JP2013225155A - 電子ペーパー - Google Patents

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Abstract

【課題】電子ペーパーの外部ストレスに対する耐性を向上させることを目的の一とする。
【解決手段】第１の繊維体に第１の有機樹脂が含浸された第１の構造体を有する第１の絶
縁フィルムと、第２の繊維体に第２の有機樹脂が含浸された第２の構造体を有する第２の
絶縁フィルムとの間に、集積回路部、第１の電極、第２の電極及び帯電粒子含有層を有す
る素子形成層を設けることによって、外部ストレスに対する耐性を向上させる構成とする
。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ペーパー及びその作製方法に関し、特に可撓性を有する電子ペーパー及び
その作製方法に関する。
近年、液晶表示装置、ＥＬ表示装置等の表示装置に関する研究が盛んに行われており、低
消費電力で駆動可能な表示装置のひとつとして電子ペーパーが注目されている。電子ペー
パーは、低消費電力化や電源を切っても画像を保持できるという利点を有しており、電子
書籍やポスターへの利用が期待されている。
これまでに様々な種類・方式を用いた電子ペーパーが提案されており、電子ペーパーにお
いても液晶表示装置等と同様に、画素のスイッチング素子としてトランジスタを用いたア
クティブマトリクス型の電子ペーパーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１６９１９０号公報
電子ペーパーを電子書籍として利用する場合には、人の手に触れる回数が多くなるため、
電子ペーパーを構成するトランジスタ等の素子の機械的強度や静電気に対する耐性等が要
求される。また、電子ペーパーを、建物、建屋の屋根や窓に取り付けてポスター等として
利用する場合には、高い耐候性、耐久性等が要求される。このように、信頼性の高い電子
ペーパーとするためには、電子ペーパーに外部から与えられる力（以下、外部ストレスと
もいう）に対する耐性を向上させることが必要となる。
本発明の一態様は、電子ペーパーの外部ストレスに対する耐性を向上させることを目的の
一とする。
本発明の一態様は、第１の繊維体に第１の有機樹脂が含浸された第１の構造体を有する第
１の絶縁フィルムと、第２の繊維体に第２の有機樹脂が含浸された第２の構造体を有する
第２の絶縁フィルムとの間に素子形成層を設けることによって、外部ストレスに対する耐
性を向上させる構成とする。なお、外部ストレスとは、曲げ等の変形動作、局所的にかか
る圧力（押圧）などの機械的ストレス、静電気などの電気的ストレス、風雨、塵などの物
理的ストレスなど、電子ペーパーへの有害要因となるストレス全般を含む。
また、本発明の一態様は、互いに対向して設けられた第１の絶縁フィルム及び第２の絶縁
フィルムと、第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムの間に設けられた素子形成層とを
有し、素子形成層は、集積回路部と、集積回路部に電気的に接続する第１の電極と、第１
の電極と対向して設けられた第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に設けられた帯
電粒子含有層とを有し、第１の絶縁フィルムは、第１の繊維体に第１の有機樹脂が含浸さ
れた第１の構造体を有し、第２の絶縁フィルムは、第２の繊維体に第２の有機樹脂が含浸
された第２の構造体を有し、第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムの端部において、
第１の有機樹脂と第２の有機樹脂が接着していることを特徴としている。
また、本発明の一態様は、互いに対向して設けられた第１の絶縁フィルム及び第２の絶縁
フィルムと、第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムの間に設けられた素子形成層とを
有し、素子形成層は、集積回路部と、集積回路部に電気的に接続する第１の電極と、第１
の電極と対向して設けられた第２の電極と、第１の電極と第２の電極の間に設けられた帯
電粒子含有層とを有し、第１の絶縁フィルムは、第１の繊維体に第１の有機樹脂が含浸さ
れた第１の構造体と、第１の構造体より弾性率が低い第１の保護フィルムとを有し、第２
の絶縁フィルムは、第２の繊維体に第２の有機樹脂が含浸された第２の構造体と、第２の
構造体より弾性率が低い第２の保護フィルムとを有し、第１の絶縁フィルムと第２の絶縁
フィルムの端部において、第１の有機樹脂と第２の有機樹脂が接着していることを特徴と
している。
本発明の一態様によれば、第１の繊維体に第１の有機樹脂が含浸された第１の構造体を有
する第１の絶縁フィルムと、第２の繊維体に第２の有機樹脂が含浸された第２の構造体を
有する第２の絶縁フィルムとの間に素子形成層を設けることによって、電子ペーパーの外
部ストレスに対する耐性を向上させることができる。
電子ペーパーの一例を説明する図。 電子ペーパーの一例を説明する図。 電子ペーパーの一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの作製方法の一例を説明する図。 電子ペーパーの一例を説明する図。 電子ペーパーの使用形態の一例を説明する図。 繊維体に有機樹脂が含浸された構造体の一例を説明する図。 繊維体に有機樹脂が含浸された構造体の一例を説明する図。
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明
に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々
に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施
の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構
成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通
して用い、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、電子ペーパーの一例について図面を参照して説明する。
本実施の形態で示す電子ペーパーは、互いに対向するように設けられた第１の絶縁フィル
ム５１及び第２の絶縁フィルム５２と、第１の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５
２間に設けられた素子形成層５３とを有している。また、第１の絶縁フィルム５１は繊維
体７１ａに第１の有機樹脂７１ｂが含浸された第１の構造体を具備し、第２の絶縁フィル
ム５２は繊維体７２ａに第２の有機樹脂７２ｂが含浸された第２の構造体を具備し、素子
形成層５３が設けられていない領域（例えば、第１の絶縁フィルム５１及び第２の絶縁フ
ィルム５２の端部）において、第１の有機樹脂７１ｂと第２の有機樹脂７２ｂが接着した
構成となっている（図１（Ａ）参照）。
図１では、第１の絶縁フィルム５１を第１の構造体のみで設ける（第１の構造体が第１の
絶縁フィルム５１に相当する）場合を示しているが、第１の構造体に加えて他の絶縁層を
積層させて第１の絶縁フィルム５１としてもよい。第２の絶縁フィルム５２についても同
様である。また、第１の絶縁フィルム５１及び第２の絶縁フィルム５２は、可撓性を有す
る絶縁材料で設ける。
素子形成層５３は、トランジスタや容量素子等の素子が設けられた集積回路部５４と、当
該集積回路部５４に設けられた素子と電気的に接続する第１の電極５５と、当該第１の電
極５５と対向して設けられた第２の電極５７と、第１の電極５５と第２の電極５７との間
に設けられた帯電粒子含有層５６を有している。
図１（Ａ）では、集積回路部５４にトランジスタ６１を設け、当該トランジスタ６１と第
１の電極５５が電気的に接続して設けられたアクティブマトリクス型の構成を示している
。もちろん、本実施の形態で示す電子ペーパーはこの構成に限られず、走査線駆動回路や
信号線駆動回路等の回路やメモリ回路を構成するトランジスタ６５を、画素用のトランジ
スタ６１と同様に設けた構成としてもよい（図１（Ｂ）参照）。
また、集積回路部５４にアンテナを設け、外部と無線で情報の送受信を行う構成としても
よい。この場合、集積回路部５４に設けられたアンテナを介して外部から表示する画像等
の情報を受信することができる。
なお、図１において、トランジスタの構成は特に限定されず、シングルドレイン構造、Ｌ
ＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用す
ることができる。ここでは、ゲート電極の側面に接する絶縁層（「サイドウォール」とも
よばれる）を用いて低濃度不純物領域が設けられたＬＤＤ構造の結晶質半導体を用いた薄
膜トランジスタを示しているが、これに限定されない。例えば、非晶質半導体の薄膜トラ
ンジスタや有機トランジスタ等も同様に用いることができる。
また、トランジスタの構成として、概略同電位のゲート電圧が印加されるトランジスタが
直列に接続された形となるマルチゲート構造、半導体層の上下をゲート電極で挟むデュア
ルゲート構造等で形成される薄膜トランジスタ等を適用することができる。他にも、電子
ペーパーの画素におけるスイッチング素子として機能するのであれば、トランジスタに限
られず、ダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）、又はＭ
ＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等を用
いることもできる。
帯電粒子含有層５６は、帯電した粒子を有しており、当該帯電した粒子が第１の電極５５
及び第２の電極５７により付与される電場により移動して、画像が表示される構成とする
ことができる。帯電粒子含有層５６の構成は、電子ペーパーに適用する方式（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、ツイストボール方式、帯
電トナー、電子粉流体（登録商標）等）により適宜用いる材料を選択すればよい。
例えば、帯電粒子含有層５６として、正に帯電したある色の粒子と負に帯電した異なる色
の粒子を含むマイクロカプセルを用いることができる。
素子形成層５３の上下に設けられる繊維体７１ａ、７２ａとしては、有機化合物又は無機
化合物の高強度繊維を用いることができる。高強度繊維の代表例としては、ポリビニルア
ルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミ
ド系繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、又は炭素繊維
が挙げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用い
たガラス繊維を用いることができる。なお、繊維体７１ａ、７２ａは、一種類の上記高強
度繊維で形成されてもよいし、複数の高強度繊維で形成されてもよい。また、繊維体を素
子形成層５３の上下に設けるのではなく一方に設けた構成としてもよい。
また、繊維体７１ａ、７２ａは、繊維（単糸）の束（以下、糸束という。）を経糸及び緯
