(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体回路が構成された薄膜デバイスを備える液晶表示装置において、前記薄膜デバイスと基板との境界面に薄膜状の面発光型光源を形成したことを特徴とするバックライト内蔵型液晶表示装置。
【請求項２】
前記面発光型光源が、有機又は無機電界発光素子である請求項１記載のバックライト内蔵型液晶表示装置。
【請求項３】
前記薄膜デバイスが、マトリクス状に配置された画素スイッチング用のトランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲートに接続された走査線と、前記薄膜トランジスタのソースに接続されたデータ線と、前記薄膜トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記画素スイッチング用薄膜トランジスタを駆動する駆動回路とを備え、前記薄膜デバイスの表面に液晶表示素子が形成されてなる、請求項１又は２記載のバックライト内蔵型液晶表示装置。
【請求項４】
第１の基板上に剥離層を形成する第１の工程と、前記剥離層上にマトリクス状の画素を備える薄膜デバイスを形成する第２の工程と、前記薄膜デバイスを前記第１の基板から剥離して、第２の基板上に転写する第３の工程と、前記第２の基板上に転写されることによって露出した前記薄膜デバイスの裏面に面発光型光源を形成する第４の工程と、前記薄膜デバイスを前記第２の基板から剥離して、第３の基板上に転写する第５の工程と、前記薄膜デバイスの表面に液晶表示素子を形成する第６の工程を備えるバックライト内蔵型液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
第１の基板上に剥離層を形成する第１の工程と、前記剥離層上にマトリクス状の画素を備える薄膜デバイスを形成する第２の工程と、前記薄膜デバイスを前記第１の基板から剥離して、第２の基板上に転写する第３の工程と、第３の基板上に面発光型光源を形成する第４の工程と、この面発光光源と前記薄膜デバイスの裏面を接着する第５の工程と、前記第２の基板から前記薄膜デバイスを剥離する第６の工程と、前記薄膜デバイスの表面に液晶表示素子を形成する第７の工程を備えるバックライト内蔵型液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記請求項４又は請求項５の発明において、前記薄膜デバイスが、発光面の全域に設けられた共通電極と、マトリクス状に配置された画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲートに接続された走査線と、前記薄膜トランジスタのソースに接続されたデータ線と、前記薄膜トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記画素スイッチング用の薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路と、を備える請求項４又は６記載の方法。
【請求項７】
前記請求項４乃至請求項６の何れか１項において、前記面発光光源が、有機又は無機の電界発光素子であり、マトリクス状の画素に対してパターニングされてない全域単色発光される前記方法。
【請求項８】
前記液晶表示素子が前記画素領域に対応したカラーフィルタを備える請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記請求項４乃至請求項７の何れか１項記において、前記面発光光源が、有機又は無機の電界発光素子であり、前記マトリクス状の画素毎にパターニングされ、ＲＧＢの各色が所定の順序で配列されて色分離発光されることを特徴とする前記方法。
【請求項１０】
前記第３の基板が可撓性を持つ材質で構成されたことを特徴とする請求項４乃至請求項９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第３の基板が、プラスチック基板である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記面発光型光源から投射される光が、偏光特性を備えている請求項４乃至１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載の方法によって製造されたバックライト内蔵型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜デバイスを複数の基板間で転写することにより、バックライトと一体化されたバックライト内蔵型液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜デバイスである薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を駆動回路源として構成された液晶表示装置は、基板上に形成されたＴＦＴで制御された電圧によって、当該基板と対向基板との間に封入された液晶分子（液晶表示素子）の旋光能を制御し、各画素における透光性を制御することで、画像を表示できる構成を備えている。
