KR20040006012A

KR20040006012A - 투명 기판의 제조 방법 및 투명 기판, 및 상기 투명기판을 갖는 유기 일렉트로루미네선스 소자

Info

Publication number: KR20040006012A
Application number: KR10-2003-7015848A
Authority: KR
Inventors: 기요타쇼고; 와다순지; 가토유키히로; 기누가사나오키
Original assignee: 니혼 이타가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-01-16
Also published as: CN1525946A; US20040229465A1; CN1277775C; JPWO2002098812A1; WO2002098812A1

Abstract

유기 EL 소자(10)는, 유리 기판(1), 이 유리 기판(1)의 표면에 형성된 알칼리 패시베이션을 위한 SiO₂막(2), 및 SiO₂막(2)의 표면에 형성된 ITO막(3)으로 이루어지는 ITO막 부착 기판(4)과, ITO막(3)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 효율적으로 정공(正孔)을 주입하기 위한 정공 수송층(5)과, 정공 수송층(5)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 전자를 주입하기 위한 금속 박막층(7)과, 주입된 정공과 전자를 재결합하여 광을 방출하는 발광층(6)으로 구성되어 있다. 이 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0≤Rz≤4nm으로 제어한다. 이에 의해, 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

투명 기판의 제조 방법 및 투명 기판, 및 상기 투명 기판을 갖는 유기 일렉트로루미네선스 소자{METHOD OF PRODUCING TRANSPARENT SUBSTRATE AND TRANSPARENT SUBSTRATE, AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT HAVING THE TRANSPARENT SUBSTRATE}

유기 EL 소자는, 통상 유리 기판 등의 투명 기판 표면 상에 양극으로서 사용되는 투명 도전막이 형성된 소자이고, 평면 광원이나 차세대의 플랫 패널 디스플레이 등에 사용되는 소자로서 주목받고 있다. 투명 도전막에는, 광의 투과율이 높고 저 저항 특성을 갖는 재료가 사용되고, 이 재료로서는, 산화인듐(In₂O₃)에 주석(Sn)을 첨가한 산화인듐주석(Indium Tin Oxide : 이하「ITO」라 한다) 등이 알려져 있다. 이러한 종류의 유기 EL 소자에 있어서는, 양극으로부터 주입된 정공이 정공 수송층을 통해 발광층에 도달하고, 또 음극으로부터 주입된 전자가 전자 수송층을통해 발광층에 도달하고, 이 발광층에서 이들 정공과 전자가 재결합함으로써 발광 동작이 실현된다.

그런데, 종래의 유기 EL 소자에서는, 양극의 표면 고저 차(표면 요철)가 크면, 그 돌출부(돌기)에 전계가 집중하여 EL 소자가 파괴되거나, 이 돌출부가 음극과 단락하거나 하여, 비발광점(EL 소자 표면 상에서 발광하지 않는 점)이 발생하는 경우가 있다. 이들 현상이 일어나면, 유기 EL 소자의 내구성이 현저히 저하하기 때문에, 양극인 투명 도전막(ITO막)이 형성된 투명 기판에는 뛰어난 평활성이 요구되고 있다.

투명 기판으로서의 유리 기판은, 통상 제조시에 발생하는 기복 등을 제거하기 위해 표면이 연마제를 사용하여 연마 패드 등에 의해 연마되어 있고, 그 때 유리 기판 표면에 연마제나 연마 찌꺼기 등의 이물질에 의한 흠집이 발생하거나, 연마제가 잔존하거나 한다. 이러한 흠집이 있는 유리 기판이나 연마제가 잔존한 유리 기판에 ITO막이 형성되면, 흠집이나 연마제가 ITO막의 평활성에 영향을 미쳐 국소적인 돌출부를 발생시키므로, ITO막에는 표면의 연마가 필요하다.

그러나, ITO막의 표면을 연마제를 사용하여 연마 패드 등에 의해 연마하는 경우, 연마제나 유리 기판과 연마 패드의 사이에 혼입한 이물질에 의해 ITO막 표면 상에 흠집이 발생하므로, 유기 EL 소자를 제조할 때 비발광점 등이 발생하여, 유기 EL 소자의 수율이 저하한다고 하는 문제가 있었다. 또, ITO막의 표면을 연마하는 연마 공정이 필요해지므로, 비용 상승의 원인도 되고 있었다.

본 발명의 목적은, 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있는투명 기판의 제조 방법 및 투명 기판, 및 이 투명 기판을 갖는 유기 EL 소자를 제공하는 것이다.

본 발명은, 투명 기판의 제조 방법 및 투명 기판, 및 상기 투명 기판을 갖는 유기 일렉트로루미네선스(Electoroluminescence : 전계 발광, 이하「EL」이라 한다) 소자에 관한 것으로, 특히 투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판 제조 방법 및 투명 기판, 및 이 투명 기판을 갖는 유기 EL 소자에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 EL 소자의 구성을 도시한 개략 단면도,

도 2는 도 1의 ITO막 부착 기판(4)의 제조에 사용되는 이온 플레이팅 장치의 내부 구조도이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 형태에 의하면, 투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하는 투명 기판의 제조 방법이 제공된다.

본 제1 형태에서, 상기 표면 평활성의 제어를 상기 투명 기판의 표면을 연마하는 것을 생략함으로써 행하는 것이 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 에칭 처리를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것이 더욱 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 표면 평활성의 제어를 상기 투명 기판의 표면을 주로 연마함으로써 행하는 것이 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행하여, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하여, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행한 후, 또한 상기 소정의 평균 입자 직경보다도 작은 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행하는 것이 보다 바람직하다.

본 형태에서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하는 것이 더욱 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것이 더욱 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것이 더욱 바람직하다.

본 제1 형태에서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 본 발명의 제1 형태의 투명 기판의 제조 방법에 의해 제조된 투명 기판이 제공된다.

