(57)【要約】【課題】優れた低抵抗性、優れた耐湿性、及びパターニング性を有する積層体と、それを備えた有機ＥＬ表示素子を得る。  【解決手段】基体１の上に第１の電極層３、第１の電極層３上に形成される有機ＥＬ層４と、有機ＥＬ層４上に形成される第２の電極層５とを備える有機ＥＬ表示素子の製造方法であって、第１の電極層３又は第２の電極層５に導電接続される積層体３５を形成するステップを備え、積層体３５を形成するステップは、Ａｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層１１を形成するステップと、導体層１１上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層１２を形成するステップとを有する。  【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の上に対向する第１の電極層と第２の電極層とが備えられ、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に有機ＥＬ層が配置された有機ＥＬ表示素子の製造方法であって、
前記第１の電極層に導電接続される積層体を形成するステップを備え、
前記積層体を形成するステップは、Ａｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層を形成するステップと、前記導体層上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層を形成するステップとを有する有機ＥＬ表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記積層体を形成するステップの後、感光性膜を塗布する感光性膜塗布ステップと、
前記感光性膜にフォトマスクを介して露光する露光ステップと、
前記露光ステップ後に前記感光性膜を現像する現像ステップとを備え、
前記現像ステップは、ｐＨ１０以上、あるいはｐＨ４以下の薬液で処理される請求項１に記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記積層体を形成するステップの後、感光性膜を塗布する感光性膜塗布ステップと、
前記感光性膜にフォトマスクを介して露光する露光ステップと、
前記露光ステップ後に前記感光性膜を現像する現像ステップと、
前記現像ステップにより前記感光性膜が現像されて露出された被感光性膜をエッチングするエッチングステップと、
残存している前記感光性膜を剥離する剥離ステップとを備え、
前記剥離ステップは、ｐＨ１０以上、あるいはｐＨ４以下の薬液で処理される請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記現像ステップ、又は前記剥離ステップに用いられる前記薬液は、ＮａＯＨ水溶液、又は、ＫＯＨ水溶液である請求項２又は３に記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記積層体を駆動回路と接続するための接続端子から前記第１の電極層に至る配線の少なくとも一部に用いるよう、前記積層体をパターニングする請求項１、２、３又は４に記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示素子の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示素子。
【請求項７】
基体の上に対向する第１の電極層と第２の電極層とが備えられ、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に有機ＥＬ層が配置された有機ＥＬ表示素子であって、
前記第１の電極層に導電接続される積層体を備え、前記積層体はＡｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層と、
前記導体層上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層とを有する有機ＥＬ表示素子。
【請求項８】
前記導体層と前記キャップ層との間にＮｉ拡散防止層を備える請求項７に記載の有機ＥＬ表示素子。
【請求項９】
請求項８に記載の有機ＥＬ表示素子において、
前記Ｎｉ拡散防止層の主成分は、Ｍｏ又はＭｏ合金である有機ＥＬ表示素子。
【請求項１０】
請求項７、８、又は９に記載の有機ＥＬ表示素子において、
前記第１の電極層は透明導電層であり、前記透明導電層と前記導電層との間に下地層を備える有機ＥＬ表示素子。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の有機ＥＬ表示素子において、
前記第１の電極層と駆動回路とを接続するための補助配線の少なくとも一部が前記積層体により構成されている有機ＥＬ表示素子。
【請求項１２】
配線付き基体の形成用の積層体であって、
前記基体上に、Ａｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層と、
前記導体層上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層とが備えられた積層体。
【請求項１３】
前記導体層と前記基体との間に、基体側から透明導電層と下地層とをこの順に備える請求項１２に記載の積層体。
【請求項１４】
前記導体層と前記キャップ層との間にＮｉ拡散防止層を備える請求項１２又１３に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の薄型表示素子（以下、「ＦＰＤ」と略記する）として、有機ＥＬ表示素子が携帯電話等に使用され始めている。有機ＥＬ表示素子は、有機発光材料を備えて、自発発光によって表示が行われる。高速応答性、視認性、輝度などの点で、従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）に比して格段に優れている。その基本的構成や動作原理は、例えば、非特許文献１に示されている。一般的には、透明な電極（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ））と他の電極との間に、発光を行うための有機ＥＬ発光材料が挟持された構成となっている。有機ＥＬ発光材料としては、陽極側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層などが備えられる。現在、有機ＥＬ表示素子の長寿命化と高輝度化、フルカラー化等を達成できるよう、さらなる研究が進められているところである。
【０００３】
有機ＥＬ表示素子は、電流駆動型のディスプレイである。なかでも、パッシブ駆動型の有機ＥＬ表示素子では、各行の選択期間だけ電流が流れ、それに応じて発光層が発光して表示が行われる。その結果、電圧駆動型のＬＣＤの場合と比較して、大電流が電極に流れ込むことになる。例えば、画素サイズが３００μｍ×３００μｍで、陽極本数が１００本のパネルを１／６４デューティ比で駆動する場合を想定する。発光効率が１ｃｄ／Ａであって、平均輝度３００ｃｄ／ｍ２で点灯させるには、選択期間に陰極に流れ込む電流の総和は１７２．８ｍＡとなる。このように大電流が流れるため、電圧が上昇して階調表示時の表示ムラが発生したり、使用する陽極ドライバにかかる圧力が上昇するなどの問題があった。かかる問題を回避するためには、電圧上昇を抑制するための電極や配線の低抵抗化の技術が重要となる。
【０００４】
図２２は、従来の有機ＥＬ表示素子の部分断面図である。この有機ＥＬ表示素子は、同図に示すように透明基板１０１、陽極１２０ａ、補助配線１３０、開口絶縁膜１４０、有機ＥＬ層１６０、対向基板１８０などを備えている。ガラスなどの透明基板１０１上には、陽極１２０ａが設けられている。補助配線１３０は、接続端子側パターン部１３０ｂ及び内側パターン部１３０ａとから構成されている。陰極１７０は、前記補助配線１３０を介して外部の接続配線１９３と電気的に接続されている。このように、有機ＥＬ表示素子は、一般的に、陰極と接続端子との間に補助配線１３０が設けられ、電流が補助配線１３０を介して接続端子に流れるような構造を採用している。有機ＥＬ層１６０の発光は、陽極１２０ａと陰極１７０との間に電流を流すことによって行われる。
【０００５】
