長尺電極基板とその製造方法および電極基板
【課題】従来の正方形あるいは正方形に近い長方形の電極基板では、大面積化した場合、透明導電膜の抵抗率が中心から遠ざかるに従って高くなる。そのため、電位が均一な透明導電膜を得るために、補助電極と導電路を密に形成する必要があり、これに由来する不良が発生しやすい。また、基板としてガラス板を用いた場合、面積を大きくすると、曲面に沿って電極基板を設置することが難しくなる。
【解決手段】長尺基板１４と、長尺基板１４のオモテ面１４ａに形成された透明導電膜１３と、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成された、透明導電膜１３より抵抗率の低い補助電極１５と、長尺基板１４を貫通し、透明導電膜１３と補助電極１５とを接続する導電路１６とを備えた長尺電極基板１０。
【解決手段】長尺基板１４と、長尺基板１４のオモテ面１４ａに形成された透明導電膜１３と、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成された、透明導電膜１３より抵抗率の低い補助電極１５と、長尺基板１４を貫通し、透明導電膜１３と補助電極１５とを接続する導電路１６とを備えた長尺電極基板１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オモテ面に透明導電膜が形成され、裏面の長辺縁部に補助電極が形成され、透明導電膜と補助電極との間が導電路で接続された長尺電極基板に関する。本発明は、前記の長尺電極基板の製造方法に関する。
【０００２】
また本発明は、前記の長尺電極基板を並列に並べて形成された電極基板に関する。
【０００３】
このような長尺電極基板は、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成するための基板として、好適に用いられる。
【背景技術】
【０００４】
透明導電膜を備えた基板に、複数の線状の補助電極を設け、透明導電膜と補助電極を、導電路を介して電気的に接続した電極基板が知られている（例えば特許文献１）。
【０００５】
このような電極基板を有機エレクトロルミネッセンス素子に用いた場合、給電部に近い透明導電膜の電位と、給電部から遠い透明導電膜の電位の差を小さくすることができるため、発光ムラを少なくすることができる。
【０００６】
図６に従来の電極基板５０の一例を示す。従来の電極基板５０は、正方形、あるいは正方形に近い長方形の基板５１の、オモテ面５１ａに透明導電膜５２が形成され、裏面５１ｂに複数の線状の補助電極５３が形成される。透明導電膜５２と補助電極５３は、基板５１を貫通する導電路５４で接続される。
【０００７】
透明導電膜５２は一般にスパッタ法により形成される。しかし被スパッタリング物質（例えばＩＴＯ）のターゲット中心の直下から、４０ｍｍ程度以上離れた位置では、形成された透明導電膜５２の抵抗率が急に高くなる。
【０００８】
例えば、ターゲット中心直下の透明導電膜の抵抗率が、３×１０［−４］Ω・ｃｍであるとき、ターゲット中心直下から４０ｍｍを超えて離れた位置の透明導電膜の抵抗率は、６×１０［−４］Ω・ｃｍ以上となる（本明細書では１０ｎを１０［ｎ］と表現する）。
【０００９】
このため、従来の正方形（あるいは正方形に近い長方形）の電極基板５０では、電極基板５０の対角サイズを８０ｍｍより大きくすることが難しい。このため大型の電極基板が作成しにくい。
【００１０】
大面積の電極基板が必要な場合、従来は正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を、碁盤目に並べていた。その場合、各電極基板に給電する給電線が複雑な網状となり、配線が難しくなる。また、そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高くなる。
【００１１】
更に、従来の電極基板５０においては、透明導電膜５２の電位を均一にするため、電極基板５０内に多数の補助電極５３と導電路５４を形成する必要がある。しかしそのようにすると、補助電極５３や導電路５４の形成過程で、異物混入などの不良が発生しやすい。
【００１２】
また、基板５１としてガラス板を用いた場合、基板面積を大きくすると、曲面に沿って電極基板５０を設置することが難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−１５２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板５０では、大面積化をした場合、透明導電膜５２の抵抗率が中心から遠ざかるに従って高くなる。そのため、電位が均一な透明導電膜５２を得るためには、補助電極５３と導電路５４を密に形成する必要があり、これに起因する不良が発生しやすい。
【００１５】
大面積の電極基板が必要な場合、従来は正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板５０を、碁盤目に並べる必要があった。しかしその場合、各電極基板５０に給電する給電線が複雑な網状となり、配線が難しい。また、そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高い。
【００１６】
また、基板５１としてガラス板を用いた場合、基板面積を大きくすると、曲面に沿って電極基板５０を設置することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）本発明の長尺電極基板は、長尺基板と、透明導電膜と、補助電極と、導電路を備える。透明導電膜は、長尺基板のオモテ面に形成される。補助電極は、長尺基板の裏面の長辺縁部に形成される。補助電極は、透明導電膜より抵抗率が低い。導電路は、透明導電膜と補助電極を接続する。
（２）本発明の長尺電極基板においては、長尺基板の長辺の長さが短辺の長さ（幅）の１０倍以上である。
（３）本発明の長尺電極基板においては、透明導電膜がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、または導電性高分子からなり、補助電極および導電路がクロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、またはそれらの合金からなる。
（４）本発明の長尺電極基板においては、長尺基板が、透光性高分子フィルムまたは薄板ガラスからなる。
