(57)【要約】      （修正有）【課題】大量の希少金属であるインジウムを節約し、有機発光ディスプレイの製造コストを低減でき、デラミネーション、破裂、剥離等の現象が発生しにくく、光散乱を減少させる電極を提供する。【解決手段】第１の電極層と、第２の電極層と、第３の電極層とを備える電極構造及びＯＬＥＤディスプレイである。第１の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、及びジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を備え、第２の電極層は第１の電極層上に形成され、第３の電極層は第２の電極層上に形成され、第３の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、及びジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を備える。チタン、チタン合金、ジルコニウム又はジルコニウム合金は、優れた耐食性を有するため、第１及び第３の電極層は、デラミネーション、破裂、剥離等の現象が発生しにくく、光散乱を減少させる。【選択図】図２
2016025084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、およびジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を含む第１の電極層と、
前記第１の電極層に形成された第２の電極層と、
チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、およびジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を含み、前記第２の電極層に形成された第３の電極層と、
を備え；
前記第１の電極層と前記第３の電極層とは、チタン層であり、または前記第１の電極層と前記第３の電極層とは、ジルコニウム層であり、
前記第１の電極層の厚さと第３の電極層の厚さとの合計は、電極構造の全体の厚さの８０％以上である、
電極構造。
【請求項２】
前記ジルコニウム合金層は、バナジウム・ジルコニウム合金層、ジルコニウム・ニッケル合金層、アルミニウム・ジルコニウム合金層、マグネシウム・ジルコニウム合金層、シリコン・ジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層であり、
前記チタン合金層は、チタン・アルミニウム・バナジウム合金層、チタン・アルミニウム・スズ合金層、チタン・アルミニウム・ジルコニウム合金層、チタン・モリブデン合金層、チタン・モリブデン・ニッケル合金層、チタン・パラジウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層である、請求項１に記載の電極構造。
【請求項３】
前記第１の電極層の厚さは、１０〜１００ｎｍであり、前記第２の電極層の厚さは、２〜２０ｎｍであり、前記第３の電極層の厚さは、１０〜１００ｎｍである、請求項１に記載の電極構造。
【請求項４】
前記第２の電極層は、銀層または銀合金層である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極構造。
【請求項５】
基板と、
前記基板に位置する上電極と、
前記上電極に位置する有機層と、
前記有機層に位置する下電極とを備え、
前記上電極または下電極は、陽極として用いられ、前記陽極は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極構造である、ＯＬＥＤディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造およびＯＬＥＤディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブ・マトリックス有機発光ディスプレイ素子（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＡＭＯＬＥＤ）の陽極金属構造である、例えば、酸化インジウムスズで形成された透明導電膜（ＩＴＯ）は、薄膜の透明性と電気性とを両立し、光電産業における応用は非常に成功している。しかしながら、インジウムスズ酸化物のインジウムは、希少金属に属し、広く使用された後、原材料の不足や、値上がるなどの欠点が生じやすい。現在、一般的に用いられたＡＭＯＬＥＤの陽極金属構造は、ＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ薄膜である。
【０００３】
図１に示すように、従来のＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ薄膜は、第１のＩＴＯ層１１と、第１のＩＴＯ層１１上に形成されたＡｇ層１２と、Ａｇ層１２上に形成された第２のＩＴＯ層１３と、を備える。当該ＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ薄膜は、優れた透明性および導電性を有し、その導電性は、単層のＩＴＯよりも１つの級数を向上させたものの、透光率はわずかに減少した。しかしながら、純銀の薄膜はその安定性が劣り、２００℃よりも高い温度でコーティングを行う場合、銀薄膜は粗い表面を有し、ＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ薄膜の導電性と透光性とが低下する。さらに、耐候性試験の結果から、雰囲気の湿度で長時間の作用により、外層のＩＴＯによって保護しているにも関われず、銀原子が界面へ移動し、銀薄膜の合体が発生し、同時に、最外側のＩＴＯ層に、デラミネーション、破裂、剥離などの現象を生じることを見出した。これらの欠陥は、光の散乱の原因となるので、肉眼や光学顕微鏡でＩＴＯ−Ａｇ−ＩＴＯ薄膜を観察すると、ファジー白点が見いだされる。
