JP2013165274A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の半導体装置で、高速に動作する半導体装置を提供することを目的する。
【解決手段】単結晶の半導体層を有するトップゲート型のトランジスタと、アモルファス
シリコン（またはマイクロクリスタルシリコン）の半導体層を有するボトムゲート型のト
ランジスタとを同一基板に形成する。そして、各々のトランジスタが有するゲート電極を
同じレイヤーで形成し、ソース及びドレイン電極も同じレイヤーで形成する。このように
して、製造工程を削減する。つまり、ボトムゲート型のトランジスタの製造工程に、少し
だけ工程を追加するだけで、２つのタイプのトランジスタを製造することが出来る。
【選択図】図６

Description

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、単結晶をガラス基板に転写して形成された表示装置または半導体
装置に関する。

近年、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置などのフラットパネ
ルディスプレイが注目を集めている。

フラットパネルディスプレイの駆動方式としては、パッシブマトリクス方式とアクティ
ブマトリクス方式とがある。アクティブマトリクス方式は、パッシブマトリクス方式と比
較して、低消費電力化、高精細化、基板の大型化等が可能になるというメリットを有する
。

パネルの外部に駆動回路を設ける構成においては、駆動回路として、単結晶シリコンを
用いたＩＣを用いることが可能であるため、駆動回路の速度に起因した問題は生じない。
しかしながら、このようにＩＣを設ける場合には、パネルとＩＣを別々に用意する必要が
あること、パネルとＩＣとの接続工程が必要であること等から、十分にコストを低減する
ことができなかった。

そこで、コスト低減等の観点から、画素部と駆動回路部を一体に形成する方法が用いら
れるようになった（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−６０５３号公報

特許文献１に示す場合には、駆動回路の半導体層としては、画素部と同様に非晶質シリ
コンや微結晶シリコン、多結晶シリコンなどの非単結晶シリコンが用いられている。しか
しながら、非晶質シリコンはもとより、微結晶シリコンや多結晶シリコンを用いる場合で
あっても、その特性は単結晶シリコンを用いる場合には遠く及ばないという問題が存在す
る。特に、従来の駆動回路一体型のパネルに用いられる半導体層では、必要かつ十分な移
動度が得られておらず、駆動回路という高速動作が求められる半導体装置を作製するに当
たって大きな問題となっている。

上記問題点に鑑み、本発明は、コストが低減された半導体装置を提供することを課題と
する。または、高速動作が可能な回路を設けた半導体装置を提供することを課題とする。
または、消費電力の少ない半導体装置を提供することを課題とする。

本発明では、単結晶基板から、シリコン層を分離（剥離）し、それをガラス基板に貼り
付ける（転写する）。または、単結晶基板をガラス基板に貼り付け、単結晶基板を分離す
ることによって、ガラス基板上にシリコン層を形成する。そして、シリコン層をアイラン
ド状に加工する。その後、再度、単結晶基板から、シリコン層を分離し、それをガラス基
板に貼り付ける。または、単結晶基板をガラス基板に貼り付け、単結晶基板を分離するこ
とによって、ガラス基板上にシリコン層を形成する。そして、再度、シリコン層をアイラ
ンド状に加工する。

そして、それらのシリコン層を用いて、ガラス基板上にＴＦＴを形成する。

このとき、同時に、アモルファスシリコンまたはマイクロクリスタルシリコンを用いた
ＴＦＴも形成する。

そして、これらのＴＦＴにおいて、ゲート電極として機能する導電層やソース電極、ド
レイン電極として機能する導電層を共有し、同時に成膜する。これらにより、製造工程数
を削減することが出来る。

本発明は、絶縁基板の上方に第１の半導体層を有し、第１の半導体層の上方に第１の絶
縁層を有し、第１の絶縁層の上方に第１および第２の導電層を有し、第１および第２の導
電層の上方に第２の絶縁層を有し、第２の絶縁層の上方に第２の半導体層を有し、第２の
半導体層の上方に第３の導電層を有し、第２の絶縁層の上方に第４の導電層を有し、第３
および第４の導電層の上方に第３の絶縁層を有し、第３の絶縁層の上方に第５の導電層を
有し、第１の半導体層は、第１のトランジスタの活性層としての機能を有し、第２の半導
体層は、第２のトランジスタの活性層としての機能を有し、第１の半導体層と第２の半導
体層の特性が異なることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第１の絶縁層は、前記第１のトランジスタのゲート絶縁
層としての機能を有し、第１の導電層は、第１のトランジスタのゲート電極としての機能
を有していることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第２の絶縁層は、第２のトランジスタのゲート絶縁層と
しての機能を有し、第２の導電層は、第２のトランジスタのゲート電極としての機能を有
していることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第５の導電層は、第３の絶縁層に設けられたコンタクト
ホールを介して、第４の導電層と電気的に接続されていることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第５の導電層は、第１の絶縁層、第２の絶縁層、第３の
絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第１の半導体層と電気的に接続されてい
ることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第３の導電層は、第２の半導体層と電気的に接続されて
いることを特徴としている。

本発明は、前記構成において、第１の半導体層が結晶性を有していることを特徴として
いる。

本発明は、前記構成において、第２の半導体層がアモルファス半導体を有していること
を特徴としている。

本発明は、前記構成において、第２の半導体層がマイクロクリスタル半導体を有してい
ることを特徴としている。

なお、本明細書において、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、ＰＩＮ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 Ｉｎｓｕｌａｔｏ
ｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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。

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。

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ため、スイッチとして、より正確な動作を行うことができるからであ
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。

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、ＣＭＯ
Ｓ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。

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。

なお、本明細書において、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。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。

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とが直接接続されていてもよい。

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）と、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）とを含むものとする。

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。

なお、本発明における表示素子、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、様々な形態を用いることができ、また、様々な素
子を有することが出来る。例えば、表示素子、表示装置、発光素子または発光装置として
は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機Ｅ
Ｌ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（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
、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表示媒体
を用いることができる。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−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ−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。

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、
ＥＬ素子として様々なものを用いることができる。

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、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。

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、ライオトロピック液晶、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（ＰＤＬＣ）、バナナ型液晶等が挙げられる。また、
液晶の駆動方式としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓ
ｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗ
ｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モ
ード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モ
ード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、
ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ Ｖｉｅｗ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ
Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＥＣＢ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード
、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦ
ＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、
ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ 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。

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。

なお、プラズマディスプレイは、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としては、Ｄ
Ｃ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としては、Ａ
ＳＷ（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 Ｓｅ
ｐａｒａｔｅｄ）駆動、ＣＬＥＡＲ（Ｈｉｇｈ―Ｃｏｎｔｒａｓｔ， Ｌｏｗ Ｅｎｅｒ
ｇｙ Ａｄｄｒｅｓｓ ａｎｄ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｆａｌｓｅ Ｃｏｎｔｏｕ
ｒ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）駆動、ＡＬＩＳ（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｏｆ
Ｓｕｒｆａｃｅｓ）方式、ＴＥＲＥＳ（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒｅｃｉｐｒｏ
ｃａｌ 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として様々なものを用いることができる。

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。

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、透明基板（光透過性を有する基板）上にトラン
ジスタを製造できる。そして、該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、開口率を向上させることがで
きる。

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。

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、ソースドライバ回路の一部（アナログスイッチなど）及びゲートド
ライバ回路（走査線駆動回路）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、画質の向上した画像を表示することが出来る。

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。

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。また、必要とされる製造装置の数が少なくなるため、製造コストを低減させ
ることが出来る。

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。

または、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ、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、透明電極
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。

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。

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。

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、多数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。

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。

その他、様々なトランジスタを用いることができる。

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。トランジスタが形成される基板としては、例えば、単
結晶基板、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、別の基板上にトラン
ジスタを配置してもよい。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、単結晶基板、Ｓ
ＯＩ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。

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、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適用することができる。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・電流特性にすることができる。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を適用することがで
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構成にすることにより、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。

チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造、チャネル領域の下にゲート電極
が配置されている構造、正スタガ構造、逆スタガ構造、チャネル領域を複数の領域に分け
た構造、チャネル領域を並列に接続した構造、またはチャネル領域が直列に接続する構成
も適用できる。さらに、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
が重なっている構造も適用できる。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って、チャネル領域の一部に電荷が溜まることに
より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領域を設けてもよい
。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。あるいは、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・電流特性にすることができる。

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
一の基板に形成することも可能である。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、単結晶基板、またはＳＯＩ基板などの様々
な基板を用いて形成することも可能である。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、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ることも可能である
。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により形成され、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、単結晶基板に形成され、単結晶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 Ｇｌａｓｓ）でガラス基板に接続して、ガラス
基板上にそのＩＣチップを配置することも可能である。あるいは、そのＩＣチップをＴＡ
Ｂ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基
板と接続することも可能である。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。

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）としても可能である。
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することも可能である。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に追加することも可能である。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とすることも可能である。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、一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することも可能である。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が、明る
さを制御する領域の一つ分を一画素とすることも可能である。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一
つの色要素の中に複数あっても、それらをまとめて、一つの色要素を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
、一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、一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、各々異なっていることも可能である。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（明細書、特
許請求の範囲又は図面など）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。

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。

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 Ｄｏ
ｐｅｄ 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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

なお、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。

なお、ドレインについては、ソースと同様である。

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。または、半導体材料を有する装置のことを半導体装置
と言う。

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。

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
線基板（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。

なお、照明装置は、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

コストが低減された半導体装置を製造することが出来る。また、多機能な半導体装置を
製造することができる。または、高速動作が可能な回路を設けた半導体装置を製造するこ
とが出来る。または、消費電力の少ない半導体装置を製造することが出来る。または、製
造工程数が少なくなった半導体装置を製造することが出来る。

本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の製造工程を説明する図。 本発明の半導体装置の断面図を説明する図。 本発明の半導体装置の断面図を説明する図。 本発明の半導体装置の断面図を説明する図。 本発明の半導体装置の断面図を説明する図。 本発明の半導体装置の上面図を説明する図。 本発明に係るＳＯＩ基板を説明する断面図。 本発明に係るＳＯＩ基板を説明する断面図。 本発明に係るＳＯＩ基板を説明する断面図。 本発明に係るＳＯＩ基板を説明する断面図。 本発明に係るＳＯＩ基板を説明する断面図。 本発明に係る液晶表示装置を説明する断面図。 本発明に係る液晶表示装置を説明する断面図。 本発明に係る液晶表示装置を説明する断面図。 本発明に係る液晶表示装置の構成を説明する図。 本発明に係る液晶表示装置を説明する断面図。 本発明に係る画素を説明する回路図。 本発明に係る画素を説明する回路図。 本発明に係る画素を説明する回路図。 本発明に係る画素を説明する上面図と断面図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。 本発明に係る電子機器を説明する図。

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、同様のものを指す符号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。