（５）本発明の長尺電極基板においては、透明導電膜の幅が、幅方向の透明導電膜の抵抗率のばらつきが４０％以下となる幅である。
（６）本発明の長尺電極基板においては、長尺電極基板の端部には透明導電膜が無く、長尺基板のオモテ面が露出している。
（７）本発明の長尺電極基板においては、長尺電極基板の端部には補助電極が無く、長尺基板の裏面が露出している。長尺基板の裏面露出部に対応して、基板オモテ面の透明導電膜の表面に絶縁層が設けられている。
（８）本発明の電極基板は、上記に記載の長尺電極基板を、簾状に平行にならべてなる。
（９）本発明の電極基板においては、電極基板が曲面状である。
（１０）本発明の長尺電極基板の製造方法においては、長尺電極基板の透明導電膜を、連続スパッタ法を用いて形成する。連続スパッタ法とは、幅方向に均一なスパッタリングの可能な領域内を、長尺基板を長辺方向に連続的に移動させながら、スパッタリング膜（透明導電膜）を形成する方法である。スパッタリング領域を通過する際に、長尺基板に透明導電膜が形成される。長尺基板を連続的に移動させることにより、透明導電膜の形成される部分が連続的に移動する。これにより、長尺基板に、抵抗率の均一な透明導電膜が連続的に形成される。
（１１）本発明の長尺電極基板の製造方法においては、長尺電極基板の補助電極を、印刷法を用いて形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の長尺電極基板においては、抵抗率が低く、ばらつきの少ない長尺の透明導電膜が得られる。本発明の長尺電極基板は補助電極や導電路の数が少ないため、補助電極や導電路に起因する不良が生じにくい。本発明の長尺電極基板は短冊型であるため、簾状に平行にならべることにより、大面積の電極基板が形成できる。その場合、給電線の配線が単純で容易である。また、同様にして、曲面形状の大面積の電極基板が容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の長尺電極基板の模式図
【図２】本発明の長尺電極基板を並べた円筒形電極基板の模式図
【図３】本発明の長尺電極基板の模式図
【図４】本発明の長尺電極基板の他の実施形態の模式図
【図５】本発明の長尺電極基板の他の実施形態の模式図
【図６】従来の電極基板の模式図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に本発明の長尺電極基板１０の一例を示す。本発明の長尺電極基板１０は非常に細長い長方形である。すなわち長尺電極基板１０の短辺１１の幅Ｗ１は、長辺１２の長さＬ１に比べて非常に短い。本発明の長尺電極基板１０は、長辺１２の長さＬ１が、短辺１１の幅Ｗ１の少なくとも２倍以上であり、好ましくは１０倍以上であり、さらに好ましくは１００倍以上である。
【００２１】
長尺電極基板１０の短辺１１の幅Ｗ１は、抵抗率が均一な透明導電膜１３を一度に形成することが可能な幅（例えば８０ｍｍ以下）に設定される。「抵抗率が均一な」とは、抵抗率のばらつきが４０％以下であることをいう。抵抗率のばらつき（％）は、｛（最大抵抗率−最小抵抗率）／最小抵抗率｝×１００とする。
【００２２】
本発明の長尺電極基板１０においては、長尺基板１４のオモテ面１４ａの透明導電膜１３を、幅Ｗ１方向には一括して形成し、長さＬ１方向には分割して順次に、あるいは移動しながら連続的に形成する。それにより、抵抗率が均一な透明導電膜１３を、長尺にわたって形成することができる。
【００２３】
スパッタ法により透明導電膜１３を形成する場合、均一なスパッタリングの可能な領域内を、長尺基板１４を長辺１２方向に連続的に移動させながら、スパッタリング膜（透明導電膜１３）を形成する。
【００２４】
長尺基板１４のオモテ面１４ａには、スパッタリング領域を通過する際に、透明導電膜１３が形成される。長尺基板１４を連続的に移動させることにより、透明導電膜１３の形成される部分が連続的に移動する。このようにして、長尺基板１４のオモテ面１４ａに、長辺１２方向について抵抗率の均一な透明導電膜１３を形成することが可能である。
【００２５】
長尺基板１４の幅Ｗ１を、抵抗率が均一な透明導電膜１３を一度に形成することが可能な幅（例えば８０ｍｍ）以下とすることにより、非常に長尺（例えば１，０００ｍ以上）にわたって、抵抗率が低く（例えば抵抗率が６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満の）、均一な透明導電膜１３を形成することができる。
【００２６】
本発明の長尺電極基板１０においては、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに、帯状の補助電極１５が形成される。補助電極１５の長辺１２方向の長さＬ２は、長尺電極基板１０の長さＬ１とほぼ等しい。補助電極１５の幅Ｗ２は、長尺電極基板１０の幅Ｗ１よりずっと狭く、例えば、幅Ｗ１の１／１００程度である。
【００２７】
補助電極１５は金属製で、その抵抗率は透明導電膜１３の抵抗率に比べて桁違いに低い。そのため、補助電極１５の幅Ｗ２は狭くてもよい。
【００２８】
また長尺電極基板１０の表面に有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）を形成し、その発光を長尺電極基板１０の裏面側から取り出す場合は、補助電極１５が光の取り出しの妨げとなる。光の取り出しの観点からは、補助電極１５の幅Ｗ２が狭いほどよい。
【００２９】
透明導電膜１３と補助電極１５は、長尺基板１４を貫通した導電路１６により、電気的に接続される。通常、導電路１６は１本の補助電極１５に複数個設けられる。
【００３０】
大面積の電極基板を得ようとする場合、従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を碁盤目に並べるよりも、本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべる方が、透明導電膜の抵抗率がはるかに均一な電極基板を得ることができるため、有利である。
【００３１】
従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を碁盤目に並べて大面積の電極基板を作製した場合、各電極基板に給電する給電線が複雑な網状となり、その配線が難しい。通常そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高くなる。
