JP3837807B2 - 転写された薄膜構造ブロック間の電気的導通をとる方法,アクティブマトリクス基板の製造方法,アクティブマトリクス基板および液晶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写された薄膜構造ブロック間の電気的導通をとる方法,アクティブマトリクス基板の製造方法,アクティブマトリクス基板および液晶装置に関する。
【0002】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いた液晶ディスプレイを製造するに際しては、基板上に薄膜トランジスタをCVD等により形成する工程を経る。薄膜トランジスタを基板上に形成する工程は高温処理を伴うため、基板は耐熱性に優れる材質のもの、すなわち、軟化点および融点が高いものを使用する必要がある。そのため、現在では、1000℃程度の温度に耐える基板としては石英ガラスが使用され、500℃前後の温度に耐える基板としては耐熱ガラスが使用されている。
【0003】
つまり、薄膜素子を搭載する基板は、それらの薄膜素子を製造するための条件を満足するものでなければならない。したがって、使用する基板は、搭載されるデバイスの製造条件を必ず満たすように決定される。
【0004】
しかし、TFT等の薄膜素子を搭載した基板が完成した後の段階のみに着目すると、上述の基板が必ずしも好ましくないこともある。
【0005】
例えば、上述のように、高温処理を伴う製造プロセスを経る場合には、石英基板や耐熱ガラス基板等が用いられるが、これらは非常に高価であり、したがって製品価格の上昇を招く。
【0006】
また、ガラス基板は重く、割れやすいという性質をもつ。パームトップコンピュータや携帯電話機等の携帯用電子機器に使用される液晶ディスプレイでは、可能な限り安価で、軽くて、多少の変形にも耐え、かつ落としても壊れにくいのが望ましいが、現実には、ガラス基板は重く、変形に弱く、かつ落下による破壊の恐れがあるのが普通である。
【0007】
つまり、製造条件からくる制約と製品に要求される好ましい特性との間に溝があり、これら双方の条件や特性を満足させることは極めて困難であった。
【0008】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、その目的の一つは、薄膜素子の製造時に使用する基板と、例えば製品の実使用時に使用する基板(製品の用途からみて好ましい性質をもった基板)とを、独立に自由に選択することを可能とする新規な技術を提供すると共に、その技術を活用して、優れた特性をもつ大型のアクティブマトリクス基板や液晶装置を効果的に製造する、まったく新しい方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決する本発明は、以下のような構成をしている。
【0010】
(1)請求項1に記載の本発明は、薄膜構造の転写方法を用いて第1および第2の薄膜構造ブロックを転写する場合に、
まず、前記第1の薄膜構造ブロックを所望の転写体上に転写し、
転写された前記第1の薄膜構造ブロックの一部に重ねて前記第2の薄膜構造ブロックを転写し、その重なりの部分で薄膜構造ブロック間の電気的導通を確保することを特徴とする。
【0011】
より具体的には、第1および第2のブロックのそれぞれにおいて、例えば、接続用の電極を表面に露出させ、各電極が重なるように各ブロックを配置し、両電極を接続して、両ブロック間の電気的導通を確保する。
【0012】
転写を複数回実行することにより、転写元基板よりも大きく、かつ電気的に一体化された被転写体を形成することができる。
【0013】
(2)請求項2に記載の本発明は、マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
所定の工程を経て、転写体上に第1の薄膜構造ブロックを転写し、
所定の工程を経て、前記第1の薄膜構造ブロックの一部に重なり、かつ前記第1の薄膜構造ブロックと電気的に導通がとられるように第2の薄膜構造ブロックを転写することを特徴とする。
【0014】
本請求項の方法によれば、転写技術を繰り返し用いて、転写元基板よりも大きなアクティブマトリクス基板を形成することが可能である。しかも、信頼性の高い基板を用いて高信頼度のアクティブマトリクス部(アクティブマトリクスデバイス)を製造し、出来上がったそのアクティブマトリクス部をそのまま転写していくので、完成したアクティブマトリクス基板も高い信頼性をもつ基板となる。(3)請求項3に記載の本発明は、マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタ(TFT)と、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されるアクティブマトリクス基板を製造する方法において、
接続用電極および画素電極の形成工程を含む所定の工程を経て、転写体上に第1の薄膜構造ブロックを転写し、
接続用電極および画素電極の形成工程を含む所定の工程を経て、前記第1の薄膜構造ブロックの一部に重なるように第2の薄膜構造ブロックを転写し、これによって、相互の電気的導通が確保された前記第1および第2の薄膜構造ブロックからなるアクティブマトリクス基板を製造することを特徴とする。
【0015】
具体的には、第1の薄膜構造ブロックは、転写体に転写された状態において、接続用電極が上側の表面に露出している。
【0016】
一方、第2の薄膜構造ブロックは、転写前において、接続用電極が上側の表面に露出している。
【0017】
この第2の薄膜構造ブロックを転写する場合に、その接続用電極を第1の薄膜構造ブロックの接続用電極に重ね合わせて転写して、両ブロック間の電気的導通(走査線/信号線の電気的接続)を確保する。
【0018】
一方、画素電極は、第1および第2の薄膜構造ブロック共に上側の表面付近に位置する。この部分が、後に、液晶に電圧を印加する箇所(電圧印加領域)となる。
【0019】
本請求項の方法によれば、高い信頼性の基板を用いて構成されたアクティブマトリクス部(アクティブマトリクスデバイス)同士の良好な電気的接続を実現できると共に、液晶への電圧印加領域も確保することができる。
【0020】
(4)請求項4に記載の本発明は、請求項2または請求項3に記載の製造方法により製造されたアクティブマトリクス基板である。
【0021】
製造条件からくる制約を排して自由に基板を選択でき、しかも、転写元基板の大きさによる制約も排して、自由なサイズのアクティブマトリクス基板を製造可能である。
【0022】
(5)請求項5に記載の本発明のアクティブマトリクス基板は、マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されたアクティブマトリクス基板において、
基板上に、前記薄膜トランジスタ、前記走査線、前記信号線、および前記画素電極を有する第1のアクティブマトリクス部が配置され、
前記基板上の前記第1のアクティブマトリクス部と異なる領域に、接着層を介在させて、前記薄膜トランジスタ、前記走査線、前記信号線、および前記画素電極を有する第2のアクティブマトリクス部が配置され、
前記第1のアクティブマトリクス部と前記第2のアクティブマトリクス部の前記走査線および/または前記信号線とが電気的に接続されてなることを特徴とする。
【0023】