開口絶縁膜１４０は、有機ＥＬ層１６０と陽極１２０ａとが接触する画素開口部１４０ａを画定する役割を有している。通常、陽極１２０ａにはＩＴＯ（酸化インジウム一酸化スズ）が、陰極にはＡｌ、Ｍｇ、Ａｇ等の酸化されやすい金属が使用される。補助配線１３０については、Ｃｒ等の金属が用いられる。補助配線１３０として、例えば膜厚３００ｎｍ、幅１５０μｍ、長さ４ｍｍ、比抵抗２０μΩｃｍのＣｒパターンを用いると、その抵抗値は１７．７Ωとなる。そして、上述のような電流を流した場合には、３．１Ｖ程度の電圧降下が配線抵抗に応じて生じ、所望の電位より上昇することになる。
【０００６】
上記図２２に示した従来例においては、陰極１７０と補助配線１３０とのコンタクト抵抗が上昇してしまうという別の問題がある。その原因は、製造工程を経るに従って、補助配線１３０の表面に酸化層が形成されてしまうことによるものと考えている。このため、有機ＥＬ表示素子においては、陰極と補助配線とのコンタクト部における抵抗の上昇を抑制するという課題が、上述した電極や配線の低抵抗化の課題の他に生じ得る。
【０００７】
一般的に、ＦＰＤの低抵抗配線材料として、Ａｌ又はＡｌ合金がよく用いられる。しかし、Ａｌ又はＡｌ合金は、ヒロックが生じやすく、表面にＡｌ酸化物が形成されやすい。また、他の金属と電気的コンタクトを取ろうとしても、接触抵抗が高く、そのままでは使用することが難しい。そのため、多くの場合、Ｍｏ又はＭｏ合金（Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ又はＶとＭｏとの合金）で、Ａｌ又はＡｌ合金をキャップする手法が採用されている（例えば、特許文献１）。ＭｏはＡｌと同じエッチング液でエッチングが可能で、ＡｌとＭｏとを一括してパターニング形成することができるからである。しかしながら、一般的に、Ｍｏの耐湿性は低く、空気中の水分で腐食しやすいので、ＭｏをＦＰＤの配線材料に用いると配線が劣化しやすいという問題があった。
【０００８】
一方、キャップ材料として耐湿性の高いＣｒを用いてＡｌをキャップすると、Ａｌと同じエッチング液でエッチングすることができない。従って、製造工程で一括パターニングを行うことが困難であった。また、キャップ材料として、耐湿性の高いＮｉを用いてＡｌをキャップすると、高湿条件で放置しても、抵抗値がほとんど変化しないという優れた点があるものの、例えば、リン酸：硝酸：酢酸：水＝１６：１：２：１（体積比）などのエッチング液では、事実上Ｎｉをエッチングすることができないという問題があった（非特許文献２参照）。また、Ｎｉは強磁性体であるため、一般的な薄膜形成法であるマグネトロンスパッタ法を用いることが難しい。よって、Ｎｉ薄膜をＦＰＤの配線材料として用いることは困難である。
【０００９】
従来技術として、駆動回路との接続端子に透明電極材料を用い、かつ、陰極材料と補助配線材料とを同一にする技術が提案されている（特許文献２）。この場合、陰極材料と補助配線材料との接続前に陰極表面や補助配線表面が酸化されなければ、陰極と補助配線とのコンタクト抵抗の問題は生じないと考えられる。
【００１０】
しかしながら、有機ＥＬ表示素子の陰極には、一般的に、酸化しやすい材料が用いられる。このため、補助配線を陰極と同一材料とすると、有機ＥＬ表示素子の製造工程で補助配線表面が酸化されてしまい、陰極とのコンタクト抵抗が高くなるという問題が生じる。特に、高温で保持した場合にコンタクト抵抗の上昇は顕著である。例えば、陰極及び補助配線にＡｌあるいはＡｌ合金を適用した場合には、１００℃程度の保持で、コンタクト抵抗が著しく上昇してしまう。
【００１１】
別の従来技術として、陰極と補助配線とのコンタクト抵抗を低減するための技術が提案されている（特許文献３）。この特許文献３によれば、補助配線を下地パターンと電極パターンとの２つに分けて形成し、下地パターンにＴｉＮあるいはＣｒを適用し、電極パターンにＡｌを適用して、陰極とコンタクトさせることで、低抵抗なコンタクト特性が得られるとしている。
しかしながら、特許文献３においては、補助配線の形成に２回のフォトリソグラフィ工程が必要となる。しかも、配線材料としてＴｉＮを用いるので、パターニングに際してドライエッチングを適用する必要があり、生産性に問題が生ずる。また、下地パターンにＣｒを用いた場合には、初期コンタクト特性が良好な場合であっても、１００℃程度の高温に放置した場合には、コンタクト抵抗が著しく高くなることがある。
【００１２】
有機ＥＬ表示素子においては、上述した陰極と補助配線とのコンタクト部における抵抗の上昇を抑制するという課題に加えて、接続端子と補助配線とのコンタクト部における抵抗の上昇を抑制することも重要な課題である。さらに、陰極と補助配線とのコンタクト部においては、流れる電流により発生するジュール熱に対しても安定であることが必要となる。すなわち、ジュール熱によりコンタクト抵抗が上昇しにくいことが必要となる。なお、ジュール熱によってコンタクト抵抗が上昇するのは、補助配線等に使用されている金属の酸化によるものと考えられている。さらに、接続端子部は、密封された素子内部ではなく、使用環境下に暴露されるので、耐環境性、特に耐湿性に優れていることが望ましい。耐湿性を兼ね備えていないと、有機ＥＬ表示パネルのシール外部において湿分による腐食などが進行するからである。
【００１３】
そこで、本出願人は先に、低抵抗であって、パターニング性能に優れ、かつ耐湿性が高い配線付き基体を実現できる積層体を備える有機ＥＬ表示装置を提案した（特許文献４）。
【００１４】
なお、近年のＦＰＤにおけるフルカラー化や高精細表示化の要求に伴って、透明電極のさらなる低抵抗化も望まれている。ＬＣＤ等に従来から用いられているＩＴＯ層の低抵抗化は限界が近づいているため、ＴＦＴ−ＬＣＤ等で広く用いられている低抵抗金属をＩＴＯと併用する低抵抗配線技術が導入されている。
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）
【非特許文献２】楢岡持威、外１名、「フォトエッチングと微細加工」  総合電子出版社  １９７７年５月１０日  ８２〜８３貢
【特許文献１】特開平１３−３１１９５４号公報
【特許文献２】特開平１１−３１７２９２号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９７５０号公報
【特許文献４】国際公開第０４／０４０９４６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
近年、表示パネルの大型化、高精細化、高輝度化の要求はますます高まっている。これらの特性の向上を達成するためには、さらなる低抵抗化が可能な積層体の開発が望まれるところである。また、特許文献４が備える基本的性能と同等かそれ以上の性能を満足しながら、特許文献４よりも製造プロセスを複雑化せず、高コスト化しないで、製造プロセスにおける歩留まりの向上を図りつつより低抵抗化が可能な積層体の開発が望まれるところである。
【００１６】
なお、上記課題は、有機ＥＬ表示装置においてのみ生じ得るものではなく、低抵抗化が要求される積層体、及びこの積層体を備えるものにおいても同様の課題が生じ得るものである。
【００１７】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、以下のような積層体、有機ＥＬ表示素子及びその製造方法を提供することである。すなわち、優れた低抵抗性、耐湿性、パターニング性を有し、製造プロセスにおける歩留まりを向上することができる積層体等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、以下に示す態様において、本件発明の目的を達成し得ることを見出し、本件発明を完成するに至った。
【００１９】
本発明の第１の態様は、基体の上に対向する第１の電極層と第２の電極層とが備えられ、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に有機ＥＬ層が配置された有機ＥＬ表示素子の製造方法であって、前記第１の電極層に導電接続される積層体を形成するステップを備え、
前記積層体を形成するステップは、Ａｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層を形成するステップと、前記導体層上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層を形成するステップとを有する有機ＥＬ表示素子の製造方法である。
【００２０】
