(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも２層以上の透明導電性薄膜が順次積層された積層膜からなり、最上層の前記透明導電性薄膜の膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該積層膜の総膜厚が３００ｎｍ以下であり、該最上層の前記透明導電性薄膜が、ガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜であり、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有し、かつ、仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、１００Ω／□以下の表面抵抗を有する透明導電膜。
【請求項２】
基板上に、少なくとも２層以上の透明導電性薄膜が順次積層された積層膜からなり、最上層の前記透明導電性薄膜の膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ、該積層膜の総膜厚が３００ｎｍ以下であり、該最上層の前記透明導電性薄膜が、ガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜であり、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有し、かつ、仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、５０Ω／□以下の表面抵抗を有する透明導電膜。
【請求項３】
最上層以外の前記透明導電性薄膜が、インジウム,錫および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,タングステンおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜、またはインジウム,タングステン,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜のいずれか１つ以上からなる請求項１または２に記載の透明導電膜。
【請求項４】
最上層の前記透明導電性薄膜の表面の算術平均高さ（Ｒａ）が２．０ｎｍ以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の透明導電膜。
【請求項５】
透明基板と、前記透明基板の片面若しくは両面上に形成された請求項１乃至４のいずれかに記載の透明導電膜とを含み、前記透明基板が、ガラス板、石英板、片面若しくは両面がガスバリア膜で覆われた樹脂板若しくは樹脂フィルム、または、内部にガスバリア膜が挿入されている樹脂板若しくは樹脂フィルムのいずれかである透明導電性基材。
【請求項６】
前記ガスバリア膜が、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、アルミニウム酸マグネシウム膜、酸化スズ系膜およびダイヤモンド状カーボン膜の中から選ばれる少なくとも１つである請求項５に記載の透明導電性基材。
【請求項７】
前記樹脂板もしくは樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート、若しくはこれらの表面をアクリル系有機物で覆った積層構造体からなっている請求項５に記載の透明導電性基材。
【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センス（ＥＬ）素子などに用いられる透明導電膜およびそれを用いた透明導電性基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電膜は、高い導電性（例えば、１×１０-3Ωｃｍ以下の比抵抗）と、可視光領域での高い透過率とを有するため、太陽電池、液晶表示素子、その他、各種の受光素子等の電極として利用され、更に、自動車の窓ガラスや、建築物の窓ガラス等に用いる熱線反射膜、各種の帯電防止膜、冷凍ショーケースなどの防曇用の透明発熱体としても利用されている。【０００３】
透明導電膜には、アンチモンやフッ素がドーピングされた酸化錫（ＳｎＯ2）膜、アルミニウムやガリウムがドーピングされた酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、錫がドーピングされた酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）膜などが広く利用されている。特に、錫がドーピングされた酸化インジウム膜、すなわちＩｎ2Ｏ3−Ｓｎ系膜は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜と称され、低抵抗の透明導電膜が容易に得られることから、ＬＣＤをはじめとして、種々のデバイスに広く用いられている。【０００４】
