(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するフィルムと、
前記フィルム上に設けられた、表示部と、信号線駆動回路と、走査線駆動回路と、を有し、
前記信号線駆動回路は、前記フィルムの一辺および該一辺と対向する一辺の少なくとも一方に設けられ、
前記走査線駆動回路は、前記信号線駆動回路と略垂直方向の前記フィルムの一辺および該一辺と対向する一辺の少なくとも一方に設けられ、
前記フィルムは、前記表示部、前記信号線駆動回路、及び前記走査線駆動回路が設けられた領域を含めて樹脂層により覆われた領域を有し、
前記樹脂層は、前記フィルムの四辺近傍に前記四辺近傍以外の領域よりも厚さが大きい領域を有することを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
請求項１において、
前記信号線駆動回路および前記走査線駆動回路の一方または双方は、非単結晶半導体膜を含むトランジスタを有することを特徴とする表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
表示パネルおよび電子書籍に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化技術の進歩に伴い、新聞、雑誌などの文字情報や画像情報を電子デー
タとして提供するサービスが普及してきている。このようなサービスにおいて、電子デー
タは、一般に、ＰＣなどが備える表示装置に表示されることで、その内容が閲覧される。
【０００３】
上記のようなサービスを提供する表示装置として、例えば、可撓性を有する電子ペーパ
ーと呼ばれるものが提案されている（特許文献１を参照）。可撓性を有する電子ペーパー
の表示部をトランジスタなどの素子を用いて形成する場合には、当該トランジスタを駆動
するための回路（以下、駆動回路と呼ぶ）を設ける必要がある。この場合、電子ペーパー
を湾曲させると、当該駆動回路が破壊されるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、歩留まりおよび信頼性が高い表示パネル並びに電子書籍を提供する
ことを課題とする。特に、本発明の一態様は、駆動回路が破壊されにくい可撓性を有する
表示パネル、表示装置および電子書籍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】
本発明の一態様は、湾曲することで応力が集中する箇所、または駆動回路部などの強度
を向上させた表示パネルおよび電子書籍である。
【０００７】
なお、表示パネルとしては、電子ペーパーの他、発光装置および液晶表示装置が挙げら
れる。発光装置は発光素子を含み、液晶表示装置は液晶素子を含む。発光素子は、電流ま
たは電圧によって輝度が制御される素子を含み、具体的には無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  
Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子および有機ＥＬ素子などがある。
【発明の効果】
【０００８】
機械的強度が高く、信頼性の高い表示パネル、表示装置および電子書籍を提供すること
ができる。
【０００９】
高い歩留まりで表示パネル、表示装置および電子書籍を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一態様である表示パネルを説明する図。
【図２】本発明の一態様である表示パネルを説明する図。
【図３】本発明の一態様である表示パネルを説明する図。
【図４】本発明の一態様である表示パネルを説明する図。
【図５】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図６】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図７】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図８】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図９】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図１０】本発明の一態様の表示パネルに用いる基板の作製方法を説明する図。
【図１１】本発明の一態様の表示パネルの作製方法を説明する図。
【図１２】本発明の一態様の表示パネルの作製方法を説明する図。
【図１３】本発明の一態様の表示パネルの作製方法を説明する図。
【図１４】本発明の一態様である電子書籍を説明する図。
【図１５】本発明の一態様である電子書籍を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明
は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態
およ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。したがって、
本発明は、以下に示す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、
図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共
通して用いる。なお、同様のものを指す際にはハッチパターンを同じくし、特に符号を付
さない場合がある。そして、便宜上、絶縁層は上面図には表さない場合がある。なお、各
図面において示す各構成の、大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張され
て表記している場合がある。従って、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００１２】
（実施の形態１）
本実施の形態は、本発明の一態様である表示パネルについて説明する。
【００１３】
本発明の一態様は、走査線と信号線が交差する上面が矩形シート状の可撓性表示部と、
前記可撓性表示部が設けられた基板上に、前記基板の上面における一辺および該一辺と対
向する一辺の少なくとも一方に設けられ、前記信号線に信号を出力する信号線駆動回路と
、前記基板上に、前記信号線駆動回路と略垂直方向の前記基板の一辺および該一辺と対向
する一辺の少なくとも一方に設けられ、前記走査線に信号を出力する走査線駆動回路と、
を有し、少なくとも前記信号線駆動回路および前記走査線駆動回路と重畳する位置は、該
重畳する位置以外の領域よりも機械的強度が高いことを特徴とする表示パネルである。
【００１４】
本発明の一態様は、  走査線と信号線が交差する上面が矩形シート状の可撓性表示部と
、前記可撓性表示パネルが設けられた基板上に、前記基板の上面における一辺および該一
辺と対向する一辺の少なくとも一方に設けられ、前記信号線に信号を出力する信号線駆動
回路と、前記基板上に、前記信号線駆動回路と略垂直方向の前記基板の一辺および該一辺
と対向する一辺の少なくとも一方に設けられ、前記走査線に信号を出力する走査線駆動回
路と、を有し、前記基板の四辺近傍の領域は、該四辺近傍以外の領域よりも機械的強度が
高いことを特徴とする表示パネルである。
【００１５】
上記構成の表示パネルにおいて、前記可撓性表示部、信号線駆動回路、及び走査線駆動
回路はフィルムにより覆われ、前記機械的強度が高い部分のフィルムが他の部分よりも厚
くすればよい。
【００１６】
上記構成の表示パネルにおいて、前記機械的強度が高い部分に重畳してプリプレグが設
けられていればよい。
【００１７】
上記構成の表示パネルにおいて、前記可撓性表示部の全体には第１のプリプレグが設け
られ、前記力学的に強化されている位置に重畳して第２のプリプレグが設けられてもよく
、このとき、前記第２のプリプレグは、前記第１のプリプレグよりも細い繊維により形成
されていることが好ましい。
【００１８】
上記構成の表示パネルの四辺近傍の領域が、該四辺近傍以外の領域よりも機械的強度が
高いことを特徴とする表示パネルにおいて、前記表示パネルの四隅近傍は、前記四隅近傍
を除く四辺近傍よりも機械的強度が高いことが好ましい。
【００１９】
上記構成の表示パネルにおいて、前記信号線駆動回路と前記走査線駆動回路の一方また
は双方は、単結晶半導体層により設けられた薄膜トランジスタを有することが好ましい。
【００２０】
なお、矩形状または矩形シート状には、４本の線分により囲まれた形状であって、角を
有さず、曲線を有する形状も含まれる。すなわち、本明細書中における矩形状は、矩形の
隅が丸められたものを含むものとする。
【００２１】
なお、本実施の形態において、上とは、基板を基準に、薄膜などが形成される方向をい
う。従って、図中の最上部に基板を配し、該基板の下側に薄膜などが形成されているよう
に示されている図であっても、以下の説明では基板「上」に薄膜が形成されていると表現
するものとする。
【００２２】
図１は、本発明の一態様である表示パネルの構成の概略図を示す。
【００２３】
図１に示す表示パネル１００は、表示部１０２と、第１の走査線駆動回路１０４と、第
２の走査線駆動回路１０６と、第１の信号線駆動回路１０８と、第２の信号線駆動回路１
１０と、を有する。なお、第１の走査線駆動回路１０４と第２の走査線駆動回路１０６は
、一方のみが設けられていてもよい。同様に、第１の信号線駆動回路１０８と第２の信号
線駆動回路１１０は、一方のみが設けられていてもよい。表示パネル１００はプラスチッ
ク基板などの可撓性基板上に設けられており、曲げることができる。
【００２４】
図１に示す第１の走査線駆動回路１０４、第２の走査線駆動回路１０６、第１の信号線
駆動回路１０８および第２の信号線駆動回路１１０が設けられている領域は、表示パネル
１００が曲げられたときに応力が集中しやすく、表示パネルが破損し、または破壊される
原因となり、歩留まりおよび信頼性を低下させる一因となる。
【００２５】
そこで、本発明の一態様は、曲げられたときに応力が集中しやすい領域の機械的強度を
向上させることで表示パネルの歩留まりおよび信頼性を向上させる。具体的には、図１に
おいて点線で囲んだ強化領域１１２に設ける樹脂層を厚くする。または、表示パネル１０
０をフィルムなどで覆い、強化領域１１２と重畳する部分のフィルムを厚くする。
【００２６】
または、より好ましくは、強化領域１１２に重畳するように、繊維に有機樹脂が含浸さ
れた構造体であるプリプレグを配する。強化領域１１２と重畳してプリプレグを配するこ
とで、曲げられたときに最も応力が集中しやすい強化領域１１２の機械的強度をより向上
させることができる。
【００２７】
または、更に好ましくは、表示パネル１００の表面全体にプリプレグを配し、強化領域
１１２の機械的強度を更に強化してもよい。このように強化領域１１２を効果的に補強す
るためには、例えば、強化領域１１２に配するプリプレグとして、繊維が細いものを密に
（すなわち、単位面積あたりの繊維の本数を多くして）設ければよい。繊維が細いプリプ
レグを密に設けることで応力が分散しやすくなり、強化領域１１２の機械的強度を効果的
に向上させることができる。
【００２８】
なお、上記したように表示パネル１００の全体にプリプレグを設けると表示特性が低下
しやすいため、片面のみに画像を表示する片面表示型パネルの裏面（表示面と対向する逆
の面）にのみプリプレグを設けることが好ましい。
【００２９】
なお、強化領域１１２は、図１に示すように、ｙ方向に延在する第１の強化領域１１２
Ａ（図１において、横線のハッチングを施した領域）と、ｘ方向に延在する第２の強化領
域１１２Ｂ（図１において、縦線のハッチングを施した領域）と、四隅近傍に存在する第
