TWI549200B - 電子元件用積層基板,電子元件,有機電致發光顯示裝置,電子紙及電子元件用積層基板之製造方法 - Google Patents

電子元件用積層基板,電子元件,有機電致發光顯示裝置,電子紙及電子元件用積層基板之製造方法 Download PDF

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Description

電子元件用積層基板,電子元件,有機電致發光顯示裝置,電子紙及電子元件用積層基板之製造方法
本發明係關於有機電致發光元件、電子紙、薄膜電晶體等之電子元件所使用的積層基板。
有機電致發光元件(以下有時將電致發光稱為EL)、電子紙、薄膜電晶體元件(以下有時將薄膜電晶體稱為TFT)等之電子元件,係對水分的耐性弱,因水分而元件特性降低。習知,作為支撐電子元件的基板,已提案有玻璃基板、賦予了阻氣性之塑膠薄膜、金屬基板等之具有阻氣性的基板。又,作為由上部密封電子元件的密封基板,亦提案有使用此等具有阻氣性的基板。
玻璃基板雖然平滑性或耐熱性優越,但欠缺可撓性、不適合薄型/輕量化,並有耐衝擊性差的缺點。
賦予了阻氣性之塑膠薄膜,雖具有具可撓性、輕量,亦具有耐衝擊性的優點,但耐熱性不足,線熱膨脹係數較大,故有尺寸穩定性差、或吸濕性較大的缺點。
另一方面,金屬基板係關於金屬之種類或厚度而可取得各式各樣者並予以適當選擇,可滿足耐熱性、輕量性、可撓性。然而,金屬基板相較於玻璃基板有表面平坦性較差的傾向,並具有導電性,故為了於金屬基板上製造電子元件則必須設置絕緣層。例如專利文獻1中提案於表面形成了絕緣層的金 屬基板。
近年來,於主動矩陣驅動之有機EL元件或電子紙等之顯示裝置中,使用具有阻氣性之透明基板作為由上方密封元件的密封基板,由上部觀察影像的方式正受到矚目。於此種顯示裝置中,由於不被屬於主動驅動元件之TFT元件所遮蔽,故可提高開口率。上述顯示裝置中,由於金屬基板不具有透明性,故無法使用作為透明之密封基板,但由於具有上述優點,故可適合使用作為支撐元件的支撐基板。又,於被動矩陣驅動之有機EL元件或電子紙等之顯示裝置、或照明用途之有機EL元件中,亦在上述方式的情況,可使用金屬基板作為支撐元件的支撐基板。
另外,有機EL元件中,正盛行著對大型電視、室內照明用途等的開發,在以大型化為目標時,必須抑制有機EL元件之發光時之發熱所造成的元件劣化及面內溫度不均所造成的輝度不均。金屬基板因熱傳導性亦優越,故適合作為有機EL元件的基板。
再者,如例如照明用途之整面發光之有機EL元件等般,在不需形成TFT元件的情形,並不僅止於將有機EL元件形成於基板上後,由上部藉透明基板予以密封,由上部取出光的方式,亦適合使用將有機EL元件形成於透明基板上後,由上部藉密封基板予以密封,由下部取出光的方式。在後者的情況,密封基板雖不需要透明性,但在整面發光之有機 EL元件的情況,由於較主動矩陣驅動或被動矩陣驅動之有機EL元件般之部分發光的有機EL元件的情況產生更多量的熱,故要求較高放熱性。如上述般由於金屬基板的熱傳導性優越,故可謂亦適合作為有機EL元件的密封基板。
最近,於有機EL元件或電子紙,要求更進一步之輕量、薄型、窄邊框等。於顯示器用途之有機EL元件或電子紙中此等性能之要求更高。
例如專利文獻2中,提案有減小非顯示區域之顯示裝置。專利文獻2中,係形成貫通樹脂基板內之通孔,將形成於樹脂基板上之電極、與形成於樹脂基板之相反面的佈線連接,於樹脂基板之相反面安裝驅動電路,藉此實現大畫面化。
另外,專利文獻3中,提案有顯示器用之高開口率及高密度之有機半導體元件。該有機半導體元件係具有具貫通孔的絕緣性薄膜、形成於絕緣性薄膜上之有機電晶體、與形成於絕緣性薄膜之與有機電晶體側為相反側面的顯示電極,使顯示電極與有機電晶體經由絕緣性薄膜之貫通孔連接成通電者,藉由此種構造,達成高開口率及高密度。
再者,雖非有機EL元件或電子紙,但關於液晶顯示器,於專利文獻4中提案有關於顯示裝置之大型化的技術。根據專利文獻4,對接頭要求敏感並高精度之磚式技術的光學元件等之光控制部分,有大型化、安裝較多零件之必要,予以大型化時,則複雜之驅動電路安裝部分可單元化為較小型, 於光控制面板之貫通電極之背面安裝含有經安裝了驅動電路之複數基板的驅動模組,將經大型化之光控制部分之基板與經單元化之驅動電路安裝部部分之基板的兩基板結線,藉此可不損及光學特性、產率佳地製作大型顯示裝置。
尚且,專利文獻4記載之顯示裝置,係於形成了透明電極之玻璃基板與形成了貫通電極之陶瓷基板之間挾持著液晶的液晶顯示器,並非以可撓化、薄型/輕量化為目的。
另外,例如專利文獻5、6中,提案有於有機EL元件中,可窄邊框化的佈線方法。專利文獻5、6中,係於基板上積層陽極與發光層與陰極,於陰極上形成保護膜,於保護膜上形成佈線,於保護膜上形成連接孔,以導電體充滿連接孔,使陽極及陰極與形成於保護膜上之佈線藉由於連接孔中充滿的導電體所連接。作為該保護膜,係使用SiO2或SiN等之蒸鍍膜、氣體不透過性薄膜、樹脂塗覆膜、玻璃。
(專利文獻1)日本專利特開2006-331694號公報
(專利文獻2)日本專利特開2008-33095號公報
(專利文獻3)日本專利特開2009-244338號公報
(專利文獻4)日本專利特開2001-305999號公報
(專利文獻5)日本專利特開2004-355998號公報
(專利文獻6)日本專利特開2004-362788號公報
於專利文獻2記載之顯示裝置中,係藉阻氣性薄膜被覆顯示面板整體,屬於支撐基板之樹脂基板本身並不具有阻氣性。因此,期待具有阻氣性、可窄邊框化的支撐基板。
另外,目前尚未提案有阻氣性、放熱性及窄邊框均滿足的密封基板。
本發明係有鑑於上述實情而形成者,以提供可同時實現阻氣性及窄邊框,進而放熱性亦優越的電子元件用積層基板為目的。
為了達成上述目的,本發明提供一種電子元件用積層基板,係用於電子元件者,其特徵為具有:具有絕緣層貫通孔的絕緣層;填充於上述絕緣層貫通孔的第1導通部;於上述絕緣層上形成為圖案狀,於上述第1導通部上具有開口部的金屬層;與形成於上述電子元件用積層基板之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板之表背,至少具有上述第1導通部的導通部;上述導通部並未與上述金屬層導通。
根據本發明,使金屬層之開口部配置於第1導通部上,由於導通部並未與金屬層導通,故可由表面將佈線取出至背面。因此,在將本發明之電子元件用積層基板用於TFT元件、有機EL元件、電子紙等之電子元件時,可達到窄邊框化。尤其是在將本發明之電子元件用積層基板用於有機EL元件或電子紙時,可使發光區域或顯示區域充分增大。又, 由於金屬層一般係阻氣性優越,故藉由使用積層了絕緣層與金屬層的基板,則相較於樹脂層單獨的情況,其水分或氧的阻斷性較高,在將本發明之電子元件用積層基板用於上述電子元件時,可抑制因水分或氧所造成之元件特性降低。如此,根據本發明,可兼顧阻絕性及窄邊框。進而,由於金屬層一般係熱傳導性優越,故可快速地傳導或放射熱,在將本發明之電子元件用積層基板用於有機EL元件時,可長期間地穩定維持發光特性,並實現無發光不均的均勻發光,且可減低壽命之縮短或元件破壞。
上述發明中,較佳係上述絕緣層含有聚醯亞胺。此時,較佳係上述絕緣層以聚醯亞胺作為主成分。因可作成絕緣性、耐熱性、尺寸穩定性優越的絕緣層。又,藉由以聚醯亞胺作為主成分,則可進行絕緣層之薄膜化並提升絕緣層之熱傳導性,進而提高放熱性。
另外,本發明中,較佳係上述絕緣層之吸濕膨脹係數為0ppm/%RH~15ppm/%RH的範圍內。吸濕膨脹係數為吸水性之指標,吸濕膨脹係數越小則吸水性越小。因此,若吸濕膨脹係數為上述範圍,則可提升阻絕性,可於濕氣存在下實現高可靠性。又,絕緣層之吸濕膨脹係數越小,則越提升絕緣層的尺寸穩定性。由於金屬層之吸濕膨脹係數幾乎接近零,故若絕緣層之吸濕膨脹係數過大,則有絕緣層及金屬層之密黏性降低之虞。
再者,本發明中,較佳係上述絕緣層之線熱膨脹係數為0ppm/℃~30ppm/℃之範圍內,若絕緣層之線熱膨脹係數為上述範圍,則可使絕緣層及金屬層之線熱膨脹係數接近,可抑制電子元件用積層基板的曲翹,並可提高絕緣層及金屬層的密黏性。
另外,本發明中,較佳係上述絕緣層之線熱膨脹係數與上述金屬層之線熱膨脹係數的差為15ppm/℃以下。如上述,絕緣層及金屬層之線熱膨脹係數越接近,則越可抑制電子元件用積層基板的曲翹,並可提高絕緣層及金屬層的密黏性。
另外,本發明中,較佳係上述金屬層之線熱膨脹係數為0ppm/℃~25ppm/℃的範圍內。若金屬層之線熱膨脹係數為上述範圍內,則可使金屬層及電子元件部之電極或佈線的線熱膨脹係數接近,而可抑制電子元件用積層基板的曲翹,並可抑制於電子元件部之電極或佈線發生剝離或裂痕。
再者,本發明中,較佳係上述金屬層之圖案端部由被覆層所絕緣。藉由使金屬層之圖案端部由被覆層所絕緣,則可使金屬層及導通部絕緣。
再者,本發明中,由阻絕性的觀點而言,上述金屬層所形成之區域整體的面積,較佳係在將上述電子元件用積層基板整體之面積設為100%時,為80%以上且未滿100%。
另外,本發明之電子元件用積層基板係進一步具有形成於上述金屬層之開口部內、並配置於上述第1導通部上、由與 上述金屬層相同之材料所構成的導通部用金屬部,上述導通部亦可具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部。此時,第1導通部配置於金屬層之開口部上,導通部用金屬部係於金屬層之開口部內相對於金屬層獨立形成,故可使金屬層及導通部絕緣,並可由表面取出佈線至背面。又,由於導通部用金屬部係由與金屬層相同之材料所構成,故可於金屬層之圖案化同時形成導通部用金屬部,可縮短導通部的形成製程。
另外,上述情況中,本發明之電子元件用積層基板亦可進一步具有形成於上述金屬層上、配置於上述導通部用金屬部上之具有第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層。藉由於金屬層上形成第2絕緣層,則可於第2絕緣層上依與導通部導通的方式形成電極或佈線等。
此時,本發明之電子元件用積層基板亦可進一步具有填充於上述第2絕緣層貫通孔的第2導通部,上述導通部可具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部與上述第2導通部。
另外,本發明之電子元件用積層基板亦可進一步具有形成於上述金屬層上、配置於上述導通部上之具有第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層,與填充於上述第2絕緣層貫通孔的第2導通部,上述導通部可具有上述第1導通部與上述第2導通部。藉由於金屬層上形成第2絕緣層,則可於第2絕緣層上依與導通部導通的方式形成電極或佈線等。
本發明中,較佳係上述金屬層之圖案端部由上述絕緣層或上述第2絕緣層所絕緣。亦即,較佳係上述被覆層為上述絕緣層或上述第2絕緣層。此係由於可使電子元件用積層基板之製造步驟簡略化。
另外,本發明之電子元件用積層基板較佳係進一步具有形成於上述第2絕緣層上、配置成被覆上述金屬層之開口部、與上述第2導通部導通的第3金屬層。藉由使第3金屬層配置成被覆金屬層之開口部,則可阻礙水分或氧的穿透。
再者,本發明之電子元件用積層基板較佳係進一步具有形成在上述絕緣層之與上述金屬層側為相反側面、配置成被覆上述金屬層之開口部、與上述第1導通部導通的第2金屬層。藉由使第2金屬層配置成被覆金屬層之開口部,則可阻礙水分或氧的穿透。尤其是在本發明之電子元件用積層基板之兩面,將第2金屬層及第3金屬層分別配置成被覆金屬層之開口部時,可有效地阻礙水分或氧之穿透。
又,上述本發明中,較佳係上述第2絕緣層含有聚醯亞胺。此時,較佳係上述第2絕緣層以聚醯亞胺作為主成分。因可作成絕緣性、耐熱性、尺寸穩定性優越的第2絕緣層。又,藉由以聚醯亞胺作為主成分,則可進行第2絕緣層之薄膜化並提升第2絕緣層之熱傳導性,進而提高放熱性。
再者,本發明中,亦可於上述絕緣層之與上述金屬層側相反側的面上,形成含有無機化合物的密黏層。例如,在將本 發明之電子元件用積層基板用於TFT元件時,可提高電子元件用積層基板及TFT元件的密黏性,防止於TFT元件發生剝離或裂痕。
另外,本發明係提供一種電子元件,其特徵為具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部;與配置於上述電子元件部上的透明密封基板。
根據本發明,由於具備上述之電子元件用積層基板,故可將佈線取出至電子元件用積層基板之與電子元件部所配置之面為相反側的面,而可窄邊框化。又,由於上述電子元件用積層基板之阻絕性優越,故可良好地維持元件性能。
上述發明中,上述電子元件部亦可為TFT元件部。
另外,上述發明中,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上且至少含有機發光層的EL層、與形成於上述EL層上之透明電極層的有機EL元件部;上述電子元件用積層基板之導通部亦可具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。除了上述效果之外,由於上述電子元件用積層基板具有放熱性,故可抑制有機EL元件之發熱所造成的性能劣化。
再者,上述發明中,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上之顯示層、 與形成於上述顯示層上之透明電極層的電子紙元件部;上述電子元件用積層基板之導通部亦可具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
另外,本發明提供一種有機EL顯示裝置,其特徵為具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的TFT元件部;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上,連接於上述TFT元件部的背面電極層;具有形成於上述背面電極層上並至少含有有機發光層的EL層、及形成於上述EL層上之透明電極層的有機EL元件部;與配置於上述有機EL元件部上之透明密封基板。
根據本發明,由於具備上述電子元件用積層基板,故可將佈線取出至電子元件用積層基板之與元件所配置之面為相反側的面,可予以窄邊框化。又,由於上述電子元件用積層基板之阻絕性優越、具有放熱性,故良好地維持元件性能,並可抑制因有機EL元件之發熱所造成的性能劣化。
再者,本發明提供一種電子紙,其特徵為具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的TFT元件部;具有形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上並連接於上述TFT元件部的背面電極層、形成於上述背面電極層上之顯示層、及形成於上述顯示層上之透明電極層的電子紙元件部;與配置於上述電子紙元件部上的透 明密封基板。
根據本發明,由於具備上述電子元件用積層基板,故可將佈線取出至電子元件用積層基板之與元件所配置之面為相反側的面,可予以窄邊框化。又,由於上述電子元件用積層基板之阻絕性優越,故可良好地維持元件性能。
另外,本發明提供一種電子元件用積層基板之製造方法,其特徵為具有:準備至少依序積層了絕緣層及金屬層之積層體的積層體準備步驟;於上述絕緣層形成絕緣層貫通孔的絕緣層貫通孔形成步驟;與對上述金屬層進行圖案化,而同時形成於上述絕緣層貫通孔上具有開口部之金屬層、與配置於上述絕緣層貫通孔上之導通部用金屬部的金屬層圖案化步驟;依不同順序進行上述絕緣層貫通孔形成步驟及上述金屬層圖案化步驟。
根據本發明,可在金屬層之圖案化同時形成導通部用金屬部,而可縮短導通部的形成製程。
本發明之電子元件用積層基板之製造方法,較佳係於上述絕緣層貫通孔形成步驟後,於上述金屬層圖案化步驟之前或後,進一步具有於上述絕緣層貫通孔中填充第1導通部的第1導通部形成步驟。
本發明之電子元件用積層基板之製造方法,較佳係於上述金屬層圖案化形成步驟後,進一步具有於上述金屬層上形成第2絕緣層的第2絕緣層形成步驟、與於上述第2絕緣層上 形成第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層貫通孔形成步驟;此時,在上述絕緣層貫通孔形成步驟之前、後或同時,進行上述第2絕緣層貫通孔形成步驟。藉由於金屬層上形成第2絕緣層,則可於第2絕緣層上依與導通部導通之方式形成電極或佈線等。
本發明之電子元件用積層基板之製造方法中,較佳係於上述第2絕緣層貫通孔形成步驟後,進一步具有於上述第2絕緣層貫通孔填充第2導通部的第2導通部形成步驟;此時,在上述第1導通部形成步驟之前、後或同時,進行上述第2導通部形成步驟。
本發明中,可發揮能同時實現阻絕性及窄邊框的效果。
以下,針對本發明之電子元件用積層基板、電子元件、有機EL顯示裝置、電子紙及電子元件用積層基板之製造方法進行詳細說明。
A.電子元件用積層基板
首先,說明本發明之電子元件用積層基板。
本發明之電子元件用積層基板係用於電子元件的電子元件用積層基板,其特徵為具有:具有絕緣層貫通孔之絕緣層;填充於上述絕緣層貫通孔的第1導通部;於上述絕緣層上形成為圖案狀,於上述第1導通部上具有開口部的金屬 層;與形成於電子元件用積層基板之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板之表背,至少具有上述第1導通部的導通部;上述導通部並未與上述金屬層導通。
尚且,所謂使金屬層形成為圖案狀,係指金屬層並未形成於電子元件用積層基板之整面,而如例如圖1(a)、(b)及圖2(a)~(c)般依金屬層3具有開口部13h的方式形成為圖案狀的情況。圖1(a)為圖1(b)之A-A線剖面圖,圖2(a)為圖2(b)、(c)之B-B線剖面圖,圖1(b)及圖2(b)、(c)係電子元件用積層基板1之由金屬層3側之面所觀察到的平面圖。
另外,所謂電子元件用積層基板之厚度方向,係指在將本發明之電子元件用積層基板用於電子元件時,相對於電子元件部所配置之面呈垂直的方向。
所謂電子元件用積層基板之表背,係指在將本發明之電子元件用積層基板用於電子元件時,電子元件部所配置之面、與相對於該面之相反側的面。
本發明之電子元件用積層基板可分為下述2種實施態樣。
第1實施態樣係如圖1(a)、(b)所例示般,具有:具有絕緣層貫通孔12h之絕緣層2;填充於上述絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;於上述絕緣層2上形成為圖案狀,於上述第1導通部6上具有開口部13h的金屬層3;與形成於上述電子元件用積層基板1之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板1之表背,至少具有上述第1導通部6的導通部7; 上述導通部7並未與上述金屬層3導通的電子元件用積層基板1;電子元件用積層基板1係進一步具有:形成於上述金屬層3之開口部13h內,配置於上述第1導通部6上,由與上述金屬層3相同之材料所構成的導通部用金屬部8;上述導通部7係具有上述第1導通部6與上述導通部用金屬部8的電子元件用積層基板1。
第2實施態樣係如圖2(a)~(c)所例示般,具有:具有絕緣層貫通孔12h之絕緣層2;填充於上述絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;於上述絕緣層2上形成為圖案狀,於上述第1導通部6上具有開口部13h的金屬層3;與形成於上述電子元件用積層基板1之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板1之表背,至少具有上述第1導通部6的導通部7;上述導通部7並未與上述金屬層3導通的電子元件用積層基板1。
以下,分別各實施態樣進行說明。
1.第1實施態樣
本實施態樣之電子元件用積層基板的特徵在於具有:具有絕緣層貫通孔之絕緣層;填充於上述絕緣層貫通孔之第1導通部;於上述絕緣層上形成為圖案狀,於上述第1導通部上具有開口部的金屬層;與形成於上述電子元件用積層基板之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板之表背,至少具有上述第1導通部的導通部;上述導通部並未與上述金屬 層導通者;電子元件用積層基板係進一步具有:形成於上述金屬層之開口部內,配置於上述第1導通部上,由與上述金屬層相同之材料所構成的導通部用金屬部;上述導通部係具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部。
針對本實施態樣之電子元件用積層基板,參照圖式進行說明。
圖1(a)、(b)為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之一例的概略剖面圖及平面圖,圖1(a)為圖1(b)之A-A線剖面圖,圖1(b)為電子元件用積層基板1之由金屬層3側之面所觀看的平面圖。
圖1(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1,係具有:具有絕緣層貫通孔12h之絕緣層2;填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;於絕緣層2上形成為圖案狀,於第1導通部6上具有開口部的金屬層3;與形成於金屬層3之開口部13h內,配置於第1導通部6上,由與金屬層3相同之材料所構成的導通部用金屬部8。而且,藉由填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6、與配置於第1導通部6之導通部用金屬部8構成導通部7。
該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬層3之開口部13h上,導通部用金屬部8係於金屬層3之開口部13h內相對於金屬層3獨立形成,故金屬層3與導通部7並未導通。因此,可經由導通部7由表面將佈線取出至背 面。
圖3為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖。圖3所例示之電子元件用積層基板1,係圖1(a)、(b)之電子元件用積層基板1進一步具有:形成於金屬層3上,具有配置於導通部用金屬部8上之第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層4。金屬層3之圖案端部13s由被覆層(圖3中為第2絕緣層4)所絕緣,金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分由被覆層(圖3中為第2絕緣層4)所填充。
該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬層3之開口部13h上,導通部用金屬部8係於金屬層3之開口部13h內相對於金屬層3獨立形成,金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分由被覆層(圖3中為第2絕緣層4)所填充,故金屬層3與導通部7並未導通。因此,可經由導通部7由表面將佈線取出至背面。
圖4為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖。圖4所例示之電子元件用積層基板1,係於圖1(a)、(b)所示之電子元件用積層基板1中,金屬層3之圖案端部13s由被覆層(圖4中為第2絕緣層4)所絕緣,金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分由被覆層(圖4中為第2絕緣層4)所填充。
該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬 層3之開口部13h上,導通部用金屬部8係於金屬層3之開口部13h內相對於金屬層3獨立形成,金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分係由被覆層15所填充,故金屬層3與導通部7並未導通。因此,可經由導通部7由表面將佈線取出至背面。
圖5(a)、(b)為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖及平面圖,圖5(a)為圖5(b)之D-D線剖面圖,圖5(b)為電子元件用積層基板1之由第2絕緣層4側之面所觀看的平面圖。
圖5(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1,係使圖3所示之電子元件用積層基板1進一步具有填充於第2絕緣層貫通孔14h的第2導通部10。導通部7係由下述者所構成:填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;形成於金屬層3之開口部13h內,配置於第1導通部6上,由與金屬層3相同之材料所構成的導通部用金屬部8;與填充於第2絕緣層貫通孔14h之第2導通部10。
該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬層3之開口部13h上,導通部用金屬部8係於金屬層3之開口部13h內相對於金屬層3獨立形成,第2導通部10係配置於導通部用金屬部8上,金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分係由被覆層(圖5(a)中為第2絕緣層4)所填充,故金屬層3與導通部7並未導通。因此,可 經由導通部7由表面將佈線取出至背面。
圖6為表示具備本實施態樣之電子元件用積層基板之有機EL元件之一例的概略剖面圖。圖6所示之有機EL元件21係具備圖5(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1者。有機EL元件21係具有:電子元件用積層基板1;形成於電子元件用積層基板1之絕緣層2上的有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上的透明密封基板25;與使電子元件用積層基板1及透明密封基板25接黏而將元件密封的密封部26。有機EL元件部20係具有:背面電極層22;形成於背面電極層22上,含有有機發光層之EL層23;與形成於EL層23上的透明電極層24。電子元件用積層基板1之2個之導通部7a、7b中,一方之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22,另一方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24。該有機EL元件21為由透明密封基板25側取出發光L的頂部發光型。
尚且,本實施態樣之電子元件用積層基板係包含有機EL元件,可用於電子紙、TFT元件等之電子元件中。
圖7為表示具備本實施態樣之電子元件用積層基板之有機EL元件之其他例的概略剖面圖。圖7所例示之有機EL元件21中,電子元件用積層基板1係使圖5(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1進一步具有:形成於絕緣層2之與金屬層3側為相反側的面上,配置成被覆金屬層3之開口 部;與第1導通部6導通之第2金屬層16;與形成於第2絕緣層4上,配置成被覆金屬層3之開口部,與第2導通部10導通的第3金屬層17。又,於電子元件用積層基板1中,第2絕緣層4係相對於金屬層3形成為圖案狀,於金屬層3之面不存在第2絕緣層4,設有金屬層3所露出之金屬層露出區域11a。有機EL元件21係具有:透明基板27;形成於透明基板27上之有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上之電子元件用積層基板1;與使形成有有機EL元件部20之透明基板27及電子元件用積層基板1接黏而將元件密封的密封部26。有機EL元件部20係具有:透明電極層24;形成於透明電極層24上,含有有機發光層之EL層23;與形成於EL層23上之背面電極層22。電子元件用積層基板1之2個之導通部7a、7b中,一方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24,另一方面之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22。該有機EL元件21係由透明基板27側取出發光L的底部發光型。
