６の有機層３側の面に貼り付けることにより乾燥剤を封止空間内に設けることができる。ただし、封止空間を形成して乾燥剤を取り付けると、厚みが厚くなりやすいので、薄型化のためには、前述のように封止された間隙には充填剤を充填することが好ましい。
【００４８】
有機ＥＬ素子では、透明電極Ａと対電極４とに電圧を印加し、有機層３において正孔と電子を結合させて発光を生じさせる。そのため、透明電極Ａ及び対電極４のそれぞれと導通する電極端子を封止領域よりも外部に引き出して設ける必要がある。電極端子は、外部電極と電気的に接続するための端子である。電極端子は、電極材料を有機層３の領域よりもはみ出させて積層することにより形成できる。本形態では、透明電極Ａを電極の引き出し部、又は電極引き出し部の一部として使用することが可能である。特に、上記のように透明電極Ａは電気伝導性が高められているので、抵抗が低く導電性の優れた電極引き出し部を形成することができる。もちろん、電極引き出し部を透明電極Ａとは別の材料で形成してもかまわない。なお、図２では、電極引き出し部が設けられていない部分の断面を図示しており、有機ＥＬ素子においては、平面視において適宜の部分で電極引き出し部が封止材６からはみ出して設けられていてよい。
【００４９】
本形態の有機ＥＬ素子では、支持体２に光取り出し構造５が設けられている。光取り出し構造５を設けることにより、有機層３からの光をより多く取り出すことができる。光取り出し構造５は、平面視において有機層３が形成された領域と重複するように設けられることが好ましい。それにより、光取り出し性を高めることができる。光取り出し構造５は一つ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。光取り出し構造５が複数設けられる場合は、平面視において重複するように設けられていることが好ましい。それにより、光取り出し性を効果的に高めることができる。例えば、図２の形態において、支持体２の透明導電層１側の表面にも光取り出し構造５を形成すれば、複数の光取り出し構造５を設けることができる。
【００５０】
図２の形態では、光取り出し構造５が支持体２の光取り出し側の表面に設けられている。このように、光取り出し構造５が支持体２の光取り出し側の面に設けられていると、素子の内部から外部に光が出射する際に、光が全反射や吸収などによって失われてしまうことを抑制し、光取り出し性を効果的に向上することができる。
【００５１】
光取り出し構造５は、支持体２の表面に凹凸構造を設けたり、光散乱物質を含有する光散乱層を設けたりすることによって形成することができる。光散乱物質は、粒子やビーズなどで構成することができる。光取り出し構造５は、光透過性を有する透明なものであることが好ましい。
【００５２】
図３は、有機ＥＬ素子の実施形態の他の一例である。本形態の有機ＥＬ素子は、支持体２の構成が異なる以外は、図２の形態と同様の構成を有している。図２の形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。本形態では、透明電極Ａとして、支持体２が複層で構成されたものを用いている。
【００５３】
本形態では、支持体２は、樹脂基板２ａと防湿性基板２ｂとを透明導電層１側からこの順で有して構成されている。そして、樹脂基板２ａと防湿性基板２ｂとの界面に光取り出し構造５が設けられている。支持体２の一部として樹脂基板２ａを設けることにより、透明導電層１との間の屈折率差を低減することができるため、光をより多く取り出すことができる。
【００５４】
防湿性基板２ｂは、防湿性を有する透明な基板材料により構成することができる。例えば、ガラス基板を用いれば、防湿性の高い基板材料を得ることができる。
【００５５】
樹脂基板２ａとしては、例えば、プラスチック基板により構成することができる。プラスチック基板は、プラスチックの原料となる合成樹脂が成形されて硬化した成形体（シート、フィルムなど）を支持体２に貼り合わせる層として形成することができる。プラスチック基板としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）などのプラスチック材料により形成されたものを用いることができる。プラスチックの成形方法は、特に限定されるものではないが、圧延成形、プレス成形、射出成形などで成形されたものなどを用いることができる。樹脂基板２ａを構成する基材は、可撓性を有することが好ましい。可撓性を有することにより、例えば、ロール状の基材を順次に送り出して防湿性基板２ｂに貼り付けることができ、製造が容易となる。また、可撓性があればフレキシブルな素子を構成することも可能になる。例えば、樹脂基板２ａとしてフィルム基板を用いると、製造が容易になるとともに光取り出し性の高い支持体２を得ることができる。
【００５６】
プラスチックのシートで樹脂基板２ａを構成する場合、例えば、樹脂基板２ａは、支持体２の表面に樹脂基板２ａの材料を貼り合わせるなどして形成することができる。貼り合わせは、熱圧着や接着剤などで行うことができる。なお、樹脂基板２ａは、樹脂材料を防湿性基板２ｂの表面に塗布することによって形成された樹脂層で構成することもできるが、成形された樹脂基板２ａを貼り合わせる方がより容易である。また、光を散乱する機能を有する樹脂基板２ａは、例えば、プラスチック層内に光散乱物質、たとえば粒子や空隙などを存在させることによって形成することができる。
【００５７】
