JP2020522728A - 金属層を有する層状構造を備えたフレキシブル部品 - Google Patents

Abstract

１回又は繰り返しの曲げ応力、引張応力、及び／又はねじり応力を受けるフレキシブル基板上に直接又は１つ以上の中間層を介して塗布されたＭｏ系層の層平面内での電気伝導率維持のためのＣｕ、Ａｇ、Ａｕ又はそれらの混合物である添加物の使用、及びフレキシブル部品とＸが、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選択される１つ以上の元素であるＭｏＸを含有する金属層を有する層構造を備えるフレキシブル被覆部品、並びにそのようなフレキシブル被覆部品の製造方法。

Description

本発明は、請求項１の前提部の特徴を有するＭｏ系層の層平面内での電気伝導率維持のための添加物の使用、請求項２の前提部の特徴を有するフレキシブル被覆部品、及び請求項２０の前提部の特徴を有するフレキシブル被覆部品の製造方法に関する。

フレキシブル部品の分野における技術的進歩は、薄膜材料分野での進歩と密接に関連している。特に、この進歩は、電子工学、特に、電子（ディスプレイ画面）、例えば、液晶表示装置（液晶ディスプレイ画面：ＴＦＴ−ＬＣＤ）、ＡＭ−ＯＬＥＤ（アクティブマトリックス有機発光ダイオード）又はマイクロＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイ画面のアクティブ制御のための構造の一部（アクティブマトリックス）としての、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の薄膜部品の分野でのさらなる発展を可能にする。アクティブマトリックス構造は、別の用途、例えば、Ｘ線放射のためのセンサアレイにおいても使用することができる。これらの用途においては、導電体経路は、行（「ゲートライン」、「ロウ」）及び列（「信号ライン」、「行ライン」、「データライン」）としてマトリックス状に配置されている。導電体路は、電気信号、電流又は電圧をある地点から別の地点へと伝達するための導電経路を提供する。

各アクティブマトリックスの行又は列は、長く細い導体路（例えば、数センチメートル〜２メートル弱までの長さ、数マイクロメートル〜数十マイクロメートルまでの幅、及び数十ナノメートル〜数百ナノメートルまでの全層厚さを有する）からなり、この導体路は、薄膜トランジスタ領域にＴＦＴのゲート電極（「制御電極」）又はソース／ドレイン電極（「流入電極」及び「流出電極」）を形成するそれぞれ１つ以上の拡張部を有する。それらの導体路は、ＴＦＴのゲート電極又はソース／ドレイン電極と、外部接触のための接触領域（「導体パッド」）又はディスプレイ画面制御のためのゲートドライバ構造及びデータドライバ構造（行ドライバ及び列ドライバ）が配置されている基板の周辺領域に接続する。

アクティブマトリックス制御によって、それぞれの個々の画素（ピクセル）の輝度は、１つのＴＦＴ（例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ）又は複数のＴＦＴ（例えば、ＡＭ−ＯＬＥＤディスプレイ画面）を全体にわたって個別に調節できる。この場合に、長いゲート導体路及び信号導体路に沿った電圧降下はできるだけ低いことが重要である。なぜなら、長さに依存する不要な輝度差が画素に生ずることとなるからである（人間の目は輝度差に対して非常に敏感に反応する）。

屈曲性、フレキシブル、又は回動可能な基板上に配置されているアクティブマトリックス構造の場合に、特に、長い行導体路及び列導体路は、高い変形応力及び／又は曲げ応力及び／又はねじり応力を受けている。この応力は、ＴＦＴ構造内のゲート電極及びソース／ドレイン電極で空間的広がり（一般的に、数マイクロメートル〜数十マイクロメートルまでの辺長を有する矩形面）がはるかに小さいためずっと小さい。この応力により、特に、導体路材料が脆性の場合には、すぐに何桁も電気抵抗が増加する。そのため、導体路に沿って配置されたＴＦＴは、もはや規定の電圧を均一に供給せず、ディスプレイ画面用途の場合に長さに依存する輝度差が生じることがある。極端な場合には、導体路はその電気伝導性を完全に失い、画素の全面消灯（Totalausfall）が生ずる。

特に、モバイル用途、例えば、携帯電話、タブレットＰＣ、ＰＤＡ（携帯情報端末）のためのディスプレイ画面の場合に、ディスプレイ画面基板上には、画像コンテンツの表示のための実際のユニットの他にさらに周辺電気回路が実装されている。それは、例えばゲート電極の制御用回路（ゲートドライバ）、ソース／ドレイン電極の制御回路（データドライバ）、ＤＣ−ＤＣ変換器、デジタル−アナログ変換器、タイミングコントローラ、又はバッファ回路及びインターフェイス回路である。そのようなディスプレイ画面とその制御ユニットとの組み合わせは、システムオンパネル（ＳＯＰ）（ディスプレイ画面パネルに搭載されたシステム）又は基板がガラスから成る場合にはシステムオンガラス（ＳＯＧ）（ガラスに搭載されたシステム）と呼ばれる。別個の筐体を含む外部集積回路（ＩＣ）として実装する代わりに、ディスプレイ画面制御のための周辺電気回路を基板上に直接配置することは有利である。基本的な利点は、低い製造コスト、低い電流消費、狭い所要スペース、及び高い信頼性である。システムオンパネルディスプレイ画面は、しばしば低温ポリシリコン（low temperature poly-Silicon）（ＬＴＰＳ）技術によって実現されるが、アモルファスシリコン又は金属酸化物等の別の半導体によっても可能である。基板上に配置された周辺回路の一部は、電気導体路、ゲートライン及び信号ラインを介して個々の画素のＴＦＴと接続され、その長さは、ディスプレイ画面の大きさに応じて数ｍｍから２００ｃｍまでである。変形、曲げ又はねじり応力を受けて導体路の抵抗変化は、ディスプレイ画面の個々の画素又は行全体若しくは列全体の消灯を防ぐために、或いはディスプレイ画面の輝度又は色の不要な差（「ムラ」）を防ぐために、できる限り小さくすべきである。

フレキシブル接触センサ（例えば、抵抗性センサ又は容量性センサ）もマトリックス状に配置されたｘ電極及びｙ電極を使用するが、一般的に、アクティブＴＦＴ構造を有していない。数ｃｍ〜数ｍまでのより大きなセンサの場合には、非常に長く細い、例えば、１０ｃｍ〜１００ｃｍの長さ及び５μｍ〜５０μｍの幅を有する導体路構造が使用される。この用途の場合にも、変形、曲げ又はねじり応力受けた導体路の抵抗変化（増加）はできるだけ小さくすべきである。さもないとセンサの故障（例えば、信号対雑音比の低下による）が起こる可能性があるからである。

特許文献１（図７）において、曲げ応力を受けている導体路中の機械的応力を減らすために、非直線的、例えば、正弦曲線形、波形、矩形波形、蛇行形又はのこぎり波形の導体路構造が提案されている。亀裂伝播を防ぐために、分岐して再結合した導体路構造（上記文献中の図８ｃ）が提案されている。しかしながら、これらの全ての構造は単純な直線導体路よりも多くのスペースを必要とし、電流は２つの地点の間で全体的により長い経路を伝わらなければならないので、さらなる電圧降下又は信号対雑音比が低下する可能性がある。

