JP5688448B2 - 発光装置、モジュール、及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）で構成された回路を有する半導体装
置およびその作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置や有
機発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
近年、絶縁表面を有する基板上に形成された半導体薄膜（厚さ数〜数百ｎｍ程度）を用
いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタは
ＩＣや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチ
ング素子として開発が急がれている。
画像表示装置の代表的なものであるアクティブマトリクス型の表示装置の用途は広がっ
ており、画面サイズの大面積化とともに、高精細化や高開口率化や高信頼性の要求が高ま
っている。
また、高速動作が可能で高性能な半導体デバイスを実現するために、電気抵抗率の低い
配線材料とする構造が今後さらに求められる。
また、成膜に要する液体の歩留まりを高めるため、レジスト液をノズルから細径の線状
に連続吐出できる装置を用いて半導体ウェハ上に成膜を行う技術が特許文献１に記載され
ている。
特開２０００−１８８２５１号公報
現状では、製造プロセスにスピンコート法を用いる成膜方法が多く用いられている。今
後、さらに基板が大型化すると、スピンコート法を用いる成膜方法では、大型の基板を回
転させる機構が大規模となる点、材料液のロスおよび廃液量が多い点で大量生産上、不利
と考えられる。また、矩形の基板をスピンコートさせると回転軸を中心とする円形のムラ
が塗布膜に生じやすい。本発明は、大量生産上、大型の基板に適している液滴吐出法を用
いた製造プロセスを提供する。
また、本発明は、液滴吐出法で形成されたソース配線（ソース電極とも呼ぶ）、または
ドレイン配線（ドレイン電極とも呼ぶ）を用いた大画面ディスプレイ、およびその作製方
法を提供する。
本発明は、液滴吐出法で感光性の導電膜材料液を選択的に吐出し、レーザ光で選択的に
露光した後、現像またはエッチングすることによって、レーザ光で露光した領域のみを残
し、吐出後のパターンよりも微細な配線パターンを実現する。もしくは、ナノインプリン
ト技術などの印刷法を用いて感光性の導電膜材料を選択的に形成し、レーザ光で選択的に
露光した後、現像またはエッチングすることによって、レーザ光で露光した領域のみを残
し、吐出後のパターンよりも微細な配線パターンを形成する。
本発明は、導体パターン（ソース配線、またはドレイン配線など）を形成するプロセス
において、露光工程や現像工程などが短縮でき、材料の使用量の削減も図れるため大幅な
コストダウンが実現でき、大面積基板にも対応できる。
導電膜材料液は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｗ，Ｍｏなどの金属或いは合
金と、有機高分子樹脂、光重合開始剤、光重合単量体、または溶剤などからなる感光性樹
脂とを含んでいる。なお、有機高分子樹脂としては、ノボラック樹脂、アクリル系コポリ
マー、メタクリル系コポリマー、セルローズ誘導体、環化ゴム系樹脂などを用いる。
また、必要に応じて導電膜材料液中に、増感剤、増感助剤、重合禁止剤、可塑剤、増粘
剤、酸化防止剤、分散防止剤、沈殿防止剤などの添加剤成分を加えてもよい。
導電膜材料液に含まれる感光性材料には大きくわけてネガ型とポジ型がある。ネガ型の
場合は、露光された部分で化学反応が生じ、現像液によって化学反応が生じた部分のみが
残されてパターンが形成される。また、ポジ型の場合は、露光された部分で化学反応が生
じ、現像液によって化学反応が生じた部分が溶解され、露光されなかった部分のみが残さ
れてパターンが形成される。本発明ではネガ型の感光性材料を導電膜材料液に含ませる。
ネガ型の感光性材料としては、分子内に不飽和基などの官能基を一つ以上有するモノマー
、オリゴマー、ポリマーのうち、少なくとも１種類からなる材料や、芳香族ジアゾ化合物
、芳香族アジド化合物、有機ハロゲン化合物などの感光性化合物や、ジアゾ樹脂などが挙
げられる。
また、配線幅は、レーザ光の照射精度によって決定されるため、滴下する液滴量や粘度
や、ノズル径に関係なく、所望の配線幅を得ることができる。通常、配線幅は、ノズルか
ら吐出された材料液と基板の接触角で変化する。例えば、標準的なインクジェット装置の
一つのノズル径（５０μｍ×５０μｍ）から吐出される量は３０ｐｌ〜２００ｐｌであり
、得られる配線幅は６０μｍ〜３００μｍであるが、レーザ光で露光する本発明により幅
（例えば配線幅０．５μｍ〜１０μｍ）が狭い配線を得ることができる。また、標準より
細いノズル径では、一つのノズルから吐出される量は０．１ｐｌ〜４０ｐｌであり、得ら
れる配線幅は５μｍ〜１００μｍである。
また、液滴吐出法により配線パターンを形成する場合、ノズルから間欠的に吐出されて
導電膜材料液滴がドット状に滴下される場合と、ノズルから連続的に吐出されて繋がった
まま紐状の材料が付着される場合の両方がある。本発明においては、適宜、いずれか一方
で配線パターンを形成すればよい。比較的幅の大きい配線パターンを形成する場合には、
ノズルから連続的に吐出されて繋がったまま紐状の材料を付着させるほうが生産性に優れ
ている。
また、液滴吐出法により配線パターンを形成する前に、予め基板上に密着性を向上させ
る下地層の形成（または下地前処理）を全面または選択的に行ってもよい。下地層の形成
としては、スプレー法またはスパッタ法によって光触媒物質（酸化チタン（ＴｉＯＸ）、
チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、タンタル
酸カリウム（ＫＴａＯ３）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）
、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化タング
ステン（ＷＯ３））を全面に滴下する処理、またはインクジェット法やゾルゲル法を用い
て有機材料（ポリイミド、アクリル、或いは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で
骨格構造が構成され、置換基に水素、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち
少なくとも１種を有する材料を用いた塗布絶縁膜）を選択的に形成する処理を行えばよい
。
光触媒物質は、光触媒機能を有する物質を指し、紫外光領域の光（波長４００ｎｍ以下
、好ましくは３８０ｎｍ以下）を照射し、光触媒活性を生じさせるものである。光触媒物
質上に、インクジェット法で代表される液滴吐出法により、溶媒に混入された導電体を吐
出すると、微細な描画を行うことができる。
例えば、ＴｉＯＸに光照射する前、親油性はあるが、親水性はない、つまり撥水性の状
態にある。光照射を行うことにより、光触媒活性が起こり、親水性にかわり、逆に親油性
がない状態となる。なお光照射時間により、親水性と親油性を共に有する状態にもなりう
る。
更に光触媒物質へ遷移金属（Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｍｏ、
Ｗ等）をドーピングすることにより、光触媒活性を向上させたり、可視光領域（波長４０
０ｎｍ〜８００ｎｍ）の光により光触媒活性を起こすことができる。このように光の波長
は光触媒物質によって決定することができるため、光照射とは光触媒物質の光触媒活性化
させる波長の光を照射することを指す。
なお、親水性とは、水に濡れやすい状態を指し、接触角が３０度以下、特に接触角が５
度以下を超親水性という。一方、撥水性とは、水に濡れにくい状態を指し、接触角が９０
度以上のものを指す。同様に親油性とは、油に濡れやすい状態を指し、撥油性とは油に濡
れにくい状態を指す。なお接触角とは、滴下したドットのふちにおける、形成面と液滴の
接線がなす角度のことを指す。
導電膜材料液を用いて液滴吐出法で配線を形成する際、導電膜材料液が流動性を有して
いたり、ベーク時に流動性が増加するものであった場合、液だれによって精細なパターン
とすることが困難となる恐れがある。また、配線間隔が狭い場合、パターン同士が繋がっ
てしまう恐れもある。本発明においては、液だれによって幅広のパターンとなっても、導
