(57)【要約】【課題】透明導電膜に接している導電層の抵抗を低くしつつ、導電層の幅を狭くする。【解決手段】まず、透明導電膜１００に凹部１１０を形成する。次いで、凹部１１０の内部に、導電層１３０を形成する。導電層１３０は、凹部１１０の内部から透明導電膜１００の一部の上にわたって連続的に形成されている。導電層１３０は、触媒層１２０上に形成されている。触媒層１２０は、凹部１１０の底面及び側面、並びに、透明導電膜１００のうち凹部１１０の周囲に位置する領域の上に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜と、
前記透明導電膜に形成された凹部内から前記透明導電膜の一部の上にわたって連続的に形成されている導電層と、
を備える電子素子。
【請求項２】
請求項１に記載の電子素子において、
前記凹部は前記透明導電膜を貫通している電子素子。
【請求項３】
請求項２に記載の電子素子において、
前記透明導電膜は透明基板上に形成されており、
前記凹部の底部は、前記透明基板内に入り込んでいる電子素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子素子において、
前記透明導電膜上に形成され、発光層を含む有機層と、
前記有機層上に形成された第２導電膜と、
を備える電子素子。
【請求項５】
透明導電膜に凹部を形成するエッチング工程と、
凹部内から前記透明導電膜の一部の上にわたって導電層を連続的に形成する導電層形成工程と、
を備える電子素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電子素子の製造方法において、
前記エッチング工程の前に、前記透明導電膜上にレジストパターンを形成するレジスト形成工程を備え、
前記レジストパターンが有する開口は、高さ方向において、下端よりも幅が狭い部分を有しており、
前記エッチング工程において、前記レジストパターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングすることにより、前記凹部を形成し、
前記導電層形成工程において、前記レジストパターンをマスクとして前記導電層を形成する電子素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電子素子の製造方法において、
前記エッチング工程において、前記エッチングは異方性エッチングである電子素子の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電子素子の製造方法において、
前記導電層形成工程は、
前記凹部の底面及び側壁、ならびに前記開口内に位置する前記透明導電膜上に、触媒層を形成する工程と、
前記触媒層上に前記導電層を形成する工程と、
を有する電子素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子及び電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新たな光源として有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）素子及びＬＥＤ素子の開発が進んでいる。これらの素子は、例えば照明装置やディスプレイなどに使用されている。これらの素子は、発光層を２つの電極層ではさんだ構成を有しているが、光を外部に取り出すためには、２つの電極層の少なくとも一方を透明電極で形成する必要がある。しかし、透明電極の材料は、一般的にＡｌなどの金属と比較して抵抗が高い。
【０００３】
これに対して特許文献１には、有機ＥＬ素子において、透明導電膜の見かけ以上の抵抗を下げるために、透明導電膜に接するように複数の線状の導電層を形成することが記載されている。導電層は、金属材料によって形成されている。特許文献１において、複数の導電層は基板上に形成されている。また、導電層の間には、絶縁層が配置されている。そして、透明電極は、絶縁層及び導電層の上に、形成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、液晶素子において、金属配線に透明電極を接続することが記載されている。特許文献２において、金属配線は基板上に形成されている。そして、金属配線の間を樹脂で埋めた上で、この樹脂の上及び金属配線の上に、透明電極を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１９５６８０号公報
【特許文献２】特開平９−２３０３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