糸に使って製織した織布、又は複数種の繊維の糸束をランダム又は一方向に堆積させた不
織布で構成されてもよい。織布の場合、平織り、綾織り、しゅす織り等適宜用いることが
できる。
糸束の断面は、円形でも楕円形でもよい。繊維糸束として、高圧水流、液体を媒体とした
高周波の振動、連続超音波の振動、ロールによる押圧等によって、開繊加工をした繊維糸
束を用いてもよい。開繊加工をした繊維糸束は、糸束幅が広くなり、厚み方向の単糸数を
削減することが可能であり、糸束の断面が楕円形又は平板状となる。また、繊維糸束とし
て低撚糸を用いることで、糸束が扁平化やすく、糸束の断面形状が楕円形状又は平板形状
となる。このように、断面が楕円形又は平板状の糸束を用いることで、繊維体７１ａ、７
２ａの厚さを薄く形成し、薄型の電子ペーパーを作製することができる。
また、繊維の糸束径は４μｍ以上４００μｍ以下、好ましくは４μｍ以上２００μｍ以下
とする。
繊維体７１ａ、７２ａとして、繊維糸束を経糸及び緯糸に使って製織した織布の上面図を
図４に示す。
図４（Ａ）では、繊維体７１ａ、７２ａは、一定間隔をあけた経糸７０ａと一定間隔をあ
けた緯糸７０ｂとで織られている。このような繊維体には、経糸７０ａ及び緯糸７０ｂが
存在しない領域（バスケットホール７０ｃという）を有する。この領域に有機樹脂が含浸
される。
また、図４（Ｂ）に示すように、繊維体７１ａ、７２ａは、経糸７０ａ及び緯糸７０ｂの
密度が高く、バスケットホール７０ｃの割合が低いものでもよい。代表的には、バスケッ
トホール７０ｃの大きさが、局所的に押圧される面積より小さい構成とすることが好まし
い。代表的には一辺が０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の矩形であることが好ましい。繊
維体７１ａ、７２ａのバスケットホール７０ｃの面積がこのように小さいと、先端の細い
部材（代表的には、ペンや鉛筆等の筆記用具）により押圧されても、当該圧力を繊維体７
１ａ、７２ａ全体で吸収することが可能である。
図２３、図２４に、繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を設ける場合の一例を示す。な
お、図２３（Ａ）は、実際に作製したサンプルの断面ＳＥＭ像（１０００倍）を示し、図
２３（Ｂ）は図２３（Ａ）の模式図を示している。また、図２４に、実際に作製したサン
プルの断面を光学顕微鏡で観察した像（２０倍）を示す。
図２３は、トランジスタ部５０を挟むように、繊維体７１ａに有機樹脂７１ｂが含浸され
た第１の構造体５１と、繊維体７２ａに有機樹脂７２ｂが含浸された第２の構造体５２と
を設ける場合を示している。図２３の断面図では、繊維体７１ａ、繊維体７２ａとして経
糸と緯糸の一方のみが示されているが、観察する断面方向によっては経糸と緯糸の一方と
交差する他方の繊維体が存在している。
図２４の断面では、繊維糸束から構成される経糸と緯糸が交差して設けられていることが
示されている。
このように、繊維体を経糸と緯糸が互いにクロスするように布状に編み、これに有機樹脂
を含浸させることにより、布状の面方向への伸び縮みを繊維体が抑え、且つ垂直方向に可
撓性を有する構造体とすることができる。
また、繊維糸束内部への有機樹脂の浸透率を高めるため、繊維に表面処理が施されても良
い。例えば、繊維表面を活性化させるためのコロナ放電処理、プラズマ放電処理等がある
。また、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤を用いた表面処理がある。
繊維体７１ａ、７２ａに含浸され、且つ素子形成層５３を封止する第１の有機樹脂７１ｂ
、第２の有機樹脂７２ｂは、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、
ビスマレイミドトリアジン樹脂、又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて形成する
ことができる。又は、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、又はフッ
素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。また、上記熱可塑性樹脂及び上
記熱硬化性樹脂の複数を用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維
体を素子形成層に固着することが可能である。なお、第１の有機樹脂７１ｂ、第２の有機
樹脂７２ｂはガラス転移温度が高いほど、局所的押圧に対して破壊しにくいため好ましい
。
また、第１の構造体、第２の構造体の厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１
０μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましい。このような厚さの構造体を用いることで
、薄型で湾曲することが可能な電子ペーパーを作製することができる。
また、第１の有機樹脂７１ｂ、第２の有機樹脂７２ｂ、又は繊維の糸束内に高熱伝導性フ
ィラーを分散させてもよい。高熱伝導性フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ
素、窒化珪素、アルミナ等が挙げられる。また、高熱伝導性フィラーとしては、銀、銅等
の金属粒子がある。導電性フィラーが有機樹脂又は繊維糸束内に含まれることにより素子
形成層５３での発熱を外部に放出しやすくなるため、素子形成層５３の蓄熱を抑制し、電
子ペーパーの破壊や表示不良を低減することができる。
ここで、本実施の形態で示す電子ペーパーが有する効果について、図５を用いて示す。
図５（Ａ）に示すように、従来の電子ペーパーの構成は、素子形成層４０が絶縁フィルム
４１ａ、４１ｂで封止される。このような電子ペーパーに局所的な外部ストレス（押圧４
２）を加えた場合、図５（Ｂ）に示すように、素子形成層４０、絶縁フィルム４１ａ、４
１ｂがそれぞれ延伸してしまい、押圧部において曲率半径の小さな湾曲が生じてしまう。
その結果、素子形成層４０を構成する半導体素子や配線等に亀裂が生じてしまい、電子ペ
ーパーが破壊されてしまう。
しかし、本実施の形態で示す電子ペーパーは、図５（Ｃ）に示すように、素子形成層５３
の上下に、引っ張り弾性率又はヤング率が高い繊維体が有機樹脂によって固着されている
。このため、図５（Ｄ）に示すように、点圧や線圧等の局所的な押圧４２を加えた場合で
あっても、高強度繊維は延伸せず、押圧された力が繊維体全体に分散され、電子ペーパー
全体で湾曲するようになる。その結果、局所的な押圧が加えられても、電子ペーパーで生
じる湾曲は曲率半径の大きなものとなり、素子形成層５３を構成する半導体素子や配線等
に亀裂が生じず、電子ペーパーの破壊を低減することができる。
また、本実施の形態で示すように、第１の有機樹脂７１ｂと第２の有機樹脂７２ｂを直接
接着させることによって、第１の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２との密着性
を向上させ、貼り合わせ界面から水分等が浸入することを低減し、第１の絶縁フィルム５
１と第２の絶縁フィルム５２の剥離を抑制することができる。
また、素子形成層５３を第１の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２の中央部に配
置する（第１の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２の膜厚を同程度とする）こと
が好ましい。この場合、素子形成層５３に対して第１の絶縁フィルム５１（第１の構造体
）と第２の絶縁フィルム５２（第２の構造体）が対称に設けられるため、電子ペーパーを
湾曲等させた際に素子形成層５３に加わる力を均一に拡散し、曲げや反りなどに起因する
素子形成層５３の破損を低減することができる。
また、本実施の形態で示す電子ペーパーにおいて、素子形成層５３と第１の絶縁フィルム
５１、第２の絶縁フィルム５２との間にバリア層を設けることが好ましい。例えば、図１
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、集積回路部５４を覆うように第１のバリア層６２及び第２
のバリア層６３を設けることができる。
ここでは、第１のバリア層６２上に集積回路部５４を設け、第１の電極５５を覆うように
第２のバリア層６３を設け、端部において第１のバリア層６２と第２のバリア層６３とが
接するように設けることにより、集積回路部５４をバリア層で包む構成となっている。こ
のような構成とすることにより、水分やアルカリ金属などの不純物が浸入することを抑制
し、集積回路部５４に含まれるトランジスタ等の素子の劣化を低減することができる。特
に、集積回路部５４の素子として有機物を用いる場合（集積回路部５４に有機トランジス
タを設ける場合）等に有効となる。
なお、素子形成層５３全体を包むように第１のバリア層６２と第２のバリア層６３を設け
てもよい。この場合、第２のバリア層６３を第２の電極５７上に設ければよい。
バリア層６２、６３としては、窒素含有層（窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等）
を用いることができる。
本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み合わせ
て実施することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態１に示した電子ペーパーの作製方法の一例に関して図
面を参照して説明する。
まず、基板１００の一表面に剥離層１０２を形成し、続けて絶縁層１０４を形成する（図
６（Ａ）参照）。剥離層１０２、絶縁層１０４は、連続して形成することができる。剥離
層１０２と絶縁層１０４を連続して形成することにより、基板１００が大気に曝されない
ため不純物の混入を防ぐことができる。
基板１００は、ガラス基板、石英基板、金属基板やステンレス基板等を用いることができ
る。例えば、１辺が１メートル以上の矩形状のガラス基板を用いることにより、生産性を
格段に向上させることができる。
なお、本工程では、剥離層１０２を基板１００の全面に設ける場合を示しているが、必要
に応じて、基板１００の全面に剥離層１０２を設けた後に当該剥離層１０２を選択的に除
去し、所望の領域にのみ剥離層を設けてもよい。また、基板１００に接して剥離層１０２
を形成しているが、必要に応じて、基板１００に接するように酸化珪素膜、酸化窒化珪素
膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の絶縁層を形成し、当該絶縁層に接するように剥離層
１０２を形成してもよい。
剥離層１０２は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル
（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オス
ミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、珪素（Ｓｉ）等の材料を用いて、単層又は積層さ