（第１の実施の形態）
半導体装置または表示装置において、それらの全てまたは一部は、単結晶基板から、シ
リコン層を分離（剥離）し、それをガラス基板に貼り付け（転写し）、ガラス基板上で形
成したＴＦＴ、または、単結晶基板をガラス基板に貼り付け、単結晶基板を分離する（は
がす）ことによって、ガラス基板上にシリコン層を形成し、ガラス基板上で形成されたＴ
ＦＴを用いて構成されている。なお、単結晶基板から、シリコン層を分離し、それをガラ
ス基板に転写し、ガラス基板上で形成したＴＦＴ、または、単結晶基板をガラス基板に貼
り付け、単結晶基板をはがすことによって、単結晶基板の一部のシリコン層をガラス基板
に転写し、ガラス基板上で形成されたＴＦＴは、以下、単結晶ＴＦＴと呼ぶ。

そして、単結晶ＴＦＴと同時に、非単結晶のＴＦＴも形成する。非単結晶の例としては
、非晶質半導体（アモルファス）、微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体、セミアモ
ルファス半導体、ナノクリスタル半導体などとも呼ぶ）などがある。

次に、図面を用いて、製造方法について述べる。

図１（Ａ）に示すように、絶縁基板１０１は、ガラスなどに限定されず、さまざまなも
のを用いることが出来る。例えば、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラ
スなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板又はステンレスを含む金属基板等を用い
ることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック又はア
クリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。可撓性を有
する基板を用いることによって、折り曲げが可能である半導体装置を作製することが可能
となる。可撓性を有する基板であれば、基板の面積及び基板の形状に大きな制限はないた
め、絶縁基板１０１として、例えば、１辺が１メートル以上であって、矩形状のものを用
いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基
板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。

なお、絶縁基板１０１には、その表面などに、絶縁膜が配置されることが望ましい。そ
の絶縁膜は、下地膜として機能する。つまり、絶縁基板１０１の内部からＮａなどのアル
カリ金属又はアルカリ土類金属が、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設
ける。絶縁膜としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（
ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素
を有する絶縁膜の単層構造若しくはこれらの積層構造で設けることができる。例えば、絶
縁膜を２層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を設け、２層目の絶
縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。別の例として、絶縁膜を３層構造で設ける場
合、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設け、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜
を設け、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。

ただし、これに限定されず、絶縁基板１０１の表面に絶縁膜を配置しないことも可能で
ある。

そして、絶縁膜などが配置された絶縁基板１０１の上に、半導体層１０２を配置する。
半導体層１０２は、絶縁基板１０１の表面全体に配置されていてもよいし、絶縁基板１０
１の一部に配置されていてもよい。半導体層１０２は、単結晶であることが望ましい。た
だし、これに限定されない。単結晶であれば、電流特性がよく、移動度も高いため、望ま
しい。

なお、半導体層１０２の配置方法などについては、別の実施の形態において述べる。

次に、図１（Ｂ）に示すように、半導体層１０２が所定の形状となるように、その不要
な部分をエッチングして取り除く。つまり、半導体層１０２をアイランド状に加工する。
つまり、半導体層１０２をパターニングする。

この半導体層１０２は、トランジスタの活性層として機能する。ただし、これに限定さ
れず、容量素子の電極、抵抗素子、ダイオードの活性層などとして機能させる場合もある
。

次に、図１（Ｃ）に示すように、半導体層１０２を覆うように、絶縁層１０３を配置す
る。絶縁層１０３は、ＣＶＤ法、スパッタ法、熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、印
刷法などを用いて配置される。絶縁層１０３は、ゲート絶縁膜としても機能する。または
、容量素子の絶縁体として機能する場合、層間膜として機能する場合もある。

絶縁層１０３は、シロキサン樹脂、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸
化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）、Ｄ
ＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、あるいは、エポキシ、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料等
の単層、酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けるこ
とができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シ
ロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基と
して、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる
。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくと
も水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

ただし、半導体層１０２と接している部分の絶縁層１０３は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）で
あることが望ましい。酸化珪素（ＳｉＯｘ）を用いることにより、電子がトラップされる
ことや、ヒステリシス効果があらわれることを防止できる。

次に、図１（Ｄ）に示すように、絶縁層１０３を覆うように、導電層１０４を配置する
。導電層１０４は、ＣＶＤ法、スパッタ法、熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、印刷
法などを用いて配置される。

次に、図２（Ａ）に示すように、導電層１０４が所定の形状となるように、その不要な
部分をエッチングして取り除く。つまり、導電層１０４をアイランド状に加工する。つま
り、導電層１０４をパターニングする。その結果、ゲート電極１０４Ａ、ゲート電極１０
４Ｂが形成される。

ゲート電極１０４Ａは、半導体層１０２および絶縁層１０３などと共に、トランジスタ
２０３を構成している。トランジスタ２０３は、ゲート電極１０４Ａが半導体層１０２の
上部に配置されているため、トップゲート型のトランジスタとなる。

なお、トランジスタ２０３は、様々な構成をとることが出来る。例えば、トランジスタ
２０３は、シングルドレイントランジスタにすることが出来る。この場合、簡便な方法で
製造できるため、製造コストが低く、歩留まりを高く製造できる利点がある。ここで、半
導体層１０２は、不純物の濃度が異なる領域を有し、チャネル領域、ソース領域及びドレ
イン領域を有している。このように、不純物の量を制御することで、半導体層の抵抗率を
制御できる。ソース領域及びドレイン領域では、半導体層１０２と、それと接続される導
電膜との電気的な接続状態を、オーミック接続に近づけることができる。なお、不純物の
量の異なる半導体層を作り分ける方法としては、ゲート電極１０４Ａをマスクとして半導
体層に不純物をドーピングする方法を用いることができる。

または、トランジスタ２０３では、ゲート電極１０４Ａが一定以上のテーパ角を有する
ようにすることが出来る。この場合、簡便な方法で製造できるため、製造コストが低く、
歩留まりを高く製造できる利点がある。ここで、半導体層１０２は、不純物の濃度が異な
る領域を有し、チャネル領域、低濃度ドレイン（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉ
ｎ：ＬＤＤ）領域、ソース領域及びドレイン領域を有している。このように、不純物の量
を制御することで、半導体層の抵抗率を制御できる。半導体層１０２と、それと接続され
る導電膜との電気的な接続状態を、オーミック接続に近づけることができる。ＬＤＤ領域
を有するため、トランジスタ内部に高電界がかかりにくく、ホットキャリアによる素子の
劣化を抑制することができる。なお、不純物の量の異なる半導体層を作り分ける方法とし
ては、ゲート電極１０４Ａをマスクとして半導体層に不純物をドーピングする方法を用い
ることができる。ゲート電極１０４Ａが一定以上のテーパ角を有している場合は、ゲート
電極１０４Ａを通過して半導体層にドーピングされる不純物の濃度に勾配を持たせること
ができ、簡便にＬＤＤ領域を形成することができる。

または、トランジスタ２０３では、ゲート電極１０４Ａが少なくとも２層で構成され、
下層のゲート電極が上層のゲート電極よりも長い形状を有するようにすることが出来る。
その場合、上層のゲート電極及び下層のゲート電極の形状を、帽子型と呼ぶことがある。
ゲート電極１０４Ａの形状が帽子型であることによって、フォトマスクを追加することな
く、ＬＤＤ領域を形成することができる。なお、ＬＤＤ領域がゲート電極１０４Ａと重な
っている構造を、特にＧＯＬＤ構造（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ＬＤＤ）と呼ぶ
。なお、ゲート電極１０４Ａの形状を帽子型とする方法としては、次のような方法を用い
てもよい。

まず、ゲート電極１０４Ａをパターニングする際に、ドライエッチングにより、下層の
ゲート電極及び上層のゲート電極をエッチングして側面に傾斜（テーパ）のある形状にす
る。続いて、異方性エッチングにより上層のゲート電極の傾斜を垂直に近くなるように加
工する。これにより、断面形状が帽子型のゲート電極が形成される。その後、２回、不純
物元素をドーピングすることによって、チャネル領域、ＬＤＤ領域、ソース領域及びドレ
イン領域が形成される。

なお、ゲート電極１０４Ａと重なっているＬＤＤ領域をＬｏｖ領域、ゲート電極１０４
Ａと重なっていないＬＤＤ領域をＬｏｆｆ領域と呼ぶことにする。ここで、Ｌｏｆｆ領域
はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリアによ
るオン電流値の劣化を防ぐ効果は低い。一方、Ｌｏｖ領域はドレイン近傍の電界を緩和し
、オン電流値の劣化の防止には有効であるが、オフ電流値を抑える効果は低い。よって、
種々の回路毎に、求められる特性に応じた構造のトランジスタを作製することが好ましい
。たとえば、半導体装置を表示装置として用いる場合、画素トランジスタは、オフ電流値
を抑えるために、Ｌｏｆｆ領域を有するトランジスタを用いることが好適である。一方、
周辺回路におけるトランジスタは、ドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化を防
止するために、Ｌｏｖ領域を有するトランジスタを用いることが好適である。

または、トランジスタ２０３では、ゲート電極１０４Ａの側面に接して、サイドウォー
ルを有するようにすることが出来る。サイドウォールを有することによって、サイドウォ
ールと重なる領域をＬＤＤ領域とすることができる。

または、トランジスタ２０３では、半導体層１０２にマスクを用いてドーピングするこ
とにより、ＬＤＤ（Ｌｏｆｆ）領域を形成するようにすることが出来る。こうすることに
より、確実にＬＤＤ領域を形成することができ、トランジスタのオフ電流値を低減するこ
とができる。

または、トランジスタ２０３では、半導体層にマスクを用いてドーピングすることによ
り、ＬＤＤ（Ｌｏｖ）領域を形成するようにすることが出来る。こうすることにより、確
実にＬＤＤ領域を形成することができ、トランジスタのドレイン近傍の電界を緩和し、オ
ン電流値の劣化を低減することができる。

なお、導電層１０４は、ゲート電極に限定されず、さまざまな機能を有する導電膜に加
工される。例えば、保持容量を形成するための配線、走査線を形成するための配線、回路
を接続するための配線など配線や電極など、様々な機能を有することが出来る。

次に、図２（Ｂ）に示すように、ゲート電極１０４Ａ、ゲート電極１０４Ｂを覆うよう
に、絶縁層２０１を配置する。絶縁層２０１は、ＣＶＤ法、スパッタ法、熱酸化法、蒸着
法、インクジェット法、印刷法などを用いて配置される。絶縁層２０１は、ゲート絶縁膜
としても機能する。または、容量素子の絶縁体として機能、層間膜として機能する場合も
ある。

絶縁層２０１は、シロキサン樹脂、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸
化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）、Ｄ
ＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、あるいは、エポキシ、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料等
の単層、酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けるこ
とができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シ
ロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基と
して、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる
。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくと
も水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

ただし、次に配置される半導体層２０２と接している部分の絶縁層２０１は、窒化珪素
（ＳｉＮｘ）であることが望ましい。半導体層２０２は、内部に水素を含む場合がある。
その場合、絶縁層２０１として窒化珪素（ＳｉＮｘ）を用いることにより、半導体層２０
２が含む水素と絶縁層２０１が反応してしまうことを防止することが出来る。