さらに、新たな集積化技術の開発の進歩により、電子装置とフレキシブル基板との組み合わせ、及びその結果として、よりフレキシブルの高い電子部品の製造も可能となる。問題のこの種の従来技術は、特許文献２により形成される。従来技術に関するさらなる情報については、この文献を参照されたい。

国際公開第２０１６／０３２１７５号 オーストリア実用新案第１５０４８号

本発明の目的は、１回又は繰り返しの曲げ応力、引張応力、及び／又はねじり応力を受けるフレキシブル基板上に塗布された金属層の電気伝導率維持することである。特に、本発明の目的は、フレキシブル基板上の電気導体路（金属層）である。電気導体路に沿った、すなわち層平面内での導体路の電気抵抗は、変形応力、曲げ応力又はねじり応力を受けた場合に、ほんの少し、特に、１０％以下しか変化しない。

上記目的は、請求項１に記載の添加物の使用、請求項２に記載のフレキシブル被覆部品、及び請求項２０の特徴を有するフレキシブル被覆部品の製造方法によって解決される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項に規定されている。

本発明によって、フレキシブル部品の１回又は繰り返しの曲げ応力及び／又は引張応力及び／又はねじり応力を受けた場合に、Ｍｏ系（モリブデン系の）層又は層平面内での金属層の電気伝導率維持を保証する。これは、フレキシブル部品の延性向上によって実現される。

請求項２に規定されたように、複数の金属層をフレキシブル基板上に設けることができる。その際、各金属層には、半導体層又は電気絶縁性層が両側に直接隣接しており、かつ金属層自体が請求項２により単層構造、２層構造又は３層構造として形成されるという制限が加えられる。

Ｍｏ系層又はＭｏＸ層は、少なくとも５０重量％のＭｏ、特に、少なくとも６０重量％のＭｏを含有する。

ＭｏＸ層は、別のＸを含有するＭｏＸ部分層を有する複数のＭｏＸ部分層から構成できる。

電気伝導率維持以外に、延性向上により機械的損傷許容性が増加する。例えば、多層複合材料の層間剥離の危険性を低下させる。

当然ながら、Ｍｏ系層（ＭｏＸ層）は、添加物Ｘを除き純粋なＭｏである必要はないが、むしろ不純物、特に、ＰＶＤ（物理的気相成長）法、中でも、スパッタリング法（陰極スパッタリング）のプロセス雰囲気に由来する不純物（例えば、Ａｒ、Ｏ、Ｎ、Ｃ）が存在する場合がある。しかしながら、金属不純物は０．５原子％以下でなければならない。

上記の元素Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕのうちでも、Ｃｕが特に好ましい。本明細書では、所望の効果を達成するためには、より低い原子％で十分である。さらに、ＣｕはＡｇ及びＡｕよりもより費用対効果が良い。

本発明によれば、層状構造は、一方の側に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層を有する金属層と、他方の側に金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層とを有する。これらの特性は、少なくともフレキシブル被覆部品のある領域において満たされている（しかしながら、フレキシブル部品、特に、フレキシブル電子部品の全ての領域で必ずしも満たされる必要はない）。さらに、可能な隣接層を以下に詳細に説明する。この場合に、「電気絶縁性」とは、電気抵抗が１メガオームより大きいことを意味すると理解すべきである。

本明細書では、フレキシビリティ及び「フレキシブル」とは、部品の使用に関連する特性に悪影響を与えることなく曲げ応力を吸収する、及び／又はそのような応力に耐える特性と理解すべきである。すなわち、十分にフレキシブルな部品は、大幅に向上した延性も有する。

大幅に向上した延性とは、本発明の意味において、部品及び／又は当然ながら含まれる１つ又は複数の層も、亀裂発生及び亀裂成長に対して高い抵抗性を有し、亀裂がある伸びまで形成されず、又はより大きな伸びで初めて形成されるか、又は亀裂進行の変化を意味すると理解すべきである。

延性及びその結果としてのフレキシビリティを説明するために、本発明の範囲においては臨界伸びを使用する。フレキシブル基板上の１つ又は複数の層の電気抵抗Ｒが初期状態（Ｒ／Ｒ_０＝１．１）に対して１０％だけ高くなった伸びε_ｋが、臨界伸びとして定義される。十分に高いフレキシブルな部品においては、臨界伸びε_ｋは大幅に増大しており、１つ又は複数の層の伝導性は、大幅に長く維持される。

フレキシブル基板とは、本発明の範囲においては、曲げ応力を加えたときに、基板上に堆積された１又は複数の層（被覆）に伸びεが生ずる基板と理解すべきである。１つ又は複数の層が基板よりもずっと薄い場合に、伸びは、近似的にε＝ｄｓ／２Ｒによって記述される（ｄｓは基板の厚さ、Ｒは曲げ半径である）。１つ又は複数の層が基板と比べて非常に薄い場合には、１つ又は複数の層における伸びは、引張応力又は圧縮応力のみにほぼ等しく設定できる。例えば、フレキシブル基板は、１つ以上のポリマー素材、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート又は多環式オレフィン系で構成できる。１つ以上のポリマー材料をベースとする大部分のフレキシブル基板は、８ＧＰａ以下の弾性率を有する。薄板ガラス（１ｍｍ以下の厚さを有するガラス）、１ｍｍ以下の厚さを有する金属板、例えば、鋼板、１ｍｍ以下の厚さを有するアルミニウム箔、銅板若しくはチタン箔、又は例えば、雲母等の鉱物材料も、本発明によるフレキシブル部品に適したフレキシブル基板である。

本発明に適したフレキシブル基板は、同様に、１つ又は複数の層及び／又は１つ又は複数の材料から構成できる。そのような基板は、他の材料から成る１つ以上の層で既に予め完全に又は部分的にのみ被覆できる。

この部品は、フレキシブル被覆部品であるのが好ましい。例えば、金属防湿層又は光学層を有する包装薄膜等のフレキシブル被覆部品と比較して、フレキシブル被覆電子部品は、少なくとも１つの電流を伝導する層を有する。これには、例えば、フレキシブル回路、フレキシブルディスプレイ画面、フレキシブルセンサ素子、フレキシブル薄膜コンデンサ、フレキシブル薄膜電池又は単純な導電性薄膜、例えば、フレキシブルプリント回路基板が該当する。本発明により構成できる上記のフレキシブル電子部品の例は、本明細書の最初に説明した。

本発明によるフレキシブル被覆部品の金属層は、１μｍ以下の厚さを有するのが好ましい。金属層は、好ましくは５ｎｍの最小厚さを有し、さらに好ましくは少なくとも１０ｎｍの厚さを有する。また、５ｎｍ〜３００ｎｍの厚さ、５ｎｍ〜１００ｎｍの厚さはなおさらに好ましい。上記の層厚さは、金属層が接着構造層又は拡散障壁層として使用される場合に特に有利である。或いは１５０ｎｍ〜４００ｎｍの厚さ範囲が有利である。１５０ｎｍ〜４００ｎｍの層厚さは、本発明による被覆されたフレキシブル部品をディスプレイ画面において、例えば、ゲート電極層として使用するために特に良く適している。

請求項２又はその従属請求項の１つに規定された１つ又は複数の金属層は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の一部になることができる。