如此,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件、電子紙、TFT元件等之電子元件時,可將佈線取出至電子元件用積層基板之與元件所配置之面為相反側的面。其中,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件或電子紙時,可充分增大發光區域或顯示區域。藉此,可達到窄邊框化。尤其是有利於進行多去角的情形。再 者,亦可於電子元件用積層基板之一面上配置TFT元件,於另一面上配置有機EL元件或電子紙。
另外,金屬層一般係阻氣性優越,本實施態樣之電子元件用積層基板係使金屬層與絕緣層積層者,故相較於樹脂層單獨的情況,可減低水分或氧的穿透。從而,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於上述電子元件時,可抑制因水分或氧所造成的元件劣化。又,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於電子紙時,可使元件內濕度保持為一定,抑制因濕度變化所造成的負電狀態變化,可得到良好的顯示特性。
一般金屬層不僅阻氣性優越,熱傳導性亦優良。因此,本實施態樣之電子元件用積層基板中,水分或氧之遮蔽性高,且可快速地傳導或放射熱。因此,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件時,則熱傳導性高,可抑制因發熱所造成的不良影響,實現無發光不均的均勻發光,且可減低壽命縮短或元件破壞。又,此時,由於電子元件用積層基板之阻氣性優越,故可減低來自電子元件用積層基板側的水分或氧之穿透,可長期間地穩定維持發光特性。
另外,在如圖7所例示般設置金屬層露出區域11a時,可提高電子元件用積層基板的放熱性。因此,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件時,可有效抑制因有機EL元件之發熱所造成的性能劣化。
再者,在如圖7所示例般依被覆金屬層3之開口部之方式配置第2金屬層16及第3金屬層17時,可使於電子元件用積層基板之厚度方向上均不存在金屬層、導通部、第2金屬層及第3金屬層的區域消失,而可有效阻礙水分或氧的穿透。在將本實施態樣之電子元件用積層基板使用作為將元件由上方進行密封的密封基板時,特佳係依被覆金屬層之開口部之方式配置第2金屬層及第3金屬層。
再者,本實施態樣中,由於具有金屬層,故可提高強度。因此,在將本發明之電子元件用積層基板用於上述般之電子元件時,可提升耐久性。
另外,本實施態樣中,由於導通部用金屬部係由與金屬層相同之材料所構成,故可在金屬層之圖案化的同時形成導通部用金屬部,可縮短步驟。亦即,藉由對金屬層進行蝕刻,可同時形成金屬層之加工與導通部用金屬部之形成,或可將圖案化前之金屬層作為給電層而進行電鍍等,而可縮短導通部之形成製程。
再者,本實施態樣中,在製作電子元件用積層基板時,於在金屬層上藉由塗佈法形成絕緣層或第2絕緣層的情況,可提升絕緣層或第2絕緣層的平滑性。
另外,本實施態樣中,在使用銀膏等之導電膏形成第1導通部或第2導通部時,可進一步縮短製程的步驟數。
以下,針對本實施態樣之電子元件用積層基板之各構成進 行說明。
(1)絕緣層
本實施態樣之絕緣層係具有配置於金屬層之開口部上的絕緣層貫通孔者。
一般而言,相較於無機材料,有機材料有線熱膨脹係數較大的傾向,故絕緣層之線熱膨脹係數最好為較小。由尺寸穩定性的觀點而言,較佳係絕緣層之線熱膨脹係數為0ppm/℃~30ppm/℃的範圍內。當線熱膨脹係數過大,則溫度變化時所產生之伸縮會變大,故對尺寸穩定性造成不良影響。
另外,絕緣層係由尺寸穩定性的觀點而言,較佳係絕緣層之線熱膨脹係數與金屬層之線熱膨脹係數的差為15ppm/℃以下、更佳10ppm/℃以下、再更佳5ppm/℃以下。絕緣層與金屬層之線熱膨脹係數越接近,則越抑制電子元件用積層基板之曲翹,且在電子元件用積層基板之熱環境發生變化時,絕緣層與金屬層間之界面的應力變小、提升密黏性。又,本實施態樣之電子元件用積層基板於操作方面,較佳係在0℃~100℃之範圍的溫度環境下不曲翹,但若因絕緣層之線熱膨脹係數較大而絕緣層與金屬層之線熱膨脹係數的差大幅相異,則電子元件用積層基板因熱環境變化而發生曲翹。
尚且,所謂於電子元件用積層基板不發生曲翹,係指將電子元件用積層基板切出成寬10mm、長50mm的短片狀,將 所得樣本之一短邊固定於水平且平滑之台上時,樣本之另一短邊由台表面的上浮距離為1.0mm以下。
例如,在重視電傳導性、熱傳導性的情況,較佳係於金屬層使用銅、銀、鋁,故此時,絕緣層之線熱膨脹係數最好與銅、銀、鋁之線熱膨脹係數間的差較小。
另外,絕緣層之線熱膨脹係數並不限於金屬層,較佳係與後述之第2金屬層、第3金屬層、電子元件部、密黏層、電極及佈線等之形成於絕緣層上之層的線熱膨脹係數接近。若絕緣層之線熱膨脹係數與形成於絕緣層上之層的線熱膨脹係數相異,則尺寸穩定性降低且成為曲翹或裂痕的原因。在形成於絕緣層上之層為以Zn、In、Ga、Cd、Ti、St、Sn、Te、Mg、W、Mo、Cu、Al、Fe、Sr、Ni、Ir、Mg等之金屬之氧化物或Si、Ge、B等之非金屬之氧化物或上述元素之氮化物、硫化物、硒化物及此等之混合物(亦包括由多元素所構成之陶瓷般依原子等級所混合者)等的無機材料作為主成分時,由於此等無機材料中亦包括線熱膨脹係數為10ppm/℃以下者,故較佳係絕緣層之線熱膨脹係數亦較小。
絕緣層之線熱膨脹係數係視金屬層之種類而異,但較佳為0ppm/℃~18ppm/℃之範圍內、更佳0ppm/℃~12ppm/℃之範圍內、特佳0ppm/℃~7ppm/℃之範圍內。
尚且,線熱膨脹係數係如下述般進行測定。首先,製作僅有絕緣層的薄膜。絕緣層薄膜之製作方法係於耐熱薄膜 (UPILEX S 50S(宇部興產(股)製))或玻璃基板上製作了絕緣層薄膜後,剝離絕緣層薄膜的方法,或於金屬基板上製作了絕緣層薄膜後,將金屬藉蝕刻予以去除而得到絕緣層薄膜的方法等。接著,將所得之絕緣層薄膜切斷為寬5mm×長20mm,作成評價樣本。線熱膨脹係數係藉由熱機械分析裝置(例如Thermo Plus TMA8310(Rigaku公司製))所測定。測定條件係設成升溫速度為10℃/min,依評價樣本之剖面單位面積之加重相同的方式將拉張加重設為1g/25000μm2,將100℃~200℃範圍內之平均之線熱膨脹係數作為線熱膨脹係數(C.T.E.)。
絕緣層係具備絕緣性者。具體而言,絕緣層之體積電阻較佳為1.0×109Ω.m以上,更佳1.0×1010Ω.m以上,再更佳1.0×1011Ω.m以上。
尚且,體積電阻可藉由根據JIS K6911、JIS C2318、ASTM D257等之規格的手法進行測定。
於絕緣層上係有形成構成電極、佈線或電子元件部之層中厚度為150nm以下之層的情形,故絕緣層最好具有表面平滑性。具體而言,作為絕緣層之表面粗度Ra,係較金屬層之表面粗度Ra越小越好,較佳為10nm以下、特佳5nm以上、更佳2nm以下。例如在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,若絕緣層之表面粗度Ra過大,則有因凹凸而TFT元件之電氣性能劣化之虞。又,習知在半 導體裝置等之電子裝置中所使用的佈線基板中,係重視絕緣層與形成於絕緣層上之層(主要為金屬佈線層)間的密黏強度。若絕緣層之表面平滑性高,則有與絕緣層上所形成之層間的密黏性降低的傾向,故為了提高密黏性,絕緣層之表面平滑性最好不過高。另一方面,本發明中,為了防止因凹凸所造成之TFT元件的電氣性能劣化,較佳係絕緣層具有表面平滑性。
尚且,上述表面粗度Ra係使用原子間力顯微鏡(AFM)所測定之值。例如,於使用AFM進行測定時,係使用Nanoscope Vmultimode(Veeco公司製),依敲拍模式(tapping mode),以懸臂:MPP11100、掃瞄範圍:10μm×10μm、掃瞄速度:0.5Hz,對表面狀形進行攝影,算出距離所得影像所算出之粗度曲線的中心線的平均偏差,藉此可求取Ra。
絕緣層中所使用的材料若為可形成絕緣層貫通孔、滿足上述特性者則無特別限定,可舉例如聚醯亞胺、酚樹脂PPS(聚苯硫)、PPE(聚伸苯基醚)、PEK(聚醚酮)、PEEK(聚醚醚酮)、聚酞醯胺、PTFE(聚對苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚環氧化物、環氧樹脂等。其中,由耐熱性或絕緣性的觀點而言,較佳係使用聚醯亞胺、PPS(聚苯硫)、PPE(聚伸苯基醚)、環氧樹脂。
其中,絕緣層較佳係含有聚醯亞胺,特佳係以聚醯亞胺作為主成分。此係由於可作成絕緣性、耐熱性、尺寸穩定性優 越的絕緣層。又,藉由以聚醯亞胺作為主成分,則可使絕緣層薄膜化,提升絕緣層之熱傳導性,可作成熱傳導性優越的電子元件用積層基板。又,在如後述般減小絕緣層貫通孔之徑時,較佳係絕緣層之厚度較薄,在減薄絕緣層時,由絕緣性之觀點而言最好使用聚醯亞胺。
尚且,所謂絕緣層以聚醯亞胺作為主成分,係指依滿足上述特性的程度,使絕緣層含有聚醯亞胺。具體而言,係指絕緣層中之聚醯亞胺之含量為75質量%以上的情況,較佳為90質量%以上,特佳係絕緣層僅由聚醯亞胺所構成。若絕緣層中之聚醯亞胺含量為上述範圍內,則可顯示用於達成本發明目的的充分特性,聚醯亞胺之含量越多,則聚醯亞胺原本之耐熱性或絕緣性等之特性越良好。
一般聚醯亞胺係具有吸水性。有機EL元件、電子紙、TFT元件等之電子元件中所使用的半導體材料大多對水分呈較弱,或於電子紙中必須將元件內部濕度保持為一定,故為了減低元件內部水分、於濕氣存在下實現高可靠性,較佳係絕緣層之吸水性為較小。作為吸水性之指標之一,為吸濕膨脹係數。因此,絕緣層之吸濕膨脹係數越小越佳,具體而言,較佳為0ppm/%RH~15ppm/%RH之範圍內,更佳為0ppm/%RH~12ppm/%RH之範圍內,再更佳為0ppm/%RH~10ppm/%RH的範圍內。吸濕膨脹係數越小,則吸水性越小。又,若絕緣層之吸濕膨脹係數為上述範圍,則 絕緣層之吸水性可充分減小,水分或氧不易穿透,故可提升阻絕性。又,電子元件用積層基板容易保管,使用電子元件用積層基板製作上述電子元件時其步驟簡便。又,吸濕膨脹係數越小,則尺寸穩定性越提升。若絕緣層之吸濕膨脹係數較大,則因與吸濕膨脹係數幾乎接近零之金屬層間的膨脹率差,有隨著濕度上昇而電子元件用積層基板曲翹、或絕緣層與金屬層間之密黏性降低的情形。因此,在製造過程中進行濕式製程時,較佳亦吸濕膨脹係數較小。
尚且,吸濕膨脹係數係如下述般進行測定。首先,製作僅有絕緣層的薄膜。絕緣層薄膜的製作方法係如上述。接著,將所得之絕緣層薄膜切斷成寬5mm×長20mm,作成評價樣本。吸濕膨脹係數係藉濕度可變機械式分析裝置(Thermo Plus TMA8310(Rigaku公司製))所測定。例如,將溫度固定為25℃,首先,於濕度15%RH環境下使樣本呈穩定狀態,將此狀態保持約30分~2小時後,將測定部位的濕度設為20%RH,再使樣本依此狀態保持30分~2小時直到其呈穩定。其後,使濕度變化成50%RH,將其呈穩定時之樣本長與在20%RH下呈穩定狀態時之樣本長的差、除以濕度變化(此情況下為50-20的30),將該值再除以樣本長的值作為吸濕膨脹係數(C.H.E.)。測定時,依使評價樣本之單位剖面積之加重成為相同的方式,將拉張加重設為1g/25000μm2
作為構成絕緣層之聚醯亞胺,若滿足上述特性者則無特別 限定。例如,藉由適當選擇聚醯亞胺的構造,則可抑制吸濕膨脹係數或線熱膨脹係數。
作為聚醯亞胺,由使絕緣層之線熱膨脹係數或吸濕膨脹係數適合於本實施態樣之電子元件用積層基板的觀點而言,較佳係含有芳香族骨架之聚醯亞胺。聚醯亞胺中,含有芳香族骨架之聚醯亞胺係因其剛直而呈高平面性骨架,故耐熱性或薄膜的絕緣性優越,線熱膨脹係數亦較低,因此適合使用於本實施態樣之電子元件用積層基板的絕緣層。
一般之聚醯亞胺係具有下式(1)所示的重複單位。
(式(I)中,R1為4價有機基,R2為2價有機基,重複之R1彼此及R2彼此分別可為相同或相異。n為1以上之自然數。)
式(I)中,一般R1為來自四羧酸二酐的構造,R2為來自二胺的構造。
作為聚醯亞胺可應用的四羧酸二酐,可舉例如:乙烯四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、環丁烷四羧酸二酐、甲基環丁烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐等之脂肪族四羧酸二酐;焦蜜石酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯基酮四羧酸二酐、2,3’,3,4’-二苯基酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’- 聯苯基四羧酸二酐、2,2’,3,3’-聯苯基四羧酸二酐、2,3’,3,4’-聯苯基四羧酸二酐、2,2’,6,6’-聯苯基四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、1,3-雙[(3,4-二羧基)苯甲醯基]苯二酐、1,4-雙[(3,4-二羧基)苯甲醯基]苯二酐、2,2-雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}丙烷二酐、2,2-雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}丙烷二酐、雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}酮二酐、雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}酮二酐、4,4’-雙[4-(1,2-二羧基)苯氧基]聯苯二酐、4,4’-雙[3-(1,2-二羧基)苯氧基]聯苯二酐、雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}酮二酐、雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}酮二酐、雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}碸二酐、雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}碸二酐、雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}硫醚二酐、雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}硫醚二酐、2,2-雙{4-[4-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、2,2-雙{4-[3-(1,2-二羧基)苯氧基]苯基}-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(2,3-或3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、 1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,2,3,4-苯四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、1,2,7,8-菲四羧酸二酐、吡啶四羧酸二酐、磺醯基二酞酸酐、間聯三苯基-3,3’,4,4’-四羧酸二酐、對聯三苯基-3,3’,4,4’-四羧酸二酐、9,9-雙-(三氟甲基)四羧酸二酐、9-苯基-9-(三氟甲基)四羧酸二酐、12,14-二苯基-12,14-雙(三氟甲基)-12H,14H-5,7-二稠五苯-2,3,9,10-四羧酸二酐、1,4-雙(3,4-二羧基三氟苯氧基)四氟苯二酐、1,4-雙(三氟甲基)-2,3,5,6-苯四羧酸二酐、1-(三氟甲基)-2,3,5,6-苯四羧酸二酐、對伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐、對聯伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐等之芳香族四羧酸二酐等。此等可單獨或混合2種以上使用。
另一方面,聚醯亞胺中可應用的二胺成分,亦可單獨使用1種二胺,或併用2種以上之二胺。所使用之二胺成分並無特別限定,可舉例如對伸苯基二胺、間伸苯基二胺、鄰伸苯基二胺、3,3’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、3,3’-二胺基二苯基硫醚、3,4’-二胺基二苯基硫醚、4,4’-二胺基二苯基硫醚、3,3’-二胺基二苯基碸、3,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基酮、4,4’-二胺基二苯基酮、3,4’-二胺基二苯基酮、3,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-二(3-胺基苯基)丙烷、2,2-二(4-胺基苯基)丙烷、2-(3-胺基苯基)-2-(4-胺基苯基)丙烷、2,2-二(3-胺基苯 基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-二(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2-(3-胺基苯基)-2-(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1-二(3-胺基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-二(4-胺基苯基)-1-苯基乙烷、1-(3-胺基苯基)-1-(4-胺基苯基)-1-苯基乙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基苯甲醯基)苯、1,3-雙(3-胺基-α,α-二甲基苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-α,α-二甲基苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-α,α-二甲基苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-α,α-二甲基苯甲醯基)苯、1,3-雙(3-胺基-α,α-二(三氟甲基)苯甲醯基)苯、1,3-雙(4-胺基-α,α-二(三氟甲基)苯甲醯基)苯、1,4-雙(3-胺基-α,α-二(三氟甲基)苯甲醯基)苯、1,4-雙(4-胺基-α,α-二(三氟甲基)苯甲醯基)苯、2,6-雙(3-胺基苯氧基)苯腈、2,6-雙(3-胺基苯氧基)吡啶、4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙 [4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,4-雙[4-(4-胺基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、4,4’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4’-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基酮、4,4’-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基碸、4,4’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯氧基]二苯基碸、3,3’-二胺基-4,4’-二苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4,4’-二聯苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-苯氧基二苯基酮、3,3’-二胺基-4-聯苯氧基二苯基酮、6,6’-雙(3-胺基苯氧基)-3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺聯茚、6,6’-雙(4-胺基苯氧基)-3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺聯茚般之芳香族胺;1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷、1,3-雙(4-胺基丁基)四甲基二矽氧烷、α,ω-雙(3-胺基丙基)聚二甲基矽氧烷、α,ω-雙(3-胺基丁基)聚二甲基矽氧烷、雙(胺基甲基)醚、雙(2-胺基乙基)醚、雙(3-胺基丙基)醚、雙[(2-胺基甲氧基)乙基]醚、雙[2-(2-胺基乙氧基)乙基]醚、雙[2-(3-胺基丙氧基)乙基]醚、1,2-雙(胺基甲氧基)乙烷、1,2-雙(2-胺基乙氧基)乙烷、1,2-雙[2-(胺基甲氧基)乙氧基]乙烷、1,2-雙[2-(2-胺基乙氧基)乙氧基]乙烷、乙二 醇雙(3-胺基丙基)醚、二乙二醇雙(3-胺基丙基)醚、三乙二醇雙(3-胺基丙基)醚、乙二胺、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷、1,12-二胺基十二烷般之脂肪族胺;1,2-二胺基環己烷、1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、1,2-二(2-胺基乙基)環己烷、1,3-二(2-胺基乙基)環己烷、1,4-二(2-胺基乙基)環己烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、2,6-雙(胺基甲基)聯環[2.2.1]庚烷、2,5-雙(胺基甲基)聯環[2.2.1]庚烷般之脂環式二胺等。作為胍胺類,可舉例如丙胍胺、苯胍胺等;又,亦可使用將上述二胺之芳香環上氫原子之一部分或全部被選自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基的取代基所取代的二胺。
再者,配合目的,亦可將成為交聯點之乙炔基、苯并環丁烯-4’-基、乙烯基、烯丙基、氰基、異氰酸基及異丙烯基之任一種或2種以上,導入至上述二胺之芳香環上氫原子之一部分或全部作為取代基而使用。
為了提升絕緣層之耐熱性及絕緣性,較佳係如上述般,聚醯亞胺含有芳香族骨架。含有芳香族骨架的聚醯亞胺係因其剛直而呈高平面性骨架,故耐熱性或薄膜的絕緣性優越,為低洩氣,因此適合使用於本實施態樣之絕緣層。
另外,聚醯亞胺中,來自酸二酐之部分具有芳香族構造,更佳係來自二胺之部分亦含有芳香族構造。此外,較佳係來 自二胺之構造亦為由芳香族二胺所衍生的構造。特佳係來自酸二酐之部分及來自二胺之部分均為含有芳香族構造的全芳香族聚醯亞胺。
於此,所謂全芳香族聚醯亞胺,係指藉由芳香族酸成分與芳香族胺之共聚合、或芳香族酸/胺基成分之聚合而獲得者。又,所謂芳香族酸成分,係指使形成聚醯亞胺骨架之4個酸基全部取代至芳香族環上的化合物;所謂芳香族胺成分,係指形成聚醯亞胺骨架之2個胺基雙方均取代至芳香族環上的化合物;所謂芳香族酸/胺基成分,係指形成聚醯亞胺骨架之酸基與胺基之任一者取代至芳香族環上的化合物。其中,由上述原料之芳香族酸二酐及芳香族二胺之具體例可明白,所有的酸基或胺基並不需要存在於同一芳香環上。
基於以上理由,聚醯亞胺係在要求耐熱性及尺寸穩定性時,較佳係芳香族酸成分及/或芳香族胺成分之共聚合比例儘可能地大。具體而言,醯亞胺構造之構成重複單位之酸成分中所佔之芳香族酸成分的比例較佳為50莫耳%以上、特佳70莫耳%以上;醯亞胺構造之構成重複單位之胺成分中所佔之芳香族胺成分的比例較佳為40莫耳%以上、特佳60莫耳%以上,更佳係全芳香族聚醯亞胺。
其中,上述式(1)中之R1中,較佳係33莫耳%以上為下式所示之任一構造。其理由在於有成為耐熱性優越、顯示低線 熱膨脹係數之聚醯亞胺的優點。
(式(2)中,a為0或1以上之自然數,A為單鍵(聯苯構造)、氧原子(醚鍵結)、酯鍵結之任一者,可全部為相同、或分別相異。鍵結基係由芳香環之鍵結部位觀看,鍵結至芳香環之2,3位或3,4位。)
尤其是若具有上述(1)所示之構造的聚醯亞胺含有上式(2)所示之構造,則顯示低吸濕膨脹。再者,有容易由市售取得、低成本等優點。
具有上述構造之聚醯亞胺,可成為顯示高耐熱性、低線熱膨脹係數之聚醯亞胺。因此,上式所示構造之含量較佳係接近上式(1)中之R1中的100莫耳%,並至少含有上式(1)中之R1中的33%以上。其中,上式所示構造之含量較佳係於上式(1)中之R1中的50莫耳%以上、更佳70莫耳%以上。
作為使聚醯亞胺成為吸低濕之酸二酐的構造,可舉例如下式(3)所示者。
[化3] (式(3)中,a為0或1以上之自然數,A為單鍵(聯苯構造)、氧原子(醚鍵)、酯鍵之任一種,全部可為相同或分別相異。酸酐骨架(-CO-O-CO-)係由鄰接之芳香環的鍵結部位來看,其鍵結於芳香環的2,3位或3,4位上。)
上式(3)中,作為A為單鍵(聯苯構造)、氧原子(醚鍵)的酸酐,可舉例如3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-聯苯四羧酸二酐、2,3,2’,3’-聯苯四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐等。由減低吸濕膨脹係數之觀點及拓寬二胺之選擇性的觀點而言,此等屬較佳。
上式(3)中,由使聚醯亞胺成為低吸濕的觀點而言,A為酯鍵之苯基酯系的酸二酐為特佳。可舉例如下式所示之酸二酐。具體可舉例如對伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐、對聯伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐等。由減低吸濕膨脹係數之觀點及拓寬二胺之選擇性的觀點而言,此等為特佳。
[化4] (式中,a為0或1以上之自然數,酸酐骨架(-CO-O-CO-)係由鄰接之芳香環的鍵結部位來看,其鍵結於芳香環的2,3位或3,4位上。)
在上述之吸濕膨脹係數較小的四羧酸二酐的情況,可範圍廣泛地選擇作為後述二胺。
作為所併用之四羧酸二酐,可使用如下式所示般之具有至少1個氟原子的四羧酸二酐。若使用導入了氟之四羧酸二酐,則最終所得之聚醯亞胺之吸濕膨脹係數降低。作為具有至少1個氟原子之四羧酸二酐,其中較佳為具有氟基、三氟甲基或三氟甲氧基。具體可舉例如2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐等。然而,在作為上述聚醯亞胺成分而含有之聚醯亞胺前驅物為具有含氟骨架時,上述聚醯亞胺前驅物有難以溶解於鹼性水溶液中的傾向,在上述聚醯亞胺前驅物的狀態下,使用光阻等進行圖案化時,有時必須藉由醇等之有機溶媒與鹼性水溶液的混合溶液進行顯影。
[化5]