【０００３】
この液晶表示装置を図１５に示す。図１５に示される如く、アクティブマクトリクス２２２及び／又は駆動回路２２４等の薄膜デバイスが形成されたアクティブマトリクス基板２２０と、対向基板２４０とは、対向基板２４０の外周縁に沿って形成されたシール材（図示せず）によって所定の間隙を介して貼り合わされ、この間隙に液晶が２３０が封入される。
【０００４】
アクティブマトリクス１２２に形成された画素電極と、対向基板２４０に形成された透明対向電極とは、液晶２３０を挟んで対向し、画素電極と対向電極間に印加される電界によって液晶分子が駆動される。
また、アクティブマトリクス２２２の液晶２３０に接する側の表面、及び、対向基板２４０の液晶２３０に接する側の表面には、配向膜が形成され、無電界状態での液晶分子の配向を決定する。
【０００５】
アクティブマトリクス基板２２０、液晶２３０及び対向基板２４０で構成される液晶駆動部は、更に、互いに異なる偏光方向を有する２枚の偏光板２１０、２５０で挟まれる。偏光板２１０及び２５０の偏光方向は、前記アクティブマトリクス基板２２０、及び対向基板２４０のそれぞれの表面に形成された配向膜の配向方向に揃えられる。
【０００６】
また、カラー表示を可能にするため、対向基板２４０には、カラーフィルタ及び／又はブラックマトリクスが形成される。
【０００７】
このように、液晶表示装置は、多数の基板が貼り合わされた構造を有しているため、表示装置の厚さが大きくなってしまうという欠点があった。特に、図１５に示される如く、透過型液晶表示装置で必要とされるバックライト２００は、液晶表示装置の厚さを増大する原因となっている。
【０００８】
一方、上記薄膜デバイスで構成された液晶表示装置を、プラスチック基板等の軽量で柔軟性（可撓性）を有する基板材料上に形成し、変形能を備えた新規な液晶表示装置を製造する要望が高まっている。これを実現するためには、プラスチック基板の耐熱温度（１００から１５０℃）以下のプロセス温度にて薄膜デバイスを形成する必要がある。しかしながら、プロセス温度の低下は薄膜デバイスの特性の低下を招く傾向にあり、高性能の薄膜デバイスの製造は困難である。これに対処するため、ガラス基板上に形成された薄膜デバイスを転写する技術（例えば、特開平１０−１２５９３１号公報参照）により前記薄膜デバイスをプラスチック基板上に転写する方法も提案されている。
【０００９】
しかしながら、上記の構成手順で薄膜デバイスをプラスチック基板上に形成できたとしても、図１５に示される如く、透過型液晶表示装置では、バックライト２００が必要なため、液晶表示装置全体として変形能を備えたものを製造することは困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を解決するために、バックライトを内蔵しても装置全体の厚みが少なくかつ変形能にも優れた半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
本発明はまた薄膜デバイスに薄膜状の面発光型光源を一体化させることにより、装置全体の厚みが少なくかつ変形能にも優れた液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
本発明の他の目的は、この液晶表示装置を得るために、従来の転写技術を応用して薄膜状の面発光型光源と薄膜デバイスとを基板上に一体化させることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、薄膜デバイスと面発光型光源を従来の転写技術を利用して基板上に一体化させたことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、第１の基板上に製造された薄膜デバイスを、一旦第２の基板上に転写させ、この際に露出した薄膜デバイスの裏面に薄膜状の面発光型光源を形成する。さらに、この面発光型光源を備えた薄膜デバイスを第３の基板に転写させる。この第３の転写基板として可撓性の変形可能なものを選択することによって、装置全体の厚さを増すことなく、変形可能であるバックライト内蔵型表示装置を得ることができる。
【００１５】
代表的な薄膜デバイスは、液晶表示素子を形成するための、発光面の全域に設けられた共通電極と、マトリクス状に配置された画素スイッチング用の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲートに接続された走査線と、前記薄膜トランジスタのソースに接続されたデータ線と、前記薄膜トランジスタのドレインに接続された画素電極とを備えている。
【００１６】
