説明

半導体装置の作製方法

【課題】剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる技術を提供する。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる技術を提供することも目的とする。
【解決手段】透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層を前記第１の基板より剥離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、個々の対象物にＩＤ（個体識別番号）を与えることで、その対象物の履歴等の情報を明確にし、生産及び管理等に役立てるといった個体認識技術が注目されている。その中でも、非接触でデータの送受信が可能な半導体装置の開発が進められている。このような半導体装置として、特に、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（ＩＤタグ、ＩＣタグ、ＩＣチップ、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ、無線タグ、電子タグ、無線チップともよばれる）等が企業内、市場等で導入され始めている。
【０００３】
これらの半導体装置の多くは、シリコン（Ｓｉ）等の半導体基板を用いた回路（以下、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップとも記す）とアンテナとを有し、当該ＩＣチップは記憶回路（以下、メモリとも記す）や制御回路等から構成されている。
【０００４】
また、ガラス基板上に薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう。）を集積化してなる液晶表示装置やエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などの半導体装置の開発が進んでいる。これらの半導体装置は、いずれもガラス基板上に薄膜形成技術を用いて薄膜トランジスタを作り込み、その薄膜トランジスタで構成された様々な回路上に表示素子として液晶素子や発光素子（エレクトロルミネセンス（以下、「ＥＬ」ともいう。）素子）を形成して半導体装置として機能させる。
【０００５】
このような半導体装置の作製工程において、製造コストを下げるために、ガラス基板上に作製した素子、周辺回路などを、プラスチック基板等の安価な基板へ転置する工程が行われている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２６２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、転置する素子層によって、例えば素子を構成する薄膜同士の密着性が低いと、ガラス基板よりうまく剥離せず、素子を破壊してしまう問題がある。つまり、素子を剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置することが困難となる。
【０００７】
このような問題を鑑みて、本発明は剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる技術を提供する。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる技術を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板上に素子層を形成する際、基板と素子層との間に光触媒機能を有する物質（以下光触媒物質ともいう）を含む有機化合物層を設ける。光触媒物質は、光を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層が粗になり層内部で素子層側と基板側とで分離（分断）する。従って、基板より素子層を剥離することができる。
【０００９】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で層間の界面で膜が剥がれて素子が破壊されてしまい、良好な形状で転置を行うことができないという問題も生じない。本明細書において、良好な形状とは、膜剥がれや剥離残りなどの外観的に損傷を受けていない、剥離前の形状が保たれている状態、また剥離工程により素子の電気的特性、信頼性低下などが生じておらず剥離前の特性が保たれている状態をいう。また本明細書において、転置とは第１の基板に形成された素子層を、第１の基板より剥離し、第２の基板に移しかえることをいう。つまり素子層を設ける場所を他の基板へ移動するとも言える。
【００１０】
本発明では、光触媒物質に対する光照射を行ってから転置する可撓性を有する対向基板を貼り付けてもよいし、転置する基板を素子層に貼り付けた後に光触媒物質に光を照射してもよい。
【００１１】
なお、本発明において、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を指す。本発明を用いて半導体素子（トランジスタやダイオードなど）を含む回路を有する装置や、プロセッサチップなどの半導体装置を作製することができる。
【００１２】
本発明は表示機能を有する装置である表示装置にも用いることができ、本発明を用いる表示装置には、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発光素子とＴＦＴとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子として用いる液晶表示装置などがある。本発明において、表示装置とは、表示素子（液晶素子や発光素子など）を有する装置のことを言う。なお、基板上に液晶素子やＥＬ素子などの表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことでもよい。さらに、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられたもの（ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなど）も含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含んでいても良い。さらに、バックライト（導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シートや光源（ＬＥＤや冷陰極管など）を含んでいても良い）を含んでいても良い。
【００１３】
なお、表示素子や表示装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を有することが出来る。例えば、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌｙ）など、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
【００１４】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層を第１の基板より剥離する。
【００１５】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層及び絶縁層を第１の基板より剥離する。
【００１６】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層上に第２の基板を接着し、素子層を第１の基板より第２の基板に剥離する。
【００１７】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層上に第２の基板を接着し、素子層及び絶縁層を第１の基板より第２の基板に剥離する。
【００１８】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層上に第２の基板を接着し、素子層を第１の基板より第２の基板に剥離し、接着層によって素子層を第３の基板に接着する。
【００１９】
本発明の半導体装置の作製方法の一形態は、透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、絶縁層上に素子層を形成し、光を第１の基板を通過させて、光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、素子層上に第２の基板を接着し、素子層及び絶縁層を第１の基板より第２の基板に剥離し、接着層により絶縁層を第３の基板に接着する。
【００２０】
上記構成において、第１の基板より素子層を剥離後、素子層側に接着する第３の基板は、素子層に残存している光触媒物質が活性化する波長の光を透過させない（遮光する）ような材料とすればよい。また、第２の基板、前記第３の基板は可撓性を有する基板、また樹脂膜などを用いると可撓性を有する半導体装置、表示装置を作製することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【００２２】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２５】
本発明は、基板上に素子層を形成する際、基板と素子層との間に光触媒機能を有する物質（以下光触媒物質ともいう）を含む有機化合物層を設ける。光触媒物質は、光を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層が粗になり層内部で素子層側と基板側とで分離（分断）する。従って、基板より素子層を剥離することができる。光触媒物質を含む有機化合物層が粗になるとは、層の有機化合物領域が粗化し、密度が低下することをいう。
【００２６】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で層間の界面で膜が剥がれて素子が破壊されてしまい、良好な形状で転置を行うことができないという問題も生じない。本明細書において、良好な形状とは、膜剥がれや剥離残りなどの外観的に損傷を受けていない、剥離前の形状が保たれている状態、また剥離工程により素子の電気的特性、信頼性低下などが生じておらず剥離前の特性が保たれている状態をいう。また本明細書において、転置とは第１の基板に形成された素子層を、第１の基板より剥離し、第２の基板に移しかえることをいう。つまり素子層を設ける場所を他の基板へ移動するとも言える。
【００２７】
図１において、第１の基板７０と素子層７３との間に光触媒物質を含む有機化合物層７２が設けられている。第１の基板７０は素子層７３に含まれる薄膜トランジスタ、表示素子（発光素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、液晶表示素子）などの素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層７２中には光触媒物質７１が含まれている。光触媒物質の形状は、粒状、柱状、針状、板状などどのような形状でも良く、複数の光触媒物質の粒子同士が凝集し、単体として集合体を形成してもよい。