本形態では、樹脂基板２ａの表面に、有機層３を有する発光積層体が形成されている。したがって、樹脂基板２ａは、透明電極Ａ、有機層３及び対電極４の形成基板としての機能も有する。また、防湿性基板２ｂと樹脂基板２ａとが貼り合わさった複合基板を基板材料として用いることが可能である。
【００５８】
樹脂基板２ａは、透光性を有し、有機層３で生じた光を透明電極Ａを通して外部側へより多く取り出す層となる。光取り出し性を高めるためには、樹脂基板２ａの屈折率は防湿性基板２ｂの屈折率よりも高くなるようにすることが好ましい。発光層において発光した光は直接又は反射して基板に到達するが、この界面における屈折率差が大きいと全反射によって光を多く取り出せなくなる。一方、透明電極Ａの下層（光取り出し側の層）として、透明電極Ａの屈折率に近い樹脂基板２ａを設けることにより、透明電極Ａと樹脂基板２ａとの屈折率差を緩和することができ、樹脂基板２ａへの光取り出し性を高めることができる。樹脂基板２ａと透明電極Ａとの間の屈折率差は小さい方がよく、例えば０．２以下や０．１以下にすることができるが、これに限定されるものではない。
【００５９】
本形態では、樹脂基板２ａと防湿性基板２ｂとの界面に、光をより多く取り出すための光取り出し構造５が設けられている。この光取り出し構造５は、樹脂基板２ａの表面加工により形成させるものであってもよいし、防湿性基板２ｂの表面加工により形成されるものであってもよいし、光取り出し性を有する樹脂層などによって構成されるものであってもよい。表面加工により光取り出し構造５が設けられる場合は表面凹凸により設けられることが好ましい。表面凹凸により光散乱性が付与されるため、光取り出し性を高めることができる。なお、界面に表面凹凸が形成された場合は、凹凸を平坦にするために、樹脂などで平坦化層を形成することが好ましい。
【００６０】
また、光取り出し構造５は光を散乱させるような機能を有する層（光散乱層）によって形成することができる。また、光取り出し構造５として、レンズアレイ層を形成してもよい。レンズアレイ層とは、微細な突起が面状に密に並ぶ構造の層である。レンズアレイ層の突起は半球状、ひだ状、ピラミッド状（四角錐型）などの形状であってよい。樹脂基板２ａと防湿性基板２ｂとの界面に光取り出し構造５を有することで、支持体２側に向かう光が光取り出し構造５によって散乱されて全反射が抑制され、光をより多く外部に取り出すことができる。
【００６１】
光取り出し構造５は、プラスチック基板の表面に凹凸加工を施したり、プラスチック基板の表面に光散乱材料の層を形成したりして得ることができる。このとき、凹凸界面や粒子表面の反射あるいは異なる成分の界面の屈折率差に由来する反射や屈折によって、光が散乱されるものである。また、防湿性基板２ｂにおける樹脂基板２ａ側の表面に、光取り出し構造５を設ける場合、防湿性基板２ｂの表面に凹凸構造を設けたり、光散乱物質を含有する光散乱層を設けたりすることによって形成できる。
【００６２】
本形態では、光取り出し構造５は、支持体２の内部に設けられているが、図２の形態で示すものと同様に、支持体２の外部側の表面にもさらに光取り出し構造５を設けてもよい。外表面の光取り出し構造５は、上記で説明したように凹凸や光散乱層などで形成することができる。このように光取り出し構造５を複数設けると、光取り出し性をより高めることができる。
【００６３】
図３の形態では、透明電極Ａは、樹脂基板２ａと防湿性基板２ｂとによって構成される複合基板の表面に、バッファ層１ｂ及び本体層１ａがこの順で形成された透明導電層１によって構成されている。透明電極Ａを構成する透明導電層１は、上記で説明したように、バッファ層１ｂが下地となって結晶性の高い本体層１ａが形成されるものである。ここで、透明導電層１が樹脂と接する場合、樹脂は水分の影響をより多く受けやすく、吸着水分等により透明導電層１の膜質が悪化しやすくなるおそれがある。しかしながら、本形態では、バッファ層１ｂを導入することにより、樹脂の表面を整えることができるため、吸着水分の影響をより低減した、電気特性のよい良質な透明導電層１を形成することができる。そのため、有機ＥＬ素子の発光特性を向上させることができる。なお、樹脂と接する場合にバッファ層１ｂを導入して透明導電層１の結晶性を高める効果は、複合基板に限られるものではなく、樹脂基板２ａのみからなる支持体２や、フィルム基板で構成される支持体２などによっても発現し得るものである。
【００６４】
図４は、有機ＥＬ素子の実施形態の他の一例である。また、図４では、透明電極Ａの実施形態の他の一例も示されている。本形態では、透明電極Ａとして、透明導電層１が支持体２に接して設けられていないものを用いている。図２の形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００６５】
透明電極Ａは、支持体２と透明導電層１との間に、素子を構成するための積層体が挟まれていてもよい。すなわち、支持体２の上に、透明導電層１が他の層で隔離されて形成された形態である。本形態では、有機ＥＬ素子の電極として用いた例を示しているが、このような支持体２と透明導電層１とが隔離された透明電極Ａは、有機ＥＬ素子以外の素子においても利用可能である。要するに、透明電極Ａにおいては、透明導電層１は支持体２によって支持されていればよいものである。
【００６６】
本形態の透明電極Ａを有機ＥＬ素子に用いた場合、バッファ層１ｂは有機層３との界面に接する層として形成されることになる。有機層３の表面には水分が吸着している場合があり、この表面に透明な電極を積層したとしても、水分によって良好な電極層を形成できないおそれがある。質の悪い電極層は、抵抗が高くなったりして発光性能の低下を招いてしまう。しかしながら、上記に示す透明電極Ａでは、バッファ層１ｂによって下地の状態を整えることができ、本体層１ａを良好に形成することができるため、低抵抗の良好な電極層を形成することができる。