せて形成することができる。又は、これらの元素を主成分とする合金材料を用いて形成し
てもよいし、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて形成してもよい。これらの
材料は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、厚さ３０ｎｍ
〜２００ｎｍで形成することができる。なお、塗布法は、溶液を被処理物上に吐出させて
成膜する方法であり、例えばスピンコーティング法や液滴吐出法を含む。また、液滴吐出
法とは微粒子を含む組成物の液滴を微細な孔から吐出して所定の形状のパターンを形成す
る方法である。
剥離層１０２が単層構造の場合、好ましくは、タングステン、モリブデン、又はタングス
テンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しくは酸
化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングステン
とモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タングス
テンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当する。
剥離層１０２が積層構造の場合、好ましくは、１層目を金属層で形成し、２層目を金属酸
化物層で形成する。代表的には、１層目の金属層を、タングステン、又はタングステンと
モリブデンの混合物を含む層で形成し、２層目を、タングステン又はタングステンとモリ
ブデンの混合物の酸化物、タングステン又はタングステンとモリブデンの混合物の窒化物
を含む層で形成する。
剥離層１０２として、１層目を金属層、２層目を金属酸化物層の積層構造で形成する場合
、金属層をタングステンを含む層で形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層を形成
することで、タングステンを含む層と絶縁層との界面に、金属酸化物層としてタングステ
ンの酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。さらには、金属層の表面を、熱
酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行って金属酸
化物層を形成してもよい。
絶縁層１０４は、バッファ層として機能し、後の剥離工程において剥離層１０２との界面
での剥離が容易となるように設ける。また、絶縁層１０４を設けることにより後の剥離工
程において半導体素子や配線に亀裂やダメージが入るのを防ぐことができる。例えば、絶
縁層１０４として、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、無
機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒
化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。
また、絶縁層１０４として、窒素含有層（窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等）を
用いることにより、外部から後に形成される素子へ水分、不純物、酸素等の気体が侵入す
ることを防止することができる。つまり、絶縁層１０４がバリア層として機能する。絶縁
層１０４の厚さは１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、さらには１００ｎｍ以上７００ｎｍ以
下で設けることが好ましい。
次に、絶縁層１０４上に薄膜トランジスタ１０６を形成する（図６（Ｂ）参照）。薄膜ト
ランジスタ１０６は、少なくともソース領域、ドレイン領域及びチャネル形成領域を有す
る半導体層１０８と、ゲート絶縁層１１０と、ゲート電極１１２とで構成される。
半導体層１０８は、厚さ１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上７０ｎｍ
以下の非単結晶半導体で形成される層であり、非単結晶半導体層としては、結晶性半導体
層、非晶質半導体層、微結晶半導体層等がある。また、半導体としては、シリコン、ゲル
マニウム、シリコンゲルマニウム化合物等がある。特に、レーザー光の照射、瞬間熱アニ
ール（ＲＴＡ）やファーネスアニール炉を用いた熱処理、又はこれらの方法を組み合わせ
た方法により結晶化させた結晶質半導体を適用することが好ましい。加熱処理においては
、シリコン半導体の結晶化を助長する作用のあるニッケルなどの金属元素を用いた結晶化
法を適用することができる。
ゲート絶縁層１１０は、厚さ５ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１００
ｎｍ以下の酸化珪素及び酸化窒化珪素などの無機絶縁物で形成する。
ゲート電極１１２は、金属又は一導電型の不純物を添加した多結晶半導体で形成すること
ができる。金属を用いる場合は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔ
ｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）などを用いることができる。また、金属
を窒化させた金属窒化物を用いることができる。或いは、当該金属窒化物からなる第１層
と当該金属から成る第２層とを積層させた構造としても良い。このとき第１層を金属窒化
物とすることで、バリアメタルとすることができる。すなわち、第２層の金属が、ゲート
絶縁層やその下層の半導体層に拡散することを防ぐことができる。また、積層構造とする
場合には、第１層の端部が第２層の端部より外側に突き出した形状としても良い。
薄膜トランジスタ１０６は、シングルドレイン構造、ＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲ
ートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。ここでは、ゲー
ト電極１１２の側面に接する絶縁層（「サイドウォール」ともよばれる）を用いて低濃度
不純物領域が設けられたＬＤＤ構造の薄膜トランジスタを示している。他にも、概略同電
位のゲート電圧が印加されるトランジスタが直列に接続された形となるマルチゲート構造
、半導体層の上下をゲート電極で挟むデュアルゲート構造等で形成される薄膜トランジス
タ等を適用することができる。
また、薄膜トランジスタ１０６として金属酸化物や有機半導体材料を半導体層に用いた薄
膜トランジスタを用いることが可能である。金属酸化物の代表的には酸化亜鉛や亜鉛ガリ
ウムインジウムの酸化物等がある。
次に、薄膜トランジスタ１０６のソース、ドレインに電気的に接続する配線１１８を形成
し、当該配線１１８に電気的に接続する第１の電極１２２を形成する（図６（Ｃ）参照）
。第１の電極１２２は、画素電極として機能する。
ここでは、薄膜トランジスタ１０６を覆うように絶縁層１１４、１１６を形成し、絶縁層
１１６上にソース電極、ドレイン電極としても機能しうる配線１１８を形成する。その後
、配線１１８上に絶縁層１２０を形成し、当該絶縁層１２０上に画素電極として機能する
第１の電極１２２を形成する。
絶縁層１１４、１１６は、層間絶縁層として機能する。絶縁層１１４、１１６は、珪素の
酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、ア
クリル、エポキシ等の有機材料、シロキサン材料等を用いて、単層又は積層で形成する。
これらの材料は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等に
より形成することができる。ここでは、１層目の絶縁層１１４として窒化酸化珪素膜で形
成し、２層目の絶縁層１１６として酸化窒化珪素膜で形成することができる。
配線１１８は、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層構造、モリブデン（Ｍｏ）
とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造など、アルミニウム（Ａｌ）のような低抵抗材料と
、チタン（Ｔｉ）やモリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属材料を用いたバリアメタルとの
組み合わせで形成することが好ましい。
絶縁層１２０は、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、
ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料、シロキサン材料等を用いて、単
層又は積層で形成する。これらの材料は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法
、スクリーン印刷法等により形成することができる。ここでは、絶縁層１２０として、ス
クリーン印刷法を用いてエポキシで設ける。
第１の電極１２２は、酸化インジウムに酸化スズを混合したインジウムスズ酸化物（ＩＴ
Ｏ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混合したインジウムスズ珪素酸化物
（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合したインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化スズ（ＳｎＯ２）等を用いて形成することができる。また、
第１の電極１２２として、反射性を有する金属（例えば、アルミニウム又は銀を主成分と
する材料膜、又はそれらの積層膜等）を用いてもよい。
次に、基板１００の端部に設けられた絶縁層をエッチング等により除去し、その後、絶縁
層１２３を形成する（図６（Ｄ）参照）。ここでは、少なくとも絶縁層１１４、１１６、
１２０を除去して、絶縁層１０４を露出させる。なお、１枚の基板から複数のパネルを形
成する（多面取りする）場合には、パネルを形成する各々の領域の端部において絶縁層を
エッチングし、それぞれのパネルを構成する素子毎に分離する。
絶縁層１２３は、バリア層として機能し、少なくとも薄膜トランジスタ１０６を具備する
集積回路部１２５を覆うように形成することが好ましい。ここでは、バリア層として機能
する絶縁層１０４及び絶縁層１２３を用いて、集積回路部１２５と第１の電極１２２を包
む場合を示している。
絶縁層１２３として、窒素含有層（窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等）を用いる
ことができる。
次に、薄膜トランジスタ１０６等を含む集積回路部１２５及び第１の電極１２２等の素子
を有する層（以下、「素子層１２４」と記す）を基板１００から容易に剥離させるために
、素子層１２４を基板１００から剥離する前にレーザー光を照射して、溝を形成すること
が好ましい。ここでは、端部において露出した絶縁層１０４にレーザー光を照射すること
により溝１２８を形成する（図６（Ｅ）参照）。
次に、図７（Ａ）に示すように、素子層１２４に粘着シート１３０を貼り合わせて設ける
。粘着シート１３０は、光又は熱により剥離可能なシートを適用する。
