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JP2001007340A - アクティブマトリクス基板及びその製造方法、素子形成基板、中間転写基板 - Google Patents

アクティブマトリクス基板及びその製造方法、素子形成基板、中間転写基板

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JP2001007340A
JP2001007340A JP11179214A JP17921499A JP2001007340A JP 2001007340 A JP2001007340 A JP 2001007340A JP 11179214 A JP11179214 A JP 11179214A JP 17921499 A JP17921499 A JP 17921499A JP 2001007340 A JP2001007340 A JP 2001007340A
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JP
Japan
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substrate
forming
active matrix
manufacturing
tft
Prior art date
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JP11179214A
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English (en)
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JP3447619B2 (ja
Inventor
Masahiko Akiyama
政彦 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US09/602,298 priority patent/US6559905B1/en
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Priority to US10/334,860 priority patent/US6806918B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型基板や、ガラス以外の異なる材料を用い
た基板にも、ローコストで高精度なアクティブマトリク
ス基板の作製を可能にする。 【解決手段】 素子形成基板４０１上に素子１０２を形
成する工程と、転写先基板３０１上に配線を形成する工
程と、素子１０２を転写先基板３０１上に転写する転写
工程と、転写先基板３０１上に転写された素子１０２と
配線を接続する工程とを具備する事を特徴とするアクテ
ィブマトリクス基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス基板及びその製造方法、素子形成基板、中間転写基板
に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、薄型で
低消費電力でありカラー表示も可能である為、ノート型
パソコン等に広く用いられており、その表示品位は電子
情報のみならず、テレビ放送等の表示にも適用できるも
のである。例えば、アクティブマトリクス型ＬＣＤは、
ガラス基板上に、アモルファスシリコンや多結晶シリコ
ンを活性層とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をマトリ
クス状に形成し、対向ガラス基板と５μｍ程度のギャッ
プを設けて固定し、その間に液晶を注入して、高画質な
フルカラー表示の得られるフラットパネルディスプレイ
として利用されている。図３５に、従来のアクティブマ
トリクス型ＬＣＤの画素部の断面図を示す。ガラス基板
３５０１上に走査線３５０２、補助容量線３５０３が形
成され、その上にゲート絶縁膜３５０４が形成される。
その上に画素電極３５０５が形成される。ＴＦＴ部３５
０６には半導体層３５０７、チャネル保護絶縁膜３５０
８、チャネル保護絶縁膜３５０８上で絶縁されているド
ープされた半導体層３５０９が積層されている。ドープ
された半導体層３５０９上にソース電極３５１０とドレ
イン電極３５１１が設けられている。ソース電極３５１
０は信号線（図示せず）と接続し、ドレイン電極３５１
１は画素電極３５０５と接続する。これらＴＦＴ部３５
０６の上に保護絶縁膜３５１２が形成されている。
【０００３】近年、これらのＬＣＤは広視野角化技術の
発展で、ＬＣＤに特有の視野角依存性の問題も解決しつ
つあり、さらにＴＦＴアレイはガラス基板上に形成でき
る為、対角１０インチ〜２５インチ程度の比較的大きな
ディスプレイが実現出来る。しかし、ハイビジョンテレ
ビ（ＨＤＴＶ）で期待される、対角４０インチ〜６０イ