【００２８】
以下に光触媒物質を含む有機化合物層７２の形成例を説明する。光触媒物質７１を、有機化合物を含む溶液に分散する。有機化合物を含む溶液に光触媒物質７１が均一に分散するように攪拌するとよい。溶液の粘度は流動性を保ちつつ、層として所望の膜厚が得られるように適宜設定すればよい。有機化合物は、粒状の光触媒物質を分散した状態で固定し、層としての形状に保持するための働きもする。
【００２９】
光触媒物質７１が分散した有機化合物を含む溶液を、印刷法などのウェットプロセスにより、第１の基板７０上に付着させ、乾燥させて固化し、光触媒物質を含む有機化合物層７２を形成する。溶媒が蒸発して除去され、光触媒物質を含む有機化合物層７２には有機化合物及び光触媒物質７１が含まれる。光触媒物質７１は、有機化合物によって光触媒物質を含む有機化合物層７２中に均一に分散し固定される。
【００３０】
光触媒物質を含む有機化合物層７２の形成方法は、選択的に光触媒物質を含む有機化合物層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはない。また、光触媒物質を含む有機化合物層において、光触媒物質は含まれていればよいが、光触媒物質の割合として１０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下とするよい。これらの割合は、光触媒物質の光触媒機能の性能、照射する光の強度、分解される有機化合物の強度に影響を受けるため、適宜設定すればよい。また、光触媒物質の有機化合物層中に含まれる形状も限定されない。膜厚に対して微小な光触媒物質が有機化合物層中に分散して含まれても良いし、ほぼ膜厚と同じ大きさの粒子状の光触媒物質を有機化合物が被覆し接着して層の形状をとっているものでも構わない。また含まれる光触媒物質の大きさも均一である必要はなく、複数の大きさの異なる光触媒物質が有機化合物層中に混在してもよい。
【００３１】
以上の工程により形成された光触媒物質を含む有機化合物層７２上に素子層７３を形成する（図１（Ａ）参照。）。
【００３２】
その後、透光性を有する第１の基板７０側より、光源７６から、第１の基板７０を通過させて光７７を光触媒物質７１へ照射する。
【００３３】
用いる光は、特に限定されず、赤外光、可視光、または紫外光のいずれか一またはそれらの組み合わせを用いることが可能である。例えば、紫外線ランプ、ブラックライト、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプから射出された光を用いてもよい。その場合、ランプ光源は、必要な時間点灯させて照射してもよいし、複数回照射してもよい。
【００３４】
また、用いる光としてレーザ光を用いてもよく、レーザ発振器としては、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、Ｎｄ、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。レーザ発振器から射出されるレーザ光の形状やレーザ光の進路を調整するため、シャッター、ミラー又はハーフミラー等の反射体、シリンドリカルレンズや凸レンズなどによって構成される光学系が設置されていてもよい。
【００３５】
なお、照射方法は、基板を移動して選択的に光を照射してもよいし、光をＸＹ軸方向に走査して光を照射することができる。この場合、光学系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。
【００３６】
また、光は、ランプ光源による光とレーザ光とを組み合わせて用いることもでき、比較的広範囲な露光処理を行う領域は、ランプによる照射処理を行い、高精密な露光処理を行う領域のみレーザ光で照射処理を行うこともできる。このように光の照射処理を行うと、スループットも向上できる。
【００３７】
光触媒物質７１は、光７７を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層７２中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質７１のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層７２が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層７５となる。
【００３８】
素子層７３上に第２の基板７８を設ける（図１（Ｂ）参照。）。第２の基板は接着層などを用いて素子層７３と接着してもよいし、樹脂層のような保護層を素子層上に直接形成してもよい。
【００３９】
第２の基板７８側に素子層７３を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層７５は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層７９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層７９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板７０より素子層７３を剥離することができる。
【００４０】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【００４１】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【００４２】
有機化合物層中の光触媒物質の濃度は光触媒物質を含む有機化合物層中に均一であってもよいし、膜厚方向に濃度勾配を有していてもよい。光触媒物質と有機化合物とは混在状態で同時に形成しなくてもよく、先に光触媒物質を基板上に点在させておき、その光触媒物質の粒子の間を埋めるように有機化合物層を形成してもよい。また先に有機化合物層を形成し、光触媒物質を有機化合物層中に導入（有機化合物層上に分散後、有機化合物層中に拡散させるなど）してもよい。本発明において光触媒物質と有機化合物とは混在状態で層として形成されればどのような工程を用いて、光触媒物質を含む有機化合物層を形成しても良い。
【００４３】
本明細書中において、濃度が高いとは光触媒物質の存在確率が高い、分布が多いということを意味する。これらの濃度は物質の物性によって、体積比、重量比、組成比などで表すことができる。
【００４４】
有機化合物層中の光触媒物質の混入状態の例として図２及び図３に光触媒物質を含む有機化合物層において、有機化合物層中膜厚方向に光触媒物質の濃度勾配がある場合を示す。
【００４５】
図２（Ａ）に示す光触媒物質を含む有機化合物層は本発明の光触媒物質を含む有機化合物層の一例であり、第１の基板７０上に、光触媒物質混入領域８５を有する有機化合物層８６が形成され、有機化合物層８６上に素子層７３が形成されている。有機化合物層８６内において混入する光触媒物質は濃度勾配を有しており、光触媒物質は有機化合物層８６内に不均一に存在している。光触媒物質混入領域８５は、有機化合物層８６と素子層７３との界面付近に有している。よって有機化合物層８６中の光触媒物質の濃度は、有機化合物層８６と素子層７３との界面が、有機化合物層８６中において最も高い。光触媒物質混入領域８５は非光触媒物質混入領域と明確な界面を有さずに、有機化合物層内で膜厚方向に素子層７３に近づくにつれ徐々に濃度が変化する構造とすることができる。
【００４６】
光触媒物質に第１の基板７０より光を照射し、その活性化したエネルギーによって有機化合物を分解し、強度の低下した光触媒物質を含む有機化合物層８８を形成する。その後、素子層７３上に第２の基板７８を接着し、素子層７３を第１の基板７０より剥離する（図２（Ｂ乃至Ｄ）参照。）。光触媒物質による有機化合物層の粗化は、光触媒物質混入領域８７で起こるため、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層８９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層８９ａとで分離（分断）する。
【００４７】
図３（Ａ）に示す光触媒物質を含む有機化合物層は本発明の光触媒物質を含む有機化合物層の一例であり、第１の基板７０上に、光触媒物質混入領域８０を有する有機化合物層８１が形成され、有機化合物層８１上に素子層７３が形成されている。有機化合物層８１内において混入する光触媒物質は濃度勾配を有しており、光触媒物質は有機化合物層８１内に不均一に存在している。光触媒物質混入領域８０は、有機化合物層８１と第１の基板７０との界面付近に有している。よって有機化合物層８１中の光触媒物質の濃度は、有機化合物層８１と第１の基板７０との界面付近が、有機化合物層８１中において最も高い。光触媒物質混入領域は非光触媒物質混入領域と明確な界面を有さずに、有機化合物層内で膜厚方向に素子層７３に近づくにつれ徐々に濃度が変化する構造とすることができる。
【００４８】
光触媒物質に第１の基板７０より光を照射し、その活性化したエネルギーによって有機化合物を分解し、強度の低下した光触媒物質を含む有機化合物層８３を形成する。その後、素子層７３上に第２の基板７８を接着し、素子層７３を第１の基板７０より剥離する（図３（Ｂ乃至Ｄ）参照。）。光触媒物質による有機化合物層の粗化は、光触媒物質混入領域８２で起こるため、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層８４ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層８４ａとで分離（分断）する。
【００４９】
また、光触媒物質を含む有機化合物層と素子層の間に絶縁層を設けてもよい。図４においては、光触媒物質を含む有機化合物層７２と素子層７３との間に絶縁層９０が設けられている。絶縁層９０は素子層への不純物等の汚染を防いだり、露光で用いられる光を吸収、または反射する材料を用いれば、素子層への光照射を遮蔽することもできる。また素子層を第１の基板７０から剥離した後、絶縁層９０は、そのまま素子層７３を支持し封止する基板としても用いることができる。
【００５０】
本発明に用いることのできる光触媒物質としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、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）等が好ましい。これら光触媒物質に紫外光領域の光（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ことができる。
【００５１】
複数の金属を含む酸化物半導体からなる光触媒物質の場合、構成元素の塩を混合、融解して形成することができる。溶媒を除去する必要があるときは、焼成、乾燥を行えばよい。具体的には、所定の温度（例えば、３００℃以上）で加熱すればよく、好ましくは酸素を有する雰囲気で行う。
【００５２】
この加熱処理により、光触媒物質は所定の結晶構造を有することができる。例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）では、アナターゼ型やルチル−アナターゼ混合型を有し、低温相ではアナターゼ型が優先的に形成される。そのため光触媒物質が所定の結晶構造を有していない場合も加熱すればよい。