本発明の第１の態様によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を主成分とすることにより、簡易な工程で低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができる。また、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金、導体層としてＡｇ，又はＡｇ合金を主成分としているので精細なパターニングが可能である。また、パターニングをする際に同じエッチング液によりほぼ同じ速度でエッチングを行うことができるので、キャップ層と導体層とを一括してパターニングすることができる。さらに、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、耐湿性に優れ、キャップ層の低抵抗を維持することができる。また、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、Ａｇ又はＡｇ合金の表面にＡｇ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、前記積層体を形成するステップの後、感光性膜を塗布する感光性膜塗布ステップと、前記感光性膜にフォトマスクを介して露光する露光ステップと、前記露光ステップ後に前記感光性膜を現像する現像ステップとを備え、前記現像ステップは、ｐＨ１０以上、あるいはｐＨ４以下の薬液で処理されるされる有機ＥＬ表示素子の製造方法である。
【００２２】
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、特許文献４に適用した導体層（Ａｌ又はＡｌ合金部（以下、「Ａｌ系金属層」ともいう））においては、微細な細孔が発生していることを突き止めた。その原因をさらに探求したところ、この微細な細孔は、積層体を形成した後の感光性膜の現像工程においてしばしば発生することがわかった。微細孔が発生する理由は、例えば以下の理由によるものと考えている。配線抵抗を低くするために、例えば高温でＡｌ系金属層を成膜するとＡｌ系金属層の粒成長によりＡｌ系金属層の平坦性が失われてしまう場合が生じ得る。かかる場合、Ａｌ系金属層をキャップ層により完全に覆うことができなくなってしまう恐れがある。キャップ層により覆われていないＡｌ系金属層の部位において、Ａｌ系金属層が感光性膜の現像工程で用いられる薬液に溶け出し、微細な細孔が発生したためと考えている。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いているので、上記微細な細孔の発生を防止することができる。これは、Ａｇ又はＡｇ合金が現像液に対して不溶なためである。このため、導体層がキャップ層により被覆されていない条件下においても上記細孔が発生しない。また、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いることにより配線の平滑性を上げることができる。これらの結果、特許文献４に比して、より低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができる。また、微細な細孔の発生を防止できるので、特許文献４に比して製造プロセスにおける不留まりを向上させることができる。
【００２４】
本発明の第３の態様は、前記積層体を形成するステップの後、感光性膜を塗布する感光性膜塗布ステップと、前記感光性膜にフォトマスクを介して露光する露光ステップと、前記露光ステップ後に前記感光性膜を現像する現像ステップと、前記現像ステップにより前記感光性膜が現像されて露出された被感光性膜をエッチングするエッチングステップと、残存している前記感光性膜を剥離する剥離ステップとを備え、前記剥離ステップは、ｐＨ１０以上、あるいはｐＨ４以下の薬液で処理されるされる有機ＥＬ表示素子の製造方法である。
【００２５】
上記微細な細孔は、上述した現像工程の場合のほか、感光性膜の剥離工程において発生する場合があることも突き止めた。その理由は、上述した理由と同様である。本発明の第３の態様によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いているので、上記微細な細孔の発生を防止することができる。これは、Ａｇ又はＡｇ合金が剥離工程に用いられる薬液に対して不溶なためである。このため、導体層がキャップ層により被覆されていない条件下においても上記細孔が発生しない。また、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いることにより配線の平滑性を上げることができる。その結果、特許文献４に比して、より低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができる。また、微細な細孔の発生を防止できるので、特許文献４に比して製造プロセスにおける不留まりを向上させることができる。
【００２６】
本発明の第４の態様は、前記現像ステップ、又は前記レジスト剥離ステップにＮａＯＨ水溶液、又は、ＫＯＨ水溶液を用いる有機ＥＬ表示素子の製造方法である。汎用的な薬液を用いることができるのでコストダウンを実現することができる。
【００２７】
本発明の第５の態様は、前記積層体を駆動回路と接続するための接続端子から前記第１の電極層に至る配線の少なくとも一部に用いるよう、前記積層体をパターニングする有機ＥＬ表示素子の製造方法である。
【００２８】
本発明の第６の態様は、上記有機ＥＬ表示素子の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示素子である。本発明の第６の態様によれば、簡易な工程で低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子を提供することができる。
【００２９】
本発明の第７の態様は、基体の上に対向する第１の電極層と第２の電極層とが備えられ、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に有機ＥＬ層が配置された有機ＥＬ表示素子であって、前記第１の電極層に導電接続される積層体を備え、前記積層体はＡｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層と、前記導体層上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層とを有する有機ＥＬ表示素子である。
【００３０】
本発明の第７の態様によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を主成分とすることにより、簡易な工程で低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができる。また、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金、導体層としてＡｇ，又はＡｇ合金を主成分としているので、精細なパターニングが可能である。また、パターニングをする際に同じエッチング液によりほぼ同じ速度でエッチングを行うことができるので、キャップ層と導体層とを一括してパターニングすることができる。さらに、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、耐湿性に優れ、キャップ層の低抵抗を維持することができる。また、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、Ａｇ又はＡｇ合金の表面にＡｇ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００３１】
本発明の第８の態様は、前記導体層と前記キャップ層との間にＮｉ拡散防止層を備える有機ＥＬ表示素子である。Ｎｉ拡散防止層を備えることにより、キャップ層からＮｉが導体層に拡散し、導体層の抵抗が増大するのを防止することができる。
【００３２】
本発明の第９の態様は、前記Ｎｉ拡散防止層の主成分として、Ｍｏ又はＭｏ合金が用いられる有機ＥＬ表示素子である。Ｎｉ拡散防止層をＭｏ又はＭｏの合金とすることにより、キャップ層と導体層とを一括してエッチングを行うことができる。Ｎｉ拡散防止層は、ＭｏＮｂ、ＭｏＴａ、ＭｏＶ又はＭｏＷのいずれかであることがより好ましい。このように構成することにより、耐湿性の向上を図ることができるためである。
【００３３】