次に、図２（Ｃ）に示すように、絶縁層２０１を覆うように、半導体層２０２を配置す
る。半導体層２０２は、ＣＶＤ法、スパッタ法、熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、
印刷法などを用いて配置される。半導体層２０２は、少なくとも２層を有しており、真性
半導体の上に、不純物半導体が配置されている。

半導体層２０２の結晶性は、非晶質（アモルファス）、微結晶（マイクロクリスタル、
セミアモルファス、ナノクリスタルなどとも呼ぶ）などであることが望ましい。

次に、図２（Ｄ）に示すように、半導体層２０２が所定の形状となるように、その不要
な部分をエッチングして取り除く。つまり、半導体層２０２をアイランド状に加工する。
つまり、半導体層２０２をパターニングする。

この場合、パターニングされた半導体層として、半導体層２０２Ａは、トランジスタの
活性層として機能する。ただし、これに限定されない。半導体層を層間膜として機能させ
ることも可能である。つまり、半導体層を配置することによって、配線の交差容量を低減
し、段差を減らすことによって、配線の断線を低減することも可能である。例えば、半導
体層２０２Ｂおよび半導体層２０２Ｃは、層間膜として機能する。

次に、図３（Ａ）に示すように、半導体層２０２Ａ、半導体層２０２Ｂ、半導体層２０
２Ｃを覆うように、導電層３０１を配置する。導電層３０１は、ＣＶＤ法、スパッタ法、
熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、印刷法などを用いて配置される。

なお、導電層１０４、導電層３０１は、単層の導電膜、又は二層、三層の導電膜の積層
構造とすることができる。導電層１０４の材料としては、導電膜を用いることができる。
たとえば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ
）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、炭
素（Ｃ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａ
ｕ）、マンガン（Ｍｎ）などの元素の単体膜、あるいは、前記元素の窒化膜（代表的には
窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、あるいは、前記元素を組み合わ
せた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、あるいは、前記元素のシリサ
イド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）などを用いること
ができる。または、前記元素を複数含む合金として、Ｃ及びＴｉを含有したＡｌ合金、Ｎ
ｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及びＮｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及びＭｎを含有したＡｌ合金
等を用いることができる。なお、上述した単体膜、窒化膜、合金膜、シリサイド膜などは
、単層で用いてもよいし、積層して用いてもよい。例えば、積層構造で設ける場合、Ａｌ
をＭｏ又はＴｉなどで挟み込んだ構造とすることができる。こうすることで、Ａｌの熱や
化学反応に対する耐性を向上することができる。シリコンの場合は、導電性を高くするた
め、多くの不純物（Ｐ型不純物またはＮ型不純物）を含んでいることが望ましい。

次に、図３（Ｂ）に示すように、導電層３０１が所定の形状となるように、その不要な
部分をエッチングして取り除く。つまり、導電層３０１をアイランド状に加工する。つま
り、導電層３０１をパターニングする。その結果、導電層３０１Ａ、導電層３０１Ｂ、導
電層３０１Ｃ、導電層３０１Ｄが形成される。導電層３０１Ａ、導電層３０１Ｂ、導電層
３０１Ｃ、導電層３０１Ｄは、ソース電極、ドレイン電極、ソース信号線などとして機能
する。

次に、図３（Ｃ）に示すように、半導体層２０２Ａの一部をエッチングする。これによ
り、チャネル領域での不純物層を除去される。その結果、トランジスタ３０３が完成する
。トランジスタ３０３は、ゲート電極１０４Ｂが半導体層２０２Ａの下部に配置されてい
るため、ボトムゲート型のトランジスタとなり、逆スタガ型のトランジスタでもある。ま
た、チャネル部分の半導体層がエッチングされているため、チャネルエッチ型である。

半導体層２０２Ａは、非晶質（アモルファス）半導体、微結晶（マイクロクリスタル）
半導体、又はセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。あるいは、多
結晶半導体層を用いても良い。ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の
中間的な構造を有し、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する結晶質の領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領
域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合に
はラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪
素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結
合手（ダングリングボンド）を補償するものとして水素又はハロゲンを少なくとも１原子
％又はそれ以上含ませている。ＳＡＳは、材料ガスをグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）
して形成する。材料ガスとしては、ＳｉＨ_４、その他にもＳｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、
ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などを用いることが可能である。あるいは、ＧｅＦ
_４を混合させても良い。この材料ガスをＨ_２、あるいは、Ｈ_２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ
から選ばれた一種又は複数種の希ガス元素で希釈してもよい。希釈率は２〜１０００倍の
範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ
、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純
物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０^２０ｃｍ^−１以下と
することが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９／ｃｍ^３以下、好ましくは１×１０
^１９／ｃｍ^３以下とする。ここでは、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等を
用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉ_ｘＧｅ_１−ｘ等）で非晶質半導
体層を形成し、当該非晶質半導体層をレーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉
を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法などの結晶化法によ
り結晶化させる。

次に、図４（Ａ）に示すように、導電層３０１Ａ、導電層３０１Ｂ、導電層３０１Ｃ、
導電層３０１Ｄを覆うように、絶縁層４０１を配置する。絶縁層４０１は、ＣＶＤ法、ス
パッタ法、熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、印刷法などを用いて配置される。絶縁
層４０１は、保護膜としても機能する。または、容量素子の絶縁体として機能、層間膜と
して機能する場合もある。

絶縁層４０１は、シロキサン樹脂、酸化珪素（ＳｉＯ_ｘ）、窒化珪素（ＳｉＮ_ｘ）、酸
化窒化珪素（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ）（ｘ＞ｙ）、Ｄ
ＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、あるいは、エポキシ、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料等
の単層、酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けるこ
とができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シ
ロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基と
して、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる
。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくと
も水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

ただし、配置される半導体層２０２と接している部分の絶縁層４０１は、窒化珪素（Ｓ
ｉＮ_ｘ）であることが望ましい。半導体層２０２は、内部に水素を含む場合がある。その
場合、絶縁層４０１として窒化珪素（ＳｉＮ_ｘ）を用いることにより、半導体層２０２が
含む水素と絶縁層４０１が反応してしまうことを防止することが出来る。

なお、絶縁層４０１は、窒化珪素（ＳｉＮ_ｘ）を含むことが望ましい。窒化珪素（Ｓｉ
Ｎ_ｘ）は、不純物をブロックする機能を有している。そのため、トランジスタを不純物か
ら保護することが出来る。

なお、絶縁層４０１は、有機膜を含むことが望ましい。これにより、絶縁層４０１の表
面を平坦にすることが出来る。絶縁層４０１の表面が平坦であると、その上に形成される
画素電極も平坦にすることが出来る。画素電極が平坦になると、表示素子を適切に作成す
ることが出来る。

次に、図４（Ｂ）に示すように、コンタクトホールを形成する。コンタクトホールは、
ドライエッチング法、ウェットエッチング法などを用いて、材料をエッチングすることに
より形成する。なお、絶縁層４０１が有機膜を有し、その有機膜が感光性材料で出来てい
る場合は、成膜と同時に、コンタクトホールを形成することが出来る。そのため、コンタ
クトホール部分の材料をエッチングする必要がない。よって、工程を削減することが出来
る。コンタクトホール５０１Ａ、コンタクトホール５０１Ｂ、コンタクトホール５０１Ｅ
は、絶縁層４０１がエッチングされて形成されている。コンタクトホール５０１Ｃ、コン
タクトホール５０１Ｄは、絶縁層４０１、絶縁層２０１および絶縁層１０３がエッチング
されて形成されている。

次に、図５に示すように、絶縁層４０１、コンタクトホール５０１Ａ、コンタクトホー
ル５０１Ｂ、コンタクトホール５０１Ｃ、コンタクトホール５０１Ｄ、コンタクトホール
５０１Ｅを覆うように、導電層６０１を配置する。導電層６０１は、ＣＶＤ法、スパッタ
法、熱酸化法、蒸着法、インクジェット法、印刷法などを用いて配置される。導電層６０
１は、配線、画素電極、透明電極、反射電極などとして機能する。

なお、導電層６０１は、単層の導電膜、又は二層、三層の導電膜の積層構造とすること
ができる。さらに、導電層６０１は、光の透過率が高く、透明または透明に近い領域を有
していることが望ましい。これにより、透過領域の画素電極として機能させることが出来
る。また、導電層６０１は、光の反射率が高い領域を有していることが望ましい。これに
より、反射領域の画素電極として機能させることが出来る。

なお、導電層６０１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどを含む膜であることが望ましい。

次に、図６に示すように、導電層６０１が所定の形状となるように、その不要な部分を
エッチングして取り除く。つまり、導電層６０１をアイランド状に加工する。つまり、導
電層６０１をパターニングする。

この場合、パターニングされた導電層として、導電層６０１Ａは、画素電極として機能
する。ただし、これに限定されない。次に、導電層６０１Ｂ、および、導電層６０１Ｃは
、配線として機能する。導電層６０１Ｂは、導電層３０１Ｃと半導体層１０２とを接続さ
せる機能を有している。導電層６０１Ｃは、導電層３０１Ｄと半導体層１０２とを接続さ
せる機能を有している。

このあと、様々な表示素子に合わせて、様々な工程をへて、表示装置が完成する。例え
ば、配向膜を形成し、カラーフィルタを有する対向基板との間に液晶を配置する。または
、導電層６０１Ａの上に、有機ＥＬ材料を配置し、その上に陰極を配置する。

なお、図４（Ｂ）において、コンタクトホールを形成し、その上に導電層を配置するこ
とによって、導電層３０１Ｃと半導体層１０２とを接続したが、図７に示すように、導電
層３０１Ｆと導電層１０４Ｃとを、コンタクトホール５０１Ｆおよびコンタクトホール５
０１Ｇを介して、導電層６０１Ｄを用いて、接続することが出来る。なお、導電層３０１
Ｆは導電層３０１を用いて形成されており、導電層１０４Ｃは導電層１０４を用いて形成
されており、導電層６０１Ｄは導電層６０１を用いて形成されている。コンタクトホール
５０１Ｆおよびコンタクトホール５０１Ｇは、コンタクトホール５０１Ａ、コンタクトホ
ール５０１Ｂ、コンタクトホール５０１Ｃ、コンタクトホール５０１Ｄなどと同時に形成
されている。

なお、導電層３０１Ｃ、導電層３０１Ｄ、導電層３０１Ｆなどのように、下に半導体層
が配置されていてもよいし、図７に示すように、導電層３０１Ｅの下に、半導体層を配置
しなくてもよい。

なお、図２（Ｄ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）では、半導体層２０２と導電
層３０１とは、別のマスク（レチクル）を用いて、パターニングしていたが、これに限定
されない。半導体層２０２と導電層３０１とを、ハーフトーンマスク、グレートーンマス
クなどを用いることにより、１枚のマスク（レチクル）でパターニングすることが可能で
ある。その場合の断面図を図８に示す。ハーフトーンマスク、グレートーンマスクなどを
用いているため、半導体層２０２Ｅは、導電層３０１Ａ、導電層３０１Ｂよりも大きなサ
イズになる。つまり、導電層３０１Ａ、導電層３０１Ｂの下には、必ず半導体層２０２Ｅ
が配置されているようになる。