粘着シート１３０を貼り合わせることにより、剥離が容易に行えると共に剥離の前後にお
いて素子層１２４に加わる応力を低減し、集積回路部１２５に設けられた素子の破損を抑
制し、歩留まりを向上することが可能となる。
次に、溝１２８をきっかけとして、剥離層１０２及びバッファ層として機能する絶縁層１
０４の界面において、素子層１２４を基板１００から剥離する（図７（Ｂ）参照）。剥離
方法としては、例えば、機械的な力を加えること（人間の手や把治具で引き剥がす処理や
、ローラーを回転させながら分離する処理等）により行えばよい。
また、溝１２８に液体を滴下し、剥離層１０２及び絶縁層１０４の界面に液体を浸透させ
て剥離層１０２から素子層１２４を剥離してもよい。また、溝１２８にＮＦ３、ＢｒＦ３
、ＣｌＦ３等のフッ化ガスを導入し、剥離層をフッ化ガスでエッチングし除去して、絶縁
表面を有する基板から素子層１２４を剥離する方法を用いることができる。
本実施の形態においては、剥離層１０２として絶縁層１０４に接する側に金属酸化層を形
成し、素子層１２４を基板１００から剥離する方法を用いたがこれに限られない。基板１
００として透光性を有する基板を用い、剥離層１０２として水素を含む非晶質珪素層を用
い、基板１００から剥離層１０２にレーザー光を照射して、非晶質珪素層に含まれる水素
を気化させて、基板１００と剥離層１０２との間で剥離する方法を用いることができる。
また、基板１００を機械的に研磨し除去する方法や、基板１００をＨＦ等の溶液を用いて
溶解し除去する方法を用いることができる。この場合、剥離層１０２を用いなくともよい
。
次に、剥離した素子層１２４の剥離面（剥離により露出した絶縁層１０４表面）側に、繊
維体１３２ａに第１の有機樹脂１３２ｂが含浸された第１の構造体１３２を設ける（図７
（Ｃ）参照）。このような構造体は、プリプレグとも呼ばれる。
プリプレグは、繊維体にマトリックス樹脂を有機溶剤で希釈したワニスを含浸させた後、
乾燥して有機溶剤を揮発させてマトリックス樹脂を半硬化させたものである。構造体の厚
さは、１０μｍ以上１００μｍ以下、さらには１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが好
ましい。このような厚さの構造体を用いることで、薄型で湾曲することが可能な電子ペー
パーを作製することができる。
第１の有機樹脂１３２ｂとして、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが
できる。他にも、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はフッ素樹脂
等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。上記有機樹脂を用いることで、熱処理により繊維体を
素子層１２４に固着することができる。なお、第１の有機樹脂１３２ｂはガラス転移温度
が高いほど、局所的押圧に対して破壊しにくいため好ましい。
繊維体１３２ａは、有機化合物又は無機化合物の高強度繊維を用いた織布又は不織布であ
り、経糸と緯糸が部分的に重なるように配置する。高強度繊維としては、具体的には引張
弾性率又はヤング率の高い繊維である。高強度繊維の代表例としては、ポリビニルアルコ
ール系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系
繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、又は炭素繊維が挙
げられる。ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガ
ラス繊維が挙げられる。なお、繊維体１３２ａは、一種類の上記高強度繊維で形成されて
もよいし、複数の上記高強度繊維で形成されてもよい。
次に、第１の構造体１３２を加熱すると共に圧着して、第１の有機樹脂１３２ｂを可塑化
又は硬化する。例えば、第１の有機樹脂１３２ｂとして熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた
場合、素子層１２４の剥離面側に第１の構造体１３２を設けた後、加熱と同時に圧着を行
うことによって、素子層１２４の剥離面側に第１の有機樹脂１３２ｂが均一に広がり硬化
する。また、熱可塑性樹脂を用いた場合には、素子層１２４の剥離面側に第１の構造体１
３２を設けて加熱及び圧着を行うことにより貼り合わせた後、室温に冷却することにより
可塑化した有機樹脂を硬化すればよい。
第１の構造体１３２を圧着する工程は、大気圧下又は減圧下で行うことができる。
次に、粘着シート１３０を剥離し、絶縁層１２３を露出させる（図８（Ａ）参照）。
次に、第１の電極１２２上に帯電粒子含有層１３４を形成する。例えば、マイクロカプセ
ル１３６が分散されて固定されたバインダー１３８を第１の電極１２２上に設ける。続い
て、帯電粒子含有層１３４上に第２の電極１４０を形成する。ここでは、あらかじめ表面
上に第２の電極１４０が形成されたバインダー１３８を用いることにより、第１の電極１
２２上に絶縁層１２３を介して帯電粒子含有層１３４及び第２の電極１４０を設ける（図
８（Ｂ）参照）。
マイクロカプセル１３６は、正に帯電したある色の粒子１３６ａと、負に帯電した異なる
色の粒子１３６ｂを含み、カプセル内に含まれる溶媒中に分散して存在している。そして
、第１の電極１２２と第２の電極１４０により付与される電場によって、ある色又は他の
色の粒子が一方に偏析してコントラストを画素毎に変えることにより画像を表示する。
また、バインダー１３８として、樹脂フィルムを用いることができ、当該樹脂フィルム内
にマイクロカプセル１３６を分散させて固定することができる。このように、あらかじめ
マイクロカプセル１３６が分散されて固定されたバインダー１３８を用いることによって
、作製工程を簡略化することができる。
他にも、マイクロカプセルの代わりに、帯電した高分子ポリマー微粒子（電子粉流体）（
登録商標）等を設けてもよい。この場合、正に帯電したある色の高分子ポリマー微粒子と
、負に帯電した異なる色の高分子ポリマー微粒子を第１の電極１２２と第２の電極１４０
の間に設けた構成とすればよい。
次に、帯電粒子含有層１３４上に形成された第２の電極１４０に、繊維体１４２ａに第２
の有機樹脂１４２ｂが含浸された第２の構造体１４２を設ける（図９（Ａ）参照）。第２
の構造体１４２は第１の構造体１３２と同様の構造とすることができる。
その後、第２の構造体１４２を加熱し圧着して、第２の有機樹脂１４２ｂと第１の有機樹
脂１３２ｂを接着させる（図９（Ｂ）参照）。ここでは、第１の構造体１３２及び第２の
構造体１４２の端部において、第１の有機樹脂１３２ｂと第２の有機樹脂１４２ｂを接着
することによって、素子形成層を封止する。なお、第１の有機樹脂１３２ｂと第２の有機
樹脂１４２ｂの接着する位置（高さ方向）は、接着させる際の圧力や温度により制御する
ことができる。
本実施の形態で示すように、素子形成層を覆うように第１の構造体１３２と第２の構造体
１４２を設けることにより、素子形成層の外部ストレスに対する耐性を向上させることが
できる。また、第１の有機樹脂１３２ｂの膜厚ｔ１と第２の有機樹脂１４２ｂの膜厚ｔ２
を概略同一（ｔ１≒ｔ２）とし、素子形成層に対して第１の構造体１３２と第２の構造体
１４２を対称（素子形成層を中央部）に設けることにより、電子ペーパーを湾曲等させた
際に素子形成層に加わる力を均一に拡散することができる。その結果、曲げや反りなどに
起因する素子形成層の破損を低減することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、上記実施の形態と異なる電子ペーパーの作製方法に関して図面を参照
して説明する。
まず、基板１００の一表面に剥離層１０２を形成し、続けて絶縁層１０４を形成した後、
絶縁層１０４上に第１の電極１５０を形成する（図１０（Ａ）参照）。第１の電極１５０
は、画素電極として機能する。
第１の電極１５０として、酸化インジウムに酸化スズを混合したインジウムスズ酸化物（
ＩＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混合したインジウムスズ珪素酸
化物（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合したインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ
）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は酸化スズ（ＳｎＯ２）等を用いることができる。また、第
１の電極１５０として、反射性を有する金属（例えば、アルミニウムや銀を主成分とする
材料膜、又はそれらの積層膜等）を用いてもよい。
次に、第１の電極１５０上に絶縁層１５２を形成し、当該絶縁層１５２上に薄膜トランジ
スタ１０６を形成する。また、薄膜トランジスタ１０６上に絶縁層１１４、１１６を形成
し、絶縁層１１６上にソース電極又はドレイン電極として機能しうる配線１１８を形成す
る（図１０（Ｂ）参照）。
薄膜トランジスタ１０６は、シングルドレイン構造、ＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲ
ートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。ここでは、シン
グルドレイン構造の薄膜トランジスタを示す。
また、配線１１８と第１の電極１５０とを電気的に接続する。ここでは、導電層１５４を
介して配線１１８と第１の電極１５０を電気的に接続する。導電層１５４は、薄膜トラン
ジスタ１０６のゲート電極と同時に（同一の工程で）形成することができる。
次に、基板１００の端部に設けられた絶縁層をエッチング等により除去した後、配線１１
８を覆うように絶縁層１５６を形成する（図１０（Ｃ）参照）。ここでは、少なくとも絶
縁層１０４を露出させるように絶縁層１５２等を除去した後、絶縁層１５６を形成する場
合を示している。なお、１枚の基板から複数のパネルを形成する（多面取りする）場合に
は、パネルを形成する各々の領域の端部において絶縁層をエッチングし、それぞれのパネ
ルを構成する素子毎に分離する。
絶縁層１５６は、バリア層として機能し、少なくとも薄膜トランジスタ１０６を具備する
集積回路部１２５を覆うように形成することが好ましい。ここでは、バリア層として機能
する絶縁層１０４及び絶縁層１５６を用いて、集積回路部１２５と第１の電極１５０を包
む場合を示している。絶縁層１５６として、窒素含有層（窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化
窒化珪素等）を用いることができる。
次に、薄膜トランジスタ１０６等を含む素子層１２４を基板１００から容易に剥離するた
めに、素子層１２４を基板１００から剥離する前にレーザー光を照射して、溝を形成する
ことが好ましい。ここでは、端部において絶縁層１５６、１０４にレーザー光を照射する
ことにより溝１２８を形成する（図１０（Ｄ）参照）。
次に、少なくとも溝１２８を覆うように、セパレートフィルム１５８を設ける（図１１（
Ａ）参照）。
次に、絶縁層１５６の表面に、繊維体１３２ａに第１の有機樹脂１３２ｂが含浸された第
