(57)【要約】【課題】消費電力の低い半導体装置および表示装置を提供することを目的する。【解決手段】単結晶半導体基板から、単結晶半導体層を分離し、それを絶縁基板に固定し、絶縁基板上でＴＦＴを形成する。そして、そのＴＦＴを用いて、駆動回路を形成する。そのＴＦＴは、活性層が概ね単結晶状態にあるため、電流特性が良い。その結果、消費電力が低く、薄型で、小型な表示装置を形成することが出来る。また、コントローラとソースドライバ中のシフトレジスタを、同じ電源電圧で動作させる。これにより、消費電力を下げることが出来る。【選択図】図１
2014170970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のトランジスタを有するシフトレジスタを有し、
第２のトランジスタを有し、
前記第１のトランジスタは、第１のチャネル形成領域を有し、
前記第２のトランジスタは、第２のチャネル形成領域を有し、
単結晶半導体に、前記第１のチャネル形成領域を有し、
酸化物半導体層に、前記第２のチャネル形成領域を有し、
基板の上方に、前記単結晶半導体と前記酸化物半導体層とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
第１のトランジスタを有するシフトレジスタを有し、
第２のトランジスタを有し、
透光性を有する電極を有し、
前記第１のトランジスタは、第１のチャネル形成領域を有し、
前記第２のトランジスタは、第２のチャネル形成領域を有し、
単結晶半導体に、前記第１のチャネル形成領域を有し、
第１の酸化物半導体層に、前記第２のチャネル形成領域を有し、
前記透光性を有する電極は、第２の酸化物半導体層を有し、
基板の上方に、前記単結晶半導体と前記第１の酸化物半導体層と前記第２の酸化物半導体層とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
第１のトランジスタを有するシフトレジスタを有し、
第２のトランジスタを有し、
抵抗素子を有し、
前記第１のトランジスタは、第１のチャネル形成領域を有し、
前記第２のトランジスタは、第２のチャネル形成領域を有し、
単結晶半導体に、前記第１のチャネル形成領域を有し、
第１の酸化物半導体層に、前記第２のチャネル形成領域を有し、
前記抵抗素子は、第２の酸化物半導体層を有し、
基板の上方に、前記単結晶半導体と前記第１の酸化物半導体層と前記第２の酸化物半導体層とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
第１のトランジスタを有するシフトレジスタを有し、
第２のトランジスタを有し、
画素電極を有し、
前記第１のトランジスタは、第１のチャネル形成領域を有し、
前記第２のトランジスタは、第２のチャネル形成領域を有し、
単結晶半導体に、前記第１のチャネル形成領域を有し、
第１の酸化物半導体層に、前記第２のチャネル形成領域を有し、
前記画素電極は、第２の酸化物半導体層を有し、
基板の上方に、前記単結晶半導体と前記第１の酸化物半導体層と前記第２の酸化物半導体層とを有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、物を生産する方法に関する。特に、表示装置または半導体
装置に関する。特に、単結晶半導体を絶縁基板に固定して形成された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画素だけでなく、駆動回路もガラス基板上に形成した表示装置が開発されている。
画素には、液晶素子や有機ＥＬ素子などが用いられている。そのとき、ガラス基板上では
、低温ポリシリコンで形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて、回路が形成され
ている。しかしながら、ＴＦＴは、単結晶で形成されるトランジスタと比較すると、電流
特性が悪く、しきい値電圧が大きい。したがって、電源電圧や信号振幅を大きくして、動
作させている。振幅を大きくするためには、レベルシフタ回路などが用いられている（例
えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電源電圧や信号振幅が大きいため、低温ポリシリコンのＴＦＴで形成され
た回路は、非常に消費電力が大きいという問題点があった。また、低温ポリシリコンのＴ
ＦＴで形成された回路で動作させるためには、電源電圧を高くする必要があった。そのた
め、低温ポリシリコンのＴＦＴで形成された回路専用の電源電圧を供給する必要があった
。専用の電源電圧を供給する電源回路は、そのモジュールの大きさが大きいため、表示装
置の小型化や軽量化の妨げとなった。また、電源回路は、電力の利用効率が低かった。そ
のため、無駄になってしまう電力も多く、消費電力が大きくなってしまっていた。
【０００５】
このような問題に鑑み、消費電力の少ない半導体装置及び表示装置を提供することを課題
とする。または、小型の半導体装置及び表示装置を提供することを課題とする。または、
薄型の半導体装置及び表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、単結晶半導体基板から、単結晶半導体層を取り出し、それを絶縁基板に固定し、
絶縁基板上でＴＦＴを形成する。または、単結晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結
晶半導体基板を分離することによって、単結晶半導体基板の一部の単結晶半導体層を絶縁
基板に固定し、絶縁基板上でＴＦＴを形成する。そして、そのＴＦＴを用いて、駆動回路
を形成する。そのＴＦＴは、活性層が概ね単結晶状態にあるため、電流特性が良い。その
結果、消費電力が低く、薄型で、小型な表示装置を形成することが出来る。
【０００７】
単結晶半導体としては、代表的には単結晶シリコンが適用される。その他に、水素イオン
注入剥離法のようにして単結晶半導体基板から分離可能であるシリコン、ゲルマニウム、
その他、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合物半導体による単結晶半導体層を適用
することもできる。また、絶縁基板としては、代表的には、ガラス基板が用いられる。そ
の他に、プラスチック基板、ステンレス基板など、さまざまな絶縁基板もしくは絶縁表面
を有する基板を用いることが出来る。
【０００８】
本発明は、薄膜トランジスタを有するシフトレジスタと、コントローラとを有し、薄膜ト
ランジスタは、単結晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結晶半導体基板を分離するこ
とによって、絶縁基板に固定された単結晶半導体層を有し、コントローラおよびシフトレ
ジスタに電源電圧が供給され、電源電圧の大きさが３ボルト以下であることを特徴として
いる。
【０００９】
また、本発明は、薄膜トランジスタを有するシフトレジスタと、コントローラとを有し、
薄膜トランジスタは、単結晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結晶半導体基板を分離
することによって、絶縁基板に固定された単結晶半導体層を有し、コントローラおよびシ
フトレジスタに電源電圧が供給され、コントローラから信号が出力され、シフトレジスタ
に信号が入力されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、ソースドライバとコントローラとを有し、ソースドライバは、薄膜トラ
ンジスタを有するシフトレジスタと、レベルシフタとを有し、薄膜トランジスタは、単結
晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結晶半導体基板を分離することによって、絶縁基
板に固定された単結晶半導体層を有し、レベルシフタは、能動負荷を有し、コントローラ
およびシフトレジスタに電源電圧が供給されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、前記構成において、絶縁基板は、ガラス基板であることを特徴としてい
る。
【００１２】
また、本発明は、前記構成において、単結晶半導体基板は、シリコン基板であり、単結晶
半導体層は、シリコン層であることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は、前記構成において、表示素子を具備することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明は、前記構成において、液晶素子を具備することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、前記構成において、発光素子を具備することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、前記構成において、操作スイッチを具備することを特徴としている。
【００１７】
なお、スイッチは、様々な形態のものを用いることができる。例としては、電気的スイッ
チや機械的なスイッチなどがある。つまり、電流の流れを制御できるものであればよく、
特定のものに限定されない。例えば、スイッチとして、トランジスタ（例えば、バイポー
ラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、Ｐ
ＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  
Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、サイリスタなどを用い
ることが出来る。または、これらを組み合わせた論理回路をスイッチとして用いることが
出来る。
【００１８】
機械的なスイッチの例としては、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）のように、
ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）技術を用いたスイッチがある
。そのスイッチは、機械的に動かすことが出来る電極を有し、その電極が動くことによっ
て、接続と非接続とを制御して動作する。
【００１９】
スイッチとしてトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして
動作するため、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流を
抑えたい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ
電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を有するトランジスタやマルチゲート構
造を有するトランジスタ等がある。または、スイッチとして動作させるトランジスタのソ
ース端子の電位が、低電位側電源（Ｖｓｓ、ＧＮＤ、０Ｖなど）の電位に近い状態で動作
する場合はＮチャネル型トランジスタを用いることが望ましい。反対に、ソース端子の電
位が、高電位側電源（Ｖｄｄなど）の電位に近い状態で動作する場合はＰチャネル型トラ
ンジスタを用いることが望ましい。なぜなら、Ｎチャネル型トランジスタではソース端子
が低電位側電源の電位に近い状態で動作するとき、Ｐチャネル型トランジスタではソース
端子が高電位側電源の電位に近い状態で動作するとき、ゲートとソースの間の電圧の絶対
値を大きくできるからである。ソースフォロワ動作をしてしまうことが少ないため、出力
電圧の大きさが小さくなってしまうことが少ないからである。
【００２０】
なお、Ｎチャネル型トランジスタとＰチャネル型トランジスタの両方を用いて、ＣＭＯＳ
型のスイッチをスイッチとして用いてもよい。ＣＭＯＳ型のスイッチにすると、Ｐチャネ
ル型トランジスタまたはＮチャネル型トランジスタのどちらか一方のトランジスタが導通
すれば電流が流れるため、スイッチとして機能しやすくなる。例えば、スイッチへの入力
信号の電圧が高い場合でも、低い場合でも、適切に電圧を出力させることが出来る。さら
に、スイッチをオンまたはオフさせるための信号の電圧振幅値を小さくすることが出来る
ので、消費電力を小さくすることも出来る。
【００２１】
なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、スイッチは、入力端子（ソース端子ま
たはドレイン端子の一方）と、出力端子（ソース端子またはドレイン端子の他方）と、導
通を制御する端子（ゲート端子）とを有している。一方、スイッチとしてダイオードを用
いる場合、スイッチは、導通を制御する端子を有していない場合がある。そのため、トラ
ンジスタよりもダイオードをスイッチとして用いた方が、端子を制御するための配線を少
なくすることが出来る。
【００２２】
なお、ＡとＢとが接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続
されている場合と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合と、ＡとＢとが直接接続され
ている場合とを含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路
、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。したがって、所定の接続関係、
例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関
係以外のものも含むものとする。
【００２３】
例えば、ＡとＢとが電気的に接続されている場合として、ＡとＢとの電気的な接続を可能
とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイ
オードなど）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが
機能的に接続されている場合として、ＡとＢとの機能的な接続を可能とする回路（例えば
、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回
路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、
降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、
切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、
差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制
御回路など）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが
直接接続されている場合として、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を挟まずに、ＡとＢ
とが接続されていてもよい。
【００２４】
なお、ＡとＢとが直接接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが直接接続
されている場合（つまり、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を間に介さずに接続されて
いる場合）を含むものとする。
【００２５】
なお、ＡとＢとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気
的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟んで接続され
ている場合）と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の
回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＡとＢとが直接接続されている場合（つ
まり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むもの
とする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続され
ている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
【００２６】
なお、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、発光素子を有する装
置である発光装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を有することが出来る。表示素
子、または発光素子としては、例えば、ＥＬ素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有
機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グ
レーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、デジタ
ルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチュ
ーブ、などを用いることができる。これらは、電気磁気的作用により、コントラスト、輝
度、反射率、透過率などが変化する素子である。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置として
はＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションデ
ィスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏ
ｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌｙ）など、液晶素子
を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶デ
ィスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレ
イ）、電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
【００２７】
なお、ＥＬ素子とは、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に挟まれたＥＬ層とを有する素
子である。なお、ＥＬ層としては、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するもの、３
重項励起子からの発光（燐光）を利用するもの、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用
するものと３重項励起子からの発光（燐光）を利用するものとを含むもの、有機物によっ
て形成されたもの、無機物によって形成されたもの、有機物によって形成されたものと無
機物によって形成されたものとを含むもの、高分子の材料、低分子の材料、高分子の材料
と低分子の材料とを含むものなどを用いることができる。ただし、これに限定されず、Ｅ
Ｌ素子として様々なものを用いることができる。
【００２８】
なお、電子放出素子とは、先鋭な陰極に高電界を集中して電子を引き出す素子である。例
えば、電子放出素子として、スピント型、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）型、金属―絶
縁体―金属を積層したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型、金属
―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ）型、ＭＯＳ型、シリコン型、薄膜ダイオード型、ダイヤモンド型、表面伝
導エミッタＳＣＤ型、金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型、ＨＥＥＤ型、ＥＬ型、
ポーラスシリコン型、表面伝導（ＳＥＤ）型などを用いることができる。ただし、これに
限定されず、電子放出素子として様々なものを用いることができる。
【００２９】
なお、液晶素子とは、液晶の光学的変調作用によって光の透過または非透過を制御する素
子であり、一対の電極、及び液晶により構成される。なお、液晶の光学的変調作用は、液
晶にかかる電界（横方向の電界、縦方向の電界又は斜め方向の電界を含む）によって制御
される。なお、液晶素子としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック
液晶、ディスコチック液晶、サーモトロピック液晶、リオトロピック液晶、低分子液晶、
高分子液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶、主鎖型液晶、側鎖型高分子液晶、プラズマアド
レス液晶（ＰＡＬＣ）、バナナ型液晶などを挙げることができる。また液晶の駆動方式と
しては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉ
ｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）
モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍ
ｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐ
ａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａ
ｎｃｅｄ  Ｓｕｐｅｒ  Ｖｉｅｗ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉ
ｃ  ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍ
ｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａ
ｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒ
ｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦ
ｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホスト
モードなどを用いることができる。ただし、これに限定されず、液晶素子及びその駆動方
式として様々なものを用いることができる。
【００３０】
なお、電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示される
もの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィ
ルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示される
もの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示さ
れるものなどのことをいう。例えば、電子ペーパーの表示方法として、マイクロカプセル
型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイ
ストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱
式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導
電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶
分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミ
ック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどを用いることができる。ただ
し、これに限定されず、電子ペーパー及びその表示方法として様々なものを用いることが
できる。ここで、マイクロカプセル型電気泳動を用いることによって、電気泳動方式の欠
点である泳動粒子の凝集、沈殿を解決することができる。電子粉流体は、高速応答性、高
反射率、広視野角、低消費電力、メモリー性などのメリットを有する。
【００３１】
なお、プラズマディスプレイパネルは、電極を表面に形成した基板と、電極及び微小な溝
を表面に形成し且つ溝内に蛍光体層を形成した基板とを狭い間隔で対向させて、希ガスを
封入した構造を有する。なお、電極間に電圧をかけることによって紫外線を発生させ、蛍
光体を光らせることで、表示を行うことができる。なお、プラズマディスプレイパネルと
しては、ＤＣ型ＰＤＰ、ＡＣ型ＰＤＰでもよい。ここで、プラズマディスプレイパネルの
駆動方式としては、ＡＷＳ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｗｈｉｌｅ  Ｓｕｓｔａｉｎ）駆動、サブ
フレームをリセット期間、アドレス期間、維持期間に分割するＡＤＳ（Ａｄｄｒｅｓｓ  
Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｅｐａｒａｔｅｄ）駆動、ＣＬＥＡＲ（Ｈｉｇｈ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ
，Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｄｄｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆａｌ
ｓｅ  Ｃｏｎｔｏｕｒ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）駆動、ＡＬＩＳ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ  Ｌｉ
ｇｈｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ）方式、ＴＥＲＥＳ（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏ
ｆ  Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｒ）駆動などを用いることができる。ただ
し、これに限定されず、プラズマディスプレイパネルの駆動方式としては、様々なものを
用いることができる。
【００３２】
なお、光源を必要とする表示装置、例えば、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ
、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射
型液晶ディスプレイ）、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）を用いた表示装置、デジ
タルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いた表示装置などの光源としては、エレクト
ロルミネッセンス、冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ、レーザー光源、水銀ランプなどを用い
ることができる。ただし、これに限定されず、光源して様々なものを用いることができる
。
【００３３】
なお、トランジスタとして、様々な形態のトランジスタを用いることが出来る。よって、
用いるトランジスタの種類に限定はない。例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微
結晶（マイクロクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単
結晶半導体膜を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが出来る。ＴＦＴを
用いる場合、様々なメリットがある。例えば、単結晶シリコンの場合よりも低い温度で製
造できるため、製造コストの削減、又は製造装置の大型化を図ることができる。製造装置
を大きくできるため、大型基板上に製造できる。そのため、同時に多くの個数の表示装置
を製造できるため、低コストで製造できる。さらに、製造温度が低いため、耐熱性の弱い
基板を用いることができる。そのため、透光性を有する基板上にトランジスタを製造でき
る。そして、透光性を有する基板上のトランジスタを用いて表示素子での光の透過を制御
することが出来る。あるいは、トランジスタの膜厚が薄いため、トランジスタを構成する
膜の一部は、光を透過させることが出来る。そのため、開口率が向上させることができる
。
【００３４】
なお、多結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、
結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。そ
の結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路（信号線駆動回路
）、信号処理回路（信号生成回路、ガンマ補正回路、ＤＡ変換回路など）を基板上に一体
形成することが出来る。
【００３５】
なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結
晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。この
とき、レーザー照射を行うことなく、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させることが
できる。その結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路の一部
（アナログスイッチなど）を基板上に一体形成することが出来る。さらに、結晶化のため
にレーザー照射を行わない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる。その
ため、高画質の画像を表示することが出来る。
【００３６】
ただし、触媒（ニッケルなど）を用いずに、多結晶シリコンや微結晶シリコンを製造する
ことは可能である。
【００３７】
なお、シリコンの結晶性を、多結晶または微結晶などへと向上させることは、パネル全体
で行うことが望ましいが、それに限定されない。パネルの一部の領域のみにおいて、シリ
コンの結晶性を向上させてもよい。選択的に結晶性を向上させることは、レーザー光を選
択的に照射することなどにより可能である。例えば、画素以外の領域である周辺回路領域
にのみ、レーザー光を照射してもよい。または、ゲートドライバ回路、ソースドライバ回
路等の領域にのみ、レーザー光を照射してもよい。あるいは、ソースドライバ回路の一部
（例えば、アナログスイッチ）の領域にのみ、レーザー光を照射してもよい。その結果、
回路を高速に動作させる必要がある領域にのみ、シリコンの結晶化を向上させることがで
きる。画素領域は、高速に動作させる必要性が低いため、結晶性が向上されなくても、問
題なく画素回路を動作させることが出来る。結晶性を向上させる領域が少なくて済むため
、製造工程も短くすることが出来、スループットが向上し、製造コストを低減させること
が出来る。必要とされる製造装置の数も少なくて製造できるため、製造コストを低減させ
ることが出来る。
【００３８】
または、半導体基板やＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを形成することが出来る。こ
れらにより、特性やサイズや形状などのバラツキが少なく、電流供給能力が高く、サイズ
の小さいトランジスタを製造することができる。これらのトランジスタを用いると、回路
の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【００３９】
または、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、酸化インジウム酸化亜鉛（
ＩＺＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、ＳｎＯなどの化合物半導体または酸化物半導
体を有するトランジスタや、さらに、これらの化合物半導体または酸化物半導体を薄膜化
した薄膜トランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、製造温度を低くでき、
例えば、室温でトランジスタを製造することが可能となる。その結果、耐熱性の低い基板
、例えばプラスチック基板やフィルム基板に直接トランジスタを形成することが出来る。
なお、これらの化合物半導体または酸化物半導体を、トランジスタのチャネル部分に用い
るだけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る。例えば、これらの化合物半導体ま
たは酸化物半導体を抵抗素子、画素電極、透光性を有する電極として用いることができる
。さらに、それらをトランジスタと同時に成膜又は形成できるため、コストを低減できる
。
【００４０】
または、インクジェットや印刷法を用いて形成したトランジスタなどを用いることが出来
る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又は大型基板上に製造することができ
る。マスク（レチクル）を用いなくても製造することが可能となるため、トランジスタの
レイアウトを容易に変更することが出来る。さらに、レジストを用いる必要がないので、
材料費が安くなり、工程数を削減できる。さらに、必要な部分にのみ膜を付けるため、全
面に成膜した後でエッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コストに
できる。
【００４１】
または、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ等を用いることができ
る。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジスタを形成することが出来る。
そのため、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタなどを用いた装置は
衝撃に強くできる。
【００４２】
さらに、様々な構造のトランジスタを用いることができる。例えば、ＭＯＳ型トランジス
タ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどをトランジスタとして用いること
が出来る。ＭＯＳ型トランジスタを用いることにより、トランジスタのサイズを小さくす
ることが出来る。よって、多くのトランジスタを搭載することができる。バイポーラトラ
ンジスタを用いることにより、大きな電流を流すことが出来る。よって、高速に回路を動
作させることができる。
【００４３】
なお、ＭＯＳ型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを１つの基板に混在させて形
成してもよい。これにより、低消費電力、小型化、高速動作などを実現することが出来る
。
【００４４】
その他、様々なトランジスタを用いることができる。
【００４５】
なお、トランジスタは、様々な基板を用いて形成することが出来る。基板の種類は、特定
のものに限定されることはない。その基板としては、例えば、単結晶半導体基板、ＳＯＩ
基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、
木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリ
エステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）な
どを含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイ
ルを有する基板などを用いることが出来る。あるいは、人などの動物の皮膚（表皮、真皮
）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板を用いてトランジスタを形
成し、その後、別の基板にトランジスタを転置してもよい。トランジスタが転置される基
板としては、単結晶半導体基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板
、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合
成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュ
プラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・
スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板などを用いることができる。ある
いは、人などの動物の皮膚（表皮、真皮）又は皮下組織をトランジスタが転置される基板
として用いてもよい。または、ある基板を用いてトランジスタを形成し、その基板を研磨
して薄くしてもよい。研磨される基板としては、単結晶半導体基板、ＳＯＩ基板、ガラス
基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布
基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若
しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、
皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基
板などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（表皮、真皮）又は皮下組
織を研磨される基板として用いてもよい。これらの基板を用いることにより、特性のよい
トランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐
熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
【００４６】
なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。特定の構成に限定されな
い。例えば、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構
造にすると、チャネル領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続さ
れた構成となる。マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上に
よる信頼性の向上を図ることができる。あるいは、マルチゲート構造により、飽和領域で
動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり
変化せず、傾きがフラットである電圧・電流特性を得ることができる。傾きがフラットで
ある電圧・電流特性を利用すると、理想的な電流源回路や、非常に高い抵抗値をもつ能動
負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路やカレントミラー回路を実
現することが出来る。別の例として、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造
でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネ
ル領域が増えるため、電流値の増加、又は空乏層ができやすくなることによるＳ値の低減
を図ることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置されると、複数のトランジスタ
が並列に接続されたような構成となる。
【００４７】
あるいは、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネル領
域の下にゲート電極が配置されている構造でもよい。あるいは、正スタガ構造または逆ス
タガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、チャネル領域
が並列に接続されていてもよいし、チャネル領域が直列に接続されていてもよい。あるい
は、チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよ
い。チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なる構造にする
ことにより、チャネル領域の一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐこと
ができる。あるいは、ＬＤＤ領域を設けても良い。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ
電流の低減、又はトランジスタの耐圧向上による信頼性の向上を図ることができる。また
、ＬＤＤ領域を設けることにより、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が
変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、傾きがフラットである電圧・電
流特性を得ることができる。
【００４８】
なお、トランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板を用いて形成させ
ることができる。したがって、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが、同一
の基板に形成されていてもよい。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の全
てが、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶半導体基板、またはＳＯＩ基板を用いて形
成されていてもよく、さまざまな基板を用いて形成されていてもよい。所定の機能を実現
させるために必要な回路の全てが同じ基板を用いて形成されていることにより、部品点数
の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図る
ことができる。あるいは、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部が、ある基板
に形成されており、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部が、別の基板に
形成されていてもよい。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが同じ
基板を用いて形成されていなくてもよい。例えば、所定の機能を実現させるために必要な
回路の一部は、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成され、所定の機能を実現させる
ために必要な回路の別の一部は、単結晶半導体基板に形成され、単結晶半導体基板を用い
て形成されたトランジスタで構成されたＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓ
ｓ）でガラス基板に接続して、ガラス基板上にそのＩＣチップを配置してもよい。あるい
は、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリ
ント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部が同じ基板に形
成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点
数の低減による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、駆動電圧が高い部分及び駆
動周波数が高い部分の回路は、消費電力が大きくなってしまうので、そのような部分の回
路は同じ基板に形成せず、そのかわりに、例えば、単結晶半導体基板にその部分の回路を
形成して、その回路で構成されたＩＣチップを用いるようにすれば、消費電力の増加を防
ぐことができる。
【００４９】
なお、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例とし
ては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。
従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー表示装置の場合
