(57)【要約】      （修正有）【課題】基板側から侵入する酸素や水蒸気に対してのバリア性能に優れた配線基板を提供する。【解決手段】基板１０と、基板上に位置する機能性素子と、を含む配線基板１００において、基板１０を、樹脂層１１と金属層１２との積層構造とし、配線基板の基板側からのバリア性能を向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板上に位置する機能性素子と、を含む配線基板であって、
前記基板は、樹脂層と金属層との積層構造を呈している、配線基板。
【請求項２】
前記機能性素子は、電極を含み、
配線基板を断面視した場合に、基板を構成する金属層は、前記電極の真下に位置する部分の少なくとも一部が欠落している、請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記機能性素子が、有機半導体素子であり、
有機半導体素子に含まれる電極が、ソース電極、ドレイン電極、およびゲート電極のいずれかである、請求項２に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信機器をはじめとするエレクトロニクス製品が小型化、軽量化、高性能化を続ける中、柔軟な樹脂フィルム上に種々の機能性素子を形成したフレキシブルデバイスが注目されている。例えば、特許文献１には、機能性素子として有機半導体を用いた有機薄膜トランジスタを搭載した配線基板が開示されており、フレキシブルディスプレイの駆動回路としての有用性が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１３８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂フィルムを基板とする配線基板にあっては、酸素や水蒸気などに対するバリア性能が問題となっている。具体的には、機能性素子側から侵入する酸素や水蒸気などに対しては、機能性素子自体の構造を工夫するなどによりバリア性能の向上がはかられているものの、基板側から侵入する酸素や水蒸気に対してのバリア技術については、未だ対策が図られていないのが現状である。
【０００５】
本開示の実施形態は、このような状況下においてなされたものであり、バリア性能、特に基板側からのバリア性能に優れた配線基板を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本開示の一実施形態は、基板と、基板上に位置する機能性素子と、を含む配線基板であって、前記基板は、樹脂層と金属層との積層構造を呈している、配線基板である。
【０００７】
また、上記の実施形態にあっては、前記機能性素子は、電極を含み、配線基板を断面視した場合に、基板を構成する金属層は、前記電極の真下に位置する部分の少なくとも一部が欠落していてもよい。
【０００８】
また、上記の実施形態にあっては、前記機能性素子が、有機半導体素子であり、有機半導体素子に含まれる電極が、ソース電極、ドレイン電極、およびゲート電極のいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一実施形態によれば、配線基板の基板側からのバリア性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の第１の実施形態にかかる配線基板の概略断面図である。
【図２】本開示の第２の実施形態にかかる配線基板の概略断面図である。
【図３】機能性素子を構成する電極と、基板を構成する金属層の欠落部分との位置関係を説明するための概略断面図である。
【図４】機能性素子を構成する電極と、基板を構成する金属層の欠落部分との位置関係を説明するための分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件、並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本開示の第１の実施形態にかかる配線基板の概略断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態にかかる配線基板１００は、基板１０と、基板１０上に位置する機能性素子２０と、を含んでいる。そしてこの基板１０は、樹脂層１１と金属層１２との積層構造を呈している。
【００１４】
このような本開示の実施形態にかかる配線基板１００によれば、基板１０側から、つまり図１における下側から酸素や水蒸気が機能性素子２０に向かって侵入した場合であっても、基板１０を構成する金属層１２によって酸素や水蒸気がその先へ侵入することを抑制することができ、機能性素子を構成する種々の物質が酸化等により劣化することを防止することができる。
【００１５】
以下、本開示の実施形態にかかる配線基板１００の各構成について説明する。
【００１６】
（基板）
配線基板１００を構成する基板１０は、樹脂層１１と金属層１２との積層構造を呈している。
【００１７】
基板１０を構成する樹脂層１１の材質については特に限定されることはなく、従来公知の配線基板１００に用いられている各種樹脂から適宜選択して用いればよい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート、ポリイミドなどを挙げることができる。また、樹脂層１１の厚さについても特に限定することはないが、配線基板１００のフレキシブル性を担保するために、例えば１μｍ以上３００μｍ以下程度が好ましく、１０μｍ以上１５０μｍ以下程度が特に好ましい。
【００１８】
（金属層）
基板１０を構成する金属層１２は、当該基板１０にバリア性を付与するために用いられている。したがって、酸素や水蒸気に対してバリア性を有している材質であれば特に限定されることはないが、製造のしやすさやコストなどを考慮すると、例えばアルミニウムやなどを挙げることができる。また、金属層１２の厚さについても特に限定することはないが、配線基板１００のフレキシブル性を担保しつつ、酸素や水蒸気に対するバリア性を付与することを考慮すると、例えば５０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下程度が好ましく、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下程度が特に好ましい。金属層１２を形成するにあたりスパッタ法や蒸着法を用いた場合、５０ｎｍよりも薄いと十分なバリア性が得られないおそれがあり、一方で５０００ｎｍよりも厚いと金属層１２の形成に多くの時間がかかってしまうおそれがある。