於此,由耐熱性、亦即低洩氣化的觀點而言,所選擇之二胺較佳為芳香族二胺,但配合目標物性,在不超過二胺整體之60莫耳%、較佳40莫耳%的範圍內,亦可使用脂肪族二胺或矽氧烷系二胺等之芳香族以外的二胺。
另外,上述聚醯亞胺成分中,較佳係上式(1)中之R2中的33莫耳%以上為下式所示任一構造。
[化6] (R3為2價有機基、氧原子、硫原子或磺醯基,R4及R5為1價有機基或鹵原子。)
若上述聚醯亞胺成分含有上式之任一構造,則因此等剛直骨架,而顯示低線熱膨脹及低吸濕膨脹。再者,亦有容易由市售取得、低成本的優點。
在具有上述構造的情況,上述聚醯亞胺的耐熱性提升,線熱膨脹係數變小。因此,越接近上式(1)中之R2中的100莫耳%越佳,但若含有上式(1)中之R2中的至少33%以上即可。其中,上式所示構造之含量較佳為上式(1)中之R2中的50莫耳%以上、更佳70莫耳%以上。
由使上述聚醯亞胺成為更低吸濕膨脹的觀點而言,作為二胺構造,較佳為下式(4-1)~(4-3)、(5)所示者。
(式(4-2)~(4-3)中,亦可於同一芳香環上鍵結2個胺基。式(5)中,a為0或1以上之自然數,胺基係相對於苯環彼此的鍵 結,而鍵結於間位或對位上。又,亦可使芳香環上之氫原子之一部分或全部被選自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基的取代基所取代。)
作為上式(4-1)~(4-3)所示之二胺,具體可舉例如對伸苯基二胺、間伸苯基二胺、1,4-二胺基萘、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,7-二胺基萘、1,4-二胺基蒽等。
作為上式(5)所示之二胺,具體可舉例如2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氯-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯等。
另外,若導入氟作為芳香環之取代基,則可減低上述聚醯亞胺之吸濕膨脹係數。例如,作為上式(5)所示之二胺中導入了氟的構造,可舉例如下式所示者。然而,含有氟之聚醯亞胺前驅物、尤其是聚醯胺酸,係難以溶解於鹼性水溶液中,形成低洩氣之感光性聚醯亞胺絕緣層的情況,在絕緣層的加工時,有時必須藉其與醇等有機溶媒的混合溶液進行顯影。
在對聚醯亞胺賦予感光性,而使用作為感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物時,為了提高感度,得到正確地再現 主圖案的圖案形狀,較佳係在1μm之膜厚時,對曝光波長顯示至少5%以上的穿透率,更佳為顯示15%以上之穿透率。
另外,在使用一般曝光光源之高壓水銀燈進行曝光時,於436nm、405nm、365nm之波長的電磁波中,對至少1種波長之電磁波的穿透率於成膜為厚1μm之薄膜時,較佳為5%以上、更佳15%以上、再更佳50%以上。
所謂聚醯亞胺對曝光波長的穿透率較高,係指光損失較少,可得到高感度之感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物。
作為聚醯亞胺,為了提升穿透率,作為酸二酐,最好使用導入了氟的酸二酐、或具有脂環骨架的酸二酐。然而,若使用具有脂環骨架之酸二酐,則有耐熱性降低、損及低洩氣性之虞,故亦可一邊注意共聚合比例而予以併用。
本實施態樣中,為了提升穿透率而使用導入了氟之芳香族酸二酐作為酸二酐時,由可一邊維持耐熱性(因為屬於芳香族)、亦可減低吸濕膨脹的觀點而言,將屬更佳。
作為本實施形態所使用之具有至少1個氟原子之四羧酸二酐,可使用上述具有氟原子的四羧酸二酐,其中,較佳為具有氟基、三氟甲基或三氟甲氧基。具體可舉例如2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐等。
然而,具有含氟骨架之聚醯亞胺前驅物,係有難以溶解於鹼性水溶液中的傾向,在聚醯亞胺前驅物的狀態下,使用光 阻等進行圖案化時,有時必須藉由醇等有機溶媒與鹼性水溶液之混合溶液進行顯影。
另外,若使用焦蜜石酸酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐等之剛性的酸二酐,則最終所得之聚醯亞胺的線熱膨脹係數雖變小,但由於有阻礙透明性提升的傾向,故可一邊注意共聚合比例而併用。
作為聚醯亞胺,為了提升穿透率,作為二胺,最好使用導入了氟的二胺、或具有脂環骨架的二胺。然而,若使用具有脂環骨架之二胺,則有耐熱性降低、損及低洩氣性之虞,故亦可一邊注意共聚合比例而予以併用。
為了提升穿透率而使用導入了氟之芳香族二胺作為二胺時,由可一邊維持耐熱性(因為屬於芳香族)、亦可減低吸濕膨脹的觀點而言,將屬更佳。
作為導入了氟之芳香族二胺,具體可舉例如上述具有導入了氟之構造者,更具體可舉例如:2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二(3-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-二(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2-(3-胺基苯基)-2-(4-胺基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,3-雙(3-胺基-α,α-二(三氟甲基)苄基)苯、1,3-雙(4-胺基-α,α-二(三氟甲基)苄基)苯、1,4-雙(3-胺基-α,α-二(三氟甲基)苄基)苯、1,4-雙(4-胺基-α,α-二(三氟甲基)苄基)苯、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯 基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等。
然而,含氟之聚醯亞胺前驅物、尤其是聚醯胺酸,係難以溶解於鹼性溶液中,而於絕緣層之加工時,有時必須藉由其與醇等有機溶媒的混合溶液進行顯影。
另一方面,作為二胺,若使用1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷等之具有矽氧烷骨架的二胺,則可改善與金屬層間之密黏性,或使上述聚醯亞胺之彈性係數降低,而使玻璃轉移溫度降低。
在使用含有聚醯亞胺或聚醯亞胺前驅物之聚醯亞胺成分的聚醯亞胺樹脂組成物形成含有聚醯亞胺之絕緣層時,聚醯亞胺成分的重量平均分子量,雖視其用途而異,但較佳為3,000~1,000,000之範圍、更佳5,000~500,000之範圍、再更佳10,000~500,000之範圍。若重量平均分子量未滿3,000,則在作成塗膜或薄膜時難以得到充分強度。又,實施加熱處理等而作成聚醯亞胺時的膜強度亦變低。另一方面,若重量平均分子量超過1,000,000,則黏度上升,溶解性亦降低,故難以得到表面平滑且膜厚均勻之塗膜或薄膜。
於此所使用之分子量,係指由凝膠滲透層析法(GPC)所得之聚苯乙烯換算的值,可為聚醯亞胺前驅物本身的分子量,亦可為藉醋酸酐等進行了化學性醯亞胺化處理後者。
作為聚醯亞胺成分的含量,由所得之圖案的膜物性、尤其是膜強度或耐熱性的觀點而言,係相對於上述聚醯亞胺樹脂 組成物之固形份整體,較佳為50重量%以上、更佳70重量%以上。
另外,聚醯亞胺樹脂組成物之固形份係指溶劑以外之所有成分,液狀單體成分亦包含於固形份中。
本實施態樣中,絕緣層亦可含有具上述式(1)所示重複單位的聚醯亞胺,視需要亦可適當地將此聚醯亞胺與其他聚醯亞胺進行積層或組合,而作成絕緣層。
另外,上述聚醯亞胺亦可為使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物而得者。感光性聚醯亞胺可使用公知手法而獲得。例如,於聚醯胺酸之羧基中藉由酯鍵或離子鍵導入乙烯性雙鍵,於所得之聚醯亞胺前驅物中混合光自由基起始劑,可作成溶劑顯影負型感光性聚醯亞胺前驅物。又,例如於聚醯胺酸或其部分酯化物中添加二疊氮萘醌化合物,作成鹼顯影負型感光性聚醯亞胺前驅物;或於聚醯胺酸中添加Nifedipine系化合物而作成鹼顯影負型感光性聚醯亞胺前驅物等;可於聚醯胺酸中添加光鹼發生劑而作成鹼顯影負型感光性聚醯亞胺前驅物。
此等感光性聚醯亞胺前驅物中,係相對於聚醯亞胺成分之重量而添加15%~35%之感光性賦予成分。因此,即使在圖案形成後以300℃~400℃進行加熱,來自感光性賦予成分的殘渣仍殘存於聚醯亞胺中。此等殘存物將成為線熱膨脹係數或吸濕膨脹係數增大的原因,故若使用感光性聚醯亞胺前驅 物,則相較於使用非感光性之聚醯亞胺前驅物,其元件的可靠性有降低的傾向。然而,於聚醯胺酸中添加了光鹼發生劑的感光性聚醯亞胺前驅物,由於即使將屬於添加劑之光鹼發生劑之添加量設為15%以下仍可形成圖案,故作成聚醯亞胺後,來自添加劑的分解殘渣仍較少、線熱膨脹係數或吸濕膨脹係數等之特性的劣化較少,再者,洩氣亦較少,故最適合作為本實施態樣中可應用的感光性聚醯亞胺前驅物。
其中,上述聚醯亞胺較佳係使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物而得者。在藉由光刻法形成絕緣層貫通孔時,於使用非感光性之聚醯亞胺的情況,由於形成於絕緣層上之光阻層之厚度對絕緣層貫通孔的大小造成影響,故為了形成較小徑之絕緣層貫通孔,較佳係使用感光性聚醯亞胺。藉由使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物,則可形成細微圖案,可減小絕緣層貫通孔之徑。其結果,可提高本實施態樣之電子元件用積層基板上所配置之電子元件部的集成度。
聚醯亞胺所使用之聚醯亞胺前驅物,可藉鹼性水溶液進行顯影,此點係在對絕緣層進行圖案化時,由確保作業環境之安全性及減低製程成本的觀點而言為較佳。鹼性水溶液可便宜地取得,廢液處理費用或用於確保作業安全性的設備費用較便宜,故可依更低成本進行生產。
絕緣層中,視需要亦可含有均平劑、可塑劑、界面活性劑、 消泡劑等之添加劑。
絕緣層亦可填充於金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分。亦即,金屬層之圖案端部亦可由絕緣層所絕緣。藉此,可使金屬層及導通部絕緣。
絕緣層係具有配置於金屬層之開口部上的絕緣層貫通孔。
作為絕緣層貫通孔之形狀,可配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途等而適當決定,並無特別限定。絕緣層貫通孔之平面的形狀可設為例如圓形狀、橢圓形狀、多角形狀、矩形狀等任意形狀。又,絕緣層貫通孔之平面的形狀可於絕緣層之表背面為相同或相異。
絕緣層貫通孔之大小若為藉由絕緣層與填充於絕緣層貫通孔之第1導通部支撐導通部用金屬部,則無特別限定,絕緣層貫通孔可較導通部用金屬部小或大。
在絕緣層貫通孔之平面形狀為圓形狀時,絕緣層貫通孔之直徑若為藉由絕緣層與填充於絕緣層貫通孔之第1導通部支撐導通部用金屬部,則無特別限定,其中,較佳為1μm~1000μm之範圍內。尤其是在達到本實施態樣之電子元件用積層基板上所形成之元件的高精細化方面,絕緣層貫通孔之直徑較佳為1μm~500μm之範圍內、更佳1μm~200μm之範圍內、再更佳1μm~100μm之範圍內。若絕緣層貫通孔之直徑大於上述範圍,則在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於顯示裝置時,無法得到所需之開口率,且無法提升 集成度(密度),而有妨礙高精細化之虞。又,由在絕緣層貫通孔中填充第1導通部的觀點而言,若絕緣層貫通孔之直徑過小,則有實質上難以形成第1導通部的情形。
另外,即使在絕緣層貫通孔之平面形狀不為圓形狀時,較佳亦絕緣層貫通孔之平面面積為與由上述絕緣層貫通孔之直徑所規定之面積相同程度。
第1導通部之大小係依存於絕緣層貫通孔之大小。而且,絕緣層貫通孔之大小係依存於絕緣層之厚度。具體而言,由於絕緣層貫通孔之大小係絕緣層之厚度左右成為實質下限,故絕緣層厚度越薄,則可減小絕緣層貫通孔之大小。因此,為了減小絕緣層貫通孔之大小,較佳係減薄絕緣層。
另外,在藉由光刻法形成絕緣層貫通孔時,於使用非感光性之聚醯亞胺的情況,形成於絕緣層上之光阻層的厚度亦對絕緣層貫通孔之大小造成影響。因此,如上述般,為了形成較小徑之絕緣層貫通孔,較佳係使用感光性聚醯亞胺。
絕緣層貫通孔之中心位置可與導通部用金屬部之中心位置一致或不一致。
絕緣層貫通孔之數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
作為絕緣層貫通孔之配置,若為將絕緣層貫通孔配置於金屬層之開口部上,且配置於導通部用金屬部上,則無特別限定。
絕緣層貫通孔亦可配置於電子元件用積層基板之外周部。例如將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件或電子紙時,藉由如圖7所例示般於電子元件用積層基板1之外周部配置絕緣層貫通孔12h,則可於密封部26外側配置背面電極層用導通部7a及透明電極層用導通部7b,而可有效防止水分或氧藉由電子元件用積層基板而侵入至元件中的情形。
如圖8所例示,亦可絕緣層2相對於金屬層3形成為圖案狀,設置於金屬層3之面不存在絕緣層2、露出金屬層3之金屬層露出區域11b。又,關於金屬層露出區域,由於記載於後述之金屬層項目中,故於此省略其說明。
絕緣層之厚度若為可滿足上述特性之厚度則無特別限定,較佳係1μm~1000μm之範圍內、更佳1μm~200μm之範圍內、再更佳1μm~100μm之範圍內。由於若絕緣層之厚度過薄,則無法維持絕緣性,難以使金屬層表面之凹凸平坦化。又,因為若絕緣層之厚度過厚,則可撓性降低、變得過重、製膜時之乾燥困難、或材料使用量增加而成本變高。再者,若絕緣層之厚度較厚,則由於聚醯亞胺等之樹脂的熱傳導率較金屬低,故熱傳導性降低。
尚且,關於絕緣層之形成方法及絕緣層貫通孔之形成方法,由於記載於後述之「E.電子元件用積層基板之製造方法」項目中,故於此省略其說明。
(2)金屬層
本實施態樣之金屬層係於上述絕緣層上形成為圖案狀,於後述之第1導通部上具有開口部,並未於導通部導通者。
作為構成金屬層之金屬材料,可舉例如鋁、銅、銅合金、磷青銅、不銹鋼(SUS)、金、金合金、鎳、鎳合金、銀、銀合金、錫、錫合金、鈦、鐵、鐵合金、鋅、鉬、銦鋼材等,但無特別限定。此等可配合後述特性而適當選擇。
於此所謂金屬材料,係指金屬元素之單體或合金,金屬元素之定義係記載於Shriver無機化學第3版(上)第429頁,不包含矽。(於周期表中,1~12族為止之氫以外的所有元素、13族之Al、Ga、In、Tl、14族之Sn、Pb、15族之Bi為金屬元素。)
由尺寸穩定性之觀點而言,金屬層之線熱膨脹係數較佳為0ppm/℃~25ppm/℃的範圍內。若線熱膨脹係數過大,則由溫度變化時所產生之伸縮變大,故對尺寸穩定性造成不良影響。
另外,由尺寸穩定性之觀點而言,金屬層之線熱膨脹係數較佳係與絕緣層之線熱膨脹係數接近。絕緣層與金屬層之線熱膨脹係數越接近,則越抑制電子元件用積層基板的曲翹,且在電子元件用積層基板之熱環境發生變化時,絕緣層與金屬層之界面的應力變小、提升密黏性。又,關於金屬層之線熱膨脹係數與絕緣層之線熱膨脹係數的差,由於已記載於上 述絕緣層的項目中,故於此省略其說明。
另外,金屬層之線熱膨脹係數並不僅止於絕緣層,較佳係與後述之第2金屬層、第3金屬層、電子元件部、密黏層、電極及佈線等之形成於絕緣層上之層的線熱膨脹係數接近。若金屬層之線熱膨脹係數與形成於絕緣層上之層的線熱膨脹係數相異,則尺寸穩定性降低且成為曲翹或裂痕的原因。在形成於絕緣層上之層為以Zn、In、Ga、Cd、Ti、St、Sn、Te、Mg、W、Mo、Cu、Al、Fe、Sr、Ni、Ir、Mg等之金屬之氧化物或Si、Ge、B等之非金屬之氧化物或上述元素之氮化物、硫化物、硒化物及此等之混合物(包括如由多元素所構成之陶瓷般依原子等級混合者)等之無機材料作為主成分的情況,此等無機材料中由於亦包括線熱膨脹係數為10ppm/℃以下者,則較佳係金屬層之線熱膨脹係數亦為較小。
金屬層之線熱膨脹係數更佳為0ppm/℃~18ppm/℃之範圍內、再更佳0ppm/℃~12ppm/℃之範圍內、特佳0ppm/℃~7ppm/℃之範圍內。
又,關於金屬或合金之線熱膨脹係數,可參照文獻。例如純金屬之線熱膨脹係數已記載於化學便覽、改訂4版、日本化學會編基礎編I542頁、基礎編II17頁。又,數個之合金或氧化物之線熱膨脹係數已記載於Materials Science and Engineering,an introduction,W.D.Callister Jr.,John Wiley, 1985。又,關於線熱膨脹係數仍為未知者,可與上述絕緣層之線熱膨脹係數之測定同樣進行而求得。關於線熱膨脹係數之測定方法,除了將金屬層切斷成寬5mm×長20mm作為評價樣本以外,其餘與上述絕緣層之線熱膨脹係數的測定方法相同。
另外,形成於絕緣層上之層係含有上述氧化物的氧化物層,在使用本實施態樣之電子元件用積層基板製造電子元件時,於進行氧化製程時,較佳係金屬層具有耐氧化性。此係因為將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,通常於TFT元件製作時實施高溫處理。尤其是在TFT元件具有氧化物半導體層的情況,因為於氧存在下、依高溫進行回火處理,故金屬層最好具有耐氧化性。
在將本實施態樣之電子元件用積層基板應用於大型之電子元件的情況、或應用於需要細微加工之電子元件的情況等需要高尺寸穩定性的情況,構成金屬層之金屬材料較佳為Fe(鐵)系合金、特佳為SUS。SUS除了耐氧化性優越,且耐熱性亦優越以外,相較於銅等其線熱膨脹係數較小而尺寸穩定性優越。又,關於SUS304有耐氧化性、耐蝕性較SUS430高的優點;關於SUS430尚有線熱膨脹係數小於SUS304等優點。另一方面,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,若考慮到金屬層及TFT元件之線熱膨脹係數,則由線熱膨脹係數的觀點而言,以較SUS430更加低線 熱膨脹係數的鈦或銦鋼屬較佳。然而,不僅是線熱膨脹係數,最好亦考慮到起因於耐氧化性、耐熱性、金屬箔之展性及延性等的箔之加工性、或成本再進行選擇。
作為金屬層之形態並無特別限定,可為例如箔狀或板狀。於金屬箔的情況,可為軋延箔或電解箔,可配合金屬材料種類予以適當選擇。通常,由合金所構成之金屬箔係藉軋延所製作。
作為金屬層之厚度,若為可滿足上述特性的厚度則無特別限定。具體而言,較佳為1μm~1000μm之範圍內、更佳1μm~200μm之範圍內、再更佳1μm~100μm之範圍內。若金屬層之厚度過薄,則有對氧或水蒸氣之阻氣性降低、或電子元件用積層基板之強度降低之虞。又,若金屬層之厚度過厚,則使可撓性降低、變得過重、或成本變高。
作為金屬層之表面粗度Ra,係較上述絕緣層之表面粗度Ra更大者,例如為50nm~200nm左右。又,關於上述表面粗度之測定方法,係與上述絕緣層之表面粗度測定方法相同。
金屬層係形成為圖案狀者,於第1導通部上具有開口部。作為金屬層之開口部的形狀,若為可將後述之導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內的形狀則無特別限定。金屬層之開口部的平面形狀可設為例如圓形狀、橢圓形狀、多角形狀、矩形狀等之任意形狀。
金屬層之開口部的大小若為可將導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內、且可於金屬層之開口部上配置絕緣層貫通孔,則無特別限定。
金屬層之開口部的數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
作為金屬層之開口部的配置,若可將導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內則無特別限定。
金屬層之開口部係與上述絕緣層貫通孔同樣地,可配置於電子元件用積層基板之外周部。
金屬層之圖案端部較佳係由被覆層所被覆,更佳係金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分由被覆層所填充。藉此,可使金屬層與導通部被絕緣。其中,金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分,較佳係由上述絕緣層或後述之第2絕緣層所填充。在被覆層為絕緣層或第2絕緣層的情況,可使電子元件用積層基板之製造步驟簡略化。由絕緣層及第2絕緣層之任一者填充金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分,係配合本實施態樣之電子元件用積層基板之製造方法予以適當選擇。
作為金屬層所形成之區域的面積,若可確保電子元件用積層基板所需之阻蔽性則無特別限定,在將電子元件用積層基板整體之面積設為100%時,金屬層所形成之區域整體的面積較佳為80%以上、更佳90%以上、再更佳95%以上。若 金屬層所形成之區域整體的面積小於上述範圍,則有無法得到所需之阻蔽性之虞。又,若金屬層所形成之區域較少,則視絕緣層及第2絕緣層之厚度,有電子元件用積層基板之強度降低之虞。又,金屬層所形成之區域整體的面積的上限為未滿100%。
金屬層亦可於金屬層之至少一面上具有不存在絕緣層或第2絕緣層、使金屬層露出的金屬層露出區域。
如圖9所示,在將本實施態樣之電子元件用積層基板1用於有機EL元件21時,絕緣層2形成於金屬層3之外緣部以外處,在電子元件用積層基板1之元件所配置之面之金屬層3的外緣部設置金屬層露出區域11b的情況,可使電子元件用積層基板1之金屬層3與透明密封基板25直接密黏,而可更牢固地防止水分或氧侵入至有機EL元件中。又,在電子元件用積層基板之元件所配置的面上設有金屬層露出區域時,藉由將密封部選擇性地配置於金屬層露出區域,則可於面內區隔有機EL元件、或依多面狀態進行密封,而有可依高生產性製造元件的優點。
另外,如圖7及圖9所例示般,在將本實施態樣之電子元件用積層基板1用於有機EL元件21時,使第2絕緣層4對金屬層3形成為圖案狀,在電子元件用積層基板1之與元件所配置之面相反側之面上設有金屬層露出區域11a時,可提高電子元件用積層基板之放熱性。藉此,可有效抑制因有 機EL元件之發熱所造成的元件劣化。
金屬層露出區域之形狀、大小、配置、數量等並無特別限定,可配合設置上述金屬層露出區域的目的而適當選擇。
作為金屬層之形成方法,可使用一般方法,配合金屬材料之種類或金屬層之厚度等而適當選擇。例如可為得到金屬層單體的方法,亦可為將金屬材料蒸鍍於絕緣層上,得到金屬層與絕緣層之積層體的方法。其中,由阻氣性的觀點而言,較佳為得到金屬層單體的方法。
尚且,關於金屬層之圖案化方法,係記載於後述之「E.電子元件用積層基板之製造方法」項目中,於此省略其說明。
(3)第1導通部
本實施態樣之第1導通部係填充於上述絕緣層貫通孔,構成導通部之一部分。
作為第1導通部之材料,若可填充於絕緣層貫通孔則無特別限定,通常使用金屬。作為金屬,可舉例如鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銅(Cu)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鉻(Cr)、鐵(Fe)及此等金屬之合金等。
第1導通部可由1種材料形成,亦可使用2種以上之材料而形成。
另外,在藉電鍍形成第1導通部時,基本上係使用上述金屬之單體。此等金屬可依1種單獨使用,亦可使用複數種金屬。在使用不同金屬進行鍍覆時,係依序實施鍍覆。
由電氣傳導性的觀點而言,第1導通部較佳係電阻係數低。具體而言,室溫下之電阻係數較佳為1×10-4Ωcm以下、更佳5×10-5Ωcm以下、再更佳1×10-5Ωcm以下。
作為第1導通部之態樣,若形成於電子元件用積層基板之厚度方向、亦即絕緣層之厚度方向上則無特別限定。其中,較佳係相對於絕緣層之厚度方向呈平行地形成第1導通部。
另外,第1導通部之形狀係配合上述絕緣層貫通孔之形狀而適當決定,並可配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途等而適當決定,並無特別限定。作為第1導通部之平面形狀,例如可設為圓形狀、橢圓形狀、多角形狀、矩形狀等之任意形狀。又,第1導通部之形狀可於絕緣層之表背面為相同或相異。
第1導通部之大小係配合上述絕緣層貫通孔之大小而適當決定。在將第1導通部之平面形狀設為圓形狀時,第1導通部之直徑可設為與上述絕緣層貫通孔之直徑相同。又,即使在第1導通部之平面形狀不為圓形狀時,較佳亦第1導通部之平面面積為與由上述第1導通部之直徑所規定之面積相同程度。
第1導通部之配置若可使第1導通部填充於絕緣層貫通孔中則無特別限定。
另外,第1導通部係與上述絕緣層貫通孔同樣地,亦可配置於電子元件用積層基板之外周部。
第1導通部之數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途而適當選擇。又,在複數配置了第1導通部時,其配置可配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途而適當選擇,例如可如圖1(b)所示般規則地配列。
尚且,關於第1導通部之形成方法,由於記載於後述之「E.電子元件用積層基板之製造方法」項目中,故於此省略其說明。
(4)導通部用金屬部
本實施態樣中之導通部用金屬部係形成於上述金屬層之開口部內,配置於上述第1導通部上,由與上述金屬層相同之材料所構成,並構成導通部之一部分。
導通部用金屬部若由與金屬層相同之材料所構成則無特別限定,較佳係在金屬層之圖案化的同時所形成。藉由對金屬層進行蝕刻,可同時進行金屬層之加工與導通部用金屬部的形成。又,可以圖案化前之金屬層作為給電層進行電鍍等,而可縮短導通部之形成製程。
作為導通部用金屬部之形狀,若為可將導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內的形狀即可,可配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途等而適當決定,並無特別限定。作為導通部用金屬部之平面形狀,可設為例如圓形狀、橢圓形狀、多角形狀、矩形狀等之任意形狀。又,導通部用金屬部之形狀可於表背面為相同或相異。
導通部用金屬部之大小係若為使導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內,由絕緣層與填充於絕緣層貫通孔之第1導通部支撐導通部用金屬部,而將導通部用金屬部配置於第1導通部上,則無特別限定,導通部用金屬部可較第1導通部大或小。
導通部用金屬部之數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板而適當選擇。
作為導通部用金屬部之配置,若使導通部用金屬部配置於金屬層之開口部內則無特別限定。
導通部用金屬部係與上述絕緣層貫通孔同樣地,亦可配置於電子元件用積層基板之外周部。
作為導通部用金屬部之形成方法,可設為與上述金屬層之圖案化方法相同。
(5)第2絕緣層
本實施態樣中,較佳係於上述金屬層上形成第2絕緣層。藉由於金屬層之兩面上分別形成絕緣層及第2絕緣層,則可使金屬層及導通部絕緣,並可於第2絕緣層上依與導通部導通之方式形成電極或佈線等。
本實施態樣中之第2絕緣層係形成於金屬層上,並具有配置於上述導通部用金屬部上的第2絕緣層貫通孔。
尚且,由於第2絕緣層之特性、材料、厚度、形成方法等均與上述絕緣層相同,故於此省略其說明。
第2絕緣層可填充於金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分。亦即,可使金屬層之圖案端部被第2絕緣層所絕緣。藉此,可使金屬層及導通部絕緣。