ンチ程度といった大画面のＴＦＴアレイの実用化は、約
１メートル四方以上の超大型ガラス基板を使用できる製
造ラインを構築するのにコストがかかる等の問題が残っ
ている。これに対して、複数のＴＦＴアレイ基板を接合
して大型化する方法が、例えば特開平１０−２６８３３
２号等で知られている。しかし、接合部の精度が悪い為
に接合部の開口率が低下する、５μｍ程度の厚さの液晶
層からすると接合部の高さ制御が十分でない為に歩留ま
りが悪い、等の問題があった。他方、ＬＣＤの特長であ
る低消費電力をさらに生かして、いつでもどこでも電子
情報を見る事が出来るモバイル情報機器も広く用いられ
るようになっており、今後、記録媒体へ印刷したものと
同様程度の、１５０〜３００画素／インチ（ｐｉｘｅｌ
／ｉｎｃｈ：ｐｐｉ）程度といった超高精細の表示が期
待されている。
【０００４】これらモバイル情報機器は、低消費電力と
共に軽量化が重要である。Ａ４の大きさで、０．７ｍｍ
厚程度のガラス基板を用いて液晶セルを形成すると、基
板のみで２２０ｇ程度、セルを固定するベゼル等を含め
ると４００ｇ程度以上になる。重量は、基板をプラスチ
ック基板とする事で１／２程度となり、フィルム基板な
どを用いる事でさらに軽量になり、モバイル情報機器へ
の適用が可能となる。そこで、プラスチック基板、フィ
ルム基板上へのＴＦＴ作製の試みがなされている。しか
しこれらの基板へのＴＦＴ作製は、プロセス温度を低温
化する事が必要であり、プロセス温度の低温化の為にＴ
ＦＴ性能が劣化して、画質、画素数等に制限が出る事が
考えられる。さらにこれらの基板は熱膨張係数が大き
く、塑性変形する温度も低い為に、高精細化が不可能で
ある事も予想され、問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、対
角約４０インチ〜６０インチといった大画面のＴＦＴア
レイの実用化は、製造ラインを構築するのにコストがか
かる等の問題があった。また、基板の厚さを変えたり、
ガラス基板以外の異なる材料を用いた基板に、素子を形
成する事も、プロセス温度や、基板の塑性変形などで問
題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の第１は、
素子形成基板上に素子を形成する工程と、転写先基板上
に配線を形成する工程と、素子を転写先基板上に転写す
る転写工程と、転写先基板上に転写された素子と配線を
接続する工程とを具備する事を特徴とするアクティブマ
トリクス基板の製造方法を提供する。転写工程は、素子
形成基板上に形成された素子を中間転写基板に接着する
工程と、素子形成基板をエッチング除去する工程と、中
間転写基板に接着された素子を転写先基板上に転写する
工程とを具備しても良い。また転写工程は、素子形成基
板上に形成された素子を中間転写基板に接着する工程
と、レーザーを照射して素子形成基板から素子を剥離す
る工程と、中間転写基板に接着された素子を転写先基板
上に転写する工程とを具備しても良い。転写工程は、中
間転写基板に接着層を形成する工程と、素子形成基板上
に形成された素子を接着層に転写する工程と、接着層に
熱を加え素子を中間転写基板から転写先基板上に転写す
る工程とを具備しても良い。また転写工程は、中間転写
基板に接着層を形成する工程と、素子形成基板上に形成
された素子を加熱した接着層に転写する工程と、接着層
に紫外線を照射して素子を中間転写基板から転写先基板
上に転写する工程とを具備しても良い。
【０００７】素子形成基板上に形成される素子の間隔と
転写先基板上に転写された素子の間隔は異なっても良
い。また、素子形成基板上の一定規則の位置の素子を同
時に転写しても良い。さらに、素子を形成する工程が、
素子形成基板上にアンダー層を形成する工程と、アンダ
ー層上に素子を形成する工程と、素子上に保護膜を形成
する工程とを具備し、素子はアンダー層と保護膜によっ
て覆われても良い。本発明の第２は、素子形成基板上に
アンダー層を形成する工程と、アンダー層上に素子と配
線を形成する工程と、素子と配線を転写先基板上に転写
する転写工程とを具備する事を特徴とするアクティブマ
トリクス基板の製造方法を提供する。本発明の第３は、
基板と、素子毎に分離され基板上に設けられる接着層
と、接着層上に設けられるアンダーコート層と、アンダ
ーコート層上に設けられる素子とを具備する事を特徴と
するアクティブマトリクス基板を提供する。本発明の第
４は、基板と、基板上に設けられるアンダーコート層
と、アンダーコート層上の全面に等しい高さで設けられ
電気的に各々独立な素子とを具備する事を特徴とする素
子形成基板を提供する。本発明の第５は、基板と、基板
上に設けられ熱を加える事により剥離する剥離層と、剥
離層上に等しい高さで設けられ電気的に各々独立な素子
とを具備する事を特徴とする中間転写基板を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定される
ものではない。まず、本発明の第１の実施形態について