【００３２】
一方、本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべて大面積の電極基板を作製した場合、各長尺電極基板１０に給電する給電線（図示しない）は、各長尺電極基板１０の端部を通るだけであるから配線が単純であり、コストが低い。
【００３３】
また本発明の長尺電極基板１０においては、補助電極１５と導電路１６を長辺縁部１４ｃだけに形成すればよく、長尺基板１４の内側に形成する必要が無い。そのため、補助電極１５と導電路１６の形成に伴う異物混入などの不良の発生が抑えられる。
【００３４】
本発明の長尺電極基板１０は、簾状に平行にならべることで、曲面設置が可能になる。例えば、長尺電極基板１０上に有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）を形成し、これを簾状に平行にならべることにより、図２に示すような、メートル単位の大型円筒ディスプレイが容易に作製できる。
【００３５】
図２は本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべて、全体を円筒形に構成したものである。長尺電極基板１０のオモテ面１４ａには、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）が形成され、大型円筒ディスプレイ２０を構成する。この大型円筒ディスプレイ２０の大きさは、例えば縦２ｍ、直径１ｍ程度である。
【００３６】
［長尺電極基板］
図３に示すように、本発明の長尺電極基板１０は、長尺基板１４と、補助電極１５と、導電路１６を備える。補助電極１５は、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成される。導電路１６は、透明導電膜１３と補助電極１５を電気的に接続する。補助電極１５は透明導電膜１３より抵抗率が低い。導電路１６は長尺基板１４を貫通している。
【００３７】
このような長尺電極基板１０においては、補助電極１５から導電路１６を介して透明導電膜１３に電圧あるいは電流を供給する。これにより、給電部（図示せず）から近い透明導電膜１３の電位と、給電部（図示せず）から遠い透明導電膜１３の電位の差を小さくすることができる。
【００３８】
図４、図５に、本発明の長尺電極基板の他の実施形態を示す。
【００３９】
図４の実施形態の長尺電極基板３０においては、長尺電極基板３０の端部３１近傍に透明導電膜１３が無く、長尺基板１４のオモテ面１４ａが露出している。
【００４０】
図５の実施形態の長尺電極基板４０では、長尺電極基板４０の端部４１近傍に補助電極１５が無く、長尺基板１４の裏面１４ｂが露出している。裏面１４ｂの露出部１４ｄに対応して、長尺基板１４のオモテ面１４ａでは、透明導電膜１３の表面に絶縁層４２が設けられている。この絶縁層４２は、例えば、絶縁性金属酸化物や絶縁ポリマーを用いて形成される。
【００４１】
図４、図５の実施形態の長尺電極基板３０、４０は、電子機器用素子に用いる際、端子を形成しやすいという長所がある。上記の端子は、長尺電極基板を外部電源と接続するために設けられ、通常、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅などで形成される。
【００４２】
［長尺基板］
本発明に用いられる長尺基板１４は、長辺１２の長さＬ１が、短辺１１の幅Ｗ１の２倍以上であり、好ましくは１０倍以上であり、さらに好ましくは１００倍以上である。
【００４３】
長尺基板１４の短辺１１の幅Ｗ１は、均一な透明導電膜１３を形成するため、好ましくは８０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｍｍ〜６０ｍｍである。
【００４４】
長尺基板１４の短辺１１の幅Ｗ１が上記の範囲であれば、透明導電膜１３の抵抗率の最大値を６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満とすることができる。
【００４５】
長尺基板１４の長辺１２の長さＬ１は、特に制限はないが、好ましくは１００ｍ以上であり、さらに好ましくは５００ｍ〜１０００ｍである。長尺基板１４の長辺１２の長さＬ１が長いほど、長尺電極基板１０の生産性が高くなる。
【００４６】
長尺基板１４の厚みは、特に制限はないが、例えば２５μｍ〜２００μｍである。
【００４７】
長尺基板１４の材料は、特に制限はないが、例えば透光性高分子フィルムや薄板ガラスなどが用いられる。
【００４８】
［透明導電膜］
本発明に用いられる透明導電膜１３は、可視光領域で透過率が高く、電気伝導度が高い薄膜である。可視光領域の透過率は、例えば、可視光領域のいずれかで８０％以上である。
【００４９】
透明導電膜１３の電気伝導度は、抵抗率で表わすと、例えば１×１０［−３］Ω・ｃｍ以下であり、好ましくは１×１０［−４］Ω・ｃｍ以上、６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満であり、さらに好ましくは２×１０［−４］Ω・ｃｍ〜５×１０［−４］Ω・ｃｍである。
【００５０】
透明導電膜１３を形成する材料としては、代表的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、導電性高分子などが用いられる。
【００５１】
透明導電膜１３は、スパッタ法や化学気相合成法（ＣＶＤ）、溶液塗布法などにより作製される。
【００５２】
透明導電膜１３は、長尺基板１４のオモテ面１４ａに形成される。透明導電膜１３の厚みは、好ましくは２０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５３】
［補助電極］
本発明に用いられる補助電極１５は、通常、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに、線状に形成される。補助電極１５は、少なくとも、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成されていればよい。
【００５４】
補助電極１５は透明導電膜１３よりも電気抵抗の低い材料から形成される。補助電極１５の抵抗率は、好ましくは１．６×１０［−６］Ω・ｃｍ〜１０×１０［−６］Ω・ｃｍである。
【００５５】