転写されたアクティブマトリクス部どうしを電気的に接続して構成されたアクティブマトリクス基板である。
【0024】
(6)請求項6に記載の本発明のアクティブマトリクス基板は、請求項5において、
前記第1のアクティブマトリクス部と前記第2のアクティブマトリクス部は互いの一部が重なって配置され、その重なった一部において、互いに前記走査線および/または前記信号線どうしが導通部材を介して接続されてなることを特徴とする。
【0025】
転写されたアクティブマトリクス部どうしを電気的に接続する場合に、互いの走査線または信号線どうしを導通部材を介して接続するものである。
【0026】
(7)請求項7に記載の本発明は、請求項5または請求項6において、
前記第1のアクティブマトリクス部は、前記基板上に接着剤を介して配置されてなることを特徴とする。
【0027】
第1のアクティブマトリクス部を、接着剤により基板に固着するものである。
【0028】
(8)請求項8に記載の本発明は、請求項5〜請求項7のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板との間に挟持される液晶層と、を有する液晶装置である。
【0029】
従来、回避不可能と考えられていた種々の制約を排して、優れた特徴をもち、かつ大型の液晶装置(液晶表示装置や液晶プロジェクター等)を実現できる。
【0030】
(9)請求項9に記載の本発明は、請求項4に記載のアクティブマトリクス基板を用いて構成される液晶装置である。
【0031】
例えば、プラスチック基板を用いた、しなやかに曲がる性質をもった超大型のアクティブマトリクス基板も実現可能である。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明では、本願出願人が開発した「薄膜構造の転写技術」を用いてアクティブマトリクス基板を作成する。そこで、まず、「薄膜構造の転写技術」の内容を説明する。
【0033】
(薄膜構造の転写技術の内容)
図1〜図6は薄膜構造の転写技術の内容を説明するための図である。
【0034】
[工程1]
図1に示すように、基板100上に分離層(光吸収層)120を形成する。
【0035】
以下、基板100および分離層120について説明する。
【0036】
▲1▼基板100についての説明
基板100は、光が透過し得る透光性を有するものであるのが好ましい。
【0037】
この場合、光の透過率は10%以上であるのが好ましく、50%以上であるのがより好ましい。この透過率が低過ぎると、光の減衰(ロス)が大きくなり、分離層120を剥離するのにより大きな光量を必要とする。
【0038】
また、基板100は、信頼性の高い材料で構成されているのが好ましく、特に、耐熱性に優れた材料で構成されているのが好ましい。その理由は、例えば後述する被転写層140や中間層142を形成する際に、その種類や形成方法によってはプロセス温度が高くなる(例えば350〜1000℃程度)ことがあるが、その場合でも、基板100が耐熱性に優れていれば、基板100上への被転写層140等の形成に際し、その温度条件等の成膜条件の設定の幅が広がるからである。
【0039】
従って、基板100は、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、歪点がTmax以上の材料で構成されているのものが好ましい。具体的には、基板100の構成材料は、歪点が350℃以上のものが好ましく、500℃以上のものがより好ましい。このようなものとしては、例えば、石英ガラス、コーニング7059、日本電気ガラスOA−2等の耐熱性ガラスが挙げられる。
【0040】
また、基板100の厚さは、特に限定されないが、通常は、0.1〜5.0mm程度であるのが好ましく、0.5〜1.5mm程度であるのがより好ましい。基板100の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、厚すぎると、基板100の透過率が低い場合に、光の減衰を生じ易くなる。なお、基板100の光の透過率が高い場合には、その厚さは、前記上限値を超えるものであってもよい。なお、光を均一に照射できるように、基板100の厚さは、均一であるのが好ましい。
【0041】
▲2▼分離層120の説明
分離層120は、照射される光を吸収し、その層内および/または界面において剥離(以下、「層内剥離」、「界面剥離」と言う)を生じるような性質を有するものであり、好ましくは、光の照射により、分離層120を構成する物質の原子間または分子間の結合力が消失または減少すること、すなわち、アブレーションが生じて層内剥離および/または界面剥離に至るものがよい。
【0042】
さらに、光の照射により、分離層120から気体が放出され、分離効果が発現される場合もある。すなわち、分離層120に含有されていた成分が気体となって放出される場合と、分離層120が光を吸収して一瞬気体になり、その蒸気が放出され、分離に寄与する場合とがある。このような分離層120の組成としては、例えば、次のA〜Eに記載されるものが挙げられる。
【0043】
A.アモルファスシリコン(a−Si)
このアモルファスシリコン中には、水素(H)が含有されていてもよい。この場合、Hの含有量は、2原子%以上程度であるのが好ましく、2〜20原子%程度であるのがより好ましい。このように、水素(H)が所定量含有されていると、光の照射によって水素が放出され、分離層120に内圧が発生し、それが上下の薄膜を剥離する力となる。アモルファスシリコン中の水素(H)の含有量は、成膜条件、例えばCVDにおけるガス組成、ガス圧、ガス雰囲気、ガス流量、温度、基板温度、投入パワー等の条件を適宜設定することにより調整することができる。
【0044】
B.酸化ケイ素又はケイ酸化合物、酸化チタンまたはチタン酸化合物、酸化ジルコニウムまたはジルコン酸化合物、酸化ランタンまたはランタン酸化化合物等の各種酸化物セラミックス、透電体(強誘電体)あるいは半導体
酸化ケイ素としては、SiO、SiO2、Si3O2が挙げられ、ケイ酸化合物としては、例えばK2SiO3、Li2SiO3、CaSiO3、ZrSiO4、Na2SiO3が挙げられる。
【0045】
酸化チタンとしては、TiO、Ti203、Ti02が挙げられ、チタン酸化合物としては、例えば、BaTi02、BaTiO3、Ba2Ti9、Ba2Ti9O20、BaTi5O11、CaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、MgTiO3、ZrTiO2、SnTiO4、Al2TiO5、FeTiO3が挙げられる。
【0046】
酸化ジルコニウムとしては、ZrO2が挙げられ、ジルコン酸化合物としては、例えばBaZrO3、ZrSiO4、PbZrO3、MgZrO3、K2ZrO3が挙げられる。
【0047】
C.PZT、PLZT、PLLZT、PBZT等のセラミックスあるいは誘電体(強誘電体)
D.窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス
E.有機高分子材料
有機高分子材料としては、−CH−、−CO−、−CONH−、−NH−、−COO−、−N=N−、ーCH=N−等の結合(光の照射によりこれらの結合が切断される)を有するもの、特に、これらの結合を多く有するものであればいかなるものでもよい。具体的には、ポリイミドや金属が挙げられる。