ＩＴＯ膜は、有機ＥＬ素子の電極としても用いられている。有機ＥＬ素子は、駆動電圧を大幅に低くして小型化が容易であるため、次世代の表示素子としての実用化研究が積極的になされている。有機ＥＬ素子の構成は、陽極／発光層／陰極の積層を基本とし、通常、ガラス板等を用いた基板上に、透明陽極として、上記ＩＴＯ膜を形成する構成が採用されている。陽極からは正孔が注入されるため、陽極の仕事関数は高いほうが好ましい。この場合、仕事関数として少なくとも４．４ｅＶ以上が必要であるが、５．０ｅＶ以上であることが好ましい。しかしながら、一般にＩＴＯ膜の仕事関数は４．４ｅＶ程度であることが知られ、有機ＥＬ素子の陽極として用いるには仕事関数が十分でない。【０００５】
非特許文献１に記載されているように、通常は、ＩＴＯ膜の表面に酸洗浄ならびにＵＶオゾン洗浄を施し、仕事関数を５．０ｅＶ程度まで増加させる必要がある。しかし、仕事関数は処理条件に対して非常に敏感であるため、その制御は難しい。また、一定時間の放置によって仕事関数が処理前の値に戻ってしまう場合があることも報告されている。
また、特許文献１には、陽極と陰極との間に有機発光層を含む有機層が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極が、有機層に接する側から電子注入電極層、透明導電膜、抵抗率１×１０-5Ωｃｍ以下の金属薄膜の順で積層されてなるとともに、陰極の外側に透明薄膜層が形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子が提案されている。この透明薄膜層には、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、酸素（Ｏ）からなる酸化物を用いた非晶質透明導電膜、いわゆるＩＺＯ膜が用いられている。【０００６】
ＩＺＯ膜は、比抵抗が低いだけでなく、微結晶を含まない安定な非晶質膜であるため、有機ＥＬの電極膜として有用である。しかし、ＩＺＯ膜の仕事関数は４．８〜４．９ｅＶ程度であり、有機ＥＬの陽極として用いるには十分高いとはいえない。ＩＴＯ膜と同様に表面処理によって仕事関数を高めることが必要となっている。
以上のように、有機ＥＬの陽極として有用な、仕事関数が高く、導電性の高い透明導電膜は未だなく、その開発が期待されている。
【特許文献１】特開平７−１８２９２４号公報
【非特許文献１】「透明導電膜の新展開II」、シーエムシー出版、第１版、Ｐ２０３
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、低い表面抵抗と、高い仕事関数を兼ね備えた、透明導電性薄膜を積層してなる透明導電膜及びそれを用いた透明導電性基材を提供することにある。
【０００８】
本発明者らは、Ｇａ、Ｉｎ、およびＯからなる非晶質酸化物膜であって、Ｇａを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有する透明導電膜は、有機ＥＬの透明電極として用いるためには、未だ導電性が十分満足するまでには至っていないが、仕事関数が５．１ｅＶ以上と高いという特徴を有しており、この高い仕事関数を有する特徴を活かして、基板上に、少なくとも、２層以上の透明導電膜を順次積層した積層膜を形成し、最上面の第１の透明導電膜が、ガリウム、インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜で、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有する透明導電膜を用いることによって、仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、積層膜の表面抵抗が１００Ω／□以下である透明導電膜を得られることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明による透明導電膜は、基板上に、透明導電性薄膜を少なくとも２層以上積層してなる透明導電膜において、最上層の第１の透明導電性薄膜が、ガリウム、インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜であって、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有し、かつ仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、その表面抵抗が１００Ω／□以下である。
【００１０】
本発明によれば、好ましくは、上記表面抵抗が５０Ω／□以下である。
【００１１】
本発明によれば、上記第１の透明導電性薄膜より基板側にある他の透明導電性薄膜膜が、インジウム,錫および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,タングステンおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜、または、インジウム,タングステン,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜のいずれか１種以上からなる。
【００１２】
本発明によれば、上記第１の透明導電性薄膜の厚さが５ｎｍ以上であり、かつ積層された透明導電性薄膜の総膜厚が３００ｎｍ以下である。
【００１３】