補助電極１５を形成する材料としては、例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、およびそれらの合金などが用いられる。
【００５６】
補助電極１５の作製には、導電性ペーストを印刷する方法や、スパッタ法などが用いられる。
【００５７】
補助電極１５の幅Ｗ２は、好ましくは５０μｍ〜１０００μｍであり、高さＨは、好ましくは１００μｍ〜５００μｍである。
【００５８】
［導電路］
本発明に用いられる導電路１６は、長尺基板１４を貫通して、透明導電膜１３と補助電極１５を電気的に接続する。通常、導電路１６は１本の補助電極１５に複数個設けられる。
【００５９】
導電路１６は、例えば、長尺基板１４に直径２０μｍ〜１００μｍ程度の孔を設け、孔の内部に導電処理を施したり、孔に導電材を充填したりして形成される。
【００６０】
孔の内部の導電処理としては、例えば、電気めっき処理やインクジェット処理が挙げられる。導電処理や充填に用いる導電材としては、例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、およびそれらの合金が挙げられる。
【００６１】
長辺方向に隣り合う導電路１６の間隔Ｌ３は、好ましくは、２ｍｍ〜２０ｍｍである。隣り合う導電路１６の間隔Ｌ３は、透明導電膜１３の電位を均一にするという観点から定められる。
【実施例】
【００６２】
幅２０ｍｍ、厚み１２５μｍ、長さ５００ｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人社製テオネックス（登録商標））からなる長尺基板１４のオモテ面１４ａに、巻き取り式連続スパッタ装置を用いて、厚み１００ｎｍのインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の透明導電膜１３を形成した。
【００６３】
透明導電膜１３の抵抗率の最小値は３×１０［−４］Ω・ｃｍであり、最大値は４×１０［−４］Ω・ｃｍであった。したがって透明導電膜１３の場所による抵抗率のばらつきは、
（４×１０［−４］−３×１０［−４］）／３×１０［−４］×１００≒３３．３％
である。このように透明導電膜１３の抵抗率の最小値と最大値との差は少なく、均一性が優れている。
【００６４】
次に、レーザーを用いて、長尺基板１４の両長辺縁部１４ｃに直径５０μｍの貫通孔を５ｍｍ間隔で複数形成した。
【００６５】
次に、貫通孔の内部に銀を充填して、導電路１６を形成した。
【００６６】
次に、長尺基板１４の裏面１４ｂの両長辺縁部１４ｃに、導電性銀ペーストを直線状に印刷し、補助電極１５を形成した。補助電極１５の幅Ｗ２は２００μｍ、高さＨは１５０μｍ、抵抗率は３．２×１０［−６］Ω・ｃｍであった。補助電極１５は、導電路１６により透明導電膜１３と電気的に接続された。
【００６７】
このようにして得られた長尺電極基板１０を適当な長さに切断して、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板として用いると、透明導電膜１３の抵抗率が均一であるため、均一な発光特性が得られる。
【００６８】
［測定方法］
［抵抗率の測定］
透明導電膜１３および補助電極１５の抵抗率は、ＪＩＳ Ｒ １６３７「ファインセラミックス薄膜の抵抗率試験方法−４深針法による測定方法」に準じて、測定した。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の長尺電極基板１０は、有機エレクトロルミネッセンス素子や太陽電池素子などの電子機器用電極基板として、好ましく用いられる。
【００７０】
長尺電極基板１０が有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合、長尺電極基板１０の透明導電膜１３の上部には、例えば、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、表面電極などが配置される。
【００７１】
長尺電極基板１０が太陽電池素子に用いられる場合、長尺電極基板１０の透明導電膜１３の上部には、例えば、ｐ型半導体、ｎ型半導体、反射防止膜、表面電極などが配置される。
【符号の説明】
【００７２】
１１ 短辺
１２ 長辺
１３ 透明導電膜
１４ 長尺基板
１４ａ オモテ面
１４ｂ 裏面
１４ｃ 長辺縁部
１４ｄ 露出部
１５ 補助電極
１６ 導電路
２０ 大型円筒ディスプレイ
３０ 長尺電極基板
３１ 端部
４０ 長尺電極基板
４１ 端部
４２ 絶縁層
５０ 電極基板
５１ 基板
５１ａ オモテ面
５１ｂ 裏面
５２ 透明導電膜
５３ 補助電極
５４ 導電路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オモテ面に透明導電膜が形成され、裏面の長辺縁部に補助電極が形成され、透明導電膜と補助電極との間が導電路で接続された長尺電極基板に関する。本発明は、前記の長尺電極基板の製造方法に関する。
【０００２】
また本発明は、前記の長尺電極基板を並列に並べて形成された電極基板に関する。
【０００３】
このような長尺電極基板は、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成するための基板として、好適に用いられる。
【背景技術】
【０００４】
透明導電膜を備えた基板に、複数の線状の補助電極を設け、透明導電膜と補助電極を、導電路を介して電気的に接続した電極基板が知られている（例えば特許文献１）。
【０００５】
このような電極基板を有機エレクトロルミネッセンス素子に用いた場合、給電部に近い透明導電膜の電位と、給電部から遠い透明導電膜の電位の差を小さくすることができるため、発光ムラを少なくすることができる。
【０００６】
図６に従来の電極基板５０の一例を示す。従来の電極基板５０は、正方形、あるいは正方形に近い長方形の基板５１の、オモテ面５１ａに透明導電膜５２が形成され、裏面５１ｂに複数の線状の補助電極５３が形成される。透明導電膜５２と補助電極５３は、基板５１を貫通する導電路５４で接続される。
【０００７】
透明導電膜５２は一般にスパッタ法により形成される。しかし被スパッタリング物質（例えばＩＴＯ）のターゲット中心の直下から、４０ｍｍ程度以上離れた位置では、形成された透明導電膜５２の抵抗率が急に高くなる。
【０００８】
例えば、ターゲット中心直下の透明導電膜の抵抗率が、３×１０［−４］Ω・ｃｍであるとき、ターゲット中心直下から４０ｍｍを超えて離れた位置の透明導電膜の抵抗率は、６×１０［−４］Ω・ｃｍ以上となる（本明細書では１０ｎを１０［ｎ］と表現する）。