本発明の第１０の態様は、前記第１の電極層は透明導電層であり、透明導電層と前記導体層との間に下地層を備える有機ＥＬ表示素子である。下地層を設けることにより透明電極として利用可能な透明導体層と、積層体を構成する導体層とを直接接触させる場合に比して、接触抵抗を小さくすることができる。透明導電層としては、ＩＴＯ層が好適に用いられる。導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いているので、上記微細な細孔の発生を防止できる。従って、透明導電層としてＩＴＯ層を用いた場合に、ＩＴＯ層の上に積層される積層体等のパターニングの際の現像工程、エッチング工程、又は剥離工程で用いられる薬液によってＩＴＯ層が還元され、表面が荒れることを防止することができる。その結果、短絡を防止することができる。また、ＩＴＯ層上に積層される有機ＥＬ層のホール注入性が悪化するのを防止することができる。
【００３４】
本発明の第１１の態様は、前記第１の電極層と駆動回路とを接続するための補助配線の少なくとも一部が前記積層体により構成されている有機ＥＬ表示素子である。
【００３５】
本発明の第１２の態様は、配線付き基体の形成用の積層体であって、前記基体上に、Ａｇ又はＡｇ合金を主成分とする導体層と、前記導体層の上にＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とするキャップ層とが備えられた積層体である。
【００３６】
本発明の第１２の態様によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を主成分とすることにより、上記微細な細孔の発生を防止することができる。その結果、特許文献４に比して、より積層体の低抵抗化を実現することができる。また、微細な細孔の発生を防止できるので、特許文献４に比して製造プロセスにおける歩留まりを向上させることができる。また、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金、導体層としてＡｇ，又はＡｇ合金を主成分としているので、精細なパターニングが可能であり、パターニングをする際に同じエッチング液でほぼ同じ速度でエッチングすることができる。さらに、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、耐湿性が優れ、キャップ層の低抵抗を維持するとともに、Ａｇ又はＡｇ合金の表面にＡｇ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止する機能を有する。
【００３７】
本発明の第１３の態様は、前記導体層と前記基体との間に、基体側から透明導電層と下地層とをこの順に備える積層体である。下地層を設けることにより透明電極として利用可能な透明導体層と、積層体を構成する導体層とを直接接触させる場合に比して、接触抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
本発明の第１４の態様は、前記導体層と前記キャップ層との間にＮｉ拡散防止層を備える積層体である。Ｎｉ拡散防止層を備えることにより、キャップ層からＮｉが導体層に拡散し、導体層の抵抗が増大するのを防止することができる。なお、このＮｉ拡散防止層は、Ｍｏを主成分とすることがより好ましい。キャップ層と第１の導体層とを一括してエッチングを行うことができるからである。また、Ｎｉ拡散防止層は、ＭｏＮｂ、ＭｏＴａ、ＭｏＶ又はＭｏＷのいずれかであることがさらに好ましい。このように構成することにより、耐湿性の向上を図ることができるためである。
【発明の効果】
【００３９】
本発明においては、以下のような積層体、有機ＥＬ表示素子、有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができるという優れた効果がある。すなわち、優れた低抵抗性、耐湿性、パターニング性を有し、製造プロセスにおける歩留まりの高い積層体等を提供することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
本実施形態に使用される基体としては、透明又は不透明のガラス基板、セラミック基板、プラスチック基板、金属基板などが挙げられる。基体は、必ずしも平面で板状である必要はなく曲面でも異型状でもよい。
基体側から発光させる構造の有機ＥＬ素子に用いる場合には、基体は透明であることが好ましく、特にガラス基板が強度及び耐熱性の点から好ましい。ガラス基板としては、例えば、無色透明なソーダライムガラス基板、石英ガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板、無アルカリガラス基板を挙げることができる。有機ＥＬ素子に用いる場合のガラス基板の厚さは、強度及び透過率の点から０．２〜１．５ｍｍとするのが好ましい。
【００４２】
本実施形態の配線付き基体形成用の積層体は、図１に示すように基体たる透明基板１上にＡｇ又はＡｇ合金（以下、Ａｇ系金属ともいう。）を主成分とする導体層１１と、この導体層１１の上に形成されるＮｉ−Ｍｏを主成分とするキャップ層１２との２層を必ず含む２層以上の積層体３５である。
【００４３】
導体層１１に採用するＡｇ合金とは、ＡｇとＰｄ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ等の金属との合金であり、配線の抵抗値を上げる等の問題が少ない金属であることが好ましい。配線の抵抗を低くする点から、Ａｇ−Ｐｄの場合におけるＰｄの含有率は１〜５元素％とすることが好ましい。Ａｇ−Ｂｉの場合におけるＢｉの含有率は、１〜２元素％程度、Ａｇ−Ｃｕの場合におけるＣｕの含有率は、０．５元素％とすることが好ましい。また、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕの場合には、Ｐｄの含有率は１〜２元素％、Ｃｕの含有率は０．５元素％とすることが好ましい。導体層１１の膜厚は、充分な導電性や良好なパターニング性が得られるように１００〜５００ｎｍとすることが好ましく、２００〜４００ｎｍとすることがより好ましい。
【００４４】
キャップ層１２の主成分たるＮｉ−Ｍｏ合金層は、フォトリソグラフィ工程によりパターニングをする際に、導体層１１と同じエッチング液（酸性水溶液）でほぼ同じ速度でエッチングすることができる。すなわち、導体層１１とキャップ層１２とを一括してバターニングすることができる。なお、導体層１１とキャップ層１２とのエッチング速度が大きく異なると、配線を形成する際にオーバーエッチングや残渣の原因となるので好ましくないので、エッチング液の種類に応じてＮｉとＭｏの組成比を変えて調整する。一般に、Ｎｉに対するＭｏの比率が大きい方が、エッチング速度が速くなる。前記キャップ層１２の膜厚は、耐湿性及びパターニング性の観点から１０〜２００ｎｍとすることが好ましく、１５〜５０ｎｍとすることがより好ましい。
【００４５】
キャップ層１２に用いられるＮｉ−Ｍｏ合金層のＮｉの含有率は、２０〜９０質量％とすることが好ましく、５５〜７５質量％とすることがより好ましい。Ｎｉの含有率が２０質量％未満であるとＮｉ−Ｍｏ合金層の耐湿性が充分とはいえず、９０質量％を超えるとエッチング液によるエッチング速度が遅くなるので、導体層１１のエッチング速度と同程度に調整することが困難になるためである。また、Ｎｉ−Ｍｏ合金層のＭｏの含有率は、１０〜８０質量％とすることが好ましく、２０〜４０質量％とすることがより好ましい。Ｍｏの含有率が１０質量％未満であるとエッチング液によるエッチング速度が遅く、導体層１１のエッチング速度と同程度に調整することが困難になり、８０質量％を超えるとＮｉ−Ｍｏ合金層の耐湿性が充分とはいえなくなるためである。Ｎｉ−Ｍｏ合金層のＮｉ及びＭｏの含有率の合計は、９０〜１００質量％とすることが好ましい。Ｎｉ−Ｍｏ合金層は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗなどの金属を１種又は２種以上、耐湿性、エッチング性などを劣化させない範囲において、例えば、１０質量％以下の範囲で含有していてもよい。
【００４６】
本実施形態においては、キャップ層１２としてＮｉ−Ｍｏ合金、導体層１１としてＡｇ，又はＡｇ合金を主成分としているので、精細なパターニングが可能であり、パターニングをする際に同じエッチング液でほぼ同じ速度でエッチングすることができる。すなわち、キャップ層１２と導体層１１とを一括してパターニングすることができる。また、キャップ層１２としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、耐湿性に優れ、キャップ層１２の低抵抗を維持することができる。また、Ａｇ又はＡｇ合金の表面にＡｇ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００４７】