本発明によれば、上記第１の透明導電性薄膜の表面の算術平均高さ（Ｒａ）が２．０ｎｍ以下である。
【００１４】
本発明による透明導電性基材は、ガラス板、石英板、片面若しくは両面がガスバリア膜で覆われている樹脂板若しくは樹脂フィルム、又は、内部にガスバリア膜が挿入されている樹脂板若しくは樹脂フィルムから選ばれた透明基板と、該透明基板の片面若しくは両面に形成された上記いずれかの透明導電膜を含んでいる。
【００１５】
本発明によれば、上記ガスバリア膜が、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、アルミニウム酸マグネシウム膜、酸化スズ系膜およびダイヤモンド状カーボン膜の中から選ばれる少なくとも１つである。
【００１６】
本発明によれば、上記樹脂板もしくは樹脂フィルムが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、若しくはそれらの表面をアクリル系有機物で覆った積層構造体からなっている。
【００１７】
本発明の透明導電膜は、基板上に、少なくとも２層以上の透明導電性薄膜を順次積層した積層膜からなり、最上層の透明導電性薄膜が、ガリウム、インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜であり、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有する透明導電膜とすることによって、従来得られなかった、仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、かつ、表面抵抗が１００Ω／□以下の透明導電膜を得ることができる。
本発明の透明導電膜は、特に、有機ＥＬ素子等の陽極として用いた場合、正孔注入が行われやすくなる。その結果として、本発明の透明導電膜は、有機ＥＬ素子等の発光効率を向上させることができ、有用である。
【００１８】
また、本発明の透明導電性基材は、ガラス基板や石英基板だけでなく、耐熱性のない樹脂基板、さらにはフレキシブルな樹脂フィルム基板上に、必要に応じてガスバリア膜を形成した後、本発明の上記透明導電膜を形成することによって得られる。したがって、如何なるデバイスの形状や形態に対しても、樹脂フィルム基板を用いたフレキシブルな透明有機ＥＬ素子等の基材として利用することができ、工業的に極めて価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図1は基材の上に透明導電膜を形成した透明導電性基材の基本的な構成を示す断面図である。
【図２】図２は基材の上にガスバリア膜を形成し、その上に透明導電膜を形成した透明導電性基材の基本的な構成を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明による透明導電膜は、基板上に、少なくとも２層以上の透明導電性薄膜が順次積層された積層膜からなり、最上層の透明導電性薄膜が、ガリウム、インジウムおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜であって、ガリウムを全金属原子に対して４９．１原子％以上６５原子％以下含有し、かつ仕事関数が５．１ｅＶ以上であり、積層膜の表面抵抗が１００Ω／□以下であることを特徴としている。ガリウム含有量が４９．１原子％未満では、仕事関数が低下してしまい、ガリウム含有量が６５原子％を超えると、導電膜として十分な導電性が得られない。【００２１】
上記積層膜の、最上層の透明導電性薄膜より基板側に積層されている他の透明導電性薄膜は、インジウム,錫および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,タングステンおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜、またはインジウム,タングステン,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜のいずれか１つ以上からなる薄膜であることが好ましい。【００２２】
上記４種の透明導電性薄膜を室温で成膜することによって、１０-4Ωｃｍ台の低比抵抗を示す非晶質薄膜を容易に得ることができる。特に、インジウム,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜、インジウム,タングステンおよび酸素からなる非晶質酸化物薄膜、ならびにインジウム,タングステン,亜鉛および酸素からなる非晶質酸化物薄膜は、微結晶がほとんど見られない、ほぼ完全な非晶質膜であるため、微結晶が存在することなどを原因とする表面の凹凸を嫌う有機ＥＬの電極としては、なお好ましい。【００２３】