【００５３】
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４００ｎｍ〜８００ｎｍ）の光により光触媒活性を起こすことができる。遷移金属は、広いバンドギャップを持つ活性な光触媒の禁制帯内に新しい準位を形成し、可視光領域まで光の吸収範囲を拡大しうるからである。例えば、ＣｒやＮｉのアクセプター型、ＶやＭｎのドナー型、Ｆｅ等の両性型、その他Ｃｅ、Ｍｏ、Ｗ等をドーピングすることができる。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を光触媒活性化させる波長の光を照射することを指す。
【００５４】
また光触媒物質を真空中又は水素環流中で加熱し還元させると、結晶中に酸素欠陥が発生する。このように遷移元素をドーピングしなくても、酸素欠陥は電子ドナーと同等の役割を果たす。特に、ゾルゲル法により形成する場合、酸素欠陥が最初から存在するため、還元しなくともよい。またＮ２等のガスをドープすることにより、酸素欠陥を形成することができる。
【００５５】
本発明に用いることのできる有機化合物としては、有機材料や、有機材料及び無機材料の混合材料を用いることができる。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。
【００５６】
有機化合物に含まれる無機材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、ＰｂＮｂＯ３、Ｔａ２Ｏ３、ＢａＴａ２Ｏ６、ＬｉＴａＯ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＳ、その他の無機材料を含む物質から選ばれた材料を用いることができる。
【００５７】
本発明に用いることのできる有機化合物を含む溶液の溶媒としては、有機化合物材料が溶解し、有機化合物層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えば有機化合物としてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【００５８】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【００５９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の転置工程を適用する表示装置の一構成例に関して図面を用いて説明する。より具体的には、表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
【００６０】
表示装置は、第１の方向に延びた第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃ、第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃを覆って設けられた電界発光層７５２と、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ｃとを有している（図５（Ａ）参照。）。第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃと第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ａとの間に電界発光層７５２が設けられている。また、第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ａを覆うように、保護膜として機能する絶縁層７５４を設けており、第１の電極層７５１ａ、第１の電極層７５１ｂ、第１の電極層７５１ｃ、第２の電極層７５３ａ、第２の電極層７５３ｂ、第２の電極層７５３ａ、電界発光層７５２及び絶縁層７５４が設けられた素子層は基板７５８に接して設けられている（図５（Ｂ）参照。）。なお、隣接する各々の発光素子間において横方向への電界の影響が懸念される場合は、各発光素子に設けられた電界発光層７５２を分離してもよい。
【００６１】
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の変形例であり、第１の電極層７９１ａ、第１の電極層７９１ｂ、第１の電極層７９１ｃ、電界発光層７９２、第２の電極層７９３ｂ、保護層である絶縁層７９４が、基板７９８に接して設けられている。図５（Ｃ）の第１の電極層７９１ａ、第１の電極層７９１ｂ、第１の電極層７９１ｃのように、第１の電極層は、テーパーを有する形状でもよく、曲率半径が連続的に変化する形状でもよい。第１の電極層７９１ａ、第１の電極層７９１ｂ、第１の電極層７９１ｃのような形状は、液滴吐出法などを用いて形成することができる。このような曲率を有する曲面であると、積層する絶縁層や導電層のカバレッジがよい。
【００６２】
また、第１の電極層の端部を覆うように隔壁（絶縁層）を形成してもよい。隔壁（絶縁層）は、他の発光素子間を隔てる壁のような役目を果たす。図８（Ａ）、（Ｂ）に第１の電極層の端部を隔壁（絶縁層）で覆う構造を示す。
【００６３】
図８（Ａ）に示す発光素子の一例は、隔壁（絶縁層）７７５が、第１の電極層７７１ａ、第１の電極層７７１ｂ、第１の電極層７７１ｃの端部を覆うようにテーパーを有する形状で形成されている。第１の電極層７７１ａ、第１の電極層７７１ｂ、第１の電極層７７１ｃ上に、隔壁（絶縁層）７７５、電界発光層７７２、第２の電極層７７３ｂ、絶縁層７７４、及び絶縁層７７６が設けられた素子層が、基板７７８に接して設けられている。
【００６４】
図８（Ｂ）に示す発光素子の一例は、隔壁（絶縁層）７６５が曲率を有し、その曲率半径が連続的に変化する形状である。第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ、第１の電極層７６１ｃ、電界発光層７６２、第２の電極層７６３ｂ、絶縁層７６４が設けられた素子層が、基板７６８に接して設けられている。
【００６５】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。光触媒物質を含む有機化合物層の剥離後の素子層側の残存層が光触媒物質を含む有機化合物層７５９ｂ、７６９ｂ、７７９ｂ、７９９ｂである。
【００６６】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【００６７】
図６に図５（Ａ）及び（Ｂ）の表示装置の作製工程を示す。図６（Ａ）において、第１の基板７５０と第１の電極層７５１ａ、７５１ｂ、７５１ｃとの間に光触媒物質を含む有機化合物層７５６が設けられている。第１の基板７５０は素子層に含まれる表示素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層７５６中には光触媒物質が含まれている。
【００６８】
その後、透光性を有する第１の基板７５０側より、光源７８０から、第１の基板７５０を通過させて光７８１を光触媒物質へ照射する（図６（Ｂ）参照。）。
【００６９】
光触媒物質は、光７８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層７５６中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層７５６が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層７５７となる。光触媒物質を含む有機化合物層が粗になるとは、層の有機化合物領域が粗化し、密度が低下することをいう。
【００７０】
発光素子７８５を含む素子層の絶縁層７５４上に第２の基板７５８を設ける（図６（Ｃ）参照。）。第２の基板７５８は接着層などを用いて素子層と接着してもよいし、樹脂層のような保護層を素子層上に直接形成してもよい。
【００７１】
第２の基板７５８側に発光素子７８５を含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層７５７は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層７５９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層７５９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板７５０より発光素子７８５を含む素子層を剥離することができる。
【００７２】
図７は、本発明を適用したパッシブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す。図７において、光触媒物質を含む有機化合物層１７０７が形成され、第１の画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、配向膜として機能する絶縁層１７１２が設けられた第１の基板１７００と、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層１７０５、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６が設けられた第２の基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している。第１の基板１７００と第１の画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃとの間に光触媒物質を含む有機化合物層１７０７が設けられている。第１の基板１７００は素子層に含まれる液晶表示素子１７１３を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層１７０７中には光触媒物質が含まれている。
【００７３】
その後、透光性を有する第１の基板１７００側より、光源７８０から、第１の基板１７００を通過させて光７８１を光触媒物質へ照射する（図６（Ｂ）参照。）。
【００７４】
光触媒物質は、光７８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層１７０７中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層１７０７が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層１７０８となる。
【００７５】
第２の基板１７１０側に液晶表示素子１７１３を含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層１７０８は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層１７０９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層１７０９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板１７００より液晶表示素子１７１３を含む素子層を剥離することができる。
