(57)【要約】【課題】曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることで、耐熱性や耐湿気性を向上させることを可能とする。【解決手段】曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板（支持基板１１）上に薄膜デバイス層１３が形成されている薄膜デバイス１０、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板２３とガラス基板２４とが貼り合わされた複合基板からなる支持基板２１上に薄膜デバイス層２２が形成されている薄膜デバイス２０であり、その薄膜デバイス１０、２０を用いて液晶表示装置もしくはエレクトロルミネッセンス表示装置を形成したものである。【選択図】図１
2005308849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【請求項２】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【請求項３】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
を備えた薄膜デバイスの製造方法において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項４】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
を備えた薄膜デバイスの製造方法において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項５】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項９】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
により製造される薄膜デバイスを用いた液晶表示装置において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
により製造される薄膜デバイスを用いた液晶表示装置において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
により製造される薄膜デバイスを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１２】
第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、
前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、
前記第２基板を分離または除去する工程と
により製造される薄膜デバイスを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性の高い製造基板上に作製した後に実使用基板上に転写することが容易な薄膜デバイス、薄膜デバイスの製造方法、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜デバイスは、使用機器の小型化の影響を受けて、薄型化、軽量化、堅牢化に対する要求を受けている。しかしながら、薄膜デバイスは、高温、真空という環境で作製されるために、製造に使われる基板に制限がある。例えば、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置では、１０００℃の温度に耐える石英基板、５００℃の温度に耐えるガラス基板が使われている。これらの基板の薄型化も検討されているが、石英基板、ガラス基板を用いる限り、基板の剛性が低下することを考慮して基板サイズを縮小せざるを得ず、それによって生産性が低下する。また、基板が薄くなれば堅牢さも急激に低下するため、実用上の問題点となる。このように、製造基板に要求されている性能と実際に使用する際に求められている性能とが異なる。また、薄型、軽量、堅牢化が可能なプラスチック基板上に直接、薄膜トランジスタを作製しようという試みもあるが、耐熱温度の点から困難さが高い。
【０００３】
そこで、耐熱温度の高い製造基板上に形成した薄膜デバイスを実使用基板に転写する技術が検討されている。転写する方法としては、剥離層を設けてデバイス作製後に剥離層から剥離する方法（例えば、特許文献１参照。）や、エッチングによりガラス基板を除去してしまう方法（例えば、特許文献２参照。）などが検討されている。
【０００４】
エッチングによりガラス基板を除去する場合は、完全にガラス基板を除去せずに、ガラスを残す方法も考えられるが、この場合ガラス基板の厚さが３００μｍよりも薄いと耐衝撃性が低いため、実使用上はプラスチック基板を貼り付け耐衝撃性を上げることが必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２５９３０号公報
【特許文献２】特開２００３−６８９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プラスチック基板上に薄膜デバイスを形成または転写した場合は、薄膜層もしくは部分的に残っているガラスと、プラスチック基板との熱膨張係数が違うため、加熱や冷却をすると、反るという問題がある。また、反った状態でさらに温度を上げると、薄膜層もしくは部分的に残っているガラス基板にクラックを生じ、ガラス基板が破壊されることもある。また、同様に、薄膜層もしくは部分的に残っているガラス基板とプラスチック基板との吸水率が異なるため、湿度の高い環境下に放置すると反ってしまう。または薄膜層もしくは部分的に残っているガラス基板にクラックが入るということもある。これらの問題点を解決するには、膨張率と吸水率の低いプラスチック基板を使用すればよいが、そのようなプラスチック基板は不透明であり液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの表示装置向けの基板としては不適切であるという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の薄膜デバイスは、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されていることを最も主要な特徴とする。
【０００８】
本発明の薄膜デバイスは、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されていることを最も主要な特徴とする。
【０００９】
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【００１１】