第2絕緣層係具有配置於導通部用金屬部上的第2絕緣層貫通孔。
尚且,第2絕緣層貫通孔之形狀、中心位置、大小、數量、配置、形成方法等均與上述絕緣層貫通孔相同,故於此省略其說明。
第2絕緣層貫通孔之形狀可與上述絕緣層貫通孔之形狀相同或相異。又,第2絕緣層貫通孔之中心位置可與上述絕緣層貫通孔之中心位置一致或不一致。
如上述,第2絕緣層係相對於金屬層形成為圖案狀,亦可於金屬層之面上設置不存在第2絕緣層、露出金屬層的金屬層露出區域。
(6)第2導通部
本實施態樣中,亦可於上述第2絕緣層貫通孔中填充第2導通部。該第2導通部係填充於上述第2絕緣層貫通孔中,構成導通部之一部分。
尚且,第2導通部之材料、大小、配置、數量、形成方法等均與上述第1導通部相同,故於此省略其說明。
第2導通部之材料可與上述第1導通部之材料相同或相異。
(7)導通部
本實施態樣中之導通部係形成於電子元件用積層基板之厚度方向上,使電子元件用積層基板之表背導通,不與上述金屬層導通者,至少具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部。又,導通部亦可進一步具有上述第2導通部。
導通部通常連接於電子元件部之電極或佈線。又,所謂導通部連接於電極或佈線,係指至少一部分之導通部連接至電極或佈線。例如,可為所有之導通部連接至電極或佈線,亦可為一部分之導通部連接至電極或佈線。
作為導通部之配置,若為使導通部形成於電子元件用積層基板之厚度方向上、使電子元件用積層基板之表背導通,則無特別限定。
又,導通部係如上述般,亦可配置於電子元件用積層基板之外周部。
導通部之數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途而適當選擇。又,在導通部為複數配置的情況,其配置係配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途而適當選擇,可例如圖1(b)所示般規則配列。
在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於主動矩陣型之電子元件時,係如圖10(a)、(b)所例示般,可設置連接於電子元件部30之閘極導線32g的閘極導線用導通部7g、與連接至電子元件部30之源極導線32s的源極導線用導通部 7s。又,圖10(a)係由電子元件用積層基板之絕緣層2側之面所觀看的平面圖,圖10(b)係由電子元件用積層基板之第2絕緣層4側之面所觀看的平面圖,圖10(a)、(b)係簡略表示佈線的概略圖。圖10(a)中,係於絕緣層2上、亦即電子元件用積層基板之絕緣層2側上形成電子元件部30。圖10(b)中,係於第2絕緣層4上、亦即電子元件用積層基板之第2絕緣層4側形成驅動器(控制IC)35,藉由佈線33將閘極導線用導通部7g及源極導線用導通部7s連接至驅動器(控制IC)35。
關於主動矩陣型之電子元件的佈線方法,可採用公知方法。
在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於被動矩陣型之電子元件時,係如圖11所例示般,可設置連接至x佈線32x(其連接至電子元件部30之背面電極層)之背面電極層用導通部7a、與連接至y佈線32y(其連接至電子元件部30之透明電極層)之透明電極層用導通部7b。又,圖11係由電子元件用積層基板之絕緣層2側之面觀察的平面圖,為簡略表示佈線的概略圖。圖11中,係於絕緣層2上、亦即電子元件用積層基板之絕緣層2側上形成有電子元件部30、x佈線32x及y佈線32y。
另外,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於被動矩陣型之電子元件時,係如圖12所例示般,可依各個電子元 件部30設置導通部7。又,圖12係由電子元件用積層基板之絕緣層2側之面觀看的平面圖。圖12中,係於絕緣層2上、亦即電子元件用積層基板之絕緣層2側上形成電子元件部30。又,雖未圖示,但於第2絕緣層上、亦即電子元件用積層基板之第2絕緣層側上,形成有連接至電子元件部30之背面電極層的x佈線、與連接至電子元件部30之透明電極層的y佈線。
關於被動矩陣型之電子元件的佈線方法,可採用公知方法。
(8)第2金屬層
本實施態樣之電子元件用積層基板係如圖13所例示般,較佳係進一步具有形成於絕緣層2之與金屬層3側為相反側的面上,配置成被覆金屬層3之開口部13h,與第1導通部6導通的第2金屬層16。藉由使第2金屬層配置成被覆金屬層之開口部,則使於電子元件用積層基板之厚度方向上金屬層、第2金屬層、導通部用金屬部、第1導通部、第2導通部均不存在的區域消失,可防止水分或氧的穿透。在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於作為由元件上方予以密封的密封基板時,特佳係形成此第2金屬層。
由於第2金屬層可成為電子元件部之電極或佈線,故作為構成第2金屬層之材料,係配合本實施態樣之電子元件用積層基板之用途而適當選擇。
例如在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件或電子紙時,第2金屬層可成為背面電極層。此時,作為第2金屬層之材料,若為導電體則無特別限定,可舉例如:Au、Ta、W、Pt、Ni、Pd、Cr、Cu、Mo、鹼金屬、鹼土族金屬等之金屬單體、此等金屬之氧化物,及AlLi、AlCa、AlMg等之Al合金、MgAg等之Mg合金、Ni合金、Cr合金、鹼金屬之合金、鹼土族金屬之合金等之合金等。此等導電體可單獨使用或組合2種以上使用,亦可使用2種以上予以積層。
另外,例如在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,第2金屬層可成為閘極導線、源極導線、構成TFT之閘極電極、源極電極及汲極電極。此時,由導電性的觀點而言,較佳係第2金屬層為由無機材料所構成。作為構成第2金屬層的無機材料,若為具備所需導電性者則無特別限定,可使用一般TFT所使用之導電體。作為此種無機材料之例子,可舉例如Cu、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Nb、Hf、Mo、Au、Ag、Pt、Mo-Ta合金、W-Mo合金、ITO、IZO等。
作為第2金屬層之形成位置,若使第2金屬層形成於絕緣層之與金屬層側為相反側的面上即可,可使第2金屬層直接形成於絕緣層上方;在於絕緣層之與金屬層側為相反側之面上形成有後述之密黏層時,可使第2金屬層直接形成於密黏層上方;在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT 元件時,可於絕緣層及第2金屬層之間形成半導體層、閘極絕緣膜等。其中,較佳係使第2金屬層直接形成於絕緣層上方、或使第2金屬層直接形成於密黏層上方。
另外,作為第2金屬層之配置,若使第2金屬層配置成被覆金屬層之開口部,且配置成並無於電子元件用積層基板之厚度方向上金屬層、第2金屬層、導通部用金屬部、第1導通部、第2導通部均不存在的區域即可,可配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
作為第2金屬層之形成方法,可設為與電子元件中一般之電極或佈線之形成方法相同。
另外,作為第2金屬層之厚度,係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇,可設為與電子元件中一般之電極或佈線之厚度相同。
(9)第3金屬層
本實施態樣之電子元件用積層基板係如圖14所例示般,較佳係進一步具有形成於第2絕緣層4上,配置成被覆金屬層3之開口部13h,與第2導通部10導通的第3金屬層17。藉由使第3金屬層配置成被覆金屬層之開口部,則使於電子元件用積層基板之厚度方向上金屬層、第3金屬層、導通部用金屬部、第1導通部、第2導通部均不存在的區域消失,可防止水分或氧的穿透。在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於作為由元件上方予以密封的密封基板時,特佳係形 成此第3金屬層。
由於第3金屬層可成為電子元件部之電極或佈線,故作為構成第3金屬層之材料,可設為與上述第2金屬層之材料相同。
作為第3金屬層之形成位置,若使第3金屬層形成於第2絕緣層上即可。通常使第3金屬層形成於第2絕緣層正上方。
另外,作為第3金屬層之配置,若使第3金屬層配置成被覆金屬層之開口部,且配置成並無於電子元件用積層基板之厚度方向上金屬層、第3金屬層、導通部用金屬部、第1導通部、第2導通部均不存在的區域即可,可配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
作為第3金屬層之形成方法及厚度,可設為與上述第2金屬層之形成方法及厚度相同。
本實施態樣中,較佳係於絕緣層之與金屬層側為相反側的面上形成上述第2金屬層,於第2絕緣層上形成第3金屬層,亦即於電子元件用積層基板之兩面上分別形成第2金屬層及第3金屬層,使第2金屬層及第3金屬層配置成被覆金屬層之開口部。藉由於電子元件用積層基板之兩面分別形成第2金屬層及第3金屬層,使第2金屬層及第3金屬層配置成被覆金屬層之開口部,則可有效防止水分或氧的穿透。在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於作為密封基板時,特佳係形成第2金屬層及第3金屬層。
(10)電極及佈線
本實施態樣中,亦可於上述絕緣層之與上述金屬層側為相反側的面上形成電極及/或佈線。
作為構成電極及佈線的材料,係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇,可使用上述第2金屬層之材料。又,在例如將本實施態樣之電子元件用積層基板用於有機EL元件時,在有機發光層上配置電極或佈線的情況等對電極或佈線要求透明性的情況下,可使用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化鋁鋅(AZO)等之導電性氧化物,或聚苯胺、聚乙烯二氧基噻吩等之導電性高分子材料。
作為電極及佈線的形成位置,可使電極或佈線形成於絕緣層之與金屬層側為相反側的面上,亦可使電極或佈線形成於絕緣層正上方,在於絕緣層之與金屬層側為相反側之面上形成有後述之密黏層的情況,可使電極或佈線形成於密黏層正上方,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件的情況,可於絕緣層與電極或佈線之間形成半導體層、閘極絕緣層等。其中,較佳係使電極或佈線形成於絕緣層正上方、或使電極或佈線形成於密黏層正上方。
另外,作為電極及佈線的配置並無特別限定,係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
作為電極及佈線的形成方法,可設為與電子元件中之一般 之電極或佈線的形成方法相同。
另外,作為電極及佈線的厚度,係配合電極或佈線之種類而適當選擇,可設為與電子元件中之一般之電極或佈線的厚度相同。
(11)密黏層
本實施態樣中,係如圖15所例示般,在絕緣層2之與金屬層3側為相反側之面上,可形成含有無機化合物的密黏層9。密黏層係用於提高電子元件用積層基板及電子元件部之密黏力而設置的層。
密黏層較佳係具有平滑性。密黏層之表面粗度Ra係較金屬層之表面粗度Ra越小越佳,具體而言,較佳為10nm以下、更佳5nm以下。若密黏層之表面粗度Ra過大,則在將本實態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,有TFT元件之電氣性能劣化之虞。又,關於上述表面粗度之測定方法,係與上述絕緣層之表面粗度之測定方法相同。
另外,密黏層較佳係具有耐熱性。此係由於在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,TFT元件之製作時通常會施行高溫處理所致。作為密黏層之耐熱性,較佳係密黏層之5%重量減少溫度為300℃以上。
尚且,關於5%重量減少溫度之測定,係使用熱分析裝置(DTG-60(島津製作所(股)製)),依環境氣體:氮氣環境、溫度範圍:30℃~600℃、升溫速度:10℃/min,進行熱重量. 示差熱(TG-DTA),將試料重量減少5%的溫度設為5%重量減少溫度。
由於有在密黏層上形成電極或佈線的情形,故密黏層通常具有絕緣性。
另外,在將本實施態樣之電子元件用積層基板用於TFT元件時,密黏層較佳係防止絕緣層所含之雜質離子等擴散至TFT元件的半導體層。具體而言,作為密黏層之離子穿透性,較佳係鐵(Fe)離子濃度為0.1ppm以下,或鈉(Na)離子濃度為50ppb以下。又,作為Fe離子、Na離子之濃度測定方法,係採用將形成於密黏層上之層採樣抽出後,藉離子層析法進行分析的方法。
作為構成密黏層的無機化合物,若滿足上述特性則無特別限定,可舉例如氧化矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氧化鉻、氧化鈦。此等可為1種或2種以上。
密黏層可為單層或多層。
在密黏層為多層膜時,可使上述由無機化合物所構成之層複數層積層,亦可使上述之由無機化合物所構成之層與由金屬所構成之層積層。作為此時所使用的金屬,若可得到滿足上述特性的密黏層則無特別限定,可舉例如鉻、鈦、鋁、矽。
另外,在密黏層為多層膜的情況,較佳係密黏層之最表層為氧化矽膜。亦即,在於本實施態樣之電子元件用積層基板上製作TFT元件時,較佳係於氧化矽膜上製作TFT元件。 此係由於氧化矽膜可充分滿足上述特性。此時之氧化矽較佳為SiOX(X為1.5~2.0之範圍內)。
其中,密黏層較佳係有:形成於絕緣層上,具含有選自由鉻、鈦、鋁、矽、氮化矽、氧氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氧氮化鋁、氧化鉻及氧化鈦所組成群之至少一種的第1密黏層;與形成於第1密黏層上,含有氧化矽的第2密黏層。此係由於可藉由第1密黏層提高絕緣層與第2密黏層間的密黏性,並可藉由第2密黏層提高絕緣層與電子元件部間之密黏性。又,含有氧化矽之第2密黏層可充分滿足上述特性。
密黏層之厚度若為可滿足上述特性之厚度則無特別限定,具體而言,較佳為1nm~500nm的範圍內。其中,在密黏層如上述般具有第1密黏層與第2密黏層時,較佳係第2密黏層之厚度較第1密黏層厚,第1密黏層較薄,而第2密黏層較厚。此時,第1密黏層的厚度較佳為0.1nm~50nm之範圍內、更佳0.5nm~20nm之範圍內、再更佳1nm~10nm之範圍內。又,第2密黏層之厚度較佳為10nm~500nm之範圍內、更佳50nm~300nm之範圍內、再更佳80nm~120nm之範圍內。若厚度過薄,則有無法得到充分密黏性之虞,若厚度過厚,則有於密黏層發生裂痕之虞。
為了於密黏層上形成電極或佈線,並使電極或佈線連接至導通部,如圖15所例示般,密黏層9通常形成為圖案狀,具有配置於第1導通部6上的開口部19h。
作為密黏層之開口部的配置,若使導通部配置於密黏層之開口部內則無特別限定。例如,可於每個導通部配置密黏層之開口部,亦可依使複數導通部配置於密黏層之開口部內的方式配置密黏層之開口部。
作為密黏層之開口部的形狀,若為可將導通部配置於密黏層之開口部內的形狀則無特別限定。
密黏層之開口部的尺寸若可將導通部配置於密黏層之開口部內則無特別限定。
密黏層之開口部的數量係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的用途而適當選擇。
在將絕緣層相對於金屬層形成為圖案狀時,較佳係密黏層與絕緣層亦同樣地相對於金屬層形成為圖案狀。若於金屬層上直接形成密黏層,則有於密黏層發生裂痕的情形。
作為密黏層之形成方法,若為可形成上述由無機化合物所形成之層或上述由金屬所形成之層的方法,則無特別限定,可舉例如DC(直流)濺鍍法、RF(高頻)磁控濺鍍法、電漿CVD(化學氣相蒸鍍)法等。其中,在形成上述由無機化合物所構成之層時,於形成含有鋁或矽之層的情況,較佳係使用反應性濺鍍法。因為可得到與絕緣層間之密黏性優越的膜。
作為密黏層之圖案化方法,可採用藉由光刻法、雷射等進行直接加工的方法;藉由金屬遮罩進行鍍濺或蒸鍍,藉此位置選擇性地形成密黏層的方法。
另外,本實施態樣中,上述密黏層亦可形成於絕緣層與金屬層之間。此係由於可提高絕緣層與金屬層之密黏性。例如後述「E.電子元件用積層基板之製造方法」項目所記載般,在積層絕緣層及金屬層時於絕緣層上形成金屬層的情況下,為了提高絕緣層與金屬層之密黏性,可於絕緣層上形成密黏層、於密黏層上形成金屬層。
(12)被覆層
本實施態樣中,金屬層之圖案端部可被被覆層所絕緣,又,亦可使金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分被被覆層所填充。
作為被覆層,若為可將金屬層之圖案端部被覆絕緣,進而填充於金屬層之開口部內之導通部用金屬部以外的部分者,則無特別限定,可為上述絕緣層或第2絕緣層,亦可為與絕緣層及第2絕緣層相異的絕緣層。被覆層之種類係配合本實施態樣之電子元件用積層基板的製造方法而適當選擇。其中,被覆層較佳為絕緣層或第2絕緣層。
(13)其他構成
本實施態樣中,可於金屬層與絕緣層及第2絕緣層之間形成中間層。例如,可於金屬層與絕緣層及第2絕緣層之間,形成由使構成金屬層之金屬經氧化的氧化膜所構成的中間層。藉此,可提高金屬層與絕緣層及第2絕緣層的密黏性。該氧化膜係藉由使金屬層表面氧化而形成。
(14)用途
本實施態樣之電子元件用積層基板係用於需要防止水分或氧之侵入的電子元件。具體可舉例如有機EL元件、電子紙、TFT元件、有機薄膜太陽電池、固體攝像元件等。本實施態樣之電子元件用積層基板可使用作為支撐元件的支撐基板,亦可使用作為由元件上方進行密封的密封基板。其中,本實施態樣之電子元件用積層基板適合使用作為支撐有機EL元件、電子紙、TFT元件的支撐基板。又,本實施態樣之電子元件用積層基板亦適合使用作為例如室內照明用途之整面發光之有機EL元件等、對不具有TFT元件之有機EL元件由上部進行密封的密封基板。
尚且,關於有機EL元件、電子紙、TFT元件,由於記載於後述「B.電子元件」、「C.有機EL顯示裝置」及「D.電子紙」項目中,故於此省略其說明。
(15)電子元件用積層基板之製造方法
作為本實施態樣之電子元件用積層基板之製造方法,並無特別限定,可藉由各種製造方法進行製作。
尚且,關於電子元件用積層基板之製造方法,由於記載於後述「E.電子元件用積層基板之製造方法」項目中,故於此省略其說明。
2.第2實施態樣
本實施態樣之電子元件用積層基板的特徵在於具有:具有 絕緣層貫通孔之絕緣層;填充於上述絕緣層貫通孔之第1導通部;於上述絕緣層上形成為圖案狀,於上述第1導通部上具有開口部的金屬層;與形成於上述電子元件用積層基板之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板之表背,至少具有上述第1導通部的導通部。
針對本實施態樣之電子元件用積層基板,參照圖式進行說明。
圖2(a)~(c)為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之一例的概略剖面圖及平面圖,圖2(a)為圖2(b)、圖2(c)之B-B線剖面圖,圖2(b)、(c)為電子元件用積層基板1之由金屬層3側之面所觀看的平面圖。
圖2(a)~(c)所例示之電子元件用積層基板1,係具有:具有絕緣層貫通孔12h之絕緣層2;填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;與於絕緣層2上形成為圖案狀,於第1導通部6上具有開口部的金屬層3。而且,藉由填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6構成導通部7。圖2(b)中,將金屬層3之開口部13h設於每個第1導通部6(絕緣層貫通孔12h)。另一方面,圖2(c)中,將金屬層3之開口部13h依使複數之第1導通部6(絕緣層貫通孔12h)配置於一個金屬層3之開口部13h內的方式而設置。
由於該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬層3之開口部13h上,故金屬層3與導通部7並未導通。 因此,可經由導通部7由表面將佈線取出至背面。
圖16(a)、(b)為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖及平面圖,圖16(a)為圖16(b)之E-E線剖面圖,圖16(b)為電子元件用積層基板1之由第2絕緣層4側之面所觀看的平面圖。
圖16(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1,係使圖2(a)、(b)所示之電子元件用積層基板1進一步具有:形成於金屬層3上,具有配置於第1導通部6上的第2絕緣層貫通孔14h的第2絕緣層4;與填充於第2絕緣層貫通孔14h的第2導通部10。導通部7係由下述者所構成:填充於絕緣層貫通孔12h之第1導通部6;與填充於第2絕緣層貫通孔14h之第2導通部10。又,金屬層3之圖案端部13s係由被覆層(圖16(a)中為第2絕緣層4)所絕緣,金屬層3之開口部13h內之導通部7以外的部分係由被覆層(圖16(a)中為第2絕緣層4)所填充。
由於該電子元件用積層基板1中,第1導通部6係配置於金屬層3之開口部13h上,第2導通部10配置於第1導通部6上,金屬層3之開口部13h內之導通部7以外的部分由被覆層(圖16(a)中為第2絕緣層4)所填充,故金屬層3與導通部7並未導通。因此,可經由導通部7由表面將佈線取出至背面。
圖17為表示具備本實施態樣之電子元件用積層基板之有 機EL元件之一例的概略剖面圖。圖17所例示之有機EL元件21係具備圖16(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1者。有機EL元件21係具有:電子元件用積層基板1;形成於電子元件用積層基板1之絕緣層2上的有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上的透明密封基板25;與使電子元件用積層基板1及透明密封基板25接黏而將元件密封的密封部26。有機EL元件部20係具有:背面電極層22;形成於背面電極層22上,含有有機發光層之EL層23;與形成於EL層23上的透明電極層24。電子元件用積層基板1之2個之導通部7a、7b中,一方之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22,另一方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24。該有機EL元件21為由透明密封基板25側取出發光L的頂部發光型。
圖18為表示具備本實施態樣之電子元件用積層基板之有機EL元件之其他例的概略剖面圖。圖18所例示之有機EL元件21中,電子元件用積層基板1係使圖16(a)、(b)所例示之電子元件用積層基板1進一步具有:形成於絕緣層2之與金屬層3側為相反側的面上,配置成被覆金屬層3之開口部;與第1導通部6導通之第2金屬層16;與形成於第2絕緣層4上,配置成被覆金屬層13之開口部,與第2導通部10導通的第3金屬層17。又,於電子元件用積層基板1中,第2絕緣層4係相對於金屬層3形成為圖案狀,於金屬 層3之面不存在第2絕緣層4,設有金屬層3所露出之金屬層露出區域11a。有機EL元件21係具有:透明基板27;形成於透明基板27上之有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上之電子元件用積層基板1;與使形成有有機EL元件部20之透明基板27及電子元件用積層基板1接黏而將元件密封的密封部26。有機EL元件部20係具有:透明電極層24;形成於透明電極層24上,含有有機發光層之EL層23;與形成於EL層23上之背面電極層22。電子元件用積層基板1之2個之導通部7a、7b中,一方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24,另一方面之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22。該有機EL元件21係由透明基板27側取出發光L的底部發光型。
根據本實施態樣,可與上述第1實施態樣同樣地同時實現阻絕性及窄邊框化。
另外,根據本實施態樣,可與上述第1實施態樣同樣地賦予放熱性。尤其是在如圖18所例示般設有金屬層露出區域11a時,可提高電子元件用積層基板的放熱性。
再者,在如圖18所示例般依被覆金屬層3之開口部之方式配置第2金屬層16及第3金屬層17時,可使於電子元件用積層基板之厚度方向上均不存在金屬層、導通部、第2金屬層及第3金屬層的區域消失,而可有效阻礙水分或氧的穿透。在將本實施態樣之電子元件用積層基板使用作為將元 件由上方進行密封的密封基板時,特佳係依被覆金屬層之開口部之方式配置第2金屬層及第3金屬層。
另外,本實施態樣中,由於藉由鍍覆法等可形成僅有第1導通部或由第1導通部及第2導通部所構成的導通部,故可減小導通部的電阻。進而,可以金屬層作為給電層而藉電鍍法形成第1導通部或第2導通部,故具有鍍覆適合性高的優點。又,在使用銀膏等之導電膏形成第1導通部或第2導通部時,可削減製程的步驟數。
尚且,絕緣層、金屬層、第1導通部、第2絕緣層、第2導通部、第2金屬層、第3金屬層、電極及佈線、密黏層、被覆層、其他構成、用途等,由於與上述第1實施態樣相同,故於此省略其說明。以下針對本實施態樣之電子元件用積層基板之其他構成進行說明。
(1)導通部
本實施態樣中之導通部,係形成於電子元件用積層基板之厚度方向,使電子元件用積層基板之表背面導通,未與上述金屬層導通者,至少具有第1導通部。又,導通部亦可進一步具有第2導通部。
尚且,關於導通部之其他點,由於與上述第1實施態樣相同,故於此省略其說明。
(2)電子元件用積層基板之製造方法
本實施態樣之電子元件用積層基板之製造方法並無特別 限定,可藉由各種製造方法進行製造。
圖19為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之製造方法之一例的步驟圖。首先,準備依序積層了金屬層3與絕緣層2與金屬膜55的三層材(圖19(a)積層體準備步驟)。接著,於金屬層3上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對金屬層3進行圖案化,形成開口部13h(圖19(b)金屬層圖案化步驟)。接著,於金屬層3上使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物形成第2絕緣層4(圖19(c)第2絕緣層形成步驟)。接著,藉由光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h(圖19(d)第2絕緣層貫通孔形成步驟)。接著,以第2絕緣層4之圖案作為遮罩,藉濕式蝕刻對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h(圖19(e)絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,使用聚醯亞胺前驅物形成第2絕緣層4,於第2絕緣層4上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h後,以第2絕緣層4之圖案作為遮罩,藉濕式蝕刻對絕緣層2進行圖案化,亦可形成絕緣層貫通孔12h。此等情況下,係使用第2絕緣層4不進行濕式蝕刻、絕緣層2可進行濕式蝕刻者。又,上述中,亦可藉雷射加工同時對第2絕緣層4及絕緣層2進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h及絕緣層貫通孔12h。接著,以金屬膜55作為給電層而進行鍍覆,於絕緣層貫通孔12h及第2絕緣層貫通孔14h填充第1導通部6及第 2導通部10,形成導通部7(圖19(f)第1導通部形成步驟及第2導通部形成步驟)。此時,可使用導電膏於絕緣層貫通孔12h及第2絕緣層貫通孔14h中填充第1導通部6及第2導通部10。接著,對金屬膜55進行圖案化而形成第2金屬層16(圖19(g))。如此,可得到電子元件用積層基板。