電膜材料液に感光性材料を含ませて、レーザ光で精密に露光、現像を行うことで精細なパ
ターンを得ている。
本明細書で開示する発明の構成は、絶縁表面を有する基板上にゲート電極と、前記ゲー
ト電極を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上にチャネルを含む第１の島状の半導体
層と、前記第１の島状の半導体層上にｎ型またはｐ型の導電型を付与する不純物元素を含
む第２の島状の半導体層と、前記第２の島状の半導体層上に接するドレイン配線およびソ
ース配線と、を有し、ソース配線は、第１の島状の半導体層を横断して重なっており、前
記ソース配線と前記ドレイン配線との間の領域と重なる部分に、前記第１の島状の半導体
層は前記チャネルを有することを特徴とする半導体装置である。
また、他の発明の構成は、図２（Ｂ）にその一例を示すように、絶縁表面を有する基板
上にゲート電極と、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上にチャネ
ルを含む第１の島状の半導体層と、前記第１の島状の半導体層上にｎ型またはｐ型の導電
型を付与する不純物元素を含む第２の島状の半導体層と、前記第２の島状の半導体層上に
接するドレイン配線およびソース配線と、を有し、前記第１の島状の半導体層の一端から
もう一端までの長さＬは、チャネル長Ｌ１と、前記ドレイン配線と重なる領域の長さと、
該領域から半導体層の一端までの長さＬ２と、前記ソース配線と重なる領域の長さと、該
領域から半導体層のもう一端までの長さＬ３との合計であることを特徴とする半導体装置
である。
上記各構成において、前記第２の半導体層を介して前記ソース配線と前記第１の半導体
層との重なる領域の長さは、前記ソース配線の線幅と同じであることを特徴の一つとして
いる。レーザ光の走査によってソース配線の線幅が決定されており、第１の半導体層を横
断するようにレーザ光が走査されるため、前記ソース配線と前記第１の半導体層との重な
る領域の長さは、前記ソース配線の線幅と同じとなる。
また、上記各構成において、前記ドレイン配線と前記第１の半導体層との重なる領域の
長さは、前記ドレイン配線の線幅と同じであることを特徴の一つとしている。
液滴吐出法を用いた導電層などのパターン形成方法では、粒子状に加工されたパターン
形成材料を吐出し、焼成によって融合や融着接合させ固化することでパターンを形成する
。よって、そのパターンは、スパッタ法などで形成したパターンが、多くは柱状構造を示
すのに対し、多くの粒界を有する多結晶状態を示すことが多い。
また、液滴吐出法を用いて得られた導電層（ソース配線またはドレイン配線）は、樹脂
を含む材料であることを特徴の一つとしている。この樹脂は導電材料を含む液滴に含まれ
るバインダーなどの材料であり、この樹脂と、溶媒と、金属のナノ粒子とを混合させるこ
とによってインクジェット法で吐出可能なものとしている。
また、上記各構成において、前記第１の半導体層及び前記ドレイン配線及び前記ソース
配線を覆う絶縁膜を有することを特徴としている。この絶縁膜で第１の半導体層を保護す
ることができる。
また、上記各構成において、前記ドレイン配線は、蛇行している部分を有し、該部分で
上方の電極との接続が行われることを特徴の一つとしている。レーザ光で走査してドレイ
ン配線を形成するため、一筆書きのパターンとすることが好ましく、コンタクトホールを
形成する箇所の導電膜パターンを部分的に蛇行させる。また、コンタクトホールを形成し
た直後、蛇行した導電膜パターンと、該導電膜と重ならない絶縁膜表面が露呈する。また
、コンタクト部分で導電膜パターンを蛇行させる（ジグザグにさせる）ことによって、凹
凸を形成し、上方に形成される電極との密着性を向上させることもできる。
また、上記構造を実現するための発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上にゲート電極を形成し、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形
成し、前記ゲート絶縁膜上に第１の半導体層と、該第１の半導体層上にｎ型またはｐ型の
導電型を付与する不純物元素を含む第２の半導体層を形成し、液滴吐出法または印刷法で
前記第２の島状の半導体層上に接する第１パターンを形成し、レーザ光で第１パターンよ
り幅の小さい領域を照射し、第１パターンのうち、照射領域以外の部分を除去してドレイ
ン配線およびソース配線を形成し、前記ドレイン配線およびソース配線をマスクとしてエ
ッチングして第１の半導体層からなるチャネルを形成し、該チャネルを挟むように第２の
半導体層を２つに離間することを特徴とする半導体装置の作製方法である。
また、上記作製方法に関する構成において、前記レーザ光は、前記第１の半導体層を横
断して照射することを特徴の一つとしている。
なお、本発明は、チャネルエッチ型、チャネルストップ型のボトムゲート（逆スタガ）
ＴＦＴに適用することが可能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、
複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴと
してもよい。
また、本明細書において、ＴＦＴの活性層となる半導体層は、珪素を主成分とする半導
体膜、有機材料を主成分とする半導体膜、或いは金属酸化物を主成分とする半導体膜を用
いることができる。珪素を主成分とする半導体膜としては、非晶質半導体膜、結晶構造を
含む半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを用いることができ、具体的にはア
モルファスシリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコンなどを用いることができる。また
、有機材料を主成分とする半導体膜としては、他の元素と組み合わせて一定量の炭素また
は炭素の同素体（ダイヤモンドを除く）からなる物質を主成分とする半導体膜を用いるこ
とができる。具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニ
レン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シ
アニン色素等が挙げられる。また、金属酸化物を主成分とする半導体膜としては、酸化亜
鉛（ＺｎＯ）や亜鉛とガリウムとインジウムの酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ）等を用い
ることができる。
本発明により、液滴吐出法で得られる配線を用いて、ボトムゲート型ＴＦＴの微細化を
図ることができる。特に、レーザ光により形成されるソース配線とドレイン配線との間の
間隔は、レーザ光の条件（走査方法、スポットサイズなど）で調節することができるため
、チャネル長を微細なものとすることができる。
また、ソース配線とドレイン配線を、半導体層上を横断させることによって電気的な接
続を行っており、半導体層のパターンサイズを縮小することもできる。
本発明を示す上面図。（実施の形態１） 本発明を示す上面図および断面図。（実施の形態１） レーザビーム描画装置を示す図。（実施の形態１） 本発明を示す上面図。（実施の形態２） 本発明を示す上面図および断面図。（実施の形態２） 液晶表示装置の断面図の一例。（実施例１） 発光装置の断面図の一例。（実施例２） 本発明の構造を示す断面図の一例。（実施例３） 半導体装置の例を説明する外観図。（実施例３） 電子機器の一例を示す図。（実施例４） 電子機器の一例を示す図。（実施例４）
本発明の実施形態について、以下に説明する。
（実施の形態１）
ここではチャネルエッチ型のＴＦＴをスイッチング素子とするアクティブマトリクス型
表示装置の作製例を図１、図２に示す。
まず、絶縁表面を有する基板１００上に下地絶縁膜１１０を形成する。下地絶縁膜１１
０としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜か
ら成る下地膜を形成する。なお、必要でなければ、特に下地絶縁膜を形成しなくてもよい
。
なお、基板１００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス若しくは
アルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガ
ラス基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用