【００６７】
図４の有機ＥＬ素子は、支持体２の表面に設けられた対電極４と、発光層を含む有機層３と、透明導電層１によって構成される透明電極Ａとを、支持体２側からこの順で有している。透明導電層１を有機層３の表面に形成することにより、低抵抗の電極層を形成することができる。また電気伝導性が高まった比抵抗の低い透明な電極を用いることにより、発光特性（発光輝度、面内発光均一性、発光寿命など）に優れた有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００６８】
図４の形態では、白抜き矢印で示すように、光を基板（支持体２）とは反対側から取り出す、いわゆるトップエミッション構造にすることができる。この場合、封止材６を透明な材料で形成することができる。また、支持体２側からも光を取り出せるようにして両面取出し構造にしてもよい。この場合、支持体２及び対電極４を透明な材料で形成するようにする。
【００６９】
本形態では、支持体２が有機ＥＬ素子の各層を積層させるためのベース基板となる。そして、このベース基板の表面に、対電極４と有機層３と光透過性の電極（透明電極Ａ）とにより構成される発光積層体が形成されている。この発光積層体は、支持体２と対向する封止材６によって封止されている。それにより、内部に水分や空気が侵入するのを抑制している。本形態では、透明電極Ａを構成する透明導電層１は有機層３に積層形成される。有機層３は有機物を含んでおり、高温で透明導電層１を形成すると劣化するおそれがある。しかしながら、本形態の透明電極Ａでは、バッファ層１ｂを有機層３と接するように設けているため、比較的低温で透明導電層１を形成したとしても良好な導電層を形成することが可能である。そのため、発光性能の優れた有機ＥＬ素子を形成することができる。
【００７０】
次に、透明電極Ａ及び有機ＥＬ素子の作製を説明する。
【００７１】
図５は、透明電極Ａの作製の一例を示している。透明電極Ａは、亜鉛を主成分とするターゲット７を用い、反応性ガスの雰囲気で反応性スパッタリングを行い、結晶性を有する酸化亜鉛系組成物を主成分とする透明導電層１を支持体２に積層させることにより作製することができる。透明電極Ａの作製方法として、反応性ガスを制御して行う反応性スパッタ法は、通常のスパッタ法よりも高い成膜速度を得ることができ、また、薄膜の化学量論組成を幅広く厳密に制御できるといった利点がある。そのため、反応性スパッタリングによって、上記に示す透明電極Ａを効率よく高い精度で形成することができる。
【００７２】
本形態では、ＤＣマグネトロンスパッタにより積層を行っている。すなわち、基板（支持体２）とターゲット７との間で電界を生じさせ、プラズマガスなどの電界ガスを発生させてこの電界ガスをターゲット７に衝突させることにより、ターゲット７から飛び出た飛散物質７ａを基板上に堆積させる方法である。スパッタリングガスとしては不活性ガスを用いることができ、例えば、アルゴン（Ａｒ）を用いることができる。このＡｒはスパッタの際には、電界によりＡｒ＋にイオン化される。ターゲット７は、ターゲット支持部材８により支持されている。
【００７３】
本形態では、反応性ガス雰囲気下でスパッタリングを行うようにしている。反応性ガスを用いることにより、支持体２の表面に、原子組成（ストイキオメトリー）の異なる積層物を容易に形成することができる。すなわち、反応性ガスは、ターゲット７を構成する物質との反応性を有するものであり、ターゲット７及び飛散物質７ａの一方又は両方と反応することが可能である。そして、反応性ガスを制御すると、支持体２の表面には異なる反応性で反応された積層物が堆積する。そして、この方法を利用すれば、ストイキオメトリーの異なる積層物を容易に形成することができ、上記に示す透明電極Ａを形成することができるものである。
【００７４】
透明電極Ａの形成においては、反応性ガスを所定の濃度設定にした第１濃度条件と、この第１濃度条件とは異なる所定の反応性ガスの濃度設定となった第２濃度条件との、少なくとも二つの濃度条件で反応性スパッタリングを行う。すなわち、第１濃度条件にて反応性スパッタリングを行って支持体２にバッファ層１ｂを形成した後、第２濃度条件にて反応性スパッタリングを行って、バッファ層１ｂの表面に透明導電層１の本体層１ａを形成する。これにより、バッファ層１ｂと本体層１ａとを連続して形成することができ、効率よく容易に透明導電層１を形成することができる。また、バッファ層１ｂと本体層１ａとを反応性ガスの濃度の制御で形成しているので、二種の組成の積層体の作製が容易になる。また、透明導電層１を形成した際にはバッファ層１ｂと本体層１ａとが一体化されて形成されるので、密着性の高い層界面を形成することができる。
【００７５】
反応性ガスの濃度は、反応性ガス流量により調節されることが好ましい。それにより、簡単に反応性ガス濃度を調節することができる。上記のスパッタリングにおいては、スパッタリング装置内がガス（不活性ガス及び反応性ガス）に満たされてスパッタリングが行われる。このとき、装置内部は一定の圧力となるように、圧力が維持される。そのため、ガスは流量が調整されて装置内に流入するとともに、適宜、装置の外部に排出される。したがって、ガス流量（装置内に流入する所定時間あたりのガス量）を調節することにより、スパッタリングの雰囲気内のガス濃度を容易に調節することができる。
【００７６】