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、特許文献４に適用した積層体の構成層の一つである導体層（Ａｌ又はＡｌ合金部）において、微細な細孔が発生していることを突き止めた。その原因をさらに探求したところ、パターニング形成時である感光性膜の現像時あるいは感光性膜の剥離時に微細な細孔が発生することが判明した。
一方、本実施形態によれば、上記微細な細孔の発生を防止することができることがわかった。これは、現像工程及び剥離工程で用いられる薬液に対して、導体層として用いられているＡｇ又はＡｇ合金が不溶なためである。その結果、導体層１１は、優れた低抵抗特性を示す。また、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いることにより配線の平滑性を上げることができる。さらに、微細な細孔の発生を防止できるので、特許文献４に比して製造プロセスにおける不留まりを向上させることができる。なお、導体層がキャップ層により被覆されていない条件下においても上記細孔が発生しないことを確認した。
【００４８】
次に、積層体３５の製造方法について説明する。本実施形態の配線付き基体形成用の積層体３５は、スパッタ法を用いて形成される。例えば、透明基板１としてガラス基板の一方の表面上に、Ａｇ系ターゲットを用い、不活性ガス雰囲気でスパッタリングすることにより導体層１１を形成する工程と、導体層１１の上にＮｉ−Ｍｏ合金系ターゲットを用いスパッタリングすることによりキャップ層１２を形成する工程とにより形成することができる。
【００４９】
Ａｇ系ターゲットは、例えば、Ａｇ金属ターゲット、Ｃｕ、Ｂｉ，Ｐｄを含有するＡｇ合金ターゲット、Ｃｕ、Ａｕ，Ｂｉ，Ｐｄを含有するＡｇ非合金ターゲットなどである。また、Ｎｉ−Ｍｏ合金用のターゲットは、例えば、Ｎｉ−Ｍｏ合金ターゲット、Ｆｅを含有するＮｉ−Ｍｏ合金ターゲット、Ｆｅを含有するＮｉ−Ｍｏ非合金ターゲットなどである。Ｆｅを含有するＮｉ−Ｍｏ非合金ターゲットとしては、例えば、ターゲット面積よりも小さいＮｉ板、Ｍｏ板、Ｆｅ板をモザイク状に組合わせたものや、Ｎｉ−Ｍｏ合金ターゲット板とＦｅ板を組合わせたものも含む。スパッタ法により、大面積にわたり、膜厚が均一な配線付き基体形成用の積層体３５が形成できる。
【００５０】
本実施形態の配線付き基体形成用の積層体３５は、例えば次のような方法により形成される。
Ａｇ系ターゲット及びＮｉ−Ｍｏ合金ターゲットを直流マグネトロンスパッタ装置のカソードに別々に取付ける。さらに、透明基板１を基板ホルダーに取付ける。次いで、成膜室内を真空に排気後、スパッタガスとしてＡｒガスを導入する。Ａｒガスに代えて、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒガスなどを用いることもできるが、Ａｒガスを用いることがより好ましい。放電が安定で、安価なためである。スパッタ圧力は、０．１〜２Ｐａが適当である。又背圧は、１×１０−６〜１×１０−２Ｐａに設定するのが好ましい。基体温度は、室温〜４００℃とするのが好ましい。成膜温度を高く設定すると、概して抵抗値が低くなるのでより好ましい。しかし、積層体の表面粗さが大きくなるため、積層体の表面粗さを小さくすることが必要なときは、基板温度を低くすることが好ましい。なお、積層体の表面粗さを低くするとＡｇ層の上部に形成するＮｉ−Ｍｏ層のカバレッジが良好となるという利点がある。
【００５１】
Ａｇ合金層を形成するときは、Ａｇと合金を形成する他の金属とをそれぞれ別々のターゲットとして用いて合金層を形成してもよいが、導体層１１の組成の制御性及び均一性の向上の観点から、予め所望の組成のＡｇ合金を作製して、これをターゲットとして用いることが好ましい。まず、Ａｇ金属ターゲットを用いてスパッタリングすることにより、透明基板１上に導体層１１としてのＡｇ合金層を形成する。次いで、その上にＮｉ−Ｍｏ系ターゲットを用いてスパッタリングすることにより、Ｎｉ−Ｍｏ合金層を形成し、積層体３５を形成する。
【００５２】
積層体３５は、キャップ層１２を、酸化、窒化、酸窒化、酸炭化、窒炭化又は酸窒炭化などの処理を行うことが好ましい。このような処理を行うことにより、より効果的に抵抗の増大を防止することができるためである。この処理は、Ｎｉ−Ｍｏ合金層をスパッタリングにより形成する時に、スパッタガスとして、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ、ＣＯ２などの反応性ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いる方法により行うことができる。反応性ガスの含有率は、Ｎｉ拡散防止効果の観点から５〜５０体積％とすることが好ましく、２０〜４０体積％とすることがより好ましい。
【００５３】
積層体３５は、上述したように導電体１１とキャップ層１２との２層を透明基板１上に有するものが基本であるが、これに限定されない。後述するように、他の層を有する３層以上の層を有するものも包含することもできる。当該他の層も、スパッタ法により形成することが好ましい。
【００５４】
積層体３５は、錫ドープ酸化インジウム層（ＩＴＯ層）を有していてもよい。その場合、Ａｇ系金属層はＩＴＯ層との接触抵抗が大きいという不都合があるので、実際には、図２に示すように、前記下地層を介して、「キャップ層１２／導体層１１／下地層１４／ＩＴＯ層１３」の層構成とするのが好ましい。
【００５５】
上記ＩＴＯ層１３は、透明電極として用いることができる。従って、基板上にＩＴＯ層１３を形成した後に、下地層１４、導体層１１及びキャップ層１２を形成する際に必要箇所をマスクしておけば、マスクされた箇所は下地層１４、導体層１１及びキャップ層１２がなく、ＩＴＯ層１３のみとなる。これを電極として用い、その上に、不図示の有機質層を形成して有機ＥＬ素子とすることができる。一方、マスクをしない箇所は、ＩＴＯ層１３の上に、下地層１４、導体層１１及びキャップ層１２が形成され、電極であるＩＴＯ層１３と配線としての下地層１４、導体層１１及びキャップ層１２を段差なく接続することができる。
【００５６】
ＩＴＯ層１３は、透明基板１上にＩＴＯ層１３をエレクトロンビーム法、スパッタ法、イオンプレーティング法などを用いて成膜し形成する。ＩＴＯ層１３は、例えばＩｎ２Ｏ８とＳｎＯ２との総量に対して、ＳｎＯ２を３〜１５質量％含有するＩＴＯターゲットを用いて、スパッタリングにより成膜するのが好ましい。スパッタリングガスはＯ２とＡｒの混合ガスであることが好ましく、Ｏ２ガス濃度は０．２〜２体積％とするのが好ましい。ＩＴＯ層１３の膜厚は５０〜３００ｎｍとすることが好ましく、１００〜２００ｎｍとすることがより好ましい。
【００５７】
本実施形態によれば、ＩＴＯ層１３の上に積層される導体層１１等のパターニングの際の現像工程、エッチング工程、又は剥離工程で用いられる薬液によってＩＴＯ層が還元され、表面が荒れることを防止することができる。導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いることにより、現像工程及び剥離工程で上述した微細な細孔が発生しないため、微細な細孔を介してＩＴＯ層表面に現像工程、エッチング工程、又は剥離工程で用いられる薬液がＩＴＯ層にまで及ぶことがないためである。その結果、短絡を防止することができる。また、ＩＴＯ層１３の表面荒れがないので、ＩＴＯ層１３上に積層される有機ＥＬ層のホール注入性が悪化するのを防止することができる。
【００５８】
下地層１４は、Ｍｏ又はＭｏ合金を主成分とする層により構成することが好ましい。この場合、Ｎｉ−Ｍｏ合金層がさらに好ましく、Ｎｉ−Ｍｏ合金層を下地層１４とする場合は、当該合金層のＮｉ含有率は全成分に対して２０〜９０質量％とすることが好ましく、５５〜７５質量％とすることがより好ましい。Ｍｏ含有率は全成分に対して１０〜８０質量％とすることが好ましく、２０〜４０質量％とすることがより好ましい。また、下地層１４を形成する場合も、Ａｇ層と同様の条件（スパッタ圧等）で形成することが好ましい。下地層１４の膜厚は、バリア性及びパターニング性の観点から１０〜２００ｎｍに設定することが好ましく、１５〜５０ｎｍに設定することがより好ましい。
【００５９】
