透明电极、电子器件及有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术涉及具备含氮层和与其邻接而设置了的电极层的透明电极。含氮层使用含有氮原子、且将该氮原子具有的非共有电子对中与芳香族性无关且未与金属配位的非共有电子对数设为n、将分子量设为M的情况下的有效非共有电子对含有率[n/M]为2.0×10-3≤[n/M]的化合物而构成。电极层以银作为主要成分、且含有铝、金、铟、铜、钯、铂中的至少1种作为添加元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明电极、电子器件及有机电致发光元件
本专利技术涉及透明电极、电子器件及有机电致发光元件，特别是涉及兼备导电性和透光性的透明电极、进而使用了该透明电极的电子器件及有机电致发光元件。
技术介绍
利用了有机材料的电致发光(electroluminescence：以下记为EL)的有机电致发光元件(所谓有机EL元件)，为在数V～数十V左右的低电压下可发光的薄膜型的完全固体元件，具有高亮度、高发光效率、薄型、轻量这样的许多的优异特征。因此，作为各种显示器的背光、标牌、应急灯等的显示板、照明光源等的面发光体近年来备受瞩目。这样的有机电致发光元件为在2片电极间夹持了使用有机材料而构成了的发光层的构成，发光层中产生的发光透过电极而取出到外部。因此，2片电极中的至少一者以透明电极的形式构成。作为透明电极，一般使用氧化铟锡(SnO2-In2O3：IndiumTinOxide：ITO)等的氧化物半导体系的材料，但也进行了层叠ITO和银来寻求低电阻化的研究(例如参照下述专利文献1、2)。但是，由于ITO使用稀有金属的铟，因此材料成本高，另外为了降低电阻而需要在成膜后在300℃左右进行退火处理。因此，提案有将电导率高的银等的金属材料进行了薄膜化的构成、通过在银中混杂铝而以与银单独相比薄的膜厚来确保导电性的构成(例如参照下述专利文献3)、进而通过形成在由银以外的金属构成的基底层上设有银薄膜层的层叠结构来确保透光性的构成(例如参照下述专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-15623号公报专利文献2：日本特开2006-164961号公报专利文献3：日本特开2009-151963号公报专利文献4：日本特开2008-171637号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，即使为使用电导率高的银、铝而构成了的透明电极，也难以谋求充分的导电性和透光性的两者成立。因此，本专利技术的目的在于：提供兼备充分的导电性和透光性的透明电极、及通过使用该透明电极而谋求了性能的提高的电子器件及有机电致发光元件。用于解决课题的手段用于达到这样的目的的本专利技术的透明电极，为如下的构成。具有含氮层，所述含氮层使用含有氮原子、且将该氮原子所具有的非共有电子对中与芳香族性无关且未与金属配位的非共有电子对数设为n、将分子量设为M的情况下的有效非共有电子对含有率[n/M]为2.0×10-3≤[n/M]的化合物而构成。另外，具有电极层，所述电极层以银(Ag)作为主要成分、且含有铝(Al)、金(Au)、铟(In)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)中的至少1种作为添加元素、与所述含氮层邻接而设置。另外，本专利技术的电子器件的特征在于，具有上述构成的透明电极。电子器件例如为有机电致发光元件。如上构成了的透明电极，为相对于使用含有氮原子的化合物而构成了的含氮层、邻接而设有以银作为主要成分的电极层的构成。由此以银作为主要成分的电极层，通过与构成含氮层的氮原子的相互作用，在邻接界面中的银的扩散距离减少而凝聚受到抑制。因此，一般而言，通过核生长型(Volumer-Weber：VW型)的膜生长而容易孤立为岛状的银薄膜，通过单层生长型(Frank-vanderMerwe：FM型)的膜生长而成膜。因此，得到虽然为薄的膜厚但均匀的膜厚的电极层。另外，作为构成电极层的银对于含氮层的键合稳定性的指标，应用上述了的有效非共有电子对含有率[n/M]，使用该值为2.0×10-3≤[n/M]的化合物来构成含氮层。由此，可与电极层邻接地设置可靠地得到如上所述的“抑制银的凝聚”效果的含氮层。这如后面的实施例中详细地说明那样，由在这样的含氮层上形成虽然为6nm这样的极薄膜但可测定薄层电阻的电极层而得到确认。而且，特别是以银(Ag)作为主要成分的电极层中，含有作为对于银的固溶元素的铝(Al)、金(Au)、铟(In)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)中的至少1种。由此，电极层由银(Ag)和这些添加元素的固溶体构成，银(Ag)的迁移受到抑制。因此，在该透明电极中，可靠地得到通过为薄的膜厚而确保透光性、同时通过为均匀的膜厚而确保了导电性的电极层，且通过迁移的发生得到抑制，可维持这样的透光性及导电性。由此，可谋求使用了银的透明电极中的导电性的提高和透光性的提高的两者成立、同时可靠性的提高。专利技术的效果如以上说明的那样，根据本专利技术，可谋求透明电极中的导电性的提高和透光性的提高的两者成立、同时可靠性的提高，另外，可谋求使用了该透明电极的电子器件及有机电致发光元件的性能的提高。附图说明图1为表示本专利技术的透明电极的构成的剖面示意图。图2为表示用于说明氮原子的键合样式的TBAC和Ir(ppy)3的结构式的图。图3为表示吡啶环的结构式和分子轨道的图。图4为表示吡咯环的结构式和分子轨道的图。图5为表示咪唑环的结构式和分子轨道的图。图6为表示δ-咔啉环的结构式和分子轨道的图。图7为表示使用了本专利技术的透明电极的有机电致发光元件的第1例的剖面构成图。图8为表示使用了本专利技术的透明电极的有机电致发光元件的第2例的剖面构成图。图9为表示使用了本专利技术的透明电极的有机电致发光元件的第3例的剖面构成图。图10为表示使用了本专利技术的透明电极的有机电致发光元件的第4例的剖面构成图。图11为表示含氮层的有效非共有电子对含有率[n/M]和层叠于含氮层的电极层的薄层电阻的关系的图表。图12为对实施例2中制作了的底部发光型的有机电致发光元件进行说明的剖面构成图。具体实施方式以下，基于附图按照以下所示的顺序对本专利技术的实施方式进行说明。1.透明电极2.透明电极的用途3.有机电致发光元件的第1例(顶部发光型)4.