いることができる。
次いで、下地絶縁膜１１０上に膜厚１００〜６００ｎｍの導電膜をスパッタ法で形成す
る。なお、導電膜は、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記
元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料の単層、またはこれらの積層で形成して
もよい。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膜に代表される半導
体膜を用いてもよい。
次いで、フォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、ドライエッチング法またはウ
ェットエッチング法を用いてエッチングを行う。このエッチング工程によって、導電膜を
エッチングして、ゲート電極１０１を得る。
次いで、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁膜１１１、半導体
膜、ｎ型の半導体膜を順次、成膜する。
ゲート絶縁膜１１１としては、ＰＣＶＤ法により得られる酸化珪素、窒化珪素または窒
化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。また、ゲート絶縁膜１１１をシロキサン系ポリ
マーを用いた液滴吐出法により吐出、焼成してアルキル基を含むＳｉＯｘ膜としてもよい
。
半導体膜は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパ
ッタリング法や熱ＣＶＤ法で作製されるアモルファス半導体膜、或いはセミアモルファス
半導体膜で形成する。
また、ｎ型の半導体膜は、シランガスとフォスフィンガスを用いたＰＣＶＤ法で形成す
れば良く、アモルファス半導体膜、或いはセミアモルファス半導体膜で形成することがで
きる。ｎ型の半導体膜を設けると、半導体膜と電極（後の工程で形成される電極）とのコ
ンタクト抵抗が低くなり好ましいが、必要に応じて設ければよい。また、ｎ型の半導体膜
に代えてｐ型の半導体膜を用いることができる。ｐ型の半導体膜は、半導体にｐ型を付与
するボロンなどの不純物元素を含む半導体膜を用いればよい。
次いで、マスクを設け、半導体膜と、ｎ型の半導体膜とを選択的にエッチングして島状
の半導体膜、ｎ型の半導体膜１０６を得る。マスクの形成方法は、液滴吐出法や印刷法（
凸版、平板、凹版、スクリーンなど）を用いて形成する。直接、所望のマスクパターンを
液滴吐出法や印刷法で形成してもよいが、高精細度に形成するために液滴吐出法や印刷法
で大まかなレジストパターンを形成した後、レーザ光を用いて選択的に露光を行って精細
なレジストパターンを形成してもよい。
次いで、液滴吐出法を用いて、感光性材料を含み、且つ、導電性材料（Ａｇ（銀）、Ａ
ｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等）を含む組成物を
選択的に吐出して、導電膜パターン１０３を形成する。導電膜パターン１０３は半導体膜
およびｎ型の半導体膜１０６を覆って形成する。
この段階での上面図を図１（Ａ）に示す。点線で囲まれた領域は、半導体膜のパターン
形状の輪郭１０２を示しており、長さＬ、幅Ｗの矩形形状としている。なお、本実施の形
態では、矩形形状としたが、特に限定されず、楕円形や、Ｌ字形状や、不規則な形状であ
ってもよい。
次いで、レーザ光を選択的に照射して、導電膜パターンの一部を露光する。ここでは、
レーザ光が矩形形状の半導体膜を横断するように走査を行う。このレーザ光の走査によっ
て、半導体膜上に２箇所の横断箇所が形成される。吐出する導電膜材料液には、予め感光
性材料を含まれているため、照射するレーザ光によって化学反応する。ここで感光性材料
は、照射して化学反応させた部分を残すネガ型とした例を示している。レーザ光の照射に
よって、正確なパターン形状、特に細い幅の配線を得ることができる。
ここで、レーザビーム描画装置について、図３を用いて説明する。レーザビーム描画装
置４０１は、レーザビームを照射する際の各種制御を実行するパーソナルコンピュータ（
以下、ＰＣと示す。）４０２と、レーザビームを出力するレーザ発振器４０３と、レーザ
発振器４０３の電源４０４と、レーザビームを減衰させるための光学系（ＮＤフィルタ）
４０５と、レーザビームの強度を変調するための音響光学変調器（ＡＯＭ）４０６と、レ
ーザビームの断面の拡大又は縮小をするためのレンズ、光路の変更するためのミラー等で
構成される光学系４０７、Ｘステージ及びＹステージを有する基板移動機構４０９と、Ｐ
Ｃから出力される制御データをデジタルーアナログ変換するＤ／Ａ変換部４１０と、Ｄ／
Ａ変換部４１０から出力されるアナログ電圧に応じて音響光学変調器４０６を制御するド
ライバ４１１と、基板移動機構４０９を駆動するための駆動信号を出力するドライバ４１
２とを備えている。
レーザ発振器４０３としては、紫外光、可視光、又は赤外光を発振することが可能なレ
ーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌ、
Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レ
ーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶にＣｒ、Ｎ
ｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器
、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いるこ
とができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第１高調波〜第５高調波を適
用するのが好ましい。
また、照射時間短縮のため、複数のレーザ発振器を使用して、１枚の基板に対して複数
箇所でレーザ照射を行って焼成してもよい。
レーザビーム描画装置を用いた感光材料の感光方法について以下に述べる。なお、ここ
で言う感光材料とは、導電膜パターンとなる導電膜材料（感光材料含む）を指している。
基板４０８が基板移動機構４０９に装着されると、ＰＣ４０２は図外のカメラによって
、基板に付されているマーカの位置を検出する。次いで、ＰＣ４０２は、検出したマーカ
の位置データと、予め入力されている描画パターンデータとに基づいて、基板移動機構４
０９を移動させるための移動データを生成する。この後、ＰＣ４０２が、ドライバ４１１
を介して音響光学変調器４０６の出力光量を制御することにより、レーザ発振器４０３か
ら出力されたレーザビームは、光学系４０５によって減衰された後、音響光学変調器４０
６によって所定の光量になるように光量が制御される。一方、音響光学変調器４０６から
出力されたレーザビームは、光学系４０７で光路及びビーム形を変化させ、レンズで集光
した後、基板上に形成された感光材料に対して該ビームを照射して、感光材料を感光する
。このとき、ＰＣ４０２が生成した移動データに従い、基板移動機構４０９をＸ方向及び
Ｙ方向に移動制御する。この結果、所定の場所にレーザビームが照射され、感光材料の露
光が行われる。
なお、感光材料に照射されたレーザ光のエネルギーの一部は、熱に変換され、感光材料
の一部を反応させる。従って、パターン幅は、レーザビームの幅より若干大きくなる。ま
た、短波長のレーザ光ほど、ビーム径を小さく集光することが可能であるため、微細な幅
のパターンを形成するためには、短波長のレーザビームを照射することが好ましい。
また、レーザビームの感光材料表面でのスポット形状は、点状、円形、楕円形、矩形、
または線状（厳密には細長い長方形状）となるように光学系で加工されている。なお、ス
ポット形状は円形であっても構わないが、線状にした方が、幅が均一なパターンを形成す
ることができる。
なお、ここでは、基板を移動して選択的にレーザビームを照射しているが、これに限定
されず、レーザビームをＸ軸方向またはＹ軸方向に走査してレーザビームを照射すること
ができる。この場合、光学系４０７にポリゴンミラーやガルバノミラーを用いることが好
ましい。
次いで、エッチャント（または現像液）を用いて現像を行い、余分な部分を除去して、
本焼成を行ってソース配線１０４またはドレイン配線１０５となる金属配線を形成する。
また、導電膜材料液を滴下した後、室温乾燥または仮焼成を行ってからレーザ光の照射
による露光を行ってもよい。