透明電極Ａの作製においては、反応性ガスとして酸素を用いることが好ましい。反応性ガスとして酸素を用いることにより、ターゲット７の金属（合金）表面を酸化又は還元させながらスパッタリングを行うことができ、ストイキオメトリーの異なる層を容易に形成することができる。
【００７７】
酸素を反応性ガスとして用いる場合、第２濃度条件の酸素濃度を第１濃度条件の酸素濃度よりも低くすることが好ましい一形態である。それにより、簡単にストイキオメトリーの異なるバッファ層１ｂと本体層１ａを形成することができる。また、本体層１ａよりも酸素原子含有量が少ないバッファ層１ｂを容易に形成することができる。
【００７８】
反応性スパッタにおいては、支持体２（基板）を加熱した状態でスパッタを行うことが好ましい。加熱により、より良好な質の膜を形成することができる。基板の加熱温度（基板温度）は、５０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１２０℃以上がさらに好ましい。基板温度が高いほど、基板表面の吸着水分の影響を排除することができる。また、基板温度は、５００℃以下、３００℃以下、２００℃以下、又は、１５０℃以下にすることができる。ガラス基板に成膜する場合、比較的高温でも基板を悪化させるような影響を与えることは少ないので、比較的高温にできる。したがって、ガラス基板の基板温度は、２００℃以上３００℃以下の温度などであってよい。一方、樹脂基板２ａなど、樹脂を含んだ基板を用いる場合、高温になると樹脂が劣化するおそれがある。そのため、樹脂を含む基板を用いる場合には、基板温度は低い方がよく、例えば、２００℃以下が好ましく、１５０℃以下がより好ましい。
【００７９】
図６は、反応性スパッタにおける酸素（Ｏ２）流量と電圧との関係を示すグラフである。反応性スパッタにおいては、例えば、酸化されていない金属で構成されるターゲット７を用い、反応性ガスでターゲット７及び飛散物質７ａの一方又は両方を酸素により酸化させて、金属の酸化物を支持体２に積層させる。そのため、酸素流量（酸素濃度）の増加にしたがって、ターゲット７は、メタルモード（Ｍｅｔａｌ  Ｍｏｄｅ）から、遷移モード（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ）、酸化物モード（Ｏｘｉｄｅ  Ｍｏｄｅ）へと順に移行する。
【００８０】
本形態では、反応性スパッタにおいて、インピーダンス制御を行うことが好ましい。インピーダンス制御を行うことにより、指定した電圧に対し、酸素流量を設定することができるため、安定な成膜が可能である。
【００８１】
ここで、透明導電層１として形成したい目的の積層物は、ターゲット７が遷移モードの領域にある場合に、良好に得られることが多い。そして、反応性スパッタにおいては、安定成膜が困難なヒステリシス現象が生じることが知られている。すなわち、反応性スパッタでは、電界を利用しているが、反応性ガスの流量を上げると、図６に示すように、電圧の急激な変化を伴う現象が発生する。この現象は、ある程度ターゲット７の酸化（又は還元）が進んだ遷移モードが終了する頃の段階で発生するものであり、このときには、カソード電圧値及び成膜速度が急激に変化する。そして、インピーダンス制御を行わない反応性ガスの流量の調整では、図６の経路Ｐ０で示すように、酸素流量を上げていったときの電圧変化と、一度上がった酸素流量を下げていったときの電圧変化とは、異なる流量の値で電圧変化が生じる。すなわち、経路Ｐ０で示すように、異なるモードにおいて、電圧が変化するため、所望の積層物を形成することが困難である。しかしながら、インピーダンス制御では、電界の電圧（電力）が所定の電圧になるように酸素流量と電圧とを制御しており、経路Ｐ１のような経路で電圧及び酸素流量が推移する。したがって、ターゲット７の酸化及び還元の状態を高く制御できる。そのため、酸化状態が調整された安定な成膜が可能になるものである。
【００８２】
インピーダンス制御におけるメリットとしては、酸素負イオンによるボンバードメントの最小化による低比抵抗化が第一に挙げられる。例えば、Ａｌ−Ｚｎ合金ターゲットを用いた反応性スパッタ成膜中における酸素負イオンのエネルギー分布を調べた場合、セットポイントが高くなるほど、酸素負イオンの影響が少ない。また、第二のメリットとして、同じバッチでセットポイントを切り換えることにより、異なる組成比をもつ層を容易に導入することができることが挙げられる。そのため、バッファ層１ｂと本体層１ａとの成膜が容易になる。
【００８３】
インピーダンス制御は、下記の式で定義されるセットポイント（ｓｅｔ  ｐｏｉｎｔ）を用いて行われる。
【００８４】
【数１】
2014044824.tif 000003
【００８５】
この式において、Ｖｍａｘは最高電圧、Ｖｍｉｎは最低電圧、Ｖは反応性スパッタリングを行う電圧である。
【００８６】
図６に示すように、インピーダンス制御を行った場合、経路Ｐ１で示す曲線を通り、酸素流量を増加及び減少した際には同一の経路を通って電圧が変化し、異なる経路を通るヒステリシス現象は消失する。経路Ｐ１はＳ字状の曲線となる。
【００８７】
ここで、セットポイントは、Ｖｍａｘを１００％とし、Ｖｍｉｎを０％としたときの百分率（％）で表される。このセットポイントを制御することにより、反応性ガスの濃度（流量）を精度よく調節することができる。
【００８８】