１の構造体１３２を設ける（図１１（Ｂ）参照）。続いて、第１の構造体１３２を加熱し
圧着して、第１の構造体１３２の第１の有機樹脂１３２ｂを絶縁層１５６に固着させる。
第１の構造体１３２を絶縁層１５６に貼り合わせて設けることにより、剥離が容易に行え
ると共に剥離の前後において素子層１２４に加わる応力を低減し、薄膜トランジスタ１０
６の破損を抑制し歩留まりを向上することが可能となる。
また、第１の構造体１３２を貼り合わせる前に、セパレートフィルム１５８を設けておく
ことにより、第１の有機樹脂１３２ｂが溝１２８に浸入して剥離層１０２と接着すること
による剥離不良を抑制することができる。
次に、溝１２８をきっかけとして、剥離層１０２及びバッファ層として機能する絶縁層１
０４の界面において、素子層１２４を基板１００から剥離する（図１１（Ｃ）参照）。ま
た、剥離後にセパレートフィルム１５８を取り除く（図１２（Ａ）参照）。
次に、第１の電極１２２上に帯電粒子含有層１３４を形成する（図１２（Ｂ）参照）。
次に、第２の電極１４０があらかじめ表面上に形成された第２の構造体１４２を帯電粒子
含有層１３４上に設ける（図１３（Ａ）参照）。ここでは、半硬化された第２の有機樹脂
１４２ｂ上にあらかじめ第２の電極１４０を形成し、その後、第２の電極１４０が形成さ
れた面側を帯電粒子含有層１３４側に向けて第２の構造体１４２を加熱し圧着して、第２
の有機樹脂１４２ｂと第１の有機樹脂１３２ｂを接着させる（図１３（Ｂ）参照）。
以上の工程により、電子ペーパーを作製することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、比較的低温（５００℃未満）のプロセスで作製される薄膜トランジス
タ（非晶質半導体膜又は微結晶半導体膜などを用いた薄膜トランジスタ、有機半導体膜を
用いた薄膜トランジスタ、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタ等）を有する表示装置
の作製方法について、以下に示す。
まず、基板１００の一表面に剥離層１０２を形成し、続けて絶縁層１０４を形成する（図
１４（Ａ）参照）。剥離層１０２、絶縁層１０４は、連続して形成することができる。
次に、絶縁層１０４上に薄膜トランジスタ３０４を形成する（図１４（Ｂ）参照）。本実
施の形態では、薄膜トランジスタとして、チャネル形成領域を非晶質半導体、微結晶半導
体、有機半導体、又は酸化物半導体で設ける逆スタガ型の薄膜トランジスタを示す。
薄膜トランジスタ３０４は、少なくともゲート電極３０６と、ゲート絶縁層３０８と、半
導体層３１０とで構成される。また、半導体層３１０上にソース領域、ドレイン領域とし
て機能する不純物半導体層３１２を形成してもよい。また、不純物半導体層３１２に接す
る配線３１４を形成する。
ゲート電極３０６は、上記実施の形態で示したゲート電極１１２に用いることができる金
属のほか、クロム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする
合金材料を用いて、単層又は積層して形成することができる。また、リン等の不純物元素
をドーピングした多結晶シリコンに代表される半導体層やＡｇＰｄＣｕ合金を用いて形成
してもよい。また、インジウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛、スズ等からなる導電性
の酸化物や複合酸化物を用いて形成してもよい。例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を
用いて透明なゲート電極としてもよい。
ゲート電極３０６は、絶縁層１０４上に、スパッタリング法又は真空蒸着法を用いて上述
した材料により導電層を形成し、該導電層上にフォトリソグラフィ法又はインクジェット
法等によりマスクを形成し、該マスクを用いて導電層をエッチングして形成することがで
きる。
また、銀、金又は銅等の導電性ナノペーストをインクジェット法により基板上に吐出し、
焼成することで形成することもできる。なお、ゲート電極３０６と、絶縁層１０４との密
着性向上として、上記の金属材料の窒化物層を、絶縁層１０４と、ゲート電極３０６との
間に設けてもよい。ここでは、絶縁層１０４に導電層を形成し、フォトマスクを用いて形
成したレジストマスクによりエッチングする。
なお、ゲート電極３０６の側面は、テーパー形状とすることが好ましい。ゲート電極３０
６上には、後の工程で半導体層及び配線を形成するので、段差の箇所における配線切れ防
止のためである。ゲート電極３０６の側面をテーパー形状にするためには、レジストマス
クを後退させつつエッチングを行えばよい。例えば、エッチングガスに酸素ガスを含ませ
ることでレジストを後退させつつエッチングを行えばよい。
また、ゲート電極３０６を形成する工程によりゲート配線（走査線）も同時に形成するこ
とができる。なお、走査線とは画素を選択する配線をいい、容量配線とは画素の保持容量
の一方の電極に接続された配線をいう。ただし、これに限定されず、ゲート配線及び容量
配線の一方又は双方と、ゲート電極３０６とは別に設けてもよい。
ゲート絶縁層３０８は、ＣＶＤ法、スパッタリング法又はパルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ
法）等を用いて、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化ハフニウム、
酸化ハフニウムアルミニウム、酸化窒化ハフニウム珪素又はイットリアを単層又は積層し
て形成することができる。また、ゲート絶縁層３０８として、高周波数（１ＧＨｚ以上）
のマイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて形成することで、ゲート電極と、ドレイン電極
及びソース電極との間の耐圧を向上させることができるため、信頼性の高い薄膜トランジ
スタを得ることができる。
半導体層３１０は、厚さ１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１５０ｎ
ｍ以下の非単結晶半導体で形成される層であり、非単結晶半導体層としては、非晶質半導
体層、微結晶半導体層等がある。また、半導体としては、シリコン、ゲルマニウム、シリ
コンゲルマニウム化合物等がある。本実施の形態では、レーザー光の照射、熱処理等を行
わず、５００℃未満の低温度で、直接ゲート絶縁層３０８上に形成することを特徴とする
。剥離層３０２を、少なくともモリブデンを含む層を用いることで、５００℃未満の低温
度で薄膜トランジスタ形成しても、容易に剥離プロセスを行うことができる。
なお、半導体層３１０として、ゲート絶縁層に接する側から、微結晶半導体及び非晶質半
導体を積層した構造でもよい。半導体層３１０として、窒素又はＮＨ基を有し、且つ非晶
質構造の中に逆錐形の結晶粒及び／又は粒径が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは１ｎ
ｍ以上５ｎｍ以下の微小結晶粒含む非単結晶半導体を形成してもよい。
また、半導体層３１０として、ｎ型の導電性を付与するリン等の一導電型を付与する不純
物元素が、非晶質半導体又は微結晶半導体に添加されてもよい。又は、半導体層３１０と
して、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モ
リブデン、タングステン、コバルト、ニッケル、白金等のシリコンと反応してシリサイド
を形成する金属元素が、非晶質半導体又は微結晶半導体に添加されていてもよい。一導電
型を付与する不純物元素やシリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素等を添加す
ることにより、半導体層の移動度を上昇させることが可能であるため、当該半導体層をチ
ャネル形成領域とする薄膜トランジスタの電界効果移動度を高めることができる。
また、半導体層３１０として、金属酸化物や有機半導体材料を用いて形成することができ
る。金属酸化物の代表的には酸化亜鉛や亜鉛ガリウムインジウムの酸化物等がある。
不純物半導体層３１２は、一導電型を付与する不純物元素が添加された半導体層を用いて
形成すればよい。ｎチャネル型の薄膜トランジスタを形成する場合には、一導電型を付与
する不純物元素としてリンを用いればよく、代表的には、リンが含有されたアモルファス
シリコン又は微結晶シリコンを用いて形成する。また、ｐチャネル型の薄膜トランジスタ
を形成する場合には、一導電型を付与する不純物元素としてとしてボロンを用いればよく
、代表的には、ボロンが含有されたアモルファスシリコン又は微結晶シリコンを用いて形
成する。
一導電型を付与する不純物元素の濃度、ここではリン又はボロンの濃度を１×１０１９〜
１×１０２１ｃｍ−３とすることで、配線３１４とオーミックコンタクトすることが可能
となり、ソース領域及びドレイン領域として機能する。
不純物半導体層３１２は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以上５０ｎ
ｍ以下の厚さで形成する。
配線３１４は、上記実施の形態に示した配線１１８に用いることができる材料で形成する
ことができる。また、例えば、インジウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛、スズ等から
なる導電性の酸化物や複合酸化物を用いてもよい。
次に、薄膜トランジスタ３０４を覆う絶縁層３１６、絶縁層３１８を形成する（図１４（
Ｃ）参照）。本実施の形態に係る薄膜トランジスタ３０４は、実施の形態２及び実施の形
態３にて説明した薄膜トランジスタと同様に、電子ペーパーの画素におけるスイッチング
トランジスタに適用することができる。
次に、配線３１４により構成されるソース電極及びドレイン電極に達するように、開口部
３２１を形成する。なお、当該開口部３２１を形成する際、基板１００の端部に設けられ
た絶縁層３１６、絶縁層３１８をエッチング等により除去する。ここでは、少なくとも絶
縁層３１８を除去して、絶縁層３１６を露出させることが好ましい。なお、１枚の基板か
ら複数のパネルを形成する（多面取りする）場合には、パネルを形成する各々の領域の端
部において、少なくとも絶縁層３１８をエッチングし、それぞれのパネルを構成する素子
毎に分離することが好ましい。
次に、当該開口部３２１を介して接続されるように、絶縁層３１６、絶縁層３１８上に画
素電極として機能する第１の電極３２２を設ける（図１４（Ｄ）参照）。また、上記図６
（Ｄ）で示したように、薄膜トランジスタ３０４及び第１の電極３２２を覆うようにバリ
ア層を形成してもよい。
絶縁層３１６は、ゲート絶縁層３０８と同様の材料を用いて形成することができる。さら
には、絶縁層３１６は、大気中に浮遊する有機物、金属又は水蒸気等の汚染源となりうる
不純物元素の侵入を防ぐことができるよう、緻密な窒化珪素により設けることが好ましい
。絶縁層３１８は、上記実施の形態で示した絶縁層１１６と同様に形成することができる
。また、画素電極として機能する第１の電極３２２は、上記実施の形態に示す第１の電極
１２２と同様に形成することができる。
次に、素子層３２４を基板１００から剥離する前にレーザー光を照射して、溝３２７を形