圖20為表示本實施態樣之電子元件用積層基板之製造方法之其他例的步驟圖。首先,準備依序積層了金屬層3與絕緣層4與金屬膜55的三層材(圖20(a)積層體準備步驟)。接著,於金屬層3上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對金屬層3進行圖案化,形成開口部13h(圖20(b)金屬層圖案化步驟)。接著,於絕緣層2上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h(圖20(c)絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,亦可使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物形成絕緣層2,藉由光刻法對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h。又,此時亦可藉由雷射加工對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h。接著,以金屬膜55作為給電層而進行鍍覆,於絕緣層貫通孔12h填充第1導通部6,形成導通部7(圖20(d)第1導通部形成步驟)。此時,可使用導電膏於絕緣層貫通孔12h中填充第1導通部6。接著,對金屬膜55進行圖案化而形成第2金屬層16(圖20(e))。如此,可得到電子元件用積層基板。
B.電子元件
接著說明本發明之電子元件。
本發明之電子元件藉由上述電子元件用積層基板為支撐基板或密封基板而分為2種態樣。以下,分別說明各態樣。
1.電子元件之第1態樣
本態樣之電子元件的特徵在於具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部;與配置於上述電子元件部上的透明密封基板。
作為本態樣之電子元件部,若為需要防止水分或氧之侵入者則無特別限定,可舉例如TFT元件部、有機EL元件、電子紙元件部、有機薄膜太陽電池元件部、固體攝像元件部等。其中,電子元件部較佳為TFT元件部、有機EL元件部、電子紙元件部。以下,分為電子元件部、TFT元件部、有機EL元件部、電子紙元件部的情況進行說明。
(1)電子元件部為TFT元件部的情形
本態樣之電子元件部為TFT元件部時,本態樣之電子元件係具有上述電子元件用積層基板、形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部、與配置於上述電子元件部上之透明密封基板者,其特徵在於上述電子元件部為TFT元件部。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。以下,針對電子元件部為TFT元件部時之電子元件的各構成進行 說明。
(a)TFT元件部
本態樣之TFT元件部係形成於電子元件用積層基板之絕緣層上者。
在於電子元件用積層基板形成有電極或佈線的情況,電子元件部係具有該電極或佈線。電極及佈線若為構成TFT元件部的電極或佈線則無特別限定,可舉例如閘極導線、源極導線、構成TFT之閘極電極、源極電極、汲極電極。此等係配合TFT元件部之構成或TFT之構造而適當選擇。
作為TFT之構造,可舉例如頂閘極構造(正交錯型)、底閘極構造(反交錯型)、共面型構造。在頂閘極構造(正交錯型)及底閘極構造(反交錯型)的情況,進而可舉例如頂接觸構造、底接觸構造。此等構造係配合構成TFT之半導體層的種類而適當選擇。
作為構成TFT的半導體層,若為可形成於電子元件用積層基板上者則無特別限定,可使用例如矽、氧化物半導體、有機半導體。
作為矽,可使用聚矽、非晶型矽。
作為氧化物半導體,可使用例如氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO)、氧化鎂鋅(MgxZn1-xO)、氧化鎘鋅(CdxZn1-xO)、氧化鎘(CdO)、氧化銦(In2O3)、氧化鎵(Ga2O3)、氧化錫(SnO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鎢(WO)、InGaZnO系、InGaSnO系、 InGaZnMgO系、InAlZnO系、InFeZnO系、InGaO系、ZnGaO系、InZnO系。
作為有機半導體,可舉例如π電子共軛系之芳香族化合物、鏈式化合物、有機顏料、有機矽化合物等。更具體可舉例如稠五苯、稠四苯、噻吩寡聚物衍生物、伸苯基衍生物、酞菁化合物、聚乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、花青色素等。
半導體層之形成方法及厚度可與一般者相同。
構成閘極導線、源極導線、TFT之閘極電極、源極電極及汲極電極,若為具備所需導電性者則無特別限定,可使用一般TFT所使用之導電體。作為此種材料之例子,可舉例如Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Nb、Hf、Mo、Au、Ag、Pt、Mo-Ta合金、W-Mo合金、ITO、IZO等之無機材料,及PEDOT/PSS等之具有導電性的有機材料。
作為構成閘極導線、源極導線、TFT之閘極電極、源極電極及汲極電極的形成方法及厚度,可設為與一般者相同。
作為構成TFT之閘極絕緣膜,可使用與一般TFT中之閘極絕緣膜相同者,例如可使用氧化矽、氮化矽、氧化鋁、氧化鉭、鈦酸鋇鍶(BST)、鈦酸鋯酸鉛(PZT)等之絕緣性無機材料,及丙烯酸系樹脂、酚系樹脂、氟系樹脂、環氧系樹脂、Cardo系樹脂、乙烯系樹脂、醯亞胺系樹脂、酚醛清漆系樹脂等之絕緣性有機材料。
作為閘極絕緣膜之形成方法及厚度,可設為與一般者相 同。
TFT上亦可形成保護膜。保護膜為用於保護TFT而設置者。例如可防止半導體層曝露空氣中所含有的水分等中。藉由形成保護膜,可減低TFT性能的經時劣化。作為此種保護膜,可使用例如氧化矽、氮化矽。
作為保護膜之形成方法及厚度,可設為與一般者相同。
(b)透明密封基板
作為本態樣之透明密封基板,可設為與TFT元件中之一般透明密封基板相同。
(c)密封部
本態樣中,可於電子元件用積層基板與透明密封基板之間,在TFT元件部之外周部形成密封部。藉密封部密封元件,可防止水分或氧由外部的侵入。
作為密封部,可設為與TFT元件中之一般密封部相同。
(d)用途
在電子元件部為TFT元件部時,本態樣之電子元件可用於主動矩陣驅動的有機EL顯示裝置、電子紙等之顯示裝置。此時,可於電子元件之透明密封基板上製作有機EL元件、電子紙,亦可於電子元件之電子元件用積層基板上製作有機EL元件、電子紙。
(2)電子元件部為有機EL元件部的情況
在本態樣中之電子元件部為有機EL元件部時,本態樣之 電子元件係具有上述電子元件用積層基板、形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部、與配置於上述電子元件部之透明密封基板者,其特徵為,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上且至少含有有機發光層的EL層、與形成於上述EL層上之透明電極層的有機EL元件部;上述電子元件用積層基板之導通部係具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
圖6為表示本態樣之電子元件為有機EL元件時之一例的概略剖面圖,為具備第1實施態樣之電子元件用積層基板的例。圖17為表示本態樣之電子元件為有機EL元件時之其他例的概略剖面圖,為具備第2實施態樣之電子元件用積層基板的例。圖6及圖17所例示之有機EL元件21均具有:電子元件用積層基板1;形成於電子元件用積層基板1之絕緣層2上的有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上的透明密封基板25;與使電子元件用積層基板1及透明密封基板25接黏並密封元件的密封部26。有機EL元件部20係具有:背面電極層22;形成於背面電極層22上,含有有機發光層的EL層23;與形成於EL層23上之透明電極層24。電子元件用積層基板1之2個導通部7a、7b中,一方之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22,另一 方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24。又,關於電子元件用積層基板1,係如上述。該有機EL元件21為由透明密封基板25側取出發光L的頂部發光型。
以下,針對電子元件部為有機EL元件部時之電子元件的各構成進行說明。
(a)電子元件用積層基板
本態樣之電子元件用積層基板係上述電子元件用積層基板,電子元件用積層基板之導通部係具有:連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部;與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
作為透明電極層用導通部及背面電極層用導通部的配置,若為使透明電極層用導通部連接至透明電極層、使背面電極層用導通部連接於背面電極層,則無特別限定。
在電子元件用積層基板為第1實施態樣及第2實施態樣之電子元件用積層基板時,可例如圖6及圖17所示般,將背面電極層用導通部7a及透明電極層用導通部7b配置於電子元件用積層基板1之外周部、亦即未形成EL層23的區域,亦可如圖21及圖22所示般,將背面電極層用導通部7a配置於形成有EL層23的區域。又,可如圖6及圖17所示般,將背面電極層用導通部7a及透明電極層用導通部7b配置於 密封部26外側,亦可如圖9所示般,將背面電極層用導通部7a及透明電極層用導通部7b配置於密封部26內側。
其中,較佳係如圖6及圖17所示般,將背面電極層用導通部7a及透明電極層用導通部7b配置於密封部26外側。此係由於可藉由電子元件用積層基板有效防止水分或氧侵入至元件中。
(b)有機EL元件部
本態樣之有機EL元件部係具有:形成於電子元件用積層基板之絕緣層上的背面電極層;形成於上述背面電極層上,至少含有有機發光層的EL層;與形成於上述EL層上的透明電極層。
以下說明有機EL元件部之各構成。
(i)EL層
本態樣之EL層係形成於透明電極層及背面電極層之間,含有有機發光層者,且為具有至少含有有機發光層之1層或複數層的有機層者。亦即,EL層係指至少含有有機發光層的層,其層構成為有機層1層以上的層。通常在以塗佈法形成EL層時,由於溶媒的關係而難以積層多數層,故EL層大多具有1層或2層的有機層,但藉由考量有機材料使其對溶媒的溶解性不同,或組合真空蒸鍍法,則可使其作成為更多數層。
作為有機發光層以外之EL層內所形成的層,可舉例如電 洞注入層、電洞輸送層、電子注入層及電子輸送層。電洞注入層及電洞輸送層有時被一體化。同樣地,電子注入層及電子輸送層有時被一體化。其他,作為EL層內所形成之層,可舉例如載體塊層般之防止電洞或電子的穿破,進而防止激子擴散而將激子封閉於發光層內,而可藉以提高再結合效率的層等。
如此,EL層大多具有積層了各種層的積層構造,而其積層構造有許多種類。
作為構成EL層的各層,係與一般有機EL元件所使用者相同。
(ii)透明電極層
本態樣之透明電極層,係形成於EL層上者。本態樣之有機EL元件中係由透明密封基板側取出光,故透明電極層具有透明性。
作為透明電極層之材料,若為可形成透明電極之導電體則無特別限定,可使用例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化鋁鋅(AZO)等之導電性氧化物。
透明電極層之形成方法及厚度,可設為與一般有機EL元件中之電極相同。
(iii)背面電極層
本態樣之背面電極層係形成於電子元件用積層基板之絕 緣層上。
尚且,關於背面電極層,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」之電極及佈線的項目中,故於此省略其說明。
(c)透明密封基板
作為本態樣所使用之透明密封基板,可設為與有機EL元件中一般之透明密封基板相同。
(d)密封部
本態樣中,可於電子元件用積層基板與透明密封基板之間,於有機EL元件部之外周部形成密封部。藉由密封部密封元件,可防止水分或氧由外部侵入。
作為密封部的構成材料,若為具有防止水分侵入的功能者則無特別限定,可舉例如聚醯亞胺系樹脂、聚矽氧系樹脂、環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂等之熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂。
密封部亦可含有吸濕劑。藉由密封部中之吸濕劑進行吸濕,則可更有效地防止水分由外部的侵入。
作為吸濕劑,若為具有至少吸附水分之功能者則無特別限定,其中,較佳係化學性地吸附水分,且即使吸濕仍維持固體狀態的化合物。作為此種化合物,可舉例如金屬氧化物、金屬之無機酸鹽或有機酸鹽等。特佳為鹼土族金屬氧化物及硫酸鹽。作為鹼土族金屬氧化物,可舉例如氧化鈣、氧化鋇、氧化鎂、氧化鍶等。作為硫酸鹽,可舉例如硫酸鋰、硫酸鈉、 硫酸鉀、硫酸鈦、硫酸鎳等。又,亦可使用矽膠或聚乙烯醇等之具有吸濕性的有機化合物。此等之中,特佳為氧化鈣、氧化鋇、矽膠。因為此等吸濕劑的吸濕性較高。
吸濕劑的含量並無特別限定,相對於吸濕劑與樹脂的合計量100質量份,較佳為5質量份~80質量份的範圍內、更佳5質量份~60質量份的範圍內、再更佳5質量份~50質量份的範圍內。
作為密封部的厚度及寬度,若為可防止水分由外部侵入的厚度則無特別限定,係配合有機EL元件之用途而適當選擇。
作為密封部的形成方法,可使用於電子元件用積層基板或透明密封基板上塗佈樹脂組成物的方法。作為塗佈方法,若為可於既定部分進行塗佈的方法則無特別限定,可使用例如凹版印刷法、網版印刷法、配量器法等。
(e)其他構成
在電子元件部為有機EL元件部時,本態樣之電子元件係除了上述構成之外,視需要亦可具有絕緣層、隔壁等。
(f)用途
在電子元件部為有機EL元件部時,本態樣之電子元件可使用作為被動矩陣驅動之有機EL顯示裝置、有機EL照明裝置。
(3)電子元件部為電子紙元件部的情況
在本態樣之電子元件部為電子紙元件部的情況,本態樣之 電子元件係具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部;與配置於上述電子元件部上之透明密封基板者;其特徵為,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上的顯示層、與具有形成於上述顯示層上之透明電極層的電子紙元件部;上述電子元件用積層基板之導通部係具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
以下,針對電子元件部為電子紙元件部時之電子元件的各構成進行說明。
(a)電子元件用積層基板
本態樣之電子元件用積層基板係上述電子元件用積層基板,電子元件用積層基板之導通部係具有:連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部;與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
又,關於透明電極層用導通部及背面電極層用導通部的配置,由於與電子元件部為有機EL元件部的情況相同,故於此省略其說明。
(b)電子紙元件部
本態樣之電子紙元件部係具有:形成於電子元件用積層基 板之絕緣層上的背面電極層;形成於上述背面電極層上的顯示層;與形成於上述顯示層上的透明電極層。
作為電子紙之顯示方式,可應用公知者,可舉例如電泳動方式、扭轉向列球方式、粉體移動方式(電子粉流體方式、靜電碳粉型方式)、液晶顯示方式、熱方式(發色方式、光散射方式)、電泳沉積方式、可動薄膜方式、電色變方式、電濕潤方式、磁泳方式等。
作為構成電子紙之顯示層,係配合電子紙之顯示方式而適當選擇。
另外,關於背面電極層及透明電極層,由於與電子元件部為有機EL元件部的情況相同,故於此省略其說明。
(c)透明密封基板
作為本態樣所使用之透明密封基板,可設為與電子紙中一般之透明密封基板相同。
(d)密封部
本態樣中,可於電子元件用積層基板與透明密封基板之間,於電子紙元件部之外周部形成密封部。藉由密封部密封元件,可防止水分或氧由外部侵入,並將元件內之濕度保持為一定。
尚且,關於密封部,由於與電子元件部為有機EL元件部的情況相同,故於此省略其說明。
(e)用途
在電子元件部為電子紙元件部時,本態樣之電子元件可使用作為被動矩陣驅動之電子紙。
2.電子元件之第2態樣
本態樣之電子元件的特徵在於具有:透明基板;形成於上述透明基板上的電子元件部;與配置於上述電子元件部上的上述電子元件用積層基板。本態樣中,電子元件用積層基板係配置成使絕緣層側面向電子元件部。
作為本態樣之電子元件部,若為需要防止水分或氧之侵入者則無特別限定,其中較佳為有機EL元件部。以下針對電子元件部為有機EL元件部的情況進行說明。
(電子元件部為有機EL元件部的情況)
在本態樣中之電子元件部為有機EL元件部時,本態樣之電子元件係具有透明基板、形成於上述透明基板上的電子元件部、與配置於上述電子元件部之上述電子元件用積層基板者,其特徵為,上述電子元件部係具有形成於上述透明基板上之透明電極層、形成於上述透明電極層上且至少含有有機發光層的EL層、與形成於上述EL層上之背面電極層的有機EL元件部;上述電子元件用積層基板之導通部係具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
圖7為表示本態樣之電子元件為有機EL元件時之一例的概略剖面圖,為具備第1實施態樣之電子元件用積層基板的 例。圖18為表示本態樣之電子元件為有機EL元件時之其他例的概略剖面圖,為具備第2實施態樣之電子元件用積層基板的例。圖7及圖18所例示之有機EL元件21均具有:透明基板27;形成於透明基板27上的有機EL元件部20;配置於有機EL元件部20上的電子元件用積層基板1;與使透明基板27與電子元件用積層基板1接黏並密封元件的密封部26。有機EL元件部20係具有:透明電極層24;形成於透明電極層24上,含有有機發光層的EL層23;與形成於EL層23上之背面電極層22。電子元件用積層基板1之2個導通部7a、7b中,一方之背面電極層用導通部7a係連接於背面電極層22,另一方之透明電極層用導通部7b係連接於透明電極層24。又,關於電子元件用積層基板1,係如上述。該有機EL元件21為由透明基板27側取出發光L的底部發光型。
尚且,關於電子元件用積層基板、有機EL元件部、密封部及其他構成,由於與上述第1態樣中電子元件部為有機EL元件部的情況相同,故於此省略其說明。以下,針對電子元件部為有機EL元件部時之電子元件的其他構成進行說明。
(a)透明基板
作為本態樣所使用之透明基板,可設為與有機EL元件中一般之透明基板相同。
(b)用途
在電子元件部為有機EL元件部時,本態樣之電子元件可使用作為有機EL照明裝置。
C.有機EL顯示裝置
接著說明本發明之有機EL顯示裝置。
本發明之有機EL顯示裝置可藉由上述電子元件用積層基板為支撐基板或密封基板而分為2種態樣。以下分別說明各態樣。
1.有機EL顯示裝置之第1態樣
本態樣之有機EL顯示裝置的特徵在於具有:上述電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的TFT元件部;有機EL元件部,其具有形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上且連接至上述TFT元件部的背面電極層、形成於上述背面電極層上且至少含有有機發光層的EL層、及形成於上述EL層上之透明電極層;與配置於上述有機EL元件部上的透明密封基板。
根據本態樣,由於具備上述電子元件用積層基板,故可將佈線取出至電子元件用積層基板之元件所配置之面為相反側的面,可達到窄邊框化。又,根據本態樣,由於電子元件用積層基板之阻氣性優越、具有放熱性,故可良好地維持元件性能,並可抑制因有機EL元件發熱所造成的性能劣化。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A. 電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。又,關於TFT元件部、有機EL元件部、透明密封基板,由於已記載於上述「B.電子元件」項目中,故於此省略其說明。
2.有機EL顯示裝置之第2態樣
本態樣之有機EL顯示裝置的特徵在於具有:透明基板;有機EL元件部,其具有形成於上述透明基板上的背面電極層、形成於上述背面電極層上且至少含有有機發光層的EL層、及形成於上述EL層上之透明電極層;與配置於上述有機EL元件部上的上述電子元件用積層基板。本態樣中,電子元件用積層基板係配置成使絕緣層側面向有機EL元件部。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。又,關於有機EL元件部、透明基板,由於已記載於上述「B.電子元件」項目中,故於此省略其說明。
本態樣中,亦可於電子元件用積層基板之與有機EL元件部所配置之面為相反側之面上形成TFT元件部。又,關於TFT元件部,由於已記載於上述「B.電子元件」項目中,故於此省略其說明。
D.電子紙
接著說明本發明之電子紙。
本發明之電子紙的特徵在於具有:上述電子元件用積層基 板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的TFT元件部;電子紙元件部,其具有形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上且連接至上述TFT元件部的背面電極層、形成於上述背面電極層上的顯示層、及形成於上述顯示層上之透明電極層;與配置於上述電子紙元件部上的透明密封基板。
根據本發明,由於具備上述電子元件用積層基板,故可將佈線取出至電子元件用積層基板之與元件所配置之面為相反側的面,可達到窄邊框化。又,根據本發明,由於電子元件用積層基板之阻氣性優越,故可良好地維持元件性能。
尚且,關於電子元件用積層基板,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。又,關於TFT元件部、電子紙元件部、透明密封基板,由於已記載於上述「B.電子元件」項目中,故於此省略其說明。
E.電子元件用積層基板之製造方法
本發明之電子元件用積層基板的製造方法,係具有:準備使至少絕緣層及金屬層依序積層之積層體的積層體準備步驟;於上述絕緣層形成絕緣層貫通孔的絕緣層貫通孔形成步驟;與對上述金屬層進行圖案化,同時形成於上述絕緣層貫通孔上具有開口部之金屬層與配置於上述絕緣層貫通孔上之導通部用金屬部的金屬層圖案化步驟;並依不同順序進行上述絕緣層貫通孔形成步驟及上述金屬層圖案化步驟。本發 明之電子元件用積層基板之製造方法,係上述「A.電子元件用積層基板」項目中記載之製造第1實施態樣之電子元件用積層基板的方法。
參照圖式說明本發明之電子元件用積層基板的製造方法。
圖23(a)~(e)為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法之一例的步驟圖。首先,準備金屬層53單體(圖23(a)),於金屬層53上形成絕緣層2(圖23(b),積層體準備步驟)。接著,於絕緣層2上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h(圖23(c),絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,亦可使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物形成絕緣層2,藉由光刻法對絕緣層2進行圖案化,形成絕緣層貫通孔12h。接著,以金屬層53作為給電層而進行鍍覆,於絕緣層貫通孔12h填充第1導通部6(圖23(d),第1導通部形成步驟)。此時,亦可使用導電膏於絕緣層貫通孔12h中填充第1導通部6。接著,於金屬層53上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對金屬層33進行圖案化,而同時形成具有開口部13h之金屬層3與導通部用金屬部8(圖23(e),金屬層圖案化步驟)。藉此,可得到由第1導通部6及導通部用金屬部8所構成的導通部7。
圖23(a)~(e)及圖24(a)~(b)為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法之其他例的步驟圖。又,圖23(e)及圖24(a)為相同圖。關於圖23(a)~(e)已於上述故省略說明。接著, 將被覆層15填充於金屬層3之開口部13h內之導通部用金屬部8以外的部分(圖24(b))。
圖25(a)~(e)係表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法之其他例的步驟圖。又,圖25(a)為與圖23(e)相同的圖。關於圖23(a)~(e)已於上述故省略說明。接著,於金屬層3上形成第2絕緣層4(圖25(b),第2絕緣層形成步驟)。接著,於第2絕緣層4上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h(圖25(c),第2絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,亦可使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物形成第2絕緣層4,藉光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,以形成第2絕緣層貫通孔14h。接著,藉由無電解鍍覆於第2絕緣層4整面形成金屬膜55(圖25(d))。其後,於金屬膜55上層合乾式薄膜光阻,藉由光刻法對金屬膜55進行圖案化,形成填充於第2絕緣層貫通孔14h的第2導通部10(圖25(e),第2導通部形成步驟)。此時,亦可藉無電解鍍覆於第2絕緣層整面薄薄地形成金屬膜後,以該金屬膜作為給電層進行電解,形成第2導通部。又,此時亦可使用導電膏於第2絕緣層貫通孔14h中填充第2導通部10。藉此,可得到由第1導通部6與導通部用金屬部8與第2導通部10所構成的導通部7。此時,在上述金屬膜55之圖案化時,亦可同時於第2絕緣層4上形成電極或佈線。