本発明の液晶表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いたことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とにより製造される薄膜デバイスを用いた液晶表示装置において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とにより製造される薄膜デバイスを用いた液晶表示装置において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【００１５】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いたことを最も主要な特徴とする。
【００１６】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いたことを最も主要な特徴とする。
【００１７】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板を、第２接着層を介して第３基板に接着する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とにより製造される薄膜デバイスを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【００１８】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、第１基板上に薄膜デバイス層を形成した後に前記薄膜デバイス層上に第１接着層を介してもしくは被覆層と第１接着層とを介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理および紫外線照射処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板を完全または部分的に分離または除去する工程と、前記薄膜デバイス層の第１基板が形成されていた側または部分的に残した第１基板側に液体状の樹脂を塗布し硬化させることで第３基板に形成する工程と、前記第２基板を分離または除去する工程とにより製造される薄膜デバイスを用いたエレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薄膜デバイスは、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されているため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００２０】
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板を用いるため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いたため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００２２】
本発明の液晶表示装置は、第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板を用いるため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００２３】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いた、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板上に薄膜デバイス層が形成されている薄膜デバイスを用いたため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００２４】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、第３基板に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いる、もしくは曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板とガラス基板とが貼り合わされた複合基板を用いるため、薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
薄膜デバイス層や残されたガラス基板の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるようにして、耐熱性や耐湿気性を向上させるという目的を、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いることで実現した。
【００２６】
すなわち、図１（１）に示すように、薄膜デバイス１０は、支持基板１１上に、例えば接着層１２を介して、表示装置（例えば液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）を駆動する薄膜デバイス層１３（保護層１４も含む）を形成したものである。上記支持基板１１には、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板を使用する。もしくは図１（２）に示すように、薄膜デバイス２０は、支持基板２１上に表示装置（例えば液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等）を駆動する薄膜デバイス層２２を形成したものであり、上記支持基板２１は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板２３とガラス基板２４とが貼り合わされた複合基板であり、上記薄膜デバイス層２２はガラス基板２４に形成されているものである。上記ガラス基板２４の厚さは３００μｍ以下とすることが好ましい。３００μｍを超える厚さのガラス基板を用いると曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板２３を用いた効果が見出せなくなる。
【００２７】
上記プラスチック基板の材料としては、エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等の、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の樹脂（プラスチック）を用いることができる。
【００２８】