본 제2 형태에서, 투명 도전막이 표면 상에 형성되고, 상기 형성되어 있는 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3 형태에 의하면, 투명 도전막이표면 상에 형성되는 투명 기판에서, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤4nm인 투명 기판이 제공된다.

본 제3 형태에서, 상기 표면을 연마하는 것이 생략되어 있는 것이 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것이 보다 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 에칭 처리가 행해진 후에, 상기 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정이 행해진 것이 더욱 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면이 연마되어 있는 것이 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면의 연마가 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해져, 상기 표면의 연마가 행해진 후에, 상기 표면이 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의해 세정되어, 상기 투명 기판의 표면이 세정된 후에, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것이 보다 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면의 연마가 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해진 후 또한 상기 소정의 평균 입자 직경보다도 작은 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해진 것이 보다 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면의 연마가 행해진 후에, 상기 표면이 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산에 의해 세정되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면이 세정된 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정이 행해진 것이 더욱 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면이 세정된 후에, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것이 더욱 바람직하다.

본 제3 형태에서, 상기 표면의 연마가 행해진 후에, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것이 더욱 바람직하다.

본 제3 형태에서, 투명 도전막이 표면 상에 형성되고, 상기 형성되어 있는 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 것이 더욱 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제4 형태에 의하면, 본 발명의 제2 및 제3 형태의 투명 기판을 갖는 일렉트로루미네선스 소자가 제공된다.

본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 행한 결과, 투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판의 제조 방법에서, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm로 제어하면, 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 발견했다.

또, 본 발명자는, 바람직하게는, 상기 표면 평활성을 상기 투명 기판의 표면을 연마하는 것을 생략함으로써 제어하면, 투명 기판의 표면의 연마가 불필요해져, 비용 저감시킬 수 있는 동시에 투명 기판의 생산 효율을 향상시킬 수 있고, 상기 표면 평활성을 상기 투명 기판의 표면을 주로 연마함으로써 제어하면, 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 확실히 제어할 수 있는 것을 발견했다.

또한, 본 발명자는, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤4nm으로 제어된 투명 기판 표면 상에 투명 도전막이 형성된 투명 기판에서, 상기 형성되어 있는 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm이면, 비발광점이 없고 내구성이 보다 높은 유기 EL 소자에 사용할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명은, 상기 연구 결과에 기초하여 이루어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 투명 기판의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 EL 소자의 구성을 도시한 개략 단면도이다.

도 1에서, 유기 EL 소자(10)는, 소다석회 등으로 이루어지는 유리 기판(1)(투명 기판), 이 유리기판(1)의 표면에 형성된 알칼리 패시베이션을 위한 SiO₂막(산화규소막)(2), 및 SiO₂막(2)의 표면에 형성된 ITO막(3)(투명 도전막)으로 이루어지는 ITO막 부착 기판(4)(투명 도전막이 형성되어 있는 투명 기판)과, ITO막(3)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 효율적으로 정공(正孔)을 주입하기 위한 정공 수송층(5)과, 정공 수송층(5)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 전자를 주입하기 위한 금속 박막층(7)과, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것을 이용하여 광을 방출하는 발광층(6)으로 구성되며, ITO막(3)과 금속 박막층(7) 간에 가변 직류 전원에 의해 직류 전압이 인가된다.

정공 수송층(5) 및 발광층(6)은 모두 유기 재료로 형성되고, 정공 수송층(5)을 구성하는 유기 재료로는, TPD(트리페닐디아민)나 m-MTDATA(예를 들면, 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노)트리페닐아민)가 사용된다. 또, 발광층(6)은 모재(母材)에 도펀트가 함유되어 있고, 모재를 구성하는 유기 재료로는, 퀴노리놀알루미늄 착체(Alq3)나 DPVBi(예를 들면, 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)비페닐)를 사용할 수 있다. 금속 박막층(7)을 구성하는 금속 재료로는, Al, Mg, In, Ag, In-Li, Mg-Sr, Al-Sr 등의 금속 재료를 사용할 수 있다.

이렇게 구성된 유기 EL 소자(10)는, ITO막(3)을 양극으로 하고, 금속 박막층(7)을 음극으로 하여 ITO막(3)과 금속 박막층(7) 간에 직류 전압을 인가하면, ITO막(3)으로부터의 정공이 정공 수송층(5)을 통해 발광층(6)에 도달하는 한편, 금속 박막층(7)으로부터의 전자가 발광층(6)에 도달하면, 이 발광층(6)에서 정공과 전자가 재결합하여, 도 1중의 화살표 A방향으로 대부분의 광이 방출된다.

그런데, 양극인 ITO막 부착 기판(4)의 표면 요철이 현저하여 표면 고저 차가 크면, 그 돌출부에 집중하여 전계가 걸려, 미소한 방전이 발생하여 유기 EL 소자(10) 자체가 파괴되거나, 비발광점이 발생하여 이 유기 EL 소자(10)의 내구성을 현저히 저하시킨다. 따라서, 양호한 발광 상태를 유지하여 내구성을 향상시키기 위해서는, ITO막 부착 기판(4)의 표면에 표면 고저 차가 최대한 작은 뛰어난 표면 평활성으로서의 Rz(10점 평균 거칠기)가 요구된다. 표면 평활성으로서의 10점 평균 거칠기(Rz)란, 기준 높이에 대응하는 빼낸 부분의 최고치부터 5번째까지의 산꼭대기의 표고의 평균치와, 기준 높이에 대응하는 빼낸 부분의 최심(最深)부터 5번째까지의 골짜기 바닥의 표고의 평균치와의 차이다.