また、この薄膜デバイスは、前記画素スイッチング用の薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路と、を備える。薄膜デバイスの許容される厚さ及びバックライトを内蔵する液晶表示装置全体の許容される厚さには、特に制限がないが、薄膜デバイスとして0.5〜5.0mm程度であるのが好ましい。
前記面発光光源とは、好適には有機又は無機の電界発光素子である。その一例は、マトリクス状の画素に対してパターニングされてない全域単色発光される電界発光素子である。パターニングされていない発光素子をバックライトとして用いた場合には、前記液晶表示素子が前記画素領域に対応したカラーフィルタを備える。
【００１７】
前記面発光光源の他の例は、有機又は無機の電界発光素子であり、前記マトリクス状の画素毎にパターニングされ、ＲＧＢの各色が所定の順序で配列されて色分離発光されるものである。有機又は無機の電界素子としては、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が最適である。
【００１８】
電界発光素子は、数μｍから数十μｍ程度の厚さで形成できるため、前記薄膜デバイスの裏面に面発光型光源として電界発光素子を形成し、これを柔軟性基板に転写することによって装置全体の厚さが増さずかつ柔軟性に優れた半導体装置を得ることができる。加えて有機電界発光素子は低温度かつ簡単な工程により製造可能である。
【００１９】
バックライトから投射された光の透過／非透過を液晶により制御するためには、投射光が偏光特性を備えていなければならない。そこで、好適にはバックライトから投射される光自体に偏光特性を持たせれば、バックライト側の偏光板を省略してその分装置の厚さを削減することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態をて図面を参照して説明する。図１は、バックライト内蔵型液晶表示装置（以下、単に、液晶表示装置、という）１０の概念図であり、この液晶表示装置１０は、大きく分けて液晶表示部１２と、薄膜デバイス（ＴＦＴ）部１４と、バックライト部１６と、基板１７とに分類される。
【００２１】
図１の液晶表示装置１０は、液晶表示部１２によって階調表現のみを行う、所謂モノクロ画像の表示装置であり、これに対して、図２及び図３は、カラー画像を表示するための液晶表示装置１０が示されている。
【００２２】
図２は、液晶表示部１２の表面に、ＴＦＴ部１４に形成される各画素に対応してマトリクス状に所定の規則に従って配列された各色（ＲＧＢ）のカラーフィルタ１８と、これらを囲むように設けられたブラックマトリクス枠２０と、で構成されたフィルタ部２２が設けられた表示装置を示している。
【００２３】
また、図３は、バックライト部１６として適用される電界発光素子としてのＥＬ（エレクトロルミネッセンス）をＴＦＴ部１４の各画素に対応してバンク２４を形成すると共に、各バンク２４間毎に各色（ＲＧＢ）の成分を充填することで、バックライト部１６自体を、ＲＧＢの各色に発光させた構成を示している。
【００２４】
図１乃至図３に示される液晶表示装置１０は、基本的構造は変わらないため、まず、図２に示すカラー画像用の液晶表示装置１０を例にとり、詳細な構成を説明する。
【００２５】
図４には、図２に示したバックライト内蔵型液晶表示装置１０の詳細構成が示されている。
【００２６】
液晶表示装置１０は、製品段階において、第３の基板２５が基本支持体層となり、前記バックライト部１６、ＴＦＴ部１４及び液晶表示部１２を構成する各層が積層されている。なお、この第３の基板に各部が積層されるまでの途中、すなわち、製造段階では、第１の基板１００及び第２の基板１８０（共に図５乃至図１３の工程図参照）が適用されるようになっている。
【００２７】
バックライト部１６は、この電子輸送層２８と、正孔輸送層３０とによってＥＬ層３２を挟持した構成となっている。また、正孔輸送層３０の上層には、ＩＴＯ層３４が設けられている。すなわち、ＩＴＯ層３４とベース電極層２６との間に電界（電圧）が印加されることにより、ＥＬ層３２に電流が流れて、バックライトとして機能する。なお、このＥＬ層３２の発光光は、偏光方向を一定の方向に定めており、この結果、液晶表示に必要な一対の偏光板の一方を省略して、薄膜デバイスの裏面に直接前記面発光型光源を設けることができる。これを可能とする方法として、例えばラビング処理をあげることができる。ラビング処理は、例えば電子情報通信学会技術報告Ｅ１Ｄ９５−１０６（１９９５年発行）に詳しく記載されている。
【００２８】
ＩＴＯ層３４の上層には、透明の中間層３６が設けられ、この中間層３６上に薄膜デバイスとしてのＴＦＴ部１４が配設されている。
【００２９】
ＴＦＴ部１４は、ＴＦＴアレイ３８が各画素毎に設けられたマトリクス状を形成している。ＴＦＴアレイ３８は、ドレイン電極３８Ｄ、ゲート電極３８Ｇ、ソース電極３８Ｓによって構成されている。また、ドレイン電極３８Ｄ及びソース電極３８Ｓにはソース／ドレイン領域３９Ｄ、３９Ｓが対応しており、ゲート電極３８Ｇには活性シリコン領域３９Ｇが対応している。このＴＦＴアレイ３８のそれぞれに対して、透明画素電極（各画素に対応配置）４０が設けられている。