本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘが元素Ｃｕであり、このＭｏＣｕ層が０．５原子％以下〜５０原子％以下のＣｕを含有し、好ましくは１原子％以上〜２０原子％以下のＣｕを含有することができる。この場合に、金属層のＭｏＸ層全体をＭｏＣｕから構成するのが特に好ましい。

本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘが元素Ａｇであり、このＭｏＡｇ層が１０原子％以上〜５０原子％以下のＡｇを含有し、好ましくは２０原子％以上〜５０原子％以下のＡｇを含有することができる。この場合に、金属層のＭｏＸ層全体がＭｏＡｇから構成するのが特に好ましい。

本発明による部品の例示的実施形態では、少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘが元素Ａｕであり、このＭｏＡｕ金属層が５原子％以上〜２０原子％以下のＡｕを含有することができる。この場合に、金属層のＭｏＸ層全体がＭｏＡｕから構成するのが特に好ましい。

本発明による構成部品の例示的実施形態では、各々のＭｏＸ層が、２００マイクロオームｃｍ以下、好ましくは１００マイクロオームｃｍ以下、特に好ましくは５０マイクロオームｃｍ以下の層抵抗ρを有することができる。

本発明による部品の例示的実施形態では、金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層の少なくも一方を複数の層として形成することができる。また、直接隣接している層又は電気絶縁層の両方を複数の層として形成することができる。

本発明による構成部品の例示的実施形態では、金属層は全体で５０マイクロオームｃｍ以下、好ましくは１０マイクロオームｃｍ以下、特に好ましくは３．５マイクロオームｃｍ以下の層抵抗ρを有することができる。

本発明による方法では、０．５原子％以上〜５０原子％以下のＸを含有し、ＸがＣｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選択される１つの元素である少なくとも１つのＭｏＸ層が堆積される。この場合に、ＭｏＸ層は、請求項２に規定されているように金属層を形成できるか又はその一部になることができる。

少なくとも１つのＭｏＸ層及び／又は金属層の堆積は、各種種類の蒸着法によって行うことができる。例えば、上記の堆積は、物理蒸着又は化学蒸着によって行うことができる。

しかしながら、少なくとも１つのＭｏＸ層及び／又は金属層の堆積が、ＰＶＤ法、特に、スパッタリング法によって行うことが有利である。ＰＶＤ法（物理的気相成長）は、薄膜被覆技術として知られている。この技術は、被覆材料の粒子を気相に変換してから、基板上に堆積させる。ＰＶＤ法による堆積によって、特に、均一に堆積できる。その特性は、被覆された面全体にわたり等しく等方的である被覆を堆積できる。この方法のさらなる利点は、結果として実現できる低い基板温度である。従って、例えば、ポリマーの被覆が可能となる。さらに、ＰＶＤ層は基板への非常に良好な接着の点で優れている。

ＭｏＸ層又は金属層がスパッタリング法（陰極スパッタリング法とも言う）によって堆積される場合に特に好ましい。スパッタリング法は、大きな面積の均一な被覆に比較的容易に使用できるため、大量生産に費用対効果が良い。

本発明による方法が、０．５原子％〜５０原子％以下の間のＸを含有するＭｏ系のターゲットを設ける工程をさらに含むことが非常に好ましい。

０．５原子％〜５０原子％以下の間のＸを含有するＭｏ系のターゲットは、少なくとも１つのＭｏＸ層及び／又は少なくとも１つの金属層の堆積前に設けられる。従って、ＭｏＸ層及び／又は金属層は、設けられたターゲットから堆積される。

この場合に、ターゲットとは、被覆装置の被覆供給源と理解すべきである。１つの好適な方法においては、使用されるターゲットは、スパッタリング法のためのスパッタリングターゲットである。

被覆物の化学組成は、使用されるターゲットの化学組成によって決定される。しかしながら、ターゲット組成からの被覆組成物の偏りは、ターゲットに中に含まれる元素の僅かに異なるスパッタリング挙動（スパッタリング収率）によって起こることがある。

例えば、ＭｏＣｕターゲットからのＣｕの好適なスパッタリングによって、堆積された被覆中のＣｕ含有量が僅かに増加することがある。例えば、１０原子％以上のＣｕを含有する被覆を形成するために、対応するターゲットも１０原子％以下のＣｕを含有すべきある。

その代わりに、たった1つのターゲットを使用するために、個々のターゲットからの同時堆積、好ましくは同時スパッタリングによっても金属層を堆積できる。この場合に、被覆物の化学組成は、異なるターゲットの選択によってさらに制御することができる。

金属層の堆積にさらに適したスパッタリングターゲットの製造は、例えば、粉末冶金によって行うことができる。

スパッタリングターゲットの製造のための可能な粉末冶金的方法は、ホットプレス（ＨＰ）又は放電プラズマ焼結（ＳＰＳ）等のホットプレス方法に基づいている。両方の場合において、粉末混合物をプレス金型内に流し込み、その金型内で加熱し、高い圧縮圧力及び高い温度で焼結／ぎっしり詰めて高密度部品にする。この場合に、優先配向（肌理）を有しない均一な粒子を有する均質な微細構造が生じる。

スパッタリングターゲット製造のための類似の粉末冶金的方法は、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ）である。この場合に、ぎっしり詰められる材料は、変形可能な高密度容器（通常、金属缶）中に流し込まれる。この場合に、この材料は、粉末、粉末混合物又は圧粉体（圧縮粉末の形で）にすることができる。この容器中に存在する材料は、保護ガス（例えば、アルゴン）下で圧力が加えた槽内容器中において高温で焼結／ぎっしり詰められる。ガス圧があらゆる方向から作用するため、この方法は等方圧加圧法と呼ばれる。代表的なプロセスパラメーターは、例えば、１１００℃及び１００ＭＰａで３時間の保持時間である。この場合に、優先配向（肌理）を有しない均一な粒子を有する均質な微細構造が生じる。

粉末冶金的方法によるスパッタリングターゲット製造のさらなる選択肢は、焼結とその後の成形である。この場合に、粉末成形体は水素雰囲気下又は真空下で焼結される。焼結後に、例えば、圧延又は鍛造等の成形工程を行うことで、９９％超の高い相対密度が得られる。この場合に、優先配向（肌理）を有する細長い粒子を有する微細構造が生じる。任意の後続の低張力焼きなまし又は再結晶化焼きなましの場合に、均一な粒子を生ずるが、その粒子がなお優先配向（肌理）を有する均質な微細構造が生じる。

粉末冶金的方法によるスパッタリングターゲット製造のさらなる選択肢は、対応する支持構造物、例えば、金属又は管上に粉末又は粉末混合物を溶射法、例えば、低温ガス溶射又は真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）によって塗布することである。