次に、第３基板１２７に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板を使用する理由を、図２によって説明する。図２は、異なる曲げ弾性率のプラスチック基板からなる支持基板（第３基板）に転写した薄膜デバイスの耐熱性を示すもので、薄膜デバイスの耐熱温度と第３基板の曲げ弾性率との関係図である。なお、上記耐熱性は、基板を反らないように固定したまま昇温した場合に、基板にクラックが入らない温度の上限を示している。
【００２９】
通常、液晶表示装置に用いる薄膜デバイス（アクティブ基板）は、耐熱温度として１００℃以上が求められている。図２に示すように、薄膜デバイスの耐熱温度が１００℃以上となるようにするには、支持基板の曲げ弾性率は１ＧＰａ以下が必要となる。支持基板の曲げ弾性率は１ＧＰａを超えると薄膜デバイスの耐熱温度が１００℃より低くなり、液晶表示装置に十分な信頼性を与える薄膜デバイスは得られない。また、曲げ弾性率を下げていくと耐熱温度は上昇するが、支持基板を構成する樹脂固有の耐熱温度以上には上げられないため、その点で耐熱温度は一定となる。例えば、支持基板にエポキシ樹脂基板を用いた場合、エポキシ樹脂の耐熱温度は２５０℃であり、曲げ弾性率を低くしても２５０℃以上の耐熱温度は得られないことになる。なお、材料の曲げ弾性率は雰囲気の温度により多少の変化がある。そこで、液晶表示装置が用いられる通常の環境である室温（例えば１８℃〜２５℃程度）環境での曲げ弾性率を基準とした。
【００３０】
一方、一般的に、薄膜デバイスを形成する基板にはエンジニアプラスチックが使用されるが、これらの基板は曲げ弾性率が１ＧＰａを超えるものである。例えば、工業調査会発行の「プラスチックデータブック」の１１９ページによれば、光学透明基板としてよく用いられるポリカーボネート基板は曲げ弾性率は２．３ＧＰａであり、ポリエーテルスルフォン基板の曲げ弾性率は２．６ＧＰａである。これらの基板上に薄膜デバイスを形成もしくは転写すると、プラスチック基板の剛性（曲げ弾性率に比例）が高いため、薄膜デバイス層もしくは部分的に残したガラス基板に与える応力が強くなる。
【００３１】
そこで、本発明の薄膜デバイス１０、２０のように、支持基板１１に室温での曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板を使用することによって、もしくは、室温での曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板２３とガラス基板２４とが貼り合わされた複合基板を支持基板２１として使用することによって、薄膜デバイス１０、２０の反りを抑えることができる。その理由は、熱や吸水によりプラスチック基板が伸縮しても、プラスチック基板の剛性が弱いために伸縮による応力を緩和することができ、薄膜デバイス層１３、２２もしくはガラス基板２４に与える応力が弱くなるためである。よって、本発明の薄膜デバイス１０、２０では、その耐熱性の向上、耐湿気性の向上が図れるという利点が得られる。
【実施例１】
【００３２】
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を、図３〜図８によって説明する。本実施例では、プラスチック基板を用いた液晶用のアクティブ基板を作製した。
【００３３】
まず、薄膜デバイス層の形成方法を、図３の概略構成断面図によって説明する。図３に示すように、第１基板１０１上に、後に行うフッ酸によるエッチング時における第１基板１０１の保護層１０２を形成する。上記第１基板１０１には、例えば厚さ０．４ｍｍ〜１．１ｍｍ程度、例えば０．７ｍｍ厚のガラス基板を用いる。このガラス基板のかわりに石英基板を用いてもよい。上記保護層１０２は、フッ酸に耐えられる材料を用いて形成するもので、例えばモリブデン（Ｍｏ）層を用い、例えば５００ｎｍの厚さに形成した。今回、モリブデン層の膜厚を５００ｎｍとしたが、フッ酸に耐えられるならば、厚さを適宜変更しても問題ない。このモリブデンの保護層１０２は、例えばスパッタリング法によって成膜することができる。その後、絶縁層１０３を形成する。この絶縁層１０３は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を５００ｎｍの厚さに成膜して形成する。この絶縁層１０３は、例えばプラズマＣＶＤ法によって成膜することができる。
【００３４】
次に、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３  ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を形成した。薄膜デバイス層の形成方法の一例を以下に説明する。
【００３５】
まず、第１基板１０１上に保護層１０２を介して形成された絶縁層１０３上にゲート電極１０４を形成するための導電膜を形成した。この導電膜には例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を用いた。モリブデン膜の形成方法としては例えばスパッタリング法を用いた。そして上記導電膜をゲート電極１０４に形成した。このゲート電極１０４は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングして形成した。次いで、ゲート電極１０４上を被覆するようにゲート絶縁膜１０５を形成した。ゲート絶縁膜１０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
【００３６】
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層（ポリシリコン層）を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層１０６を形成し、その両側にｎ-型ドープ領域からなるポリシリコン層１０７、ｎ+型ドープ領域からなるポリシリコン層１０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層１０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層１０９を形成した。このストッパー層１０９は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）層で形成した。
【００３７】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体からなるパッシベーション膜１１０を形成した。このパッシベーション膜１１０上に、各ポリシリコン層１０８に接続するソース電極１１１およびドレイン電極１１２を形成した。各ソース電極１１１およびドレイン電極１１２は例えばアルミニウム、アルミニウム合金、高融点金属等の導電性材料で形成した。
