[发明专利]透明电极层积体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求享有于2011年9月27日提交的日本专利申请No.2011-211047的优先权，其全部内容通过引用的方式纳入本文。

技术领域

本文描述的实施例通常涉及透明电极层积体及其制造方法。

背景技术

当诸如ITO的透明电极应用到器件时，需要图案化。由于ITO形成的具有高电导率的透明电极具有大的膜厚度，通过刻蚀产生的高度差异变得很大。在将具有大约十到几十nm厚度的超薄膜进行层积的器件中，例如有机太阳能电池或者有机EL器件，非常容易引起诸如在端部短路的缺陷。

近来提出了通过使用诸如银纳米线的金属纳米线所形成的透明电极。为了确保在通过使用金属纳米线形成的透明电极中期望的表面电阻，100nm或者更大的厚度是必需的。在将通过使用金属纳米线形成的透明电极通过刻蚀图案化时，类似于ITO的情况，造成厚度上很大的差异。当生产超薄膜器件时，这将导致缺陷。

附图说明

图1是示出根据一实施例的透明电极层积体的截面结构示意图；

图2是根据一实施例的透明电极层积体的电极层的图案视图。

图3A，图3B以及图3C是示出了用于制造根据一实施例的透明电极层积体的方法的工艺的截面图；以及

图4是示出了通过使用根据一实施例的透明电极层积体形成的有机EL器件的截面结构的示意图。

具体实施方式

通常，根据一实施例，透明电极层积体包括透明基板、以及形成在透明基板上并包括金属纳米线的三维网路的电极层。电极层包括第一导电区域以及与第一导电区域相邻的第二导电区域。第一导电区域中的金属纳米线的表面起反应以形成反应产物。第二导电区域中的金属纳米线的表面未反应。第二区域具有比第一导电区域的电导率高的电导率，并具有光透明度。

下文中，将参考附图描述来实施例。

在图1中示出的透明电极层积体10中，图案化的电极层12形成在透明基板11上。电极层12具有第一导电区域14和第二导电区域13的两个导电区域，并且两个导电区域的电导率不同。

图2示出了从上表面看到的电极层12的图案视图。透明基板11上的电极层12包括如图2的图案视图所示的金属纳米线的三维网络20。在三维网络20中存在着没有金属纳米线存在的间隙23。间隙23在厚度方向上穿透电极层12。

反应产物至少形成在在第一导电区域14中的金属纳米线22的表面上。通过金属纳米线的表面上部分金属的反应，将反应产物形成在金属纳米线的部分表面上，并将在下文描述其形成方法。另一方面，在第二导电区域13中的金属纳米线21的表面上的金属未反应。在第二导电区域13中，所有的金属纳米线的表面不是总需要为完全的金属态。当金属纳米线90％或者更多的表面未反应时，这在本说明书中被称作“未反应的”。可以例如通过透射光谱来确认金属纳米线表面的反应状态。

当金属纳米线的表面的金属起反应以产生反应产物时，电阻增大，而电导率减小。因此，第一导电区域14的电导率低于第二导电区域13的电导率。当反应产物存在于表面时，金属纳米线的光泽减小，且光散射减小。

通常，金属的反应产物的比重低于未反应的金属的比重。当金属纳米线的表面起反应以生成反应产物时，体积增加，从而造成膜厚度的增加。在该实施例中，金属纳米线组成三维网络20，并且包括不存在金属纳米线21和22的间隙23。由于反应产物而导致的体积增加吸收在间隙中。因此，即使三维网络20中的预定区域中的金属纳米线的表面起反应而体积增大，也能够抑制膜厚度的增加。

组成三维网络20的金属纳米线的直径优选为从20nm到200nm。可采用扫描电子显微镜(SEM)或者原子力显微镜(AFM)确定金属纳米线的直径。电极层12的厚度可根据金属纳米线的直径来合适地选择。通常，其从大约30到300nm。

金属纳米线21的材料可选自银和铜。银和铜具有低至2×10^-8Ωm或者更低的电阻，并且具有相对的化学稳定性，并因此将它们优选使用在该实施例中。当金属纳米线含有按质量计至少80％的银时，可以使用含有钯、铟、金、铋、铜等的银合金。当金属纳米线含有按质量计至少80％的铜时，可以使用含有金、银、锌、镍、铝等的铜合金。