以下で、本発明を例示的実施形態及び図面に基づきより詳細に説明する。

臨界破断伸びε_ｋ測定に使用される電気抵抗測定を行う一軸引張試験の概略的構成を示す。 層中のＣｕ含量の関数としてＭｏ及びＭｏＣｕ合金のＲ／Ｒ_０曲線を示す。 １５％の最大伸び後のＭｏ層及び各種ＭｏＣｕ層の亀裂パターンの電子顕微鏡写真を示す。 層中のＡｇ含量の関数としてＭｏ及びＭｏＡｇ合金のＲ／Ｒ_０曲線を示す。 １５％の最大伸び後のＭｏ層及び各種ＭｏＡｇ層の亀裂パターンの電子顕微鏡写真を示す。 ボトムゲート型薄膜トランジスタの層状構造の断面を示す。 システムオンパネルディスプレイ画面の概略的ブロック図（上から）を示す。 ドライバ回路とＴＦＴディスプレイ画面領域の間の導体路構造を上から見たシステムオンパネルディスプレイ画面の細部を示す。 ＴＦＴのゲート電極及びソース／ドレイン電極とゲートライン及びデータラインとがどのように接続されているかを示すＴＦＴディスプレイ画面構造（上から、平面図）の細部を示す。 トップゲート型ＬＴＰＳ−ＴＦＴの層状構造の断面を示す。 シリコンウェハ上のスパッタリングされた５００ｎｍ厚さのＭｏＣｕ薄膜のＸ線回折図を示す。 シリコンウェハ上のスパッタリングされた５００ｎｍ厚さのＭｏＡｇ薄膜のＸ線回折図を示す。

実施例１
一連の複数の実験の範囲内で、Ｍｏ系の各種金属層をポリイミド基板上に堆積させた。この場合に、各種化学組成を有する層を形成した。

Ｍｏ系の金属層の組成を表１に要約した。

［表１］スパッタリングされたＭｏＣｕ層の化学組成

モリブデン系合金のための参照材料として、純粋なＭｏを５０ｎｍの厚さを有するモリブデン層の形で使用した。

全ての層を、ポリイミドから成る５０μｍ厚さの薄膜（ＰＩ、例えば、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））上に室温で堆積した。この場合に、プロセスパラメーターは、結果に対する異なるプロセス条件の影響を可能な限り排除するために一定に保った。層厚さは、結果に対する形状効果の影響を避けるために５０ｎｍで一定に保った。

基板表面は完全に被覆されており、例えば、エッチング法によってどのような構造も製造しなかった。

ポリイミド基板上の層試料に対して、ＭＴＳ Ｔｙｒｏｎ ２５０（登録商標）汎用試験機を用いて一軸引張試験を実施した。試験構成を図１に概略的に示す。この場合に、基板を１５％の最大伸びεまで弾性変形させた。引張試験の間に、四点法を使用して層の電気抵抗Ｒを連続的に記録した。測定開始時の電気抵抗をＲ_０と呼ぶ。この場合に、初期状態における試料長さ（クランプ間の自由長さ）は２０ｍｍであり、幅は５ｍｍであった。

測定構成を図１に概略的に示す。この場合に、Ｌ_{ｃｏｎｓｔ}は、伸びが生じていない固定クランプ長を示す。ここで、臨界伸びを臨界伸びε_ｋとして定義した。フレキシブル基板上の層の電気抵抗Ｒは、初期状態、つまりＲ／Ｒ_０＝１．１に対して１０％だけ増加した。

この引張試験によって求められた臨界伸びε_ｋを表２に示す。

［表２］調べたＭｏ層及びＭｏＣｕ層の臨界伸びε_ｋ並びに純粋なＭｏから成る参照試料との差。さらに、非伝導性ホウケイ酸塩ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧ（登録商標））上の５００ｎｍ厚さの層の層抵抗を示す。

図２は、伸びεに対する、電気抵抗対初期抵抗（Ｒ／Ｒ_０）の増加を示す。曲線「理論値」は、試料の形状変化によってのみ生ずる電気抵抗の増加を示す。参照材料に基づき測定された曲線において明らかなように、電気抵抗は、伸びの増大に伴って非常に急激に増加する。

上記の引張試験後に、試験された層を、光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡で調べた。この場合に、亀裂の形状、及び層中に生じた亀裂間の平均距離を求めた。

例えば、純粋なＭｏ等の脆性の材料をベースとする層において、引張応力下での試料の損傷時に、通常は、脆性材料の挙動に特有の亀裂パターンが生ずる。これは、応力方向にほぼ直角に形成される直線状の平行に走る亀裂から成る網状構造によって特徴付けられる。そのような亀裂パターンは、例えば、図３（Ｍｏ、左）に見られる。これらの直線状の亀裂は、大部分が試料の一方の側から他方の側まで全幅にわたって走っているだけでなく、その層の全厚さを貫通して走っている。そのような亀裂は、貫通亀裂（ＴＴＣ）とも呼ばれる。ＴＴＣは層の電気伝導率を大幅に低下させる。なぜなら、最悪の場合には、連続的な導電接続は、もはや層中には存在しないからである。

表２から推測される故障判定基準Ｒ／Ｒ_０＝１．１の臨界伸びは、層中のＣｕ含量の増加に伴って層の延性が増加することが分かる。この延性の増加は、材料内での容易な変位移動によって引き起こされたと推測される。これにより、臨界伸びの増大とＴＴＣの発生が減少する。

一例として、図２は、試料ＭｏＣｕ７原子％の抵抗曲線Ｒ／Ｒ_０を示す。亀裂の出現パターンはなおＴＴＣに対応するが、臨界伸びε_ｋは既に大幅に増加している。

臨界伸びε_ｋの増大に加えて観察できるさらなる効果は、亀裂の出現パターンが、脆性材料の挙動から延性材料の挙動にまで変化することである。延性材料の挙動に特有の亀裂は、その亀裂がもはや直線的ではなく、むしろジグザグである。亀裂先端での亀裂の曲がりは、そのような亀裂挙動について考えられる説明である。

図３（中央図、ＭｏＣｕ１８原子％）において、ＭｏＣｕ１８原子％の場合に亀裂は確かにほぼ平行に走っているが、もはや直線状に走っていないことが分かる。図３（右図、ＭｏＣｕ５２原子％）においては、既に延性の亀裂パターンが生じている。延性を有する亀裂は、大部分が全層厚さを貫通して走っているが、必ずしも試料幅全体にわたって走っていないので、それによってまだ導電接続は材料内に存在したままである。この場合に、図２から分かるように、Ｒ／Ｒ_０曲線の勾配は小さい（曲線は、急激に上昇しない）。

従って、臨界伸びε_ｋは大幅に増大し、亀裂の発生はＭｏ系層中の小さなＣｕ含量から減少する。Ｃｕ含量がさらに増加すると、亀裂挙動は、脆性から延性方向へと変化する。従って、Ｍｏへの添加物としてのＣｕは、特に、添加が少なくてもＭｏ系層の延性を大幅に増加させる点と、Ｃｕが材料として比較的費用対効果が良いという点で優れている。

図１１は、それぞれ１８原子％及び３４原子％のＣｕ含量を有する２つのＭｏＣｕ層のＸ線回折図を示す。それぞれ純粋なＭｏ層又はＣｕ層の回折図も参照材料として含まれている。全ての層を、ＤＣスパッタリングによって、基板をシリコンウェハ上に室温（基板を加熱せずに）で堆積し、その厚さは５００ｎｍである。結晶構造を、Ｃｕ−ＫαのＸ線源を備えるＢｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ Ｄ８回折計を用いて斜入射モードにおいて２゜の入射角で記録した。参照材料として、それぞれ体心立方型（ｃｌ）モリブデンのＸ線反射の位置を垂直の点線として、及び面心立方型（ｃＦ）銅の反射位置を垂直の破線として示す。データは、ＩＣＤＤ（国際回折データセンター）のデータベースから取得した。図１１から分かるように、高い銅含有量を有するＭｏＣｕ１８原子％及びＭｏＣｕ３４原子％の２つの系は、回折図中に対応する反射が存在しないため、別のＣｕ相を有しない。従って、Ｃｕは、混晶の形でモリブデン中に強制溶解、すなわち銅原子がモリブデン空間格子を占有すると推定できる。銅原子は、このようにしてＭｏ格子の歪みを生じさせる。Ｃｕ原子（原子半径１２８ｐｍ）は、Ｍｏ原子（１４０ｐｍ）よりも小さいので、歪んでいない参照材料と比べて、より大きな屈折角（２θ）へと偏移している２つのＭｏ（１１０）反射及びＭｏ（２００）反射も歪んだＭｏ格子を示す。