【００３８】
各ソース電極１１１およびドレイン電極１１２形成した後、カラーフィルター１１３を形成した。カラーフィルター１１３は、カラーレジストを全面に塗布した後、リソグラフィー技術でパターニングを行って形成した。カラーフィルター１１３には、ソース電極１１１と後に形成する液晶駆動用電極が接続されるようにコンタクトホール１１３Ｃを形成した。このカラーフィルターの形成工程を３回行って、ＲＧＢの３色（赤、緑、青）を形成した。次に、平坦化を行うために保護膜１１４を形成した。保護膜１１４は例えばポリメチルメタクリル酸樹脂系の樹脂により形成した。また保護膜１１４には、ソース電極１１１と液晶駆動用電極とが接続されるようにコンタクトホール１１４Ｃを形成した。その後、ソース電極１１１に接続する画素電極１１５を形成した。この画素電極１１５は、例えば、透明電極で形成される。透明電極としては、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）により形成され、その形成方法としてはスパッタリング法が用いられる。
【００３９】
以上の工程により、第１基板１０１上にアクティブマトリックス基板が作製できた。また、今回は、ボトムゲート型ポリシリコンＴＦＴを作製したが、トップゲート型ポリシリコンＴＦＴやアモルファスＴＦＴでも同じように実施できる。
【００４０】
次に、第１基板１０１上の薄膜デバイス層１２１をプラスチック基板上に移載する工程を図４〜図６の製造工程断面図によって説明する。
【００４１】
図４（１）に示すように、第１基板１０１上に保護層１０２、絶縁層１０３、薄膜デバイス層１２１を形成したものをホットプレート１２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着剤１２３を厚さ１ｍｍ程度に塗布し、第２基板１２４を上に載せ、加圧しながら、室温まで冷却した。第２基板１２４には、例えば厚さ１ｍｍのモリブデン基板を用いた。または、第２基板１２４にガラス基板を用いてもよい。または、第２基板１２４上に第１接着剤１２３を塗布して、その上に保護層１０２から薄膜デバイス層１２１が形成された第１基板１０１の薄膜デバイス層１２１側を載せてもよい。上記第１接着剤１２３には、例えばホットメルト接着剤を用いた。
【００４２】
次に、図４（２）に示すように、第２基板１２４を貼り付けた第１基板１０１をフッ酸（ＨＦ）１２５に浸漬して、第１基板１０１のエッチングを行った。このエッチングは、保護層１０２であるモリブデン層がフッ酸１２５にエッチングされないため、このエッチングは保護層１０２で自動的に停止する。ここで用いたフッ酸１２５は、一例として、重量濃度が５０％のもので、このエッチング時間は３．５時間とした。フッ酸１２５の濃度とエッチング時間は、第１基板１０１のガラスを完全にエッチングすることができるならば、変更しても問題はない。
【００４３】
上記フッ化水素酸１２５によるエッチングの結果、図５（３）に示すように、第１基板１０１〔前記図４（２）参照〕が完全にエッチングされ、保護層１０２が露出される。
【００４４】
次に、混酸〔例えば、リン酸（Ｈ3ＰＯ4）７２wt％と硝酸（ＨＮＯ3）３wt％と酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）１０wt％〕により、保護層１０２〔前記図５（３）参照〕であるモリブデン層（厚さ：５００ｎｍ）をエッチングした。これは、透過型の液晶パネルを作製するために、不透明なモリブデン層があると問題となるためである。上記混酸で５００ｎｍの厚さのモリブデン層をエッチングするのに必要な時間は約１分である。このエッチングの結果、図５（４）に示すように、この混酸は第１絶縁層１０３である酸化珪素をエッチングしないため、第１絶縁層１０３で自動的にエッチングが停止する。
【００４５】
次に、図５（５）に示すように、上記エッチング後に、薄膜デバイス層１２１の裏面側、すなわち絶縁層１０３表面に、第２接着層１２６を形成した。上記第２接着層１２６の塗布方法は、今回はスプレーコーティングを用いたが、その他の方法、例えば、ディップコーティングやスピンコーティングを用いてもよい。
【００４６】
続けて、図６（６）に示すように、上記第２接着層１２６に第３基板１２７を貼り付け、真空脱泡を行い、紫外線を照射して第２接着層１２６を硬化させ第３基板１２７を固定した。上記第３基板１２７にはプラスチック基板を用いた。このプラスチック基板に用いることができる樹脂材料としては、エポキシ樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等の曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の樹脂（プラスチック）がある。今回は一例として０．２ｍｍ厚のエポキシ系樹脂フィルムを用いた。この曲げ弾性率は５００ＭＰａであった。また、第２接着層１２６は厚さ１０μｍ、曲げ弾性率が１００ＭＰａである。
【００４７】
次に、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層１２３〔前記図４（１）参照〕を溶かして第２基板１２４〔前記図４（１）参照〕を外した。その結果、図６（７）に示すように、第３基板１２７上に第２接着層１２６、絶縁層１０３を介して薄膜デバイス層１２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）１００を得た。以下、第１実施例では、薄膜デバイスをアクティブ基板として説明する。
【００４８】
上記薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法では、第３基板１２７に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いるため、薄膜デバイス層の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【００４９】
次に、対向基板の製造例を、図７の概略構成断面図によって説明する。
【００５０】
図７に示すように、対向基板１３０としては、支持基板１３１にプラスチック基板を用意し、さらに上記支持基板１３１側の全面に透明電極１３２を形成したものである。上記支持基板１３１に用いる樹脂材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等の曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の樹脂（プラスチック）をあげることができる。上記透明電極１３２には、例えばＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）を用いた。このＩＴＯ膜は、例えばスパッタ法により成膜した。