成することが好ましい。ここでは、端部において露出した絶縁層３１６、ゲート絶縁層３
０８、絶縁層１０４にレーザー光３２６を照射することにより溝３２７を形成する（図１
４（Ｅ）参照）。
続いて、上記図７（Ａ）〜図９（Ａ）と同様に工程を行うことにより、電子ペーパーを作
製することができる（図１５参照）。
本実施の形態を適用することにより、作製工程を比較的低温（５００℃未満）で行うこと
ができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、少ない工程数で、電子ペーパーを作製する方法について、以下に示す
。具体的には、酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタを有する電子ペーパーの作製方法
について、以下に示す。
まず、第１の構造体１３２上にゲート電極４０２を形成し、ゲート電極４０２上にゲート
絶縁層４０４を形成する（図１６（Ａ）参照）。ゲート電極４０２、ゲート絶縁層４０４
は、上記実施の形態に示すゲート電極３０６、ゲート絶縁層３０８と同様の材料を用いて
適宜形成する。
本実施の形態では、繊維体１３２ａに第１の有機樹脂１３２ｂが含浸された第１の構造体
１３２を基板として用いる。なお、第１の有機樹脂１３２ｂは、硬化又は半硬化された有
機樹脂を用いることができる。
基板である第１の構造体１３２上にゲート電極４０２を形成する前に、第１の構造体１３
２とゲート電極４０２の間に下地膜として機能する絶縁層４００を設けても良い。この絶
縁層４００は、第１の構造体１３２からＴＦＴ素子へ水分やアルカリ金属などの不純物が
拡散して、素子形成層に形成される半導体素子の信頼性などが劣化するのを防ぐものであ
り、ブロッキング層として適宜設ければ良い。
絶縁層４００としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等の絶縁材料
を用いて形成する。例えば、絶縁層４００を２層構造とする場合、第１層目の絶縁層を窒
化酸化珪素層で形成し、第２層目の絶縁層を酸化窒化珪素層で形成するとよい。また、第
１層目の絶縁層を窒化珪素層で形成し、第２層目の絶縁層を酸化珪素層で形成してもよい
。
次に、フォトマスクを用いて形成したレジストマスクを使い、ゲート絶縁層４０４にコン
タクトホールを形成しゲート電極４０２の接続パッドを露出する。また、同時に外周部を
エッチングすることにより溝４０６を形成する。また、下地膜として機能する絶縁層４０
０を有している場合は、ゲート絶縁層４０４と共に絶縁層４００をドライエッチングし、
溝４０６を形成する（図１６（Ｂ）参照）。
外周部の絶縁層と下地膜として機能する絶縁層４００を取り除くことで、後の工程におい
て、プリプレグ同士の熱融着が可能になる。ドライエッチングにはＣＨＦ３の混合ガスを
用いたがこれに限定されるものではない。
次に、ゲート絶縁層４０４上に半導体層を成膜した後、フォトマスクを用いて形成したレ
ジストマスクを使い、希塩酸もしくは有機酸、例えばクエン酸によりエッチングして、半
導体層４０８を形成する（図１６（Ｃ）参照）。次いで、有機溶剤を使ってフォトレジス
トを剥離する。
半導体層４０８は、酸化物半導体層を用いて形成する。酸化物半導体層としては、インジ
ウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛、スズから選んだ元素の複合酸化物を用いて形成す
ることができる。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化亜鉛を含む酸化インジウム（ＩＺＯ
）、酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛からなる酸化物（ＩＧＺＯ）をその例に挙
げることができる。酸化物半導体は、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ
法）等のプリプレグの耐熱温度より低い温度で膜の堆積が可能な方法を用いることで、プ
リプレグ上に直接形成することができる。
半導体層としては１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下
の厚さで形成するとよい。また、膜中の酸素欠損が増えるとキャリア密度が高まり薄膜ト
ランジスタ特性が損なわれてしまうため、成膜雰囲気の酸素濃度を制御するとよい。
半導体層４０８として、酸化インジウムと酸化ガリウムと酸化亜鉛からなる酸化物を用い
る場合、金属元素の組成比の自由度は高く、広い範囲の混合比で半導体として機能する。
１０重量％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム（ＩＺＯ）や酸化インジウムと酸化ガリウム
と酸化亜鉛からなる酸化物をそれぞれ等モルで混合した材料（ＩＧＺＯ）を一例として挙
げることができる。
ここでは、半導体層４０８の形成方法の一例として、ＩＧＺＯを用いた方法について説明
する。酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）と酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）と酸化亜鉛（ＺｎＯ
）をそれぞれ等モルで混合し、焼結した直径８インチのターゲットを用い、５００Ｗの出
力でＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）スパッタリングして半導体層を形成する。チ
ャンバーの圧力は０．４Ｐａ、ガス組成比はＡｒ／Ｏ２が１０／５ｓｃｃｍの条件で１０
０ｎｍ成膜する。成膜の際の酸素分圧をインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜
の成膜条件より高く設定し、酸素欠損を抑制することが望ましい。
次に、半導体層４０８上に配線４１２、４１４を形成する。配線４１２、４１４は、上記
実施の形態に示す配線３１４と同様の材料を用いて形成することができる。
配線４１２、４１４は、少なくとも半導体層４０８上にレジストマスクを形成した後、ス
パッタリング法又は真空蒸着法を用いて導電層をレジストマスク、半導体層４０８及びゲ
ート絶縁層４０４上に形成し、レジストを剥離して、リフトオフ法により、半導体層４０
８の一部を露出するように形成する（図１６（Ｄ）参照）。
以上の工程により、酸化物半導体を用いて半導体層を形成した薄膜トランジスタを作製す
ることができる。本実施の形態に係る薄膜トランジスタは、上記実施の形態で説明した薄
膜トランジスタと同様に、電子ペーパーの画素におけるスイッチング用の薄膜トランジス
タに適用することができる。
次に、開口部４２０、４２２を有する絶縁層４１８形成した後、当該開口部４２０を介し
て接続されるように、絶縁層４１８上に画素電極として機能する第１の電極４２４を設け
る（図１７（Ａ）参照）。
絶縁層４１８は、上記実施の形態に示す絶縁層３１６と同様に形成することができる。開
口部４２０、４２２は、基板上全面に絶縁層を形成した場合、フォトリソグラフィ法を用
いてレジストマスクを形成し、当該マスクを用いて絶縁層をエッチングすることで形成す
ることができる。他にも、印刷法又は液滴吐出法を用いて、開口部４２０、４２２を有す
る絶縁層４１８を形成してもよい。
以上の工程により、プリプレグ上に薄膜トランジスタを形成することができる。本実施の
形態では、剥離工程を用いず、直接プリプレグ上に薄膜トランジスタを形成することがで
きるため、可撓性を有する素子基板の作製工程数を削減することができる。
次に、上記図８（Ｂ）〜図９（Ａ）と同様に工程を行うことにより、電子ペーパーを作製
することができる（図１７（Ｂ）参照）。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した構成と異なる電子ペーパーに関して図面を
参照して説明する。具体的には、素子形成層に固着して封止する第１の絶縁フィルム及び
第２の絶縁フィルムを外部ストレスに対して異なる特性を有する絶縁層を積層して設ける
ことにより、外部ストレスに対する強度を向上させる構成について説明する。
本実施の形態で示す電子ペーパーは、上記実施の形態で示した構成において、第１の絶縁
フィルム５１を第１の構造体７１と第１の保護フィルム７５の積層体で設け、第２の絶縁
フィルム５２を第２の構造体７２と第２の保護フィルム７６の積層体で設ける（図２参照
）。つまり、図２に示す構成は、上記図１（Ａ）に示した構成に、第１の保護フィルム７
５と第２の保護フィルム７６を追加した構成となっている。
また、第１の構造体７１と第１の保護フィルム７５は、外部ストレスに対して異なる特性
を有する絶縁体で設ける。ここでは、素子形成層５３側から順に第１の構造体７１と第１
の保護フィルム７５を積層させて設ける。同様に、素子形成層５３側から順に第２の構造
体７２と第２の保護フィルム７６を積層させて設ける。
第１の構造体７１は、繊維体７１ａに第１の有機樹脂７１ｂを含浸させて設け、第２の構
造体７２は、繊維体７２ａに第２の有機樹脂７２ｂを含浸させて設けることができる。こ
の場合、第１の構造体７１、第２の構造体７２を、弾性率１３ＧＰａ以上、破断係数３０
０ＭＰａ未満とすることが好ましい。本実施の形態において、第１の構造体７１及び第２
の構造体７２は、素子形成層５３に外部から与えられる力に対する耐衝撃層として機能す
る。
第１の保護フィルム７５、第２の保護フィルム７６は、第１の構造体７１及び第２の構造
体７２と比較して弾性率が低く、かつ破断強度が高い材料を用いることが好ましく、ゴム
弾性を有する膜を用いればよい。例えば、第１の保護フィルム７５、第２の保護フィルム
７６を、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエ
チレン系樹脂、アラミド系樹脂、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール樹脂、ガラ
ス樹脂等の高強度材料で設ける。第１の保護フィルム７５、第２の保護フィルム７６を、
弾性を有する高強度材料で形成することにより、局所的な押圧などの荷重を層全体に拡散
し吸収することができるため、電子ペーパーの破損を防ぐことができる。
より具体的には、第１の保護フィルム７５、第２の保護フィルム７６として、アラミド樹
脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）
樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）
樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂などを用いて形成することができる。また、第１の保護フ
ィルム７５、第２の保護フィルム７６を、弾性率５ＧＰａ以上１２ＧＰａ以下、破断係数
３００ＭＰａ以上とすることが好ましい。本実施の形態において、第１の保護フィルム７
５及び第２の保護フィルム７６は、素子形成層５３に外部から与えられる力を拡散する衝
撃拡散層として機能する。
このように、耐衝撃層として機能する第１の構造体７１、第２の構造体７２と、衝撃拡散
層として機能する第１の保護フィルム７５、第２の保護フィルム７６をそれぞれ積層して
設けることによって、素子形成層５３に局所的にかかる力を軽減することができるため、