【００３０】
また、画素電極４０の上方には、平坦化膜４１を介して中間空間部に液晶４２が封入された一対の配向膜４４、４６が設けられている。液晶４２は、全画素領域に一括充填されシール剤４７によって封印されて、漏れないようになっている。
【００３１】
上側の配向膜４６の上面には、対向電極４８が設けられ、前記画素電極４０と共通電極４８間に電界（電圧）が印加されることにより、印加される電圧に応じて、液晶４２の配向が変化し、一対の配向膜４４、４６間を通過する所定の偏光方向の光に対して所定の透過率となる。
【００３２】
共通電極４８の上面には、カラーフィルタ層５２を介して対向基板４９、偏光板５０が順に設けられている。偏光板５０は、前記所定の偏光方向の光のみを通過させることができ、ＥＬ層３２で発光した１００％の光量に対して、前記液晶４２の配向によって設定される透過率に基づく光量で発光するようになっている。
【００３３】
カラーフィルタ層５２は、各画素に対応してＲＧＢの各色のフィルタが順序よく配列されるフィルタ部とで構成され、さらに必要であれば各画素の非発光領域（ＴＦＴアレイ３８が配置された領域等）を不透過状態として、各画素の色分離を向上するためのブラックマトリクス部を含んで構成されている。
【００３４】
上記構成において、第３の基板２５は、可撓性を有する透明の合成樹脂（プラスチック等）板で構成されており、これによって、本実施の形態に係るバックライト内蔵型液晶表示装置１０は、平面を維持する必要なく、曲面を持った支持体上にも配設することが可能となっている。
【００３５】
このような曲面支持体の例としては、ドーム（半球面）型の天井が挙げられる。このようなドーム型天井にバックライト型内蔵型液晶表示装置１０を配設し、プラネタリュウムを構成することができる。また、円筒形の室内の内周面に全周に亘ってバックライト型内蔵型液晶表示装置１０を配設することにより、３６０°のパノラマ画像を表示することが可能となる。
【００３６】
ところで、前記第３の基板２５を可撓性を有する基板を最初から用いて、ＴＦＴ部１４を形成するのはプロセス温度、フォトリソグラフィの精度等の観点から困難であるので、既述の転写技術を応用する。
【００３７】
図５〜図１３はＴＦＴ部１４を形成するための図である。なお、ＴＦＴアレイ３８の詳細な製造工程は公知であるので説明を省略する。
【００３８】
[工程１]
図５に示すように、第１の基板１００上に第１の剥離層としての第１分離層（光吸収層）１２０を形成する。
【００３９】
以下、第１の基板１００および第１分離層１２０について説明する。
（第１の基板１００についての説明）
第１の基板１００は、光が透過し得る透光性を有するものであるのが好ましい。
【００４０】
この場合、光の透過率は１０％以上であるのが好ましく、５０％以上であるのがより好ましい。この透過率が低過ぎると、光の減衰（ロス）が大きくなり、第１分離層１２０を剥離するのにより大きな光量を必要とする。
【００４１】
また、第１の基板１００は、信頼性の高い材料で構成されているのが好ましく、特に、耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。その理由は、例えば後述するＴＦＴ層１４０（図４のＴＦＴ部１４に相当）を形成する際に、その種類や形成方法によってはプロセス温度が高くなる（例えば３５０〜１２００℃程度）ことがあるが、その場合でも、第１の基板１００が耐熱性に優れていれば、第１の基板１００上へのＴＦＴ層１４０等の形成に際し、その温度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。
【００４２】
従って、第１の基板１００は、ＴＦＴ層１４０の形成の際の最高温度をＴmaxとしたとき、歪点がＴmax以上の材料で構成されているのものが好ましい。具体的には、第１の基板１００の構成材料は、歪点が３５０℃以上のものが好ましく、５００℃以上のものがより好ましい。このようなものとしては、例えば、石英ガラス、コーニング７０５９、日本電気ガラスＯＡ−２等の耐熱性ガラスが挙げられる。
【００４３】
また、第１の基板１００の厚さは、特に限定されないが、通常は、０．１〜５．０mm程度であるのが好ましく、０．５〜１．５mm程度であるのがより好ましい。第１の基板１００の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚すぎると、第１の基板１００の透過率が低い場合に、光の減衰を生じ易くなる。なお、第１の基板１００の光の透過率が高い場合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであってもよい。なお、光を均一に照射できるように、第１の基板１００の厚さは、均一であるのが好ましい。