【００１９】
また、金属層１２の形成方法についても特に限定されることはなく、用いられる金属の種別に応じて、適宜選択することができる。例えば、金属箔を準備しこれを樹脂層１１上に貼り合わせてもよいし、樹脂層１１上に金属を蒸着させることで金属層１２を形成してもよい。さらには、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウム合金、銅合金の箔等を貼り合わせてもよい。
【００２０】
（基板におけるその他の層）
本実施形態にかかる配線基板１００における基板１０は、必ずしも上記で説明した樹脂層１１と金属層１２のみが積層された積層構造である必要はなく、必要に応じて他の層が積層されていてもよい。
【００２１】
例えば、図１に示すように、金属層１２と後述する機能性素子２０との間に絶縁層１３が設けられていてもよい。機能性素子２０には、電極２１が含まれていることが多く、この電極２１が露出している場合、基板１０の表面に金属層１２が位置していると、当該金属層１２と電極２１とが接触してショートするおそれがあるところ、図１に示すような絶縁層１３を設けることにより、ショートを抑制することができる。当該絶縁層１３の材質については特に限定されることはなく、絶縁層１３の材料として従来公知のものから適宜選択して用いることができる。
【００２２】
（機能性素子）
本実施形態にかかる配線基板１００における機能性素子２０については、特に限定されることはない。例えば、有機半導体素子や無機半導体素子、さらにはこれらを用いた有機薄膜トランジスタ素子や無機薄膜トランジスタ素子、さらには、これらトランジスタ素子を用いた感圧素子などの他、有機エレクトロルミネッセンス素子や液晶素子などを挙げることができる。これら機能性素子２０の具体的な構成についても限定されることはなく、種々の構成を採用可能である。例えば、有機半導体素子であれば、第１電極としてのソース電極、第２電極としてのドレイン電極、これらの電極間に位置する有機半導体、さらには、第３電極としてのゲート電極、第１絶縁層としてのゲート絶縁層などから構成されていてもよい。
【００２３】
（第２の実施形態）
図２は、本開示の第２の実施形態にかかる配線基板の概略断面図である。
【００２４】
図２に示す本実施形態にかかる配線基板１００にあっても、図１に示した配線基板１００と同様、基板１０と、基板１０上に位置する機能性素子２０と、を含んでおり、基板１０は、樹脂層１１、金属層１２、および絶縁層１３の積層構造を呈している。したがって各層についての説明は省略する。
【００２５】
ここで、図２に示す第２の実施形態にかかる配線基板１００にあっては、機能性素子２０が電極２１を含んでおり、配線基板１００を断面視した場合に、基板１０を構成する金属層１２は、前記電極２１の真下に位置する部分の少なくとも一部が欠落している（欠落部分の符号は１２'）点において、図１に示す第１の実施形態にかかる配線基板とことなっている。
【００２６】
図１に示す第１の実施形態にかかる配線基板１００にあっては、機能性素子２０を構成する電極２１と、基板１０を構成する金属層１２とが向かい合った構造となるため、場合によっては、当該電極２１と金属層１２との間に新たな寄生容量が発生してしまい、機能性素子の駆動周波数が低下してしまうことが考えられる。一方で、図２に示す第２の実施形態にかかる配線基板１００にあっては、基板１０を構成する金属層１２には、機能性素子２０を構成する電極２１の真下に位置する部分の少なくとも一部が欠落している、いわゆる欠落部分１２'が設けられているため、寄生容量の発生を防止することができる。なお、第２の実施形態にかかる配線基板１００にあっては、第１の実施形態にかかる配線基板１００と比べてバリア性能が劣ってしまうことになるが、当該欠落部分１２'の真上には、かならず機能性素子２０の電極２１が存在しているため、当該電極２１のバリア性能によって、全体のバリア性能を担保することは可能である。
【００２７】
なお、金属層１２におけるいわゆる欠落部分１２'は、機能性素子２０を構成するすべての電極２１の真下に位置する必要はなく、図２に示すように、電極２１ａの真下に位置する金属層１２にあっては欠落部分１２'がなくてもよい。前述の通り、欠落部分１２'は、電極２１と金属層１２との間に寄生容量が発生することを防止するためのものであり、電極２１の大きさが小さいなど、当該寄生容量が許容範囲であれば欠落部分を設ける必要はない。
【００２８】
また、図２に示すように、機能性素子２０が多層構造を有し、電極２１も同一の層に存在せず、電極２１ｂのように他の電極２１とは異なる層に形成されている場合もあるが、この場合であっても、本実施形態における電極２１に変わりはなく、当該電極２１ｂの真下に位置する金属層１２にあっては欠落部分１２'が形成されていてもよい。
【００２９】
図３は、機能性素子２０を構成する電極２１と、基板１０を構成する金属層１２の欠落部分１２'との位置関係を説明するための概略断面図である。
【００３０】
図３に示すように、機能性素子２０を構成する電極２１の真下の部分のすべてが金属層１２の欠落部分１２'である必要はなく、例えば、図３（ａ）に示すように、欠落部分１２'が電極２１の幅よりも左右に５μｍ程度大きくてもよく、一方で、図３（ｂ）に示すように、欠落部分１２'が電極２１の幅よりも左右に５μｍ程度小さくてもよい。
【００３１】
図４は、機能性素子２０を構成する電極２１と、基板を構成する金属層１２の欠落部分１２'との位置関係を説明するための分解斜視図である。
【００３２】
図４に示すように、機能性素子２０を構成する電極２１と、基板を構成する金属層１２の欠落部分１２'とは、いわばネガとポジとの関係にあるといってもよい。
【００３３】
このような金属層１２の欠落部分１２'の形成方法については特に限定されることはなく、従来公知のいかなる方法によっても形成可能である。例えば、フォトリソ法などでパターニングすることで形成することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００…配線基板
１０…基板
１１…樹脂層
１２…金属層
１２'…金属層の欠落部分
１３…絶縁層
２０…機能性素子
２１、２１ａ、２１ｂ…電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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