さらに、表２の最後の列に、各種Ｍｏ薄膜又はＭｏＣｕ薄膜の層抵抗ρ（マイクロオームｃｍ）を示す（絶縁性ガラス基板上の５００ｎｍの層厚さ）。測定のために、表面固有抵抗率Ｒ_ｓ（オーム／シート）を四点法によって測定し、それに層厚さを掛けた。ＭｏＣｕ層の層抵抗は、３４原子％のＣｕ含量まで増加した後に、Ｃｕ含量の増加に伴って再び減少する。全てのＭｏＣｕ層は、１５０マイクロオームｃｍ以下の層抵抗を有する。

ＭｏＣｕ／Ｃｕ又はＭｏＣｕ／Ａｌから成る多層の場合に、長い導体路に沿った層抵抗は、とりわけ良好な導電性を有する材料Ｃｕ又はＡｌによってそれぞれ決定される。５０ｎｍのＭｏＣｕ３４原子％及びその上に形成（非伝導性ガラス基板上に堆積された）３００ｎｍのＣｕから成る２層は、２．０マイクロオームｃｍの層抵抗を有する。５０ｎｍのＭｏＣｕ３４原子％及びその上の３００ｎｍのＡｌから成る２層の層は、３．１マイクロオームｃｍの層抵抗を有する。

調べた層の機械的特性はなおさらに最適化できる推測される。従って、対象とした熱処理によって、堆積されたＭｏ系層の微細構造及び内部応力状態をさらに最適化できるかもしれない。また、堆積条件を対象とした設定によっても、層の成長に故意に影響を及ぼし、延性をさらに増加させることができる可能性が非常に高い。

実施例２
一連の複数の実験の範囲内で、Ｍｏ系の各種金属層をポリイミド基板上に堆積した。この場合に、各種化学組成を有する層を形成した。

Ｍｏ系金属層の組成を表３に要約した。

［表３］スパッタリングされたＭｏＡｇ層の化学組成

モリブデン系合金の参照材料として、５０ｎｍの厚さを有する純粋なＭｏをモリブデン層の形で使用した。

全ての層を、ポリイミドから成る５０μｍ厚さの薄膜（ＰＩ、例えば、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））上に室温で堆積した。この場合に、プロセスパラメーターは、結果に対する異なるプロセス条件の影響を可能な限り排除するために一定に保った。層厚さは、結果に対する幾何学影響を避けるために５０ｎｍで一定に保った。

基板表面は完全に被覆されており、例えば、エッチング法によってどのような小さな構造も製造しなかった。

実施例１に記載したような引張試験によって求めた臨界伸びε_ｋを表４に示す。

［表４］調べたＭｏ層及びＭｏＡｇ層の臨界伸びε_ｋ並びに純粋なＭｏから成る参照試料との差。さらに、非伝導性ホウケイ酸塩ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧ）上の５００ｎｍ厚さの層の層抵抗を示す。

上記の引張試験後に、試験された層を、光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡で調べた。この場合に、亀裂の形状及び層中に生じた亀裂間の平均距離を求めた。

例えば、純粋なＭｏ等の脆性材料をベースとする層において、引張応力下での試料の損傷時に、通常は、脆性材料の挙動に特有の亀裂パターンが生ずる。これは、応力方向にほぼ直角に形成される平行に走る直線状の亀裂から成る網状構造によって特徴付けられる。上記の亀裂パターンは、例えば、図５（Ｍｏ、左）に見られる。これらの直線状の亀裂は、大部分が試料の一方の側から他方の側までの全幅にわたって走っているだけでなく、その層の全厚さを貫通して走っている。そのような亀裂は、貫通亀裂（ＴＴＣ）とも呼ばれる。最悪の場合には、連続的な導電接続は、もはや層中には存在しないため、ＴＴＣは、層の電気伝導率を大幅に低下させる。参照材料に基づき測定された曲線において明らかなように、電気抵抗は、伸びの増大に伴って非常に急激に増加する。

それは、伸びεに対する、電気抵抗対初期抵抗（Ｒ／Ｒ_０）の増加を示す図４から推測できる。

表４から推測できる故障判定基準Ｒ／Ｒ_０＝１．１の臨界伸びは、１８原子％より大きい層中の臨界Ａｇ含量から、図４及び表４から明らかなように、層の延性が大幅に増大することを示している。この延性の増加は、材料内での容易な変位移動によって引き起こされると推測される。その結果として、臨界伸びが増大し、ＴＴＣの発生が減少することになる。従って、Ｍｏへの添加物としてのＡｇは、特に、添加がより多いとＭｏ系層の延性が非常に大きく増加するという点で優れている。

一例として、図４は、各種ＭｏＡｇ試料の抵抗曲線Ｒ／Ｒ_０を示す。図５（右上）から明らかなように、亀裂の出現パターンは、なおＴＴＣに対応するが、臨界伸びε_ｋは既に大幅に増大している。

臨界伸びε_ｋの増大に加えて観察できるさらなる効果は、亀裂の発生が、脆性材料の挙動から延性材の挙動にまで変化できることである。延性材料の挙動に特徴的な亀裂は、その亀裂がもはや直線的ではなく、むしろジグザグであることを認めることができる。亀裂先端での亀裂の曲がりは、上記の亀裂挙動について考えられる説明である。

図５（ＭｏＡｇ４４原子％の図）において、ＭｏＡｇ４４原子％の場合に亀裂は確かにほぼ平行に走っているが、もはや直線状に走っていないことが分かる。図５（ＭｏＡｇ５２原子％）に、既に多くの延性亀裂パターンが明らかに示されている。多くの延性特性を有する亀裂は、全層厚さを貫通して走っているが、必ずしも試料幅全体にわたって走っていないので、それによってまだ導電接続は材料内に存在したままである。この場合に、図４から分かるように、Ｒ／Ｒ_０曲線の勾配は小さい（曲線は、急激に上昇しない）。

１８原子％のＭｏ系層中の臨界Ａｇ含量から、臨界伸びε_ｋは大幅に増大し、亀裂の発生は減少する。Ａｇ含量がさらに増加すると、亀裂挙動は、延性方向から脆性へと変化する。