본 발명의 제1 실시형태에서는, 먼저 유리 기판(1)의 표면 평활성이 미리 0nm≤Rz≤4nm인 것을 사용한다. 이것은, ITO막 부착 기판(4)의 표면 평활성으로서의 Rz가 유리 기판(1)의 표면 평활성으로서의 Rz에 크게 영향을 주기 때문이다. 이에 의해, ITO막 부착 기판(4)의 표면 평활성으로서의 Rz를 향상시킬 수 있다.

그리고, 0nm≤Rz≤4nm의 유리 기판(1)에 표면을 연마하는 연마 처리를 실시하는 것을 생략한다. 이것은, 이 연마 처리 후에 잔존하는 연마제(예를 들면, 산화세륨 분말)나 연마 찌꺼기, 연마에 의해 표면에 발생한 흠집 등에 의해, 유리 기판(1)의 표면에 국소적인 돌기 등이 발생하기 때문이다. 이에 의해, 유리 기판(1), 나아가서는 ITO막 부착 기판(4)의 표면 평활성으로서의 Rz가 저하하는 것을 방지할 수 있다.

그 후, 필요에 따라 표면에 에천트로서 불산 수용액(산성 수용액)에 의한 에칭 처리를 행하여, 유리 기판(1)의 표면 평활성으로서의 Rz를 제어하여, 유리 기판(1)의 표면 평활성으로서의 Rz를 더욱 개선시키는 것이 바람직하다. 이 에칭 처리를 행한 경우에는, 소정의 알칼리성액에 의해 표면의 세정을 행하는 것(이하, 「알칼리 세정」이라 한다)이 보다 바람직하고, 이에 의해 에칭에 의해 거칠어진 유리 기판(1)의 표면을 수복할 수 있어, 투명도를 높게 할 수 있다.

이렇게 하여, 제1 실시형태에서 사용해야 할 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 할 수 있다.

또, 제2 실시형태에서는, 0nm≤Rz≤4nm의 유리 기판(1)의 표면에 주로 연마처리를 실시하여, 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 개선시킨 것을 사용한다. 이것은, ITO막 부착 기판(4)의 표면 평활성으로서의 Rz가 유리 기판(1)의 표면 평활성으로서의 Rz에 크게 영향을 주기 때문이다. 이에 의해, ITO막 부착 기판(4)의 표면 평활성으로서의 Rz를 향상시킬 수 있다.

이 연마 처리를 실시한 경우에는, 황산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의해 표면을 세정하는 것(이하, 「혼합액 세정」이라 한다 )이나 상기 에칭 처리를 행하는 것이 바람직하고, 혼합액 세정에 이어서 에칭 처리를 행하는 것이 보다 바람직하다. 혼합액 세정에 의해, 연마 처리 후에 잔존하는 유리 기판(1) 표면의 연마제를 효과적으로 제거할 수 있다. 또, 이 혼합액 세정을 행한 후에는, 알칼리 세정을 행하는 것이 보다 바람직하고, 이에 의해 혼합액에 의해 거칠어진 유리 기판(1)의 표면을 수복할 수 있어, 투명도를 높게 할 수 있다.

또한, 상기 연마 처리를 실시하는 경우에는, 연마제로서, 예를 들면 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용한다(1단 연마). 단, 이 1단 연마만을 행한 경우에는, 연마된 유리 기판(1)의 표면에 혼합액 세정, 이어서 에칭 처리를 행하는 것이 필수가 된다. 그리고, 이 1단 연마에 이어서 마무리 연마 처리를 실시할 때는, 연마제로서, 예를 들면 평균 입자 직경이 작은 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용할 수 있다 (2단 연마). 마무리 연마 처리를 실시함으로써, 보다 확실히 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어할 수 있다.

이렇게 해서, 제2 실시형태에서 사용해야 할 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 할 수 있다.

상술한 바와 같이 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어한 유리 기판(1)을 사용하여 ITO막 부착 기판(4)을 제작하면, 그 표면에는 국소적인 돌출부(돌기) 등이 전혀 보이지 않고, ITO막의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm으로 대단히 평활한 ITO 막 부착 기판(4)으로 할 수 있다.

유리 기판(1)의 모재 유리는, 시트 형상 유리이면, 어떠한 제법으로 제작된 시트 형상 유리여도 되고, 예를 들면 용융 금속 위에서 소정의 두께로 성형되는 플로우트법에 의해 제작된 것이 바람직하다.

플로우트법은, 소정의 조성이 되도록 원료를 조합하여, 용융로에 투입하고, 용융로 내에서 장시간에 걸쳐 고온으로 용융·균질화를 실시한다. 다음에, 밀폐 구조로 환원 분위기로 해 둔 성형조의 용융 금속(예를 들면, 주석(Sn)) 위에 용융 유리를 흘려 넣어, 소정의 두께로 성형한다. 그 후, 서냉로에서 비뚤어짐의 발생을 방지하면서, 상온까지 냉각한다. 이 시트 형상 유리의 생산 방식은, 용융 금속 위에서 소정의 두께로 성형하기 때문에 두께의 균일성과 유리의 평활성이 뛰어난 고품질이고, 또한 대량의 유리를 연속하여 생산하는 방식이므로 생산성이 대단히 높은 시트 형상 유리의 생산 방식이다.

다음에, 도 1의 ITO막 부착 기판(4)의 제조 방법에 관해 설명한다.

도 2는, 도 1의 ITO막 부착 기판(4)의 제조에 사용되는 이온 플레이팅 장치의 내부 구조도이다.

도 2에서, 11은 소다석회 등으로 이루어지는 유리 기판이다. 막 형성실이 되는 진공 용기(18)의 한쪽 측벽에는 배기구(19)가 설치되고, 다른 쪽 측벽에는 통 형상부(20)가 설치되어 있다. 그리고, 이 통 형상부(20)에는 압력 구배형의 플라즈마 총(22)이 장착되는 동시에 이 통 형상부(20)의 주위에는 수속 코일(21)이 설치되어 있다.