【００５１】
次に、図示はしないが、対向基板１３０に電極と取るためのパッド部となる開口部をレーザー加工により形成した。次に、対向基板１３０と上記アクティブ基板１００とに配向膜（例えばポリイミド膜）を塗布してラビング処理を行う配向処理を行った。ラビング方向は、対向基板１３０とアクティブ基板１００とで互いに直交するように行った。
【００５２】
次に、図８の概略構成断面図に示すように、アクティブ基板１００にはシール剤（図示せず）を塗布し、対向基板１３０には多数のスペーサー１４０を散布した。そして、アクティブ基板１００と対向基板１３０とを張り合わせた後、加圧（例えば、１ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で加圧）しながら紫外線を照射してシール剤を硬化させた。次に、レーザー加工によりパネルの大きさに切断した後、注入口（図示せず）から液晶１５０を注入して、注入口をモールド樹脂で覆い、モールド樹脂を硬化させ、液晶表示装置１を作製した。
【００５３】
上記工程により作製した液晶表示装置１は、アクティブ基板１００の支持基板となる第３基板１２７に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板を用いたため、温度を上げても第３基板１２７や薄膜デバイス層１２１にクラック等は発生しない。
【００５４】
本発明の液晶表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板からなる第３基板１２７上に薄膜デバイス層１２１が形成されているアクティブ基板（薄膜デバイス）１００を用いたため、薄膜デバイス層１２１の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【実施例２】
【００５５】
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第２実施例を、図９〜図１１によって説明する。第２実施例では、プラスチック基板上に反射型液晶用のアクティブ基板を作製した。
【００５６】
まず、薄膜デバイス層の形成方法を図９の概略構成断面図によって説明する。図９に示すように、第１基板２０１上にアモルファスシリコン層２０２を形成する。上記第１基板１０１には、例えば厚さ０．４ｍｍ〜１．１ｍｍ程度、例えば０．７ｍｍ厚のガラス基板を用いる。このガラス基板のかわりに石英基板を用いてもよい。また上記アモルファスシリコン層２０２の膜厚は、例えば５０ｎｍとした。この膜厚は１０ｎｍ〜５００ｎｍであるならば問題はない。アモルファスシリコン層２０２の成膜方法は、プラズマＣＶＤ法を用いた。プラズマＣＶＤ法では、アモルファスシリコン層２０２中に、水素を多く含むように、また製造途中で薄膜デバイス層が剥がれない限りの低温が望ましい。今回は１５０℃にて成膜を行った。また、低圧ＣＶＤ法、大気圧プラズマＣＶＤ法、ＥＣＲ法、スパッタ法によりアモルファスシリコン層２０２を成膜しても問題はない。
【００５７】
次いで、上記アモルファスシリコン層２０２上に保護絶縁層２０３を成膜する。この保護絶縁層２０３は、例えば１００ｎｍの厚さに形成した。この保護絶縁層２０３は、例えばプラズマＣＶＤ法によって成膜することができる。
【００５８】
その後、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３  ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を形成した。薄膜デバイス層の形成方法の一例を以下に説明する。
【００５９】
まず、第１基板２０１上にアモルファスシリコン層２０２を介して形成された保護絶縁層２０３上にゲート電極２０４を形成するための導電膜を形成した。この導電膜には例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を用いた。モリブデン膜の形成方法としては例えばスパッタリング法を用いた。そして上記導電膜をゲート電極２０４に形成した。このゲート電極２０４は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングして形成した。次いで、ゲート電極２０４上を被覆するようにゲート絶縁膜２０５を形成した。ゲート絶縁膜２０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
【００６０】
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層（ポリシリコン層）を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層２０６を形成し、その両側にｎ-型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７、ｎ+型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層２０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９を形成した。このストッパー層２０９は、例えば酸化珪素（ＳｉＯ2）層で形成した。
【００６１】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2）層と窒化珪素（ＳｉＮx）層との積層体からなるパッシベーション膜２１０を形成した。このパッシベーション膜２１０上に、各ポリシリコン層２０８に接続するソース電極２１１およびドレイン電極２１２を形成した。各ソース電極２１１およびドレイン電極２１２は例えばアルミニウム、アルミニウム合金、高融点金属等の導電性材料で形成した。
【００６２】
ソース電極２１１およびドレイン電極２１２形成した後、素子を保護するためと平坦化を行うために保護層２１３を形成した。保護層２１３は、例えばポリメチルメタクリル樹脂系の材料で形成される。そして、保護層２１３は、次工程で保護層２１３上に形成される反射層表面に凹凸が形成されるように、上記保護層２１３表面が凹凸となるように形成される。次いで、通常のコンタクトホールの形成技術によって、保護膜２１３に、ソース電極２１１と後に形成される液晶駆動用電極とが接続されるようにコンタクトホール２１３Ｃを形成した。その後、上記保護層２１３表面およびコンタクトホール２１３Ｃ内面に、反射層２１４を形成した。この反射層２１４は、例えばスパッタリングによって銀（Ａｇ）を堆積して形成した。
【００６３】