【０００４】
上記の背景技術の部分で開示された上記の情報は、単に本発明の背景の理解を高めるためのものである。したがって、上記の情報には、当業者によって知られている従来技術に該当しない情報を含んでも良い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［発明の開示］
本発明は、低コストで外層が剥離し難い電極構造を開示する。
【０００６】
また、本発明は、本発明に係る電極構造が設けられているＯＬＥＤディスプレイを開示する。
【０００７】
本発明に係る格別の態様および利点を、部分的に以下の記載で説明し、且つ部分的に説明と共に明らかになり、または本発明の実践を通じて習得することができる。
【０００８】
本発明の一態様によれば、本発明は、第１の電極層と、第２の電極層と、第３の電極層とを備える電極構造を提供する。その中、第１の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、およびジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を備え、第２の電極層は、第１の電極層上に形成され、第３の電極層は、第２の電極層上に形成され、第３の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、およびジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を備える。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、前記第１の電極層と前記第３の電極層とは、同じ材質である。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記第１の電極層と前記第３の電極層とは、何れもチタン層であり、または第１の電極層と第３の電極層とが何れもジルコニウム層である。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記ジルコニウム合金層は、バナジウム・ジルコニウム合金層、ジルコニウム・ニッケル合金層、アルミニウム・ジルコニウム合金層、マグネシウム・ジルコニウム合金層、シリコン・ジルコニウム合金層から選ばれる少なくとも１つの層である。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記チタン合金層は、チタン・アルミニウム・バナジウム合金層、チタン・アルミニウム・スズ合金層、チタン・アルミニウム・ジルコニウム合金層、チタン・モリブデン合金層、チタン・モリブデン・ニッケル合金層、チタン・パラジウム合金層から選ばれる少なくとも１つの層である。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、前記第１の電極層の厚さと第３の電極層の厚さとの合計は、前記電極構造の全体の厚さの８０％以上である。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、前記第１の電極層の厚さは１０〜１００ｎｍであり、前記第２の電極層の厚さは２〜２０ｎｍであり、第３の電極層の厚さは１０〜１００ｎｍである。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、前記第２の電極層は、銀層または銀合金層である。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、前記電極構造は、有機発光ダイオードの陽極として用いられる。
【００１７】
本発明の別の一態様によれば、本発明は、基板と、上電極と、有機層と、下電極とを備えるＯＬＥＤディスプレイを提供する。上電極は、前記基板の上に位置し、有機層は、前記上電極に位置し、前記下電極は、前記有機層に位置し、前記上電極また下電極は、陽極として用いられ、前記陽極は、本発明に係る電極構造である。  
【発明の効果】
【００１８】
前記技術内容から分かるように、本発明の利点および積極的な効果は、本発明の実施形態に係る第１の電極層と第３の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層およびジルコニウム合金層から選ばれる少なくとも１つの層を備えることにある。すなわち、本発明の実施形態では、従来のＩＴＯ層の代わりに、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、またはジルコニウム合金層を用いて、大量の希少金属であるインジウムを節約し、有機発光ディスプレイの製造コストを低減することに有利である。同時に、チタン、チタン合金、ジルコニウム、またはジルコニウム合金は、優れた耐食性を有しているため、第１の電極層、および第３の電極層は、デラミネーション、破裂、剥離などの現象を発生しにくくなり、さらに、光散乱を減少させることができる。
【００１９】
添付の図面を参照して、その例示的な実施形態についてより詳細な説明を行い、本発明の前記内容およびその他の特徴と利点は、さらに明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の電極構造の構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の電極構造の第１の実施形態に係る構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付された図面を参照して、さらに実施形態を詳細に説明する。しかしながら、例示的な実施形態は、様々な形で実施することができ、且つ本明細書に記載された実施形態のみに限定されると解釈すべきではなく、むしろ、これらの実施形態の提供により、本発明が全体的に且つ完全的に開示されることができ、且つ例示的な本実施形態の構想を完全に当業者に伝えるようになっている。図面では、同一の符号について同一または類似の構造を示しているため、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