電子ペーパーの破損や特性不良などを防止することが可能となる。
また、第１の構造体７１と第１の保護フィルム７５の積層構造からなる第１の絶縁フィル
ム５１と、第２の構造体７２と第２の保護フィルム７６の積層構造からなる第２の絶縁フ
ィルム５２を、素子形成層５３に対して対称に設けることにより、電子ペーパーを湾曲等
させた際に素子形成層５３に加わる力を均一に拡散できるため、曲げや反りなどに起因す
る素子形成層の破損を低減することができる。
次に、図２に示す構成の作製方法について簡単に説明する。
まず、上記図６（Ａ）〜図７（Ｂ）に示す工程を行った後、素子層の剥離面側に第１の構
造体１３２を設けた後、第１の有機樹脂１３２ｂを硬化させる前に第１の有機樹脂１３２
ｂの表面に第１の保護フィルム１９１を密着させる。その後、第１の構造体１３２及び第
１の保護フィルム１９１を加熱し圧着して、第１の有機樹脂１３２ｂを可塑化又は硬化す
ることにより、第１の構造体１３２と第１の保護フィルム１９１の積層構造が得られる（
図１８（Ａ）参照）。
例えば、第１の有機樹脂１３２ｂとして熱硬化性のエポキシ樹脂を用いた場合、素子層の
剥離面側に第１の構造体１３２を設け、当該第１の構造体１３２の表面に第１の保護フィ
ルム１９１設けた後、加熱と同時に圧着を行うことによって、素子層１２４の剥離面側に
第１の有機樹脂１３２ｂと第１の保護フィルム１９１を順に積層して設けることができる
。また、熱可塑性樹脂を用いた場合には、素子層の剥離面側に第１の構造体１３２を設け
、当該第１の構造体１３２の表面に第１の保護フィルム１９１設けた後、加熱及び圧着を
行うことにより貼り合わせ、その後室温に冷却することにより可塑化した有機樹脂を硬化
すればよい。
また、圧着する際に、第１の保護フィルム１９１を設けておくことにより、トランジスタ
等の素子が破損することを抑制し、歩留まりを向上することができる。
その後、上記図８（Ａ）〜図８（Ｂ）に示す工程を行った後、第２の電極１４０側に第２
の構造体１４２を設け、第２の有機樹脂１４２ｂを硬化させる前に第２の有機樹脂１４２
ｂの表面に第２の保護フィルム１９２を密着させた後、第２の構造体１４２及び第２の保
護フィルム１９２を加熱し圧着することにより、第２の構造体１４２と第２の保護フィル
ム１９２の積層構造が得られる（図１８（Ｂ）参照）。
なお、上記実施の形態３〜５の作製工程においても、硬化前の有機樹脂に保護フィルムを
密着させた後に有機樹脂を硬化させることにより、構造体と保護フィルムの積層構造を作
製することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した構成と異なる電子ペーパーに関して図面を
参照して説明する。具体的には、第１の絶縁フィルムと第２の絶縁フィルムの表面に導電
膜を設けることによって、静電気放電により印加される静電気を拡散して逃がし、電荷の
局部的な存在（局在化）を防ぐ（局部的な電位差が発生しないようにする）構成とする。
本実施の形態で示す電子ペーパーは、上記実施の形態で示した構成において、第１の絶縁
フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２の表面に互いに電気的に接続する第１の導電膜８
１と第２の導電膜８２がそれぞれ設けられている（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。
つまり、図３（Ａ）は、上記図１（Ａ）に示した構成に、第１の導電膜８１、第２の導電
膜８２及び当該第１の導電膜８１と第２の導電膜８２を電気的に接続する導電体８５を追
加した構成となっている。また、図３（Ｂ）は、上記図２に示した構成に、第１の導電膜
８１、第２の導電膜８２が追加された構成となっている。
第１の導電膜８１、第２の導電膜８２を設けることによって、静電気放電により印加され
る静電気を拡散して逃がす、又は電荷の局在化を防ぐことができるため、電子ペーパーに
おいて静電気による破壊や表示不良を抑制することができる。
第１の導電膜８１、第２の導電膜８２は、少なくとも素子形成層５３と重なる領域に設け
ればよく、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の絶縁フィルム５１及び第２
の絶縁フィルム５２の表面の全面に第１の導電膜８１、第２の導電膜８２を設けた構成と
することができる。導電膜を全面に設けた場合、静電気に対して広い領域にわたって保護
することができる。
特に、第１の絶縁フィルム５１の表面に設けられた第１の導電膜８１と第２の絶縁フィル
ム５２の表面に設けられた第２の導電膜８２を電気的に接続することにより、静電気の拡
散を効果的に行い、電荷の局在化を効果的に防ぐことができる。その結果、静電気による
電子ペーパーの破壊や表示不良をより効果的に防ぐことができる。
第１の導電膜８１と第２の導電膜８２との電気的な接続は、図３（Ｂ）に示すように第１
の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２の側面に導電体８３を設けることにより行
うことができる。この場合、導電体８３は、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２と同じ
材料を用いて形成することができる。
他にも、図３（Ａ）に示すように第１の絶縁フィルム５１と第２の絶縁フィルム５２を貫
通する導電体８５を用いることにより、第１の導電膜８１と第２の導電膜８２を電気的に
接続させてもよい。
なお、第１の絶縁フィルム５１の表面又は第２の絶縁フィルム５２の一方に導電膜を設け
た構成としてもよいし、第１の絶縁フィルム５１及び第２の絶縁フィルム５２の表面に導
電膜を設けた場合であっても第１の導電膜８１と第２の導電膜８２を電気的に接続させな
くてもよい。
また、本実施の形態で示す電子ペーパーは、帯電粒子含有層５６を用いて表示された画像
を外部から読み取るものである。このため、第１の絶縁フィルム５１、第２の絶縁フィル
ム５２の表面に設けられる導電膜は、静電気による電子ペーパーの破壊や表示不良の発生
を抑制すると共に、光（少なくとも可視光領域）を透過させる導電材料を用いて形成する
必要がある。つまり、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２として、透光性を有する導電
材料を用いることが好ましい。又は、透光性を有するように膜厚を十分に薄くする。
例えば、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２として、酸化インジウムに酸化スズを混合
したインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混
合したインジウムスズ珪素酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合したイ
ンジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は酸化スズ（ＳｎＯ２）等を用
いることができる。
また、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２として、チタンやアルミニウム等の抵抗率が
低い材料を用いることができる。抵抗率が低い材料を用いた場合には、膜厚を極めて薄く
設けた場合であっても、シート抵抗を十分に小さくすることができるため、透光性を確保
するとともに静電気を効果的に拡散することができる。
第１の導電膜８１、第２の導電膜８２としては、上述したチタン、アルミニウム、インジ
ウム錫酸化物等以外の、金属、金属窒化物、金属酸化物などの膜、及びそれらの積層から
構成される導電層を用いてもよい。
また、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２として、導電性高分子（導電性ポリマーとも
いう）を用いてもよい。導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用
いることができる。例えば、ポリアニリン及び又はその誘導体、ポリピロール及び又はそ
の誘導体、ポリチオフェン及び又はその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげ
られる。
第１の導電膜８１、第２の導電膜８２は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、蒸着法
などの各種乾式法、塗布法、印刷法、液滴吐出法（インクジェット法）、めっき法等によ
り形成することができる。
また、集積回路部にアンテナを設け、外部と無線通信を行う場合には、第１の導電膜８１
、第２の導電膜８２として、画像を視認できると共に、外部との情報のやりとりを行う電
磁波を透過させる膜厚とする。
次に、図３（Ａ）に示す構成の作製方法について簡単に説明する。
まず、上記実施の形態で示したように、第１の絶縁フィルム５１及び第２の絶縁フィルム
５２を素子形成層５３に固着して封止した後、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、蒸
着法などの各種乾式法、塗布法、印刷法、液滴吐出法（インクジェット法）、めっき法等
により第１の導電膜８１、第２の導電膜８２を形成する。次に、第１の絶縁フィルム５１
及び第２の絶縁フィルム５２を貫通させる開口部を形成した後、当該開口部に導電体８５
を充填することにより、第１の導電膜８１と第２の導電膜８２を電気的に接続すればよい
。なお、開口部は素子形成層５３を避けた部分に形成する。
他にも、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２を形成する前に開口部を形成し、めっき法
を用いて、第１の導電膜８１、第２の導電膜８２及び導電体８５を同時に形成してもよい
。また、開口部を設ける代わりに針状の導電体８５を第１の絶縁フィルム５１及び第２の
絶縁フィルム５２に刺して貫通させることにより、第１の導電膜８１と第２の導電膜８２
を電気的に接続させてもよい。
次に、図３（Ｂ）に示す構成の作製方法について簡単に説明する。
まず、上記図１８（Ａ）において、素子層の剥離面側に第１の構造体１３２を設けた後、
第１の有機樹脂１３２ｂを硬化させる前に、あらかじめ表面に第１の導電膜１９５が設け
られた第１の保護フィルム１９１を第１の有機樹脂１３２ｂの表面に密着させる。その後
、第１の構造体１３２、第１の保護フィルム１９１及び第１の導電膜１９５を加熱し圧着
して、第１の有機樹脂１３２ｂを可塑化又は硬化することにより、第１の構造体１３２と
第１の保護フィルム１９１と第１の導電膜１９５の積層構造が得られる（図１９（Ａ）参
照）。
また、同様に上記図１８（Ｂ）において、第２の電極１４０側に第２の構造体１４２を設
け、第２の有機樹脂１４２ｂを硬化させる前に、あらかじめ表面に第２の導電膜１９６が
設けられた第２の保護フィルム１９２を第２の有機樹脂１４２ｂの表面に密着させた後、
第２の構造体１４２及び第２の保護フィルム１９２を加熱し圧着することにより、第２の
構造体１４２と第２の保護フィルム１９２と第２の導電膜１９６の積層構造が得られる。
その後、第１の導電膜１９５と第２の導電膜１９６を電気的に接続する。ここでは、素子