上記反射層２１４を形成後、カラーフィルター２１５を形成した。これは、カラーレジストを全面に塗布した後、リソグラフィー技術でパターニングを行って形成した。次いで、カラーフィルター２１５に、ソース電極２１１と後に形成される液晶駆動用電極が接続されるようにコンタクトホール２１５Ｃを形成した。このカラーフィルターの形成工程を３回行って、ＲＧＢの３色（赤、緑、青）を形成した。
【００６４】
その後、上記カラーフィルター２１５表面およびコンタクトホール２１５Ｃ内面に画素電極２１６を形成した。この画素電極２１６は、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）を、例えばスパッタリングによって堆積して形成した。したがって、画素電極２１６はソース電極２１１に接続して形成される。
【００６５】
以上の工程により、ガラス基板からなる第１基板２０１上にアクティブマトリックス基板が作製できた。また、今回は、ボトムゲート型ポリシリコンＴＦＴを作製したが、トップゲート型ポリシリコンＴＦＴやアモルファスＴＦＴでも同じように実施できる。
【００６６】
次に、第１基板２０１上の薄膜デバイス層をプラスチック基板上に移載する工程を図１０〜図１１の製造工程断面図によって説明する。
【００６７】
図１０（１）に示すように、第１基板２０１上にアモルファスシリコン層２０２、保護絶縁層２０３を介して形成されている薄膜デバイス層２２１に、第１接着剤２２２を介して第２基板２２３を貼り付ける。この第２基板２２３には、例えば厚さ１ｍｍのモリブデン基板を用いた。または、第２基板２２３にガラス基板を用いてもよい。または、第２基板２２３上に第１接着剤２２２を形成して、その上にアモルファスシリコン層２０２から薄膜デバイス層２２１までが形成された第１基板２０１の薄膜デバイス層２２１側を載せてもよい。上記第１接着剤２２２には、例えばホットメルト接着剤を用いた。
【００６８】
次に、ガラス基板からなる第１基板２０１側からキセノン塩素（ＸｅＣｌ）エキシマレーザー光を照射した。ガラスは上記エキシマレーザー光を透過させるため、レーザー光は、アモルファスシリコン層２０２で吸収される。アモルファスシリコン層２０２に紫外線が吸収されると水素が発生し、アモルファスシリコン層２０２を境として薄膜デバイス層２２１と第１基板２０１との分離が起きる。この技術の詳細は、特開平１０−１２５９３０号公報に開示されている。その結果、図１０（２）に示すように、保護絶縁層２０３が露出された。
【００６９】
次に、図１０（３）に示すように、保護絶縁層２０３に第２接着層２２４を形成した。この第２接着層２２４は紫外線硬化接着剤を塗布により形成される。上記第２接着層２２４の塗布方法は、今回はスプレーコーティングを用いたが、その他の方法、例えば、ディップコーティングやスピンコーティングを用いてもよい。
【００７０】
続けて、図１１（４）に示すように、上記第２接着層２２４に第３基板２２５を貼り付け、真空脱泡を行い、紫外線を照射して第２接着層２２４を硬化させ第３基板２２５を固定した。上記第３基板２２５にはプラスチック基板を用いた。このプラスチック基板に用いることができる樹脂材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等の曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の樹脂（プラスチック）があげられる。今回は一例として０．２ｍｍ厚のポリメタクリル酸メチル樹脂フィルムを用いた。この曲げ弾性率は１００ＭＰａであった。また、第２接着層２２４は厚さ１０μｍ、曲げ弾性率が１００ＭＰａである。
【００７１】
次に、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層２２２〔前記図１０（１）参照〕を溶かして第２基板２２３〔前記図１０（１）参照〕を外した。その結果、図１１（５）に示すように、第３基板２２５上に第２接着層２２４、絶縁層２０３を介して薄膜デバイス層２２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）２００を得た。
【００７２】
上記薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法では、第３基板２２５に曲げ弾性率が１ＧＰａ以下の基板を用いるため、薄膜デバイス層の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。さらに、第３基板２２５に第１実施例の第３基板よりも曲げ弾性率の低いポリメタクリル酸メチル樹脂を用いているため、第１実施例の薄膜デバイスよりも耐熱温度を上げることができる。
【００７３】
次に、一般的に行われている液晶表示装置の組立工程を行えばよい。例えば、前記図７に示したように、対向基板１３０を形成する。その後、図示はしないが、上記対向基板１３０とアクティブ基板２００とに配向膜（例えばポリイミド膜）を塗布し、ラビング処理を行う配向処理を行う。次に、アクティブ基板２００にはシール剤（図示せず）を塗布し、対向基板１３０には多数のスペーサー（図示せず）を散布した。そして、アクティブ基板２００と対向基板１３０とを張り合わせた後、例えば１ｋｇ／ｃｍ2で加圧しながら紫外線を照射してシール剤を硬化させた。次にレーザー加工によりパネルの大きさに切断した後、注入口から液晶を注入して、注入口をモールド樹脂で覆い、モールド樹脂を硬化させ、液晶表示パネルを作製した。
【００７４】
本発明の液晶表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板からなる第３基板２２５上に薄膜デバイス層２２１が形成されているアクティブ基板（薄膜デバイス）２００を用いたため、薄膜デバイス層２２１の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【実施例３】
【００７５】
本発明の薄膜デバイスの製造方法および薄膜デバイスおよびエレクトロルミネッセンス表示装置に係る一実施例を、図１２〜図１４によって説明する。この実施例では、転写方式によりプラスチック基板にアクティブマトリックス基板を作製しアクティブマトリックス型有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記する）ディスプレイを作製した。
【００７６】
まず、薄膜デバイス層の形成方法を図１２の概略構成断面図によって説明する。
【００７７】