なお、露光を行ったレーザ光の単位面積当たりのエネルギーを大きくすることで、本焼
成を不要とすることもできる。本焼成の工程を削減することで作製工程を短縮することが
できる。現像液としては、有機溶媒やアルカリ水溶液などを用いることができる。例えば
、アルカリ水溶液を用いて現像を行う場合、導電膜パターン１０３を形成する組成物とし
て、アルカリ可溶性のポリマー（メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピ
ルアクリレートなど）を含ませることが望ましい。
この段階での上面図を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）に示すように、ソース配線１０４
またはドレイン配線１０５と重ならないｎ型の半導体膜１０６が露呈される。また、この
段階では、半導体膜とｎ型の半導体膜とは同じパターンである。
半導体膜パターンの一端からもう一端までの長さＬは、Ｌ１と、ドレイン配線１０５と
重なる領域の長さと、該領域から半導体膜パターンの一端までの長さＬ２と、ソース配線
１０４と重なる領域の長さと、該領域から半導体膜パターンのもう一端までの長さＬ３と
の合計である。なお、ソース配線１０４とドレイン配線１０５の間隔であるＬ１は、後に
形成されるチャネル形成領域の長さに等しい。
次いで、ソース配線１０４及びドレイン配線１０５をマスクとしてｎ型の半導体膜の一
部、および半導体膜の上層部をエッチングする。そして、必要があれば水素化処理を行う
。この段階で、活性層となるチャネル形成領域１０７と、ソース配線１０４とオーミック
コンタクトを取るためのソース領域１０８と、ドレイン配線１０５とオーミックコンタク
トを取るためのドレイン領域１０９とを備えたチャネルエッチ型のＴＦＴが完成する。な
お、チャネル形成領域１０７を保護する絶縁膜を形成してもよい。保護する絶縁膜として
、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜を用いれば、不純物の汚染から
チャネル形成領域１０７を保護することができ、ＴＦＴの信頼性が向上する。
次いで、ドレイン配線１０５と重なるように電極１１２を形成する。電極１１２は、液
滴吐出法または印刷法によりインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム
錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などを含む組成物か
らなる所定のパターンを形成し、焼成して形成する。
なお、ＩＴＯを液滴吐出法または印刷法により形成する場合には、透明導電膜の前駆体
を用いればよく、例えば、有機インジウムと有機スズとがキシロール中に９７：３の比率
で８％配合された液状材料を用いる。
液晶表示装置を形成する場合には、電極１１２は画素電極と呼ばれる。また、反射型の
液晶表示装置を形成する場合には、電極１１２はＡｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等の
反射性を有する金属膜パターンを形成する。
また、発光表示装置を形成する場合には、電極１１２を第１の電極として、さらに電極
１１２の端部を覆う隔壁（土手ともいう）を形成し、電界発光層として機能する層、即ち
、有機化合物を含む層の形成を行い、最後に第２の電極を形成する。なお、第１の電極及
び第２の電極は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第１の電極及び第
２の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。
電極１１２を形成した段階での上面図を図２（Ａ）に示す。また、図２（Ａ）中の線Ａ
−Ｂで切断した断面図を図２（Ｂ）に示す。
以上示したように、本実施の形態では、液滴吐出法を用いた導電膜パターンに対してレ
ーザ光で露光し、現像することによって微細なパターンを実現している。また、液滴吐出
法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１０００ｍｍ
を超える第５世代以降のガラス基板を用いても、表示パネルの製造を容易なものとするこ
とができる。
また、得られたＴＦＴなどをフレキシブルなプラスチックフィルムに転写する場合には
、まず、基板１００上に剥離層（分離層とも呼ぶ）を設け、ＴＦＴなどの被剥離層を形成
した後に剥離層を除去または破壊し、基板１００からＴＦＴなどの素子を分離した後に接
着層を設けてプラスチックフィルムに接着させればよい。なお、被剥離層を基板から剥離
する工程は、特に限定されず、公知の方法を用いればよいが、中でも特開２００３−１７
４１５３号公報に記載の剥離および転写技術を用いれば、ガラス基板上で５００℃以上の
加熱処理により得られる高い電界効果移動度を有するＴＦＴを歩留まりよくプラスチック
基板に転写することができる。特開２００３−１７４１５３号公報に記載の剥離および転
写技術は、基板に金属層を形成し、その上に酸化物層を積層形成する際、該金属層の酸化
金属層を金属層と酸化物層との界面に形成し、この酸化金属層を利用して後の工程で剥離
を行う剥離方法である。
具体的には、ガラス基板上にスパッタ法でタングステン膜を形成し、スパッタ法で酸化
シリコン膜を積層形成する。スパッタ法で酸化シリコン膜を形成する際にアモルファス状
態の酸化タングステン層が形成される。そして酸化シリコン膜上にＴＦＴなどの素子形成
を行い、素子形成プロセスで４００℃以上の熱処理を行うことで酸化タングステン層を結
晶化させる。物理的な力を加えると、酸化タングステン層の層内または界面で剥離が生じ
る。こうして剥離された被剥離層（ＴＦＴなどの素子含む）をプラスチック基板に転写す
ることができる。
また、剥離を行う際、各積層間で密着性が低いと、密着性の低い部分で剥離が生じてし
まい、破壊される恐れがある。導電性材料を含む組成物を用いて液滴吐出を行った後、レ
ーザ光で選択的に焼成を行うと、導電微粒子同士の融着が短時間に行われ、下地膜との密
着性が向上するが、それでも有機樹脂を微量に含む金属配線は、剥離の際に剥離不良を起
こす恐れがある。本発明は、レーザ光を照射した部分以外を除去することによって、細線
化を図り、その上に接して絶縁膜を形成すれば、その絶縁膜と下地膜との接触面積を増大
させることで、剥離の際に生じる恐れのある剥離不良を低減している。
（実施の形態２）
ここではチャネルストップ型のＴＦＴをスイッチング素子とするアクティブマトリクス
型表示装置の作製例を図４、図５に示す。
まず、実施の形態１と同様に、絶縁表面を有する基板５００上に下地絶縁膜５１０を形
成する。下地絶縁膜５１０としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シ
リコン膜などの絶縁膜から成る下地膜を形成する。なお、必要でなければ、特に下地絶縁
膜を形成しなくてもよい。
次いで、下地絶縁膜５１０上に膜厚１００〜６００ｎｍの導電膜をスパッタ法で形成す
る。なお、導電膜は、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記
元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料の単層、またはこれらの積層で形成して
もよい。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膜に代表される半導
体膜を用いてもよい。
次いで、フォトマスクを用いてレジストマスクを形成し、ドライエッチング法またはウ
ェットエッチング法を用いてエッチングを行う。このエッチング工程によって、導電膜を
エッチングして、ゲート電極５０１を得る。
次いで、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁膜５１１、半導体
膜を順次、成膜する。ゲート絶縁膜５１１としては、ＰＣＶＤ法により得られる酸化珪素
、窒化珪素、または窒化酸化珪素を主成分とする材料を用いる。
半導体膜は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパ
ッタリング法や熱ＣＶＤ法で作製されるアモルファス半導体膜（ＳｉやＧｅを含む半導体
膜）、或いは有機材料を主成分とする半導体膜を用いる。有機材料を主成分とする半導体
膜としては、他の元素と組み合わせて一定量の炭素または炭素の同素体（ダイヤモンドを
除く）からなる物質を主成分とする半導体膜（室温（２０℃）で少なくとも１０−３ｃｍ