なお、図６では、導電層６０１Ｂ、導電層６０１Ｃを介して、導電層３０１Ｃと半導体
層１０２とを接続し、導電層３０１Ｄと半導体層１０２とを接続し、図７では、導電層６
０１Ｄを介して、導電層３０１Ｆと導電層１０４Ｃとを接続したが、これに限定されない
。別の導電膜を介するのではなく、コンタクトホールを形成することにより、直接接続す
ることも可能である。つまり、図２（Ｂ）の次の工程として、または、図２（Ｄ）の次の
工程として、絶縁層２０１、絶縁層１０３をエッチングすることにより、コンタクトホー
ルを形成することにより、導電層３０１を用いて形成された導電膜と、導電層１０４を用
いて形成された導電膜または半導体層１０２を用いて形成された半導体層とを直接接続す
ることが可能となる。その場合の例を図９に示す。図９では、導電層３０１を用いて形成
された導電層３０１Ｇと半導体層１０２とが、コンタクトホール９０１Ａを介して、直接
接続されている。同様に、導電層３０１を用いて形成された導電層３０１Ｈと半導体層１
０２とが、コンタクトホール９０１Ｂを介して、直接接続されている。そして、導電層６
０１Ｅは、コンタクトホール５０１Ｈを介して、導電層３０１Ｈと直接接続されている。
なお、この場合、導電層３０１Ｈおよび導電層３０１Ｇについて、その下には、半導体層
を配置しないことが望ましい。なぜなら、半導体層１０２とコンタクトを取る場合、導電
層３０１Ｈおよび導電層３０１Ｇと半導体層１０２との間には、別の層がないほうが、望
ましいからである。

なお、図６では、トランジスタ３０３は、チャネルエッチ型であるが、これに限定され
ない。チャネル保護型を用いることも可能である。その場合の例を図１０に示す。チャネ
ル保護型では、半導体層を連続的に配置するのではなく、その間に、チャネル部のエッチ
ングを保護するための絶縁層１００１を配置する。つまり、真性である半導体層１００２
の上に絶縁層１００１を配置し、その上に、半導体層１００３Ａおよび半導体層１００３
Ｂを配置する。半導体層１００３Ａおよび半導体層１００３Ｂには、不純物（Ｎ型または
Ｐ型）を含んでいる。

なお、図１０では、半導体層１００２をパターニングし、その後で、半導体層１００３
Ａ、半導体層１００３Ｂ、導電層３０１Ａおよび導電層３０１Ｂを同時にパターニングし
ているが、これに限定されない。半導体層１００２、半導体層１００３Ａ、半導体層１０
０３Ｂ、導電層３０１Ａおよび導電層３０１Ｂを同時にパターニングすることも可能であ
る。その場合は、導電層３０１Ａおよび導電層３０１Ｂの下には、必ず、半導体層１００
２が配置されていることとなる。

ここまで、トランジスタの構造及びトランジスタの作製方法について説明した。なお、
配線、電極、導電層、導電膜、端子、ビア、プラグなどは、アルミニウム（Ａｌ）、タン
タル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ネオジム（
Ｎｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、
銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、スカンジウム（Ｓｃ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（
Ｚｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、シリコン（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）
、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）で構成された群から
選ばれた一つもしくは複数の元素、または、前記群から選ばれた一つもしくは複数の元素
を成分とする化合物、合金材料（例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜
鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）、アルミニウムネオジム（Ａｌ−
Ｎｄ）、マグネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）、モリブデンニオブ（Ｍｏ−Ｎｂ）など）で形成
されることが望ましい。または、配線、電極、導電層、導電膜、端子などは、これらの化
合物を組み合わせた物質などを有して形成されることが望ましい。もしくは、前記群から
選ばれた一つもしくは複数の元素とシリコンの化合物（シリサイド）（例えば、アルミニ
ウムシリコン、モリブデンシリコン、ニッケルシリサイドなど）、前記群から選ばれた一
つもしくは複数の元素と窒素の化合物（例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブ
デン等）を有して形成されることが望ましい。

なお、シリコン（Ｓｉ）には、ｎ型不純物（リンなど）またはｐ型不純物（ボロンなど
）を含んでいてもよい。シリコンが不純物を含むことにより、導電率が向上し、通常の導
体と同様な振る舞いをすることが可能となる。従って、配線、電極などとして利用しやす
くなる。

なお、シリコンは、単結晶、多結晶（ポリシリコン）、微結晶（マイクロクリスタルシ
リコン）など、様々な結晶性を有するシリコンを用いることが出来る。あるいは、シリコ
ンは非晶質（アモルファスシリコン）などの結晶性を有さないシリコンを用いることが出
来る。単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いることにより、配線、電極、導電層、
導電膜、端子などの抵抗を小さくすることが出来る。非晶質シリコンまたは微結晶シリコ
ンを用いることにより、簡単な工程で配線などを形成することが出来る。

なお、アルミニウムまたは銀は、導電率が高いため、信号遅延を低減することができる
。さらに、エッチングしやすいので、パターニングしやすく、微細加工を行うことが出来
る。

なお、銅は、導電率が高いため、信号遅延を低減することが出来る。銅を用いる場合は
、密着性を向上させるため、積層構造にすることが望ましい。

なお、モリブデンまたはチタンは、酸化物半導体（ＩＴＯ、ＩＺＯなど）またはシリコ
ンと接触しても、不良を起こさない、エッチングしやすい、耐熱性が高いなどの利点を有
するため、望ましい。

なお、タングステンは、耐熱性が高いなどの利点を有するため、望ましい。

なお、ネオジムは、耐熱性が高いなどの利点を有するため、望ましい。特に、ネオジム
とアルミニウムとの合金にすると、耐熱性が向上し、アルミニウムがヒロックをおこしに
くくなる。

なお、シリコンは、トランジスタが有する半導体層と同時に形成できる、耐熱性が高い
などの利点を有するため、望ましい。

なお、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＳＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、酸化錫（
ＳｎＯ）、酸化錫カドミウム（ＣＴＯ）は、透光性を有しているため、光を透過させる部
分に用いることができる。たとえば、画素電極や共通電極として用いることができる。

なお、ＩＺＯは、エッチングしやすく、加工しやすいため、望ましい。ＩＺＯは、エッ
チングしたときに、残渣が残ってしまう、ということも起こりにくい。したがって、画素
電極としてＩＺＯを用いると、液晶素子や発光素子に不具合（ショート、配向乱れなど）
をもたらすことを低減出来る。

なお、配線、電極、導電層、導電膜、端子、ビア、プラグなどは、単層構造でもよいし
、多層構造になっていてもよい。単層構造にすることにより、配線、電極、導電層、導電
膜、端子などの製造工程を簡略化することができ、工程日数を少なくでき、コストを低減
することが出来る。あるいは、多層構造にすることにより、それぞれの材料のメリットを
生かしつつ、デメリットを低減させ、性能の良い配線、電極などを形成することが出来る
。たとえば、低抵抗材料（アルミニウムなど）を多層構造の中に含むことにより、配線の
低抵抗化を図ることができる。別の例として、低耐熱性の材料を、高耐熱性の材料で挟む
積層構造にすることにより、低耐熱性の材料の持つメリットを生かしつつ、配線、電極な
どの耐熱性を高くすることが出来る。例えば、アルミニウムを含む層を、モリブデン、チ
タン、ネオジムなどを含む層で挟む積層構造にすると望ましい。

ここで、配線、電極など同士が直接接する場合、お互いに悪影響を及ぼすことがある。
例えば、一方の配線、電極などの材料が他方の配線、電極などの中に入っていって、性質
を変えてしまい、本来の目的を果たせなくなる。別の例として、高抵抗な部分を形成又は
製造するときに、問題が生じて、正常に製造できないことがある。そのような場合、積層
構造により反応しやすい材料を、反応しにくい材料で挟んだり、覆ったりするとよい。例
えば、ＩＴＯとアルミニウムとを接続させる場合は、ＩＴＯとアルミニウムとの間に、チ
タン、モリブデン、ネオジム合金を挟むことが望ましい。別の例として、シリコンとアル
ミニウムとを接続させる場合は、シリコンとアルミニウムとの間に、チタン、モリブデン
、ネオジム合金を挟むことが望ましい。

なお、配線とは、導電体が配置されているものを言う。線状に長く設けられていても良
いし、短く配置されていてもよい。したがって、電極は、配線に含まれている。

なお、配線、電極、導電層、導電膜、端子、ビア、プラグなどとして、カーボンナノチ
ューブを用いても良い。さらに、カーボンナノチューブは、透光性を有しているため、光
を透過させる部分に用いることができる。たとえば、画素電極や共通電極として用いるこ
とができる。

これまでは、断面図を示したが、次に、レイアウト図の例を示す。トランジスタ２０３
が２つ配置されているレイアウト図を図１１に示す。半導体層１０２ＡＡ、半導体層１０
２ＢＢの上にゲート電極１０４ＡＡが配置され、トランジスタを形成する。第１電源線３
０１ＡＡと半導体層１０２ＡＡとは、コンタクトホールを介して、導電層６０１ＡＡを用
いて接続されている。同様に、第２電源線３０１ＣＣと半導体層１０２ＢＢとは、コンタ
クトホールを介して、導電層６０１ＣＣを用いて接続されている。出力配線３０１ＢＢは
、コンタクトホール５０１ＡＡおよびコンタクトホール５０１ＢＢを介して、導電層６０
１ＢＢを用いて、半導体層１０２ＡＡ及び半導体層１０２ＢＢと接続されている。

なお、図１１に示した回路は、インバータ回路またはソースフォロワ回路として動作す
ることが出来る。

このように、トランジスタ２０３を用いて構成される回路は、トランジスタの移動度が
高く、電流供給能力が高いため、駆動回路として用いることが望ましい。一方、トランジ
スタ３０３は、移動度が高くなく、また、大きい面積で製造可能であるため、画素回路と
して用いることが望ましい。

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。

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）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。

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。

（第２の実施の形態）
つぎに、単結晶ＴＦＴで用いる半導体層の配置方法について述べる。

本発明に係るＳＯＩ基板を図１２（Ａ）（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）においてベース基
板９２００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９２０２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を用いてシリコン又はゲルマニウムの
単結晶半導体基板又は多結晶半導体基板から分離可能された半導体層を適用することがで
きる。また、ガリウムヒ素やインジウムリンなどの化合物半導体を用いて形成した結晶性
半導体層を適用することもできる。