図１２に示すように、ガラス基板３０１上に、一般的な低温ポリシリコン技術、例えば「２００３  ＦＰＤテクノロジー大全」（電子ジャーナル２００３年３月２５日発行、ｐ．１６６−１８３およびｐ．１９８−２０１）、「'９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐ．５３−５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐ．１３２−１３９）等に記載されているような低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（以下薄膜トランジスタをＴＦＴと記す）プロセスでＴＦＴを含む薄膜デバイス層を形成した。薄膜デバイス層の形成方法の一例を以下に説明する。
【００７８】
まず、第１基板３０１上にゲート電極３０４を形成するための導電膜を形成した。この導電膜には例えば厚さが１００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）膜を用いた。モリブデン膜の形成方法としては例えばスパッタリング法を用いた。そして上記導電膜を加工してゲート電極３０４を形成した。このゲート電極３０４は、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングして形成した。次いで、ゲート電極３０４上を被覆するようにゲート絶縁膜３０５を形成した。ゲート絶縁膜３０５は、例えばプラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層と窒化珪素（ＳｉＮx ）層との積層体で形成した。さらに連続的に非晶質シリコン層(厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ)を形成した。
【００７９】
この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣlエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し結晶シリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層３０６を形成し、その両側にｎ- 型ドープ領域からなるポリシリコン層３０７、ｎ+ 型ドープ領域からなるポリシリコン層３０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とした。またポリシリコン層３０６上にはｎ-型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層３０９を形成した。このストッパー層３０９は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）層で形成した。
【００８０】
さらに、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層、または酸化珪素（ＳｉＯ2 ）層と窒化珪素（ＳｉＮx ）層との積層体からなるパッシベーション膜３１０を形成した。このパッシベーション膜３１０上に、各ポリシリコン層３０８に接続するソース電極３１１およびドレイン電極３１２を形成した。各ソース電極３１１およびドレイン電極３１２は例えばアルミニウムで形成した。
【００８１】
このようにして、低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した。
【００８２】
次に、例えばスピンコート法によって、ソース電極３１１、ドレイン電極３１２等を覆うように、パッシベーション膜３１０上に保護絶縁層３１３を例えばメタクリル酸メチル樹脂系樹脂で形成した後、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、ソース電極３１１と後に形成する有機ＥＬ素子のアノード電極とを接続できるように、その部分の保護絶縁層３１３を取り除いた。
【００８３】
次に、保護絶縁層３１３上に、有機ＥＬ素子を形成した。有機ＥＬ素子は、アノード電極３１４と有機層とカソード電極３１７とで構成されている。アノード電極３１４は、例えばスパッタリング法でクロム（Ｃｒ）を堆積して形成し、各ＴＦＴのソース電極３１１に接続され、個別に電流を流せるようになっている。
【００８４】
有機層は、有機正孔輸送層３１５と有機発光層３１６を積層させた構造とした。有機正孔輸送層３１５としては、例えば銅フタロシアニンを蒸着により３０ｎｍの厚さに形成した。有機発光層３１６は、緑色として、Ａｌｑ３[tris(8-quinolinolato)aluminium(III)]を５０ｎｍの厚さに、青色として、バソクプロイン（Bathocuproine：2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10phenanthroline）を１４ｎｍの厚さに、赤色としてＢＳＢ−ＢＣＮ[2,5-bis{4-(N-methoxyphenyl-N-phenylamino)styryl}benzene-1,4-dicarbonitrile]を３０ｎｍの厚さにそれぞれ蒸着した。
【００８５】
カソード電極３１７としては、酸化インジウム錫（Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＳｎＯ2 ：ＩＴＯ）を使用した。
【００８６】
今回は、有機ＥＬ素子として、上記構造を用いたが、電極に、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、発光層を組み合わせた公知の構造を用いてもよい。
【００８７】
さらに、カソード電極３１７を覆う形で、パッシベーション膜３１８を形成した。今回、パッシベーション膜３１８は、スパッタリング法により窒化シリコン（ＳｉＮx）膜を例えば２００ｎｍの厚さに形成した。このパッシベーション膜３１８は、その他、ＣＶＤ法、蒸着法などで形成してもよい。
【００８８】
以下、ＴＦＴ層から有機ＥＬ層までを薄膜デバイス層と呼ぶこととする。次に、第１基板３０１上の薄膜デバイス層をプラスチック基板上に移載する工程を図１３〜図１４の製造工程断面図によって説明する。
【００８９】
図１３（１）に示すように第１基板３０１上に薄膜デバイス層３２１を形成したものをホットプレート３２２で８０℃〜１４０℃に加熱しながら、第１接着層３２３を、例えばホットメルト接着剤を例えば１ｍｍ程度の厚さに塗布して形成した。次に、上記第１接着層３２３上に第２基板３２４を載せ、第２基板３２４を第１基板３０１方向に加圧しながら、室温まで冷却した。上記第２基板３２４には、例えば厚さが１ｍｍのモリブデン（Ｍｏ）基板を用いた。または、第２基板３２４上にホットメルト接着剤を塗布して、その上に薄膜デバイス層３２１が形成された第１基板３０１の薄膜デバイス層３２１側を載せてもよい。
【００９０】