線状の導電層は、金属などの低抵抗な材料により形成されている。このような材料は遮光性を有しているため、透明電極のうち導電層に接している部分からは、光は取り出せない。このため、電子素子からの光の取り出し効率を上げるためには、導電層の幅を狭くする必要がある。しかし、導電層の幅を狭くすると、導電層の抵抗が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、透明導電膜に接している導電層の抵抗を低くしつつ、導電層の幅を狭くすることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、透明導電膜と、
前記透明導電膜に形成された凹部内から前記透明導電膜の一部の上にわたって連続的に形成されている導電層と、
を備える電子素子である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、透明導電膜に凹部を形成するエッチング工程と、
凹部内から前記透明導電膜の一部の上にわたって導電層を連続的に形成する導電層形成工程と、
を備える電子素子の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る電子素子の製造方法を示す断面図である。
【図３】実施例２に係る電子素子の構成を示す断面図である。
【図４】実施例３に係る電子素子の構成を示す断面図である。
【図５】実施例４に係る電子素子の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
図１は、実施形態に係る電子素子１０の製造方法を示す断面図である。この電子素子１０の製造方法は、以下の工程を有する。まず、透明導電膜１００に凹部１１０を形成する（エッチング工程）。次いで、凹部１１０の内部に、導電層１３０を形成する（導電層形成工程）。導電層１３０は、凹部１１０の内部から透明導電膜１００の一部の上（具体的には凹部１１０の周囲に位置する部分）にわたって連続的に形成されている。以下、詳細に説明する。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示すように、透明導電膜１００に凹部１１０を形成する。透明導電膜１００は、例えばＩＴＯ（Indium Thin Oxide）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの無機材料、またはポリチオフェン誘導体などの導電性高分子によって形成されている。凹部１１０は、例えば、透明導電膜１００上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして透明導電膜１００をエッチングすることにより、形成される。
【００１４】
次いで、図１（ｂ）に示すように、透明導電膜１００に脱脂処理及び親水化処理を行った後、凹部１１０の底面及び側面に、触媒層１２０を形成する。このとき、透明導電膜１００のうち凹部１１０の周囲に位置する領域の上にも、触媒層１２０を形成する。触媒層１２０は、導電層１３０をめっき法により形成するときの触媒として機能する。触媒層１２０は、例えば触媒となる材料を含有する液体を凹部１１０内に塗布し、その後、熱処理することにより形成される。液体の塗布は、例えばスピンコート法、浸漬法、又はドロップキャスト法によって行われる。この際、透明導電膜１００の上には、レジストパターンが形成されている。このレジストパターンは、触媒層１２０が形成されるべき領域に開口を有している。なお、触媒層１２０は、めっきのシード層であってもよい。
【００１５】
次いで、図１（ｃ）に示すように、触媒層１２０上に導電層１３０を、めっき法を用いて形成する。ここで用いられるめっき法は、無電解めっき法であっても良いし、電解めっき法であってもよい。前者の場合、導電層１３０は、例えばＮｉなどである。この場合、触媒層１２０は、例えばＰｄ層である。なお、導電層１３０は、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、又はＡｇで形成されていても良い。
【００１６】
なお、導電層１３０がＰｄ及びＡｕ以外の材料で形成されている場合、導電層１３０の上に、Ｐｄ層又はＡｕ層を形成してもよい。この層も、めっき法により形成される。
【００１７】
このようにして形成される電子素子１０は、透明導電膜１００及び導電層１３０を有している。導電層１３０は、凹部１１０の中から透明導電膜１００の一部の上に渡って連続的に形成されている。そして導電層１３０の下層には触媒層１２０が形成されている。なお、触媒層１２０は、導電層１３０の中に拡散している場合もある。この場合、触媒層１２０と導電層１３０の境界は不明瞭になる。
