JP2016105183A - Substrate for thin film element, thin film element, organic electroluminescence display device, and electronic paper - Google Patents

Substrate for thin film element, thin film element, organic electroluminescence display device, and electronic paper Download PDF

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俊治 福田
Toshiharu Fukuda
俊治 福田
勝哉 坂寄
Katsuya Sakayori
勝哉 坂寄
慶太 在原
Keita Arihara
慶太 在原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a thin film element including conduction parts that penetrate the substrate, the substrate for a thin film element capable of suppressing a deterioration in characteristics of the thin film element.SOLUTION: The present invention is a substrate for a thin film element that is used for a thin film element, the substrate for a thin film element including: an insulating layer that has insulating layer through holes and has a surface roughness Ra of 5 nm or less; first conduction parts that fill the insulating layer through holes; and conduction parts that are formed in the thickness direction of the substrate for a thin film element, conduct the front and back of the substrate for a thin film element, and have at least the first conduction parts.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、電子ペーパー、薄膜トランジスタ素子などの薄膜素子に用いられる薄膜素子用基板に関するものである。   The present invention relates to a substrate for a thin film element used for a thin film element such as an organic electroluminescence element, electronic paper, and a thin film transistor element.

従来、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、エレクトロルミネッセンスをELと称する場合がある。)、電子ペーパー、薄膜トランジスタ素子(以下、薄膜トランジスタをTFTと称する場合がある。)、薄膜太陽電池などの薄膜素子が形成される基板としては、ガラス基板、ガスバリア性が付与されたプラスチックフィルム、金属基板などが提案されている。また、薄膜素子を上部から封止する封止基板としても、これらの基板を用いることが提案されている。   Conventionally, thin film elements such as organic electroluminescence elements (hereinafter, electroluminescence may be referred to as EL), electronic paper, thin film transistor elements (hereinafter, thin film transistors may be referred to as TFT), and thin film solar cells are formed. As the substrate to be used, a glass substrate, a plastic film provided with a gas barrier property, a metal substrate, and the like have been proposed. It has also been proposed to use these substrates as a sealing substrate for sealing the thin film element from above.

ガラス基板は、平滑性や耐熱性に優れるが、フレキシブル性に欠け、薄型・軽量化に不向きであり、耐衝撃性に劣るという難点がある。
ガスバリア性が付与されたプラスチックフィルムは、フレキシブル性を有し、軽量であり、耐衝撃性も有するという利点をもつが、耐熱性が十分ではなく、線熱膨張係数が大きいために寸法安定性に劣り、また吸湿性が大きいという難点がある。
一方、金属基板は、金属の種類や厚みに関しては多種多様なものが入手でき適宜選択可能であり、耐熱性、軽量性、フレキシブル性を満たすことができる。しかしながら、金属基板は、表面平坦性がガラス基板に比べて劣る傾向にあり、導電性を有するので、金属基板上に薄膜素子を形成するためには絶縁層を設ける必要がある。
A glass substrate is excellent in smoothness and heat resistance, but lacks flexibility, is unsuitable for thinning and weight reduction, and has a disadvantage that it is inferior in impact resistance.
A plastic film with gas barrier properties has the advantages of flexibility, light weight, and impact resistance, but it is not sufficient in heat resistance and has a large coefficient of linear thermal expansion. There is a disadvantage that it is inferior and has high hygroscopicity.
On the other hand, various types of metal substrates and thicknesses are available and can be selected as appropriate, and the metal substrate can satisfy heat resistance, light weight, and flexibility. However, the metal substrate tends to be inferior in surface flatness to the glass substrate and has electrical conductivity. Therefore, in order to form a thin film element on the metal substrate, it is necessary to provide an insulating layer.

近年、アクティブマトリクス駆動の有機EL素子や電子ペーパーなどの表示装置において、素子を上から封止する封止基板として透明基板を用い、上部から画像を観察する方式が注目されている。このような表示装置では、アクティブ駆動素子であるTFT素子により遮蔽されることがないため、開口率を高くすることが可能となる。上記表示装置において、金属基板は透明性を有さないため透明な封止基板として用いることはできないが、上述の利点を有することから、素子を支持する支持基板として好ましく用いることができる。また、パッシブマトリクス駆動の有機EL素子や電子ペーパーなどの表示装置や、照明用途の有機EL素子においても、上記の方式の場合、素子を支持する支持基板として金属基板を用いることができる。   In recent years, in a display device such as an active matrix driving organic EL element or electronic paper, a method of using a transparent substrate as a sealing substrate for sealing the element from above and observing an image from the top has been attracting attention. In such a display device, since it is not shielded by the TFT element which is an active drive element, the aperture ratio can be increased. In the above display device, the metal substrate cannot be used as a transparent sealing substrate because it does not have transparency. However, since the metal substrate has the above-described advantages, it can be preferably used as a support substrate for supporting the element. In the case of the above method, a metal substrate can be used as a support substrate for supporting the element in the display device such as a passive matrix driving organic EL element or electronic paper, or an organic EL element for illumination.

また、有機EL素子では大型テレビ、室内照明用途等への開発が盛んに行われており、大型化を目指す上では、有機EL素子の発光時の発熱による素子の劣化および面内の温度ムラによる輝度ムラを抑えることが必要である。金属基板は熱伝導性にも優れていることから、有機EL素子の基板として好適である。
さらに、例えば照明用途の全面発光の有機EL素子などのように、TFT素子を形成する必要がない場合には、有機EL素子を基板上に形成した後、上部から透明基板により封止して、上部から光を取出す方式だけでなく、有機EL素子を透明基板上に形成した後、上部から封止基板により封止して、下部から光を取出す方式も好適に用いられる。後者の場合、封止基板には透明性は必要とされないが、全面発光の有機EL素子の場合には、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動の有機EL素子のような部分発光の有機EL素子の場合よりもさらに多量の熱が発生するため、高い放熱性が要求される。上述のように金属基板は熱伝導性に優れているので、有機EL素子の封止基板としても好適であるといえる。
In addition, organic EL elements have been actively developed for use in large-sized TVs, indoor lighting, etc. In order to increase the size, organic EL elements are caused by deterioration of the elements due to heat generated during light emission and in-plane temperature unevenness. It is necessary to suppress uneven brightness. Since a metal substrate is excellent also in heat conductivity, it is suitable as a substrate for an organic EL element.
Further, for example, when it is not necessary to form a TFT element, such as an organic EL element that emits light entirely for illumination, after forming the organic EL element on the substrate, it is sealed from above with a transparent substrate, Not only a method of taking out light from the upper part, but also a method of taking out light from the lower part after forming the organic EL element on the transparent substrate and sealing it with a sealing substrate from the upper part is suitably used. In the latter case, the sealing substrate is not required to be transparent, but in the case of an organic EL element that emits light entirely, in the case of a partial light emission organic EL element such as an active matrix driving or passive matrix driving organic EL element. Since a larger amount of heat is generated than that, high heat dissipation is required. Since the metal substrate is excellent in thermal conductivity as described above, it can be said that it is suitable as a sealing substrate for organic EL elements.

最近では、有機EL素子や電子ペーパーにおいて、さらなる軽量、薄型、狭額縁等が要求されている。ディスプレイ用途の有機EL素子や電子ペーパーではこれらの性能の要求が一段と高まっている。   Recently, organic EL elements and electronic paper are required to be lighter, thinner, and have a narrow frame. The demand for these performances is further increased in organic EL elements and electronic paper for display applications.

近年、このような薄膜素子が形成される基板として、基板を貫通する導通部を備えるものが提案されている。   In recent years, as a substrate on which such a thin film element is formed, a substrate having a conduction portion that penetrates the substrate has been proposed.

例えば特許文献1には、液晶表示パネル、有機EL表示パネル、無機EL表示パネル、電子パーパーなどの表示パネルを備える表示装置において、電気回路や封止枠などの非表示領域を小さくすることを目的として、樹脂基板にビアホールを形成して、ビアホールにより樹脂基板の表面に形成された駆動電極と樹脂基板の背面に形成された電極パッドとを電気的に接続し、かつ、ガスバリア性フィルムに貫通孔を形成し、貫通孔に電気接続部を形成して、電気接続部によりガスバリア性フィルムの内側に配置された上記電極パッドとガスバリア性フィルムの外側に配置された表示駆動回路実装基板の電極とを電気的に接続することが提案されている。   For example, Patent Document 1 aims to reduce non-display areas such as electric circuits and sealing frames in a display device including a display panel such as a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, an inorganic EL display panel, and an electronic paper. Forming a via hole in the resin substrate, electrically connecting the drive electrode formed on the surface of the resin substrate with the via hole and the electrode pad formed on the back surface of the resin substrate, and through-holes in the gas barrier film Forming an electrical connection portion in the through-hole, and the electrode pad disposed on the inner side of the gas barrier film by the electrical connection portion and the electrode of the display driving circuit mounting substrate disposed on the outer side of the gas barrier film. It has been proposed to connect electrically.

特許文献2には、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、有機ELディスプレイなどのディスプレイに用いられる有機半導体素子において、高開口率および高密度を目的として、絶縁性フィルム上に有機トランジスタを形成し、絶縁性フィルムの有機トランジスタが形成された面とは反対側の面に表示電極を形成し、絶縁性フィルムに貫通孔を形成して、貫通孔を通じて有機トランジスタと表示電極とを接続することが提案されている。   In Patent Document 2, in an organic semiconductor element used for a display such as a liquid crystal display, an electrophoretic display, and an organic EL display, an organic transistor is formed on an insulating film for the purpose of high aperture ratio and high density. It has been proposed that a display electrode is formed on the surface of the film opposite to the surface on which the organic transistor is formed, a through hole is formed in the insulating film, and the organic transistor and the display electrode are connected through the through hole. Yes.

特許文献3には、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、有機ELディスプレイなどのディスプレイに用いられるトランジスタアレイに関して、トランジスタアレイを複数連結(タイリング)して大面積のトランジスタアレイを得る方法が開示されている。特許文献3によれば、タイリング用トランジスタアレイにおいて、絶縁性基板上にTFTおよび配線を形成し、絶縁性基板のTFTおよび配線が形成された面とは反対側の面に連結用電極を形成し、絶縁性基板に貫通孔を形成して、貫通孔を通じて配線と連結用電極とを接続することで、トランジスタアレイをタイリングした際の連結部分を平らにすることができ、かつ、トランジスタアレイを簡易な方法で連結することができるとされている。   Patent Document 3 discloses a method of obtaining a large-area transistor array by connecting (tiling) a plurality of transistor arrays with respect to transistor arrays used in displays such as liquid crystal displays, electrophoretic displays, and organic EL displays. . According to Patent Document 3, in the tiling transistor array, the TFT and the wiring are formed on the insulating substrate, and the connecting electrode is formed on the surface of the insulating substrate opposite to the surface on which the TFT and the wiring are formed. Then, by forming a through hole in the insulating substrate and connecting the wiring and the connecting electrode through the through hole, the connecting portion when the transistor array is tiled can be flattened, and the transistor array Can be connected by a simple method.

特許文献4には、有機薄膜太陽電池において、電極の電気抵抗による発電効率の低下を抑制することを目的として、透明基板の一方の面に第1補助電極を形成し、透明基板の他方の面に第2補助電極および透明電極を形成し、透明基板を貫通する接続導電部を形成して、接続導電部により第1補助電極および第2補助電極を電気的に接続することが提案されている。   In Patent Document 4, in an organic thin film solar cell, a first auxiliary electrode is formed on one surface of a transparent substrate for the purpose of suppressing a decrease in power generation efficiency due to the electric resistance of the electrode, and the other surface of the transparent substrate. It is proposed that a second auxiliary electrode and a transparent electrode are formed on the substrate, a connection conductive portion penetrating the transparent substrate is formed, and the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode are electrically connected by the connection conductive portion. .

また、有機EL素子や電子ペーパーではないが、液晶ディスプレイに関して、特許文献5には、高分子液晶等の光制御層を有する光制御パネルをタイリングした表示装置において、駆動回路の歩留まり向上と表示特性の向上(継ぎ目の減少)を目的として、光制御パネルが形成されたセラミック基板に貫通電極を形成して、セラミック基板の裏面に駆動回路を実装することが提案されている。   Further, although it is not an organic EL element or electronic paper, with regard to a liquid crystal display, Patent Document 5 discloses a display device in which a light control panel having a light control layer such as a polymer liquid crystal is tiling, and improvement in yield of a driving circuit and display For the purpose of improving characteristics (reducing seams), it has been proposed to form a through electrode on a ceramic substrate on which a light control panel is formed, and to mount a drive circuit on the back surface of the ceramic substrate.

ところで、薄膜素子が形成される基板においては、薄膜素子が非常に薄いことから、基板表面の微細な凹凸が薄膜素子の特性を低下させるおそれがある。そこで、基板の表面平滑性を改善することが求められている。例えばTFT素子の場合、TFTを構成する半導体層、特にチャネル形成領域の下地に微細な凹凸が存在すると、すなわち基板表面に微細な凹凸が存在すると、TFT素子の移動度が著しく低下したり、リーク電流が流れたりと、TFT素子の特性に重大な影響を及ぼす。また、基板の表面状態によって歩留りが低下する。   By the way, in the board | substrate with which a thin film element is formed, since a thin film element is very thin, there exists a possibility that the fine unevenness | corrugation of the substrate surface may deteriorate the characteristic of a thin film element. Therefore, it is required to improve the surface smoothness of the substrate. For example, in the case of a TFT element, if there are fine irregularities on the semiconductor layer that constitutes the TFT, especially the base of the channel formation region, that is, if there are fine irregularities on the substrate surface, the mobility of the TFT element is significantly reduced or leakage occurs. When current flows, it significantly affects the characteristics of the TFT element. In addition, the yield decreases depending on the surface state of the substrate.

例えば特許文献4の実施例に記載されているように、プラスチックフィルムを貫通する導通部を形成する場合、プラスチックフィルムには通常、耐ブロッキング性を向上させることを目的として粒子が含有されているため、表面に微細な凹凸が存在し、TFT素子の電気的性能が低下するおそれがある。
また、特許文献2の実施例に記載されているように、金属箔に絶縁層が形成されている基板において、絶縁層に貫通孔を形成する場合、金属箔が圧延箔の場合には表面に圧延筋による微細な凹凸が存在し、金属箔が電解箔の場合にも表面に微細な凹凸が存在するため、TFT素子の電気的性能が低下するおそれがある。
For example, as described in the example of Patent Document 4, when forming a conductive portion that penetrates a plastic film, the plastic film usually contains particles for the purpose of improving blocking resistance. There is a possibility that fine irregularities exist on the surface and the electrical performance of the TFT element is lowered.
In addition, as described in the examples of Patent Document 2, in a substrate in which an insulating layer is formed on a metal foil, when a through hole is formed in the insulating layer, on the surface when the metal foil is a rolled foil, Since there are fine irregularities due to rolling stripes and there are fine irregularities on the surface even when the metal foil is an electrolytic foil, the electrical performance of the TFT element may be reduced.

ところで、多層プリント配線基板においては、粗化(例えばデスミア処理)を行い、絶縁層表面の凹凸を大きくして、そのアンカー効果により絶縁層と配線の密着性を確保するのが一般的である。しかしながら、配線の微細化を図る場合、絶縁層表面の粗さが大きいと、微細配線が損傷するおそれがある。そこで、絶縁層表面を低粗度とすることが提案されている(例えば特許文献6〜8参照)。
なお、多層プリント配線基板では、特許文献6〜8に記載されているように表面粗さRaは数百ナノメートル程度であれば十分である。一方、薄膜素子用基板では、上述したように薄膜素子が非常に薄いことから、薄膜素子に影響を及ぼすような、数百ナノメートルよりも小さい微細な凹凸が問題となる。
By the way, in a multilayer printed wiring board, it is common to perform roughening (for example, desmear treatment) to increase the unevenness of the surface of the insulating layer and to secure the adhesion between the insulating layer and the wiring by the anchor effect. However, when miniaturizing the wiring, if the roughness of the insulating layer surface is large, the fine wiring may be damaged. Therefore, it has been proposed that the surface of the insulating layer has a low roughness (see, for example, Patent Documents 6 to 8).
In the multilayer printed wiring board, it is sufficient that the surface roughness Ra is about several hundred nanometers as described in Patent Documents 6 to 8. On the other hand, in the thin film element substrate, since the thin film element is very thin as described above, there is a problem of fine irregularities smaller than several hundred nanometers that affect the thin film element.

特開2008−33095号公報JP 2008-33095 A 特開2009−244338号公報JP 2009-244338 A 特開2010−79196号公報JP 2010-79196 A 特開2010−141250号公報JP 2010-141250 A 特開2001−305999号公報JP 2001-305999 A 特開2010−157590号公報JP 2010-157590 A 国際公開第2008/090835号パンフレットInternational Publication No. 2008/090835 Pamphlet 特開2010−56274号公報JP 2010-56274 A

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、基板を貫通する導通部を備える薄膜素子用基板であって、薄膜素子の特性劣化を抑制することが可能な薄膜素子用基板を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thin film element substrate including a conductive portion penetrating the substrate and capable of suppressing deterioration in characteristics of the thin film element. The main purpose.

上記目的を達成するために、本発明は、薄膜素子に用いられる薄膜素子用基板であって、絶縁層貫通孔を有し、表面粗さRaが5nm以下の絶縁層と、上記絶縁層貫通孔に充填された第1導通部と、上記薄膜素子用基板の厚み方向に形成され、上記薄膜素子用基板の表裏を導通し、少なくとも上記第1導通部を有する導通部とを有することを特徴とする薄膜素子用基板を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention is a substrate for a thin film element used for a thin film element, having an insulating layer through-hole, an insulating layer having a surface roughness Ra of 5 nm or less, and the insulating layer through-hole. And a conductive portion that is formed in the thickness direction of the thin film element substrate, conducts the front and back of the thin film element substrate, and has at least the first conductive portion. A thin film element substrate is provided.

本発明によれば、絶縁層が表面平滑性に優れるので、微細な凹凸による薄膜素子の特性低下を防ぐことが可能となる。また本発明によれば、導通部が形成されているので、導通部を通じて表面から裏面に配線を取り出すことができ、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合には、狭額縁、高開口率、高密度等を実現することが可能となる。また、通常、第1導通部には金属が用いられ、金属は一般的に熱伝導性に優れていることから、導通部を通じて表面から裏面に熱を逃がすこともでき、本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子に用いた場合には有機EL素子の発熱による性能劣化を抑制することが可能になる。   According to the present invention, since the insulating layer is excellent in surface smoothness, it is possible to prevent deterioration of characteristics of the thin film element due to fine unevenness. According to the present invention, since the conductive portion is formed, the wiring can be taken out from the front surface to the back surface through the conductive portion. When the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, a narrow frame, A high aperture ratio, high density, etc. can be realized. In addition, normally, a metal is used for the first conductive portion, and since the metal is generally excellent in thermal conductivity, heat can be released from the front surface to the back surface through the conductive portion. When the substrate is used for an organic EL element, it is possible to suppress performance deterioration due to heat generation of the organic EL element.

上記発明においては、上記絶縁層がポリイミドを含有することが好ましい。この場合、上記絶縁層がポリイミドを主成分とすることが好ましい。絶縁性、耐熱性、寸法安定性に優れた絶縁層とすることができるからである。また、ポリイミドを主成分とすることにより、絶縁層の薄膜化が可能となり絶縁層の熱伝導性が向上し、放熱性をさらに高めることができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said insulating layer contains a polyimide. In this case, it is preferable that the insulating layer contains polyimide as a main component. It is because it can be set as the insulating layer excellent in insulation, heat resistance, and dimensional stability. Further, by using polyimide as a main component, it is possible to reduce the thickness of the insulating layer, improve the thermal conductivity of the insulating layer, and further improve the heat dissipation.

また本発明においては、上記絶縁層の吸湿膨張係数が0ppm/%RH〜15ppm/%RHの範囲内であることが好ましい。吸湿膨張係数は吸水性の指標であり、吸湿膨張係数が小さいほど吸水性が小さくなる。したがって、吸湿膨張係数が上記範囲であれば、湿気存在下において高い信頼性を実現することができる。また、絶縁層の吸湿膨張係数が小さいほど、絶縁層の寸法安定性が向上する。   In the present invention, the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer is preferably in the range of 0 ppm /% RH to 15 ppm /% RH. The hygroscopic expansion coefficient is an index of water absorption, and the smaller the hygroscopic expansion coefficient, the smaller the water absorption. Therefore, if the hygroscopic expansion coefficient is in the above range, high reliability can be realized in the presence of moisture. In addition, the smaller the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer, the better the dimensional stability of the insulating layer.

さらに本発明においては、上記絶縁層の線熱膨張係数が0ppm/℃〜30ppm/℃の範囲内であることが好ましい。絶縁層の線熱膨張係数が上記範囲であれば、薄膜素子用基板の反りを抑制できるからである。   Furthermore, in this invention, it is preferable that the linear thermal expansion coefficient of the said insulating layer exists in the range of 0 ppm / degrees C-30 ppm / degrees C. This is because, if the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is within the above range, warpage of the thin film element substrate can be suppressed.

本発明の薄膜素子用基板は、上記絶縁層上にパターン状に形成され、上記第1導通部上に配置された開口部を有する金属層をさらに有することが好ましく、この場合、上記導通部は上記金属層と導通していないものとなる。金属層は一般的に熱伝導性に優れているので、熱を速やかに伝導もしくは放射することができ、本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子に用いた場合には、発光特性を長期間に亘って安定して維持するとともに、発光ムラのない均一な発光を実現し、かつ寿命の短縮や素子破壊を低減することが可能である。また、導通部が金属層と導通していないので、表面から裏面に配線を取り出すことが可能となる。   The thin film element substrate of the present invention preferably further includes a metal layer formed in a pattern on the insulating layer and having an opening disposed on the first conductive portion. In this case, the conductive portion is The metal layer is not electrically connected. Since the metal layer is generally excellent in thermal conductivity, it can conduct or radiate heat quickly. When the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element, the light emission characteristics are improved for a long time. In addition, it is possible to maintain stable over a long period of time, to achieve uniform light emission without light emission unevenness, and to shorten the lifetime and reduce element destruction. Moreover, since the conducting portion is not conducted with the metal layer, it is possible to take out the wiring from the front surface to the back surface.

また本発明においては、上記絶縁層の線熱膨張係数と上記金属層の線熱膨張係数との差が15ppm/℃以下であることが好ましい。絶縁層および金属層の線熱膨張係数が近いほど、薄膜素子用基板の反りを抑制できるとともに絶縁層および金属層の密着性を高めることができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the difference of the linear thermal expansion coefficient of the said insulating layer and the linear thermal expansion coefficient of the said metal layer is 15 ppm / degrees C or less. This is because as the linear thermal expansion coefficients of the insulating layer and the metal layer are closer, the warpage of the thin film element substrate can be suppressed and the adhesion between the insulating layer and the metal layer can be increased.

さらに本発明においては、上記金属層の線熱膨張係数が0ppm/℃〜25ppm/℃の範囲内であることが好ましい。金属層の線熱膨張係数が上記範囲であれば、金属層および薄膜素子部の電極の線熱膨張係数を近いものとすることができ、薄膜素子用基板の反りを抑制できるとともに、薄膜素子部の電極に剥離やクラックが生じるのを抑制することができるからである。   Furthermore, in this invention, it is preferable that the linear thermal expansion coefficient of the said metal layer exists in the range of 0 ppm / degrees C-25 ppm / degrees C. If the linear thermal expansion coefficient of the metal layer is within the above range, the linear thermal expansion coefficient of the electrode of the metal layer and the thin film element portion can be made close, and the warpage of the substrate for the thin film element can be suppressed, and the thin film element portion It is because it can suppress that peeling and a crack arise in an electrode of this.

また本発明においては、上記金属層のパターンの端部が被覆層で絶縁されていることが好ましい。金属層のパターンの端部が被覆層で絶縁されていることで、金属層および導通部を絶縁することができ、表面から裏面に配線を取り出すことができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the edge part of the said pattern of the metal layer is insulated with the coating layer. It is because the metal layer and the conductive portion can be insulated by the end portions of the metal layer pattern being insulated by the covering layer, and the wiring can be taken out from the front surface to the back surface.

本発明の薄膜素子用基板は、上記金属層の開口部内に形成され、上記第1導通部上に配置され、上記金属層と同一材料からなる導通部用金属部をさらに有していてもよく、この場合、上記導通部が上記第1導通部と上記導通部用金属部とを有するものとなる。導通部用金属部が金属層の開口部内に形成され、金属層に対して独立して形成されているので、金属層および導通部を絶縁することができ、表面から裏面に配線を取り出すことが可能となる。また、導通部用金属部が金属層と同一材料からなるので、金属層のパターニングと同時に導通部用金属部を形成することができ、導通部の形成プロセスを短縮できる。   The thin film element substrate of the present invention may further include a conductive portion metal portion formed in the opening of the metal layer, disposed on the first conductive portion, and made of the same material as the metal layer. In this case, the conductive part has the first conductive part and the conductive part metal part. Since the metal part for the conductive part is formed in the opening of the metal layer and is formed independently of the metal layer, the metal layer and the conductive part can be insulated, and the wiring can be taken out from the front surface to the back surface. It becomes possible. Moreover, since the metal part for conduction | electrical_connection parts consists of the same material as a metal layer, the metal part for conduction | electrical_connection parts can be formed simultaneously with patterning of a metal layer, and the formation process of a conduction | electrical_connection part can be shortened.

上記の場合、本発明の薄膜素子用基板は、上記金属層上に形成され、上記導通部用金属部上に配置された第2絶縁層貫通孔を有する第2絶縁層をさらに有することが好ましい。金属層上に第2絶縁層が形成されていることにより、第2絶縁層上に導通部と導通するように電極や配線等を形成することができ、配線形成が容易となるからである。   In the above case, it is preferable that the thin film element substrate of the present invention further includes a second insulating layer formed on the metal layer and having a second insulating layer through-hole disposed on the conductive part metal part. . This is because by forming the second insulating layer on the metal layer, an electrode, a wiring, or the like can be formed on the second insulating layer so as to be electrically connected to the conductive portion, and the wiring can be easily formed.

上記の場合、本発明の薄膜素子用基板は、上記第2絶縁層貫通孔に充填された第2導通部をさらに有していてもよく、この場合、上記導通部が上記第1導通部と上記導通部用金属部と上記第2導通部とを有するものとなる。   In the above case, the thin film element substrate of the present invention may further include a second conductive portion filled in the second insulating layer through-hole. In this case, the conductive portion is connected to the first conductive portion. The conductive portion metal portion and the second conductive portion are included.

本発明の薄膜素子用基板は、上記金属層上に形成され、上記第1導通部上に配置された第2絶縁層貫通孔を有する第2絶縁層と、上記第2絶縁層貫通孔に充填された第2導通部とをさらに有していてもよく、この場合、上記導通部が上記第1導通部と上記第2導通部とを有するものとなる。   The thin film element substrate of the present invention is formed on the metal layer and filled in the second insulating layer having the second insulating layer through hole disposed on the first conductive portion and the second insulating layer through hole. The second conductive part may further be included, and in this case, the conductive part includes the first conductive part and the second conductive part.

また本発明においては、上記金属層のパターンの端部が上記絶縁層または上記第2絶縁層で絶縁されていることが好ましい。すなわち、上記被覆層が絶縁層または第2絶縁層であることが好ましい。薄膜素子用基板の製造工程を簡略化することができるからである。   Moreover, in this invention, it is preferable that the edge part of the pattern of the said metal layer is insulated by the said insulating layer or the said 2nd insulating layer. That is, the covering layer is preferably an insulating layer or a second insulating layer. This is because the manufacturing process of the thin film element substrate can be simplified.

さらに本発明においては、上記第2絶縁層がポリイミドを含有することが好ましい。この場合、上記第2絶縁層がポリイミドを主成分とすることが好ましい。絶縁性、耐熱性、寸法安定性に優れた第2絶縁層とすることができるからである。   Furthermore, in this invention, it is preferable that the said 2nd insulating layer contains a polyimide. In this case, it is preferable that the second insulating layer contains polyimide as a main component. It is because it can be set as the 2nd insulating layer excellent in insulation, heat resistance, and dimensional stability.

また本発明においては、上記絶縁層の上記金属層側の面とは反対側の面に無機化合物を含む密着層が形成されていてもよい。密着層が形成されていることにより、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合に、本発明の薄膜素子用基板上に形成される薄膜素子部に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができるからである。例えば、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いた場合には、薄膜素子用基板およびTFT素子部の密着性を高め、TFT素子に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができる。   Moreover, in this invention, the contact | adherence layer containing an inorganic compound may be formed in the surface on the opposite side to the said metal layer side surface of the said insulating layer. By forming the adhesion layer, when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, the thin film element portion formed on the thin film element substrate of the present invention is prevented from peeling or cracking. Because it can. For example, when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, the adhesion between the thin film element substrate and the TFT element portion can be improved, and the TFT element can be prevented from peeling or cracking.

また本発明は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部とを有し、上記薄膜素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする薄膜素子を提供する。   The present invention also includes the above thin film element substrate, and a thin film element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate. Is connected to the conductive portion of the substrate for a thin film element.

本発明によれば、上述の薄膜素子用基板の絶縁層が表面平滑性に優れるので、微細な凹凸による薄膜素子部の性能劣化を抑制し、良好な素子特性を実現することが可能である。また本発明によれば、上述の薄膜素子用基板を備えるので、薄膜素子用基板の薄膜素子部が配置される面とは反対側の面に配線を取り出すことができ、狭額縁、高開口率、高密度等を達成することが可能である。   According to the present invention, since the insulating layer of the above-described thin film element substrate is excellent in surface smoothness, it is possible to suppress the performance deterioration of the thin film element portion due to fine unevenness and realize good element characteristics. Further, according to the present invention, since the thin film element substrate described above is provided, the wiring can be taken out on the surface opposite to the surface on which the thin film element portion of the thin film element substrate is disposed, and the narrow frame, high aperture ratio It is possible to achieve high density, etc.

また本発明の薄膜素子は、上記薄膜素子部上に配置された透明封止基板をさらに有していてもよい。透明封止基板によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができるからである。   Moreover, the thin film element of this invention may further have the transparent sealing substrate arrange | positioned on the said thin film element part. This is because the element is sealed by the transparent sealing substrate, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.

また本発明においては、上記薄膜素子部が、TFT素子部であってもよい。   In the present invention, the thin film element portion may be a TFT element portion.

さらに本発明においては、上記薄膜素子部が、上記絶縁層上に形成された背面電極層と、上記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むEL層と、上記EL層上に形成された透明電極層とを有する有機EL素子部であり、上記薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有していてもよい。   Furthermore, in the present invention, the thin film element portion is formed on the back electrode layer formed on the insulating layer, the EL layer formed on the back electrode layer and including at least the organic light emitting layer, and the EL layer. A transparent electrode layer, wherein the conductive portion of the thin film element substrate is connected to the transparent electrode layer and the back electrode layer is connected to the back electrode layer. You may have the electroconductive part for electrode layers.

また本発明においては、上記薄膜素子部が、上記絶縁層上に形成された背面電極層と、上記背面電極層上に形成された表示媒体層と、上記表示媒体層上に形成された透明電極層とを有する電子ペーパー素子部であり、上記薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有していてもよい。   In the present invention, the thin film element portion includes a back electrode layer formed on the insulating layer, a display medium layer formed on the back electrode layer, and a transparent electrode formed on the display medium layer. A conductive portion for the transparent electrode layer connected to the transparent electrode layer, and a conductive portion for the back electrode layer connected to the back electrode layer. May have a part.

本発明は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されたTFT素子部と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、上記TFT素子部に接続された背面電極層、上記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むEL層、および、上記EL層上に形成された透明電極層を有する有機EL素子部と、上記有機EL素子部上に配置された透明封止基板とを有し、上記TFT素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする有機EL表示装置を提供する。   The present invention includes a thin film element substrate, a TFT element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate, and a surface of the insulating layer of the thin film element substrate. Formed on a surface having a roughness Ra of 5 nm or less and connected to the TFT element part, formed on the back electrode layer, an EL layer including at least an organic light emitting layer, and the EL layer It has an organic EL element part having a formed transparent electrode layer and a transparent sealing substrate disposed on the organic EL element part, and the electrode of the TFT element part is connected to the conduction part of the thin film element substrate An organic EL display device is provided.

また本発明は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されたTFT素子部と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、上記TFT素子部に接続された背面電極層、上記背面電極層上に形成された表示媒体層、および、上記表示媒体層上に形成された透明電極層を有する電子ペーパー素子部と、上記電子ペーパー素子部上に配置された透明封止基板とを有し、上記TFT素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする電子ペーパーを提供する。   The present invention also provides a thin film element substrate, a TFT element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate, and the insulating layer of the thin film element substrate. Formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less, connected to the TFT element portion, a display medium layer formed on the back electrode layer, and formed on the display medium layer It has an electronic paper element part having a transparent electrode layer and a transparent sealing substrate disposed on the electronic paper element part, and an electrode of the TFT element part is connected to a conduction part of the thin film element substrate. An electronic paper characterized by the above is provided.

本発明によれば、上述の薄膜素子用基板の絶縁層が表面平滑性に優れるので、微細な凹凸によるTFT素子の性能劣化を抑制し、良好な素子特性を実現することが可能である。また本発明によれば、上述の薄膜素子用基板を備えるので、薄膜素子用基板の素子が配置される面とは反対側の面に配線を取り出すことができ、狭額縁、高開口率、高密度等を達成することが可能である。   According to the present invention, since the insulating layer of the thin film element substrate described above is excellent in surface smoothness, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the TFT element due to fine unevenness and realize good element characteristics. Further, according to the present invention, since the thin film element substrate described above is provided, the wiring can be taken out on the surface opposite to the surface on which the elements of the thin film element substrate are arranged, and the narrow frame, high aperture ratio, high Density and the like can be achieved.

本発明においては、絶縁層が表面平滑性に優れるので、微細な凹凸による薄膜素子の特性低下を防ぐことが可能であり、また導通部によって狭額縁、高開口率、高密度等を実現することが可能であるという効果を奏する。   In the present invention, since the insulating layer is excellent in surface smoothness, it is possible to prevent deterioration of the characteristics of the thin film element due to fine irregularities, and a narrow frame, high aperture ratio, high density, etc. are realized by the conductive portion. There is an effect that is possible.

本発明の薄膜素子用基板の一例を示す概略断面図および平面図である。It is the schematic sectional drawing and top view which show an example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図である。It is the schematic sectional drawing and the top view which show the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図である。It is the schematic sectional drawing and the top view which show the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図である。It is the schematic sectional drawing and the top view which show the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子(薄膜素子部が有機EL素子部である場合)の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the thin film element (when a thin film element part is an organic EL element part) of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention. 本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for thin film elements of this invention.

以下、本発明の薄膜素子用基板、薄膜素子、有機EL表示装置、および電子ペーパーについて詳細に説明する。   Hereinafter, the substrate for a thin film element, the thin film element, the organic EL display device, and the electronic paper of the present invention will be described in detail.

A.薄膜素子用基板
まず、本発明の薄膜素子用基板について説明する。
本発明の薄膜素子用基板は、薄膜素子に用いられる薄膜素子用基板であって、絶縁層貫通孔を有し、表面粗さRaが5nm以下の絶縁層と、上記絶縁層貫通孔に充填された第1導通部と、上記薄膜素子用基板の厚み方向に形成され、上記薄膜素子用基板の表裏を導通し、少なくとも上記第1導通部を有する導通部とを有することを特徴とするものである。
A. First, a thin film element substrate of the present invention will be described.
The thin film element substrate of the present invention is a thin film element substrate used for a thin film element, has an insulating layer through hole, and has an insulating layer with a surface roughness Ra of 5 nm or less, and the insulating layer through hole is filled. The first conductive portion is formed in the thickness direction of the thin film element substrate, is electrically connected to the front and back of the thin film element substrate, and has at least the first conductive portion. is there.

なお、薄膜素子用基板の厚み方向とは、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合に薄膜素子部が配置される面に対して垂直な方向をいう。
薄膜素子用基板の表裏とは、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合に薄膜素子部が配置される面と、この面に対して反対側の面とをいう。
The thickness direction of the thin film element substrate refers to a direction perpendicular to the surface on which the thin film element portion is disposed when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element.
The front and back of the thin film element substrate refers to a surface on which the thin film element portion is disposed when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, and a surface opposite to this surface.

本発明の薄膜素子用基板について、図面を参照しながら説明する。
図1(a)、(b)は、本発明の薄膜素子用基板の一例を示す概略断面図および平面図であり、図1(a)は図1(b)のA−A線断面図である。図1(a)、(b)に例示する薄膜素子用基板1は、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、薄膜素子用基板1の厚み方向に形成され、薄膜素子用基板1の表裏を導通し、第1導通部3を有する導通部10とを有している。上記薄膜素子用基板1では、導通部10を通じて表面から裏面に配線を取り出すことが可能となる。また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の少なくとも一方の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の表面粗さRaが所定の範囲内である面に素子が形成されて用いられる。
The thin film element substrate of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are a schematic cross-sectional view and a plan view showing an example of the substrate for a thin film element of the present invention, and FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. is there. A thin film element substrate 1 illustrated in FIGS. 1A and 1B includes an insulating layer 2 having an insulating layer through hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through hole 12h, and a thin film element substrate. The conductive part 10 is formed in the thickness direction of the substrate 1, conducts the front and back of the thin film element substrate 1, and has the first conductive part 3. In the thin film element substrate 1, the wiring can be taken out from the front surface to the back surface through the conducting portion 10. In the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of at least one surface of the insulating layer 2 is within a predetermined range, and the surface roughness Ra of the insulating layer 2 is within a predetermined range. An element is formed and used.

図2は、本発明の薄膜素子用基板を備える有機EL装置の一例を示す概略断面図である。図2に例示する有機EL装置20は、図1(a)、(b)に例示する薄膜素子用基板1を備えるものである。有機EL装置20は、薄膜素子用基板1と、薄膜素子用基板1の絶縁層2の表面粗さRaが所定の範囲内である面に形成された有機EL素子部21と、有機EL素子部21上に配置された透明封止基板25と、薄膜素子用基板1および透明封止基板25を接着させて素子を封止する封止部26とを有している。有機EL素子部21は、背面電極層22と、背面電極層22上に形成され、有機発光層を含むEL層23と、EL層23上に形成された透明電極層24とを有している。薄膜素子用基板1の2つの導通部10a、10bのうち、一方の背面電極層用導通部10aは背面電極層22に接続され、他方の透明電極層用導通部10bは透明電極層24に接続されている。この有機EL装置20は、透明電極層24側から発光Lを取り出すトップエミッション型である。
なお、本発明の薄膜素子用基板は、有機EL素子を含め、電子ペーパー、TFT素子、薄膜太陽電池などの薄膜素子に用いることができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of an organic EL device including the thin film element substrate of the present invention. The organic EL device 20 illustrated in FIG. 2 includes the thin film element substrate 1 illustrated in FIGS. The organic EL device 20 includes a thin film element substrate 1, an organic EL element portion 21 formed on a surface where the surface roughness Ra of the insulating layer 2 of the thin film element substrate 1 is within a predetermined range, and an organic EL element portion And a sealing portion 26 for sealing the element by bonding the thin film element substrate 1 and the transparent sealing substrate 25 to each other. The organic EL element unit 21 includes a back electrode layer 22, an EL layer 23 formed on the back electrode layer 22 and including an organic light emitting layer, and a transparent electrode layer 24 formed on the EL layer 23. . Of the two conducting portions 10 a and 10 b of the thin film element substrate 1, one back electrode layer conducting portion 10 a is connected to the back electrode layer 22, and the other transparent electrode layer conducting portion 10 b is connected to the transparent electrode layer 24. Has been. This organic EL device 20 is a top emission type in which light emission L is extracted from the transparent electrode layer 24 side.
In addition, the board | substrate for thin film elements of this invention can be used for thin film elements, such as electronic paper, a TFT element, and a thin film solar cell, including an organic EL element.

このように本発明に薄膜素子用基板は、絶縁層の表面粗さRaが所定の範囲内である面に素子が形成されて用いられる。本発明によれば、素子が形成される面において、絶縁層が表面平滑性に優れるので、微細な凹凸による薄膜素子の特性低下を防ぐことが可能となる。
ここで、従来、半導体装置などの電子装置に用いられる配線基板においては、絶縁層と絶縁層上に形成される層(主に金属配線層)との密着強度が重視される。絶縁層の表面平滑性が高いと、絶縁層上に形成される層との密着性が低下する傾向にあるため、密着性を高めるために絶縁層の表面平滑性は高すぎないことが望ましい。一方、本発明においては、微細な凹凸によるTFT素子の電気的性能の劣化を防ぐために、絶縁層の表面粗さを所定の範囲内とし、表面平滑性を有するものとしている。
As described above, the thin film element substrate according to the present invention is used with elements formed on the surface where the surface roughness Ra of the insulating layer is within a predetermined range. According to the present invention, since the insulating layer is excellent in surface smoothness on the surface on which the element is formed, it is possible to prevent deterioration in characteristics of the thin film element due to fine unevenness.
Here, conventionally, in a wiring board used for an electronic device such as a semiconductor device, an adhesion strength between an insulating layer and a layer (mainly a metal wiring layer) formed on the insulating layer is regarded as important. If the surface smoothness of the insulating layer is high, the adhesion with the layer formed on the insulating layer tends to be lowered. Therefore, it is desirable that the surface smoothness of the insulating layer is not too high in order to improve the adhesion. On the other hand, in the present invention, in order to prevent deterioration of the electrical performance of the TFT element due to fine unevenness, the surface roughness of the insulating layer is set within a predetermined range and has surface smoothness.

また、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合には、薄膜素子用基板の素子が配置される面とは反対側の面に配線を取り出すことが可能である。中でも、本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子や電子ペーパーに用いた場合には、発光領域や表示領域を十分に大きくすることができる。これにより、狭額縁、高開口率、高密度等を実現することが可能となる。特に多面取りする場合には有利である。さらに、薄膜素子用基板の一方の面にTFT素子部を配置し、他方の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を配置することも可能となる。   Further, when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, it is possible to take out the wiring on the surface opposite to the surface on which the element of the thin film element substrate is disposed. In particular, when the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element or electronic paper, the light emitting area and the display area can be sufficiently enlarged. Thereby, a narrow frame, a high aperture ratio, a high density, and the like can be realized. This is particularly advantageous when taking multiple surfaces. Furthermore, it is possible to dispose the TFT element portion on one surface of the thin film element substrate and the organic EL element portion or the electronic paper element portion on the other surface.

また本発明においては、通常、第1導通部には金属が用いられ、金属は一般的に熱伝導性に優れていることから、導通部を通じて、薄膜素子用基板の素子が配置される面とは反対側の面に熱を逃がすこともできる。したがって、本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子に用いた場合には有機EL素子の発熱による性能劣化を抑制することが可能になる。   In the present invention, a metal is usually used for the first conduction part, and since the metal is generally excellent in thermal conductivity, the surface on which the element of the thin film element substrate is disposed through the conduction part; Can also release heat to the opposite side. Therefore, when the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element, it is possible to suppress performance deterioration due to heat generation of the organic EL element.

図3(a)〜(c)は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図であり、図3(a)は図3(b)、(c)のB−B線断面図であり、図3(b)、(c)は薄膜素子用基板1の金属層4側の面から見た平面図である。
図3(a)〜(c)に例示する薄膜素子用基板1は、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4と、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された第2金属層5aとを有している。そして、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3により導通部10が構成されている。図3(b)においては金属層4の開口部14hが、複数の第1導通部3(絶縁層貫通孔12h)が一つの金属層4の開口部14h内に配置されるように設けられている。一方、図3(c)においては金属層4の開口部14hが第1導通部3(絶縁層貫通孔12h)毎に設けられている。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて第2金属層5a側の面から金属層4側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の第2金属層5a側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の第2金属層5a側の面に素子が形成されて用いられる。
3A to 3C are a schematic cross-sectional view and a plan view showing another example of the substrate for a thin film element of the present invention, and FIG. 3A is a view in B of FIGS. 3B and 3C. FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views taken along line -B, and are plan views viewed from the surface of the thin film element substrate 1 on the metal layer 4 side.
The thin film element substrate 1 illustrated in FIGS. 3A to 3C includes an insulating layer 2 having an insulating layer through-hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through-hole 12h, and an insulating layer 2. Formed in a pattern on the metal layer 4 having an opening 14h disposed on the first conductive portion 3 and formed on the surface opposite to the surface on the metal layer 4 side of the insulating layer 2 in a pattern. And a second metal layer 5 a disposed on the first conduction part 3. And the conduction | electrical_connection part 10 is comprised by the 1st conduction | electrical_connection part 3 with which the insulating layer through-hole 12h was filled. In FIG. 3 (b), the opening 14 h of the metal layer 4 is provided such that a plurality of first conductive parts 3 (insulating layer through-holes 12 h) are disposed in the opening 14 h of one metal layer 4. Yes. On the other hand, in FIG.3 (c), the opening part 14h of the metal layer 4 is provided for every 1st conduction | electrical_connection part 3 (insulating layer through-hole 12h).
In the thin film element substrate 1, since the opening 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conductive portion 3, the metal layer 4 and the conductive portion 10 are not conductive. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the second metal layer 5a side to the surface on the metal layer 4 side through the conducting portion 10.
In the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 on the second metal layer 5a side is within a predetermined range, and the surface of the insulating layer 2 on the second metal layer 5a side. An element is formed and used.

図4(a)〜(c)は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図であり、図4(a)は図4(b)、(c)のC−C線断面図であり、図4(b)、(c)は薄膜素子用基板1の第2絶縁層6側の面から見た平面図である。また、図4(b)、(c)において第2絶縁層6の一部は省略されている。
図4(a)〜(c)に例示する薄膜素子用基板1は、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4と、金属層4上に形成され、第1導通部3上に配置された第2絶縁層貫通孔16hを有する第2絶縁層6と、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7とを有している。そして、導通部10は、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7とにより構成されている。図4(b)においては金属層4の開口部14hが、複数の第1導通部3(絶縁層貫通孔12h)が一つの金属層4の開口部14h内に配置されるように設けられている。一方、図4(c)においては金属層4の開口部14hが第1導通部3(絶縁層貫通孔12h)毎に設けられている。また、金属層4のパターンの端部14sが被覆層(図4(a)においては第2絶縁層6)で絶縁され、金属層4の開口部14h内の導通部10以外の部分が被覆層(図4(a)においては第2絶縁層6)で充填されている。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置され、第2導通部7が第1導通部3上に配置され、金属層4の開口部14h内の導通部10以外の部分が被覆層(図4(a)においては第2絶縁層6)で充填されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて絶縁層2側の面から第2絶縁層6側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に素子が形成されて用いられる。
4 (a) to 4 (c) are a schematic cross-sectional view and a plan view showing another example of the thin film element substrate of the present invention, and FIG. 4 (a) is a diagram of C in FIGS. 4 (b) and 4 (c). FIGS. 4B and 4C are cross-sectional views taken along line -C, and are plan views viewed from the surface of the thin film element substrate 1 on the second insulating layer 6 side. 4B and 4C, a part of the second insulating layer 6 is omitted.
The thin film element substrate 1 illustrated in FIGS. 4A to 4C includes an insulating layer 2 having an insulating layer through-hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through-hole 12h, and an insulating layer 2. A metal layer 4 having an opening 14h disposed on the first conductive portion 3 and formed in a pattern on the second conductive layer, and a second insulating layer formed on the metal layer 4 and disposed on the first conductive portion 3 It has the 2nd insulating layer 6 which has the through-hole 16h, and the 2nd conduction | electrical_connection part 7 with which the 2nd insulating-layer through-hole 16h was filled. And the conduction | electrical_connection part 10 is comprised by the 1st conduction | electrical_connection part 3 with which the insulating layer through-hole 12h was filled, and the 2nd conduction | electrical_connection part 7 with which the 2nd insulation layer through-hole 16h was filled. In FIG. 4B, the opening 14 h of the metal layer 4 is provided so that a plurality of first conductive portions 3 (insulating layer through holes 12 h) are disposed in the opening 14 h of one metal layer 4. Yes. On the other hand, in FIG.4 (c), the opening part 14h of the metal layer 4 is provided for every 1st conduction | electrical_connection part 3 (insulating layer through-hole 12h). Moreover, the edge part 14s of the pattern of the metal layer 4 is insulated with the coating layer (in FIG. 4A, 2nd insulating layer 6), and parts other than the conduction | electrical_connection part 10 in the opening part 14h of the metal layer 4 are coating layers. (The second insulating layer 6 in FIG. 4A) is filled.
In the thin film element substrate 1, the opening portion 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conduction portion 3, the second conduction portion 7 is disposed on the first conduction portion 3, and the opening portion 14 h of the metal layer 4 is within the opening portion 14 h. Since the portion other than the conductive portion 10 is filled with the coating layer (second insulating layer 6 in FIG. 4A), the metal layer 4 and the conductive portion 10 are not conductive. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the insulating layer 2 side to the surface on the second insulating layer 6 side through the conducting portion 10.
Further, in the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface of the metal layer 4 is within a predetermined range, and the metal layer 4 side of the insulating layer 2 An element is formed on the surface opposite to the surface of the device.

図5(a)、(b)は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図および平面図であり、図5(a)は図5(b)のD−D線断面図であり、図5(b)は薄膜素子用基板1の金属層4側の面から見た平面図である。
図5(a)、(b)に例示する薄膜素子用基板1は、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4と、金属層4の開口部14h内に形成され、第1導通部3上に配置された導通部用金属部8とを有している。そして、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、第1導通部3上に配置された導通部用金属部8とにより導通部10が構成されている。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置され、導通部用金属部8が金属層4の開口部14h内に金属層4に対して独立して形成されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて絶縁層2側の面から金属層4側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に素子が形成されて用いられる。
5 (a) and 5 (b) are a schematic cross-sectional view and a plan view showing another example of the thin film element substrate of the present invention, and FIG. 5 (a) is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 5 (b). FIG. 5B is a plan view of the thin film element substrate 1 as viewed from the surface on the metal layer 4 side.
The thin film element substrate 1 illustrated in FIGS. 5A and 5B includes an insulating layer 2 having an insulating layer through-hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through-hole 12h, and an insulating layer 2. The metal layer 4 is formed in a pattern on the first conductive portion 3 and has an opening 14 h disposed on the first conductive portion 3. The metal layer 4 is formed in the opening 14 h of the metal layer 4 and disposed on the first conductive portion 3. And a conductive portion metal portion 8. And the conduction | electrical_connection part 10 is comprised by the 1st conduction | electrical_connection part 3 with which the insulating layer through-hole 12h was filled, and the metal part 8 for conduction | electrical_connection parts arrange | positioned on the 1st conduction | electrical_connection part 3. FIG.
In the thin film element substrate 1, the opening portion 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conduction portion 3, and the conduction portion metal portion 8 is independent of the metal layer 4 in the opening portion 14 h of the metal layer 4. Therefore, the metal layer 4 and the conductive portion 10 are not conductive. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the insulating layer 2 side to the surface on the metal layer 4 side through the conductive portion 10.
Further, in the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface of the metal layer 4 is within a predetermined range, and the metal layer 4 side of the insulating layer 2 An element is formed on the surface opposite to the surface of the device.

図6は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。図6に例示する薄膜素子用基板1は、図5(a)、(b)に示す薄膜素子用基板1において、金属層4のパターンの端部14sが被覆層15で絶縁され、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分が被覆層15で充填されているものである。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置され、導通部用金属部8が金属層4の開口部14h内に金属層4に対して独立して形成され、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分が被覆層15で充填されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて絶縁層2側の面から金属層4側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に素子が形成されて用いられる。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing another example of the thin film element substrate of the present invention. The thin film element substrate 1 illustrated in FIG. 6 is the same as the thin film element substrate 1 shown in FIGS. 5A and 5B, but the end 14 s of the pattern of the metal layer 4 is insulated by the covering layer 15. A portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening 14 h is filled with the coating layer 15.
In the thin film element substrate 1, the opening portion 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conduction portion 3, and the conduction portion metal portion 8 is independent of the metal layer 4 in the opening portion 14 h of the metal layer 4. Since the portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening 14h of the metal layer 4 is filled with the coating layer 15, the metal layer 4 and the conductive portion 10 are not conductive. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the insulating layer 2 side to the surface on the metal layer 4 side through the conductive portion 10.
Further, in the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface of the metal layer 4 is within a predetermined range, and the metal layer 4 side of the insulating layer 2 An element is formed on the surface opposite to the surface of the device.

図7は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。図7に例示する薄膜素子用基板1は、図5(a)、(b)に示す薄膜素子用基板1が、金属層4上に形成され、導通部用金属部8上に配置された第2絶縁層貫通孔16hを有する第2絶縁層6をさらに有するものである。金属層4のパターンの端部14sは被覆層(図7においては第2絶縁層6)で絶縁され、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分が被覆層(図7においては第2絶縁層6)で充填されている。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置され、導通部用金属部8が金属層4の開口部14h内に金属層4に対して独立して形成され、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分が被覆層(図7においては第2絶縁層6)で充填されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて絶縁層2側の面から第2絶縁層6側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に素子が形成されて用いられる。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing another example of the thin film element substrate of the present invention. The thin film element substrate 1 illustrated in FIG. 7 includes a thin film element substrate 1 shown in FIGS. 5A and 5B formed on the metal layer 4 and disposed on the conductive portion metal portion 8. The second insulating layer 6 further includes two insulating layer through holes 16h. The end portion 14s of the pattern of the metal layer 4 is insulated by a covering layer (second insulating layer 6 in FIG. 7), and the portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening 14h of the metal layer 4 is covered with the covering layer (see FIG. 7 is filled with a second insulating layer 6).
In the thin film element substrate 1, the opening portion 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conduction portion 3, and the conduction portion metal portion 8 is independent of the metal layer 4 in the opening portion 14 h of the metal layer 4. Since the portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening 14h of the metal layer 4 is filled with the coating layer (second insulating layer 6 in FIG. 7), the metal layer 4 and the conductive portion are formed. 10 is not conducting. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the insulating layer 2 side to the surface on the second insulating layer 6 side through the conducting portion 10.
Further, in the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface of the metal layer 4 is within a predetermined range, and the metal layer 4 side of the insulating layer 2 An element is formed on the surface opposite to the surface of the device.

図8は、本発明の薄膜素子用基板の他の例を示す概略断面図である。図8に例示する薄膜素子用基板1は、図7に示す薄膜素子用基板1が、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7をさらに有するものである。導通部10は、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、第1導通部3上に配置された導通部用金属部8と、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7とにより構成されている。
上記薄膜素子用基板1では、金属層4の開口部14hが第1導通部3上に配置され、導通部用金属部8が金属層4の開口部14h内に金属層4に対して独立して形成され、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分が被覆層(図8においては第2絶縁層6)で充填されていることから、金属層4と導通部10とが導通していない。したがって、導通部10を通じて絶縁層2側の面から第2絶縁層6側の面に配線を取り出すことが可能となる。
また、上記薄膜素子用基板1においては、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面の表面粗さRaが所定の範囲内となっており、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に素子が形成されて用いられる。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing another example of the thin film element substrate of the present invention. The thin film element substrate 1 illustrated in FIG. 8 further includes the second conductive portion 7 in which the thin film element substrate 1 illustrated in FIG. 7 is filled in the second insulating layer through hole 16h. The conducting portion 10 is filled in the first conducting portion 3 filled in the insulating layer through-hole 12h, the conducting portion metal portion 8 disposed on the first conducting portion 3, and the second insulating layer through-hole 16h. It is comprised by the 2nd conduction | electrical_connection part 7. FIG.
In the thin film element substrate 1, the opening portion 14 h of the metal layer 4 is disposed on the first conduction portion 3, and the conduction portion metal portion 8 is independent of the metal layer 4 in the opening portion 14 h of the metal layer 4. Since the portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening 14h of the metal layer 4 is filled with the coating layer (second insulating layer 6 in FIG. 8), the metal layer 4 and the conductive portion are formed. 10 is not conducting. Therefore, it is possible to take out the wiring from the surface on the insulating layer 2 side to the surface on the second insulating layer 6 side through the conducting portion 10.
Further, in the thin film element substrate 1, the surface roughness Ra of the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface of the metal layer 4 is within a predetermined range, and the metal layer 4 side of the insulating layer 2 An element is formed on the surface opposite to the surface of the device.

本発明の薄膜素子用基板1は、図3〜図8に例示するように、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4をさらに有することができる。この場合、金属層4と導通部10は導通していない。
このように金属層が形成されている場合、本発明の薄膜素子用基板は2つの態様に分けることができる。
As illustrated in FIGS. 3 to 8, the thin film element substrate 1 of the present invention is formed in a pattern on the insulating layer 2 and has a metal layer 4 having an opening 14 h disposed on the first conduction portion 3. Can further be included. In this case, the metal layer 4 and the conducting part 10 are not conducting.
When the metal layer is thus formed, the thin film element substrate of the present invention can be divided into two modes.

第1態様は、図5(a)、(b)に例示するような、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4と、金属層4の開口部14h内に形成され、第1導通部3上に配置され、金属層4と同一材料からなる導通部用金属部8と、薄膜素子用基板1の厚み方向に形成され、薄膜素子用基板1の表裏を導通し、少なくとも第1導通部3および導通部用金属部8を有する導通部10とを有し、導通部10が金属層4と導通していない薄膜素子用基板1である。
第1態様においては、図7に例示するように、薄膜素子用基板1は、金属層4上に形成され、導通部用金属部8上に配置された第2絶縁層貫通孔16hを有する第2絶縁層6をさらに有することができる。
また、第1態様においては、図8に例示するように、薄膜素子用基板1は、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7をさらに有することができる。
The first mode includes an insulating layer 2 having an insulating layer through-hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through-hole 12h, and an insulating layer as illustrated in FIGS. 5 (a) and 5 (b). 2 is formed in a pattern on the first conductive portion 3 and has an opening 14 h disposed on the first conductive portion 3. The metal layer 4 is formed in the opening 14 h of the metal layer 4 and disposed on the first conductive portion 3. The conductive layer metal portion 8 made of the same material as the metal layer 4 is formed in the thickness direction of the thin film element substrate 1 and is electrically connected to the front and back of the thin film element substrate 1. At least for the first conductive portion 3 and the conductive portion The thin film element substrate 1 includes a conductive portion 10 having a metal portion 8, and the conductive portion 10 is not conductive to the metal layer 4.
In the first embodiment, as illustrated in FIG. 7, the thin film element substrate 1 is formed on the metal layer 4 and has a second insulating layer through-hole 16 h disposed on the conductive portion metal portion 8. Two insulating layers 6 can be further provided.
In the first mode, as illustrated in FIG. 8, the thin film element substrate 1 can further include a second conduction portion 7 filled in the second insulating layer through-hole 16 h.

第2態様は、図3(a)〜(c)に例示するような、絶縁層貫通孔12hを有する絶縁層2と、絶縁層貫通孔12hに充填された第1導通部3と、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4と、薄膜素子用基板1の厚み方向に形成され、薄膜素子用基板1の表裏を導通し、少なくとも第1導通部3を有する導通部10とを有し、導通部10が金属層4と導通していない薄膜素子用基板1である。
第2態様においては、図4(a)〜(c)に例示するように、金属層4上に形成され、第1導通部3上に配置された第2絶縁層貫通孔16hを有する第2絶縁層6と、第2絶縁層貫通孔16hに充填された第2導通部7とをさらに有することができる。
The second mode includes an insulating layer 2 having an insulating layer through hole 12h, a first conductive portion 3 filled in the insulating layer through hole 12h, and an insulating layer as illustrated in FIGS. 3 (a) to 3 (c). 2 is formed in a pattern shape on the first conductive portion 3 and has an opening 14h disposed on the first conductive portion 3, and is formed in the thickness direction of the thin film element substrate 1, and is electrically connected to the front and back of the thin film element substrate 1. In addition, the thin film element substrate 1 includes at least the conductive portion 10 having the first conductive portion 3, and the conductive portion 10 is not conductive to the metal layer 4.
In the second mode, as illustrated in FIGS. 4A to 4C, a second insulating layer through-hole 16 h is formed on the metal layer 4 and disposed on the first conduction part 3. The insulating layer 6 and the second conductive portion 7 filled in the second insulating layer through-hole 16h can be further included.

以下、本発明の薄膜素子用基板における各構成について説明する。   Hereinafter, each structure in the board | substrate for thin film elements of this invention is demonstrated.

1.絶縁層
本発明における絶縁層は、絶縁層貫通孔を有し、表面粗さRaが5nm以下であるものである。
1. Insulating layer The insulating layer in this invention has an insulating-layer through-hole, and surface roughness Ra is 5 nm or less.

本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いる場合には、絶縁層上に薄膜素子部が形成されるため、絶縁層は表面平滑性を有している。絶縁層の表面粗さRaは、5nm以下であり、好ましくは2nm以下である。本発明の薄膜素子用基板を例えばTFT素子に用いる場合には、絶縁層の表面粗さRaが大きすぎると、微細な凹凸によりTFT素子の電気的性能が劣化するおそれがある。   When the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, since the thin film element portion is formed on the insulating layer, the insulating layer has surface smoothness. The surface roughness Ra of the insulating layer is 5 nm or less, preferably 2 nm or less. When the thin film element substrate of the present invention is used for, for example, a TFT element, if the surface roughness Ra of the insulating layer is too large, the electrical performance of the TFT element may be deteriorated due to fine irregularities.

なお、上記表面粗さRaは、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定した値である。例えば、AFMを用いて測定する場合は、Nanoscope V multimode(Veeco社製)を用いて、タッピングモードで、カンチレバー:MPP11100、走査範囲:10μm×10μm、走査速度:0.5Hzにて、表面形状を撮像し、得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよりRaを求めることができる。   The surface roughness Ra is a value measured using an atomic force microscope (AFM). For example, when measuring using AFM, using Nanoscope V multimode (Veeco), in tapping mode, cantilever: MPP11100, scanning range: 10 μm × 10 μm, scanning speed: 0.5 Hz, surface shape Ra can be obtained by taking an image and calculating an average deviation from the center line of the roughness curve calculated from the obtained image.

絶縁層の表面粗さRaが所定の範囲内である面は、素子が形成される面となる。後述するように絶縁層上に金属層がパターン状に形成されている場合には、絶縁層の金属層側の面とは反対側の面が、素子が形成される面となり、絶縁層の金属層側の面とは反対側の面の表面粗さRaを所定の範囲内とする。一方、絶縁層上に金属層など任意の層が形成されていない場合には、絶縁層のいずれか一方の面が、素子が形成される面となり、絶縁層の少なくともいずれか一方の面の表面粗さRaを所定の範囲内とする。この場合、絶縁層の少なくともいずれか一方の面の表面粗さRaが所定の範囲内であればよく、絶縁層の片面のみ表面粗さRaが所定の範囲内であってもよく、絶縁層の両面の表面粗さRaが所定の範囲内であってもよい。またこの場合であって、薄膜素子用基板の一方の面にTFT素子部を形成し、他方の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成する場合には、絶縁層の両面の表面粗さRaを所定の範囲内とする。   The surface on which the surface roughness Ra of the insulating layer is within a predetermined range is a surface on which an element is formed. As will be described later, when the metal layer is formed in a pattern on the insulating layer, the surface of the insulating layer opposite to the surface on the metal layer side is the surface on which the element is formed, and the metal of the insulating layer The surface roughness Ra of the surface opposite to the layer side surface is set within a predetermined range. On the other hand, when an arbitrary layer such as a metal layer is not formed on the insulating layer, one surface of the insulating layer is a surface on which an element is formed, and the surface of at least one surface of the insulating layer The roughness Ra is set within a predetermined range. In this case, the surface roughness Ra of at least one surface of the insulating layer only needs to be within a predetermined range, and the surface roughness Ra of only one surface of the insulating layer may be within the predetermined range. The surface roughness Ra on both sides may be within a predetermined range. In this case, when the TFT element part is formed on one surface of the thin film element substrate and the organic EL element part or the electronic paper element part is formed on the other surface, the surface roughness of both surfaces of the insulating layer is formed. Ra is within a predetermined range.

絶縁層上に金属層がパターン状に形成されている場合には、寸法安定性の観点から、絶縁層の線熱膨張係数と金属層の線熱膨張係数との差は15ppm/℃以下であることが好ましく、より好ましくは10ppm/℃以下、さらに好ましくは5ppm/℃以下である。絶縁層と金属層との線熱膨張係数が近いほど、薄膜素子用基板の反りが抑制されるとともに、薄膜素子用基板の熱環境が変化した際に、絶縁層と金属層との界面の応力が小さくなり密着性が向上する。また、本発明の薄膜素子用基板は、取り扱い上、0℃〜100℃の範囲の温度環境下では反らないことが好ましいのであるが、絶縁層の線熱膨張係数が大きいために絶縁層と金属層との線熱膨張係数の差が大きく異なると、薄膜素子用基板が熱環境の変化により反ってしまう。
なお、薄膜素子用基板に反りが発生していないとは、薄膜素子用基板を幅10mm、長さ50mmの短冊状に切り出し、得られたサンプルの一方の短辺を水平で平滑な台上に固定した際に、サンプルのもう一方の短辺の台表面からの浮上距離が1.0mm以下であることをいう。
例えば、電気伝導性、熱伝導性を重視する場合は、金属層に銅、銀、アルミニウムを用いることが望ましいため、この場合には絶縁層の線熱膨張係数は銅、銀、アルミニウムの線熱膨張係数との差が小さいことが望ましい。
When the metal layer is formed in a pattern on the insulating layer, the difference between the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer and the linear thermal expansion coefficient of the metal layer is 15 ppm / ° C. or less from the viewpoint of dimensional stability. It is preferably 10 ppm / ° C. or less, more preferably 5 ppm / ° C. or less. The closer the linear thermal expansion coefficient between the insulating layer and the metal layer, the more the warpage of the thin film element substrate is suppressed, and the stress at the interface between the insulating layer and the metal layer when the thermal environment of the thin film element substrate changes. Becomes smaller and adhesion is improved. In addition, it is preferable that the thin film element substrate of the present invention does not warp in a temperature environment in the range of 0 ° C. to 100 ° C. for handling, but since the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is large, If the difference in coefficient of linear thermal expansion from the metal layer is greatly different, the thin film element substrate will be warped due to changes in the thermal environment.
The thin film element substrate is not warped when the thin film element substrate is cut into a strip shape having a width of 10 mm and a length of 50 mm, and one short side of the obtained sample is placed on a horizontal and smooth table. When fixed, it means that the flying distance from the surface of the other short side of the sample is 1.0 mm or less.
For example, when electric conductivity and thermal conductivity are important, it is desirable to use copper, silver, and aluminum for the metal layer. In this case, the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is that of copper, silver, and aluminum. It is desirable that the difference from the expansion coefficient is small.

また、絶縁層の線熱膨張係数は、金属層に限らず、後述の第2金属層、第3金属層、薄膜素子部、密着層、電極および配線などの絶縁層上に形成される層の線熱膨張係数と近いことが望ましい。絶縁層の線熱膨張係数が絶縁層上に形成される層の線熱膨張係数と異なると、寸法安定性が低下するとともに反りやクラックの原因となるからである。絶縁層上に形成される層が、Zn、In、Ga、Cd、Ti、St、Sn、Te、Mg、W、Mo、Cu、Al、Fe、Sr、Ni、Ir、Mgなどの金属の酸化物や、Si、Ge、Bなどの非金属の酸化物、また上記元素の窒化物、硫化物、セレン化物、およびこれらの混合物(多元素からなるセラミックの様に原子レベルで混合されているものも含む)などの無機材料を主成分とする場合は、これらの無機材料には、線熱膨張係数が10ppm/℃以下のものも含まれることから、絶縁層の線熱膨張係数もより小さいことが望ましい。   In addition, the coefficient of linear thermal expansion of the insulating layer is not limited to the metal layer, but the second metal layer, the third metal layer, the thin film element portion, the adhesion layer, the electrode and the wiring formed on the insulating layer such as the wiring described later. It is desirable to be close to the linear thermal expansion coefficient. This is because if the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is different from the linear thermal expansion coefficient of the layer formed on the insulating layer, the dimensional stability is lowered and warping or cracking is caused. The layer formed on the insulating layer is an oxide of metals such as Zn, In, Ga, Cd, Ti, St, Sn, Te, Mg, W, Mo, Cu, Al, Fe, Sr, Ni, Ir, and Mg. And non-metallic oxides such as Si, Ge, B, and nitrides, sulfides, selenides, and mixtures of the above elements (mixed at the atomic level like multi-element ceramics) In the case where the main component is an inorganic material such as an inorganic layer, the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is also smaller because these inorganic materials include those having a linear thermal expansion coefficient of 10 ppm / ° C. or less. Is desirable.

具体的に、絶縁層の線熱膨張係数は、寸法安定性の観点から、0ppm/℃〜30ppm/℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0ppm/℃〜25ppm/℃の範囲内、さらに好ましくは0ppm/℃〜18ppm/℃の範囲内、特に好ましくは0ppm/℃〜12ppm/℃の範囲内、最も好ましくは0ppm/℃〜7ppm/℃の範囲内である。   Specifically, the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is preferably in the range of 0 ppm / ° C. to 30 ppm / ° C., more preferably in the range of 0 ppm / ° C. to 25 ppm / ° C., from the viewpoint of dimensional stability. More preferably, it is in the range of 0 ppm / ° C to 18 ppm / ° C, particularly preferably in the range of 0 ppm / ° C to 12 ppm / ° C, and most preferably in the range of 0 ppm / ° C to 7 ppm / ° C.

なお、線熱膨張係数は、次のように測定する。まず、絶縁層のみのフィルムを作製する。絶縁層フィルムの作製方法は、耐熱フィルム(ユーピレックス S 50S(宇部興産(株)製))やガラス基板上に絶縁層フィルムを作製した後、絶縁層フィルムを剥離する方法や金属基板上に絶縁層フィルムを作製した後、金属をエッチングで除去し絶縁層フィルムを得る方法などがある。次いで、得られた絶縁層フィルムを幅5mm×長さ20mmに切断し、評価サンプルとする。線熱膨張係数は、熱機械分析装置(例えばThermo Plus TMA8310(リガク社製))によって測定する。測定条件は、昇温速度を10℃/min、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を1g/25000μm2とし、100℃〜200℃の範囲内の平均の線熱膨張係数を線熱膨張係数(C.T.E.)とする。 The linear thermal expansion coefficient is measured as follows. First, a film having only an insulating layer is produced. The method for producing the insulating layer film is as follows. The insulating layer film is prepared on a heat-resistant film (Upilex S 50S (manufactured by Ube Industries)) or a glass substrate, and then the insulating layer film is peeled off or the insulating layer is formed on the metal substrate. There is a method of obtaining an insulating layer film by etching a metal after producing a film. Next, the obtained insulating layer film is cut into a width of 5 mm and a length of 20 mm to obtain an evaluation sample. The linear thermal expansion coefficient is measured by a thermomechanical analyzer (for example, Thermo Plus TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation)). The measurement conditions were a heating rate of 10 ° C./min, a tensile load of 1 g / 25,000 μm 2 so that the weight per cross-sectional area of the evaluation sample was the same, and an average linear thermal expansion within the range of 100 ° C. to 200 ° C. The coefficient is the linear thermal expansion coefficient (CTE).

絶縁層は絶縁性を備えるものである。具体的に、絶縁層の体積抵抗は、1.0×109Ω・m以上であることが好ましく、1.0×1010Ω・m以上であることがより好ましく、1.0×1011Ω・m以上であることがさらに好ましい。
なお、体積抵抗は、JIS K6911、JIS C2318、ASTM D257 などの規格に準拠する手法で測定することが可能である。
The insulating layer has an insulating property. Specifically, the volume resistance of the insulating layer is preferably 1.0 × 10 9 Ω · m or more, more preferably 1.0 × 10 10 Ω · m or more, and 1.0 × 10 11. More preferably, it is Ω · m or more.
The volume resistance can be measured by a method based on standards such as JIS K6911, JIS C2318, and ASTM D257.

絶縁層に用いられる材料は、絶縁層貫通孔が形成可能であり、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、フェノール樹脂、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、PPE(ポリフェニレンエーテル)、PEK(ポリエーテルケトン)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、ポリフタルアミド、PTFE(ポリエチレンテレフタラート)、アクリル樹脂,ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリシクロオキサイド、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、耐熱性や絶縁性の観点から、ポリイミド、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、PPE(ポリフェニレンエーテル)、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。   The material used for the insulating layer is not particularly limited as long as the insulating layer through-hole can be formed and satisfies the above-described characteristics. For example, polyimide, phenol resin, PPS (polyphenylene sulfide), PPE ( Polyphenylene ether), PEK (polyetherketone), PEEK (polyetheretherketone), polyphthalamide, PTFE (polyethylene terephthalate), acrylic resin, polycarbonate, polystyrene, polypropylene, polycyclooxide, epoxy resin and the like. Among these, polyimide, PPS (polyphenylene sulfide), PPE (polyphenylene ether), and epoxy resin are preferably used from the viewpoints of heat resistance and insulation.

中でも、絶縁層はポリイミドを含有することが好ましく、特にポリイミドを主成分とすることが好ましい。絶縁性、耐熱性、寸法安定性に優れた絶縁層とすることができるからである。また、ポリイミドを主成分とすることにより、絶縁層の薄膜化が可能となり、絶縁層の熱伝導性が向上し、熱伝導性に優れた薄膜素子用基板とすることができる。さらに、後述するように絶縁層貫通孔の径を小さくするには絶縁層の厚みは薄いことが好ましく、絶縁層を薄くする場合には、絶縁性の観点からポリイミドを用いることが望ましい。   Especially, it is preferable that an insulating layer contains a polyimide, and it is preferable to have a polyimide as a main component especially. It is because it can be set as the insulating layer excellent in insulation, heat resistance, and dimensional stability. In addition, by using polyimide as a main component, the insulating layer can be thinned, the thermal conductivity of the insulating layer is improved, and a thin film element substrate having excellent thermal conductivity can be obtained. Furthermore, as will be described later, in order to reduce the diameter of the insulating layer through-hole, the insulating layer is preferably thin. When the insulating layer is thin, it is desirable to use polyimide from the viewpoint of insulation.

なお、絶縁層がポリイミドを主成分とするとは、上述の特性を満たす程度に、絶縁層がポリイミドを含有することをいう。具体的には、絶縁層中のポリイミドの含有量が75質量%以上の場合をいい、好ましくは90質量%以上であり、特に絶縁層がポリイミドのみからなることが好ましい。絶縁層中のポリイミドの含有量が上記範囲であれば、本発明の目的を達成するのに十分な特性を示すことが可能であり、ポリイミドの含有量が多いほど、ポリイミド本来の耐熱性や絶縁性などの特性が良好となる。   In addition, that an insulating layer has a polyimide as a main component means that an insulating layer contains a polyimide to the extent which satisfies the above-mentioned characteristic. Specifically, the content of the polyimide in the insulating layer is 75% by mass or more, preferably 90% by mass or more, and it is particularly preferable that the insulating layer is made of only polyimide. If the content of the polyimide in the insulating layer is in the above range, it is possible to exhibit sufficient characteristics to achieve the object of the present invention. The higher the content of the polyimide, the higher the inherent heat resistance and insulation of the polyimide. The characteristics such as property are improved.

一般にポリイミドは吸水性を有する。有機EL素子、電子ペーパー、TFT素子などの薄膜素子に用いられる半導体材料には水分に弱いものが多く、また電子ペーパーでは素子内部の湿度を一定に保つ必要があることから、素子内部の水分を低減し、湿気存在下において高い信頼性を実現するために、絶縁層は吸水性が比較的小さいことが好ましい。吸水性の指標の一つとして、吸湿膨張係数がある。したがって、絶縁層の吸湿膨張係数は小さければ小さいほど好ましく、具体的には0ppm/%RH〜15ppm/%RHの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0ppm/%RH〜12ppm/%RHの範囲内、さらに好ましくは0ppm/%RH〜10ppm/%RHの範囲内である。吸湿膨張係数が小さいほど、吸水性が小さくなる。また、絶縁層の吸湿膨張係数が上記範囲であれば、絶縁層の吸水性を十分小さくすることができ、薄膜素子用基板の保管が容易であり、薄膜素子用基板を用いて上記薄膜素子を作製する場合にはその工程が簡便になる。さらに、吸湿膨張係数が小さいほど、寸法安定性が向上する。絶縁層の吸湿膨張係数が大きいと、吸湿膨張係数がほとんどゼロに近い金属層との膨張率の差によって、湿度の上昇とともに薄膜素子用基板が反ったり、絶縁層と金属層との密着性が低下したりする場合がある。したがって、製造過程においてウェットプロセスが行われる場合にも、吸湿膨張係数が小さいことが好ましい。   In general, polyimide has water absorption. Many semiconductor materials used for thin film elements such as organic EL elements, electronic paper, and TFT elements are vulnerable to moisture, and electronic paper requires that the humidity inside the element be kept constant. In order to reduce and achieve high reliability in the presence of moisture, the insulating layer preferably has a relatively low water absorption. One index of water absorption is the hygroscopic expansion coefficient. Therefore, the smaller the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer, the better. Specifically, it is preferably in the range of 0 ppm /% RH to 15 ppm /% RH, more preferably 0 ppm /% RH to 12 ppm /% RH. Within the range, more preferably within the range of 0 ppm /% RH to 10 ppm /% RH. The smaller the hygroscopic expansion coefficient, the smaller the water absorption. Further, if the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer is in the above range, the water absorption of the insulating layer can be sufficiently reduced, and the thin film element substrate can be easily stored. When producing, the process becomes simple. Furthermore, the smaller the hygroscopic expansion coefficient, the better the dimensional stability. If the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer is large, the substrate for the thin film element warps as the humidity increases due to the difference in expansion coefficient from the metal layer whose hygroscopic expansion coefficient is almost zero. It may decrease. Therefore, it is preferable that the hygroscopic expansion coefficient is small even when a wet process is performed in the manufacturing process.

なお、吸湿膨張係数は、次のように測定する。まず、絶縁層のみのフィルムを作製する。絶縁層フィルムの作製方法は、上述したとおりである。次いで、得られた絶縁層フィルムを幅5mm×長さ20mmに切断し、評価サンプルとする。吸湿膨張係数は、湿度可変機械的分析装置(Thermo Plus TMA8310(リガク社製))によって測定する。例えば、温度を25℃で一定とし、まず、湿度を15%RHの環境下でサンプルが安定となった状態とし、概ね30分〜2時間その状態を保持した後、測定部位の湿度を20%RHとし、さらにサンプルが安定になるまで30分〜2時間その状態を保持する。その後、湿度を50%RHに変化させ、それが安定となった際のサンプル長と20%RHで安定となった状態でのサンプル長との違いを、湿度の変化(この場合50−20の30)で割り、その値をサンプル長で割った値を吸湿膨張係数(C.H.E.)とする。測定の際、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重は1g/25000μm2とする。 The hygroscopic expansion coefficient is measured as follows. First, a film having only an insulating layer is produced. The method for producing the insulating layer film is as described above. Next, the obtained insulating layer film is cut into a width of 5 mm and a length of 20 mm to obtain an evaluation sample. The hygroscopic expansion coefficient is measured by a humidity variable mechanical analyzer (Thermo Plus TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation)). For example, the temperature is kept constant at 25 ° C., the humidity is first set to a stable state in an environment of 15% RH, the state is maintained for about 30 minutes to 2 hours, and the humidity of the measurement site is set to 20%. RH and hold for 30 minutes to 2 hours until the sample is stable. Thereafter, the humidity is changed to 50% RH, and the difference between the sample length when the humidity becomes stable and the sample length when the humidity becomes stable at 20% RH is expressed as a change in humidity (in this case, 50-20). 30) and the value divided by the sample length is the hygroscopic expansion coefficient (CHE). At the time of measurement, the tensile weight is set to 1 g / 25000 μm 2 so that the weight per cross-sectional area of the evaluation sample becomes the same.

絶縁層を構成するポリイミドとしては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリイミドの構造を適宜選択することで、吸湿膨張係数や線熱膨張係数を制御することが可能である。   The polyimide constituting the insulating layer is not particularly limited as long as it satisfies the above characteristics. For example, it is possible to control the hygroscopic expansion coefficient and the linear thermal expansion coefficient by appropriately selecting the structure of polyimide.

ポリイミドとしては、絶縁層の線熱膨張係数や吸湿膨張係数を本発明の薄膜素子用基板に好適なものとする観点から、芳香族骨格を含むポリイミドであることが好ましい。ポリイミドの中でも芳香族骨格を含有するポリイミドは、その剛直で平面性の高い骨格に由来して、耐熱性や薄膜での絶縁性に優れ、線熱膨張係数も低いことから、本発明の薄膜素子用基板の絶縁層に好ましく用いられる。   The polyimide is preferably a polyimide containing an aromatic skeleton from the viewpoint of making the linear thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer suitable for the thin film element substrate of the present invention. Among polyimides, a polyimide containing an aromatic skeleton is derived from the rigid and highly planar skeleton, and is excellent in heat resistance, insulation in a thin film, and has a low coefficient of linear thermal expansion. It is preferably used for an insulating layer of a substrate for use.

一般的なポリイミドは、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する。   A general polyimide has a repeating unit represented by the following formula (1).

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(式(1)中、R1は4価の有機基、R2は2価の有機基であり、繰り返されるR1同士およびR2同士はそれぞれ同じであってもよく異なっていてもよい。nは1以上の自然数である。)
式(1)において、一般に、Rは、テトラカルボン酸二無水物由来の構造であり、Rはジアミン由来の構造である。
(In Formula (1), R 1 is a tetravalent organic group, R 2 is a divalent organic group, and R 1 and R 2 that are repeated may be the same or different. n is a natural number of 1 or more.)
In the formula (1), generally, R 1 is a structure derived from tetracarboxylic dianhydride, and R 2 is a structure derived from diamine.

ポリイミドに適用可能なテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族テトラカルボン酸二無水物;ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3’,3,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3’,3,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,6,6’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3−ビス〔(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、1,4−ビス〔(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、2,2−ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}プロパン二無水物、2,2−ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}プロパン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、4,4’−ビス〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、4,4’−ビス〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、2,2−ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ぺリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、ピリジンテトラカルボン酸二無水物、スルホニルジフタル酸無水物、m−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス−(トリフルオロメチル)キサンテンテトラカルボン酸二無水物、9−フェニル−9−(トリフルオロメチル)キサンテンテトラカルボン酸二無水物、12,14−ジフェニル−12,14−ビス(トリフルオロメチル)−12H,14H−5,7−ジオキサペンタセン−2,3,9,10−テトラカルボン酸二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン二無水物、1,4−ビス(トリフルオロメチル)−2,3,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、1−(トリフルオロメチル)−2,3,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、p−フェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物、p−ビフェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上混合して用いられる。   Examples of tetracarboxylic dianhydrides applicable to polyimide include ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, methylcyclobutane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as pentanetetracarboxylic dianhydride; pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3 3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3 ′, 3,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3', 3,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 , 6,6'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride , Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride Bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1, 1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, , 3-bis [( , 4-Dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 1,4-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2- Dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, 2,2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, bis {4- [4- (1, 2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, 4,4′-bis [4- (1, 2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, 4,4′-bis [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) ) Phenoxy] phenyl} ke Ton dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfone Anhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride Bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1 , 1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1,1,1,3 3,3-hexafluoropropane 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (2,3- or 3,4-dicarboxyl Phenyl) propane dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic Acid dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic acid Dianhydride, pyridinetetracarboxylic dianhydride, sulfonyldiphthalic anhydride, m-terphenyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,3' , 4,4'-Tetracarboxylic Dianhydride, 9,9-bis- (trifluoromethyl) xanthenetetracarboxylic dianhydride, 9-phenyl-9- (trifluoromethyl) xanthenetetracarboxylic dianhydride, 12,14-diphenyl-12, 14-bis (trifluoromethyl) -12H, 14H-5,7-dioxapentacene-2,3,9,10-tetracarboxylic dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxytrifluoro) Phenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride, 1,4-bis (trifluoromethyl) -2,3,5,6-benzenetetracarboxylic dianhydride, 1- (trifluoromethyl) -2,3,5, 6-benzenetetracarboxylic dianhydride, p-phenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride, p-biphenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride Which aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

一方、上記ポリイミド成分に適用可能なジアミン成分も、1種類のジアミン単独で、または2種類以上のジアミンを併用して用いることができる。用いられるジアミン成分は、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1−ジ(3−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ジ(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1−(3−アミノフェニル)−1−(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ピリジン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、6,6’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン、6,6’−ビス(4−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダンのような芳香族アミン;1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノブチル)ポリジメチルシロキサン、ビス(アミノメチル)エーテル、ビス(2−アミノエチル)エーテル、ビス(3−アミノプロピル)エーテル、ビス(2−アミノメトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(2−アミノエトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(3−アミノプロトキシ)エチル]エーテル、1,2−ビス(アミノメトキシ)エタン、1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタン、1,2−ビス[2−(アミノメトキシ)エトキシ]エタン、1,2−ビス[2−(2−アミノエトキシ)エトキシ]エタン、エチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカンのような脂肪族アミン;1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,3−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロへキシル)メタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンのような脂環式ジアミンなどが挙げられる。グアナミン類としては、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなどを挙げることができ、また、上記ジアミンの芳香環上水素原子の一部若しくは全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基から選ばれた置換基で置換したジアミンも使用することができる。
さらに目的に応じ、架橋点となるエチニル基、ベンゾシクロブテン−4’−イル基、ビニル基、アリル基、シアノ基、イソシアネート基、及びイソプロペニル基のいずれか1種又は2種以上を、上記ジアミンの芳香環上水素原子の一部若しくは全てに置換基として導入しても使用することができる。
On the other hand, a diamine component applicable to the polyimide component can also be used alone or in combination of two or more diamines. The diamine component used is p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′- Diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3, , 3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2 -Di (3-aminophenyl) Propane, 2,2-di (4-aminophenyl) propane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2,2-di (3-aminophenyl) -1,1, 1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-di (4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2- (3-aminophenyl) -2 -(4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,1-di (3-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,1-di (4-amino) Phenyl) -1-phenylethane, 1- (3-aminophenyl) -1- (4-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 4-aminophenoxy) benzene, 1, -Bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, , 4-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis ( 4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene 1,3-bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4- Bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,6-bis (3-aminophenoxy) benzo Nitrile, 2,6-bis (3-aminophenoxy) pyridine, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3- Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4 -(4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [ 4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) benzo L] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] Benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 4,4′-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4-Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, 4,4′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] diphenylsulfone, 3,3′-dia Mino-4,4′-diphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dibiphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-biphenoxy Benzophenone, 6,6′-bis (3-aminophenoxy) -3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane, 6,6′-bis (4-aminophenoxy) -3, Aromatic amines such as 3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane; 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (4-aminobutyl) ) Tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminobutyl) polydimethylsiloxane, bis (aminomethyl) A Bis (2-aminoethyl) ether, bis (3-aminopropyl) ether, bis (2-aminomethoxy) ethyl] ether, bis [2- (2-aminoethoxy) ethyl] ether, bis [2- ( 3-aminoprotoxy) ethyl] ether, 1,2-bis (aminomethoxy) ethane, 1,2-bis (2-aminoethoxy) ethane, 1,2-bis [2- (aminomethoxy) ethoxy] ethane, 1,2-bis [2- (2-aminoethoxy) ethoxy] ethane, ethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, triethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether , Ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diamino Of 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane Such aliphatic amines; 1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-di (2-aminoethyl) cyclohexane, 1,3-di (2-aminoethyl) ) Cyclohexane, 1,4-di (2-aminoethyl) cyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,5- And alicyclic diamines such as bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane. Examples of guanamines include acetoguanamine, benzoguanamine, and the like, and some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the diamine are fluoro group, methyl group, methoxy group, trifluoromethyl group, or trifluoromethoxy group. Diamines substituted with substituents selected from the group can also be used.
Furthermore, depending on the purpose, any one or two or more of the ethynyl group, benzocyclobuten-4′-yl group, vinyl group, allyl group, cyano group, isocyanate group, and isopropenyl group serving as a crosslinking point, Even if it introduce | transduces into some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of diamine as a substituent, it can be used.

絶縁層の耐熱性および絶縁性を向上させるためには、上述したように、ポリイミドが芳香族骨格を含むことが好ましい。芳香族骨格を含有するポリイミドは、その剛直で平面性の高い骨格に由来して、耐熱性や薄膜での絶縁性に優れ、低アウトガスであることから、本発明における絶縁層に好ましく用いられるからである。
また、ポリイミドにおいて、酸二無水物由来の部分が芳香族構造を有し、さらにジアミン由来の部分も芳香族構造を含むことが望ましい。それゆえジアミン由来の構造も芳香族ジアミンから誘導される構造であることが好ましい。特に、酸二無水物由来の部分およびジアミン由来の部分のすべてが芳香族構造を含む全芳香族ポリイミドであることが好ましい。
In order to improve the heat resistance and insulation of the insulating layer, it is preferable that the polyimide contains an aromatic skeleton as described above. Since the polyimide containing an aromatic skeleton is derived from its rigid and highly planar skeleton, it is excellent in heat resistance and insulation in a thin film, and is low outgas, so it is preferably used for the insulating layer in the present invention. It is.
In polyimide, it is desirable that the part derived from acid dianhydride has an aromatic structure, and the part derived from diamine also contains an aromatic structure. Therefore, the structure derived from diamine is preferably a structure derived from aromatic diamine. In particular, it is preferable that all of the part derived from acid dianhydride and the part derived from diamine are fully aromatic polyimides containing an aromatic structure.

ここで、全芳香族ポリイミドとは、芳香族酸成分と芳香族アミン成分の共重合、又は、芳香族酸/アミノ成分の重合により得られるものである。また、芳香族酸成分とは、ポリイミド骨格を形成する4つの酸基が全て芳香族環上に置換している化合物であり、芳香族アミン成分とは、ポリイミド骨格を形成する2つのアミノ基が両方とも芳香族環上に置換している化合物であり、芳香族酸/アミノ成分とは、ポリイミド骨格を形成する酸基とアミノ基がいずれも芳香族環上に置換している化合物である。ただし、上述した原料の芳香族酸二無水物および芳香族ジアミンの具体例から明らかなように、全ての酸基又はアミノ基が同じ芳香環上に存在する必要はない。
以上の理由から、ポリイミドは、耐熱性および寸法安定性を求める場合には、芳香族酸成分及び/又は芳香族アミン成分の共重合割合ができるだけ大きいことが好ましい。具体的には、イミド構造の繰り返し単位を構成する酸成分に占める芳香族酸成分の割合が50モル%以上、特に70モル%以上であることが好ましく、イミド構造の繰り返し単位を構成するアミン成分に占める芳香族アミン成分の割合が40モル%以上、特に60モル%以上であることが好ましく、全芳香族ポリイミドであることが好ましい。
Here, the wholly aromatic polyimide is obtained by copolymerization of an aromatic acid component and an aromatic amine component, or polymerization of an aromatic acid / amino component. The aromatic acid component is a compound in which all four acid groups forming the polyimide skeleton are substituted on the aromatic ring, and the aromatic amine component is the two amino groups forming the polyimide skeleton. Both are compounds substituted on the aromatic ring, and the aromatic acid / amino component is a compound in which both the acid group and amino group forming the polyimide skeleton are substituted on the aromatic ring. However, as is clear from the specific examples of the above-mentioned aromatic dianhydride and aromatic diamine, it is not necessary for all acid groups or amino groups to be present on the same aromatic ring.
For the above reasons, it is preferable that the polyimide has a copolymerization ratio of the aromatic acid component and / or aromatic amine component as large as possible when heat resistance and dimensional stability are required. Specifically, the proportion of the aromatic acid component in the acid component constituting the repeating unit of the imide structure is preferably 50 mol% or more, particularly preferably 70 mol% or more, and the amine component constituting the repeating unit of the imide structure The proportion of the aromatic amine component in the total is preferably 40 mol% or more, particularly preferably 60 mol% or more, and is preferably a wholly aromatic polyimide.

中で、上記式(1)におけるRのうち33モル%以上が、下記式で表わされるいずれかの構造であることが好ましい。耐熱性に優れ、低線熱膨張係数を示すポリイミドとなるというメリットがあるからである。 Among them, it is preferable that 33 mol% or more of R 1 in the formula (1) is any structure represented by the following formula. This is because there is a merit that the polyimide has excellent heat resistance and exhibits a low linear thermal expansion coefficient.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(式(2)中、aは0または1以上の自然数、Aは単結合(ビフェニル構造)、酸素原子(エーテル結合)、エステル結合のいずれかであり、全てが同じであっても、各々異なっていてもよい。結合基は、芳香環の結合部位から見て、芳香環の2,3位もしくは3,4位に結合する。) (In the formula (2), a is a natural number of 0 or 1 or more, A is a single bond (biphenyl structure), an oxygen atom (ether bond), or an ester bond. The linking group is bonded to the 2, 3 or 3, 4 position of the aromatic ring as viewed from the bonding site of the aromatic ring.)

特に、上記(1)で表される構造を有するポリイミドが上記式(2)で表される構造を含むと低吸湿膨張を示す。さらには、市販で入手が容易であり、低コストであるというメリットもある。   In particular, when the polyimide having the structure represented by the above (1) includes the structure represented by the above formula (2), low hygroscopic expansion is exhibited. Furthermore, there is also an advantage that it is easily available on the market and is low cost.

上記のような構造を有するポリイミドは、高耐熱性、低線熱膨張係数を示すポリイミドとなり得る。そのため、上記式で表わされる構造の含有量は上記式(1)中のRのうち100モル%に近ければ近いほど好ましいが、少なくとも上記式(1)中のRのうち33%以上含有すればよい。中でも、上記式で表わされる構造の含有量は上記式(1)中のRのうち50モル%以上であることが好ましく、さらに70モル%以上であることが好ましい。 The polyimide having the above structure can be a polyimide having high heat resistance and a low linear thermal expansion coefficient. Therefore, the content of the structure represented by the above formula is preferably closer to 100 mol% of R 1 in the above formula (1), but at least 33% of R 1 in the above formula (1) is contained. do it. Among them, the content of the structure represented by the above formula is preferably 50 mol% or more, and more preferably 70 mol% or more of R 1 in the above formula (1).

ポリイミドを低吸湿にする酸二無水物の構造としては、下記式(3)で表わされるものが挙げられる。   As a structure of the acid dianhydride which makes polyimide low moisture absorption, what is represented by following formula (3) is mentioned.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(式(3)中、aは0または1以上の自然数、Aは単結合(ビフェニル構造)、酸素原子(エーテル結合)、エステル結合のいずれかであり、全てが同じであっても、各々異なっていてもよい。酸無水物骨格(―CO−O−CO−)は、隣接する芳香環の結合部位から見て、芳香環の2,3位もしくは、3,4位に結合する。) (In Formula (3), a is a natural number of 0 or 1 or more, A is any one of a single bond (biphenyl structure), an oxygen atom (ether bond), and an ester bond. (The acid anhydride skeleton (—CO—O—CO—) is bonded to the 2, 3 or 3, 4 position of the aromatic ring as viewed from the bonding site of the adjacent aromatic ring.)

上記式(3)において、Aが単結合(ビフェニル構造)、酸素原子(エーテル結合)である酸二無水物としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物などが挙げられる。これらは、吸湿膨張係数を低減させる観点ならびに、ジアミンの選択性を広げる観点から、好ましい。   In the above formula (3), the acid dianhydride in which A is a single bond (biphenyl structure) or an oxygen atom (ether bond) includes 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2 , 3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, etc. Is mentioned. These are preferable from the viewpoint of reducing the hygroscopic expansion coefficient and from the viewpoint of expanding the selectivity of the diamine.

上記式(3)において、Aがエステル結合であるフェニルエステル系の酸二無水物は、ポリイミドを低吸湿にする観点から、特に好ましい。例えば、下記式で表わされる酸二無水物が挙げられる。具体的には、p−フェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物、p−ビフェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物などが挙げられる。これらは、吸湿膨張係数を低減させる観点ならびに、ジアミンの選択性を広げる観点から、特に好ましい。   In the above formula (3), a phenyl ester acid dianhydride in which A is an ester bond is particularly preferable from the viewpoint of reducing moisture absorption of the polyimide. For example, an acid dianhydride represented by the following formula may be mentioned. Specific examples include p-phenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride, p-biphenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride, and the like. These are particularly preferable from the viewpoint of reducing the hygroscopic expansion coefficient and from the viewpoint of expanding the selectivity of the diamine.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(式中、aは0または1以上の自然数である。酸無水物骨格(―CO−O−CO−)は、隣接する芳香環の結合部位から見て、芳香環の2,3位もしくは3,4位に結合する。) (Wherein, a is a natural number of 0 or 1 or more. The acid anhydride skeleton (—CO—O—CO—) is a 2, 3-position or 3 of the aromatic ring as viewed from the bonding site of the adjacent aromatic ring. , Binds to position 4.)

上述の吸湿膨張係数が小さいテトラカルボン酸二無水物の場合、後述するジアミンとしては幅広く選択することができる。   In the case of the tetracarboxylic dianhydride having a small hygroscopic expansion coefficient as described above, a wide variety of diamines to be described later can be selected.

併用するテトラカルボン酸二無水物として、下記式で表わされるような少なくとも1つのフッ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。フッ素が導入されたテトラカルボン酸二無水物を用いると、最終的に得られるポリイミドの吸湿膨張係数が低下する。少なくとも1つのフッ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物としては、中でも、フルオロ基、トリフルオロメチル基、またはトリフルオロメトキシ基を有することが好ましい。具体的には、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物などが挙げられる。しかしながら、上記ポリイミド成分として含まれるポリイミド前駆体がフッ素を含んだ骨格を有する場合、上記ポリイミド前駆体が、塩基性水溶液に溶解しづらい傾向にあり、上記ポリイミド前駆体の状態で、レジスト等を用いてパターニングを行う際には、アルコール等の有機溶媒と塩基性水溶液との混合溶液によって現像を行う必要がある場合がある。   As the tetracarboxylic dianhydride used in combination, a tetracarboxylic dianhydride having at least one fluorine atom as represented by the following formula can be used. When tetracarboxylic dianhydride into which fluorine is introduced is used, the hygroscopic expansion coefficient of the finally obtained polyimide is lowered. The tetracarboxylic dianhydride having at least one fluorine atom preferably has a fluoro group, a trifluoromethyl group, or a trifluoromethoxy group. Specific examples include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride. However, when the polyimide precursor contained as the polyimide component has a skeleton containing fluorine, the polyimide precursor tends to be difficult to dissolve in a basic aqueous solution, and a resist or the like is used in the state of the polyimide precursor. When patterning is performed, it may be necessary to perform development with a mixed solution of an organic solvent such as alcohol and a basic aqueous solution.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

ここで、選択されるジアミンは耐熱性、すなわち、低アウトガス化の観点より芳香族ジアミンが好ましいが、目的の物性に応じてジアミンの全体の60モル%、好ましくは40モル%を超えない範囲で、脂肪族ジアミンやシロキサン系ジアミン等の芳香族以外のジアミンを用いてもよい。   Here, the selected diamine is preferably an aromatic diamine from the viewpoint of heat resistance, that is, low outgassing, but in a range not exceeding 60 mol%, preferably 40 mol% of the total of the diamine depending on the desired physical properties. A non-aromatic diamine such as an aliphatic diamine or a siloxane diamine may be used.

また、上記ポリイミド成分においては、上記式(1)中のRのうち33モル%以上が下記式で表わされるいずれかの構造であることが好ましい。 Moreover, in the said polyimide component, it is preferable that 33 mol% or more among R < 2 > in the said Formula (1) is either structure represented by a following formula.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(R3は2価の有機基、酸素原子、硫黄原子、またはスルホン基であり、R4およびR5は1価の有機基、またはハロゲン原子である。) (R 3 is a divalent organic group, an oxygen atom, a sulfur atom, or a sulfone group, and R 4 and R 5 are a monovalent organic group or a halogen atom.)

上記ポリイミドが上記式のいずれかの構造を含むと、これら剛直な骨格に由来し、低線熱膨張および低吸湿膨張を示す。さらには、市販で入手が容易であり、低コストであるというメリットもある。
上記のような構造を有する場合、上記ポリイミドの耐熱性が向上し、線熱膨張係数が小さくなる。そのため、上記式(1)中のRのうち100モル%に近ければ近いほど好ましいが、上記式(1)中のRのうち少なくとも33%以上含有すればよい。中でも上記式で表わされる構造の含有量は上記式(1)中のRのうち50モル%以上であることが好ましく、さらに70モル%以上であることが好ましい。
When the polyimide contains any structure of the above formula, it is derived from these rigid skeletons and exhibits low linear thermal expansion and low hygroscopic expansion. Furthermore, there is also an advantage that it is easily available on the market and is low cost.
When it has the above structure, the heat resistance of the polyimide is improved and the linear thermal expansion coefficient is reduced. Therefore, the closer to 100 mol% of R 2 in the above formula (1), the better, but it is sufficient to contain at least 33% or more of R 2 in the above formula (1). Among them, the content of the structure represented by the above formula is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, of R 2 in the above formula (1).

上記ポリイミドをより低吸湿膨張とする観点からは、ジアミンの構造としては、下記式(4−1)〜(4−3)、(5)で表わされるものが好ましい。   From the viewpoint of making the polyimide have a lower hygroscopic expansion, those represented by the following formulas (4-1) to (4-3) and (5) are preferable as the structure of the diamine.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(式(4−2)〜(4−3)中、同一の芳香環に2つアミノ基が結合していてもよい。式(5)中、aは0または1以上の自然数、アミノ基はベンゼン環同士の結合に対して、メタ位またはパラ位に結合する。また、芳香環上の水素原子の一部若しくは全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、またはトリフルオロメトキシ基から選ばれた置換基で置換されていてもよい。) (In the formulas (4-2) to (4-3), two amino groups may be bonded to the same aromatic ring. In the formula (5), a is 0 or a natural number of 1 or more, and the amino group is Bonded at the meta position or para position with respect to the bond between benzene rings, and part or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring are fluoro, methyl, methoxy, trifluoromethyl, or trifluoromethoxy. And may be substituted with a substituent selected from the group)

上記式(4−1)〜(4−3)で表されるジアミンとしては、具体的には、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、1,4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレン、2、6−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、1,4−ジアミノアントラセンなどが挙げられる。   Specific examples of diamines represented by the above formulas (4-1) to (4-3) include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 1,4-diaminoanthracene and the like can be mentioned.

上記式(5)で表わされるジアミンとしては、具体的には、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル等が挙げられる。   Specific examples of the diamine represented by the above formula (5) include 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3 3,3′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, and the like.

また、芳香環の置換基としてフッ素を導入すると、上記ポリイミドの吸湿膨張係数を低減させることができる。例えば、上記式(5)で表わされるジアミンの中でフッ素が導入された構造としては、下記式で表わされるものが挙げられる。しかしながら、フッ素を含むポリイミド前駆体、特にポリアミック酸は、塩基性水溶液に溶解しにくく、低アウトガスの感光性ポリイミドの絶縁層を形成する場合には、絶縁層の加工の際に、アルコールなどの有機溶媒との混合溶液で現像する必要がある場合がある。   Moreover, when fluorine is introduced as a substituent of the aromatic ring, the hygroscopic expansion coefficient of the polyimide can be reduced. For example, examples of the structure in which fluorine is introduced in the diamine represented by the above formula (5) include those represented by the following formula. However, polyimide precursors containing fluorine, particularly polyamic acid, are difficult to dissolve in a basic aqueous solution, and when forming an insulating layer of a low-outgas photosensitive polyimide, an organic material such as alcohol is used during the processing of the insulating layer. It may be necessary to develop with a mixed solution with a solvent.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

ポリイミドに感光性を付与し、感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体として用いる際には、感度を高め、マスクパターンを正確に再現するパターン形状を得るために、1μmの膜厚のときに、露光波長に対して少なくとも5%以上の透過率を示すことが好ましく、15%以上の透過率を示すことが更に好ましい。   When polyimide is given photosensitivity and used as a photosensitive polyimide or photosensitive polyimide precursor, it is exposed at a film thickness of 1 μm in order to increase the sensitivity and obtain a pattern shape that accurately reproduces the mask pattern. It is preferable that the transmittance is at least 5% or more with respect to the wavelength, and it is more preferable that the transmittance is 15% or more.

また、一般的な露光光源である高圧水銀灯を用いて露光を行う場合には、少なくとも436nm、405nm、365nmの波長の電磁波のうち1つの波長の電磁波に対する透過率が、厚み1μmのフィルムに成膜した時で好ましくは5%以上、更に好ましくは15%、より更に好ましくは50%以上である。
露光波長に対してポリイミドの透過率が高いということは、それだけ、光のロスが少ないということであり、高感度の感光性ポリイミドまたは感光性ポリミド前駆体を得ることができる。
In addition, when exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, which is a general exposure light source, a transmittance with respect to an electromagnetic wave having a wavelength of at least 436 nm, 405 nm, and 365 nm is formed on a film having a thickness of 1 μm. Is preferably 5% or more, more preferably 15%, and still more preferably 50% or more.
The fact that the transmittance of polyimide with respect to the exposure wavelength is high means that there is less light loss, and a highly sensitive photosensitive polyimide or photosensitive polyimide precursor can be obtained.

ポリイミドとして、透過率を上げるためには、酸二無水物としてフッ素が導入された酸二無水物や、脂環骨格を有する酸二無水物を用いることが望ましい。しかし、脂環骨格を有する酸二無水物を用いると、耐熱性が低下し、低アウトガス性を損なう恐れがあるので、共重合割合に注意しながら併用してもよい。
本発明においては、透過率を上げるためには酸二無水物としてフッ素が導入された芳香族の酸二無水物を用いることが、耐熱性を維持しつつ(芳香族なので)、吸湿膨張も低減することが可能である点からさらに好ましい。
In order to increase the transmittance of the polyimide, it is desirable to use an acid dianhydride having fluorine introduced as the acid dianhydride or an acid dianhydride having an alicyclic skeleton. However, if an acid dianhydride having an alicyclic skeleton is used, the heat resistance may be lowered and the low outgassing property may be impaired.
In the present invention, in order to increase the transmittance, the use of an aromatic acid dianhydride into which fluorine is introduced as the acid dianhydride reduces the hygroscopic expansion while maintaining heat resistance (because it is aromatic). It is further preferable because it can be performed.

本発明において用いられる少なくとも1つのフッ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物としては、上述のフッ素原子を有するテトラカルボン酸二無水物を用いることができ、中でも、フルオロ基、トリフルオロメチル基、またはトリフルオロメトキシ基を有することが好ましい。具体的には、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物などが挙げられる。
しかしながら、フッ素を含んだ骨格を有するポリイミド前駆体は、塩基性水溶液に溶解しづらい傾向にあり、ポリイミド前駆体の状態で、レジスト等を用いてパターニングを行う際には、アルコール等の有機溶媒と塩基性水溶液との混合溶液によって現像を行う必要がある場合がある。
As the tetracarboxylic dianhydride having at least one fluorine atom used in the present invention, the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride having a fluorine atom can be used, among which a fluoro group, a trifluoromethyl group, or It preferably has a trifluoromethoxy group. Specific examples include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride.
However, a polyimide precursor having a skeleton containing fluorine tends to be difficult to dissolve in a basic aqueous solution, and when patterning using a resist or the like in the state of the polyimide precursor, an organic solvent such as alcohol and the like It may be necessary to perform development with a mixed solution with a basic aqueous solution.

また、ピロメリット酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などの剛直な酸二無水物を用いると、最終的に得られるポリイミドの線熱膨張係数が小さくなるが、透明性の向上を阻害する傾向があるので、共重合割合に注意しながら併用してもよい。   Also, rigid acid dianhydrides such as pyromellitic acid anhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, etc. If used, the linear thermal expansion coefficient of the finally obtained polyimide becomes small, but it tends to inhibit the improvement of transparency, so it may be used in combination while paying attention to the copolymerization ratio.

ポリイミドとして、透過率を上げるためには、ジアミンとしてフッ素が導入されたジアミンや、脂環骨格を有するジアミンを用いることが望ましい。しかし、脂環骨格を有するジアミンを用いると、耐熱性が低下し、低アウトガス性を損なう恐れがあるので、共重合割合に注意しながら併用してもよい。
透過率を上げるためにはジアミンとしてフッ素が導入された芳香族のジアミンを用いることが、耐熱性を維持しつつ(芳香族なので)、吸湿膨張も低減することが可能である点からさらに好ましい。
In order to increase the transmittance of the polyimide, it is desirable to use a diamine introduced with fluorine as a diamine or a diamine having an alicyclic skeleton. However, when a diamine having an alicyclic skeleton is used, the heat resistance may be lowered and the low outgassing property may be impaired. Therefore, the diamine may be used in combination while paying attention to the copolymerization ratio.
In order to increase the transmittance, it is more preferable to use an aromatic diamine into which fluorine is introduced as the diamine from the viewpoint that the hygroscopic expansion can be reduced while maintaining the heat resistance (being aromatic).

フッ素が導入された芳香族のジアミンとしては、具体的には、上述のフッ素が導入された構造を有するものを挙げることができ、より具体的には、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ジ(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。
しかしながら、フッ素を含むポリイミド前駆体、特にポリアミック酸は、塩基性水溶液に溶解しにくく、絶縁層の加工の際に、アルコールなどの有機溶媒との混合溶液で現像する必要がある場合がある。
Specific examples of the aromatic diamine into which fluorine has been introduced include those having the above-mentioned structure into which fluorine has been introduced. More specifically, 2,2′-ditrifluoromethyl-4 , 4'-diaminobiphenyl, 2,2-di (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-di (4-aminophenyl) -1,1 , 1,3,3,3-hexafluoropropane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3 -Bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α , Α-Ditrifluoromethylbenzyl Benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3 Examples include 3-hexafluoropropane and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane.
However, a polyimide precursor containing fluorine, particularly polyamic acid, is difficult to dissolve in a basic aqueous solution and may need to be developed with a mixed solution with an organic solvent such as alcohol when the insulating layer is processed.

一方、ジアミンとして、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンなどのシロキサン骨格を有するジアミンを用いると、金属層との密着性を改善したり、上記ポリイミドの弾性率が低下し、ガラス転移温度を低下させたりすることができる。   On the other hand, when a diamine having a siloxane skeleton such as 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane is used as the diamine, the adhesion with the metal layer is improved or the elastic modulus of the polyimide is decreased. The glass transition temperature can be lowered.

ポリイミドまたはポリイミド前駆体のポリイミド成分を含有するポリイミド樹脂組成物を用いてポリイミドを含有する絶縁層を形成する場合、ポリイミド成分の重量平均分子量は、その用途にもよるが、3,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、5,000〜500,000の範囲であることがさらに好ましく、10,000〜500,000の範囲であることがさらに好ましい。重量平均分子量が3,000未満であると、塗膜又はフィルムとした場合に十分な強度が得られにくい。また、加熱処理等を施しポリイミドとした際の膜の強度も低くなる。一方、重量平均分子量が1,000,000を超えると粘度が上昇し、溶解性も落ちてくるため、表面が平滑で膜厚が均一な塗膜又はフィルムが得られにくい。
ここで用いている分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の値のことをいい、ポリイミド前駆体そのものの分子量でもよいし、無水酢酸等で化学的イミド化処理を行った後のものでもよい。
When forming an insulating layer containing polyimide using a polyimide resin composition containing a polyimide component of polyimide or polyimide precursor, the weight average molecular weight of the polyimide component depends on its use, but is 3,000 to 1, It is preferably in the range of 000,000, more preferably in the range of 5,000 to 500,000, and still more preferably in the range of 10,000 to 500,000. When the weight average molecular weight is less than 3,000, it is difficult to obtain sufficient strength when a coating film or film is used. In addition, the strength of the film is reduced when heat treatment is performed to obtain polyimide. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, the viscosity increases and the solubility decreases, so that it is difficult to obtain a coating film or film having a smooth surface and a uniform film thickness.
The molecular weight used here refers to a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), may be the molecular weight of the polyimide precursor itself, or after chemical imidization treatment with acetic anhydride or the like. It may be a thing.

ポリイミド成分の含有量としては、得られるパターンの膜物性、特に膜強度や耐熱性の点から、上記ポリイミド樹脂組成物の固形分全体に対し、50重量%以上であることが好ましく、中でも、70重量%以上であることが好ましい。
なお、ポリイミド樹脂組成物の固形分とは溶剤以外の全成分であり、液状のモノマー成分も固形分に含まれる。
The content of the polyimide component is preferably 50% by weight or more based on the entire solid content of the polyimide resin composition from the viewpoint of film physical properties of the pattern to be obtained, particularly film strength and heat resistance. It is preferable that it is weight% or more.
In addition, solid content of a polyimide resin composition is all components other than a solvent, and a liquid monomer component is also contained in solid content.

本発明においては、絶縁層が上述の式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを含有していればよく、必要に応じて適宜、このポリイミドと他のポリイミドとを積層したり組み合わせたりして、絶縁層として用いてもよい。   In this invention, the insulating layer should just contain the polyimide which has a repeating unit represented by the above-mentioned Formula (1), and this polyimide and another polyimide may be laminated | stacked or combined suitably as needed. And you may use as an insulating layer.

また、上述のポリイミドは、感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いて得られるものであってもよい。感光性ポリイミドは、公知の手法を用いて得ることができる。例えば、ポリアミック酸のカルボキシル基にエステル結合やイオン結合でエチレン性二重結合を導入し、得られるポリイミド前駆体に光ラジカル開始剤を混合し、溶剤現像ネガ型感光性ポリイミド前駆体とすることができる。また例えば、ポリアミック酸やその部分エステル化物にナフトキノンジアジド化合物を添加し、アルカリ現像ポジ型感光性ポリイミド前駆体とする、あるいは、ポリアミック酸にニフェジピン系化合物を添加しアルカリ現像ネガ型感光性ポリイミド前駆体とするなど、ポリアミック酸に光塩基発生剤を添加し、アルカリ現像ネガ型感光性ポリイミド前駆体とすることができる。   The polyimide described above may be obtained using a photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor. The photosensitive polyimide can be obtained using a known method. For example, an ethylenic double bond may be introduced into the carboxyl group of polyamic acid by an ester bond or an ionic bond, and a photoradical initiator may be mixed into the resulting polyimide precursor to form a solvent-developed negative photosensitive polyimide precursor. it can. In addition, for example, a naphthoquinone diazide compound is added to polyamic acid or a partially esterified product thereof to obtain an alkali development positive photosensitive polyimide precursor, or an nifedipine compound is added to polyamic acid to form an alkali development negative photosensitive polyimide precursor. For example, a photobase generator can be added to the polyamic acid to obtain an alkali development negative photosensitive polyimide precursor.

これらの感光性ポリイミド前駆体には、ポリイミド成分の重量に対して15%〜35%の感光性付与成分が添加されている。そのため、パターン形成後に300℃〜400℃で加熱したとしても、感光性付与成分由来の残渣がポリイミド中に残存する。これらの残存物が線熱膨張係数や吸湿膨張係数を大きくする原因となることから、感光性ポリイミド前駆体を用いると、非感光性のポリイミド前駆体を用いた場合に比べて、素子の信頼性が低下する傾向にある。しかしながら、ポリアミック酸に光塩基発生剤を添加した感光性ポリイミド前駆体は、添加剤である光塩基発生剤の添加量を15%以下にしてもパターン形成可能であることから、ポリイミドとした後も添加剤由来の分解残渣が少なく、線熱膨張係数や吸湿膨張係数などの特性の劣化が少なく、さらにアウトガスも少ないため、本発明に適用可能な感光性ポリイミド前駆体としては最も好ましい。   In these photosensitive polyimide precursors, 15% to 35% of a photosensitizing component is added to the weight of the polyimide component. Therefore, even if it heats at 300 to 400 degreeC after pattern formation, the residue derived from a photosensitivity provision component remains in a polyimide. Because these residual materials cause the linear thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient to increase, the reliability of the device is greater when using a photosensitive polyimide precursor than when using a non-photosensitive polyimide precursor. Tend to decrease. However, a photosensitive polyimide precursor obtained by adding a photobase generator to polyamic acid can form a pattern even if the amount of photobase generator added as an additive is 15% or less. Since there are few decomposition | disassembly residues derived from an additive, there is little deterioration of characteristics, such as a linear thermal expansion coefficient and a hygroscopic expansion coefficient, and also there is little outgas, it is the most preferable as a photosensitive polyimide precursor applicable to this invention.

中でも、上述のポリイミドは、感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いて得られるものであることが好ましい。感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いることにより、微細パターンを形成可能であり、絶縁層貫通孔の径を小さくすることができるからである。その結果、本発明の薄膜素子用基板上に配置される薄膜素子部の集積度を高めることができる。   Especially, it is preferable that the above-mentioned polyimide is obtained using a photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor. This is because by using the photosensitive polyimide or the photosensitive polyimide precursor, a fine pattern can be formed and the diameter of the insulating layer through-hole can be reduced. As a result, the degree of integration of the thin film element portion disposed on the thin film element substrate of the present invention can be increased.

ポリイミドに用いられるポリイミド前駆体は、塩基性水溶液によって現像可能であることが、絶縁層をパターニングする際に、作業環境の安全性確保およびプロセスコストの低減の観点から好ましい。塩基性水溶液は、安価に入手でき、廃液処理費用や作業安全性確保のための設備費用が安価であるため、より低コストでの生産が可能となる。   The polyimide precursor used for the polyimide is preferably developable with a basic aqueous solution from the viewpoint of ensuring the safety of the working environment and reducing the process cost when patterning the insulating layer. Since the basic aqueous solution can be obtained at a low cost and the waste liquid treatment cost and the facility cost for ensuring work safety are low, production at a lower cost is possible.

絶縁層には、必要に応じて、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤等の添加剤が含有されていてもよい。   The insulating layer may contain additives such as a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, and an antifoaming agent as necessary.

絶縁層は、絶縁層貫通孔を有する。
絶縁層貫通孔の形状としては、本発明の薄膜素子用基板の用途等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。絶縁層貫通孔の平面の形状は、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、矩形状等の任意の形状とすることができる。また、絶縁層貫通孔の平面の形状は、絶縁層の表裏にて同一であってもよく異なっていてもよい。
The insulating layer has an insulating layer through hole.
The shape of the insulating layer through-hole can be appropriately determined according to the use of the thin film element substrate of the present invention, and is not particularly limited. The planar shape of the insulating layer through-hole can be an arbitrary shape such as a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or a rectangular shape. Further, the planar shape of the insulating layer through-holes may be the same or different on the front and back of the insulating layer.

絶縁層貫通孔の大きさは、特に限定されるものではない。本発明の薄膜素子用基板が後述する導通部用金属部を有する場合には、絶縁層貫通孔の大きさは、絶縁層と絶縁層貫通孔に充填された第1導通部とにより導通部用金属部を支持できる大きさであることが好ましく、絶縁層貫通孔が導通部用金属部よりも小さくてもよく大きくてもよい。
絶縁層貫通孔の平面の形状が円形状である場合、絶縁層貫通孔の直径は、絶縁層貫通孔に充填される第1導通部を通じて表面から裏面に配線を取り出すことができれば特に限定されるものではないが、中でも、1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましい。特に、本発明の薄膜素子用基板上に形成される素子の高精細化を図る上では、絶縁層貫通孔の直径は、1μm〜500μmの範囲内であることが好ましく、1μm〜200μmの範囲内であることがより好ましく、1μm〜100μmの範囲内であることがさらに好ましい。絶縁層貫通孔の直径が上記範囲よりも大きいと、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合、所望の開口率が得られないともに、集積度(密度)を上げることができず、高精細化の妨げになるおそれがあるからである。また、絶縁層貫通孔に第1導通部を充填する観点からは、絶縁層貫通孔の直径が小さすぎると第1導通部を形成することが実質的に困難になる場合がある。
また、絶縁層貫通孔の平面の形状が円形状ではない場合においても、絶縁層貫通孔の平面の面積が、上記の絶縁層貫通孔の直径で規定される面積と同程度になることが好ましい。
The size of the insulating layer through hole is not particularly limited. In the case where the thin film element substrate of the present invention has a conductive portion metal portion to be described later, the size of the insulating layer through hole is determined by the insulating layer and the first conductive portion filled in the insulating layer through hole. It is preferable that it is a size which can support a metal part, and an insulating layer through-hole may be smaller or larger than the metal part for conduction | electrical_connection parts.
When the planar shape of the insulating layer through-hole is circular, the diameter of the insulating layer through-hole is particularly limited as long as the wiring can be taken out from the front surface to the back surface through the first conductive portion filled in the insulating layer through-hole. Although it is not a thing, it is preferable that it exists in the range of 1 micrometer-1000 micrometers among them. In particular, in order to achieve high definition of the element formed on the thin film element substrate of the present invention, the diameter of the insulating layer through hole is preferably in the range of 1 μm to 500 μm, and preferably in the range of 1 μm to 200 μm. It is more preferable that it is in the range of 1 μm to 100 μm. If the diameter of the insulating layer through-hole is larger than the above range, when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, a desired aperture ratio cannot be obtained and the degree of integration (density) cannot be increased. This is because there is a risk that high definition may be hindered. In addition, from the viewpoint of filling the insulating layer through hole with the first conductive portion, it may be difficult to form the first conductive portion if the diameter of the insulating layer through hole is too small.
In addition, even when the planar shape of the insulating layer through hole is not circular, the area of the insulating layer through hole plane is preferably the same as the area defined by the diameter of the insulating layer through hole. .

第1導通部の大きさは、絶縁層貫通孔の大きさに依存する。そして、絶縁層貫通孔の大きさは、絶縁層の厚みに依存する。具体的には、絶縁層貫通孔の大きさは、絶縁層の厚みと同程度が実質的な下限となるため、絶縁層の厚みが薄いほど絶縁層貫通孔の大きさを小さくすることが可能である。そのため、絶縁層導通孔の大きさを小さくするには、絶縁層を薄くすることが望ましい。
また、フォトリソグラフィー法により絶縁層貫通孔を形成する際に、非感光性のポリイミドを用いる場合は、絶縁層上に形成するレジスト層の厚みも絶縁層貫通孔の大きさに影響する。そのため、上述のように、径の小さい絶縁層貫通孔を形成するためには、感光性ポリイミドを用いることが好ましい。
The size of the first conducting portion depends on the size of the insulating layer through hole. The size of the insulating layer through hole depends on the thickness of the insulating layer. Specifically, the size of the insulating layer through-hole is substantially the same as the thickness of the insulating layer, so the smaller the insulating layer thickness, the smaller the size of the insulating layer through-hole can be. It is. Therefore, in order to reduce the size of the insulating layer conduction hole, it is desirable to make the insulating layer thin.
In addition, when non-photosensitive polyimide is used when forming the insulating layer through hole by photolithography, the thickness of the resist layer formed on the insulating layer also affects the size of the insulating layer through hole. Therefore, as described above, in order to form the insulating layer through-hole having a small diameter, it is preferable to use photosensitive polyimide.

絶縁層貫通孔の数は、特に限定されるものではなく、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。
また、絶縁層貫通孔の配置は特に限定されるものではなく、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。絶縁層貫通孔は、薄膜素子用基板の外周部に配置されていてもよい。例えば本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子や電子ペーパーに用いた場合、図2に例示するように薄膜素子用基板1の外周部に絶縁層貫通孔12hが配置されていることにより、封止部26の外側に背面電極層用導通部10aおよび透明電極層用導通部10bを配置することができ、薄膜素子用基板によって素子への水分や酸素の浸入を効果的に防ぐことができるからである。
The number of insulating layer through-holes is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention.
In addition, the arrangement of the insulating layer through holes is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention. The insulating layer through hole may be disposed on the outer peripheral portion of the thin film element substrate. For example, when the thin film element substrate of the present invention is used in an organic EL element or electronic paper, the insulating layer through-hole 12h is disposed on the outer peripheral portion of the thin film element substrate 1 as illustrated in FIG. Since the back electrode layer conducting portion 10a and the transparent electrode layer conducting portion 10b can be disposed outside the stop portion 26, the thin film element substrate can effectively prevent moisture and oxygen from entering the element. It is.

絶縁層の厚みは、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1μm〜200μmの範囲内、さらに好ましくは1μm〜100μmの範囲内である。絶縁層の厚みが薄すぎると、絶縁性が維持できなかったり、金属層表面の凹凸を平坦化することが困難であったりするからである。また、絶縁層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、成膜時の乾燥が困難になったり、材料使用量が増えるためにコストが高くなったりするからである。さらに、絶縁層の厚みが厚いとポリイミド等の樹脂は金属よりも熱伝導率が低いために熱伝導性が低下する。   The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as it can satisfy the above-mentioned characteristics. Specifically, it is preferably in the range of 1 μm to 1000 μm, more preferably in the range of 1 μm to 200 μm. More preferably, it exists in the range of 1 micrometer-100 micrometers. This is because if the thickness of the insulating layer is too thin, the insulation cannot be maintained, or it is difficult to flatten the irregularities on the surface of the metal layer. In addition, if the insulating layer is too thick, flexibility is reduced, it becomes excessive, drying during film formation becomes difficult, and the amount of material used increases, resulting in an increase in cost. . Furthermore, if the insulating layer is thick, a resin such as polyimide has a lower thermal conductivity than a metal, so that the thermal conductivity is lowered.

絶縁層の形成方法としては、所定の表面粗さを有する絶縁層が得られる方法であれば特に限定されるものではないが、金属層等の下地層上に絶縁層形成用塗工液を塗布する方法が好ましく用いられる。塗布法では、平滑性に優れる絶縁層が得られるからである。絶縁層がポリイミドを含有する場合には、絶縁層形成用塗工液を塗布する方法として、ポリイミド溶液またはポリイミド前駆体溶液を塗布する方法を用いることができる。特に、ポリイミド前駆体溶液を塗布する方法が好適である。一般にポリイミドは溶媒への溶解性に乏しいからである。また、溶媒への溶解性が高いポリイミドは、耐熱性、線熱膨張係数、吸湿膨張係数などの物性に劣るからである。   The method for forming the insulating layer is not particularly limited as long as an insulating layer having a predetermined surface roughness can be obtained, but a coating liquid for forming an insulating layer is applied on a base layer such as a metal layer. Is preferably used. This is because an insulating layer having excellent smoothness can be obtained by the coating method. When the insulating layer contains polyimide, a method of applying a polyimide solution or a polyimide precursor solution can be used as a method of applying the insulating layer forming coating solution. In particular, a method of applying a polyimide precursor solution is suitable. This is because polyimide generally has poor solubility in a solvent. In addition, polyimide having high solubility in a solvent is inferior in physical properties such as heat resistance, linear thermal expansion coefficient, and hygroscopic expansion coefficient.

塗布方法としては、所定の表面粗さを有する絶縁層を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、バーコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
ポリイミド溶液またはポリイミド前駆体溶液を塗布する場合、塗布後にポリイミドまたはポリイミド前駆体のガラス転移温度以上に加熱することで、膜の流動性を高め、平滑性を良くすることもできる。
また、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法を用いて上記絶縁層をパターン状に形成することにより、絶縁層貫通孔の形成を同時に行ってもよい。
The coating method is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining an insulating layer having a predetermined surface roughness. For example, spin coating method, die coating method, dip coating method, bar coating method, gravure printing Method, screen printing method and the like can be used.
When applying a polyimide solution or a polyimide precursor solution, the fluidity of the film can be increased and the smoothness can be improved by heating to a temperature higher than the glass transition temperature of the polyimide or polyimide precursor after application.
Further, for example, the insulating layer through-holes may be simultaneously formed by forming the insulating layer in a pattern using a printing method such as a gravure printing method or a screen printing method.

絶縁層貫通孔の形成方法としては、印刷法、フォトリソグラフィー法、レーザー等で直接加工する方法を用いることができる。
フォトリソグラフィー法としては、例えば、金属層および絶縁層の積層体の状態で、絶縁層上にレジストパターンを形成し、そのパターンに沿って絶縁層をウェットエッチング法またはドライエッチング法によりエッチングした後、レジストパターンを除去する方法;金属層と絶縁層と第2金属層とが積層された積層体の状態で、第2金属層をパターニングし、そのパターンをマスクとして絶縁層をエッチングした後、第2金属層のパターンを除去する方法;感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体などの感光性樹脂組成物を用いて、金属層上に直接、絶縁層のパターンを形成する方法が挙げられる。また、ポリイミド前駆体溶液を塗布する場合には、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸を金属層上に成膜後、ポリアミック酸膜上にレジスト層を形成し、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンを形成し、その後、そのパターンをマスクとして、パターン開口部のポリアミック酸膜を除去した後、レジストパターンを除去し、ポリアミック酸をイミド化する方法;上記レジストパターンの形成時に同時にポリアミック酸膜も現像し、その後、レジストパターンを除去し、ポリアミック酸をイミド化する方法を挙げることができる。
印刷法としては、グラビア印刷やフレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット法など公知の印刷技術を用いた方法を例示することができる。
As a method for forming the insulating layer through hole, a printing method, a photolithography method, a method of directly processing with a laser or the like can be used.
As a photolithography method, for example, in the state of a laminate of a metal layer and an insulating layer, a resist pattern is formed on the insulating layer, and the insulating layer is etched along the pattern by a wet etching method or a dry etching method, Method for removing resist pattern: patterning the second metal layer in the state of the laminated body in which the metal layer, the insulating layer, and the second metal layer are laminated, etching the insulating layer using the pattern as a mask, The method of removing the pattern of a metal layer; The method of forming the pattern of an insulating layer directly on a metal layer using photosensitive resin compositions, such as photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor, is mentioned. Moreover, when applying a polyimide precursor solution, after forming a polyamic acid, which is a polyimide precursor, on a metal layer, a resist layer is formed on the polyamic acid film, and a resist pattern is formed by a photolithography method. Then, using the pattern as a mask, after removing the polyamic acid film at the pattern opening, a method of removing the resist pattern and imidizing the polyamic acid; simultaneously developing the polyamic acid film at the time of forming the resist pattern; A method of removing the resist pattern and imidizing the polyamic acid can be mentioned.
Examples of the printing method include methods using known printing techniques such as gravure printing, flexographic printing, screen printing, and ink jet method.

図1(a)、(b)に例示するような薄膜素子用基板を作製する場合には、金属層等の下地層上に絶縁層形成用塗工液を塗布して絶縁層を形成し、さらに絶縁層に絶縁層貫通孔を形成した後、金属層等の下地層を除去する方法を採用することができる。下地層としては、金属層や第2金属層の他、ガラスやプラスチックフィルム等を用いることができる。薄膜素子用基板の作製方法としては、下地層の材料に応じて適宜選択されるものであり、具体的には、下地層の上に絶縁層を形成した後、下地層から絶縁層を剥離する方法や、下地層の上に絶縁層を形成した後、エッチング法などにより下地層を除去する方法等が挙げられる。   In the case of producing a thin film element substrate as illustrated in FIGS. 1A and 1B, an insulating layer is formed by applying a coating liquid for forming an insulating layer on a base layer such as a metal layer, Furthermore, after forming an insulating layer through-hole in the insulating layer, a method of removing a base layer such as a metal layer can be employed. As the underlayer, glass, a plastic film, or the like can be used in addition to the metal layer and the second metal layer. The method for manufacturing the substrate for a thin film element is appropriately selected depending on the material of the base layer. Specifically, after forming the insulating layer on the base layer, the insulating layer is peeled from the base layer. Examples thereof include a method and a method of forming an insulating layer on the base layer and then removing the base layer by an etching method or the like.

2.第1導通部
本発明における第1導通部は、上記絶縁層貫通孔に充填されるものであり、導通部の一部を構成するものである。
2. 1st conduction | electrical_connection part The 1st conduction | electrical_connection part in this invention is filled with the said insulating layer through-hole, and comprises a part of conduction | electrical_connection part.

第1導通部の材料としては、絶縁層貫通孔に充填できるものであれば特に限定されるものではなく、通常、金属が用いられる。金属としては、例えば、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、銅(Cu)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)およびこれら金属の合金等を挙げることができる。
第1導通部は1種類の材料から形成されていてもよく、2種類以上の材料を用いて形成されていてもよい。
また、電解めっきにより第1導通部を形成する際には、基本的に、上記金属の単体が用いられる。これら金属は、1種類単独で用いてもよく、複数の金属を用いてもよい。異なる金属を用いてめっきを行う場合には、順次めっきを施すことになる。
The material of the first conduction part is not particularly limited as long as it can fill the insulating layer through-hole, and a metal is usually used. Examples of the metal include aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), cobalt (Co), nickel (Ni), platinum (Pt), copper (Cu), tin (Sn), and zinc (Zn). , Chromium (Cr), iron (Fe), and alloys of these metals.
The 1st conduction | electrical_connection part may be formed from one type of material, and may be formed using two or more types of materials.
Moreover, when forming the 1st conduction | electrical_connection part by electrolytic plating, the said metal simple substance is fundamentally used. These metals may be used alone or in combination. When plating is performed using different metals, the plating is performed sequentially.

電気伝導性の観点からは、第1導通部は電気抵抗率が低いことが望ましい。具体的には、室温における電気抵抗率が、1×10−4Ωcm以下であることが望ましく、5×10−5Ωcm以下であることがより望ましく、1×10−5Ωcm以下であることが更に望ましい。 From the viewpoint of electrical conductivity, it is desirable that the first conductive portion has a low electrical resistivity. Specifically, the electrical resistivity at room temperature is desirably 1 × 10 −4 Ωcm or less, more desirably 5 × 10 −5 Ωcm or less, and desirably 1 × 10 −5 Ωcm or less. More desirable.

第1導通部の態様としては、薄膜素子用基板の厚み方向、すなわち絶縁層の厚み方向に形成されていれば特に限定されるものではない。中でも、絶縁層の厚み方向に対して平行に第1導通部が形成されていることが好ましい。   The form of the first conducting portion is not particularly limited as long as it is formed in the thickness direction of the thin film element substrate, that is, the thickness direction of the insulating layer. Especially, it is preferable that the 1st conduction | electrical_connection part is formed in parallel with respect to the thickness direction of an insulating layer.

また、第1導通部の形状は、本発明の薄膜素子用基板の用途等に応じて適宜決定することができ、上記絶縁層貫通孔の形状に応じて適宜決定されるものであり、特に限定されるものではない。第1導通部の平面の形状としては、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、矩形状等の任意の形状とすることができる。また、第1導通部の形状は絶縁層の表裏にて同一であってもよく異なっていてもよい。   Further, the shape of the first conducting portion can be appropriately determined according to the use of the thin film element substrate of the present invention, and is appropriately determined according to the shape of the insulating layer through hole, and is particularly limited. Is not to be done. As a shape of the plane of the 1st conduction part, it can be set as arbitrary shapes, such as circular shape, elliptical shape, polygonal shape, and a rectangular shape, for example. In addition, the shape of the first conductive portion may be the same or different on the front and back of the insulating layer.

第1導通部の大きさは、上記絶縁層貫通孔の大きさに応じて適宜決定されるものである。第1導通部の平面の形状を円形状とする場合、第1導通部の直径は、上記絶縁層貫通孔の直径と同様とすることができる。また、第1導通部の平面の形状が円形状ではない場合においても、第1導通部の平面の面積が、上記の第1導通部の直径で規定される面積と同程度になることが好ましい。   The size of the first conductive portion is appropriately determined according to the size of the insulating layer through hole. When the planar shape of the first conduction part is circular, the diameter of the first conduction part can be the same as the diameter of the insulating layer through hole. In addition, even when the planar shape of the first conductive portion is not circular, the plane area of the first conductive portion is preferably approximately the same as the area defined by the diameter of the first conductive portion. .

第1導通部の配置としては、第1導通部が絶縁層貫通孔に充填されていれば特に限定されるものではない。また、第1導通部は、上記絶縁層貫通孔と同様に、薄膜素子用基板の外周部に配置されていてもよい。   The arrangement of the first conductive portion is not particularly limited as long as the first conductive portion is filled in the insulating layer through hole. Moreover, the 1st conduction | electrical_connection part may be arrange | positioned at the outer peripheral part of the board | substrate for thin film elements similarly to the said insulating layer through-hole.

第1導通部の数は、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。また、第1導通部が複数配置されている場合、その配置としては本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択され、例えば図1(b)に示すように規則的に配列されていてもよい。   The number of 1st conduction | electrical_connection parts is suitably selected according to the use of the board | substrate for thin film elements of this invention. Further, when a plurality of first conductive portions are arranged, the arrangement is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention, and is regularly arranged, for example, as shown in FIG. May be.

第1導通部の形成方法としては、例えば、めっき法、銀ペーストなどの導電ペーストを塗布する方法、はんだを用いる方法などが挙げられる。
めっき法としては、電解めっき法であってもよく無電解めっき法であってもよい。また、無電解めっき法および電解めっき法を組み合わせてもよい。例えば、無電解めっきにより薄い金属膜を形成した後、その薄い金属膜に電解めっきを施してもよい。電解めっきの場合、金属層を給電層としてめっきを行ってもよい。また、第2態様の場合、絶縁層の金属層側の面とは反対側の面に第2金属層を形成し、または第2絶縁層の金属層側の面とは反対側の面に第3金属層を形成し、この第2金属層または第3金属層を給電層としてめっきを行ってもよい。
導電ペーストを塗布する方法の場合には、プロセスの工程数をさらに短縮することができる。導電ペーストの塗布方法としては、導電ペーストを絶縁層貫通孔に充填することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法などが挙げられる。
Examples of the method for forming the first conductive portion include a plating method, a method of applying a conductive paste such as a silver paste, and a method of using solder.
The plating method may be an electrolytic plating method or an electroless plating method. Further, an electroless plating method and an electrolytic plating method may be combined. For example, after forming a thin metal film by electroless plating, the thin metal film may be subjected to electrolytic plating. In the case of electrolytic plating, plating may be performed using a metal layer as a power feeding layer. In the case of the second mode, the second metal layer is formed on the surface of the insulating layer opposite to the metal layer side, or the second insulating layer is formed on the surface opposite to the metal layer side. Three metal layers may be formed, and plating may be performed using the second metal layer or the third metal layer as a power feeding layer.
In the case of the method of applying the conductive paste, the number of process steps can be further reduced. The method for applying the conductive paste is not particularly limited as long as it can fill the insulating layer through-holes with the conductive paste, and examples thereof include an inkjet method and a dispenser method.

3.金属層
本発明の薄膜素子用基板は、図3〜図8に例示するように、絶縁層2上にパターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部14hを有する金属層4をさらに有することが好ましい。この場合、金属層4と導通部10は導通していない。
3. Metal Layer The thin film element substrate of the present invention is formed in a pattern on the insulating layer 2 and has an opening 14h disposed on the first conductive portion 3 as illustrated in FIGS. 4 is preferable. In this case, the metal layer 4 and the conducting part 10 are not conducting.

金属層が形成されている場合には、金属層は一般にガスバリア性に優れており、金属層と絶縁層が積層されているので、樹脂層単独の場合と比較して、水分や酸素の透過を低減することができ、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合には、水分や酸素による素子の劣化を抑制することが可能である。また、本発明の薄膜素子用基板を電子ペーパーに用いた場合には、素子内の湿度を一定に保つことができ、湿度変化による荷電状態の変化を抑制し、良好な表示特性を得ることが可能である。   When a metal layer is formed, the metal layer is generally excellent in gas barrier properties, and since the metal layer and the insulating layer are laminated, it can transmit moisture and oxygen as compared with the resin layer alone. When the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, it is possible to suppress deterioration of the element due to moisture or oxygen. In addition, when the thin film element substrate of the present invention is used for electronic paper, the humidity in the element can be kept constant, and the change in the charge state due to the humidity change can be suppressed, and good display characteristics can be obtained. Is possible.

一般に金属層は熱伝導性に優れている。したがって本発明の薄膜素子用基板が金属層を有する場合には、熱を速やかに伝導もしくは放射することができる。よって、本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子に用いた場合には、熱伝導性が高く、発熱による悪影響を抑制することができ、発光ムラのない均一な発光を実現し、かつ寿命の短縮や素子破壊を低減することができる。   In general, the metal layer is excellent in thermal conductivity. Therefore, when the thin film element substrate of the present invention has a metal layer, heat can be conducted or radiated quickly. Therefore, when the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element, it has high thermal conductivity, can suppress adverse effects due to heat generation, achieve uniform light emission without light emission unevenness, and have a long life. Shortening and device destruction can be reduced.

さらに、金属層が形成されている場合には、強度を高めることができ、本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いた場合、耐久性を向上させることができる。
また、本発明の薄膜素子用基板を作製する際に金属層上に塗布法により絶縁層を形成する場合には、絶縁層の平滑性を向上させることができる。
Furthermore, when the metal layer is formed, the strength can be increased, and when the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, durability can be improved.
Further, when the insulating layer is formed on the metal layer by a coating method when producing the thin film element substrate of the present invention, the smoothness of the insulating layer can be improved.

本発明における金属層は、上記絶縁層上にパターン状に形成されるものであり、金属層の開口部が第1導通部上に配置され、導通部と導通していないものである。   The metal layer in the present invention is formed in a pattern on the insulating layer, and the opening of the metal layer is disposed on the first conductive portion and is not conductive with the conductive portion.

金属層を構成する金属材料としては、例えば、アルミニウム、銅、銅合金、リン青銅、ステンレス鋼(SUS)、金、金合金、ニッケル、ニッケル合金、銀、銀合金、スズ、スズ合金、チタン、鉄、鉄合金、亜鉛、モリブデン、インバー材等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これらは、後述する特性に合わせて適宜選択して用いられる。
ここでいう金属材料とは、金属元素の単体もしくは合金のことであり、金属元素の定義は、シュライバー無機化学第3版(上)429pの記載にのっとり、シリコンは含まれない。(周期表で1〜12族までの水素以外の全ての元素、13族のAl,Ga,In,Tl、14族のSn,Pb、15族のBiが金属元素である。)
Examples of the metal material constituting the metal layer include aluminum, copper, copper alloy, phosphor bronze, stainless steel (SUS), gold, gold alloy, nickel, nickel alloy, silver, silver alloy, tin, tin alloy, titanium, Although iron, iron alloy, zinc, molybdenum, an invar material, etc. are mentioned, it is not specifically limited. These are appropriately selected and used in accordance with the characteristics described later.
The metal material here is a simple substance or an alloy of a metal element, and the definition of the metal element does not include silicon in accordance with the description of the Shriver Inorganic Chemistry 3rd edition (upper) 429p. (All elements other than hydrogen from Group 1 to Group 12 in the periodic table, Group 13 Al, Ga, In, Tl, Group 14 Sn, Pb, and Group 15 Bi are metal elements.)

金属層は、寸法安定性の観点から、線熱膨張係数が0ppm/℃〜25ppm/℃の範囲内であることが好ましい。線熱膨張係数が大きすぎると、温度変化時に生じる伸び縮みが大きくなるため、寸法安定性に悪影響をおよぼすからである。   The metal layer preferably has a linear thermal expansion coefficient in the range of 0 ppm / ° C. to 25 ppm / ° C. from the viewpoint of dimensional stability. This is because if the linear thermal expansion coefficient is too large, the expansion and contraction that occurs when the temperature changes is increased, which adversely affects the dimensional stability.

また、金属層の線熱膨張係数は、寸法安定性の観点から、絶縁層の線熱膨張係数と近いことが好ましい。絶縁層と金属層との線熱膨張係数が近いほど、薄膜素子用基板の反りが抑制されるとともに、薄膜素子用基板の熱環境が変化した際に、絶縁層と金属層との界面の応力が小さくなり密着性が向上するからである。なお、金属層の線熱膨張係数と絶縁層の線熱膨張係数の差については、上記絶縁層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Moreover, it is preferable that the linear thermal expansion coefficient of a metal layer is near the linear thermal expansion coefficient of an insulating layer from a viewpoint of dimensional stability. The closer the linear thermal expansion coefficient between the insulating layer and the metal layer, the more the warpage of the thin film element substrate is suppressed, and the stress at the interface between the insulating layer and the metal layer when the thermal environment of the thin film element substrate changes. This is because the thickness is reduced and the adhesion is improved. In addition, since the difference between the linear thermal expansion coefficient of the metal layer and the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is described in the section of the insulating layer, description thereof is omitted here.

また、金属層の線熱膨張係数は、絶縁層に限らず、後述の第2金属層、第3金属層、薄膜素子部、密着層、電極および配線などの絶縁層上に形成される層の線熱膨張係数と近いことが望ましい。金属層の線熱膨張係数が絶縁層上に形成される層の線熱膨張係数と異なると、寸法安定性が低下するとともに反りやクラックの原因となるからである。絶縁層上に形成される層が、Zn、In、Ga、Cd、Ti、St、Sn、Te、Mg、W、Mo、Cu、Al、Fe、Sr、Ni、Ir、Mgなどの金属の酸化物や、Si、Ge、Bなどの非金属の酸化物、また上記元素の窒化物、硫化物、セレン化物、およびこれらの混合物(多元素からなるセラミックの様に原子レベルで混合されているものも含む)などの無機材料を主成分とする場合は、これらの無機材料には、線熱膨張係数が10ppm/℃以下のものも含まれることから、金属層の線熱膨張係数もより小さいことが望ましい。   In addition, the linear thermal expansion coefficient of the metal layer is not limited to the insulating layer, but the second metal layer, the third metal layer, the thin film element portion, the adhesion layer, the electrode formed on the insulating layer such as the electrode and the wiring described later. It is desirable to be close to the linear thermal expansion coefficient. This is because if the linear thermal expansion coefficient of the metal layer is different from the linear thermal expansion coefficient of the layer formed on the insulating layer, the dimensional stability is lowered, and warping and cracks are caused. The layer formed on the insulating layer is an oxide of metals such as Zn, In, Ga, Cd, Ti, St, Sn, Te, Mg, W, Mo, Cu, Al, Fe, Sr, Ni, Ir, and Mg. And non-metallic oxides such as Si, Ge, B, and nitrides, sulfides, selenides, and mixtures of the above elements (mixed at the atomic level like multi-element ceramics) In the case where the main component is an inorganic material such as a metal layer, these inorganic materials include those having a linear thermal expansion coefficient of 10 ppm / ° C. or less, so that the linear thermal expansion coefficient of the metal layer is also smaller. Is desirable.

金属層の線熱膨張係数は、より好ましくは0ppm/℃〜18ppm/℃の範囲内、さらに好ましくは0ppm/℃〜12ppm/℃の範囲内、特に好ましくは0ppm/℃〜7ppm/℃の範囲内である。
なお、金属や合金の線熱膨張係数については、文献を参照することができる。例えば純金属の線熱膨張係数は、化学便覧 改訂4版 日本化学会編基礎編I 542ページ、基礎編II17ページに記載されている。また、いくつかの合金や、酸化物の線熱膨張係数はMaterials Science and Engineering, an introduction, W. D. Callister Jr., John Wiley, 1985に記載されている。また、線熱膨張係数が未知のものについては、上記絶縁層の線熱膨張係数の測定と同様にして求めることができる。線熱膨張係数の測定方法については、金属層を幅5mm×長さ20mmに切断し、評価サンプルとする以外は、上記絶縁層の線熱膨張係数の測定方法と同様である。
The linear thermal expansion coefficient of the metal layer is more preferably in the range of 0 ppm / ° C. to 18 ppm / ° C., further preferably in the range of 0 ppm / ° C. to 12 ppm / ° C., particularly preferably in the range of 0 ppm / ° C. to 7 ppm / ° C. It is.
In addition, literature can be referred about the linear thermal expansion coefficient of a metal or an alloy. For example, the linear thermal expansion coefficient of pure metal is described in Chemistry Handbook 4th edition, Chemical Society of Japan, Basic Edition I, page 542 and Basic Compilation, page II17. The linear thermal expansion coefficients of some alloys and oxides are described in Materials Science and Engineering, an introduction, WD Callister Jr., John Wiley, 1985. In addition, those having an unknown linear thermal expansion coefficient can be obtained in the same manner as the measurement of the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer. The method for measuring the linear thermal expansion coefficient is the same as the method for measuring the linear thermal expansion coefficient of the insulating layer except that the metal layer is cut into a width of 5 mm and a length of 20 mm to obtain an evaluation sample.

また、絶縁層上に形成される層が、上記のような酸化物を含有する酸化物層であり、本発明の薄膜素子用基板を用いて薄膜素子を作製する際に酸化プロセスを行う場合は、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いた場合、通常、TFT素子の作製時に高温処理が施されるからである。特に、TFT素子が酸化物半導体層を有する場合には、酸素の存在下、高温でアニール処理が行なわれることから、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。   In the case where the layer formed on the insulating layer is an oxide layer containing the oxide as described above, and an oxidation process is performed when a thin film element is manufactured using the thin film element substrate of the present invention. The metal layer preferably has oxidation resistance. This is because when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, a high temperature treatment is usually performed at the time of producing the TFT element. In particular, when the TFT element has an oxide semiconductor layer, the metal layer preferably has oxidation resistance because annealing is performed at a high temperature in the presence of oxygen.

本発明の薄膜素子用基板を大型の薄膜素子に適用する場合や、微細加工が必要な薄膜素子に適用する場合など、高い寸法安定性が必要な場合は、金属層を構成する金属材料は、Fe(鉄)系合金であることが好ましく、特にSUSが好ましい。SUSは耐酸化性に優れ、また耐熱性にも優れている上、銅などに比べ線熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れる。また、SUS304についてはSUS430よりも耐酸化性、耐食性が高いという利点があり、SUS430については、線熱膨張係数がSUS304より小さいという利点もある。一方、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いた場合、金属層およびTFT素子の線熱膨張係数を考慮すると、線熱膨張係数の観点からは、SUS430よりさらに低線熱膨張係数のチタンやインバーが好ましい。ただし、線熱膨張係数のみでなく、耐酸化性、耐熱性、金属箔の展性および延性などに起因する箔の加工性や、コストも考慮に入れて選択するのが望ましい。   When high dimensional stability is required, such as when the thin film element substrate of the present invention is applied to a large thin film element or a thin film element that requires microfabrication, the metal material constituting the metal layer is An Fe (iron) -based alloy is preferable, and SUS is particularly preferable. SUS is excellent in oxidation resistance and heat resistance, and has a smaller coefficient of linear thermal expansion than copper and has excellent dimensional stability. Further, SUS304 has an advantage of higher oxidation resistance and corrosion resistance than SUS430, and SUS430 has an advantage that the linear thermal expansion coefficient is smaller than SUS304. On the other hand, when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, considering the linear thermal expansion coefficient of the metal layer and the TFT element, titanium having a lower linear thermal expansion coefficient than SUS430 from the viewpoint of the linear thermal expansion coefficient. Or invar. However, it is desirable to select not only the linear thermal expansion coefficient but also considering the workability of the foil and the cost due to the oxidation resistance, heat resistance, malleability and ductility of the metal foil.

金属層の形態としては、特に限定されるものではなく、例えば、箔状や板状であってもよい。金属箔の場合、圧延箔であってもよく電解箔であってもよく、金属材料の種類に応じて適宜選択される。通常、合金からなる金属箔は圧延により作製される。   The form of the metal layer is not particularly limited, and may be, for example, a foil shape or a plate shape. In the case of a metal foil, it may be a rolled foil or an electrolytic foil, and is appropriately selected according to the type of metal material. Usually, a metal foil made of an alloy is produced by rolling.

金属層の厚みとしては、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、1μm〜1000μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1μm〜200μmの範囲内、さらに好ましくは1μm〜100μmの範囲内である。金属層の厚みが薄すぎると、薄膜素子用基板の強度が低下するおそれがある。また、金属層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、コスト高になったりする。   The thickness of the metal layer is not particularly limited as long as it can satisfy the above-described characteristics. Specifically, the thickness is preferably in the range of 1 μm to 1000 μm, more preferably in the range of 1 μm to 200 μm. More preferably, it is in the range of 1 μm to 100 μm. If the thickness of the metal layer is too thin, the strength of the thin film element substrate may be reduced. On the other hand, if the thickness of the metal layer is too thick, the flexibility may be reduced, the weight may be increased, or the cost may be increased.

金属層の表面粗さRaとしては、上記絶縁層の表面粗さRaよりも大きいものであり、例えば50nm〜200nm程度である。なお、上記表面粗さの測定方法については、上記の絶縁層の表面粗さの測定方法と同様である。   The surface roughness Ra of the metal layer is larger than the surface roughness Ra of the insulating layer, and is, for example, about 50 nm to 200 nm. The method for measuring the surface roughness is the same as the method for measuring the surface roughness of the insulating layer.

金属層はパターン状に形成されるものであり、第1導通部上に開口部を有する。金属層の開口部の形状としては、特に限定されるものではない。本発明の薄膜素子用基板が後述する導通部用金属部を有する場合には、金属層の開口部の形状は、導通部用金属部を金属層の開口部内に配置できる形状であることが好ましい。金属層の開口部の平面の形状は、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、矩形状等の任意の形状とすることができる。   The metal layer is formed in a pattern and has an opening on the first conduction part. The shape of the opening of the metal layer is not particularly limited. When the thin film element substrate of the present invention has a conductive portion metal portion described later, the shape of the opening of the metal layer is preferably a shape that allows the conductive portion metal portion to be disposed in the opening of the metal layer. . The planar shape of the opening of the metal layer can be any shape, such as a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, or a rectangular shape.

金属層の開口部の大きさは、導通部および金属層を導通させない大きさであり、金属層の開口部内に、第1導通部(絶縁層貫通孔)、第2導通部(第2絶縁層貫通孔)、導通部用金属部を配置することができれば特に限定されるものではなく、通常は第1導通部(絶縁層貫通孔)、第2導通部(第2絶縁層貫通孔)、導通部用金属部の大きさよりも大きい。
金属層の開口部の数は、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。
The size of the opening of the metal layer is such that the conducting portion and the metal layer are not conducted. The first conducting portion (insulating layer through hole) and the second conducting portion (second insulating layer) are provided in the opening of the metal layer. There is no particular limitation as long as the through hole) and the metal part for the conductive part can be arranged, and usually the first conductive part (insulating layer through hole), the second conductive part (second insulating layer through hole), and conductive It is larger than the size of the metal part.
The number of openings in the metal layer is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention.

金属層の開口部の配置としては、金属層の開口部内に、第1導通部(絶縁層貫通孔)、第2導通部(第2絶縁層貫通孔)、導通部用金属部を配置することができれば特に限定されるものではない。金属層の開口部は、上記絶縁層貫通孔と同様に、薄膜素子用基板の外周部に配置されていてもよい。   As the arrangement of the opening of the metal layer, the first conduction part (insulating layer through-hole), the second conduction part (second insulating layer through-hole), and the metal part for conduction part are arranged in the opening of the metal layer. If it is possible, there is no particular limitation. The opening part of a metal layer may be arrange | positioned at the outer peripheral part of the board | substrate for thin film elements similarly to the said insulating-layer through-hole.

金属層のパターンの端部は被覆層で絶縁されていることが好ましく、金属層の開口部内の導通部以外の部分は被覆層で充填されていることがより好ましい。これにより、金属層および導通部を絶縁することができるからである。中でも、金属層のパターンの端部は上記絶縁層または後述する第2絶縁層で絶縁されていることが好ましく、金属層の開口部内の導通部以外の部分は絶縁層または第2絶縁層で充填されていることが好ましい。被覆層が絶縁層または第2絶縁層である場合には、薄膜素子用基板の製造工程を簡略化することができるからである。絶縁層および第2絶縁層のいずれが金属層の開口部内の導通部用金属部以外の部分に充填されるかは、本発明の薄膜素子用基板の製造方法に応じて適宜選択される。   It is preferable that the edge part of the pattern of a metal layer is insulated with the coating layer, and it is more preferable that parts other than the conduction | electrical_connection part in the opening part of a metal layer are filled with the coating layer. This is because the metal layer and the conductive portion can be insulated. In particular, the end portion of the metal layer pattern is preferably insulated by the insulating layer or the second insulating layer described later, and the portion other than the conductive portion in the opening of the metal layer is filled with the insulating layer or the second insulating layer. It is preferable that This is because when the covering layer is an insulating layer or a second insulating layer, the manufacturing process of the thin film element substrate can be simplified. Which of the insulating layer and the second insulating layer is filled in a portion other than the conductive portion metal portion in the opening of the metal layer is appropriately selected according to the method for manufacturing a thin film element substrate of the present invention.

金属層が形成されている領域の面積としては、薄膜素子用基板に必要とされる強度を確保することができれば特に限定されるものではないが、薄膜素子用基板全体の面積を100%としたとき、金属層が形成されている領域全体の面積が50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。金属層が形成されている領域が少ないと、絶縁層および第2絶縁層の厚みにもよるが、薄膜素子用基板の強度が低下するおそれがあるからである。なお、金属層が形成されている領域全体の面積の上限は100%未満である。   The area of the region where the metal layer is formed is not particularly limited as long as the strength required for the thin film element substrate can be secured, but the entire area of the thin film element substrate is 100%. When the area of the entire region where the metal layer is formed is preferably 50% or more, more preferably 80% or more. This is because if the area where the metal layer is formed is small, the strength of the thin film element substrate may be reduced, although it depends on the thicknesses of the insulating layer and the second insulating layer. In addition, the upper limit of the area of the whole area | region in which the metal layer is formed is less than 100%.

金属層は、図9および図10に例示するように金属層4の絶縁層2側の面に絶縁層2が存在せず、金属層4が露出している金属層露出領域11bを有していてもよく、図9および図10に例示するように金属層4の第2絶縁層6側の面に第2絶縁層6が存在せず、金属層4が露出している金属層露出領域11aを有していてもよい。
図11および図12に例示するように、本発明の薄膜素子用基板1を有機EL装置20に用いた場合に、絶縁層2が金属層4の外縁部を除いて形成され、薄膜素子用基板1の素子が配置される面の金属層4の外縁部に金属層露出領域11bが設けられている場合には、薄膜素子用基板1の金属層4と透明封止基板25とを直に密着させることが可能となり、薄膜素子用基板および透明封止基板の界面からの有機EL素子への水分や酸素の侵入を防ぐことができる。また、薄膜素子用基板の素子が配置される面に金属層露出領域が設けられている場合、封止部を金属層露出領域に選択的に配置することで、有機EL素子を面内で区分けしたり、多面付けした状態で封止したりすることが可能となり、高い生産性で素子を製造できるといった利点を有する。
また、図11および図12に例示するように、本発明の薄膜素子用基板1を有機EL装置20に用いた場合に、第2絶縁層6が金属層4に対してパターン状に形成され、薄膜素子用基板1の素子が配置される面とは反対側の面に金属層露出領域11aが設けられている場合には、薄膜素子用基板の放熱性を高めることができる。これにより、有機EL素子の発熱による性能劣化を効果的に抑制することができる。
金属層露出領域の形状、大きさ、配置、数等としては、特に限定されるものではなく、上述したような金属層露出領域を設ける目的に応じて適宜選択される。
As illustrated in FIGS. 9 and 10, the metal layer has a metal layer exposed region 11 b in which the insulating layer 2 is not present and the metal layer 4 is exposed on the surface of the metal layer 4 on the insulating layer 2 side. 9 and 10, the metal layer exposed region 11 a where the second insulating layer 6 is not present on the surface of the metal layer 4 on the second insulating layer 6 side and the metal layer 4 is exposed. You may have.
As illustrated in FIGS. 11 and 12, when the thin film element substrate 1 of the present invention is used in the organic EL device 20, the insulating layer 2 is formed except for the outer edge portion of the metal layer 4, and the thin film element substrate is formed. When the metal layer exposed region 11b is provided in the outer edge portion of the metal layer 4 on the surface where one element is disposed, the metal layer 4 of the thin film element substrate 1 and the transparent sealing substrate 25 are in direct contact with each other. Thus, it is possible to prevent moisture and oxygen from entering the organic EL element from the interface between the thin film element substrate and the transparent sealing substrate. Further, in the case where a metal layer exposed region is provided on the surface on which the element of the thin film element substrate is disposed, the organic EL element is divided in-plane by selectively disposing the sealing portion in the metal layer exposed region. Or can be sealed in a multi-faceted state, and the device can be manufactured with high productivity.
11 and 12, when the thin film element substrate 1 of the present invention is used in the organic EL device 20, the second insulating layer 6 is formed in a pattern with respect to the metal layer 4, When the metal layer exposed region 11a is provided on the surface opposite to the surface on which the elements of the thin film element substrate 1 are arranged, the heat dissipation of the thin film element substrate can be improved. Thereby, the performance degradation by the heat_generation | fever of an organic EL element can be suppressed effectively.
The shape, size, arrangement, number, and the like of the metal layer exposed region are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the purpose of providing the metal layer exposed region as described above.

金属層の形成方法としては、一般的な方法を用いることができ、金属材料の種類や金属層の厚みなどに応じて適宜選択される。例えば、金属層単体を得る方法であってもよく、絶縁層上に金属材料を蒸着し、金属層と絶縁層との積層体を得る方法であってもよい。中でも、金属層単体を得る方法が好ましい。
また、絶縁層および金属層を積層する際には、例えば、金属層上に絶縁層を形成してもよく、絶縁層上に金属層を形成してもよい。
As a method for forming the metal layer, a general method can be used, which is appropriately selected according to the type of the metal material, the thickness of the metal layer, and the like. For example, a method of obtaining a single metal layer or a method of obtaining a laminate of a metal layer and an insulating layer by vapor-depositing a metal material on the insulating layer may be used. Among these, a method for obtaining a metal layer alone is preferable.
Moreover, when laminating | stacking an insulating layer and a metal layer, an insulating layer may be formed on a metal layer, for example, and a metal layer may be formed on an insulating layer.

絶縁層上に金属層を形成する場合、金属層の形成方法としては、例えばメタライズ法を用いることができる。上記絶縁層上にメタライズ法で金属層を設ける場合、条件については特に限定されず、蒸着、スパッタ、メッキのいずれの方法を用いてもよい。また、これらの方法を複数組み合わせる方法であってもよい。また、後述の密着層が形成されている場合には、まず、上記絶縁層上にスパッタ法等により無機材料からなる密着層を形成した後、密着層上に蒸着法等により上記金属層を形成する方法を用いることができる。   When a metal layer is formed on the insulating layer, for example, a metallization method can be used as a method for forming the metal layer. When providing a metal layer by the metallization method on the said insulating layer, it does not specifically limit about conditions, You may use any method of vapor deposition, a sputter | spatter, and plating. Further, a method of combining a plurality of these methods may be used. When an adhesion layer described later is formed, first, an adhesion layer made of an inorganic material is formed on the insulating layer by sputtering or the like, and then the metal layer is formed on the adhesion layer by vapor deposition or the like. Can be used.

金属層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法、レーザー等で直接加工する方法、メタルマスクを介してスパッタもしくは蒸着することにより、位置選択的に金属層を形成する方法を用いることができる。フォトリソグラフィー法としては、例えば、金属層および絶縁層の積層体の状態で、金属層上にドライフィルムレジストをラミネートし、レジストパターンを形成し、そのパターンに沿って金属層をエッチングした後、レジストパターンを除去する方法が挙げられる。
また、例えば、上記金属材料をマスクを介して蒸着する方法などを用いて上記金属層をパターン状に形成することにより、金属層のパターニングを同時に行ってもよい。
As a patterning method for the metal layer, a photolithography method, a method of directly processing with a laser or the like, and a method of forming a metal layer selectively by sputtering or vapor deposition through a metal mask can be used. As a photolithography method, for example, in the state of a laminate of a metal layer and an insulating layer, a dry film resist is laminated on the metal layer, a resist pattern is formed, the metal layer is etched along the pattern, and then the resist is resisted. A method for removing the pattern is mentioned.
Further, for example, the metal layer may be patterned at the same time by forming the metal layer in a pattern using a method of vapor-depositing the metal material through a mask.

また、あらかじめ、金属層をパターニングしたものに絶縁層を形成してもよく、絶縁層をパターニングしたものに金属層を形成してもよい。   In addition, an insulating layer may be formed in advance on a metal layer patterned, or a metal layer may be formed on a patterned insulating layer.

4.導通部用金属部
本発明の薄膜素子用基板は、第1態様の場合、図5〜図8に例示するように、金属層4の開口部14h内に形成され、第1導通部3上に配置され、金属層と同一材料からなる導通部用金属部8をさらに有していてもよい。導通部用金属部が金属層と同一材料からなるので、金属層のパターニングと同時に導通部用金属部を形成することができる。この場合、金属層をエッチングすることにより金属層の加工と導通部用金属部の形成が同時にできる、またパターニング前の金属層を給電層として電解めっきを行うことができる、など、導通部の形成プロセスを短縮することが可能である。
4). In the case of the first embodiment, the thin film element substrate of the present invention is formed in the opening 14h of the metal layer 4 and is formed on the first conductive portion 3 as illustrated in FIGS. The conductive portion metal portion 8 that is disposed and made of the same material as the metal layer may be further included. Since the conducting part metal part is made of the same material as the metal layer, the conducting part metal part can be formed simultaneously with the patterning of the metal layer. In this case, the conductive layer can be formed by simultaneously processing the metal layer and forming the conductive portion metal portion by etching the metal layer, and performing electroplating using the metal layer before patterning as a power feeding layer. It is possible to shorten the process.

本発明における導通部用金属部は、上記金属層の開口部内に形成され、上記第1導通部上に配置され、上記金属層と同一材料からなるものであり、導通部の一部を構成するものである。   The conductive portion metal portion in the present invention is formed in the opening of the metal layer, is disposed on the first conductive portion, is made of the same material as the metal layer, and constitutes a part of the conductive portion. Is.

導通部用金属部の材料としては、上記金属層と同一材料からなるものであれば特に限定されないが、金属層のパターニングと同時に形成されたものであることが好ましい。上述したように、導通部の形成プロセスを短縮することが可能となるからである。   The material for the metal part for the conductive part is not particularly limited as long as it is made of the same material as that of the metal layer, but it is preferably formed simultaneously with the patterning of the metal layer. As described above, it is possible to shorten the process of forming the conductive portion.

導通部用金属部の形状としては、金属層の開口部内に導通部用金属部を配置できる形状であればよく、本発明の薄膜素子用基板の用途等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。導通部用金属部の平面の形状としては、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、矩形状等の任意の形状とすることができる。また、導通部用金属部の形状は表裏にて同一であってもよく異なっていてもよい。   The shape of the metal part for the conductive part may be any shape as long as the metal part for the conductive part can be disposed in the opening of the metal layer, and can be appropriately determined according to the use of the thin film element substrate of the present invention. There is no particular limitation. As a planar shape of the metal part for conduction | electrical_connection parts, it can be set as arbitrary shapes, such as circular shape, elliptical shape, polygonal shape, a rectangular shape, for example. Moreover, the shape of the metal part for conduction | electrical_connection parts may be the same on the front and back, and may differ.

導通部用金属部の大きさは、金属層の開口部内に導通部用金属部が配置され、導通部用金属部が絶縁層と絶縁層貫通孔に充填された第1導通部とにより支持されており、導通部用金属部が第1導通部上に配置されていれば特に限定されるものではなく、導通部用金属部は第1導通部よりも小さくてもよく大きくてもよい。   The size of the conductive portion metal portion is supported by the conductive portion metal portion disposed in the opening of the metal layer, and the conductive portion metal portion is supported by the insulating layer and the first conductive portion filled in the insulating layer through hole. The conductive portion metal portion is not particularly limited as long as it is disposed on the first conductive portion, and the conductive portion metal portion may be smaller or larger than the first conductive portion.

導通部用金属部の中心位置は、導通部用金属部が第1導通部上に配置されていれば特に限定されるものではなく、第1導通部の中心位置と一致していてもよく一致していなくてもよい。
導通部用金属部の数は、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。
導通部用金属部の配置としては、金属層の開口部内に導通部用金属部が配置されていれば特に限定されるものではない。
導通部用金属部の形成方法としては、上記金属層のパターニング方法と同様とすることができる。
The center position of the conductive portion metal portion is not particularly limited as long as the conductive portion metal portion is disposed on the first conductive portion, and may be coincident with the central position of the first conductive portion. You don't have to.
The number of the metal parts for conduction | electrical_connection parts is suitably selected according to the use of the board | substrate for thin film elements of this invention.
The arrangement of the conductive portion metal portion is not particularly limited as long as the conductive portion metal portion is disposed in the opening of the metal layer.
A method for forming the metal part for the conductive part can be the same as the patterning method for the metal layer.

5.第2絶縁層
本発明においては、図4、図7および図8に例示するように、金属層4上に第2絶縁層6が形成されていることが好ましい。金属層上に第2絶縁層が形成されていることにより、第2絶縁層上に導通部と導通するように電極や配線等を形成することができ、配線形成が容易となるからである。
5. Second Insulating Layer In the present invention, the second insulating layer 6 is preferably formed on the metal layer 4 as illustrated in FIGS. 4, 7 and 8. This is because by forming the second insulating layer on the metal layer, an electrode, a wiring, or the like can be formed on the second insulating layer so as to be electrically connected to the conductive portion, and the wiring can be easily formed.

本発明における第2絶縁層は、上記金属層上に形成され、上記第1導通部上に配置された第2絶縁層貫通孔を有するものである。   The second insulating layer in the present invention is formed on the metal layer and has a second insulating layer through-hole disposed on the first conductive portion.

なお、第2絶縁層の特性、材料、厚み、形成方法等については、上記絶縁層と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Note that the characteristics, material, thickness, formation method, and the like of the second insulating layer are the same as those of the insulating layer, and thus description thereof is omitted here.

本発明の薄膜素子用基板を薄膜素子に用いる場合に、薄膜素子用基板の一方の面にTFT素子部を形成し、他方の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成する場合には、第2絶縁層の金属層側の面とは反対側の面が表面平滑性を有することが好ましい。具体的に、第2絶縁層の金属層側の面とは反対側の面の表面粗さRaが、上記絶縁層の表面粗さRaの範囲内であることが好ましい。   When the thin film element substrate of the present invention is used for a thin film element, a TFT element part is formed on one surface of the thin film element substrate, and an organic EL element part or an electronic paper element part is formed on the other surface. The surface of the second insulating layer opposite to the surface on the metal layer side preferably has surface smoothness. Specifically, it is preferable that the surface roughness Ra of the surface of the second insulating layer opposite to the surface on the metal layer side is within the range of the surface roughness Ra of the insulating layer.

第2絶縁層は、上記第1導通部上に配置された第2絶縁層貫通孔を有する。
なお、第2絶縁層貫通孔の形状、中心位置、大きさ、数、配置、形成方法等については、上記絶縁層貫通孔と同様であるので、ここでの説明は省略する。
第2絶縁層貫通孔の形状は、上記絶縁層貫通孔の形状と同じであってもよく異なっていてもよい。また、第2絶縁層貫通孔の中心位置は、上記絶縁層貫通孔の中心位置と一致していてもよく一致していなくてもよい。
The second insulating layer has a second insulating layer through-hole disposed on the first conductive portion.
Note that the shape, center position, size, number, arrangement, formation method, and the like of the second insulating layer through-hole are the same as those of the insulating layer through-hole, and a description thereof is omitted here.
The shape of the second insulating layer through hole may be the same as or different from the shape of the insulating layer through hole. The center position of the second insulating layer through hole may or may not coincide with the center position of the insulating layer through hole.

6.第2導通部
本発明においては、図4および図8に例示するように、第2絶縁層貫通孔16hに第2導通部7が充填されていてもよい。
本発明における第2導通部は、上記第2絶縁層貫通孔に充填されるものであり、導通部の一部を構成するものである。
なお、第2導通部の材料、大きさ、配置、数、形成方法等については、上記第1導通部と同様であるので、ここでの説明は省略する。
第2導通部の材料は、上記第1導通部の材料と同じであってもよく異なっていてもよい。
6). Second Conductive Part In the present invention, as illustrated in FIGS. 4 and 8, the second conductive part 7 may be filled in the second insulating layer through-hole 16h.
The 2nd conduction | electrical_connection part in this invention is filled with the said 2nd insulating layer through-hole, and comprises a part of conduction | electrical_connection part.
Note that the material, size, arrangement, number, formation method, and the like of the second conductive portion are the same as those of the first conductive portion, and thus description thereof is omitted here.
The material of the second conduction part may be the same as or different from the material of the first conduction part.

7.導通部
本発明における導通部は、薄膜素子用基板の厚み方向に形成され、薄膜素子用基板の表裏を導通し、少なくとも上記第1導通部を有するものであり、上記金属層と導通していないものである。
7). Conductive part The conductive part in the present invention is formed in the thickness direction of the thin film element substrate, conducts the front and back of the thin film element substrate, has at least the first conductive part, and is not conductive with the metal layer. Is.

導通部10は、図1および図3に例示するように第1導通部3のみを有していてもよく、図4に例示するように第1導通部3および第2導通部7を有していてもよく、図5〜図7に例示するように第1導通部3および導通部用金属部8を有していてもよく、図8に例示するように第1導通部3、導通部用金属部8および第2導通部7を有していてもよい。   The conduction part 10 may have only the first conduction part 3 as illustrated in FIGS. 1 and 3, and has the first conduction part 3 and the second conduction part 7 as illustrated in FIG. 4. 5 to 7, the first conductive portion 3 and the conductive portion metal portion 8 may be included. As illustrated in FIG. 8, the first conductive portion 3 and the conductive portion may be included. The metal part 8 and the second conduction part 7 may be provided.

導通部は、通常、薄膜素子部の電極や配線に接続される。なお、導通部が電極や配線に接続されているとは、少なくとも一部の導通部が電極や配線に接続されていることをいう。例えば、全ての導通部が電極や配線に接続されていてもよく、一部の導通部が電極や配線に接続されていてもよい。   The conduction part is usually connected to an electrode or wiring of the thin film element part. Note that that the conduction part is connected to the electrode or the wiring means that at least a part of the conduction part is connected to the electrode or the wiring. For example, all the conducting parts may be connected to the electrodes and wirings, or some conducting parts may be connected to the electrodes and wirings.

導通部の配置としては、薄膜素子用基板の厚み方向に形成されていれば特に限定されるものではなく、上記の第1導通部、導通部用金属部、第2導通部の配置と同様である。また、導通部は、上述したように、薄膜素子用基板の外周部に配置されていてもよい。   The arrangement of the conductive portion is not particularly limited as long as it is formed in the thickness direction of the thin film element substrate, and is the same as the arrangement of the first conductive portion, the conductive portion metal portion, and the second conductive portion. is there. Moreover, the conduction | electrical_connection part may be arrange | positioned at the outer peripheral part of the board | substrate for thin film elements as mentioned above.

導通部の数は、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。また、導通部が複数配置されている場合、その配置としては本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択され、例えば図1(b)に示すように規則的に配列されていてもよい。   The number of conducting portions is appropriately selected according to the application of the thin film element substrate of the present invention. Further, when a plurality of conductive portions are arranged, the arrangement is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention. For example, even if they are regularly arranged as shown in FIG. Good.

本発明の薄膜素子用基板をアクティブマトリクス型の薄膜素子に用いる場合、図13(a)、(b)に例示するように、薄膜素子部30のゲート線32gに接続されたゲート線用導通部10gと、薄膜素子部30のソース線32sに接続されたソース線用導通部10sとを設けることができる。なお、図13(a)は薄膜素子用基板の絶縁層2側の面から見た平面図であり、図13(b)は薄膜素子用基板の第2絶縁層6側の面から見た平面図であり、図13(a)、(b)は配線を簡略に示した模式図である。図13(a)では、薄膜素子用基板の絶縁層2側の面に薄膜素子部30が形成されている。図13(b)では、薄膜素子用基板の第2絶縁層6側の面にドライバー(制御IC)35が形成され、ゲート線用導通部10gおよびソース線用導通部10sがドライバー(制御IC)35に配線33によって接続されている。
アクティブマトリクス型の薄膜素子の配線方法については、公知の方法を採用することができる。
When the thin film element substrate of the present invention is used for an active matrix type thin film element, as illustrated in FIGS. 13A and 13B, a gate line conducting portion connected to the gate line 32 g of the thin film element portion 30. 10 g and the source line conduction portion 10 s connected to the source line 32 s of the thin film element portion 30 can be provided. 13A is a plan view seen from the surface on the insulating layer 2 side of the thin film element substrate, and FIG. 13B is a plan view seen from the surface on the second insulating layer 6 side of the thin film element substrate. FIGS. 13A and 13B are schematic views simply showing wiring. In FIG. 13A, a thin film element portion 30 is formed on the surface of the thin film element substrate on the insulating layer 2 side. In FIG. 13B, the driver (control IC) 35 is formed on the surface of the thin film element substrate on the second insulating layer 6 side, and the gate line conduction portion 10g and the source line conduction portion 10s are the driver (control IC). 35 is connected to wiring 35 by wiring 33.
As a wiring method of the active matrix thin film element, a known method can be employed.

本発明の薄膜素子用基板をパッシブマトリクス型の薄膜素子に用いる場合、図14に例示するように、薄膜素子部30の背面電極層に接続されたx配線32xに接続された背面電極層用導通部10aと、薄膜素子部30の電極層となる透明電極層に接続されたy配線32yに接続された透明電極層用導通部10bとを設けることができる。なお、図14は薄膜素子用基板の絶縁層2側の面から見た平面図であり、配線を簡略に示した模式図である。図14では、絶縁層2上に、すなわち薄膜素子用基板の絶縁層2側に、薄膜素子部30、x配線32xおよびy配線32yが形成されている。   When the thin film element substrate of the present invention is used for a passive matrix thin film element, as illustrated in FIG. 14, the back electrode layer conduction connected to the x wiring 32 x connected to the back electrode layer of the thin film element portion 30. The conductive part 10b for transparent electrode layers connected to the y wiring 32y connected to the transparent electrode layer used as the electrode layer of the part 10a and the thin film element part 30 can be provided. 14 is a plan view seen from the surface on the insulating layer 2 side of the thin film element substrate, and is a schematic diagram showing the wiring in a simplified manner. In FIG. 14, the thin film element portion 30, the x wiring 32 x and the y wiring 32 y are formed on the insulating layer 2, that is, on the insulating layer 2 side of the thin film element substrate.

また、本発明の薄膜素子用基板をパッシブマトリクス型の薄膜素子に用いる場合、図15に例示するように、薄膜素子部30毎に導通部10を設けることができる。なお、図15は薄膜素子用基板の絶縁層2側の面から見た平面図である。図15では、絶縁層2上に、すなわち薄膜素子用基板の絶縁層2側に薄膜素子部30が形成されている。また、図示しないが、第2絶縁層上に、すなわち薄膜素子用基板の第2絶縁層側に、薄膜素子部30の背面電極層に接続されたx配線、および、薄膜素子部30の透明電極層に接続されたy配線が形成されている。
パッシブマトリクス型の薄膜素子の配線方法については、公知の方法を採用することができる。
Further, when the thin film element substrate of the present invention is used for a passive matrix type thin film element, a conductive portion 10 can be provided for each thin film element portion 30 as illustrated in FIG. FIG. 15 is a plan view seen from the surface on the insulating layer 2 side of the thin film element substrate. In FIG. 15, the thin film element portion 30 is formed on the insulating layer 2, that is, on the insulating layer 2 side of the thin film element substrate. Although not shown, x wiring connected to the back electrode layer of the thin film element portion 30 on the second insulating layer, that is, on the second insulating layer side of the thin film element substrate, and the transparent electrode of the thin film element portion 30 A y wiring connected to the layer is formed.
As a wiring method of the passive matrix thin film element, a known method can be employed.

8.第2金属層
本発明の薄膜素子用基板は、図9および図10に例示するように、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に形成され、第1導通部3と導通する第2金属層5aをさらに有していてもよい。第2態様の場合であって、めっき法により第1導通部を形成する場合には、この第2金属層を給電層としてめっきを行うことができる。
第2金属層5aは、図9および図10に例示するように、金属層4の開口部14hを覆うように配置されていることが好ましい。金属層の開口部を覆うように第2金属層が配置されていることで、薄膜素子用基板の厚み方向に、金属層、第2金属層、導通部がいずれも存在しない領域をなくすことができ、水分や酸素の透過を妨げることが可能となる。本発明の薄膜素子用基板を素子を上から封止する封止基板として用いる場合には、特に、この第2金属層が形成されていることが好ましい。
8). Second Metal Layer The thin film element substrate of the present invention is formed on the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface on the metal layer 4 side, as illustrated in FIG. 9 and FIG. You may further have the 2nd metal layer 5a to conduct | electrically_connect. In the case of the second mode, when the first conductive portion is formed by a plating method, plating can be performed using the second metal layer as a power feeding layer.
The second metal layer 5a is preferably arranged so as to cover the opening 14h of the metal layer 4 as illustrated in FIGS. 9 and 10. By disposing the second metal layer so as to cover the opening of the metal layer, it is possible to eliminate a region where none of the metal layer, the second metal layer, and the conductive portion exists in the thickness direction of the thin film element substrate. It is possible to prevent the permeation of moisture and oxygen. In the case of using the thin film element substrate of the present invention as a sealing substrate for sealing the element from above, it is particularly preferable that the second metal layer is formed.

本発明における第2金属層は、上記絶縁層の上記金属層側の面とは反対側の面に形成され、上記第1導通部と導通しているものである。また、第2金属層は、薄膜素子の電極や配線等になり得るものである。   The 2nd metal layer in this invention is formed in the surface on the opposite side to the said metal layer side surface of the said insulating layer, and is electrically connected with the said 1st conduction | electrical_connection part. Further, the second metal layer can be an electrode, a wiring or the like of the thin film element.

第2金属層は薄膜素子部の電極や配線となり得るものであることから、第2金属層を構成する材料としては、本発明の薄膜素子用基板の用途や製造方法に応じて適宜選択される。
例えば本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子や電子ペーパーに用いる場合、第2金属層は背面電極層となり得る。この場合、第2金属層の材料としては、導電体であれば特に限定されるものではなく、例えば、Au、Ta、W、Pt、Ni、Pd、Cr、Cu、Mo、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属単体、これらの金属の酸化物、およびAlLi、AlCa、AlMg等のAl合金、MgAg等のMg合金、Ni合金、Cr合金、アルカリ金属の合金、アルカリ土類金属の合金等の合金などを挙げることができる。これらの導電体は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2種以上を用いて積層させてもよい。
また、例えば本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いる場合、第2金属層はゲート線、ソース線、TFTを構成するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極となり得る。この場合、第2金属層は、導電性の観点から無機材料で構成されることが望ましい。第2金属層を構成する無機材料としては、所望の導電性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的にTFTに用いられる導電体を用いることができる。このような無機材料の例としては、Cu、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Nb、Hf、Mo、Au、Ag、Pt、Mo−Ta合金、W−Mo合金、ITO、IZO等を挙げることができる。
Since the second metal layer can serve as an electrode or wiring of the thin film element portion, the material constituting the second metal layer is appropriately selected according to the use and manufacturing method of the thin film element substrate of the present invention. .
For example, when the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element or electronic paper, the second metal layer can be a back electrode layer. In this case, the material of the second metal layer is not particularly limited as long as it is a conductor. For example, Au, Ta, W, Pt, Ni, Pd, Cr, Cu, Mo, alkali metal, alkaline earth Simple metals such as metals, oxides of these metals, Al alloys such as AlLi, AlCa, AlMg, Mg alloys such as MgAg, Ni alloys, Cr alloys, alkali metal alloys, alkaline earth metal alloys, etc. An alloy etc. can be mentioned. These conductors may be used alone, in combination of two or more kinds, or may be laminated using two or more kinds.
For example, when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, the second metal layer can be a gate line, a source line, a gate electrode constituting the TFT, a source electrode, and a drain electrode. In this case, the second metal layer is preferably made of an inorganic material from the viewpoint of conductivity. The inorganic material constituting the second metal layer is not particularly limited as long as it has desired conductivity, and a conductor generally used for a TFT can be used. Examples of such inorganic materials include Cu, Ta, Ti, Al, Zr, Cr, Nb, Hf, Mo, Au, Ag, Pt, Mo—Ta alloy, W—Mo alloy, ITO, and IZO. be able to.

第2金属層の形成位置としては、第2金属層が絶縁層の金属層側とは反対側の面に形成されていればよく、第2金属層が絶縁層の直上に形成されていてもよく、絶縁層の金属層側とは反対側の面に後述の密着層が形成されている場合には第2金属層が密着層の直上に形成されていてもよく、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いる場合には絶縁層および第2金属層の間に半導体層、ゲート絶縁膜等が形成されていてもよい。中でも、第2金属層が絶縁層の直上に形成されている、あるいは第2金属層が密着層の直上に形成されていることが好ましい。   The second metal layer may be formed as long as the second metal layer is formed on the surface opposite to the metal layer side of the insulating layer, even if the second metal layer is formed immediately above the insulating layer. When the adhesion layer described later is formed on the surface opposite to the metal layer side of the insulating layer, the second metal layer may be formed immediately above the adhesion layer. When the substrate is used for a TFT element, a semiconductor layer, a gate insulating film, or the like may be formed between the insulating layer and the second metal layer. Among these, it is preferable that the second metal layer is formed immediately above the insulating layer, or the second metal layer is formed directly above the adhesion layer.

第2金属層の配置としては、第2金属層が上記第1導通部と導通するように配置されていれば特に限定されるものではなく、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。中でも、第2金属層が金属層の開口部を覆うように配置され、かつ、薄膜素子用基板の厚み方向に、金属層、第2金属層、導通部がいずれも存在しない領域がないように配置されていることが好ましい。   The arrangement of the second metal layer is not particularly limited as long as the second metal layer is arranged so as to be electrically connected to the first conductive portion, and is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention. Selected. In particular, the second metal layer is disposed so as to cover the opening of the metal layer, and there is no region where none of the metal layer, the second metal layer, and the conductive portion exists in the thickness direction of the thin film element substrate. It is preferable that they are arranged.

第2金属層の形成方法としては、薄膜素子における一般的な電極や配線の形成方法と同様とすることができる。
また、第2金属層の厚みとしては、本発明の薄膜素子用基板の用途や製造方法に応じて適宜選択されるものであり、薄膜素子における一般的な電極や配線の厚みと同様とすることができる。
A method for forming the second metal layer can be the same as a general method for forming an electrode or wiring in a thin film element.
The thickness of the second metal layer is appropriately selected according to the use and manufacturing method of the thin film element substrate of the present invention, and is the same as the thickness of a general electrode or wiring in the thin film element. Can do.

9.第3金属層
本発明の薄膜素子用基板は、図9および図10に例示するように、第2絶縁層6の金属層4側の面とは反対側の面に形成され、第2導通部7と導通する第3金属層5bをさらに有していてもよい。第2態様の場合であって、めっき法により第2導通部を形成する場合には、この第3金属層を給電層としてめっきを行うことができる。
第3金属層5bは、図9および図10に例示するように、金属層4の開口部14hを覆うように配置されていることが好ましい。金属層の開口部を覆うように第3金属層が配置されていることで、薄膜素子用基板の厚み方向に、金属層、第3金属層、導通部がいずれも存在しない領域をなくすことができ、水分や酸素の透過を妨げることが可能となる。本発明の薄膜素子用基板を素子を上から封止する封止基板として用いる場合には、特に、この第3金属層が形成されていることが好ましい。
9. Third Metal Layer The thin film element substrate of the present invention is formed on the surface of the second insulating layer 6 opposite to the surface on the metal layer 4 side, as illustrated in FIG. 9 and FIG. 7 may be further provided as a third metal layer 5 b that is electrically connected to 7. In the case of the second mode, when the second conductive portion is formed by a plating method, plating can be performed using the third metal layer as a power feeding layer.
The third metal layer 5b is preferably arranged so as to cover the opening 14h of the metal layer 4 as illustrated in FIGS. 9 and 10. By disposing the third metal layer so as to cover the opening of the metal layer, it is possible to eliminate a region where none of the metal layer, the third metal layer, and the conductive portion exists in the thickness direction of the thin film element substrate. It is possible to prevent the permeation of moisture and oxygen. When the thin film element substrate of the present invention is used as a sealing substrate for sealing the element from above, it is particularly preferable that this third metal layer is formed.

本発明における第3金属層は、上記第2絶縁層の上記金属層側の面とは反対側の面に形成され、上記第2導通部と導通しているものである。また、第3金属層は、薄膜素子の電極や配線等になり得るものである。   The third metal layer in the present invention is formed on the surface of the second insulating layer opposite to the surface on the metal layer side and is electrically connected to the second conductive portion. Further, the third metal layer can be an electrode, wiring, or the like of the thin film element.

第3金属層は薄膜素子部の電極や配線となり得るものであり、第3金属層の材料としては、上記第2金属層の材料と同様とすることができる。   The third metal layer can serve as an electrode or wiring of the thin film element portion, and the material of the third metal layer can be the same as the material of the second metal layer.

第3金属層の形成位置としては、第3金属層が第2絶縁層の金属層側とは反対側の面に形成されていればよく、第3金属層が第2絶縁層上に形成されていればよい。通常は、第3金属層が第2絶縁層の直上に形成される。   The third metal layer may be formed as long as the third metal layer is formed on the surface of the second insulating layer opposite to the metal layer side, and the third metal layer is formed on the second insulating layer. It only has to be. Usually, the third metal layer is formed directly on the second insulating layer.

また、第3金属層の配置としては、第3金属層が上記第2導通部と導通するように配置されていれば特に限定されるものではなく、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。中でも、第3金属層が金属層の開口部を覆うように配置され、かつ、薄膜素子用基板の厚み方向に、金属層、第3金属層、導通部がいずれも存在しない領域がないように配置されていることが好ましい。   In addition, the arrangement of the third metal layer is not particularly limited as long as the third metal layer is arranged so as to be electrically connected to the second conductive portion, and according to the use of the thin film element substrate of the present invention. Are appropriately selected. In particular, the third metal layer is disposed so as to cover the opening of the metal layer, and there is no region where none of the metal layer, the third metal layer, and the conductive portion exists in the thickness direction of the thin film element substrate. It is preferable that they are arranged.

第3金属層の形成方法および厚みとしては、上記第2金属層の形成方法および厚みと同様とすることができる。   The formation method and thickness of the third metal layer can be the same as the formation method and thickness of the second metal layer.

本発明においては、絶縁層の金属層側とは反対側の面に上記第2金属層が形成され、第2絶縁層の金属層側とは反対側の面に第3金属層が形成され、すなわち薄膜素子用基板の両面にそれぞれ第2金属層および第3金属層が形成され、第2金属層および第3金属層が金属層の開口部を覆うように配置されていることが好ましい。薄膜素子用基板の両面にそれぞれ第2金属層および第3金属層が形成され、金属層の開口部を覆うように第2金属層および第3金属層が配置されていることで、水分や酸素の透過を効果的に妨げることが可能となる。本発明の薄膜素子用基板を封止基板として用いる場合には、特に、第2金属層および第3金属層が形成されていることが好ましい。   In the present invention, the second metal layer is formed on the surface of the insulating layer opposite to the metal layer side, and the third metal layer is formed on the surface of the second insulating layer opposite to the metal layer side, That is, it is preferable that the second metal layer and the third metal layer are respectively formed on both surfaces of the thin film element substrate, and the second metal layer and the third metal layer are arranged so as to cover the opening of the metal layer. The second metal layer and the third metal layer are formed on both surfaces of the thin film element substrate, respectively, and the second metal layer and the third metal layer are arranged so as to cover the opening of the metal layer, so that moisture and oxygen Can be effectively prevented. When the thin film element substrate of the present invention is used as a sealing substrate, it is particularly preferable that the second metal layer and the third metal layer are formed.

10.電極および配線
本発明においては、上記絶縁層の上記金属層側とは反対側の面または上記第2絶縁層の上記金属層とは反対側の面に電極および/または配線が形成されていてもよい。
10. Electrode and Wiring In the present invention, an electrode and / or wiring may be formed on the surface of the insulating layer opposite to the metal layer or the surface of the second insulating layer opposite to the metal layer. Good.

電極および配線を構成する材料としては、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択されるものであり、上記第2金属層や上記第3金属層の材料を用いることができる。また、例えば本発明の薄膜素子用基板を有機EL素子に用いる場合であって、有機発光層上に電極や配線が配置される場合など、電極や配線に透明性が要求される場合には、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)等の導電性酸化物や、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子材料を用いることができる。   The material constituting the electrode and the wiring is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention, and the material of the second metal layer or the third metal layer can be used. For example, when the thin film element substrate of the present invention is used for an organic EL element, and when the electrode or wiring is required to be transparent, such as when an electrode or wiring is disposed on the organic light emitting layer, Conductive oxides such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, aluminum zinc oxide (AZO), and conductive polymer materials such as polyaniline and polyethylenedioxythiophene Can be used.

電極および配線の形成位置としては、電極や配線が絶縁層の金属層側とは反対側の面または第2絶縁層の金属層側とは反対側の面に形成されていればよく、電極や配線が絶縁層または第2絶縁層の直上に形成されていてもよく、絶縁層の金属層側とは反対側の面に後述の密着層が形成されている場合には電極や配線が密着層の直上に形成されていてもよく、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いる場合には絶縁層と電極や配線との間に半導体層、ゲート絶縁膜等が形成されていてもよい。中でも、電極や配線が絶縁層または第2絶縁層の直上に形成されている、あるいは電極や配線が密着層の直上に形成されていることが好ましい。   The electrode and the wiring may be formed on the surface of the insulating layer opposite to the metal layer side or the surface of the second insulating layer opposite to the metal layer side. The wiring may be formed immediately above the insulating layer or the second insulating layer, and when the adhesion layer described below is formed on the surface of the insulating layer opposite to the metal layer side, the electrode and the wiring are When the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, a semiconductor layer, a gate insulating film, or the like may be formed between the insulating layer and the electrode or wiring. In particular, it is preferable that the electrode and the wiring are formed immediately above the insulating layer or the second insulating layer, or the electrode and the wiring are formed directly above the adhesion layer.

また、電極および配線の配置としては、特に限定されるものではなく、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。   Further, the arrangement of the electrodes and the wiring is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use of the thin film element substrate of the present invention.

電極および配線の形成方法としては、薄膜素子における一般的な電極や配線の形成方法と同様とすることができる。
また、電極および配線の厚みとしては、電極や配線の種類に応じて適宜選択されるものであり、薄膜素子における一般的な電極や配線の厚みと同様とすることができる。
The method for forming the electrode and the wiring can be the same as the general method for forming the electrode and the wiring in the thin film element.
The thickness of the electrode and wiring is appropriately selected according to the type of electrode and wiring, and can be the same as the thickness of a general electrode or wiring in a thin film element.

11.密着層
本発明においては、図16に例示するように、絶縁層2の金属層4側の面とは反対側の面に、無機化合物を含む密着層9が形成されていてもよい。密着層は、絶縁層および薄膜素子部の密着力を高めるために設けられる層である。
11. Adhesion Layer In the present invention, as illustrated in FIG. 16, an adhesion layer 9 containing an inorganic compound may be formed on the surface of the insulating layer 2 opposite to the surface on the metal layer 4 side. The adhesion layer is a layer provided to increase the adhesion between the insulating layer and the thin film element portion.

密着層は平滑性を有することが好ましい。密着層の表面粗さRaは、金属層の表面粗さRaよりも小さければよく、具体的に、5nm以下であることが好ましく、より好ましくは2nm以下である。密着層の表面粗さRaが大きすぎると、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いた場合、TFT素子の電気的性能が劣化するおそれがあるからである。なお、上記表面粗さの測定方法については、上記絶縁層の表面粗さの測定方法と同様である。   The adhesion layer preferably has smoothness. The surface roughness Ra of the adhesion layer only needs to be smaller than the surface roughness Ra of the metal layer, and is specifically preferably 5 nm or less, more preferably 2 nm or less. This is because if the surface roughness Ra of the adhesion layer is too large, the electrical performance of the TFT element may be deteriorated when the thin film element substrate of the present invention is used for the TFT element. The method for measuring the surface roughness is the same as the method for measuring the surface roughness of the insulating layer.

また、密着層は耐熱性を有することが好ましい。本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いた場合、TFT素子の作製時には通常、高温処理が施されるからである。密着層の耐熱性としては、密着層の5%重量減少温度が300℃以上であることが好ましい。
なお、5%重量減少温度の測定については、熱分析装置(DTG−60((株)島津製作所製))を用いて、雰囲気:窒素雰囲気、温度範囲:30℃〜600℃、昇温速度:10℃/minにて、熱重量・示差熱(TG−DTA)測定を行い、試料の重量が5%減る温度を5%重量減少温度(℃)とした。
The adhesion layer preferably has heat resistance. This is because, when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, a high temperature treatment is usually performed when the TFT element is produced. As the heat resistance of the adhesion layer, the 5% weight reduction temperature of the adhesion layer is preferably 300 ° C. or more.
In addition, about the measurement of 5% weight reduction | decrease temperature, using a thermal analyzer (DTG-60 (made by Shimadzu Corporation)), atmosphere: nitrogen atmosphere, temperature range: 30 to 600 ° C., temperature rising rate: Thermogravimetric / differential heat (TG-DTA) measurement was performed at 10 ° C./min, and the temperature at which the weight of the sample decreased by 5% was defined as a 5% weight reduction temperature (° C.).

密着層上には電極や配線が形成される場合があるため、密着層は、通常、絶縁性を有する。   Since an electrode or wiring may be formed on the adhesion layer, the adhesion layer usually has an insulating property.

また、本発明の薄膜素子用基板をTFT素子に用いる場合、密着層は、絶縁層に含まれる不純物イオンなどがTFT素子の半導体層に拡散するのを防ぐものであることが好ましい。具体的に、密着層のイオン透過性としては、鉄(Fe)イオン濃度が0.1ppm以下であることが好ましく、あるいはナトリウム(Na)イオン濃度が50ppb以下であることが好ましい。なお、Feイオン、Naイオンの濃度の測定方法としては、密着層上に形成された層をサンプリングして抽出した後、イオンクロマトグラフィー法により分析する方法が用いられる。   In addition, when the thin film element substrate of the present invention is used for a TFT element, the adhesion layer preferably prevents impurity ions contained in the insulating layer from diffusing into the semiconductor layer of the TFT element. Specifically, as the ion permeability of the adhesion layer, the iron (Fe) ion concentration is preferably 0.1 ppm or less, or the sodium (Na) ion concentration is preferably 50 ppb or less. In addition, as a measuring method of the density | concentration of Fe ion and Na ion, after sampling and extracting the layer formed on the contact | adherence layer, the method of analyzing by an ion chromatography method is used.

密着層を構成する無機化合物としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化クロム、酸化チタンを挙げることができる。これらは1種であってもよく2種以上であってもよい。   The inorganic compound constituting the adhesion layer is not particularly limited as long as it satisfies the above-described characteristics. For example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, oxidation Examples thereof include chromium and titanium oxide. These may be one type or two or more types.

密着層は、単層であってもよく多層であってもよい。
密着層が多層膜である場合、上述の無機化合物からなる層が複数層積層されていてもよく、上述の無機化合物からなる層と金属からなる層とが積層されていてもよい。この場合に用いられる金属としては、上述の特性を満たす密着層を得ることができれば特に限定されるものではなく、例えば、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素を挙げることができる。
また、密着層が多層膜である場合、密着層の最表層は酸化ケイ素膜であることが好ましい。すなわち、本発明の薄膜素子用基板上にTFT素子を作製する際、酸化ケイ素膜上にTFT素子が作製されることが好ましい。酸化ケイ素膜は上述の特性を十分に満たすからである。この場合の酸化ケイ素はSiO(Xは1.5〜2.0の範囲内)であることが好ましい。
The adhesion layer may be a single layer or a multilayer.
When the adhesion layer is a multilayer film, a plurality of layers made of the above-described inorganic compound may be laminated, or a layer made of the above-mentioned inorganic compound and a layer made of metal may be laminated. The metal used in this case is not particularly limited as long as an adhesion layer that satisfies the above-described characteristics can be obtained, and examples thereof include chromium, titanium, aluminum, and silicon.
When the adhesion layer is a multilayer film, the outermost layer of the adhesion layer is preferably a silicon oxide film. That is, when a TFT element is produced on the thin film element substrate of the present invention, it is preferable that the TFT element is produced on the silicon oxide film. This is because the silicon oxide film sufficiently satisfies the above characteristics. The silicon oxide in this case is preferably SiO x (X is in the range of 1.5 to 2.0).

中でも、密着層は、絶縁層上に形成され、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化クロムおよび酸化チタンからなる群から選択される少なくとも1種からなる第1密着層と、第1密着層上に形成され、酸化ケイ素からなる第2密着層とを有することが好ましい。第1密着層により絶縁層と第2密着層との密着性を高めることができ、第2密着層により絶縁層と薄膜素子部との密着性を高めることができるからである。また、酸化ケイ素からなる第2密着層は上述の特性を十分に満たすからである。   Among them, the adhesion layer is formed on the insulating layer and is selected from the group consisting of chromium, titanium, aluminum, silicon, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, chromium oxide and titanium oxide. It is preferable to have a first adhesion layer composed of at least one kind and a second adhesion layer formed on the first adhesion layer and composed of silicon oxide. This is because the adhesion between the insulating layer and the second adhesion layer can be enhanced by the first adhesion layer, and the adhesion between the insulation layer and the thin film element portion can be enhanced by the second adhesion layer. Moreover, it is because the 2nd contact | adherence layer which consists of silicon oxides fully satisfy | fills the above-mentioned characteristic.

密着層の厚みは、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、1nm〜500nmの範囲内であることが好ましい。中でも、密着層が上述したように第1密着層および第2密着層を有する場合、第2密着層の厚みは第1密着層よりも厚く、第1密着層は比較的薄く、第2密着層は比較的厚いことが好ましい。この場合、第1密着層の厚みは、0.1nm〜50nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.5nm〜20nmの範囲内、さらに好ましくは1nm〜10nmの範囲内である。また、第2密着層の厚みは、10nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは50nm〜300nmの範囲内、さらに好ましくは80nm〜120nmの範囲内である。厚みが薄すぎると、十分な密着性が得られないおそれがあり、厚みが厚すぎると、密着層にクラックが生じるおそれがあるからである。   The thickness of the adhesion layer is not particularly limited as long as it can satisfy the above-described characteristics, but specifically, it is preferably in the range of 1 nm to 500 nm. In particular, when the adhesion layer has the first adhesion layer and the second adhesion layer as described above, the second adhesion layer is thicker than the first adhesion layer, the first adhesion layer is relatively thin, and the second adhesion layer. Is preferably relatively thick. In this case, the thickness of the first adhesion layer is preferably in the range of 0.1 nm to 50 nm, more preferably in the range of 0.5 nm to 20 nm, and still more preferably in the range of 1 nm to 10 nm. The thickness of the second adhesion layer is preferably in the range of 10 nm to 500 nm, more preferably in the range of 50 nm to 300 nm, and still more preferably in the range of 80 nm to 120 nm. This is because if the thickness is too thin, sufficient adhesion may not be obtained, and if the thickness is too thick, cracks may occur in the adhesion layer.

密着層上には薄膜素子部が形成され、薄膜素子部の電極は導通部に接続されるため、図16に例示するように、密着層9は通常、パターン状に形成され、第1導通部3上に配置された開口部19hを有する。
密着層の開口部の配置としては、導通部が密着層の開口部内に配置されていれば特に限定されるものではない。例えば、導通部毎に密着層の開口部が配置されていてもよく、複数の導通部が1つの密着層の開口部内に配置されるように密着層の開口部が配置されていてもよい。
密着層の開口部の形状としては、密着層の開口部内に導通部を配置できる形状であれば特に限定されるものではない。
密着層の開口部の大きさは、密着層の開口部内に導通部を配置できれば特に限定されるものではない。
密着層の開口部の数は、本発明の薄膜素子用基板の用途に応じて適宜選択される。
Since the thin film element portion is formed on the adhesion layer and the electrode of the thin film element portion is connected to the conduction portion, the adhesion layer 9 is usually formed in a pattern shape as illustrated in FIG. 3 has an opening 19h arranged on the top.
The arrangement of the opening of the adhesion layer is not particularly limited as long as the conductive portion is arranged in the opening of the adhesion layer. For example, the opening part of the adhesion layer may be arranged for each conduction part, or the opening part of the adhesion layer may be arranged so that the plurality of conduction parts are arranged in the opening part of one adhesion layer.
The shape of the opening portion of the adhesion layer is not particularly limited as long as the conductive portion can be disposed in the opening portion of the adhesion layer.
The size of the opening portion of the adhesion layer is not particularly limited as long as the conductive portion can be disposed in the opening portion of the adhesion layer.
The number of openings in the adhesion layer is appropriately selected according to the application of the thin film element substrate of the present invention.

絶縁層が金属層に対してパターン状に形成されている場合には、密着層も絶縁層と同様に金属層に対してパターン状に形成されていることが好ましい。金属層上に直に密着層が形成されていると、密着層にクラックなどが生じる場合があるからである。   When the insulating layer is formed in a pattern with respect to the metal layer, the adhesion layer is preferably formed in a pattern with respect to the metal layer in the same manner as the insulating layer. This is because if the adhesion layer is formed directly on the metal layer, cracks or the like may occur in the adhesion layer.

密着層の形成方法としては、上述の無機化合物からなる層や上述の金属からなる層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、DC(直流)スパッタリング法、RF(高周波)マグネトロンスパッタリング法、プラズマCVD(化学気相蒸着)法等を挙げることができる。中でも、上述の無機化合物からなる層を形成する場合であって、アルミニウムやケイ素を含む層を形成する場合には、反応性スパッタリング法を用いることが好ましい。絶縁層との密着性に優れる膜が得られるからである。   The method for forming the adhesion layer is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a layer made of the above-described inorganic compound or a layer made of the above-mentioned metal. For example, DC (direct current) sputtering, RF (High frequency) magnetron sputtering method, plasma CVD (chemical vapor deposition) method, etc. can be mentioned. In particular, when a layer made of the above-described inorganic compound is formed and a layer containing aluminum or silicon is formed, it is preferable to use a reactive sputtering method. This is because a film having excellent adhesion to the insulating layer can be obtained.

密着層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法、レーザー等で直接加工する方法、メタルマスクを介してスパッタもしくは蒸着することにより、位置選択的に密着層を形成する方法を用いることができる。   As a method for patterning the adhesion layer, a photolithography method, a method of directly processing with a laser or the like, and a method of forming the adhesion layer selectively by sputtering or vapor deposition through a metal mask can be used.

また本発明においては、上記密着層が、絶縁層と金属層の間に形成されていてもよい。絶縁層と金属層の密着性を高めることが可能となるからである。例えば、絶縁層および金属層を積層する際に絶縁層上に金属層を形成する場合には、絶縁層と金属層の密着性を高めるために、絶縁層上に密着層を形成し、密着層上に金属層を形成することができる。   In the present invention, the adhesion layer may be formed between the insulating layer and the metal layer. This is because the adhesion between the insulating layer and the metal layer can be improved. For example, when forming a metal layer on an insulating layer when laminating an insulating layer and a metal layer, in order to improve the adhesion between the insulating layer and the metal layer, an adhesion layer is formed on the insulating layer, A metal layer can be formed thereon.

12.被覆層
本発明においては、金属層のパターンの端部が被覆層で絶縁されていてもよく、さらには金属層の開口部内の導通部以外の部分が被覆層で充填されていてもよい。
12 Covering Layer In the present invention, the end of the pattern of the metal layer may be insulated with the covering layer, and further, the portion other than the conductive portion in the opening of the metal layer may be filled with the covering layer.

被覆層としては、金属層のパターンの端部を覆い絶縁することができ、さらには金属層の開口部内の導通部以外の部分に充填することができるものであれば特に限定されるものではなく、上記の絶縁層または第2絶縁層であってもよく、絶縁層および第2絶縁層とは異なる絶縁膜であってもよい。被覆層の種類は、本発明の薄膜素子用基板の製造方法に応じて適宜選択される。中でも、被覆層は、絶縁層または第2絶縁層であることが好ましい。   The covering layer is not particularly limited as long as it can cover and insulate the end portion of the pattern of the metal layer and can be filled in a portion other than the conductive portion in the opening of the metal layer. The insulating layer or the second insulating layer may be used, or an insulating film different from the insulating layer and the second insulating layer may be used. The kind of coating layer is suitably selected according to the manufacturing method of the board | substrate for thin film elements of this invention. Especially, it is preferable that a coating layer is an insulating layer or a 2nd insulating layer.

13.その他の構成
本発明においては、金属層と絶縁層および第2絶縁層との間に、金属層を構成する金属が酸化された酸化膜が形成されていてもよい。これにより、金属層と絶縁層および第2絶縁層との密着性を高めることができる。この酸化膜は、金属層表面が酸化されることで形成される。
13. Other Configurations In the present invention, an oxide film in which a metal constituting the metal layer is oxidized may be formed between the metal layer, the insulating layer, and the second insulating layer. Thereby, the adhesiveness of a metal layer, an insulating layer, and a 2nd insulating layer can be improved. This oxide film is formed by oxidizing the surface of the metal layer.

14.用途
本発明の薄膜素子用基板は、薄膜素子に用いられる。なお、薄膜素子については、後述の「B.薄膜素子」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
本発明の薄膜素子用基板は、薄膜素子を支持する支持基板として用いてもよく、薄膜素子を上から封止する封止基板として用いてもよい。中でも、本発明の薄膜素子用基板は、薄膜素子を支持する支持基板として好適に用いられる。
また、本発明の薄膜素子用基板は、導通部を通じて、薄膜素子用基板の素子が配置される面とは反対側の面に配線を取り出すためだけでなく熱を逃がすために用いてもよい。
14 Application The substrate for a thin film element of the present invention is used for a thin film element. In addition, since it describes in the term of the below-mentioned "B. Thin film element" about a thin film element, description here is abbreviate | omitted.
The substrate for a thin film element of the present invention may be used as a support substrate that supports the thin film element, or may be used as a sealing substrate that seals the thin film element from above. Especially, the board | substrate for thin film elements of this invention is used suitably as a support substrate which supports a thin film element.
In addition, the thin film element substrate of the present invention may be used not only for taking out the wiring to the surface opposite to the surface on which the element of the thin film element substrate is disposed, but also for releasing heat through the conducting portion.

15.薄膜素子用基板の製造方法
本発明の薄膜素子用基板の製造方法としては、特に限定されるものではなく、種々の製造方法により作製することができる。以下に本発明の薄膜素子用基板の製造方法の一例を示す。
15. Manufacturing Method of Substrate for Thin Film Element The manufacturing method of the substrate for thin film element of the present invention is not particularly limited, and can be manufactured by various manufacturing methods. An example of the manufacturing method of the substrate for thin film element of the present invention is shown below.

図17(a)〜(g)は本発明の薄膜素子用基板の製造方法の一例を示す工程図であり、第2態様の薄膜素子用基板の製造方法の一例である。まず、金属層4と第2絶縁層6と第3金属層5bとが順に積層された三層材を準備する(図17(a))。次いで、金属層4上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により金属層4をパターニングして、開口部14hを形成する(図17(b))。次に、金属層4上に感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いて絶縁層2を形成する(図17(c))。続いて、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングして、絶縁層貫通孔12hを形成する(図17(d))。次いで、絶縁層2のパターンをマスクとして、ウェットエッチングにより第2絶縁層6をパターニングして、第2絶縁層貫通孔16hを形成する(図17(e))。この際、ポリイミド前駆体を用いて絶縁層2を形成し、絶縁層2上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングして、絶縁層貫通孔12hを形成した後、絶縁層2のパターンをマスクとして、ウェットエッチングにより第2絶縁層6をパターニングして、第2絶縁層貫通孔16hを形成してもよい。これらの場合、絶縁層2はウェットエッチングされず、第2絶縁層6はウェットエッチングできるものを用いる。また上記の際、レーザー加工で絶縁層2および第2絶縁層6を同時にパターニングして、絶縁層貫通孔12hおよび第2絶縁層貫通孔16hを形成してもよい。次に、第3金属層5bを給電層としてめっきを行い、絶縁層貫通孔12hおよび第2絶縁層貫通孔16hに第1導通部3および第2導通部7を充填し、導通部10を形成する(図17(f))。この際、導電ペーストを用いて絶縁層貫通孔12hおよび第2絶縁層貫通孔16hに第1導通部3および第2導通部7を充填してもよい。次に、第3金属層5bをパターニングして電極や配線を形成する(図17(g))。
図17に例示する薄膜素子用基板の製造方法は、塗布により絶縁層を形成するので、平坦性が高い絶縁層を得ることができる。
FIGS. 17A to 17G are process diagrams showing an example of a method for manufacturing a thin film element substrate according to the present invention, which is an example of a method for manufacturing a thin film element substrate according to the second embodiment. First, a three-layer material in which the metal layer 4, the second insulating layer 6, and the third metal layer 5b are sequentially laminated is prepared (FIG. 17A). Next, a dry film resist is laminated on the metal layer 4, and the metal layer 4 is patterned by a photolithography method to form the opening 14h (FIG. 17B). Next, the insulating layer 2 is formed on the metal layer 4 using photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor (FIG. 17C). Subsequently, the insulating layer 2 is patterned by photolithography to form the insulating layer through-hole 12h (FIG. 17D). Next, using the pattern of the insulating layer 2 as a mask, the second insulating layer 6 is patterned by wet etching to form a second insulating layer through-hole 16h (FIG. 17E). At this time, after forming the insulating layer 2 using the polyimide precursor, laminating the dry film resist on the insulating layer 2, patterning the insulating layer 2 by photolithography, and forming the insulating layer through-hole 12h The second insulating layer through hole 16h may be formed by patterning the second insulating layer 6 by wet etching using the pattern of the insulating layer 2 as a mask. In these cases, the insulating layer 2 is not wet etched, and the second insulating layer 6 is one that can be wet etched. In the above case, the insulating layer 2 and the second insulating layer 6 may be simultaneously patterned by laser processing to form the insulating layer through hole 12h and the second insulating layer through hole 16h. Next, plating is performed using the third metal layer 5b as a power feeding layer, and the conductive layer 10 is formed by filling the insulating layer through-hole 12h and the second insulating layer through-hole 16h with the first conductive portion 3 and the second conductive portion 7. (FIG. 17 (f)). At this time, the first conductive portion 3 and the second conductive portion 7 may be filled into the insulating layer through-hole 12h and the second insulating layer through-hole 16h using a conductive paste. Next, the third metal layer 5b is patterned to form electrodes and wiring (FIG. 17G).
In the method for manufacturing a thin film element substrate illustrated in FIG. 17, an insulating layer is formed by coating, so that an insulating layer with high flatness can be obtained.

図18(a)〜(e)は本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図であり、第1態様の薄膜素子用基板の製造方法の一例である。まず、金属層4単体を準備し(図18(a))、金属層4上に絶縁層2を形成する(図18(b))。次いで、絶縁層2上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングして、絶縁層貫通孔12hを形成する(図18(c))。この際、感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いて絶縁層2を形成し、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングすることで、絶縁層貫通孔12hを形成してもよい。次いで、金属層4を給電層としてめっきを行い、絶縁層貫通孔12hに第1導通部3を充填する(図18(d))。この際、導電ペーストを用いて絶縁層貫通孔12hに第1導通部3を充填してもよい。次に、金属層4上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により金属層4をパターニングして、開口部14hを有する金属層4と導通部用金属部8とを同時に形成する(図18(e))。これにより、第1導通部3および導通部用金属部8からなる導通部10が得られる。
上記の薄膜素子用基板の製造方法は、塗布により絶縁層を形成するので、平坦性が高い絶縁層を得ることができる。また、金属層をエッチングすることにより、金属層の加工と導通部用金属部の形成が同時にできるとともに、パターニング前の金属層を給電層として電解めっきを行うことが可能であるため、プロセスが簡便であるという利点を有する。
FIGS. 18A to 18E are process diagrams showing another example of the method for manufacturing a thin film element substrate of the present invention, which is an example of the method for manufacturing the thin film element substrate of the first aspect. First, the metal layer 4 alone is prepared (FIG. 18A), and the insulating layer 2 is formed on the metal layer 4 (FIG. 18B). Next, a dry film resist is laminated on the insulating layer 2, and the insulating layer 2 is patterned by photolithography to form the insulating layer through-hole 12h (FIG. 18C). At this time, the insulating layer through hole 12h may be formed by forming the insulating layer 2 using photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor and patterning the insulating layer 2 by a photolithography method. Next, plating is performed using the metal layer 4 as a power feeding layer, and the insulating layer through-holes 12h are filled with the first conductive portion 3 (FIG. 18D). At this time, the first conductive portion 3 may be filled in the insulating layer through-holes 12h using a conductive paste. Next, a dry film resist is laminated on the metal layer 4, and the metal layer 4 is patterned by a photolithography method to form the metal layer 4 having the opening 14h and the metal part 8 for the conductive part at the same time (FIG. 18 (e)). Thereby, the conduction | electrical_connection part 10 which consists of the 1st conduction | electrical_connection part 3 and the metal part 8 for conduction | electrical_connection parts is obtained.
Since the insulating layer is formed by coating in the above method for manufacturing a thin film element substrate, an insulating layer having high flatness can be obtained. In addition, by etching the metal layer, the metal layer can be processed and the metal portion for the conductive portion can be formed at the same time, and the electroplating can be performed using the metal layer before patterning as a power feeding layer, thereby simplifying the process. It has the advantage of being.

また、本発明の薄膜素子用基板の製造方法においては、図18(d)に示すように絶縁層貫通孔12hに第1導通部3を充填した後、図示しないが、金属層4を除去してもよい。この場合、図1(a)、(b)に示すような薄膜素子用基板1を得ることができる。   Further, in the method for manufacturing a thin film element substrate of the present invention, after filling the insulating layer through-hole 12h with the first conductive portion 3 as shown in FIG. May be. In this case, a thin film element substrate 1 as shown in FIGS. 1A and 1B can be obtained.

図18(a)〜(e)および図19(a)〜(b)は本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図であり、第1態様の薄膜素子用基板の製造方法の一例である。なお、図18(e)および図19(a)は同じ図である。図18(a)〜(e)については、上述したので省略する。続いて、金属層4の開口部14h内の導通部用金属部8以外の部分に被覆層15を充填する(図19(b))。
図18および図19に例示する薄膜素子用基板の製造方法は、塗布により絶縁層を形成するので、平坦性が高い絶縁層を得ることができる。
18 (a) to 18 (e) and FIGS. 19 (a) to 19 (b) are process diagrams showing another example of the method for manufacturing a thin film element substrate of the present invention. It is an example of a manufacturing method. In addition, FIG.18 (e) and FIG.19 (a) are the same figures. Since FIGS. 18A to 18E have been described above, a description thereof will be omitted. Subsequently, the coating layer 15 is filled in a portion other than the conductive portion metal portion 8 in the opening portion 14h of the metal layer 4 (FIG. 19B).
In the method for manufacturing a thin film element substrate illustrated in FIGS. 18 and 19, an insulating layer is formed by coating, so that an insulating layer with high flatness can be obtained.

図20(a)〜(g)は、本発明の薄膜素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図であり、第1態様の薄膜素子用基板の製造方法の一例である。まず、第3金属層5bと第2絶縁層6と金属層4とが順に積層された三層材を準備する(図20(a))。次いで、金属層4上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により金属層4をパターニングして、開口部14hを有する金属層4と導通部用金属部8とを同時に形成する(図20(b))。同様に、第3金属層5b上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により第3金属層5bをパターニングする(図20(b))。金属層4および第3金属層5bは同時に両面パターニングしてもよい。次に、金属層4上に絶縁層2を形成する(図20(c))。続いて、絶縁層2上にドライフィルムレジストをラミネートして、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングして、絶縁層貫通孔12hを形成する(図20(d))。この際、感光性ポリイミドまたは感光性ポリイミド前駆体を用いて絶縁層2を形成し、フォトリソグラフィー法により絶縁層2をパターニングすることで、絶縁層貫通孔12hを形成してもよい。次いで、第3金属層5bのパターンをマスクとして、第2絶縁層6をエッチングし、第2絶縁層貫通孔16hを形成する(図20(e))。この場合、第3金属層5bのパターンをマスクとしてエッチングを行うため、非感光性ポリイミドを用いた第2絶縁層6でもパターニングすることが可能となる。続いて、第3金属層5bをさらにパターニングし、第2絶縁層6上に電極・配線を形成する(図20(f))。次に、導電ペーストを用いて絶縁層貫通孔12hおよび第2絶縁層貫通孔16hにそれぞれ第1導通部3および第2導通部7を充填する(図20(g))。これにより、第1導通部3と導通部用金属部8と第2導通部7とからなる導通部10が得られる。
図20に例示する薄膜素子用基板の製造方法は、塗布により絶縁層を形成するので、平坦性が高い絶縁層を得ることができる。
FIGS. 20A to 20G are process diagrams showing another example of the method for manufacturing a thin film element substrate of the present invention, and are an example of the method for manufacturing the thin film element substrate of the first aspect. First, a three-layer material in which the third metal layer 5b, the second insulating layer 6, and the metal layer 4 are sequentially laminated is prepared (FIG. 20A). Next, a dry film resist is laminated on the metal layer 4, and the metal layer 4 is patterned by a photolithography method, so that the metal layer 4 having the opening 14h and the conductive portion metal portion 8 are simultaneously formed (FIG. 20). (B)). Similarly, a dry film resist is laminated on the third metal layer 5b, and the third metal layer 5b is patterned by photolithography (FIG. 20B). The metal layer 4 and the third metal layer 5b may be patterned on both sides at the same time. Next, the insulating layer 2 is formed on the metal layer 4 (FIG. 20C). Subsequently, a dry film resist is laminated on the insulating layer 2, and the insulating layer 2 is patterned by photolithography to form the insulating layer through-hole 12h (FIG. 20D). At this time, the insulating layer through hole 12h may be formed by forming the insulating layer 2 using photosensitive polyimide or a photosensitive polyimide precursor and patterning the insulating layer 2 by a photolithography method. Next, using the pattern of the third metal layer 5b as a mask, the second insulating layer 6 is etched to form the second insulating layer through-hole 16h (FIG. 20E). In this case, since the etching is performed using the pattern of the third metal layer 5b as a mask, the second insulating layer 6 using non-photosensitive polyimide can be patterned. Subsequently, the third metal layer 5b is further patterned to form electrodes / wirings on the second insulating layer 6 (FIG. 20F). Next, the first conductive portion 3 and the second conductive portion 7 are filled into the insulating layer through-hole 12h and the second insulating layer through-hole 16h using a conductive paste, respectively (FIG. 20 (g)). Thereby, the conduction | electrical_connection part 10 which consists of the 1st conduction | electrical_connection part 3, the metal part 8 for conduction | electrical_connection parts, and the 2nd conduction | electrical_connection part 7 is obtained.
Since the insulating layer is formed by coating in the method for manufacturing a thin film element substrate illustrated in FIG. 20, an insulating layer with high flatness can be obtained.

B.薄膜素子
次に、本発明の薄膜素子について説明する。
本発明の薄膜素子は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部とを有し、上記薄膜素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とするものである。
B. Thin Film Element Next, the thin film element of the present invention will be described.
The thin film element of the present invention includes the above thin film element substrate, and the thin film element portion formed on the surface of the insulating layer of the thin film element substrate having a surface roughness Ra of 5 nm or less. The electrode is connected to the conductive portion of the thin film element substrate.

なお、「薄膜素子」とは、膜厚150nm以下の機能層を有する電子素子をいう。すなわち、「薄膜素子部」とは、膜厚150nm以下の機能層を有する電子素子部をいう。機能層の膜厚は100nm以下であることが好ましい。
機能層としては、絶縁層、電極層、半導体層、誘電体層、密着層、シード層などが挙げられる。その中でも、機能層は、絶縁層、電極層、半導体層、誘電体層であることが好ましい。これらの層は、ナノメートルオーダーの凸凹により、断線、ショート、欠陥等、素子の動作に対して重大な影響を与える不具合が生じることになるため、平坦性が高いことが特に好ましいからである。
機能層は、薄膜素子用基板上に直に形成されていてもよく、薄膜素子用基板上に中間層を介して形成されていてもよい。中間層は、薄膜素子用基板の表面粗さを著しく変化させるものでなければ特に限定されるものではない。
The “thin film element” refers to an electronic element having a functional layer with a thickness of 150 nm or less. That is, the “thin film element portion” refers to an electronic element portion having a functional layer with a film thickness of 150 nm or less. The thickness of the functional layer is preferably 100 nm or less.
Examples of the functional layer include an insulating layer, an electrode layer, a semiconductor layer, a dielectric layer, an adhesion layer, and a seed layer. Among them, the functional layer is preferably an insulating layer, an electrode layer, a semiconductor layer, or a dielectric layer. This is because it is particularly preferable that these layers have high flatness because irregularities on the order of nanometers cause problems that seriously affect the operation of the device, such as disconnection, short circuit, and defects.
The functional layer may be formed directly on the thin film element substrate, or may be formed on the thin film element substrate via an intermediate layer. The intermediate layer is not particularly limited as long as it does not significantly change the surface roughness of the thin film element substrate.

なお、薄膜素子用基板については、上記「A.薄膜素子用基板」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。以下、本発明の薄膜素子における各構成について説明する。   The thin film element substrate has been described in detail in the above section “A. Thin Film Element Substrate”, and therefore the description thereof is omitted here. Hereinafter, each structure in the thin film element of this invention is demonstrated.

1.薄膜素子部
本発明における薄膜素子部は、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されるものである。
1. Thin Film Element Section The thin film element section in the present invention is formed on a surface where the surface roughness Ra of the insulating layer of the thin film element substrate is 5 nm or less.

薄膜素子部としては、上記機能層を有する電子素子部であれば特に限定されるものではなく、例えば、TFT素子、EL素子、電子ペーパー、薄膜太陽電池、固体撮像素子、RFID(Radio Frequency IDentification:ICタグ)、メモリー等が挙げられる。
EL素子としては、有機EL素子および無機EL素子のいずれであってもよい。
薄膜太陽電池としては、CIGS(Cu(銅),In(インジウム),Ga(ガリウム),Se(セレン))太陽電池、有機薄膜太陽電池等が挙げられる。
薄膜素子部の形成方法としては、薄膜素子部の種類に応じて適宜選択され、一般的な方法を採用することができる。
The thin film element part is not particularly limited as long as it is an electronic element part having the above functional layer. IC tag), memory and the like.
The EL element may be either an organic EL element or an inorganic EL element.
Examples of the thin film solar cell include CIGS (Cu (copper), In (indium), Ga (gallium), Se (selenium)) solar cells, and organic thin film solar cells.
A method for forming the thin film element portion is appropriately selected according to the type of the thin film element portion, and a general method can be adopted.

中でも、薄膜素子部は、TFT素子部、有機EL素子部、電子ペーパー素子部であることが好ましい。以下、薄膜素子部が、TFT素子部、有機EL素子部、電子ペーパー素子部である場合に分けて説明する。   Especially, it is preferable that a thin film element part is a TFT element part, an organic EL element part, and an electronic paper element part. Hereinafter, the case where the thin film element portion is a TFT element portion, an organic EL element portion, and an electronic paper element portion will be described separately.

2.薄膜素子部がTFT素子部である場合
本発明における薄膜素子部がTFT素子部である場合、本発明の薄膜素子は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部とを有し、上記薄膜素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されている薄膜素子であって、上記薄膜素子部がTFT素子部であるものである。
以下、薄膜素子部がTFT素子部である場合の薄膜素子の各構成について説明する。
2. When the thin film element portion is a TFT element portion When the thin film element portion according to the present invention is a TFT element portion, the thin film element of the present invention includes a surface roughness of the above-described thin film element substrate and the insulating layer of the thin film element substrate. A thin film element portion formed on a surface having a thickness Ra of 5 nm or less, and an electrode of the thin film element portion is connected to a conduction portion of the thin film element substrate, wherein the thin film element portion Is a TFT element portion.
Hereinafter, each structure of the thin film element when the thin film element part is a TFT element part will be described.

(1)TFT素子部
本発明におけるTFT素子部は、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されるものであり、上記TFT素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されているものである。
(1) TFT element part The TFT element part in this invention is formed in the surface whose surface roughness Ra of the insulating layer of the said board | substrate for thin film elements is 5 nm or less, and the electrode of the said TFT element part is the said thin film It is connected to the conduction part of the element substrate.

TFT素子部の電極としては、TFT素子部を構成する電極や配線であれば特に限定されるものではなく、例えば、ゲート線、ソース線、TFTを構成するゲート電極、ソース電極、ドレイン電極が挙げられる。これらは、TFTの構造に応じて適宜選択される。   The electrode of the TFT element part is not particularly limited as long as it is an electrode or wiring constituting the TFT element part, and examples thereof include a gate line, a source line, a gate electrode constituting the TFT, a source electrode, and a drain electrode. It is done. These are appropriately selected according to the structure of the TFT.

TFTの構造としては、例えば、トップゲート構造(正スタガ型)、ボトムゲート構造(逆スタガ型)、コプレーナ型構造を挙げることができる。トップゲート構造(正スタガ型)およびボトムゲート構造(逆スタガ型)の場合には、さらにトップコンタクト構造、ボトムコンタクト構造を挙げることができる。これらの構造は、TFTを構成する半導体層の種類に応じて適宜選択される。   Examples of the TFT structure include a top gate structure (forward stagger type), a bottom gate structure (reverse stagger type), and a coplanar type structure. In the case of the top gate structure (forward stagger type) and the bottom gate structure (reverse stagger type), a top contact structure and a bottom contact structure can be further exemplified. These structures are appropriately selected according to the type of semiconductor layer constituting the TFT.

TFTを構成する半導体層としては、薄膜素子用基板上に形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、酸化物半導体、有機半導体が用いられる。
シリコンとしては、ポリシリコン、アモルファスシリコンを用いることができる。
酸化物半導体としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO)、酸化マグネシウム亜鉛(MgZn1−xO)、酸化カドミウム亜鉛(CdZn1−xO)、酸化カドミウム(CdO)、酸化インジウム(In)、酸化ガリウム(Ga)、酸化スズ(SnO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化タングステン(WO)、InGaZnO系、InGaSnO系、InGaZnMgO系、InAlZnO系、InFeZnO系、InGaO系、ZnGaO系、InZnO系を用いることができる。
有機半導体としては、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
半導体層の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
The semiconductor layer constituting the TFT is not particularly limited as long as it can be formed on the thin film element substrate. For example, silicon, an oxide semiconductor, or an organic semiconductor is used.
As the silicon, polysilicon or amorphous silicon can be used.
Examples of the oxide semiconductor include zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO), magnesium zinc oxide (Mg x Zn 1-x O), cadmium zinc oxide (Cd x Zn 1-x O), and cadmium oxide (CdO). ), Indium oxide (In 2 O 3 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), magnesium oxide (MgO), tungsten oxide (WO), InGaZnO-based, InGaSnO-based, InGaZnMgO-based, InAlZnO-based InFeZnO, InGaO, ZnGaO, and InZnO can be used.
Examples of organic semiconductors include π-electron conjugated aromatic compounds, chain compounds, organic pigments, and organosilicon compounds. More specifically, pentacene, tetracene, thiophen oligomer derivatives, phenylene derivatives, phthalocyanine compounds, polyacetylene derivatives, polythiophene derivatives, cyanine dyes and the like can be mentioned.
The method for forming the semiconductor layer and the thickness thereof can be the same as those in general.

ゲート線、ソース線、TFTを構成するゲート電極、ソース電極およびドレイン電極としては、所望の導電性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的にTFTに用いられる導電体を用いることができる。このような材料の例としては、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Nb、Hf、Mo、Au、Ag、Pt、Mo−Ta合金、W−Mo合金、ITO、IZO等の無機材料、および、PEDOT/PSS等の導電性を有する有機材料を挙げることができる。
ゲート線、ソース線、TFTを構成するゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
The gate line, the source line, and the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode constituting the TFT are not particularly limited as long as they have desired conductivity, and a conductor generally used for TFT is used. be able to. Examples of such materials include Ta, Ti, Al, Zr, Cr, Nb, Hf, Mo, Au, Ag, Pt, Mo-Ta alloys, W-Mo alloys, ITO, IZO and other inorganic materials, and And organic materials having conductivity such as PEDOT / PSS.
The formation method and thickness of the gate line, the source line, the gate electrode constituting the TFT, the source electrode, and the drain electrode can be the same as those in general.

TFTを構成するゲート絶縁膜としては、一般的なTFTにおけるゲート絶縁膜と同様のものを用いることができ、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料を用いることができる。
ゲート絶縁膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
As the gate insulating film constituting the TFT, the same gate insulating film as that in a general TFT can be used. For example, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, tantalum oxide, barium strontium titanate (BST), Insulating inorganic materials such as lead zirconate titanate (PZT), acrylic resins, phenolic resins, fluorine resins, epoxy resins, cardo resins, vinyl resins, imide resins, novolac resins, etc. An insulating organic material can be used.
The formation method and thickness of the gate insulating film can be the same as a general one.

TFT上には保護膜が形成されていてもよい。保護膜は、TFTを保護するために設けられるものである。例えば、半導体層が空気中に含有される水分等に曝露されることを防止することができる。保護膜が形成されていることにより、TFT性能の経時劣化を低減することができるのである。このような保護膜としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料が用いられる。
保護膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
A protective film may be formed on the TFT. The protective film is provided to protect the TFT. For example, the semiconductor layer can be prevented from being exposed to moisture or the like contained in the air. By forming the protective film, deterioration of the TFT performance with time can be reduced. Examples of such protective films include insulating inorganic materials such as silicon oxide and silicon nitride, and acrylic resins, phenolic resins, fluorine resins, epoxy resins, cardo resins, vinyl resins, and imide resins. An insulating organic material such as resin or novolac resin is used.
The method for forming the protective film and the thickness thereof can be the same as those in general.

(2)透明封止基板
本発明においては、薄膜素子部がTFT素子部である場合、TFT素子部上に透明封止基板が配置されていてもよい。透明封止基板によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができる。
透明封止基板としては、TFT素子における一般的な透明封止基板と同様とすることができる。
(2) Transparent sealing substrate In this invention, when a thin film element part is a TFT element part, the transparent sealing substrate may be arrange | positioned on the TFT element part. The element is sealed by the transparent sealing substrate, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.
The transparent sealing substrate can be the same as a general transparent sealing substrate in a TFT element.

(3)封止部
本発明においては、薄膜素子部がTFT素子部である場合、薄膜素子用基板および透明封止基板の間に、TFT素子部の外周部に封止部が形成されていてもよい。封止部によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができる。
封止部としては、TFT素子における一般的な封止部と同様とすることができる。
(3) Sealing part In the present invention, when the thin film element part is a TFT element part, a sealing part is formed on the outer peripheral part of the TFT element part between the thin film element substrate and the transparent sealing substrate. Also good. The element is sealed by the sealing portion, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.
The sealing portion can be the same as a general sealing portion in a TFT element.

(4)用途
薄膜素子部がTFT素子部である場合、本発明の薄膜素子は、アクティブマトリクス駆動の有機EL表示装置、電子ペーパーなどの表示装置に用いることができる。この場合、薄膜素子用基板のTFT素子部側の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成してもよく、薄膜素子用基板のTFT素子部側の面とは反対側の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成してもよく、また透明封止基板の対向面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成してもよく、透明封止基板の対向面とは反対側の面に有機EL素子部や電子ペーパー素子部を形成してもよい。
(4) Applications When the thin film element portion is a TFT element portion, the thin film element of the present invention can be used for display devices such as an active matrix driving organic EL display device and electronic paper. In this case, an organic EL element portion or an electronic paper element portion may be formed on the surface of the thin film element substrate on the TFT element portion side, and an organic surface may be formed on the surface opposite to the TFT element portion side of the thin film element substrate. An EL element part and an electronic paper element part may be formed, and an organic EL element part and an electronic paper element part may be formed on the opposing surface of the transparent sealing substrate, opposite to the opposing surface of the transparent sealing substrate. An organic EL element part or an electronic paper element part may be formed on the side surface.

3.薄膜素子部が有機EL素子部である場合
本発明における薄膜素子部が有機EL素子部である場合、本発明の薄膜素子は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部とを有し、上記薄膜素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されている薄膜素子であって、上記薄膜素子部が、上記絶縁層上に形成された背面電極層と、上記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むEL層と、上記EL層上に形成された透明電極層とを有する有機EL素子部であり、上記薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有するものである。
3. When the thin film element portion is an organic EL element portion When the thin film element portion in the present invention is an organic EL element portion, the thin film element of the present invention includes the above-described thin film element substrate and the insulating layer of the thin film element substrate. A thin film element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less, and an electrode of the thin film element portion is connected to a conduction portion of the thin film element substrate, the thin film element The element portion includes a back electrode layer formed on the insulating layer, an EL layer formed on the back electrode layer and including at least an organic light emitting layer, and a transparent electrode layer formed on the EL layer. It is an organic EL element part, The conduction | electrical_connection part of the said board | substrate for thin film elements has the conduction | electrical_connection part for transparent electrode layers connected to the said transparent electrode layer, and the conduction | electrical_connection part for back electrode layers connected to the said back electrode layer Is.

図21および図22は、本発明の薄膜素子において薄膜素子部が有機EL素子部である場合の一例を示す概略断面図である。図21および図22に例示する有機EL装置20はいずれも、薄膜素子用基板1と、薄膜素子用基板1の絶縁層2の表面粗さRaが所定の範囲内である面に形成された有機EL素子部21と、有機EL素子部21上に配置された透明封止基板25と、薄膜素子用基板1および透明封止基板25を接着させて素子を封止する封止部26とを有している。有機EL素子部21は、背面電極層22と、背面電極層22上に形成され、有機発光層を含むEL層23と、EL層23上に形成された透明電極層24とを有している。薄膜素子用基板1の2つの導通部10a、10bのうち、一方の背面電極層用導通部10aは背面電極層22に接続され、他方の透明電極層用導通部10bは透明電極層24に接続されている。なお、薄膜素子用基板1については、上述したとおりである。この有機EL装置20は、透明封止基板25側から発光Lを取り出すトップエミッション型である。   21 and 22 are schematic cross-sectional views showing an example of the thin film element of the present invention in which the thin film element part is an organic EL element part. Each of the organic EL devices 20 illustrated in FIGS. 21 and 22 is an organic EL device formed on a surface where the surface roughness Ra of the thin film element substrate 1 and the insulating layer 2 of the thin film element substrate 1 is within a predetermined range. It has an EL element part 21, a transparent sealing substrate 25 disposed on the organic EL element part 21, and a sealing part 26 for sealing the element by bonding the thin film element substrate 1 and the transparent sealing substrate 25 together. doing. The organic EL element unit 21 includes a back electrode layer 22, an EL layer 23 formed on the back electrode layer 22 and including an organic light emitting layer, and a transparent electrode layer 24 formed on the EL layer 23. . Of the two conducting portions 10 a and 10 b of the thin film element substrate 1, one back electrode layer conducting portion 10 a is connected to the back electrode layer 22, and the other transparent electrode layer conducting portion 10 b is connected to the transparent electrode layer 24. Has been. The thin film element substrate 1 is as described above. This organic EL device 20 is a top emission type in which light emission L is extracted from the transparent sealing substrate 25 side.

以下、薄膜素子部が有機EL素子部である場合の薄膜素子の各構成について説明する。   Hereinafter, each structure of a thin film element in case a thin film element part is an organic EL element part is demonstrated.

(1)薄膜素子用基板
本発明における薄膜素子用基板は、上述の薄膜素子用基板であり、薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有するものである。
(1) Substrate for thin film element The substrate for thin film element in the present invention is the substrate for thin film element described above, wherein the conductive part of the substrate for thin film element is connected to the transparent electrode layer conductive part, A back electrode layer conduction portion connected to the back electrode layer.

透明電極層用導通部および背面電極層用導通部の配置としては、透明電極層用導通部が透明電極層に接続され、背面電極層用導通部が背面電極層に接続されていれば特に限定されるものではない。例えば、図21および図22に示すように、背面電極層用導通部10aおよび透明電極層用導通部10bが薄膜素子用基板1の外周部に、すなわちEL層23が形成されていない領域に配置されていてもよく、図23および図24に示すように、背面電極層用導通部10aがEL層23が形成されている領域に配置されていてもよい。また、図21および図22に示すように、背面電極層用導通部10aおよび透明電極層用導通部10bが封止部26の外側に配置されていてもよく、図11および図12に示すように、背面電極層用導通部10aおよび透明電極層用導通部10bが封止部26の内側に配置されていてもよい。   The arrangement of the conductive part for transparent electrode layer and the conductive part for back electrode layer is particularly limited as long as the conductive part for transparent electrode layer is connected to the transparent electrode layer and the conductive part for back electrode layer is connected to the back electrode layer. Is not to be done. For example, as shown in FIGS. 21 and 22, the back electrode layer conductive portion 10a and the transparent electrode layer conductive portion 10b are arranged in the outer peripheral portion of the thin film element substrate 1, that is, in the region where the EL layer 23 is not formed. 23 and FIG. 24, the back electrode layer conductive portion 10a may be disposed in a region where the EL layer 23 is formed. Further, as shown in FIGS. 21 and 22, the back electrode layer conductive portion 10a and the transparent electrode layer conductive portion 10b may be disposed outside the sealing portion 26, as shown in FIGS. In addition, the back electrode layer conductive portion 10 a and the transparent electrode layer conductive portion 10 b may be disposed inside the sealing portion 26.

(2)有機EL素子部
本発明における有機EL素子部は、薄膜素子用基板の絶縁層上に形成された背面電極層と、上記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むEL層と、上記EL層上に形成された透明電極層とを有するものである。
以下、有機EL素子部の各構成について説明する。
(2) Organic EL element part The organic EL element part in this invention is the EL layer which is formed on the back electrode layer formed on the insulating layer of the board | substrate for thin film elements, and the said back electrode layer, and contains an organic light emitting layer at least. And a transparent electrode layer formed on the EL layer.
Hereinafter, each structure of an organic EL element part is demonstrated.

(a)EL層
本発明におけるEL層は、透明電極層および背面電極層の間に形成され、有機発光層を含むものであり、少なくとも有機発光層を含む1層もしくは複数層の有機層を有するものである。すなわち、EL層とは、少なくとも有機発光層を含む層であり、その層構成が有機層1層以上の層をいう。通常、塗布法でEL層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、EL層は1層もしくは2層の有機層を有する場合が多いが、溶媒への溶解性が異なるように有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
(A) EL layer The EL layer in the present invention is formed between the transparent electrode layer and the back electrode layer, includes an organic light emitting layer, and has one or more organic layers including at least the organic light emitting layer. Is. That is, the EL layer is a layer including at least an organic light-emitting layer, and the layer configuration is a layer having one or more organic layers. Usually, when forming an EL layer by a coating method, it is difficult to stack a large number of layers in relation to the solvent, so the EL layer often has one or two organic layers, It is possible to further increase the number of layers by devising an organic material so that the solubility in a solvent is different or by combining a vacuum deposition method.

有機発光層以外にEL層内に形成される層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層および電子輸送層を挙げることができる。正孔注入層および正孔輸送層は一体化されている場合がある。同様に、電子注入層および電子輸送層は一体化されている場合がある。その他、EL層内に形成される層としては、キャリアブロック層のような正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
このようにEL層は種々の層を積層した積層構造を有することが多く、積層構造としては多くの種類がある。
Examples of the layer formed in the EL layer other than the organic light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer. The hole injection layer and the hole transport layer may be integrated. Similarly, the electron injection layer and the electron transport layer may be integrated. In addition, as a layer formed in the EL layer, a hole or an electron penetrating like a carrier block layer is prevented, and further, diffusion of excitons is prevented to confine excitons in the light emitting layer. Examples thereof include a layer for increasing the coupling efficiency.
Thus, the EL layer often has a laminated structure in which various layers are laminated, and there are many types of laminated structures.

EL層を構成する各層としては、一般的な有機EL素子に用いられるものと同様とすることができる。   Each layer constituting the EL layer can be the same as that used for a general organic EL element.

(b)透明電極層
本発明における透明電極層は、EL層上に形成されるものである。本発明の有機EL素子においては透明電極層側から光を取り出すため、透明電極層は透明性を有している。
透明電極層の材料としては、透明電極を形成可能な導電体であれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)等の導電性酸化物を用いることができる。
透明電極層の形成方法および厚みとしては、一般的な有機EL素子における電極と同様とすることができる。
(B) Transparent electrode layer The transparent electrode layer in the present invention is formed on the EL layer. In the organic EL device of the present invention, since the light is extracted from the transparent electrode layer side, the transparent electrode layer has transparency.
The material of the transparent electrode layer is not particularly limited as long as it is a conductor capable of forming a transparent electrode. For example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide, zinc oxide, oxide Conductive oxides such as indium and aluminum zinc oxide (AZO) can be used.
The formation method and thickness of the transparent electrode layer can be the same as those of an electrode in a general organic EL element.

(c)背面電極層
本発明における背面電極層は、薄膜素子用基板の絶縁層上に形成されるものである。
背面電極層の材料としては、導電体であれば特に限定されるものではなく、例えば、Au、Ta、W、Pt、Ni、Pd、Cr、Cu、Mo、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属単体、これらの金属の酸化物、およびAlLi、AlCa、AlMg等のAl合金、MgAg等のMg合金、Ni合金、Cr合金、アルカリ金属の合金、アルカリ土類金属の合金等の合金などを挙げることができる。これらの導電体は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2種以上を用いて積層させてもよい。また、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)等の導電性酸化物や、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子材料を用いることもできる。
背面電極層の形成方法および厚みとしては、一般的な有機EL素子における電極と同様とすることができる。
(C) Back electrode layer The back electrode layer in this invention is formed on the insulating layer of the board | substrate for thin film elements.
The material of the back electrode layer is not particularly limited as long as it is a conductor. For example, Au, Ta, W, Pt, Ni, Pd, Cr, Cu, Mo, alkali metal, alkaline earth metal, etc. Examples include simple metals, oxides of these metals, and Al alloys such as AlLi, AlCa, and AlMg, Mg alloys such as MgAg, alloys such as Ni alloys, Cr alloys, alkali metal alloys, and alkaline earth metal alloys. be able to. These conductors may be used alone, in combination of two or more kinds, or may be laminated using two or more kinds. In addition, conductive oxides such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide, zinc oxide, indium oxide and aluminum zinc oxide (AZO), and high conductivity such as polyaniline and polyethylenedioxythiophene. Molecular materials can also be used.
The formation method and thickness of the back electrode layer can be the same as those of an electrode in a general organic EL element.

(3)透明封止基板
本発明においては、薄膜素子部が有機EL素子部である場合、有機EL素子部上に透明封止基板が配置されていることが好ましい。透明封止基板によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができる。
透明封止基板としては、有機EL素子における一般的な透明封止基板と同様とすることができる。
(3) Transparent sealing substrate In this invention, when a thin film element part is an organic EL element part, it is preferable that the transparent sealing substrate is arrange | positioned on the organic EL element part. The element is sealed by the transparent sealing substrate, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.
The transparent sealing substrate can be the same as a general transparent sealing substrate in the organic EL element.

(4)封止部
本発明においては、薄膜素子用基板および透明封止基板の間に、有機EL素子部の外周部に封止部が形成されていることが好ましい。封止部によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができる。
(4) Sealing part In this invention, it is preferable that the sealing part is formed in the outer peripheral part of the organic EL element part between the board | substrate for thin film elements, and the transparent sealing substrate. The element is sealed by the sealing portion, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.

封止部の構成材料としては、水分の侵入を防ぐ機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などの熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂を挙げることができる。   The constituent material of the sealing portion is not particularly limited as long as it has a function of preventing moisture from entering. For example, thermosetting such as polyimide resin, silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, etc. Mold resin and photo-curing resin.

封止部は、吸湿剤を含有していてもよい。封止部中の吸湿剤による吸湿によって、外部からの水分の侵入をより有効に防ぐことができるからである。
吸湿剤としては、少なくとも水分を吸着する機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、中でも、化学的に水分を吸着するとともに、吸湿しても固体状態を維持する化合物であることが好ましい。このような化合物としては、例えば、金属酸化物、金属の無機酸塩もしくは有機酸塩などを挙げることができる。特に、アルカリ土類金属酸化物および硫酸塩が好ましい。アルカリ土類金属酸化物としては、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等を挙げることができる。硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸ガリウム、硫酸チタン、硫酸ニッケル等を挙げることができる。また、シリカゲルや、ポリビニルアルコールなどの吸湿性を有する有機化合物も用いることができる。これらの中でも、酸化カルシウム、酸化バリウム、シリカゲルが特に好ましい。これらの吸湿剤は吸湿性が高いからである。
吸湿剤の含有量は、特に限定されるものではないが、吸湿剤と樹脂の合計量100質量部に対して、5質量部〜80質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは5質量部〜60質量部の範囲内、さらに好ましくは5質量部〜50質量部の範囲内である。
The sealing part may contain a hygroscopic agent. This is because moisture intrusion from the outside can be more effectively prevented by moisture absorption by the hygroscopic agent in the sealing portion.
The hygroscopic agent is not particularly limited as long as it has at least a function of adsorbing moisture, but among them, it is a compound that chemically adsorbs moisture and maintains a solid state even when it absorbs moisture. Is preferred. Examples of such compounds include metal oxides, metal inorganic acid salts, and organic acid salts. In particular, alkaline earth metal oxides and sulfates are preferred. Examples of the alkaline earth metal oxide include calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, and strontium oxide. Examples of the sulfate include lithium sulfate, sodium sulfate, gallium sulfate, titanium sulfate, and nickel sulfate. Further, hygroscopic organic compounds such as silica gel and polyvinyl alcohol can also be used. Among these, calcium oxide, barium oxide, and silica gel are particularly preferable. This is because these hygroscopic agents are highly hygroscopic.
Although content of a hygroscopic agent is not specifically limited, It is preferable to exist in the range of 5 mass parts-80 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of a hygroscopic agent and resin, More preferably, 5 It is in the range of mass parts to 60 mass parts, more preferably in the range of 5 mass parts to 50 mass parts.

封止部の厚みおよび幅としては、外部からの水分の侵入を防ぐことができる厚みであれば特に限定されるものではなく、有機EL素子の用途に応じて適宜選択される。   The thickness and width of the sealing portion are not particularly limited as long as moisture can be prevented from entering from the outside, and are appropriately selected according to the use of the organic EL element.

封止部の形成方法としては、薄膜素子用基板または透明封止基板上に樹脂組成物を塗布する方法を用いることができる。塗布方法としては、所定の部分に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、ティスペンサー法などを用いることができる。   As a method for forming the sealing portion, a method of applying a resin composition on a thin film element substrate or a transparent sealing substrate can be used. The application method is not particularly limited as long as it can be applied to a predetermined portion, and for example, a gravure printing method, a screen printing method, a tisspencer method, or the like can be used.

(5)その他の構成
薄膜素子部が有機EL素子部である場合、本発明の薄膜素子は、上述の構成の他に、必要に応じて、絶縁層、隔壁などを有していてもよい。
(5) Other Configurations When the thin film element portion is an organic EL element portion, the thin film element of the present invention may have an insulating layer, a partition wall, or the like as necessary in addition to the above configuration.

(6)用途
薄膜素子部が有機EL素子部である場合、本発明の薄膜素子は、パッシブマトリクス駆動の有機EL表示装置や、有機EL照明装置として用いることができる。
(6) Applications When the thin film element portion is an organic EL element portion, the thin film element of the present invention can be used as a passive matrix drive organic EL display device or an organic EL lighting device.

4.薄膜素子部が電子ペーパー素子部である場合
本発明における薄膜素子部が電子ペーパー素子部である場合、本発明の薄膜素子は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部とを有し、上記薄膜素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されている薄膜素子であって、上記薄膜素子部が、上記絶縁層上に形成され、上記電極層からなる背面電極層と、上記背面電極層上に形成された表示媒体層と、上記表示媒体層上に形成された透明電極層とを有する電子ペーパー素子部であり、上記薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有するものである。
4). When the thin film element portion is an electronic paper element portion When the thin film element portion in the present invention is an electronic paper element portion, the thin film element of the present invention includes the above-described thin film element substrate and the insulating layer of the thin film element substrate. A thin film element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less, and an electrode of the thin film element portion is connected to a conduction portion of the thin film element substrate, the thin film element An element portion is formed on the insulating layer, and includes a back electrode layer made of the electrode layer, a display medium layer formed on the back electrode layer, and a transparent electrode layer formed on the display medium layer. A conductive part for the transparent electrode layer connected to the transparent electrode layer, and a conductive part for the back electrode layer connected to the back electrode layer. It is what you have.

以下、薄膜素子部が電子ペーパー素子部である場合の薄膜素子の各構成について説明する。   Hereinafter, each structure of a thin film element in case a thin film element part is an electronic paper element part is demonstrated.

(1)薄膜素子用基板
本発明における薄膜素子用基板は、上述の薄膜素子用基板であり、薄膜素子用基板の導通部が、上記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、上記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有するものである。
なお、透明電極層用導通部および背面電極層用導通部の配置については、薄膜素子部が有機EL素子部である場合と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
(1) Substrate for thin film element The substrate for thin film element in the present invention is the substrate for thin film element described above, wherein the conductive part of the substrate for thin film element is connected to the transparent electrode layer conductive part, A back electrode layer conduction portion connected to the back electrode layer.
In addition, about arrangement | positioning of the conduction | electrical_connection part for transparent electrode layers, and the conduction | electrical_connection part for back electrode layers, since it can be made the same as that when the thin film element part is an organic EL element part, description here is abbreviate | omitted.

(2)電子ペーパー素子部
本発明における電子ペーパー素子部は、薄膜素子用基板の絶縁層上に形成され、薄膜素子用基板の電極層からなる背面電極層と、上記背面電極層上に形成された表示媒体層と、上記表示媒体層上に形成された透明電極層とを有するものである。
(2) Electronic paper element part The electronic paper element part in this invention is formed on the insulating layer of the board | substrate for thin film elements, and is formed on the back electrode layer which consists of an electrode layer of the board | substrate for thin film elements, and the said back electrode layer. A display medium layer, and a transparent electrode layer formed on the display medium layer.

電子ペーパーの表示方式としては、公知のものを適用することができ、例えば、電気泳動方式、ツイストボール方式、粉体移動方式(電子粉流体方式、帯電トナー型方式)、液晶表示方式、サーマル方式(発色方式、光散乱方式)、エレクトロデポジション方式、可動フィルム方式、エレクトロクロミック方式、エレクトロウェッティング方式、磁気泳動方式などが挙げられる。
電子ペーパーを構成する表示媒体層としては、電子ペーパーの表示方式に応じて適宜選択される。
As a display method of electronic paper, known ones can be applied, for example, electrophoresis method, twist ball method, powder movement method (electronic powder fluid method, charged toner type method), liquid crystal display method, thermal method. (Coloring method, light scattering method), electrodeposition method, movable film method, electrochromic method, electrowetting method, magnetophoresis method and the like.
The display medium layer constituting the electronic paper is appropriately selected according to the display method of the electronic paper.

なお、背面電極層および透明電極層については、薄膜素子部が有機EL素子部である場合と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   In addition, about a back electrode layer and a transparent electrode layer, since it can be the same as that of the case where a thin film element part is an organic EL element part, description here is abbreviate | omitted.

(3)透明封止基板
本発明においては、薄膜素子部が電子ペーパー素子部である場合、電子ペーパー素子部上に透明封止基板が配置されていてもよい。透明封止基板によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぐことができる。
透明封止基板としては、電子ペーパーにおける一般的な透明封止基板と同様とすることができる。
(3) Transparent sealing substrate In this invention, when a thin film element part is an electronic paper element part, the transparent sealing substrate may be arrange | positioned on the electronic paper element part. The element is sealed by the transparent sealing substrate, and entry of moisture and oxygen from the outside can be prevented.
The transparent sealing substrate can be the same as a general transparent sealing substrate in electronic paper.

(4)封止部
本発明においては、薄膜素子用基板および透明封止基板の間に、電子ペーパー素子部の外周部に封止部が形成されていてもよい。封止部によって素子が封止され、外部からの水分や酸素の侵入を防ぎ、素子内の湿度を一定に保つことができる。
なお、封止部については、薄膜素子部が有機EL素子部である場合と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
(4) Sealing part In this invention, the sealing part may be formed in the outer peripheral part of an electronic paper element part between the board | substrate for thin film elements, and the transparent sealing substrate. The element is sealed by the sealing portion, moisture and oxygen can be prevented from entering from the outside, and the humidity inside the element can be kept constant.
In addition, about a sealing part, since it can be the same as that of the case where a thin film element part is an organic EL element part, description here is abbreviate | omitted.

(5)用途
薄膜素子部が電子ペーパー素子部である場合、本発明の薄膜素子は、パッシブマトリクス駆動の電子ペーパーとして用いることができる。
(5) Applications When the thin film element portion is an electronic paper element portion, the thin film element of the present invention can be used as passive matrix driven electronic paper.

C.有機EL表示装置
次に、本発明の有機EL表示装置について説明する。
本発明の有機EL表示装置は、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されたTFT素子部と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、上記TFT素子部に接続された背面電極層、上記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むEL層、および、上記EL層上に形成された透明電極層を有する有機EL素子部と、上記有機EL素子部上に配置された透明封止基板とを有し、上記TFT素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とするものである。
C. Organic EL Display Device Next, the organic EL display device of the present invention will be described.
The organic EL display device of the present invention includes the above thin film element substrate, the TFT element portion formed on the surface of the insulating layer of the thin film element substrate having a surface roughness Ra of 5 nm or less, and the thin film element substrate. An insulating layer having a surface roughness Ra of 5 nm or less, a back electrode layer connected to the TFT element portion, an EL layer formed on the back electrode layer and including at least an organic light emitting layer, and An organic EL element part having a transparent electrode layer formed on the EL layer; and a transparent sealing substrate disposed on the organic EL element part, wherein the electrode of the TFT element part is the substrate for the thin film element It is characterized by being connected to the conducting part.

なお、薄膜素子用基板については、上記「A.薄膜素子用基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。また、TFT素子部、有機EL素子部、透明封止基板については、上記「B.薄膜素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   The thin film element substrate has been described in the above section “A. Thin Film Element Substrate”, and the description thereof is omitted here. Further, since the TFT element part, the organic EL element part, and the transparent sealing substrate are described in the above-mentioned section “B. Thin film element”, description thereof is omitted here.

D.電子ペーパー
次に、本発明の電子ペーパーについて説明する。
本発明の電子ペーパーは、上述の薄膜素子用基板と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成されたTFT素子部と、上記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、上記TFT素子部に接続された背面電極層、上記背面電極層上に形成された表示媒体層、および、上記表示媒体層上に形成された透明電極層を有する電子ペーパー素子部と、上記電子ペーパー素子部上に配置された透明封止基板とを有し、上記TFT素子部の電極が上記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とするものである。
D. Next, the electronic paper of the present invention will be described.
The electronic paper of the present invention includes the above thin film element substrate, the TFT element portion formed on the surface of the insulating layer of the thin film element substrate having a surface roughness Ra of 5 nm or less, and the thin film element substrate. Formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less, a back electrode layer connected to the TFT element portion, a display medium layer formed on the back electrode layer, and formed on the display medium layer An electronic paper element portion having a transparent electrode layer formed thereon, and a transparent sealing substrate disposed on the electronic paper element portion, and the electrode of the TFT element portion is connected to the conduction portion of the thin film element substrate. It is characterized by that.

なお、薄膜素子用基板については、上記「A.薄膜素子用基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。また、TFT素子部、電子パーパー素子部、透明封止基板については、上記「B.薄膜素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   The thin film element substrate has been described in the above section “A. Thin Film Element Substrate”, and the description thereof is omitted here. Further, since the TFT element part, the electronic paper element part, and the transparent sealing substrate are described in the above section “B. Thin film element”, the description thereof is omitted here.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples.

[製造例]
1.ポリミドワニス(ポリイミド前駆体溶液)の調製
(1)製造例1
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA) 4.0g(20mmol)とパラフェニレンジアミン(PPD) 8.65g(80mmol)とを500mlのセパラブルフラスコに投入し、200gの脱水されたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させ、窒素気流下、オイルバスによって液温が50℃になるように熱電対でモニターし加熱しながら撹拌した。それらが完全に溶解したことを確認した後、そこへ、少しずつ30分かけて3,3’、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA) 29.1g(99mmol)を添加し、添加終了後、50℃で5時間撹拌した。その後室温まで冷却し、ポリイミド前駆体溶液1を得た。
[Production example]
1. Preparation of Polyimide Varnish (Polyimide Precursor Solution) (1) Production Example 1
4.0 g (20 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) and 8.65 g (80 mmol) of paraphenylenediamine (PPD) were put into a 500 ml separable flask, and 200 g of dehydrated N-methyl-2 was added. -It dissolved in pyrrolidone (NMP), and it stirred, heating and monitoring with a thermocouple so that liquid temperature might be 50 degreeC with an oil bath under nitrogen stream. After confirming that they were completely dissolved, 29.1 g (99 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was added thereto gradually over 30 minutes. After completion of the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 5 hours. Then, it cooled to room temperature and obtained the polyimide precursor solution 1.

(2)製造例2
反応温度および溶液の濃度が、17重量%〜19重量%になるようにNMPの量を調整した以外は、製造例1と同様の方法で、下記表1に示す配合比でポリイミド前駆体溶液2〜17を合成した。
酸二無水物としては、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)またはピロメリット酸二無水物(PMDA)、p−フェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物(TAHQ)、p−ビフェニレンビストリメリット酸モノエステル酸二無水物(BPTME)を用いた。ジアミンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)、パラフェニレンジアミン(PPD)、1,4-Bis(4-aminophenoxy)benzene(4APB)、2,2′-Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl(TBHG)、2,2′-Bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminobiphenyl(TFMB)の1種または2種を用いた。
(2) Production Example 2
The polyimide precursor solution 2 was prepared in the same manner as in Production Example 1, except that the amount of NMP was adjusted so that the reaction temperature and the solution concentration were 17% by weight to 19% by weight. ~ 17 were synthesized.
Acid dianhydrides include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) or pyromellitic dianhydride (PMDA), p-phenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride (TAHQ), p-biphenylenebistrimellitic acid monoester dianhydride (BPTME) was used. Diamines include 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA), paraphenylenediamine (PPD), 1,4-Bis (4-aminophenoxy) benzene (4APB), 2,2'-Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl. One or two of (TBHG) and 2,2′-Bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl (TFMB) were used.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(3)線熱膨張係数および吸湿膨張係数の評価
上記ポリイミド前駆体溶液1〜17を、ガラス上に貼り付けた耐熱フィルム(ユーピレックスS 50S:宇部興産(株)製)に塗布し、80℃のホットプレート上で10分乾燥させた後、耐熱フィルムから剥離し、膜厚15μm〜20μmのフィルムを得た。その後、そのフィルムを金属製の枠に固定し、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理し(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、膜厚9μm〜15μmのポリイミド樹脂1〜17のフィルムを得た。
(3) Evaluation of linear thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient The polyimide precursor solutions 1 to 17 were applied to a heat-resistant film (Upilex S 50S: manufactured by Ube Industries, Ltd.) pasted on glass, and 80 ° C. After drying on a hot plate for 10 minutes, the film was peeled off from the heat-resistant film to obtain a film having a thickness of 15 μm to 20 μm. Thereafter, the film was fixed to a metal frame, and was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, natural cooling), and the polyimide resins 1 to 17 having a film thickness of 9 μm to 15 μm A film was obtained.

(a)線熱膨張係数
上記の手法により作製したフィルムを幅5mm×長さ20mmに切断し、評価サンプルとして用いた。線熱膨張係数は、熱機械的分析装置Thermo Plus TMA8310(リガク社製)によって測定した。測定条件は、評価サンプルの観測長を15mm、昇温速度を10℃/min、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を1g/25000μm2とし、100℃〜200℃の範囲の平均の線熱膨張係数を線熱膨張係数(C.T.E.)とした。
(A) Linear thermal expansion coefficient The film produced by the above method was cut into a width of 5 mm and a length of 20 mm and used as an evaluation sample. The linear thermal expansion coefficient was measured by a thermomechanical analyzer Thermo Plus TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation). The measurement conditions are as follows: the observation length of the evaluation sample is 15 mm, the heating rate is 10 ° C./min, the tensile load is 1 g / 25000 μm 2 so that the weight per cross-sectional area of the evaluation sample is the same, and the temperature is 100 ° C. to 200 ° C. The average linear thermal expansion coefficient in the range was defined as the linear thermal expansion coefficient (CTE).

(b)湿度膨張係数
上記の手法により作製したフィルムを幅5mm×長さ20mmに切断し、評価サンプルとして用いた。湿度膨張係数は、湿度可変機械的分析装置Thermo Plus TMA8310改(リガク社製)によって測定した。温度を25℃で一定とし、まず、湿度を15%RHの環境下でサンプルが安定となった状態とし、概ね30分〜2時間その状態を保持した後、測定部位の湿度を20%RHとし、さらにサンプルが安定になるまで30分〜2時間その状態を保持した。その後、湿度を50%RHに変化させ、それが安定となった際のサンプル長と20%RHで安定となった状態でのサンプル長との違いを、湿度の変化(この場合50−20の30)で割り、その値をサンプル長で割った値を湿度膨張係数(C.H.E.)とした。この際、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を1g/25000μm2とした。
(B) Humidity expansion coefficient The film produced by the above method was cut into a width of 5 mm and a length of 20 mm, and used as an evaluation sample. The humidity expansion coefficient was measured by a humidity variable mechanical analyzer Thermo Plus TMA8310 (manufactured by Rigaku Corporation). The temperature is kept constant at 25 ° C., and the sample is first stabilized in a humidity of 15% RH. After maintaining this state for approximately 30 minutes to 2 hours, the humidity of the measurement site is set to 20% RH. Further, this state was maintained for 30 minutes to 2 hours until the sample became stable. Thereafter, the humidity is changed to 50% RH, and the difference between the sample length when the humidity becomes stable and the sample length when the humidity becomes stable at 20% RH is expressed as a change in humidity (in this case, 50-20). 30), and the value divided by the sample length was defined as the humidity expansion coefficient (CHE). At this time, the tensile load was set to 1 g / 25000 μm 2 so that the weight per cross-sectional area of the evaluation sample was the same.

(c)基板反り評価
厚さ18μmのSUS304−HTA箔(東洋精箔製)上に、上記のポリイミド前駆体溶液1〜17、イミド化後の膜厚が10μm±1μmになるように線熱膨張係数評価のサンプル作成と同様のプロセス条件で、ポリイミド樹脂1〜17のポリイミド膜を形成した。その後、SUS304箔およびポリイミド膜の積層体を幅10mm×長さ50mmに切断し、基板反り評価用のサンプルとした。
(C) Evaluation of substrate warp On a SUS304-HTA foil (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) having a thickness of 18 μm, the above-mentioned polyimide precursor solutions 1 to 17 and linear thermal expansion so that the film thickness after imidation becomes 10 μm ± 1 μm. Polyimide films of polyimide resins 1 to 17 were formed under the same process conditions as those for creating samples for coefficient evaluation. Then, the laminated body of SUS304 foil and a polyimide film was cut | disconnected to width 10mm x length 50mm, and it was set as the sample for board | substrate curvature evaluation.

このサンプルを、SUS板表面にサンプルの短辺の片方のみをカプトンテープにより固定し、100℃のオーブンで1時間加熱した後、100℃に加熱されたオーブン内で、サンプルの反対側の短辺のSUS板からの距離を測定した。そのときの距離が、0mm以上0.5mm以下のサンプルを○、0.5mm超1.0mm以下のサンプルを△、1.0mm超のサンプルを×と判断した。
同様にこのサンプルを、SUS板表面にサンプルの短辺の片方のみをカプトンテープにより固定し、23℃85%RHの状態の恒温恒湿槽に1時間静置したときの、サンプルの反対側の短辺のSUS板からの距離を測定した。そのときの距離が、0mm以上0.5mm以下のサンプルを○、0.5mm超1.0mm以下のサンプルを△、1.0mm超のサンプルを×と判断した。
これらの評価結果を表2に示す。
This sample was fixed to the SUS plate surface with only one of the short sides of the sample with Kapton tape, heated in an oven at 100 ° C. for 1 hour, and then in the oven heated to 100 ° C., the short side on the opposite side of the sample The distance from the SUS plate was measured. At that time, a sample having a distance of 0 mm or more and 0.5 mm or less was evaluated as “◯”, a sample of more than 0.5 mm and 1.0 mm or less was evaluated as Δ, and a sample of 1.0 mm or more was determined as “X”.
Similarly, when this sample is fixed to the surface of the SUS plate with only one of the short sides of the sample with Kapton tape and left in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 85% RH for 1 hour, The distance from the short side SUS plate was measured. At that time, a sample having a distance of 0 mm or more and 0.5 mm or less was evaluated as “◯”, a sample of more than 0.5 mm and 1.0 mm or less was evaluated as Δ, and a sample of 1.0 mm or more was determined as “X”.
These evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

SUS304箔の線熱膨張係数は17ppm/℃であることから、ポリイミド膜と金属箔との線熱膨張係数の差が大きいと積層体の反りが大きいことが確認された。
また、表2より、ポリイミド膜の吸湿膨張係数が小さいほど高湿環境下での積層体の反りが小さいことがわかる。
Since the linear thermal expansion coefficient of SUS304 foil was 17 ppm / ° C., it was confirmed that the warpage of the laminate was large when the difference in linear thermal expansion coefficient between the polyimide film and the metal foil was large.
Table 2 shows that the smaller the hygroscopic expansion coefficient of the polyimide film, the smaller the warp of the laminate in a high humidity environment.

2.光塩基発生剤の合成
(1)製造例
(光塩基発生剤1の合成)
窒素雰囲気下、ディーン・スターク装置を装着した200mL三口フラスコ中、4,5-ジメトキシ- 2-ニトロベンズアルデヒド8.2g(39mmol)を脱水2-プロパノール100mLに溶解し、アルミニウムイソプロポキシド2.0g(10mmol,0.25eq.)を加え105℃で7時間加熱攪拌を行った。途中溶媒の蒸発減少に伴い、2-プロパノール40mLを4回追加した。0.2N塩酸150mLにて反応を停止した後、クロロホルムにより抽出を行い、溶媒を減圧留去することにより6-ニトロベラトリルアルコール7.2gを得た。
窒素雰囲気下、200mL三口フラスコ中、6-ニトロベラトリルアルコール5.3g(25mmol)を脱水ジメチルアセトアミド100mLに溶解しトリエチルアミン7.0mL(50mmol,2.0eq)を加えた。氷浴下で、p-ニトロフェニルクロロフォルメイト5.5g(27mmol,1.1eq)を加えた後、室温で16時間攪拌した。反応液を水2Lに注ぎ込み、生じた沈殿をろ過した後、シリカゲルカラムクマトグラフィーにより精製することにより、4,5-ジメトキシ-2-ニトロベンジル-p-ニトロフェニルカルボネートを6.4gを得た。
窒素雰囲気下、100mL三口フラスコ中、4,5-ジメトキシ-2-ニトロベンジル-p-ニトロフェニルカルボネート3.6g(9.5mmol)を脱水ジメチルアセトアミド50mLに溶解し、2,6-ジメチルピペリジン5mL(37mmol,3.9eq)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール0.36g(0.3eq)を加え90℃で18時間加熱攪拌した。反応溶液を1%炭酸水素ナトリウム水溶液1Lに注ぎ込み、生じた沈殿をろ過した後、水にて洗浄することにより、下記式で表される光塩基発生剤1(N-{[(4,5-ジメトキシ-2-ニトロベンジル)オキシ]カルボニル}-2,6-ジメチルピペリジン)2.7gを得た。
2. Synthesis of photobase generator (1) Production Example (Synthesis of photobase generator 1)
Under a nitrogen atmosphere, in a 200 mL three-necked flask equipped with a Dean-Stark apparatus, 8.2 g (39 mmol) of 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzaldehyde was dissolved in 100 mL of dehydrated 2-propanol, and 2.0 g (10 mmol, 10 mmol, aluminum isopropoxide) was dissolved. 0.25 eq.) Was added, and the mixture was heated and stirred at 105 ° C. for 7 hours. During the course of evaporation of the solvent, 40 mL of 2-propanol was added four times. After stopping the reaction with 150 mL of 0.2N hydrochloric acid, extraction was performed with chloroform, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 7.2 g of 6-nitroveratryl alcohol.
Under a nitrogen atmosphere, 5.3 g (25 mmol) of 6-nitroveratryl alcohol was dissolved in 100 mL of dehydrated dimethylacetamide in a 200 mL three-necked flask, and 7.0 mL (50 mmol, 2.0 eq) of triethylamine was added. In an ice bath, 5.5 g (27 mmol, 1.1 eq) of p-nitrophenyl chloroformate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours. The reaction solution was poured into 2 L of water, and the resulting precipitate was filtered and purified by silica gel column chromatography to obtain 6.4 g of 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl-p-nitrophenyl carbonate.
In a 100 mL three-necked flask under nitrogen atmosphere, 3.6 g (9.5 mmol) of 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl-p-nitrophenyl carbonate was dissolved in 50 mL of dehydrated dimethylacetamide, and 5 mL (37 mmol) of 2,6-dimethylpiperidine was dissolved. , 3.9 eq) and 0.36 g (0.3 eq) of 1-hydroxybenzotriazole was added, and the mixture was stirred with heating at 90 ° C. for 18 hours. The reaction solution was poured into 1 L of a 1% aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and the resulting precipitate was filtered and washed with water to give a photobase generator 1 (N-{[(4,5- 2.7 g of dimethoxy-2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl} -2,6-dimethylpiperidine).

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(光塩基発生剤2の合成)
窒素雰囲気下、100mL三口フラスコ中、o−クマリン酸(東京化成工業(株)製)0.50g(3.1mmol)を脱水テトラヒドロキシフラン40mLに溶解し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(東京化成工業(株)製)0.59g(3.1mmol,1.0eq)を加えた。氷浴下で、ピペリジン(東京化成(株)製)0.3ml(3.1mmol,1.0eq)を加えた後、室温で一晩攪拌した。反応液を濃縮し、クロロホルムで抽出、希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水で洗浄し、ろ過することにより、下記式で表される光塩基発生剤2を450mg得た。
(Synthesis of photobase generator 2)
Under a nitrogen atmosphere, 0.50 g (3.1 mmol) of o-coumaric acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 40 mL of dehydrated tetrahydroxyfuran in a 100 mL three-necked flask, and 1-ethyl-3- (3-dimethylamino) was dissolved. Propyl) carbodiimide hydrochloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.59 g (3.1 mmol, 1.0 eq) was added. Piperidine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) (0.3 ml, 3.1 mmol, 1.0 eq) was added in an ice bath, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction solution was concentrated, extracted with chloroform, washed with dilute hydrochloric acid, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and brine, and filtered to obtain 450 mg of a photobase generator 2 represented by the following formula.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(光塩基発生剤3の合成)
100mLフラスコ中、炭酸カリウム2.00gをメタノール15mLに加えた。50mLフラスコ中、エトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド2.67g(6.2mmol)、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンズアルデヒド945mg(6.2mmol)をメタノール10mLに溶解し、よく撹拌した炭酸カリウム溶液にゆっくり滴下した。3時間撹拌した後、TLCにより反応の終了を確認したうえでろ過を行い炭酸カリウムを除き、減圧濃縮した。濃縮後、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を50mL加え1時間撹拌した。反応終了後、ろ過によりトリフェニルホスフィンオキシドを除いた後、濃塩酸を滴下し反応液を酸性にした。沈殿物をろ過により集め、少量のクロロホルムにより洗浄することで2-ヒドロキシ-4-メトキシ桂皮酸を1.00g得た。続いて、100mL三口フラスコ中、2-ヒドロキシ-4-メトキシ桂皮酸500mg(3.0mmol)を脱水テトラヒドロキシフラン40mLに溶解し、EDC0.586g(3.0mmol)を加えた。30分後、ピペリジン0.3ml(3.0mmol)を加えた。反応終了後、反応溶液を濃縮し、水に溶解した。ジエチルエーテルで抽出した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した。その後、シリカゲルカラムクマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール100/1〜10/1)により精製することにより、下記式で表される光塩基発生剤3を64mg得た。
(Synthesis of photobase generator 3)
In a 100 mL flask, 2.00 g of potassium carbonate was added to 15 mL of methanol. In a 50 mL flask, 2.67 g (6.2 mmol) of ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium bromide and 945 mg (6.2 mmol) of 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde were dissolved in 10 mL of methanol and slowly added dropwise to a well-stirred potassium carbonate solution. . After stirring for 3 hours, the completion of the reaction was confirmed by TLC, followed by filtration to remove potassium carbonate and concentration under reduced pressure. After concentration, 50 mL of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred for 1 hour. After completion of the reaction, triphenylphosphine oxide was removed by filtration, and then concentrated hydrochloric acid was added dropwise to acidify the reaction solution. The precipitate was collected by filtration and washed with a small amount of chloroform to obtain 1.00 g of 2-hydroxy-4-methoxycinnamic acid. Subsequently, in a 100 mL three-necked flask, 500 mg (3.0 mmol) of 2-hydroxy-4-methoxycinnamic acid was dissolved in 40 mL of dehydrated tetrahydroxyfuran, and 0.586 g (3.0 mmol) of EDC was added. After 30 minutes, 0.3 ml (3.0 mmol) piperidine was added. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated and dissolved in water. After extraction with diethyl ether, the mixture was washed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, 1N hydrochloric acid and saturated brine. Thereafter, purification by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform / methanol 100/1 to 10/1) yielded 64 mg of a photobase generator 3 represented by the following formula.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(光塩基発生剤4の合成)
光塩基発生剤3の合成において、ピペリジンの代わりに、シクロヘキシルアミンを用いた以外は、光塩基発生剤3の合成と同様にして、下記式で表される光塩基発生剤4を80mg得た。
(Synthesis of photobase generator 4)
In the synthesis of the photobase generator 3, 80 mg of the photobase generator 4 represented by the following formula was obtained in the same manner as the synthesis of the photobase generator 3 except that cyclohexylamine was used instead of piperidine.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(光塩基発生剤5の合成)
光塩基発生剤3の合成において、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンズアルデヒドの代わりに、1-ヒドロキシ-2-ナフトアルデヒドを用いた以外は、光塩基発生剤3の合成と同様にして、下記式で表される光塩基発生剤5を75mg得た。
(Synthesis of photobase generator 5)
In the synthesis of photobase generator 3, in the same manner as the synthesis of photobase generator 3, except that 1-hydroxy-2-naphthaldehyde was used instead of 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, 75 mg of the photobase generator 5 represented was obtained.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(光塩基発生剤6の合成)
光塩基発生剤3の合成において、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンズアルデヒドの代わりに、2-ヒドロキシ-1-ナフトアルデヒドを用いた以外は、光塩基発生剤3の合成と同様にして、下記式で表される光塩基発生剤6を90mg得た。
(Synthesis of photobase generator 6)
In the synthesis of the photobase generator 3, in the same manner as the synthesis of the photobase generator 3 except that 2-hydroxy-1-naphthaldehyde was used instead of 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, 90 mg of the photobase generator 6 represented was obtained.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

(2)塩基発生剤の評価
合成した塩基発生剤1〜6について、以下の測定を行い、評価した。モル吸光係数及び塩基発生能の結果を表3に示す。なお、表3において、光反応率とは、用いた塩基発生剤のモル数に対する光反応したモル数の百分率である。また、5%重量減少温度の結果を表4に示す。
(2) Evaluation of base generator The synthesized base generators 1 to 6 were measured and evaluated as follows. The results of molar extinction coefficient and base generation ability are shown in Table 3. In Table 3, the photoreaction rate is a percentage of the number of moles of photoreaction with respect to the number of moles of the base generator used. The results for the 5% weight loss temperature are shown in Table 4.

(a)モル吸光係数
塩基発生剤1〜6をそれぞれ、アセトニトリルに1×10−4mol/Lの濃度で溶解し、石英セル(光路長10mm)に溶液を満たし、吸光度を測定した。なお、モル吸光係数εは、溶液の吸光度を吸収層の厚さと溶質のモル濃度で割った値(L/(mol・cm))である。
(A) Molar extinction coefficient The base generators 1 to 6 were each dissolved in acetonitrile at a concentration of 1 × 10 −4 mol / L, filled in a quartz cell (optical path length 10 mm), and the absorbance was measured. The molar extinction coefficient ε is a value (L / (mol · cm)) obtained by dividing the absorbance of the solution by the thickness of the absorbing layer and the molar concentration of the solute.

(b)光反応率評価
塩基発生剤1〜6についてそれぞれ、1mgの試料を3つ用意し、それぞれを石英製NMR菅中で重アセトニトリルに溶解させた。350nm以下の波長の光をカットし、i線を20%透過するフィルタと高圧水銀灯を用いて、1本には2J/cmで光照射を行い、他の1本には20J/cmで光照射を行った。残り1本には光照射を行わなかった。各サンプルの1H NMRを測定し、光反応の割合を求めた。
なお、光反応率については、NMRにより、塩基発生剤と、光反応生成物をともに定量し、その割合から以下の式により光反応率(%)を算出した。
光反応率=光反応生成物量/(未分解の塩基発生剤量+光反応生成物量)×100
(B) Photoreaction rate evaluation For each of the base generators 1 to 6, three 1 mg samples were prepared, and each was dissolved in deuterated acetonitrile in a quartz NMR bowl. Using a filter and high-pressure mercury lamp that cuts light with a wavelength of 350 nm or less and transmits 20% of i-line, one is irradiated with light at 2 J / cm 2 and the other with 20 J / cm 2 Light irradiation was performed. The remaining one was not irradiated with light. 1H NMR of each sample was measured to determine the rate of photoreaction.
In addition, about the photoreaction rate, both the base generator and the photoreaction product were quantified by NMR, and the photoreaction rate (%) was calculated from the ratio by the following formula.
Photoreaction rate = photoreaction product amount / (undecomposed base generator amount + photoreaction product amount) × 100

Figure 2016105183
Figure 2016105183

表3より、塩基発生剤1〜6は、20J/cm照射により光反応をすることが確認されたことから、i線に感度を有することが明らかとなった。塩基発生剤1は、2J/cmの照射では塩基の発生が確認されなかった。光塩基発生剤6が最も高い感度を示し、ついで、光塩基発生剤3が感度が高かった。 From Table 3, it was clarified that the base generators 1 to 6 have a sensitivity to i-line because it was confirmed that they photoreacted by irradiation with 20 J / cm 2 . In the base generator 1, generation of base was not confirmed by irradiation at 2 J / cm 2 . Photobase generator 6 showed the highest sensitivity, and then photobase generator 3 had the highest sensitivity.

(c)熱重量測定
塩基発生剤1〜6およびニフェジピン(東京化成製)の耐熱性を評価するために、それぞれについて、30℃時の重量を基準として、昇温速度10℃/minの条件で熱重量測定を行った。結果を表4に示す。
(C) Thermogravimetric measurement In order to evaluate the heat resistance of the base generators 1 to 6 and nifedipine (manufactured by Tokyo Chemical Industry), the temperature was increased at a rate of 10 ° C / min based on the weight at 30 ° C. Thermogravimetry was performed. The results are shown in Table 4.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

3.感光性樹脂組成物の評価:パターン形成能評価
(1)製造例
(調製例1)
上記ポリイミド前駆体溶液1に光塩基発生剤1を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物1とした。
3. Evaluation of photosensitive resin composition: Evaluation of pattern forming ability (1) Production example (Preparation example 1)
Photobase generator 1 was added to the polyimide precursor solution 1 at 15% by weight of the solid content of the solution to obtain a photosensitive polyimide resin composition 1.

(調製例2)
上記ポリイミド前駆体溶液1に光塩基発生剤3を溶液の固形分の10重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物2とした。
(Preparation Example 2)
A photobase generator 3 was added to the polyimide precursor solution 1 at 10% by weight of the solid content of the solution to obtain a photosensitive polyimide resin composition 2.

(調製例3)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤3を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物3とした。
(Preparation Example 3)
Photobase generator 3 was added to the polyimide precursor solution 11 at 15% by weight of the solid content of the solution to obtain a photosensitive polyimide resin composition 3.

(調製例4)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤1を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物4とした。
(Preparation Example 4)
Photobase generator 1 was added to the polyimide precursor solution 11 at 15% by weight of the solid content of the solution to obtain a photosensitive polyimide resin composition 4.

(調製例5)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤2を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物5とした。
(Preparation Example 5)
15 wt% of the solid content of the solution was added to the polyimide precursor solution 11 to obtain a photosensitive polyimide resin composition 5.

(調製例6)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤4を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物6とした。
(Preparation Example 6)
15 wt% of the solid content of the solution was added to the polyimide precursor solution 11 to obtain a photosensitive polyimide resin composition 6.

(調製例7)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤5を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物7とした。
(Preparation Example 7)
15 wt% of the solid content of the solution was added to the polyimide precursor solution 11 to obtain a photosensitive polyimide resin composition 7.

(調製例8)
上記ポリイミド前駆体溶液11に光塩基発生剤6を溶液の固形分の15重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物8とした。
(Preparation Example 8)
15 wt% of the solid content of the solution was added to the polyimide precursor solution 11 to obtain a photosensitive polyimide resin composition 8.

(調製例9)
上記ポリイミド前駆体溶液11にニフェジピン(東京化成製)を溶液の固形分の30重量%添加し、感光性ポリイミド樹脂組成物9とした。
(Preparation Example 9)
30% by weight of the solid content of the solution was added to the polyimide precursor solution 11 to make a photosensitive polyimide resin composition 9.

(2)感光性樹脂組成物の評価
調製例で調製した感光性ポリイミド樹脂組成物1、及び感光性ポリイミド樹脂組成物2を、それぞれ、クロムめっきされたガラス上に最終膜厚4μmになるようにスピンコートし、80℃のホットプレート上で15分間乾燥させて、感光性ポリイミド樹脂組成物1及び感光性ポリイミド樹脂組成物2の塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に感光性ポリイミド樹脂組成物1の塗膜には2000mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物2の塗膜には100mJ/cm露光を行った。その後、それぞれの塗膜について、155℃で10分間加熱した。
(2) Evaluation of photosensitive resin composition The photosensitive polyimide resin composition 1 and the photosensitive polyimide resin composition 2 prepared in the preparation examples were each made to have a final film thickness of 4 μm on chrome-plated glass. It spin-coated and dried for 15 minutes on a 80 degreeC hotplate, and the coating film of the photosensitive polyimide resin composition 1 and the photosensitive polyimide resin composition 2 was produced. With a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine through a photomask, the coating film of the photosensitive polyimide resin composition 1 is patterned to 2000 mJ / cm 2 and the coating film of the photosensitive polyimide resin composition 2 is 100 mJ / cm. Two exposures were performed. Thereafter, each coating film was heated at 155 ° C. for 10 minutes.

それぞれの塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液に浸漬した。その結果、露光部が現像液に溶解せず残存したパターンを得ることができた。さらに、それを350℃で1時間加熱しイミド化を行った。このように上記感光性ポリイミド樹脂組成物1および2を用いることにより、良好なパターンを形成できることが明らかとなった。   About each coating film, it was immersed in the solution which mixed tetramethylammonium hydroxide 2.38weight% aqueous solution and isopropanol by 9: 1. As a result, a pattern was obtained in which the exposed portion remained undissolved in the developer. Furthermore, it was heated at 350 ° C. for 1 hour to perform imidization. Thus, it became clear that a favorable pattern can be formed by using the said photosensitive polyimide resin compositions 1 and 2.

調製例で調製した感光性ポリイミド樹脂組成物3〜8を、それぞれ、クロムめっきされたガラス上に最終膜厚4μmになるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分間乾燥させて、感光性ポリイミド樹脂組成物3〜8の塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に感光性ポリイミド樹脂組成物3は80mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物4は1500mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物5は500mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物6は400mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物7は200mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物8は80mJ/cm露光を行った。その後、それぞれの塗膜について、170℃で10分間加熱した。 The photosensitive polyimide resin compositions 3 to 8 prepared in the preparation examples were each spin-coated on a chrome-plated glass so as to have a final film thickness of 4 μm, and dried on a hot plate at 100 ° C. for 15 minutes, Coating films of photosensitive polyimide resin compositions 3 to 8 were produced. The photosensitive polyimide resin composition 3 is 80 mJ / cm 2 , the photosensitive polyimide resin composition 4 is 1500 mJ / cm 2 , and the photosensitive polyimide resin composition is patterned in a pattern with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine through a photomask. 5 was 500 mJ / cm 2 , photosensitive polyimide resin composition 6 was 400 mJ / cm 2 , photosensitive polyimide resin composition 7 was 200 mJ / cm 2 , and photosensitive polyimide resin composition 8 was 80 mJ / cm 2 exposed. Thereafter, each coating film was heated at 170 ° C. for 10 minutes.

それぞれの塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを8:2で混合した溶液に浸漬した。その結果、露光部が現像液に溶解せず残存したパターンを得ることができた。   About each coating film, it was immersed in the solution which mixed tetramethylammonium hydroxide 2.38weight% aqueous solution and isopropanol by 8: 2. As a result, a pattern was obtained in which the exposed portion remained undissolved in the developer.

4.線熱膨張係数および吸湿膨張係数の評価
また、上記感光性ポリイミド樹脂組成物1、2および3を、ガラス上に貼り付けた耐熱フィルム(ユーピレックスS 50S:宇部興産(株)製)に塗布し、100℃のホットプレート上で10分乾燥させた後、高圧水銀灯により365nmの波長の照度換算で2000mJ/cm露光後、ホットプレート上で170℃10分加熱した後、耐熱フィルムより剥離し、膜厚10μmのフィルムを得た。その後、そのフィルムを金属製の枠に固定し、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理し(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、膜厚6μmの感光性ポリイミド1、感光性ポリイミド2および感光性ポリイミド3のフィルムを得た。
4). Evaluation of linear thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient Further, the photosensitive polyimide resin compositions 1, 2 and 3 were applied to a heat-resistant film (Upilex S 50S: manufactured by Ube Industries, Ltd.) pasted on glass, After drying on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes, exposure to 2000 mJ / cm 2 in terms of illuminance at a wavelength of 365 nm with a high-pressure mercury lamp, heating on the hot plate at 170 ° C. for 10 minutes, and then peeling off from the heat-resistant film A film having a thickness of 10 μm was obtained. Thereafter, the film is fixed to a metal frame, and heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate 10 ° C./min, natural cooling), photosensitive polyimide 1 having a thickness of 6 μm, photosensitive polyimide 2 and photosensitive polyimide 3 films were obtained.

上記記載の方法と同様にして線熱膨張係数、吸湿膨張係数、基板反り評価を行った。結果を表5に示す。   The linear thermal expansion coefficient, hygroscopic expansion coefficient, and substrate warpage were evaluated in the same manner as described above. The results are shown in Table 5.

Figure 2016105183
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表5に示すように、SUS304箔の線熱膨張係数は17ppm/℃であることから、ポリイミド膜と金属箔との線熱膨張係数の差が大きいと積層体の反りが大きいことが確認された。
また、表5より、ポリイミド膜の吸湿膨張係数が小さいほど高湿環境下での積層体の反りが小さいことがわかった。
As shown in Table 5, since the linear thermal expansion coefficient of SUS304 foil is 17 ppm / ° C., it was confirmed that the warpage of the laminate was large when the difference in linear thermal expansion coefficient between the polyimide film and the metal foil was large. .
Table 5 also shows that the smaller the hygroscopic expansion coefficient of the polyimide film, the smaller the warpage of the laminate in a high humidity environment.

5.アウトガス試験
調製例で調製した感光性ポリイミド樹脂組成物3および感光性ポリイミド樹脂組成物4をそれぞれ、ガラス上に最終膜厚10μmになるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分間乾燥させて、感光性ポリイミド樹脂組成物3、感光性ポリイミド樹脂組成物4の塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、感光性ポリイミド樹脂組成物3は500mJ/cm、感光性ポリイミド樹脂組成物4は2000mJ/cm、露光を行った。その後、それぞれの塗膜について、170℃で10分間加熱した。それぞれの塗膜について、350℃で1時間加熱しイミド化を行い、アウトガス測定サンプル1および2を得た。
5. Outgas test Each of the photosensitive polyimide resin composition 3 and the photosensitive polyimide resin composition 4 prepared in the preparation examples was spin-coated on glass to a final film thickness of 10 μm, and dried on a hot plate at 100 ° C. for 15 minutes. Thus, coating films of photosensitive polyimide resin composition 3 and photosensitive polyimide resin composition 4 were prepared. The photosensitive polyimide resin composition 3 was exposed to 500 mJ / cm 2 and the photosensitive polyimide resin composition 4 was exposed to 2000 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine through a photomask. Thereafter, each coating film was heated at 170 ° C. for 10 minutes. About each coating film, it heated at 350 degreeC for 1 hour, imidated, and the outgas measurement samples 1 and 2 were obtained.

また、ポリイミド前駆体溶液11を、ガラス上に最終膜厚10μmになるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分間乾燥させて、ポリイミド前駆体溶液11の塗膜を作製した。それぞれの塗膜について、350℃で1時間加熱しイミド化を行い、アウトガス測定サンプル3を得た。
調製例9で調製した感光性ポリイミド樹脂組成物9をガラス上に最終膜厚10μmになるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分間乾燥させて、感光性ポリイミド樹脂組成物9の塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、1000mJ/cm露光を行った。その後、185℃で10分間加熱した後、350℃で1時間加熱しイミド化を行い、アウトガス測定サンプル4を得た。
Moreover, the polyimide precursor solution 11 was spin-coated on glass so that the final film thickness might be 10 micrometers, and it was made to dry for 15 minutes on a 100 degreeC hotplate, and the coating film of the polyimide precursor solution 11 was produced. About each coating film, it heated at 350 degreeC for 1 hour, imidated, and the outgas measurement sample 3 was obtained.
The photosensitive polyimide resin composition 9 prepared in Preparation Example 9 was spin-coated on glass so as to have a final film thickness of 10 μm, and dried on a hot plate at 100 ° C. for 15 minutes. A coating film was prepared. 1000 mJ / cm < 2 > exposure was performed with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, after heating at 185 degreeC for 10 minute (s), it heated at 350 degreeC for 1 hour, imidated, and the outgas measurement sample 4 was obtained.

UR−5100FX(東レ製)を、ガラス上に最終膜厚10μmになるようにスピンコートし、95℃のホットプレート上で8分間乾燥させて、UR−5100FXの塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、70mJ/cm露光を行った。その後、80℃で1分間加熱した後、140℃で30分、350℃で1時間加熱しイミド化を行い、アウトガス測定サンプル5を得た。 UR-5100FX (manufactured by Toray) was spin-coated on glass to a final film thickness of 10 μm and dried on a hot plate at 95 ° C. for 8 minutes to prepare a UR-5100FX coating film. 70 mJ / cm 2 exposure was performed with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine through a photomask. Then, after heating at 80 ° C. for 1 minute, imidization was performed by heating at 140 ° C. for 30 minutes and at 350 ° C. for 1 hour to obtain an outgas measurement sample 5.

XP−1530(HDマイクロシステムズ製)を、ガラス上に最終膜厚10μmになるようにスピンコートし、70℃のホットプレート上で2分間、85℃のホットプレート上で2分間乾燥させて、XP−1530の塗膜を作製した。フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、300mJ/cm露光を行った。その後、105℃で1分間加熱した後、200℃で30分、350℃で1時間加熱しイミド化を行い、アウトガス測定サンプル6を得た。 XP-1530 (manufactured by HD Microsystems) was spin-coated on glass to a final film thickness of 10 μm, dried on a 70 ° C. hot plate for 2 minutes, and then dried on an 85 ° C. hot plate for 2 minutes. A coating film of -1530 was produced. 300 mJ / cm < 2 > exposure was performed with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, after heating at 105 ° C. for 1 minute, imidization was performed by heating at 200 ° C. for 30 minutes and at 350 ° C. for 1 hour to obtain an outgas measurement sample 6.

作製したアウトガス測定サンプル1〜6について、ガラス上からサンプルを削り取り、窒素雰囲気下で、昇温速度10℃/minで100℃まで上昇させた後、100℃で60分加熱した後、15分以上窒素雰囲気下で放冷した後、昇温速度10℃/minで測定した際の放冷後の重量を基準とした際の、5%重量減少温度の測定を行った。結果を表6に示す。   About the produced outgas measurement samples 1 to 6, after scraping the sample from the glass, raising the temperature to 100 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere, heating at 100 ° C. for 60 minutes, and then 15 minutes or more After cooling in a nitrogen atmosphere, a 5% weight loss temperature was measured based on the weight after cooling when measured at a temperature elevation rate of 10 ° C./min. The results are shown in Table 6.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

表6に示すように、光塩基発生剤を用いたサンプル(アウトガス測定サンプル1、2)はともに450℃以上の5%重量減少温度を有していた。アウトガス測定サンプル1に関しては、ポリアミック酸単体(アウトガス測定サンプル3)と同程度の非常に低い低アウトガス性を有していた(光塩基発生剤の50%重量減少温度が低いため、感光性成分由来の残渣が少ないため)。その他の測定サンプルは、いずれも5%重量減少温度が450℃未満であった。   As shown in Table 6, the samples using the photobase generator (outgas measurement samples 1 and 2) both had a 5% weight loss temperature of 450 ° C. or higher. Regarding the outgas measurement sample 1, it had a very low low outgassing property comparable to that of the polyamic acid alone (outgas measurement sample 3) (because the photobase generator has a low 50% weight loss temperature, it is derived from the photosensitive component) Less residue). All the other measurement samples had a 5% weight loss temperature of less than 450 ° C.

[比較例1]
SUSからなる金属基板、ポリイミドからなる絶縁層、並びに、Cuからなるシード層および導電層がこの順に積層された積層基板を準備した。
次に、この積層基板のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。具体的には、積層基板の両面にメタルエッチング用のドライフィルムレジストをラミネートし、SUS面側にはパターン露光を、Cu面側には全面露光し、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、SUS面上にレジストパターンを形成した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した。
続いて、この積層基板のSUS面側の露出したポリイミド面に対してポリイミドウエットエッチング用レジストを製版した。具体的には、積層基板の両面にポリイミドウエットエッチング用のドライフィルムレジストをラミネートし、SUS面側にはパターン露光を、Cu面側には全面露光し、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、SUS面上にレジストパターンを形成した。次に、エッチング液としてTPE−3000(東レエンジニアリング社製)を用い、レジストパターンを介して、SUS面側の露出したポリイミド面にパターンエッチングを施し、導通部形成用の貫通孔を形成した後、レジストパターンを剥離した。
作製した積層体に対して、圧力25〜30Pa、プロセスガスNF3/O2=10/90%、周波数40kHzにてプラズマ処理を行った。その後、SUS面の露出部およびCu面をめっき用マスキングテープでマスキングした後、硫酸銅130g/L、硫酸160g/Lに添加剤(CU−BRITE(荏原ユージライト株式会社製))を添加した電解めっき浴を用いて、Cu面を給電層として、室温で、2A/dm2の条件で45分間めっきを行い、導通部を形成した。
次に、この積層基板のCu面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。具体的には、積層基板の両面にメタルエッチング用のドライフィルムレジストをラミネートし、Cu面側にはパターン露光を、SUS面側には全面露光し、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、Cu面上にレジストパターンを形成した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、ポリイミド上にCuからなる電極が残存するように、Cu面にパターンエッチングを施した。その後、レジストパターンを剥離した後、フラッシュエッチングによりシード層を除去することにより薄膜素子用基板b−1を得た。
[Comparative Example 1]
A laminated substrate in which a metal substrate made of SUS, an insulating layer made of polyimide, a seed layer made of Cu, and a conductive layer were laminated in this order was prepared.
Next, a metal etching resist was made on the SUS surface of the multilayer substrate. Specifically, a dry film resist for metal etching is laminated on both surfaces of the laminated substrate, pattern exposure is performed on the SUS surface side, entire surface exposure is performed on the Cu surface side, development is performed using a sodium carbonate aqueous solution, and the SUS surface is developed. A resist pattern was formed thereon. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the SUS surface was subjected to pattern etching through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off.
Subsequently, a resist for polyimide wet etching was made on the exposed polyimide surface on the SUS surface side of the multilayer substrate. Specifically, a dry film resist for polyimide wet etching is laminated on both surfaces of the laminated substrate, pattern exposure is performed on the SUS surface side, entire surface exposure is performed on the Cu surface side, development is performed using a sodium carbonate aqueous solution, and SUS is performed. A resist pattern was formed on the surface. Next, using TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) as an etchant, pattern resist is applied to the exposed polyimide surface on the SUS surface side through a resist pattern, and through holes for forming conductive portions are formed. The resist pattern was peeled off.
The manufactured laminate was subjected to plasma treatment at a pressure of 25 to 30 Pa, a process gas NF 3 / O 2 = 10/90%, and a frequency of 40 kHz. Thereafter, the exposed portion of the SUS surface and the Cu surface were masked with a masking tape for plating, and then an additive (CU-BRITE (manufactured by Ebara Eugene Corporation)) was added to 130 g / L of copper sulfate and 160 g / L of sulfuric acid. Using a plating bath, plating was performed for 45 minutes under the condition of 2 A / dm 2 at room temperature using the Cu surface as a power feeding layer to form a conductive portion.
Next, a resist for metal etching was made on the Cu surface of the multilayer substrate. Specifically, a dry film resist for metal etching is laminated on both surfaces of the laminated substrate, pattern exposure is performed on the Cu surface side, entire exposure is performed on the SUS surface side, development is performed using an aqueous sodium carbonate solution, and the Cu surface is exposed. A resist pattern was formed thereon. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the Cu surface was subjected to pattern etching so that the electrode made of Cu remained on the polyimide through the resist pattern. Thereafter, after peeling off the resist pattern, the seed layer was removed by flash etching to obtain a substrate for thin film element b-1.

[実施例1−1](非感光性ポリイミド前駆体パターニング)
厚さ20μmのSUS304−HTA箔(東洋精箔製)上に、上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図18(a)〜(b))。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図18(c))。
その後、SUS面の露出部をめっき用マスキングテープでマスキングした後、硫酸銅130g/L、硫酸160g/Lに添加剤(CU−BRITE(荏原ユージライト株式会社製))を添加した電解めっき浴を用いて、SUS面を給電層として、室温で、2A/dm2の条件で45分間めっきを行い、導通部を形成した(図18(d))。
次に、このポリイミド−ステンレス積層体のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離することにより(図18(e))、薄膜素子用基板a−1−1を得た。
[Example 1-1] (Non-photosensitive polyimide precursor patterning)
The polyimide precursor solution 1 was coated on a 20 μm thick SUS304-HTA foil (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing. It was made to dry partially (FIG. 18 (a)-(b)). Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. A polyimide-stainless steel laminate in which an insulating layer made of polyimide was patterned so that the through-hole portion was removed was obtained by natural cooling at 10 ° C./min (FIG. 18C).
Then, after masking the exposed part of the SUS surface with a masking tape for plating, an electrolytic plating bath in which an additive (CU-BRITE (manufactured by Sugawara Eugleite Co., Ltd.)) was added to 130 g / L of copper sulfate and 160 g / L of sulfuric acid. Then, using the SUS surface as a power feeding layer, plating was performed for 45 minutes under the condition of 2 A / dm 2 at room temperature to form a conductive portion (FIG. 18D).
Next, a resist for metal etching was made on the SUS surface of this polyimide-stainless steel laminate. Next, by using a ferric chloride aqueous solution as an etchant, pattern etching is performed on the SUS surface through the resist pattern, and then the resist pattern is peeled off (FIG. 18 (e)). 1-1 was obtained.

[実施例1−2](非感光性ポリイミドイミド化後パターニング)
厚さ20μmのSUS304−HTA箔(東洋精箔製)上に、上記ポリイミド前駆体溶液12を硬化後膜厚10μmとなるようにダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理し(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、積層体を得た(図18(a)〜(b))。上記積層体のポリイミドからなる絶縁層上に、レジストパターンを形成した。絶縁層が露出している部分を、ポリイミドエッチング液TPE−3000(東レエンジニアリング製)を用いて除去後、レジストパターンを剥離し、貫通孔部分が除去されるよう絶縁層がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図18(c))。
以降は、上記実施例1−1と同様にして薄膜素子用基板a−1−2を得た。
[Example 1-2] (Patterning after non-photosensitive polyimide imidization)
The polyimide precursor solution 12 is coated on a 20 μm thick SUS304-HTA foil (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing, and then in an oven at 80 ° C. for 60 minutes in the air. Dried. Thereafter, heat treatment was performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, natural cooling) to obtain a laminate (FIGS. 18A to 18B). A resist pattern was formed on the laminated insulating layer made of polyimide. After removing the exposed portion of the insulating layer using polyimide etchant TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering), the resist pattern is peeled off and the insulating layer is patterned so that the through hole portion is removed. A laminate was obtained (FIG. 18 (c)).
Thereafter, a thin film element substrate a-1-2 was obtained in the same manner as in Example 1-1.

[実施例1−3](感光性ポリイミドパターニング)
厚さ20μmのSUS304−HTA箔(東洋精箔製)上に、調製例3で調製した感光性ポリイミド樹脂組成物3を硬化後膜厚10μmとなるようにダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図18(a)〜(b))。その後、フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に500mJ/cm露光を行った。その後、155℃で10分間加熱した。塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液で現像後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理することにより(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図18(c))。
以降は、上記実施例1−1と同様にして薄膜素子用基板a−1−3を得た。
[Example 1-3] (Photosensitive polyimide patterning)
The photosensitive polyimide resin composition 3 prepared in Preparation Example 3 was coated on a 20 μm thick SUS304-HTA foil (manufactured by Toyo Seiki Foil) with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing, and an oven at 80 ° C. It was dried in the atmosphere for 60 minutes (FIGS. 18A to 18B). Then, 500 mJ / cm < 2 > exposure was performed to the pattern shape with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, it heated at 155 degreeC for 10 minute (s). The coating film was developed with a solution in which a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol were mixed at a ratio of 9: 1 and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate: 10 ° C./min. , Natural cooling), a polyimide-stainless steel laminate was obtained in which the insulating layer made of polyimide was patterned so that the through-hole portion was removed (FIG. 18C).
Thereafter, a thin film element substrate a-1-3 was obtained in the same manner as in Example 1-1.

[実施例2−1](非感光性ポリイミド前駆体パターニング)
薄膜素子用基板a−1−1のSUS面側に、上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされた薄膜素子用基板a−2−1を得た。
[Example 2-1] (Non-photosensitive polyimide precursor patterning)
The polyimide precursor solution 1 is cured on the SUS surface side of the thin film element substrate a-1-1 and coated with a die coater so that the film thickness after curing is 10 μm on SUS. And dried for 60 minutes. Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. By performing natural cooling at 10 ° C./min, a thin film element substrate a-2-1 was obtained in which the insulating layer (second layer) made of polyimide was patterned so that the through-hole portion was removed.

[実施例2−2](非感光性ポリイミドイミド化後パターニング)
薄膜素子用基板a−1−2のSUS面側に、上記ポリイミド前駆体溶液12を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理し(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、積層体を得た。上記積層体のポリイミドからなる絶縁層(2層目)上に、レジストパターンを形成した。絶縁層(2層目)が露出している部分を、ポリイミドエッチング液TPE−3000(東レエンジニアリング製)を用いて除去後、レジストパターンを剥離することにより、貫通孔部分が除去されるよう絶縁層(2層目)がパターニングされた薄膜素子用基板a−2−2を得た。
[Example 2-2] (Patterning after non-photosensitive polyimide imidization)
The polyimide precursor solution 12 is coated on the SUS surface side of the thin film element substrate a-1-2 with a die coater so that the film thickness after curing is 10 μm on SUS. And dried for 60 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, natural cooling) to obtain a laminate. A resist pattern was formed on the insulating layer (second layer) made of polyimide of the laminate. After removing the exposed portion of the insulating layer (second layer) using a polyimide etching solution TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering), the resist layer is peeled off so that the through hole portion is removed. A thin film element substrate a-2-2 on which the (second layer) was patterned was obtained.

[実施例2−3](感光性ポリイミドパターニング)
薄膜素子用基板a−1−2のSUS面側に、上記感光性ポリイミド樹脂組成物3を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に500mJ/cm露光を行った。その後、155℃で10分間加熱した。塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液で現像後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理することにより(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされた薄膜素子用基板a−2−3を得た。
[Example 2-3] (Photosensitive polyimide patterning)
On the SUS surface side of the substrate for thin film elements a-1-2, the photosensitive polyimide resin composition 3 was coated with a die coater so that the film thickness after curing was 10 μm on SUS, and in an oven at 80 ° C., It was dried in the atmosphere for 60 minutes. Then, 500 mJ / cm < 2 > exposure was performed to the pattern shape with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, it heated at 155 degreeC for 10 minute (s). The coating film was developed with a solution in which a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol were mixed at a ratio of 9: 1 and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate: 10 ° C./min. , Natural cooling), and a thin film element substrate a-2-3 was obtained in which the insulating layer (second layer) made of polyimide was patterned so that the through-hole portion was removed.

[実施例3−1](非感光性ポリイミド前駆体パターニング)
SUSからなる金属基板(厚み18μm)と、ポリイミドからなる絶縁層(1層目)(厚み10μm)と、Cuからなるシード層および電極層(厚み9μm)とがこの順に積層された積層基板を準備した(図20(a))。
上記積層基板のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した。続いて、この積層基板のCu面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、Cu面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離することにより、SUS面、Cu面が共にパターニングされた積層体を形成した(図20(b))。
上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでSUS面にコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図20(c))。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)し、パターニングされたポリイミドからなる絶縁層(2層目)を形成した(図20(d))。続いて、パターニングされたCu層をマスクとして、ポリイミドエッチング液TPE−3000(東レエンジニアリング製)を用いて、絶縁層(1層目)をエッチングした(図20(e))。
積層基板の両面にメタルエッチング用のドライフィルムレジストをラミネートし、SUS面側には全面露光し、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像した後、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、Cuからなる電極が残存するようにCu面のエッチングを行った(図20(f))。その後、フラッシュエッチングによりシード層を除去した。次いで、ディスペンサーにより、2層の絶縁層の貫通孔にそれぞれ銀ペーストを充填することにより、第1導通部および第2導通部を形成し、薄膜素子用基板a−3−1を得た(図20(g))。
[Example 3-1] (Non-photosensitive polyimide precursor patterning)
A laminated substrate is prepared in which a metal substrate made of SUS (thickness 18 μm), an insulating layer made of polyimide (first layer) (thickness 10 μm), a seed layer made of Cu and an electrode layer (thickness 9 μm) are laminated in this order. (FIG. 20A).
A resist for metal etching was made on the SUS surface of the multilayer substrate. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the SUS surface was subjected to pattern etching through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off. Subsequently, a resist for metal etching was made on the Cu surface of the multilayer substrate. Next, using a ferric chloride aqueous solution as an etching solution, pattern etching is performed on the Cu surface through the resist pattern, and then the resist pattern is peeled off, whereby the SUS surface and the Cu surface are both patterned. Was formed (FIG. 20B).
The polyimide precursor solution 1 was cured, and the SUS surface was coated with a die coater so that the film thickness was 10 μm on SUS, and dried in the atmosphere at 80 ° C. for 60 minutes (FIG. 20C). ). Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The insulating layer (second layer) made of patterned polyimide was formed by natural cooling at 10 ° C./min (FIG. 20D). Subsequently, using the patterned Cu layer as a mask, the insulating layer (first layer) was etched using a polyimide etching solution TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering) (FIG. 20E).
After laminating a dry film resist for metal etching on both sides of the laminated substrate, exposing the entire surface on the SUS side, developing using a sodium carbonate aqueous solution, and using a ferric chloride aqueous solution as an etching solution, an electrode made of Cu The Cu surface was etched so as to remain (FIG. 20 (f)). Thereafter, the seed layer was removed by flash etching. Next, the first conductive portion and the second conductive portion were formed by filling the through holes of the two insulating layers with a dispenser using a dispenser to obtain a thin film element substrate a-3-1 (FIG. 20 (g)).

[実施例3−2](感光性ポリイミドパターニング)
上記実施例3−1と同様にして、SUS面、Cu面が共にパターニングされた積層体を形成した(図20(b))。
感光性ポリイミド樹脂組成物2を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるようにダイコーターでSUS面上にコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図20(c))。その後、フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に500mJ/cm露光を行った。その後、155℃で10分間加熱した。それぞれの塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液で現像後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理することにより(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、パターニングされたポリイミドからなる絶縁層(2層目)を形成した(図20(d))。
以降は、上記実施例3−1と同様にして薄膜素子用基板a−3−2を得た(図20(g))。
[Example 3-2] (Photosensitive polyimide patterning)
In the same manner as in Example 3-1, a laminated body in which both the SUS surface and the Cu surface were patterned was formed (FIG. 20B).
Photosensitive polyimide resin composition 2 was coated on the SUS surface with a die coater so that the film thickness after curing was 10 μm on SUS, and dried in an oven at 80 ° C. for 60 minutes in the atmosphere (FIG. 20 (c). )). Then, 500 mJ / cm < 2 > exposure was performed to the pattern shape with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, it heated at 155 degreeC for 10 minute (s). Each coating film was developed with a 9: 1 mixed solution of 2.38% by weight of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol, and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate: 10 ° C. / Min, natural cooling), an insulating layer (second layer) made of patterned polyimide was formed (FIG. 20D).
Thereafter, a thin film element substrate a-3-2 was obtained in the same manner as in Example 3-1 (FIG. 20G).

[実施例4−1]
SUSからなる金属基板(厚み18μm)と、ポリイミドからなる絶縁層(1層目)(厚み10μm)と、Cuからなる導電層(厚み9μm)とがこの順に積層された積層基板を準備した(図17(a))。
上記積層基板のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した(図17(b))。
続いて、上記感光性ポリイミド樹脂組成物3を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるようにダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図17(c))。その後、フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に500mJ/cm露光を行った。その後、155℃で10分間加熱した。塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液で現像後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理することにより(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(d))。パターニングされた絶縁層(2層目)をマスクとして、ポリイミドエッチング液TPE−3000(東レエンジニアリング製)を用いて、絶縁層(1層目)をエッチングした(図17(e))。
ディスペンサーを用いて、銀ペーストを2層の絶縁層の貫通孔に充填し導通部を形成した(図17(f))。
次に、このポリイミド−ステンレス積層体のCu面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、Cuからなる電極が残存するようにCu面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した(図17(g))。
[Example 4-1]
A laminated substrate was prepared in which a metal substrate (thickness 18 μm) made of SUS, an insulating layer (first layer) made of polyimide (thickness 10 μm), and a conductive layer (thickness 9 μm) made of Cu were laminated in this order (FIG. 17 (a)).
A resist for metal etching was made on the SUS surface of the multilayer substrate. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the SUS surface was subjected to pattern etching through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off (FIG. 17B).
Subsequently, the photosensitive polyimide resin composition 3 was coated with a die coater so that the film thickness after curing was 10 μm on SUS, and dried in an oven at 80 ° C. for 60 minutes in the atmosphere (FIG. 17 (c). )). Then, 500 mJ / cm < 2 > exposure was performed to the pattern shape with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, it heated at 155 degreeC for 10 minute (s). The coating film was developed with a solution in which a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol were mixed at a ratio of 9: 1 and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate: 10 ° C./min. , Spontaneous cooling), and a polyimide-stainless steel laminate was obtained in which the insulating layer (second layer) made of polyimide was patterned so that the through-hole portion for forming the conductive portion was removed (FIG. 17D). Using the patterned insulating layer (second layer) as a mask, the insulating layer (first layer) was etched using polyimide etchant TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering) (FIG. 17E).
Using a dispenser, a silver paste was filled into the through holes of the two insulating layers to form conductive portions (FIG. 17 (f)).
Next, a resist for metal etching was made on the Cu surface of this polyimide-stainless steel laminate. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the Cu surface was subjected to pattern etching so that an electrode made of Cu remained through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off (FIG. 17G). ).

[実施例4−2]
上記実施例4−1と同様にして、SUS面がパターニングされた積層体を形成した(図17(b))。
続いて、SUS面側に上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図17(c))。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(d))。
以降は、上記実施例4−1と同様にして薄膜素子用基板a−4−2を得た。
[Example 4-2]
In the same manner as in Example 4-1 above, a laminated body in which the SUS surface was patterned was formed (FIG. 17B).
Subsequently, the polyimide precursor solution 1 was coated on the SUS surface side with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing, and was dried in the atmosphere at 80 ° C. for 60 minutes in the oven (FIG. 17C). ). Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. A polyimide-stainless laminate was obtained by patterning the insulating layer (second layer) made of polyimide so that the through-hole portion for forming the conductive portion was removed by natural cooling at 10 ° C./min (FIG. 17 (d)).
Thereafter, a thin film element substrate a-4-2 was obtained in the same manner as in Example 4-1.

[実施例4−3]
上記実施例4−1と同様にして、SUS面がパターニングされた積層体を形成した(図17(b))。
続いて、SUS面側に上記ポリイミド前駆体溶液12をダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理した(昇温速度 10℃/分、自然放冷)(図17(c))。次いで、ポリイミド面側からYAGレーザーを照射し、貫通孔を2層の絶縁層に形成することにより、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる2層の絶縁層がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(e))。
以降は、上記実施例4−1と同様にして薄膜素子用基板a−4−3を得た。
[Example 4-3]
In the same manner as in Example 4-1 above, a laminated body in which the SUS surface was patterned was formed (FIG. 17B).
Subsequently, the polyimide precursor solution 12 was coated on the SUS surface side with a die coater, and was dried in an oven at 80 ° C. in the atmosphere for 60 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, natural cooling) (FIG. 17C). Next, by irradiating YAG laser from the polyimide surface side and forming the through hole in the two insulating layers, the two insulating layers made of polyimide are patterned so that the through hole portion for forming the conductive portion is removed. A polyimide-stainless steel laminate was obtained (FIG. 17 (e)).
Thereafter, a thin film element substrate a-4-3 was obtained in the same manner as in Example 4-1.

[比較例2−1]
実施例1−1と同様にして、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミド膜がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た。
作製したポリイミド−ステンレス積層体に対して、圧力25Pa〜30Pa、プロセスガスNF3/O2=10%/90%、周波数40kHzにてプラズマ処理を行った。SUS面の露出部をめっき用マスキングテープでマスキングし、S−10X(上村工業製)、A−10X(上村工業製)で各々3分間前処理を行った後、NPR−4(上村工業製)を用いて1分間無電解めっきを行った。絶縁層上に形成した無電解めっき層を給電層として、硫酸銅70g/L、硫酸200g/L、塩酸0.5mL/Lに添加剤(スーパースロー2000(エンソンジャパン株式会社製))を添加した電解メッキ浴を用いて、室温で、電流密度4A/dm2、の条件で25分間めっきを行った。
次に、無電解めっき層上に形成したCuの電解めっき層の面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、Cu面にCuからなる電極が後に形成するSUSの開口部を覆う形で残存するようにパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した。露出している無電解めっき層をニムデンリップC−11にてソフトエッチングして剥離した後に、触媒を除去するために、マコー(株)製、ウェットブラスト装置にて、アルミナ砥石、0.5kg/m2の水圧、10m/minの処理速度で処理を行い、触媒を除去した。次いで、180℃、1hr、窒素雰囲気下で熱処理を行った。
次に、この積層体のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離することにより、薄膜素子用基板b−2−1を得た。
[Comparative Example 2-1]
In the same manner as in Example 1-1, a polyimide-stainless steel laminate in which the polyimide film was patterned so that the through hole portion for forming the conductive portion was removed was obtained.
The produced polyimide-stainless steel laminate was subjected to plasma treatment at a pressure of 25 Pa to 30 Pa, a process gas NF 3 / O 2 = 10% / 90%, and a frequency of 40 kHz. The exposed portion of the SUS surface is masked with a masking tape for plating, and pretreated with S-10X (manufactured by Uemura Kogyo) and A-10X (manufactured by Uemura Kogyo) for 3 minutes, respectively, and then NPR-4 (manufactured by Uemura Kogyo) Was used for 1 minute of electroless plating. Using the electroless plating layer formed on the insulating layer as a power feeding layer, additives (Super Slow 2000 (manufactured by Enson Japan Co., Ltd.)) were added to 70 g / L copper sulfate, 200 g / L sulfuric acid, and 0.5 mL / L hydrochloric acid. Using the electrolytic plating bath, plating was performed for 25 minutes at room temperature under a current density of 4 A / dm 2 .
Next, a resist for metal etching was made on the surface of the Cu electroplating layer formed on the electroless plating layer. Next, after using a ferric chloride aqueous solution as an etchant and performing pattern etching so that the electrode made of Cu remains on the Cu surface in a form covering the openings of SUS to be formed later, through the resist pattern, The resist pattern was peeled off. After removing the exposed electroless plating layer by soft etching with Nimden lip C-11, in order to remove the catalyst, a wet blasting device manufactured by Macau Co., Ltd. was used with an alumina grindstone, 0.5 kg / m. The treatment was performed at a water pressure of 2 and a treatment speed of 10 m / min to remove the catalyst. Next, heat treatment was performed at 180 ° C. for 1 hr in a nitrogen atmosphere.
Next, a metal etching resist was made on the SUS surface of the laminate. Next, using a ferric chloride aqueous solution as an etching solution, pattern etching was performed on the SUS surface through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off to obtain a substrate for thin film element b-2-1. .

[比較例2−2]
比較例2−1において、ウェットブラストによる触媒除去工程の代わりに、マキュダイザー9204(日本マクダミッド株式会社製)にて、液温35℃で1分間浸漬し、水洗、マキュダイザー9275(日本マクダミッド株式会社製)にて、75℃2分間浸漬し、水洗、43℃のマキュダイザー9279(日本マクダミッド株式会社製)にて、1分間浸漬し、水洗後、乾燥することにより触媒を除去する工程を行ったこと以外は、比較例2−1と同様にして薄膜素子用基板b−2−2を作製した。
[Comparative Example 2-2]
In Comparative Example 2-1, in place of the catalyst removal step by wet blasting, the sample was immersed in a Macudizer 9204 (manufactured by Nihon Mcda Mid Co., Ltd.) for 1 minute at a liquid temperature of 35 ° C. Manufactured at 75 ° C. for 2 minutes, washed with water, immersed at 43 ° C. for Macudizer 9279 (manufactured by Nihon McDamid Co., Ltd.) for 1 minute, washed with water, and dried to remove the catalyst. Except for this, a thin film element substrate b-2-2 was produced in the same manner as in Comparative Example 2-1.

[実施例5−1]
上記薄膜素子用基板b−2−1のSUS面側に、上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされた薄膜素子用基板a−5−1を得た。
[Example 5-1]
On the SUS surface side of the thin film element substrate b-2-1, the polyimide precursor solution 1 is coated with a die coater so that the film thickness after curing is 10 μm on SUS. Dried under 60 minutes. Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. By performing natural cooling at 10 ° C./min, a thin film element substrate a-5-1 was obtained in which an insulating layer (second layer) made of polyimide was patterned so that the through-hole portion was removed.

[実施例5−2]
上記薄膜素子用基板b−2−2のSUS面側に、上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚がSUS上で10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされた薄膜素子用基板a−5−2を得た。
[Example 5-2]
On the SUS surface side of the substrate for thin film element b-2-2, the polyimide precursor solution 1 is cured and coated with a die coater so that the film thickness becomes 10 μm on SUS. Dried under 60 minutes. Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The substrate a-5-2 for thin film elements by which the insulating layer (2nd layer) which consists of polyimides was patterned so that a through-hole part might be removed was obtained by carrying out natural cooling of 10 degreeC / min.

[実施例6−1]
SUSからなる金属基板(厚み18μm)と、ポリイミドからなる絶縁層(1層目)(厚み10μm)と、Cuからなる導電層(厚み9μm)とがこの順に積層された積層基板を準備した(図17(a))。
上記積層基板のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離した(図17(b))。
続いて、SUS面側に上記感光性ポリイミド樹脂組成物3をSUS上で硬化後膜厚10μmとなるようにダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図17(c))。その後、フォトマスクを介して手動露光機を用いて高圧水銀灯により、パターン状に500mJ/cm露光を行った。その後、155℃で10分間加熱した。塗膜について、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液とイソプロパノールを9:1で混合した溶液で現像後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理することにより(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(d))。
パターニングされた絶縁層(2層目)をマスクとして、ポリイミドエッチング液TPE−3000(東レエンジニアリング製)を用いて、絶縁層(1層目)をエッチングした(図17(e))。
作製したポリイミド−ステンレス積層体に対して、圧力25Pa〜30Pa、プロセスガスNF3/O2=10%/90%、周波数40kHzにてプラズマ処理を行った後、硫酸銅130g/L、硫酸160g/Lに添加剤(CU−BRITE(荏原ユージライト株式会社製))を添加した電解めっき浴を用いて、Cu面を給電層として、室温で、2A/dm2の条件で120分間めっきを行い、導通部を形成した(図17(f))。
次に、このポリイミド−ステンレス積層体のCu面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、Cuからなる電極が残存するようにCu面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離することにより、薄膜素子用基板a−6−1を得た(図17(g))。
[Example 6-1]
A laminated substrate was prepared in which a metal substrate (thickness 18 μm) made of SUS, an insulating layer (first layer) made of polyimide (thickness 10 μm), and a conductive layer (thickness 9 μm) made of Cu were laminated in this order (FIG. 17 (a)).
A resist for metal etching was made on the SUS surface of the multilayer substrate. Next, a ferric chloride aqueous solution was used as an etching solution, and the SUS surface was subjected to pattern etching through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off (FIG. 17B).
Subsequently, the photosensitive polyimide resin composition 3 was coated on the SUS surface side with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after being cured on SUS, and dried in an oven at 80 ° C. in the atmosphere for 60 minutes (FIG. 17 (c)). Then, 500 mJ / cm < 2 > exposure was performed to the pattern shape with the high pressure mercury lamp using the manual exposure machine through the photomask. Then, it heated at 155 degreeC for 10 minute (s). The coating film was developed with a solution in which a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol were mixed at a ratio of 9: 1 and then heat-treated in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 1 hour (temperature increase rate: 10 ° C./min. , Spontaneous cooling), and a polyimide-stainless steel laminate was obtained in which the insulating layer (second layer) made of polyimide was patterned so that the through-hole portion for forming the conductive portion was removed (FIG. 17D).
Using the patterned insulating layer (second layer) as a mask, the insulating layer (first layer) was etched using polyimide etchant TPE-3000 (manufactured by Toray Engineering) (FIG. 17E).
The prepared polyimide-stainless steel laminate was subjected to plasma treatment at a pressure of 25 Pa to 30 Pa, a process gas NF 3 / O 2 = 10% / 90%, and a frequency of 40 kHz, then copper sulfate 130 g / L, sulfuric acid 160 g / Using an electroplating bath in which an additive (CU-BRITE (manufactured by Sugawara Eugleite Co., Ltd.)) is added to L, plating is performed for 120 minutes at room temperature under the condition of 2 A / dm 2 using the Cu surface as a power feeding layer. A conduction part was formed (FIG. 17F).
Next, a resist for metal etching was made on the Cu surface of this polyimide-stainless steel laminate. Next, an aqueous solution of ferric chloride is used as an etching solution, and after etching the pattern on the Cu surface so that the electrode made of Cu remains through the resist pattern, the resist pattern is peeled to remove the resist pattern. Substrate a-6-1 was obtained (FIG. 17 (g)).

[実施例6−2]
上記実施例6−1と同様にして、SUS面がパターニングされた積層体を形成した(図17(b))。
続いて、SUS面側に上記ポリイミド前駆体溶液1をSUS上で硬化後膜厚10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図17(c))。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層(2層目)がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(d))。
以降は、上記実施例6−1と同様にして薄膜素子用基板a−6−2を得た。
[Example 6-2]
In the same manner as in Example 6-1 above, a laminate in which the SUS surface was patterned was formed (FIG. 17B).
Subsequently, the polyimide precursor solution 1 was coated on the SUS surface side with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after being cured on SUS, and dried in an atmosphere at 80 ° C. for 60 minutes in the atmosphere (FIG. 17). (C)). Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. A polyimide-stainless laminate was obtained by patterning the insulating layer (second layer) made of polyimide so that the through-hole portion for forming the conductive portion was removed by natural cooling at 10 ° C./min (FIG. 17 (d)).
Thereafter, in the same manner as in Example 6-1 above, a thin film element substrate a-6-2 was obtained.

[実施例6−3]
上記実施例6−1と同様にして、SUS面がパターニングされた積層体を形成した(図17(b))。
続いて、SUS面側に上記ポリイミド前駆体溶液12をダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた。その後、窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理した(昇温速度 10℃/分、自然放冷)(図17(c))。次いで、ポリイミド面側からYAGレーザーを照射し、貫通孔を2層の絶縁層に形成することにより、導通部形成用の貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる2層の絶縁層がパターニングされたポリイミド−ステンレス積層体を得た(図17(e))。
以降は、上記実施例6−1と同様にして薄膜素子用基板a−6−3を得た。
[Example 6-3]
In the same manner as in Example 6-1 above, a laminate in which the SUS surface was patterned was formed (FIG. 17B).
Subsequently, the polyimide precursor solution 12 was coated on the SUS surface side with a die coater, and was dried in an oven at 80 ° C. in the atmosphere for 60 minutes. Thereafter, heat treatment was performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, natural cooling) (FIG. 17C). Next, by irradiating YAG laser from the polyimide surface side and forming the through hole in the two insulating layers, the two insulating layers made of polyimide are patterned so that the through hole portion for forming the conductive portion is removed. A polyimide-stainless steel laminate was obtained (FIG. 17 (e)).
Thereafter, a thin film element substrate a-6-3 was obtained in the same manner as in Example 6-1.

[実施例7](非感光性ポリイミド前駆体パターニング)
厚さ18μmの電解銅箔(三井金属製)上に、上記ポリイミド前駆体溶液1を硬化後膜厚10μmとなるように、ダイコーターでコーティングし、80℃のオーブン中、大気下で60分乾燥させた(図18(a)〜(b))。その後、ポリイミド前駆体膜上に、ドライフィルムレジストを用いて、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜を現像した後、レジストパターンを剥離し、窒素雰囲気下、350℃1時間熱処理(昇温速度 10℃/分、自然放冷)することにより、貫通孔部分が除去されるようポリイミドからなる絶縁層がパターニングされたポリイミド−銅積層体を得た(図18(c))。
その後、銅面の露出部をめっき用マスキングテープでマスキングした後、硫酸銅130g/L、硫酸160g/Lに添加剤(CU−BRITE(荏原ユージライト株式会社製))を添加した電解めっき浴を用いて、銅面を給電層として、室温で、2A/dm2の条件で45分間めっきを行い、導通部を形成した(図18(d))。
次に、このポリイミド−銅積層体の銅面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、銅面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離することにより(図26)、薄膜素子用基板a−7を得た。
[Example 7] (Non-photosensitive polyimide precursor patterning)
The polyimide precursor solution 1 is coated on a 18 μm thick electrolytic copper foil (made by Mitsui Metals) with a die coater so as to have a film thickness of 10 μm after curing, and is dried in an atmosphere at 80 ° C. for 60 minutes in the air. (FIGS. 18A to 18B). Then, on the polyimide precursor film, a resist film is made using a dry film resist, and the polyimide precursor film is developed at the same time as development. Then, the resist pattern is peeled off, and heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The polyimide-copper laminated body by which the insulating layer which consists of a polyimide was patterned so that a through-hole part might be removed was obtained by carrying out natural cooling of 10 degreeC / min (FIG.18 (c)).
Then, after the exposed part of the copper surface is masked with a masking tape for plating, an electrolytic plating bath in which an additive (CU-BRITE (manufactured by Sugawara Eugleite Co., Ltd.)) is added to 130 g / L of copper sulfate and 160 g / L of sulfuric acid. Then, using the copper surface as a power feeding layer, plating was performed for 45 minutes at room temperature under the condition of 2 A / dm 2 to form a conductive portion (FIG. 18D).
Next, a resist for metal etching was made on the copper surface of the polyimide-copper laminate. Next, using a ferric chloride aqueous solution as an etching solution, pattern etching was performed on the copper surface through the resist pattern, and then the resist pattern was peeled off (FIG. 26), whereby the thin film element substrate a-7 was obtained. Obtained.

[参考例1]
SUSからなる金属基板、ポリイミドからなる絶縁層、並びに、Cuからなるシード層および導電層がこの順に積層された積層基板を準備した。
次に、この積層基板のSUS面に対してメタルエッチング用レジストを製版した。具体的には、積層基板の両面にメタルエッチング用のドライフィルムレジストをラミネートし、SUS面側にはパターン露光を、Cu面側には全面露光し、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、SUS面上にレジストパターンを形成した。次に、エッチング液として塩化第2鉄水溶液を用い、レジストパターンを介して、SUS面にパターンエッチングを施した後、レジストパターンを剥離し、積層基板のSUS面側にポリイミド面を露出させた。
[Reference Example 1]
A laminated substrate in which a metal substrate made of SUS, an insulating layer made of polyimide, a seed layer made of Cu, and a conductive layer were laminated in this order was prepared.
Next, a metal etching resist was made on the SUS surface of the multilayer substrate. Specifically, a dry film resist for metal etching is laminated on both surfaces of the laminated substrate, pattern exposure is performed on the SUS surface side, entire surface exposure is performed on the Cu surface side, development is performed using a sodium carbonate aqueous solution, and the SUS surface is developed. A resist pattern was formed thereon. Next, an aqueous ferric chloride solution was used as an etching solution, and after pattern etching was performed on the SUS surface through the resist pattern, the resist pattern was peeled off to expose the polyimide surface on the SUS surface side of the multilayer substrate.

[表面平坦性の評価]
実施例および比較例の薄膜素子用基板における絶縁層について表面平坦性を評価した。絶縁層は、下記の3種類に分類できる。
1.塗布により形成したポリイミド(PI)面
2.PI−Cuの積層体からCuエッチングにより形成したPI面
3.PI−SUSの積層体からSUSエッチングにより形成したPI面
なお、参考例2として、SUS箔の表面平坦性についても評価した。
[Evaluation of surface flatness]
The surface flatness was evaluated about the insulating layer in the board | substrate for thin film elements of an Example and a comparative example. The insulating layer can be classified into the following three types.
1. 1. Polyimide (PI) surface formed by coating 2. PI surface formed by Cu etching from a laminate of PI-Cu. PI surface formed by SUS etching from laminate of PI-SUS As reference example 2, the surface flatness of SUS foil was also evaluated.

Figure 2016105183
Figure 2016105183

[実施例8]
実施例4−1に記載の方法により、150mm×150mmの基板に、150μmφの導通部を225μm間隔で、縦240個、横320個形成し、裏面(絶縁層(1層目)側)に銅配線が形成された導通部を有する基板Aを準備した。
次に、メタルマスクを用いて、導通部をマスクした上で、導通部を有する基板Aの絶縁層(2層目)上に、第1密着層としてのアルミニウム膜をDCスパッタリング法(成膜圧力0.2Pa(アルゴン)、投入電力1kW、成膜時間10秒)により厚さ5nmで形成した。次いで、第2密着層としての酸化シリコン膜をRFマグネトロンスパッタリング法(成膜圧力0.3Pa(アルゴン:酸素=3:1)、投入電力2kW、成膜時間30分)により厚さ100nmで形成した。
[Example 8]
According to the method described in Example 4-1, a conductive part of 150 μmφ is formed on a 150 mm × 150 mm substrate at intervals of 225 μm, 240 vertical and 320 horizontal, and copper is formed on the back surface (insulating layer (first layer) side). The board | substrate A which has the conduction | electrical_connection part in which wiring was formed was prepared.
Next, after masking the conductive portion using a metal mask, an aluminum film as a first adhesion layer is formed on the insulating layer (second layer) of the substrate A having the conductive portion by a DC sputtering method (deposition pressure). The film was formed with a thickness of 5 nm by 0.2 Pa (argon), input power of 1 kW, and film formation time of 10 seconds. Next, a silicon oxide film as a second adhesion layer was formed with a thickness of 100 nm by RF magnetron sputtering (deposition pressure 0.3 Pa (argon: oxygen = 3: 1), input power 2 kW, deposition time 30 minutes). .

ボトムゲート・ボトムコンタクト構造のTFTを、上記導通部を有する基板Aの第2密着層上に、かつ、上記導通部を有する基板Aの中央部の120mm×120mmのエリアに作製した。まず、厚さ100nmのアルミニウム膜をゲート電極膜として成膜した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に燐酸溶液でウェットエッチングし、アルミニウム膜を所定パターンにパターニングしてゲート電極およびゲート配線を形成した。ゲート配線については、導通部とゲート電極を接続するように形成した。次に、そのゲート電極を覆うように厚さ300nmの酸化ケイ素をゲート絶縁膜として全面に形成した。このゲート絶縁膜は、RFマグネトロンスパッタリング装置を用い、6インチのSiOターゲットに投入電力:1.0kW(=3W/cm)、圧力:1.0Pa、ガス:アルゴン+O(50%)の成膜条件で形成した。この後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施し、ゲート絶縁膜のパターニングを実施した。次に、ゲート絶縁膜上の全面に厚さ100nmのチタン膜、アルミニウム膜、IZO膜をソース電極、ソース配線及びドレイン電極とするために蒸着した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に過酸化水素水溶液、燐酸溶液で連続的にウェットエッチングし、チタン膜を所定パターンにパターニングしてソース電極、ソース配線及びドレイン電極を形成した。ソース配線については、導通部とソース電極を接続するように形成した。このとき、ソース電極及びドレイン電極は、ゲート絶縁膜上であってゲート電極の中央部直上以外に離間したパターンとなるように形成した。 A TFT having a bottom gate / bottom contact structure was fabricated on a second adhesion layer of the substrate A having the conductive portion and in a 120 mm × 120 mm area in the center of the substrate A having the conductive portion. First, after forming an aluminum film having a thickness of 100 nm as a gate electrode film, a resist pattern is formed by a photolithography method, wet etching is performed with a phosphoric acid solution, and the aluminum film is patterned into a predetermined pattern to form a gate electrode and a gate wiring. Formed. The gate wiring was formed so as to connect the conduction portion and the gate electrode. Next, silicon oxide having a thickness of 300 nm was formed as a gate insulating film on the entire surface so as to cover the gate electrode. This gate insulating film uses an RF magnetron sputtering apparatus and is applied to a 6-inch SiO 2 target with a power of 1.0 kW (= 3 W / cm 2 ), a pressure of 1.0 Pa, and a gas of argon + O 2 (50%). It formed on film-forming conditions. Thereafter, after forming a resist pattern by a photolithography method, dry etching was performed to pattern the gate insulating film. Next, a titanium film, an aluminum film, and an IZO film having a thickness of 100 nm are deposited on the entire surface of the gate insulating film so as to serve as a source electrode, a source wiring, and a drain electrode, and then a resist pattern is formed by photolithography. Wet etching was continuously performed with an aqueous hydrogen oxide solution and a phosphoric acid solution, and the titanium film was patterned into a predetermined pattern to form a source electrode, a source wiring, and a drain electrode. The source wiring was formed so as to connect the conduction portion and the source electrode. At this time, the source electrode and the drain electrode were formed on the gate insulating film so as to have a pattern apart from a portion other than directly above the central portion of the gate electrode.

次に、ソース電極及びドレイン電極を覆うように、全面に、In:Ga:Znが1:1:1のInGaZnO系アモルファス酸化物薄膜(InGaZnO)を厚さ25nmとなるように形成した。アモルファス酸化物薄膜は、RFマグネトロンスパッタリング装置を用い、室温(25℃)、Ar:Oを30:50とした条件下で、4インチのInGaZnO(In:Ga:Zn=1:1:1)ターゲットを用いて形成した。その後、アモルファス酸化物薄膜上にレジストパターンをフォトリソグラフィーで形成した後、シュウ酸溶液でウェットエッチングし、そのアモルファス酸化物薄膜をパターニングし、所定パターンからなるアモルファス酸化物薄膜を形成した。こうして得られたアモルファス酸化物薄膜は、ゲート絶縁膜上であってソース電極及びドレイン電極に両側で接触するとともに該ソース電極及びドレイン電極を跨ぐように形成されていた。続いて全体を覆うように、厚さ100nmの酸化ケイ素を保護膜としてRFマグネトロンスパッタリング法で形成した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施した。大気中300℃1時間のアニールを施した後、アクリル系のポジ型レジストを用いてELの隔壁層を形成し、TFT基板を作製した。 Next, an InGaZnO amorphous oxide thin film (InGaZnO 4 ) with an In: Ga: Zn ratio of 1: 1: 1 was formed on the entire surface so as to cover the source electrode and the drain electrode so as to have a thickness of 25 nm. The amorphous oxide thin film is 4 inches of InGaZnO (In: Ga: Zn = 1: 1: 1) using an RF magnetron sputtering apparatus under conditions of room temperature (25 ° C.) and Ar: O 2 of 30:50. It was formed using a target. Then, after forming a resist pattern on the amorphous oxide thin film by photolithography, wet etching was performed with an oxalic acid solution, and the amorphous oxide thin film was patterned to form an amorphous oxide thin film having a predetermined pattern. The amorphous oxide thin film thus obtained was formed on the gate insulating film so as to contact the source electrode and the drain electrode on both sides and straddle the source electrode and the drain electrode. Subsequently, 100 nm thick silicon oxide was formed as a protective film by RF magnetron sputtering so as to cover the whole, and then a resist pattern was formed by photolithography, followed by dry etching. After annealing in the atmosphere at 300 ° C. for 1 hour, an EL partition layer was formed using an acrylic positive resist to produce a TFT substrate.

上記TFT基板上に白色となるようにEL層を蒸着した後、電極としてIZO膜を蒸着し、バリアフィルムを用いてELの封止を行うことにより、フレキシブルな対角5.9インチ、解像度68dpi、320×240のアクティブマトリックス駆動のモノクロELディスプレイを作製した。
続いて、あらかじめ裏面(絶縁層(1層目)側)に形成した配線部に、制御用のICを実装し、作製したモノクロELディスプレイについて、スキャン電圧15V、ベータ電圧10V、電源電圧10Vにて作動を確認した。作製したモノクロELディスプレイについて24時間の連続作動および作製後6ヶ月後における作動を確認した。
After depositing an EL layer to be white on the TFT substrate, depositing an IZO film as an electrode and sealing the EL using a barrier film, a flexible diagonal of 5.9 inches and a resolution of 68 dpi A 320 × 240 active matrix driven monochrome EL display was fabricated.
Subsequently, a control IC is mounted on the wiring portion formed on the back surface (insulating layer (first layer) side) in advance, and the manufactured monochrome EL display is scanned at 15 V, beta voltage 10 V, and power supply voltage 10 V. Confirmed operation. About the produced monochrome EL display, the continuous operation | movement for 24 hours and the operation | movement six months after preparation were confirmed.

[比較例3]
縦200mm、横150mm、厚さ100μmのSUS304−HTA板(小山鋼材社製)上に、上記ポリイミド前駆体溶液1を用いて、イミド化後の膜厚が7μm±1μmになるようにスピンコーターでコーティングし、100℃のホットプレートオーブン中、大気下で60分乾燥させた後、窒素雰囲気下、350℃1時間、熱処理し(昇温速度 10℃/分、自然放冷)、ポリイミド層を形成した。次に、ポリイミド層上に、第1密着層としてのアルミニウム膜をDCスパッタリング法(成膜圧力0.2Pa(アルゴン)、投入電力1kW、成膜時間10秒)により厚さ5nmで形成した。次いで、第2密着層としての酸化シリコン膜をRFマグネトロンスパッタリング法(成膜圧力0.3Pa(アルゴン:酸素=3:1)、投入電力2kW、成膜時間30分)により厚さ100nmで形成した。
以降は、基板の上部150mm×150mmのエリアに、各種配線を導通部に接続せず、基板の表面側に設けた基板の下部の残り縦50mm横150mmのエリアに形成した配線部に接続した以外は上記の素子の実施例と同様にして、アクティブマトリックス駆動のモノクロELディスプレイを作製した。
続いて、表面(素子側)に形成した配線部に、制御用のICを実装し、作製したモノクロELディスプレイについて、スキャン電圧15V、ベータ電圧10V、電源電圧10Vにて作動を確認した。作製したモノクロELディスプレイについて24時間の連続作動および作製後6ヶ月後における作動を確認した。
[Comparative Example 3]
On a SUS304-HTA plate (manufactured by Koyama Steel Co., Ltd.) having a length of 200 mm, a width of 150 mm, and a thickness of 100 μm, using the polyimide precursor solution 1, a spin coater is used so that the film thickness after imidization becomes 7 μm ± 1 μm. After coating and drying in a hot plate oven at 100 ° C. for 60 minutes in the air, heat treatment is performed at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature increase rate: 10 ° C./min, spontaneous cooling) to form a polyimide layer did. Next, an aluminum film as a first adhesion layer was formed on the polyimide layer with a thickness of 5 nm by a DC sputtering method (film formation pressure 0.2 Pa (argon), input power 1 kW, film formation time 10 seconds). Next, a silicon oxide film as a second adhesion layer was formed with a thickness of 100 nm by RF magnetron sputtering (deposition pressure 0.3 Pa (argon: oxygen = 3: 1), input power 2 kW, deposition time 30 minutes). .
Thereafter, various wirings are not connected to the conductive portion in the upper 150 mm × 150 mm area of the substrate, but connected to the wiring portion formed in the remaining vertical 50 mm and horizontal 150 mm area on the lower surface of the substrate provided on the surface side of the substrate. In the same manner as in the device example described above, an active matrix driven monochrome EL display was fabricated.
Subsequently, a control IC was mounted on the wiring portion formed on the surface (element side), and the operation of the produced monochrome EL display was confirmed at a scan voltage of 15 V, a beta voltage of 10 V, and a power supply voltage of 10 V. About the produced monochrome EL display, the continuous operation | movement for 24 hours and the operation | movement six months after preparation were confirmed.

[評価]
実施例8および比較例3の有機EL表示装置を比較した。素子が形成される薄膜素子用基板として、導通部が設けられた基板を用いることにより、制御ICを裏面に配置することが可能となり、デバイスの狭額縁化を実現した。
[Evaluation]
The organic EL display devices of Example 8 and Comparative Example 3 were compared. By using a substrate provided with a conductive portion as a thin film element substrate on which elements are formed, the control IC can be arranged on the back surface, and the device has a narrow frame.

[比較例4]
比較例1に記載の方法により、150mm×150mmの基板に、150μmφの導通部を225μm間隔で、縦240個、横320個形成した。絶縁層上に銅配線が形成された導通部を有する基板Bを準備した。
基板Aの代わりに基板Bを用い、銅配線が形成されている絶縁層上にTFTおよびEL素子を形成したこと以外は実施例8と同様にして、アクティブマトリックス駆動のモノクロELディスプレイを作製した。
続いて、制御用のICを実装し配線ならびに電極を形成したFPCを、基板Bの裏面(SUS面)に貼り合わせた。その後、FPCに形成された電極と基板Bの導通部とをワイヤーボンディングにより接続した。作製したモノクロELディスプレイについて、スキャン電圧15V、ベータ電圧10V、電源電圧10Vにて作動を確認した。
[Comparative Example 4]
By the method described in Comparative Example 1, 240 conductive portions of 320 μmφ were formed on a 150 mm × 150 mm substrate at intervals of 225 μm and 320 horizontal portions. The board | substrate B which has the conduction | electrical_connection part by which the copper wiring was formed on the insulating layer was prepared.
An active matrix driven monochrome EL display was produced in the same manner as in Example 8 except that the substrate B was used in place of the substrate A, and the TFT and the EL element were formed on the insulating layer on which the copper wiring was formed.
Then, FPC which mounted IC for control and formed the wiring and the electrode was bonded together to the back surface (SUS surface) of the board | substrate B. FIG. Then, the electrode formed in FPC and the conduction | electrical_connection part of the board | substrate B were connected by wire bonding. About the produced monochrome EL display, operation | movement was confirmed with the scanning voltage 15V, the beta voltage 10V, and the power supply voltage 10V.

[評価]
実施例8および比較例4のTFTを比較した。比較例4のTFTの電気特性を評価したところ、実施例8のTFTに比べ、電界効果移動度の低下が見られた。また、比較例4のTFTの一部でゲート電極とソース電極またはドレイン電極との間に短絡が見られた。これらは基板Bの絶縁層の表面平坦性が低いことに起因すると考えられる。尚、このような電極間の短絡はTFT以外でも、ディスプレイなどの配線にも起こりうる。この為、絶縁層の平坦化は必要である。
[Evaluation]
The TFTs of Example 8 and Comparative Example 4 were compared. When the electrical characteristics of the TFT of Comparative Example 4 were evaluated, a reduction in field effect mobility was observed as compared with the TFT of Example 8. In addition, a short circuit was observed between the gate electrode and the source or drain electrode in a part of the TFT of Comparative Example 4. These are considered due to the low surface flatness of the insulating layer of the substrate B. Note that such a short circuit between electrodes can occur not only in the TFT but also in the wiring of the display or the like. For this reason, it is necessary to planarize the insulating layer.

[実施例9]
実施例4−1に記載の方法により、図17(a)〜(f)に示すように、400μmφの金属層の開口部14h内に、200μmφの絶縁層貫通孔12h、第2絶縁層貫通孔16hを形成し、これらの絶縁層貫通孔12hおよび第2絶縁層貫通孔16hに導通材料を充填することにより導通部10を形成した。さらに、Cu面にパターンエッチングする際に、銅配線を形成した。この銅配線は、図17(g)に示すように、400μmφの金属層の開口部14hを覆う形で1000μmφの部分(図中、第3金属層5bで示される。)を有するものであった。このようにして、図25(a)、(b)に示すように、100mm×100mmの基板に、陽極接続用として10個の200μmφの透明電極層用導通部10b、陰極接続用として10個の200μmφの背面電極層用導通部10aを各々設け、裏面側(絶縁層2側)に銅配線(陽極接続用配線32b、陰極接続用配線32a)が形成された導通部を有する基板Cを準備した。図25(a)は基板の絶縁層2側(表面側)から見た平面図であり、図25(b)は基板の第2絶縁層6側(裏面側)から見た平面図である。図25(a)において、破線で示す領域E1は有機EL素子の発光部と接触する部分である。
[Example 9]
By the method described in Example 4-1, as shown in FIGS. 17A to 17F, the 200 μmφ insulating layer through hole 12h and the second insulating layer through hole are formed in the opening 14h of the 400 μmφ metal layer. The conductive portion 10 was formed by filling the insulating layer through holes 12h and the second insulating layer through holes 16h with a conductive material. Furthermore, a copper wiring was formed when pattern etching was performed on the Cu surface. As shown in FIG. 17G, this copper wiring has a 1000 μmφ portion (indicated by the third metal layer 5b in the figure) so as to cover the opening 14h of the 400 μmφ metal layer. . In this way, as shown in FIGS. 25A and 25B, 10 200 μmφ transparent electrode layer conducting portions 10b for anode connection and 10 pieces for cathode connection are provided on a 100 mm × 100 mm substrate. Substrate C having conductive portions in which 200 μmφ back electrode layer conductive portions 10 a are provided and copper wirings (anode connection wires 32 b and cathode connection wires 32 a) are formed on the back side (insulating layer 2 side) was prepared. . FIG. 25A is a plan view seen from the insulating layer 2 side (front side) of the substrate, and FIG. 25B is a plan view seen from the second insulating layer 6 side (back side) of the substrate. In FIG. 25A, a region E1 indicated by a broken line is a portion in contact with the light emitting portion of the organic EL element.

また、ガラス基板上に陽極としてITOが52mm幅のライン状にパターニングされたITO基板を準備した。次に、そのITO基板上に、ポジ型レジスト(東京応化社製TFRH)を乾燥膜厚が1μmになるようにスピンコート法にて塗布した後、120℃で2分ベーキングした。その後、発光エリアが50mm□になるよう、フォトマスクを介して365nmの紫外光を照射した。レジストを有機アルカリ現像液NMD3(東京応化社製)を用いて30秒現像した後、240℃で30分ベーキングすることによりEL用絶縁層を形成した。次いで、そのITO基板上に、α−NPD(N,N'-di[(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl]-1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine)とMoO3とを体積比4:1で真空度10-5Paの条件下、共蒸着により1.0Å/secの蒸着速度で膜厚40nmとなるように成膜し、正孔注入層を形成した。次に、α−NPDを真空度10-5Paの条件下、1.0Å/secの蒸着速度で膜厚20nmとなるように真空蒸着し、正孔輸送層を形成した。次に、ホスト材料としてAlq3(Tris-(8-hydroxyquinoline)aluminium)を用い、緑色発光ドーパントとしてC545tを用いて、上記正孔輸送層上に、Alq3およびC545tを、C545t濃度が3wt%となるように、真空度10-5Paの条件下、蒸着速度1Å/secで35nmの厚さに真空蒸着により成膜し、発光層を形成した。次に、Alq3を真空度10-5Paの条件下、1.0Å/secの蒸着速度で膜厚10nmとなるように真空蒸着し、電子輸送層を形成した。次に、Alq3およびLiFを共蒸着にて、真空度10-5Paの条件下、蒸着速度0.1Å/secで15nmの厚さに真空蒸着により成膜し、電子注入層を形成した。最後に、陰極としてAlを用いて、真空度10-5Paの条件下、5.0Å/secの蒸着速度で膜厚200nmとなるように真空蒸着した。
陽極(透明電極層24)と陰極(背面電極層22)については、図25(c)に示すように、導通部を有する基板Cに設けた、透明電極層用導通部10bおよび背面電極層用導通部10aと対向するように形成した。図25(c)において、破線で示す領域E2は有機EL素子の発光部である。
Moreover, an ITO substrate in which ITO was patterned in a line shape having a width of 52 mm as an anode on a glass substrate was prepared. Next, a positive resist (TFRH manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied on the ITO substrate by a spin coating method so as to have a dry film thickness of 1 μm, and then baked at 120 ° C. for 2 minutes. Thereafter, ultraviolet light of 365 nm was irradiated through a photomask so that the light emitting area became 50 mm □. The resist was developed with an organic alkaline developer NMD3 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds, and baked at 240 ° C. for 30 minutes to form an EL insulating layer. Next, α-NPD (N, N′-di [(1-naphthyl) -N, N′-diphenyl] -1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine) and MoO are formed on the ITO substrate. 3 was formed by co-evaporation at a volume ratio of 4: 1 and a degree of vacuum of 10 −5 Pa to a film thickness of 40 nm at a deposition rate of 1.0 Å / sec, thereby forming a hole injection layer. Next, α-NPD was vacuum-deposited to a film thickness of 20 nm at a deposition rate of 1.0 速度 / sec under a vacuum degree of 10 −5 Pa to form a hole transport layer. Next, Alq 3 (Tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum) is used as the host material, C545t is used as the green light-emitting dopant, Alq 3 and C545t are formed on the hole transport layer, and the C545t concentration is 3 wt%. As described above, a light emitting layer was formed by vacuum deposition to a thickness of 35 nm at a deposition rate of 1 sec / sec under a vacuum degree of 10 −5 Pa. Next, Alq 3 was vacuum-deposited to a thickness of 10 nm at a deposition rate of 1.0 Å / sec under a vacuum degree of 10 −5 Pa to form an electron transport layer. Next, Alq 3 and LiF were co-evaporated to form a film with a thickness of 15 nm at a deposition rate of 0.1 Å / sec under a vacuum degree of 10 −5 Pa, thereby forming an electron injection layer. Finally, using Al as the cathode, vacuum deposition was performed at a deposition rate of 5.0 Å / sec and a film thickness of 200 nm under a vacuum degree of 10 −5 Pa.
As for the anode (transparent electrode layer 24) and the cathode (back electrode layer 22), as shown in FIG. 25 (c), the transparent electrode layer conducting portion 10b and the back electrode layer provided on the substrate C having the conducting portion. It formed so that the conduction | electrical_connection part 10a might be opposed. In FIG.25 (c), the area | region E2 shown with a broken line is a light emission part of an organic EL element.

陰極の形成後、真空蒸着装置から水分濃度0.1ppm以下の窒素雰囲気下にしたグローブボックスへ有機EL素子を搬送した。また、上記導通部を有する基板Cを、グローブボックス中で加熱乾燥させた。その後、導通部を有する基板Cの表面側と有機EL素子の陰極側とが対向するように配置し、導通部を有する基板Cの陽極接続用の透明電極層用導通部と有機EL素子の陽極とが接し、導通部を有する基板Cの陰極接続用の背面電極層用導通部と有機EL素子の陰極とが接し、有機EL素子の発光部と導通部を有する基板Cの絶縁層とが接するように位置合わせし、導通部を有する基板Cと有機EL素子を導通させた後、貼り合わせた。導通部を有する基板Cの外縁部ならびに導通部について外側からエポキシ樹脂を塗布し、紫外線より硬化させ、有機EL素子を得た。   After the formation of the cathode, the organic EL element was transported from the vacuum deposition apparatus to a glove box in a nitrogen atmosphere with a moisture concentration of 0.1 ppm or less. Moreover, the board | substrate C which has the said conduction | electrical_connection part was heat-dried in the glove box. Thereafter, the transparent electrode layer conducting portion for anode connection and the anode of the organic EL element of the substrate C having the conducting portion are arranged so that the surface side of the substrate C having the conducting portion faces the cathode side of the organic EL element. Are in contact with each other, the back electrode layer conducting portion for cathode connection of the substrate C having the conducting portion is in contact with the cathode of the organic EL element, and the light emitting portion of the organic EL element is in contact with the insulating layer of the substrate C having the conducting portion. Then, the substrate C having a conducting portion and the organic EL element were conducted and then bonded. An epoxy resin was applied from the outside of the outer edge portion and the conductive portion of the substrate C having a conductive portion, and was cured from ultraviolet rays to obtain an organic EL element.

1 … 薄膜素子用基板
2 … 絶縁層
3 … 第1導通部
4 … 金属層
5a … 第2金属層
5b … 第3金属層
6 … 第2絶縁層
7 … 第2導通部
8 … 導通部用金属部
9 … 密着層
10 … 導通部
10a … 背面電極層用導通部
10b … 透明電極層用導通部
12h … 絶縁層貫通孔
14h … 金属層の開口部
14s … 金属層のパターンの端部
15 … 被覆層
16h … 第2絶縁層貫通孔
19h … 密着層の開口部
20 … 有機EL装置
21 … 有機EL素子部
22 … 背面電極層
23 … EL層
24 … 透明電極層
25 … 透明封止基板
26 … 封止部
L … 発光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate for thin film elements 2 ... Insulating layer 3 ... 1st conduction | electrical_connection part 4 ... Metal layer 5a ... 2nd metal layer 5b ... 3rd metal layer 6 ... 2nd insulation layer 7 ... 2nd conduction | electrical_connection part 8 ... Metal for conduction | electrical_connection parts Part 9 ... Adhesion layer 10 ... Conducting part 10a ... Back electrode layer conducting part 10b ... Transparent electrode layer conducting part 12h ... Insulating layer through-hole 14h ... Metal layer opening 14s ... Metal layer pattern end 15 ... Cover Layer 16h ... 2nd insulating layer through-hole 19h ... Opening part of adhesion layer 20 ... Organic EL device 21 ... Organic EL element part 22 ... Back electrode layer 23 ... EL layer 24 ... Transparent electrode layer 25 ... Transparent sealing substrate 26 ... Sealing Stop L: Light emission

Claims (12)

薄膜素子に用いられる薄膜素子用基板であって、
絶縁層貫通孔を有し、表面粗さRaが5nm以下の絶縁層と、
前記絶縁層貫通孔に充填された第1導通部と、
前記薄膜素子用基板の厚み方向に形成され、前記薄膜素子用基板の表裏を導通し、少なくとも前記第1導通部を有する導通部と
を有することを特徴とする薄膜素子用基板。
A substrate for a thin film element used for a thin film element,
An insulating layer having an insulating layer through-hole and having a surface roughness Ra of 5 nm or less;
A first conductive portion filled in the insulating layer through hole;
A thin-film element substrate comprising: a conductive portion formed in a thickness direction of the thin-film element substrate; conducting the front and back of the thin-film element substrate; and having at least the first conductive portion.
前記絶縁層がポリイミドを含有することを特徴とする請求項1に記載の薄膜素子用基板。   The thin film element substrate according to claim 1, wherein the insulating layer contains polyimide. 前記絶縁層がポリイミドを主成分とすることを特徴とする請求項2に記載の薄膜素子用基板。   The thin film element substrate according to claim 2, wherein the insulating layer contains polyimide as a main component. 前記絶縁層の吸湿膨張係数が0ppm/%RH〜15ppm/%RHの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の薄膜素子用基板。   The substrate for thin film elements according to any one of claims 1 to 3, wherein the hygroscopic expansion coefficient of the insulating layer is in a range of 0 ppm /% RH to 15 ppm /% RH. 前記絶縁層の線熱膨張係数が0ppm/℃〜30ppm/℃の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の薄膜素子用基板。   5. The thin film element substrate according to claim 1, wherein a linear thermal expansion coefficient of the insulating layer is in a range of 0 ppm / ° C. to 30 ppm / ° C. 6. 請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜素子用基板と、
前記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜素子部と
を有し、前記薄膜素子部の電極が前記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする薄膜素子。
A thin film element substrate according to any one of claims 1 to 5,
A thin film element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate, and an electrode of the thin film element portion is connected to a conduction portion of the thin film element substrate. A thin film element characterized by comprising:
前記薄膜素子部上に配置された透明封止基板をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 6, further comprising a transparent sealing substrate disposed on the thin film element portion. 前記薄膜素子部が、薄膜トランジスタ素子部であることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 6, wherein the thin film element part is a thin film transistor element part. 前記薄膜素子部が、前記絶縁層上に形成された背面電極層と、前記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むエレクトロルミネッセンス層と、前記エレクトロルミネッセンス層上に形成された透明電極層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子部であり、
前記薄膜素子用基板の導通部が、前記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、前記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の薄膜素子。
The thin film element portion is formed on the insulating layer, a back electrode layer, an electroluminescence layer formed on the back electrode layer and including at least an organic light emitting layer, and a transparent electrode formed on the electroluminescence layer An organic electroluminescence element portion having a layer,
The conductive portion of the thin film element substrate includes a transparent electrode layer conductive portion connected to the transparent electrode layer and a back electrode layer conductive portion connected to the back electrode layer. The thin film element according to claim 6 or 7.
前記薄膜素子部が、前記絶縁層上に形成された背面電極層と、前記背面電極層上に形成された表示媒体層と、前記表示媒体層上に形成された透明電極層とを有する電子ペーパー素子部であり、
前記薄膜素子用基板の導通部が、前記透明電極層に接続された透明電極層用導通部と、前記背面電極層に接続された背面電極層用導通部とを有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の薄膜素子。
Electronic paper in which the thin film element portion includes a back electrode layer formed on the insulating layer, a display medium layer formed on the back electrode layer, and a transparent electrode layer formed on the display medium layer Element part,
The conductive portion of the thin film element substrate includes a transparent electrode layer conductive portion connected to the transparent electrode layer and a back electrode layer conductive portion connected to the back electrode layer. The thin film element according to claim 6 or 7.
請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜素子用基板と、
前記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜トランジスタ素子部と、
前記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、前記薄膜トランジスタ素子部に接続された背面電極層、前記背面電極層上に形成され、少なくとも有機発光層を含むエレクトロルミネッセンス層、および、前記エレクトロルミネッセンス層上に形成された透明電極層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子部と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子部上に配置された透明封止基板と
を有し、前記薄膜トランジスタ素子部の電極が前記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
A thin film element substrate according to any one of claims 1 to 5,
A thin film transistor element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate;
The insulating layer of the thin film element substrate is formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less, a back electrode layer connected to the thin film transistor element part, formed on the back electrode layer, and including at least an organic light emitting layer An electroluminescence layer, and an organic electroluminescence element portion having a transparent electrode layer formed on the electroluminescence layer;
An organic electroluminescence display device comprising: a transparent sealing substrate disposed on the organic electroluminescence element portion; and an electrode of the thin film transistor element portion connected to a conduction portion of the thin film element substrate. .
請求項1から請求項5までのいずれかに記載の薄膜素子用基板と、
前記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成された薄膜トランジスタ素子部と、
前記薄膜素子用基板の絶縁層の表面粗さRaが5nm以下である面に形成され、前記薄膜トランジスタ素子部に接続された背面電極層、前記背面電極層上に形成された表示媒体層、および、前記表示媒体層上に形成された透明電極層を有する電子ペーパー素子部と、
前記電子ペーパー素子部上に配置された透明封止基板と
を有し、前記薄膜トランジスタ素子部の電極が前記薄膜素子用基板の導通部に接続されていることを特徴とする電子ペーパー。
A thin film element substrate according to any one of claims 1 to 5,
A thin film transistor element portion formed on a surface having a surface roughness Ra of 5 nm or less of the insulating layer of the thin film element substrate;
A back electrode layer formed on the surface of the insulating layer of the thin film element substrate having a surface roughness Ra of 5 nm or less, connected to the thin film transistor element part, a display medium layer formed on the back electrode layer, and An electronic paper element portion having a transparent electrode layer formed on the display medium layer;
An electronic paper, comprising: a transparent sealing substrate disposed on the electronic paper element portion, wherein an electrode of the thin film transistor element portion is connected to a conduction portion of the thin film element substrate.
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