図１２は、堆積されたＭｏＡｇ層のＸ線回折図を示す。結晶構造の層堆積及び分析は、ＭｏＣｕ系と同様に行った（図１１）。参照材料として、純粋なＭｏ層又はＡｇ層の回折図も含まれている。図１２において、参照材料として、体心立方型（ｃｌ）モリブデンのＸ線反射の位置を垂直の点線として、面心立方型（ｃＦ）銀の反射位置を垂直の破線として示す。データは、ＩＣＤＤ（国際回折データセンター）のデータベースから取得した。図１２に示すように、ＭｏＡｇ系は、回折図中に対応する反射光が存在しないため、４４原子％の銀含量まで別のＡｇ相を有しない。従って、Ａｇは、混晶の形でモリブデン中に強制溶解、すなわち銀原子がモリブデン空間格子を占有すると推定すべきである。銀原子は、このようにしてＭｏ格子の歪みが生じる。歪んでいない参照材料と比べてより低い屈折角（２θ）へと偏移している２つのＭｏ（１１０）及びＭｏ（２００）反射光も、歪んだＭｏ格子を示す。なぜなら、Ａｇ原子（原子半径１６５ｐｍ）は、Ｍｏ原子（１４０ｐｍ）よりも大きいので、塩化モリブデンマトリックス中の別の銀相の初期析出を示すＭｏ（２２０）Ａｇ５２原子％の層で示されるように、銀反射のみが認められる。

従って、ＭｏＣｕ薄膜又はＭｏＡｇ薄膜において、銅又は銀（元素Ｘ）は、酸化モリブデン格子中に強制溶解される。純粋な金（Ａｕ）の結晶構造は、Ｃｕ及びＡｇ（Ｆｍ−３ｍ空間群）の結晶構造と同じである。３つの元素は全て、化学元素の周期系の同じ亜族（１１）に属し、多くの局面で類似の化学的及び物理的挙動を示す。従って、４０原子％以下のＡｕ含量を有するスパッタリングされたＭｏＡｕ薄膜も、金原子が酸化モリブデンマトリックス中に強制溶解された混晶の形で存在すると推定すべきである。

さらに、表４の最後の列に、各種Ｍｏ薄膜又はＭｏＡｇ薄膜の層抵抗ρ（マイクロオームｃｍ）が示す（絶縁性ガラス基板上の５００ｎｍの層厚さ）。測定のために、表面抵抗率Ｒ_ｓ（オーム／シート）を四点法によって測定し、それに層厚さを掛けた。ＭｏＡｇ層の層抵抗は、３１原子％のＡｇ含量まで増加した後に、Ａｇ含量の増加に伴って再び減少する。全てのＭｏＡｇ層は、１５０マイクロオームｃｍ以下の層抵抗を有する。

ＭｏＡｇ／Ｃｕ又はＭｏＡｇ／Ａｌから成る多層の場合に、長い導体路に沿った層抵抗は、とりわけそれぞれ良好な導電材料Ｃｕ又はＡｌによって決定される。５０ｎｍのＭｏＡｇ３１原子％及びその上に形成された３００ｎｍのＣｕ（非伝導性ガラス基板上に堆積された）から成る２層は、２．０マイクロオームｃｍの層抵抗を有する。５０ｎｍのＭｏＡｇ３１原子％及びその上に形成された３００ｎｍのＡｌから成る２層の層は、３．１マイクロオームｃｍの層抵抗を有する。

請求項２及びその従属請求項の１つに規定された１つ以上の金属層は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の一部になることができる。上記の絶縁薄膜部品の層状構造を図６に断面で示す。ＴＦＴは、半導体層１５０と、ゲート電極１２０と、ソース電極１７０ａと、ドレイン電極１７０ｂとからなり、これらの３つの金属導電電極層の少なくとも１つは、本発明による金属層から成る。ゲート電極１２０と半導体層１５０は、電気絶縁層（ゲート絶縁体、ゲート誘電体）１４０によって分離されている。ソース電極１７０ａとドレイン電極１７０ｂは、電気絶縁保護層１８０によって分離されている。さらに、この保護層１８０は、ソース／ドレイン電極１７０ａ／１７０ｂをピクセル電極層１９０から分離する（以下に記載のコンタクトホールを除く）。

以下で、図６の一実施形態に示されているような、ボトムゲート型ＴＦＴの一般的な層状構造を説明する。ＴＦＴ層状構造は、フレキシブル基板１００上に配置されている。最初に、フレキシブル基板１００の上部の不規則性を補償するか、又は半導体層１５０中への、例えば、拡散若しくは浸透による不要な不純物の侵入を防ぐことができる。基板１００全体を覆う緩衝層１１０をフレキシブル基板１００上に配置できる。緩衝層は、例えば、酸化ケイ素又は窒化ケイ素を含む１層又は複数の層から構成できる。ゲート電極１２０は、緩衝層１１０上に配置されている。電圧を印加することによって、半導体層１５０中の電界効果により、ソース電極１７０ａをドレイン電極１７０ｂに導電接続する導電性チャネルを形成できる。ゲート電極１２０は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）を含む１層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。

電気絶縁性層（ゲート誘電体）１４０がゲート電極１２０上に配置されている。この電気絶縁性層１４０は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）若しくはアクリル含有素材等の有機絶縁材料から成る層を含むことができる。

半導体層１５０は、電気絶縁性層（ゲート誘電体）１４０と隣接し、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ポリシリコン、酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）等の金属酸化物半導体、又は有機半導体を含むことができる。ａ−Ｓｉを含む半導体層１５０ａの場合に、この層上に、例えば、燐ドープされたａ−Ｓｉが含むｎ＋ドープされた半導体層１５０ｂを配置できる。ＩＧＺＯ等の金属酸化物半導体を含む半導体層１５０ａの場合に、一般的に、ドープされた半導体層１５０ｂは省かれる。

半導体層１５０上に、ソース電極層及びドレイン電極層１７０ａ及び１７０ｂが配置されている。これらの層は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）を含む１層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。

半導体層１５０及びソース／ドレイン電極層１７０ａ／１７０ｂ上に、保護層１８０が配置されている。この電気絶保護層１８０は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、又は例えば、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）若しくはアクリル含有材料等の有機絶縁材料から成る層を含むことができる。

保護層１８０は、隣接するピクセル電極層１９０とドレイン電極１７０ｂとを電気接続するコンタクトホールによって分離されている。ピクセル電極層１９０は導電性であり、光透過性層又は光反射層として形成でき、かつ１層又は複数の層で構成できる。ピクセル電極層１９０が光透過性層として形成されている場合に、その層は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）を含むことができる。ピクセル電極層１９０が光反射層として形成されている場合に、その層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｉｒから成る光反射層だけでなく、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）から成る層を含むことができる。

本明細書に記載したＴＦＴは、フレキシブルＴＦＴ液晶ディスプレイ画面又は有機ＥＬディスプレイ画面の一部になることができる。

請求項２及びその従属請求項の１つに規定された１つ又は複数の金属層は、ＴＦＴアクティブマトリックスディスプレイが基板上に周辺電子制御ユニットと一緒に配置されたシステムオンパネル（ＳＯＰ）システムの一部になることができる。ＳＯＰは、図７に示されている。表示ユニット１は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、無機発光ダイオード（ＬＥＤ）、又は電気泳動ディスプレイ画面（「Ｅ−Ｉｎｋ（登録商標）」、「電子ペーパー」）から成ることができる。表示ユニット１は、画像コンテンツが表示されるディスプレイ画面の実際の可視部を示す。幾つかのドライバ回路及び制御回路がこの領域の周囲に配置されているが、それらは一般的に筐体の光を通さない部分の後ろに隠れており、ユーザーには見えない。原則的に、以下に説明する１つ又は複数の電子回路はＳＯＰ上に配置できる。ここでの説明は網羅的なものではなく、使用する表示装置に応じて制御のためになおさらなる回路が必要である。