有机电致发光元件的第2例(底部发光型)5.有机电致发光元件的第3例(两面发光型)6.有机电致发光元件的第4例(倒置构成)7.有机电致发光元件的用途8.照明装置I9.照明装置II《1.透明电极》图1为表示本专利技术的实施方式的透明电极的构成的剖面示意图。如该图所示那样，透明电极1为层叠了含氮层1a、和与其邻接而设置的电极层1b的2层结构，例如在基材11的上部依次设有含氮层1a、电极层1b。其中，构成透明电极1中的电极部分的电极层1b为以银(Ag)作为主要成分而构成的层。另外，含氮层1a的特征在于，使用含有氮原子(N)的化合物而构成，特别是将与构成电极层1b的主材料即银稳定地键合的氮原子的非共有电子对设为[有效非共有电子对]，使用该[有效非共有电子对]的含有率在规定范围的化合物。进而，电极层1b的特征在于，以银(Ag)作为主要成分，且含有铝(Al)、金(Au)、铟(In)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)中的至少1种作为添加元素。在以下，以设有这样的层叠结构的透明电极1的基材11、构成透明电极1的含氮层1a及电极层1b的顺序说明详细的构成。予以说明，所谓本专利技术的透明电极1的透明，是指在波长550nm下的透光率为50％以上。＜基材11＞形成本专利技术的透明电极1的基材11，可以举出例如玻璃、塑料等，但并不限定于这些。另外，基材11可以为透明也可以为不透明。本专利技术的透明电极1在从基材11侧取出光的电子器件中使用的情况下，基材11优选为透明的。作为可优选使用的透明的基材11，可以举出玻璃、石英、透明树脂膜。特别优选的基材11为可对透明电极1及使用其而构成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明电极，具有：用下述化合物构成的含氮层：所述化合物含有氮原子(N)、且在将该氮原子(N)具有的非共有电子对中与芳香族性无关且未与金属配位的非共有电子对数设为n、将分子量设为M的情况下的有效非共有电子对含有率[n/M]为2.0×10‑3≤[n/M]；和与所述含氮层邻接而设置的电极层：所述电极层以银(Ag)作为主要成分、含有铝(Al)、金(Au)、铟(In)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)中的至少1种作为添加元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.28 JP 2012-2600411.一种透明电极，具有：用下述化合物构成的含氮层：所述化合物含有氮原子(N)、且在将该氮原子(N)具有的非共有电子对中与芳香族性无关且未与金属配位的非共有电子对的数设为n、将分子量设为M的情况下的有效非共有电子对含有率[n/M]为2.0×10-3≤[n/M]；和与所述含氮层邻接而设置的电极层：所述电极层以银(Ag)作为主要成分、含有铝(Al)、金(Au)、铟(In)、铜(Cu)、钯(Pd)、铂(Pt)中的至少1种作为添加元素。2.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述化合物中的所述有效非共有电子对含有率[n/M]为3.9×10-3≤[n/M]。3.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述化合物中的所述有效非共有电子对含有率[n/M]为6.5×10-3≤[n/M]。4.根据权利要求1～3的任一项所述的透明电极，其中，所述含氮层的所述电极层侧的界面中的所述有效非共有电子对含有率[n/M]的值为2.0×10-3≤[n/M]。5.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述电极层中的所述添加元素的浓度为0.01～10.0原子％。6.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述含氮层用所述化合物和其它的化合物而构成，考虑了这些化合物的混合比的所述有效非共有电子对含有率[n/M]的平均值为2.0×10-3≤[n/M]。7.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有由下述通式(1)表示的结构的化合物，通式(1)其中，在通式(1)中，X11表示-N(R11)-或-O-，E101～E108各自表示-C(R12)＝或-N＝，E101～E108中的至少一个为-N＝，所述R11及所述R12分别表示氢原子(H)或取代基。8.根据权利要求7所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有使所述通式(1)中的X11为-N(R11)-的、由下述通式(1a)表示的结构的化合物，通式(1a)9.根据权利要求8所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有使所述通式(1a)中的E104为-N＝的、由下述通式(1a-1)表示的结构的化合物，通式(1a-1)10.根据权利要求8所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有使所述通式(1a)中的E103及E106为-N＝的、由下述通式(1a-2)表示的结构的化合物，通式(1a-2)11.根据权利要求7所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有使所述通式(1)中的X11为-O-、使E104为-N＝的、由下述通式(1b)表示的结构的化合物，通式(1b)12.根据权利要求1所述的透明电极，其中，所述含氮层含有具有由下述通式(2)表示的结构的化合物，通式(2)其中，通式(2)中，Y21表示亚芳基、亚杂芳基或由它们的组合构成的2价的连接基团，E201～E216、E221～E238各自表示-C(R21)＝或-N＝，所述R21表示氢原子(H)或取代基，E221～E229的至少1个及E230～E238的至少1个为-N＝，k21及k22表示0～4的整数，但k21+k22为2以上的整数。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田和央，波木井健，石代宏，木下敏幸，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP