JP7282688B2 - Flexible part with layered structure with metal layers - Google Patents
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
- C23C14/205—Metallic material, boron or silicon on organic substrates by cathodic sputtering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133305—Flexible substrates, e.g. plastics, organic film
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1218—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or structure of the substrate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
- H01L27/1244—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits for preventing breakage, peeling or short circuiting
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41733—Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate
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- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
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- H01L29/42384—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate for thin film field effect transistors, e.g. characterised by the thickness or the shape of the insulator or the dimensions, the shape or the lay-out of the conductor
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- H—ELECTRICITY
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- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
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- H01L29/45—Ohmic electrodes
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
- H01L29/458—Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
- H10K59/179—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
- G02F1/13452—Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/311—Flexible OLED
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Description
本発明は、請求項1の前提部の特徴を有するMo系層の層平面内での電気伝導率維持のための添加物の使用、請求項2の前提部の特徴を有するフレキシブル被覆部品、及び請求項20の前提部の特徴を有するフレキシブル被覆部品の製造方法に関する。
The present invention relates to the use of an additive for maintaining the electrical conductivity in the layer plane of the Mo-based layer having the features of the preamble of
フレキシブル部品の分野における技術的進歩は、薄膜材料分野での進歩と密接に関連している。特に、この進歩は、電子工学、特に、電子(ディスプレイ画面)、例えば、液晶表示装置(液晶ディスプレイ画面:TFT-LCD)、AM-OLED(アクティブマトリックス有機発光ダイオード)又はマイクロLED(発光ダイオード)ディスプレイ画面のアクティブ制御のための構造の一部(アクティブマトリックス)としての、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)等の薄膜部品の分野でのさらなる発展を可能にする。アクティブマトリックス構造は、別の用途、例えば、X線放射のためのセンサアレイにおいても使用することができる。これらの用途においては、導電体経路は、行(「ゲートライン」、「ロウ」)及び列(「信号ライン」、「行ライン」、「データライン」)としてマトリックス状に配置されている。導電体路は、電気信号、電流又は電圧をある地点から別の地点へと伝達するための導電経路を提供する。 Technological advances in the field of flexible components are closely related to advances in the field of thin film materials. In particular, this progress is due to electronics, in particular electronics (display screens), such as liquid crystal displays (liquid crystal display screens: TFT-LCD), AM-OLED (active matrix organic light emitting diode) or micro LED (light emitting diode) displays. It allows further development in the field of thin film components, for example thin film transistors (TFTs), as part of the structure (active matrix) for the active control of screens. Active matrix structures can also be used in other applications, such as sensor arrays for X-ray radiation. In these applications, the conductor paths are arranged in a matrix in rows (“gate lines”, “rows”) and columns (“signal lines”, “row lines”, “data lines”). An electrical conductor path provides a conductive path for the transmission of electrical signals, currents or voltages from one point to another.
各アクティブマトリックスの行又は列は、長く細い導体路(例えば、数センチメートル~2メートル弱までの長さ、数マイクロメートル~数十マイクロメートルまでの幅、及び数十ナノメートル~数百ナノメートルまでの全層厚さを有する)からなり、この導体路は、薄膜トランジスタ領域にTFTのゲート電極(「制御電極」)又はソース/ドレイン電極(「流入電極」及び「流出電極」)を形成するそれぞれ1つ以上の拡張部を有する。それらの導体路は、TFTのゲート電極又はソース/ドレイン電極と、外部接触のための接触領域(「導体パッド」)又はディスプレイ画面制御のためのゲートドライバ構造及びデータドライバ構造(行ドライバ及び列ドライバ)が配置されている基板の周辺領域に接続する。 Each active matrix row or column consists of long, thin conductor tracks (e.g., lengths from a few centimeters to just under two meters, widths from a few micrometers to tens of micrometers, and tens of nanometers to hundreds of nanometers). ), which form the gate electrode (“control electrode”) or the source/drain electrode (“inflow electrode” and “outflow electrode”) of the TFT in the thin film transistor area, respectively. It has one or more extensions. These conductor tracks are the gate electrodes or source/drain electrodes of the TFTs and contact areas ("contact pads") for external contact or gate driver structures and data driver structures (row drivers and column drivers) for display screen control. ) are located on the peripheral area of the substrate.
アクティブマトリックス制御によって、それぞれの個々の画素(ピクセル)の輝度は、1つのTFT(例えば、TFT-LCD)又は複数のTFT(例えば、AM-OLEDディスプレイ画面)を全体にわたって個別に調節できる。この場合に、長いゲート導体路及び信号導体路に沿った電圧降下はできるだけ低いことが重要である。なぜなら、長さに依存する不要な輝度差が画素に生ずることとなるからである(人間の目は輝度差に対して非常に敏感に反応する)。 With active matrix control, the brightness of each individual picture element (pixel) can be individually adjusted across a single TFT (eg TFT-LCD) or multiple TFTs (eg AM-OLED display screen). In this case, it is important that the voltage drop along long gate conductor tracks and signal conductor tracks is as low as possible. This is because unnecessary length-dependent luminance differences will occur in pixels (the human eye is very sensitive to luminance differences).
屈曲性、フレキシブル、又は回動可能な基板上に配置されているアクティブマトリックス構造の場合に、特に、長い行導体路及び列導体路は、高い変形応力及び/又は曲げ応力及び/又はねじり応力を受けている。TFT構造内のゲート電極及びソース/ドレイン電極では空間的な広がり(一般的に、数マイクロメートル~数十マイクロメートルまでの辺長を有する矩形面)がはるかに小さいため、この応力は非常に小さくなる。特に、導体路材料が脆性の場合には、この応力により、すぐに何桁も電気抵抗が増加する。その結果、導体路に沿って配置されたTFTには規定の電圧が均一に供給されなくなり、ディスプレイ画面用途の場合には、長さに依存する輝度差が生じることがある。極端な場合には、導体路はその電気伝導性を完全に失い、画素の全面消灯(Totalausfall)が生ずることもある。 In the case of active matrix structures arranged on flexible, flexible or pivotable substrates, in particular long row and column conductor tracks are subject to high deformation and/or bending and/or torsion stresses. I am receiving . This stress is very large because the spatial extent of the gate and source /drain electrodes in the TFT structure is much smaller (generally rectangular areas with side lengths of a few micrometers up to tens of micrometers). becomes smaller. Especially when the conductor track material is brittle, this stress quickly leads to an increase in the electrical resistance by many orders of magnitude. As a result , the TFTs arranged along the conductor path are not uniformly supplied with a defined voltage , and in the case of display screen applications , length-dependent luminance differences may occur. In extreme cases, the conductor track may completely lose its electrical conductivity, resulting in total fall of the pixel.
特に、モバイル用途、例えば、携帯電話、タブレットPC、PDA(携帯情報端末)のためのディスプレイ画面の場合に、ディスプレイ画面基板上には、画像コンテンツの表示のための実際のユニットの他にさらに周辺電気回路が実装されている。それは、例えばゲート電極の制御用回路(ゲートドライバ)、ソース/ドレイン電極の制御回路(データドライバ)、DC-DC変換器、デジタル-アナログ変換器、タイミングコントローラ、又はバッファ回路及びインターフェイス回路である。そのようなディスプレイ画面とその制御ユニットとの組み合わせは、システムオンパネル(SOP)(ディスプレイ画面パネルに搭載されたシステム)又は基板がガラスから成る場合にはシステムオンガラス(SOG)(ガラスに搭載されたシステム)と呼ばれる。別個の筐体を含む外部集積回路(IC)として実装する代わりに、ディスプレイ画面制御のための周辺電気回路を基板上に直接配置することは有利である。基本的な利点は、低い製造コスト、低い電流消費、狭い所要スペース、及び高い信頼性である。システムオンパネルディスプレイ画面は、しばしば低温ポリシリコン(low temperature poly-Silicon)(LTPS)技術によって実現されるが、アモルファスシリコン又は金属酸化物等の別の半導体によっても可能である。基板上に配置された周辺回路の一部は、電気導体路、ゲートライン及び信号ラインを介して個々の画素のTFTと接続され、その長さは、ディスプレイ画面の大きさに応じて数mmから200cmまでである。変形、曲げ又はねじり応力を受けて導体路の抵抗変化は、ディスプレイ画面の個々の画素又は行全体若しくは列全体の消灯を防ぐために、或いはディスプレイ画面の輝度又は色の不要な差(「ムラ」)を防ぐために、できる限り小さくすべきである。 Especially in the case of display screens for mobile applications, e.g. mobile phones, tablet PCs, PDAs (Personal Digital Assistants), on the display screen substrate, besides the actual unit for the display of the image content, there are further peripherals. An electrical circuit is implemented. It is, for example, a circuit for controlling gate electrodes (gate driver), a control circuit for source/drain electrodes (data driver), a DC-DC converter, a digital-analog converter, a timing controller, or a buffer circuit and an interface circuit. The combination of such a display screen and its control unit can be System on Panel (SOP) (system mounted on display screen panel) or System on Glass (SOG) if the substrate is made of glass (mounted on glass). system). It is advantageous to place the peripheral electrical circuitry for display screen control directly on the substrate instead of implementing it as an external integrated circuit (IC) that includes a separate housing. The basic advantages are low manufacturing costs, low current consumption, small space requirements and high reliability. System-on-panel display screens are often realized with low temperature poly-Silicon (LTPS) technology, but other semiconductors such as amorphous silicon or metal oxides are also possible. Some of the peripheral circuits arranged on the substrate are connected to the TFTs of individual pixels via electrical conductor paths, gate lines and signal lines, the length of which varies from a few millimeters to several millimeters depending on the size of the display screen. Up to 200 cm. Changes in the resistance of conductor tracks under deformation, bending or torsional stresses may be used to prevent the extinguishing of individual pixels or entire rows or columns of the display screen, or to unwanted differences in luminance or color ("mura") of the display screen. should be as small as possible to prevent
フレキシブル接触センサ(例えば、抵抗性センサ又は容量性センサ)もマトリックス状に配置されたx電極及びy電極を使用するが、一般的に、アクティブTFT構造を有していない。数cm~数mまでのより大きなセンサの場合には、非常に長く細い、例えば、10cm~100cmの長さ及び5μm~50μmの幅を有する導体路構造が使用される。この用途の場合にも、変形、曲げ又はねじり応力受けた導体路の抵抗変化(増加)はできるだけ小さくすべきである。さもないとセンサの故障(例えば、信号対雑音比の低下による)が起こる可能性があるからである。 Flexible contact sensors (eg, resistive or capacitive sensors) also use matrix-arranged x- and y-electrodes, but generally do not have an active TFT structure. For larger sensors, from a few centimeters to several meters, very long and narrow conductor track structures are used, for example with lengths of 10 cm to 100 cm and widths of 5 μm to 50 μm. For this application, too, the resistance change (increase) of the conductor tracks subjected to deformation, bending or torsion stress should be as small as possible. Otherwise, sensor failure (eg, due to reduced signal-to-noise ratio) may occur.
特許文献1(図7)において、曲げ応力を受けている導体路中の機械的応力を減らすために、非直線的、例えば、正弦曲線形、波形、矩形波形、蛇行形又はのこぎり波形の導体路構造が提案されている。亀裂伝播を防ぐために、分岐して再結合した導体路構造(上記文献中の図8c)が提案されている。しかしながら、これらの全ての構造は単純な直線導体路よりも多くのスペースを必要とし、電流は2つの地点の間で全体的により長い経路を伝わらなければならないので、さらなる電圧降下又は信号対雑音比が低下する可能性がある。 In U.S. Pat. No. 6,300,000 (FIG. 7), non-linear, e.g., sinusoidal, wavy, rectangular, serpentine or saw-tooth conductor tracks are used to reduce mechanical stress in conductor tracks under bending stress. structure is proposed. To prevent crack propagation, a bifurcated and recombined conductor track structure (FIG. 8c in the above document) has been proposed. However, all these structures require more space than a simple straight conductor track, and the current must travel an overall longer path between two points, resulting in additional voltage drop or signal-to-noise ratio. may decline.
さらに、新たな集積化技術の開発の進歩により、電子装置とフレキシブル基板との組み合わせ、及びその結果として、よりフレキシブルの高い電子部品の製造も可能となる。問題のこの種の従来技術は、特許文献2により形成される。従来技術に関するさらなる情報については、この文献を参照されたい。 Furthermore, advances in the development of new integration techniques have made it possible to combine electronic devices with flexible substrates and, as a result, manufacture more flexible electronic components. A prior art of this kind in question is formed by US Pat. For more information on the prior art, please refer to this document.
本発明の目的は、1回又は繰り返しの曲げ応力、引張応力、及び/又はねじり応力を受けるフレキシブル基板上に施された金属層の電気伝導率維持することである。特に、本発明の目的は、フレキシブル基板上の電気導体路(金属層)である。電気導体路に沿った、すなわち層平面内での導体路の電気抵抗は、変形応力、曲げ応力又はねじり応力を受けた場合に、ほんの少し、特に、10%以下しか変化しない。 It is an object of the present invention to maintain the electrical conductivity of metal layers applied on flexible substrates that are subjected to single or repeated bending, tensile and/or torsional stresses. In particular, the object of the invention is an electrical conductor track (metal layer) on a flexible substrate. The electrical resistance of the conductor track along the conductor track, ie in the layer plane, changes only slightly, in particular less than 10%, when subjected to deformation, bending or torsion stress.
上記目的は、請求項1に記載の添加物の使用、請求項2に記載のフレキシブル被覆部品、及び請求項20の特徴を有するフレキシブル被覆部品の製造方法によって解決される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項に規定されている。
The object is solved by the use of an additive according to
本発明によって、フレキシブル部品の1回又は繰り返しの曲げ応力及び/又は引張応力及び/又はねじり応力を受けた場合に、Mo系(モリブデン系の)層又は金属層の層平面内での電気伝導率維持を保証する。これは、フレキシブル部品の延性向上によって実現される。 According to the invention, the electrical stability in the layer plane of the Mo-based (molybdenum-based) or metal layers when subjected to single or repeated bending stresses and/or tensile stresses and/or torsional stresses of the flexible part. Ensures conductivity maintenance. This is achieved by increasing the ductility of the flexible part.
請求項2に規定されたように、複数の金属層をフレキシブル基板上に設けることができる。その際、各金属層には、半導体層又は電気絶縁性層が両側に直接隣接しており、かつ金属層自体が請求項2により単層構造、2層構造又は3層構造として形成されるという制限が加えられる。
As defined in
Mo系層又はMoX層は、少なくとも50重量%のMo、特に、少なくとも60重量%のMoを含有する。 The Mo-based layer or MoX layer contains at least 50% by weight Mo, in particular at least 60% by weight Mo.
MoX層は、別のXを含有するMoX部分層を有する複数のMoX部分層から構成できる。 The MoX layer can consist of multiple MoX sublayers with another X-containing MoX sublayer.
電気伝導率維持以外に、延性向上により機械的損傷許容性が増加する。例えば、多層複合材料の層間剥離の危険性を低下させる。 Besides maintaining electrical conductivity, increased ductility increases mechanical damage tolerance. For example, it reduces the risk of delamination of multilayer composites.
当然ながら、Mo系層(MoX層)は、添加物Xを除き純粋なMoである必要はないが、むしろ不純物、特に、PVD(物理的気相成長)法、中でも、スパッタリング法(陰極スパッタリング)のプロセス雰囲気に由来する不純物(例えば、Ar、O、N、C)が存在する場合がある。しかしながら、金属不純物は0.5原子%以下でなければならない。 Of course, the Mo-based layer (MoX layer) does not have to be pure Mo, except for the additive X, but rather impurities, especially the PVD (Physical Vapor Deposition) method, especially the sputtering method (cathode sputtering). Impurities (eg, Ar, O, N, C) may be present from the process atmosphere of . However, metal impurities should be less than 0.5 atomic percent.
上記の元素Cu、Ag、Auのうちでも、Cuが特に好ましい。本明細書では、所望の効果を達成するためには、より低い原子%で十分である。さらに、CuはAg及びAuよりもより費用対効果が良い。 Among the above elements Cu, Ag, and Au, Cu is particularly preferred. A lower atomic % is sufficient here to achieve the desired effect. Furthermore, Cu is more cost effective than Ag and Au.
本発明によれば、層状構造は、一方の側に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層を有する金属層と、他方の側に金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層とを有する。これらの特性は、少なくともフレキシブル被覆部品のある領域において満たされている(しかしながら、フレキシブル部品、特に、フレキシブル電子部品の全ての領域で必ずしも満たされる必要はない)。さらに、可能な隣接層を以下に詳細に説明する。この場合に、「電気絶縁性」とは、電気抵抗が1メガオームより大きいことを意味すると理解すべきである。 According to the invention, the layered structure comprises a metal layer with a semiconducting or electrically insulating layer directly adjacent on one side and a semiconducting or electrically insulating layer directly adjacent to the metal layer on the other side. layer. These properties are met at least in some areas of the flexible covering component (but not necessarily in all areas of the flexible component, especially the flexible electronic component). Further possible adjacent layers are described in detail below. In this case, "electrically insulating" should be understood to mean an electrical resistance greater than 1 megohm.
本明細書では、フレキシビリティ及び「フレキシブル」とは、部品の使用に関連する特性に悪影響を与えることなく曲げ応力を吸収する、及び/又はそのような応力に耐える特性と理解すべきである。すなわち、十分にフレキシブルな部品は、大幅に向上した延性も有する。 As used herein, flexibility and "flexible" should be understood as the property of absorbing and/or withstanding bending stresses without adversely affecting the properties associated with the use of the part. That is, fully flexible parts also have significantly improved ductility.
大幅に向上した延性とは、本発明の意味において、部品及び/又は当然ながら含まれる1つ又は複数の層も、亀裂発生及び亀裂成長に対して高い抵抗性を有し、亀裂がある伸びまで形成されず、又はより大きな伸びで初めて形成されるか、又は亀裂進行の変化を意味すると理解すべきである。 Significantly increased ductility in the sense of the invention means that the component and/or of course also the included layer or layers have a high resistance to crack initiation and crack growth up to the elongation at which cracking occurs. It should be understood to mean no formation, or formation only at greater elongation, or a change in crack progression.
延性及びその結果としてのフレキシビリティを説明するために、本発明の範囲においては臨界伸びを使用する。臨界伸びは、フレキシブル基板上の1つ又は複数の層の電気抵抗Rが、初期状態に対して10%だけ高くなったとき(R/R 0 =1.1)の伸びε k 、として定義される。十分に高さの高いフレキシブルな部品においては、臨界伸びεkは大幅に増大し、1つ又は複数の層の導電性は、大幅に長く維持される。 Critical elongation is used within the scope of the present invention to describe ductility and resulting flexibility. The critical elongation is defined as the elongation ε k at which the electrical resistance R of a layer or layers on a flexible substrate increases by 10% relative to the initial state (R/R 0 =1.1) . be done. In flexible parts of sufficiently high height , the critical elongation ε k increases significantly and the conductivity of one or more layers remains significantly longer.
フレキシブル基板とは、本発明の範囲においては、曲げ応力を加えたときに、基板上に堆積された1又は複数の層(被覆)に伸びεが生ずる基板と理解すべきである。1つ又は複数の層が基板よりもずっと薄い場合に、伸びは、近似的にε=ds/2Rによって記述される(dsは基板の厚さ、Rは曲げ半径である)。1つ又は複数の層が基板と比べて非常に薄い場合には、1つ又は複数の層における伸びは、引張応力又は圧縮応力のみにほぼ等しく設定できる。例えば、フレキシブル基板は、1つ以上のポリマー素材、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート又は多環式オレフィン系で構成できる。1つ以上のポリマー材料をベースとする大部分のフレキシブル基板は、8GPa以下の弾性率を有する。薄板ガラス(1mm以下の厚さを有するガラス)、1mm以下の厚さを有する金属板、例えば、鋼板、1mm以下の厚さを有するアルミニウム箔、銅板若しくはチタン箔、又は例えば、雲母等の鉱物材料も、本発明によるフレキシブル部品に適したフレキシブル基板である。 A flexible substrate, within the scope of the present invention, is to be understood as a substrate on which the layer or layers (coatings) deposited thereon undergo an elongation ε when subjected to a bending stress. If one or more layers are much thinner than the substrate, the elongation is approximately described by ε=ds/2R, where ds is the thickness of the substrate and R is the bend radius. If the layer or layers are very thin compared to the substrate, the elongation in the layer or layers can be set approximately equal to only tensile or compressive stress. For example, flexible substrates can be composed of one or more polymeric materials such as polyimides, polycarbonates, polyethylene terephthalates, polyethylene naphthalates, polyethersulfones, polyarylates, or polycyclic olefins. Most flexible substrates based on one or more polymeric materials have elastic moduli of 8 GPa or less. Thin glass (glass having a thickness of 1 mm or less), metal sheets having a thickness of 1 mm or less, such as steel sheets, aluminum foils, copper sheets or titanium foils having a thickness of 1 mm or less, or mineral materials such as mica. are also flexible substrates suitable for flexible components according to the present invention.
本発明に適したフレキシブル基板は、同様に、1つ又は複数の層及び/又は1つ又は複数の材料から構成できる。そのような基板は、他の材料から成る1つ以上の層で既に予め完全に又は部分的にのみ被覆できる。 Flexible substrates suitable for the present invention can likewise be composed of one or more layers and/or one or more materials. Such substrates can already be completely or only partially pre-coated with one or more layers of other materials.
この部品は、フレキシブル被覆部品であるのが好ましい。例えば、金属防湿層又は光学層を有する包装薄膜等のフレキシブル被覆部品と比較して、フレキシブル被覆電子部品は、少なくとも1つの電流を伝導する層を有する。これには、例えば、フレキシブル回路、フレキシブルディスプレイ画面、フレキシブルセンサ素子、フレキシブル薄膜コンデンサ、フレキシブル薄膜電池又は単純な導電性薄膜、例えば、フレキシブルプリント回路基板が該当する。本発明により構成できる上記のフレキシブル電子部品の例は、本明細書の最初に説明した。 This part is preferably a flexible cover part. Flexible coated electronic components have at least one current-conducting layer, compared to flexible coated components such as, for example, packaging films with metallic moisture barriers or optical layers. This includes, for example, flexible circuits, flexible display screens, flexible sensor elements, flexible thin-film capacitors, flexible thin-film batteries or simple conductive thin-films, such as flexible printed circuit boards. Examples of such flexible electronic components that can be constructed in accordance with the present invention were described earlier in this specification.
本発明によるフレキシブル被覆部品の金属層は、1μm以下の厚さを有するのが好ましい。金属層は、好ましくは5nmの最小厚さを有し、さらに好ましくは少なくとも10nmの厚さを有する。また、5nm~300nmの厚さ、5nm~100nmの厚さはなおさらに好ましい。上記の層厚さは、金属層が接着構造層又は拡散障壁層として使用される場合に特に有利である。或いは150nm~400nmの厚さ範囲が有利である。150nm~400nmの層厚さは、本発明による被覆されたフレキシブル部品をディスプレイ画面において、例えば、ゲート電極層として使用するために特に良く適している。 The metal layer of the flexible jacket according to the invention preferably has a thickness of 1 μm or less. The metal layer preferably has a minimum thickness of 5 nm, more preferably at least 10 nm. Also, a thickness of 5 nm to 300 nm, even more preferably a thickness of 5 nm to 100 nm. The layer thicknesses mentioned are particularly advantageous when the metal layer is used as an adhesion structure layer or as a diffusion barrier layer. Alternatively, a thickness range of 150 nm to 400 nm is advantageous. A layer thickness of 150 nm to 400 nm is particularly well suited for using the coated flexible parts according to the invention in display screens, for example as gate electrode layers.
請求項2又はその従属請求項の1つに規定された1つ又は複数の金属層は、薄膜トランジスタ(TFT)の一部になることができる。
The metal layer or layers defined in
本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも1つのMoX層において、Xが元素Cuであり、このMoCu層が0.5原子%以下~50原子%以下のCuを含有し、好ましくは1原子%以上~20原子%以下のCuを含有することができる。この場合に、金属層のMoX層全体をMoCuから構成するのが特に好ましい。 In an exemplary embodiment of the component according to the invention, in at least one MoX layer, X is elemental Cu, said MoCu layer containing ≦0.5 atomic % to ≦50 atomic % Cu, preferably 1 atomic % to 20 atomic % or less of Cu. In this case, it is particularly preferred for the entire MoX layer of the metal layer to consist of MoCu.
本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも1つのMoX層において、Xが元素Agであり、このMoAg層が10原子%以上~50原子%以下のAgを含有し、好ましくは20原子%以上~50原子%以下のAgを含有することができる。この場合に、金属層のMoX層全体がMoAgから構成するのが特に好ましい。 In an exemplary embodiment of the component according to the invention, in at least one MoX layer, X is the element Ag, the MoAg layer containing >10 to <50 atomic % Ag, preferably >20 atomic % It can contain Ag up to ˜50 atomic %. In this case, it is particularly preferred that the entire MoX layer of the metal layer consists of MoAg.
本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも1つのMoX層において、Xが元素Auであり、このMoAu金属層が5原子%以上~20原子%以下のAuを含有することができる。この場合に、金属層のMoX層全体がMoAuから構成するのが特に好ましい。 In an exemplary embodiment of the component according to the invention, in at least one MoX layer, X is the element Au, and this MoAu metal layer may contain ≧5 atomic % and ≦20 atomic % Au. In this case, it is particularly preferred that the entire MoX layer of the metal layer consists of MoAu.
本発明による構成部品の例示的実施形態では、各々のMoX層が、200マイクロオームcm以下、好ましくは100マイクロオームcm以下、特に好ましくは50マイクロオームcm以下の層抵抗ρを有することができる。 In exemplary embodiments of the component according to the invention, each MoX layer can have a layer resistance ρ of 200 micro-Ohm cm or less, preferably 100 micro-Ohm cm or less, particularly preferably 50 micro-Ohm cm or less.
本発明による部品の例示的実施形態では、金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層の少なくも一方を複数の層として形成することができる。また、直接隣接している層又は電気絶縁層の両方を複数の層として形成することができる。 In exemplary embodiments of the component according to the invention, at least one of the semiconductor layer or the electrically insulating layer directly adjacent to the metal layer can be formed as a plurality of layers. Also, both the immediately adjacent layers or the electrically insulating layers can be formed as multiple layers.
本発明による構成部品の例示的実施形態では、金属層は全体で50マイクロオームcm以下、好ましくは10マイクロオームcm以下、特に好ましくは3.5マイクロオームcm以下の層抵抗ρを有することができる。 In an exemplary embodiment of the component according to the invention, the metal layers in total can have a layer resistance ρ of 50 micro-Ohm cm or less, preferably of 10 micro-Ohm cm or less, particularly preferably of 3.5 micro-Ohm cm or less. .
本発明による方法では、0.5原子%以上~50原子%以下のXを含有し、XがCu、Ag、Auの群から選択される1つの元素である少なくとも1つのMoX層が堆積される。この場合に、MoX層は、請求項2に規定されているように金属層を形成できるか又はその一部になることができる。
In the method according to the present invention, at least one MoX layer is deposited containing ≧0.5 atomic % and ≦50 atomic % of X, where X is one element selected from the group of Cu, Ag, Au. . In this case, the MoX layer can form or be part of the metal layer as defined in
少なくとも1つのMoX層及び/又は金属層の堆積は、各種種類の蒸着法によって行うことができる。例えば、上記の堆積は、物理蒸着又は化学蒸着によって行うことができる。 Deposition of the at least one MoX layer and/or metal layer can be done by various types of vapor deposition methods. For example, the deposition can be by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.
しかしながら、少なくとも1つのMoX層及び/又は金属層の堆積が、PVD法、特に、スパッタリング法によって行うことが有利である。PVD法(物理的気相成長)は、薄膜被覆技術として知られている。この技術は、被覆材料の粒子を気相に変換してから、基板上に堆積させる。PVD法による堆積によって、特に、均一に堆積できる。その特性は、被覆された面全体にわたり等しく等方的である被覆を堆積できる。この方法のさらなる利点は、結果として実現できる低い基板温度である。従って、例えば、ポリマーの被覆が可能となる。さらに、PVD層は基板への非常に良好な接着の点で優れている。 However, it is advantageous if the deposition of at least one MoX layer and/or metal layer is performed by a PVD method, in particular a sputtering method. PVD (Physical Vapor Deposition) is known as thin film coating technology. This technique converts particles of the coating material into the gas phase before depositing them on the substrate. Deposition by the PVD method allows a particularly uniform deposition. Its properties allow it to deposit a coating that is equally isotropic over the entire coated surface. A further advantage of this method is the low substrate temperature that can be achieved as a result. Thus, for example, polymer coatings are possible. Moreover, the PVD layer is distinguished by very good adhesion to the substrate.
MoX層又は金属層がスパッタリング法(陰極スパッタリング法とも言う)によって堆積される場合に特に好ましい。スパッタリング法は、大きな面積の均一な被覆に比較的容易に使用できるため、大量生産に費用対効果が良い。 It is particularly preferred if the MoX layer or metal layer is deposited by a sputtering method (also called cathode sputtering method). Sputtering methods are relatively easy to use for uniform coating of large areas, making them cost effective for mass production.
本発明による方法が、0.5原子%~50原子%以下の間のXを含有するMo系のターゲットを設ける工程をさらに含むことが非常に好ましい。 It is highly preferred that the method according to the invention further comprises the step of providing a Mo-based target containing between 0.5 atomic % and up to 50 atomic % of X.
0.5原子%~50原子%以下の間のXを含有するMo系のターゲットは、少なくとも1つのMoX層及び/又は少なくとも1つの金属層の堆積前に設けられる。従って、MoX層及び/又は金属層は、設けられたターゲットから堆積される。 A Mo-based target containing between 0.5 atomic % and up to 50 atomic % of X is provided prior to the deposition of the at least one MoX layer and/or the at least one metal layer. Thus, MoX layers and/or metal layers are deposited from the targets provided.
この場合に、ターゲットとは、被覆装置の被覆供給源と理解すべきである。1つの好適
な方法においては、使用されるターゲットは、スパッタリング法のためのスパッタリングターゲットである。
In this case, the target should be understood as the coating source of the coating device. In one preferred method, the target used is a sputtering target for sputtering processes.
被覆物の化学組成は、使用するターゲットの化学組成によって決定される。しかしながら、ターゲットに中に含まれる元素のスパッタリング挙動(スパッタリング収率)が僅かに異なることによって、被覆物の組成がターゲット組成からずれることがある。 The chemical composition of the coating is determined by the chemical composition of the target used . However , slight differences in the sputtering behavior (sputtering yield) of the elements contained in the target can cause the composition of the coating to deviate from the target composition .
例えば、MoCuターゲットからCuが優先的にスパッタリングされることによって、堆積された被覆中のCu含有量が僅かに増加することがある。例えば、10原子%以上のCuを含有する被覆を形成するために、対応するターゲットは10原子%以下のCuを含有することができる。 For example, preferential sputtering of Cu from a MoCu target may slightly increase the Cu content in the deposited coating. For example, to form a coating containing 10 atomic % or more Cu, the corresponding target can contain 10 atomic % or less Cu.
単一のターゲットを使用する代わりに、別々のターゲットからの同時堆積、好ましくは同時スパッタリングによっても、金属層を堆積できる。この場合に、被覆物の化学組成は、異なるターゲットの選択によってさらに制御することができる。 Instead of using a single target, the metal layers can also be deposited by co-deposition, preferably co-sputtering , from separate targets. In this case, the chemical composition of the coating can be further controlled by selection of different targets.
金属層の堆積にさらに適したスパッタリングターゲットの製造は、例えば、粉末冶金によって行うことができる。 The manufacture of sputtering targets, which are more suitable for depositing metal layers, can be carried out, for example, by powder metallurgy.
スパッタリングターゲットの製造のための可能な粉末冶金的方法は、ホットプレス(HP)又は放電プラズマ焼結(SPS)等のホットプレス方法に基づいている。両方の場合において、粉末混合物をプレス金型内に充填し、その金型内で加熱し、高い圧縮圧力及び高い温度で焼結/圧縮して高密度部品にする。この場合に、優先配向(肌理)を有しない均一な結晶粒を有する均質な微細構造が生じる。 Possible powder metallurgical methods for the production of sputtering targets are based on hot pressing methods such as hot pressing (HP) or spark plasma sintering (SPS). In both cases, the powder mixture is filled into a press die, heated in the die and sintered/ compacted at high compaction pressure and temperature into a dense part. In this case, a homogeneous microstructure with uniform grains without preferential orientation (texture) results.
スパッタリングターゲット製造のための類似の粉末冶金的方法は、熱間等方圧加圧法(HIP)である。この場合に、圧縮される材料は、変形可能な高密度容器(通常、金属缶)中に充填される。この場合に、この材料は、粉末、粉末混合物又は圧粉体(圧縮粉末の形で)にすることができる。この容器中に存在する材料は、保護ガス(例えば、アルゴン)下で、加圧容器中において高温高圧で焼結される。ガス圧があらゆる方向から作用するため、この方法は等方圧加圧法と呼ばれる。代表的なプロセスパラメーターは、例えば、1100℃及び100MPaで3時間の保持時間である。この場合に、優先配向(肌理)を有しない均一な結晶粒を有する均質な微細構造が生じる。 A similar powder metallurgical method for sputtering target manufacture is hot isostatic pressing (HIP). In this case, the material to be compressed is packed into a deformable high-density container (usually a metal can). In this case, this material can be a powder, a powder mixture or a compact (in the form of compacted powder). The material present in this container is sintered at high temperature and pressure in a pressurized container under protective gas (eg argon). This method is called isostatic pressurization because the gas pressure acts from all directions. Typical process parameters are, for example, 1100° C. and 100 MPa with a hold time of 3 hours. In this case, a homogeneous microstructure with uniform grains without preferential orientation (texture) results.
粉末冶金的方法によるスパッタリングターゲット製造のさらなる選択肢は、焼結とその後の成形である。この場合に、粉末成形体は水素雰囲気下又は真空下で高温焼結される。焼結後に、例えば、圧延又は鍛造等の成形工程を行うことで、99%超の高い相対密度が得られる。この場合に、優先配向(肌理)を有する細長い結晶粒を有する微細構造が生じる。任意の後続の低張力焼きなまし又は再結晶化焼きなましの場合に、均一な結晶粒を有する均質な微細構造が得られるが、なお優先配向(肌理)を有する。 A further option for manufacturing sputtering targets by powder metallurgical methods is sintering followed by shaping. In this case, the powder compact is sintered at high temperature in a hydrogen atmosphere or under vacuum. After sintering, a forming step such as rolling or forging, for example, results in high relative densities of over 99%. In this case, a microstructure with elongated grains with preferential orientation (texture) results. In the case of an optional subsequent low tension anneal or recrystallization anneal, a homogeneous microstructure with uniform grains is obtained , but still with preferred orientation (texture).
粉末冶金的方法によるスパッタリングターゲット製造のさらなる選択肢は、対応する支持構造物、例えば、金属又は管上に、粉末又は粉末混合物を溶射法、例えば、低温ガス溶射又は真空プラズマ溶射(VPS)によって施すことである。 A further option for sputtering target manufacture by powder metallurgical methods is to apply the powder or powder mixture onto a corresponding support structure, such as a metal or tube , by thermal spraying methods, such as cold gas spraying or vacuum plasma spraying (VPS). is.
以下で、本発明を例示的実施形態及び図面に基づきより詳細に説明する。 The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and drawings.
実施例1
一連の複数の実験の範囲内で、Mo系の各種金属層をポリイミド基板上に堆積させた。この場合に、各種化学組成を有する層を形成した。
Example 1
Within a series of experiments, various Mo-based metal layers were deposited on polyimide substrates. In this case, layers with different chemical compositions were formed.
Mo系の金属層の組成を表1に要約した。 The compositions of the Mo-based metal layers are summarized in Table 1.
[表1]スパッタリングされたMoCu層の化学組成
Table 1 Chemical Composition of Sputtered MoCu Layers
モリブデン系合金のための参照材料として、純粋なMoを50nmの厚さを有するモリブデン層の形で使用した。 As a reference material for molybdenum-based alloys, pure Mo was used in the form of a molybdenum layer with a thickness of 50 nm.
全ての層を、ポリイミドから成る50μm厚さの薄膜(PI、例えば、Kapton(登録商標))上に室温で堆積した。この場合に、プロセスパラメーターは、結果に対する異なるプロセス条件の影響を可能な限り排除するために一定に保った。層厚さは、結果に対する形状効果の影響を避けるために50nmで一定に保った。 All layers were deposited at room temperature on 50 μm thick thin films of polyimide (PI, eg Kapton®). In this case the process parameters were kept constant in order to eliminate as much as possible the influence of different process conditions on the results. The layer thickness was kept constant at 50 nm to avoid shape effects on the results.
基板表面は完全に被覆されており、エッチング処理などによる微細構造の形成は行わなかった。 The substrate surface was completely covered , and no fine structure was formed by etching or the like .
ポリイミド基板上の層試料に対して、MTS Tyron 250(登録商標)汎用試験機を用いて一軸引張試験を実施した。試験構成を図1に概略的に示す。この場合に、基板を15%の最大伸びεまで弾性変形させた。引張試験の間に、四点法を使用して層の電気抵抗Rを連続的に記録した。測定開始時の電気抵抗をR0と呼ぶ。この場合に、初期状態における試料長さ(クランプ間の自由長さ)は20mmであり、幅は5mmであった。
Uniaxial tensile tests were performed on layer samples on polyimide substrates using an
測定構成を図1に概略的に示す。この場合に、Lconstは、伸びが生じていない固定クランプ長を示す。ここで、フレキシブル基板上の層の電気抵抗Rが、初期状態に対して10%だけ増加する伸び、つまりR/R0=1.1を、臨界伸びε k と定義した。 The measurement setup is shown schematically in FIG. In this case, Lconst denotes the fixed clamping length without elongation. Here, the elongation at which the electrical resistance R of the layer on the flexible substrate increases by 10% relative to the initial state, ie, R/R 0 =1.1, was defined as the critical elongation ε k .
この引張試験によって求められた臨界伸びεkを表2に示す。 Table 2 shows the critical elongation ε k determined by this tensile test.
[表2]調べたMo層及びMoCu層の臨界伸びεk並びに純Moからなる参照試料との差。さらに、非導電性ホウケイ酸塩ガラス(Corning Eagle XG(登録商標))上の500nm厚さの層の層抵抗を示す。
Table 2 Critical elongation ε k of the investigated Mo and MoCu layers and their difference from the reference sample consisting of pure Mo. Furthermore, the layer resistance of a 500 nm thick layer on non-conductive borosilicate glass (Corning Eagle XG®) is shown.
図2は、伸びεに対する、電気抵抗対初期抵抗の増加(R/R 0 )を示す。曲線「理論値」は、試料の形状変化によってのみ生ずる電気抵抗の増加を示す。参照材料に基づき測定された曲線において明らかなように、電気抵抗は、伸びの増大に伴って非常に急激に増加する。 FIG. 2 shows the increase in electrical resistance versus initial resistance (R/R 0 ) with elongation ε. The curve "Theoretical" shows the increase in electrical resistance caused only by the shape change of the sample. As is evident in the curves measured on the reference material, the electrical resistance increases very sharply with increasing elongation.
上記の引張試験後に、試験された層を、光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡で調べた。この場合に、層に生じた亀裂の形状、及び亀裂間の平均距離を求めた。 After the tensile tests described above, the tested layers were examined with an optical microscope and a scanning electron microscope. In this case, the shape of cracks in the layer and the average distance between cracks were determined.
例えば、純Mo等の脆性の材料をベースとする層において、引張応力下での試料の損傷時に、通常は、脆性材料の挙動に特有の亀裂パターンが生ずる。これは、応力方向にほぼ直角に形成される直線状の平行に走る亀裂から成る網状構造によって特徴付けられる。そのような亀裂パターンは、例えば、図3(Mo、左)に見られる。これらの直線状の亀裂は、大部分が試料の一方の側から他方の側まで全幅にわたって走っているだけでなく、その層の全厚さを貫通して走っている。そのような亀裂は、貫通亀裂(TTC)とも呼ばれる。TTCは層の電気伝導率を大幅に低下させる。なぜなら、最悪の場合には、連続的な導電接続は、もはや層中には存在しないからである。 For example, in layers based on brittle materials such as pure Mo , cracking patterns characteristic of the behavior of brittle materials usually occur when the specimen is damaged under tensile stress. It is characterized by a network of straight parallel cracks formed approximately perpendicular to the stress direction. Such a crack pattern is seen, for example, in FIG. 3 (Mo, left). These linear cracks mostly run the full width of the sample from one side to the other, as well as through the full thickness of the layer. Such cracks are also called through cracks (TTC). TTC significantly reduces the electrical conductivity of the layer. This is because in the worst case there is no longer a continuous conductive connection in the layers.
表2から推測される破壊判定基準R/R0=1.1における臨界伸びは、層中のCu含量の増加に伴って層の延性が増加することを示している。この延性の増加は、材料内で転移の移動が促進されることによって引き起こされたと推測される。これにより、臨界伸びが増大し、TTCの発生が減少する。 The critical elongation at failure criterion R/R0=1.1 inferred from Table 2 indicates that the ductility of the layer increases with increasing Cu content in the layer. It is speculated that this increase in ductility was caused by enhanced dislocation movement within the material. This increases the critical elongation and reduces the occurrence of TTC.
一例として、図2は、試料MoCu7原子%の抵抗曲線R/R0を示す。亀裂の出現パターンはなおTTCに対応するが、臨界伸びεkは既に大幅に増加している。
As an example, FIG. 2 shows the resistance curve R/R 0 for a
臨界伸びεkの増大に加えて観察できるさらなる効果は、亀裂の出現パターンが、脆性材料の挙動から延性材料の挙動へと変化することである。延性材料の挙動に特有の亀裂は、その亀裂がもはや直線的ではなく、むしろジグザグである。亀裂先端での亀裂の曲がりは、そのような亀裂挙動について考えられる説明である。 A further effect that can be observed in addition to the increase in the critical elongation ε k is that the crack appearance pattern changes from brittle to ductile material behavior. A characteristic of ductile material behavior is that cracks are no longer straight, but rather zig-zag. Crack bending at the crack tip is a possible explanation for such crack behavior.
図3(中央図、MoCu18原子%)において、MoCu18原子%の場合に亀裂は確かにほぼ平行に走っているが、もはや直線状に走っていないことが分かる。図3(右図、MoCu52原子%)においては、既に延性の亀裂パターンが生じている。延性を有する亀裂は、大部分が全層厚さを貫通して走っているが、必ずしも試料幅全体にわたって走っていないので、それによってまだ導電接続は材料内に存在したままである。この場合に、図2から分かるように、R/R0曲線の勾配は小さい(曲線は、急激に上昇しない)。 In FIG. 3 (middle diagram, 18 at. % MoCu) it can be seen that the cracks do indeed run approximately parallel in the case of 18 at. % MoCu, but no longer run straight. In FIG. 3 (right panel, MoCu 52 atomic %), a ductile crack pattern has already occurred. The ductile crack runs mostly through the entire layer thickness, but not necessarily over the entire sample width, so that a conductive connection still exists in the material. In this case, as can be seen from FIG. 2, the slope of the R/R 0 curve is small (the curve does not rise sharply).
従って、臨界伸びεkは大幅に増大し、亀裂の発生はMo系層中の小さなCu含量から減少する。Cu含量がさらに増加すると、亀裂挙動は、脆性から延性方向へと変化する。従って、Moへの添加物としてのCuは、特に、添加が少なくてもMo系層の延性を大幅に増加させる点と、Cuが材料として比較的費用対効果が良いという点で優れている。 Therefore, the critical elongation ε k is greatly increased and crack initiation is reduced from the small Cu content in the Mo-based layer. As the Cu content is further increased, the cracking behavior changes from brittle to ductile. Therefore, Cu as an additive to Mo is particularly good in that it significantly increases the ductility of Mo-based layers even at low additions and in that Cu is a relatively cost-effective material.
図11は、それぞれ18原子%及び34原子%のCu含量を有する2つのMoCu層のX線回折図を示す。それぞれ純粋なMo層又はCu層の回折図も参照材料として含まれている。全ての層は、DCスパッタリングによって、シリコンウェハ上に室温(基板を加熱せずに)で堆積されており、その厚さは500nmである。結晶構造を、Cu-KαX線源を備えるBruker-AXS D8回折計を用い、微小角入射モードにおいて2゜の入射角で記録した。参照として、それぞれ体心立方型(bcc)モリブデン(空間群Im-3m)のX線反射の位置を垂直の点線として、及び面心立方型(fcc)銅(空間群Fm-3m)の反射位置を垂直の破線として示す。データは、ICDD(国際回折データセンター)のデータベースから取得した。図11から分かるように、銅含有量の高いMoCu18原子%及びMoCu34原子%の2つの系は、回折図中に対応する反射が存在せず、独立したCu相を有しない。従って、Cuは、固溶体の形でモリブデン中に強制的に溶解しており、すなわち銅原子がモリブデン空間格子を占有していると推定できる。銅原子は、このようにしてMo格子に歪みを生じさせる。Mo格子が歪んでいることは、Mo(110)及びMo(200)の2つの反射によっても示されており、これらの反射は、Cu原子(原子半径128pm)がMo原子(140pm)よりも小さいために、歪んでいない参照と比べてより高い回折角(2θ)へとシフトしている。
FIG. 11 shows the X-ray diffractograms of two MoCu layers with Cu contents of 18 atomic % and 34 atomic %, respectively. Diffractograms of pure Mo or Cu layers, respectively, are also included as reference material. All layers were deposited by DC sputtering on silicon wafers at room temperature (without heating the substrate) and have a thickness of 500 nm. The crystal structure was recorded using a Bruker-AXS D8 diffractometer equipped with a Cu—K α X- ray source in the low-angle incidence mode at an angle of incidence of 2°. For reference , the positions of the X-ray reflections of body-centered cubic ( bcc ) molybdenum (space group Im-3m) are shown as vertical dashed lines and face-centered cubic ( fcc ) copper (space group Fm-3m), respectively. is shown as a vertical dashed line. Data were obtained from the ICDD (International Diffraction Data Center) database. As can be seen from FIG. 11, the two high
さらに、表2の最後の列に、各種Mo薄膜又はMoCu薄膜の層抵抗ρ(マイクロオームcm)を示す(絶縁性ガラス基板上の500nmの層厚さ)。測定には、表面固有抵抗率Rs(オーム/シート)を四点法によって測定し、それに層厚さを掛けた。MoCu層の層抵抗は、34原子%のCu含量まで増加した後に、Cu含量の増加に伴って再び減少する。全てのMoCu層は、150マイクロオームcm以下の層抵抗を有する。 Furthermore, the last column of Table 2 gives the layer resistance ρ (micro-ohm cm) of various Mo or MoCu thin films (500 nm layer thickness on an insulating glass substrate). For the measurements, the surface specific resistivity Rs (ohms/sheet) was measured by the four-point method and multiplied by the layer thickness. After increasing up to a Cu content of 34 atomic %, the layer resistance of the MoCu layers decreases again with increasing Cu content. All MoCu layers have layer resistances below 150 micro-ohm cm.
MoCu/Cu又はMoCu/Alから成る多層の場合に、長い導体路に沿った層抵抗は、とりわけ良好な導電性を有する材料Cu又はAlによってそれぞれ決定される。50nmのMoCu34原子%とその上の300nmのCuから成る2層の被膜(非導電性ガラス基板上に成膜)は、2.0マイクロオームcmの層抵抗を有する。50nmのMoCu34原子%及びその上の300nmのAlから成る2層の被膜は、3.1マイクロオームcmの層抵抗を有する。 In the case of multilayers of MoCu/Cu or MoCu/Al, the layer resistance along long conductor tracks is determined by the materials Cu or Al, respectively, which have particularly good electrical conductivity. A two-layer coating consisting of 50 nm MoCu 34 atomic % and 300 nm Cu on top (deposited on a non-conductive glass substrate) has a layer resistance of 2.0 micro-ohm cm. A two-layer coating consisting of 50 nm MoCu 34 atomic % and 300 nm Al on top has a layer resistance of 3.1 micro-ohm cm.
調べた層の機械的特性はなおさらに最適化できると推測される。従って、対象とした熱処理によって、堆積されたMo系層の微細構造及び内部応力状態をさらに最適化できるかもしれない。また、堆積条件を対象とした設定によっても、層の成長に故意に影響を及ぼし、延性をさらに増加させることができる可能性が非常に高い。 It is assumed that the mechanical properties of the investigated layers can be optimized even further. Therefore, a targeted heat treatment may allow further optimization of the microstructure and internal stress state of the deposited Mo-based layer. It is also very likely that the targeted setting of the deposition conditions can also deliberately influence the layer growth to further increase ductility.
実施例2
一連の複数の実験の範囲内で、Mo系の各種金属層をポリイミド基板上に堆積した。この場合に、各種化学組成を有する層を形成した。
Example 2
Within a series of experiments, various Mo-based metal layers were deposited on polyimide substrates. In this case, layers with different chemical compositions were formed.
Mo系金属層の組成を表3に要約した。 The compositions of the Mo-based metal layers are summarized in Table 3.
[表3]スパッタリングされたMoAg層の化学組成
Table 3 Chemical Composition of Sputtered MoAg Layers
モリブデン系合金の参照材料として、50nmの厚さを有する純粋なMoをモリブデン層の形で使用した。 As a reference material for molybdenum-based alloys, pure Mo with a thickness of 50 nm was used in the form of a molybdenum layer.
全ての層を、ポリイミドから成る50μm厚さのフィルム(PI、例えば、Kapton(登録商標))上に室温で堆積した。この場合に、プロセスパラメーターは、結果に対する異なるプロセス条件の影響を可能な限り排除するために一定に保った。層厚さは、結果に対する幾何学影響を避けるために50nmで一定に保った。 All layers were deposited at room temperature on 50 μm thick films of polyimide (PI, eg Kapton®). In this case the process parameters were kept constant in order to eliminate as much as possible the influence of different process conditions on the results. The layer thickness was kept constant at 50 nm to avoid geometrical effects on the results.
基板表面は完全に被覆されており、例えば、エッチング処理などにより微細構造の形成はしなかった。 The substrate surface was completely covered and was not microstructured, for example by etching .
実施例1に記載したような引張試験によって求めた臨界伸びεkを表4に示す。 The critical elongations ε k determined by tensile tests as described in Example 1 are shown in Table 4.
[表4]調べたMo層及びMoAg層の臨界伸びεk並びに純粋なMoから成る参照との差。さらに、非導電性ホウケイ酸塩ガラス(Corning Eagle XG)上の500nm厚さの層の層抵抗を示す。
Table 4 Critical elongation ε k of the Mo and MoAg layers investigated and their difference from the reference consisting of pure Mo. Furthermore, the layer resistance of a 500 nm thick layer on non-conducting borosilicate glass (Corning Eagle XG) is shown.
上記の引張試験後に、試験された層を、光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡で調べた。この場合に、亀裂の形状及び層中に生じた亀裂間の平均距離を求めた。 After the tensile tests described above, the tested layers were examined with an optical microscope and a scanning electron microscope. In this case, the shape of the cracks and the average distance between cracks in the layers were determined.
例えば、純粋なMo等の脆性材料をベースとする層において、引張応力下での試料の損傷時に、通常は、脆性材料の挙動に特有の亀裂パターンが生ずる。これは、応力方向にほぼ直角に形成される平行に走る直線状の亀裂から成る網状構造によって特徴付けられる。上記の亀裂パターンは、例えば、図5(Mo、左)に見られる。これらの直線状の亀裂は、大部分が試料の一方の側から他方の側までの全幅にわたって走っているだけでなく、その層の全厚さを貫通して走っている。そのような亀裂は、貫通亀裂(TTC)とも呼ばれる。最悪の場合には、連続的な導電接続は、もはや層中には存在しないため、TTCは、層の電気伝導率を大幅に低下させる。参照材料に基づき測定された曲線において明らかなように、電気抵抗は、伸びの増大に伴って非常に急激に増加する。 For example, in layers based on brittle materials such as pure Mo, cracking patterns characteristic of brittle material behavior usually occur when the specimen is damaged under tensile stress. It is characterized by a network of parallel-running linear cracks formed approximately perpendicular to the stress direction. The above crack pattern can be seen, for example, in FIG. 5 (Mo, left). These linear cracks mostly run the full width of the sample from one side to the other, as well as through the full thickness of the layer. Such cracks are also called through cracks (TTC). In the worst case, TTC significantly reduces the electrical conductivity of the layer, since there is no longer a continuous conductive connection in the layer. As is evident in the curves measured on the reference material, the electrical resistance increases very sharply with increasing elongation.
それは、伸びεに対する、電気抵抗対初期抵抗の増加(R/R 0 )を示す図4から推測できる。 It can be deduced from FIG. 4, which shows the increase in electrical resistance versus initial resistance (R/R 0 ) with elongation ε.
表4から推測できる破壊判定基準R/R0=1.1の臨界伸びは、18原子%より大きい層中の臨界Ag含量から、図4及び表4から明らかなように、層の延性が大幅に増大することを示している。この延性の増加は、材料内での転移が容易に移動することによって引き起こされると推測される。その結果として、臨界伸びが増大し、TTCの発生が減少することになる。従って、Moへの添加物としてのAgは、特に、添加がより多いとMo系層の延性が非常に大きく増加するという点で優れている。 The critical elongation for the failure criterion R/R 0 =1.1, which can be deduced from Table 4, is that the critical Ag content in the layer greater than 18 at. It shows that it increases to It is speculated that this increase in ductility is caused by the easy movement of dislocations within the material. As a result, the critical elongation is increased and the occurrence of TTC is reduced. Ag as an additive to Mo is therefore superior, especially in that higher additions greatly increase the ductility of the Mo-based layer.
一例として、図4は、各種MoAg試料の抵抗曲線R/R0を示す。図5(右上)から明らかなように、亀裂の出現パターンは、なおTTCに対応するが、臨界伸びεkは既に大幅に増大している。 As an example, FIG. 4 shows resistance curves R/R 0 for various MoAg samples. As is evident from FIG. 5 (upper right), the crack appearance pattern still corresponds to TTC, but the critical elongation ε k has already increased significantly.
臨界伸びεkの増大に加えて観察できるさらなる効果は、亀裂の発生が、脆性材料の挙動から延性材の挙動にまで変化できることである。延性材料の挙動に特徴的な亀裂は、その亀裂がもはや直線的ではなく、むしろジグザグであることを認めることができる。亀裂先端での亀裂の曲がりは、上記の亀裂挙動について考えられる説明である。 A further effect that can be observed in addition to the increase in the critical elongation ε k is that crack initiation can change from brittle material behavior to ductile material behavior. It can be seen that the cracks characteristic of ductile material behavior are no longer straight, but rather zig-zag. Crack bending at the crack tip is a possible explanation for the above crack behavior.
図5(MoAg44原子%の図)において、MoAg44原子%の場合に亀裂は確かにほぼ平行に走っているが、もはや直線状に走っていないことが分かる。図5(MoAg52原子%)に、既に多くの延性亀裂パターンが明らかに示されている。多くの延性特性を有する亀裂は、全層厚さを貫通して走っているが、必ずしも試料幅全体にわたって走っていないので、それによってまだ導電接続は材料内に存在したままである。この場合に、図4から分かるように、R/R0曲線の勾配は小さい(曲線は、急激に上昇しない)。 In FIG. 5 (diagram for 44 at. % MoAg) it can be seen that the cracks do indeed run approximately parallel in the case of 44 at. % MoAg, but no longer run straight. Many ductile cracking patterns are already clearly shown in FIG. 5 (MoAg 52 atomic %). Many ductile cracks run through the entire layer thickness, but not necessarily across the entire sample width, so that conductive connections still exist within the material. In this case, as can be seen from FIG. 4, the slope of the R/R 0 curve is small (the curve does not rise sharply).
18原子%のMo系層中の臨界Ag含量から、臨界伸びεkは大幅に増大し、亀裂の発生は減少する。Ag含量がさらに増加すると、亀裂挙動は、延性方向から脆性へと変化する。 From the critical Ag content in the Mo-based layer of 18 atomic %, the critical elongation ε k is greatly increased and crack initiation is reduced. As the Ag content is further increased, the cracking behavior changes from ductile to brittle.
図12は、堆積されたMoAg層のX線回折図を示す。結晶構造の層堆積及び分析は、MoCu系と同様に行った(図11)。参照として、純粋なMo層又はAg層の回折図も含まれている。図12において、参照として、体心立方型(bcc)モリブデン(空間群Im-3m)のX線反射の位置を垂直の点線として、面心立方型(fcc)銀(空間群Fm-3m)の反射位置を垂直の破線として示す。データは、ICDD(国際回折データセンター)のデータベースから取得した。図12に示すように、MoAg系は、回折図中に対応する反射光が存在せず、44原子%の銀含量まで独立したAg相を有しない。従って、Agは、固溶体の形でモリブデン中に強制的に溶解し、すなわち銀原子がモリブデン空間格子を占有すると推定すべきである。銀原子は、このようにMo格子に歪みをもたらす。Mo格子が歪んでいることは、Mo(110)及びMo(200)の2つの反射によっても示され、これらの反射は、Ag原子(原子半径165pm)がMo原子(140pm)よりも大きいために、歪んでいない参照と比べてより低い屈折角(2θ)へとシフトしている。MoAg52原子%の層の場合のみ(220)銀反射の兆候が認められ、bccモリブデンマトリックス中に別の銀相の析出が始まったことを示している。 FIG. 12 shows the X-ray diffractogram of the deposited MoAg layer. Layer deposition and analysis of the crystal structure were performed as for the MoCu system (Fig. 11). Diffractograms of pure Mo or Ag layers are also included for reference . In FIG. 12, as a reference , the position of the X-ray reflection of body-centered cubic ( bcc ) molybdenum (space group Im-3m) is indicated by a vertical dotted line, and face-centered cubic ( fcc ) silver (space group Fm- 3m) reflection positions are shown as vertical dashed lines. Data were obtained from the ICDD (International Diffraction Data Center) database. As shown in FIG. 12, the MoAg system has no corresponding reflected light in the diffractogram and no separate Ag phase up to 44 atomic % silver content. It should therefore be assumed that Ag is forced to dissolve in molybdenum in the form of a solid solution , ie silver atoms occupy the molybdenum space lattice. The silver atoms thus introduce strain into the Mo lattice. The distorted Mo lattice is also indicated by two reflections of Mo(110) and Mo(200), which are due to the larger Ag atoms (atomic radius 165 pm) than Mo atoms (140 pm). , is shifted to lower refraction angles (2θ) compared to the undistorted reference . Only for the 52 atomic % MoAg layer was evidence of (220) silver reflections, indicating the initiation of precipitation of another silver phase in the bcc molybdenum matrix.
従って、MoCu薄膜又はMoAg薄膜において、銅又は銀(元素X)は、bccモリブデン格子中に強制的に固溶される。純粋な金(Au)の結晶構造は、Cu及びAgの結晶構造と同じである(空間群Fm-3m)。3つの元素は全て、化学元素の周期系の同じ亜族(11)に属し、多くの局面で類似の化学的及び物理的挙動を示す。従って、40原子%以下のAu含量を有するスパッタリングされたMoAu薄膜も、金原子がbccモリブデンマトリックス中に強制溶解された固溶体の形で存在すると推定される。 Therefore, in the MoCu thin film or MoAg thin film, copper or silver (element X) is forced into solid solution in the bcc molybdenum lattice. The crystal structure of pure gold (Au) is the same as that of Cu and Ag (space group Fm-3m) . All three elements belong to the same subfamily (11) of the periodic system of chemical elements and exhibit similar chemical and physical behavior in many aspects. Therefore, it is assumed that sputtered MoAu thin films with Au content of 40 at.% or less also exist in the form of a solid solution in which the gold atoms are forced dissolved in the bcc molybdenum matrix.
さらに、表4の最後の列に、各種Mo薄膜又はMoAg薄膜の層抵抗ρ(マイクロオームcm)を示す(絶縁性ガラス基板上の500nmの層厚さ)。測定のために、表面抵抗率Rs(オーム/シート)を四点法によって測定し、それに層厚さを掛けた。MoAg層の層抵抗は、31原子%のAg含量まで増加した後に、Ag含量の増加に伴って再び減少する。全てのMoAg層は、150マイクロオームcm以下の層抵抗を有する。 In addition, the last column of Table 4 gives the layer resistance ρ (micro-ohm cm) of various Mo or MoAg thin films (500 nm layer thickness on an insulating glass substrate). For the measurements, the surface resistivity Rs (ohms/sheet) was measured by the four-point method and multiplied by the layer thickness. The layer resistance of the MoAg layer increases up to an Ag content of 31 atomic % and then decreases again with increasing Ag content. All MoAg layers have layer resistances below 150 micro-ohm cm.
MoAg/Cu又はMoAg/Alから成る多層の場合に、長い導体路に沿った層抵抗は、それぞれ主に導電性の良好なCu又はAlによって決定される。50nmのMoAg31原子%及びその上に形成された300nmのCuから成る2層の膜(非導電性ガラス基板上に堆積された)は、2.0マイクロオームcmの層抵抗を有する。50nmのMoAg31原子%及びその上に形成された300nmのAlから成る2層の膜は、3.1マイクロオームcmの層抵抗を有する。 In the case of multilayers of MoAg/Cu or MoAg/Al, the layer resistance along long conductor tracks is primarily determined by the well-conducting Cu or Al , respectively . A bilayer film of 50 nm MoAg 31 atomic % and 300 nm Cu formed thereon (deposited on a non-conductive glass substrate) has a layer resistance of 2.0 micro-ohm cm. A two-layer film of 50 nm MoAg 31 atomic % and 300 nm Al deposited thereon has a layer resistance of 3.1 micro-ohm cm.
請求項2及びその従属請求項の1つに規定された1つ以上の金属層は、薄膜トランジスタ(TFT)の一部になることができる。上記の絶縁薄膜部品の層状構造を図6に断面で示す。TFTは、半導体層150と、ゲート電極120と、ソース電極170aと、ドレイン電極170bとからなり、これらの3つの金属導電電極層の少なくとも1つは、本発明による金属層から成る。ゲート電極120と半導体層150は、電気絶縁層(ゲート絶縁体、ゲート誘電体)140によって分離されている。ソース電極170aとドレイン電極170bは、電気絶縁保護層180によって分離されている。さらに、この保護層180は、ソース/ドレイン電極170a/170bをピクセル電極層190から分離する(
以下に記載のコンタクトホールを除く)。
One or more metal layers as defined in
(excluding contact holes listed below).
以下で、図6の一実施形態に示されているような、ボトムゲート型TFTの一般的な層状構造を説明する。TFT層状構造は、フレキシブル基板100上に配置されている。まず、フレキシブル基板100上に、フレキシブル基板100の上面の不規則性を補償するか、又は、例えば拡散若しくは浸透による不要な不純物の半導体層150中への侵入を防ぐために、基板100全体を覆う緩衝層110を配置することができる。緩衝層は、例えば、酸化ケイ素又は窒化ケイ素を含む1層又は複数の層から構成できる。ゲート電極120は、緩衝層110上に配置されている。電圧を印加することによって、半導体層150中の電界効果により、ソース電極170aをドレイン電極170bに電気的に接続する導電性チャネルを形成できる。ゲート電極120は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)を含む1層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。
The following describes the general layered structure of a bottom-gate TFT, as shown in one embodiment of FIG. A TFT layered structure is disposed on a
電気絶縁性層(ゲート誘電体)140がゲート電極120上に配置されている。この電気絶縁性層140は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は例えば、ベンゾシクロブテン(BCB)若しくはアクリル含有素材等の有機絶縁材料から成る層を含むことができる。
An electrically insulating layer (gate dielectric) 140 is disposed over the
半導体層150は、電気絶縁性層(ゲート誘電体)140と隣接し、例えば、アモルファスシリコン(a-Si)、ポリシリコン、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)等の金属酸化物半導体、又は有機半導体を含むことができる。a-Siを含む半導体層150aの場合に、この層上に、例えば、燐ドープされたa-Siを含むn+ドープされた半導体層150bを配置できる。IGZO等の金属酸化物半導体を含む半導体層150aの場合には、一般的に、ドープされた半導体層150bは省かれる。
The
半導体層150上に、ソース電極層及びドレイン電極層170a及び170bが配置されている。これらの層は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)を含む1層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。
A source electrode layer and a
半導体層150及びソース/ドレイン電極層170a/170b上に、保護層180が配置されている。この電気絶縁保護層180は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は例えば、ベンゾシクロブテン(BCB)若しくはアクリル含有材料等の有機絶縁材料から成る層を含むことができる。
A
保護層180には、隣接するピクセル電極層190とドレイン電極170bとを電気的に接続するコンタクトホールが貫通している。ピクセル電極層190は導電性であり、光透過性層又は光反射層として形成でき、かつ1層又は複数の層で構成できる。ピクセル電極層190が光透過性層として形成されている場合に、その層は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化アルミニウム亜鉛(AZO)を含むことができる。ピクセル電極層190が光反射層として形成されている場合に、その層は、Al、Ag、Mg、Pt、Pd、Au、Nd、Ni、Irから成る光反射層だけでなく、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化アルミニウム亜鉛(AZO)から成る層を含むことができる。
A contact hole that electrically connects the adjacent
本明細書に記載したTFTは、フレキシブルTFT液晶ディスプレイ画面又は有機ELディスプレイ画面の一部になることができる。 The TFTs described herein can be part of a flexible TFT liquid crystal display screen or an organic EL display screen.
請求項2及びその従属請求項の1つに規定された1つ又は複数の金属層は、TFTアクティブマトリックスディスプレイが基板上に周辺電子制御ユニットと一緒に配置されたシステムオンパネル(SOP)システムの一部になることができる。SOPは、図7に示されている。表示ユニット1は、例えば、液晶表示装置(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)、無機発光ダイオード(LED)、又は電気泳動ディスプレイ画面(「E-Ink(登録商標)」、「電子ペーパー」)から成ることができる。表示ユニット1は、画像コンテンツが表示されるディスプレイ画面の実際の可視部を示す。幾つかのドライバ回路及び制御回路がこの領域の周囲に配置されているが、それらは一般的に筐体の光を通さない部分の後ろに隠れており、ユーザーには見えない。原則的に、以下に説明する1つ又は複数の電子回路はSOP上に配置できる。ここでの説明は網羅的なものではなく、使用する表示装置に応じて制御のためになおさらなる回路が必要である。
The one or more metal layers defined in
表示ユニット1を制御するために、水平方向のデータドライバ回路(列ドライバ)2a/bを基板上に配置でき、その回路は、データライン(図示せず)を介してTFTのソース/ドレイン電極170a/b(図示せず)と接続されている。ゲート電極120の制御のために、ゲートライン(図示せず)を介してTFTのゲート電極120(図示せず)と接続されているゲートドライバ構造(行ドライバ)3を基板上に配置できる。
In order to control the
さらに、周辺領域には、低い入力電圧を高い出力電圧へ変換するDC-DC変換器4が配置でき、TFT-LCDディスプレイ画面の制御のためには、例えば、+3.3V~+5.0Vの電圧を入力に印加することが可能であり、その電圧は、液晶表示装置の制御のために必要とされる-40V~+40Vの範囲の高い出力電圧へ変換される(「チャージポンプ」)。 Furthermore, in the peripheral area a DC-DC converter 4 can be arranged for converting a low input voltage to a high output voltage, for example a voltage of +3.3V to +5.0V for the control of a TFT-LCD display screen. can be applied to the input, which voltage is converted (“charge pump”) to the high output voltage in the range of −40 V to +40 V required for the control of the liquid crystal display.
さらに、表示ユニット1のための参照電圧(Vcom、例えば、LCDディスプレイ画面の場合は+5V)を供給する電気回路5をSOP上に配置できる。 Furthermore, an electrical circuit 5 for supplying the reference voltage for the display unit 1 (Vcom, eg +5 V for LCD display screens) can be arranged on the SOP.