下地層１４は、酸化、窒化、酸窒化、酸炭化、窒炭化又は酸窒炭化などの処理を行うことが好ましい。かかる処理により、より効果的に抵抗増大を防止することができるためである。さらに、上記下地層１４は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗなどの金属が１種又は２種以上、耐湿性、エッチング性などを劣化させない範囲、例えば１０質量％以下で含有されていてもよい。
【００６０】
下地層１４のＮｉ−Ｍｏ合金層の組成は、キャップ層１２のＮｉ−Ｍｏ合金層の組成と同じであっても、異なっていてもよい。同じ組成であれば、同じ材質のターゲットを用いることができ、経済性に優れる。また、上記Ｎｉ−Ｍｏ合金層の組成を調整して、エッチング速度がＮｉ−Ｍｏ合金層（キャップ層１２）、Ａｇ系金属層（導体層１１）、Ｎｉ−Ｍｏ合金層（下地層１４）の順に速くなるようにすれば、パターニングの時にパターン断面形状をテーパ状に形成することができる。よって、耐磨耗性、密着性が向上する点で好ましい。
【００６１】
本実施形態によれば、下地層１４を設けることによりＩＴＯ層１３と積層体３５とを直接接触させる場合に比して、接触抵抗を小さくすることができる。なお、下地層１４として、Ｍｏ又はＭｏ合金を主成分とする層を導体層１１の下に形成すると、パターニング後のパターン断面部では、Ｍｏが露出するが、Ｍｏ又はＭｏ合金を主成分とする層の大部分が透明基板１又はＩＴＯ層１３と、導体層１１とに覆われているので耐湿性の低下を防止できる。
【００６２】
本実施形態においては、図３に示すように上記導体層１１と上記キャップ層１２との間にＮｉ拡散防止層１５を備えることができる。このように構成することにより、キャップ層１２からＮｉが導体層１１に拡散し、導体層１１の抵抗が増大するのをより効果的に防止することができる。なお、このＮｉ拡散防止層１５は、Ｍｏ又はＭｏ合金を主成分とすることがより好ましい。キャップ層１２と第１の導体層１１とを一括してエッチングを行うことができるからである。また、Ｎｉ拡散防止層１５は、ＭｏＮｂ、ＭｏＴａ、ＭｏＶ又はＭｏＷのいずれかであることがさらに好ましい。このように構成することにより、耐湿性の向上を図ることができるためである。
【００６３】
また、本実施形態の積層体３５は、導体層１１と透明基板１との間に、シリカ層を有していてもよい。このシリカ層は、透明基板１と接していても、接していなくてもよい。シリカ層は、通常シリカターゲットを用いて、スパッタリングにより形成される。
【００６４】
次に、積層体３５のパターン形成方法について説明する。まず、積層体３５として、例えば、（１）キャップ層／導体層、（２）キャップ層／Ｎｉ拡散防止層／導体層、（３）キャップ層／導体層／下地層／ＩＴＯ層、などを上述の条件により積層する。続いて、積層体３５の上に感光性膜を形成する。そして、積層体３５の不要部分を除去するためにフォトリソグラフィ工程にてパターニングを行う。すなわち、フォトマスクを介して感光性膜を露光し、感光性膜の現像を行う。そして、感光性膜が現像されて露出された積層体３５を一括してエッチングを行う。その後、残存している感光性膜を剥離する。
【００６５】
感光性膜の現像工程及び剥離工程に用いられる薬液は、特に限定されないが、一例として、モノエタノールアミン水溶液、ＫＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、塩酸等を挙げることができる。好ましくは、ｐＨ１０以上のアルカリ性水溶液、若しくはｐＨ４以下の酸性水溶液を用いる。
露光工程により感光性膜の未露光部と露光部とで薬液に対する溶解性を著しく異ならしめることができる。このため、感光性膜と、現像液又は剥離液との接触時間をコントロールすることにより、現像工程と剥離工程とを同一の薬液を用いて処理することができる。このようにすることにより、製造工程を簡易化することができる。無論、現像工程で用いられる現像液と、剥離工程で用いられる剥離液とを異なる薬液としてもよい。
【００６６】
なお、積層体３５が、ＩＴＯ層１３を有する場合には、キャップ層１２／導体層１１とＩＴＯ層１３を一括してエッチング液により除去してもよいが、キャップ層１２及び導体層１１を先に除去して、別にＩＴＯ層１３を除去することもできる。また、ＩＴＯ層１３を先にパターニングした後、導体層１１及びキャップ層１２をスパッタリングし、配線部分以外のキャップ層１２及び導体層１１を除去することもできる。
【００６７】
次に、本実施形態の積層体を用いて、配線付き基体を形成して、有機ＥＬ表示素子を作製する好適例を、図４〜６を用いて説明する。図４は、有機ＥＬ表示素子の構成を模式的に示す断面図、図５は、Ａ−Ａ’断面図、図６は、Ｂ−Ｂ’断面図である。
【００６８】
まず、透明基板たるガラス基板１Ａ上にＩＴＯ層１３を形成した後に、ＩＴＯ層１３をエッチングしてストライブ状のパターンを形成する。そして、ＩＴＯ陽極３を形成する（図４参照）。次に、下地層１４としてのＮｉ−Ｍｏ系金属層（図示せず）、導体層１１としてのＡｇ系金属層１１Ａ、キャップ層１２としてのＮｉ−Ｍｏ層１２Ａをこの順序でスパッタリングにより形成して、配線付き基体形成用の積層体３５を得る。無論、ＩＴＯ層１３は、ガラス基板１Ａの全面に形成しても、一部に形成してもよい。
【００６９】
続いて、上述したように積層体３５の上にレジストを塗布し、レジストのパターンに従って、積層体３５の不要部分をエッチングし、レジストを剥離して、下地層１４たるＮｉ−Ｍｏ合金層（不図示）、Ａｇ系金属層１１Ａ、及びＮｉ−Ｍｏ合金層１２Ａからなる配線２が形成される。その後、紫外線照射洗浄を行い、積層体全体を、紫外線−オゾン処理又は酸素プラズマ処理する。紫外線照射洗浄は、通常、紫外線ランプにより紫外線を照射し、有機物を除去することにより行われる。
【００７０】
次に正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する有機ＥＬ層４を、ＩＴＯ陽極３の上に形成する。陰極分離パターンを有する場合は、有機ＥＬ層４の真空蒸着を行う前に、陰極分離パターンをフォトリソグラフィ工程により形成する。Ａｌ陰極５は、配線２、ＩＴＯ陽極３、有機ＥＬ層４が形成された後、ＩＴＯ陽極３と直交するように、スパッタリングにより形成する。次に、図４の破線で囲まれた部分を樹脂封止して封止缶６とする（図５及び図６参照）。なお、有機ＥＬ表示素子に用いられる配線付き基体は、有機ＥＬ表示素子の製造における特有の処理である紫外線−オゾン処理を施す必要がある。本実施形態の配線付き基体によれば、この処理に対しても耐性を有するという利点がある。
【００７１】
次に、本実施形態の有機ＥＬ表示素子について詳述する。図７は本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の平面図、図８は図７中のＣ−Ｃ’断面である。また、有機ＥＬ表示素子の部分的断面図を図１２〜図１６に、その平面図を図１７〜図２１に示す。
【００７２】
まず、透明基板１上に透明導電膜（ＩＴＯ層）を成膜し、パターニングして陽極２０ａとなる電極層を形成する。この陽極２０ａは、上述のＩＴＯ陽極３に相当する。これにより、図１２に示す構成となる。次いで、透明基板１面のほぼ全体に金属の積層体３５を形成する（図１７）。積層体３５は、Ａｇにより構成される導体層１１及びＮｉ−Ｍｏの積層体より構成されるキャップ層１２を備えている。その後、積層体３５をパターニングして補助配線３０を形成する（図１８）。これにより図１３に示す構成となる。陽極配線端部２０ｂでは、ＩＴＯ層の上に積層体３５が形成されて、この積層体３５が端子となる。
【００７３】
そして、補助配線３０及び陽極２０ａを含め、透明基板１面全体を覆うように開口開口絶縁膜４０を成膜する（図１９）。そして、画素開口部４０ａと絶縁膜開口部４０ｂとを形成する（図２０）。これにより、開口開口絶縁膜４０は、図１４に示す構成となる。陰極分離パターン（図示せず）を形成後、図１５に示すよう有機ＥＬ層６０を形成する。この有機ＥＬ層６０は、上述した有機ＥＬ層４に相当するものである。その後、陰極材料を成膜して図１６に示すように陰極７０を形成し補助配線と接続する（図２１）。この陰極７０は、上述のＡｌ陰極５に相当するものである。補助配線の端部は接続端子側パターンとなり、外部の駆動回路と接続される。なお、図２１においては有機ＥＬ層６０は省略してある。
【００７４】