３の強化領域１１２Ｃ（第１の強化領域１１２Ａと第２の強化領域１１２Ｂが交差する領
域）と、に分割することもできる。第３の強化領域１１２Ｃは、曲げられたときに最も応
力が集中しやすい場所である。従って、ｙ方向に延在する繊維を第１の強化領域１１２Ａ
に設け、ｘ方向に延在する繊維を第２の強化領域１１２Ｂに設け、第３の強化領域１１２
Ｃには、これらが交差して設けられているとよい。
【００３０】
または、ｘ方向に延在する繊維を第１の強化領域１１２Ａに設け、ｙ方向に延在する繊
維を第２の強化領域１１２Ｂに設け、第３の強化領域１１２Ｃには、これらが延在して交
差したものが設けられていてもよい。このような構成とすることで、第１の強化領域１１
２Ａはｙ方向に曲がりやすく、第２の強化領域１１２Ｂはｘ方向に曲がりやすくなるため
、表示パネル１００の可撓性を阻害することなく、表示パネル１００の機械的強度を向上
させることができる。
【００３１】
次に、表示パネル１００に用いる表示素子について説明する。本発明の一態様である表
示パネルは、電子ペーパー、発光表示パネル（ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル
）または液晶表示パネルなどを用いることができ、特定のものに限定されない。そして、
表示パネル１００の表示部１０２は、パッシブマトリクス型であってもよいし、アクティ
ブマトリクス型であってもよいが、以下ではアクティブマトリクス型について説明する。
【００３２】
なお、ここで電子ペーパーとは、紙のように薄く、軽く、視認性が高いディスプレイを
いう。電子ペーパーは、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
れらに限定されず、電子ペーパーおよ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と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。なお、広義には、表
示素子として液晶素子または発光素子を用いたものを含むが、本実施の形態においては、
表示素子として液晶素子または発光素子以外のものを用いたものを電子ペーパーと呼ぶ。
電子ペーパーは、電界、磁界、光または熱を利用して、表示媒体の形状や位置を変化させ
るなどして画像を表示させることができる。電子ペーパーの方式としては、例えば、ツイ
ストボール方式、電気泳動方式、サーマルリライタブル方式、トナーディスプレイ方式お
よび電子粉粒体を用いた方式などが挙げられる。
【００３３】
なお、表示パネル１００は、両面に画像を表示する両面表示型パネルであってもよいし
、片面のみに画像を表示する片面表示型パネルであってもよい。両面表示型パネルは、両
面射出型の表示パネルを用いてもよいし、２枚の片面表示型パネルの裏面を貼り合わせて
用いてもよい。片面表示型パネルを２枚貼り合わせて用いる場合には、２枚の片面表示型
パネルの間にバックライトを挟んだ構成であってもよい。なお、バックライトとしては、
可撓性基板上に設けたＥＬ表示パネルを用いることが好ましい。バックライトを設けても
可撓性が低下しないためである。
【００３４】
なお、上記したように、表示パネル１００が片面表示型パネルである場合には、表示面
の裏面側にのみプリプレグを設けることが好ましい。表示特性を低下させないためである
。
【００３５】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、表示パネル１００に適用できる両面表示型パネルの例を示す。
なお、図２のそれぞれにおいて、点線の矢印は視認方向（表示面側）を示している。
【００３６】
図２（Ａ）は、表示素子１２６を基板１２２と基板１２４で挟持した表示パネル１２０
の側面を示し、基板１２２側に第１の表示部１２８、基板１２４側に第２の表示部１２９
が設けられている。表示素子１２６によって、第１の表示部１２８と第２の表示部１２９
に画像が表示されるため、基板１２２と基板１２４は透光性を有する。表示素子１２６と
しては、自発光型の発光素子であるＥＬ素子を用いることが好ましい。なお、表示パネル
１２０に入射する光を利用することで、表示素子１２６として液晶表示素子や電気泳動表
示素子を用いることもできる。
【００３７】
図２（Ｂ）は、基板１３１と基板１３３で挟持された表示素子１３５を含む片面表示型
の表示パネル１３０Ａと、基板１３２と基板１３４で挟持された表示素子１３６を含む片
面表示型の表示パネル１３０Ｂと、を貼り合わせた表示パネル１３０の側面を示し、基板
１３１側に第１の表示部１３８、基板１３２側に第２の表示部１３９が設けられている。
表示素子１３５によって第１の表示部１３８に画像が表示され、表示素子１３６によって
第２の表示部１３９に画像が表示されるため、基板１３１と基板１３２は透光性を有する
。一方、基板１３３と基板１３４は透光性を有していなくてもよい。または、基板１３３
と基板１３４は、反射性を有していてもよい。または、基板１３３と表示素子１３５との
間、および基板１３４と表示素子１３６の間に遮光層が設けられていてもよい。なお、図
示していないが、片面表示型の表示パネル１３０Ａと片面表示型の表示パネル１３０Ｂは
、例えば接着層を介して貼り合わせればよい。または、基板１３３と基板１３４のどちら
か一方のみを用いてもよい。すなわち、基板の一主表面上に表示素子１３５を設け、該一
主表面の裏面（対向する面）に表示素子１３６を設けてもよい。表示素子１３５と表示素
子１３６としては、自発光型の発光素子であるＥＬ素子を用いることが好ましい。なお、
表示パネル１３０に入射する光を利用することで、表示素子１３５と表示素子１３６とし
て液晶表示素子や電気泳動表示素子を用いることもできる。このとき、光の取り出し効率
を向上させるため、片面表示型の表示パネルとして反射型の表示パネルを用いると好まし
い。
【００３８】
または、透過型液晶表示パネルの間にバックライトを設けてもよい。図２（Ｃ）は、基
板１４１と基板１４３で挟持された表示素子１４５を含む透過型液晶表示パネル１４０Ａ
と、基板１４２と基板１４４で挟持された表示素子１４６を含む透過型液晶表示パネル１
４０Ｂと、を光源となるバックライト１４７を介して貼り合わせた表示パネル１４０の側
面を示し、基板１４１側に第１の表示部１４８、基板１４２側に第２の表示部１４９が設
けられている。バックライト１４７からの光の透過率が表示素子１４５によって制御され
ることで第１の表示部１４８に画像が表示され、バックライト１４７からの光の透過率が
表示素子１４６によって制御されることで第２の表示部１４９に画像が表示される。その
ため、基板１４１、基板１４２、基板１４３および基板１４４は透光性を有する。なお、
２つの透過型液晶表示パネル１４０Ａおよび透過型液晶表示パネル１４０Ｂと、バックラ
イト１４７は、接着層を介して貼り合わせればよい。バックライト１４７として薄型のＥ
Ｌパネルを用いると、表示パネル１４０を薄くすることができるため好ましい。
【００３９】
本発明の一態様である表示パネルには、電子ペーパー、液晶表示パネルまたは発光表示
パネルを適用することができる。これらの表示パネルについて以下に説明する。
【００４０】
まず、表示パネルとして電子ペーパーを用いる場合について説明する。
【００４１】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、アクティブマトリクス型の電子ペーパーを用いた表示パネルの
断面図を示す。電子ペーパーは、紙と同程度に視認性が高く、他の表示パネルに比べて消
費電力が低く、薄型化、軽量化が可能である。
【００４２】
図３（Ａ）は、ツイストボール方式を用いた電子ペーパーの断面図を示す。ツイストボ
ール方式とは、白と黒に塗り分けられた球形の粒子を表示素子に用いる電極間に配置し、
電極間の電圧によって球形粒子の向きを制御して、画像を表示する方式をいう。
【００４３】
図３（Ａ）に示すツイストボール方式を用いた電子ペーパーは、表示部１５７と駆動回
路部１５８を有する。表示部１５７は、基板１５０上の薄膜トランジスタ１５１と接続さ
れた第１の電極層１５２と、基板１５３上に設けられた第２の電極層１５４と、第１の電
極層１５２と第２の電極層１５４の間に配された球形粒子１５５と、を有する。球形粒子
１５５は、黒色領域１５５ａおよび白色領域１５５ｂを有し、周りに液体で満たされてい
るキャビティ１５５ｃを含む。球形粒子１５５の周囲には有機樹脂などの充填材１５６が
充填されている。第２の電極層１５４は、共通電極（対向電極）に相当し、共通電位線と
電気的に接続されている。なお、駆動回路部１５８は、表示部１５７内の薄膜トランジス
タ１５１と同一の工程で形成された薄膜トランジスタを含む。
【００４４】
図３（Ｂ）は、電気泳動素子方式を用いた電子ペーパーの断面図を示す。図３（Ｂ）で
は、図３（Ａ）における球形粒子１５５に代えてマイクロカプセル１５９を用いる。マイ
クロカプセル１５９は、透明な液体１５９ｃと、黒色粒子１５９ａと、白色粒子１５９ｂ
と、を有する。
【００４５】
第１の電極層１５２と第２の電極層１５４の間に設けられるマイクロカプセル１５９は
、第１の電極層１５２と第２の電極層１５４によって電場が生じると第１の粒子である白
色粒子１５９ｂと、第２の粒子である黒色粒子１５９ａが各々逆の方向に移動し、白また
は黒を表示することができる。このような表示素子を電気泳動表示素子と呼ぶ。電気泳動
表示素子は、反射率が高いため補助ライトが不要であり、消費電力が小さく、薄暗い場所
でも視認性が高い。そして、表示部に電源が供給されていない状態であっても、一度表示
した像を保持することが可能である。
【００４６】
なお、第１の粒子と第２の粒子は染料を含み、電位勾配がない状態では移動しないもの
である。第１の粒子と第２の粒子の色は黒色と白色に限定されず、異なるもの（無色を含
む）であればよい。
【００４７】
上記したマイクロカプセルを溶媒中に分散させたものが電子インクと呼ばれるものであ
る。電子インクは、ガラス、プラスチック、布または紙などの表面に印刷することができ
る。なお、カラーフィルタや色素を有する粒子を用いることによってカラー表示も可能で
ある。
【００４８】
なお、マイクロカプセル１５９中の第１の粒子と第２の粒子は、導電体材料、絶縁体材
料、半導体材料、磁性材料、液晶材料、強誘電性材料、エレクトロルミネセント材料、エ
レクトロクロミック材料、磁気泳動材料から選ばれた一種の材料、またはこれらの複合材
料を用いればよい。
【００４９】
図３（Ｃ）は、電子粉粒方式を用いた電子ペーパーの断面図を示す。図３（Ｃ）では、
第１の電極層１５２と、第２の電極層１５４と、リブ１６０に囲まれた空間１６１に、正
に帯電した黒色粉粒体１６２Ａと、負に帯電した白色粉粒体１６２Ｂと、が充填されてい
る。空間１６１には、例えば空気が充填されていればよい。
【００５０】
第１の電極層１５２と第２の電極層１５４によって電位勾配が生じると、黒色粉粒体１
６２Ａと、白色粉粒体１６２Ｂが逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる
。粉粒体として赤、黄、青のようなカラー粉体を用いてもよい。カラー粉体を用いるとカ
ラー表示が可能になる。
【００５１】
または、表示素子として、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子（ＥＬ素子）
を用いてもよい。エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合
物であるか、無機化合物であるかによって大別され、一般に、前者は有機ＥＬ素子、後者
は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【００５２】