上記積層膜において、最上層の透明導電性薄膜が、膜厚５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、かつ該積層膜の総膜厚が３００ｎｍ以下であることが好ましい。最上層の透明導電性薄膜の膜厚が５ｎｍ未満の場合、安定して高い仕事関数が得られない。一方、その膜厚が５０ｎｍを超える場合、第１層（最上層）を第２層以降の透明導電性薄膜に積層した場合に、積層膜の総膜厚に占める最上層の膜厚の割合が高くなり、高抵抗化してしまう。また積層膜の総膜厚が３００ｎｍを越えると、第１層（最上層）を第２層以降の透明導電性薄膜に積層した場合、第２層以降の透明導電性薄膜が厚くなり過ぎて、着色が起こり、十分な透過率が得られなくなってしまう。また、積層膜の総膜厚が１００ｎｍ未満の場合、積層膜の表面抵抗が高くなってしまうため、１００ｎｍ以上であることがより好ましい。【００２４】
また、第１層の透明導電性薄膜の表面の算術平均高さ（Ｒａ）は、２．０ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、この高さが１．０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。第１層の透明導電性薄膜の表面の算術平均高さ（Ｒａ）が、２．０ｎｍを超えると、たとえば、有機ＥＬの電極として用いた場合、電極の凸部でリークが起こるため、有機ＥＬに多数のダークスポットが発生するなどの問題が起き好ましくない。【００２５】
本発明の透明導電性基材は、透明基板の表面に本発明の透明導電膜を形成することにより構成されている。
透明基板としては、ガラス板、石英板、片面もしくは両面がガスバリア膜で覆われている樹脂板もしくは樹脂フィルム、あるいは、内部にガスバリア膜が挿入されている樹脂板もしくは樹脂フィルムが用いられる。
樹脂板もしくは樹脂フィルムは、ガラス板と比べてガスの透過性が高く、有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子の発光層、およびＬＣＤなどの液晶層は、水分や酸素に対して劣化するため、樹脂板もしくは樹脂フィルムを、これらの表示素子の基板として用いる場合は、ガスの通過を抑えるガスバリア膜を施すことが好ましい。【００２６】
ガスバリア膜は、樹脂板もしくは樹脂フィルムの片面に形成されていても良く、両面に形成されていれば、ガス通過の遮断性はさらに良好となる。また、ガスバリア膜を、樹脂板もしくは樹脂フィルムの片面に形成し、さらに該ガスバリア膜の上に、樹脂板もしくは樹脂フィルムを積層することによって、内部にガスバリア膜を挿入させた構成を得ることができる。さらに、複数回、積層を繰り返した構造とすることもできる。【００２７】
上記樹脂板もしくは樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）からなるか、もしくは、これらの材料の表面をアクリル系有機物で覆った積層構造からなる。樹脂板あるいは樹脂フィルムの厚さは、下記の具体的用途に合わせて適宜選択される。【００２８】
ガスバリア膜は、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）膜、アルミニウム酸マグネシウム膜、酸化スズ系膜およびダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）膜の中から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。ここで、酸化スズ系膜とは、酸化スズに、例えば、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｇｅなどから選ばれる少なくとも１種類以上の添加元素を含有した組成を有する。これらの添加元素によって、酸化スズ層を非晶質化し、緻密な膜とする。また、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、アルミニウム酸マグネシウム膜、酸化スズ系膜およびダイヤモンド状カーボン膜の中から選ばれる少なくとも１つのガスバリア膜と、有機もしくは高分子の膜とが、樹脂基板もしくは樹脂フィルムの表面に交互に繰り返し積層させた構造の基板上に、前記透明導電膜を施した構成でもよい。
【実施例】
【００２９】
まず、本実施例の構成を、図１及び２を用いて説明する。
図１は、実施例１乃至６として用いた透明導電性基材の基本的な構成を示す断面図である。ガラス基板（コーニング社製７０５９基板）５０上に順次積層された透明導電性薄膜２０、およびガリウム,インジウムおよび酸素からなる透明導電性薄膜１０で構成された積層構造の透明導電膜１を作製した。
透明導電膜１０および２０は、アネルバ社製特ＳＰＦ−５３０Ｈスパッタリング装置を使用し、直流マグネトロンスパッタリング法にて成膜した。透明導電性薄膜１０および２０は、アルゴンと酸素の混合ガスを用い、ガス圧０．５Ｐａ、酸素流量比１．５乃至２．５％の条件にて、出力２００Ｗで、所定の膜厚になるよう時間調整して成膜した。【００３０】
図２は、実施例７として用いた透明導電性基材の基本的な構成を示す断面図である。厚さ２００μｍのＰＥＳフィルムからなる基板５１上に、予め厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜をガスバリア膜３０として形成し、該ガスバリア膜３０上に実施例１乃至６と同様の透明導電膜１を形成した。