【0048】
また、分離層120の厚さは、剥離目的や分離層120の組成、層構成、形成方法等の諸条件により異なるが、通常は、1nm〜20μm程度であるのが好ましく、10nm〜2μm程度であるのがより好ましく、40nm〜1μm程度であるのがさらに好ましい。分離層120の膜厚が小さすぎると、成膜の均一性が損なわれ、剥離にムラが生じることがあり、また、膜厚が厚すぎると、分離層120の良好な剥離性を確保するために、光のパワー(光量)を大きくする必要があるとともに、後に分離層120を除去する際に、その作業に時間がかかる。なお、分離層120の膜厚は、できるだけ均一であるのが好ましい。
【0049】
分離層2の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等の諸条件に応じて適宜選択される。たとえば、CVD(MOCVD、低圧CVD、ECR−CVDを含む)、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング、イオンプレーティング、PVD等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ(ディッピング)、無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等が挙げられ、これらのうちの2以上を組み合わせて形成することもできる。
【0050】
例えば、分離層120の組成がアモルファスシリコン(a−Si)の場合には、CVD、特に低圧CVDやプラズマCVDにより成膜するのが好ましい。
【0051】
また、分離層120をゾルーゲル法によるセラミックスで構成する場合や、有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特に、スピンコートにより成膜するのが好ましい。
【0052】
[工程2]
次に、図2に示すように、分離層120上に、被転写層(薄膜デバイス層)140を形成する。
【0053】
この薄膜デバイス層140のK部分(図2において1点線鎖線で囲んで示される部分)の拡大断面図を、図2の右側に示す。図示されるように、薄膜デバイス層140は、例えば、SiO2膜(中間層)142上に形成されたTFT(薄膜トランジスタ)を含んで構成され、このTFTは、ポリシリコン層にn型不純物を導入して形成されたソース,ドレイン層146と、チャネル層144と、ゲート絶縁膜148と、ポリシリコンゲート150と、保護膜154と、例えばアルミニュウムからなる電極152とを具備する。
【0054】
本実施の形態では、分離層120に接して設けられる中間層としてSi02膜を使用しているが、その他の絶縁膜を使用することもできる。Si02膜(中間層)の厚みは、その形成目的や発揮し得る機能の程度に応じて適宜決定されるが、通常は、10nm〜5μm程度であるのが好ましく、40nm〜1μm程度であるのがより好ましい。なお、Si02膜等の中間層を形成せず、分離層120上に直接被転写層(薄膜デバイス層)140を形成してもよい。
【0055】
被転写層140(薄膜デバイス層)は、図2の右側に示されるようなTFT等の薄膜素子を含む層である。薄膜素子としては、TFTの他に、例えば、薄膜ダイオードやその他の薄膜半導体デバイス、電極(例:ITO、メサ膜のような透明電極)、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス)、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射膜、ダイクロイックミラー等がある。
【0056】
このような薄膜素子(薄膜デバイス)は、その形成方法との関係で、通常、比較的高いプロセス温度を経て形成される。したがって、この場合、前述したように、基板100としては、そのプロセス温度に耐え得る信頼性の高いものが必要となる。
【0057】
[工程3]
次に、図3に示すように、薄膜デバイス層140を、接着層160を介して転写体180に接合(接着)する。
【0058】
接着層160を構成する接着剤の好適な例としては、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでもよい。このような接着層160の形成は、例えば、塗布法によりなされる。
【0059】
前記硬化型接着剤を用いる場合、例えば被転写層(薄膜デバイス層)140上に硬化型接着剤を塗布し、その上に転写体180を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により前記硬化型接着剤を硬化させて、被転写層(薄膜デバイス層)140と転写体180とを接着し、固定する。
【0060】
なお、図示と異なり、転写体180側に接着層160を形成し、その上に被転写層(薄膜デバイス層)140を接着してもよい。なお、例えば転写体180自体が接着機能を有する場合等には、接着層160の形成を省略してもよい。
【0061】
転写体180としては、特に限定されないが、基板(板材)、特に透明基板が挙げられる。なお、このような基板は平板であっても、湾曲板であってもよい。また、転写体180は、前記基板100に比べ、耐熱性、耐食性等の特性が劣るものであってもよい。その理由は、本発明では、基板100側に被転写層(薄膜デバイス層)140を形成し、その後、被転写層(薄膜デバイス層)140を転写体180に転写するため、転写体180に要求される特性、特に耐熱性は、被転写層(薄膜デバイス層)140の形成の際の温度条件等に依存しないからである。
【0062】
したがって、被転写層140の形成の際の最高温度をTmaxとしたとき、転写体0の構成材料として、ガラス転移点(Tg)または軟化点がTmax以下のものを用いることができる。例えば、転写体180は、ガラス転移点(Tg)または軟化点が好ましくは800℃以下、より好ましくは500℃以下、さらに好ましくは320℃以下の材料で構成することができる。
【0063】
また、転写体180の機械的特性としては、ある程度の剛性(強度)を有するものが好ましいが、可撓性、弾性を有するものであってもよい。
【0064】
このような転写体180の構成材料としては、各種合成樹脂または各種ガラス材が挙げられ、特に、各種合成樹脂や通常の(低融点の)安価なガラス材が好ましい。
【0065】
合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルベンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプチレンテレフタレート(PBT)、プリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば2層以上の積層体として)用いることができる。
【0066】
ガラス材としては、例えば、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。このうち、ケイ酸ガラス以外のものは、ケイ酸ガラスに比べて融点が低く、また、成形、加工も比較的容易であり、しかも安価であり、好ましい。
【0067】