有機ＥＬ素子では、発光性の有機化合物により設けられる発光素子に電圧を印加するこ
とで、一対の電極から電子と正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入されて電
流が流れる。そして、電子と正孔が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状
態を形成し、その励起状態が基底状態に戻ることで発光する。このようなメカニズムによ
り発光する発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【００５３】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子に分
類される。分散型無機ＥＬ素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有
し、その発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプタ
ー再結合型発光である。薄膜型無機ＥＬ素子は、誘電体層を介して発光層を電極で挟持し
た構造であり、その発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光で
ある。なお、ここでは、発光素子として有機ＥＬ素子を用いて説明する。
【００５４】
発光素子は、発光を取り出すために一対の電極の少なくとも一方が透明であればよい。
本発明の一態様である表示パネルには、発光素子を基準として素子が形成された基板とは
逆側の面（封止基板側）から発光を取り出す上面射出（トップエミッション）構造、発光
素子を基準として素子が形成された基板側の面から発光を取り出す下面射出（ボトムエミ
ッション）構造、上記の両面から発光を取り出す両面射出（デュアルエミッション）構造
の発光素子のいずれを適用してもよい。
【００５５】
図４（Ａ）は、表示パネル１００として発光表示パネルを用いたものの断面図を示す。
表示素子である発光素子１６４は、表示部１５７に設けられた薄膜トランジスタ１５１と
電気的に接続されている。なお、発光素子１６４の構成は、第１の電極層１５２、電界発
光層１６５および第２の電極層１５４を積層した構造であるが、図示した構成に限定され
ない。発光素子１６４から取り出す光の方向などによって、発光素子１６４の構成は適宜
変更することができる。
【００５６】
電界発光層１６５は、単一の層で形成されていてもよいし、複数の層が積層されて形成
されていてもよい。
【００５７】
隔壁１６６は、有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサンなどを用いて形成す
る。特に、感光性の材料を用いることで、露光により第１の電極層１５２上に開口部を形
成し、該開口部の側壁が連続した曲面の傾斜面となるように形成することが好ましい。
【００５８】
そして、発光素子１６４に酸素、水素、水分、二酸化炭素などが侵入しないように、第
２の電極層１５４上に保護層を形成してもよい。保護層の材料としては、窒化シリコン、
窒化酸化シリコン、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）などを用いるこ
とができる。基板１５０、基板１５３およびシール材によって封止された空間には充填材
１６３が設けられ、密封されている。このように外気に曝されないように気密性が高く、
脱ガスの少ない保護フィルム（貼り合わせフィルム、紫外線硬化樹脂フィルムなど）また
はカバー材でパッケージング（封入）することが好ましい。
【００５９】
充填材１６３としては、窒素またはアルゴンなどの不活性な気体を用いることができる
。更には、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、
ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶ
Ａ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。
【００６０】
発光素子の射出面に偏光板または円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板
、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを必要に応じて設けてもよい。例えば
、白色の発光素子とカラーフィルタを用いると、発光素子を色毎に形成しなくてもよく、
生産性を向上させることができる。なお、偏光板または円偏光板に反射防止膜を設けても
よい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処
理を施すことができる。
【００６１】
図４（Ｂ）は、表示パネル１００として液晶表示パネルを用いたものの断面図を示す。
図４（Ｂ）において、表示素子である液晶素子１６７は、第１の電極層１５２と第２の電
極層１５４が、配向膜１６８Ａと配向膜１６８Ｂを介して液晶層１６９を挟持した構造を
有する。第２の電極層１５４は、基板１５３側に設けられている。
【００６２】
なお、スペーサ１６９Ａは絶縁膜を選択的にエッチングすることで形成することができ
、液晶層１６９の膜厚（セルギャップ）を調整するために設けられている。なお、スペー
サ１６９Ａに代えて球状のスペーサを用いていてもよい。
【００６３】
なお、図４（Ｂ）の液晶表示パネルでは図示しないが、カラーフィルタ層（着色層）、
ブラックマトリクス層（遮光層）、偏光部材、位相差部材、反射防止部材などの光学部材
（光学基板）などは適宜設ければよい。例えば、偏光板および位相差板による円偏光を用
いてもよい。そして、例えばバックライトを基板１５０側に配すればよい。
【００６４】
または、配向膜を用いないブルー相を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は、液晶相の
一つであり、コレステリック液晶を加熱すると、コレステリック相から等方相へ転移する
直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改
善するために５重量％以上のカイラル剤を混合させて用いる。ブルー相を示す液晶とカイ
ラル剤を含む液晶組成物は、応答速度が１０μｓ〜１００μｓである。更には、このよう
な液晶組成物は、光学的に等方性であるため配向処理が不要で視野角依存性が小さい。
【００６５】
なお、図４は透過型液晶表示パネルの例であるが、反射型液晶表示パネルも半透過型液
晶表示パネルも適用できる。
【００６６】
なお、図３および図４において、基板１５０および基板１５３としては、透光性を有す
るプラスチック基板などを用いることができる。ここで、プラスチック基板としては、Ｆ
ＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（
Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）フィルム、ポリエステルフィルムまたはアク
リル樹脂フィルムを用いることができる。または、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルム
やポリエステルフィルムで挟んだ構造のシートを用いてもよい。
【００６７】
なお、薄膜トランジスタ１５１などは、保護層により覆われている。このような保護層
は、大気中に浮遊する有機物や金属物、水蒸気などの汚染不純物の侵入を防ぐためのもの
であり、緻密な膜であることが好ましい。保護層は、例えば、スパッタリング法を用いて
、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化ア
ルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜、または窒化酸化アルミニ
ウム膜を単層で、またはこれらの複数の層を積層して形成すればよい。
【００６８】
そして、上記の保護層上には平坦化絶縁膜として機能する絶縁層が設けられている。平
坦化絶縁膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリ
アミド、エポキシなどの、耐熱性を有する有機材料により形成することができる。または
、上記の有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ
（Ｐｈｏｓｐｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ−Ｇｌａｓｓ）、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐ
ｈｏ−Ｓｉｌｉｃａｔｅ−Ｇｌａｓｓ）などを用いることができる。これらの複数の層を
積層させて、絶縁層を形成してもよい。
【００６９】
上記した薄膜トランジスタ１５１などを覆う保護層、および平坦化絶縁層として機能す
る絶縁層の形成方法は特に限定されず、その材料に応じて、スパッタリング法、ＳＯＧ法
、スピンコート法、ディップ法、スプレー塗布法、液滴吐出法（インクジェット法）、ス
クリーン印刷法、オフセット印刷法などを用いればよい。ベーク工程を経てこれらの絶縁
層を形成する場合には、該ベーク工程が、薄膜トランジスタ１５１などが有する半導体層
のアニール（２００℃〜４００℃）を兼ねていてもよい。絶縁層のベーク工程が半導体層
のアニール工程を兼ねることで、効率よく表示パネルを作製することができる。
【００７０】
表示パネルは、光源または表示素子からの光を透過させて像を表示する。よって表示部
の光が透過する領域に設けられる基板、絶縁膜および導電膜などの薄膜は、可視光の波長
領域の光に対して透光性とするとよい。
【００７１】
表示素子に電圧を印加する第１の電極層１５２と第２の電極層１５４は、取り出す光の
方向、電極層が設けられる場所、および電極層のパターン構造によって透光性としてもよ
いし、反射性を有せしめてもよい。なお、第１の電極層１５２と第２の電極層１５４は、
その機能に応じて画素電極、共通電極または対向電極などと呼ばれる。
【００７２】
第１の電極層１５２および第２の電極層１５４は、酸化タングステンを含むインジウム
酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸
化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと呼ぶ
）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有
する導電性材料を用いて形成することができる。
【００７３】
または、第１の電極層１５２および第２の電極層１５４は、導電性高分子（導電性ポリ
マーともいう）を含む導電性組成物により形成することができる。導電性高分子としては
、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン若し
くはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体
、またはこれらの２種以上の共重合体などが挙げられる。
【００７４】
または、第１の電極層１５２および第２の電極層１５４が透光性を有さなくてもよい場
合には、タングステン、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、
タンタル、クロム、コバルト、ニッケル、チタン、白金、アルミニウム、銅、銀などの金
属、またはこれらの合金若しくはこれらの金属の窒化物の一種または複数種の材料を用い
て形成することができる。第１の電極層１５２および第２の電極層１５４としては、これ
