透光性基板、有機led元件、透光性基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及透光性基板、有機LED元件、透光性基板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機LED (Light Emitting Diode)元件廣泛用于顯示器、背光、以及照明用途等。
[0003] 通常的有機LED元件具備設(shè)置于玻璃基板上的第一電極（陽極）、第二電極（陰 極）、和設(shè)置于這些電極之間的有機發(fā)光層。如果向電極之間施加電壓，則空穴和電子被從 各自的電極注入到有機發(fā)光層中。該空穴和電子在有機發(fā)光層內(nèi)再結(jié)合時產(chǎn)生鍵能，有機 發(fā)光層中的有機發(fā)光材料通過該鍵能被激發(fā)。由于激發(fā)的發(fā)光材料回到基底狀態(tài)時產(chǎn)生發(fā) 光，藉此可得到發(fā)光（LED)元件。
[0004] 通常，在第一電極、即陽極中使用IT0(Indium Tin Oxide :銦錫氧化物）這樣的透 明導(dǎo)電層，在第二電極、即陰極中使用鋁以及銀等金屬電極層。
[0005] 通常，在制造有機LED元件時，在含有Bi等的玻璃基板上形成透明導(dǎo)電層來作為 第一電極。（常常將在玻璃基板上形成透明導(dǎo)電層而構(gòu)成的構(gòu)件稱為"透光性基板"。"透 光性基板"例如可作為成為有機LED元件等成品之前的半成品使用。）
[0006] 另外，專利文獻1中公開了在非氧化性氣氛下，以Bi2O3為主成分的光學(xué)玻璃的玻 璃成分中的鉍被還原，析出氧化亞鉍、金屬鉍等，發(fā)生著色（黑色）或表面粗糙的記載。于 是，這樣的著色或表面粗糙在成為玻璃表面的缺陷的同時，也成為使透過率下降的原因。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本專利特開2010-215426號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0011] 如上述專利文獻1所公開的那樣，含有Bi等的玻璃基板有時因為周圍的環(huán)境而變 色等。于是，在本發(fā)明人等的研究中，認為在玻璃基板上形成ITO膜時常常發(fā)生在玻璃基板 上著色的現(xiàn)象。
[0012] 這樣的玻璃基板的著色對透光性基板、進而對有機LED元件的特性有較大影響。 例如，在具備發(fā)生了著色的玻璃基板的有機LED元件中，在使用時，有機發(fā)光層中產(chǎn)生的光 在元件內(nèi)部被吸收殆盡，會發(fā)生光的獲取效率大幅下降的問題。
[0013] 本發(fā)明是鑒于這樣的課題而完成的發(fā)明，其目的在于提供顯著抑制了著色的發(fā)生 的透光性基板、以及具有這樣的透光性基板的有機LED元件。此外，本發(fā)明的目的還在于提 供顯著抑制了著色的發(fā)生的透光性基板的制造方法。
[0014] 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0015] 本發(fā)明提供一種透光性基板，其特征在于，具有：
[0016] 含有選自Bi、Ti、以及Sn的至少一種元素的玻璃基板，和
[0017] 形成于該玻璃基板上的被覆層，和
[0018] 形成于該被覆層上的透明導(dǎo)電膜；
[0019] 上述被覆層通過干式的成膜方法成膜。
[0020] 此外，本發(fā)明提供一種透光性基板，其特征在于，具有：
[0021] 玻璃基板，和
[0022] 形成于該玻璃基板上的含有選自Bi、Ti、以及Sn的至少一種元素的散射層，和
[0023] 形成于該散射層上的被覆層，和
[0024] 形成于該被覆層上的透明導(dǎo)電膜；
[0025] 上述被覆層通過干式的成膜方法成膜。
[0026] 本發(fā)明的透光性基板中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W 的1種以上的元素的氧化物。
[0027] 本發(fā)明的透光性基板中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W 的1種以上的元素的氮氧化物。
[0028] 本發(fā)明的透光性基板中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W 的1種以上的元素的氮化物。
[0029] 此外，本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜可以形成為靠近所述玻璃基板一 側(cè)比遠離所述玻璃基板一側(cè)的氧化程度高的狀態(tài)。