転写体180として合成樹脂で構成されたものを用いる場合には、大型の転写体180を一体的に成形することができるとともに、湾曲面や凹凸を有するもの等の複雑な形状であっても容易に製造することができ、また、材料コスト、製造コストも安価であるという種々の利点が享受できる。したがって、合成樹脂の使用は、大型で安価なデバイス(例えば、液晶ディスプレイ)を製造する上で有利である。
【0068】
なお、転写体180は、例えば、液晶セルのように、それ自体独立したデバイスを構成するものや、例えばカラーフィルター、電極層、誘電体層、絶縁層、半導体素子のように、デバイスの一部を構成するものであってもよい。
【0069】
さらに、転写体180は、金属、セラミックス、石材、木材紙等の物質であってもよいし、ある品物を構成する任意の面上(時計の面上、エアコンの表面上、プリント基板の上等)、さらには壁、柱、天井、窓ガラス等の構造物の表面上であってもよい。
【0070】
[工程4]
次に、図4に示すように、基板板100の裏面側から光を照射する。
【0071】
この光は、基板100を透過した後に分離層120に照射される。これにより、分離層120に層内剥離および/または界面剥離が生じ、結合力が減少または消滅する。
【0072】
分離層120の層内剥離および/または界面剥離が生じる原理は、分離層120の構成材料にアブレーションが生じること、また、分離層120に含まれているガスの放出、さらには照射直後に生じる溶融、蒸散等の相変化によるものであることが推定される。
【0073】
ここで、アブレーションとは、照射光を吸収した固定材料(分離層120の構成材料)が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子または分子の結合が切断されて放出することをいい、主に、分離層120の構成材料の全部または一部が溶融、蒸散(気化)等の相変化を生じる現象として現れる。また、前記相変化によって微小な発砲状態となり、結合力が低下することもある。
【0074】
分離層120が層内剥離を生じるか、界面剥離を生じるか、またはその両方であるかは、分離層120の組成や、その他種々の要因に左右され、その要因の1つとして、照射される光の種類、波長、強度、到達深さ等の条件が挙げられる。
【0075】
照射する光としては、分離層120に層内剥離および/または界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよく、例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等が挙げられる。そのなかでも、分離層120の剥離(アブレーション)を生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。
【0076】
このレーザ光を発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、固体レーザ(半導体レーザ)等が挙げられるが、エキシマレーザ、Nd−YAGレーザ、Arレーザ、CO2レーザ、COレーザ、He−Neレーザ等が好適に用いられ、その中でもエキシマレーザが特に好ましい。
【0077】
エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で分離層2にアブレーションを生じさせることができ、よって隣接する転写体180や基板100等に温度上昇をほとんど生じさせることなく、すなわち劣化、損傷を生じさせることなく、分離層120を剥離することができる。
【0078】
また、分離層120にアブレーションを生じさせるに際して、光の波長依存性がある場合、照射されるレーザ光の波長は、100nm〜350nm程度であるのが好ましい。
【0079】
図7に、基板100の、光の波長に対する透過率の一例を示す。図示されるように、300nmの波長に対して透過率が急峻に増大する特性をもつ。このような場合には、310nm以上の波長の光(例えば、Xe−Clエキシマレーザー光)を照射する。
【0080】
また、分離層120に、例えばガス放出、気化、昇華等の相変化を起こさせて分離特性を与える場合、照射されるレーザ光の波長は、350から1200nm程度であるのが好ましい。
【0081】
また、照射されるレーザ光のエネルギー密度、特に、エキシマレーザの場合のエネルギー密度は、10〜5000mJ/cm2程度とするのが好ましく、100〜500mJ/cm2程度とするのがより好ましい。また、照射時間は、1〜1000nsec程度とするのが好ましく、10〜100nsec程度とするのがより好ましい。エネルギー密度が低いかまたは照射時間が短いと、十分なアブレーション等が生じず、また、エネルギー密度が高いかまたは照射時間が長いと、分離層120を透過した照射光により被転写層140に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0082】
なお、分離層120を透過した照射光が被転写層140にまで達して悪影響を及ぼす場合の対策としては、例えば、図30に示すように、分離層(レーザー吸収層)120上にタンタル(Ta)等の金属膜124を形成する方法がある。これにより、分離層120を透過したレーザー光は、金属膜124の界面で完全に反射され、それよりの上の薄膜素子に悪影響を与えない。
【0083】
レーザ光に代表される照射光は、その強度が均一となるように照射されるのが好ましい。照射光の照射方向は、分離層120に対し垂直な方向に限らず、分離層120に対し所定角度傾斜した方向であってもよい。
【0084】
また、分離層120の面積が照射光の1回の照射面積より大きい場合には、分離層120の全領域に対し、複数回に分けて照射光を照射することもできる。また、同一箇所に2回以上照射してもよい。また、異なる種類、異なる波長(波長域)の照射光(レーザ光)を同一領域または異なる領域に2回以上照射してもよい。
【0085】
次に、図5に示すように、基板100に力を加えて、この基板100を分離層120から離脱させる。図5では図示されないが、この離脱後、基板100上に分離層が付着することもある。
【0086】
次に、図6に示すように、残存している分離層120を、例えば洗浄、エッチング、アッシング、研磨等の方法またはこれらを組み合わせた方法により除去する。これにより、被転写層(薄膜デバイス層)140が、転写体180に転写されたことになる。
【0087】
なお、離脱した基板100にも分離層の一部が付着している場合には同様に除去する。なお、基板100が石英ガラスのような高価な材料、希少な材料で構成されている場合等には、基板100は、好ましくは再利用(リサイクル)に供される。すなわち、再利用したい基板100に対し、本発明を適用することができ、有用性が高い。
【0088】
以上のような各工程を経て、被転写層(薄膜デバイス層)140の転写体180への転写が完了する。その後、被転写層(薄膜デバイス層)140に隣接するSiO2膜の除去や所望の保護膜の形成等を行うこともできる。
【0089】
本発明では、被剥離物である被転写層(薄膜デバイス層)140自体を直接に剥離するのではなく、被転写層(薄膜デバイス層)140に接合された分離層において剥離するため、被剥離物(被転写層140)の特性、条件等にかかわらず、容易かつ確実に、しかも均一に剥離(転写)することができ、剥離操作に伴う被剥離物(被転写層140)へのダメージもなく、被転写層140の高い信頼性を維持することができる。
【0090】
以上が、薄膜構造の転写技術の概要である。