플라즈마 총(22)은, 전자석 코일(23)이 내장되어 통 형상부(20)에 접속된 제2 중간 전극(24)과, 고리 형상 영구 자석(25)이 내장되어 상기 제2 중간 전극(24)과 나란히 설치된 제1 중간 전극(26)과, 음극(27)과, 이 음극(27)과 상기 제1 중간 전극(26)의 사이에 개재된 원통 형상의 유리관(28)을 구비하고 있다.

전자석 코일(23)은 전원(29)에 의해 여자되고, 수속 코일(21)은 전원(30)에 의해 여자된다. 또한, 전원(29) 및 전원(30)은, 모두 가변 전원으로 되어 있다.

제2 중간 전극(24) 및 제1 중간 전극(26)은, 각각 수하(垂下) 저항기(31, 32)를 통해 가변 전압형의 주전원(33)의 일단(양의 측)에 접속되고, 이 주전원(33)의 타단(음의 측)은 음극(27)에 접속되어 있다. 또, 주전원(33)에는 스위치(36)를 통해 보조 방전 전원(34) 및 수하 저항기(35)가 병렬 접속되어 있다.

또, 유리관(28)의 내부에는 음극(27)에 고착된 Mo(몰리브덴)으로 이루어지는 원통 부재(37)와, Ta(탄탈)로 이루어지는 파이프(38)와, 이 파이프(38)의 앞쪽에서 상기 원통 부재(37)에 고착된 LaB₆로 이루어지는 원반 형상 부재(39)가 설치되고, 방전 가스(예를 들면, 소정량의 산소를 함유한 Ar 가스)가 화살표 B방향으로부터 파이프(38)를 통해 플라즈마 총(22)의 내부에 공급된다.

진공 용기(18)의 바닥부에는, 태블릿(피증발 물질)으로서의 ITO 소결체(40)를 수용하는 주 하스(41)가 설치되고, 또 주 하스(41)에는 보조 하스(42)가 둘레에 설치되어 있다. 주 하스(41)는 열전도율이 양호한 도전성 재료, 예를 들면 구리로 형성되는 동시에 플라즈마 총(22)으로부터의 플라즈마 빔이 입사하는 오목부를 갖고, 또한 주전원(33)의 양의 측에 접속되어 양극을 형성하고, 플라즈마 빔을 흡인한다.

보조 하스(42)도 주 하스(41)와 마찬가지로, 열전도율이 양호한 구리 등의 도전성 재료로 형성되는 동시에, 고리 형상 영구 자석(43) 및 전자석(44)이 수용되고, 이 전자석(44)은 가변 전원인 하스 코일 전원(45)에 의해 여자된다. 즉, 보조 하스(42)는, 주 하스(41)를 둘러싸는 고리 형상 용기 내에 고리 형상 영구 자석(43)과 전자석(44)을 동축 상에 적층하여 설치되는 동시에, 전자석(44)은 하스 코일 전원(45)에 접속되어, 고리 형상 영구 자석(43)에 의해 형성되는 자계와 전자석(44)에 의해 형성되는 자계가 중첩하도록 구성되어 있다. 이 경우, 고리 형상 영구 자석(43)에 의해 발생하는 중심측 자계의 방향과 전자석(44)의 중심측 자계의 방향이 동일 방향으로 되어, 하스 코일 전원(45)의 전압을 변화시킴으로써, 전자석(44)에 공급되는 전류를 변화 가능하게 하고 있다.

또, 보조 하스(42)도 수하 저항기(46)를 통해 주 하스(41)와 마찬가지로, 주전원(33)의 양의 측에 접속되어 양극을 구성하고 있다.

또한, 진공 용기(18)의 상부에는 가열 히터(47)가 설치되어, 이 가열 히터(47)에 의해 유리 기판(10)은 소정 온도로 가열된다.

이렇게 구성된 이온 플레이팅 장치에서는, 산화주석(SnO₂)의 함유율이 4∼6질량%로 된 ITO 소결체(40)를 주 하스(41)의 오목부에 수용하고, 플라즈마 총(22)의 음극(27)측으로부터 방전 가스가 파이프(38)에 공급되면, 주 하스(41)와의 사이에서 방전이 발생하고, 이에 의해 플라즈마 빔이 생성된다. 이 플라즈마 빔은, 고리 형상 영구 자석(25) 및 전자석 코일(23)에 의해 수속되어, 수속 코일(21)과 보조 하스(42) 내의 고리 형상 영구 자석(43) 및 전자석(44)에 의해 결정되는 자계의 안내를 받아 주 하스(41)에 도달한다.

그리고, 주 하스(41)에 수용되어 있는 ITO 소결체(40)는 플라즈마 빔에 의해 가열되어 증발하고, 증발 입자는 플라즈마 빔에 의해 이온화되어, 가열 히터(47)에 의해 가열되어 있는 유리 기판(11)에 ITO막이 형성된다.

상기 실시 형태에 의하면, 유기 EL 소자(10)는, 유리 기판(1), 이 유리기판(1)의 표면에 형성된 알칼리 패시베이션을 위한 SiO₂막(2), 및 SiO₂막(2)의 표면에 형성된 ITO막(3)으로 이루어지는 ITO막 부착 기판(4)과, lTO막(3)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 효율적으로 정공을 주입하기 위한 정공 수송층(5)과, 정공 수송층(5)의 표면에 형성되어 발광층(6)에 전자를 주입하기 위한 금속 박막층(7)과, 주입된 정공과 전자가 재결합하는 것을 이용하여 광을 방출하는 발광층(6)으로 구성되며, 유리 기판(1)의 표면 평활성이 0≤Rz≤4nm이므로, 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있고, 또한 비용 저감시킬 수 있다. 또, 유기 EL 소자(10)는, 표면 평활성이 0≤Rz≤4nm인 유리 기판(1), 나아가서는 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 ITO막 부착 기판(4)을 갖기 때문에, 제조 상의 수율의 저하를 방지하는 동시에 내구성을 향상시키고, 또한 비용을 저감할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 혼합액 세정과 에칭 처리를 별도 공정으로 했으나, 혼합액 세정에서의 혼합액과 에칭 처리에서의 에천트를 혼합한 수용액을 사용함으로써 동일 공정으로 해도 된다. 이에 의해, 연마제를 제거하는 것, 및 에칭처리를 동시에 행할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 혼합액 세정에서 사용되는 혼합액을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 했으나, 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 해도 된다. 또, 에천트로서 불산 등의 강산을 함유하는 산성 수용액으로 했으나, 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 등의 강알칼리를 함유하는 알칼리성 수용액으로 해도 된다.