ターゲット７として金属酸化物を含まないものを用いる場合、Ｖｍａｘではターゲット７の表面がほぼ完全にメタリックな状態となっている。電力のパワーを一定にするので、二次電子の放出が最小のときに電圧が最大となるのである。また、Ｖｍｉｎでは、ターゲット７の表面がほぼ完全に酸化されたときの放電のインピーダンスである。電力のパワーを一定にするので、電流が増加し、電圧が下がる。このようにインピーダンス制御することにより、より安定な成膜が可能になる。
【００８９】
成膜にあたっては、図６に示すように、まず、電界における電圧をＶｍａｘに設定し、反応性ガスＯ２の流量を徐々に上げる。このとき、反応性ガスＯ２の流量の増加に従ってインピーダンス制御により比較的緩やかな傾斜角度で電圧が低下していく。そして、Ｏ２流量が変曲点Ｑ１に達すると電圧がグラフにおいて屈曲するように急な角度で降下する現象が見られる。変曲点Ｑ１は、インピーダンス制御によって形成される点である。そこで、変曲点Ｑ１に達してからは、Ｏ２の流量を徐々に下げるとともにインピーダンス制御により電圧を所定の値まで徐々に低下するように制御する。そして、Ｏ２流量を調整して所定の電圧に設定し、さらに、その電圧が維持されるように設定する。この電圧がセットポイントとなる。セットポイントは目的となる組成比で透明導電層１を成膜する場合の設定条件にすることができる。このセットポイントの近傍では、Ｏ２流量を上げると電圧が上昇し、Ｏ２流量を下げると電圧が下降することになり、この電圧の上昇下降は、ほぼヒステリシス現象が生じず、いわば可逆的に変化することができる。そして、セットポイントを所定の値に設定して透明導電層１の成膜を開始する。Ｏ２流量は下げているので、還元雰囲気下での成膜となる。なお、Ｏ２流量が低下して変曲点Ｑ２を超えると、Ｏ２流量を上げても電圧がＶｍｉｎ側に近づくような制御に入ってしまうおそれがあるため、変曲点Ｑ２を超えないように制御する。
【００９０】
バッファ層１ｂを有する透明導電層１を形成する場合、バッファ層１ｂは第１濃度条件で成膜し、Ｏ２流量を変更してＯ２濃度を変化させた後、本体層１ａの成膜を行う。本実施例では、所定のセットポイント（第１濃度条件）にてバッファ層１ｂを成膜した後、セットポイントが下がるようにＯ２流量を下げて（さらに還元雰囲気にして）、スパッタリング空間のＯ２濃度を低下させて（第２濃度条件）、本体層１ａの成膜を行う。ここで、変曲点Ｑ１から変曲点Ｑ２の間では、図６の白抜き矢印で示すように、セットポイントが低くなるほど（Ｏ２流量が低くなるほど）、還元雰囲気になる。また、ターゲット７はメタルモードに近づく。
【００９１】
このとき、セットポイントがより高い条件でバッファ層１ｂを成膜し、セットポイントがより低い条件で本体層１ａを成膜することにより、バッファ層１ｂの酸素原子含有量をより低くし、本体層１ａの酸素原子含有量をより高くすることができる。本形態の反応性スパッタリングでは、ターゲット７の表面を酸化させながら、スパッタリングを行っている。そして、インピーダンス制御により、Ｏ２流量と電圧との関係は、図６に示すグラフの経路Ｐ１のようになり、ターゲット７はこの経路Ｐ１のＳ字曲線に沿って、酸化物モード側に移行する。すなわち、変曲点Ｑ１から変曲点Ｑ２の間では、Ｏ２流量は減少するが、ターゲット表面の酸化による成膜速度の減少は進むため（金属表面よりも酸化された表面の方がスパッタ率が非常に小さいため）、スパッタされた金属粒子によるゲッタリング効果（金属粒子が飛散することにより酸素と反応し酸素分圧を下げる効果）が抑制され酸素分圧は微増する。そのためターゲット７の表面の酸化は酸化物モード側に向かって進行しており、バッファ層１ｂは本体層１ａよりも酸素原子含有量が少ない層として形成され、一方、本体層１ａはバッファ層１ｂよりも酸素原子含有量が高い層として形成されるものである。
【００９２】
成膜する際のセットポイントは、特に限定されるものではないが、例えば、３０％以上７０％以下の範囲、好ましくは、４０％以上６０％以下の範囲に設定することができる。そして、バッファ層１ｂの成膜ではセットポイントを５０％以上にすることができ、好ましくは５５％以上にすることができる。また、本体膜１ａの成膜ではセットポイントを５０％未満にすることができ、好ましくは４５％以下にすることができる。バッファ層１ｂのセットポイントと本体膜１ａのセットポイントとの差は、５％以上にすることができ、好ましくは１０％以上にすることができる。セットポイントを異ならせることにより、下地となるバッファ層１ｂと、結晶性の高い本体層１ａとを効率よく形成することができる。
【００９３】
このように、反応性スパッタを用いることにより、ストイキオメトリーの異なるバッファ層１ｂと本体層１ａとを形成して透明電極Ａを形成することができる。
【００９４】
ターゲット７は金属酸化物を含んでいてもよい。それにより、スパッタによって金属酸化物を飛散させて支持体２の上に積層させることができる。また、ターゲット７として酸化されていないものを用いる場合よりも、安定な金属酸化物の積層物を得られる可能性がある。ただし、酸化されていないターゲット７を用いた場合、スパッタリング装置内で酸化を行うことになるので、結晶性を制御できる可能性があるという利点がある。
【００９５】
透明電極Ａの作製においては、ターゲット７が金属酸化物を含んでおり、反応性ガスとして水素を用い、第２濃度条件の水素濃度を第１濃度条件の水素濃度よりも低くすることが好ましい一形態である。それにより、簡単にストイキオメトリーの異なるバッファ層１ｂと本体層１ａを形成することができる。また、本体層１ａよりも酸素原子含有量が少ないバッファ層１ｂを容易に形成することができる。
【００９６】
反応性ガスとして水素を用いる場合、図５に示す反応性スパッタ法において、図示されている酸素（Ｏ２）を水素（Ｈ２）に置き換えるようにする。そして、スパッタリング装置に水素を流入し、この流入量を調節することにより水素濃度を調節する。