【0091】
次に、上述の薄膜構造の転写技術を用いたアクティブマトリクス基板および液晶表示装置の製造方法の例について説明する。
【0092】
(第1の実施の形態)
本実施の形態では、上述の薄膜構造の転写技術を複数回用いて、図8に示されるような大型のアクティブマトリクス基板を形成し、このアクティブマトリクス基板を用いて、図7に示されるような液晶表示装置を製造する場合の製造プロセスについて説明する。
【0093】
(液晶表示装置の構成)
図7に示すように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、バックライト400,偏光板420,アクティブマトリクス基板440,液晶460,対向基板480,偏光板500を具備する。
【0094】
なお、本発明のアクティブマトリクス基板440と対向基板480にフレキシブル基板を用いる場合は、照明光源400に代えて反射板を採用した反射型液晶パネルとして構成すると、可撓性があって衝撃に強くかつ軽量なアクティブマトリクス型液晶パネルを実現できる。
【0095】
本実施の形態で使用するアクティブマトリクス基板440は、画素部442にTFTを配置し、さらに、ドライバ回路(走査線ドライバおよびデータ線ドライバ)444を搭載したドライバ内蔵型のアクティブマトリクス基板である。
【0096】
(アクティブマトリクス基板の構成の概要)
図8に示すように、本実施の形態では、上述の薄膜構造の転写方法を複数回実行して、転写元の基板よりも大きい基板(転写体)上に薄膜素子を含む複数のパターンを転写し、最終的に大規模なアクティブマトリクス基板を製造する。
【0097】
つまり、大きな基板7000上に、複数回の転写を実行し、画素ブロック7100a〜7100pを形成する。
【0098】
図8の上側に一点鎖線で囲んで示されるように、画素部には、TFTや配線が形成されている。参照番号7210は走査線であり、参照番号7200は信号線であり、参照番号7220はゲート電極であり、参照番号7230は画素電極である。
【0099】
信頼性の高い基板を繰り返し使用し、あるいは複数の基板を使用して薄膜パターンの転写を複数回実行することにより、信頼性の高い薄膜素子を搭載した大規模なアクティブマトリクス基板を作成できる。つまり、転写元の基板のサイズに関係なく、大規模なアクティブマトリクス基板を自由に製造できる。
【0100】
(アクティブマトリクス基板の構成の具体例)
(1)ブロックの平面的配置
次に、図10を用いてアクティブマトリクス基板の平面的構成について具体的に説明する。
【0101】
なお、図10において、画素部のTFTは、図9(b)に示される表現方法を用いて記載してある。つまり、図9(a)に示されるような平面パターンをもつ一画素を、図9(b)に示されるように簡略化して記載してある。図9(b)において、参照番号7200は信号線を示し、参照番号7210は走査線を示し、参照番号7230は画素電極を示し、M1はTFTを示す。信号線7200は例えば、アルミニュウム(Al)からなり、走査線7210は、例えばタンタル(Ta)等の金属あるいはポリシリコン等からなり、画素電極7230はITOまたはアルミニュウム等の金属からなる。画素電極としてITOを用いる場合には透過型の液晶パネルとなり、金属を用いる場合には反射型の液晶パネルとなる。
【0102】
図10のアクティブマトリクス基板(440)は、上述の薄膜構造の転写方法によって転写されて形成された薄膜構造ブロック(以下、単にブロックという)1000〜1800を相互に部分的に重ね合わせて形成されている。各ブロックは、図8の画素ブロック7100a〜7100bに相当するものである。
【0103】
図10において注目すべき点は、各ブロックの重なり部分において、接続領域2000(2000a,2000b等),2100(2100a,2100b等)を介して各ブロックの走査線7210(7210A,7210B等)ならびに信号線7200(7200A,7200B等)が相互に接続され、電気的に一本の線となっていることである。
【0104】
なお、図10の構成では、信号線同士を接続すると共に、走査線同士も接続しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、横長のパネルを得る場合には、横方向にのみ転写を重ねていくことも考えられ、この場合には、走査線のみを相互に接続していくことになる。その逆に、縦長のパネルの場合を得る場合には、信号線のみを相互に重ねていく場合もあり得る。
【0105】
また、走査線同士あるいは信号線同士の接続に限定されるものでもない。例えば、第1の薄膜構造ブロックには、外部接続端子およびこの外部接続端子から引き出された配線層のみを形成しておき、その配線層と、第2の薄膜構造ブロックの走査線または信号線とを接続する場合もあり得る。
【0106】
(2)信号線7200に沿う断面構造とその製造プロセス
以下、図10のアクティブマトリクス基板の断面構造と製造プロセスについて説明する。
【0107】
図10における信号線7200A,7200B,7200C(一番左側の縦のライン)に沿う断面構造とその製造プロセスが図11〜図14に示される。
【0108】
図13では、信号線7200A,7200B,7200Cのみについての断面構造を示してあり、図14では、信号線のみならず、各ブロックにおける画素電極の配置についても示してある。図14は、信号線と画素電極との関係を明確化するべく、両者の断面を併せて示した概念的な図である。
【0109】
以下、製造工程について順をおって説明する。
【0110】
まず、図11に示すように、図1〜図6に記載の転写技術を用いて、ブロック1000,ブロック1600を転写体(プラスチック基板)3000に転写する。
【0111】
このとき、各ブロック1000,1600を、所定の間隔(後にブロック1300を転写した場合に各ブロックの接続電極同士が重なるような間隔)をおいて転写する。
【0112】
図11において、参照番号3300a,3300bはアルミニュウムからなる信号線であり、参照番号3200a,3200bはITOからなる接続電極である。
【0113】
図示されるとおり、接続電極3200a,3200bは信号線3300a,3300bの端部に接続され、そして、その接続電極3200a,3200bの一部が上側の表面に露出し、その露出部分が接続領域2100a,2100bとなる。
【0114】
また、参照番号3500a,3500bは、下地SiO2膜(図2の中間層142に相当する)であり、参照番号3400a,3400bは層間絶縁膜である。また、参照番号3100a,3100bはエポキシレジン等の接着剤である。
【0115】
なお、各ブロック1000,1600自体の製造プロセスについては、後述する。
【0116】
次に、図12に示すように、転写元基板4000上に形成されているブロック1300を異方性導電膜(異方導電性接着剤)3800を介して転写体(プラスチック基板)3000上に圧着して接合する。
【0117】
このとき、接続領域2100a,2100bにおいて、異方性導電膜(異方導電性接着剤)中の導電性粒子3820a,3820bを介して、信号線7200A,7200B,7200Cが相互に電気的に接続される。
【0118】