説明する。本実施形態は、アモルファスシリコンＴＦＴ
（以下ＴＦＴとする）を素子形成基板で形成し、中間転
写基板に転写した後、さらに配線などを形成した転写先
基板に転写してアクティブマトリクス基板とし、液晶表
示装置を作製する。本実施形態のアクティブマトリクス
基板１０１全体の平面図を図１に、図１の１つのＴＦＴ
部分の拡大図を図２に、図２のａ−ａ′間の断面図を図
３に示し、この３図を用いて本実施形態のアクティブマ
トリクス基板１０１の構成を説明する。図１では図２に
示すＴＦＴの詳細は、省略している。図１に示すよう
に、本実施形態のアクティブマトリクス基板１０１の各
画素にはＴＦＴ１０２と画素電極１０３が設けられ、ア
レイ状に形成されている。ＴＦＴ１０２はそれぞれ、画
素電極１０３、信号線１０４、走査線１０５と接続して
いる。各画素は図３に示すように、ガラスから成る転写
先基板３０１上に走査線１０５が形成され、層間絶縁膜
３０２、信号線１０４、平坦化膜３０３が積層される。
その上に、ＴＦＴ１０２として接着層３０４、アンダー
コート層３０５、ゲート電極３０６、ゲート絶縁膜３０
７、半導体層３０８、チャネル保護絶縁膜３０９が積層
され、その上に、チャネル保護絶縁膜３０９の上部が除
去されたｎ型半導体層３１０、ｎ型半導体層３１０上に
ソース電極３１１、ドレイン電極３１２が設けられてい
る。さらにその上にパッシベーション膜３１３が形成さ
れ、ソース電極３１１、ドレイン電極３１２部分にコン
タクトホール３１４が設けられている。また、ドレイン
電極３１２に接続して画素電極１０３が平坦化膜３０５
上に設けられている。
【０００９】図２に示すように、走査線１０５、ゲート
電極３０６には各々コンタクト部２０１が設けられ、接
続電極２０２を通じて走査線１０５とゲート電極３０６
が接続されている。また、信号線１０４はコンタクト部
２０１、接続電極２０３、コンタクトホール３１４を通
じてＴＦＴ１０２のソース電極３１１に接続している。
画素電極１０３には、図２に示すように、補助容量線２
０４を設けても良い。補助容量線２０４は画素電極３０
５電圧の保持、及び液晶の誘電異方性による走査線パル
スの容量カップリングノイズの信号電圧依存性の低減、
等に用いられる。補助容量線は図２のように、信号線１
０４と同じ層に設け信号線１０４に平行とするほか、走
査線１０５と同じ層に設け走査線１０５に平行にする、
または前段の走査線１０５を兼ねる等としても良い。補
助容量線２０４は電源（図示せず）に接続し適当な電圧
を加えれば良い。まず、図４を用いて素子形成基板４０
１上でのＴＦＴ１０２の製造方法を説明する。ガラスか
ら成る素子形成基板４０１上には、エッチングストッパ
ー層４０２が設けられている。このエッチングストッパ
ー層４０２は、ガラスエッチングのストッパーとして機
能し、例えばタンタル酸化膜等の金属酸化膜や窒化膜等
で形成する。
【００１０】その上に、例えばシリコン酸化膜またはシ
リコン窒化膜から成るアンダーコート層３０５を形成す
る。この上に、ＭｏＴａ、ＭｏＷ等から成るゲート電極
３０６を形成し、それを覆うようにプラズマＣＶＤ法を
用いて、シリコン窒化膜でゲート絶縁膜３０７を厚さ４
００ｎｍ程度形成する。このゲート絶縁膜３０７はシリ
コン窒化膜とシリコン酸化膜との積層で形成しても良
い。半導体層３０８としてアモルファスシリコン層を厚
さ５０ｎｍ程度、チャネル保護絶縁膜３０９としてシリ
コン窒化膜を厚さ１００〜４００ｎｍ程度形成した後、
裏面露光によりチャネル保護絶縁膜３０９をゲート電極
３０６に自己整合させて加工する。次に燐をドープした
ｎ型半導体３１０をＣＶＤで成膜する。このｎ型半導体
層３１０をパターニングして、チャネル保護絶縁膜３０
９上のｎ型半導体層３１０を除去する。ｎ型半導体層３
１０上にはソース電極３１１、ドレイン電極３１２を形
成する。さらに、プラズマＣＶＤにより、シリコン窒化
膜から成るパッシベーション膜３１３を成膜し、ソース
電極３１１、ドレイン電極３１２部分にコンタクトホー
ル３１４を形成する。アンダーコート層３０５からパッ
シベーション膜３１３までのＴＦＴ１０２の高さは５０
０ｎｍ〜２μｍ程度とする。
【００１１】次に図５から図９を用いて素子形成基板４
０１から中間転写基板７０１への転写を説明する。図５
から図９では、素子の詳細な構成等は省略している。図
５に示すように、素子形成基板４０１上にエッチングス
トッパー層４０２、アンダーコート層３０５、ＴＦＴ１
０２が形成されている。各ＴＦＴ１０２毎には、図６の
ように保護膜６０１を設ける。保護膜６０１としては本
実施形態ではゴム系ネガレジストを用いたが、その他、
耐熱性を有し、機械的強度のある有機樹脂等でも良い。
保護膜６０１は、図４の点線で示すように、縦横ともＴ
ＦＴ１０２より２〜４０μｍ程度大きくなるよう形成
し、ＴＦＴ１０２全体を覆うようにする。その後、ドラ
イエッチングを行う等して、図７のようにＴＦＴ１０２
部分以外のエッチングストッパー層４０２、アンダーコ