には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から構成されるもの
とする。なお、色要素は、三色に限定されず、三色以上を用いても良いし、ＲＧＢ以外の
色を用いても良い。例えば、白色を加えて、ＲＧＢＷ（Ｗは白）としてもよい。あるいは
、ＲＧＢに、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、エメラルドグリーン、朱色などを一
色以上追加してもよい。あるいは、例えば、ＲＧＢの中の少なくとも一色に類似した色を
、ＲＧＢに追加してもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２としてもよい。Ｂ１とＢ２とは
、どちらも青色であるが、少し周波数が異なっている。同様に、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ、Ｂとし
てもよい。このような色要素を用いることにより、より実物に近い表示を行うことができ
る。このような色要素を用いることにより、消費電力を低減することが出来る。別の例と
しては、１つの色要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合は、その領域
一つ分を一画素としてもよい。よって、一例として、面積階調を行う場合または副画素（
サブ画素）を有している場合、一つの色要素につき、明るさを制御する領域が複数あり、
その全体で階調を表現するわけであるが、明るさを制御する領域の一つ分を一画素として
もよい。よって、その場合は、一つの色要素は、複数の画素で構成されることとなる。あ
るいは、明るさを制御する領域が１つの色要素の中に複数あっても、それらをまとめて、
１つの色要素を１画素としてもよい。よって、その場合は、一つの色要素は、一つの画素
で構成されることとなる。あるいは、１つの色要素について、複数の領域を用いて明るさ
を制御する場合、画素によって、表示に寄与する領域の大きさが異なっている場合がある
。あるいは、一つの色要素につき複数ある、明るさを制御する領域において、各々に供給
する信号を僅かに異ならせるようにして、視野角を広げるようにしてもよい。つまり、１
つの色要素について、複数個ある領域が各々有する画素電極の電位が、各々異なっていて
もよい。その結果、液晶分子に加わる電圧が各画素電極によって各々異なる。よって、視
野角を広くすることが出来る。
【００５０】
なお、一画素（三色分）と明示的に記載する場合は、ＲとＧとＢの三画素分を一画素と考
える場合であるとする。一画素（一色分）と明示的に記載する場合は、一つの色要素につ
き、複数の領域がある場合、それらをまとめて一画素と考える場合であるとする。
【００５１】
なお、画素は、マトリクス状に配置（配列）されている場合がある。ここで、画素がマト
リクスに配置（配列）されているとは、縦方向もしくは横方向において、画素が直線上に
並んで配置されている場合、又はギザギザな線上に配置されている場合を含む。よって、
例えば三色の色要素（例えばＲＧＢ）でフルカラー表示を行う場合に、ストライプ配置さ
れている場合、又は三つの色要素のドットがデルタ配置されている場合も含む。さらに、
ベイヤー配置されている場合も含む。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でも
よく、例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白）、又はＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタなどを
一色以上追加したものなどがある。なお、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異
なっていてもよい。これにより、低消費電力化、又は表示素子の長寿命化を図ることがで
きる。
【００５２】
なお、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有
しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
【００５３】
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トラ
ンジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いること
が出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ）やＴＦＤ（
Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製
造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。さら
に、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度
化をはかることが出来る。
【００５４】
なお、アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形
素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティ
ブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少なく、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないた
め、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
【００５５】
なお、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子
を有する素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、ドレ
イン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことが出来る。ここで、ソー
スとドレインとは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソー
スまたはドレインであるかを限定することが困難である。そこで、本書類においては、ソ
ース及びドレインとして機能する領域を、ソースもしくはドレインと呼ばない場合がある
。その場合、一例としては、それぞれを第１端子、第２端子と表記する場合がある。ある
いは、それぞれを第１の電極、第２の電極と表記する場合がある。あるいは、ソース領域
、ドレイン領域と表記する場合がある。
【００５６】
なお、トランジスタは、ベースとエミッタとコレクタとを含む少なくとも三つの端子を
有する素子であってもよい。この場合も同様に、エミッタとコレクタとを、第１端子、第
２端子と表記する場合がある。
【００５７】
なお、ゲートとは、ゲート電極とゲート配線（ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信
号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ゲート電極と
は、チャネル領域を形成する半導体と、ゲート絶縁膜を介してオーバーラップしている部
分の導電膜のことを言う。なお、ゲート電極の一部は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐ
ｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域またはソース領域（またはドレイン領域）と、ゲート絶縁膜を介
してオーバーラップしている場合もある。ゲート配線とは、各トランジスタのゲート電極
の間を接続するための配線、各画素の有するゲート電極の間を接続するための配線、又は
ゲート電極と別の配線とを接続するための配線のことを言う。
【００５８】
ただし、ゲート電極としても機能し、ゲート配線としても機能するような部分（領域、
導電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート
電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。つまり、ゲート電極とゲート配線と
が、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているゲート
配線の一部とチャネル領域がオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜、配
線など）はゲート配線として機能しているが、ゲート電極としても機能していることにな
る。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極と呼んでも良い
し、ゲート配線と呼んでも良い。
【００５９】
なお、ゲート電極と同じ材料で形成され、ゲート電極と同じ島（アイランド）を形成して
つながっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート電極と呼んでも良い。同様に
、ゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつな
がっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート配線と呼んでも良い。このような
部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意味では、チャネル領域とオーバーラップし
ていない場合、又は別のゲート電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし
、製造時の仕様などの関係で、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成され、ゲー
ト電極またはゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、
導電膜、配線など）がある。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）もゲー
ト電極またはゲート配線と呼んでも良い。
【００６０】
なお、例えば、マルチゲートのトランジスタにおいて、１つのゲート電極と、別のゲート
電極とは、ゲート電極と同じ材料で形成された導電膜で接続される場合が多い。そのよう
な部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極とゲート電極とを接続させるための部
分（領域、導電膜、配線など）であるため、ゲート配線と呼んでも良いが、マルチゲート
のトランジスタを１つのトランジスタと見なすことも出来るため、ゲート電極と呼んでも
良い。つまり、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート電極またはゲ
ート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線な
ど）は、ゲート電極やゲート配線と呼んでも良い。さらに、例えば、ゲート電極とゲート
配線とを接続させている部分の導電膜であって、ゲート電極またはゲート配線とは異なる
材料で形成された導電膜も、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。
【００６１】
なお、ゲート端子とは、ゲート電極の部分（領域、導電膜、配線など）または、ゲート電
極と電気的に接続されている部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のこ
とを言う。
【００６２】
なお、ある配線をゲート配線、ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線などと呼ぶ
場合、配線にトランジスタのゲートが接続されていない場合もある。この場合、ゲート配
線、ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線は、トランジスタのゲートと同じ層で
形成された配線、トランジスタのゲートと同じ材料で形成された配線またはトランジスタ
のゲートと同時に成膜された配線を意味している場合がある。例としては、保持容量用配
線、電源線、基準電位供給配線などがある。
【００６３】
なお、ソースとは、ソース領域とソース電極とソース配線（ソース線、ソース信号線、デ
ータ線、データ信号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言
う。ソース領域とは、Ｐ型不純物（ボロンやガリウムなど）やＮ型不純物（リンやヒ素な
ど）が多く含まれる半導体領域のことを言う。従って、少しだけＰ型不純物やＮ型不純物
が含まれる領域、いわゆる、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域は
、ソース領域には含まれない。ソース電極とは、ソース領域とは別の材料で形成され、ソ
ース領域と電気的に接続されて配置されている部分の導電層のことを言う。ただし、ソー
ス電極は、ソース領域も含んでソース電極と呼ぶこともある。ソース配線とは、各トラン
ジスタのソース電極の間を接続するための配線、各画素の有するソース電極の間を接続す
るための配線、又はソース電極と別の配線とを接続するための配線のことを言う。
【００６４】
しかしながら、ソース電極としても機能し、ソース配線としても機能するような部分（領
域、導電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソ
ース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。つまり、ソース電極とソース配
線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているソ
ース配線の一部とソース領域とがオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜
、配線など）はソース配線として機能しているが、ソース電極としても機能していること
になる。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソース電極と呼んでも
良いし、ソース配線と呼んでも良い。
【００６５】
なお、ソース電極と同じ材料で形成され、ソース電極と同じ島（アイランド）を形成して
つながっている部分（領域、導電膜、配線など）や、ソース電極とソース電極とを接続す
る部分（領域、導電膜、配線など）も、ソース電極と呼んでも良い。さらに、ソース領域
とオーバーラップしている部分も、ソース電極と呼んでも良い。同様に、ソース配線と同
じ材料で形成され、ソース配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている領域も
、ソース配線と呼んでも良い。このような部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意
味では、別のソース電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし、製造時の
仕様などの関係で、ソース電極またはソース配線と同じ材料で形成され、ソース電極また
はソース配線とつながっている部分（領域、導電膜、配線など）がある。よって、そのよ
うな部分（領域、導電膜、配線など）もソース電極またはソース配線と呼んでも良い。
【００６６】
なお、例えば、ソース電極とソース配線とを接続させている部分の導電膜であって、ソー
ス電極またはソース配線とは異なる材料で形成された導電膜も、ソース電極と呼んでも良
いし、ソース配線と呼んでも良い。
【００６７】
なお、ソース端子とは、ソース領域や、ソース電極や、ソース電極と電気的に接続されて
いる部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のことを言う。
【００６８】
なお、ある配線をソース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線などと
呼ぶ場合、配線にトランジスタのソース（ドレイン）が接続されていない場合もある。こ
の場合、ソース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線は、トランジス
タのソース（ドレイン）と同じ層で形成された配線、トランジスタのソース（ドレイン）
と同じ材料で形成された配線またはトランジスタのソース（ドレイン）と同時に成膜され
た配線を意味している場合がある。例としては、保持容量用配線、電源線、基準電位供給
配線などがある。
【００６９】
なお、ドレインについては、ソースと同様である。
【００７０】
なお、半導体装置とは半導体素子（トランジスタ、ダイオード、サイリスタなど）を含む
回路を有する装置のことをいう。さらに、半導体特性を利用することで機能しうる装置全
般を半導体装置と呼んでもよい。また、半導体材料を有する装置のことを半導体装置と言
う。
【００７１】
なお、表示素子とは、光学変調素子、液晶素子、発光素子、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無
機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電子放出素子、電気泳動素子、放電
素子、光反射素子、光回折素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、などのこ
とを言う。ただし、これに限定されない。
【００７２】
なお、表示装置とは、表示素子を有する装置のことを言う。なお、表示装置は、表示素子
を含む複数の画素を含んでいても良い。なお、表示装置は、複数の画素を駆動させる周辺
駆動回路を含んでいても良い。なお、複数の画素を駆動させる周辺駆動回路は、複数の画
素と同一基板上に形成されてもよい。なお、表示装置は、ワイヤボンディングやバンプな
どによって基板上に配置された周辺駆動回路、いわゆる、チップオングラス（ＣＯＧ）で
接続されたＩＣチップ、または、ＴＡＢなどで接続されたＩＣチップを含んでいても良い
。なお、表示装置は、ＩＣチップ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなど
が取り付けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）を含んでもよい。なお、表
示装置は、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などを介して接続され、ＩＣチッ
プ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなどが取り付けられたプリント配線
基盤（ＰＷＢ）を含んでいても良い。なお、表示装置は、偏光板または位相差板などの光
学シートを含んでいても良い。なお、表示装置は、照明装置、筐体、音声入出力装置、光
センサなどを含んでいても良い。ここで、バックライトユニットのような照明装置は、導
光板、プリズムシート、拡散シート、反射シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管など）、冷却
装置（水冷式、空冷式）などを含んでいても良い。
【００７３】
なお、照明装置とは、バックライトユニット、導光板、プリズムシート、拡散シート、反
射シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管、熱陰極管など）、冷却装置などを有している装置の
ことをいう。
【００７４】
なお、発光装置とは、発光素子などを有している装置のことをいう。表示素子として発光
素子を有している場合は、発光装置は、表示装置の具体例の一つである。
【００７５】
なお、反射装置とは、光反射素子、光回折素子、光反射電極などを有している装置のこと
をいう。
【００７６】
なお、液晶表示装置とは、液晶素子を有している表示装置をいう。液晶表示装置には、直
視型、投写型、透過型、反射型、半透過型などがある。
【００７７】
なお、駆動装置とは、半導体素子、電気回路、電子回路を有する装置のことを言う。例え
ば、ソース信号線から画素内への信号の入力を制御するトランジスタ（選択用トランジス
タ、スイッチング用トランジスタなどと呼ぶことがある）、画素電極に電圧または電流を
供給するトランジスタ、発光素子に電圧または電流を供給するトランジスタなどは、駆動
装置の一例である。さらに、ゲート信号線に信号を供給する回路（ゲートドライバ、ゲー
ト線駆動回路などと呼ぶことがある）、ソース信号線に信号を供給する回路（ソースドラ
イバ、ソース線駆動回路などと呼ぶことがある）などは、駆動装置の一例である。
【００７８】
なお、表示装置、半導体装置、照明装置、冷却装置、発光装置、反射装置、駆動装置など
は、互いに重複して有している場合がある。例えば、表示装置が、半導体装置および発光
装置を有している場合がある。あるいは、半導体装置が、表示装置および駆動装置を有し
ている場合がある。
【００７９】
なお、Ａの上にＢが形成されている、あるいは、Ａ上にＢが形成されている、と明示的に
記載する場合は、Ａの上にＢが直接接して形成されていることに限定されない。直接接し
てはいない場合、つまり、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。こ
こで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、
など）であるとする。
【００８０】
従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）、層Ｂが形成されている、と明示的に記
載されている場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直
接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが
形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単
層でもよいし、複層でもよい。
【００８１】
さらに、Ａの上方にＢが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同様
であり、Ａの上にＢが直接接していることに限定されず、ＡとＢとの間に別の対象物が介
在する場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上方に、層Ｂが形成されている、と
いう場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して
別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成され
ている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよ
いし、複層でもよい。
【００８２】
なお、Ａの上にＢが直接接して形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上に直
接接してＢが形成されている場合を含み、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合は含ま
ないものとする。
【００８３】
なお、Ａの下にＢが、あるいは、Ａの下方にＢが、の場合についても、同様である。
【００８４】
なお、明示的に単数として記載されているものについては、単数であることが望ましい。
ただし、これに限定されず、複数であることも可能である。同様に、明示的に複数として
記載されているものについては、複数であることが望ましい。ただし、これに限定されず
、単数であることも可能である。
【発明の効果】
【００８５】
単結晶半導体基板から、単結晶半導体層を取り出し、それを絶縁基板に固定し、絶縁基板
上でＴＦＴを形成し、そのＴＦＴを用いて、駆動回路を形成する。その結果、消費電力が
低く、薄型で、小型な表示装置を形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図２】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図４】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図６】本発明の半導体装置の動作電圧を説明する図。
【図７】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図８】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図９】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１０】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１１】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１２】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１３】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１４】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１５】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１６】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１７】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図１８】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図１９】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２０】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２１】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２２】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２３】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２４】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２５】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２６】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２７】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２８】本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。
【図２９】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図３０】本発明の半導体装置の構成を説明する図。
【図３１】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３２】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３３】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３４】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３５】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３６】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３７】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３８】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図３９】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４０】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４１】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４２】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４３】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４４】本発明の電子機器の構成を説明する図。
【図４５】本発明の半導体装置の上面図および断面図を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
本発明の実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明す
る本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分は異なる図面間で共通の
符号を用いて示し、同一部分又は同様な機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
【００８８】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、ガラス基板１０１に、画素配列１０４、画素を駆動する駆動回路とし
て、ソースドライバ１０２、ゲートドライバ１０３が配置されている。ただし、これに限
定されず、さまざまな回路を配置出来る。これらの回路の全てまたは一部は、単結晶半導
体基板から、単結晶半導体層を取り出し、それを絶縁基板に固定し、絶縁基板上で形成し
たＴＦＴ、または、単結晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結晶半導体基板を分離す
ることによって、単結晶半導体基板の一部の単結晶半導体層を絶縁基板に固定し、絶縁基
板上で形成されたＴＦＴを用いて構成されている。なお、単結晶半導体基板から、単結晶
半導体層を取り出し、それを絶縁基板に固定し、絶縁基板上で形成したＴＦＴ、または、
単結晶半導体基板を絶縁基板に貼り付け、単結晶半導体基板を分離することによって、単
結晶半導体基板の一部の単結晶半導体層を絶縁基板に固定し、絶縁基板上で形成されたＴ
ＦＴは、以下、単結晶ＴＦＴと呼ぶ。なお、単結晶ＴＦＴについて、その製造方法は、別
の実施の形態で述べる。なお、本実施の形態では、絶縁基板として、ガラス基板を用いて
いる。
【００８９】
少なくとも、ソースドライバ１０２、ゲートドライバ１０３の全てまたは一部は、単結晶
ＴＦＴを用いて形成されている。単結晶ＴＦＴは、活性層（チャネル領域、ＬＤＤ領域、
ソース領域又はドレイン領域など）が、概ね単結晶状態にあるため、たいへん電流特性が
よい。また、しきい値電圧の絶対値も、非常に小さい。つまり、単結晶ＴＦＴは、通常の
単結晶半導体基板に形成されたトランジスタまたはＳＯＩ基板を用いて形成されたトラン
ジスタと、同レベルのトランジスタ特性を有している。したがって、単結晶半導体基板や
ＳＯＩ基板を用いて形成された集積回路（ＩＣ）と、同レベルの電源電圧で動作させるこ
とが出来る。その結果、低い消費電力で動作させることが出来る。
【００９０】
図１は、ソースドライバ１０２に供給される信号、電源１０７などに着目し、図面を記載
している。そして、少なくとも第１の電源電圧１１１および第２の電源電圧１１２が、電
源１０７からソースドライバ１０２に供給される。そして、第１の電源電圧１１１は、ソ
ースドライバ１０２およびゲートドライバ１０３を制御するコントローラ１０６にも供給
される。通常、第２の電源電圧１１２の方が、第１の電源電圧１１１よりも、高い電位を
有している。また、図示していないが、コントローラ１０６およびソースドライバ１０２
などには、接地電位も供給されている。
【００９１】
電源１０７は、インダクタ、レギュレータ、電源ＩＣなどで構成されている。
【００９２】
コントローラ１０６は、単結晶半導体基板やＳＯＩ基板を用いて形成された集積回路（Ｉ
Ｃ）である。したがって、低い電源電圧で動作させることが出来る。
【００９３】
電源１０７およびコントローラ１０６は、ガラス基板１０１以外の場所に配置されている
。例えば、電源１０７およびコントローラ１０６は、基板１０５に配置されている。ただ
し、これに限定されない。例えば、各々別の基板に配置されていてもよい。あるいは、ガ
ラス基板１０１に、ＣＯＧ（チップオングラス）で配置されている場合もある。あるいは
、電源１０７またはコントローラ１０６の一部が、ガラス基板１０１上で、ＴＦＴを用い
て形成されていてもよい。
【００９４】
そして、コントローラ１０６から、信号１１０がソースドライバ１０２に供給されている
。このとき、コントローラ１０６とソースドライバ１０２で、信号１１０の振幅の大きさ
は同じである。ここで信号１１０の振幅の大きさが同じであるということは、必ずしもコ
ントローラ１０６とソースドライバ１０２で信号１１０の振幅が完全に一致することを意
味しない。例えば、信号の遅延、配線抵抗、寄生容量、他の信号とのクロストークなどの
影響によるノイズで、コントローラ１０６とソースドライバ１０２の間で信号１１０の振
幅が乱れたとしても、信号１００の振幅の大きさが同じであるとみなす。信号１１０は、
タイミング信号、クロック信号などである。コントローラ１０６には、接地電位および第
１の電源電圧１１１が供給されている。そして、コントローラ１０６では、接地電位およ
び第１の電源電圧１１１を用いて、様々な処理を行っている。そのため、信号１１０のロ
ーレベルおよびハイレベルの電位は、接地電位または第１の電源電圧１１１と概ね同じ大
きさの電位を有している。
【００９５】
なお、接地電位の例は、０ボルトである。第１の電源電圧１１１の例は、３ボルト、５ボ
ルト、１．８ボルトなどである。望ましくは、３ボルト以下が望ましい。より望ましくは
、１．０ボルト以下が望ましい。出願時の技術レベルでは、単結晶半導体基板やＳＯＩ基
板を用いて形成された集積回路（ＩＣ）は、３ボルトで動作させることが多い。したがっ
て、そのＩＣをそのまま利用することができ、コストの低い汎用品を用いることが出来る
。ただし、ＩＣの動作電圧の低電圧化が進んでいるため、さらに低い電圧で動作させるよ
うになってきている。
【００９６】
ソースドライバ１０２の構成の一例を図２に示す。第１の電源電圧１１１および信号１１
０がシフトレジスタ５０１に入力される。なお、図示していないが、シフトレジスタ５０
１には、接地電位も供給されている。したがって、シフトレジスタ５０１は、接地電位お
よび第１の電源電圧１１１を用いて、動作を行う。信号１１０としては、スタートパルス
信号、クロック信号などがコントローラ１０６から供給されている。
【００９７】
ここで、シフトレジスタ５０１は、単結晶ＴＦＴを用いて形成されている。その結果、供
給される電圧および信号の電圧が小さくても、正常に動作させることが出来る。
【００９８】
もし仮に、従来の低温ポリシリコンＴＦＴまたは従来の高温ポリシリコンＴＦＴを用いて
シフトレジスタが構成されている場合は、コントローラに供給されているのと同じ電源電
圧、つまり、接地電位および第１の電源電圧１１１がシフトレジスタに供給されても、シ
フトレジスタは動作することが出来ない。従来の低温ポリシリコンＴＦＴまたは従来の高
温ポリシリコンＴＦＴは、しきい値電圧の絶対値が高く、移動度が低い、というように電
流特性が悪いからである。そこで、仮に、シフトレジスタに供給される電源電圧の大きさ
を大きくしたとする。ただし、コントローラ１０６の信号１１０の振幅は、接地電位また
は第１の電源電圧１１１と概ね同じ大きさであるとする。その場合、シフトレジスタを構
成するインバータなどが、うまくオンオフすることが出来ず、ずっとオンしている状況に
なってしまい、正常に動作することが難しい。また、トランジスタの特性がばらつくと、
さらに正常動作が困難となる。そこで、シフトレジスタに供給する信号（スタートパルス
信号、クロック信号など）の振幅を、大きくしたときの電源電圧と同程度まで、レベルシ
フトする必要が出てくる。そのためのレベルシフタ回路を、ガラス基板上に作製したい場
合、高速に動作するクロック信号は正常に動作させにくいものとなる。仮に動作したとし
ても、波形がゆがんでしまい、回路の動作に支障をきたしてしまう。または、ガラス基板
の外の集積回路でレベルシフタ回路を配置する場合は、部品を追加する必要があり、コス
トが上昇してしまう。その上、シフトレジスタの電源電圧が大きいため、消費電力が大き
くなってしまう。さらに、コントローラに供給する電源とは別の電源電圧を供給するため
には、さらに電源回路が必要となってしまう。電源回路は、サイズが大きいため、装置を
小型にすること、薄型にすることなどに悪い影響を与えてしまう。
【００９９】
しかしながら、シフトレジスタ５０１を、単結晶ＴＦＴを用いて形成することにより、こ
れらの課題を解決することが出来る。単結晶ＴＦＴを用いることにより、コントローラ１
０６から出力される信号１１０の電位を、ガラス基板１０１の内外を問わず、レベルシフ
トする必要がない。したがって、シフトレジスタ５０１に供給する信号の振幅を大きくす
るためのレベルシフタ回路を削除することが出来る。そのため、部品点数を減らすことが
出来る。また、同じ電源をコントローラ１０６とシフトレジスタ５０１に供給して動作さ
せることが出来るため、シフトレジスタ５０１において、電源電圧を大きくする必要がな
い。そのため、消費電力を低くすることが出来る。そして、電源回路を増やす必要もない
。電源回路は、サイズが大きいため、電源回路のサイズの分だけ、小型にすること、薄型
にすることが可能となる。また、シフトレジスタ５０１に供給される電源と同じ電位を有
する信号１１０が供給されるため、シフトレジスタを構成するインバータなどは、うまく
オンオフすることができ、正常に動作させることが出来る。また、出力波形がゆがんでし
まうこともない。
【０１００】
このように、ガラス基板１０１上に、単結晶ＴＦＴを用いてシフトレジスタ５０１を作製
することにより、シフトレジスタ５０１に供給する信号の振幅を大きくするためのレベル
シフタ回路を削除することが出来る。
【０１０１】
ただし、画素配列１０４には、様々な表示素子、例えば、液晶素子、発光素子（ＥＬ素子
（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、電子放出素子など
）、電気泳動素子などが配置されており、それぞれの素子の特性に合わせて、必要となる
電圧のレベルが決まってくる。したがって、シフトレジスタ５０１から出力された信号を
レベルシフトするために、レベルシフタ５０２を配置する。レベルシフタ５０２には、第
１の電源電圧１１１および第２の電源電圧１１２が少なくとも供給されている。レベルシ
フタ５０２によって電圧振幅が大きくなった信号が、サンプリング回路５０３に供給され
る。サンプリング回路５０３では、ビデオ信号がサンプリングされ、画素配列１０４に供
給される。
【０１０２】
なお、レベルシフタ５０２またはサンプリング回路５０３は、単結晶ＴＦＴで作製されて
いることが望ましい。ただし、これに限定されない。
【０１０３】
なお、ソースドライバ１０２の構成は、図２に限定されない。さまざまな構成をとること
が出来る。例えば、デジタルのビデオ信号が供給される場合のソースドライバ１０２の構
成例を図３に示す。シフトレジスタ５０１から出力された信号は、レベルシフトされるこ
となく、ラッチ１回路６０１に供給される。さらに、ラッチ１回路６０１から出力された
信号は、レベルシフトされることなく、ラッチ２回路６０２に供給される。ラッチ１回路
６０１およびラッチ２回路６０２も、単結晶ＴＦＴを用いて形成されている。したがって
、ラッチ１回路６０１およびラッチ２回路６０２にも、少なくとも、接地電位および第１
の電源電圧１１１が供給されている。したがって、シフトレジスタと同様、低い電圧で動
作することとなる。なお、ラッチ１回路６０１には、デジタルのビデオ信号が供給される
が、この信号のローレベルおよびハイレベルの電位も、接地電位または第１の電源電圧１
１１と概ね同じ大きさの電位を有している。よって、消費電力が低く動作させることが出
来る。
【０１０４】
このように、ガラス基板１０１上に、単結晶ＴＦＴを用いてシフトレジスタ５０１、ラッ
チ１回路６０１およびラッチ２回路６０２を作製することにより、シフトレジスタ５０１
に供給する信号の振幅を大きくするためのレベルシフタ回路を削除することが出来る。
【０１０５】
ただし、画素配列１０４に適切な電圧を供給するため、レベルシフタ５０２を配置する。
そして、デジタル信号をアナログ信号に変換するため、ＤＡＣ６０３を配置する。ただし
、画素配列１０４にデジタル信号を供給する場合は、ＤＡＣ６０３は省略することが出来
る。そして、画素配列１０４に、ビデオ信号が供給される。
【０１０６】
なお、レベルシフタ５０２またはＤＡＣ６０３は、単結晶ＴＦＴで作製されていることが
望ましい。ただし、これに限定されない。
【０１０７】
図１乃至図３において、ソースドライバ１０２に着目して述べてきた。次に、ゲートドラ
イバについて述べる。図４には、ゲートドライバ１０３に供給される信号、電源１０７な
どに着目し、図面を記載している。そして、少なくとも第１の電源電圧１１１および第３
の電源電圧２１２が、電源１０７からゲートドライバ１０３に供給される。なお、図示し
ていないが、コントローラ１０６およびゲートドライバ１０３などには、接地電位も供給
されている。
【０１０８】
そして、コントローラ１０６から、信号２１０がゲートドライバ１０３に供給されている
。このとき、コントローラ１０６とゲートドライバ１０３で、信号２１０の振幅の大きさ
は同じである。ここで信号２１０の振幅の大きさが同じであるということは、必ずしもコ
ントローラ１０６とゲートドライバ１０３で信号２１０の振幅が完全に一致することを意
味しない。例えば、信号の遅延、配線抵抗、寄生容量、他の信号とのクロストークなどの
影響によるノイズで、コントローラ１０６とゲートドライバ１０３の間で信号２１０の振
幅が乱れたとしても、信号２１０の振幅の大きさが同じであるとみなす。信号２１０は、
タイミング信号、クロック信号などである。コントローラ１０６には、接地電位および第
１の電源電圧１１１が供給されている。そして、コントローラ１０６では、接地電位およ
び第１の電源電圧１１１を用いて、様々な処理を行っている。そのため、信号２１０のロ
ーレベルおよびハイレベルの電位は、接地電位または第１の電源電圧１１１と概ね同じ大
きさの電位を有している。
【０１０９】
ゲートドライバ１０３の構成の一例を図５に示す。第１の電源電圧１１１および信号２１
０がシフトレジスタ７０１に入力される。なお、図示していないが、シフトレジスタ７０
１には、接地電位も供給されている。したがって、シフトレジスタ７０１は、接地電位お
よび第１の電源電圧１１１を用いて、動作を行う。信号２１０としては、スタートパルス
信号、クロック信号などがコントローラ１０６から供給されている。
【０１１０】
ここで、シフトレジスタ７０１は、単結晶ＴＦＴを用いて形成されている。その結果、供
給される電圧および信号の電圧が小さくても、正常に動作させることが出来る。そのため
、ソースドライバの場合と同様、様々なメリットがある。
【０１１１】
このように、ガラス基板１０１上に、単結晶ＴＦＴを用いてシフトレジスタ７０１を作製
することにより、シフトレジスタ７０１に供給する信号の振幅を大きくするためのレベル
シフタ回路を削除することが出来る。
【０１１２】
ただし、画素配列１０４に適切な電圧を供給するため、レベルシフタ７０２を配置する。
そして、波形のなまりを低減するために、バッファ７０３を配置する。そして、画素配列
１０４に、選択信号が供給される。
【０１１３】
なお、レベルシフタ７０２またはバッファ７０３は、単結晶ＴＦＴで作製されていること
が望ましい。ただし、これに限定されない。
【０１１４】
このように、ガラス基板１０１上に、単結晶ＴＦＴを用いてシフトレジスタ、ラッチ回路
などを作製することにより、シフトレジスタに供給する信号の振幅を大きくするためのレ
ベルシフタ回路を削除することが出来る。図６（Ａ）（Ｂ）に、電圧の推移を示す。図６
（Ａ）には、ソースドライバの電圧の推移を示す。コントローラ側１６０１ａでは、０〜
３Ｖで電位が変化する信号、０Ｖの電源電位、３Ｖの電源電位を用いる。そして、ガラス
基板上に形成されたＴＦＴ側１６０２ａでは、シフトレジスタ、ラッチ回路などは、０〜
３Ｖで電位が変化する信号、０Ｖの電源電位、３Ｖの電源電位を用いる。その後、画素に
入力するため、画素に適応した電圧、例えば、―６〜６Ｖにレベルシフトさせる。その結
果、殆どの領域は、ＩＣと同じ電圧で動作させ、画素とその近接部のみ、適応した電圧で
動作させることができ、消費電力を低減することが出来る。図６（Ｂ）には、ゲートドラ
イバの電圧の推移を示す。ＴＦＴ側１６０２ｂのゲートドライバにおいても、ソースドラ
イバと同様、殆どの領域は、コントローラ側１６０１ａのＩＣと同じ電圧で動作させ、画
素とその近接部のみ、適応した電圧で動作させることができ、消費電力を低減することが
出来る。
【０１１５】
なお、図１または図４において、第２の電源電圧１１２または第３の電源電圧２１２は、
電源１０７から第１の電源電圧１１１とは別に供給されているが、これに限定されない。
図７に示すように、昇圧回路３０１を用いて第１の電源電圧１１１から新たな電圧を作り
出しても良い。図７では、昇圧回路３０１が、第１の電源電圧１１１を用いて、第２の電
源電圧３１２または第３の電源電圧３１３を作り出して、ソースドライバ１０２またはゲ
ートドライバ１０３に供給している。
【０１１６】
なお、昇圧回路３０１は、単結晶ＴＦＴで作製されていることが望ましい。ただし、これ
に限定されない。
【０１１７】
なお、図１、図４または図７において、電源１０７は、コントローラ１０６などに電源電
圧を供給しているが、これに限定されない。様々な回路に電源電圧を供給している。例え
ば、図８に示すように、メモリ４０１、グラフィック用プロセッサ４０２などにも電源電
圧を供給している。これらすべてに、同じ電源電圧を供給することで、装置を小さくする
、或いは軽くすることが出来る。
【０１１８】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０１１９】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０１２０】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【０１２１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、第１の実施の形態で述べた構成の具体例を示す。図９（Ａ）に、シフ
トレジスタの一例を示す。シフトレジスタは、クロックドインバータ８０１、インバータ
８０２、ＮＡＮＤ回路８０３などによって構成されている。コントローラ１０６から送ら
れた信号は、配線８００を通してシフトレジスタに入力される。それから、クロックドイ
ンバータ８０１、インバータ８０２、ＮＡＮＤ回路８０３などを介して、配線８０４から
出力される。なお、クロックドインバータ８０１には、クロック信号（ＣＬＫ）およびク
ロック反転信号（ＣＬＫＢ）が入力されている。上記図３におけるラッチ１回路６０１、
ラッチ２回路６０２も、クロックドインバータ、インバータ、などから構成されており、
図９（Ａ）と類似した回路構成となっている。
【０１２２】
図９（Ｂ）に、シフトレジスタの中で用いられているクロックドインバータ８０１の一例
を示す。クロックドインバータ８０１は、第１のＰチャネル型トランジスタ８０９、第２
のＰチャネル型トランジスタ８１０、第１のＮチャネル型トランジスタ８１１、第２のＮ
チャネル型トランジスタ８１２から構成されている。高電位側電源線８０５が第１のＰチ
ャネル型トランジスタ８０９に接続されており、低電位側電源線８０６が第２のＮチャネ
ル型トランジスタ８１２に接続されている。第２のＰチャネル型トランジスタ８１０及び
第１のＮチャネル型トランジスタ８１１のゲート電極に接続されている配線８０７から入
力された信号は、第２のＰチャネル型トランジスタ８１０及び第１のＮチャネル型トラン
ジスタ８１１のソース電極またはドレイン電極に接続されている配線８０８から出力され
る。なお、クロック信号が第２のＮチャネル型トランジスタ８１２に入力され、クロック
反転信号が第１のＰチャネル型トランジスタ８０９に入力されている。
【０１２３】
ガラス基板上で結晶ＴＦＴを用いて形成されたシフトレジスタ、または、クロックドイン
バータ、インバータ、ＮＡＮＤ回路などに、ＩＣで形成されたコントローラ１０６から信
号が入力されている。この部分をトランジスタレベルで記載した図を図１０〜図１２に示
す。
【０１２４】
図１０では、コントローラ側９０１の回路として、例えば、インバータ９０５が配置され
ている。インバータ９０５は、第１のＰチャネル型トランジスタ９０８及び第１のＮチャ
ネル型トランジスタ９０９から構成される。ＴＦＴ側９０２の回路としては、例えば、イ
ンバータ９０６が配置されている。インバータ９０６は、第２のＰチャネル型トランジス
タ９１０及び第２のＮチャネル型トランジスタ９１１から構成される。そして、高電位側
電源線９０３及び低電位側電源線９０４によって、インバータ９０５で用いられた電源電
圧が、ガラス基板上で結晶ＴＦＴを用いて形成されたインバータ９０６にも、供給されて
いる。つまり、コントローラ側９０１と、ＴＦＴ側９０２とで、同じ電源電圧を用いてい
る。したがって、高電位側電源線９０３は、インバータ９０５およびインバータ９０６の
第１のＰチャネル型トランジスタ９０８及び第２のＰチャネル型トランジスタ９１０に接
続されている。また、低電位側電源線９０４は、インバータ９０５およびインバータ９０
６の第１のＮチャネル型トランジスタ９０９及び第２のＮチャネル型トランジスタ９１１
に接続されている。そのため、レベルシフタが必要ない。インバータ９０６は、活性層が
概ね単結晶状態にあるため、電流特性が良い。しきい値電圧の絶対値も小さく、移動度も
大きい。したがって、ＩＣと同じ電源電圧を供給されても、動作させることが出来る。そ
の結果、消費電力が低く、薄型で、小型な表示装置を形成することが出来る。また、イン
バータ９０５が出力し、配線９０７を介して、インバータ９０６に入力される信号の振幅
は、電源電圧に等しいため、回路は正常に動作し、波形のひずみもない。
【０１２５】
図１０では、ＴＦＴ側の回路がインバータ９０６の場合について述べたが、クロックドイ
ンバータなどの場合も同様である。図１１，図１２に、ＴＦＴ側の回路がクロックドイン
バータの場合の例を示す。図１１では、コントローラ側１００１の回路として、例えば、
インバータ１００５が配置されている。インバータ１００５は、第１のＰチャネル型トラ
ンジスタ１００８及び第１のＮチャネル型トランジスタ１００９から構成される。ＴＦＴ
側１００２の回路としては、例えば、クロックドインバータ１００６が配置されている。
クロックドインバータ１００６は、第２のＰチャネル型トランジスタ１０１０、第３のＰ
チャネル型トランジスタ１０１１、第２のＮチャネル型トランジスタ１０１２及び第３の
Ｎチャネル型トランジスタ１０１３から構成される。そして、高電位側電源線１００３及
び低電位側電源線１００４によって、インバータ１００５で用いられた電源電圧が、ガラ
ス基板上で結晶ＴＦＴを用いて形成されたクロックドインバータ１００６にも、供給され
ている。つまり、コントローラ側１００１と、ＴＦＴ側１００２とで、同じ電源電圧を用
いている。したがって、高電位側電源線１００３は、インバータ１００５およびクロック
ドインバータ１００６の第１のＰチャネル型トランジスタ１００８及び第２のＰチャネル
型トランジスタ１０１０に接続されている。また、低電位側電源線１００４は、インバー
タ１００５およびクロックドインバータ１００６の第１のＮチャネル型トランジスタ１０
０９及び第３のＮチャネル型トランジスタ１０１３に接続されている。そのため、レベル
シフタが必要ない。クロックドインバータ１００６は、活性層が概ね単結晶状態にあるた
め、電流特性が良い。しきい値電圧の絶対値も小さく、移動度も大きい。したがって、Ｉ
Ｃと同じ電源電圧を供給されても、動作させることが出来る。その結果、消費電力が低く
、薄型で、小型な表示装置を形成することが出来る。また、インバータ１００５が出力し
、配線１００７を介して、クロックドインバータ１００６に入力される信号の振幅は、電
源電圧に等しいため、回路は正常に動作し、波形のひずみもない。
【０１２６】
図１２には、クロックで制御される部分にコントローラから信号が入る場合のクロックド
インバータ１１０６ａ、１１０６ｂの場合について示す。図１２では、コントローラ側１
１０１の回路として、インバータ１１０５ａ、およびインバータ１１０５ｂが配置されて
いる。インバータ１１０５ａは、第１のＰチャネル型トランジスタ１１１１及び第１のＮ
チャネル型トランジスタ１１１２から構成される。インバータ１１０５ｂは、第２のＰチ
ャネル型トランジスタ１１１３及び第２のＮチャネル型トランジスタ１１１４から構成さ
れる。ＴＦＴ側１１０２の回路としては、クロックドインバータ１１０６ａおよびクロッ
クドインバータ１１０６ｂが配置されている。クロックドインバータ１１０６ａは、第３
のＰチャネル型トランジスタ１１１５、第４のＰチャネル型トランジスタ１１１６、第３
のＮチャネル型トランジスタ１１１７及び第４のＮチャネル型トランジスタ１１１８から
構成される。クロックドインバータ１１０６ｂは、第５のＰチャネル型トランジスタ１１
１９、第６のＰチャネル型トランジスタ１１２０、第５のＮチャネル型トランジスタ１１
２１及び第６のＮチャネル型トランジスタ１１２２から構成される。
【０１２７】
コントローラ側１１０１のインバータ１１０５ａから、配線１１０７および配線１１０８
を通して、ＴＦＴ側１１０２のクロックドインバータ１１０６ａ、クロックドインバータ
１１０６ｂのクロック同期用ＴＦＴである第３のＰチャネル型トランジスタ１１１５、第
６のＮチャネル型トランジスタ１１２２に信号が供給される。コントローラ側１１０１の
インバータ１１０５ｂから、配線１１０９および配線１１１０を通して、ＴＦＴ側１１０
２のクロックドインバータ１１０６ａ、クロックドインバータ１１０６ｂのクロック同期
用ＴＦＴである第４のＮチャネル型トランジスタ１１１８、第５のＰチャネル型トランジ
スタ１１１９に信号が供給される。そして、インバータ１１０５ａ、１１０５ｂで用いら
れた電源電圧が、高電位側電源線１１０３及び低電位側電源線１１０４によって、ガラス
基板上で結晶ＴＦＴを用いて形成されたクロックドインバータ１１０６ａ、１１０６ｂに
も、供給されている。つまり、コントローラ側１１０１と、ＴＦＴ側１１０２とで、同じ
電源電圧を用いている。したがって、高電位側電源線１１０３は、インバータ１１０５ａ
、１１０５ｂ、クロックドインバータ１１０６ａ、１１０６ｂのＰチャネル型トランジス
タに接続されている。また、低電位側電源線１１０４は、インバータ１１０５ａ、１１０
５ｂ、クロックドインバータ１１０６ａ、１１０６ｂのＮチャネル型トランジスタに接続
されている。そのため、レベルシフタが必要ない。クロックドインバータ１１０６ａ、１
１０６ｂは、活性層が概ね単結晶状態にあるため、電流特性が良い。しきい値電圧の絶対
値も小さく、移動度も大きい。したがって、ＩＣと同じ電源電圧を供給されても、動作さ
せることが出来る。その結果、消費電力が低く、薄型で、小型な表示装置を形成すること
が出来る。また、インバータ１１０５ａ、１１０５ｂが出力し、クロックドインバータ１
１０６ａ、１１０６ｂに入力される信号の振幅は、電源電圧に等しいため、回路は正常に
動作し、波形のひずみもない。
【０１２８】
つぎに、上記図２に示したレベルシフタ５０２、上記図５に示したレベルシフタ７０２の
構成例を示す。図１３（Ａ）、（Ｂ）に、回路図を示す。図１３（Ａ）のレベルシフタは
、第１のＰチャネル型トランジスタ１２０１、第１のＮチャネル型トランジスタ１２０２
、第２のＰチャネル型トランジスタ１２０３および第２のＮチャネル型トランジスタ１２
０４から構成される。第１のＰチャネル型トランジスタ１２０１と第２のＰチャネル型ト
ランジスタ１２０３は高電位側電源線１２０５によって接続され、第１のＮチャネル型ト
ランジスタ１２０２と第２のＮチャネル型トランジスタ１２０４は、低電位側電源線１２
０６によって接続される。配線１２０７から信号が入力され、配線１２０８からは、反転
した信号が入力され、配線１２０９から増幅された信号が出力される。図１３（Ｂ）のレ
ベルシフタは、第１のＰチャネル型トランジスタ１２１０、第２のＰチャネル型トランジ
スタ１２１１、第１のＮチャネル型トランジスタ１２１２、第３のＰチャネル型トランジ
スタ１２１３、第４のＰチャネル型トランジスタ１２１４および第２のＮチャネル型トラ
ンジスタ１２１５から構成される。第１のＰチャネル型トランジスタ１２１０と第３のＰ
チャネル型トランジスタ１２１３は高電位側電源線１２１６によって接続され、第１のＮ
チャネル型トランジスタ１２１２と第２のＮチャネル型トランジスタ１２１５は、低電位
側電源線１２１７によって接続される。配線１２１８から信号が入力され、配線１２１９
からは、反転した信号が入力され、配線１２２０から増幅された信号が出力される。ただ
し、図１３（Ａ）、（Ｂ）のレベルシフタでは、出力信号の波形が整うのが遅く、十分に
動作できない場合がある。結晶ＴＦＴを用いた回路の場合、ずっと低い電圧で動作させ、
画素の直前で、大きな電圧にレベルシフトさせることになる。したがって、レベルシフト
量が非常に多く、出力信号の波形が整うのに多くの時間が掛かるからである。
【０１２９】
そこで、図１４〜図１６に示すように、能動負荷回路（アクティブ負荷、アクティブロー
ド、カレントミラー回路などとも言う）を配置したレベルシフタ回路を用いればよい。図
１４は、Ｎチャネル型トランジスタを用いた能動負荷回路１３０１を用いたレベルシフタ
を示している。図１４のレベルシフタは第１のＰチャネル型トランジスタ１３０２、第２
のＰチャネル型トランジスタ１３０３、第１のＮチャネル型トランジスタ１３０４および
第２のＮチャネル型トランジスタ１３０５から構成される。第１のＰチャネル型トランジ
スタ１３０２と第２のＰチャネル型トランジスタ１３０３は高電位側電源線１３０６によ
って接続され、第１のＮチャネル型トランジスタ１３０４と第２のＮチャネル型トランジ
スタ１３０５は、低電位側電源線１３０７によって接続される。配線１３０８から信号が
入力され、配線１３０９からは、反転した信号が入力され、配線１３１０から増幅された
信号が出力される。能動負荷回路１３０１は、第１のＮチャネル型トランジスタ１３０４
および第２のＮチャネル型トランジスタ１３０５から構成され、２つのトランジスタのゲ
ート電極が互いに接続され、第１のＮチャネル型トランジスタ１３０４のゲート電極とド
レイン電極とが接続されている。
【０１３０】
図１５には、Ｐチャネル型トランジスタを用いた能動負荷回路１４０１を用いたレベルシ
フタを示している。図１５のレベルシフタは第１のＰチャネル型トランジスタ１４０２、
第２のＰチャネル型トランジスタ１４０３、第１のＮチャネル型トランジスタ１４０４お
よび第２のＮチャネル型トランジスタ１４０５から構成される。第１のＰチャネル型トラ
ンジスタ１４０２と第２のＰチャネル型トランジスタ１４０３は高電位側電源線１４０６
によって接続され、第１のＮチャネル型トランジスタ１４０４と第２のＮチャネル型トラ
ンジスタ１４０５は、低電位側電源線１４０７によって接続される。配線１４０８から信
号が入力され、配線１４０９からは、反転した信号が入力され、配線１４１０から増幅さ
れた信号が出力される。能動負荷回路１４０１は、第１のＰチャネル型トランジスタ１４
０２および第２のＰチャネル型トランジスタ１４０３から構成され、２つのトランジスタ
のゲート電極が互いに接続され、第１のＰチャネル型トランジスタ１４０２のゲート電極
とドレイン電極とが接続されている。
【０１３１】
図１６には、差動増幅回路と類似した形にしたレベルシフタであり、能動負荷回路１５０
１を用いている。図１６のレベルシフタは第１のＰチャネル型トランジスタ１５０２、第
２のＰチャネル型トランジスタ１５０３、第３のＰチャネル型トランジスタ１５０４、第
１のＮチャネル型トランジスタ１５０５および第２のＮチャネル型トランジスタ１５０６
から構成される。第１のＰチャネル型トランジスタ１５０２は高電位側電源線１５０７に
よって接続され、第１のＮチャネル型トランジスタ１５０５と第２のＮチャネル型トラン
ジスタ１５０６は、低電位側電源線１５０８によって接続される。配線１５０９から信号
が入力され、配線１５１０からは、反転した信号が入力され、配線１５１１から増幅され
た信号が出力される。能動負荷回路１５０１は、第１のＮチャネル型トランジスタ１５０
５および第２のＮチャネル型トランジスタ１５０６から構成され、２つのトランジスタの
ゲート電極が互いに接続され、第１のＮチャネル型トランジスタ１５０５のゲート電極と
ドレイン電極とが接続されている。
【０１３２】
このような能動負荷回路を配置したレベルシフタ回路を用いれば、素早く出力信号を切り
替えられるので、レベルシフト量が非常に多くても、正常にレベルシフトさせることが出
来る。
【０１３３】
次に、図１７に昇圧回路３０１の具体例を示す。図１７の昇圧回路３０１は、第１乃至第
４トランジスタ１７０１乃至１７０４と、第１乃至第４のコンデンサ１７０５乃至１７０
８と、インバータ１７０９から構成されている。配線１７１０から入力された電圧は、昇
圧されて配線１７１１から出力される。チャージポンプ回路を用いて、昇圧回路を構成す
ることが出来る。トランジスタとコンデンサの段数を変えることにより、出力電圧を調整
することが出来る。
【０１３４】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０１３５】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０１３６】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【０１３７】
（第３の実施の形態）
つぎに、単結晶ＴＦＴの製造方法について述べる。
【０１３８】
ＳＯＩ基板を図１８（Ａ）（Ｂ）に示す。図１８（Ａ）においてベース基板２１００は絶
縁表面を有する基板若しくは絶縁基板であり、アルミノシリケートガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板
が適用される。その他に石英ガラス、シリコンウエハーのような半導体基板も適用可能で
ある。ＳＯＩ層２１０２は単結晶半導体であり、代表的には単結晶シリコンが適用される
。その他に、水素イオン注入剥離法のようにして単結晶半導体基板から分離可能であるシ
リコン、ゲルマニウム、その他、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合物半導体によ
る単結晶半導体層を適用することもできる。
【０１３９】
このようなベース基板２１００とＳＯＩ層２１０２の間には、平滑面を有し親水性表面を
形成する接合層２１０４を設ける。この接合層２１０４として酸化シリコン層が適してい
る。特に有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化シリコン層が好ま
しい。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）
、テトラメチルシラン（ＴＭＳ：化学式Ｓｉ（ＣＨ３）４）、テトラメチルシクロテトラ
シロキサン（ＴＭＣＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、ヘキ
サメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ２Ｈ５）３）、ト
リスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）等のシリコン含有化合物を用
いることができる。
【０１４０】
上記平滑面を有し親水性表面を形成する接合層２１０４は５ｎｍ乃至５００ｎｍの厚さで
設けられる。この厚さであれば、被成膜表面の表面荒れを平滑化すると共に、当該膜の成
長表面の平滑性を確保することが可能である。また、接合する基板との歪みを緩和するこ
とができる。ベース基板２１００にも同様の酸化シリコン層を設けておいても良い。すな
わち、絶縁表面を有する基板若しくは絶縁性のベース基板２１００にＳＯＩ層２１０２を
接合するに際し、接合を形成する面の一方若しくは双方に、好ましくは有機シランを原材
料として成膜した酸化シリコン層でなる接合層２１０４を設けることで強固な接合を形成
することができる。
【０１４１】
図１８（Ｂ）はベース基板２１００にバリア層２１０５と接合層２１０４を設けた構成を
示す。ＳＯＩ層２１０２をベース基板２１００に接合した場合に、ベース基板２１００と
して用いられるガラス基板からアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のような可動イオ
ン不純物が拡散してＳＯＩ層２１０２が汚染されることを防ぐことができる。また、ベー
ス基板２１００側の接合層２１０４は適宜設ければ良い。
【０１４２】
図１９（Ａ）はＳＯＩ層２１０２と接合層２１０４の間に窒素含有絶縁層２１２０を設け
た構成を示す。窒素含有絶縁層２１２０は窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層若しくは
酸化窒化シリコン層から選ばれた一又は複数の膜を積層して形成する。例えば、ＳＯＩ層
２１０２側から酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層を積層して窒素含有絶縁層２１
２０とすることができる。接合層２１０４がベース基板２１００と接合を形成するために
設けるのに対し、窒素含有絶縁層２１２０は、可動イオンや水分等の不純物がＳＯＩ層２
１０２に拡散して汚染されることを防ぐために設けることが好ましい。
【０１４３】
なお、ここで酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い
ものであって、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃｋｓｃ
ａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）及び水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒ
ｏｇｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を用いて測定した場合に、濃度範囲
として酸素が５０〜７０原子％、窒素が０．５〜１５原子％、Ｓｉが２５〜３５原子％、
水素が０．１〜１０原子％の範囲で含まれるものをいう。また、窒化酸化シリコン膜とは
、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものであって、ＲＢＳ及びＨＦＳを用
いて測定した場合に、濃度範囲として酸素が５〜３０原子％、窒素が２０〜５５原子％、
Ｓｉが２５〜３５原子％、水素が１０〜３０原子％の範囲で含まれるものをいう。但し、
酸化窒化シリコンまたは窒化酸化シリコンを構成する原子の合計を１００原子％としたと
き、窒素、酸素、Ｓｉ及び水素の含有比率が上記の範囲内に含まれるものとする。
【０１４４】
図１９（Ｂ）はベース基板２１００に接合層２１０４を設けた構成である。ベース基板２
１００と接合層２１０４との間にはバリア層２１０５が設けられていることが好ましい。
ベース基板２１００として用いられるガラス基板からアルカリ金属若しくはアルカリ土類
金属のような可動イオン不純物が拡散してＳＯＩ層２１０２が汚染されることを防ぐため
である。また、ＳＯＩ層２１０２には酸化シリコン層２１２１が形成されている。この酸
化シリコン層２１２１が接合層２１０４と接合を形成し、ベース基板２１００上にＳＯＩ
層２１０２を固定する。酸化シリコン層２１２１は熱酸化により形成されたものが好まし
い。また、接合層２１０４と同様にＴＥＯＳを用いて化学気相成長法により成膜したもの
を適用しても良い。また、酸化シリコン層２１２１としてケミカルオキサイドを適用する
こともできる。ケミカルオキサイドは、例えばオゾン含有水で半導体基板表面を処理する
ことで形成することができる。ケミカルオキサイドは半導体基板の表面の平坦性を反映し
て形成されるので好ましい。
【０１４５】
このようなＳＯＩ基板の製造方法について図２０（Ａ）乃至図２０（Ｃ）と図２１を参照
して説明する。
【０１４６】
図２０（Ａ）に示す半導体基板２１０１は清浄化されており、その表面から電界で加速さ
れたイオンを所定の深さに添加し、脆化層２１０３を形成する。イオンの添加はベース基
板に転置するＳＯＩ層の厚さを考慮して行われる。当該単ＳＯＩ層の厚さは５ｎｍ乃至５
００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至２００ｎｍの厚さとする。イオンを添加する際の加速
電圧はこのような厚さを考慮して、半導体基板２１０１に添加されるようにする。脆化層
２１０３は水素、ヘリウム若しくはフッ素に代表されるハロゲンのイオンを添加すること
で形成される。この場合、一種類のイオン又は同一の原子から成る質量数の異なる複数の
種類のイオンを添加することが好ましい。水素イオンを添加する場合には、Ｈ＋、Ｈ２＋
、Ｈ３＋イオンを含ませると共に、Ｈ３＋イオンの割合を高めておくことが好ましい。水
素イオンを添加する場合に、Ｈ＋、Ｈ２＋、Ｈ３＋イオンを含ませると共に、Ｈ３＋イオ
ンの割合を高めておくと添加効率を高めることができ、添加時間を短縮することができる
。このような構成とすることで、分離を容易に行うことができる。
【０１４７】
イオンを高ドーズ条件で添加する必要があり、半導体基板２１０１の表面が粗くなってし
まう場合がある。そのためイオンが添加される表面に窒化シリコン層若しくは窒化酸化シ
リコン層などによりイオン添加に対する保護膜を５０ｎｍ乃至２００ｎｍの厚さで設けて
おいても良い。
【０１４８】
次に、図２０（Ｂ）で示すようにベース基板と接合を形成する面に接合層２１０４として
酸化シリコン層を形成する。酸化シリコン層としては上述のように有機シランガスを用い
て化学気相成長法により作製される酸化シリコン層が好ましい。その他に、シランガスを
用いて化学気相成長法により作製される酸化シリコン層を適用することもできる。化学気
相成長法による成膜では、単結晶半導体基板に形成した脆化層２１０３から脱ガスが起こ
らない温度として、例えば３５０℃以下の成膜温度が適用される。また、単結晶若しくは
多結晶半導体基板からＳＯＩ層を分離する熱処理は、成膜温度よりも高い熱処理温度が適
用される。
【０１４９】
図２０（Ｃ）はベース基板２１００と半導体基板２１０１の接合層２１０４が形成された
面とを密接させ、この両者を接合させる態様を示す。接合を形成する面は、十分に清浄化
しておく。そして、ベース基板２１００と接合層２１０４を密着させることにより接合が
形成される。この接合はファン・デル・ワールス力が作用しており、ベース基板２１００
と半導体基板２１０１とを圧接することで水素結合により強固な接合を形成することが可
能である。
【０１５０】
良好な接合を形成するために、表面を活性化しておいても良い。例えば、接合を形成する
面に原子ビーム若しくはイオンビームを照射する。原子ビーム若しくはイオンビームを利
用する場合には、アルゴン等の不活性ガス中性原子ビーム若しくは不活性ガスイオンビー
ムを用いることができる。その他に、プラズマ照射若しくはラジカル処理を行う。このよ
うな表面処理により２００℃乃至４００℃の温度であっても異種材料間の接合を形成する
ことが容易となる。
【０１５１】
ベース基板２１００と半導体基板２１０１を接合層２１０４を介して貼り合わせた後は、
加熱処理又は加圧処理を行うことが好ましい。加熱処理又は加圧処理を行うことで接合強
度を向上させることが可能となる。加熱処理の温度は、ベース基板２１００の耐熱温度以
下であることが好ましい。加圧処理においては、接合面に垂直な方向に圧力が加わるよう
に行い、ベース基板２１００及び半導体基板２１０１の耐圧性を考慮して行う。
【０１５２】
図２１において、ベース基板２１００と半導体基板２１０１を貼り合わせた後、熱処理を
行い、脆化層２１０３を劈開面として半導体基板２１０１をベース基板２１００から分離
する。熱処理の温度は接合層２１０４の成膜温度以上、ベース基板２１００の耐熱温度以
下で行うことが好ましい。例えば、４００℃乃至６００℃の熱処理を行うことにより、脆
化層２１０３に形成された微小な空洞の体積変化が起こり、脆化層２１０３に沿って劈開
することが可能となる。接合層２１０４はベース基板２１００と接合しているので、ベー
ス基板２１００上には半導体基板２１０１と同じ結晶性のＳＯＩ層２１０２が残存するこ
ととなる。
【０１５３】
図２２はベース基板２１００側に接合層を設けてＳＯＩ層を形成する工程を示す。図２２
（Ａ）は酸化シリコン層２１２１が形成された半導体基板２１０１に電界で加速されたイ
オンを所定の深さに添加し、脆化層２１０３を形成する工程を示している。水素、ヘリウ
ム若しくはフッ素に代表されるハロゲンのイオンの添加は図２０（Ａ）の場合と同様であ
る。半導体基板２１０１の表面に酸化シリコン層２１２１を形成しておくことでイオンド
ーピングによって表面がダメージを受け、平坦性が損なわれるのを防ぐことができる。
【０１５４】
図２２（Ｂ）は、バリア層２１０５及び接合層２１０４が形成されたベース基板２１００
と半導体基板２１０１の酸化シリコン層２１２１が形成された面を密着させて接合を形成
する工程を示している。ベース基板２１００上の接合層２１０４と半導体基板２１０１の
酸化シリコン層２１２１を密着させることにより接合が形成される。
【０１５５】
その後、図２２（Ｃ）で示すように半導体基板２１０１を分離する。半導体基板２１０１
を分離する熱処理は図２１の場合と同様にして行う。このようにして図１９（Ｂ）で示す
ＳＯＩ基板を得ることができる。
【０１５６】
このように、本形態によれば、ガラス基板等の耐熱温度が７００℃以下のベース基板２１
００であっても接合部の接着力が強固なＳＯＩ層２１０２を得ることができる。ベース基
板２１００として、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホ
ウケイ酸ガラスの如き無アルカリガラスと呼ばれる電子工業用に使われる各種ガラス基板
を適用することが可能となる。すなわち、一辺が１メートルを超える基板上に単結晶半導
体層を形成することができる。このような大面積基板を使って液晶ディスプレイのような
表示装置のみならず、半導体集積回路を製造することができる。
【０１５７】
図２７（Ａ）乃至（Ｃ）と図２８（Ａ）及び（Ｂ）は、半導体基板２１０１にＢＯＸ層２
１２２を設けてＳＯＩ層を形成する場合の工程を示す。ここで、ＢＯＸ層とは、シリコン
酸化物でなる埋め込み酸化物（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）層のことを指す。図２７（Ａ
）はＢＯＸ層２１２２を有する半導体基板２１０１に電界で加速されたイオンを所定の深
さに添加し、脆化層２１０３を形成する工程を示している。水素、ヘリウム若しくはフッ
素に代表されるハロゲンのイオンの添加は図２０（Ａ）の場合と同様である。ここで、イ
オン分布のピーク位置がＢＯＸ層２１２２となるようにする。つまり、脆化層２１０３が
ＢＯＸ層２１２２の中となる。
【０１５８】
図２７（Ｂ）は、ベース基板と接合を形成する面に接合層２１０４として酸化シリコン層
を形成する工程を示す。酸化シリコン層としては上述のように有機シランガスを用いて化
学気相成長法により作製される酸化シリコン層が好ましい。その他に、シランガスを用い
て化学気相成長法により作製される酸化シリコン層を適用することもできる。化学気相成
長法による成膜では、単結晶半導体基板に形成した脆化層２１０３から脱ガスが起こらな
い温度として、例えば３５０℃以下の成膜温度が適用される。また、単結晶若しくは多結
晶半導体基板からＳＯＩ層を分離する熱処理は、成膜温度よりも高い熱処理温度が適用さ
れる。
【０１５９】
図２７（Ｃ）は、ベース基板２１００と半導体基板２１０１の接合層２１０４が形成され
た面とを密接させ、この両者を接合させる工程を示す。接合を形成する面は、十分に清浄
化しておく。そして、ベース基板２１００と接合層２１０４を密着させることにより接合
が形成される。この接合はファン・デル・ワールス力が作用しており、ベース基板２１０
０と半導体基板２１０１とを圧接することで水素結合により強固な接合を形成することが
可能である。
【０１６０】
良好な接合を形成するために、表面を活性化しておいても良い。例えば、接合を形成する
面に原子ビーム若しくはイオンビームを照射する。原子ビーム若しくはイオンビームを利
用する場合には、アルゴン等の不活性ガス中性原子ビーム若しくは不活性ガスイオンビー
ムを用いることができる。その他に、プラズマ照射若しくはラジカル処理を行う。このよ
うな表面処理により２００℃乃至４００℃の温度であっても異種材料間の接合を形成する
ことが容易となる。
【０１６１】
ベース基板２１００と半導体基板２１０１を接合層２１０４を介して貼り合わせた後は、
加熱処理又は加圧処理を行うことが好ましい。加熱処理又は加圧処理を行うことで接合強
度を向上させることが可能となる。加熱処理の温度は、ベース基板２１００の耐熱温度以
下であることが好ましい。加圧処理においては、接合面に垂直な方向に圧力が加わるよう
に行い、ベース基板２１００及び半導体基板２１０１の耐圧性を考慮して行う。
【０１６２】
図２８（Ａ）において、ベース基板２１００と半導体基板２１０１を貼り合わせた後、熱
処理を行い脆化層２１０３を劈開面として半導体基板２１０１をベース基板２１００から
分離する。熱処理の温度は接合層２１０４の成膜温度以上、ベース基板２１００の耐熱温
度以下で行うことが好ましい。例えば、４００℃乃至６００℃の熱処理を行うことにより
、脆化層２１０３に形成された微小な空洞の体積変化が起こり、脆化層２１０３に沿って
劈開することが可能となる。接合層２１０４はベース基板２１００と接合しているので、
ベース基板２１００上には半導体基板２１０１と同じ結晶性のＳＯＩ層２１０２が残存す
ることとなる。
【０１６３】
図２８（Ｂ）は、ベース基板２１００に残存するＢＯＸ層２１２２を希フッ酸でウエット
エッチングして除去する工程を示す。
【０１６４】
図２７（Ａ）乃至（Ｃ）と図２８（Ａ）及び（Ｂ）とに示した工程では、分離面のダング
リングボンド、結晶欠陥などは、ＢＯＸ層２１２２に発生する。つまり、ベース基板２１
００が有する半導体層には、ダングリングボンド、結晶欠陥などが発生しない。そして、
ＢＯＸ層２１２２を除去することによって、半導体層の膜厚均一性を損なうことを防止す
ることができる。
【０１６５】
次いで、ＳＯＩ基板を用いた半導体装置について図２３と図２４を参照して説明する。図
２３（Ａ）において、ベース基板２１００に接合層２１０４を介してＳＯＩ層２１０２が
設けられている。ＳＯＩ層２１０２上には、素子形成領域に合わせて窒化シリコン層２１
２３、酸化シリコン層２１０６を形成する。酸化シリコン層２１０６は、素子分離のため
にＳＯＩ層２１０２をエッチングするときのハードマスクとして用いる。窒化シリコン層
２１２３はエッチングストッパーである。
【０１６６】
ＳＯＩ層２１０２の膜厚は５ｎｍ乃至５００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至２００ｎｍの
厚さとすることが好ましい。ＳＯＩ層２１０２の厚さは、図２０で説明した脆化層２１０
３の深さを制御することにより適宜設定できる。ＳＯＩ層２１０２にはしきい値電圧を制
御するために、硼素、アルミニウム、ガリウムなどのｐ型不純物を添加する。例えば、ｐ
型不純物として硼素を５×１０１７ｃｍ−３以上１×１０１８ｃｍ−３以下の濃度で添加
されていても良い。
【０１６７】
図２３（Ｂ）は、酸化シリコン層２１０６をマスクとしてＳＯＩ層２１０２、接合層２１
０４をエッチングする工程である。ＳＯＩ層２１０２及び接合層２１０４の露出した端面
に対してプラズマ処理により窒化する。この窒化処理により、少なくともＳＯＩ層２１０
２の周辺端部には窒化シリコン層２１０７が形成される。窒化シリコン層２１０７は絶縁
性であり、ＳＯＩ層２１０２の端面でのリーク電流が流れるのを防止する効果がある。ま
た、耐酸化作用があるので、ＳＯＩ層２１０２と接合層２１０４との間に、端面から酸化
膜が成長してバーズビークが形成されるのを防ぐことができる。
【０１６８】
図２３（Ｃ）は、素子分離絶縁層２１０８を堆積する工程である。素子分離絶縁層２１０
８はＴＥＯＳを用いて酸化シリコン層を化学気相成長法で堆積する。素子分離絶縁層２１
０８はＳＯＩ層２１０２が埋め込まれるように厚く堆積する。
【０１６９】
図２３（Ｄ）は窒化シリコン層２１２３が露出するまで素子分離絶縁層２１０８を除去す
る工程を示している。この除去工程は、ドライエッチングによって行うこともできるし、
化学的機械研磨によって行っても良い。窒化シリコン層２１２３はエッチングストッパー
となる。素子分離絶縁層２１０８はＳＯＩ層２１０２の間に埋め込まれるように残存する
。窒化シリコン層２１２３はその後除去する。
【０１７０】
図２３（Ｅ）において、ＳＯＩ層２１０２が露出した後ゲート絶縁層２１０９、ゲート電
極２１１０、サイドウォール絶縁層２１１１を形成し、第１不純物領域２１１２、第２不
純物領域２１１３を形成する。絶縁層２１１４は窒化シリコンで形成し、ゲート電極２１
１０をエッチングするときのハードマスクとして用いる。
【０１７１】
図２４（Ａ）において、層間絶縁層２１１５を形成する。層間絶縁層２１１５はＢＰＳＧ
（ＢｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）膜を形成してリフローにより
平坦化させる。また、ＴＥＯＳを用いて酸化シリコン層を形成し化学的機械研磨処理によ
って平坦化しても良い。平坦化処理においてゲート電極２１１０上の絶縁層２１１４はエ
ッチングストッパーとして機能する。層間絶縁層２１１５にはコンタクトホール２１１６
を形成する。コンタクトホール２１１６は、サイドウォール絶縁層２１１１を利用してセ
ルフアラインコンタクトの構成となっている。
【０１７２】
その後、図２４（Ｂ）で示すように、六フッ化タングステンを用い、ＣＶＤ法でコンタク
トプラグ２１１７を形成する。さらに絶縁層２１１８を形成し、コンタクトプラグ２１１
７に合わせて開口を形成して配線２１１９を設ける。配線２１１９はアルミニウム若しく
はアルミニウム合金で形成し、上層と下層にはバリアメタルとしてモリブデン、クロム、
チタンなどの金属膜で形成する。
【０１７３】
このように、ベース基板２１００に接合されたＳＯＩ層２１０２を用いて電界効果トラン
ジスタを作製することができる。本形態に係るＳＯＩ層２１０２は、結晶方位が一定の単
結晶半導体であるため、均一で高性能な電界効果トランジスタを得ることができる。すな
わち、閾値電圧や移動度などトランジスタ特性として重要な特性値の不均一性を抑制し、
高移動化などの高性能化を達成することができる。
【０１７４】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０１７５】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０１７６】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【０１７７】
（第４の実施の形態）
ＳＯＩ基板の製造方法について図２５と図２６を参照して説明する。図２５（Ａ）は、自
然酸化膜が除去された単結晶シリコン基板２３０１にＳｉＨ４ガスとＮ２Ｏガスを用い、
プラズマＣＶＤ法で１００ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン層２３０５を形成する。さらに
ＳｉＨ４ガス、Ｎ２Ｏガス及びＮＨ３ガスを用い、５０ｎｍの厚さで窒化酸化シリコン層
２３０６を成膜する。
【０１７８】
そして、図２５（Ｂ）で示すように、窒化酸化シリコン層２３０６の表面からイオンドー
ピング装置を用い水素イオンを添加する。イオンドーピング装置はイオン化したガスを質
量分離せず、そのまま電界で加速して基板に添加させる方式である。この装置を用いると
、大面積基板であっても高効率に高ドーズのイオンドーピングを行うことができる。本例
では、水素をイオン化して単結晶シリコン基板２３０１に脆化層２３０３を形成する。イ
オンドーピングは加速電圧８０ｋＶで、ドーズ量は２×１０１６／ｃｍ２として行う。
【０１７９】
この場合、一種類のイオン又は同一の原子から成る質量数の異なる複数の種類のイオンを
添加することが好ましい。水素イオンを添加する場合には、Ｈ＋、Ｈ２＋、Ｈ３＋イオン
を含ませると共に、Ｈ３＋イオンの割合を約８０％にまで高めておくことが好ましい。こ
のように質量数が小さく高次のイオンを単結晶シリコン基板２３０１に多く含ませること
により、熱処理工程において脆化層２３０３の劈開を容易なものとすることができる。こ
の場合において、単結晶シリコン基板２３０１のイオンドーピング面に窒化酸化シリコン
層２３０６及び酸化窒化シリコン層２３０５を設けておくことで、イオンドーピングによ
り単結晶シリコン基板２３０１の表面荒れを防ぐことができる。
【０１８０】
次に、図２５（Ｃ）で示すように窒化酸化シリコン層２３０６上に酸化シリコン層２３０
４を形成する。酸化シリコン層２３０４はプラズマＣＶＤ法で、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：
化学式Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）と酸素ガスを用いて５０ｎｍの厚さで成膜する。成膜温度
は３５０℃以下として、脆化層２３０３から水素が離脱しないようにする。
【０１８１】
図２６（Ａ）は、オゾン含有水を用いて超音波洗浄されたガラス基板２３００と単結晶シ
リコン基板２３０１を、酸化シリコン層２３０４を挟んで重ね合わせ、押圧することで接
合を形成する工程を示している。その後、窒素雰囲気中において４００℃で１０分間の熱
処理を行い、さらに５００℃にて２時間の熱処理を行い、さらに４００℃で数時間保持し
た後、室温まで徐冷した。これにより図２６（Ｂ）で示すように、脆化層２３０３に亀裂
を形成させて単結晶シリコン基板２３０１を分離すると共に、酸化シリコン層２３０４と
ガラス基板２３００との接合を強固なものとすることができる。
【０１８２】
このようにしてガラス基板２３００上に単結晶シリコン層２３０２を、ガラス基板２３０
０が歪まない温度で形成することができる。本例で作製される単結晶シリコン層２３０２
はガラス基板２３００と強固に接合しており、テープ剥離試験を行っても該シリコン層が
分離することはない。すなわち、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス
、バリウムホウケイ酸ガラスの如き無アルカリガラスと呼ばれる電子工業用に使われる各
種ガラス基板上に単結晶シリコン層を設けることが可能となり、一辺が１メートルを超え
る基板を使って様々な集積回路、表示装置を製造することが可能となる。
【０１８３】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０１８４】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０１８５】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【０１８６】
（第５の実施の形態）
本実施形態においては、第１の実施の形態で述べた表示装置の画素構造について説明する
。特に、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の画素構造について説明する。
【０１８７】
図４５（Ａ）は、１つの画素に２つのトランジスタを有する画素の上面図（レイアウト図
）の一例である。図４５（Ｂ）は、図４５（Ａ）に示すＸ−Ｘ’の部分の断面図の一例で
ある。
【０１８８】
図４５は、第１のトランジスタ３１０５、第１の配線３１０６、第２の配線３１０７、第
２のトランジスタ３１０８、第３の配線３１１１、対向電極３１１２、コンデンサ３１１
３、画素電極３１１５、隔壁３１１６、有機導電体膜３１１７、有機薄膜３１１８及び基
板３１１９を示している。なお、第１のトランジスタ３１０５はスイッチング用トランジ
スタとして、第１の配線３１０６はゲート信号線として、第２の配線３１０７はソース信
号線として、第２のトランジスタ３１０８は駆動用トランジスタとして、第３の配線３１
１１は電流供給線として、それぞれ用いられるのが好適である。
【０１８９】
第１のトランジスタ３１０５のゲート電極は、第１の配線３１０６と電気的に接続され、
第１のトランジスタ３１０５のソース電極及びドレイン電極の一方は、第２の配線３１０
７と電気的に接続され、第１のトランジスタ３１０５のソース電極及びドレイン電極の他
方は、第２のトランジスタ３１０８のゲート電極及びコンデンサ３１１３の一方の電極と
電気的に接続されている。なお、第１のトランジスタ３１０５のゲート電極は、複数のゲ
ート電極によって構成されている。こうすることで、第１のトランジスタ３１０５のオフ
状態におけるリーク電流を低減することができる。
【０１９０】
第２のトランジスタ３１０８のソース電極及びドレイン電極の一方は、第３の配線３１１
１と電気的に接続され、第２のトランジスタ３１０８のソース電極及びドレイン電極の他
方は、画素電極３１１５と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極３１１５
に流れる電流を、第２のトランジスタ３１０８によって制御することができる。
【０１９１】
画素電極３１１５上には、有機導電体膜３１１７が設けられ、さらに有機薄膜３１１８（
有機化合物層）が設けられている。有機薄膜３１１８（有機化合物層）上には、対向電極
３１１２が設けられている。なお、対向電極３１１２は、全ての画素で共通に接続される
ように、一面に形成されていてもよく、シャドーマスクなどを用いてパターン形成されて
いてもよい。
【０１９２】
有機薄膜３１１８（有機化合物層）から発せられた光は、画素電極３１１５又は対向電極
３１１２のうちいずれかを透過して発せられる。
【０１９３】
図４５（Ｂ）において、画素電極側、すなわちトランジスタ等が形成されている側に光が
発せられる場合を下面放射、対向電極側に光が発せられる場合を上面放射と呼ぶ。
【０１９４】
下面放射の場合、画素電極３１１５は透光性を有する導電膜によって形成されるのが好適
である。逆に、上面放射の場合、対向電極３１１２は透光性を有する導電膜によって形成
されるのが好適である。
【０１９５】
カラー表示の発光装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子を塗り分
けても良いし、単色のＥＬ素子を一面に塗り、カラーフィルタによってＲ，Ｇ，Ｂの発光
を得るようにしても良い。
【０１９６】
なお、図４５に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素子
の電極の積層順等に関して、図４５に示した構成以外にも、様々な構成をとることができ
る。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶性
の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０１９８】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０１９９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【０２００】
（第６の実施の形態）
本実施形態においては、電子機器の例について説明する。
【０２０１】
図２９は表示パネル４１０１と、回路基板４１１１を組み合わせた表示パネルモジュール
を示している。表示パネル４１０１は画素部４１０２、走査線駆動回路４１０３及び信号
線駆動回路４１０４を有している。回路基板４１１１には、例えば、コントロール回路４
１１２及び信号分割回路４１１３などが形成されている。表示パネル４１０１と回路基板
４１１１とは接続配線４１１４によって接続されている。接続配線にはＦＰＣ等を用いる
ことができる。
【０２０２】
第１の実施の形態のように、表示パネル４１０１上の走査線駆動回路４１０３及び信号線
駆動回路４１０４のシフトレジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半導体層を分離し、
それをガラス基板に固定することで形成された単結晶ＴＦＴを用いることで、消費電力が
低く、薄型で、小型な表示パネルモジュールを形成することが出来る。
【０２０３】
図２９に示した表示パネルモジュールによって、テレビ受像機を完成させることができる
。図３０は、テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ４２０１は映
像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路４２０２と、映像信号増幅
回路４２０２から出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信
号処理回路４２０３と、その映像信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロー
ル回路４２１２により処理される。コントロール回路４２１２は、走査線側と信号線側に
それぞれ信号を出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路４２１３
を設け、入力デジタル信号をｍ個（ｍは正の整数）に分割して供給する構成としても良い
。
【０２０４】
チューナ４２０１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路４２０５に送られ
、その出力は音声信号処理回路４２０６を経てスピーカ４２０７に供給される。制御回路
４２０８は受信局（受信周波数）及び音量の制御情報を入力部４２０９から受け、チュー
ナ４２０１又は音声信号処理回路４２０６に信号を送出する。
【０２０５】
図３０とは別の形態の表示パネルモジュールを組み込んだテレビ受像器について図３１（
Ａ）に示す。図３１（Ａ）において、筐体４３０１内に収められた表示画面４３０２は、
表示パネルモジュールで形成される。なお、スピーカ４３０３、操作スイッチ４３０４、
入力手段４３０５、センサ４３０６（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、
距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線
、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフ
ォン４３０７などが適宜備えられていてもよい。
【０２０６】
図３１（Ｂ）に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。
筐体４３１２にはバッテリー及び信号受信器が収められており、そのバッテリーで表示部
４３１３、スピーカ部４３１７、センサ４３１９（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、
電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）
及びマイクロフォン４３２０を駆動させる。バッテリーは充電器４３１０で繰り返し充電
が可能となっている。充電器４３１０は映像信号を送受信することが可能で、その映像信
号をディスプレイの信号受信器に送信することができる。図３１（Ｂ）に示す装置は、操
作キー４３１６によって制御される。あるいは、図３１（Ｂ）に示す装置は、操作キー４
３１６を操作することによって、充電器４３１０に信号を送ることが可能である。つまり
、映像音声双方向通信装置であってもよい。あるいは、図３１（Ｂ）に示す装置は、操作
キー４３１６を操作することによって、充電器４３１０に信号を送り、さらに充電器４３
１０が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制
御も可能である。つまり、汎用遠隔制御装置であってもよい。なお、入力手段４３１８な
どが適宜備えられていてもよい。なお、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でも
よい）を表示部４３１３に適用することができる。
【０２０７】
図３２（Ａ）は、表示パネル４４０１とプリント配線基板４４０２を組み合わせたモジュ
ールを示している。表示パネル４４０１は、複数の画素が設けられた画素部４４０３と、
第１の走査線駆動回路４４０４、第２の走査線駆動回路４４０５と、選択された画素にビ
デオ信号を供給する信号線駆動回路４４０６を備えていてもよい。第１の実施の形態のよ
うに、表示パネル４４０１上の第１の走査線駆動回路４４０４、第２の走査線駆動回路４
４０５及び信号線駆動回路４４０６のシフトレジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半
導体層を分離し、それをガラス基板に固定することで形成された単結晶ＴＦＴを用いるこ
とで、消費電力が低く、薄型で、小型なモジュールを形成することが出来る。
【０２０８】
プリント配線基板４４０２には、コントローラ４４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）４４０
８、メモリ４４０９、電源回路４４１０、音声処理回路４４１１及び送受信回路４４１２
などが備えられている。プリント配線基板４４０２と表示パネル４４０１は、フレキシブ
ル配線基板（ＦＰＣ）４４１３により接続されている。フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
４４１３には、保持容量、バッファ回路などを設け、電源電圧又は信号にノイズの発生、
及び信号の立ち上がり時間の増大を防ぐ構成としても良い。なお、コントローラ４４０７
、音声処理回路４４１１、メモリ４４０９、中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８、電源回路
４４１０などは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式を用いて表示パネル４４０
１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により、プリント配線基板４４０２の規模を縮小
することができる。
【０２０９】
プリント配線基板４４０２に備えられたインターフェース（Ｉ／Ｆ）部４４１４を介して
、各種制御信号の入出力が行われる。そして、アンテナとの間の信号の送受信を行うため
のアンテナ用ポート４４１５が、プリント配線基板４４０２に設けられている。
【０２１０】
図３２（Ｂ）は、図３２（Ａ）に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュール
は、メモリ４４０９としてＶＲＡＭ４４１６、ＤＲＡＭ４４１７、フラッシュメモリ４４
１８などが含まれている。ＶＲＡＭ４４１６にはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲ
ＡＭ４４１７には画像データ又は音声データが、フラッシュメモリ４４１８には各種プロ
グラムが記憶されている。
【０２１１】
電源回路４４１０は、表示パネル４４０１、コントローラ４４０７、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）４４０８、音声処理回路４４１１、メモリ４４０９、送受信回路４４１２を動作させ
る電力を供給する。ただし、パネルの仕様によっては、電源回路４４１０に電流源が備え
られている場合もある。
【０２１２】
中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８は、制御信号生成回路４４２０、デコーダ４４２１、レ
ジスタ４４２２、演算回路４４２３、ＲＡＭ４４２４、中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８
用のインターフェース（Ｉ／Ｆ）部４４１９などを有している。インターフェース（Ｉ／
Ｆ）部４４１９を介して中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８に入力された各種信号は、一旦
レジスタ４４２２に保持された後、演算回路４４２３、デコーダ４４２１などに入力され
る。演算回路４４２３では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を送る場所を
指定する。一方デコーダ４４２１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路４
４２０に入力される。制御信号生成回路４４２０は入力された信号に基づき、各種命令を
含む信号を生成し、演算回路４４２３において指定された場所、具体的にはメモリ４４０
９、送受信回路４４１２、音声処理回路４４１１、コントローラ４４０７などに送る。
【０２１３】
メモリ４４０９、送受信回路４４１２、音声処理回路４４１１、コントローラ４４０７は
、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
【０２１４】
入力手段４４２５から入力された信号は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部４４１４を介し
てプリント配線基板４４０２に実装された中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８に送られる。
制御信号生成回路４４２０は、ポインティングデバイス又はキーボードなどの入力手段４
４２５から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ４４１６に格納してある画像データを所定
のフォーマットに変換し、コントローラ４４０７に送付する。
【０２１５】
コントローラ４４０７は、パネルの仕様に合わせて中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８から
送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル４４０１に供給する
。コントローラ４４０７は、電源回路４４１０から入力された電源電圧、又は中央処理装
置（ＣＰＵ）４４０８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信
号、クロック信号（ＣＬＫ）、交流電圧（ＡＣ  Ｃｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成
し、表示パネル４４０１に供給する。
【０２１６】
送受信回路４４１２では、アンテナ４４２８において電波として送受信される信号が処理
されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  
Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔ
ｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいてもよい。送受信回路４４１２にお
いて送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８か
らの命令に従って、音声処理回路４４１１に送られる。
【０２１７】
中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音
声処理回路４４１１において音声信号に復調され、スピーカ４４２７に送られる。マイク
４４２６から送られてきた音声信号は、音声処理回路４４１１において変調され、中央処
理装置（ＣＰＵ）４４０８からの命令に従って、送受信回路４４１２に送られる。
【０２１８】
コントローラ４４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）４４０８、電源回路４４１０、音声処理
回路４４１１、メモリ４４０９を、本実施形態のパッケージとして実装することができる
。
【０２１９】
勿論、本実施の形態はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをは
じめ、鉄道の駅又は空港などにおける情報表示盤、街頭における広告表示盤など特に大面
積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２２０】
次に、図３３を参照して、携帯電話の構成例について説明する。
【０２２１】
表示パネル４５０１はハウジング４５３０に脱着自在に組み込まれる。ハウジング４５３
０は表示パネル４５０１のサイズに合わせて、形状又は寸法を適宜変更することができる
。表示パネル４５０１を固定したハウジング４５３０はプリント基板４５３１に嵌入され
モジュールとして組み立てられる。
【０２２２】
表示パネル４５０１はＦＰＣ４５１３を介してプリント基板４５３１に接続される。プリ
ント基板４５３１には、スピーカ４５３２、マイクロフォン４５３３、送受信回路４５３
４、ＣＰＵ、コントローラなどを含む信号処理回路４５３５及びセンサ４５４１（力、変
位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時
間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外
線を測定する機能を含むもの）が形成されている。このようなモジュールと、入力手段４
５３６、バッテリー４５３７を組み合わせ、アンテナ４５４０と共に、筐体４５３９に収
納する。表示パネル４５０１の画素部は筐体４５３９に形成された開口窓から視認できよ
うに配置する。
【０２２３】
図３３に示した携帯電話は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する
機能を有する。カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能を有する。表示部
に表示した情報を操作又は編集する機能を有する。様々なソフトウェア（プログラム）に
よって処理を制御する機能を有する。無線通信機能を有する。無線通信機能を用いて他の
携帯電話、固定電話又は音声通信機器と通話する機能を有する。無線通信機能を用いて様
々なコンピュータネットワークに接続する機能を有する。無線通信機能を用いて様々なデ
ータの送信又は受信を行う機能を有する。着信、データの受信、又はアラームに応じてバ
イブレータが動作する機能を有する。着信、データの受信、又はアラームに応じて音が発
生する機能を有する。なお、図３３に示した携帯電話が有する機能はこれに限定されず、
様々な機能を有することができる。
【０２２４】
図３４で示す携帯電話機は、操作スイッチ類４６０４、マイクロフォン４６０５などが備
えられた本体（Ａ）４６０１と、表示パネル（Ａ）４６０８、表示パネル（Ｂ）４６０９
、スピーカ４６０６、センサ４６１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数
、距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射
線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）などが備え
られた本体（Ｂ）４６０２とが、蝶番４６１０で開閉可能に連結されている。表示パネル
（Ａ）４６０８と表示パネル（Ｂ）４６０９は、回路基板４６０７と共に本体（Ｂ）４６
０２の筐体４６０３の中に収納される。表示パネル（Ａ）４６０８及び表示パネル（Ｂ）
４６０９の画素部は筐体４６０３に形成された開口窓から視認できるように配置される。
【０２２５】
表示パネル（Ａ）４６０８と表示パネル（Ｂ）４６０９は、その携帯電話機４６００の機
能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）４
６０８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）４６０９を副画面として組み合わせることができ
る。
【０２２６】
本実施形態に係る携帯電話機は、その機能又は用途に応じてさまざまな態様に変容し得る
。例えば、蝶番４６１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機として
も良い。操作スイッチ類４６０４、表示パネル（Ａ）４６０８、表示パネル（Ｂ）４６０
９を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。表示
部を複数個そなえた情報表示端末に本実施形態の構成を適用しても、同様な効果を得るこ
とができる。
【０２２７】
図３４に示した携帯電話は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する
機能を有する。カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能を有する。表示部
に表示した情報を操作又は編集する機能を有する。様々なソフトウェア（プログラム）に
よって処理を制御する機能を有する。無線通信機能を有する。無線通信機能を用いて他の
携帯電話、固定電話又は音声通信機器と通話する機能を有する。無線通信機能を用いて様
々なコンピュータネットワークに接続する機能を有する。無線通信機能を用いて様々なデ
ータの送信又は受信を行う機能を有する。着信、データの受信、又はアラームに応じてバ
イブレータが動作する機能を有する。着信、データの受信、又はアラームに応じて音が発
生する機能を有する。なお、図３４に示した携帯電話が有する機能はこれに限定されず、
様々な機能を有することができる。
【０２２８】
本実施の形態に係る携帯電話機は、第１の実施の形態のように、表示パネル上の走査線駆
動回路及び信号線駆動回路のシフトレジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半導体層を
分離し、それをガラス基板に固定することで形成された単結晶ＴＦＴを用いることで、携
帯電話の低消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることが
できる。また、携帯電話機の低コスト化を図ることができる。また、薄型で、小型な携帯
電話機を作製することが出来る。
【０２２９】
本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）を様々な電子機器に適用すること
ができる。具体的には、電子機器の表示部に適用することができる。そのような電子機器
として、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲ
ーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュー
タ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は
電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａ
ｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレ
イを備えた装置）などが挙げられる。
【０２３０】
図３５（Ａ）はディスプレイであり、筐体４７１１、支持台４７１２、表示部４７１３、
入力手段４７１４、センサ４７１５（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、
距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線
、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフ
ォン４７１６、スピーカ４７１７、操作キー４７１８、ＬＥＤランプ４７１９等を含む。
図３５（Ａ）に示すディスプレイは、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を
表示部に表示する機能を有する。なお、図３５（Ａ）に示すディスプレイが有する機能は
これに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３１】
図３５（Ｂ）はカメラであり、本体４７３１、表示部４７３２、受像部４７３３、操作キ
ー４７３４、外部接続ポート４７３５、シャッターボタン４７３６、入力手段４７３７、
センサ４７３８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気
、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度
、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン４７３９、スピ
ーカ４７４０、ＬＥＤランプ４７４１等を含む。図３５（Ｂ）に示すカメラは、静止画を
撮影する機能を有する。動画を撮影する機能を有する。撮影した画像（静止画、動画）を
自動で補正する機能を有する。撮影した画像を記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存
する機能を有する。撮影した画像を表示部に表示する機能を有する。なお、図３５（Ｂ）
に示すカメラが有する機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３２】
図３５（Ｃ）はコンピュータであり、本体４７５１、筐体４７５２、表示部４７５３、キ
ーボード４７５４、外部接続ポート４７５５、ポインティングデバイス４７５６、入力手
段４７５７、センサ４７５８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、
光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量
、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン４
７５９、スピーカ４７６０、ＬＥＤランプ４７６１、リーダ／ライタ４７６２等を含む。
図３５（Ｃ）に示すコンピュータは、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を
表示部に表示する機能を有する。様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御
する機能を有する。無線通信又は有線通信などの通信機能を有する。通信機能を用いて様
々なコンピュータネットワークに接続する機能を有する。通信機能を用いて様々なデータ
の送信又は受信を行う機能を有する。なお、図３５（Ｃ）に示すコンピュータが有する機
能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３３】
図４２（Ａ）はモバイルコンピュータであり、本体５４１１、表示部５４１２、スイッチ
５４１３、操作キー５４１４、赤外線ポート５４１５、入力手段５４１６、センサ５４１
７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学
、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、にお
い又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５４１８、スピーカ５４１９
、ＬＥＤランプ５４２０等を含む。図４２（Ａ）に示すモバイルコンピュータは、様々な
情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能を有する。表示部にタ
ッチパネルの機能を有する。カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能を表示部に有
する。様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能を有する。無線通
信機能を有する。無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能
を有する。無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能を有する。なお
、図４２（Ａ）に示すモバイルコンピュータが有する機能はこれらに限定されず、様々な
機能を有することができる。
【０２３４】
図４２（Ｂ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）で
あり、本体５４３１、筐体５４３２、表示部Ａ５４３３、表示部Ｂ５４３４、記録媒体（
ＤＶＤ等）読み込み部５４３５、操作キー５４３６、スピーカ部５４３７、入力手段５４
３８、センサ５４３９（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液
、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度
、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５４４０
、ＬＥＤランプ５４４１等を含む。表示部Ａ５４３３は主として画像情報を表示し、表示
部Ｂ５４３４は主として文字情報を表示することができる。
【０２３５】
図４２（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体５４５１、表示部５４５２、イヤホ
ン５４５３、支持部５４５４、入力手段５４５５、センサ５４５６（力、変位、位置、速
度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電
場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する
機能を含むもの）、マイクロフォン５４５７、スピーカ５４５８、ＬＥＤランプ５４５９
等を含む。図４２（Ｃ）に示すゴーグル型ディスプレイは、外部から取得した画像（静止
画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能を有する。なお、図４２（Ｃ）に
示すゴーグル型ディスプレイが有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有すること
ができる。
【０２３６】
図４３（Ａ）は携帯型遊技機であり、筐体５５１１、表示部５５１２、スピーカ部５５１
３、操作キー５５１４、記憶媒体挿入部５５１５、入力手段５５１６、センサ５５１７（
力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学、音
声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又
は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５５１８、ＬＥＤランプ５５１９
等を含む。図４３（Ａ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又
はデータを読み出して表示部に表示する機能を有する。他の携帯型遊技機と無線通信を行
って情報を共有する機能を有する。なお、図４３（Ａ）に示す携帯型遊技機が有する機能
はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３７】
図４３（Ｂ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、本体５５３１、表示部５５３
２、操作キー５５３３、スピーカ５５３４、シャッターボタン５５３５、受像部５５３６
、アンテナ５５３７、入力手段５５３８、センサ５５３９（力、変位、位置、速度、加速
度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流
、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含
むもの）、マイクロフォン５５４０、ＬＥＤランプ５５４１等を含む。図４３（Ｂ）に示
すテレビ受像機付きデジタルカメラは、静止画を撮影する機能を有する。動画を撮影する
機能を有する。撮影した画像を自動で補正する機能を有する。アンテナから様々な情報を
取得する機能を有する。撮影した画像、又はアンテナから取得した情報を保存する機能を
有する。撮影した画像、又はアンテナから取得した情報を表示部に表示する機能を有する
。なお、図４３（Ｂ）に示すテレビ受像機付きデジタルカメラが有する機能はこれらに限
定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３８】
図４４は携帯型遊技機であり、筐体５６１１、第１表示部５６１２、第２表示部５６１３
、スピーカ部５６１４、操作キー５６１５、記録媒体挿入部５６１６、入力手段５６１７
、センサ５６１８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁
気、温度、化学、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾
度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５６１９、Ｌ
ＥＤランプ５６２０等を含む。図４４に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されている
プログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能を有する。他の携帯型遊技機と
無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図４４に示す携帯型遊技機が有す
る機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２３９】
図３５（Ａ）乃至（Ｃ）、図４２（Ａ）乃至（Ｃ）、図４３（Ａ）及び（Ｂ）、及び図４
４に示したように、電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特
徴とする。第１の実施の形態のように、表示部の走査線駆動回路及び信号線駆動回路のシ
フトレジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半導体層を分離し、それをガラス基板に固
定することで形成された単結晶ＴＦＴを用いることで、消費電力が低く、長時間の電池駆
動が可能である電子機器を作製することが出来る。
【０２４０】
次に、半導体装置の応用例を説明する。
【０２４１】
図３６に、半導体装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。図３６は、筐体４
８１０、表示部４８１１、操作部であるリモコン装置４８１２、スピーカ部４８１３等を
含む。半導体装置は、壁かけ型として建物と一体となっており、設置するスペースを広く
必要とすることなく設置可能である。
【０２４２】
図３７に、建造物内に半導体装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表
示パネル４９０１は、ユニットバス４９０２と一体に取り付けられており、入浴者は表示
パネル４９０１の視聴が可能になる。表示パネル４９０１は入浴者が操作することで情報
を表示する機能を有する。広告又は娯楽手段として利用できる機能を有する。
【０２４３】
なお、半導体装置は、図３７で示したユニットバス４９０２の側壁だけではなく、様々な
場所に設置することができる。たとえば、鏡面の一部又は浴槽自体と一体にするなどとし
てもよい。このとき、表示パネル４９０１の形状は、鏡面又は浴槽の形状に合わせたもの
となっていてもよい。
【０２４４】
図３８に、半導体装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示パネル５
００２は、柱状体５００１の曲面に合わせて湾曲させて取り付けられている。なお、ここ
では柱状体５００１を電柱として説明する。
【０２４５】
図３８に示す表示パネル５００２は、人間の視点より高い位置に設けられている。電柱の
ように屋外で繰り返し林立している建造物に表示パネル５００２を設置することで、不特
定多数の視認者に広告を行なうことができる。ここで、表示パネル５００２は、外部から
の制御により、同じ画像を表示させること、及び瞬時に画像を切替えることが容易である
ため、極めて効率的な情報表示、及び広告効果が得られる。表示パネル５００２に自発光
型の表示素子を設けることで、夜間であっても、視認性の高い表示媒体として有用である
といえる。電柱に設置することで、表示パネル５００２の電力供給手段の確保が容易であ
る。災害発生時などの非常事態の際には、被災者に素早く正確な情報を伝達する手段とも
なり得る。
【０２４６】
なお、表示パネル５００２としては、たとえば、フィルム状の基板に有機トランジスタな
どのスイッチング素子を設けて表示素子を駆動することにより画像の表示を行なう表示パ
ネルを用いることができる。
【０２４７】
第１の実施の形態のように、表示パネルの走査線駆動回路及び信号線駆動回路のシフトレ
ジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半導体層を分離し、それをガラス基板に固定する
ことで形成された単結晶ＴＦＴを用いることで、消費電力が低い表示パネルを作製するこ
とが出来る。なお、本実施形態において、建造物として壁、柱状体、ユニットバスを例と
したが、本実施形態はこれに限定されず、様々な建造物に半導体装置を設置することがで
きる。
【０２４８】
次に、半導体装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
【０２４９】
図３９は、半導体装置を、自動車と一体にして設けた例について示した図である。表示パ
ネル５１０２は、自動車の車体５１０１と一体に取り付けられており、車体の動作又は車
体内外から入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーショ
ン機能を有していてもよい。
【０２５０】
なお、半導体装置は、図３９で示した車体５１０１だけではなく、様々な場所に設置する
ことができる。たとえば、ガラス窓、ドア、ハンドル、シフトレバー、座席シート、ルー
ムミラー等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル５１０２の形状は、設置するもの
の形状に合わせたものとなっていてもよい。
【０２５１】
図４０は、半導体装置を、列車車両と一体にして設けた例について示した図である。
【０２５２】
図４０（ａ）は、列車車両のドア５２０１のガラスに表示パネル５２０２を設けた例につ
いて示した図である。従来の紙による広告に比べて、広告切替えの際に必要となる人件費
がかからないという利点がある。表示パネル５２０２は、外部からの信号により表示部で
表示される画像の切り替えを瞬時に行なうことが可能であるため、たとえば、電車の乗降
客の客層が入れ替わる時間帯ごとに表示パネルの画像を切り替えることができ、より効果
的な広告効果が得られる。
【０２５３】
図４０（ｂ）は、列車車両のドア５２０１のガラスの他に、ガラス窓５２０３、及び天井
５２０４に表示パネル５２０２を設けた例について示した図である。このように、半導体
装置は、従来では設置が困難であった場所に容易に設置することが可能であるため、効果
的な広告効果を得ることができる。半導体装置は、外部からの信号により表示部で表示さ
れる画像の切り替えを瞬時に行なうことが可能であるため、広告切替え時のコスト及び時
間が削減でき、より柔軟な広告の運用及び情報伝達が可能となる。
【０２５４】
なお、半導体装置は、図４０で示したドア５２０１、ガラス窓５２０３、及び天井５２０
４だけではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、つり革、座席シート、
てすり、床等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル５２０２の形状は、設置するも
の形状に合わせたものとなっていてもよい。
【０２５５】
図４１は、半導体装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図である。
【０２５６】
図４１（ａ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井５３０１に表示パネル５３０２を設けた
ときの、使用時の形状について示した図である。表示パネル５３０２は、天井５３０１と
ヒンジ部５３０３を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部５３０３の伸縮により乗
客は表示パネル５３０２の視聴が可能になる。表示パネル５３０２は乗客が操作すること
で情報を表示する機能を有する。広告又は娯楽手段として利用できる機能を有する。図４
１（ｂ）に示すように、ヒンジ部を折り曲げて天井５３０１に格納することにより、離着
陸時の安全に配慮することができる。なお、緊急時に表示パネル５３０２の表示素子を点
灯させることで、情報伝達手段及び誘導灯としても利用可能である。
【０２５７】
なお、半導体装置は、図４１で示した天井５３０１だけではなく、様々な場所に設置する
ことができる。たとえば、座席シート、座席テーブル、肘掛、窓等と一体にしてもよい。
複数の人が同時に視聴できる大型の表示パネルを、機体の壁に設置してもよい。このとき
、表示パネル５３０２の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。
【０２５８】
第１の実施の形態のように、表示パネルの走査線駆動回路及び信号線駆動回路のシフトレ
ジスタに、単結晶半導体基板から単結晶半導体層を分離し、それをガラス基板に固定する
ことで形成された単結晶ＴＦＴを用いることで、消費電力が低い表示パネルを作製するこ
とが出来る。なお、本実施形態において、移動体としては電車車両本体、自動車車体、飛
行機車体について例示したがこれらに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バ
ス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置すること
ができる。半導体装置は、外部からの信号により、移動体内における表示パネルの表示を
瞬時に切り替えることが可能であるため、移動体に半導体装置を設置することにより、移
動体を不特定複数の顧客を対象とした広告表示板、災害発生時の情報表示板、等の用途に
用いることが可能となる。
【０２５９】
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（
一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、
又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各
々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させるこ
とが出来る。
【０２６０】
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図
で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に
行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施
の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
【０２６１】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場
合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、
詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示
している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合
わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
【符号の説明】
【０２６２】
１０１    ガラス基板
１０２    ソースドライバ
１０３    ゲートドライバ
１０４    画素配列
１０５    基板
１０６    コントローラ
１０７    電源
１１０    信号
１１１    第１の電源電圧
１１２    第２の電源電圧
２１０    信号
２１２    第３の電源電圧
３０１    昇圧回路
３１２    第２の電源電圧
３１３    第３の電源電圧
４０１    メモリ
４０２    グラフィック用プロセッサ
５０１    シフトレジスタ
５０２    レベルシフタ
５０３    サンプリング回路
６０１    ラッチ１回路
６０２    ラッチ２回路
６０３    ＤＡＣ
７０１    シフトレジスタ
７０２    レベルシフタ
７０３    バッファ
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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