２／Ｖ・ｓの電荷キャリア移動度を示す材料、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖
式化合物、有機顔料、有機珪素化合物など）を用いることができる。具体的には、ペンタ
セン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合
物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
そしてチャネル保護膜５１４、５１５を形成するため、例えば、プラズマＣＶＤ法によ
り無機絶縁膜を形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて所望の領域に、所望の形状とす
る。また、チャネル保護膜５１４、５１５は、インクジェット法を用いて、感光性材料を
含む材料液、例えば、感光性材料を含むポリイミド、又は感光性材料を含むポリビニルア
ルコール等を滴下し、選択的にレーザ光を照射し、未照射部分を除去してパターン形成し
てもよい。
次いで、フォトリソグラフィ技術を用いて半導体膜を所望のパターン形状にする。ここ
では半導体膜のパターン形状を島状とし、図４（Ａ）中の点線が半導体膜の輪郭を示して
おり、点線で囲まれた内部が半導体膜に相当する。
その後、プラズマＣＶＤ法等により、一導電型を有する半導体膜、例えばｎ型の半導体
膜を形成する。
次いで、フォトリソグラフィ技術を行いて、ｎ型の半導体膜を所望のパターン形状とす
る。
次いで、液滴吐出法を用いて、感光性材料を含み、且つ、導電性材料（Ａｇ（銀）、Ａ
ｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等）を含む組成物を
選択的に吐出して、導電膜パターン５０３を形成する。導電パターン５０３は半導体膜、
ｎ型の半導体膜、およびチャネル保護膜を覆って形成する。
この段階での上面図を図４（Ａ）に示す。なお、本実施の形態では、半導体膜のパター
ン形状を矩形形状としたが、特に限定されず、楕円形や、Ｌ字形状、不規則な形状であっ
てもよい。
次いで、レーザ光を選択的に照射して、導電膜パターンの一部を露光する。ここでは、
レーザ光が矩形形状の半導体膜を横断するように走査を行う。このレーザ光の走査によっ
て、半導体膜上に５箇所の横断箇所が形成される。吐出する導電膜材料液には、予め感光
性材料を含まれているため、照射するレーザ光によって化学反応する。ここで感光性材料
は、照射して化学反応させた部分を残すネガ型とした例を示している。レーザ光の照射に
よって、正確なパターン形状、特に細い幅の配線を得ることができる。
次いで、エッチャント（または現像液）を用いて現像を行い、余分な部分を除去して、
本焼成を行ってソース配線５０４またはドレイン配線５０５となる金属配線を形成する。
また、導電膜材料液を滴下した後、室温乾燥または仮焼成を行ってからレーザ光の照射
による露光を行ってもよい。
なお、露光を行ったレーザ光の単位面積当たりのエネルギーを大きくすることで、本焼
成を不要とすることもできる。本焼成の工程を削減することで作製工程を短縮することが
できる。
また、現像液としては、有機溶媒やアルカリ水溶液（金属アルカリ水溶液、有機アルカ
リ水溶液など）などを用いることができる。また、該有機溶媒にその溶解力が失われない
範囲で水を添加してもよい。
この段階での上面図を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）に示すように、ソース配線５０４
またはドレイン配線５０５と重ならないｎ型の半導体膜５０８、５０９、５１６が露呈さ
れる。このように、ｎ型の半導体膜５０８、５０９、５１６が露呈されていると、ｎ型の
半導体膜としてリンを含むアモルファスシリコン膜を用い、後の工程で珪素を含む絶縁膜
を積層形成する場合に、露呈した部分と接する珪素を含む絶縁膜との密着性を向上させる
ことができる。
なお、図４（Ｂ）に示すＴＦＴは、半導体膜がゲート電極と２箇所で重なり、２つのチ
ャネルを有するダブルゲート型ＴＦＴである。チャネルと重なる部分には、チャネル保護
膜５１４、５１５が設けられている。また、２つのチャネルの間には、ｎ型の半導体膜５
１６や、該ｎ型の半導体膜の上に配線パターン５１７が設けられている。また、ここでは
、現像工程での汚染を防ぐために、ｎ型の半導体膜及びチャネル保護膜が半導体膜パター
ン５０７を覆って保護している。
従って、半導体膜パターン５０７の一端からもう一端までの長さは、ドレイン配線と重
なる領域の長さと、該領域から半導体膜パターンの一端までの長さと、チャネル保護膜５
１４と重なるチャネルの長さと、チャネルから配線パターン５１７までの長さと、配線パ
ターンと重なる（合計３箇所の）長さと、３箇所の間（合計２箇所）の長さと、配線パタ
ーン５１７からもう一方のチャネルまでの長さと、チャネル保護膜５１５と重なるチャネ
ルの長さと、ソース配線と重なる領域の長さと、該領域から半導体膜パターンのもう一端
までの長さとの合計である。
次いで、無機絶縁膜または有機絶縁膜からなる層間絶縁膜５１３を形成する。層間絶縁
膜５１３としては、ＰＣＶＤ法により得られる酸化珪素、窒化珪素、または窒化酸化珪素
を主成分とする材料を用いる。また、層間絶縁膜５１３の他の材料として、塗布法を用い
て表面を平坦化させた有機樹脂（エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラ
ック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料）を用いてもよい。また、層間絶縁
膜５１３の他の材料として、シロキサン系ポリマーを用いてアルキル基を含むＳｉＯｘ膜
としてもよい。
そして、層間絶縁膜５１３にドレイン配線５０５に達するコンタクトホール５２０を形
成し、コンタクトホールと重なる電極５１２を形成する。本実施の形態では、コンタクト
ホール５２０を形成する場所のドレイン配線５０５を蛇行（ジグザグ）させて、凹凸を形
成することによって密着性の向上を図っている。また、ドレイン配線と同様に配線パター
ン５１７も蛇行させており、一筆書きの形状となっているため、露光のためのレーザ光の
走査がしやすくなっている。配線パターンを一筆書きの形状に設計することで、レーザ光
の走査をスムーズに行うことができる。
電極５１２としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸
化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などを用い、所望のパタ
ーンとすればよい。また、電極５１２としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、
Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属を用いてもよい。また、電極５１２
は、ゲート絶縁膜５１１と接する構造となっている。電極５１２とドレイン配線５０５の
密着性があまり高くなくとも、電極５１２とゲート絶縁膜５１１の密着性が高ければ問題
ない状態とすることができる。
電極５１２を画素電極として一画素の一部を示した上面図を図５（Ａ）に示す。また、
図５（Ａ）中の線Ｃ−Ｄで切断した断面図を図５（Ｂ）に示す。
また、電極５１２は、画素電極や発光素子の電極（陰極または陽極）に限らず、接続電
極や、アンテナとして機能する導電パターンとしてもよい。
以上示したように、本実施の形態では、液滴吐出法を用いた導電膜パターンに対してレ
ーザ光で露光し、現像することによって微細なパターンを実現している。具体的には、ソ
ース配線を細線化することが可能であるため、液晶表示装置の開口率を向上させることが
できる。
また、得られたＴＦＴなどをフレキシブルなプラスチックフィルムに転写する場合には
、まず、基板５００上に剥離層（分離層とも呼ぶ）を設け、ＴＦＴなどの被剥離層を形成
した後に剥離層を除去または破壊し、基板５００からＴＦＴなどの素子を分離した後に接
着層を設けてプラスチックフィルムに接着させればよい。
また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
実施の形態１または実施の形態２に示すＴＦＴをスイッチング素子として、アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置を作製することができる。