【００９７】
ターゲット７は金属酸化物が用いられていることにより、水素によって還元されながら、支持体２の上に金属酸化物の積層物が形成される。このとき水素濃度が異なると還元の度合いの異なる積層物が形成される。したがって、ストイキオメトリーの異なる層を容易に形成することができるものである。そして、第２濃度条件の水素濃度を低くすることによって、金属酸化物に対する還元力が低下するため、バッファ層１ｂよりも酸素原子含有量が高い本体層１ａを形成することができる。これにより、透明電極Ａを形成することができる。
【００９８】
図２及び図３に示す有機ＥＬ素子は、上記のように形成された透明電極Ａに、さらに有機層３、対電極４を積層形成することにより得ることができる。積層形成は、通常のプロセス、例えば、塗布や蒸着などによって行うことができる。積層物の形成後は、封止材６を接着剤で接着することができる。これにより有機ＥＬ素子を形成することができる。
【００９９】
また、図４に示す有機ＥＬ素子は、支持体２の表面に対電極４及び有機層３を形成した後、支持体２を反応性スパッタ装置に入れて、上記のように反応性スパッタを行って透明電極Ａを作製することにより、得ることができる。積層物の形成後は、封止材６を接着剤で接着することができる。これにより有機ＥＬ素子を形成することができる。
【実施例】
【０１００】
（透明電極の作製）
図５に示す反応性スパッタ方法により、支持体２（基板）の上に、バッファ層１ｂと本体層１ａとからなる透明導電層１を形成した。成膜条件は次の通りである。
【０１０１】
〔成膜条件〕
成膜方法：            ＤＣマグネトロンスパッタ法
ターゲット：          Ｚｎ−Ａｌ合金（Ａｌ：３．６ａｔ．％）
基板：                溶融石英ガラス
基板温度：            ２００℃又は１３０℃
投入電力：            ５０Ｗ
Ｔ−Ｓ空間：          ５５ｍｍ
磁場強度：            アンバランスマグネット（ＵＢＭ）１０００Ｇ
スパッタリングガス：  Ａｒ
反応性ガス：          Ｏ２
全圧：                ０．５Ｐａ
背圧：                ＜５．０×１０−４Ｐａ
透明導電層の膜厚：    １００ｎｍ（バッファ層込み）
バッファ層の厚み：    ５ｎｍ、又は、０ｎｍ（バッファ層なし）
セットポイント：      本体層…４２％、バッファ層…５０％又は５５％
上記において、Ｔ−Ｓ空間とはターゲット−基板間の距離である。全圧はスパッタリング空間の圧力であり、背圧はスパッタリング空間の初期圧力である。スパッタリング空間を吸引して背圧条件にした後、適時、吸引するとともに、スパッタリングガス及び反応性ガスをスパッタリング空間に流入させることにより、全圧が維持される。
【０１０２】
まず、図６のグラフに示す関係に基づいて、スパッタを行う空間の電界において電圧をＶｍａｘに設定し、反応性ガスＯ２の流量を徐々に上げた。そして、Ｏ２流量が変曲点Ｑ１に達した後、Ｏ２の流量を徐々に下げるとともにインピーダンス制御により電圧が徐々に低下するように制御した。そして、Ｏ２流量を調整して所定の電圧となるように、セットポイントを設定した。そして、セットポイントを所定の値に設定し維持して透明導電層１の成膜を開始した。基板温度は２００℃とした。
【０１０３】
バッファ層１ｂを有する透明導電層１の場合、バッファ層１ｂは第１濃度条件（セットポイント５０％又は５５％）で成膜し、Ｏ２流量と電圧を変更してセットポイントを下げて第２濃度条件（セットポイント４２％）にし、本体層１ａを成膜した。また、バッファ層１ｂを有さない透明導電層１の場合、セットポイント４２％の酸素濃度条件で本体層１ａのみを成膜した。
【０１０４】
（電気特性）
図７は、上記の成膜方法によって作製した透明電極Ａの電気特性の結果である。図７では、上段に電荷密度（ｃａｒｒｉｅｒ  ｄｅｎｓｉｔｙ）、中段に電荷移動性（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、下段に比抵抗（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）のグラフを示している。各グラフにおいて、破線（Ｄａｓｈ  Ｌｉｎｅ）は、バッファ層なし（ｎｏｎ  Ｂｆ）の場合を示している。
【０１０５】
図７の下段のグラフに示すように、バッファ層１ｂがない場合（ｎｏｎ  Ｂｆ）、透明導電層１の比抵抗は破線で示す１．１×１０−３（Ωｃｍ）であった。一方、セットポイント５０％でバッファ層１ｂを設けた場合、比抵抗は８．０×１０−４（Ωｃｍ）となり、抵抗値の低下が見られた。さらに、セットポイント５５％でバッファ層１ｂを設けた場合、比抵抗は６．４×１０−４（Ωｃｍ）となり、さらに抵抗値が低下した。これにより、バッファ層１ｂの導入によって比抵抗が低下することが確認された。
【０１０６】
ところで、バッファ層１ｂを設けない場合において、膜厚を３００ｎｍとしたこと以外は同様の条件で、バッファ層１ｂを有さない厚み３００ｎｍの透明導電層１（透明電極Ａ）を形成し、比抵抗を測定したところ、６．２×１０−４（Ωｃｍ）であった。したがって、バッファ層１ｂの導入により、厚みを薄くしても比抵抗を低くでき、１００ｎｍの膜厚で、従来の３００ｎｍの膜厚に匹敵する程度に低抵抗化させることができることが示された。
【０１０７】