[0030] 此外，本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜可以從靠近所述玻璃基板一側(cè)向 著遠離所述玻璃基板一側(cè)，其氧化程度連續(xù)或不連續(xù)地下降。
[0031] 本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜可具有2nm~500nm的厚度。
[0032] 本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜由至少2層膜構(gòu)成，具備靠近所述玻璃 基板一側(cè)的第一透明導(dǎo)電層和遠離所述玻璃基板一側(cè)的第二透明導(dǎo)電層，
[0033] 上述第一透明導(dǎo)電層可形成為氧化程度比上述第二透明導(dǎo)電層高的狀態(tài)。
[0034] 本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜可具有低于2. 38X 10 4Qcm的電阻率。
[0035] 本發(fā)明的透光性基板中，上述透明導(dǎo)電膜可具有0. 0086以下的消光系數(shù)。
[0036] 此外，本發(fā)明提供一種有機LED元件，它是依次具有玻璃基板、第一電極層、有機 發(fā)光層、第二電極層的的有機LED元件，
[0037] 具備前述的透光性基板。
[0038] 此外，本發(fā)明提供一種透光性基板的制造方法，它是具有玻璃基板、形成于該玻璃 基板上的被覆層、形成于該被覆層上的透明導(dǎo)電膜的透光性基板的制造方法，其特征在于， 具有：
[0039] 準備含有選自Bi、Ti、以及Sn的至少一種元素的玻璃基板的步驟，和
[0040] 在上述玻璃基板上通過干式的成膜方法將被覆層成膜的步驟，和
[0041] 在上述被覆層上將透明導(dǎo)電膜成膜的步驟。
[0042] 此外，本發(fā)明提供一種透光性基板的制造方法，它是具有玻璃基板、形成于該玻璃 基板上的散射層、形成于該散射層上的被覆層、和形成于該被覆層上的透明導(dǎo)電膜的透光 性基板的制造方法，其特征在于，具有：
[0043] 在玻璃基板上設(shè)置具有由玻璃構(gòu)成的基材、和分散于該基材中的多個散射物質(zhì)的 散射層的步驟，上述散射層含有選自Bi、Ti、以及Sn的至少一種元素，
[0044] 在上述散射層上通過干式的成膜方法將被覆層成膜的步驟，和
[0045] 在上述被覆層上將透明導(dǎo)電膜成膜的步驟。
[0046] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、 Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素的氧化物。
[0047] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、 Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素的氮氧化物。
[0048] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，上述被覆層可以含有含選自Si、Al、Ti、Nb、 Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素的氮化物。
[0049] 此外，本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，在將上述透明導(dǎo)電膜成膜的步驟中，所 述透明導(dǎo)電膜可以以靠近所述玻璃基板一側(cè)比遠離所述玻璃基板一側(cè)的氧化程度高的狀 態(tài)成膜。
[0050] 此外，本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，在將上述透明導(dǎo)電膜成膜的步驟中，所 述透明導(dǎo)電膜可以從靠近所述玻璃基板一側(cè)向著遠離所述玻璃基板一側(cè)，其氧化程度連續(xù) 或不連續(xù)地下降。
[0051] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，在將上述透明導(dǎo)電膜成膜的步驟中，上述透 明導(dǎo)電膜可具有2nm~500nm的厚度。
[0052] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，將上述透明導(dǎo)電膜成膜的步驟包括