形成層を避けた領域にレーザー光１９４を照射して、第１の構造体１３２、第２の構造体
１４２、第１の保護フィルム１９１、第２の保護フィルム１９２を溶融させることによっ
て、第１の導電膜１９５と第２の導電膜１９６とを導通する（図１９（Ｂ）参照）。
なお、１枚の基板から複数の電子ペーパーを形成する（多面取りする）場合には、それぞ
れの電子ペーパーの端部においてレーザー光を照射することによって、分断すると共に、
それぞれの電子ペーパーにおいて、第１の導電膜１９５と第２の導電膜１９６とを導通さ
せることができる。
第１の導電膜１９５と第２の導電膜１９６を導通させて等電位とすることにより、静電気
に対する保護の効果が得られる。静電気でチャージアップして素子形成層が破壊される前
に、電子ペーパーの上下両面を等電位にして電子ペーパーを保護することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した構成において、第１の絶縁フィルムと第２の
絶縁フィルムとの密着性を向上させる構成及びその作製方法に関して図面を参照して説明
する。
本実施の形態で示す電子ペーパーは、第１の有機樹脂１３２ｂと第２の有機樹脂１４２ｂ
が接着する部分において、第１の有機樹脂１３２ｂと第２の有機樹脂１４２ｂの一方に凹
部を設けることにより、接着面積を増大させた構成とする。
具体的には、図９（Ａ）において、第２の構造体１４２を貼り合わせる前に、第１の構造
体１３２の第１の有機樹脂１３２ｂに凹部１９８を形成する（図２０（Ａ）参照）。凹部
１９８は、レーザー光の照射等により第１の有機樹脂１３２ｂの一部を選択的に除去する
ことにより設けることができる。また、凹部１９８は、第２の有機樹脂１４２ｂと接着す
る部分に形成する。
第１の有機樹脂１３２ｂに凹部１９８を設けた後に、第２の有機樹脂１４２ｂを第１の有
機樹脂１３２ｂと接着させることにより、凹部１９８に第２の有機樹脂１４２ｂを充填さ
せことができる（図２０（Ｂ）参照）。その結果、第１の有機樹脂１３２ｂと第２の有機
樹脂１４２ｂの接着面積を増大させ、貼り合わせ強度を向上させることができる。また、
凹部１９８は複数設けてもよい。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、ＦＰＣが接続されたモジュール型の電子ペーパーに関して図２１を参
照して説明する。なお、図２１（Ａ）は、上記実施の形態に示す作製方法によって作製し
た電子ペーパーを示す上面図である。また、図２１（Ｂ）は図２１（Ａ）におけるａ−ｂ
間の断面図である。
図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示す電子ペーパーは、上記実施の形態のいずれかに示す方法を
適用して作製されており、繊維体に有機樹脂が含浸された第１の構造体１３２及び第２の
構造体１４２によって固着された、素子形成層５０１及び端子部５０２を有している。ま
た、端子部５０２に設けられた配線５０４は、外部入力端子となるフレキシブルプリント
配線基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）５０５からビ
デオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る配線である。なお、
図２１に図示したＦＰＣ５０５に、さらにプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられた
構成としても良い。本明細書における電子ペーパーには、電子ペーパー本体だけでなく、
それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
図２１（Ｂ）において、端子部５０２に設けられた配線５０４と電気的に接続する位置に
、貫通配線５０３が形成されている。貫通配線５０３は、第１の構造体１３２及び第２の
構造体１４２に対して、レーザー、ドリル、打ち抜き針等によって貫通孔を形成し、当該
貫通孔にスクリーン印刷や、インクジェット法によって、導電性樹脂を配置することで形
成することができる。導電性樹脂とは、粒径が数十マイクロメートル以下の導電性粒子を
有機樹脂に溶解又は分解させたものを指す。
導電性粒子としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）
、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン
（Ｔｉ）のいずれかの金属元素を含む導電ペーストを用いることができる。また、導電性
樹脂に含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤、被覆材として機能す
る有機樹脂から選ばれた一つ又は複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂
、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。
また、第１の構造体１３２及び第２の構造体１４２に貫通孔を形成せずに、貫通配線５０
３を形成してもよい。例えば、第１の構造体１３２又は第２の構造体１４２上の所定の位
置に導電性樹脂を配置し、第１の構造体１３２及び第２の構造体１４２中の有機樹脂と導
電性樹脂に含まれる有機樹脂の反応によって、構造体の有機樹脂の一部を溶解させ、導電
性樹脂に含まれる金属粒子を第１の構造体１３２及び第２の構造体１４２中に浸透させる
ことで貫通配線５０３を形成することができる。
外部入力端子となるＦＰＣ５０５は、第１の構造体１３２及び第２の構造体１４２に設け
られた貫通配線５０３上に貼りつけられている。従って、貫通配線５０３に含まれる導電
性粒子により、端子部５０２に設けられた配線５０４とＦＰＣ５０５に形成された配線と
が電気的に接続する。
なお、本実施の形態は、本明細書の他の実施の形態で示した構成又は作製方法と適宜組み
合わせて実施することができる。
（実施の形態１０）
上記実施の形態で示した電子ペーパーは、情報を表示するものであればあらゆる分野の電
子機器に用いることが可能である。例えば、上記実施の形態で示した電子ペーパーを用い
て、電子書籍（電子ブック）、ポスター、電車などの乗り物の車内広告、クレジットカー
ド等の各種カードにおける表示等に適用することができる。以下に、電子ペーパーの使用
形態の一例を図２２に示す。
図２２（Ａ）は、電子ペーパーで作られたポスター２６０１を示している。広告媒体が紙
の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、上記実施の形態で示し
た電子ペーパーを用いれば短時間で広告の表示を変えることができる。また、表示も崩れ
ることなく安定した画像が得られる。なお、ポスターは無線で情報を送受信できる構成と
してもよい。
また、図２２（Ｂ）は、電車などの乗り物の車内広告２６０２を示している。広告媒体が
紙の印刷物である場合には、広告の交換は人手によって行われるが、上記実施の形態で示
した電子ペーパーを用いれば人手を多くかけることなく短時間で広告の表示を変えること
ができる。また表示も崩れることなく安定した画像が得られる。なお、車内広告は無線で
情報を送受信できる構成としてもよい。
４０ 素子形成層
４２ 押圧
５１ 絶縁フィルム
５２ 絶縁フィルム
５３ 素子形成層
５４ 集積回路部
５５ 電極
５６ 帯電粒子含有層
５７ 電極
６１ トランジスタ
６２ バリア層
６３ バリア層
６５ トランジスタ
７１ 構造体
７２ 構造体
７５ 保護フィルム
７６ 保護フィルム
８１ 導電膜
８２ 導電膜
８３ 導電体
８５ 導電体
１００ 基板
１０２ 剥離層
１０４ 絶縁層
１０６ 薄膜トランジスタ
１０８ 半導体層
１１０ ゲート絶縁層
１１２ ゲート電極
１１４ 絶縁層
１１６ 絶縁層
１１８ 配線
１２０ 絶縁層
１２２ 電極
１２３ 絶縁層
１２４ 素子層
１２５ 集積回路部
１２８ 溝
１３０ 粘着シート
１３２ 構造体
１３４ 帯電粒子含有層
１３６ マイクロカプセル
１３８ バインダー
１４０ 電極
１４２ 構造体
１５０ 電極
１５２ 絶縁層
１５４ 導電層
１５６ 絶縁層
１５８ セパレートフィルム
１９１ 保護フィルム
１９２ 保護フィルム
１９５ 導電膜
１９６ 導電膜
１９８ 凹部

Claims (3)

  1. 第１の絶縁フィルムと、第２の絶縁フィルムと、素子形成層と、を有し、
    前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムは、対向して設けられ、
    前記素子形成層は、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムの間に設けられ、
    前記素子形成層は、集積回路部と、第１の電極と、第２の電極と、帯電粒子含有層と、窒素を含む第１の層と、窒素を含む第２の層と、を有し、
    前記第１の電極は、前記集積回路部に電気的に接続され、
    前記第１の電極と前記第２の電極は、対向して設けられ、
    前記帯電粒子含有層は、前記第１の電極と前記第２の電極の間に設けられ、
    前記第１の層は、前記素子形成層と前記第１の絶縁フィルムの間に設けられ、
    前記第２の層は、前記第１の電極と前記帯電粒子含有層の間に設けられ、
    前記集積回路部の端部において、前記第１の層と前記第２の層は接する領域を有し、
    前記素子形成層の端部において、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムは接する領域を有することを特徴とする電子ペーパー。
  2. 第１の絶縁フィルムと、第２の絶縁フィルムと、素子形成層と、を有し、
    前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムは、対向して設けられ、
    前記素子形成層は、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムの間に設けられ、
    前記素子形成層は、集積回路部と、第１の電極と、第２の電極と、帯電粒子含有層と、窒素を含む第１の層と、窒素を含む第２の層と、を有し、
    前記第１の電極は、前記集積回路部に電気的に接続され、
    前記第１の電極と前記第２の電極は、対向して設けられ、
    前記帯電粒子含有層は、前記第１の電極と前記第２の電極の間に設けられ、
    前記第１の層は、前記素子形成層と前記第１の絶縁フィルムの間に設けられ、
    前記第２の層は、前記第２の電極と前記第２の絶縁フィルムの間に設けられ、
    前記素子形成層の端部において、前記第１の層と前記第２の層は接する領域を有し、
    前記素子形成層の端部において、前記第１の絶縁フィルムと前記第２の絶縁フィルムは接する領域を有することを特徴とする電子ペーパー。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記集積回路部は、トランジスタを有し、
    前記トランジスタは、酸化物半導体層を有することを特徴とする電子ペーパー。
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