【００１８】
本実施形態によれば、透明導電膜１００には凹部１１０が形成されており、導電層１３０は凹部１１０の中に入り込んでいる。このため、導電層１３０を厚くすることができる。従って、導電層１３０の幅を狭くしつつ、導電層１３０の抵抗を低くすることができる。また、導電層１３０の一部は、透明導電膜１００のうち凹部１１０の周囲に位置する部分の上にも位置している。従って、導電層１３０と透明導電膜１００の接触面積を広くして、これらの間の接触抵抗を低くすることができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
図２は、実施例１に係る電子素子１０の製造方法を示す断面図である。まず、図２（ａ）に示すように透明導電膜１００上にレジストパターン５０を形成する（レジスト形成工程）。レジストパターン５０は、透明導電膜１００のうち凹部１１０が形成されるべき領域の上に、開口５２を有している。開口５２は、高さ方向において、下端よりも幅が狭い部分を有している。本図に示す例では、開口５２は、上端に近づくにつれて徐々に幅が狭くなっている。このような形状は、レジストパターン５０の露光条件及び現像条件を調節することにより、実現できる。
【００２０】
次いで、レジストパターン５０をマスクとして透明導電膜１００を異方性エッチングする。これにより、透明導電膜１００には凹部１１０が形成される。上記したように、開口５２は、高さ方向において、下端よりも幅が狭い部分を有しているため、凹部１１０の幅は、開口５２の下端の幅よりも狭くなる。このため、開口５２の内側には、透明導電膜１００の上面の一部が残る。特に本実施例では、凹部１１０を異方性エッチングで形成しているため、凹部１１０の幅を、開口５２の下端の幅よりも狭くしやすい。
【００２１】
次いで、図２（ｂ）に示すように、凹部１１０の底面及び側面に、触媒層１２０を形成する。触媒層１２０の形成方法は、実施形態で説明した通りである。ここで、開口５２の内側には、透明導電膜１００の上面の一部が残っている。従って、透明導電膜１００の上面のうち凹部１１０の周囲に位置する部分にも、触媒層１２０が形成される。この触媒層１２０は、凹部１１０の側面の触媒層１２０に繋がっている。なお、レジストパターン５０の上及び開口５２の側面にも、触媒層１２０が形成されることもある。
【００２２】
その後、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン５０を除去する。このとき、レジストパターン５０の上に位置する触媒層１２０も除去される。次いで、触媒層１２０の上に導電層１３０を、めっき法を用いて形成する。導電層１３０の形成方法は、実施形態で説明した通りである。
【００２３】
なお、導電層１３０を形成してからレジストパターン５０を除去しても良い。
【００２４】
本実施例によっても、実施形態と同様の効果が得られる。また、レジストパターン５０の開口５２は、高さ方向において、下端よりも幅が狭い部分を有している。このため、レジストパターン５０を、凹部１１０を形成するときのマスク、及び触媒層１２０を形成するときのマスクの双方として使用することができる。従って、電子素子１０の製造コストを低くすることができる。
【００２５】
（実施例２）
図３は、実施例２に係る電子素子１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る電子素子１０は、以下の点を除いて、実施形態又は実施例１に係る電子素子１０と同様の構成である。
【００２６】
まず、透明導電膜１００は、透光性の基板２００上に形成されている。基板２００は、ガラスや樹脂材料で形成されているが、他の材料によって形成されていても良い。基板２００は、可撓性を有していても良い。
【００２７】
また、凹部１１０は透明導電膜１００を貫通している。本図に示す例では、凹部１１０の下端は、基板２００に入り込んでいる。
【００２８】
本実施例に係る電子素子１０の製造方法は、基板２００上に透明導電膜１００を形成する点を除いて、実施形態又は実施例１と同様である。また、基板２００の表面が平坦な場合、透明導電膜１００の上面も平坦になる。
【００２９】
本実施例によっても、実施形態又は実施例１と同様の効果が得られる。また、凹部１１０が透明導電膜１００を貫通しているため、透明導電膜１００と導電層１３０の接触面積を大きくすることができる。また、凹部１１０の下端は、基板２００に入り込んでいるため、凹部１１０は確実に透明導電膜１００を貫通する。
【００３０】
（実施例３）