得られた透明導電膜１の仕事関数を、大気中光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。膜の表面抵抗は、抵抗率計ロレスタＥＰ（ダイアインスツルメンツ社製ＭＣＰ−Ｔ３６０型）による四探針法で測定した。膜の表面粗さは、原子間力顕微鏡（デジタルインスツルメンツ社製、ＮＳ−III、Ｄ５０００システム）で測定した。さらに、基板５１を含めた光透過率を、分光光度計（日立製作所社製、Ｕ−４０００）で測定した。【００３１】
実施例１乃至３は、透明導電膜２０を、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とし、透明導電膜１０を、膜厚１０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜としてガリウム含有量を変化させた場合とした。また、実施例４〜６は、透明導電性薄膜１０を、膜厚１０ｎｍ、ガリウム含有量を５０原子％のガリウム、インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、透明導電性薄膜２０を、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＳｎＯ2非晶質膜、Ｉｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜、およびＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3−０．５ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜の中から１つを選択して組み合わせた場合とした。【００３２】
さらに、実施例７および８は、透明導電性薄膜１０の膜厚を５ｎｍ、ガリウム含有量を５０原子％とし、透明導電性薄膜２０を膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした場合、および透明導電膜１と基材の間にガスバリア膜３０を形成してある場合とした。実施例１乃至８の透明導電膜１の仕事関数および表面抵抗値を表１に示す。【００３３】
表１
0004730300.tif 000002
【００３４】
実施例１乃至３
透明導電性薄膜１０は、膜厚１０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成をそれぞれ全金属原子に対するガリウム含有量４９．１、５０および６５原子％の３種類とした。透明導電性薄膜２０は、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした。
実施例１乃至３からわかるように、透明導電性薄膜１０のガリウム含有量を４９．１乃至６５原子％の範囲にすれば、仕事関数５．１ｅＶ以上、表面抵抗５０Ω／□以下の透明導電膜１が得られる。【００３５】
実施例４乃至６
透明導電性薄膜１０は、膜厚１０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成を全金属原子に対するガリウム含有量５０原子％の１種類のみとした。透明導電性薄膜２０は、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＳｎＯ2非晶質膜、Ｉｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜、およびＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3−０．５ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜の中から１種類の膜を選択した。
実施例４乃至６からわかるように、膜厚１０ｎｍ、ガリウム含有量５０原子％の透明導電性薄膜１０と、膜厚１５０ｎｍの透明導電性薄膜２０をＩｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＳｎＯ2非晶質膜、Ｉｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜、およびＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3−０．５ｗｔ％ＺｎＯ非晶質膜の中から選択された１種類の膜を組み合わせた場合に、仕事関数５．１ｅＶ以上、表面抵抗５０Ω／□以下の透明導電膜１が得られる。【００３６】
実施例７
透明導電性薄膜１０は、膜厚５ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成を全金属原子に対するガリウム含有量５０原子％のみとした。透明導電性薄膜２０は、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした。
実施例７からわかるように、透明導電性薄膜１０が５ｎｍまで薄くなった場合でも、仕事関数５．１ｅＶ以上、表面抵抗５０Ω／□以下の透明導電膜１が得られる。【００３７】
実施例８