ート層３０５を除去し、各ＴＦＴ１０２毎に分離する。
次に、図７に示すように透明なガラスから成る中間転写
基板７０１上に、ＴＦＴ１０２毎に対応する位置に光吸
収体７０２を形成し、全体に接着・剥離層７０３を形成
する。光吸収体７０２としては例えば、ＭｏＴａ、Ｍｏ
Ｗなどの中間転写基板７０１側を黒化した金属膜によっ
て形成する。光吸収体７０２は、熱伝導の良いものが好
ましい。接着・剥離層７０３は熱を受けると粘性が下が
り接着力が低下する、アピーゾンプロダクツリミテッド
製アピエゾンワックス等の、ワックスやロウ等を用いれ
ば良い。また、日東電工株式会社製リバアルファ等、加
熱する事により発泡し、接着力が低下するものを用いて
も良い。中間転写基板７０１は、素子形成基板４０１と
熱膨張率が近いものが好ましい。
【００１２】この光吸収体７０２と各ＴＦＴ１０２の保
護膜６０１を位置合せし、図８のように接着・剥離層７
０３と保護膜６０１を接着する。次に、中間転写基板７
０１周縁部の側面をテープ等で保護し、フッ酸と界面活
性剤の混合液で中間転写基板７０１をエッチングする。
エッチングは、エッチングストッパー層４０２で停止す
るよう、調整する。また、エッチングストッパー層４０
２を設ける代わりに、アモルファスシリコンとシリコン
窒化膜の積層等として、その下層にレーザーアブレーシ
ョンを起こしやすい材料を設け、素子形成基板４０１を
通してレーザー光を当てる事により、ＴＦＴ１０２を分
離しても良い。レーザーアブレーションしやすい材料と
しては、水素化アモルファスシリコンや、低温成膜した
シリコン窒化膜などガスを含有した絶縁膜、イミド化率
が低いポリアミド等でも良い。以上の様にして、図９に
示すように中間転写基板７０１にＴＦＴ１０２を転写す
る事が出来る。次に、転写先基板３０１の配線の形成方
法を図１０から図１４を用いて説明する。転写先基板３
０１の材料としては、無アルカリガラス、ソーダライム
ガラス等のガラス基板、またはプラスチック基板等でも
良い。本実施形態では無アルカリガラスのガラス基板を
用いる。
【００１３】まず、図１０に示すように転写先基板３０
１上に、スクリーン印刷で導電ペーストを塗布し、パタ
ーン形成して、４５０〜６００℃程度でアニールする事
により、膜厚１〜５μｍ程度の走査線１０５を形成す
る。線幅は３０μｍとする。走査線１０５の形成方法と
しては他にも、三井・デュポンポリケミカル（株）製の
Ｆｏｄｅｌ等の導電性と感光性を有するフィルムを張り
付け、フォトマスクを露光してパターンを形成する事に
より形成しても良いし、蒸着やスパッタにより薄膜を形
成し、レジストをマスクにして露光現像を行い、エッチ
ングをする事も可能である。次に、図１１に示すように
燐を含有したシリコン酸化膜を塗布し、約６００℃で焼
成して、これを２層重ねる事により層間絶縁膜３０２を
形成する。この様に添加材を加え、低温でリフローする
事により、ピンホールの少ない層間絶縁膜３０２を形成
する事が出来る。層間絶縁膜３０２は無機膜のほかにポ
リイミドやアクリル樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣ
Ｂ）等で形成しても良い。層間絶縁膜３０２上に、図１
２に示すように信号線１０４を走査線１０５と同様な材
料、方法で形成し、線幅３０μｍ程度、膜厚１〜３μｍ
程度とする。その上に、図１３に示すように平坦化膜３
０３を形成する。平坦化膜３０３はアクリル系樹脂を２
〜２０μｍ程度塗布してアニールで軟化させる事によ
り、表面の凹凸を約０．５μｍ以下とした。さらに平坦
化膜３０３としては、ＢＣＢを用いる事も、平坦性を得
る上で有効である。また、無機絶縁膜を形成し、研磨し
ても良い。
【００１４】さらに図１４のように、層間絶縁膜３０
２、平坦化膜３０３に、フォトレジストを塗布し露光現
像してマスクを作製し、エッチングを行う事により信号
線１０４、走査線１０５上に、コンタクト部２０１を設
ける。これらの配線を形成した転写先基板３０１に、中
間転写基板７０１上のＴＦＴを転写する。この転写工程
を、図１５から図１８を用いて説明する。図１５から図
１８ではＴＦＴ１０２の詳細な部分等については省略し
ている。まず図１５のように、配線を形成した転写先基
板３０１の平坦化膜３０３上に素子を接着する為の接着
層１５０１をスクリーン印刷などで塗布して形成する。
接着層１５０１はアクリル系樹脂とし、厚さは０．１〜
１μｍ程度とした。接着層１５０１の上に中間転写基板
７０１を位置合わせし、転写するＴＦＴ１０２と接着層
１５０１を接着する。その後、中間転写基板７０１を通
して転写するＴＦＴ１０２の上部を選択的に光照射し
て、光吸収体７０２を加熱する。熱により接着・剥離層
７０３の接着力が低下し、ＴＦＴ１０２は中間転写基板
７０１から分離して、転写先基板３０１に接着される。
光照射方法としては、中間転写基板７０１上の転写しな
いＴＦＴ１０２に光が当たらない様、適当な遮光マスク
１５０２を設け、全面に光照射を行っても良い。また、
接着層１５０１の下に、台座となる凸部を設けても良