積層体３５は、陽極２０ａのパターニングを行い、その後に金属の積層体３５を透明基板１面上に成膜しているが、逆にしてもよい。すなわち、金属の積層体３５を透明基板１面に成膜してパターニングした後に陽極２０ａの成膜、パターニングを行ってもよい。あるいは、透明基板１面の領域に応じて、所望の膜を適宜形成することもできる。また、陽極２０ａ、積層体３５を連続して成膜し、順番にパターニングしてもよい。
【００７５】
以下、図１１のフローチャートに従って有機ＥＬ表示素子の製造方法について説明する。まず、ステップＳｌに従って、シリカコート層を有する透明基板１のシリカコート層上に導電性層たるＩＴＯ膜を成膜する。この導電性層は上記における陽極２０ａに該当する。透明基板としては、例えばソーダライムガラスを使用することができる。シリカコート層の厚さは通常５〜３０ｎｍであり、例えばスパッタリング法によって成膜することができる。
【００７６】
なお、導電性層としては上記ＩＴＯ膜に限定されず、本発明の趣旨に反しない限り公知の導電性膜を用いることができる。ただし、この導電性層は透光性を有するものが好ましい。表示素子としての機能を充分に発揮できるためである。透光性を有するとは、いわゆる透明導電性層の場合のように光の透過率が９０〜１００％と高い場合以外に、ある程度の透明性を有する場合も含むことを意味する。
【００７７】
導電性層の厚さは通常５０〜３００ｎｍとするのが好ましい。より好ましくは１００〜２００ｎｍである。典型的には、ＤＣスパッタ法により作製したＩＴＯ層である。導電性層は、一般的には、このほか、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）で作製することができる。
【００７８】
ついで、ステップＳ２に従って、フォトリソグラフィ工程でレジストをパターニングし、その後ステップＳ３に従って、ＩＴＯ層をエッチングし、ついでステップＳ４に従ってレジストを剥離し、陽極２０ａ及び陽極配線接続端部２０ｂを得る。レジストとしては、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのようなものを使用してもよい。
【００７９】
その後、ステップＳ５に従って、例えばＤＣスパッタ法により、Ａｇ又はＡｇ合金の低抵抗層及びＮｉ合金で形成されたキャップ層を含む積層体３５を成膜する。その後、ステップＳ６に従って、フォトリソグラフィ工程でレジストのバターニングを行い、ついで、ステップＳ７に従って、積層体３５をエッチングを行う。エッチング後、ステップＳ８に従ってレジストを剥離する。このレジストも、本発明の趣旨に反しない限り、公知のものを使用することができる。レジストの現像工程に用いる現像液は、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのような現像液を使用してもよい。例えば、モノエタノールアミン水溶液、ＫＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、塩酸などを用いることができる。エッチングに用いるエッチング液は、本発明の趣旨に反しない限り、公知のものを使用することができる。より好ましくは、酸性水溶液とすることが好ましい。例えば、硝酸を用いることができる。レジストの剥離についても、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのような剥離液を使用してもよい。例えば、モノエタノールアミン水溶液、ＫＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、塩酸などを使用することができる。
【００８０】
なお、上記のＩＴＯ層のパターニング工程（ステップＳ２〜Ｓ４）と積層体３５のパターニング工程（ステップＳ６〜Ｓ８）の代わりに、ＩＴＯ層と積層体３５とをスパッタ法で順に成膜し、その後積層体３５とＩＴＯ層とをこの順番でパターニングすることもできる。しかし、補助配線３０のパターニング後に、ＩＴＯ層のエッチングを行う場合、ＩＴＯ層のエッチング液が強酸なので、仮にレジストにピンホールがあった場合、補助配線３０のパターンの一部が消失してしまう可能性があるため、ＩＴＯ層のパターニングを先行する製造方法であることが好ましい。
【００８１】
その後、ステップＳ９に従って、開口開口絶縁膜４０として、例えば感光性ポリイミド膜をスピンコーティングし、ステップＳ１０に従ってフォトリソグラフィ工程でパターニングを行った後、ステップＳ１１に従って硬化し、図７に示すように、画素部に画素開口部４０ａを有する開口開口絶縁膜４０のパターンを得る。硬化後の開口開口絶縁膜４０のパターンの膜厚は、通常１．０μｍ程度である。画素開口部が３００μｍ×３００μｍ程度の場合、陰極７０と補助配線３０とのコンタクト形成部を２００μｍ×２００μｍ以下とすると、表示素子全体の大きさに影響を与えないので好ましい。
【００８２】
その後、ステップＳ１２に従って、例えば感光性アクリル樹脂をスピンコートし、フォトリソグラフィ工程でパターニングを行った後、硬化し、陰極分離パターン５０を形成する（図７参照）。この陰極分離パターン５０を形成する際には、逆テーパー構造となるように、ネガタイプの感光性樹脂を用いることが好ましい。ネガタイプの感光性樹脂を用いると、上から光を照射した場合、深い場所ほどキュアが不十分となり、その結果、上から見た場合、硬化部分の断面積が、上の方より下の方が狭い構造となる。かかる構造が逆テーパー構造を有するという意味である。
【００８３】
上記逆テーパー構造を設けると、その後の工程において、陰極７０のマスク蒸着時に上から見て陰になる部分には蒸着が及ばない。そのため、陰極同士を空間的に分離することができる。本実施形態によれば、上記構成の積層体を用いているので、絶縁膜、又は、陰極分離パターンの現像工程においても現像液によって積層体に細孔が発生する恐れがない。よって、絶縁膜や隔壁の現像工程において、モノエタノールアミン水溶液、ＮａＯＨ水溶液やＫＯＨ水溶液、塩酸を含む任意の現像液を使用することができる。その結果、コストを低減することができる。なお、絶縁膜４０として感光性ポリイミド樹脂、陰極分離パターン５０として感光性アクリル樹脂を用いる例について説明したが、これに代えて絶縁膜４０として感光性アクリル樹脂を用い、陰極分離パターン５０として感光性ポリイミド樹脂を用いることもできる。また、本発明の趣旨に反しない限り、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂等公知のどのような絶縁膜用樹脂を使用することもできる。
【００８４】
その後、ステップＳ１３に従って、例えば、並行平板ＲＦプラズマ（高周波プラズマ）装置を用いて、酸素プラズマ照射を実施して、ＩＴＯ層の表面改質を行い、ついで、ステップＳ１４に従って、例えば蒸着装置を用い、有機ＥＬ層６０と陰極７０とをマスク蒸着する（図１５〜図１６参照）。有機ＥＬ層６０は、界面層、正孔輸送層、発光層、電子注入層等を構成要素とすることが多い。ただし、これとは異なる層構成を適用することもできる。有機ＥＬ層６０の厚さは、通常１００〜３００ｎｍである。
【００８５】
なお、この絶縁膜パターンの形成により、陽極２０ａの端部は開口開口絶縁膜４０で覆われる。このため、有機ＥＬ層６０が陽極２０ａに接する面が平坦化され、電界集中等による有機ＥＬ層あるいは陰極の断線の可能性が減少し、陽極と陰極との絶縁耐圧が向上する。陰極にはＡｌを使用することが多いが、その代わりにＬｉ等のアルカリ金属、Ａｇ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ、Ｉｎやそれらを含む合金を用いることもできる。陰極７０の厚さは、通常５０〜３００ｎｍである。これにより、有機ＥＬ層よりなる有機ＥＬパターン６０及び陰極７０が形成される（図７の平面図を参照）。
【００８６】
補助配線３０及び陰極端子部に本実施形態の積層体を適用することにより、低抵抗であって、かつ、陰極及び駆動回路接続端子に対して低コンタクト抵抗を維持することができる。その結果、信頼性のあるコンタクト特性を有する補助配線を有する有機ＥＬ表示素子を得ることができる。
【００８７】
その後、ステップＳ１５として、対向基板８０と素子基板１０とを貼り合わせる。対向基板８０には、ＣａＯを樹脂に繰り込んだ捕水材９１フイルムを貼り付ける。そのため、対向基板８０はガラス基板をサンドブラスト等で部分的に掘り込んだ構造とすることが好ましい。ついで、素子基板の周辺に、紫外線硬化型樹脂を塗布した後、対向基板８と貼り合わせ、紫外線を照射して周辺シール９０を形成し対向基板８０を固定する。これらの工程は表示パネル中に水分や酸素が入らないように窒素雰囲気下で実施する。その後、基板を切断して、各パネルに分離し、かつ実装端子部を露出させる。