さらに、タイミング制御回路(TCon)6と、デジタル-アナログ変換回路7と、放電部8と、Vcomバッファ回路9とを基板上に配置できる。
Furthermore, a timing control circuit (TCon) 6, a digital-
SOPは、接触領域10を介してディスプレイ画面制御電子回路又はグラフィックカードの残りの部品に接続されている。周辺回路2~9は、本発明による金属層(図示せず)を用いて表示ユニット1及び接触領域(「導体パッド」)10と互いに接続されている。
The SOP is connected via a
一例として、表示ユニット1の接触を図8に示す。行ドライバ3は、電気導体路20を介して表示ユニット1に接続され、列ドライバ2bは、電気導体路21を介して表示ユニット1に接続されている。一方又は両方の導体路20又は21は、請求項2及びその従属請求項の1つに規定された本発明による金属層から構成できる。
As an example, contacting the
図9は、薄膜トランジスタ(TFT)とゲートライン及びデータラインとの接触を示す。ゲート導体路20は、TFT領域において、TFTのゲート電極120を形成する拡張部を有する。データ導体路21は、TFTの領域において、TFTのソース電極170aを形成する拡張部と、TFTのドレイン電極170bを形成し、かつピクセル電極190と接続されている上記ソース電極によって分断された領域と、を有する。一方若しくは両方の導体路20若しくは21及び/又はTFT電極120、170a/bは、請求項2及びその従属請求項の1つに規定された本発明による金属層から構成できる。
FIG. 9 shows contact between thin film transistors (TFTs) and gate lines and data lines. The
さらに、請求項2及びその従属請求項の1つに規定された1つ以上の金属層は、その層状構造が、一例として、図10に示す低温ポリシリコン(LTPS)薄膜トランジスタ(TFT)の一部になることができる。図6のTFT構造と比較して、この場合に、トップゲート型TFT、すなわちゲート電極240は、半導体層220の下ではなく上に配置されている。LTPS-TFTは、トップゲート型TFTとして好適に構成される。LTPS半導体は、アモルファスシリコン(0.5cm2/Vs~1.5cm2/Vs)と比較して、大幅に高い電荷キャリア移動度を有する(50cm2/Vs~200cm2/Vs)。そのため、上記のTFTは、例えば、OLED又はマイクロLED等の電流駆動型の表示装置の制御に使用できる。
Furthermore, the one or more metal layers as defined in
以下で、一例として、トップゲート型LTPS TFTの層状構造を説明する。LTPS-TFTは、フレキシブル基板200上に配置されている。最初に、フレキシブル基板200の上の不規則性を補償するか、又は半導体層220中への、若しくはドープされた半導体領域221(ソース電極)及び222(ドレイン電極)中への、例えば、拡散若しくは浸透による不要な不純物の侵入を防ぐために、基板200全体を覆う緩衝層210をフレキシブル基板200上に配置できる。緩衝層210は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素を含む1層又は複数の層から構成できる。基板の組成に応じて、緩衝層を省くこともできる。
In the following, the layered structure of a top-gate LTPS TFT is described as an example. LTPS-TFTs are arranged on a
ドープされていない多結晶シリコンから構成できる半導体層220は、緩衝層210上に配置されている。この層220(「チャネル領域」とも呼ばれる)に隣接して、一方の側にソース電極221が存在し、他方の側にドレイン電極222が存在する。これらの電極はそれぞれドープされたポリシリコンから構成できる。ドーピングは、例えば、イオン注入によって行うことができ、例えば、ホウ素(B)又はB2H6を使用することによって、p-ドーピングを行うことができる。TFTの実施形態に応じて、ドーピングの種類(p又はn)及び/又はドーパントの種類はもちろん変わり得る。
A
ゲート絶縁体層230は、半導体層220、221及び222上に配置されている。このゲート絶縁体層230は、例えば、窒化ケイ素又は酸化ケイ素から構成できる。ゲート電極240は、そのゲート電極が少なくともチャネル領域(半導体層220)であるオーバーラップ領域(垂直方向に)を有するようにゲート絶縁体層230上に配置されている。ゲート電極240は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)を含む1層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。ゲート電極240は、ゲートライン(図示せず)を介して制御電子装置(図示せず)、とりわけ行ドライバと接続されている。
A
ゲート電極240又はゲート絶縁体層230上に、ゲート絶縁体層230と同じ材料、例えば、窒化ケイ素又は酸化ケイ素から構成できる絶縁層250が施されている。絶縁層250及びゲート絶縁体層230には、ソース電極及び
ドレイン電極221/222を半導体層に(電気的に)アクセス可能にする貫通孔(「スルーホール」)が設けられている。
Overlying the
制御及び/又はソース接触電極層260及び/又は制御及び/又は接触ドレイン電極層270は、絶縁層250上に配置されており、上記の貫通孔を通じて半導体のソース電極/ドレイン電極221/222と接続されている。制御及び/又はソース/ドレイン電極層260/270は、本発明による金属層、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)を含む1層又は複数の層から成る金属堆積層から構成できる。制御及び/又は接触ソース電極層260は、データライン(信号ライン;図示せず)を介して制御電子装置、とりわけ列ドライバ(図示せず)と接続されている。
A control and/or source
薄膜トランジスタは、半導体層220、ゲート電極240、制御及び/又は接触ソース/ドレイン電極層260/270から形成される。しかしながら、TFT構成は、上記の例示的実施形態に限定されず、むしろ当業者によって容易に実装可能な数多くの別の構成を有することもでき。
A thin film transistor is formed from a
特に、TFT上になおさらなる発光層、例えば、OLED層(図示せず)が配置された場合に、TFT構造上にさらに平坦化層280も配置できる。平坦化層280は、例えば、ポリアクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、又はベンゾシクロブテン(BCB)を含むことができる。平坦化層280には、制御及び/又は接触ドレイン電極層270領域へのアクセスを可能にする貫通孔が設けられている。
A
図10には、一例として、ピクセル電極層290も示されており、そのピクセル電極層290は、平坦化層280上に形成され、かつ貫通孔を通じて制御及び/又は接触ドレイン電極層270と導電接続されている。LTPS-OLEDディスプレイ画面の場合には、ピクセル電極層290は、発光構造の第1の電極(一般的に上方へと放射する構造ではアノード)を形成する。ピクセル電極層290が光透過性層として形成されている場合に、その層は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化アルミニウム亜鉛(AZO)を含むことができる。
FIG. 10 also shows, by way of example, a
ピクセル電極層290が光学反射層として形成されている場合に、その層は、Al、Ag、Mg、Pt、Pd、Au、Nd、Ni、Irから成る反射層だけでなく、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化アルミニウム亜鉛(AZO)を含む層も含むことができる。
When the
調べた層の機械的特性はなおさらに最適化できると推測される。このように、対象とした熱処理によって、堆積されたモリブデンベース層の微細構造及び内部応力状態をさらに最適化することができるだろう。また堆積条件の対象とした設定によっても、層の成長に故意に影響を及ぼし、延性のさらに増大することができる可能性が非常に高い。 It is assumed that the mechanical properties of the investigated layers can be optimized even further. Thus, a targeted heat treatment could further optimize the microstructure and internal stress state of the deposited molybdenum-based layer. It is also very likely that the targeted setting of deposition conditions can also deliberately influence layer growth to further increase ductility.
R 層の電気抵抗
R0 測定開始時の電気抵抗
R0 表面固有抵抗
ε 最大伸び
εk 臨界伸び
Lconst 伸びが生じていない固定クランプ長さ
ρ 層抵抗
1 表示装置
2a/b データドライバ回路(列ドライバ)
3 ゲートドライバ構造(行ドライバ)
4 DC-DC変換回路
5 電気回路
6 タイミング制御回路(TCon)
7 デジタル-アナログ変換回路
8 放電部
9 バッファ回路
10 接触領域(「導体パッド」)
20 電気導体路
21 電気導体路
100 フレキシブル基板
110 緩衝層
120 ゲート電極
140 絶縁層(ゲート絶縁体、ゲート誘電体)
150 半導体層
170a ソース電極
170b ドレイン電極
180 絶縁性保護層
190 ピクセル電極層
200 フレキシブル基板
210 緩衝層
220 半導体層
221 ドープした半導体領域(ソース電極)
222 ドープした半導体領域(ドレイン電極)
230 ゲート絶縁体層
240 ゲート電極
250 絶縁層
260 制御及び/又は接触ソース電極層
270 制御及び/又は接触ドレイン電極層
280 平坦化層
290 ピクセル電極層
R electrical resistance of the layer R0 electrical resistance at the start of the measurement R0 surface specific resistance ε maximum elongation ε k critical elongation Lconst fixed clamp length without elongation
3 Gate driver structure (row driver)
4 DC-DC conversion circuit 5
7 digital-to-
20
150
222 doped semiconductor region (drain electrode)
230
Claims (20)
前記Mo系層は少なくとも50重量%のMoを含み、
前記添加物は、Cu、Ag、Au、又はそれらの混合物であり、
前記添加物を、前記Mo系層中に固溶体の形態で存在させることを特徴とする、添加物の使用。 In the layer plane of a Mo -based layer disposed directly or via one or more intermediate layers on a flexible substrate (100, 200) subjected to one or more bending, tensile, and/or torsional stresses The use of additives to maintain electrical conductivity, comprising:
The Mo-based layer contains at least 50 wt% Mo,
the additive is Cu, Ag, Au, or a mixture thereof;
Use of an additive, characterized in that the additive is present in the form of a solid solution in the Mo-based layer .
前記フレキシブル基板(100、200)上に直接又は1つ以上の中間層を介して配置され、直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層を一方の側に有し、かつ直接隣接している電気絶縁性層を他方の側に有する金属層を有する、少なくとも1つの層状構造と、
を備えるフレキシブル被覆基板であって、
前記金属層は、
MoX層から成る単層構造、又は
MoX層とCu系層との組み合わせ又はMoX層とAl系層との組み合わせから成る2層構造、又は、
2つのMoX層とその間に介在したCu系層又は2つのMoX層とその間に介在したAl系層から成る3層構造、
のいずれか1つであり、
ここで、前記MoX層は少なくとも50重量%のMoを含み、
Xは、Cu、Ag、Auの群から選択される1つ以上の元素であり、
前記Xは、前記MoX層中に固溶体の形態で存在していることを特徴とする、フレキシブル被覆基板。 a flexible substrate (100, 200);
directly or via one or more intermediate layers on said flexible substrate (100, 200) having on one side and directly adjacent a directly adjacent semiconducting layer or electrically insulating layer at least one layered structure having a metal layer with an electrically insulating layer on the other side;
A flexible coated substrate comprising:
The metal layer is
A single layer structure consisting of a MoX layer, or a two-layer structure consisting of a combination of a MoX layer and a Cu-based layer or a combination of a MoX layer and an Al-based layer, or
A three-layer structure consisting of two MoX layers and a Cu-based layer interposed therebetween or two MoX layers and an Al-based layer interposed therebetween,
is one of
wherein said MoX layer comprises at least 50 wt% Mo,
X is one or more elements selected from the group of Cu, Ag, Au;
A flexible coated substrate , wherein said X is present in the form of a solid solution in said MoX layer .
ポリマーと、
薄板ガラスと、
金属箔と、
鉱物材料と、
から成る群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項2~12のいずれか1項に記載のフレキシブル被覆基板。 The flexible substrate (100, 200) is
a polymer;
thin glass and
metal foil;
a mineral material;
Flexible coated substrate according to any one of claims 2 to 12 , comprising at least one material selected from the group consisting of:
フレキシブル基板(100、200)を準備する工程と、
直接又は1つ以上の中間層を介して前記フレキシブル基板(100、200)を少なくとも1つのMoX層の堆積により被覆する工程と、
を少なくとも含み、
前記MoX層は少なくとも50重量%のMoを含み、
前記MoX層は、0.5原子%超のXを含有し、
ここで、Xは、Cu、Ag、Au成る群から選択される1つ以上の元素であり、
前記Xは、前記MoX層中に固溶体の形態で存在していることを特徴とする、フレキシブル被覆基板の製造方法。 A method of manufacturing a flexible coated substrate, comprising the steps of:
preparing a flexible substrate (100, 200);
covering said flexible substrate (100, 200) by deposition of at least one MoX layer, either directly or via one or more intermediate layers;
including at least
said MoX layer comprises at least 50% by weight Mo;
the MoX layer contains more than 0.5 atomic % of X;
Here, X is one or more elements selected from the group consisting of Cu, Ag, Au,
A method for producing a flexible coated substrate , wherein the X exists in the form of a solid solution in the MoX layer .
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