【００７６】
第１の基板１７００より液晶表示素子１７１３を含む素子層を剥離後、素子層の光触媒物質を含む有機化合物層１７０９ａ側に第３の基板１７１１を接着する（図７（Ｄ参照。）。接着する第３の基板１７１１は、素子層に残存している光触媒物質が活性化する波長の光を透過させないような材料とすればよい。
【００７７】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【００７８】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【００７９】
基板７５８、基板７６６、基板７６８、基板７７８、基板７９８としては、ガラス基板や可撓性基板の他、石英基板等を用いることができる。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、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）などを用いることもできる。
【００８０】
本実施の形態で示した第１の電極層、第２の電極層、電界発光層の材料および形成方法は、上記実施の形態１で示した材料および形成方法のいずれかを用いて同様に行うことができる。
【００８１】
隔壁（絶縁層）７６５、隔壁（絶縁層）７７５としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られる膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【００８２】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって凹凸を軽減する、また平坦な板状な物で表面をプレスするなどを行ってもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【００８３】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【００８４】
（実施の形態３）
本実施の形態では本発明の転置工程を用いて作製したトランジスタを有する半導体装置について説明する。
【００８５】
図９において、透光性を有する基板５００上に設けられた透光性を有する絶縁層５１２と、トランジスタ５１０ａ及び５１０ｂを含む素子層との間に光触媒物質を含む有機化合物層５１６が設けられている。第１の基板５００及び絶縁層５１２は素子層に含まれる表示素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した材料を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層５１６中には光触媒物質が含まれている。
【００８６】
その後、透光性を有する第１の基板５００側より、光源５８０から、第１の基板５００及び絶縁層５１２を通過させて光５８１を光触媒物質へ照射する（図９（Ｂ）参照。）。
【００８７】
光触媒物質は、光５８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層５１６中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層５１６が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層５１７となる。
【００８８】
トランジスタ５１０ａ及び５１０ｂを含む素子層の絶縁膜５０９、絶縁層５１１上に第２の基板５１８を設ける（図９（Ｃ）参照。）。第２の基板５１８は接着層などを用いて素子層と接着してもよいし、樹脂層のような保護層を素子層上に直接形成してもよい。
【００８９】
第２の基板５１８側にトランジスタ５１０ａ及び５１０ｂを含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層５１７は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層５１９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層５１９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板５００よりトランジスタ５１０ａ及び５１０ｂを含む素子層を剥離することができる。
【００９０】
本実施の形態における図９では、トランジスタ５１０ａ及び５１０ｂはチャネルエッチ型逆スタガトランジスタの例を示す。図９において、トランジスタ５１０ａ及び５１０ｂは、ゲート電極層５０２ａ、５０２ｂ、ゲート絶縁層５０８、半導体層５０４ａ、５０４ｂ、一導電型を有する半導体層５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃ、５０３ｄ、ソース電極層又はドレイン電極層である配線層５０５ａ、５０５ｂ、５０５ｃ、５０５ｄを含む。
【００９１】
半導体層を形成する材料は、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で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。
【００９２】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【００９３】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【００９４】
半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、公知の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また、ＳＡＳである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質半導体膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質半導体膜の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質半導体膜にレーザ光を照射すると非晶質半導体膜が破壊されてしまうからである。結晶化のための加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射（ランプアニールともいう）などを用いることができる。加熱方法としてＧＲＴＡ（Ｇａｓ Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）法、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌ）法等のＲＴＡ法がある。ＧＲＴＡとは高温のガスを用いて加熱処理を行う方法であり、ＬＲＴＡとはランプ光により加熱処理を行う方法である。
【００９５】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスニウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【００９６】
非晶質半導体膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面のぬれ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【００９７】
結晶化を促進する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【００９８】
レーザと、半導体膜とを相対的に走査することにより、レーザ照射を行うことができる。またレーザ照射において、ビームを精度よく重ね合わせたり、レーザ照射開始位置やレーザ照射終了位置を制御するため、マーカーを形成することもできる。マーカーは非晶質半導体膜と同時に、基板上へ形成すればよい。
【００９９】
レーザ照射を用いる場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷ（ＣＷ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｗａｖｅ）レーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、又はこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このレーザは、ＣＷで射出することも、パルス発振で射出することも可能である。ＣＷで射出する場合は、レーザのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
【０１００】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【０１０１】
媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【０１０２】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上ができる。
【０１０３】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。またさらにレーザは、半導体膜に対して入射角θ（０＜θ＜９０度）を持たせて照射させるとよい。レーザの干渉を防止することができるからである。
【０１０４】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
【０１０５】
このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半導体膜を用いて表示装置を作製すると、その表示装置の特性は、良好かつ均一である。
【０１０６】
また、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光の照射により半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じるしきい値のばらつきを抑えることができる。
【０１０７】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１０８】
ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の手法により形成することができる。ゲート電極層はタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、ゲート電極層として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や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単層でも積層でもよい。
【０１０９】