図４は、実施例３に係る電子素子１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る電子素子１０は、透明導電膜１００上に有機層１４０及び第２導電膜１５０を有している点を除いて、実施形態及び実施例１，２のいずれかと同様の構成である。有機層１４０及び第２導電膜１５０は、導電層１３０上にも形成されている。
【００３１】
有機層１４０は、少なくとも発光層を有している。そして、本実施例において、電子素子１０は有機ＥＬ素子として機能する。電子素子１０は、照明装置の光源として使用されても良いし、画素として使用されても良い。本図は、電子素子１０が照明装置の光源として使用される場合を示している。
【００３２】
有機層１４０は、例えば、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を積層したものである。なお、正孔輸送層は透明導電膜１００に接しており、電子輸送層は第２導電膜１５０に接している。なお、透明導電膜１００と正孔輸送層との間には正孔注入層が形成されても良いし、第２導電膜１５０と電子輸送層との間には電子注入層が形成されてもよい。また、上記した各層の全てが必要ということではない。例えば電子輸送層内でホールと電子の再結合が生じている場合、電子輸送層が発光層の機能を兼ねているため、発光層は不要となる。
【００３３】
有機層１４０は、蒸着法又は塗布法を用いて形成されている。なお、有機層１４０を構成する層の少なくとも一つは、他とは異なる方法を用いて形成されていても良い。また、第２導電膜１５０は、例えばＡｌ膜であり、蒸着法又はスパッタリング法を用いて形成されている。
【００３４】
本実施例によっても、実施形態及び実施例１，２のいずれかと同様の効果が得られる。また、導電層１３０は凹部１１０内に形成されているため、導電層１３０を高くしても、透明導電膜１００の上面を基準にしたときの導電層１３０の高さを低くできる。従って、有機層１４０及び第２導電膜１５０の少なくとも一方に、導電層１３０に起因した切れ目が生じることを抑制できる。なお、有機層１４０に切れ目が生じた場合、この切れ目を介して、透明導電膜１００と第２導電膜１５０が短絡する恐れがある。また、第２導電膜１５０に切れ目が生じた場合、電子素子１０の一部に発光しないエリアが生じる恐れがでる。
【００３５】
（実施例４）
図５は、実施例４に係る電子素子１０の構成を示す断面図である。本実施例に係る電子素子１０は、以下の点を除いて、実施例３に係る電子素子１０と同様の構成である。
【００３６】
まず、透明導電膜１００には複数の導電層１３０が形成されている。複数の導電層１３０は互いに平行であり、かついずれも凹部１１０内に位置している。また、導電層１３０の上には隔壁１６０が形成されている。そして有機層１４０及び第２導電膜１５０は、隣り合う隔壁１６０の間に形成されている。そして、透明導電膜１００、有機層１４０、及び第２導電膜１５０が発光領域となる。すなわち本実施例において、電子素子１０は、複数の線状の発光領域を有している。これら複数の発光領域の第２導電膜１５０は互いに分離しているため、複数の発光領域は互いに独立して制御される。
【００３７】
隔壁１６０は、例えばネガ型の感光性樹脂を用いて形成される。なお、隔壁１６０はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。
【００３８】
隔壁１６０は、断面が台形の上下を逆にした形状（逆台形）になっている。すなわち隔壁１６０の上面の幅は、隔壁１６０の下面の幅よりも大きい。そして、隔壁１６０は、導電層１３０が形成された後、有機層１４０及び第２導電膜１５０が形成される前に、形成される。このため、第２導電膜１５０を蒸着法やスパッタリング法を用いて形成したとき、第２導電膜１５０は、隔壁１６０によって分断される。このため、複数の第２導電膜１５０を一括で形成することができる。
【００３９】
また、有機層１４０を塗布材料で構成する場合、隣り合う隔壁１６０の間に塗布材料が塗布される。また、有機層１４０を蒸着法で形成する場合、隣り合う有機層１４０は、隔壁１６０によって分断される。このため、複数の有機層１４０を一括で形成することができる。
【００４０】
本実施例によっても、実施形態及び実施例１，２のいずれかと同様の効果が得られる。
【００４１】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 電子素子
５０ レジストパターン
５２ 開口
１００ 透明導電膜
１１０ 凹部
１２０ 触媒層
１３０ 導電層
１４０ 有機層
１５０ 第２導電膜
２００ 基板
【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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