らの材料により導電層を薄く（数ｎｍ程度）形成して透光性を有せしめることもできる。
【００７５】
なお、薄膜トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、保護回路を設けるこ
とが好ましい。保護回路は、非線形素子を用いて構成することが好ましい。保護回路は、
例えば、表示部１５７と駆動回路部１５８の間に設ければよい。
【００７６】
なお、上記の説明では、駆動回路部１５８が有する薄膜トランジスタが、表示部１５７
が有する薄膜トランジスタ１５１と同一の工程で形成されているが、本発明の一態様であ
る表示パネルはこれに限定されない。駆動回路部１５８が有する薄膜トランジスタには、
高速動作が要求されるため、基板１５０上に単結晶半導体を設け、この単結晶半導体を加
工して駆動回路を形成することが好ましい。そこで、基板１５０上に単結晶半導体を形成
する方法について以下に説明する。なお、以下の説明では、第１の基板１７０と半導体基
板１９０を用いる（図５を参照）。
【００７７】
第１の基板１７０は、作製工程に耐えうる程度の耐熱性と耐薬品性を有していればよく
、基板の材料は特定のものに限定されない。例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基
板若しくはステンレス基板など、またはこれらの基板上に絶縁層を設けた基板を用いるこ
とができる。ここでは、ガラス基板を用いる。ガラス基板は大面積のものを作製すること
が可能であるため、生産性を高めることができ、更には、ガラス基板上に半導体素子（例
えば、薄膜トランジスタ）を作製する技術は、ほぼ確立されつつあり、汎用性の高いプロ
セスを採用することができるからである。
【００７８】
半導体基板１９０の材料としては、例えばシリコンまたはゲルマニウムを用いる。また
は、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合物半導体を用いてもよい。なお、半導体基
板１９０は単結晶半導体基板に限定されず、例えば、多結晶半導体基板であってもよい。
ここでは、最も好ましい形態として、単結晶シリコン基板を用いる場合について説明する
。半導体基板として単結晶の基板を用いることで、高速動作が可能な半導体装置を作製す
ることができ、シリコン基板を用いることで、汎用性の高いプロセスを採用することがで
きるからである。従って、単結晶シリコン基板を用いることで、高速動作が可能な半導体
装置を、汎用性の高いプロセスで作製することができる。
【００７９】
まず、第１の基板１７０上に剥離層１７２を形成する（図５（Ａ−１）を参照）。剥離
層１７２は単層であってもよいし、複数の層を積層して形成してもよい。図５（Ａ−１）
では、剥離層１７２は積層構造を有し、第１の剥離層１７４上に第２の剥離層１７６が形
成されている。
【００８０】
剥離層１７２は、例えばスパッタリング法を用いて、タングステン、モリブデン、チタ
ン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、オスミウム、イリジウムおよびシリコンから選択された元素、またはこ
れらの元素を主成分とする合金材料、またはこれらの元素を主成分とする化合物材料から
なる層を、単層で、または複数の層を積層して形成する。ここで、列挙した材料の結晶構
造は、特に限定されない。そして、スパッタリング法のみならず、プラズマＣＶＤ法、塗
布法（スピンコーティング法）、液滴吐出法、ディスペンス法または印刷法を用いてもよ
い。
【００８１】
剥離層１７２が単層構造の場合には、好ましくは、タングステン、モリブデン、若しく
はタングステンとモリブデンの混合物、またはこれらを含む材料により形成する。または
、タングステンの酸化物若しくはタングステンの酸化窒化物を含む材料、モリブデンの酸
化物若しくはモリブデンの酸化窒化物を含む材料、またはタングステンとモリブデンの混
合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む材料により形成する。なお、タングステンとモリ
ブデンの混合物としては、例えば、タングステンとモリブデンの合金材料が挙げられる。
【００８２】
剥離層１７２が積層構造の場合には、好ましくは、１層目（第１の剥離層１７４）とし
て金属層を形成し、２層目（第２の剥離層１７６）として金属酸化物層を形成するとよい
。例えば、第１の剥離層１７４として、タングステン、モリブデン、またはタングステン
とモリブデンの混合物を含む層を形成し、第２の剥離層１７６として、これらの酸化物、
窒化物、酸化窒化物または窒化酸化物を含む層を形成するとよい。
【００８３】
第１の剥離層１７４を金属層とし、第２の剥離層１７６を金属酸化物層としてこれらを
積層して設ける場合には、例えば、第１の剥離層１７４としてタングステンを含む層を形
成し、その上に金属酸化物からなる絶縁層を形成すると、タングステンを含む層と金属酸
化物からなる絶縁層との界面にタングステンの酸化物を含む層が形成されるが、これを第
２の剥離層１７６として用いてもよい。さらには、第１の剥離層１７４である金属層の表
面に対して、熱酸化処理、酸素プラズマ処理またはオゾン水などの酸化力の強い溶液によ
る処理などを行って、第２の剥離層１７６となる金属酸化物層を形成してもよい。例えば
、タングステン層上に酸化シリコン層を形成することで、タングステン層と酸化シリコン
層の間にタングステン酸化物層を形成してもよい。しかし、タングステンの酸化物と酸化
シリコンとは密着し難いため、剥離には有利であるが、作製工程中において意図せず剥離
してしまうおそれがある。一方、タングステン層と酸化シリコン層との間にタングステン
窒化物層を形成すると、作製工程中における意図しない剥離を防止することはできるが、
剥離し難くなるという問題がある。そのため、剥離層１７２として設ける層は、例えば酸
化シリコン層とタングステン窒化物層の間に酸化窒化タングステン層を設けた積層構造と
するなど、作製工程に応じて決定するとよい。
【００８４】
なお、上記のプラズマ処理や加熱処理は、一酸化二窒素、二酸化窒素、あるいはこれら
のガスとその他のガスとの混合気体雰囲気中で行ってもよい。
【００８５】
更には、第２の剥離層１７６として、金属窒化物層または金属酸化窒化物層を設けても
よい。例えば、第１の剥離層１７４としてタングステンを含む層を形成し、第２の剥離層
１７６として窒化タングステン層若しくは酸化窒化タングステン層を形成すればよい。
【００８６】
剥離層１７２の厚さは、剥離工程において素子にダメージが入らない程度とすればよく
、スループットを極端に低下させない程度の厚さで形成すればよい。例えば、第１の剥離
層１７４として厚さ３０ｎｍのタングステン層を形成し、第２の剥離層１７６として厚さ
２５０ｎｍの酸化シリコン層を形成すればよい。第１の剥離層１７４および第２の剥離層
１７６は、例えば、スパッタリング法またはＣＶＤ法などにより形成することができる。
【００８７】
なお、第１の剥離層１７４としてタングステン層を形成し、第２の剥離層１７６として
ＣＶＤ法により酸化シリコン層を形成する場合には、第１の剥離層１７４であるタングス
テン層を形成した直後に一酸化二窒素プラズマ処理を行うことが好ましい。一酸化二窒素
プラズマ処理を行うことで、酸化タングステン層を厚く形成することができる。タングス
テン層と酸化シリコン層の界面に形成される酸化タングステン層が厚く形成されることで
、作製工程において要求される密着性を確保しつつ、スムーズに剥離することが可能とな
る。
【００８８】
次に、剥離層１７２の表面を平坦化する。剥離層１７２は、凹凸を有していることが多
い。特に、剥離層１７２がスパッタリング法により形成された層である場合にはこれが顕
著である。表面に凹凸を有すると、後の工程で二つの基板上に設けられた接合層を接合す
る際に、接合層間の接触面積が小さくなり、十分な接合強度を確保することが困難になる
。そのため、剥離層１７２を平坦化するとよい。
【００８９】
なお、ここで求められる平坦性は、第１の基板と半導体基板を貼り合わせることを可能
とする程度であればよい。なお、ここで、平坦性は、平均面粗さＲａおよび自乗平均面粗
さＲｍｓで表され、以下のように定義される。
【００９０】
ここで、平坦性を測定する測定面を座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ１，ｙ２）（ｘ２，ｙ１）
（ｘ２，ｙ２）で表される４点により囲まれる長方形の領域とし、この面積をＳ０と表す
。測定面をＳ、測定面における粗さを関数ｆ（ｘ）で表すと、平均面粗さＲａは次の式（
１）にて定義される。
【００９１】
【数１】
0005933900.tif 000002
【００９２】
なお、Ｚ０は測定面の平均の高さをいい、次の式（２）で表される。
【数２】
0005933900.tif 000003
【００９３】
なお、式（１）は、座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ１，ｙ２）（ｘ２，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）
を用いると、次の式（３）にて定義される。
【００９４】
【数３】
0005933900.tif 000004
【００９５】
なお、自乗平均面粗さＲｍｓは、以下の式（４）にて定義される。
【００９６】
【数４】
0005933900.tif 000005
【００９７】
剥離層１７２の平坦化は、剥離層１７２の全面を均一に平坦化できる方法により行うと
よい。更には、平坦化は、剥離層形成工程または接合層形成工程と同一の装置内で行うこ
とが可能な、簡略な工程によることが好ましく、このような方法として、例えば、逆スパ
ッタリング法が挙げられる。ただし、これに限定されず、平坦性を高めることのできる処
理であれば、あらゆる処理方法を用いることができる。これらの処理方法は、物理的エッ
チング方法であってもよいし、化学的エッチング方法であってもよい。
【００９８】
剥離層をスパッタリング法により形成した場合には、逆スパッタリング法によって平坦
化を行うことで、剥離層の形成から平坦化までを同一の装置内にて行うことができるため
、スループットが高く、好ましい。
【００９９】
逆スパッタリング法は、例えば、高真空のチャンバーに不活性ガス（アルゴンガスなど
）を導入し、被処理面に対して電界をかけることでプラズマを発生させて行う。プラズマ
中には、電子と不活性ガスなどにより生じた陽イオンが存在し、不活性ガスなどにより生
じた陽イオンは、陰極方向に加速される。加速された陽イオンは被処理面をスパッタリン
グする。このとき、該被処理面の凸部が優先的にスパッタされて、平坦化される。
【０１００】
以上説明したように、剥離層１７２の平坦性を向上させ、平坦な剥離層１７８を形成す
ることができる（図５（Ｂ−１）を参照）。更には、剥離層の形成と平坦化を連続して一
括で同一の装置内にて行うことができるため、半導体装置の作製工程におけるスループッ
トが向上し、好ましい。
【０１０１】
次に、平坦な剥離層１７８上に第１の接合層１８０を形成する（図５（Ｃ−１）を参照
）。第１の接合層１８０は、スパッタリング法またはＣＶＤ法などにより形成されるため
、その表面は平坦な剥離層１７８の形状を反映することになる。第１の接合層１８０は、
表面の平坦性が高く、且つ表面が親水性を有する材料により設ける。第１の接合層１８０
としては、例えば酸化シリコン層を用いればよい。特にシランガス、ジシランガス、トリ
シランガスまたは有機シランガスなどのシラン系ガスを用いて化学気相成長法により形成
される酸化シリコン層が好ましい。または、二酸化窒素または一酸化二窒素との混合ガス
を用いて酸化窒化シリコン層を形成することが好ましい。有機シランガスとしては、珪酸