本実施の形態ではゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するが、本発明はそれに限定されず、ゲート電極層を積層構造にして、一層のみがテーパー形状を有し、他方は異方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。テーパー角度も積層するゲート電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。
【０１１０】
ソース電極層又はドレイン電極層は、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電界メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、Ｓｉ、Ｇｅ、又はその合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。
【０１１１】
絶縁層５１２、５１１、５０９としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られる膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【０１１２】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって凹凸を軽減する、また平坦な板状な物で表面をプレスするなどを行ってもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【０１１３】
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１１４】
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型、コプラナ型）、ボトムゲート型（例えば、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１１５】
本実施の形態では、光触媒物質に対する光照射を行ってから可撓性を有する対向基板を貼り付ける例を示すが、転置する基板を素子層に貼り付けた後に光触媒物質に光を照射してもよい。
【０１１６】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０１１７】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【０１１８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なる構成を有する表示装置について説明する。具体的には、表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【０１１９】
表示装置の上面図を図１０（Ａ）に、図１０（Ａ）における線Ｅ−Ｆの断面図を図１０（Ｂ）に示す。また、図１０（Ａ）には、電界発光層５３２、第２の電極層５３３及び絶縁層５３４は省略され図示されていないが、図１０（Ｂ）で示すようにそれぞれ設けられている。
【０１２０】
第１の方向に延びた第１の配線と、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた第２の配線とがマトリクス状に設けられている。また、第１の配線はトランジスタ５２１のソース電極又はドレイン電極に接続されており、第２の配線はトランジスタ５２１のゲート電極に接続されている。さらに、第１の配線と接続されていないトランジスタ５２１のソース電極またはドレイン電極に、第１の電極層５３１が接続され、第１の電極層５３１、電界発光層５３２、第２の電極層５３３の積層構造によって発光素子５３０が設けられている。隣接する各々の発光素子の間に隔壁（絶縁層）５２８を設けて、第１の電極層と隔壁（絶縁層）５２８上に電界発光層５３２および第２の電極層５３３を積層して設けている。第２の電極層５３３上に保護層となる絶縁層５３４を有している。また、トランジスタ５２１として、図９で示した逆スタガ型薄膜トランジスタを用いている（図１０（Ｂ）及び図１１（Ａ）参照。）。
【０１２１】
図１０（Ｂ）の表示装置において、発光素子は第３の基板５４０に光触媒物質を含む有機化合物層５３９ｂを介して設けられており、絶縁層５２３、絶縁層５２６、絶縁層５２７、隔壁（絶縁層）５２８、トランジスタ５２１を有している。
【０１２２】
図１１に図１０（Ａ）及び（Ｂ）の表示装置の作製工程を示す。図１１において、第１の基板５２０と、トランジスタ５２１及び発光素子５３０を含む素子層との間に光触媒物質を含む有機化合物層５２４が設けられている。第１の基板５２０は素子層に含まれる表示素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層５２４中には光触媒物質が含まれている。
【０１２３】
その後、透光性を有する第１の基板５２０側より、光源５８０から、第１の基板５２０を通過させて光５８１を光触媒物質へ照射する（図１１（Ｂ）参照。）。
【０１２４】
光触媒物質は、光５８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層５２４中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層５２４が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層５３７となる。
【０１２５】
トランジスタ５２１及び発光素子５３０を含む素子層の絶縁層５３４上に第２の基板５３８を設ける（図１１（Ｃ）参照。）。第２の基板５３８は接着層などを用いて素子層と接着してもよいし、樹脂層のような保護層を素子層上に直接形成してもよい。
【０１２６】
第２の基板５３８側にトランジスタ５２１及び発光素子５３０を含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層５３７は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層５３９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層５３９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板５２０よりトランジスタ５２１及び発光素子５３０を含む素子層を剥離することができる。
【０１２７】
図１２は、本発明を適用したアクティブマトリクス型の液晶表示装置の作製工程を示す。図１２において、光触媒物質を含む有機化合物層５６６が形成され、マルチゲート構造のトランジスタ５５１及び画素電極層５６０、配向膜として機能する絶縁層５６１が設けられた第１の基板５５０と、配向膜として機能する絶縁層５６３、対向電極層５６４、カラーフィルタとして機能する着色層５６５が設けられた第２の基板５６８とが液晶層５６２を挟持して対向している。第１の基板５５０とトランジスタ５５１及び画素電極層５６０を含む素子層との間に光触媒物質を含む有機化合物層５６６が設けられている。第１の基板５５０は素子層に含まれる液晶表示素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層５６６中には光触媒物質が含まれている。
【０１２８】
その後、透光性を有する第１の基板５５０側より、光源５８０から、第１の基板５５０を通過させて光５８１を光触媒物質へ照射する（図１２（Ｂ）参照。）。
【０１２９】
光触媒物質は、光５８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層５６６中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層５６６が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層５７０となる。
【０１３０】
第２の基板５６８側にトランジスタ５５１及び液晶表示素子を含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層５６６は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層５６９ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層５６９ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板５５０よりトランジスタ５５１及び表示素子を含む素子層を剥離することができる（図１２（Ｃ）参照。）。
【０１３１】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０１３２】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【０１３３】
図１３は、本発明を適用したアクティブマトリクス型の電子ペーパーの作製工程を示す。図１３ではアクティブマトリクス型を示すが、本発明はパッシブマトリクス型にも適用することができる。
【０１３４】
図１２では、表示素子として液晶表示素子を用いて例を示したが、ツイストボール表示方式を用いた表示装置を用いてもよい。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を第１の電極層及び第２の電極層の間に配置し、第１の電極層及び第２の電極層に電位差を生じさせての球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。
【０１３５】
透光性を有する基板５９６及び球形粒子５８９を含む素子層との間に光触媒物質を含む有機化合物層５８３が設けられている。第１の基板５９６は素子層に含まれる表示素子を形成する工程での処理（加熱処理など）に耐えうる、作成工程条件に適した基板を選択すればよい。光触媒物質を含む有機化合物層５２４中には光触媒物質が含まれている。
【０１３６】
トランジスタ５９７は逆コプラナ型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極層５８２、ゲート絶縁層５８４、配線層５８５ａ、配線層５８５ｂ、半導体層５８６を含む。また配線層５８５ｂは第１の電極層５８７ａ、５８７ｂに、絶縁層５９８に形成する開口で接しており電気的に接続している。第１の電極層５８７ａ、５８７ｂと第２の電極層５８８との間には黒色領域５９０ａ及び白色領域５９０を有し、周りに液体で満たされているキャビティ５９４を含む球形粒子５８９が設けられており、球形粒子５８９の周囲は樹脂等の充填材５９５で充填されている（図１３参照。）。
【０１３７】
その後、透光性を有する第１の基板５９６側より、光源５８０から、第１の基板５９６を通過させて光５８１を光触媒物質へ照射する（図１３（Ｂ）参照。）。
【０１３８】