(실시예)

이하, 본 발명의 제1 실시예를 설명한다.

본 발명자들은, 표면 평활성으로서의 Rz 및 제작 조건이 상이한 유리 기판(1)을 사용하여 ITO막 부착 기판(4)을 제작하는 동시에, 제작된 ITO막 부착 기판(4)으로부터 유기 EL 소자(10)를 제작했다(실시예 1∼7, 비교예 1∼4).

즉, 표면 평활성으로서의 Rz 및 제작 조건이 상이한 유리 기판(1)을 딥(dip)식의 초음파 세정기로 알칼리 세제를 사용하여 세정하여 온풍 건조시켰다. 다음에, 유리 기판(1)을 인라인형의 진공 막 형성 장치에 투입하여, 약 220℃가 될 때까지 가열 배기한 후, Ar 가스를 도입하여 압력이 0.4∼0.7Pa가 되도록 조절하여, 고주파 마그네트론 스퍼터링법에 의해 알칼리 패시베이션을 위한 SiO₂막(2)을 형성했다. SiO₂막(2)이 형성된 유리 기판(1)을 대기에 노출시키지 않고, 도 2의 이온 플레이팅 장치를 사용하여 계속해서 ITO막(3)을 형성했다. 이렇게 하여 유리 기판(1)을 사용한 ITO막 부착 기판(4)을 제작했다.

다음에, 제작된 ITO막 부착 기판(4)을 진공 증착 장치 내에 배치하고, 1.3× 10^-4Pa 이하의 압력이 될 때까지 배기한 후, 정공 수송층(5)인 트리페닐디아민(TPD)과 발광층(6)인 퀴노리놀알루미늄 착체(Alq3)를 형성했다. 계속해서, 이들 유기층 상에 금속 박막층(7)인 MgAg 합금막(Mg:Ag= 10:1)을 음극으로서 형성했다. 형성된 ITO막 부착 기판(4)을 대기에 노출시키지 않고, 진공 챔버 내에 질소 가스를 도입하여, 유리 기판과 에폭시 수지로 굳혀 봉지했다. 이렇게 하여 제작된 ITO막 부착 기판(4)으로부터 유기 EL 소자(10)를 제작했다.

그리고, 표면 평활성으로서의 Rz 및 제작 조건이 상이한 유리 기판(1) 및 제작된 ITO막 부착 기판(4)의 ITO막(3)의 표면 평활성(Rz)을 원자간력 현미경을 사용하여 측정하는 동시에, 제작된 유기 EL 소자(10)에 직류 전류를 인가하여 유기 EL 소자(10)의 발광 특성을 평가했다. 표 1에 그 결과를 나타낸다.

표 1

	유리기판의 제작조건	유리기판의 Rz	ITO막의 Rz	비발광점의 유무
	1단연마	유리기판의 Rz	ITO막의 Rz	비발광점의 유무	혼합액세정	에칭	알칼리세정
실시예	1	-	-	-	-	4nm	7nm	무
	2	-	-	o	-	3nm	6nm	무
	3	-	-	o	o	2nm	4nm	무
	4	o	o	o	-	4nm	8nm	무
	5	o	o	o	o	2nm	4nm	무
	6	o	o	o	o	3nm	7nm	무
	7	o	o	o	3nm	6nm	무
비교예	1	-	-	-	-	8nm	14nm	유
	2	o	-	-	-	10nm	17nm	유
	3	o	-	o	o	5nm	9nm	유
	4	o	o	-	o	8nm	15nm	유

또한, 표 1에서, 유리 기판(1)의 제작 조건에서의「1단 연마」는, 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마한 것을 의미하며, 「혼합액 세정」은, 유리 기판(1)의 표면에 황산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의한 세정을 행한 것을 의미하고, 「에칭」은, 유리 기판(1)의 표면에 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행한 것을 의미하며, 「알칼리 세정」은, 유리 기판(1)의 표면에 혼합액 세정이나 에칭 처리 후에 유리 기판(1)의 표면에 소정의 알칼리성액에 의해 세정을 행한 것을 의미한다. 또, 유기 EL 소자(10)의 발광 특성에 관해서는, 유기 EL 소자(10)에 비발광점이 확인되었는지 여부에 의해, 비발광점의 유무로서 평가했다.