エチル（ＴＥＯＳともよばれる）、トリメチルシラン（ＴＭＳ）、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）
またはトリスジメチルアミノシラン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３）などのシリコン含有
化合物を用いることができる。化学気相成長法としては、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法
または光ＣＶＤ法を用いればよい。または、第１の接合層１８０として、窒化シリコン層
を用いてもよいし、窒化シリコン層上に窒化酸化シリコン層を積層して形成したものを用
いてもよいし、窒化シリコン層上に酸化窒化シリコン層を積層して形成したものを用いて
もよい。または、酸化アルミニウム層を用いてもよい。
【０１０２】
なお、親水性は、固体表面における水の接触角により定義される。ここで、接触角とは
、滴下したドットのふちにおける、固体表面と液滴の接線がなす角度θのことをいう。固
体表面に水を滴下した際の接触角が０°以上９０°未満であるときには該固体表面は親水
性であるとし、９０°以上１８０°以下であるときには該固体表面は撥水性であるとする
。
【０１０３】
上記した、表面の平坦性が高く、且つ親水性表面を有する第１の接合層１８０は、５ｎ
ｍ以上５００ｎｍ以下の厚さで設けるとよい。第１の接合層１８０をこのような厚さで設
けることで、第１の接合層１８０が表面に下地の形状を反映して形成される絶縁層（例え
ば、ＣＶＤ法により形成される酸化シリコン層）であっても、接合面における下地の形状
の影響を小さくすることが可能である。そして、第１の接合層１８０を４００ｎｍ以上５
００ｎｍ以下と厚く形成することで、接合する基板間に生じる歪みを緩和することができ
る。
【０１０４】
第１の接合層１８０の下に接して設けられている平坦な剥離層１７８は、逆スパッタリ
ング法などにより平坦化されたものである。そのため、第１の接合層１８０は薄く形成し
てもよい。具体的には、第１の接合層１８０は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さとするこ
とができる。第１の接合層１８０を薄く形成することができるため、半導体装置の作製工
程のスループットを向上させることができる。ただし、第１の接合層１８０を５０ｎｍよ
りも厚く形成してもよい。
【０１０５】
第１の接合層１８０の下に接して設けられている平坦な剥離層１７８により、第１の接
合層１８０の厚さに関わらず、接合層間の剥離が生じ難いものとすることができ、製造工
程の歩留まりが向上する。更には、接合層間の剥離が生じ難く、これに起因する不良を低
減することができる。そのため、信頼性の高い半導体装置を作製することができる。
【０１０６】
上記したように、第１の基板１７０上に薄膜を形成する一方で、半導体基板１９０にも
処理を行う。
【０１０７】
半導体基板１９０には、まず表面から一定の深さに、損傷領域１９２を形成する（図５
（Ａ−２）を参照）。損傷領域１９２は、電界で加速されたイオンを、清浄化された半導
体基板１９０の表面から所定の深さに打ち込むことで形成される。イオンの打ち込みは、
第１の基板１７０上に形成する単結晶半導体層または多結晶半導体層（以下、これをＬＴ
ＳＳ層とよぶ）の厚さを考慮して加速電圧などを調整して行う。ＬＴＳＳ層の厚さは、５
ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。損傷領域１９
２の形成には、水素、不活性ガスまたはハロゲンを用いることができる。不活性ガスとし
ては、例えばヘリウムが挙げられ、ハロゲンとしては、例えばフッ素が挙げられる。
【０１０８】
なお、損傷領域１９２の形成ではイオンを高ドーズ条件で打ち込むため、半導体基板１
９０の表面が粗くなる場合がある。この表面の荒れを防ぐためには、イオンが打ち込まれ
る面に、保護層を設けておくとよい。この保護層は、酸化シリコン、窒化シリコンまたは
窒化酸化シリコンなどにより０．５ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さで形成すればよい。
【０１０９】
なお、ここでドーズ条件は、目的に応じて適宜設定すればよい。このドーズ条件により
、損傷領域１９２が半導体基板表面からどれだけの深さの位置に形成されるかが決定され
る。例えば、加速電圧を６０ｋＶ、ドーズ量を２．０×１０１６ｃｍ−２とすると、半導
体基板表面から約１５０ｎｍの深さの位置に損傷領域１９２が形成される。
【０１１０】
次に、第１の基板１７０と接合する面に、第２の接合層２００を形成する（図５（Ｂ−
２）を参照）。第２の接合層２００としては、シリコンを含む絶縁層、特に酸化シリコン
層を形成することが好ましい。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形成される酸化シリコン層が好ましい。化学気相成長法は、半
導体基板１９０に形成した損傷領域１９２から脱ガスが起こらない温度（例えば、３５０
℃以下）で行う。なお、単結晶半導体基板若しくは多結晶半導体基板からＬＴＳＳ層を剥
離する熱処理には、第２の接合層２００を形成する際の温度よりも高い温度が適用される
とよい。
【０１１１】
なお、化学気相成長法としては、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法または光ＣＶＤ法を用
いればよい。特に珪酸エチルとＯ２によるプラズマＣＶＤ法を用いて、またはモノシラン
と二酸化窒素による熱ＣＶＤ法を用いて形成すると、接合層に適した平坦な酸化シリコン
層を低温（３５０℃以下）で形成する事ができるため好ましい。
【０１１２】
または、第２の接合層２００となる酸化シリコン層は、オゾン水と過酸化水素を含む薬
液、またはオゾン水で形成することもできる。その場合には、酸化シリコン層の厚さは０
．５ｎｍ以上５ｎｍ以下とすればよい。または、第２の接合層２００は、水素またはフッ
素で終端した半導体表面であってもよい。または、第２の接合層２００となる酸化シリコ
ン層は、塩化水素を含む薬液（例えば、ジクロロエチレン）により形成することもできる
。
【０１１３】
なお、第１の接合層１８０と半導体基板１９０との接合強度が十分に確保できるのであ
れば、第２の接合層２００を形成することなく、第１の接合層１８０と半導体基板１９０
を直接接合してもよい。
【０１１４】
同様に、平坦な剥離層１７８と第２の接合層２００との接合強度が十分に確保できるの
であれば、第１の接合層１８０を形成することなく、平坦な剥離層１７８と第２の接合層
２００を直接接合してもよい。
【０１１５】
つまり、接合強度に問題がなければ、必ずしも第１の基板１７０上と半導体基板１９０
上の双方に接合層を形成しなくともよい。接合層を形成しないことで、半導体装置の作製
工程におけるスループットを向上させることができる。更には、作製工程中で用いる材料
の削減ができるため、作製工程におけるコストを低減することができる。このような形態
については、後に説明する。
【０１１６】
次に、第１の基板１７０上に形成された第１の接合層１８０と、半導体基板１９０上に
形成された第２の接合層２００とを密接させて接合することで、第３の接合層１８２が形
成される（図５（Ｄ）を参照）。第１の接合層１８０と第２の接合層２００を密接させる
ことで、室温で接合することも可能である。より強固に接合するためには、第１の基板１
７０と半導体基板１９０に対して、接合面と垂直な方向に加圧すればよい。更には、第１
の基板１７０と半導体基板１９０に対して、熱処理を行うことが好ましい。熱処理は、加
圧した状態で行ってもよい。加圧した状態で熱処理を行うと、第１の接合層１８０と第２
の接合層２００がより強固に接合され、これら接合層間の意図しない剥離を防止し、歩留
まりが向上する。そして、得られる半導体装置の信頼性も向上する。
【０１１７】
接合を形成する面が異種材料であって、低温で接合する場合には、接合を形成する面を
清浄化するとよい。清浄化した第１の接合層１８０と第２の接合層２００を密接させると
、表面間引力により第３の接合層１８２が形成される。清浄化した表面を親水性表面とす
るためには、多数の水酸基を付着させればよい。例えば、第１の接合層１８０または第２
の接合層２００の表面を、酸素プラズマ処理またはオゾン処理すればよい。このように表
面を親水性にする処理を加えると、表面の水酸基により水素結合するため、強固な接合が
形成される。
【０１１８】
または、強固な接合を形成するために、接合を形成する面を活性化してもよい。例えば
、接合を形成する面に原子ビームまたはイオンビームを照射することで、接合を形成する
面を活性化することができる。原子ビームまたはイオンビームを用いる場合、アルゴンな
どの、不活性ガス中性原子ビームまたは不活性ガスイオンビームを照射することができる
。特に、イオンビームを照射すると、第１の接合層１８０または第２の接合層２００の表
面に未結合手が露出し、非常に活性な表面が形成される。または、プラズマ照射若しくは
ラジカル処理を行ってもよい。接合を形成する面に対してこのような表面処理を行うこと
により、第１の接合層１８０と第２の接合層２００が異種材料であっても、２００℃乃至
４００℃程度の温度で第３の接合層１８２を形成することが容易になる。表面を活性化し
て接合する方法は、当該表面を高度に清浄化しておくことが要求されるので、真空中で行
うことが好ましい。更に好ましくは高真空中で行う。
【０１１９】
なお、第３の接合層１８２の接合強度を高めるために、接合後に加熱処理または加圧処
理を行うことが好ましい。特に、第３の接合層１８２が室温にて貼り合わせられた場合に
は、接合後に熱処理を行うことが好ましい。加熱処理または加圧処理を行うことで、接合
する面において接合に寄与する主な結合が水素結合から共有結合に変わり、接合強度が更
に向上する。加熱処理の温度は、第１の基板１７０の耐熱温度以下で行う。加圧処理では
、接合面に対して垂直な方向に圧力を加える。ここで加える圧力は、第１の基板１７０と
半導体基板１９０の機械的強度などを考慮して決定する。
【０１２０】
次に、半導体基板１９０が貼り合わせられた第１の基板１７０に対して熱処理を行い、
損傷領域１９２内の任意の位置を劈開面として、半導体基板１９０を第１の基板１７０か
ら剥離する（図５（Ｅ）を参照）。ここで、剥離には物理的手段を用いればよい。なお、
熱処理は、第１の接合層１８０および第２の接合層２００の形成時の温度以上、第１の基
板１７０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
を行うとよい。このような温度範囲で熱処理を行うことにより、損傷領域１９２に形成さ
れた微小な空洞の体積が変化し、損傷領域１９２に沿って劈開させることが可能となる。
第３の接合層１８２は第１の基板１７０と接合しているので、第１の基板１７０上には半
導体基板１９０と同様の結晶性のＬＴＳＳ層が残存することとなる。
【０１２１】
なお、物理的手段とは、力学的手段または機械的手段を指し、力学的エネルギー（機械
的エネルギー）を変化させる何らかの手段を指しており、その手段は、例えば機械的な力
を加えること（例えば、人間の手や把治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させなが
ら分離する処理）である。
【０１２２】
ＬＴＳＳ層１８４は、上記の剥離工程後にＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などを用いて、薄く、平坦にされることが好ましい（図
５（Ｆ）を参照）。例えば、単結晶半導体基板の所定の深さに、水素、ヘリウムに代表さ
れる不活性ガス、またはフッ素に代表されるハロゲンを打ち込んで導入し、その後熱処理
を行って表層の単結晶シリコン層を剥離する方法（イオン注入剥離法）で形成することが
できる。または、多孔質シリコン上に単結晶シリコンをエピタキシャル成長させ、多孔質
シリコン層をウオータージェットで劈開して剥離する方法を適用してもよい。ＬＴＳＳ層
１８４の厚さは５ｎｍ乃至５００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至２００ｎｍである。なお
、これらに限定されず、ＬＴＳＳ層を薄く、平坦にするに際して、逆スパッタリング法を
用いてもよい。更には、ＣＭＰ法と逆スパッタリング法を併用してもよい。
【０１２３】
なお、損傷領域１９２を劈開面として半導体基板１９０を剥離する前に、剥離を容易に
行うためのきっかけを形成してもよい。更には、半導体基板１９０を剥離する際、第１の
基板１７０または半導体基板１９０の少なくとも一方の表面に光または熱により剥離可能
な粘着シートを設けて、第１の基板１７０および半導体基板１９０のいずれかを固定し、
他方を引き剥がすと、剥離が更に容易になる。このとき、第１の基板１７０または半導体
基板１９０の他方の面（接合していない面の少なくとも一方）に支持部材を配することで
、容易に引き剥がすことができる。
【０１２４】
なお、図示していないが、ＬＴＳＳ層１８４と第３の接合層１８２の間にバリア層を設
けてもよい。バリア層は、第１の基板１７０として用いられるガラス基板からアルカリ金
属またはアルカリ土類金属のような可動イオンとなる不純物が拡散してＬＴＳＳ層１８４
が汚染されることを防止できる材料により設ければよい。更には、バリア層により剥離層
からの不純物の拡散を防止することもできることが好ましい。バリア層として、例えば、
窒素を含有した絶縁層を用いることができる。窒素を含有した絶縁層としては窒化シリコ
ン層、窒化酸化シリコン層若しくは酸化窒化シリコン層を単層で、または積層して形成し
たものが挙げられる。例えば、ＬＴＳＳ層１８４側から酸化窒化シリコン層と、窒化酸化
シリコン層を積層して形成することで、窒素を含有した絶縁層によるバリア層を設けるこ
とができる。
【０１２５】
なお、酸化窒化シリコンとは、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、好ましくは、ラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃ
ｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）および水素前方散乱法（ＨＦＳ：
Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  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％、シリコンが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。そして、窒化酸化
シリコンとは、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、好ましく
は、ＲＢＳおよび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％、シリコンが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、シリコンおよ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。
【０１２６】
なお、上記の説明に限定されず、第１の接合層１８０が不要な場合には特に形成しなく
てもよい（図６を参照）。または、第２の接合層２００が不要な場合には特に形成しなく
てもよい（図７を参照）。なお、接合層が不要な場合とは、接合層を形成しなくとも、貼
り合わせ面と被貼り合わせ面が十分に強固に接合される場合をいう。第１の接合層１８０
および第２の接合層２００の一方のみを形成し、または双方を形成しないことで、工程が
削減され、スループットが向上する。
【０１２７】
なお、上記の説明に限定されず、例えば、剥離層を半導体基板上に形成してもよい。こ
のような形態について、以下に説明する。なお、重複する点については、説明を省略する
。
【０１２８】
図８は、剥離層を半導体基板側に形成する形態の一例を示す。
【０１２９】
まず、半導体基板１９０に上記と同様にイオンの打ち込みを行って損傷領域１９２を形
成する（図８（Ａ−２）を参照）。
【０１３０】
次に、損傷領域１９２が形成された半導体基板１９０上に、上記と同様に剥離層１７２
を形成する（図８（Ｂ−２）を参照）。
【０１３１】
次に、剥離層１７２を平坦化し、平坦な剥離層１７８上に第２の接合層２００を形成す
る。なお、平坦化は逆スパッタリング法により行うことが好ましい（図８（Ｃ−２）を参
照）。
【０１３２】
半導体基板１９０に処理を行う一方で、第１の基板１７０上には上記と同様に、第１の
接合層１８０を形成する（図８（Ａ−１）を参照）。
【０１３３】
以上のように処理を行った第１の基板１７０と、半導体基板１９０を貼り合わせる。つ
まり、上記と同様に、第１の接合層１８０と第２の接合層２００を接合させ、第３の接合
層１８２を形成することができる（図８（Ｄ）を参照）。
【０１３４】
次に、半導体基板１９０を損傷領域１９２で剥離することで、第１の基板１７０上に半
導体層を形成する（図８（Ｅ）を参照）。更には、半導体層を平坦化することで、ＬＴＳ
Ｓ層１８４を形成する（図８（Ｆ）を参照）。
【０１３５】
なお、ここでも、上記の説明に限定されず、第１の接合層１８０が不要な場合には特に
形成しなくてもよい（図９を参照）。または、第２の接合層２００が不要な場合には特に
形成しなくてもよい（図１０を参照）。なお、接合層が不要な場合とは、接合層を形成し
なくとも、貼り合わせ面と被貼り合わせ面が強固に貼り合わせられる場合をいう。第１の
接合層１８０および第２の接合層２００の一方のみを形成し、または双方を形成しないこ
とで、工程が削減され、スループットが向上する。
【０１３６】
上記説明したように単結晶半導体（ＬＴＳＳ層）が設けられた基板を作製することがで
きる。上記のように作製した基板上には、薄膜トランジスタなどの素子を形成することが
できる。更には、該薄膜トランジスタなどを用いて、表示装置を作製することができる。
このような表示装置の作製方法の一例について以下に説明する。なお、以下の説明では、
好ましい形態として、上記のように形成したＬＴＳＳ層を駆動回路部にのみ用いる形態に
ついて説明するが、これに限定されず、画素部に設ける薄膜トランジスタをＬＴＳＳ層に
よって形成してもよい。
【０１３７】
ここでは、上記説明したように作製したＬＴＳＳ層１８４を有する第１の基板１７０を
用いる（図１１（Ａ）を参照）。第１の基板１７０上には平坦な剥離層１７８が設けられ
、平坦な剥離層１７８上には第３の接合層１８２が設けられ、第３の接合層１８２上には
ＬＴＳＳ層１８４が設けられている。
【０１３８】
第１の基板１７０は、素子の作製工程に合わせて選択すればよい。第１の基板１７０と
しては、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板または表面に
絶縁層が形成された金属基板などを用いることができる。または、処理温度に耐えうる程
度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【０１３９】
第１の基板１７０上のＬＴＳＳ層１８４を所望のパターン形状となるように加工する（
図１１（Ｂ）を参照）ここで、ＬＴＳＳ層１８４の加工には、レジストマスクを用いてエ
ッチングを行えばよい。このようにして半導体層２０２を形成する。そして、半導体層２
０２を覆って絶縁膜２０４を形成する。
【０１４０】
次に、絶縁膜２０４上に導電層２０６Ａおよび導電層２０６Ｂを形成する。導電層２０
６Ａは半導体層２０２上に形成し、導電層２０６Ｂは画素部に形成する。導電層２０６Ａ
および導電層２０６Ｂは、導電膜を形成し、これを所望のパターン形状となるようにエッ
チングして形成すればよい。導電層２０６Ａおよび導電層２０６Ｂ（特に、導電層２０６
Ａ）は、テーパ形状とすることが好ましい。導電層２０６Ａおよび導電層２０６Ｂが形成
された状態で、半導体層２０２に対して、一導電型を付与する不純物元素を添加する。上
記したように、導電層２０６Ａがテーパ形状であると、導電層２０６Ａの周辺にあるテー
パ部分（相対的に薄い部分）と重畳する半導体層２０２に低濃度不純物領域２０２Ｃおよ
び低濃度不純物領域２０２Ｄを形成することができる。ここで、半導体層２０２の導電層
２０６Ａと重畳しない領域には高濃度不純物領域２０２Ａおよび高濃度不純物領域２０２
Ｂが形成される。その後、導電層２０６Ａおよび導電層２０６Ｂを覆って絶縁膜２０８を
形成する（図１１（Ｃ）を参照）。
【０１４１】
次に、導電層２０６Ｂと重畳する絶縁膜２０８上に半導体層２１０を形成し、半導体層
２１０上に不純物半導体層を形成する。半導体層２１０と不純物半導体層は、絶縁膜２０
８上に半導体膜を形成し、該半導体膜上に不純物半導体膜を形成し、これらが島状（アイ
ランド状）となるようにエッチングして形成すればよい。その後、これらを覆って導電膜
を形成し、該導電膜を所望のパターン形状となるようにエッチングすることで、導電層２
１４Ａおよび導電層２１４Ｂが形成される。導電層２１４Ａおよび導電層２１４Ｂが形成
された状態で該不純物半導体層をエッチングすると、不純物半導体層２１２Ａおよび不純
物半導体層２１２Ｂが形成される。なお、この工程で、高濃度不純物領域２０２Ａおよび
高濃度不純物領域２０２Ｂに接続される導電層２１４Ｃおよび導電層２１４Ｄも形成され
るため、絶縁膜２０８の所望の箇所（高濃度不純物領域２０２Ａと高濃度不純物領域２０
２Ｂと重畳する箇所）に開口部を形成しておくとよい（図１１（Ｄ）を参照）。なお、不
純物半導体層２１２Ａおよび不純物半導体層２１２Ｂは、特に必要のない場合には設けな
くてもよい。
【０１４２】
次に、これらを覆って絶縁膜２１６および絶縁膜２１８を形成する。その後、絶縁膜２
１６および絶縁膜２１８の所望の箇所に開口部を形成し、該開口部を介して導電層２１４
Ａまたは導電層２１４Ｂに接続されるように導電層２２０を形成する。導電層２２０は、
導電膜を形成し、該導電膜を所望の形状にエッチングすることにより形成すればよい（図
１１（Ｅ）を参照）。
【０１４３】
次に、平坦な剥離層１７８に達するように開口部２２２Ａおよび開口部２２２Ｂを形成
する（図１２（Ａ）を参照）。
【０１４４】
次に、絶縁膜２１８および導電層２２０が形成された面に支持基板２２４を貼り付け、
平坦な剥離層１７８にエッチャント（例えば、水）などを導入して、第１の基板１７０を
剥離する（図１２（Ｂ）を参照）。
【０１４５】
次に、上記のように剥離された素子の支持基板２２４とは逆側の面（対向する面）に基
板２２６を貼り付ける（図１２（Ｃ）を参照）。基板２２６としては、可撓性基板を用い
るとよい。
【０１４６】
可撓性基板の材料としては、アラミド樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂
、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂
またはポリイミド（ＰＩ）樹脂などを用いることができる。
【０１４７】
次に、支持基板２２４を剥離する（図１２（Ｄ）を参照）。
【０１４８】
次に、支持基板２２４が剥離された面に配向膜２２８を形成する（図１２（Ｅ）を参照
）。
【０１４９】
上記のようにして、素子基板側の工程が完了する。その一方で、対向基板側にも電極な