したがって、バッファ層１ｂを設けることにより低抵抗な導電層（ＡＺＯ）が得られることが確認された。
【０１０８】
また、図７の上段のグラフから、バッファ層１ｂの形成により、バッファ層１ｂを設けないときよりも電荷密度が上昇することが確認された。また、図７の中段のグラフから、バッファ層１ｂをセットポイント５５％で設けた場合には、電荷移動性が上昇することが確認された。したがって、バッファ層１ｂの形成により、導電層の電気特性が向上することが示された。
【０１０９】
（光学特性）
上記で作製した透明電極Ａ（透明導電層１）において、バッファ層１ｂを設けたもの（５０％及び５５％）と、バッファ層１ｂを設けないものとの光学特性を比較した。可視光領域を中心とした光透過性を調べたところ、バッファ層１ｂのあり又はなしにおいて、大きな透過性の違いは見られず、いずれも平均透過率８０％を超える光透過性を示した。よって、バッファ層１ｂの有無では光学特性にほとんど差はなく、透明電極Ａとして使用することのできる光透過性に優れた透明な導電層を形成することが確認された。
【０１１０】
（結晶性）
図８は、作製した透明電極のＸ線回折の結果を示すグラフである。バッファ層１ｂを設けない場合（ｎｏｎ  Ｂｆ）ではピーク強度が小さいが、バッファ層１ｂを設けた場合、ピーク強度が大きくなっていることが確認された。そして、バッファ層１ｂを形成する際のセットポイントが５０％よりも５５％の方がピーク強度が高かった。
【０１１１】
また、透明導電層１における、θ及びｄ（Å）は次のように、変化した。
【０１１２】
〔θ、ｄ（Å）〕
バッファ層なし                      ：θ＝３４．２０３、ｄ（Å）＝２．６１９
セットポイント５０％でバッファ層あり：θ＝３４．２４５、ｄ（Å）＝２．６１７
セットポイント５５％でバッファ層あり：θ＝３４．３０５、ｄ（Å）＝２．６１２
ここで、ｄは、フラッグの法則  ２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎλ  により算出した。なお、標準ＺｎＯでは、θ＝３４．４２２、ｄ（Å）＝２．６０３、である。この値はＪＣＰＤＳ標準データに基づく値である。
【０１１３】
バッファ層１ｂを挿入した薄膜においては、酸化亜鉛の（００２）面の面間隔は標準ＺｎＯ結晶の面間隔に近づいていくことが分かる。したがって、バッファ層１ｂを設けることにより、標準ＺｎＯ結晶に近づいて結晶性がよくなったものと考えられる。またバッファ層１ｂを設ける場合には、セットポイントを高くすることにより、導電層がより標準ＺｎＯ結晶に近づいて結晶性がよくなったものと考えられる。
【０１１４】
図９は、作製した透明電極の結晶粒径のサイズ（ｇｒａｉｎ  Ｓｉｚｅ）の結果を示すグラフである。バッファ層なし（ｎｏｎ  Ｂｆ）は破線で示している。結晶粒径のサイズは膜厚方向のものである。バッファ層１ｂを設けた場合、バッファ層１ｂを設けないときよりも結晶粒径が大きくなっている。さらに、セットポイント５０％の場合よりもセットポイント５５％の場合の方が結晶粒径が大きくなっている。具体的には、グレインサイズは３０ｎｍ程度にまで高まっている。これにより、バッファ層１ｂを挿入することで、結晶粒径が大きくなり、結晶性がよくなることが確認された。
【０１１５】
ところで、セットポイントを５５％にして透明導電層１を全て成膜した場合、すなわち、バッファ層１ｂを設けずに本体層１ａをセットポイント５５％で形成した場合、層全体は乱雑な積層になってしまい、抵抗性が高く透明性が悪い悪質の膜しか形成されない。しかしながら、上記のように数ｎｍのバッファ層１ｂを導入することによって良好な膜を得ることができ、また、成膜の再現性を高めることができる。
【０１１６】
図１０は、作製した透明電極の電子顕微鏡画像（ＴＥＭ画像）である。（ａ）はバッファ層１ｂを有する透明導電層１のＴＥＭ画像を示している。（ｂ）はバッファ層１ｂを有さない透明導電層１のＴＥＭ画像を示している。バッファ層１ｂを導入した場合、バッファ層１ｂと薄膜層本体（本体層１ａ）とが連続的になり柱状成長して層が形成されることが確認されている。このように、ＴＥＭ画像においても、バッファ層１ｂを設けることにより、導電層（ＡＺＯ）の結晶性が高まることが確認された。なお、この実験では透明導電層１は基板温度１３０℃で成膜した。
【０１１７】
（ＯＨ含有量）
酸素原子含有量が少なくストイキオメトリーが異なる透明導電層は、水分子をより多く含有することができる。よって、ストイキオメトリーの違いは、酸化亜鉛中のＺｎの結合エネルギー（Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ）の違いを分析して得られる水酸基の含有量から推定することが可能と考えられる。図１１は、Ｚｎ２ｐのＸＰＳスペクトルを示すグラフである。金属状態のＺｎ、Ｚｎと酸素との結合状態（Ｚｎ−Ｏ）、およびＺｎと水酸基との結合状態（Ｚｎ−Ｏ−Ｈ）の量比をＸＰＳスペクトルの解析結果から算出することができる。各状態のＸＰＳスペクトルは、標準物質として、金属Ｚｎ、酸化亜鉛、水酸化亜鉛を用いることで得ることができ、これらの波形を用いてＺｎ２ｐの非対称性波形を分離することにより、ＯＨの含有量を見積もることができる。
【０１１８】
図１２は、上記により作製した透明電極Ａをエッチングしたときの、エッチング時間と亜鉛原子及び亜鉛組成物の濃度変化との関係の結果を示すグラフである。上記のようにして作製した透明電極Ａ（透明導電層１）をエッチングして、エッチングした部分の原子を解析した。解析には、図１１のグラフを用いた。図１２のグラフから、厚み方向の原子分量が分かることになる。