このようなベース基板９２００とＳＯＩ層９２０２の間には、平滑面を有し親水性表面
を形成する接合層９２０４を設ける。この接合層９２０４として酸化シリコン膜が適して
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膜が好
ましい。有機シランガスとしては、珪酸エチル（ＴＥＯＳ：化学式Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４
）、テトラメチルシラン（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（Ｈ
ＭＤＳ）、トリエトキシシラン（ＳｉＨ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３）、トリスジメチルアミノシラ
ン（ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３）等のシリコン含有化合物を用いることができる。

上記平滑面を有し親水性表面を形成する接合層９２０４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、ベース基板９２００とＳＯＩ層９
２０２との歪みを緩和することができる。ベース基板９２００にも同様の酸化シリコン膜
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９
２００にＳＯＩ層９２０２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膜でなる接合層９２０４設け
ることで強固な接合を形成することができる。

図１２（Ｂ）はベース基板９２００にバリア層９２０５と接合層９２０４を設けた構成
を示す。ＳＯＩ層９２０２をベース基板９２００に接合した場合に、ベース基板９２００
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９２０２が汚染されることを防ぐことができる。また、ベ
ース基板９２００側の接合層９２０４は適宜設ければ良い。

図１３（Ａ）はＳＯＩ層９２０２と接合層９２０４の間に窒素含有絶縁層９２２０を設
けた構成を示す。窒素含有絶縁層９２２０は窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜若しく
は酸化窒化シリコン膜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９２０２側から酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜を積層して窒素含有絶縁層９
２２０とすることができる。接合層９２０４がベース基板９２００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９２２０は、可動イオンや水分等の不純物がＳＯＩ層
９２０２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。

なお、ここで、酸化窒化シリコンとは、その組成において、窒素よりも酸素の含有量が
多いものを示し、例えば、酸素が５０原子％以上７０原子％以下、窒素が０．５原子％以
上１５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０
原子％以下の範囲で含まれるものをいう。また、窒化酸化シリコンとは、その組成におい
て、酸素よりも窒素の含有量が多いものを示し、例えば、酸素が５原子％以上３０原子％
以下、窒素が２０原子％以上５５原子％以下、珪素が２５原子％以上３５原子％以下、水
素が１０原子％以上３０原子％以下の範囲で含まれるものをいう。但し、上記範囲は、ラ
ザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）や、水素前方散乱法（ＨＦＳ：Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｏｒ
ｗａｒｄ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を用いて測定した場合のものである。また、構成元素
の含有比率の合計は、１００原子％を超えない。

図１３（Ｂ）はベース基板９２００に接合層９２０４を設けた構成である。ベース基板
９２００と接合層９２０４との間にはバリア層９２０５が設けられていることが好ましい
。ベース基板９２００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９２０２が汚染されることを防ぐた
めである。また、ＳＯＩ層９２０２には酸化シリコン膜９２２１が形成されている。この
酸化シリコン膜９２２１が接合層９２０４と接合を形成し、ベース基板９２００上にＳＯ
Ｉ層を固定する。酸化シリコン膜９２２１は熱酸化により形成されたものが好ましい。ま
た、接合層９２０４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、酸化シリコン膜９２２１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。

このようなＳＯＩ基板の製造方法について図１４（Ａ）乃至（Ｃ）と図１５を参照して
説明する。

図１４（Ａ）に示す半導体基板９２０１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導入し、脆化層９２０３を形成する。イオンの照射及び導入
はベース基板に形成するＳＯＩ層の厚さを考慮して行われる。当該ＳＯＩ層の厚さは５ｎ
ｍ乃至５００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至２００ｎｍの厚さとする。イオンを導入する
際の加速電圧はこのような厚さを考慮して、イオンが半導体基板９２０１に導入されるよ
うにする。脆化層は水素、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導入
することで形成される。この場合、一又は複数の同一の原子から成る質量の異なるイオン
を用いることが好ましい。水素イオンを照射する場合には、Ｈ^＋、Ｈ_２ ^＋、Ｈ_３ ^＋イオン
を含ませると共に、Ｈ_３ ^＋イオンの割合を高めておくことが好ましい。Ｈ_３ ^＋イオンの割
合を高めておくと照射効率を高めることができ、照射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。

イオンを高ドーズ条件で照射する場合には、半導体基板９２０１の表面が粗くなってし
まう場合がある。そのためイオンが照射される表面に窒化シリコン膜若しくは窒化酸化シ
リコン膜などによりイオン照射に対する保護膜を５０ｎｍ乃至２００ｎｍの厚さで設けて
おいても良い。

次に、図１４（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９２０４とし
て酸化シリコン膜を形成する。酸化シリコン膜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膜が好ましい。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膜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９２０３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。

図１４（Ｃ）はベース基板９２００と半導体基板９２０１の接合層９２０４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９２００と接合層９２０４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９２０
０と半導体基板９２０１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。

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。

ベース基板９２００と半導体基板９２０１を接合層９２０４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９２００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９２００及び半導体基板９２０１の耐圧性を考慮して行う。

図１５において、ベース基板９２００と半導体基板９２０１を貼り合わせた後、熱処理
を行い脆化層９２０３において半導体基板９２０１を分離する。熱処理の温度は接合層９
２０４の成膜温度以上、ベース基板９２００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９２０３に形成された微小
な空洞の堆積変化が起こり、脆化層９２０３に沿って分離（劈開）することが可能となる
。接合層９２０４はベース基板９２００と接合しているので、ベース基板９２００上には
半導体基板９２０１と同じ結晶性のＳＯＩ層９２０２が残存することとなる。

図１６はベース基板側に接合層を設けてＳＯＩ層を形成する工程を示す。図１６（Ａ）
は酸化シリコン膜９２２１が形成された半導体基板９２０１に電界で加速されたイオンを
所定の深さに導入し、脆化層９２０３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導入は図１４（Ａ）の場合と同様である。半
導体基板９２０１の表面に酸化シリコン膜９２２１を形成しておくことでイオン照射によ
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。

図１６（Ｂ）は、バリア層９２０５及び接合層９２０４が形成されたベース基板９２０
０と半導体基板９２０１の酸化シリコン膜９２２１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９２００上の接合層９２０４と半導体基板９２０１
の酸化シリコン膜９２２１を密着させることにより接合が形成される。

その後、図１６（Ｃ）で示すように半導体基板９２０１を分離する。半導体基板を分離
する熱処理は図１５の場合と同様にして行う。このようにして図１３（Ｂ）で示すＳＯＩ
基板を得ることができる。

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９
２００でであっても接合部の接着力が強固なＳＯＩ層９２０２を得ることができる。ベー
ス基板９２００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。

なお、半導体層の製造方法、配置方法は、これに限定されない。アモルファスシリコン
をＣＶＤ法などによって、絶縁基板に成膜し、レーザー（線状レーザー、連続固体発振レ
ーザーなど）を照射すること、または、熱を加えることなどにより、そのアモルファスシ
リコンを結晶化することにより、多結晶シリコンや微結晶シリコンを製造することも可能
である。

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。

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。
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。

（第３の実施の形態）
本実施の形態においては、液晶パネルの周辺部について説明する。

図１７は、エッジライト式と呼ばれるバックライトユニット５２０１と、液晶パネル５
２０７とを有している液晶表示装置の一例を示す。エッジライト式とは、バックライトユ
ニットの端部に光源を配置し、その光源の蛍光を発光面全体から放射する方式である。エ
ッジライト式のバックライトユニットは、薄型で省電力化を図ることができる。

バックライトユニット５２０１は、拡散板５２０２、導光板５２０３、反射板５２０４
、ランプリフレクタ５２０５及び光源５２０６によって構成される。

光源５２０６は必要に応じて発光する機能を有している。例えば、光源５２０６として
は冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられる。

図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、エッジライト式のバックライトユニット
の詳細な構成を示す図である。なお、拡散板、導光板及び反射板などはその説明を省略す
る。

図１８（Ａ）に示すバックライトユニット５２１１は、光源として冷陰極管５２１３を
用いた構成である。そして、冷陰極管５２１３からの光を効率よく反射させるため、ラン
プリフレクタ５２１２が設けられている。このような構成は、冷陰極管からの輝度の強度
のため、大型表示装置に用いることが多い。

図１８（Ｂ）に示すバックライトユニット５２２１は、光源として発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）５２２３を用いた構成である。例えば、白色に発する発光ダイオード（ＬＥＤ）５
２２３は所定の間隔に配置される。そして、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２２３からの光
を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ５２２２が設けられている。

図１８（Ｃ）に示すバックライトユニット５２３１は、光源として各色ＲＧＢの発光ダ
イオード（ＬＥＤ）５２３３、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３４、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）５２３５を用いた構成である。各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３３、
発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３４、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３５は、それぞれ所
定の間隔に配置される。各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３３、発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）５２３４、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２３５を用いることによって、色再
現性を高くすることができる。そして、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるた
め、ランプリフレクタ５２３２が設けられている。

図１８（Ｄ）に示すバックライトユニット５２４１は、光源として各色ＲＧＢの発光ダ
イオード（ＬＥＤ）５２４３、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２４４、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）５２４５を用いた構成である。例えば、各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）５
２４３、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２４４、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２４５のうち
発光強度の低い色（例えば緑）は複数配置されている。各色ＲＧＢの発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）５２４３、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２４４、発光ダイオード（ＬＥＤ）５２４
５を用いることによって、色再現性を高くすることができる。そして、発光ダイオードか
らの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ５２４２が設けられている。

図２１は、直下型と呼ばれるバックライトユニットと、液晶パネルとを有する液晶表示
装置の一例を示す。直下式とは、発光面の直下に光源を配置することで、その光源の蛍光
を発光面全体から放射する方式である。直下式のバックライトユニットは、発光光量を効
率よく利用することができる。

バックライトユニット５２９０は、拡散板５２９１、遮光板５２９２、ランプリフレク
タ５２９３、光源５２９４及び液晶パネル５２９５によって構成される。

光源５２９４は、必要に応じて発光する機能を有している。例えば、光源５２９４とし
ては、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられる。

図１９は、偏光板（偏光フィルムともいう）の構成の一例を示す図である。

偏光フィルム５２５０は、保護フィルム５２５１、基板フィルム５２５２、ＰＶＡ偏光
フィルム５２５３、基板フィルム５２５４、粘着剤層５２５５及び離型フィルム５２５６
を有する。

ＰＶＡ偏光フィルム５２５３は、両側を基材となるフィルム（基板フィルム５２５２及
び基板フィルム５２５４）で挟むことで、信頼性を増すことができる。なお、ＰＶＡ偏光
フィルム５２５３は、高透明性、高耐久性のトリアセチルロース（ＴＡＣ）フィルムによ
って挟まれていてもよい。なお、基板フィルム及びＴＡＣフィルムは、ＰＶＡ偏光フィル
ム５２５３が有する偏光子の保護層として機能する。

一方の基板フィルム（基板フィルム５２５４）には、液晶パネルのガラス基板に貼るた
めの粘着剤層５２５５が設けられている。なお、粘着剤層５２５５は、粘着剤を片側の基
板フィルム（基板フィルム５２５４）に塗布することで形成される。粘着剤層５２５５に
は、離型フィルム５２５６（セパレートフィルム）が備えられている。