【０００９】
このため、従来の正方形（あるいは正方形に近い長方形）の電極基板５０では、電極基板５０の対角サイズを８０ｍｍより大きくすることが難しい。このため大型の電極基板が作成しにくい。
【００１０】
大面積の電極基板が必要な場合、従来は正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を、碁盤目に並べていた。その場合、各電極基板に給電する給電線が複雑な網状となり、配線が難しくなる。また、そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高くなる。
【００１１】
更に、従来の電極基板５０においては、透明導電膜５２の電位を均一にするため、電極基板５０内に多数の補助電極５３と導電路５４を形成する必要がある。しかしそのようにすると、補助電極５３や導電路５４の形成過程で、異物混入などの不良が発生しやすい。
【００１２】
また、基板５１としてガラス板を用いた場合、基板面積を大きくすると、曲面に沿って電極基板５０を設置することが難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−１５２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板５０では、大面積化をした場合、透明導電膜５２の抵抗率が中心から遠ざかるに従って高くなる。そのため、電位が均一な透明導電膜５２を得るためには、補助電極５３と導電路５４を密に形成する必要があり、これに起因する不良が発生しやすい。
【００１５】
大面積の電極基板が必要な場合、従来は正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板５０を、碁盤目に並べる必要があった。しかしその場合、各電極基板５０に給電する給電線が複雑な網状となり、配線が難しい。また、そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高い。
【００１６】
また、基板５１としてガラス板を用いた場合、基板面積を大きくすると、曲面に沿って電極基板５０を設置することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）本発明の長尺電極基板は、長尺基板と、透明導電膜と、補助電極と、導電路を備える。透明導電膜は、長尺基板のオモテ面に形成される。補助電極は、長尺基板の裏面の長辺縁部に形成される。補助電極は、透明導電膜より抵抗率が低い。導電路は、透明導電膜と補助電極を接続する。
（２）本発明の長尺電極基板においては、長尺基板の長辺の長さが短辺の長さ（幅）の１０倍以上である。
（３）本発明の長尺電極基板においては、透明導電膜がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、または導電性高分子からなり、補助電極および導電路がクロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、またはそれらの合金からなる。
（４）本発明の長尺電極基板においては、長尺基板が、透光性高分子フィルムまたは薄板ガラスからなる。
（５）本発明の長尺電極基板においては、透明導電膜の幅が、幅方向の透明導電膜の抵抗率のばらつきが４０％以下となる幅である。
（６）本発明の長尺電極基板においては、長尺電極基板の端部には透明導電膜が無く、長尺基板のオモテ面が露出している。
（７）本発明の長尺電極基板においては、長尺電極基板の端部には補助電極が無く、長尺基板の裏面が露出している。長尺基板の裏面露出部に対応して、基板オモテ面の透明導電膜の表面に絶縁層が設けられている。
（８）本発明の電極基板は、上記に記載の長尺電極基板を、簾状に平行にならべてなる。
（９）本発明の電極基板においては、電極基板が曲面状である。
（１０）本発明の長尺電極基板の製造方法においては、長尺電極基板の透明導電膜を、連続スパッタ法を用いて形成する。連続スパッタ法とは、幅方向に均一なスパッタリングの可能な領域内を、長尺基板を長辺方向に連続的に移動させながら、スパッタリング膜（透明導電膜）を形成する方法である。スパッタリング領域を通過する際に、長尺基板に透明導電膜が形成される。長尺基板を連続的に移動させることにより、透明導電膜の形成される部分が連続的に移動する。これにより、長尺基板に、抵抗率の均一な透明導電膜が連続的に形成される。
（１１）本発明の長尺電極基板の製造方法においては、長尺電極基板の補助電極を、印刷法を用いて形成する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の長尺電極基板においては、抵抗率が低く、ばらつきの少ない長尺の透明導電膜が得られる。本発明の長尺電極基板は補助電極や導電路の数が少ないため、補助電極や導電路に起因する不良が生じにくい。本発明の長尺電極基板は短冊型であるため、簾状に平行にならべることにより、大面積の電極基板が形成できる。その場合、給電線の配線が単純で容易である。また、同様にして、曲面形状の大面積の電極基板が容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の長尺電極基板の模式図
【図２】本発明の長尺電極基板を並べた円筒形電極基板の模式図
【図３】本発明の長尺電極基板の模式図
【図４】本発明の長尺電極基板の他の実施形態の模式図
【図５】本発明の長尺電極基板の他の実施形態の模式図
【図６】従来の電極基板の模式図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に本発明の長尺電極基板１０の一例を示す。本発明の長尺電極基板１０は非常に細長い長方形である。すなわち長尺電極基板１０の短辺１１の幅Ｗ１は、長辺１２の長さＬ１に比べて非常に短い。本発明の長尺電極基板１０は、長辺１２の長さＬ１が、短辺１１の幅Ｗ１の少なくとも２倍以上であり、好ましくは１０倍以上であり、さらに好ましくは１００倍以上である。
【００２１】
長尺電極基板１０の短辺１１の幅Ｗ１は、抵抗率が均一な透明導電膜１３を一度に形成することが可能な幅（例えば８０ｍｍ以下）に設定される。「抵抗率が均一な」とは、抵抗率のばらつきが４０％以下であることをいう。抵抗率のばらつき（％）は、｛（最大抵抗率−最小抵抗率）／最小抵抗率｝×１００とする。