[0053] ⑴將第一透明導(dǎo)電層成膜的步驟，和之后
[0054] (ii)在上述第一透明導(dǎo)電層的上部將第二透明導(dǎo)電層成膜的步驟；
[0055] 所述第一透明導(dǎo)電層可以以氧化程度比所述第二透明導(dǎo)電層高的狀態(tài)成膜。
[0056] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，上述透明導(dǎo)電膜可具有低于2. 38X 10 4Qcm的電阻率。
[0057] 本發(fā)明的透光性基板的制造方法中，上述透明導(dǎo)電膜可具有0. 0086以下的消光 系數(shù)。
[0058] 發(fā)明的效果
[0059] 本發(fā)明可提供顯著抑制了著色的發(fā)生的透光性基板、以及具有這樣的透光性基板 的有機LED元件。此外，本發(fā)明可提供顯著抑制了著色的發(fā)生的透光性基板的制造方法。
【附圖說明】
[0060] 圖1是本發(fā)明的一個實施方式的第一透光性基板的簡略剖面圖。
[0061] 圖2是本發(fā)明的一個實施方式的第二透光性基板的簡略剖面圖。
[0062] 圖3是本發(fā)明的一個實施方式的第三透光性基板的簡略剖面圖。
[0063] 圖4是本發(fā)明的一個實施方式的有機LED兀件的簡略剖面圖。
[0064] 圖5是概略地表示本發(fā)明的有機LED元件的制造方法的一例的流程圖。
【具體實施方式】
[0065] 下面參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0066] 另外，本實施方式中，通過使用ITO膜作為透明導(dǎo)電膜的例子進行說明，但不僅是 ITO膜，在對各種透明導(dǎo)電膜進行成膜時，在含有Bi等的玻璃基板或散射層中均有發(fā)生著 色之虞。因此，本實施方式的透光性基板中，不限于ITO膜，可采用各種透明導(dǎo)電膜來代替 ITO膜。于是，在采用透明導(dǎo)電膜來代替ITO膜的情況下，透明導(dǎo)電膜優(yōu)選滿足以ITO膜為 例進行說明的各種條件（參數(shù)）。即，以下的本文中的"ΙΤ0膜"、"ΙΤ0層"替換為"透明導(dǎo) 電膜"、"透明導(dǎo)電層"。
[0067] 作為透明導(dǎo)電膜，在上述ITO膜之外，例如可例舉SnO2(氧化錫）膜、GZ0(鎵鋅氧 化物）膜、IZO (銦鋅氧化物）膜、AZO (摻雜Al的ZnO)膜、摻雜Ta的SnOJ莫、以及摻雜Ti 的In2O3膜等。
[0068] (第一透光性基板）
[0069] 圖1表示本發(fā)明的一個實施方式的第一透光性基板的簡略剖面圖。
[0070] 如圖1所示，本發(fā)明的一個實施方式的第一透光性基板100具有玻璃基板110、形 成于該玻璃基板110上的被覆層120、形成于該被覆層120上的ITO膜130。
[0071] 玻璃基板110含有鉍（Bi)、鈦（Ti)、以及錫（Sn)中的至少一種元素。
[0072] 而且，玻璃基板110上，即玻璃基板110和ITO膜130之間設(shè)有被覆層120。被覆 層120通過干式的成膜方法成膜。
[0073] 此處，對這樣的被覆層120的效果進行說明。
[0074] 根據(jù)本發(fā)明人的研究，在玻璃基板上形成ITO膜時，常常認為在玻璃基板上發(fā)生 著色。這樣的玻璃基板的著色對透光性基板、進而對有機LED元件的特性有較大影響。例 如，具備發(fā)生了著色的玻璃基板的有機LED元件在使用時，有機發(fā)光層中產(chǎn)生的光在元件 內(nèi)部被吸收殆盡，會發(fā)生光的獲取效率大幅下降的問題。
[0075] 另外，在國際公開第2009/017035號的段落0130中，示出了散射層基材的透過率 和有機LED元件的光獲取效率的關(guān)系，顯示有機LED的光獲取效率隨著散射層的吸收的變 強而下降。因此，在本實施方式的透光性基板中，通過抑制玻璃基板或后述的散射層的著 色，抑制玻璃基板或散射層的吸收，可藉此提高從有機LED元件的光的獲取效率。
[0076] 在玻璃基板中含有特定的成分的情況下，更具體而言，在玻璃基板中含有鉍（Bi)、 (Ti)、以及錫（Sn)中的至少一種元素（以下，這些元素總稱為"被還原性元素"）的情況下， 有產(chǎn)生這樣的玻璃基板的著色的傾向。
[0077] 另一方面，通常對ITO膜進行成膜時的氣氛是氧較少的氣氛。這是由于如果在"氧 過剩"的氣氛下對ITO膜進行成膜，則得到的ITO膜的導(dǎo)電性下降，元件難以作為電極使用 的緣故。