なお、図12中のブロック1300に関し、参照番号4400はアルミニュウム(Al)からなる信号線であり、参照番号4500a,4500bはITOからなる接続用電極層である。接続電極4500a,4500bは、接続領域2100a,2100bの近傍において信号線4400に接続されている。
【0119】
また、図12において、参照番号4300は層間絶縁膜であり、参照番号4200は下地SiO2膜(中間層)である。また、参照番号4100はアモルファスシリコンからなる分離層であり、参照番号6000は保護膜である。
【0120】
なお、このようなブロック1300自体の製造プロセスについては後述する。
【0121】
続いて、図12の上側に矢印で示すように、転写元基板4000の上方からエキシマレーザー光を照射し、分離層4100においてアブレーションを生じさせ、その後、転写元基板4000を離脱させる。
【0122】
これにより、図13に示すようなアクティブマトリクス基板が完成する。つまり、図13に対応する平面図が図10である。
【0123】
図10に示すように、平面的には、一枚の略平板なアクティブマトリクス基板ではあるが、微視的には、図13の断面構造に示されるように極微少な段差が存在する。つまり、薄膜構造ブロック1000および1600は、その裏面の全体が、基板(転写体)3000に、接着剤により直接的に固着されている。
【0124】
一方、薄膜構造ブロック1000および1600にまたがって設けられている薄膜構造ブロック1300は、その両端部分が薄膜構造ブロック1000,1600により支持され、その中央部分が異方性導電膜(異方導電性接着剤)等の導通部材を介して基板3000に固着されている。この点で、上側に位置するブロックと下側に位置するブロックとでは、基板に対する固着の形態が異なる。
【0125】
図13に示される状態において、各ブロックにおける画素電極の配置も併せて示すと、図14のようになる。
【0126】
図14中、ブロック1000における、上側の表面に露出したITO層3202が画素電極7230a(図9の参照番号7230に相当)となる。同じく、ブロック1300における、上側の表面に露出したITO層4502が画素電極7230bとなる。なお、画素電極から液晶に充分に電圧印加ができるのであれば、画素電極7230a,7230b上を中間層3500,4200がパッシベーション膜として覆っていてもよい。
【0127】
また、画素電極はITO層でなくアルミニュウム等の金属層として反射電極を形成してもよい。さらにブロック同士の接続はITO同士を接続するのではなく、信号線に接続した接続用電極をアルミニュウム等の金属により形成し、この接続用電極同士を接続するようにしてもよい。
【0128】
図14に示される各ブロック1000,1300自体の構造とその製造方法については、図16〜図28を用いて後述する。
【0129】
以上、図10における信号線7200A,7200B,7200Cに沿う断面構造とその製造プロセスについて説明した。
【0130】
図10における走査線7210A,7210B,7210Cに沿う断面構造とその製造プロセスも、上述の信号線に沿う場合と同様である。
【0131】
図29に、走査線7210A,7210B,7210Cに沿う断面構造(図13に相当する構造)を示す。図29において、図13と同じ箇所には同じ参照番号を付してある。
【0132】
図29において、ブロック1000の走査線7210A(タンタル(Ta)あるいはポリシリコンからなる)とブロック1100の走査線7210Bとは、走査線の接続領域2000aにおいて電気的に接続されている。図29においては、走査線同士を直接的に接続しているが先に述べた信号線と同様に、新たに接続用電極をアルミニュウム等の金属で形成し、この接続用電極同士を接続するようにしてもよい。
【0133】
また、ブロック1100の走査線7210Bと、ブロック1200の走査線7210Cとは、走査線の接続領域2000bにおいて電気的に接続されている。図15に、本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板を用いて構成された液晶表示装置の要部の断面図を示す。
【0134】
図15において、参照番号8000はシール材であり、参照番号8100は共通電極であり、参照番号8110,8120は配向膜であり、参照番号480は対向基板であり、参照番号460は液晶である。
【0135】
なお、図15では画素電極7230aと共通電極8100との間のギャップと、画素電極7230bと共通電極8100との間のギャップとの差が大きくなっているが、実際にはそれほど大きな差にはならない。
【0136】
(3)図14(図10,図11)に示されるブロック1000(ブロック1600)の製造プロセスと転写体3000への転写について
図14(図10,図11)に示されるブロック1000自体の製造工程について、図16〜図21を用いて説明する。なお、ブロック1600の製造工程は、ブロック1000の製造工程と同じである。
【0137】
まず、図16に示すように、TFTを形成する。このとき、同時に走査線ならびに信号線が形成される。
【0138】
すなわち、転写元基板5000上にアモルファスシリコン層(分離層)5100を形成し、その上にSiO2膜3500を形成する。次に、ポリシリコンアイランドを形成し、続いてゲート絶縁膜3650を形成する。次に、タンタル層(あるいはポリシリコン層)を加工してゲート電極3670ならびに走査線(図16では不図示)を形成する。続いて、ゲート電極3670をマスクとして用いてセルフアラインでポリシリコンアイランド中に選択的に不純物を導入してソース・ドレイン領域(n+)3600,3604を形成する。参照番号3602はチャネル領域である。ソース・ドレイン領域(n+)3600,3604ならびにチャネル領域3602がTFTの能動層となる。
【0139】
次に、層間絶縁膜3400を形成し、次に、コンタクトホールを経由してアルミニュウム(Al)電極3302,3304をソース・ドレイン領域(n+)3600,3604に接続する。次に、保護膜3700を形成する。
【0140】
次に、図17に示すように、保護膜3700,層間絶縁膜3400,下地SiO2膜を選択的にエッチングし、開口部CP1,CP2,CP3,CP4を形成する。なお、開口部はそれぞれエッチング量が異なるので、CP1とCP4の組とCP2とCP3の組とに分けて、異なるエッチング工程にてエッチングすることもできる。
【0141】
次に、図18に示すように、ITO層3202,3204を形成する。このITO層は、信号線(不図示)上にも形成される。
【0142】
次に、図19に示すように、デバイスを、接着層3100を介して転写体(プラスチック基板)3000に接続する。
【0143】
そして、図20に示すように、レーザー光を照射し、その後、図21に示すように、転写元基板5000を離脱させ、転写が完了する。図11に示されるブロック1000(ブロック1600)は、この状態となっている。
【0144】
なお、以上の例では、画素電極材料であるITOを信号線上にも設ける(信号線をITOで埋め込む)構造を採用しているが、これに限定されるものではなく、
ITOは画素電極としてのみ使用するようにしてもよい。この場合、図22に示すように、層間絶縁膜3400,下地SiO2膜5100を選択的にエッチングして開口部CP5〜CP8を設け、続いて、図23に示すように、ITO層3203(画素電極層)ならびにAlからなる配線層(信号線を構成する層でもある)3205を形成する。この場合、ITO層3203とAlからなる配線層(信号線)3205とは、同じ階層に属することになる。