い。
【００１５】ここでは光吸収体７０２を用いたが、光吸
収体７０２の代わりにＴａなどの抵抗の大きい金属から
成る薄膜発熱体を用いて、電圧をかける事により発熱さ
せても良い。この場合は、それぞれの薄膜発熱体は、マ
トリクス制御するなどして転写したいＴＦＴ１０２を選
択的に発熱させ用いても良い。また、熱で接着性が低下
する接着・剥離層７０３の代わりに、熱で接着し、紫外
線で接着性が低下する物質、例えば紫外線で分解しやす
いベンゾフェロン等を含む、アクリル系粘着剤などを用
いても良い。その際には、転写したいＴＦＴ１０２に選
択的に紫外線を照射しても良いし、ＴＦＴ１０２の大き
さの部分開口を設けたマスクパターンを形成し、紫外線
を照射しても良い。図１６のようにＴＦＴ１０２の転写
を繰り返し、ＴＦＴ１０２を所定の位置に接着する。ま
た、熱工程や、紫外線照射などによりこの接着をより強
固にする工程を設けても良い。次に図１７に示すよう
に、保護膜６０１をレジスト剥離液を用いて除去する。
保護膜６０１はＴＦＴ１０２を全て転写した後に除去し
ても、１回の転写の度に除去する事を反復しても良い。
その後、転写先基板３０１全面にＩＴＯから成る膜をス
パッタで成膜した後、フォトレジストを塗布してパター
ニングする事により、図１８のように信号線１０４とＴ
ＦＴ１０２を接続する為の接続電極２０３等を形成す
る。同時に画素電極１０３も形成する。以上により、図
１に示すような、液晶表示装置に用いるアクティブマト
リクス基板１０１を完成する。
【００１６】本実施形態では、中間転写基板７０１と、
転写先基板３０１のＴＦＴ１０２の素子形成密度が異な
る。この様に、転写元基板と転写先基板の素子形成密度
が異なる場合のＴＦＴ１０２の転写方法について、図１
９から図２３を用いてさらに説明する。図１９から図２
３ではＴＦＴ１０２の構成などの詳細は省略してある。
まず、ＴＦＴ１０２を素子形成基板４０１上で形成す
る。その際、転写先基板３０１上でのＴＦＴ１０２の密
度とは異なる密度でＴＦＴ１０２を形成し、ＴＦＴ１０
２の縦方向、横方向とも転写先基板３０１でのＴＦＴ１
０２密度の整数倍の密度で形成すると、生産性が高くな
り好ましい。本実施形態では、ＴＦＴ１０２の縦、横方
向とも転写先基板３０１での２倍の密度でＴＦＴ１０２
を形成する例を説明する。このＴＦＴ１０２を図１９の
ように中間転写基板７０１に転写する。また、転写先基
板３０１は、信号線１０４、走査線１０５等を形成す
る。次に、図２０の様に、１回目の転写では転写先基板
３０１上のＴＦＴ１０２の４個分の領域にＴＦＴ１０２
が転写される。中間転写基板７０１は、転写先基板３０
１の４倍の密度にＴＦＴ１０２が形成されている為、中
間転写基板７０１上の１つ飛びのＴＦＴ１０２が選択的
に転写される。
【００１７】１回目の転写の後、図２１、図２２、図２
３のように、中間転写基板７０１をずらし、１つ飛びず
つ転写する事を繰り返す。これにより、対角５２インチ
のＨＤＴＶを作製する場合は、画素ピッチが横方向が２
００μｍ程度、縦方向が６００μｍ程度である為、素子
形成基板４０１に各ＴＦＴ１０２を１００μｍ×１００
μｍ程度以下に形成すれば、素子形成基板４０１の大き
さは、転写先基板３０１の１２分の１で良い。また、素
子形成基板４０１を６５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度のもの
を用いれば、対角５２インチのＨＤＴＶ用の４枚分のＴ
ＦＴ１０２が得られる。このようにして得られたアクテ
ィブマトリクス基板１０１に、図２４に示すように、カ
ラーフィルタ２４０１、対向電極２４０２を設けた対向
ガラス基板２４０３を組み合わせて、２μｍ〜６μｍ程
度の適当なセルギャップを設けて固定し、間に液晶層２
４０４を注入する事で、液晶表示装置を得る事が出来
た。この液晶表示装置は、１６個のＴＦＴ１０２を１つ
飛びに転写し、４回の位置合わせで転写出来るので生産
性が高い。同時に複数のＴＦＴ１０２を転写し、少ない
転写回数で全てのＴＦＴ１０２を転写できるので、生産
性向上と共に、均一性の確保、歩留まり向上等の効果も
ある。また、素子形成基板４０１上でのＴＦＴ１０２形
成は既存の製造ラインが使用できる為に、投資コストの
低減も可能となる。さらに、配線、層間ショートなども
適宜必要に応じて、リペアを行う事が出来る為、生産性
が高い。ＴＦＴ１０２の不良についても容易に対応でき
る。例えば、素子形成基板４０１上のＴＦＴ１０２の不
良をアレイテスタ等で測定し、不良なＴＦＴを転写せず
に、後に転写しなかった部分に良品のＴＦＴを転写すれ
ば良い。
【００１８】また、ＴＦＴ１０２は各ＴＦＴ１０２毎に
分離されたアンダーコート層３０５上に設けられている
為、ＴＦＴ１０２の下層膜に歪みを与える事無く、信頼
性が向上する。歪緩和は、ＴＦＴ素子特性を変化させる
事を抑えるばかりでなく、はがれ不良などの転写時の接
着信頼性の向上に効果がある。さらに本実施形態では、
ゲート絶縁膜３０７の膜厚が数百ｎｍ程度、寸法精度が