他方の基板フィルム（基板フィルム５２５２）には、保護フィルム５２５１が備えられ
ている。

なお、偏光フィルム５２５０表面に、ハードコート散乱層（アンチグレア層）が備えら
れていてもよい。ハードコート散乱層は、ＡＧ処理によって表面に微細な凹凸が形成され
ており、外光を散乱させる防眩機能を有するため、液晶パネルへの外光の映り込みを防ぐ
ことができる。表面反射を防ぐことができる。

なお、偏光フィルム５２５０表面に、複数の屈折率の異なる光学薄膜層を多層化（アン
チリフレクション処理、若しくはＡＲ処理ともいう）してもよい。多層化された複数の屈
折率のことなる光学薄膜層は、光の干渉効果によって表面の反射率を低減することができ
る。

図２０は、液晶表示装置のシステムブロックの一例を示す図である。

画素部５２６５には、信号線５２６９が信号線駆動回路５２６３から延伸して配置され
ている。画素部５２６５には、走査線５２６０が走査線駆動回路５２６４から延伸して配
置されている。そして、信号線５２６９と走査線５２６０との交差領域に、複数の画素が
マトリクス状に配置されている。なお、複数の画素それぞれはスイッチング素子を有して
いる。したがって、複数の画素それぞれに液晶分子の傾きを制御するための電圧を独立し
て入力することができる。このように各交差領域にスイッチング素子が設けられた構造を
アクティブマトリクス型と呼ぶ。ただし、このようなアクティブマトリクス型に限定され
ず、パッシブマトリクス型の構成でもよい。パッシブマトリクス型は、各画素にスイッチ
ング素子がないため、工程が簡便である。

駆動回路部５２６８は、制御回路５２６２、信号線駆動回路５２６３及び走査線駆動回
路５２６４を有する。制御回路５２６２には映像信号５２６１が入力されている。制御回
路５２６２は、この映像信号５２６１に応じて、信号線駆動回路５２６３及び走査線駆動
回路５２６４を制御する。そのため、制御回路５２６２は、信号線駆動回路５２６３及び
走査線駆動回路５２６４に、それぞれ制御信号を入力する。そして、この制御信号に応じ
て、信号線駆動回路５２６３はビデオ信号を信号線５２６９に入力し、走査線駆動回路５
２６４は走査信号を走査線５２６０に入力する。そして、画素が有するスイッチング素子
が走査信号に応じて選択され、画素の画素電極にビデオ信号が入力される。

なお、制御回路５２６２は、映像信号５２６１に応じて電源５２６７も制御している。
電源５２６７は、照明手段５２６６へ電力を供給する手段を有している。照明手段５２６
６としては、エッジライト式のバックライトユニット、又は直下型のバックライトユニッ
トを用いることができる。ただし、照明手段５２６６としては、フロントライトを用いて
もよい。フロントライトとは、画素部の前面側に取りつけ、全体を照らす発光体及び導光
体で構成された板状のライトユニットである。このような照明手段により、低消費電力で
、均等に画素部を照らすことができる。

図２０（Ｂ）に示すように走査線駆動回路５２６４は、シフトレジスタ５２７１、レベ
ルシフタ５２７２、バッファ５２７３として機能する回路を有する。シフトレジスタ５２
７１にはゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）等の信号が入
力される。

図２０（Ｃ）に示すように信号線駆動回路５２６３は、シフトレジスタ５２８１、第１
のラッチ５２８２、第２のラッチ５２８３、レベルシフタ５２８４、バッファ５２８５と
して機能する回路を有する。バッファ５２８５として機能する回路とは、弱い信号を増幅
させる機能を有する回路であり、オペアンプ等を有する。レベルシフタ５２８４には、ス
タートパルス（ＳＳＰ）等の信号が、第１のラッチ５２８２にはビデオ信号等のデータ（
ＤＡＴＡ）が入力される。第２のラッチ５２８３にはラッチ（ＬＡＴ）信号を一時保持す
ることができ、一斉に画素部５２６５へ入力させる。これを線順次駆動と呼ぶ。そのため
、線順次駆動ではなく、点順次駆動を行う画素であれば、第２のラッチは不要とすること
ができる。

なお、本実施の形態において、液晶パネルは、様々なものを用いることができる。例え
ば、液晶パネルとして、２つの基板の間に液晶層が封止された構成を用いることができる
。一方の基板上には、トランジスタ、容量素子、画素電極又は配向膜などが形成されてい
る。なお、一方の基板の上面と反対側には、偏光板、位相差板又はプリズムシートが配置
されていてもよい。他方の基板上には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、対向電極
又は配向膜などが形成されている。なお、他方の基板の上面と反対側には、偏光板又は位
相差板が配置されていてもよい。なお、カラーフィルタ及びブラックマトリクスは、一方
の基板の上面に形成されてもよい。なお、一方の基板の上面側又はその反対側にスリット
（格子）を配置することで、３次元表示を行うことができる。

なお、偏光板、位相差板及びプリズムシートをそれぞれ、２つの基板の間に配置するこ
とが可能である。あるいは、２つの基板のうちのいずれかと一体とすることが可能である
。

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。

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）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。

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。

（第４の実施の形態）
本実施の形態においては、液晶表示装置に適用できる画素の構成及び画素の動作につい
て説明する。

なお、本実施の形態において、液晶の動作モードとして、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ
（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏ
ｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅ
ｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍ
ｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどを用いることがで
きる。

図２２（Ａ）は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。

画素５６００は、トランジスタ５６０１、液晶素子５６０２及び容量素子５６０３を有
している。トランジスタ５６０１のゲートは配線５６０５に接続されている。トランジス
タ５６０１の第１端子は配線５６０４に接続されている。トランジスタ５６０１の第２端
子は液晶素子５６０２の第１電極及び容量素子５６０３の第１電極に接続される。液晶素
子５６０２の第２電極は対向電極５６０７に相当する。容量素子５６０３の第２の電極が
配線５６０６に接続されている。

配線５６０４は、信号線として機能する。配線５６０５は走査線として機能する。配線
５６０６は容量線として機能する。トランジスタ５６０１は、スイッチとして機能する。
容量素子５６０３は、保持容量として機能する。

トランジスタ５６０１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ５６０１の極性
はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。

図２２（Ｂ）は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図
２２（Ｂ）は、横電界モード（ＩＰＳモード、ＦＦＳモードを含む）に適した液晶表示装
置に適用できる画素構成の一例を示す図である。

画素５６１０は、トランジスタ５６１１、液晶素子５６１２及び容量素子５６１３を有
している。トランジスタ５６１１のゲートは配線５６１５に接続されている。トランジス
タ５６１１の第１端子は配線５６１４に接続されている。トランジスタ５６１１の第２端
子は液晶素子５６１２の第１電極及び容量素子５６１３の第１電極に接続される。液晶素
子５６１２の第２電極は配線５６１６と接続されている。容量素子５６１３の第２の電極
が配線５６１６に接続されている。

配線５６１４は、信号線として機能する。配線５６１５は走査線として機能する。配線
５６１６は容量線として機能する。トランジスタ５６１１は、スイッチとして機能する。
容量素子５６１３は、保持容量として機能する。

トランジスタ５６１１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ５６１１の極性
はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。

図２３は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図２３は
、配線数を減らして画素の開口率を大きくできる画素構成の一例である。

図２３は、同じ列方向に配置された二つの画素（画素５６２０及び画素５６３０）を示
す。例えば、画素５６２０がＮ行目に配置されている場合、画素５６３０はＮ＋１行目に
配置されている。

画素５６２０は、トランジスタ５６２１、液晶素子５６２２及び容量素子５６２３を有
している。トランジスタ５６２１のゲートは配線５６２５に接続されている。トランジス
タ５６２１の第１端子は配線５６２４に接続されている。トランジスタ５６２１の第２端
子は液晶素子５６２２の第１電極及び容量素子５６２３の第１電極に接続される。液晶素
子５６２２の第２電極は対向電極５６２７に相当する。容量素子５６２３の第２電極は、
前行のトランジスタのゲートと同じ配線に接続されている。

画素５６３０は、トランジスタ５６３１、液晶素子５６３２及び容量素子５６３３を有
している。トランジスタ５６３１のゲートは配線５６３５に接続されている。トランジス
タ５６３１の第１端子は配線５６２４に接続されている。トランジスタ５６３１の第２端
子は液晶素子５６３２の第１電極及び容量素子５６３３の第１電極に接続される。液晶素
子５６３２の第２電極は対向電極５６３７に相当する。容量素子５６３３の第２電極は、
前行のトランジスタのゲートと同じ配線（配線５６２５）に接続されている。

配線５６２４は、信号線として機能する。配線５６２５はＮ行目の走査線として機能す
る。そして、配線５６２５はＮ＋１段目の容量線としても機能する。トランジスタ５６２
１は、スイッチとして機能する。容量素子５６２３は、保持容量として機能する。

配線５６３５はＮ＋１行目の走査線として機能する。そして、配線５６３５はＮ＋２段
目の容量線としても機能する。トランジスタ５６３１は、スイッチとして機能する。容量
素子５６３３は、保持容量として機能する。

トランジスタ５６２１及びトランジスタ５６３１はスイッチとして機能すればよく、ト
ランジスタ５６２１の極性及びトランジスタ５６３１の極性はＰチャネル型でもよいし、
Ｎチャネル型でもよい。

図２４は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図２４は
、サブ画素を用いることで視野角を向上できる画素構成の一例である。

画素５６５９は、サブ画素５６４０とサブ画素５６５０を有している。画素５６５９が
２つのサブ画素を有している場合について説明するが、画素５６５９は３つ以上のサブ画
素を有していてもよい。

サブ画素５６４０は、トランジスタ５６４１、液晶素子５６４２及び容量素子５６４３
を有している。トランジスタ５６４１のゲートは配線５６４５に接続されている。トラン
ジスタ５６４１の第１端子は配線５６４４に接続されている。トランジスタ５６４１の第
２端子は液晶素子５６４２の第１電極及び容量素子５６４３の第１電極に接続される。液
晶素子５６４２の第２電極は対向電極５６４７に相当する。容量素子５６４３の第２の電
極が配線５６４６に接続されている。

サブ画素５６５０は、トランジスタ５６５１、液晶素子５６５２及び容量素子５６５３
を有している。トランジスタ５６５１のゲートは配線５６５５に接続されている。トラン
ジスタ５６５１の第１端子は配線５６４４に接続されている。トランジスタ５６５１の第
２端子は液晶素子５６５２の第１電極及び容量素子５６５３の第１電極に接続される。液
晶素子５６５２の第２電極は対向電極５６５７に相当する。容量素子５６５３の第２の電
極が配線５６４６に接続されている。

配線５６４４は、信号線として機能する。配線５６４５は走査線として機能する。配線
５６５５は信号線として機能する。配線５６４６は容量線として機能する。トランジスタ
５６４１は、スイッチとして機能する。トランジスタ５６５１は、スイッチとして機能す
る。容量素子５６４３は、保持容量として機能する。容量素子５６５３は、保持容量とし
て機能する。