（第１分離層１２０の説明）
第１分離層１２０は、照射される光を吸収し、その層内および／または界面において剥離（以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う）を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により、第１分離層１２０を構成する物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離および／または界面剥離に至るものがよい。
【００４４】
さらに、光の照射により、第１分離層１２０から気体が放出され、分離効果が発現される場合もある。すなわち、第１分離層１２０に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、第１分離層１２０が光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分離に寄与する場合とがある。このような第１分離層１２０の組成としては、例えば、次のＡ〜Ｅに記載されるものが挙げられる。
【００４５】
Ａ．アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）
Ｂ．酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チタンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合物等の各種酸化物セラミックス、透電体（強誘電体）あるいは半導体
Ｃ．ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ＰＬＬＺＴ、ＰＢＺＴ等のセラミックスあるいは誘電体（強誘電体）
Ｄ．窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス
Ｅ．有機高分子材料
Ｆ．金属
また、第１分離層１２０の厚さは、剥離目的や第１分離層１２０の組成、層構成、形成方法等の諸条件により異なるが、通常は、１ｎｍ〜２０μｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜２μｍ程度であるのがより好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがさらに好ましい。第１分離層１２０の膜厚が小さすぎると、成膜の均一性が損なわれ、剥離にムラが生じることがあり、また、膜厚が厚すぎると、第１分離層１２０の良好な剥離性を確保するために、光のパワー（光量）を大きくする必要があるとともに、後に第１分離層１２０を除去する際に、その作業に時間がかかる。なお、第１分離層１２０の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。
【００４６】
第１分離層１２０の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択される。たとえば、ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣＲ−ＣＶＤを含む）、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパッタリング、イオンプレーティング、ＰＶＤ等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうちの２以上を組み合わせて形成することもできる。
【００４７】
例えば、第１分離層１２０の組成がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）の場合には、ＣＶＤ、特に低圧ＣＶＤやプラズマＣＶＤにより成膜するのが好ましい。
【００４８】
また、第１分離層１２０をゾルーゲル法によるセラミックスで構成する場合や、有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特に、スピンコートにより成膜するのが好ましい。
【００４９】
[工程２]
次に、図６に示すように、第１分離層１２０上に、ＴＦＴ層１４０を形成する。
【００５０】
このＴＦＴ層１４０のＫ部分（図６において１点線鎖線で囲んで示される部分）の拡大断面図を、図２の右側に示す。図示されるように、ＴＦＴ層１４０は、ＴＦＴアレイ（薄膜トランジスタ）３８を含んで構成され、このＴＦＴアレイ３８は、ポリシリコン層にｎ型不純物またはＰ型不純物を導入して形成されたソース，ドレイン領域５８、６０と、ゲート絶縁膜層６２と、ゲート電極６４と、例えばアルミニウムからなるゲート電極線６６、ドレイン電極線６８とを具備する。
【００５１】