どを形成する。
【０１５０】
まず、基板２３０上に、素子基板側と同様に剥離層２３２を形成し、剥離層２３２上に
基板２３４を形成し、基板２３４上に導電層２３６を形成し、導電層２３６上にスペーサ
２３８を形成する（図１３（Ａ）を参照）。
【０１５１】
次に、剥離層２３２にエッチャント（例えば、水）などを導入して、基板２３０を剥離
する（図１３（Ｂ）を参照）。
【０１５２】
次に、基板２３０が剥離された素子（導電層２３６およびスペーサ２３８）上に配向膜
２４０を形成する（図１３（Ｃ）を参照）。
【０１５３】
上記のようにして、対向基板側の工程が完了する。なお、上記工程に限定されず、対向
基板は素子基板側と同様に作製してもよい。
【０１５４】
上記説明したように工程が完了した基板２２６と基板２３４とを貼り合わせ、基板２２
６と基板２３４の間に液晶材料を導入する。
【０１５５】
以上説明したように、駆動回路部の薄膜トランジスタが単結晶半導体により形成され、
画素部の薄膜トランジスタが単結晶半導体以外の半導体材料である液晶表示素子により表
示パネルを作製することができる。
【０１５６】
なお、素子を他の基板へ転置する方法は特に限定されず、上記説明した以外の方法を用
いてもよい。
【０１５７】
なお、本実施の形態において、トランジスタの構造は特に限定されない。よって様々な
構造のトランジスタや様々な半導体材料を用いることができる。すなわち、トップゲート
型薄膜トランジスタであってもよいし、ボトムゲート型薄膜トランジスタであってもよい
。トップゲート型薄膜トランジスタの場合には、順スタガ型であってもよいし、上記説明
した駆動回路部に適用したコプラナ型であってもよい。ボトムゲート型薄膜トランジスタ
の場合には、上記説明した表示部に適用した逆スタガ型であってもよいし、逆コプラナ型
であってもよい。
【０１５８】
なお、本実施の形態では、薄膜トランジスタは、シングルゲート構造として説明したが
、これに限定されない。同一の金属層により分離されてゲート電極が形成されたダブルゲ
ート構造であってもよいし、半導体層の上下にゲート電極が形成されたデュアルゲート構
造であってもよい。
【０１５９】
なお、本実施の形態において、半導体層を形成する材料は、特定のものに限定されない
。
【０１６０】
半導体素子が有する半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体
材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で形成される非晶質半導体、微結晶半導
体、または非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーにより結晶化させた多結晶半導体
などを用いることができる。非晶質半導体膜は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法または
プラズマＣＶＤ法などにより形成することができる。
【０１６１】
微結晶半導体は、非晶質と単結晶の中間的な準安定状態に属するものである。すなわち
、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子
歪みを有し、柱状または針状結晶が基板表面に対して法線方向に成長しているものである
。微結晶半導体の代表例である微結晶シリコンは、そのラマンスペクトルが単結晶シリコ
ンを示す５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。即ち、単結晶シリコンを示す
５２０ｃｍ−１とアモルファスシリコンを示す４８０ｃｍ−１の間に微結晶シリコンのラ
マンスペクトルのピークがある。未結合手（ダングリングボンド）を終端するため水素ま
たはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませているとよい。さらに、ヘリウ
ム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長さ
せると、安定性が増し、良好な微結晶半導体膜が得られる。
【０１６２】
微結晶半導体は、周波数が数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波プラズマＣＶＤ法、または
周波数が１ＧＨｚ以上のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置により形成することができる。例
えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４またはＳｉＦ
４などの水素化シリコンを水素で希釈して形成することができる。または、水素化シリコ
ンと水素に加え、ヘリウム、アルゴン、クリプトン若しくはネオンから選ばれた一種また
は複数種の希ガス元素で希釈してもよい。微結晶半導体を形成するとき、水素化シリコン
に対する水素の流量比は、５倍以上２００倍以下、好ましくは５０倍以上１５０倍以下、
更に好ましくは１００倍とするとよい。
【０１６３】
非晶質半導体としては、例えば水素化アモルファスシリコンが挙げられ、結晶性半導体
としては、例えば多結晶シリコンなどが挙げられる。ここで、多結晶シリコンには、８０
０℃以上のプロセス温度を経て形成される所謂高温ポリシリコン、６００℃以下のプロセ
ス温度で形成される所謂低温ポリシリコン、または、結晶化を促進する元素などを用いて
非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含む。
【０１６４】
なお、半導体材料としては、シリコン若しくはゲルマニウムなどの単体の半導体材料、
または、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＧａＮ、ＳｉＧｅなどのような化合物半
導体材料を用いてもよい。
【０１６５】
半導体材料に結晶性半導体を用いる場合、その結晶性半導体膜は、種々の方法（レーザ
結晶化法、熱結晶化法またはニッケルなどの結晶化を促進する元素を用いた熱結晶化法な
ど）を用いればよい。または、微結晶半導体膜にレーザ照射して結晶性を高めたものを用
いてもよい。または、結晶化を促進する元素を導入しない場合、例えば非晶質シリコン膜
にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気中５００℃で１時間加熱することによって非晶質
シリコン膜中の水素濃度を１×１０２０ｃｍ−３以下にまで低減させるとよい。
【０１６６】
非晶質半導体膜への金属元素の導入方法は、金属元素を非晶質半導体膜の表面またはそ
の内部に存在させることができる方法であればよく、特に限定されない。例えば、スパッ
タリング法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法または金属
塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち、溶液を用いる方法は簡便で
あり、金属元素の濃度調整が容易である。このとき非晶質半導体膜の表面の濡れ性を改善
し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせることを目的として、酸素雰囲気中
でのＵＶ光の照射、熱酸化法、オゾン水または過酸化水素による処理などを行えばよい。
【０１６７】
なお、非晶質半導体膜を結晶化して結晶性半導体膜を形成する工程で、非晶質半導体膜
に結晶化を促進する元素を添加し、熱処理（例えば、５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時
間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を促進する元素としては、鉄、ニッケル、コバ
ルト、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、銅および金
から選ばれた一種または複数種を用いることができる。
【０１６８】
結晶化を促進する元素を用いて非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンを形成する
場合には、結晶化を促進する元素を結晶性半導体膜から除去するため、結晶性半導体膜に
接して不純物元素を含む半導体膜を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させるとよい
。このような不純物元素としては、一導電型（ｐ型でもｎ型でもよい）を付与する不純物
元素や希ガス元素などを用いることができ、例えば、リン、窒素、ヒ素、アンチモン、ビ
スマス、ボロン、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびキセノンから選ばれた
一種または複数種の元素を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導
体膜中の一部に希ガス元素を含ませ、熱処理（例えば、５５０℃〜７５０℃で３分〜２４
時間）を行う。この加熱処理により、結晶性半導体膜中に含まれる結晶化を促進する元素
は、希ガス元素を含む部分に移動し、結晶性半導体膜中の結晶化を促進する元素は除去さ
れる。その後、希ガス元素を含む部分の半導体膜を除去する。
【０１６９】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく
、熱処理やレーザ光照射を複数回行ってもよい。
【０１７０】
なお、半導体材料としては上記したシリコンなどに限定されず、酸化物半導体を用いて
もよい。例えば、酸化物半導体としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）な
どを用いることができる。ＺｎＯを用いる場合、ゲート絶縁層をＹ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、
ＴｉＯ２またはこれらを積層して形成し、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極は
、ＩＴＯ、Ａｕ、Ｔｉなどを用いて形成すればよい。ＺｎＯにＩｎやＧａなどを添加して
もよい。
【０１７１】
または、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０、且つｍは整数でなく
てもよい）で表記される薄膜を用いることもできる。なお、Ｍは、ガリウム（Ｇａ）、鉄
（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）およびコバルト（Ｃｏ）から選ばれた一
の金属元素または複数の金属元素を示す。例えばＭとして、Ｇａの他、ＧａとＮｉまたは
ＧａとＦｅなど、Ｇａ以外の上記金属元素が含まれる場合がある。または、上記の酸化物
半導体において、Ｍとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてＦｅ、Ｎｉその他
の遷移金属元素、または該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。例えば、酸化物
半導体層としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非単結晶膜を用いることができる。
【０１７２】
酸化物半導体（ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０））層としてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系