表示ユニット１を制御するために、水平方向のデータドライバ回路（列ドライバ）２ａ／ｂを基板上に配置でき、その回路は、データライン（図示せず）を介してＴＦＴのソース／ドレイン電極１７０ａ／ｂ（図示せず）と接続されている。ゲート電極１２０の制御のために、ゲートライン（図示せず）を介してＴＦＴのゲート電極１２０（図示せず）と接続されているゲートドライバ構造（行ドライバ）３を基板上に配置できる。

さらに、周辺領域には、低い入力電圧を高い出力電圧へ変換するＤＣ−ＤＣ変換器４が配置でき、ＴＦＴ−ＬＣＤディスプレイ画面の制御のためには、例えば、＋３．３Ｖ〜＋５．０Ｖの電圧を入力に印加することが可能であり、その電圧は、液晶表示装置の制御のために必要とされる−４０Ｖ〜＋４０Ｖの範囲の高い出力電圧へ変換される（「チャージポンプ」）。

さらに、表示ユニット１のための参照電圧（Ｖｃｏｍ、例えば、ＬＣＤディスプレイ画面用の＋５Ｖ）を供給する電気回路５をＳＯＰ上に配置できる。

さらに、タイミング制御回路（ＴＣｏｎ）６と、デジタル−アナログ変換回路７と、放電部８と、Ｖｃｏｍバッファ回路９とを基板上に配置できる。

ＳＯＰは、接触領域１０を介してディスプレイ画面制御電子回路又はグラフィックカードの残りの部品に接続されている。周辺回路２〜９は、本発明による金属層（図示せず）を用いて表示ユニット１及び接触領域（「導体パッド」）１０と互いに接続されている。

一例として、表示ユニット１の接触を図８に示す。行ドライバ３は、電気導体路２０を介して表示ユニット１に接続され、列ドライバ２ｂは、電気導体路２１を介して表示ユニット１に接続されている。一方又は両方の導体路２０又は２１は、請求項２及びその従属請求項の１つに規定された本発明による金属層から構成できる。

図９は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とゲートライン及びデータラインとの接触を示す。ゲート導体路２０は、ＴＦＴ領域において、ＴＦＴのゲート電極１２０を形成する拡張部を有する。データ導体路２１は、ＴＦＴの領域において、ＴＦＴのソース電極１７０ａを形成する拡張部と、ＴＦＴのドレイン電極１７０ｂを形成し、かつピクセル電極１９０と接続されている上記ソース電極によって分断された領域とを有する。一方若しくは両方の導体路２０若しくは２１及び／又はＴＦＴ電極１２０、１７０ａ／ｂは、請求項２及びその従属請求項の１つに規定された本発明による金属層から構成できる。

さらに、請求項２及びその従属請求項の１つに規定された１つ以上の金属層は、その層状構造が、一例として、図１０に示す低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の一部になることができる。図６のＴＦＴ構造と比較して、この場合に、トップゲート型ＴＦＴ、すなわちゲート電極２４０は、半導体層２２０の下ではなく上に配置されている。ＬＴＰＳ−ＴＦＴは、トップゲート型ＴＦＴとして好適に構成される。ＬＴＰＳ半導体は、アモルファスシリコン（０．５ｃｍ^２／Ｖｓ〜１．５ｃｍ^２／Ｖｓ）と比較して、大幅に高い電荷キャリア移動度を有する（５０ｃｍ^２／Ｖｓ〜２００ｃｍ^２／Ｖｓ）。そのため、上記のＴＦＴは、例えば、ＯＬＥＤ又はマイクロＬＥＤ等の電流駆動型の表示装置の制御に使用できる。

以下で、一例として、トップゲート型ＬＴＰＳ ＴＦＴの層状構造を説明する。ＬＴＰＳ−ＴＦＴは、フレキシブル基板２００上に配置されている。最初に、フレキシブル基板２００の上の不規則性を補償するか、又は半導体層２２０中への、若しくはドープされた半導体領域２２１（ソース電極）及び２２２（ドレイン電極）中への、例えば、拡散若しくは浸透による不要な不純物の侵入を防ぐために、基板２００全体を覆う緩衝層２１０をフレキシブル基板２００上に配置できる。緩衝層２１０は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素を含む１層又は複数の層から構成できる。基板の組成に応じて、緩衝層を省くこともできる。

ドープされていない多結晶シリコンから構成できる半導体層２２０は、緩衝層２１０上に配置されている。この層２２０（「チャネル領域」とも呼ばれる）に隣接して、一方の側にソース電極２２１が存在し、他方の側にドレイン電極２２２が存在する。これらの電極はそれぞれドープされたポリシリコンから構成できる。ドーピングは、例えば、イオン注入によって行うことができ、例えば、ホウ素（Ｂ）又はＢ_２Ｈ_６を使用することによって、ｐ−ドーピングを行うことができる。ＴＦＴの実施形態に応じて、ドーピングの種類（ｐ又はｎ）及び／又はドーパントの種類はもちろん変わり得る。

ゲート絶縁体層２３０は、半導体層２２０、２２１及び２２２上に配置されている。このゲート絶縁体層２３０は、例えば、窒化ケイ素又は酸化ケイ素から構成できる。ゲート電極２４０は、そのゲート電極が少なくともチャネル領域（半導体層２２０）であるオーバーラップ領域（垂直方向に）を有するようにゲート絶縁体層２３０上に配置されている。ゲート電極２４０は、本発明による金属層か、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）を含む１層又は複数の層から成るメタライゼーションから構成できる。ゲート電極２４０は、ゲートライン（図示せず）を介して制御電子装置（図示せず）、とりわけ行ドライバと接続されている。

ゲート電極２４０又はゲート絶縁体層２３０上に、ゲート絶縁体層２３０と同じ材料、例えば、窒化ケイ素又は酸化ケイ素から構成できる絶縁層２５０が塗布されている。絶縁層２５０及びゲート絶縁体層２３０には、ソース電極及びドレイン電極２２１／２２２を半導体層に（電気的に）アクセス可能にする貫通孔（「スルーホール」）が設けられている。

制御及び／又はソース接触電極層２６０及び／又は制御及び／又は接触ドレイン電極層２７０は、絶縁層２５０上に配置されており、上記の貫通孔を通じて半導体のソース電極／ドレイン電極２２１／２２２と接続されている。制御及び／又はソース／ドレイン電極層２６０／２７０は、本発明による金属層、又は従来技術に対応する少なくともアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）を含む１層又は複数の層から成る金属堆積層から構成できる。制御及び／又は接触ソース電極層２６０は、データライン（信号ライン；図示せず）を介して制御電子装置、とりわけ列ドライバ（図示せず）と接続されている。

薄膜トランジスタは、半導体層２２０、ゲート電極２４０、制御及び／又は接触ソース／ドレイン電極層２６０／２７０から形成される。しかしながら、ＴＦＴ構成は、上記の例示的実施形態に限定されず、むしろ当業者によって容易に実装可能な数多くの別の構成を有することもでき。

特に、ＴＦＴ上になおさらなる発光層、例えば、ＯＬＥＤ層（図示せず）が配置された場合に、ＴＦＴ構造上にさらに平坦化層２８０も配置できる。平坦化層２８０は、例えば、ポリアクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、又はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を含むことができる。平坦化層２８０には、制御及び／又は接触ドレイン電極層２７０領域へのアクセスを可能にする貫通孔が設けられている。