【００２２】
本発明の長尺電極基板１０においては、長尺基板１４のオモテ面１４ａの透明導電膜１３を、幅Ｗ１方向には一括して形成し、長さＬ１方向には分割して順次に、あるいは移動しながら連続的に形成する。それにより、抵抗率が均一な透明導電膜１３を、長尺にわたって形成することができる。
【００２３】
スパッタ法により透明導電膜１３を形成する場合、均一なスパッタリングの可能な領域内を、長尺基板１４を長辺１２方向に連続的に移動させながら、スパッタリング膜（透明導電膜１３）を形成する。
【００２４】
長尺基板１４のオモテ面１４ａには、スパッタリング領域を通過する際に、透明導電膜１３が形成される。長尺基板１４を連続的に移動させることにより、透明導電膜１３の形成される部分が連続的に移動する。このようにして、長尺基板１４のオモテ面１４ａに、長辺１２方向について抵抗率の均一な透明導電膜１３を形成することが可能である。
【００２５】
長尺基板１４の幅Ｗ１を、抵抗率が均一な透明導電膜１３を一度に形成することが可能な幅（例えば８０ｍｍ）以下とすることにより、非常に長尺（例えば１，０００ｍ以上）にわたって、抵抗率が低く（例えば抵抗率が６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満の）、均一な透明導電膜１３を形成することができる。
【００２６】
本発明の長尺電極基板１０においては、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに、帯状の補助電極１５が形成される。補助電極１５の長辺１２方向の長さＬ２は、長尺電極基板１０の長さＬ１とほぼ等しい。補助電極１５の幅Ｗ２は、長尺電極基板１０の幅Ｗ１よりずっと狭く、例えば、幅Ｗ１の１／１００程度である。
【００２７】
補助電極１５は金属製で、その抵抗率は透明導電膜１３の抵抗率に比べて桁違いに低い。そのため、補助電極１５の幅Ｗ２は狭くてもよい。
【００２８】
また長尺電極基板１０の表面に有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）を形成し、その発光を長尺電極基板１０の裏面側から取り出す場合は、補助電極１５が光の取り出しの妨げとなる。光の取り出しの観点からは、補助電極１５の幅Ｗ２が狭いほどよい。
【００２９】
透明導電膜１３と補助電極１５は、長尺基板１４を貫通した導電路１６により、電気的に接続される。通常、導電路１６は１本の補助電極１５に複数個設けられる。
【００３０】
大面積の電極基板を得ようとする場合、従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を碁盤目に並べるよりも、本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべる方が、透明導電膜の抵抗率がはるかに均一な電極基板を得ることができるため、有利である。
【００３１】
従来の正方形、あるいは正方形に近い長方形の電極基板を碁盤目に並べて大面積の電極基板を作製した場合、各電極基板に給電する給電線が複雑な網状となり、その配線が難しい。通常そのような給電線は複雑な多層配線となるため、コストが高くなる。
【００３２】
一方、本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべて大面積の電極基板を作製した場合、各長尺電極基板１０に給電する給電線（図示しない）は、各長尺電極基板１０の端部を通るだけであるから配線が単純であり、コストが低い。
【００３３】
また本発明の長尺電極基板１０においては、補助電極１５と導電路１６を長辺縁部１４ｃだけに形成すればよく、長尺基板１４の内側に形成する必要が無い。そのため、補助電極１５と導電路１６の形成に伴う異物混入などの不良の発生が抑えられる。
【００３４】
本発明の長尺電極基板１０は、簾状に平行にならべることで、曲面設置が可能になる。例えば、長尺電極基板１０上に有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）を形成し、これを簾状に平行にならべることにより、図２に示すような、メートル単位の大型円筒ディスプレイが容易に作製できる。
【００３５】
図２は本発明の長尺電極基板１０を簾状に平行にならべて、全体を円筒形に構成したものである。長尺電極基板１０のオモテ面１４ａには、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（図示しない）が形成され、大型円筒ディスプレイ２０を構成する。この大型円筒ディスプレイ２０の大きさは、例えば縦２ｍ、直径１ｍ程度である。
【００３６】
［長尺電極基板］
図３に示すように、本発明の長尺電極基板１０は、長尺基板１４と、補助電極１５と、導電路１６を備える。補助電極１５は、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成される。導電路１６は、透明導電膜１３と補助電極１５を電気的に接続する。補助電極１５は透明導電膜１３より抵抗率が低い。導電路１６は長尺基板１４を貫通している。
【００３７】
このような長尺電極基板１０においては、補助電極１５から導電路１６を介して透明導電膜１３に電圧あるいは電流を供給する。これにより、給電部（図示せず）から近い透明導電膜１３の電位と、給電部（図示せず）から遠い透明導電膜１３の電位の差を小さくすることができる。
【００３８】
図４、図５に、本発明の長尺電極基板の他の実施形態を示す。
【００３９】
図４の実施形態の長尺電極基板３０においては、長尺電極基板３０の端部３１近傍に透明導電膜１３が無く、長尺基板１４のオモテ面１４ａが露出している。
【００４０】
図５の実施形態の長尺電極基板４０では、長尺電極基板４０の端部４１近傍に補助電極１５が無く、長尺基板１４の裏面１４ｂが露出している。裏面１４ｂの露出部１４ｄに対応して、長尺基板１４のオモテ面１４ａでは、透明導電膜１３の表面に絶縁層４２が設けられている。この絶縁層４２は、例えば、絶縁性金属酸化物や絶縁ポリマーを用いて形成される。
【００４１】
図４、図５の実施形態の長尺電極基板３０、４０は、電子機器用素子に用いる際、端子を形成しやすいという長所がある。上記の端子は、長尺電極基板を外部電源と接続するために設けられ、通常、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅などで形成される。
【００４２】
［長尺基板］
本発明に用いられる長尺基板１４は、長辺１２の長さＬ１が、短辺１１の幅Ｗ１の２倍以上であり、好ましくは１０倍以上であり、さらに好ましくは１００倍以上である。
【００４３】
長尺基板１４の短辺１１の幅Ｗ１は、均一な透明導電膜１３を形成するため、好ましくは８０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｍｍ〜６０ｍｍである。
【００４４】
長尺基板１４の短辺１１の幅Ｗ１が上記の範囲であれば、透明導電膜１３の抵抗率の最大値を６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満とすることができる。
【００４５】
長尺基板１４の長辺１２の長さＬ１は、特に制限はないが、好ましくは１００ｍ以上であり、さらに好ましくは５００ｍ〜１０００ｍである。長尺基板１４の長辺１２の長さＬ１が長いほど、長尺電極基板１０の生産性が高くなる。
【００４６】
長尺基板１４の厚みは、特に制限はないが、例えば２５μｍ〜２００μｍである。
【００４７】
長尺基板１４の材料は、特に制限はないが、例えば透光性高分子フィルムや薄板ガラスなどが用いられる。
【００４８】
［透明導電膜］
本発明に用いられる透明導電膜１３は、可視光領域で透過率が高く、電気伝導度が高い薄膜である。可視光領域の透過率は、例えば、可視光領域のいずれかで８０％以上である。
【００４９】
透明導電膜１３の電気伝導度は、抵抗率で表わすと、例えば１×１０［−３］Ω・ｃｍ以下であり、好ましくは１×１０［−４］Ω・ｃｍ以上、６×１０［−４］Ω・ｃｍ未満であり、さらに好ましくは２×１０［−４］Ω・ｃｍ〜５×１０［−４］Ω・ｃｍである。
【００５０】
透明導電膜１３を形成する材料としては、代表的には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、導電性高分子などが用いられる。
【００５１】
透明導電膜１３は、スパッタ法や化学気相合成法（ＣＶＤ）、溶液塗布法などにより作製される。
【００５２】
透明導電膜１３は、長尺基板１４のオモテ面１４ａに形成される。透明導電膜１３の厚みは、好ましくは２０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００５３】
［補助電極］
本発明に用いられる補助電極１５は、通常、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに、線状に形成される。補助電極１５は、少なくとも、長尺基板１４の裏面１４ｂの長辺縁部１４ｃに形成されていればよい。
【００５４】
補助電極１５は透明導電膜１３よりも電気抵抗の低い材料から形成される。補助電極１５の抵抗率は、好ましくは１．６×１０［−６］Ω・ｃｍ〜１０×１０［−６］Ω・ｃｍである。
【００５５】
補助電極１５を形成する材料としては、例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、およびそれらの合金などが用いられる。
【００５６】
補助電極１５の作製には、導電性ペーストを印刷する方法や、スパッタ法などが用いられる。
【００５７】
補助電極１５の幅Ｗ２は、好ましくは５０μｍ〜１０００μｍであり、高さＨは、好ましくは１００μｍ〜５００μｍである。
【００５８】
［導電路］
本発明に用いられる導電路１６は、長尺基板１４を貫通して、透明導電膜１３と補助電極１５を電気的に接続する。通常、導電路１６は１本の補助電極１５に複数個設けられる。
【００５９】
導電路１６は、例えば、長尺基板１４に直径２０μｍ〜１００μｍ程度の孔を設け、孔の内部に導電処理を施したり、孔に導電材を充填したりして形成される。
【００６０】
孔の内部の導電処理としては、例えば、電気めっき処理やインクジェット処理が挙げられる。導電処理や充填に用いる導電材としては、例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、およびそれらの合金が挙げられる。
【００６１】
長辺方向に隣り合う導電路１６の間隔Ｌ３は、好ましくは、２ｍｍ〜２０ｍｍである。隣り合う導電路１６の間隔Ｌ３は、透明導電膜１３の電位を均一にするという観点から定められる。
【実施例】
【００６２】
幅２０ｍｍ、厚み１２５μｍ、長さ５００ｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人社製テオネックス（登録商標））からなる長尺基板１４のオモテ面１４ａに、巻き取り式連続スパッタ装置を用いて、厚み１００ｎｍのインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の透明導電膜１３を形成した。
【００６３】
透明導電膜１３の抵抗率の最小値は３×１０［−４］Ω・ｃｍであり、最大値は４×１０［−４］Ω・ｃｍであった。したがって透明導電膜１３の場所による抵抗率のばらつきは、
（４×１０［−４］−３×１０［−４］）／３×１０［−４］×１００≒３３．３％
である。このように透明導電膜１３の抵抗率の最小値と最大値との差は少なく、均一性が優れている。
【００６４】
次に、レーザーを用いて、長尺基板１４の両長辺縁部１４ｃに直径５０μｍの貫通孔を５ｍｍ間隔で複数形成した。
【００６５】
次に、貫通孔の内部に銀を充填して、導電路１６を形成した。
【００６６】
次に、長尺基板１４の裏面１４ｂの両長辺縁部１４ｃに、導電性銀ペーストを直線状に印刷し、補助電極１５を形成した。補助電極１５の幅Ｗ２は２００μｍ、高さＨは１５０μｍ、抵抗率は３．２×１０［−６］Ω・ｃｍであった。補助電極１５は、導電路１６により透明導電膜１３と電気的に接続された。
【００６７】
このようにして得られた長尺電極基板１０を適当な長さに切断して、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子の基板として用いると、透明導電膜１３の抵抗率が均一であるため、均一な発光特性が得られる。
【００６８】
［測定方法］
［抵抗率の測定］
透明導電膜１３および補助電極１５の抵抗率は、ＪＩＳ Ｒ １６３７「ファインセラミックス薄膜の抵抗率試験方法−４深針法による測定方法」に準じて、測定した。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の長尺電極基板１０は、有機エレクトロルミネッセンス素子や太陽電池素子などの電子機器用電極基板として、好ましく用いられる。
【００７０】
長尺電極基板１０が有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる場合、長尺電極基板１０の透明導電膜１３の上部には、例えば、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、表面電極などが配置される。
【００７１】
長尺電極基板１０が太陽電池素子に用いられる場合、長尺電極基板１０の透明導電膜１３の上部には、例えば、ｐ型半導体、ｎ型半導体、反射防止膜、表面電極などが配置される。
【符号の説明】
【００７２】
１１ 短辺
１２ 長辺
１３ 透明導電膜
１４ 長尺基板
１４ａ オモテ面
１４ｂ 裏面
１４ｃ 長辺縁部
１４ｄ 露出部
１５ 補助電極
１６ 導電路
２０ 大型円筒ディスプレイ
３０ 長尺電極基板
３１ 端部
４０ 長尺電極基板
４１ 端部
４２ 絶縁層
５０ 電極基板
５１ 基板
５１ａ オモテ面
５１ｂ 裏面
５２ 透明導電膜
５３ 補助電極
５４ 導電路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺基板と、
前記長尺基板のオモテ面に形成された透明導電膜と、
前記長尺基板の裏面の長辺縁部に形成された、前記透明導電膜より抵抗率の低い補助電極と、
前記長尺基板を貫通し、前記透明導電膜と前記補助電極とを接続する導電路とを備えた長尺電極基板。
【請求項２】
前記長尺基板の長辺の長さが短辺の長さ（幅）の１０倍以上である長尺電極基板。
【請求項３】
前記透明導電膜がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、または導電性高分子からなり、
前記補助電極および導電路がクロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、またはそれらの合金からなる、請求項１または２に記載の長尺電極基板。
【請求項４】
前記長尺基板が、透光性高分子フィルムまたは薄板ガラスからなる、請求項１から３のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項５】
前記透明導電膜の幅が、幅方向の透明導電膜の抵抗率のばらつきが４０％以下となる幅である、請求項１から４のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項６】
前記長尺電極基板の端部には前記透明導電膜が無く、前記長尺基板のオモテ面が露出している、請求項１から５のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項７】
前記長尺電極基板の端部には前記補助電極が無く、前記長尺基板の裏面が露出し、
前記長尺基板の裏面露出部に対応して、基板オモテ面の透明導電膜の表面に絶縁層が設けられている、請求項１から６のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板を、簾状に平行にならべた電極基板。
【請求項９】
前記電極基板が曲面状である、請求項８に記載の電極基板。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板の透明導電膜を、連続スパッタ法を用いて形成する、長尺電極基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板の前記補助電極を、印刷法を用いて形成する、長尺電極基板の製造方法。
【請求項１】
長尺基板と、
前記長尺基板のオモテ面に形成された透明導電膜と、
前記長尺基板の裏面の長辺縁部に形成された、前記透明導電膜より抵抗率の低い補助電極と、
前記長尺基板を貫通し、前記透明導電膜と前記補助電極とを接続する導電路とを備えた長尺電極基板。
【請求項２】
前記長尺基板の長辺の長さが短辺の長さ（幅）の１０倍以上である長尺電極基板。
【請求項３】
前記透明導電膜がインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、または導電性高分子からなり、
前記補助電極および導電路がクロム、ニッケル、アルミニウム、金、銀、銅、またはそれらの合金からなる、請求項１または２に記載の長尺電極基板。
【請求項４】
前記長尺基板が、透光性高分子フィルムまたは薄板ガラスからなる、請求項１から３のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項５】
前記透明導電膜の幅が、幅方向の透明導電膜の抵抗率のばらつきが４０％以下となる幅である、請求項１から４のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項６】
前記長尺電極基板の端部には前記透明導電膜が無く、前記長尺基板のオモテ面が露出している、請求項１から５のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項７】
前記長尺電極基板の端部には前記補助電極が無く、前記長尺基板の裏面が露出し、
前記長尺基板の裏面露出部に対応して、基板オモテ面の透明導電膜の表面に絶縁層が設けられている、請求項１から６のいずれかに記載の長尺電極基板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板を、簾状に平行にならべた電極基板。
【請求項９】
前記電極基板が曲面状である、請求項８に記載の電極基板。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板の透明導電膜を、連続スパッタ法を用いて形成する、長尺電極基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれかに記載の長尺電極基板の前記補助電極を、印刷法を用いて形成する、長尺電極基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２４２１８（Ｐ２０１１−１２４２１８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６３６１（Ｐ２０１０−２３６３６１）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]