数μｍ程度といったＴＦＴを高精度の製造ラインで製造
し、パターン精度が３０μｍ程度といった、要求精度の
緩い配線を大型基板に形成したものと組み合わせる事が
可能となり、大画面のディスプレイが低いコストで実現
可能となる。なお、転写する素子の単位としては、１つ
のＴＦＴ１０２だけでなく、複数のトランジスタで構成
される回路とする事も可能である。選択用のトランジス
タと、その出力で制御される駆動用のトランジスタを転
写により形成し、液晶やＥＬの駆動装置としても適用す
る事もできる。次に本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態では、素子単独でなく、配線、画素
電極等の構成を全体的に形成し、複数回転写する事によ
って１枚のアクティブマトリクス基板１０１を形成す
る。本実施形態のアクティブマトリクス基板１０１の形
成方法を図２５から図３０を用いて示す。図２５から図
３０では、ＴＦＴ１０２の構成等は省略している。
【００１９】図２５に示すように、ガラスなどの素子形
成基板４０１上に、エッチングストッパー層４０２、ア
ンダーコート層３０５を積層し、ＴＦＴ１０２、信号線
１０４、走査線１０５、画素電極１０３等を形成する。
本実施形態においては、各層は第１の実施形態と同様に
形成する。次に、素子や配線を形成した素子領域２５０
１を全て覆うように保護膜６０１を形成し、保護膜６０
１と同じ大きさにエッチングストッパー層４０２、アン
ダーコート層３０５をエッチングする。保護膜６０１は
露光現像による加工により、１〜２０μｍ程度の端部の
精度が得られた。次に、図２６に示すように第１の実施
形態と同様な接着・剥離層７０３の形成された中間転写
基板７０１に、素子形成基板４０１の保護膜６０１を接
着する。その後、図２７のように素子形成基板４０１を
エッチング除去する。図２８のように接着層１５０１を
設けた転写先基板３０１に素子形成領域２５０１を位置
合わせし、中間転写基板７０１を通して接着・剥離層７
０３を加熱し、接着力を弱め、転写する。図２９のよう
に１回目の転写後に保護膜６０１をレジスト剥離液を用
いて除去しても良いし、２回目の転写が終り、全ての素
子、配線等を転写してから除去しても良い。このように
して、図３０のようなアクティブマトリクス基板１０１
が完成する。
【００２０】本実施形態の様に、素子や配線等を形成し
たものを２枚転写して、１つの大きなアクティブマトリ
クス基板１０１を形成するには、境界の接合精度が問題
となる。図３１は素子や配線を形成した２枚の素子形成
基板４０１を元に転写先基板３０１を形成した図であ
り、図３２は図３１のｂ−ｂ′の断面図である。図３
１、図３２では、ＴＦＴ１０２の構成等は省略してい
る。本実施形態で図３１の様な素子形成基板４０１から
転写先基板３０１を形成したところ、図３２に示すよう
に同じ素子形成基板４０１内の信号線１０４と画素電極
１０３の間隔Ｌｇ１と、素子形成基板４０１の突き合わ
せ部の信号線１０４と画素電極１０３の間隔Ｌｇ２はど
ちらも等しく８〜１５μｍ程度と出来る。これはＨＤＴ
Ｖのような高精細画素にも適用でき、大画面で、画素開
口率の高く明るい表示を得る事が出来る。この構造で
は、従来のような、１枚の基板から形成したアクティブ
マトリクス基板と同様に、画素や信号線の配置が出来る
為に、カップリングによる画素電圧変動がアクティブマ
トリクス基板１０１の突き合わせ部で発生せずに、良好
な画質が得られる。また、図３３は図３１と同様である
が、素子形成基板４０１の突き合わせ部のマージンを広
げる為に突き合わせ部を中心とした線対称としている。
図３４は図３３のｃ−ｃ′の断面図である。図３３、図
３４ではＴＦＴ１０２の構成等は省略している。この場
合、素子形成基板４０１内の画素電極１０３間の間隔、
Ｌｐ１と、素子形成基板４０１の突き合わせ部の画素電
極１０３間の間隔、Ｌｐ２が、等しければ良く、信号線
１０４の幅を３０μｍ程度、画素電極１０３と信号線１
０４間の間隔を５μｍ程度とするとＬｐ１＝Ｌｐ２＝４
０μｍ程度とすれば良く、作製が容易となる。
【００２１】なお、アクティブマトリクス基板１０１の
突き合わせ部には配線が無い為に、配線と画素電極１０
３の間の容量カップリングが通常とは異なる。よって、
必要に応じて信号を補償すれば良い。本実施形態では、
大型のアクティブマトリクス基板１０１を作製する際
に、２枚の基板を接合する必要が無い為に、２枚の基板
の突き合わせ部で厚みが大きくなる、２枚の基板で素子
や配線を形成した領域の高さが異なり対向基板と接触す
る、等の問題が避けられる。また、本実施形態では転写
先基板３０１としてガラス基板を用いたが、プラスチッ
ク基板、樹脂フィルム、セラミックス基板、金属薄板基
板、等を用いる事も出来る。従来、プラスチック基板や
樹脂フィルムなどでは、熱変形や熱膨張率の大きさか
ら、高精細な画素を精密に作製する事が困難であった。
しかし本発明の方式では、素子形成基板４０１の精度は
従来のガラス基板の精度と同様なものと出来、それを転