トランジスタ５６４１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ５６４１の極性
はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。トランジスタ５６５１はスイッチと
して機能すればよく、トランジスタ５６５１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネ
ル型でもよい。

サブ画素５６４０に入力するビデオ信号は、サブ画素５６５０に入力するビデオ信号と
異なる値としてもよい。この場合、液晶素子５６４２の液晶分子の配向を液晶素子５６５
２の液晶分子の配向と異ならせることができるため、視野角を広くすることができる。

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。

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）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。

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。

（第５の実施の形態）
本実施の形態においては、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。

図２５（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２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）に示すＸ−Ｘ’の部分の断面図の一例
である。

図２５（Ａ）は、第１のトランジスタ６００５、第１の配線６００６、第２の配線６０
０７、第２のトランジスタ６００８、第３の配線６０１１、対向電極６０１２、コンデン
サ６０１３、画素電極６０１５、隔壁６０１６、有機導電体膜６０１７、有機薄膜６０１
８及び基板６０１９を示している。なお、第１のトランジスタ６００５はスイッチング用
トランジスタとして、第１の配線６００６はゲート信号線として、第２の配線６００７は
ソース信号線として、第２のトランジスタ６００８は駆動用トランジスタとして、第３の
配線６０１１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。

第１のトランジスタ６００５のゲート電極は、第１の配線６００６と電気的に接続され
、第１のトランジスタ６００５のソース電極及びドレイン電極の一方は、第２の配線６０
０７と電気的に接続され、第１のトランジスタ６００５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６００８のゲート電極及びコンデンサ６０１３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６００５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６００５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。

第２のトランジスタ６００８のソース電極及びドレイン電極の一方は、第３の配線６０
１１と電気的に接続され、第２のトランジスタ６００８のソース電極及びドレイン電極の
他方は、画素電極６０１５と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極６０１
５に流れる電流を、第２のトランジスタ６００８によって制御することができる。

画素電極６０１５上には、有機導電体膜６０１７が設けられ、さらに有機薄膜６０１８
（有機化合物層）が設けられている。有機薄膜６０１８（有機化合物層）上には、対向電
極６０１２が設けられている。なお、対向電極６０１２は、全ての画素で共通に接続され
るように、全体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。

有機薄膜６０１８（有機化合物層）から発せられた光は、画素電極６０１５又は対向電
極６０１２のうちいずれかを透過して発せられる。

図２５（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。

下面放射の場合、画素電極６０１５は透明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６０１２は透明導電膜によって形成されるのが好適であ
る。

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素子を全体に塗り、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。

なお、図２５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２５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。

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。

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）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。

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。

（第６の実施の形態）
本実施の形態においては、電子機器の例について説明する。

図２６は表示パネル９６０１と、回路基板９６０５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９６０１は画素部９６０２、走査線駆動回路９６０３及び信
号線駆動回路９６０４を有している。回路基板９６０５には、例えば、コントロール回路
９６０６及び信号分割回路９６０７などが形成されている。表示パネル９６０１と回路基
板９６０５とは接続配線９６０８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。

図２７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９６１１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９６１２と、映像信号増幅
回路９６１２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９６１３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９６２２により処理される。コントロール回路９６２２は、走査線駆動回路９６２
４と信号線駆動回路９６１４にそれぞれ信号を出力する。そして、走査線駆動回路９６２
４と信号線駆動回路９６１４が表示パネル９６２１を駆動する。デジタル駆動する場合に
は、信号線側に信号分割回路９６２３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。

チューナ９６１１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路９６１５に送ら
れ、その出力は音声信号処理回路９６１６を経てスピーカ９６１７に供給される。制御回
路９６１８は受信局（受信周波数）及び音量の制御情報を入力部９６１９から受け、チュ
ーナ９６１１又は音声信号処理回路９６１６に信号を送出する。

図２７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２８
（Ａ）に示す。図２８（Ａ）において、筐体９６３１内に収められた表示画面９６３２は
、表示パネルモジュールで形成される。なお、スピーカ９６３３、入力手段（操作キー９
６３４、接続端子９６３５、センサ９６３６（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、
回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９６３７）などが適宜備えられていてもよい。

図２８（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
。このテレビ受像器には、表示部９６４３、スピーカ部９６４７、入力手段（操作キー９
６４６、接続端子９６４８、センサ９６４９（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、
回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９６４１）などが適宜備えられている。筐体９６４２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９６４３、スピーカ部９６４７
、センサ９６４９及びマイクロフォン９６４１を駆動させる。バッテリーは充電器９６４
０で繰り返し充電が可能となっている。充電器９６４０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２８（Ｂ）
に示す装置は、操作キー９６４６によって制御される。あるいは、図２８（Ｂ）に示す装
置は、操作キー９６４６を操作することによって、充電器９６４０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２８（Ｂ）に
示す装置は、操作キー９６４６を操作することによって、充電器９６４０に信号を送り、
さらに充電器９６４０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、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９６４３に適用することが
できる。

次に、図２９を参照して、携帯電話の構成例について説明する。

表示パネル９６６２はハウジング９６５０に脱着自在に組み込まれる。ハウジング９６
５０は表示パネル９６６２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９６６２を固定したハウジング９６５０はプリント基板９６５１に嵌入さ
れモジュールとして組み立てられる。

表示パネル９６６２はＦＰＣ９６６３を介してプリント基板９６５１に接続される。プ
リント基板９６５１には、スピーカ９６５２、マイクロフォン９６５３、送受信回路９６
５４、ＣＰＵ、コントローラなどを含む信号処理回路９６５５及びセンサ９６６１（力、
変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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、操作
キー９６５６、バッテリー９６５７、アンテナ９６６０を組み合わせ、筐体９６５９に収
納する。表示パネル９６６２の画素部は筐体９６５９に形成された開口窓から視認できよ
うに配置する。

表示パネル９６６２は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波
数の低い駆動回路）を基板上にトランジスタを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（
複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチ
ップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル９６６２に実装しても良い。
あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はプリン
ト基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このような構成とすることで、表示装置の
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。
携帯電話機の低コスト化を図ることができる。

図２９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２９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。

図３０（Ａ）はディスプレイであり、筐体９６７１、支持台９６７２、表示部９６７３
、スピーカ９６７７、ＬＥＤランプ９６７９、入力手段（接続端子９６７４、センサ９６
７５（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
学物質、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９６７６、操作キー９
６７８）等を含む。図３０（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３０（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。

図３０（Ｂ）はカメラであり、本体９６９１、表示部９６９２、シャッターボタン９６
９６、スピーカ９７００、ＬＥＤランプ９７０１、入力手段（受像部９６９３、操作キー
９６９４、外部接続ポート９６９５、接続端子９６９７、センサ９６９８（力、変位、位
置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９６９９）等を含む。図３０（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（外部又はデ
ジタルカメラに内蔵）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３０（Ｂ）に示すカメラ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。

図３０（Ｃ）はコンピュータであり、本体９７１１、筐体９７１２、表示部９７１３、
スピーカ９７２０、ＬＥＤランプ９７２１、リーダ／ライタ９７２２、入力手段（キーボ
ード９７１４、外部接続ポート９７１５、ポインティングデバイス９７１６、接続端子９
７１７、センサ９７１８（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、
液、磁気、温度、化学物質、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９
７１９）等を含む。図３０（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３０（Ｃ）に示すコン
ピュータ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。

図３７（Ａ）はモバイルコンピュータであり、本体９７９１、表示部９７９２、スイッ
チ９７９３、スピーカ９７９９、ＬＥＤランプ９８００、入力手段（操作キー９７９４、
赤外線ポート９７９５、接続端子９７９６、センサ９７９７（力、変位、位置、速度、加
速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９７９８）等を含む。図３７（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３７（Ａ）に示すモバイルコンピュータ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。

図３７（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９８１１、筐体９８１２、表示部Ａ９８１３、表示部Ｂ９８１４、スピーカ
部９８１７、ＬＥＤランプ９８２１、入力手段（記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部９８１
５、操作キー９８１６、接続端子９８１８、センサ９８１９（力、変位、位置、速度、加
速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９８２０）等を含む。表示部Ａ９８１３は主として画像
情報を表示し、表示部Ｂ９８１４は主として文字情報を表示することができる。

図３７（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９０３１、表示部９０３２、イヤ
ホン９０３３、支持部９０３４、ＬＥＤランプ９０３９、スピーカ９０３８、入力手段（
接続端子９０３５、センサ９０３６（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、
距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９０３７）等を含む。図３７（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３７（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。

図３８（Ａ）は携帯型遊技機であり、筐体９８５１、表示部９８５２、スピーカ部９８
５３、記憶媒体挿入部９８５５、ＬＥＤランプ９８５９、入力手段（操作キー９８５４、
接続端子９８５６、センサ９８５７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、
距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９８５８）等を含む。図３８（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３８（Ａ）に示す携帯型
遊技機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。

図３８（Ｂ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、本体９８６１、表示部９８
６２、スピーカ９８６４、シャッターボタン９８６５、ＬＥＤランプ９８７１、入力手段
（操作キー９８６３、受像部９８６６、アンテナ９８６７、接続端子９８６８、センサ９
８６９（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、
化学物質、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９８７０）等を含む
。図３８（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３８（Ｂ）に示すテレビ受像機付きデジタルカメラが有す
る機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。

図３９は携帯型遊技機であり、筐体９８８１、第１表示部９８８２、第２表示部９８８
３、スピーカ部９８８４、記録媒体挿入部９８８６、ＬＥＤランプ９８９０、入力手段（
操作キー９８８５、接続端子９８８７、センサ９８８８（力、変位、位置、速度、加速度
、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、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９８８９）等を含む。図３９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３９に示す
携帯型遊技機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。

図３０（Ａ）乃至（Ｃ）、図３７（Ａ）乃至（Ｃ）、図３８（Ａ）乃至（Ｃ）、及び図
３９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。電子機器は、消費電力が小さく、長時間の電池駆動が可能である。または、
作製方法が簡便であり、製造コストを低く抑えることができる。

次に、半導体装置の応用例を説明する。

図３１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３１は、筐体
９７３０、表示部９７３１、操作部であるリモコン装置９７３２、スピーカ部９７３３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。

図３２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９７４１は、ユニットバス９７４２と一体に取り付けられており、入浴者は表
示パネル９７４１の視聴が可能になる。表示パネル９７４１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。

なお、半導体装置は、図３２で示したユニットバス９７４２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９７４１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。

図３３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
９７５２は、柱状体９７５１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９７５１を電柱として説明する。

図３３に示す表示パネル９７５２は、人間の視点より高い位置に設けられている。電柱
のように屋外で林立している建造物に表示パネル９７５２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９７５２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、及び広告効果が期待できる。表示パネル９７５２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９７５２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。

なお、表示パネル９７５２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。

なお、本実施の形態において、建造物として壁、柱状体、ユニットバスを例としたが、
本実施の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。