透明導電性薄膜１０は、膜厚１０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成を全金属原子に対するガリウム含有量５０原子％のみとした。透明導電性薄膜２０は、膜厚２９０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした。
実施例８からわかるように、総膜厚が３００ｎｍまで厚くなった場合でも、仕事関数５．１ｅＶ以上、表面抵抗５０Ω／□以下の透明導電膜１が得られる。可視域の平均光透過率も８０％を超えており、視覚レベルでも着色に問題はなかった。【００３８】
実施例９
厚さ２００μｍのＰＥＳフィルム基板上に、予め厚さ１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜をガスバリア膜として形成し、該ガスバリア膜上に実施例２と同一構造の透明導電膜１を形成した。
実施例９から、基板にガスバリア膜３０を予め形成した樹脂フィルムを用いた場合でも、仕事関数５．１ｅＶ以上、表面抵抗５０Ω／□以下の透明導電膜１が得られることがわかる。【００３９】
比較例１乃至５
実施例１乃至６と同様の構成の透明導電性基材を作製した。
比較例１乃至３を、透明導電性薄膜２０を膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3の非晶質膜とし、膜厚１０ｎｍの透明導電性薄膜１０のガリウム含有量を変化させた場合とした。比較例４及び５を、透明導電性薄膜１０を膜厚３ｎｍ、ガリウム含有量５０原子％とし、透明導電性薄膜２０を膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした場合、および透明導電性薄膜１０を膜厚１０ｎｍ、ガリウム含有量５０原子％とし、透明導電性薄膜２０を膜厚３００ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＳｎＯ2非晶質膜とした場合とした。比較例１乃至５の透明導電膜１の仕事関数および表面抵抗値を表２に示す。【００４０】
表２
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【００４１】
比較例１乃至３においては、透明導電性薄膜１０は、膜厚１０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成をそれぞれ全金属原子に対するガリウム含有量３０、４５および７０原子％の３種類とした。透明導電性薄膜２０は、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした。
比較例１乃至３からわかるように、透明導電性薄膜１０のガリウム含有量を４５原子％、さらには３０原子％まで低下させると、仕事関数は５．０ｅＶを下回るため、好ましくない。また比較例３からわかるように、透明導電膜１０のガリウム含有量を７０原子％まで高めると、導電性が失われるため、好ましくない。【００４２】
比較例４においては、透明導電性薄膜１０は、膜厚５ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成を全金属原子に対するガリウム含有量５０原子％のみとした。透明導電性薄膜２０は、膜厚１５０ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１ｗｔ％ＷＯ3非晶質膜とした。
比較例４からわかるように、透明導電性薄膜１０の膜厚を３ｎｍまで薄くすると、仕事関数は５．０ｅＶを下回るため、好ましくない。【００４３】
比較例５においては、透明導電性薄膜１０は、膜厚５０ｎｍのガリウム,インジウムおよび酸素からなる非晶質膜とし、組成を全金属原子に対するガリウム含有量５０原子％のみとした。透明導電性薄膜２０は、膜厚３００ｎｍのＩｎ2Ｏ3−１０ｗｔ％ＳｎＯ2非晶質膜とした。
比較例５からわかるように、透明導電性薄膜１０の膜厚を５０ｎｍ、透明導電性薄膜２０の膜厚を３００ｎｍ、すなわち積層膜の膜厚を３５０ｎｍまで厚くした場合、５．１ｅＶ以上の仕事関数ならびに５０Ω／□を十分下回る良好な導電性を得ることができる。しかし、目視レベルでも膜の着色が認められ、透明性が損なわれていることから、有機ＥＬなどに用いる透明電極には好ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の透明導電膜は、特に、有機ＥＬ素子等の陽極として用いた場合、正孔注入が行われやすくなり、その結果、有機ＥＬ素子等の発光効率を向上させることができ、有用である。
また、本発明の透明導電性基材は、ガラス基板や石英基板だけでなく、耐熱性のない樹脂基板、さらにはフレキシブルな樹脂フィルム基板上に、必要に応じてガスバリア膜を形成した後、本発明の上記透明導電膜を形成することによって得られる。したがって、如何なるデバイスの形状や形態に対しても、樹脂フィルム基板を用いたフレキシブルな透明有機ＥＬ素子等の基材として利用することができ、工業的に極めて価値が高い。
【図１】
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【図２】
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