以下に記載の特徴、構造、または特性は、任意の適宜な方式で、１つまたは複数の実施形態で組み合わせることができる。以下の説明においては、本発明の実施形態を十分に理解できるように、多くの具体的な詳細が提供される。しかしながら、当業者は、前記の特定の詳細の１つ、または複数を有さなくても、または他の方法、コンポーネント（アセンブリ）、材質などを用いても、本発明に係る技術案を実施することできると、理解・認識すべきである。他の場合において、本発明の他の態様を不明瞭にしないため、公知の構造、材質、または操作に関する詳細な説明や開示を省略する。
【００２３】
電極構造の実施形態１
図２を参照する。本発明の電極構造に係る第１の実施形態では、第１の電極層２１と、第２の電極層２２と、第３の電極層２３と、を備える。
【００２４】
第１の電極層２１は、チタン（Ｔｉ）層であり、厚さが  ６０ｎｍ（ナノメートル）である。
【００２５】
第２の電極層２２は、銀合金（Ａｇ  ａｌｌｏｙ）層であり、例えば、銀・ルテニウム合金、銀・パラジウム合金、銀・カルシウム合金、銀・バナジウム合金、または銀・ニオブ合金などの層である。第２の電極層２２の厚さは、１０ｎｍであり、第２の電極層２２は、蒸着、堆積、またはスパッタリングのプロセスにより、第１の電極層２１の上に形成される。もちろん、第２の電極層２２は、銀層であってもよい。
【００２６】
第２の電極層２２は、銀または銀合金からなる基質に、アルミニウム、マグネシウム、スズ、亜鉛、インジウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、酸化物、複合酸化物、窒素酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、ケイ化物、フッ化物、ホウ化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物から撰ばれる少なくとも１つを分散させて形成された化合物相により、形成された第２の電極層２２であってもよい。前記８種類の金属の化合物相を、銀また銀合金からなる基質中に分散され、基質を構成する銀原子の移動が阻害され、第２の電極層の薄膜の平面性を維持することができる。これにより、薄膜が熱を受けても、反射率の低下を抑制することができる。
【００２７】
第３の電極層２３は、チタン層であり、厚さが６０ｎｍである。第３の電極層２３は、蒸着、堆積、またはスパッタリングのプロセスにより、第２の電極層２２の上に形成される。
【００２８】
前記の実施形態では、第１の電極層２１の厚さが通常１０〜１００ｎｍの範囲内であれば実行可能であり、第２の電極層２２の厚さが通常２〜２０ｎｍの範囲内であれば実行可能であり、第３の電極層２３の厚さが通常１０〜１００ｎｍの範囲内であれば実行可能である。第１の電極層２１の厚さと第３の電極層２３の厚さとの合計は、電極構造全体の厚さの８０％と等しく、またはより大きいことが好ましい。
【００２９】
本実施形態に係る電極構造は、Ｔｉ−Ａｇ合金−Ｔｉの電極構造である。銀合金は、純銀に比べて、銀原子がわりに移行しにくくなり、チタン金属は、軽量で高強度であり、かつ優れた耐高温性、耐低温性、耐強酸性、耐強アルカリ性などの特性を持ち、中間にある銀合金層に対して優れた保護の役割を果たしている。したがって、当該第１の実施形態の電極構造によれば、電極構造のデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を著しく減少しつつ、第１の電極層２１、第３の電極層２３が希少金属としてのインジウムの使用を避けたことで、製造コストを低減した。
【００３０】
電極構造の実施形態２
本発明の電極構造の第２の実施形態では、第１の電極層２１と、第２の電極層２２と、第３の電極層２３とを含み、それと第１の実施形態との相違点は、次のような点のみにある。
【００３１】
第１の電極層２１と第２の電極層２２とは、いずれも、ジルコニウム（Ｚｒ）層である。
【００３２】
ジルコニウムは、多種の酸、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸などに対しても、多種のアルカリおよび塩に対しても、優れた耐食性を持っている。ジルコニウムからなる第１の電極層２１及び第２の電極層２２は、チタンからなる第１の電極層２１及び第２の電極層２２と同様に強い耐腐食性と言う特性を持っている。このように、第２の実施形態に係る電極構造は、同様にデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を著しく減少し、製造コストを低減することができる。
【００３３】
本発明の電極構造の第２の実施形態に係る他の構造は、第１の実施形態と同じであり、ここで重複の説明を省略する。
【００３４】