(실시예 1)

플로우트법으로 제작한 표면 평활성이 Rz=4nm인 소다석회제 유리 기판(1)을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=7nm이고, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 2)

플로우트법으로 제작한 표면 평활성이 Rz=8nm인 소다석회제 유리 기판(1)을 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 표면 평활성을 Rz=3nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=6nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 3)

플로우트법으로 제작한 표면 평활성이 Rz=4nm인 소다석회제 유리 기판(1)을 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=4nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 4)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 황산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거하고, 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 표면 평활성을 Rz=4nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=8nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 5)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 황산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거하고, 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=4nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 6)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 황산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거하고, 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=3nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=7nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 7)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액에 연마된 유리 기판(1)을 침지시킨 후에, 유리 기판(1)의 표면을 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=3nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO 막(3)의 표면 평활성은 Rz=6nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(비교예 1)

플로우트법으로 제작한 표면 평활성이 Rz=8nm인 소다석회제 유리 기판(1)을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=14nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

(비교예 2)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마함으로써 표면 평활성을 Rz=10nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=17nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

(비교예 3)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행한 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=5nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=9nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

(비교예 4)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하고, 황산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거한 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=8nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=15nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

상기 실시예 1∼7 및 비교예 1∼4에 의하면, 표면 평활성이 0nm≤Rz≤4nm인 유리기판(1), 또는 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어한 것을 사용하면, ITO막(3)의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 ITO막 부착 기판(4)을 제작할 수 있어, 유기 EL 소자(10)의 표면 상에 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 알았다. 또한 비교예 1∼4에 의하면, 유리 기판(1)의 표면 평활성을 Rz>4nm으로 제어한 것을 사용하면, ITO막(3)의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 ITO막 부착 기판(4)을 제작할 수 없는 것을 알았다.

또, 실시예 1∼3에 의하면, 유리 기판(1)의 표면을 연마하는 것을 생략하면, 유리 기판(1)의 표면의 연마가 불필요해져, 비용 저감시킬 수 있는 동시에 생산 효율을 향상시킬 수 있는 것을 알았다. 또한, 실시예 2, 3에 의하면, 유리 기판(1)의 표면에 에천트로서의 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하면, 연마 공정시에 발생하는 유리 기판(1)의 흠집 등을 제거할 수 있고, 바람직하게는 상기 에칭 처리 후에 유리 기판(1)의 표면에 알칼리 세정을 행하면, 에천트에 의해 거칠어진 유리 기판(1)의 표면을 수복할 수 있어, 유리 기판(1)의 투명도를 높게 할 수 있는 것을 알았다.

실시예 4∼6에 의하면, 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화 세륨 분말을 사용하여 연마한 경우라도, 유리 기판(1)의 표면에 황산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하면 연마제로서의 산화세륨 분말 등을 제거할 수 있고, 그 후 유리 기판(1)의 표면에 에천트로서의 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하면, 연마 공정시에 발생하는 유리 기판(1)의 흠집 등을 제거할 수 있고, 바람직하게는 상기 에칭 처리 후에 유리 기판(1)의 표면에 알칼리 세정을 행하면, 에천트에 의해 거칠어진 유리 기판(1)의 표면을 수복할 수 있어, 유리 기판(1)의 투명도를 높게 할 수 있는 것을 알았다.

실시예 7에 의하면, 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마한 경우라도, 유리 기판(1)을 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액에 침지시킨 후에, 유리 기판(1)의 표면에 알칼리 세정을 행하면, 연마제를 제거하는 것, 및 에칭 처리를 동시에 행할 수 있고, 실시예 4∼6에 의한 효과와 동등한 효과를 발휘할 수 있는 것을 알았다.

또한, 상기 제1 실시예에서는, 황산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 했으나, 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 해도 상기 제1 실시예와 동일한 결과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

이하, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

본 발명자들은, 표면 평활성으로서의 Rz 및 제작 조건이 상이한 유리 기판(1)을 사용하여 ITO막 부착 기판(4)을 제작하는 동시에, 제작된 ITO막 부착 기판(4)으로부터 유기 EL 소자(10)를 제작했다(실시예 8∼16, 비교예 5∼7).

즉, 제작 조건이 상이한 유리 기판(1)을 딥식의 초음파 세정기로 알칼리 세제를 사용하여 세정하여 온풍 건조시켰다. 다음에, 유리 기판(1)을 인라인형의 진공 막 형성 장치에 투입하여, 약 220℃가 될 때까지 가열 배기한 후, Ar 가스를 도입하고, 압력이 0.4∼0.7Pa가 되도록 조절하여, 고주파 마그네트론 스퍼터링법에 의해 알칼리 패시베이션을 위한 SiO₂막(2)을 형성했다. SiO₂막(2)이 형성된 유리 기판(1)을 대기에 노출시키지 않고, 도 2의 이온 플레이팅 장치를 사용하여 계속해서 ITO막(3)을 형성했다. 이에 의해, 유리 기판(1)을 사용한 ITO막 부착 기판(4)을 제작했다.

다음에, 제작된 ITO막 부착 기판(4)을 진공 증착 장치 내에 배치하고, 1.3×10^-4Pa 이하의 압력이 될 때까지 배기한 후, 정공 수송층(5)인 트리페닐디아민(TPD)과 발광층(6)인 퀴노리놀알루미늄 착체(Alq3)를 형성했다. 계속해서, 이들 유기층 상에 금속 박막층(7)인 MgAg 합금막(Mg:Ag=10:1)을 음극으로서 형성했다. 형성된 ITO막 부착 기판(4)을 대기에 노출시키지 않고, 진공 챔버 내에 질소 가스를 도입하여, 유리 기판과 에폭시 수지로 굳혀 봉지했다. 이에 의해, 제작된 ITO막 부착 기판(4)으로부터 유기 EL 소자(10)를 제작했다.

그리고, 표면 평활성으로서의 Rz 제작 조건이 상이한 유리 기판(1) 및 제작된 ITO막 부착 기판(4)의 ITO막(3)의 표면 평활성(Rz)을 원자간력 현미경으로 측정하는 동시에, 제작된 유기 EL 소자(10)에 직류 전류를 인가하여 유기 EL 소자(10)의 발광 특성을 평가했다. 표 2에 그 결과를 나타낸다.