以下に、実施の形態２に示したＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリクス
型の液晶表示装置の作製方法を示す。図６にアクティブマトリクス型の液晶表示装置の一
例を示す。なお、図６において、実施の形態２と共通な部分には同一の符号を用いる。
ソース配線５０４およびドレイン配線５０５を形成した後に、絶縁膜５１３を形成する
。そして、絶縁膜５１３にコンタクトホールを形成し、画素電極として機能する電極５１
２を形成する。電極５１２としては透明導電膜を用いる。
次いで、電極５１２を覆うように、配向膜５３０を形成する。なお、配向膜５３０は、
液滴吐出法やスクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いればよい。その後、配向膜５３
０の表面にラビング処理を行う。
そして、対向基板５３３には、透明電極からなる対向電極５３４と、その上に配向膜５
３２を形成する。そして、閉パターンであるシール材（図示しない）を液滴吐出法により
画素部と重なる領域を囲むように形成する。ここでは液晶を滴下するため、閉パターンの
シール材を描画する例を示すが、開口部を有するシールパターンを設け、ＴＦＴ基板を貼
りあわせた後に毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いても
よい。
次いで、気泡が入らないように減圧下で液晶の滴下を行い、両方の基板を貼り合わせる
。一対の基板の間には液晶材料５３１が充填される。閉ループのシールパターン内に液晶
を１回若しくは複数回滴下する。液晶の配向モードとしては、液晶分子の配列が光の入射
から出射に向かって９０°ツイスト配向したＴＮモードを用いる場合が多い。ＴＮモード
の液晶表示装置を作製する場合には、基板のラビング方向が直交するように貼り合わせる
。
なお、一対の基板間隔は、球状のスペーサを散布したり、樹脂からなる柱状のスペーサ
を形成したり、シール材にフィラーを含ませることによって維持すればよい。上記柱状の
スペーサは、アクリル、ポリイミド、ポリイミドアミド、エポキシの少なくとも１つを主
成分とする有機樹脂材料、もしくは酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素のいずれか一種の
材料、或いはこれらの積層膜からなる無機材料であることを特徴としている。
次いで、必要でない基板の分断を行う。多面取りの場合、それぞれのパネルを分断する
。また、１面取りの場合、予めカットされている対向基板を貼り合わせることによって、
分断工程を省略することもできる。
そして、異方性導電体膜を介し、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつける。以上の工程
で図６に示す液晶モジュールが完成する。また、必要があればカラーフィルタなどの光学
フィルムを貼り付ける。透過型の液晶表示装置とする場合、偏光板は、アクティブマトリ
クス基板と対向基板の両方に貼り付ける。
液滴吐出法により導電膜パターンを形成し、選択的にレーザ光を照射することで、吐出
直後の導電膜パターンよりも細いソース配線やドレイン配線を形成することができる。本
発明により、工程数の削減、材料の節約が可能であり、それに伴うコスト削減が可能であ
る。
また、本実施例は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができ
る。
実施の形態１または実施の形態２に示すＴＦＴを用いて、アクティブマトリクス型の発
光表示装置を作製することができる。
以下に、実施の形態２に示したＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の発光表示装置
の作製方法を示す。ここではＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴとした例を示す。図７にアクテ
ィブマトリクス型の発光表示装置の一例を示す。なお、図７において、実施の形態２と共
通な部分には同一の符号を用いる。
ソース配線５０４およびドレイン配線５０５を形成した後に、絶縁膜５１３を形成する
。そして、絶縁膜５１３にコンタクトホールを形成し、接続電極として機能する電極６１
５を形成する。電極６１５としてはスパッタ法で得られる金属導電膜を用いる。
次いで、平坦性を有する絶縁膜６１６を形成する。そして、そして、平坦性を有する絶
縁膜６１６にコンタクトホールを形成し、第１の電極６１８を形成する。
第１の電極６１８は陰極として機能させることが好ましい。発光を第１の電極で反射さ
せるため、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニ
ウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物からなる所定のパターンを形成して第１の電
極６１８を形成する。
次いで、第１の電極６１８の周縁部を覆う隔壁６３１を形成する。隔壁（土手ともいう
）６３１は、珪素を含む材料、有機材料または化合物材料を用いて形成する。また、多孔
質膜を用いても良い。但し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて
形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせ
ずに形成されるため好ましい。
次いで、電界発光層として機能する層、即ち、有機化合物を含む層６３０の形成を行う
。有機化合物を含む層６３０は、積層構造であり、それぞれ蒸着法または塗布法を用いて
形成する。例えば、陰極上に電子輸送層（電子注入層）、発光層、正孔輸送層、正孔注入
層と順次積層する。
なお、有機化合物を含む層６３０の形成前に、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰
囲気下での加熱処理を行うとよい。蒸着法を用いる場合、予め、抵抗加熱により有機化合
物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化
された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸
着される。また、フルカラー化するためには、発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとにマスクのアラ
イメントを行えばよい。
また、塗り分けを行わず、有機化合物を含む層６３０として単色の発光を示す材料を用
い、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことがで
きる。
次いで、第２の電極６３２を形成する。発光素子の陽極として機能する第２の電極６３
２は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばＩＴＯ、ＩＴＳＯの他、酸化インジ
ウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。発光素子は、有
機化合物を含む層６３０を第１の電極と第２の電極で挟んだ構成になっている。なお、第
１の電極及び第２の電極は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第１の
電極及び第２の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。
また、第２の電極６３２を保護する保護層を形成してもよい。
次いで、封止基板６３４をシール材（図示しない）で貼り合わせて発光素子を封止する
。なお、シール材で囲まれた領域には透明な充填材６３３を充填する。充填材６３３とし
ては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱
硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。
最後にＦＰＣを異方性導電膜により公知の方法で端子電極と貼りつける。
以上の工程により、図７に示すようなアクティブマトリクス型発光装置が作製できる。
液滴吐出法により導電膜パターンを形成し、選択的にレーザ光を照射することで、吐出直
後の導電膜パターンよりも細いソース配線やドレイン配線を形成することができる。本発
明により、工程数の削減、材料の節約が可能であり、それに伴うコスト削減が可能である
。
また、本実施例は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができ
る。
実施の形態１または実施の形態２に示すＴＦＴを用いて、無線チップ（無線プロセッサ
、無線メモリ、無線タグともよぶ）を形成することもできる。
本発明より形成することが可能な無線チップの構造について図８を用いて説明する。無
線チップは、薄膜集積回路８０３及びそれに接続されるアンテナ８０４とで形成される。
また、薄膜集積回路及びアンテナは、カバー材８０１、８０２により挟持される。薄膜集
積回路８０３は、接着剤を用いてカバー材に接着してもよい。図８においては、薄膜集積
回路８０３の一方が、接着剤８０５を介してカバー材８０１に接着されている。
薄膜集積回路８０３は、実施の形態１又は実施の形態２で示されるＴＦＴを用いて形成
した後、公知の剥離工程により剥離してカバー材に設ける。また、薄膜集積回路８０３に
用いられる半導体素子はこれに限定されない。例えば、ＴＦＴの他に、記憶素子、ダイオ
ード、光電変換素子、抵抗素子、コイル、容量素子、インダクタなどを用いることができ
る。
図８で示すように、薄膜集積回路８０３のＴＦＴ上には層間絶縁膜８１１が形成され、
層間絶縁膜８１１を介してＴＦＴに接続するアンテナ８０４が形成される。また、層間絶
縁膜８１１及びアンテナ８０４上には、窒化珪素膜等からなるバリア膜８１２が形成され
ている。
アンテナ８０４は、金、銀、銅等の導電体を含み、且つ、感光性材料を含む液滴を液滴
吐出法により吐出して導電膜パターンを形成し、レーザ光を走査して選択的に照射してパ
ターン形成する。レーザ光を照射しなかった導電膜パターンの部分は除去する。液滴吐出
法によりアンテナを形成することで、工程数の削減、材料の節約が可能であり、それに伴
うコスト削減が可能である。
カバー材８０１、８０２は、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリ
フッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム（ポ
リエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等）と、接着性合成樹脂フィルム（ア
クリル系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂等）との積層フィルムなどを用いることが好まし
い。フィルムは、熱圧着により、被処理体と接着処理が行われるものであり、熱圧着処理
を行う際には、フィルムの最表面に設けられた接着層か、又は最外層に設けられた層（接
着層ではない）を加熱処理によって溶かし、加圧により接着する。
また、カバー材に紙、繊維、カーボングラファイト等の焼却無公害素材を用いることに
より、使用済み無線チップの焼却、又は裁断することが可能である。また、これらの材料
を用いた無線チップは、焼却しても有毒ガスを発生しないため、無公害である。
なお、図８では、接着剤８０５を介してカバー材８０１に無線チップを設けているが、
該カバー材８０１の代わりに、物品に無線チップを貼付けて、使用しても良い。
無線チップの用途は広範にわたる。図９にその一例を示すが、例えば、紙幣、硬貨、有
価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等、図９（Ａ）参照）、包装用容
器類（包装紙やボトル等、図９（Ｃ）参照）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等
、図９（Ｂ）参照）、乗物類（自転車等、図９（Ｄ）参照）、身の回り品（鞄や眼鏡等）
、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札（
図９（Ｅ）、図９（Ｆ）参照）等の物品に設けて使用することができる。電子機器とは、
液晶表示装置、ＥＬ表示装置、テレビジョン装置（単にテレビ、テレビ受像機、テレビジ
ョン受像機とも呼ぶ）及び携帯電話等を指す。
無線チップ８１０は、物品の表面に貼ったり、物品に埋め込んだりして、物品に固定さ
れる。例えば、本なら紙に埋め込んだり、有機樹脂からなるパッケージなら当該有機樹脂
に埋め込んだりするとよい。紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に無線チ
ップを設けることにより、偽造を防止することができる。また、包装用容器類、記録媒体
、身の回り品、食品類、衣類、生活用品類、電子機器等に無線チップを設けることにより
、検品システムやレンタル店のシステムなどの効率化を図ることができる。本発明より形
成することが可能な無線チップは、基板上に形成した薄膜集積回路を、公知の剥離工程に
より剥離した後、カバー材に設けるため、小型、薄型、軽量であり、物品に実装しても、
デザイン性を損なうことがない。更には、可とう性を有するため、瓶やパイプなど曲面を
有するものにも用いることが可能である。
また、本発明より形成することが可能な無線チップを、物の管理や流通のシステムに応
用することで、システムの高機能化を図ることができる。例えば、荷札に設けられる無線
チップに記録された情報を、ベルトコンベアの脇に設けられたリーダライタで読み取るこ
とで、流通過程及び配達先等の情報が読み出され、商品の検品や荷物の分配を簡単に行う
ことができる。
また、本実施例は実施の形態１、または実施の形態２と自由に組み合わせることができ
る。
本発明の半導体装置、及び電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメ
ラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム
、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型等のパーソナルコン
ピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム
機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅ
ｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディ
スプレイを備えた装置）などが挙げられる。それら電子機器の具体例を図１０および図１
１に示す。
図１０（Ａ）はデジタルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、撮像部、操作
キー２１０４、シャッター２１０６等を含む。なお、図１０（Ａ）は表示部２１０２側か
らの図であり、撮像部は示していない。本発明により、製造コストを低減したプロセスで
デジタルカメラが実現できる。
図１０（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２
、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウ
ス２２０６等を含む。本発明により、製造コストを低減したプロセスでノート型パーソナ
ルコンピュータを実現することができる。
図１０（Ｃ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）
であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体
（ＤＶＤ等）読込部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示
部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示
する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。本発
明により、製造コストを低減したプロセスで画像再生装置を実現することができる。
また、図１０（Ｄ）は表示装置であり、筐体１９０１、支持台１９０２、表示部１９０
３、スピーカー部１９０４、ビデオ入力端子１９０５などを含む。この表示装置は、他の
実施例で示した作製方法により形成した薄膜トランジスタをその表示部１９０３および駆
動回路に用いることにより作製される。なお、表示装置には液晶表示装置、発光装置など
があり、具体的にはコンピュータ用、テレビ受信用、広告表示用などの全ての情報表示用
表示装置が含まれる。本発明により、製造コストを低減したプロセスで表示装置、特に２
２インチ〜５０インチの大画面を有する大型の表示装置を実現することができる。