圖26(a)~(g)為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法之其他例的步驟圖。首先,準備依序積層了金屬層53與絕緣層2與金屬膜55的三層材(圖26(a),積層體準備步驟)。接著,於金屬層53上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對金屬層53進行圖案化,同時形成具有開口部13h之金屬層3與導通部用金屬部8(圖26(b),金屬層圖案化步驟)。同樣地,於金屬膜55上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對金屬膜55進行圖案化(圖26(b))。金屬層53及金屬膜55亦可同時進行雙面圖案化。接著,於金屬層3上形成第2絕緣層4(圖26(c),第2絕緣層形成步驟)。其次,於第2絕緣層4上層合乾式薄膜光阻,藉光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h(圖26(d),第2絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,亦可使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物形成第2絕緣層4,藉由光刻法對第2絕緣層4進行圖案化,形成第2絕緣層貫通孔14h。接著,以金屬膜55之圖案作為遮罩,對絕緣層2進行蝕刻,形成絕緣層貫通孔12h(圖26(e),絕緣層貫通孔形成步驟)。此時,由於以金屬膜55之圖案作為遮罩而進行蝕刻,故即使是使用了非感光性聚醯亞胺的絕緣層2亦可進行圖案化。接著,進一步對金屬膜55進行圖案化,於絕緣層2上形成電極.佈線5(圖26(f))。接著,使用使用導電膏於絕緣層貫通孔12h及第2絕緣層貫通孔14h中填充第1導通部6及第2導通部10(圖 26(g),第1導通部形成步驟及第2導通部形成步驟)。藉此,可得到由第1導通部6與導通部用金屬部8與第2導通部10所構成的導通部7。如此,可得到電子元件用積層基板。
圖27(a)~(c)為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法之其他例的步驟圖。又,圖27(a)及圖26(e)為相同圖。關於圖26(a)~(e)已於上述故省略說明。接著,藉由無電解鍍覆於第2絕緣層4及金屬膜55之整面分別形成金屬膜56、57(圖27(b))。其後,於此等金屬膜56、57上層合乾式薄膜光阻,藉由光刻法對兩面之金屬膜56、57進行圖案化,形成分別填充於絕緣層貫通孔12h及第2絕緣層貫通孔14h的第1導通部6及第2導通部10(圖27(c),第1導通部形成步驟及第2導通部形成步驟)。此時,亦可藉無電解鍍覆於第2絕緣層4及金屬膜55之整面分別薄薄地形成金屬膜後,以此等金屬膜作為給電層進行電解,形成第1導通部6及第2導通部10。藉此,可得到由第1導通部6與導通部用金屬部8與第2導通部10所構成的導通部7。此時,在上述金屬膜56、57之圖案化時,亦可同時於絕緣層2上形成電極或佈線、或於第2絕緣層4上形成佈線。如此,可得到電子元件用積層基板。
根據本發明,由於在金屬層之圖案化的同時形成導通部用金屬部,故可縮短步驟。亦即,藉由對金屬層進行蝕刻,可同時進行金屬層之加工與導通部用金屬部的形成,而且可以 圖案化前之金屬層作為給電層而進行電解,故有製程簡便的優點。
另外,在藉塗佈形成絕緣層或第2絕緣層時,可得到平坦性高之絕緣層及第2絕緣層。
再者,在使用導電膏形成第1導通部或第2導通部時,可進一步縮短製程之步驟數。
以下說明本發明之電子元件用積層基板之製造方法中的各步驟。
1.積層體準備步驟
本發明之積層體準備步驟係準備至少使絕緣層及金屬層依序積層之積層體的步驟。
積層體若為至少使絕緣層及金屬層依序積層者即可,例如可為如圖14(b)所示般使絕緣層2及金屬層53依序積層者,亦可為如圖17(a)所示般使金屬層53與絕緣層2與金屬膜55依序積層者。
在將絕緣層及金屬層進行積層時,例如可於金屬層上形成絕緣層,亦可於絕緣層上形成金屬層。
在於金屬層上形成絕緣層的情況,作為絕緣層之形成方法,可使用例如於金屬層上塗佈塗佈液的方法、將金屬層與絕緣層薄膜經由接黏劑予以貼合的方法、將金屬層與絕緣層薄膜進行加熱壓黏的方法。其中,較佳為塗佈塗佈液的方法。此係由於可得到平滑性優越之絕緣層所致。在絕緣層含 有聚醯亞胺的情況,作為塗佈塗佈液的方法,可使用塗佈聚醯亞胺溶液或聚醯亞胺前驅物溶液的方法。特佳為塗佈聚醯亞胺前驅物溶液。此係由於聚醯亞胺一般較缺乏對溶媒的溶解性所致。又,對溶媒之溶解性高的聚醯亞胺,其耐熱性、線熱膨脹係數、吸濕膨脹係數等物性較差。
作為塗佈方法,較佳為可得到平滑性良好之絕緣層的方法,可使用例如旋塗法、模塗法、浸塗法、棒塗法、凹版印刷法、網版印刷法等。
在塗佈聚醯亞胺溶液或聚醯亞胺前驅物溶液時,藉由於塗佈後加熱至聚醯亞胺或聚醯亞胺前驅物之玻璃轉移溫度以上,則可提高膜之流動性、使平滑性良好。
另外,例如藉由使用凹版印刷法、網版印刷法等之印刷法將上述絕緣層形成為圖案狀,則亦可同時進行後述之絕緣層貫通孔形成步驟。
另外,在於絕緣層上形成金屬層的情況,作為金屬層之形成方法,可使用例如金屬噴敷法。在於上述絕緣層上藉金屬噴敷法設置金屬層時,其條件並無特別限定,可使用蒸鍍、濺鍍、鍍覆之任一種方法。又,亦可為將此等方法複數組合的方法。又,在積層體含有上述密黏層的情況,可使用首先係於上述絕緣層上藉濺鍍法等形成由無機材料所構成的密黏層後,於密黏層上藉蒸鍍法等形成上述金屬層的方法。
又,亦可例如使用介隔遮罩將上述金屬材料予以蒸鍍之方 法等,將上述金屬層形成為圖案狀,藉以同時進行後述之金屬層圖案化步驟。
另外,亦可事先在經圖案化之金屬層上形成絕緣層,或可於經圖案化之絕緣層上形成金屬層。
尚且,關於絕緣層及金屬層,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
又,關於三層材中之金屬膜,係可成為上述「A.電子元件用積層基板」項目中所記載之第2金屬層的層,具體而言為可成為電極、佈線等的層。
2.絕緣層貫通孔形成步驟
本發明之絕緣層貫通孔形成步驟係於上述絕緣層上形成絕緣層貫通孔的步驟,為於上述積層體準備步驟後進行的步驟。
作為絕緣層貫通孔之形成方法,可使用印刷法、光刻法、以雷射等進行直接加工的方法。作為光刻法,可舉例如:在金屬層及絕緣層之積層體中之絕緣層上形成光阻圖案,沿著該圖案對絕緣層藉濕式蝕刻法或乾式蝕刻法進行蝕刻後,去除光阻圖案的方法;對使金屬層與絕緣層與金屬膜經積層之積層體中之金屬膜進行圖案化,以該圖案作為遮罩而對絕緣層進行蝕刻後,去除金屬膜之圖案的方法;使用感光性聚醯亞胺或感光性聚醯亞胺前驅物等之感光性樹脂組成物,於金屬層上直接形成絕緣層之圖案的方法。又,在塗佈聚醯亞胺 前驅物溶液的情況,可舉例如:在將屬於聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸於金屬層上進行製膜後,於聚醯胺酸膜上形成光阻層,藉光刻法形成光阻圖案,其後,以該圖案作為遮罩,將圖案開口部之聚醯胺酸膜去除後,去除光阻圖案,使聚醯胺酸進行醯亞胺化的方法;在上述光阻圖案之形成時,同時亦對聚醯胺酸膜進行顯影,其後,去除光阻圖案,使聚醯胺酸進行醯亞胺化的方法。作為印刷法,可例示使用了凹版印刷或可撓印刷、網版印刷、噴墨法等之公知的印刷技術的方法。
尚且,關於絕緣層貫通孔,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
3.金屬層圖案化步驟
本發明中之金屬層圖案化步驟,係對上述金屬層進行圖案化,同時形成於上述絕緣層貫通孔上具有開口部之金屬層、與配置於上述絕緣層貫通孔上之導通部用金屬部的步驟,屬於在上述積層體準備步驟後進行的步驟。
作為金屬層之圖案化方法,可使用光刻法、以雷射等進行直接加工的方法,或藉由經由金屬遮罩進行濺鍍或蒸鍍,而位置選擇性地形成金屬層的方法。作為光刻法,可舉例如在上述積層體之金屬層上層合乾式薄膜光阻,形成光阻圖案,沿著該圖案對金屬層進行蝕刻後,去除光阻圖案的方法。
尚且,關於具有開口部之金屬層及導通部用金屬部,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省 略其說明。
本發明中,係依不同順序進行絕緣層貫通孔形成步驟及金屬層圖案化步驟。例如可如圖14(a)~(e)所示般於絕緣層貫通孔形成步驟後進行金屬層圖案化步驟,亦可如圖17(a)~(g)所示般於金屬層圖案化步驟後進行絕緣層貫通孔形成步驟。
4.第1導通部形成步驟
本發明中,係於上述絕緣層貫通孔形成步驟後,在上述金屬層圖案化步驟的前或後,進行於上述絕緣層貫通孔中填充第1導通部的第1導通部形成步驟。
作為第1導通部的形成方法,可舉例如鍍覆法、塗佈銀膏等之導電膏的方法、使用焊錫的方法等。
作為鍍覆法,可為電鍍法或無電解鍍覆法。又,亦可組合無電解鍍覆法及電鍍法。例如,可在藉無電解鍍覆形成較薄之金屬膜後,於該較薄之金屬膜上實施電鍍。在電鍍時,可以金屬層作為給電層進行鍍覆,亦可於絕緣層或第2絕緣層上形成金屬膜,以該金屬膜作為給電層而進行鍍覆。
作為導電膏之塗佈方法,若為可將導電膏填充於絕緣層貫通孔中之方法則無特別限定,可舉例如噴墨法、配量器法等。
尚且,關於第1導通部,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
5.第2絕緣層形成步驟
本發明中,較佳係於上述金屬層圖案化步驟後,進行於上 述金屬層上形成第2絕緣層之第2絕緣層形成步驟。
尚且,關於第2絕緣層之形成方法,由於與上述絕緣層之形成方法相同,故於此省略其說明。
尚且,關於第2絕緣層,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
第2絕緣層形成步驟若於上述金屬層圖案化形成步驟後進行即可,可於上述絕緣層貫通孔形成步驟前進行,亦可於上述絕緣層貫通孔形成步驟後進行。又,第2絕緣層形成步驟可於上述第1導通部形成步驟前進行,亦可於上述第1導通部形成步驟後進行。
6.第2絕緣層貫通孔形成步驟
本發明中,較佳係於上述第2絕緣層形成步驟後,於上述絕緣層貫通孔形成步驟前、後或同時,進行於上述第2絕緣層上形成第2絕緣層貫通孔之第2絕緣層貫通孔形成步驟。
尚且,關於第2絕緣層貫通孔之形成方法,由於與上述絕緣層貫通孔之形成方法相同,故於此省略其說明。
尚且,關於第2絕緣層貫通孔,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
第2絕緣層貫通孔形成步驟若於上述第2絕緣層形成步驟後進行即可,可於上述絕緣層貫通孔形成步驟前進行,亦可於上述絕緣層貫通孔形成步驟後進行,或可與上述絕緣層貫通孔形成步驟同時進行。又,第2絕緣層貫通孔形成步驟可 於上述第1導通部形成步驟前進行,亦可於上述第1導通部形成步驟後進行。
7.第2導通部形成步驟
本發明中,較佳係於上述第2絕緣層貫通孔形成步驟後,於上述第1導通部形成步驟前、後或同時,進行於上述第2絕緣層貫通孔中填充第2導通部的第2導通部形成步驟。
尚且,關於第2導通部之形成方法,由於與上述第1導通部之形成方法相同,故於此省略其說明。
尚且,關於第2導通部,由於已記載於上述「A.電子元件用積層基板」項目中,故於此省略其說明。
第2導通部形成步驟若於上述第2絕緣層貫通孔形成步驟後進行即可,可於上述絕緣層貫通孔形成步驟前進行,亦可於上述絕緣層貫通孔形成步驟後進行。又,第2導通部形成步驟可於上述第1導通部形成步驟前進行,亦可於上述第1導通部形成步驟後進行,或可與上述第1導通部形成步驟同時進行。
本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態僅為例示,具有與本發明申請專利範圍所記載之技術思想實質上相同之構成、且發揮相同作用效果者,均涵括於本發明之技術範圍中。
(實施例)
以下針對本發明,使用實施例及比較例進行具體說明。
[製造例] 1.聚醯亞胺清漆(聚醯亞胺前驅物溶液)之調製 (1)製造例1
將4,4’-二胺基二苯基醚(ODA)4.0g(20mmol)與對伸苯基二胺(PPD)8.65g(80mmol)投入至500ml的分離燒瓶中,使其溶解於200g之經脫水的N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)中,於氮氣流下,依藉油浴使液溫成為50℃之方式一邊以熱電偶進行監測並加熱、一邊予以攪拌。確認其等完全溶解後,於其中逐次少量地歷時30分鐘添加3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA)29.1g(99mmol),添加結束後,於50℃攪拌5小時。其後冷卻至室溫,得到聚醯亞胺前驅物溶液1。
(2)製造例2
除了依使反應溫度及溶液之濃度成為17重量%~19重量%之方式調整NMP量以外,其餘依與製造例1相同之方法,依下表1所示調配比合成聚醯亞胺前驅物溶液2~17。
作為酸二酐,係使用3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA)、焦蜜石酸二酐(PMDA)、對伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐(TAHQ)、對聯伸苯基雙苯偏三酸單酯酸二酐(BPTME)。作為二胺,係使用4,4’-二胺基二苯基醚(ODA)、對伸苯基二胺(PPD)、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯(4APB)、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯(TBHG)、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯(TFMB)之一種或二種。
(3)線熱膨脹係數及吸濕膨脹係數之評價
將上述聚醯亞胺前驅物溶液1~17塗佈於貼附在玻璃上的耐熱薄膜(UPILEX S 50S(宇部興產(股)製))上,於80℃加熱板上乾燥10分鐘後,由耐熱薄膜予以剝離,得到膜厚15μm~20μm薄膜。其後,將該薄膜固定於金屬製框上,於氮環境下,依350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),得到膜厚9μm~15μm之聚醯亞胺樹脂1~17的薄膜。
(a)線熱膨脹係數
將藉上述手法所製作之薄膜切斷成寬5mm×長20mm,作成評價樣本。線熱膨脹係數係藉熱機械性分析裝置Thermo Plus TMA8310(Rigaku公司製)所測定。測定條件設為評價樣本之觀測長15mm、升溫速度10℃/min、使評價樣本之單位剖面積之加重成為相同的方式將拉伸加重設為1g/25000μm2,將100℃~200℃之範圍的平均線熱膨脹係數作為線熱膨脹係數(C.T.E)。
(b)濕度膨脹係數
將藉上述手法所製作之薄膜切斷成寬5mm×長20mm,作成評價樣本。吸濕膨脹係數係藉濕度可變機械式分析裝置Thermo Plus TMA8310(Rigaku公司製)所測定。將溫度固定為25℃,首先,於濕度15%RH環境下使樣本呈穩定狀態,將此狀態保持約30分~2小時後,將測定部位的濕度設為 20%RH,再使樣本依此狀態保持30分~2小時直到其呈穩定。其後,使濕度變化成50%RH,將其呈穩定時之樣本長與在20%RH下呈穩定狀態時之樣本長的差、除以濕度變化(此情況下為50-20的30),將該值再除以樣本長的值作為吸濕膨脹係數(C.H.E.)。此時,依使評價樣本之單位剖面積之加重成為相同的方式將拉伸加重設為1g/25000μm2
(c)基板曲翹評價
於厚18μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,使用上述聚醯亞胺前驅物溶液1~17,依使醯亞胺化後之膜厚為10μm±1μm之方式,依與線熱膨脹係數評價之樣本作成相同的製程條件,形成聚醯亞胺樹脂1~17之聚醯亞胺膜。其後,將SUS304箔及聚醯亞胺膜之積層體切斷為寬10mm×長50mm,作為基板曲翹評價用樣本。
將此樣本的僅有樣本短邊單側藉Kapton膠帶固定於SUS板表面,以100℃烘爐加熱1小時後,於加熱至100℃之烘爐內,測定樣本之相反側之短邊與SUS板的距離。將此時之距離為0mm以上且0.5mm以下的樣本判斷為○,將超過0.5mm且1.0mm以下的樣本判斷為△,將超過1.0mm的樣本判斷為×。
同樣地將此樣本的僅有樣本短邊單側藉Kapton膠帶固定於SUS板表面,於23℃、85%Rh之狀態的恒溫恒濕槽靜置1小時後,測定樣本之相反側之短邊與SUS板的距離。將此 時之距離為0mm以上且0.5mm以下的樣本判斷為○,將超過0.5mm且1.0mm以下的樣本判斷為△,將超過1.0mm的樣本判斷為×。
此等評價結果示於表2。
由於SUS304箔之線熱膨脹係數為17ppm/℃,故確認到若聚醯亞胺膜與金屬箔間之線熱膨脹係數之差較大,則積層體的曲翹較大。
另外,由表2可知,聚醯亞胺膜之吸濕膨脹係數越小,則高濕環境下之積層體的曲翹越小。
2.光鹼發生劑之合成 (光鹼發生劑1之合成)
於氮環境下,在安裝了迪恩.史塔克裝置之200ml三口燒瓶中,將4,5-二甲氧基-2-硝基苯甲醛8.2g(39mmol)溶解於脫水2-丙醇100ml,加入異丙氧化鋁2.0g(10mmol,0.25eq.)並以105℃進行加熱攪拌7小時。隨著途中溶媒的蒸發減少,追加4次之2-丙醇40ml。以0.2N鹽酸150ml使反應停止後,藉氯仿進行萃取,將溶媒減壓餾除而得到6-硝基藜蘆醇7.2g。
於氮環境下,在200ml三口燒瓶中,將6-硝基藜蘆醇5.3g(25mmol)溶解於脫水二甲基乙醯胺100ml並加入三乙基胺7.0ml(50mmol,2.0eq)。於冰浴下,加入對硝基苯基氯甲酸酯5.5g(27mmol,1.1eq)後,於室溫下攪拌16小時。將反應液注入至水2L中,過濾所生成之沉澱物後,藉矽膠管柱層析法進行精製,得到4,5-二甲氧基-2-硝基苄基-對硝基苯基碳酸酯6.4g。
於氮環境下,在100ml三口燒瓶中,將4,5-二甲氧基-2- 硝基苄基-對硝基苯基碳酸酯3.6g(9.5mmol)溶解於脫水二甲基乙醯胺50ml中,加入2,6-二甲基哌啶5ml(37mmol,3.9eq)、1-羥基苯并三唑0.36g(0.3eq)並於90℃進行加熱攪拌18小時。將反應溶液注入至1%碳酸氫鈉水溶液1L中,過濾所生成之沉澱物後,以水予以洗淨,得到下式所示之光鹼發生劑1N-{[(4,5-二甲氧基-2-硝基苄基)氧基]羰基}-2,6-二甲基哌啶2.7g。
(光鹼發生劑2之合成)
於氮環境下,在100ml三口燒瓶中,將鄰香豆酸(東京化成工業(股)製)0.50g(3.1mmol)溶解於脫水四羥基呋喃40ml中,加入1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)碳二醯亞胺鹽酸鹽(東京化成工業(股)製)0.59g(3.1mmol,1.0eq)。於冰浴下,加入哌啶(東京化成(股)製)0.3ml(3.1mmol,1.0eq)後,於室溫下攪拌一晚。濃縮反應液,藉氯仿進行萃取,以稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水予以洗淨,並過濾,而得到450mg之下式所示之光鹼發生劑2。
[化10]
(光鹼發生劑3之合成)
於100ml燒瓶中,將碳酸鉀2.00g加入至甲醇15ml中。於50ml燒瓶中,將乙氧基羰基甲基(三苯基)溴化鏻2.67g(6.2mmol)、2-羥基-4-甲氧基苯甲醛945mg(6.2mmol)溶解於甲醇10ml中,慢慢滴下至經充分攪拌的碳酸鉀溶液中。攪拌3小時後,藉TLC確認到反應結束後進行過濾而去除碳酸鉀,予以減壓濃縮。濃縮後,加入1N之氫氧化鈉水溶液50ml並攪拌1小時。反應結束後,藉過濾去除三苯基氧化膦後,滴下濃鹽酸使反應液成為酸性。藉過濾收集沉澱物,以少量氯仿進行洗淨而得到2-羥基-4-甲氧基桂皮酸1.00g。接著,於100ml三口燒瓶中,將2-羥基-4-甲氧基桂皮酸500mg(3.0mmol)溶解於脫水四羥基呋喃40ml中,加入EDC0.586g(3.0mmol)。30分鐘後,加入哌啶0.3ml(3.0mmol)。反應結束後,將反應溶液濃縮,並溶解於水中。以二乙基醚萃取後,藉飽和碳酸氫鈉水溶液、1N鹽酸、飽和食鹽水予以洗淨。其後,藉矽膠管柱層析法(展開溶媒:氯仿/甲醇100/1~10/1)進行精製,得到64mg之下式所示之光鹼發生劑3。
[化11]
(光鹼發生劑4之合成)
光鹼發生劑3之合成中,除了取代哌啶而使用環己基胺以外,其餘與光鹼發生劑3之合成相同地進行,得到80mg之下式所示的光鹼發生劑4。
(光鹼發生劑5之合成)
光鹼發生劑3之合成中,除了取代2-羥基-4-甲氧基苯甲醛而使用1-羥基-2-萘甲醛以外,其餘與光鹼發生劑3之合成相同地進行,得到75mg之下式所示的光鹼發生劑5。
(光鹼發生劑6之合成)
光鹼發生劑3之合成中,除了取代2-羥基-4-甲氧基苯甲醛而使用2-羥基-1-萘甲醛以外,其餘與光鹼發生劑3之合成相同地進行,得到90mg之下式所示的光鹼發生劑6。
[化14]
[光鹼發生劑之評價]
針對所合成之光鹼發生劑1~6,進行以下測定、評價。將莫耳吸光係數及鹼發生能力的結果示於表3。又,表3中,所謂光反應率係指經光反應之莫耳數相對於所使用之鹼發生劑莫耳數的百分比率。又,將5%重量減少溫度的結果示於表4。
(1)莫耳吸光係數
將鹼發生劑1~6分別依1×10-4mol/L之濃度溶解於乙腈中,於石英槽(光路徑長10mm)充滿溶液,測定吸光度。又,莫耳吸光係數ε係將溶液之吸光度除以吸收層厚度與溶質之莫耳濃度而得的值(L/(mol.cm))。
(2)光反應率評價
針對鹼發生劑1~6,分別準備3個1mg試料,分別於石英製NMR管中溶解於重氫乙醇中。遮阻350nm以下之波長之光,使用使i射線穿透20%之濾光器與高壓水銀燈,於一根依2J/cm2進行光照射,於另一根依20J/cm2進行光照射。剩下一根未進行光照射。測定各樣本之1H NMR,求得光反應之比例。
尚且,關於光反應率,係由NMR,對鹼發生劑與光反應生成物進行定量,由其比例藉下式算出光反應率(%)。
光反應率=光反應生成物量/(未分解之鹼發生劑量+光反應生成物量)×100
由表3可知,鹼發生劑1~6係確認到因20J/cm2照射而進行光反應,故對i射線具有感度。鹼發生劑1係於2 J/cm2之照射下未確認到鹼發生。光鹼發生劑6則顯示最高的感度,而且光鹼發生劑3之感度亦較高。
(2)熱重量測定
為了對鹼發生劑1~6及Nifedipine(東京化成製)之耐熱性進行評價,分別以其30℃時之重量作為基準,依升溫速度10℃/min之條件進行熱重量測定。結果示於表4。
(調製例1)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液1中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑1,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物1。
(調製例2)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液1中添加溶液之固形份之10重量%的光鹼發生劑3,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物2。
(調製例3)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑3,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物3。
(調製例4)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑1,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物4。
(調製例5)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑2,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物5。
(調製例6)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑4,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物6。
(調製例7)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15重量%的光鹼發生劑5,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物7。
(調製例8)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之15 重量%的光鹼發生劑6,作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物8。
(調製例9)
於上述聚醯亞胺前驅物溶液11中添加溶液之固形份之30重量%的Nifedipine(東京化成製),作成感光性聚醯亞胺樹脂組成物9。
3.感光性樹脂組成物之評價:圖案形成能力評價
將調製例中所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物1及感光性聚醯亞胺樹脂組成物2,分別於經鍍鉻之玻璃上依最終膜厚成為4μm的方式進行旋塗,於80℃之加熱板上乾燥15分鐘,製作感光性聚醯亞胺樹脂組成物1及感光性聚醯亞胺樹脂組成物2的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈,圖案狀地對感光性聚醯亞胺樹脂組成物1之塗膜進行2000mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物2之塗膜進行100mJ/cm2之曝光。其後,針對各別的塗膜依155℃進行加熱10分鐘。
針對各別的塗膜,將其浸漬於使四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液中。其結果,可得到曝光部未溶解於顯影液中而殘存的圖案。再者,將其依350℃加熱1小時而進行醯亞胺化。可知如此藉由使用上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物1及2,則可形成良好的圖案。
將調製例中所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物3~8,分別於經鍍鉻之玻璃上依最終膜厚成為4μm的方式進行旋 塗,於100℃之加熱板上乾燥15分鐘,製作感光性聚醯亞胺樹脂組成物3~8的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈,圖案狀地對感光性聚醯亞胺樹脂組成物3之塗膜進行80mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物4之塗膜進行1500mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物5之塗膜進行500mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物6之塗膜進行400mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物7之塗膜進行200mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物8之塗膜進行80mJ/cm2之曝光。其後,針對各別的塗膜依170℃進行加熱10分鐘。
針對各別的塗膜,將其浸漬於使四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依8:2混合的溶液中。其結果,可得到曝光部未溶解於顯影液中而殘存的圖案。
4.線熱膨脹係數及吸濕膨脹係數之評價