표 2

	유리기판 제작조건	유리기판의 Rz	ITO 막의 Rz	비발광점의 유무
	1단연마	유리기판의 Rz	ITO 막의 Rz	비발광점의 유무	2단연마	혼합액세정	에칭	알칼리세정
실시예	8	o	o	-	-	-	4nm	8nm	무
	9	o	o	o	-	-	3nm	6nm	무
	10	o	o	o	-	o	2nm	5nm	무
	11	o	o	-	o	-	3nm	7nm	무
	12	o	o	-	o	o	2nm	5nm	무
	13	o	o	o	o	-	2nm	6nm	무
	14	o	o	o	o	-	2nm	6nm	무
	15	o	o	o	-	2nm	6nm	무
	16	o	o	o	o	2nm	5nm	무
비교예	5	-	-	-	-	-	6nm	10nm	유
	6	o	-	-	-	-	10nm	19nm	유
	7	o	-	-	o	o	7nm	12nm	유

또한, 표 2에서, 유리 기판(1)의 제작 조건에서의「1단 연마」는, 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마한 것을 의미하며, 「2단 연마」는 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마한 것을 의미하며, 「혼합액 세정」은 유리 기판(1)의 표면에 황산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의한 세정을 행한 것을 의미하며, 「에칭」은 유리 기판(1)의 표면에 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행한 것을 의미하며, 「알칼리 세정」은 혼합액 세정이나 에칭 처리 후에 유리 기판(1)의 표면에 소정의 알칼리성액에 의해 세정을 행한 것을 의미한다. 또, 유기 EL 소자(10)의 발광 특성에 관해서는, 유기 EL 소자(10)에 비발광점이 확인되었는지 여부에 의해, 비발광점의 유무로서 평가했다.

(실시예 8)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후, 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마(2단 연마)를 행함으로써 표면 평활성을 Rz=4nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=8nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 9)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후, 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마를 행하고, 또한 질산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거하여 표면 평활성을 Rz=3nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=6nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 10)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후, 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마를 행하고, 또한 질산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거하고, 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=5nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 11)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후, 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마를 행하고, 또한 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 표면 평활성을 Rz=3nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=7nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 12)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후, 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마를 행하고, 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써, 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막 형성 후의 표면 평활성은 Rz=5nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 13)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마하고, 또한 질산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하여 산화세륨 분말을 제거한 후에, 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=6nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 14)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을, 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마하고, 또한 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=4nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 15)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을, 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마하고, 또한 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액에 연마된 유리 기판(1)을 침지시킴으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=6nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(실시예 16)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을, 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마하고, 또한 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액에 연마된 유리 기판(1)을 침지시킨 후에, 유리 기판(1)의 표면을 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=2nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO 막(3)의 표면 평활성은 Rz=5nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되지 않았다.

(비교예 5)

플로우트법으로 제작한 표면 평활성이 Rz=6nm인 소다석회제 유리 기판(1)을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=10nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

(비교예 6)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마함으로써 표면 평활성을 Rz=10nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO막(3)의 표면 평활성은 Rz=19nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

(비교예 7)

플로우트법으로 제작한 소다석회제 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 연마한 후에, 불산 수용액에 의한 에칭 처리 후에 알칼리 세정을 행함으로써 표면 평활성을 Rz=7nm으로 제어한 것을 사용했다. ITO 막(3)의 표면 평활성은 Rz=12nm이며, 유기 EL 소자(10)에는 비발광점이 확인되었다.

상기 실시예 8∼16 및 비교예 5∼7에 의하면, 유리 기판(1)의 표면에 2단 연마를 행함으로써 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어한 것을 사용하면, ITO막(3)의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm의 ITO막 부착 기판(4)을 제작할수 있어, 유기 EL 소자(10)의 표면 상에 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 알았다. 또한 비교예 5∼7에 의하면, 유리 기판(1)의 표면 평활성을 Rz>4nm으로 제어한 것을 사용하면, ITO막(3)의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 ITO막 부착 기판(4)을 제작할 수 없는 것을 알았다.

또, 실시예 8∼14에 의하면, 유리 기판(1)의 표면을 평균 입자 직경 약 1㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 1단 연마한 후에 평균 입자 직경 약 0.6㎛의 산화세륨 분말을 사용하여 마무리 연마(2단 연마)하면, 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 확실히 제어할 수 있는 것을 알았다.

그리고, 바람직하게는 2단 연마를 행한 후에 유리 기판(1)의 표면에 질산 및 아스코르빈산에 의한 혼합액 세정을 행하면 연마제로서의 산화세륨 분말 등을 제거할 수 있고, 마찬가지로 2단 연마를 행한 후에 유리 기판(1)의 표면에 에천트로서의 불산 수용액에 의한 에칭 처리를 행함으로써 유리 기판(1)의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하면, 연마 공정시에 발생하는 유리 기판(1)의 흠집 등을 제거할 수 있는 것을 알았다. 또한, 2단 연마를 행한 후에 유리 기판(1)의 표면에, 상기 혼합액 세정을 행하고, 이어서 에칭 처리를 행하면 보다 바람직한 것을 알았다. 또한 바람직하게는, 상기 혼합액 세정 또는 에칭 처리 후에 유리 기판(1)의 표면에 알칼리 세정을 행하면, 혼합액 또는 에천트에 의해 거칠어진 유리 기판(1)의 표면을 수복할 수 있어, 유리 기판(1)의 투명도를 높게 할 수 있는 것을 알았다.

실시예 15, 16에 의하면, 2단 연마를 행한 후에 유리 기판(1)을 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액에 침지시킨 후에, 바람직하게는 유리 기판(1)의 표면에 알칼리 세정을 행하면, 연마제를 제거하는 것, 및 에칭 처리를 동시에 행할 수 있어, 실시예 13, 14에 의한 효과와 동등한 효과를 발휘할 수 있는 것을 알았다.