光触媒物質は、光５８１を吸収し活性化する。その活性エネルギーは、光触媒物質を含む有機化合物層５８３中に含まれる周囲の有機化合物に作用し、結果として有機化合物の物性を変化させ、改質する。つまり、活性化した光触媒物質のエネルギー（酸化力）により、有機化合物の炭素−水素結合、炭素−炭素結合が分離され、有機化合物の一部が二酸化炭素及び水となり脱ガス化する。結果、光触媒物質を含む有機化合物層５８３が粗になり、光触媒物質を含む有機化合物層５９１となる。
【０１３９】
第２の基板５９２側にトランジスタ５９７及び表示素子を含む素子層を転置するために力を加えると、光触媒物質を含む有機化合物層５９１は、強度が低下しもろくなっているので、層内部で素子層側の光触媒物質を含む有機化合物層５９３ｂと、基板側の光触媒物質を含む有機化合物層５９３ａとで分離（分断）する。従って、第１の基板５９６よりトランジスタ５９７及び球形粒子５８９を含む素子層を剥離することができる（図１３（Ｃ）参照。）。
【０１４０】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０１４１】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【０１４２】
また、ツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。透明な液体と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径１０μｍ〜２００μｍ程度のマイクロカプセルを用いる。第１の電極層と第２の電極層との間に設けられるマイクロカプセルは、第１の電極層と第２の電極層によって、電場が与えられると、白い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれている。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、電波発信源から表示機能付き半導体装置を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となる。
【０１４３】
トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、どのような構成で設けてもよい。半導体層も非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができ、有機化合物を用いて有機トランジスタを形成してもよい。
【０１４４】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０１４５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態を、図１４を用いて説明する。本実施の形態は、表示装置において、薄膜トランジスタとしてチャネルエッチ型逆スタガ型薄膜トランジスタを用い、トランジスタ上に層間絶縁層を形成しない例を示す。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。図１４（Ａ）は、本発明の転置工程を用いて作製された発光表示装置の上面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の断面図である。
【０１４６】
図１４（Ａ）（Ｂ）で示すように、画素部６５５、走査線駆動回路である駆動回路領域６５１ａ、走査線駆動回路である駆動回路領域６５１ｂ、駆動回路領域６５３が、シール材６１２によって、基板６００と封止基板６１０との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６５２が設けられている。基板６００上に、駆動回路領域６５３に、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０１、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０２、画素部６５５に逆スタガ型薄膜トランジスタ６０３、ゲート絶縁層６０５、絶縁膜６０６、絶縁層６０９、第１の電極層６０４と、電界発光層６０７と、第２の電極層６０８との積層である発光素子６５０、充填材６１１、封止基板６１０、封止領域にシール材６１２、端子電極層６１３、異方性導電層６１４、ＦＰＣ６１５が設けられている。
【０１４７】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。光触媒物質を含む有機化合物層の剥離後の素子層側の残存層が光触媒物質を含む有機化合物層６３０である。光触媒物質を含む有機化合物層６３０は封止基板６１０に転写後、研磨等によって除去しても構わない。
【０１４８】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【０１４９】
本実施の形態で作製される逆スタガ型薄膜トランジスタ６０１、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０２、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０３のゲート電極層、ソース電極層、及びドレイン電極層は液滴吐出法によって形成されている。液滴吐出法は、液状の導電性材料を有する組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化し、導電層や電極層を形成する方法である。絶縁性材料を含む組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化すれば絶縁層も形成することができる。選択的に導電層や絶縁層などの表示装置の構成物を形成することができるので、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製することができる。
【０１５０】
液滴吐出法に用いる液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には０．１ｐｌ以上４０ｐｌ以下、より好ましくは１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。
【０１５１】
液滴吐出法を用いて膜（絶縁膜、又は導電膜など）を形成する場合、粒子状に加工された膜材料を含む組成物を吐出し、焼成によって融合や融着接合させ固化することで膜を形成する。このように導電性材料を含む組成物を吐出し、焼成することによって形成された膜においては、スパッタ法などで形成した膜が、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。
【０１５２】
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。前記導電性材料はそれらの混合物であってもよい。これらの透明導電膜として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素を含むＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いてもよい。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン（ＮｉＢ）を用いるとことができる。
【０１５３】
吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものであるが、他にも分散剤や、熱硬化性樹脂が含まれている。特に熱硬化性樹脂に関しては、焼成時にクラックや不均一な焼きムラが発生するのを防止する働きを持つ。よって、形成される導電層には、有機材料が含まれることがある。含まれる有機材料は、加熱温度、雰囲気、時間により異なる。この有機材料は、金属粒子の熱硬化性樹脂、溶媒、分散剤、及び被覆剤として機能する有機樹脂などであり、代表的には、ポリイミド、アクリル、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等や、他の有機樹脂が挙げられる。
【０１５４】
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン（ＮｉＢ）がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている３層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等、又は水を用いる。組成物の粘度は２０ｍＰａ・ｓ（ｃｐ）以下が好適であり、これは、乾燥が起こることの防止や、吐出口からの組成物の円滑な吐出ができるようにするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓに設定するとよい。
【０１５５】
また、導電層は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学（無電界）めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め（または垂直）に立てて設置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。
【０１５６】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下の粒子サイズが好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．０１〜１０μｍである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ粒子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。
【０１５７】
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００度で３分間、焼成は２００〜３５０度で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミングは特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、一般的には１００〜８００度（好ましくは２００〜３５０度）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。
【０１５８】
レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Ｃｒ、Ｎｄ等がドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ４、ＧｄＶＯ４等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせたレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板１００の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、該基板１００を破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。