本実施の形態では、第１分離層１２０に接して設けられる中間層としてＳｉ０2膜を使用しているが、Ｓｉ3Ｎ4などのその他の絶縁膜を使用することもできる。Ｓｉ０2膜（中間層）の厚みは、その形成目的や発揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、通常は、１０nm〜５μm程度であるのが好ましく、４０nm〜１μm程度であるのがより好ましい。中間層は、種々の目的で形成され、例えば、ＴＦＴ１４０を物理的または化学的に保護する保護層，絶縁層，導電層，レーザー光の遮光層，マイグレーション防止用のバリア層，反射層としての機能の内の少なくとも１つを発揮するものが挙げられる。
【００５２】
なお、場合によっては、Ｓｉ０2膜等の中間層を形成せず、第１分離層１２０上に直接ＴＦＴ層１４０を形成してもよい。
【００５３】
ＴＦＴ層１４０は、図６の右側に示されるようなＴＦＴ等の薄膜デバイスを含む層である。
【００５４】
[工程３]
次に、図７に示すように、ＴＦＴ層１４０上に、第２の剥離層としての第２分離層（例えば熱溶融性接着層等）１６０を形成する。なお、第２分離層１６０は、第１分離層１２０と同様にアブレーション層で構成することもできる。
【００５５】
この第２分離１６０として、薄膜デバイスへの不純物（ナトリウム、カリウムなど）汚染の虞が少ない、例えばプルーフワックス（商品名）などのエレクトロンワックスを挙げることができる。また、水溶性接着剤も適用可能である。
【００５６】
[工程４]
さらに、図７に示すように、第２分離層１６０の上に、第２の基板１８０を接着する。この第２の基板１８０は、ＴＦＴ層１４０の製造後に接着されるものであるので、ＴＦＴ層１４０の製造時のプロセス温度などに対する制約はなく、常温時に保型性さえあればよい。本実施の形態ではガラス基板、合成樹脂など、比較的安価で保型性のある材料を用いている。
【００５７】
[工程５]
次に、図８に示すように、第１の基板１００の裏面側から光を照射する。
【００５８】
この光は、第１の基板１００を透過した後に第１分離層１２０に照射される。これにより、第１分離層１２０に層内剥離および／または界面剥離が生じ、結合力が減少または消滅する。
【００５９】
第１分離層１２０の層内剥離および／または界面剥離が生じる原理は、第１分離層１２０の構成材料にアブレーションが生じること、また、第１分離層１２０に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定される。
【００６０】
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料（第１分離層１２０の構成材料）が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子または分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、第１分離層１２０の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散（気化）等の相変化を生じる現象として現れる。また、前記相変化によって微小な発砲状態となり、結合力が低下することもある。
【００６１】
第１分離層１２０が層内剥離を生じるか、界面剥離を生じるか、またはその両方であるかは、第１分離層１２０の組成や、その他種々の要因に左右され、その要因の１つとして、照射される光の種類、波長、強度、到達深さ等の条件が挙げられる。
【００６２】
照射する光としては、第１分離層１２０に層内剥離および／または界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよく、例えば、Ｘ線、紫外線、可視光、赤外線（熱線）、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線（α線、β線、γ線）等が挙げられる。そのなかでも、第１分離層１２０の剥離（アブレーション）を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましく、エキシマレーザがより好ましく用いられる。
【００６３】
次に、図９に示すように、第１の基板１００に力を加えて、この第１の基板１００を第１分離層１２０から離脱させる。図９では図示されないが、この離脱後、第１の基板１００上に第１分離層１２０が付着することもある。
【００６４】
[工程６]
次に、図１０に示すように、残存している第１分離層１２０を、例えば洗浄、エッチング、アッシング、研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除去する。これにより、ＴＦＴ層１４０が、第２の基板１８０に転写されたことになる。
【００６５】
[工程７]
次に、図１１に示すように、ＴＦＴ層１４０の下面（露出面）に、接着層１９０を介してバックライト１５０（図４のバックライト部１６と同一）が形成された第３の基板２００を接着する。このとき、バックライト１５０の上表面はラビング処理される。或いは、バックライト１５０を予めＴＦＴ層１４０の直下に形成しておき、このバックライト１５０と第３の基板２００との間に接着層１９０を設けて貼りつける場合もあり得る。この場合は、バックライト１５０の下表面をラビング処理する。