【００８８】
ついで、ステップＳ１６として、外部に駆動回路を実装する。具体的には、接続端子となる接続端子側パターン部３０ｂに図８に示すように異方性導電膜９２を貼り付け、その後ＴＣＰの銅箔配線を端子とＴＣＰ側接続配線が重なるよう配置し、その後、熱圧着して貼り付ける。
【００８９】
次に有機ＥＬ表示素子における捕水材について説明する。有機ＥＬ表示素子では、封止する際に水分を除去する為に、捕水材を入れることが好ましい。捕水材としては、酸化バリウム、酸化力ルシウム、ゼオライト等がある。例えば、酸化力ルシウムを樹脂フイルムに含有せしめた捕水材９１のフィルムを対向基板８０の内面側の凹部に接着する（図８参照）。
【００９０】
その後、陽極及び陰極と外部駆動回路とを接続する。高密度の接続に関しては、外部の駆動回路を銅薄配線がパターニングされたポリイミドフイルムの一方に接続し、他方を異方性導電フイルム（ＡＣＦ）を介して素子端子に接続する（ＴＣＰ実装）。あるいは、駆動回路ベアチップに金バンプを設け、ＡＣＦを介して端子に接続する（ＣＯＧ実装）方法が取られている。
【００９１】
ＴＣＰとは、駆動ＩＣ及び接続用配線をポリイミドのようなフイルム上に設けた形態のものである。ＴＣＰ実装を施した端子部平面図を図９に、図９のＥ−Ｅ‘切断線における断面を図１０に示す。透明基板１に端子３０ｃが形成されており、その上に異方性導電フイルム（ＡＣＦ）９２を貼り、更にその上からＴＣＰのポリイミドフイルム上に形成された接続配線９３を端子に対してアライメントして貼りつける。異方性導電フイルムは樹脂の中に導電粒子９７が分散しているものである。一般的に、樹脂にはエポキシ樹脂が、導電粒子にプラスチックにＮｉ、ＡｕをコートしたものやＮｉ粒子を適用したものが用いられている。
【００９２】
ＴＣＰは駆動ＩＣ９４及び接続配線９３をポリイミドテープ９５の上に形成したものである。接続配線９３には主にＣｕが用いられている。ＴＣＰ接続プロセスは、まず端子部にＡＣＦを仮圧着する。その際の温度は、５０〜１５０℃程度であり、圧力は１〜２ＭＰａが一般的である。
【００９３】
その後、ＴＣＰの接続配線９３と端子の位置関係を調整してＴＣＰを本圧着する。その際の温度は１５０〜２５０℃程度であり、圧力は２〜３ＭＰａが一般的である。本圧着後、接続配線９３と端子の間に存在していた導電粒子が潰され電気的な接続が得られる。又実装が完了した後、実装部を樹脂で被覆して腐食を防止する方法も取られている。一般的には、シリコーン系樹脂やＵＶ硬化型エポキシ樹脂などを用いる。このようにして、有機ＥＬ表示素子を製造することができる。
【００９４】
本実施形態によれば、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を主成分とすることにより、上記微細な細孔の発生を防止することができることがわかった。これは、Ａｇ又はＡｇ合金が現像液に対して不溶なためである。このため、導体層がキャップ層により被覆されていない条件下においても上記細孔が発生しなかった。また、導体層としてＡｇ又はＡｇ合金を用いることにより配線の平滑性を上げることができた。これらの結果、特許文献４に比して、より低抵抗な積層体を有する有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供することができた。また、微細な細孔の発生を防止できるので、特許文献４に比して製造プロセスにおける不留まりを向上させることができた。
【００９５】
また、本実施形態によれば、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金、導体層としてＡｇ，又はＡｇ合金を主成分としているので、精細なパターニングが可能であり、パターニングをする際に同じエッチング液でほぼ同じ速度でエッチングすることができた。すなわち、キャップ層と導体層とを一括してパターニングすることができた。さらに、キャップ層としてＮｉ−Ｍｏ合金を主成分としているので、耐湿性が優れ、キャップ層の低抵抗を維持するとともに、Ａｇ又はＡｇ合金の表面にＡｇ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止することができる。また、ＭｏＮｂをキャップ膜に用いた場合よりも、腐食が軽減されていることがわかった。
【００９６】
本実施形態に係る積層体を用いることにより、低抵抗であって、パターニング性能、耐湿性に優れ、かつ、製造プロセスにおける歩留まりの向上が可能な配線付き基体を形成することができる。そして、高精彩で信頼性の高いディスプレイを製造できる。特に、素子寿命が長く、発光特性の向上のための配線の低抵抗化が望まれる有機ＥＬ表示素子に有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本実施形態に係る積層体の一例を示す断面図。
【図２】本実施形態に係る積層体の一例を示す断面図。
【図３】本実施形態に係る積層体の一例を示す断面図。
【図４】本実施形態に係る積層体を用いて形成された配線付き基体の一例を示す一部切り欠き正面図。
【図５】図４のＡ−Ａ’切断線における部分断面図。
【図６】図４のＢ−Ｂ‘切断線における部分断面図。
【図７】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の平面図。
【図８】図７のＣ−Ｃ’切断線における部分断面図。
【図９】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の構成を示す模式的平面図。
【図１０】図９のＥ−Ｅ’切断線における部分断面図。
【図１１】本実施形態の製造方法の一例を示すフローチャート。
【図１２】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程における構成を示す部分断面図。
【図１３】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程における構成を示す部分断面図。
【図１４】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程における構成を示す部分断面図。
【図１５】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程における構成を示す部分断面図。
【図１６】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程における構成を示す部分断面図。
【図１７】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程の模式的平面図。
【図１８】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程の模式的平面図。
【図１９】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程の模式的平面図。
【図２０】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程の模式的平面図。
【図２１】本実施形態に係る有機ＥＬ表示素子の製造工程の模式的平面図。
【図２２】従来例に係る有機ＥＬ表示素子の陰極コンタクト部の断面図。
【符号の説明】
【００９８】
１  透明基板
１Ａ  ガラス基板
２  配線
２ａ  Ａｇ系金属層
２ｂ  Ｎｉ−Ｍｏ層
３  ＩＴＯ陽極
４  有機ＥＬ層
５  Ａｌ陰極
６  封止缶
１１  導体層
１１Ａ  導体層
１２  キャップ層
１２Ａ  キャップ層
１３  ＩＴＯ層
１４  下地層
１５  Ｎｉ拡散防止層
２０ａ  陽極
２０ｂ  陽極配線接続端部
３０  補助配線
３０ａ  内部側パターン
３０ｂ  接続端子側パターン部
３５  積層体
４０  絶縁膜
４０ａ  画素開口部
４０ｂ  絶縁膜開口部
５０  陰極分離パターン
６０  有機ＥＬ層
７０  陰極
８０  対向基板
９０  周辺シール
９１  捕水材
９３  接続配線
９４  駆動ＩＣ
９２  異方性導電フイルム
１２０  陽極
１３０  補助配線
１４０  絶縁膜
１６０  有機ＥＬ層
１７０  陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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