【０１５９】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層を、液状の組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって凹凸を軽減する、また平坦な板状な物で表面をプレスするなどを行ってもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【０１６０】
本実施の形態では、半導体層として非晶質半導体を用いており、一導電性型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層と一導電型を有する半導体層として非晶質Ｎ型半導体層を積層する。またＮ型半導体層を形成し、ｎチャネル型ＴＦＴのＮＭＯＳ構造、ｐ型半導体層を形成したｐチャネル型ＴＦＴのＰＭＯＳ構造、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。本実施の形態では、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０１と逆スタガ型薄膜トランジスタ６０３をｎチャネル型ＴＦＴ、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０２をｐチャネル型ＴＦＴで形成しており、駆動回路領域６５３において、逆スタガ型薄膜トランジスタ６０１と逆スタガ型薄膜トランジスタ６０２はＣＭＯＳ構造となっている。
【０１６１】
また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、ｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することもできる。Ｎ型半導体層を形成するかわりに、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。
【０１６２】
また、半導体として、有機半導体材料を用い、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法、ディスペンサ法などで形成することができる。この場合、上記エッチング工程が必要ないため、工程数を削減することが可能である。有機半導体としては、ペンタセンなどの低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。本発明に用いる有機半導体材料としては、その骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体等の可溶性の高分子材料を用いることができる。
【０１６３】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０１６４】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態を、図１５を用いて説明する。図１５は本発明の剥離工程を用いて作製する液晶表示装置である。
【０１６５】
図１５（Ａ）は、本発明の転置工程を用いて作製された液晶表示装置の上面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の断面図である。
【０１６６】
図１５（Ａ）で示すように、画素部２５６、走査線駆動回路である駆動回路領域２５８ａ、走査線駆動回路である駆動回路領域２５８ｂが、シール材２８２によって、基板２００と対向基板２１０との間に封止され、基板２００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域２５７が設けられている。画素部２５６にはトランジスタ２２０が設けられている。基板２００は、剥離された素子層及び光触媒物質を含む有機化合物層２３０と接着しており、素子層に残存している光触媒物質が活性化する波長の光を透過させないような材料とすればよい。また、対向基板２１０、基板２００は可撓性を有する基板、また樹脂膜などを用いる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
【０１６７】
図１５に示す表示装置は、基板２００上に、画素部に逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０、画素電極層２０１、絶縁層２０２、配向膜として機能する絶縁層２０３、液晶層２０４、スペーサ２８１、配向膜として機能する絶縁層２０５、対向電極層２０６、カラーフィルタとして機能する着色層２０８、ブラックマトリクス２０７、対向基板２１０、偏光板２３１、封止領域にシール材２８２、端子電極層２８７、異方性導電層２８５、ＦＰＣ２８６が設けられている。
【０１６８】
本実施の形態で作製される逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０のゲート電極層、ソース電極層、及びドレイン電極層は液滴吐出法によって形成されている。液滴吐出法は、液状の導電性材料を有する組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化し、導電層や電極層を形成する方法である。絶縁性材料を含む組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化すれば絶縁層も形成することができる。選択的に導電層や絶縁層などの表示装置の構成物を形成することができるので、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製することができる。
【０１６９】
本実施の形態では、半導体層として非晶質半導体を用いており、一導電性型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層と一導電型を有する半導体層として非晶質ｎ型半導体層を積層する。またｎ型半導体層を形成し、ｎチャネル型薄膜トランジスタのＮＭＯＳ構造、ｐ型半導体層を形成したｐチャネル型薄膜トランジスタのＰＭＯＳ構造、ｎチャネル型薄膜トランジスタとｐチャネル型薄膜トランジスタとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。
【０１７０】
また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、ｎチャネル型薄膜トランジスタ、Ｐチャネル型薄膜トランジスタを形成することもできる。ｎ型半導体層を形成するかわりに、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。
【０１７１】
本実施の形態では、トランジスタ２２０はｎチャネル型の逆スタガ型薄膜トランジスタとなっている。また、半導体層のチャネル領域上に保護層を設けたチャネル保護型の逆スタガ型薄膜トランジスタを用いることもできる。
【０１７２】
また、半導体として、有機半導体材料を用い、蒸着法、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法、ディスペンサ法などで形成することができる。この場合、エッチング工程が必ずしも必要ないため、工程数を削減することが可能である。有機半導体としては、ペンタセン等の低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。本発明に用いる有機半導体材料としては、その骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体等の可溶性の高分子材料を用いることができる。
【０１７３】
画素部２５６には、トランジスタ２２０と光触媒物質を含む有機化合物層との間に下地膜を設けても良い。下地膜は無機絶縁膜、有機絶縁膜どちらでもよく、またそれらの積層でもよい。上記方法以外にも薄膜トランジスタは、多くの方法で作製することができる。例えば、活性層として、結晶性半導体膜を適用する。結晶性半導体膜上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられる。該ゲート電極を用いて該活性層へ不純物元素を添加することができる。このようにゲート電極を用いた不純物元素の添加により、不純物元素添加のためのマスクを形成する必要はない。ゲート電極は、単層構造、又は積層構造を有することができる。不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜を形成する。絶縁膜に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。
【０１７４】
さらに平坦性を高めるため、層間絶縁膜を形成してもよい。層間絶縁膜には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
る。
【０１７５】
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に形成することができる。
【０１７６】
本実施の形態に限定されず、画素領域の薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１７７】
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型）、ボトムゲート型（例えば、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１７８】
次に、画素電極層２０１及びスペーサ２８１を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層２０３を形成する。なお、絶縁層２０３は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層２０５も絶縁層２０３と同様である。続いて、シール材２８２を液滴吐出法、ディスペンサ法などにより画素を形成した周辺の領域に形成する。
【０１７９】
その後、配向膜として機能する絶縁層２０５、対向電極層２０６、カラーフィルタとして機能する着色層２０８、ブラックマトリクス２０７が設けられた対向基板２１０と、ＴＦＴ基板とをスペーサ２８１を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層２０４を設ける。その後、対向基板２１０の外側に偏光板２３１を設ける。本実施の形態では、画素電極層２０１として可視光の光に対し反射性を有する金属層を用い、光が対向基板２１０を透過して射出する構造である。そのため、偏光板は対向基板２１０側のみしか設けてない例を示すが、画素電極層として透光性を有する電極層を用いて基板２００側からも光を射出する構造とする場合、基板の素子を有する面と反対側にも偏光板を設ける。また偏光板２３１と対向基板２１０の間に位相差板を設け、円偏光板として機能させても良い。偏光板は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。
【０１８０】
なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【０１８１】