또한, 상기 제2 실시예에서는, 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 했으나, 황산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 해도 상기 제2 실시예와 같은 결과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

상기 실시예에서는, 사용하는 에천트로서 불산 등의 강산을 함유하는 산성 수용액으로 했으나, 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 등의 강알칼리를 함유하는 알칼리성 수용액으로 해도 상기 실시예와 같은 결과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

또, 상기 실시예에서는, ITO막(3)을 이온 플레이팅법에 의해 유리 기판(1)에 형성했으나, 이것에 한정되지 않고, 스퍼터링법이나 전자선(EB) 증착법 등에 의해 형성해도 상기 실시예와 같은 결과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

또, 상기 실시예에서는, 황산, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액으로 했으나, 질산, 황산, 아스코르빈산, 및 수산화나트륨 또는 수산화칼륨으로 이루어지는 혼합 수용액, 아스코르빈산, 및 불산으로 이루어지는 혼합 수용액, 질산, 아스코르빈산, 및 수산화나트륨 또는 수산화칼륨으로 이루어지는 혼합 수용액으로 해도 상기 제1 실시예와 같은 결과를 얻을 수 있는 것을 알았다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 및 제3 형태에 의하면, 투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하는 투명 기판의 제조 방법 및 투명 기판이 제공되므로, 비발광점을 발생시키지 않고 내구성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 연마하는 것을 생략하므로, 투명 기판의 표면의 연마가 불필요해져, 비용 저감시킬 수 있는 동시에 투명 기판의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면에 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하므로, 투명 기판의 표면의 연마 공정을 확실히 없앨 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 에칭 처리를 행한 후에 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하므로, 에천트에 의해 거칠어진 투명 기판의 표면의 투명도를 높게 할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 연마하므로, 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 확실히 제어할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 소정의 평균 입자 직경의 산화 세륨 분말을 사용하여 연마하고, 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하고, 투명 기판의 표면에 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화 나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하므로, 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 보다 확실히 제어할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 소정의 평균 입자 직경의 산화 세륨 분말을 사용하여 행한 후에 상기 소정의 평균 입자 직경보다도 작은 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 연마하므로, 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을보다 확실히 제어할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에, 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하므로, 투명 기판 상의 연마제 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하므로, 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의해 거칠어진 투명 기판의 표면의 투명도를 높게 할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면을 세정한 후에 투명 기판의 표면에 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하므로, 연마제 등이 제거된 투명 기판 상의 흠집 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 제1 및 제3 형태에서는, 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에 투명 기판의 표면에 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하므로, 연마된 투명 기판 상의 흠집 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 본 발명의 제1 형태의 투명 기판의 제조 방법에 의해 제조된 투명 기판이 제공되므로, 비발광점이 없고 내구성이 높은 유기 EL 소자에 사용할 수 있다.

본 제2 및 제3 형태에서는, 표면 상에 형성되어 있는 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 투명 기판이 제공되므로, 비발광점이 없고 내구성이 보다 높은 유기 EL 소자에 사용할 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제4 형태에 의하면, 본 발명의 제2 또는 제3 형태의 투명 기판을 갖는 일렉트로루미네선스 소자가 제공되므로, 비발광점이 없고 내구성이 보다 높은 유기 EL 소자를 제공할 수 있다.

Claims

투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판 제조 방법에 있어서, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성을 0nm≤Rz≤4nm으로 제어하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 표면 평활성의 제어를 상기 투명 기판의 표면을 연마하는 것을 생략함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 에칭 처리를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 표면 평활성의 제어를 상기 투명 기판의 표면을 주로 연마함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행하고, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에 상기 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하고, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제6항에 있어서, 상기 에칭 처리를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행한 후 또한 상기 소정의 평균 입자 직경보다도 작은 평균 입자 직경의 산화세륨 분말을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액으로 세정하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면을 세정한 후에, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 투명 기판의 표면의 연마를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 에칭 처리를 행한 후에, 상기 투명 기판의 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 투명 기판의 제조 방법에 의해제조된 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제14항에 있어서, 표면 상에 투명 도전막이 형성되고, 상기 형성된 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
투명 도전막이 표면 상에 형성되는 투명 기판에 있어서, 상기 투명 기판의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤4nm인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제16항에 있어서, 상기 표면이 연마되는 것이 생략되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제17항에 있어서, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제18항에 있어서, 상기 에칭 처리가 행해진 후에, 상기 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정이 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제16항에 있어서, 상기 표면이 연마되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제20항에 있어서, 상기 표면의 연마가 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해지고, 상기 표면의 연마가 행해진 후에 상기 표면이 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산의 혼합액에 의해 세정되고, 상기 투명 기판의 표면이 세정된 후에 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제21항에 있어서, 상기 에칭 처리가 행해진 후에, 상기 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정이 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제20항에 있어서, 상기 표면의 연마가 소정의 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해진 후 또한 상기 소정의 평균 입자 직경보다도 작은 평균 입자 직경의 산화세륨 분말이 사용됨으로써 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제23항에 있어서, 상기 표면의 연마가 행해진 후에, 상기 표면이 황산 및 아스코르빈산의 혼합액 또는 질산 및 아스코르빈산에 의해 세정되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제24항에 있어서, 상기 표면이 세정된 후에, 상기 표면을 알칼리성액에 의해세정하는 알칼리 세정이 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제24항에 있어서, 상기 표면이 세정된 후에, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제23항에 있어서, 상기 표면의 연마가 행해진 후에, 상기 표면에, 불산을 함유하는 산성 수용액 또는 수산화칼륨 또는 수산화나트륨을 함유하는 알칼리성 수용액에 의한 에칭 처리가 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 에칭 처리가 행해진 후에, 상기 표면을 알칼리성액에 의해 세정하는 알칼리 세정이 행해진 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 상에 투명 도전막이 형성되고, 상기 형성되어 있는 투명 도전막의 표면에서의 표면 평활성이 0nm≤Rz≤8nm인 것을 특징으로 하는 투명 기판.
제14항 내지 제29항 중 어느 한 항에 기재된 투명 기판을 갖는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네선스 소자.