図１０には、一例として、ピクセル電極層２９０も示されており、そのピクセル電極層２９０は、平坦化層２８０上に形成され、かつ貫通孔を通じて制御及び／又は接触ドレイン電極層２７０と導電接続されている。ＬＴＰＳ−ＯＬＥＤディスプレイ画面の場合には、ピクセル電極層２９０は、発光構造の第１の電極（一般的に上方へと放射する構造ではアノード）を形成する。ピクセル電極層２９０が光透過性層として形成されている場合に、その層は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）を含むことができる。

ピクセル電極層２９０が光透過性層として形成されている場合に、その層は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｉｒから成る反射層だけでなく、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）を含む層も含むことができる。

調べた層の機械的特性はなおさらに最適化できると推測される。このように、対象とした熱処理によって、堆積されたモリブデンベース層の微細構造及び内部応力状態をさらに最適化することができるだろう。また堆積条件の対象とした設定によっても、層の成長に故意に影響を及ぼし、延性のさらに増大することができる可能性が非常に高い。

Ｒ 層の電気抵抗
Ｒ_０ 測定開始時の電気抵抗
Ｒ_０ 表面固有抵抗
ε 最大伸び
ε_ｋ 臨界伸び
Ｌ_{ｃｏｎｓｔ} 伸びが生じていない固定クランプ長さ
ρ 層抵抗
１ 表示装置
２ａ／ｂ データドライバ回路（列ドライバ）
３ ゲートドライバ構造（行ドライバ）
４ ＤＣ−ＤＣ変換回路
５ 電気回路
６ タイミング制御回路（ＴＣｏｎ）
７ デジタル−アナログ変換回路
８ 放電部
９ バッファ回路
１０ 接触領域（「導体パッド」）
２０ 電気導体路
２１ 電気導体路
１００ フレキシブル基板
１１０ 緩衝層
１２０ ゲート電極
１４０ 絶縁層（ゲート絶縁体、ゲート誘電体）
１５０ 半導体層
１７０ａ ソース電極
１７０ｂ ドレイン電極
１８０ 絶縁性保護層
１９０ ピクセル電極層
２００ フレキシブル基板
２１０ 緩衝層
２２０ 半導体層
２２１ ドープした半導体領域（ソース電極）
２２２ ドープした半導体領域（ドレイン電極）
２３０ ゲート絶縁体層
２４０ ゲート電極
２５０ 絶縁層
２６０ 制御及び／又は接触ソース電極層
２７０ 制御及び／又は接触ドレイン電極層
２８０ 平坦化層
２９０ ピクセル電極層

Claims (21)

1. １回又は繰り返しの曲げ応力、引張応力、及び／又はねじり応力を受けるフレキシブル基板（１００、２００）上に直接又は１つ以上の中間層を介して塗布された層平面内のＭｏ系層の電気伝導率維持のための添加物の使用であって、前記添加物は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、又はそれらの混合物であることを特徴とする、添加物の使用。
2. フレキシブル基板（１００、２００）と、
   前記フレキシブル基板（１００、２００）上に直接又は１つ以上の中間層を介して配置され、直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層を一方の側に有し、かつ直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層を他方の側に有する金属層を有する少なくとも１つの層状構造と、を備えるフレキシブル被覆基板であって、
   前記金属層は、
   ＭｏＸから成る単層構造、
   ＭｏＸとＣｕ系層との組み合わせ又はＭｏＸとＡｌ系層との組み合わせから成る２層構造、又は、
   ２つのＭｏＸ層とその間に介在したＣｕ系層又は２つのＭｏＸ層とその間に介在したＡｌ系層から成る３層構造、から形成され、
   ここで、Ｘは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの群から選択される１つ以上の元素であることを特徴とする、フレキシブル被覆基板。
3. 少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘは元素Ｃｕであり、このＭｏＣｕ層は、０．５原子％以上〜５０原子％以下のＣｕを含有する、請求項２に記載のフレキシブル被覆基板。
4. 少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘは元素Ａｇであり、このＭｏＡｇ層は、１０原子％以上〜５０原子％以下のＡｇを含有する、請求項２又は３に記載のフレキシブル被覆基板。
5. 少なくとも１つのＭｏＸ層において、Ｘは元素Ａｕであり、このＭｏＡｕ金属層は、５原子％以上〜２０原子％以下のＡｕを含有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
6. Ｍｏ層中のＸは、混晶の形で溶解して形成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
7. 前記各々のＭｏＸ層は、２００マイクロオームｃｍ以下の層抵抗ρを有する、請求項２〜６のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
8. 前記フレキシブル基板（１００、２００）は、前記電気絶縁性層とは別に形成されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の構成部品。
9. 前記フレキシブル基板（１００、２００）は、前記金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層の１つによって形成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
10. 前記金属層に直接隣接している半導体層又は電気絶縁性層の少なくとも１つは、複数層（１４０、１５０、２２０、２５０）として形成されている、請求項２〜９のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
11. 前記金属層の厚さは、１μｍ以下、好ましくは５００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
12. 前記フレキシブル基板（１００、２００）は、透明である、請求項２〜１１のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
13. 前記金属層全体は、５０マイクロオームｃｍ以下の層抵抗ρを有する、請求項２〜１２のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
14. 前記フレキシブル基板（１００、２００）は、
    ポリマーと、
    薄板ガラスと、
    金属箔と、
    鉱物材料と、
    から成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
15. 前記金属層は、測定開始時の電気抵抗（Ｒ_０）に対する電気抵抗（Ｒ）が、２％の弾性伸び（ε）で１．２以下の比率（Ｒ／Ｒ_０）を有する、請求項２〜１４のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
16. 前記フレキシブル被覆基板（１００、２００）は、少なくとも１つの導体路構造を有し、かつ前記金属層が前記少なくとも１つの導体路構造の一部となるように好適に形成されている、請求項２〜１５のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
17. 前記金属層は、ＴＦＴ構造の一部である、請求項２〜１６のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
18. 前記金属層は、アクティブマトリックス構造の一部である、請求項２〜１７のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
19. 前記フレキシブル被覆基板は、フレキシブル液晶ディスプレイ画面、フレキシブル有機ＥＬディスプレイ画面、フレキシブル電気泳動ディスプレイ画面（電子ペーパー、Ｅ−Ｉｎｋ（登録商標））、フレキシブル太陽電池、エレクトロクロミックフレキシブル膜、フレキシブル薄膜電池の群から選択される部品である、請求項２〜１８のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板。
20. フレキシブル基板（１００、２００）を準備する工程と、
    直接又は１つ以上の中間層を介して前記フレキシブル基板（１００、２００）を少なくとも１つのＭｏＸ層の堆積により被覆する工程と、の少なくとも１つを含み、
    特に、請求項２〜１９のいずれか１項に記載のフレキシブル被覆基板、特に、請求項１に記載の添加物の使用で用いるフレキシブル被覆基板の製造方法であって、
    前記ＭｏＸ層は、０．５原子％以上のＸを含有し、
    ここで、Ｘは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ成る群から選択される１つ以上の元素であることを特徴とする、フレキシブル被覆基板の製造方法。
21. 前記少なくとも１つの金属層は、ＰＶＤ法によって堆積される、請求項２０に記載のフレキシブル被覆基板の製造方法。