図１１で示す携帯電話機は、操作スイッチ類９０４、マイクロフォン９０５などが備え
られた本体（Ａ）９０１と、表示パネル（Ａ）９０８、表示パネル（Ｂ）９０９、スピー
カー９０６などが備えられた本体（Ｂ）９０２とが、蝶番９１０で開閉可能に連結されて
いる。表示パネル（Ａ）９０８と表示パネル（Ｂ）９０９は、回路基板９０７と共に本体
（Ｂ）９０２の筐体９０３の中に収納される。表示パネル（Ａ）９０８及び表示パネル（
Ｂ）９０９の画素部は筐体９０３に形成された開口窓から視認できように配置される。
表示パネル（Ａ）９０８と表示パネル（Ｂ）９０９は、その携帯電話機９００の機能に
応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）９０８
を主画面とし、表示パネル（Ｂ）９０９を副画面として組み合わせることができる。
表示パネル（Ａ）９０８は、他の実施例で示したＴＦＴを画素のトランジスタとして具
備している。本発明により、製造コストを低減したプロセスで携帯情報端末を実現するこ
とができる。
本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。
例えば、蝶番９１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても良
い。また、操作スイッチ類９０４、表示パネル（Ａ）９０８、表示パネル（Ｂ）９０９を
一つの筐体内に納め、筐体内に全て設置させた構成としても、上記した作用効果を奏する
ことができる。また、表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施例の構成を適用して
も、同様な効果を得ることができる。
以上の様に、本発明を実施する、即ち実施の形態１、実施の形態２、実施例１乃至３の
いずれか一の作製方法または構成を用いて、様々な電子機器を完成させることができる。
本発明は、導体パターンを形成する表示装置の製造プロセスにおいて、露光工程や現像
工程が短縮でき、材料の使用量の削減も図れるため、大幅なコストダウンを基板サイズに
関わらず実現できる。
１００：絶縁表面を有する基板
１０１：ゲート電極
１０２：半導体膜のパターン形状の輪郭
１０３：導電膜パターン
１０４：ソース配線
１０５：ドレイン配線
１０６：ｎ型の半導体膜
１０７：チャネル形成領域
１０８：ソース領域
１０９：ドレイン領域
１１０：下地絶縁膜
１１１：ゲート絶縁膜
１１２：電極

Claims (9)

  1. 基板上方の第１の導電層と、前記第１の導電層と重なる領域を有する半導体層と、を有するトランジスタと、
    前記半導体層と電気的に接続された配線と、
    前記半導体層と電気的に接続された第２の導電層と、
    前記トランジスタと電気的に接続された発光素子と、を有し、
    前記半導体層は、亜鉛とガリウムとインジウムとを含む酸化物を有し、
    前記配線は、第１の方向に延びて配置される領域と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びて配置される領域と、前記第２の方向に交差する第３の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記配線の前記第１の方向に延びて配置される領域は、前記半導体層の前記第１の方向における第１の端部及び第２の端部と重なり、且つ前記半導体層と電気的に接続されており、
    前記第２の導電層は、第４の方向に延びて配置される領域と、前記第４の方向に交差する第５の方向に延びて配置される領域と、前記第５の方向に交差する第６の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記半導体層は、前記第２の導電層を介して前記発光素子と電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
  2. 基板上方の第１の導電層と、前記第１の導電層と重なる領域を有する半導体層と、を有するトランジスタと、
    前記半導体層と電気的に接続された配線と、
    前記半導体層と電気的に接続された第２の導電層と、
    前記トランジスタと電気的に接続された発光素子と、を有し、
    前記半導体層は、亜鉛とガリウムとインジウムとを含む酸化物を有し、
    前記配線は、第１の方向に延びて配置される領域と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びて配置される領域と、前記第２の方向に交差する第３の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記配線の前記第１の方向に延びて配置される領域は、前記半導体層の前記第１の方向における第１の端部及び第２の端部と重なり、且つ前記半導体層と電気的に接続されており、
    前記第２の導電層は、第４の方向に延びて配置される領域と、前記第４の方向に交差する第５の方向に延びて配置される領域と、前記第５の方向に交差する第６の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記第２の導電層の前記第４の方向に延びて配置される領域は、前記半導体層の前記第４の方向における第３の端部及び第４の端部と重なり、且つ前記半導体層と電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
  3. 絶縁表面を有する基板上方の第１の導電層と、前記第１の導電層と重なる領域を有する半導体層と、を有するトランジスタと、
    前記半導体層と電気的に接続された配線と、
    前記半導体層と電気的に接続された第２の導電層と、
    前記トランジスタと電気的に接続された発光素子と、を有し、
    前記半導体層は、亜鉛とガリウムとインジウムとを含む酸化物を有し、
    前記配線は、第１の方向に延びて配置される領域と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びて配置される領域と、前記第２の方向に交差する第３の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記配線の前記第１の方向に延びて配置される領域は、前記半導体層の前記第１の方向における第１の端部及び第２の端部と重なり、且つ前記半導体層と電気的に接続されており、
    前記第２の導電層は、第４の方向に延びて配置される領域と、前記第４の方向に交差する第５の方向に延びて配置される領域と、前記第５の方向に交差する第６の方向に延びて配置される領域と、を少なくとも有し、
    前記第２の導電層の前記第４の方向に延びて配置される領域は、前記半導体層の前記第４の方向における第３の端部及び第４の端部と重なり、且つ前記半導体層と電気的に接続されており、
    前記半導体層は、前記第２の導電層を介して前記発光素子と電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
    前記第１の導電層は、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料の単層、又はこれらの積層を有することを特徴とする発光装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一において、
    前記配線は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｗ、又はＡｌを含むことを特徴とする発光装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれか一において、
    前記第２の導電層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｗ、又はＡｌを含むことを特徴とする発光装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一において、
    前記配線と前記第２の導電層とは、同じ材料からなることを特徴とする発光装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一に記載の発光装置とＦＰＣとを有するモジュール。
  9. 請求項１乃至７のいずれか一に記載の発光装置または請求項８に記載のモジュールを有する電子機器。
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