【0145】
なお、画素電極をアルミニュウム等の金属で形成して、反射電極としてもよい。
【0146】
また、図21の構成において、接続用領域にアルミニュウム等の金属により接続用電極をさらに形成してもよい。
【0147】
(4)図14(図10,図12,図13)に示されるブロック1300自体の製造工程について
図14に示されるブロック1300の製造工程を図24〜図27を用いて説明する。
【0148】
まず、図24に示すようにTFTを形成する。このとき、同時に走査線ならびに信号線が形成される。
【0149】
すなわち、転写元基板4000上にアモルファスシリコン層(分離層)4100を形成し、その上にSiO2膜4200を形成する。次に、ポリシリコンアイランドを形成し、続いてゲート絶縁膜4650を形成する。続いてタンタル層(あるいはポリシリコン層)を加工してゲート電極4700ならびに走査線(図24では不図示)を形成する。次に、ゲート電極4700をマスクにしてセルフアラインでポリシリコンアイランド中に選択的に不純物を導入してソース・ドレイン領域(n+)4600,4604を形成する。参照番号4602はチャネル領域である。ソース・ドレイン領域(n+)4600,4604ならびにチャネル領域4602がTFTの能動層となる。
【0150】
次に、層間絶縁膜4300を形成し、次に、コンタクトホールを経由してアルミニュウム(Al)電極4402,4404をソース・ドレイン領域(n+)4600,4604に接続する。次に、保護膜4302を形成する。次に、保護膜4302を選択的にエッチングして開口部CP10,CP11,CP12を形成する。開口部はそれぞれエッチング量が異なるので、CP11とCP12を同時に形成し、CP10とは異なるエッチング工程として開口部を形成することも可能である。
【0151】
次に、図25に示すように、ITO層4502,4504を形成する。ITO層4502は画素電極となる層であり、ITO層4504は、各ブロック間における信号線の接続層となる層である。
【0152】
次に、図26に示すように、図26に示すように保護膜6000を形成し、次に、保護膜6000の一部に開口部CP14を形成する。これにより、信号線の接続領域2100が形成される。
【0153】
次に、図12で示したように、分離層4100にレーザー光を照射し、その後、基板4000を離脱させると、図27に示すようなブロック1100が形成される。図14に示されるブロック1100は、図27に示される状態で、異方性導電膜(異方導電性接着剤)を介して他のブロックに接続されている。
【0154】
なお、以上の例では、画素電極材料であるITOを信号線上にも設ける(信号線をITOで埋め込む)構造を採用しているが、これに限定されるものではなく、
ITOは画素電極としてのみ使用するようにしてもよい。
【0155】
この場合、図28に示すように、画素電極を構成する層であるITO層4503と、信号線を構成する層であるAl層4405とは同じ階層に属することになる。
【0156】
なお、画素電極を、ITOではなくアルミニュウム等の金属で形成して反射電極とすることもできる。また、図27の構成において、接続領域にはアルミニュウム等の金属からなる接続用電極をさらに形成してもよい。さらに、以上の方法の他に、信号線(Al)4404を直接に接続領域における接続用電極とすることもできる。つまり、図25にて形成するITOを接続領域には形成しないようにすることにより、信号線4404の露出部を接続用電極とすることも可能である。
【0157】
また、以上の(3),(4)における説明では、信号線を接続する構造について説明したが、走査線同士の接続についても同様に考えることができる。但し、走査線が信号線とは異なる材料で形成される場合は、接続領域での構造は、信号線の形成材料を走査線の形成材料に置き換えて考えればよい。
【0158】
以上説明したように、本実施の形態によれば、転写を何回も繰り返すことにより、転写元基板よりも大きなアクティブマトリクス基板を形成することが可能となる。
【0159】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明を活用すれば、アクティブマトリクス基板のみならず、例えば、所望の転写体上に大規模な回路を転写し、種々の電子回路(例えば、マイクロコンピュータ)を構築することも可能である。
【0160】
【図面の簡単な説明】
【図1】薄膜構造の転写方法の第1の工程を示す断面図である。
【図2】薄膜構造の転写方法の第2の工程を示す断面図である。
【図3】薄膜構造の転写方法の第3の工程を示す断面図である。
【図4】薄膜構造の転写方法の第4の工程を示す断面図である。
【図5】薄膜構造の転写方法の第5の工程を示す断面図である。
【図6】薄膜構造の転写方法の第6の工程を示す断面図である。
【図7】液晶表示装置の全体構成を説明するための図である。
【図8】本発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス基板の平面パターンを示す図である。
【図9】(a)はアクティブマトリクス基板における一画素の平面パターンを示す図であり、(b)は(a)に示されるパターンの等価回路を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態にかかるアクティブマトリクス基板の具体的な構成を示す平面図である。
【図11】 図10に示されるアクティブマトリクス基板の製造方法の第1の工程を示す断面図である。
【図12】図10に示されるアクティブマトリクス基板の製造方法の第2の工程を示す断面図である。
【図13】図10に示されるアクティブマトリクス基板の製造方法の第3の工程を示す断面図である。
【図14】図10に示されるアクティブマトリクス基板の製造方法の第4の工程を示す断面図である。
【図15】本実施の形態のアクティブマトリクス基板を用いて製造された液晶表示装置の要部を示す断面図である。
【図16】図14に示されるブロック1000の製造方法の第1の工程を示すデバイスの断面図である。
【図17】図14に示されるブロック1000の製造方法の第2の工程を示すデバイスの断面図である。
【図18】図14に示されるブロック1000の製造方法の第3の工程を示すデバイスの断面図である。
【図19】図14に示されるブロック1000の製造方法の第4の工程を示すデバイスの断面図である。
【図20】図14に示されるブロック1000の製造方法の第5の工程を示すデバイスの断面図である。
【図21】図14に示されるブロック1000の製造方法の第6の工程を示すデバイスの断面図である。
【図22】図14に示されるブロック1000の製造方法の他の例を示すデバイス断面図である。
【図23】図14に示されるブロック1000の製造方法の他の例を示すデバイス断面図である。
【図24】図14に示されるブロック1300の製造方法の第1の工程を示すデバイスの断面図である。
【図25】図14に示されるブロック1300の製造方法の第2の工程を示すデバイスの断面図である。
【図26】図14に示されるブロック1300の製造方法の第3の工程を示すデバイスの断面図である。