次に、図１３（２）に示すように、第２基板３２４を貼り付けた基板をフッ化水素酸３２５に浸漬して、第１基板３０１のエッチングを行った。このエッチングでは、第１基板３０１を、例えばおよそ３０μｍの厚さになるように残すように行うため、エッチング終点は例えばエッチング時間により制御する。一例として、ここで用いたフッ化水素酸３２５は重量濃度１５％〜２５％のもので、このエッチング時間はエアーブローによるバブリングによって弗化水素酸溶液を攪拌しながら室温で約３時間とした。フッ化水素酸３２５の濃度とエッチング時間は、適宜変更しても問題はない。上記エッチングの代わりに、例えば機械的な研磨、化学的機械研磨等の研磨によって、第１基板３０１を薄くしても良い。上記ガラス基板からなる第１基板１０１の厚さは３００μｍ以下とすることが好ましい。３００μｍを超える厚さのガラス基板を用いると、後に説明する曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板を用いた効果が見出せなくなる。
【００９１】
上記フッ化水素酸３２５によるエッチングの結果、図１４（３）に示すように、第１基板３０１上に薄膜デバイス層３２１が形成され、さらに薄膜デバイス層３２１上に第１接着層３２３を介して第２基板３２４が形成されたものが得られる。
【００９２】
その後、図１４（４）に示すように、上記第１基板３０１の上記薄膜デバイス層３２１が形成されている面とは反対側の面に第２接着層３２６を形成する。上記第２接着層３２６は、一例として、回転塗布技術により例えばポリメタクリル酸メチル樹脂系の紫外線硬化接着剤を塗布して形成した。回転塗布技術による膜形成では、膜厚を約１００μｍとした。その後、第２接着層３２６に紫外線を照射して硬化させ、それを第３基板３２７とした。この第３基板３２７は、厚さが約１００μｍ、曲げ弾性率が１００ＭＰａである。この第３実施例では、前記第１実施例のように別途プラスチック基板を用意する必要がないため、脱泡をしなくてもすむ利点がある。また、前記第２実施例のように１００ＭＰａのプラスチック基板はハンドリングが困難であるが、本実施例では塗布して形成するため取り扱いが容易となる。また、第２接着層３２６を硬化した後は、プラスチック基板の剛性が低くても、残した第１基板（ガラス基板）３０１が３０μｍあり、かつ残した第１基板３０１と第３基板３２７とが一体になっているため、剛性があり、ハンドリングが容易となる利点がある。
【００９３】
次に、上記基板をアルコール（図示せず）中に浸漬し、ホットメルト接着剤からなる第１接着層３２２〔前記図１３（１）参照〕を溶かして第２基板３２３〔前記図１３（１）参照〕を外し、図１４（５）に示すように、第３基板３２７上に、残した第１基板３０１を介して薄膜デバイス層３２１が載った薄膜デバイス（アクティブ基板）３００を得た。
【００９４】
この後は、図示はしないが、一般的に行われている有機エレクトロルミネッセンス表示装置の組立工程で行えばよい。
【００９５】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、曲げ弾性率が１ＧＰａ以下のプラスチック基板からなる第３基板３２７上に薄膜デバイス層３２１が形成されているアクティブ基板（薄膜デバイス）３００を用いたため、薄膜デバイス層３２１の吸熱や吸水によってプラスチック基板が伸びることによる応力を緩和することができるので、耐熱性の向上、耐湿気性の向上などが図れるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の薄膜デバイス、薄膜デバイスの製造方法、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置は、プラスチック基板を使用した液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置に適用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の薄膜デバイスに係る実施の形態を説明する概略構成断面図である。
【図２】薄膜デバイスの耐熱温度と第３基板の曲げ弾性率との関係図である。
【図３】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す概略構成断面図である。
【図４】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す製造工程断面図である。
【図５】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す製造工程断面図である。
【図６】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す製造工程断面図である。
【図７】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す概略構成断面図である。
【図８】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第１実施例を示す概略構成断面図である。
【図９】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第２実施例を示す概略構成断面図である。
【図１０】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第２実施例を示す製造工程断面図である。
【図１１】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよび液晶表示装置に係る第２実施例を示す製造工程断面図である。
【図１２】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよびエレクトロルミネッセンス表示装置に係る一実施例を示す概略構成断面図である。
【図１３】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよびエレクトロルミネッセンス表示装置に係る一実施例を示す製造工程断面図である。
【図１４】本発明の薄膜デバイスの製造方法、薄膜デバイスおよびエレクトロルミネッセンス表示装置に係る一実施例を示す製造工程断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０…薄膜デバイス、１１…支持基板、１３…薄膜デバイス層
【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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