【０１１９】
エッチング時間０（ｓ）は、透明電極Ａの表面を示している。そして、エッチングを進めると、導電層が厚み方向に削られ、削られた表面を測定することにより、厚み方向の原子分量が解析される。この実験では、エッチング時間１０８０（ｓ）付近で基板（支持体２）近傍に到達しており、ガラス基板界面の領域に入る。
【０１２０】
図１２の上段は、Ｚｎ含有比率（％）とＳｉ含有比率（％）とを示している。透明導電層１をエッチングしている間は、Ｚｎ量が支配的であり、Ｓｉ量はほぼ０％である。そして、エッチングが進んでガラス基板界面の領域に入ると、透明導電層１のエッチングがほぼ終わり、基板をエッチングすることになる。そのため、Ｚｎ量は低下し、Ｓｉ量が増加する。
【０１２１】
図１２の下段は、Ｚｎと水酸基との結合状態／Ｚｎと酸素との結合状態、すなわち、Ｚｎ−Ｏ−Ｈ／Ｚｎ−Ｏの比率を百分率（％）で示している。透明導電層１内には膜中にＯＨが存在している。バッファ層１ｂを設けた場合（Ｂｆ）では、バッファ層１ｂがない場合（ｎｏｎ  Ｂｆ）よりも、エッチング開始時から約９５０（ｓ）付近までにおいて、Ｚｎ−Ｏ−Ｈ比が小さくなっている。このため、層中にはＯＨがより少なくなっている。そして、バッファ層１ｂを設けた場合では、エッチング９００（ｓ）当たりからＺｎ−Ｏ−Ｈ比率が急上昇し、９５０（ｓ）付近でバッファ層なしの場合を超えて、そのままガラス基板界面の領域にまで到達している。このＺｎ−Ｏ−Ｈは基板（支持体２）の表面の吸着水の影響により発生し得るものである。透明導電層１のうちの基板との界面付近の部分は、バッファ層１ｂが形成されている部分である。そして、バッファ層１ｂを形成した場合、バッファ層１ｂは本体層１ａよりもＺｎ−Ｏ−Ｈ比率が高くなり、本体層１ａはＺｎ−Ｏ−Ｈ比率が低くなっているものと考えられる。このＺｎ−Ｏ−Ｈ比率の上昇はバッファ層１ｂを設けていない透明導電層１の基板側付近のＺｎ−Ｏ−Ｈ比率よりも高くなっている。また、本体層１ａを比較すると、バッファ層１ｂを設けた場合には、バッファ層１ｂを設けない場合よりも、本体層１ａのＺｎ−Ｏ−Ｈ比率が低くなり、Ｚｎ−Ｏ比率が高くなっている。
【０１２２】
このように、バッファ層１ｂを有する透明電極Ａでは、バッファ層１ｂにおいてＺｎ−Ｏ−Ｈ比率が高まることにより、本体層１ａのＺｎ−Ｏ比率が高まり、本体層１ａをより良質で安定した結晶性の高い膜として形成することができることが示されている。これにより、還元雰囲気下（Ｏ２流量がより少ない条件）で成膜したバッファ層１ｂの導入により、基板表面の吸着水による影響を抑制できたことが示された。
【０１２３】
図１３は、ＡＺＯ薄膜の比抵抗に対する膜厚依存性と基板表面状態の影響を示す参考のグラフである。このグラフでは、基板温度２１５℃の条件で、ＤＣマグネトロンスパッタ法で作製したＡＺＯ薄膜を示している。基板はガラス基板を用いている。なお、バッファ層１ｂはいずれも設けていない。ターゲットにはＡＺＯ焼結体を用いている。比較としてＩＴＯを記載している。
【０１２４】
ＩＴＯでは、厚みが薄くなった場合でも抵抗が高くならず、厚みに変化に対して比較的安定な比抵抗を示すことが確認されている。一方、ＡＺＯでは、ガラス基板の表面処理を行わない場合（非処理：ｗｉｔｈｏｕｔ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）、厚みが薄くなると急激に比抵抗が高くなる現象が確認されている。この比抵抗の上昇は、基板表面の処理によってある程度抑制することができる。例えば、研磨を行うと、非処理よりも抵抗を低下させることができ、さらに、研磨と洗浄との両方を行うと、さらに抵抗を低下させることができる。ただし、厚みが薄くなることによる抵抗値の上昇は、基板処理を行った場合にも見られている。このように、ＡＺＯ薄膜の比抵抗は、膜厚依存性が大きい。また、ガラス基板の表面状態はＡＺＯ薄膜の比抵抗に影響する。基板の表面状態とは、基板の結晶方向、基板の吸着水などである。そこで、上記に示すような透明電極Ａを用いれば、バッファ層１ｂが基板表面の状態を整える役割を果たすことになって、透明電極Ａの下地層を形成することができるので、低抵抗な電極層を形成することができるものである。
【符号の説明】
【０１２５】
Ａ      透明電極
１      透明導電層
１ａ    本体層
１ｂ    バッファ層
２      支持体
２ａ    樹脂基板
２ｂ    防湿性基板
３      有機層
４      対電極
５      光取り出し構造
６      封止材
７      ターゲット
８      ターゲット支持部材
【図１】
2014044824.tif 000004
【図２】
2014044824.tif 000005
【図３】
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【図４】
2014044824.tif 000007
【図５】
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【図６】
2014044824.tif 000009
【図７】
2014044824.tif 000010
【図８】
2014044824.tif 000011
【図９】
2014044824.tif 000012
【図１１】
2014044824.tif 000013
【図１２】
2014044824.tif 000014
【図１３】
2014044824.tif 000015
【図１０】
2014044824.tif 000016