【００６６】
この実施形態に適用されるバックライト部１６はマトリクス状にパターニングする必要がない、全域単色発光する電界発光素子としてＥＬが適用されている。このＥＬでは、画像表示領域に合わせた全面発光させればよいため、発光する領域を囲むように、枠状の壁を形成し、例えばインクジェット方式により蛍光物質をベース面に塗布する。
【００６７】
接着層１９０を構成する接着剤の好適な例としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでもよい。このような接着層１９０の形成は、例えば、塗布法によりなされる。
【００６８】
前記硬化型接着剤を用いる場合、例えばＴＦＴ層１４０の下面に硬化型接着剤を塗布し、バックライト部１５０を接着し、さらにバックライト部１５０に硬化接着剤を塗布し、第３の基板２００を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着剤を硬化させて、ＴＦＴ層１４０とバックライト部１５０と第３の基板２００とを接着し、固定する。
【００６９】
接着剤が光硬化型の場合、好ましくは光透過性の第３の基板２００の外側から光を照射する。接着剤としては、薄膜デバイス層に影響を与えにくい紫外線硬化型などの光硬化型接着剤を用いれば、光透過性の第２の基板１８０側から、あるいは光透過性の第２及び第３の基板１８０、２００の両側から光照射しても良い。
【００７０】
第３の基板としては、特に制限はなく、この結果、可撓性を有する透明基板を適用することも可能となる。
【００７１】
[工程８]
次に、図１２に示すように、第２分離層１６０を加熱または水に浸漬し、溶融させる。この結果、第２分離層１６０の接着力が弱まるため、第２の基板１８０を、ＴＦＴ層１４０より離脱させることができる。なお、第２の基板１８０に付着した第２の分離層１６０を除去することで、この第２の基板１８０を繰り返し再利用することができる。
【００７２】
[工程９]
最後に、ＴＦＴ層１４０の表面に付着した第２分離層１６０を除去することで、図１３に示すように、第３の基板２００に転写された、発光層を備えたＴＦＴ層１４０を得ることができる。ここで、この第３の基板２００に対するＴＦＴ層１４０の表層関係は、図２に示すように当初の第１の基板１００に対するＴＦＴ層１４０の表層関係と同じとなる。
【００７３】
その後、ＴＦＴ層１４０の上に液晶表示部１４を形成すると共に、カラーフィルタ層５２を設けることで、バックライト内蔵型液晶表示装置１０が完成する。
【００７４】
以上のような各工程を経て、ＴＦＴ層１４０の第３の基板２００への転写が完了する。その後、ＴＦＴ層１４０に隣接するＳｉＯ2膜の除去や、ＴＦＴ層１４０上への配線等の導電層や所望の保護膜の形成等を行うこともできる。
【００７５】
本発明では、被剥離物であるＴＦＴ層１４０自体を直接に剥離するのではなく、第１分離層１２０及び第２分離層１６０において分離して第３の基板２００に転写するため、ＴＦＴ層１４０の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、しかも均一に転写することができ、分離操作に伴うＴＦＴ層１４０へのダメージもなく、ＴＦＴ層１４０の高い信頼性を維持することができる。
【００７６】
また、薄膜デバイスを第２の基板に接着する際の接着材としては水溶性のものを使用できる。第２の基板に転写され裏面が露出した薄膜デバイスの裏面に面発光型バックライトを非水溶性の接着剤を介して貼り合わせる。次いで、この状態のデバイスを水に浸すと水溶性接着材が水に溶解して、薄膜デバイスが薄膜バックライトと共に第３の基板に転写されたことになる。
【００７７】
また、第３の基板に薄膜バックライトを設け、このバックライト上に薄膜デバイスの裏面を接着させた後、第２の基板から薄膜デバイスを剥離するようにしても良い。
（他の実施形態）
なお、上記実施の形態におけるバックライト内蔵型液晶表示装置１０では、上層にカラーフィルタ層２２を設けることで、液晶表示部１２の階調表現と併せてフルカラー画像表示を可能としたが、カラーフィルタ層２２（図２参照）を設けずにフルカラー画像表示が可能となる構成もある。
【００７８】
すなわち、図１４に示される如く、バックライト部１６のＥＬ層３２をバンク３２Ａによって、ＴＦＴ部１４によって形成される画素マトリクス毎に分割し、予めＲＧＢの各色に発光させるための素子（発光層形成用溶液）を注入しておく。この場合、ＲＧＢの各色が縦又は横に並んで配列され、これが繰り返されるように配列することで、本来の３画素を１画素としてカラー表示することができる。
【００７９】
上記ＲＧＢの各色の発光層を構成する方法としては、以下の方法がある。