將上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物1、2及3塗佈於貼附在玻璃上的耐熱薄膜(UPILEX S 50S(宇部興產(股)製))上,於100℃加熱板上乾燥10分鐘後,藉高壓水銀燈依365nm波長之照度換算計為2000mJ/cm2進行曝光後,於加熱板上依170℃加熱10分鐘後,由耐熱薄膜予以剝離,得到膜厚10μm的薄膜。其後,將該薄膜固定於金屬製框上,於氮環境下,依350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),得到膜厚6μm之感光性聚醯亞胺1、感光性聚醯 亞胺2及感光性聚醯亞胺3的薄膜。
與上述記載之方法同樣地進行線熱膨脹係數、吸濕膨脹係數、基板曲翹評價。結果示於表5。
如表5所示,由於SUS304箔之線熱膨脹係數為17ppm/℃,故確認到若聚醯亞胺膜與金屬箔間之線熱膨脹係數之差較大,則積層體的曲翹較大。
另外,由表5可知,聚醯亞胺膜之吸濕膨脹係數越小,則高濕環境下之積層體的曲翹越小。
5.洩氣試驗
將調製例中所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物3及感光性聚醯亞胺樹脂組成物4,分別於玻璃上依最終膜厚成為10μm的方式進行旋塗,於100℃之加熱板上乾燥15分鐘,製作感光性聚醯亞胺樹脂組成物3、感光性聚醯亞胺樹脂組成物4的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物3進行500mJ/cm2之曝光,對感光性聚醯亞胺樹脂組成物4進行2000mJ/cm2之曝光。其後,針對各別的塗膜依170℃進行加熱10分鐘。對各別的塗膜依350℃加熱1小時而進行醯亞胺化,得到洩氣測定樣 本1及2。
另外,將聚醯亞胺前驅物溶液11,於玻璃上依最終膜厚成為10μm之方式進行旋塗,於100℃之加熱板上乾燥15分鐘,製作聚醯亞胺溶液11的塗膜。對各別的塗膜依350℃加熱1小時而進行醯亞胺化,得到洩氣測定樣本3。
將調製例9中所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物9,於玻璃上依最終膜厚成為10μm的方式進行旋塗,於100℃之加熱板上乾燥15分鐘,製作比較感光性聚醯亞胺樹脂組成物1的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈進行1000mJ/cm2之曝光。其後,依185℃進行加熱10分鐘後,依350℃加熱1小時而進行醯亞胺化,得到洩氣測定樣本4。
將UR-5100FX(Toray製),於玻璃上依最終膜厚成為10μm的方式進行旋塗,於95℃之加熱板上乾燥8分鐘,製作UR-5100FX的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈進行70mJ/cm2之曝光。其後,依80℃進行加熱1分鐘後,依140℃加熱30分鐘、350℃加熱1小時而進行醯亞胺化,得到洩氣測定樣本5。
將XP-1530(HD Microsystem製),於玻璃上依最終膜厚成為10μm的方式進行旋塗,於70℃之加熱板上乾燥2分鐘,並於85℃之加熱板上乾燥2分鐘,製作XP-1530的塗膜。經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈進行300mJ/cm2之曝光。其後,依105℃進行加熱1分鐘後,依200℃加熱30分 鐘、350℃加熱1小時而進行醯亞胺化,得到洩氣測定樣本6。
針對所製作之洩氣測定樣本1~6,由玻璃上削取樣本,於氮環境下,依升溫速度10℃/min上升至100℃後,依100℃加熱60分鐘後,於氮環境下放冷15分鐘以上後,進行在將依升溫速度10℃/min進行測定時之放冷後重量作為基準時的5%重量減少溫度的測定。結果示於表6。
如表6所示,使用了光鹼發生劑之樣本(洩氣測定樣本1、2)均具有450℃以上的5%重量減少溫度。關於洩氣測定樣本1,係具有與聚醯胺酸單體(洩氣測定樣本3)同程度之非常低的低洩氣性(由於光鹼發生劑之50%重量減少溫度較低,故來自感光性成分的殘渣較少所致)。其他測定樣本之5%重量減少溫度均為未滿450℃。
[實施例1]
準備依序積層了由SUS所構成之金屬基板、由聚醯亞胺所構成之絕緣層及由Cu所構成之種子層及導電層的積層基板(圖20(a))。
接著,對該積層基板之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。具 體而言,係於積層基板之兩面層合金屬蝕刻用之乾式薄膜光阻,於SUS面側進行圖案曝光、於Cu面側進行整面曝光,使用碳酸鈉水溶液進行顯影,於SUS面上形成光阻圖案。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案(圖20(b))。
接著,對該積層基板之SUS面側所露出之聚醯亞胺面製作聚醯亞胺濕式蝕刻用光阻。具體而言,係於積層基板之兩面層合聚醯亞胺濕式蝕刻用之乾式薄膜光阻,於SUS面側進行圖案曝光、於Cu面側進行整面曝光,使用碳酸鈉水溶液進行顯影,於SUS面上形成光阻圖案。接著,使用TPE-3000(東麗工程公司製)作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面側所露出之聚醯亞胺面進行圖案蝕刻,形成導通部形成用之貫通孔後,剝離光阻圖案(圖20(c))。
對所製作之積層體,依壓力25~30Pa、製程氣體NF3/O2=10/90%、頻率40kHz進行電漿處理。其後,對SUS面之露出部及Cu面藉鍍覆用遮罩帶進行遮罩後,使用於硫酸銅130g/L、硫酸160g/L中添加了添加劑(CU-BRITE(茬原UDYLITE股份有限公司製))的電鍍浴,以Cu面作為給電層,於室溫下依2A/dm2之條件進行45分鐘鍍覆,形成導通部(圖20(d))。
接著,對該積層基板之Cu面製作金屬蝕刻用光阻。具體而言,係於積層基板之兩面層合金屬蝕刻用之乾式薄膜光 阻,於Cu面側進行圖案曝光、於SUS面側進行整面曝光,使用碳酸鈉水溶液進行顯影,於Cu面上形成光阻圖案。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,依於聚醯亞胺上殘存由Cu所構成之電極的方式對Cu面進行圖案蝕刻(圖20(e))。其後,剝離光阻圖案後,藉快速蝕刻去除種子層而得到電子元件用積層基板。
[實施例2-1-1](非感光性聚醯亞胺前驅物圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,使用上述聚醯亞胺前驅物溶液1,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖23(a)~(b))。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
接著,對該聚醯亞胺-不銹鋼積層體之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。其次,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案而得到電子元件用積層基板2-1-1。
[實施例2-1-2](非感光性聚醯亞胺之醯亞胺化後圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,使用上述 聚醯亞胺前驅物溶液12,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到積層體(圖23(a)~(b))。於上述積層體之由聚醯亞胺所構成的絕緣層上,形成光阻圖案。使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)去除露出絕緣層之部分後,剝離光阻圖案,而得到依導通部形成用部分被去除之方式使絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
其後,與上述實施例2-1-1同樣進行而得到電子元件用積層基板2-1-2。
[實施例2-1-3](感光性聚醯亞胺圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,將調製例3所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物3,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖23(a)~(b))。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層 體(圖23(c))。
其後,與上述實施例2-1-1同樣進行而得到電子元件用積層基板2-1-3。
[實施例2-2-1](非感光性聚醯亞胺前驅物圖案化)
於電子元件用積層基板2-1-1之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板2-2-1。
[實施例2-2-2](非感光性聚醯亞胺之醯亞胺化後圖案化)
於電子元件用積層基板2-1-2之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液12依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到積層體。於上述積層體之由聚醯亞胺所構成的絕緣層(第2層)上,形成光阻圖案。使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)去除露出絕緣層(第2層)之部分後,剝離光阻圖案,而得到依貫通 孔部分被去除之方式使絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板2-2-2。
[實施例2-2-3](感光性聚醯亞胺圖案化)
於電子元件用積層基板2-1-2的SUS面側,將上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物3依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板2-2-3。
[實施例3-1](非感光性聚醯亞胺前驅物圖案化)
準備依序積層了由SUS所構成之金屬基板(厚18μm)、由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第1層)(厚10μm)與由Cu所構成之種子層及電極層(厚9μm)的積層基板(圖26(a))。
對上述積層基板之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案。接著,對該積層基板之Cu面製作金屬蝕刻用光阻。接著使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對Cu面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖 案,藉此形成SUS面、Cu面均被圖案化的積層體(圖26(b))。
將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,於SUS面藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖26(c))。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而形成經圖案化之由聚醯亞胺所構成的絕緣層(第2層)(圖26(d))。接著,以經圖案化之Cu層作為遮罩,使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)對絕緣層(第1層)進行蝕刻(圖26(e))。
於積層基板之兩面層合金屬蝕刻用之乾式薄膜光阻,於SUS面側進行整面曝光,使用碳酸鈉水溶液進行顯影後,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,依殘存由Cu所構成之電極的方式進行Cu面之蝕刻(圖26(f))。其後,藉快速蝕刻去除種子層。接著,藉配量器於2層絕緣層之貫通孔中分別填充銀膏,而形成第1導通部及第2導通部,而得到電子元件用積層基板3-1(圖26(g))。
[實施例3-2](感光性聚醯亞胺圖案化)
與上述實施例3-1同樣進行,形成使SUS面、Cu面均經圖案化的積層體(圖26(b))。
將感光性聚醯亞胺樹脂組成物2依硬化後於SUS上膜厚 成為10μm之方式藉模塗器於SUS面上進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖26(c))。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對各別的塗膜,藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而形成經圖案化之由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)(圖26(d))。
其後,與上述實施例3-1同樣進行而得到電子元件用積層基板3-2(圖26(g))。
[實施例4-1]
準備依序積層了由SUS所構成之金屬基板(厚18μm)、由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第1層)(厚10μm)與由Cu所構成之導電層(厚9μm)的積層基板(圖19(a))。
對上述積層基板之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案(圖19(b))。
接著,將上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物3依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖19(c))。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合 了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(d))。以經圖案化之絕緣層(第2層)作為遮罩,使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)對絕緣層(第1層)進行蝕刻(圖19(e))。
使用配置器,將銀膏填充於2層之絕緣層之貫通孔中而形成導通部。
其次,對該聚醯亞胺-不銹鋼積層體之Cu面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,依殘存由Cu所構成之電極的方式對Cu面進行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案(圖19(g))。
[實施例4-2]
與上述實施例4-1同樣進行,形成使SUS面經圖案化的積層體(圖19(b))。
接著,將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於膜厚成為10μm之方式藉模塗器於SUS面側進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖19(c))。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境 下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依使導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)經圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(d))。
其後,與上述實施例4-1同樣進行而得到電子元件用積層基板4-2。
[實施例4-3]
與上述實施例4-1同樣進行,形成使SUS面經圖案化的積層體(圖19(b))。
接著,將上述聚醯亞胺前驅物溶液12藉模塗器於SUS面側進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷)(圖19(c))。接著,由聚醯亞胺面側照射YAG雷射,於2層之絕緣層形成貫通孔,而得到依使導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之2層之絕緣層經圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(e))。
其後,與上述實施例4-1同樣進行而得到電子元件用積層基板4-3。
[實施例5-1-1](非感光性聚醯亞胺前驅物圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,使用上述聚醯亞胺前驅物溶液1,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖 23(a)~(b))。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
對所製作之聚醯亞胺-不銹鋼積層體,依壓力25Pa~30Pa、製程氣體NF3/O2=10%/90%、頻率40kHz進行電漿處理後,對SUS面之露出部藉鍍覆用遮罩帶進行遮罩後,使用於硫酸銅130g/L、硫酸160g/L中添加了添加劑(CU-BRITE(茬原UDYLITE股份有限公司製))的電鍍浴,以SUS面作為給電層,於室溫下依電流密度2A/dm2之條件進行45分鐘鍍覆,形成導通部(圖23(d))。
接著,對該聚醯亞胺-不銹鋼積層體之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。其次,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案而得到電子元件用積層基板5-1-1(圖23(e))。
[實施例5-1-2](非感光性聚醯亞胺之醯亞胺化後圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,將上述聚醯亞胺前驅物溶液12,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分 鐘,自然放冷),而得到積層體(圖23(a)~(b))。於上述積層體之由聚醯亞胺所構成的絕緣層上,形成光阻圖案。將露出聚醯亞胺膜之部分使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)予以去除後,剝離光阻圖案,得到依導通部形成用者被去除之方式使聚醯亞胺膜被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
其後,與上述實施例5-1-1同樣進行而得到電子元件用積層基板5-1-2。
[實施例5-1-3](感光性聚醯亞胺圖案化)
於厚20μm之SUS304-HTA箔(東洋精箔製)上,將調製例3所調製之感光性聚醯亞胺樹脂組成物3,依硬化後膜厚成為10μm之方式藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖23(a)~(b))。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
其後,與上述實施例5-1-1同樣進行而得到電子元件用積層基板5-1-3。
[實施例5-2-1](非感光性聚醯亞胺前驅物圖案化)
於電子元件用積層基板5-1-1之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層被圖案化的電子元件用積層基板5-2-1。
[實施例5-2-2](非感光性聚醯亞胺之醯亞胺化後圖案化)
於電子元件用積層基板5-1-2之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液12依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到積層體。於上述積層體之由聚醯亞胺所構成的絕緣層(第2層)上,形成光阻圖案。使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)去除露出絕緣層(第2層)之部分後,剝離光阻圖案,而得到依貫通孔部分被去除之方式使絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板5-2-2。
[實施例5-2-3](感光性聚醯亞胺圖案化)
於電子元件用積層基板5-1-2的SUS面側,將上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物3依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板5-2-3。
[實施例6-1]
與實施例2-1-1同樣進行,得到依導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使聚醯亞胺膜被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖23(c))。
對所製作之聚醯亞胺-不銹鋼積層體,依壓力25Pa~30Pa、製程氣體NF3/O2=10%/90%、頻率40kHz進行電漿處理。對SUS面之露出部藉鍍覆用遮罩帶進行遮罩,依S-10X(上村工業製)、A-10X(上村工業製)分別進行3分鐘之前處理後,使用NPR-4(上村工業製)進行無電解鍍覆1分鐘。以形成於絕緣層上之無電解鍍覆層作為給電層,使用於硫酸銅70g/L、硫酸200g/L、鹽酸0.5ml/L中添加了添加劑(Super-Throw2000(Enthone Japan股份有限公司製))的電鍍 浴,於室溫下依電流密度4A/dm2之條件進行25分鐘鍍覆。
接著,對形成於無電解鍍覆層上之Cu電鍍層的面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,依使由Cu所構成之電極於Cu面上以被覆其後形成之SUS開口部之形式殘存的方式施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案。對露出之無電解鍍覆層以NIMUDEN RIP C-11進行軟性蝕刻而予以剝離後,為了去除觸媒,藉MACOHO(股)製濕式噴砂裝置,依氧化鋁磨石、0.5kg/m2之水壓、10m/min之處理速度進行處理,去除觸媒。接著,於180℃、1hr、氮環境下進行熱處理。
接著,對該積層體之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,於SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案,而得到電子元件用積層基板6-1。
[實施例6-2]
於實施例6-1中,除了取代濕式噴砂所進行之觸媒去除步驟,而進行藉MACUDIZER9204(日本MacDermid股份有限公司製),依液溫35℃浸漬1分鐘、水洗,藉MACUDIZER9275(日本MacDermid股份有限公司製),依液溫75℃浸漬2分鐘、水洗,藉43℃之MACUDIZER9279(日本MacDermid股份有限公司製),浸漬1分鐘、水洗後,予以乾燥而去除觸媒的步驟以外,其餘與實施例6-1同樣進行 而製作電子元件用積層基板6-2。
[實施例6-3]
於上述電子元件用積層基板6-1之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板6-3。
[實施例6-4]
於上述電子元件用積層基板6-2之SUS面側,將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的電子元件用積層基板6-4。
[實施例7-1]
準備依序積層了由SUS所構成之金屬基板(厚18μm)、由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第1層)(厚10μm)與由Cu所構成之導電層(厚9μm)的積層基板(圖19(a))。
對上述積層基板之SUS面製作金屬蝕刻用光阻。接著,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,對SUS面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案(圖19(b))。
接著,於SUS面側將上述感光性聚醯亞胺樹脂組成物3依在SUS上硬化後膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖19(c))。其後,經由光罩使用手動曝光機,藉高壓水銀燈圖案狀地進行500mJ/cm2之曝光。其後,以155℃加熱10分鐘。對塗膜藉由使混合了四甲基氫氧化銨2.38重量%水溶液與異丙醇依9:1混合的溶液進行顯影後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(d))。
以經圖案化之絕緣層(第2層)作為遮罩,使用聚醯亞胺蝕刻液TPE-3000(東麗工程公司製)對絕緣層(第1層)進行蝕刻(圖19(e))。
對所製作之聚醯亞胺-不銹鋼積層體,依壓力25Pa~30Pa、製程氣體NF3/O2=10%/90%、頻率40kHz進行電漿處理後,使用於硫酸銅130g/L、硫酸160g/L中添加了添加 劑(CU-BRITE(茬原UDYLITE股份有限公司製))的電鍍浴,以Cu面作為給電層,於室溫下依2A/dm2之條件進行120分鐘鍍覆,形成導通部(圖19(f))。
接著,對該聚醯亞胺-不銹鋼積層體之Cu面製作金屬蝕刻用光阻。其次,使用氯化鐵水溶液作為蝕刻液,經由光阻圖案,依使由Cu所構成之電極殘存的方式對Cu面施行圖案蝕刻後,剝離光阻圖案而得到電子元件用積層基板7-1(圖19(g))。
[實施例7-2]
與上述實施例7-1同樣進行,形成使SUS面經圖案化的積層體(圖19(b))。
接著,於SUS面側將上述聚醯亞胺前驅物溶液1依硬化後於SUS上膜厚成為10μm之方式,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘(圖19(c))。其後,於聚醯亞胺前驅物膜上,使用乾式薄膜光阻製作光阻、進行顯影而同時使聚醯亞胺前驅物膜進行顯影後,剝離光阻圖案,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),而得到依導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之絕緣層(第2層)被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(d))。
其後,與上述實施例8-1同樣進行而得到電子元件用積層基板7-2。
[實施例7-3]
與上述實施例7-1同樣進行,形成使SUS面經圖案化的積層體(圖19(b))。
接著,於SUS面側將上述聚醯亞胺前驅物溶液12,藉模塗器進行塗佈,於80℃烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘。其後,於氮環境下,以350℃進行熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷)(圖19(c))。接著,從聚醯亞胺面側照射YAG雷射,形成貫通孔於2層之絕緣層,而得到依導通部形成用之貫通孔部分被去除之方式使由聚醯亞胺所構成之2層絕緣層被圖案化的聚醯亞胺-不銹鋼積層體(圖19(e))。