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。

図３４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９７６２は、自動車の車体９７６１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。

なお、半導体装置は、図３４で示した車体９７６１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９７６２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。

図３５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。

図３５（ａ）は、列車車両のドア９７７１のガラスに表示パネル９７７２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９７７２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
果的な広告効果が期待できる。

図３５（ｂ）は、列車車両のドア９７７１のガラスの他に、ガラス窓９７７３、及び天
井９７７４に表示パネル９７７２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。

なお、半導体装置は、図３５で示したドア９７７１、ガラス窓９７７３、及び天井９７
７４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９７７２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。

図３６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
。

図３６（ａ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井９７８１に表示パネル９７８２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９７８２は、天井９７８１
とヒンジ部９７８３を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部９７８３の伸縮により
乗客は表示パネル９７８２の視聴が可能になる。表示パネル９７８２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
３６（ｂ）に示すように、ヒンジ部を折り曲げて天井９７８１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。

なお、半導体装置は、図３６で示した天井９７８１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
。多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９７８２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。

なお、本実施の形態において、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
定多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。

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。

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）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。

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。

１０１ 絶縁基板
１０２ 半導体層
１０２ＡＡ 半導体層
１０２ＢＢ 半導体層
１０３ 絶縁層
１０４ 導電層
１０４Ａ ゲート電極
１０４Ｂ ゲート電極
１０４Ｃ 導電層
１０４ＡＡ ゲート電極
２０１ 絶縁層
２０２ 半導体層
２０２Ａ 半導体層
２０２Ｂ 半導体層
２０２Ｃ 半導体層
２０２Ｅ 半導体層
２０３ トランジスタ
３０１ 導電層
３０１Ａ 導電層
３０１Ｂ 導電層
３０１Ｃ 導電層
３０１Ｄ 導電層
３０１Ｅ 導電層
３０１Ｆ 導電層
３０１Ｇ 導電層
３０１Ｈ 導電層
３０１ＡＡ 電源線
３０１ＢＢ 出力配線
３０１ＣＣ 電源線
３０３ トランジスタ
４０１ 絶縁層
５０１Ａ コンタクトホール
５０１Ｂ コンタクトホール
５０１Ｃ コンタクトホール
５０１Ｄ コンタクトホール
５０１Ｅ コンタクトホール
５０１Ｆ コンタクトホール
５０１Ｇ コンタクトホール
５０１Ｈ コンタクトホール
５０１ＡＡ コンタクトホール
５０１ＢＢ コンタクトホール
６０１ 導電層
６０１Ａ 導電層
６０１Ｂ 導電層
６０１Ｃ 導電層
６０１Ｄ 導電層
６０１Ｅ 導電層
６０１ＡＡ 導電層
６０１ＢＢ 導電層
６０１ＣＣ 導電層
９０１Ａ コンタクトホール
９０１Ｂ コンタクトホール
１００１ 絶縁層
１００２ 半導体層
１００３Ａ 半導体層
１００３Ｂ 半導体層
５２０１ バックライトユニット
５２０２ 拡散板
５２０３ 導光板
５２０４ 反射板
５２０５ ランプリフレクタ
５２０６ 光源
５２０７ 液晶パネル
５２１１ バックライトユニット
５２１２ ランプリフレクタ
５２１３ 冷陰極管
５２２１ バックライトユニット
５２２２ ランプリフレクタ
５２２３ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２３１ バックライトユニット
５２３２ ランプリフレクタ
５２３３ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２３４ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２３５ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２４１ バックライトユニット
５２４２ ランプリフレクタ
５２４３ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２４４ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２４５ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
５２５０ 偏光フィルム
５２５１ 保護フィルム
５２５２ 基板フィルム
５２５３ ＰＶＡ偏光フィルム
５２５４ 基板フィルム
５２５５ 粘着剤層
５２５６ 離型フィルム
５２６１ 映像信号
５２６２ 制御回路
５２６３ 信号線駆動回路
５２６４ 走査線駆動回路
５２６５ 画素部
５２６６ 照明手段
５２６７ 電源
５２６８ 駆動回路部
５２６０ 走査線
５２６９ 信号線
５２７１ シフトレジスタ
５２７２ レベルシフタ
５２７３ バッファ
５２８１ シフトレジスタ
５２８２ ラッチ
５２８３ ラッチ
５２８４ レベルシフタ
５２８５ バッファ
５２９０ バックライトユニット
５２９１ 拡散板
５２９２ 遮光板
５２９３ ランプリフレクタ
５２９４ 光源
５２９５ 液晶パネル
５６００ 画素
５６０１ トランジスタ
５６０２ 液晶素子
５６０３ 容量素子
５６０４ 配線
５６０５ 配線
５６０６ 配線
５６０７ 対向電極
５６１０ 画素
５６１１ トランジスタ
５６１２ 液晶素子
５６１３ 容量素子
５６１４ 配線
５６１５ 配線
５６１６ 配線
５６２０ 画素
５６２１ トランジスタ
５６２２ 液晶素子
５６２３ 容量素子
５６２４ 配線
５６２５ 配線
５６２７ 対向電極
５６３０ 画素
５６３１ トランジスタ
５６３２ 液晶素子
５６３３ 容量素子
５６３５ 配線
５６３７ 対向電極
５６４０ サブ画素
５６４１ トランジスタ
５６４２ 液晶素子
５６４３ 容量素子
５６４４ 配線
５６４５ 配線
５６４６ 配線
５６４７ 対向電極
５６５０ サブ画素
５６５１ トランジスタ
５６５２ 液晶素子
５６５３ 容量素子
５６５５ 配線
５６５７ 対向電極
５６５９ 画素
６００５ トランジスタ
６００６ 配線
６００７ 配線
６００８ トランジスタ
６０１１ 配線
６０１２ 対向電極
６０１３ コンデンサ
６０１５ 画素電極
６０１６ 隔壁
６０１７ 有機導電体膜
６０１８ 有機薄膜
６０１９ 基板
９０３１ 本体
９０３２ 表示部
９０３３ イヤホン
９０３４ 支持部
９０３５ 接続端子
９０３６ センサ
９０３７ マイクロフォン
９０３８ スピーカ
９０３９ ＬＥＤランプ
９２００ ベース基板
９２０１ 半導体基板
９２０２ ＳＯＩ層
９２０３ 脆化層
９２０４ 接合層
９２０５ バリア層
９２２０ 窒素含有絶縁層
９２２１ 酸化シリコン膜
９６０１ 表示パネル
９６０２ 画素部
９６０３ 走査線駆動回路
９６０４ 信号線駆動回路
９６０５ 回路基板
９６０６ コントロール回路
９６０７ 信号分割回路
９６０８ 接続配線
９６１１ チューナ
９６１２ 映像信号増幅回路
９６１３ 映像信号処理回路
９６１４ 信号線駆動回路
９６１５ 音声信号増幅回路
９６１６ 音声信号処理回路
９６１７ スピーカ
９６１８ 制御回路
９６１９ 入力部
９６２１ 表示パネル
９６２２ コントロール回路
９６２３ 信号分割回路
９６２４ 走査線駆動回路
９６３１ 筐体
９６３２ 表示画面
９６３３ スピーカ
９６３４ 操作キー
９６３５ 接続端子
９６３６ センサ
９６３７ マイクロフォン
９６４０ 充電器
９６４２ 筐体
９６４３ 表示部
９６４６ 操作キー
９６４７ スピーカ部
９６４８ 接続端子
９６４９ センサ
９６４１ マイクロフォン
９６６２ 表示パネル
９６６３ ＦＰＣ
９６５０ ハウジング
９６５１ プリント基板
９６５２ スピーカ
９６５３ マイクロフォン
９６５４ 送受信回路
９６５５ 信号処理回路
９６５６ 操作キー
９６５７ バッテリー
９６５９ 筐体
９６６０ アンテナ
９６６１ センサ
９６７１ 筐体
９６７２ 支持台
９６７３ 表示部
９６７４ 接続端子
９６７５ センサ
９６７６ マイクロフォン
９６７７ スピーカ
９６７８ 操作キー
９６７９ ＬＥＤランプ
９６９１ 本体
９６９２ 表示部
９６９３ 受像部
９６９４ 操作キー
９６９５ 外部接続ポート
９６９６ シャッターボタン
９６９７ 接続端子
９６９８ センサ
９６９９ マイクロフォン
９７００ スピーカ
９７０１ ＬＥＤランプ
９７１１ 本体
９７１２ 筐体
９７１３ 表示部
９７１４ 入力手段（キーボード
９７１５ 外部接続ポート
９７１６ ポインティングデバイス
９７１７ 接続端子
９７１８ センサ
９７１９ マイクロフォン
９７２０ スピーカ
９７２１ ＬＥＤランプ
９７２２ リーダ／ライタ
９７３０ 筐体
９７３１ 表示部
９７３２ リモコン装置
９７３３ スピーカ部
９７４１ 表示パネル
９７４２ ユニットバス
９７５１ 柱状体
９７５２ 表示パネル
９７６１ 車体
９７６２ 表示パネル
９７７１ ドア
９７７２ 表示パネル
９７７３ ガラス窓
９７７４ 天井
９７８１ 天井
９７８２ 表示パネル
９７８３ ヒンジ部
９７９１ 本体
９７９２ 表示部
９７９３ スイッチ
９７９４ 入力手段（操作キー
９７９５ 赤外線ポート
９７９６ 接続端子
９７９７ センサ
９７９８ マイクロフォン
９７９９ スピーカ
９８００ ＬＥＤランプ
９８１１ 本体
９８１２ 筐体
９８１３ 表示部Ａ
９８１４ 表示部Ｂ
９８１５ 部
９８１６ 操作キー
９８１７ スピーカ部
９８１８ 接続端子
９８１９ センサ
９８２０ マイクロフォン
９８２１ ＬＥＤランプ
９０３１ 本体
９０３２ 表示部
９０３３ イヤホン
９０３４ 支持部
９０３５ 接続端子
９０３６ センサ
９０３７ マイクロフォン
９０３８ スピーカ
９８５１ 筐体
９８５２ 表示部
９８５３ スピーカ部
９８５４ 操作キー
９８５５ 記憶媒体挿入部
９８５６ 接続端子
９８５７ センサ
９８５８ マイクロフォン
９８５９ ＬＥＤランプ
９８６１ 本体
９８６２ 表示部
９８６３ 操作キー
９８６４ スピーカ
９８６５ シャッターボタン
９８６６ 受像部
９８６７ アンテナ
９８６８ 接続端子
９８６９ センサ
９８７０ マイクロフォン
９８７１ ＬＥＤランプ
９８８１ 筐体
９８８２ 表示部
９８８３ 表示部
９８８４ スピーカ部
９８８５ 操作キー
９８８６ 記録媒体挿入部
９８８７ 接続端子
９８８８ センサ
９８８９ マイクロフォン
９８９０ ＬＥＤランプ

Claims (1)

1. 半導体装置。

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