インクジェット方式により発光層形成用溶液を充填し、これを乾燥して着色層を形成する方法。
下地層に着色レジスト層を形成し、この着色レジスト層を画素領域単位でフォトマスクして露光、現像し、画素領域に対応した着色層を形成する方法。
下地層に発光層を塗布し、その上にレジスト層を形成した状態でこのレジスト層を画素領域単位でフォトマスクして露光、現像し、画素領域に対応したレジスト層上から前記発光層をエッチングし、レジスト層を剥離して画素領域に対応した着色層を形成する方法。
下地層に印刷法に画素領域単位で発光層を付着させ、画素領域に対応した着色層を形成する方法。
【００８０】
また、モノクロ表示の場合には、液晶表示部による階調表現で画像が形成されるため、上記のようなカラーフィルタは全く不要となる。すなわち、図４の構成において、カラーフィルタ層５２を排除した構成となる。また、モノクロ表示では、カラー表示が３画素で１画像データを生成しているのに対して、１画素１画像データでよいため、解像度が３倍となる。
【００８１】
本実施形態によれば、薄膜デバイスにＴＦＴからなる駆動回路を備えた構成では、駆動回路としてＬＳＩ等の外部回路を用いる必要がなくなり、液晶表示装置に外部回路を接続するために生じる制約を回避し、第３の基板として適切な材質の選択範囲を広げることができる。液晶表示装置に必要な回路（アクティブマトリクス及び駆動回路）を単一の柔軟性に富む基板上（第３の基板上）にくみこむことができ、部品点数の削減などの利点を発揮することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば、バックライトを内蔵しても装置全体の厚みが少なくかつ変形能にも優れた半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【００８３】
さらに本発明によれば、薄膜デバイスに薄膜状の面発光型光源を一体化させることにより、装置全体の厚みが少なくかつ変形能にも優れた液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【００８４】
さらに本発明によれば、この液晶表示装置を得るために、従来の転写技術を応用して薄膜状の面発光型光源と薄膜デバイスとを基板上に一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るバックライト内蔵型液晶表示装置の概念図（モノクロ型）である。
【図２】本実施の形態に係るバックライト内蔵型液晶表示装置の概念図（フィルタによるフルカラー型）である。
【図３】本実施の形態に係るバックライト内蔵型液晶表示装置の概念図（内蔵光源色分離によるフルカラー型）である。
【図４】図２に示すバックライト内蔵型液晶表示装置の詳細構成図である。
【図５】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程１）である。
【図６】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程２）である。
【図７】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程３）である。
【図８】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程４）である。
【図９】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程５）である。
【図１０】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程６）である。
【図１１】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程７）である。
【図１２】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程８）である。
【図１３】ＴＦＴ部を形成するための製造工程図（工程９）である。
【図１４】図３に示すバックライト内蔵型液晶表示装置の詳細構成図である。
【図１５】従来のバックライト付液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０    バックライト内蔵型液晶表示装置
１２    液晶表示部
１４    ＴＦＴ部
１６    バックライト部
２２    カラーフィルタ層
２５    第３の基板
２６    ＥＬ層
４０    透明画素電極
３８    ＴＦＴアレイ
４２    液晶
４８    対向電極
５２    カラーフィルタ層
１００    第１の基板
１８０    第２の基板
２００    第３の基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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