其後,與上述實施例7-1同樣進行而得到電子元件用積層基板8-3。
[表面平坦性之評價]
針對下述3種類評價表面平坦性。
1.藉塗佈所形成之聚醯亞胺(PI)面(實施例2-1-1~2-2-3、實施例3-1~3-2、實施例4-1~4-3、實施例5-1-1~5-2-3、實施例7-1~7-3)
2.由PI-Cu之積層體藉Cu蝕刻所形成之PI面(實施例1、實施例6-1~6-4)
3.由PI-SUS之積層體藉SUS蝕刻所形成之PI面(比較例)
[有機EL顯示裝置之實施例]
藉由實施例4-1記載之方法,準備下述基板A:於150mm×150mm基板上,將150μm 之導通部依225μm間隔,形成縱240個、橫320個,於背面側具有形成了銅佈線的導通部。
接著,使用金屬遮罩,對導通部進行遮置,並於具有導通部之基板A之聚醯亞胺上,藉由DC濺鍍法(成膜壓力0.2Pa(氬)、投入電力1kW、成膜時間10秒)依厚5nm形成作為第1密黏層之鋁膜。接著,藉由RF磁控濺鍍法(成膜壓力0.3Pa(氬:氧=3:1)、投入電力2kW、成膜時間30分鐘)依厚100nm形成作為第2密黏層之氧化矽膜。
於上述具有導通部之基板A的中央部之120mm×120mm之區域製作底閘極.底接觸構造之TFT。首先,將厚100nm之鋁膜成膜作為閘極電極膜後,藉光刻法形成光阻圖案後以磷酸溶液進行濕式蝕刻,將鋁膜圖案化為既定圖案而形成閘極電極及閘極導線。閘極導線係形成為使導通部與閘極電極連接。接著,依被覆該閘極電極之方法整面地形成厚300nm之氧化矽作為閘極絕緣膜。該閘極絕緣膜係使用RF磁控濺 鍍裝置,於6吋之SiO2鍍靶依投入電力:1.0kW(=3W/cm2)、壓力:1.0Pa、氣體:氬+O2(50%)之成膜條件所形成。其後,藉光刻法形成光阻圖案後進行乾式蝕刻,實施閘極絕緣膜之圖案化。接著,於閘極絕緣膜上之整面蒸鍍厚100nm之鈦膜、鋁膜、IZO膜以作用源極電極、源極導線及汲極電極後,於藉光刻法形成光阻圖案後,藉過氧化氫水溶液、磷酸溶液連續地進行濕式蝕刻,將鈦膜圖案化為既定圖案而形成源極電極、源極導線及汲極電極。源極導線係形成為使導通部與源極電極連接。此時,源極電極及汲極電極係形成為在閘極絕緣膜上且離開至閘極電極之中央部正上方以外的圖案。
接著,依被覆源極電極及汲極電極的方式,整面地將In:Ga:Zn為1:1:1之InGaZnO系非晶型氧化物薄膜(InGaZnO4)形成為厚25nm。非晶型氧化物薄膜係使用RF磁控濺鍍裝置,於室溫(25℃)、將Ar:O2設為30:50的條件下,使用4吋之InGaZnO(In:Ga:Zn=1:1:1)鍍靶而形成。其後,於非晶型氧化物薄膜上藉光刻形成光阻圖案後,以草酸溶液進行濕式蝕刻,對該非晶型氧化物薄膜進行圖案化,形成由既定圖案所構成之非晶型氧化物薄膜。如此所得之非晶型氧化物薄膜係形成為於閘極絕緣膜上且依兩側接觸源極電極及汲極電極,並跨越該源極電極及汲極電極。接著,依被覆全體的方式,以RF磁控濺鍍法形成厚100nm之氧化矽作為保護膜後,藉光刻法形成光阻圖案後施行乾式蝕刻。於大氣 中施行300℃、1小時之退火後,使用丙烯酸系之正型光阻形成EL之隔壁層,製作TFT基板。
於上述TFT基板上依成為白色之方式蒸鍍EL層後,蒸鍍IZO膜作為電極,使用遮阻薄膜進行EL之密封,而製成可撓性對角5.9吋、解析度68dpi、320×240之主動矩陣驅動之單色EL顯示器。
接著,於事先形成於背面的佈線部,安裝控制用之IC,針對所製成之單色EL顯示器,依掃瞄電壓15V、β電壓10V、電源電壓10V確認作動。由針對所製成之單色EL顯示器確認24小時之連續作動及製成後6個月後之作動,亦可確認基板之阻絕性。
[有機EL顯示裝置之比較例]
於縱200mm、橫150mm、厚100μm之SUS304-HTA板(小山鋼材公司製)上,使用上述聚醯亞胺前驅物溶液1,依醯亞胺化後之膜厚成為7μm±1μm之方式藉模塗器進行塗佈,於100℃之加熱板烘爐中,於大氣下乾燥60分鐘後,於氮環境下,依350℃熱處理1小時(升溫速度10℃/分鐘,自然放冷),形成聚醯亞胺層。接著,於聚醯亞胺層上,藉由DC濺鍍法(成膜壓力0.2Pa(氬)、投入電力1kW、成膜時間10秒)依厚5nm形成作為第1密黏層之鋁膜。接著,藉由RF磁控濺鍍法(成膜壓力0.3Pa(氬:氧=3:1)、投入電力2kW、成膜時間30分鐘)依厚100nm形成作為第2密黏層之氧化 矽膜。
其後,除了於基板上部150mm×150mm之區域,使各種佈線不連接至導通部,而連接至在設於基板表面側之基板下部剩餘之縱50mm、橫150mm之區域中所形成的佈線部以外,其餘與上述元件之實施例同樣進行,製成主動矩陣驅動之單色EL顯示器。
接著,於形成在表面的佈線部,安裝控制用之IC,針對所製成之單色EL顯示器,依掃瞄電壓15V、β電壓10V、電源電壓10V確認作動。由針對所製成之單色EL顯示器確認24小時之連續作動及製成後6個月後之作動。
[評價]
藉由使用設有導通部之基板作為元件所形成之電子元件用積層基板,則可將控制IC配置於背面,實現裝置的窄邊框化。
[有機EL元件之實施例]
藉由實施例4-1所記載之方法,如圖19(a)~(f)所示般,於400μm 之金屬層之開口部13h內,形成200μm 之絕緣層貫通孔12h、第2絕緣層貫通孔14h,於此等之絕緣層貫通孔12h及第2絕緣層貫通孔14h中填充導通材料而形成導通部7。進而,在對Cu面進行圖案蝕刻時,形成銅佈線。該銅佈線係如圖19(g)所示般,依被覆400μm 之金屬層之開口部13h的形式具有1000μm 之部分(圖中,由第2金 屬層16所示)者。如此,如圖28(a)、(b)所示般準備下述基板(B):於100mm×100mm之基板,分別設置作為陽極連接用的10個200μm 之透明電極層用導通部7b、作為陰極連接用的10個200μm 之背面電極層用導通部7a,具有於背面側(絕緣層2側)形成銅佈線(陽極連接用佈線32b、陰極連接用佈線32a)之導通部。圖28(a)係由基板之第2絕緣層4側(表面側)觀看的平面圖,圖28(b)係由基板之絕緣層2側(背面側)觀看的平面圖。圖28(a)中,以虛線所示區域E1係與有機EL元件之發光部接觸的部分。
另外,準備於玻璃基板上使作為陽極之ITO被圖案化為52mm寬之線狀的ITO基板。接著,於該ITO基板上,將正型光阻(東京應化公司製TFRH)依乾燥膜厚成為1μm之方式藉旋塗法予以塗佈後,以120℃烘烤2分鐘。其後,依發光區域成為50mm□之方式,經由光罩照射365nm之紫外光。對光阻使用有機鹼顯影液NMD3(東京應化公司製)進行顯影30秒後,以240℃進行烘烤30分鐘,而形成EL用絕緣層。接著,於該ITO基板上,於α-NPD(N,N’-二[(1-萘基)-N,N’-二苯基]-1,1’-聯苯基)-4,4’-二胺)與MoO3之體積比為4:1、真空度10-5Pa的條件下,藉共蒸鍍,依1.0Å/sec蒸鍍速度以膜厚成為40nm的方式進行成膜,形成電洞注入層。接著,將α-NPD於真空度10-5Pa之條件下,依1.0Å/sec蒸鍍速度以膜厚成為20nm之方式進行直空蒸鍍,形成電洞 輸送層。接著,使用Alq3(參-(8-羥基醌啉)鋁)作為基質材料,使用C545t作為綠色發光摻雜物,於上述電洞輸送層上,將Alq3及C545t,依C545t濃度成為3wt%的方式,於真空度10-5Pa之條件下,以蒸鍍速度1Å/sec藉真空蒸鍍進行成膜為35nm,形成發光層。接著,將Alq3於真空度10-5Pa條件下,以1.0Å/sec蒸鍍速度進行真空蒸鍍為膜厚10nm,形成電子輸送層。接著,將Alq3及LiF藉共蒸鍍,於真空度10-5Pa之條件下,以蒸鍍速度0.1Å/sec藉真空蒸鍍成膜為15nm之厚度,形成電子注入層。最後,使用Al作為陰極,於真空度10-5Pa之條件下,以5.0Å/sec蒸鍍速度進行真空蒸鍍為膜厚200nm。
關於陽極(透明電極層24)與陰極(背面電極層22),係如圖28(c)所示般,形成為設置了具有導通部之基板B,並使透明電極層用導通部7b及背面電極層用導通部7a相對向。於圖28(c)中,以虛線所示之區域E2為有機EL元件的發光部。
於陰極之形成後,由真空蒸鍍裝置將有機EL元件搬送至設為水分濃度0.1ppm以下之氮環境下的手套箱中。又,將上述具有導通部的基板B於手套箱中進行加熱乾燥。其後,配置成使具有導通部之基板B之表面側與有機EL元件之陰極側相對向,位置對準成使具有導通部之基板B之陽極連接用之透明電極層用導通部與有機EL元件之陽極連接、使具有導通部之基板B之陰極連接用之背面電極層用導通部 與有機EL元件之陰極連接、使有機EL元件之發光部與具有導通部之基板B之絕緣層連接,在使具有導通部之基板B與有機EL元件導通後,予以貼合。對具有導通部之基板B之外緣部及導通部由外側塗佈環氧樹脂,藉紫外線使其硬化,得到有機EL元件。
1‧‧‧電子元件用積層基板
2‧‧‧絕緣層
3‧‧‧金屬層
4‧‧‧第2絕緣層
5‧‧‧電極.佈線
6‧‧‧第1導通部
7‧‧‧導通部
7a‧‧‧背面電極層用導通部
7b‧‧‧透明電極層用導通部
7g‧‧‧閘極導線用導通部
7s‧‧‧源極導線用導通部
8‧‧‧導通部用金屬部
9‧‧‧密黏層
10‧‧‧第2導通部
11a‧‧‧金屬層露出區域
11b‧‧‧金屬層露出區域
12h‧‧‧絕緣層貫通孔
13h‧‧‧金屬層之開口部
13s‧‧‧金屬層之圖案之端部
14h‧‧‧第2絕緣層貫通孔
15‧‧‧被覆層
16‧‧‧第2金屬層
17‧‧‧第3金屬層
19h‧‧‧密黏層之開口部
20‧‧‧有機EL元件部
21‧‧‧有機EL元件
22‧‧‧背面電極層
23‧‧‧EL層
24‧‧‧透明電極層
25‧‧‧透明密封基板
26‧‧‧密封部
27‧‧‧透明基板
30‧‧‧電子元件部
32a‧‧‧陰極連接用佈線
32b‧‧‧陽極連接用佈線
32g‧‧‧閘極導線
32s‧‧‧源極導線
32x‧‧‧x佈線
32y‧‧‧y佈線
33‧‧‧佈線
35‧‧‧驅動器(控制IC)
53‧‧‧金屬層
55‧‧‧金屬膜
56‧‧‧金屬膜
57‧‧‧金屬層
E1‧‧‧虛線所示區域
E2‧‧‧虛線所示區域
L‧‧‧發光
圖1為表示本發明之電子元件用積層基板之一例的概略剖面圖及平面圖。
圖2為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖及平面圖。
圖3為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖。
圖4為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖。
圖5為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖及平面圖。
圖6為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之一例的概略剖面圖。
圖7為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖8為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖。
圖9為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖10為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖11為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖12為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖13為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖14為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖15為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
圖16為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略剖面圖及平面圖。
圖17為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖18為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖19為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖20為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖21為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖22為表示本發明之電子元件(電子元件部為有機EL元件部的情況)之其他例的概略剖面圖。
圖23為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的一例的步驟圖。
圖24為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖25為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖26為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖27為表示本發明之電子元件用積層基板之製造方法的其他例的步驟圖。
圖28為表示本發明之電子元件用積層基板之其他例的概略平面圖。
1‧‧‧電子元件用積層基板
2‧‧‧絕緣層
3‧‧‧金屬層
6‧‧‧第1導通部
7‧‧‧導通部
8‧‧‧導通部用金屬部
12h‧‧‧絕緣層貫通孔
13h‧‧‧金屬層之開口部

Claims (29)

  1. 一種電子元件用積層基板,係用於電子元件者,其特徵為具有:具有絕緣層貫通孔的絕緣層;填充於上述絕緣層貫通孔的第1導通部;於上述絕緣層上形成為圖案狀,於上述第1導通部上具有開口部的金屬層;與形成於上述電子元件用積層基板之厚度方向上,導通上述電子元件用積層基板之表背,至少具有上述第1導通部的導通部;上述導通部並未與上述金屬層導通;上述開口部係由上述金屬層之與上述絕緣層側相反側的面起貫通至上述絕緣層側的面;上述第1導通部係經由上述開口部而與上述金屬層呈電氣性分離。
  2. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述絕緣層含有聚醯亞胺。
  3. 如申請專利範圍第2項之電子元件用積層基板,其中,上述絕緣層係以聚醯亞胺作為主成分。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子元件用積層基板,其中,上述絕緣層之吸濕膨脹係數為0ppm/%RH~15ppm/%RH的範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述絕緣層之線熱膨脹係數為0ppm/℃~30ppm/℃之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述絕緣層之線熱膨脹係數與上述金屬層之線熱膨脹係數的差為15ppm/℃以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述金屬層之線熱膨脹係數為0ppm/℃~25ppm/℃的範圍內。
  8. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述金屬層之圖案端部由被覆層所絕緣。
  9. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,上述金屬層所形成之區域整體的面積,係在將上述電子元件用積層基板整體之面積設為100%時,為80%以上且未滿100%。
  10. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,進一步具有形成於上述金屬層之開口部內、並配置於上述導通部上、由與上述金屬層相同之材料所構成的導通部用金屬部,上述導通部係具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部。
  11. 如申請專利範圍第10項之電子元件用積層基板,其 中,進一步具有形成於上述金屬層上、配置於上述導通部用金屬部上之具有第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層。
  12. 如申請專利範圍第11項之電子元件用積層基板,其中,進一步具有填充於上述第2絕緣層貫通孔的第2導通部,上述導通部係具有上述第1導通部與上述導通部用金屬部與上述第2導通部。
  13. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,進一步具有形成於上述金屬層上、配置於上述第1導通部上之具有第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層,與填充於上述第2絕緣層貫通孔的第2導通部,上述導通部係具有上述第1導通部與上述第2導通部。
  14. 如申請專利範圍第11項之電子元件用積層基板,其中,上述金屬層之圖案端部由上述絕緣層或上述第2絕緣層所絕緣。
  15. 如申請專利範圍第11項之電子元件用積層基板,其中,進一步具有形成於上述第2絕緣層上、配置成被覆上述金屬層之開口部、與上述第2導通部導通的第3金屬層。
  16. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,進一步具有形成在上述絕緣層之與上述金屬層側為相反側的面、配置成被覆上述金屬層之開口部、與上述第1導通部導通的第2金屬層。
  17. 如申請專利範圍第11項之電子元件用積層基板,其 中,上述第2絕緣層含有聚醯亞胺。
  18. 如申請專利範圍第17項之電子元件用積層基板,其中,上述第2絕緣層係以聚醯亞胺作為主成分。
  19. 如申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板,其中,於上述絕緣層之與上述金屬層側為相反側的面上,形成含有無機化合物的密黏層。
  20. 一種電子元件,其特徵為具有:申請專利範圍第1至19項中任一項之電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的電子元件部;與配置於上述電子元件部上的透明密封基板。
  21. 如申請專利範圍第20項之電子元件,其中,上述電子元件部為薄膜電晶體元件部。
  22. 如申請專利範圍第20項之電子元件,其中,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上且至少含有有機發光層的電致發光層、與形成於上述電致發光層上之透明電極層的有機電致發光元件部;上述電子元件用積層基板之導通部係具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
  23. 如申請專利範圍第20項之電子元件,其中,上述電子元件部係具有形成於上述絕緣層上之背面電極層、形成於上述背面電極層上之顯示層、與形成於上述顯示層上之透明電極層的電子紙元件部;上述電子元件用積層基板之導通部係具有連接於上述透明電極層之透明電極層用導通部、與連接於上述背面電極層之背面電極層用導通部。
  24. 一種有機電致發光顯示裝置,其特徵為具有:申請專利範圍第1至19項中任一項之電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的薄膜電晶體元件部;具有形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上並連接於上述薄膜電晶體元件部的背面電極層、形成於上述背面電極層上並至少含有有機發光層的電致發光層、及形成於上述電致發光層上之透明電極層的有機電致發光元件部;與配置於上述有機電致發光元件部上之透明密封基板。
  25. 一種電子紙,其特徵為具有:申請專利範圍第1至19項中任一項之電子元件用積層基板;形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上的薄膜電晶體元件部; 具有形成於上述電子元件用積層基板之絕緣層上並連接於上述薄膜電晶體元件部的背面電極層、形成於上述背面電極層上之顯示層、及形成於上述顯示層上之透明電極層的電子紙元件部;與配置於上述電子紙元件部上的透明密封基板。
  26. 一種電子元件用積層基板之製造方法,係製造申請專利範圍第1項之電子元件用積層基板之製造方法,其特徵為具有:準備至少依序積層了上述絕緣層及上述金屬層之積層體的積層體準備步驟;於上述絕緣層形成上述絕緣層貫通孔的絕緣層貫通孔形成步驟;與對上述金屬層進行圖案化,而同時形成於上述絕緣層貫通孔上具有上述開口部之上述金屬層、與配置於上述絕緣層貫通孔上之導通部用金屬部的金屬層圖案化步驟;依不同順序進行上述絕緣層貫通孔形成步驟及上述金屬層圖案化步驟。
  27. 如申請專利範圍第26項之電子元件用積層基板之製造方法,其中,於上述絕緣層貫通孔形成步驟後,於上述金屬層圖案化步驟之前或後,進一步具有於上述絕緣層貫通孔填充第1導通部的第1導通部形成步驟。
  28. 如申請專利範圍第26或27項之電子元件用積層基板 之製造方法,其中,於上述金屬層圖案化形成步驟後,進一步具有於上述金屬層上形成第2絕緣層的第2絕緣層形成步驟、與於上述第2絕緣層上形成第2絕緣層貫通孔的第2絕緣層貫通孔形成步驟;在上述絕緣層貫通孔形成步驟之前、後或同時,進行上述第2絕緣層貫通孔形成步驟。
  29. 如申請專利範圍第28項之電子元件用積層基板之製造方法,其中,於上述第2絕緣層貫通孔形成步驟後,進一步具有於上述第2絕緣層貫通孔填充第2導通部的第2導通部形成步驟;在上述第1導通部形成步驟之前、後或同時,進行上述第2導通部形成步驟。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750549B (zh) * 2019-12-06 2021-12-21 國家中山科學研究院 一種製備氮化鋁-氧化鋅紫外光檢測電極之方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106410027B (zh) * 2013-09-24 2019-11-05 京东方科技集团股份有限公司 柔性显示基板及其制备方法、柔性显示装置
DE102013113190A1 (de) * 2013-11-28 2015-05-28 Osram Oled Gmbh Elektronisches Bauteil
WO2016117534A1 (ja) * 2015-01-21 2016-07-28 富士フイルム株式会社 電子デバイスの製造方法および電子デバイス
JP5967282B2 (ja) * 2015-10-15 2016-08-10 大日本印刷株式会社 蒸着マスクの製造方法
KR102446889B1 (ko) * 2015-12-28 2022-09-26 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 기판 및 이를 포함하는 플렉서블 표시 장치
CN108428796B (zh) 2017-02-14 2021-10-15 元太科技工业股份有限公司 有机薄膜晶体管与显示装置
TWI607596B (zh) * 2017-02-14 2017-12-01 元太科技工業股份有限公司 有機薄膜電晶體與顯示裝置
KR102533660B1 (ko) * 2018-07-04 2023-05-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN111816608B (zh) * 2020-07-09 2023-05-09 电子科技大学 玻璃盲孔加工方法
CN114333577B (zh) * 2021-12-17 2024-03-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示面板和显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200529338A (en) * 2003-11-10 2005-09-01 Casio Computer Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
TW200541386A (en) * 2004-02-06 2005-12-16 Seiko Epson Corp Method for manufacturing electro-optic device, electro-optic device and electronic apparatus
JP2009205897A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Rohm Co Ltd 有機発光装置及び有機発光装置の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4582892B2 (ja) * 1999-11-11 2010-11-17 イビデン株式会社 多層プリント配線板およびその製造方法
JP2002216953A (ja) * 2001-01-15 2002-08-02 Sony Corp 表示装置およびその製造方法
JP2006040581A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Ams:Kk 有機el素子の基板
JP4393463B2 (ja) * 2006-01-16 2010-01-06 イビデン株式会社 光通信用デバイス
JP5063555B2 (ja) * 2008-10-17 2012-10-31 電気化学工業株式会社 発光素子搭載用基板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200529338A (en) * 2003-11-10 2005-09-01 Casio Computer Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
TW200541386A (en) * 2004-02-06 2005-12-16 Seiko Epson Corp Method for manufacturing electro-optic device, electro-optic device and electronic apparatus
JP2009205897A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Rohm Co Ltd 有機発光装置及び有機発光装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI750549B (zh) * 2019-12-06 2021-12-21 國家中山科學研究院 一種製備氮化鋁-氧化鋅紫外光檢測電極之方法

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