他のいくつかの実施形態では、第１の電極層２１または第２の電極層２２は、ジルコニウム合金層であってもよい。ジルコニウム合金は、ジルコニウムをベースとして、他の元素を添加することにより構成された有色合金てある。ジルコニウム合金は、主に、Ｚｒ−２合金（Ｚｉｒｃａ−ｌｏｙ−２）、Ｚｒ−４合金（Ｚｉｒｃａｌｏｙー４）、Ｚｒ−１Ｎｂ合金、Ｚｒ−２．５Ｎｂ合金、ジルコニウム・バナジウム合金層、ジルコニウム・ニッケル合金層、アルミニウム・  ジルコニウム合金層、マグネシウム・ジルコニウム合金層などの各種のタイプを含む。ジルコニウム合金は、３００〜４００℃での高温・高圧の水と蒸気において優れた耐食性や適宜な力学特性を有し、第１の電極層２１または第２の電極層２２として用いられた場合、電極構造の外層のデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を低減させ、ひいては避けることができる。
【００３５】
他のいくつかの実施形態において、第１の電極層２１または第２の電極層２２は、チタン合金層であってもよい。チタン合金は、チタンをベースとして他の元素を添加して構成された合金であり、チタン合金は、チタン・アルミニウム・バナジウム合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、チタン・アルミニウム・スズ合金（Ｔｉ−５Ａｌ−２．５Ｓｎ）、チタン・アルミニウム・ジルコニウム合金（Ｔｉ−２Ａｌ−２．５Ｚｒ）、チタン・モリブデン合金（Ｔｉ−３２Ｍｏ）、チタン・モリブデン・ニッケル合金（Ｔｉ−Ｍｏ−Ｎｉ）、チタン・パラジウム合金（Ｔｉ−Ｐｄ）などの各種のタイプを含む。チタン合金は、すごく高い熱強度を有し、その使用温度は、アルミニウム合金により、数百度も高く、耐食性は優れている。チタン合金は、耐食性に優れ、湿っぽい大気や海水の媒体において作業を行う場合、その耐食性は、ステンレス鋼によりも、はるかに優れており、点腐食、酸腐食、応力腐食に対する抵抗力は特に強く、アルカリ、塩化物、塩素の有機物、硝酸、硫酸などに対しても優れた耐食性を持っている。チタン合金は、第１の電極層２１または第２の電極層２２として用いられる場合、電極構造の外層のデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を低減し、ひいては避けることができる。
【００３６】
第１の電極層２１または第２の電極層２２は、前記の単一のチタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、またはジルコニウム合金層であってもよく、複数の同じまたは異なる金属層または合金層から複合された複合層であってもよい。第１の電極層２１および第２の電極層２２の材質は、同一であっても良く、または異なってもよい。
【００３７】
本発明の電極構造は、有機発光ダイオードの陽極として用いられる。
【００３８】
本発明に係る電極構造において、第１の電極層および第３の電極層は、チタン層、チタン合金層、ジルコニウム層、およびジルコニウム合金層から撰ばれる少なくとも１つの層を採用し、次のような有益な技術的効果を有する。
（１）本発明に係る電極構造は、陽極として用いてもよく、それは、高い仕事関数の材質で形成されたものであるため、本発明の電極構造がよりよく有機層に取り組むことができる。
（２）アニール処理の後、Ｔｉ合金は、ＴｉＯ２を形成することができ、熱安定性に寄与しており、Ｔｉが無秩序で散布することにより、Ｔｉ−Ａｇ−Ｔｉ界面の抵抗が低減されることができるため、本発明の電極構造は、優れた熱安定性と低い抵抗を持っている。
（３）外層のデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を低減し、ひいては避けることができ、さらに光散乱を減少することができる。
（４）本発明に係る電極構造では、第１の電極層および第３の電極層の厚さを低減することによって透光性を向上させ、または第１の電極層および第３の電極層の厚さを増加することによって導電性を向上させる。
（５）酸化インジウムスズにおける希少金属のインジウムの使用を避け、原材料の不足、価格の上昇という制限を排除することができる。
【００３９】
ＯＬＥＤディスプレイ
本発明に係る有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイは、主に基板、上電極、有機層、および下電極を含む。
【００４０】
基板は、例えば、ガラス基板であり、透明基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。
【００４１】
上電極は、堆積、蒸着、またはスパッタリングにより基板上に形成される。
【００４２】
有機層は、堆積、蒸着、またはスパッタリングにより上電極上に形成される。有機層は、例えば、正孔流入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、および発射層を備える。
【００４３】
下電極は、堆積、蒸着、またはスパッタリングにより有機層上に形成される。
【００４４】
以上は、例えば、上電極が陽極である場合、下電極が陰極である。その中、上電極が本発明の電極構造であり、下電極が従来の電極であってもよい。もちろん、上電極が従来の電極であり、下電極が本発明の電極構造であっても良い。
【００４５】
本発明のＯＬＥＤディスプレイは、本発明の電極構造を陽極とする場合、電極構造は電極構造の外層のデラミネーション、破裂、剥離などの欠陥を低減し、ひいては避けることができる。したがって、本発明に係るＯＬＥＤディスプレイでは、光散乱の現象を著しく低減することができ、ＯＬＥＤディスプレイの表示する画像品質を有効に向上させ、製造コストを低下した。
【００４６】
以上では、本発明の例示的な実施形態を具体的に示し、説明した。本発明は、開示された実施形態のみに限定されるものではなく、逆に、本発明は、添付の特許の請求範囲の精神、および範囲内に含まれている各種の修正や等価配置をカバーすることを意図していると、理解すべきである。
【図１】
2016025084.tif 000003
【図２】
2016025084.tif 000004