[0078] 從這樣的事實出發(fā)，認為玻璃基板的著色起因于在玻璃基板上對ITO膜進行成膜 時，玻璃基板所暴露的環(huán)境缺乏氧。即，認為在ITO膜的成膜過程中，玻璃基板的附近為氧 化性弱的氣氛，因此玻璃基板中的被還原性元素被還原，由此玻璃基板發(fā)生著色。
[0079] 基于以上的觀察，在本發(fā)明中，在玻璃基板110的與ITO膜130相對的面上設(shè)置通 過干式的成膜方法而成膜的被覆層120。
[0080] 通過濕式的成膜方法而成膜的膜由于干燥工序等中溶劑（分散介質(zhì)）蒸發(fā)而在膜 內(nèi)具有微細的孔。與此相對，通過干式的成膜方法而成膜的膜不伴有溶劑（分散介質(zhì)）的 蒸發(fā)，因此可制成致密的膜。
[0081] 因此，通過將作為這樣的致密的膜的被覆層120設(shè)置在玻璃基板110的與ITO膜 130相對于的面上，可抑制對ITO膜130進行成膜時的氣氛所導(dǎo)致的玻璃基板110中含有的 被還原性元素的還原反應(yīng)。這認為是被覆層120作為阻隔層起作用的緣故。
[0082] 這樣，通過設(shè)置利用干式的成膜方法而成膜的被覆層120,可降低作為對ITO膜 130進行成膜時的氣氛的氧化性弱的氣氛與玻璃基板110中含有的被還原性元素接觸的概 率。因此，能夠顯著地抑制玻璃基板110的著色的發(fā)生。此外，被覆層120在例如ITO膜 130的圖案處理時等情況下，也作為防止玻璃基板110的溶出或劣化等的耐蝕刻隔離層起 作用。
[0083] 這里，對形成被覆層120時的干式的成膜方法沒有特別的限定，例如可例舉濺射 法或等離子體CVD法。另外，在通過濺射法來形成被覆層120的情況下，可在作為其成膜時 的氣氛的，含有氬及/或氧的氣氛中進行成膜。尤其從生產(chǎn)性的觀點考慮，優(yōu)選在含有氬的 氣氛中進行成膜。另外，在該情況下，由于成膜的被覆層120中混入氣氛中的氬，因此可將 得到的被覆層制成為含有氬的膜。
[0084] 在玻璃基板等中產(chǎn)生著色的問題是ITO膜的成膜中特有的問題，因此被覆層120 的成膜時的氣氛中的氧濃度不特別成為問題。在將被覆層120成膜的過程中也可切實地防 止玻璃基板110中產(chǎn)生著色，因此優(yōu)選在含有氧的氣氛下進行被覆層120的成膜。例如優(yōu) 選將被覆層120成膜時的氣氛中的氧濃度設(shè)為IOvol %以上，更優(yōu)選設(shè)為15vol %以上。另 外，對氧濃度的上限值沒有特別的限定，可根據(jù)進行成膜的被覆層的材料等選擇。例如優(yōu)選 設(shè)為90vo 1%以下，更優(yōu)選設(shè)為80vo 1 %以下。
[0085] 此外，被覆層120如上所述通過干式的成膜方法進行成膜即可，對其材質(zhì)或構(gòu)成 沒有限定。此外，被覆層120不需要僅由1種物質(zhì)構(gòu)成，可包括多種物質(zhì)。此外，也可由多 層構(gòu)成。例如，被覆層120可含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素的 氧化物。此外，被覆層120可含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素的 氮氧化物。此外，被覆層120可含有含選自Si、Al、Ti、Nb、Zr、Sn、Ta、W的1種以上的元素 的氮化物。
[0086] 此外，被覆層120的填充率例如優(yōu)選85%以上，更優(yōu)選90%以上。在該情況下的 上限值沒有特別限定，例如可設(shè)為100%以下。由于可抑制對ITO膜130進行成膜時的氣氛 所導(dǎo)致的玻璃基板110中含有的被還原性元素的還原反應(yīng)，因而尤其優(yōu)選被覆層120的填 充率在上述范圍內(nèi)。
[0087] 另外，此處，填充率可通過實測密度除以由被覆層的組成而算出的理論密度，再乘 以100來算出。例如，可將用X射線反射率測定器測定的膜的實測密度除以由膜的組成算 出的理論密度，將得到的值乘以100倍來算出。被覆膜的密度測定時，在膜厚方向的具有密 度變化的情況下，可將膜中最高的密度作為該被覆膜的實測密度。
[0088] 此外，被覆膜120的層疊 ITO膜130的面的表面粗度（算術(shù)平均粗度）Ra優(yōu)選 2. Onm以下，更優(yōu)選1.0 nm以下。另外對下限值沒有特別限定，例如在Onm以上即可。
[0089] 由于被覆層120的層疊 ITO膜130的面平滑、ITO的結(jié)晶核成長良好而優(yōu)選表面 粗度Ra在上述范圍內(nèi)。
[0090] 此外，被覆層120的折射率優(yōu)選接近玻璃基板110的折射率。這是由于在玻璃基 板110的折射率和被覆層