【図27】図14に示されるブロック1300の製造方法の第4の工程を示すデバイスの断面図である。
【図28】図14に示されるブロック1300の製造方法の他の例を示すデバイス断面図である。
【図29】図10のアクティブマトリクス基板の走査線(7210A,7210B,7210C)に沿う断面構造を示す図である。
【符号の説明】
100 基板
120 アモルファスシリコン層(レーザー吸収層)
140 薄膜デバイス層
160 接着層
180 転写体
1000〜1800 薄膜構ブロック
2000a〜2000d 走査線の接続領域
2100a〜2100d 信号線の接続領域
7200A〜7200C 信号線
7210A〜7210C 走査線
M1〜M9 画素部の薄膜トランジスタ(TFT)
Claims (7)
- 下記(1)に記載の薄膜構造の転写方法を用いて、それぞれ電極を有する第1および第2の薄膜構造ブロックを転写する場合に、
まず、前記第1の薄膜構造ブロックを所望の転写体上に転写し、
転写された前記第1の薄膜構造ブロックの電極に前記第2の薄膜構造ブロックの電極が重なるようにして、前記第2の薄膜構造ブロックを転写し、前記電極の重なりの部分で薄膜構造ブロック間の電気的導通を確保することを特徴とする、転写された薄膜構造ブロック間の電気的導通をとる方法。
(1)以下の工程を有する薄膜構造の転写方法。
基板上に分離層を形成する工程。
前記分離層上に薄膜トランジスタを含む薄膜構造ブロックを形成する工程。
前記薄膜構造ブロックを接着層を介して転写体に接合する工程。
前記分離層に光を照射し、前記分離層の層内および/または界面において剥離
を生じせしめる工程。
前記基板を前記分離層から離脱させる工程。 - マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
下記工程群(1)に記載の工程を経て、転写体上に第1の薄膜構造ブロックを転写し、
下記工程群(2)に記載の工程を経て、前記第1の薄膜構造ブロックの一部に重なり、かつ前記第1の薄膜構造ブロックと電気的に導通がとられるように第2の薄膜構造ブロックを転写することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
工程群(1)
基板上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に前記薄膜トランジスタ、前記走査線、および前記信号線を形成する工程と、
以上に記載の工程を経て形成された第1の薄膜構造ブロックを、接着剤を介して転写体に接合する工程と、
前記基板を前記分離層から離脱させる工程。
工程群(2)
基板上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に前記薄膜トランジスタ、前記走査線、および前記信号線を形成する工程と、
以上に記載の工程を経て形成された第2の薄膜ブロックの前記走査線および/または前記信号線の端部に形成した電極が、上記(1)に記載の第1の薄膜構造ブロックにおける前記走査線および/または前記信号線の端部に形成した電極に重ねられ、前記電極同士を電気的に導通させる工程と、
前記基板を前記分離層から離脱させる工程。 - マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタ(TFT)と、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法において、
下記工程群(1)に記載の工程を経て、転写体上に第1の薄膜構造ブロックを転写し、
下記工程群(2)に記載の工程を経て、前記第1の薄膜構造ブロックの一部に重なり、かつ前記第1の薄膜構造ブロックと電気的に導通がとられるように第2の薄膜構造ブロックを転写することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
工程群(1)
基板上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に前記薄膜トランジスタを構成する半導体層を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタを構成する半導体層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記走査線および/または信号線の接続部となる前記絶縁膜をエッチングして接続領域を形成し、前記画素電極を配置すべき箇所の前記絶縁膜をエッチングして画素電極領域を形成する工程と、
前記走査線および/または信号線に電気的に接続される接続用電極を形成し、前記画素電極領域を覆うように前記画素電極を形成する工程と、
以上に記載の工程を経て形成された第1の薄膜構造ブロックを、接着剤を介して転写体に接合する工程と、
前記基板を前記分離層から離脱させる工程。
工程群(2)
基板上に分離層を形成する工程と、
前記分離層上に前記薄膜トランジスタを構成する半導体層を形成する工程と、
前記薄膜トランジスタを構成する半導体上に絶縁膜を形成する工程と、
前記画素電極を配置すべき箇所の前記絶縁膜をエッチングして画素電極領域を形成する工程と、
前記画素電極領域を覆うように画素電極を形成する工程と、
前記走査線および/または信号線に電気的に接続された接続用電極を形成する工程と、
以上に記載の工程を経て形成された第2の薄膜ブロックの前記接続用電極が前記工程群(1)に記載の第1の薄膜構造ブロックにおける前記接続用電極に重ねられ、前記接続用電極同士を電気的に導通させる工程と、
前記基板を前記分離層から離脱させる工程。 - 請求項2または請求項3のいずれかに記載の製造方法により製造されたアクティブマトリクス基板。
- マトリクス状に配置された走査線および信号線と、この走査線および信号線に接続された薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタの一端に接続された画素電極とを含んで画素部が構成されたアクティブマトリクス基板において、
基板上に、前記薄膜トランジスタ、前記走査線、前記信号線、および前記画素電極を有する第1のアクティブマトリクス部が転写されて配置され、
前記基板上の前記第1のアクティブマトリクス部のうち少なくとも前記画素電極が配置される領域と異なる領域に、接着層を介在させて、前記薄膜トランジスタ、前記走査線、前記信号線、および前記画素電極を有する第2のアクティブマトリクス部が転写されて配置され、
前記第1のアクティブマトリクス部と前記第2のアクティブマトリクス部は互いの一部が重なって配置され、その重なった一部において、互いに前記走査線および/または前記信号線どうしが導通部材を介して電気的に接続されてなることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 請求項5に記載のアクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板と対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板および前記対向基板との間に挟持される液晶層と、を有する液晶装置。
- 請求項4に記載のアクティブマトリクス基板を用いて構成される液晶装置。
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