写すれば良い為、２００ｐｐｉといった高精細画像をプ
ラスチック基板や樹脂フィルムなどに形成する事が可能
となる。
【００２２】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、大型基板
や、ガラス以外の異なる材料を用いた基板にも、ローコ
ストで高精度なアクティブマトリクス基板を作製する事
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の平面図。
【図２】 図１のＴＦＴ部分の拡大図。
【図３】 図２のａ−ａ′間の断面図。
【図４】 素子形成基板上のＴＦＴ部分の拡大図。
【図５】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図６】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図７】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図８】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図９】 本発明の第１の実施形態のアクティブマトリ
クス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１０】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１１】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１２】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１３】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１４】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１５】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１６】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１７】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１８】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図１９】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す図。
【図２０】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す図。
【図２１】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す図。
【図２２】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す図。
【図２３】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す図。
【図２４】 本発明の第１の実施形態のアクティブマト
リクス基板を用いた液晶表示装置の断面図。
【図２５】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図２６】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図２７】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図２８】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図２９】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図３０】 本発明の第２の実施形態のアクティブマト
リクス基板の製造方法の１工程を示す断面図。
【図３１】 ２枚の素子形成基板からアクティブマトリ
クス基板を形成する場合の平面図。
【図３２】 図３１のｂ−ｂ′間の断面図。
【図３３】 ２枚の素子形成基板からアクティブマトリ
クス基板を形成する場合の平面図。
【図３４】 図３３のｃ−ｃ′間の断面図。
【図３５】 従来のアクティブマトリクス型ＬＣＤの画
素部の断面図。
【符号の説明】