非単結晶膜のかわりに、Ｍを他の金属元素とするＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０、且つ
ｍは整数でなくてもよい）膜を用いてもよい。または、酸化物半導体層に適用する酸化物
半導体として上記の他にも、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−
Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ
系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｏ系、Ｓｎ−Ｏ系、Ｚｎ−Ｏ系の酸化
物半導体を適用することもできる。
【０１７３】
なお、表示装置の回路部に設けられる半導体素子としては電界効果トランジスタのみな
らず、記憶素子などもともに形成することができ、多用途に渡って要求される機能を満た
す半導体集積回路を設けることができる。
【０１７４】
なお、上記の説明に限定されず、可撓性基板上に素子を直接形成してもよい。または、
ＬＴＳＳ層の形成についても、上記の方法に限定されない。
【０１７５】
なお、特に発光装置などの場合に、支持基板を剥離することなく、支持基板を有する状
態で表示装置を完成させてもよい。
【０１７６】
または、上記説明した転置法と、可撓性基板上に直接形成する方法とを組み合わせても
よい。例えば、印刷法などを用いて、表示部、走査線駆動回路部、ＦＰＣなどを電気的に
接続する配線を表示パネルの可撓性基板上に直接形成してもよい。
【０１７７】
なお、他の基板への転置工程は、（１）基板と素子の間に剥離層を形成し、剥離層と素
子の間に金属酸化膜を設け、当該金属酸化膜を結晶化により脆化させ、当該素子を剥離す
る方法、（２）基板と素子の間に水素を含む非晶質シリコン膜を設け、レーザ光の照射ま
たはエッチングにより当該非晶質シリコン膜を除去することで、当該素子を剥離する方法
、（３）基板と素子の間に剥離層を形成し、剥離層と素子との間に金属酸化膜を設け、当
該金属酸化膜を結晶化により脆化させ、剥離層の一部を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ
３などのフッ化ハロゲンガスによりエッチングで除去した後、脆化された金属酸化膜にお
いて剥離する方法、（４）素子が形成された基板を機械的に除去または溶液やＮＦ３、Ｂ
ｒＦ３、ＣｌＦ３などのフッ化ハロゲンガスによるエッチングで除去する方法などを適宜
用いることができる。
【０１７８】
または、剥離層として窒素、酸素または水素などを含む膜（例えば、水素を含む非晶質
シリコン膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など）を用い、剥離層にレーザ光を照射し
て剥離層内に含有する窒素、酸素や水素をガスとして放出させ素子層と基板との剥離を促
進する方法を用いてもよい。
【０１７９】
または、上記の剥離方法を複数組み合わせることで、より容易に転置工程を行うことが
できる。例えば、レーザ光の照射と、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチングと、鋭
いナイフやメスなどによる機械的な剥離と、を行い、剥離層と素子とを剥離しやすい状態
にしてから、物理的な力（機械などによる）によって剥離を行うこともできる。
【０１８０】
または、剥離層と素子の界面にエッチャント（液体）を浸透させて基板から素子層を剥
離してもよい。エッチャントとしては、例えば水などを用いることができる。
【０１８１】
以上説明したように、本発明の一態様である表示パネルを作製することができる。
【０１８２】
なお、上記説明に限定されず、本発明の一態様において、駆動回路部は必ずしも画素部
と同じ基板に設けられていなくてもよい。別の基板上に形成し、これを画素部に接続して
もよい。
【０１８３】
なお、本実施の形態において、半導体装置には、半導体特性を利用することで機能しう
る装置全般を含む。従って、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置
に含まれる。従って、本実施の形態の表示パネルも半導体装置に含まれる。
【０１８４】
（実施の形態２）
本実施の形態は、本発明の一態様であって、実施の形態１とは異なるものについて説明
する。
【０１８５】
実施の形態１にて説明した矩形状の表示パネルは、その一辺が綴じ部により拘持されて
いてもよい。表示パネルが綴じ部により拘持されることで、綴じ部を書籍の背表紙と同様
に機能させることができる（図１４を参照）。
【０１８６】
図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示す電子書籍は、第１の表示部２５１を有する第１の表示パネ
ル２５０と、第２の表示部２６１を有する第２の表示パネル２６０と、第１の表示パネル
２５０と第２の表示パネル２６０の一端部を拘持した綴じ部２７０と、第１の表示部２５
１の表示制御を行う第１の走査線駆動回路２５２および第２の走査線駆動回路２５３と、
第２の表示部２６１の表示制御を行う第３の走査線駆動回路２６２および第４の走査線駆
動回路２６３と、第１の表示部２５１および第２の表示部２６１の表示制御を行う信号線
駆動回路と、を有する。なお、図示していない信号線駆動回路は、綴じ部２７０内に配さ
れていることが好ましい。
【０１８７】
更には、表示パネルが綴じ部により拘持されることで、綴じ部が複数の表示パネルを拘
持することも可能であり、複数の頁を有する電子書籍を作製することができる（図１５を
参照）。
【０１８８】
図１５に示す電子書籍は、第１の表示部２８１を有する第１の表示パネル２８０と、第
２の表示部（図示していない）を有する第２の表示パネル２８５と、第３の表示部２９１
を有する第３の表示パネル２９０と、第４の表示部（図示していない）を有する第４の表
示パネル２９５と、第１乃至第４の表示パネルの一端部を拘持した綴じ部３００と、第１
の表示部２８１の表示制御を行う第１の走査線駆動回路２８２および第２の走査線駆動回
路２８３と、第２の表示部（図示していない）の表示制御を行う第３の走査線駆動回路（
図示していない）および第４の走査線駆動回路（図示していない）と、第３の表示部２９
１の表示制御を行う第５の走査線駆動回路２９２および第６の走査線駆動回路２９３と、
第４の表示部（図示していない）の表示制御を行う第７の走査線駆動回路（図示していな
い）および第８の走査線駆動回路（図示していない）と、第１乃至第４の表示部の表示制
御を行う第１乃至第４の信号線駆動回路（図示していない）と、を有する。なお、図示し
ていない信号線駆動回路は、綴じ部３００内に配されていることが好ましい。
【０１８９】
電子書籍が複数の表示パネルにより構成される複数の頁を有することで、従来の書籍と
同様の扱い方により使用できるため、快適に利用できる電子書籍とすることができる。
【符号の説明】
【０１９０】
１００    表示パネル
１０２    表示部
１０４    第１の走査線駆動回路
１０６    第２の走査線駆動回路
１０８    第１の信号線駆動回路
１１０    第２の信号線駆動回路
１１２    強化領域
１１２Ａ    第１の強化領域
１１２Ｂ    第２の強化領域
１１２Ｃ    第３の強化領域
１２０    表示パネル
１２２    基板
１２４    基板
１２６    表示素子
１２８    第１の表示部
１２９    第２の表示部
１３０    表示パネル
１３０Ａ    片面表示型の表示パネル
１３０Ｂ    片面表示型の表示パネル
１３１    基板
１３２    基板
１３３    基板
１３４    基板
１３５    表示素子
１３６    表示素子
１３８    第１の表示部
１３９    第２の表示部
１４０    表示パネル
１４０Ａ    透過型液晶表示パネル
１４０Ｂ    透過型液晶表示パネル
１４１    基板
１４２    基板
１４３    基板
１４４    基板
１４５    表示素子
１４６    表示素子
１４７    バックライト
１４８    第１の表示部
１４９    第２の表示部
１５０    基板
１５１    薄膜トランジスタ
１５２    第１の電極層
１５３    基板
１５４    第２の電極層
１５５    球形粒子
１５５ａ    黒色領域
１５５ｂ    白色領域
１５５ｃ    キャビティ
１５６    充填材
１５７    表示部
１５８    駆動回路部
１５９    マイクロカプセル
１５９ａ    黒色粒子
１５９ｂ    白色粒子
１５９ｃ    透明な液体
１６０    リブ
１６１    空間
１６２Ａ    黒色粉粒体
１６２Ｂ    白色粉粒体
１６３    充填材
１６４    発光素子
１６５    電界発光層
１６６    隔壁
１６７    液晶素子
１６８Ａ    配向膜
１６８Ｂ    配向膜
１６９    液晶層
１６９Ａ    スペーサ
１７０    第１の基板
１７２    剥離層
１７４    第１の剥離層
１７６    第２の剥離層
１７８    平坦な剥離層
１８０    第１の接合層
１８２    第３の接合層
１８４    ＬＴＳＳ層
１９０    半導体基板
１９２    損傷領域
２００    第２の接合層
２０２    半導体層
２０２Ａ    高濃度不純物領域
２０２Ｂ    高濃度不純物領域
２０２Ｃ    低濃度不純物領域
２０２Ｄ    低濃度不純物領域
２０４    絶縁膜
２０６Ａ    導電層
２０６Ｂ    導電層
２０８    絶縁膜
２１０    半導体層
２１２Ａ    不純物半導体層
２１２Ｂ    不純物半導体層
２１４Ａ    導電層
２１４Ｂ    導電層
２１４Ｃ    導電層
２１４Ｄ    導電層
２１６    絶縁膜
２１８    絶縁膜
２２０    導電層
２２２Ａ    開口部
２２２Ｂ    開口部
２２４    支持基板
２２６    基板
２２８    配向膜
２３０    基板
２３２    剥離層
２３４    基板
２３６    導電層
２３８    スペーサ
２４０    配向膜
２５０    第１の表示パネル
２５１    第１の表示部
２５２    第１の走査線駆動回路
２５３    第２の走査線駆動回路
２６０    第２の表示パネル
２６１    第２の表示部
２６２    第３の走査線駆動回路
２６３    第４の走査線駆動回路
２７０    綴じ部
２８０    第１の表示パネル
２８１    第１の表示部
２８２    第１の走査線駆動回路
２８３    第２の走査線駆動回路
２８５    第２の表示パネル
２９０    第３の表示パネル
２９１    第３の表示部
２９２    第５の走査線駆動回路
２９３    第６の走査線駆動回路
２９５    第４の表示パネル
３００    綴じ部
【図１】
0005933900.tif 000006
【図２】
0005933900.tif 000007
【図３】
0005933900.tif 000008
【図４】
0005933900.tif 000009
【図５】
0005933900.tif 000010
【図６】
0005933900.tif 000011
【図７】
0005933900.tif 000012
【図８】
0005933900.tif 000013
【図９】
0005933900.tif 000014
【図１０】
0005933900.tif 000015
【図１１】
0005933900.tif 000016
【図１２】
0005933900.tif 000017
【図１３】
0005933900.tif 000018
【図１４】
0005933900.tif 000019
【図１５】
0005933900.tif 000020