１０１…アクティブマトリクス基板 １０２…ＴＦＴ １０３…画素電極 １０４…信号線 １０５…走査線 ２０１…コンタクト部 ２０２、２０３…接続電極 ３０１…転写先基板 ３０２…層間絶縁膜 ３０３…平坦化膜 ３０４…接着層 ３０５…アンダーコート層 ３０６…ゲート電極 ３０７…ゲート絶縁膜 ３０８…半導体層 ３０９…チャネル保護絶縁膜 ３１０…ｎ型半導体層 ３１１…ソース電極 ３１２…ドレイン電極 ３１３…パッシベーション膜 ３１４…コンタクトホール ４０１…素子形成基板 ４０２…エッチングストッパー層 ６０１…保護膜 ７０１…中間転写基板 ７０２…光吸収体 ７０３…接着・剥離層 １５０１…接着層 １５０２…遮光マスク ２４０１…カラーフィルタ ２４０２…対向電極 ２４０３…対向ガラス基板 ２４０４…液晶 ２５０１…素子形成領域 ３５０１…ガラス基板 ３５０２…走査線 ３５０３…補助容量線 ３５０４…ゲート絶縁膜 ３５０５…画素電極 ３５０６…ＴＦＴ部 ３５０７…半導体層 ３５０８…チャネル保護絶縁膜 ３５０９…ドープされた半導体層 ３５１０…ソース電極 ３５１１…ドレイン電極 ３５１２…保護絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA20 GA24 GA28 HA28 JA21 JA26 JA41 JB04 JB22 JB31 JB41 JB57 JB58 KA05 KA12 KB25 MA01 MA05 MA08 MA13 MA18 MA31 MA37 MA42 MA43 NA27 PA01 PA09 5F110 AA16 BB01 CC07 DD01 DD02 DD12 DD13 DD14 DD17 DD30 EE06 FF02 FF03 FF09 FF30 GG02 GG15 GG25 HK08 HK21 HK34 NN02 NN03 NN04 NN12 NN14 NN24 NN27 NN35 QQ12 QQ16 QQ17 QQ19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 素子形成基板上に素子を形成する工程
    と、転写先基板上に配線を形成する工程と、前記素子を
    前記転写先基板上に転写する転写工程と、前記転写先基
    板上に転写された前記素子と前記配線を接続する工程と
    を具備する事を特徴とするアクティブマトリクス基板の
    製造方法。
  2. 【請求項２】 前記転写工程が、前記素子形成基板上に
    形成された前記素子を中間転写基板に接着する工程と、
    前記素子形成基板をエッチング除去する工程と、前記中
    間転写基板に接着された前記素子を前記転写先基板上に
    転写する工程とを具備する事を特徴とする請求項１記載
    のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記転写工程が、中間転写基板に接着層
    を形成する工程と、前記素子形成基板上に形成された前
    記素子を前記接着層に転写する工程と、前記接着層に熱
    を加え前記素子を前記中間転写基板から前記転写先基板
    上に転写する工程とを具備する事を特徴とする請求項１
    記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記素子形成基板上に形成される前記素
    子の間隔と前記転写先基板上に転写された前記素子の間
    隔が異なる事を特徴とする請求項１、２または３記載の
    アクティブマトリクス基板の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記素子形成基板上の一定規則の位置の
    前記素子を同時に転写する事を特徴とする請求項１、２
    または３記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記素子を形成する工程が、前記素子形
    成基板上にアンダー層を形成する工程と、前記アンダー
    層上に前記素子を形成する工程と、前記素子上に保護膜
    を形成する工程とを具備し、前記素子は前記アンダー層
    と前記保護膜によって覆われる事を特徴とする請求項
    １、２、３、４または５記載のアクティブマトリクス基
    板の製造方法。
  7. 【請求項７】 素子形成基板上にアンダー層を形成する
    工程と、前記アンダー層上に素子と配線を形成する工程
    と、前記素子と前記配線を転写先基板上に転写する転写
    工程とを具備する事を特徴とするアクティブマトリクス
    基板の製造方法。
  8. 【請求項８】 基板と、素子毎に分離され前記基板上に
    設けられる接着層と、前記接着層上に設けられるアンダ
    ーコート層と、前記アンダーコート層上に設けられる前
    記素子とを具備する事を特徴とするアクティブマトリク
    ス基板。
  9. 【請求項９】 基板と、前記基板上に設けられるアンダ
    ーコート層と、前記アンダーコート層上の全面に等しい
    高さで設けられ電気的に各々独立な素子とを具備する事
    を特徴とする素子形成基板。
  10. 【請求項１０】 基板と、前記基板上に設けられ熱を加
    える事により剥離する剥離層と、前記剥離層上に等しい
    高さで設けられ電気的に各々独立な素子とを具備する事
    を特徴とする中間転写基板。
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