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板と対向基板２１０とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。
【０１８２】
本発明では、光触媒物質を含む有機化合物層を介して工程条件（温度など）に耐えうる基板上に素子層を形成したのち、所望の基板（例えばフィルム等のフレキシブル基板）に転置工程を行う。この転置工程において、光触媒物質を含む有機化合物層が形成されている基板を透過して光を照射する（いわゆる裏面露光）。光によって活性化された光触媒物質は周囲の有機化合物を二酸化炭素と水に分解し、層の有機化合物を粗の状態にする。光触媒物質を含む有機化合物層はその構造が粗になるため強度が低下し、もろくなる。よって、基板側と素子層側両方より反対の向きの力がかると、光触媒物質を含む有機化合物層は基板側と素子層側とに分断（分離）し、素子層は対向基板側に転置される。本実施の形態では対向基板側に転置後、基板２００と接着している。
【０１８３】
液晶層の形成において、基板２００への転置工程は液晶層を形成する前でも形成した後でも良い。例えば形成法としてディスペンサ方式を用いる場合、ＴＦＴ及び配向膜を形成し、液晶を滴下する前にＴＦＴ素子を含む素子層を基板２００へ転置し、基板２００上の素子層に液晶を滴下して液晶層を形成し、対向基板で封止してもよい。また、処理工程に耐えられるガラス基板などの上に素子層を形成し、スペーサによる空隙を確保して対向基板と貼り合わせた後、注入法によって素子層と対向基板間に液晶を注入し液晶層を形成してもよい。液晶層まで形成した表示装置に対して光触媒物質機能により光触媒物質を含む有機化合物層より上に形成された素子層及び液晶層を、処理基板より剥離し、基板２００に貼り合わせても良い。
【０１８４】
スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いし、基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法でもよい。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。しかし形状は円錐状、角錐状などを用いることができ、特別な限定はない。また、本実施の形態では、画素電極層２０１上に曲率を有するスペーサ２８１を設け、配向膜となる絶縁層２０３で覆っている。このようにスペーサ上に配向膜を形成する構成であると、素子層側の画素電極層と対向基板側との被覆不良などによる接触、ショートを防ぐことができる。またスペーサ２８１の形状は、柱状であり、稜の部分において曲率を有する。即ち、柱状スペーサの頭頂部における端部の曲率半径Ｒを２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下とするが望ましい。このような形状を有することで均等な圧力がかかり、一点に過剰な圧力がかかることを防止することができる。なお、スペーサの下端とは、柱状スペーサにおける可撓性を有する基板２００側の端部を指す。また、上端とは、柱状スペーサの頭頂部を指す。また、柱状スペーサの高さ方向における中央部の幅をＬ１とし、柱状スペーサの第２の可撓性を有する基板側の端部の幅をＬ２としたとき、０．８≦Ｌ２／Ｌ１≦３を満たす。また、柱状スペーサの側面中央における接平面と第１の可撓性を有する基板面との角度、または柱状スペーサの側面中央における接平面と第２の可撓性を有する基板面との角度が、６５°〜１１５°の範囲であることが好ましい。また、スペーサの高さは０．５μｍ〜１０μｍ、または１．２μｍ〜５μｍであることが好ましい。
【０１８５】
続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層２８７に、異方性導電層２８５を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ２８６を設ける。ＦＰＣ２８６は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
【０１８６】
なおトランジスタが有する配線、ゲート電極層、画素電極層２０１、対向電極層２０６は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物から選ぶことができる。
【０１８７】
画素電極層２０１及び対向電極層２０６は透過型表示装置か、反射型表示装置かによって、光を透過する必要があるときは、適宜上記電極材料の中から透光性電極、また光が透過するぐらい薄膜の金属膜とすればよい。
【０１８８】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０１８９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、上記実施の形態で示す半導体装置の一例に関して図面を用いて説明する。
【０１９０】
本実施の形態で示す半導体装置は、非接触でデータの読み出しと書き込みが可能であることを特徴としており、データの伝送形式は、一対のコイルを対向に配置して相互誘導によって交信を行う電磁結合方式、誘導電磁界によって交信する電磁誘導方式、電波を利用して交信する電波方式の３つに大別されるが、いずれの方式を用いてもよい。また、データの伝送に用いるアンテナは２通りの設け方があり、１つは複数の素子および記憶素子が設けられた基板上にアンテナを設ける場合、もう１つは複数の素子および記憶素子が設けられた基板に端子部を設け、当該端子部に別の基板に設けられたアンテナを接続して設ける場合がある。
【０１９１】
まず、複数の素子および記憶素子が設けられた基板上にアンテナを設ける場合の半導体装置の一構成例を、図１６を用いて説明する。
【０１９２】
図１６はアクティブマトリクス型で構成される半導体装置を示しており、基板３００上にトランジスタ３１０ａ、３１０ｂを有するトランジスタ部３３０、トランジスタ３２０ａ、トランジスタ３２０ｂを有するトランジスタ部３４０、絶縁層３０１ａ、３０１ｂ、３０８、３０９、３１１、３１６、３１４を含む素子形成層３３５が設けられ、素子形成層３３５の上方に記憶素子部３２５とアンテナとして機能する導電層３４３が設けられている。
【０１９３】
なお、ここでは素子形成層３３５の上方に記憶素子部３２５またはアンテナとして機能する導電層３４３を設けた場合を示しているが、この構成に限られず記憶素子部３２５またはアンテナとして機能する導電層３４３を、素子形成層３３５の下方や同一の層に設けることも可能である。
【０１９４】
記憶素子部３２５は、記憶素子３１５ａ、３１５ｂで構成され、記憶素子３１５ａは第１の導電層３０６ａ上に、隔壁（絶縁層）３０７ａ、隔壁（絶縁層）３０７ｂ、絶縁層（メモリ層）３１２及び第２の導電層３１３が積層して構成され、記憶素子３１５ｂは、第１の導電層３０６ｂ上に、隔壁（絶縁層）３０７ｂ、隔壁（絶縁層）３０７ｃ、絶縁層（メモリ層）３１２及び第２の導電層３１３が積層して設けられている。また、第２の導電層３１３を覆って保護膜として機能する絶縁層３１４が形成されている。また、複数の記憶素子３１５ａ、３１５ｂが形成される第１の導電層３０６ａ、第１の導電層３０６ｂは、トランジスタ３１０ａ、トランジスタ３１０ｂそれぞれのソース電極層又はドレイン電極層に接続されている。すなわち、記憶素子はそれぞれひとつのトランジスタに接続されている。また、絶縁層（メモリ層）３１２が第１の導電層３０６ａ、３０６ｂおよび隔壁（絶縁層）３０７ａ、３０７ｂ、３０７ｃを覆うように全面に形成されているが、各メモリセルに選択的に形成されていてもよい。
【０１９５】
また、記憶素子３１５ａにおいて、上記実施の形態で示したように、第１の導電層３０６ａと絶縁層（メモリ層）３１２との間、または絶縁層（メモリ層）３１２と第２の導電層３１３との間に整流性を有する素子を設けてもよい。整流性を有する素子も上述したものを用いることが可能である。なお、記憶素子３１５ｂにおいても同様である。
【０１９６】
ここでは、アンテナとして機能する導電層３４３は第２の導電層３１３と同一の層で形成された導電層３４２上に設けられており、第１の導電層３０６ａ、３０６ｂと同層で形成された導電層３４１を介しトランジスタ３２０ａと電気的に接続されている。なお、第２の導電層３１３と同一の層でアンテナとして機能する導電層を形成してもよい。
【０１９７】
アンテナとして機能する導電層３４３の材料としては、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）等から選ばれた一種の元素または当該元素を複数含む合金等を用いることができる。また、アンテナとして機能する導電層３４３の形成方法は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の各種印刷法または液滴吐出法等を用いることができる。
【０１９８】
素子形成層３３５に含まれるトランジスタ３１０ａ、３１０ｂ、３２０ａ、３２０ｂは、ｐチャネル型ＴＦＴ、ｎチャネル型ＴＦＴまたはこれらを組み合わせたＣＭＯＳで設けることができる。また、トランジスタ３１０ａ、３１０ｂ、３２０ａ、３２０ｂに含まれる半導体層の構造もどのようなものを用いてもよく、例えば不純物領域（ソース領域、ドレイン領域、ＬＤＤ領域を含む）を形成してもよいし、ｐチャネル型またはｎチャネル型のどちらで形成してもよい。また、ゲート電極の側面と接するように絶縁層（サイドウォール）を形成してもよいし、ソース領域及びドレイン領域とゲート電極の一方または両方にシリサイド層を形成してもよい。シリサイド層の材料としては、ニッケル、タングステン、モリブデン、コバルト、白金等を用いることができる。
【０１９９】
また、素子形成層３３５に含まれるトランジスタ３１０ａ、３１０ｂ、３２０ａ、３２０ｂは、当該トランジスタを構成する半導体層を有機化合物で形成する有機トランジスタで設けてもよい。印刷法や液滴吐出法等を用いて有機トランジスタからなる素子形成層３３５を形成することができる。印刷法や液滴吐出法等を用いて形成することによってより低コストで半導体装置を作製することが可能となる。
【０２００】
また、素子形成層３３５、記憶素子３１５ａ、３１５ｂ、アンテナとして機能する導電層３４３は、上述したように蒸着、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法または液滴吐出法等を用いて形成することができる。なお、各場所によって異なる方法を用いて形成してもかまわない。例えば、高速動作が必要とされるトランジスタは基板上にＳｉ等からなる半導体層を形成した後に熱処理により結晶化させて設け、その後、素子形成層の上方にスイッチング素子として機能するトランジスタを印刷法や液滴吐出法を用いて有機トランジスタとして設けることができる。
【０２０１】
なお、トランジスタに接続するセンサを設けてもよい。センサとしては、温度、湿度、照度、ガス（気体）、重力、圧力、音（振動）、加速度、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出する素子が挙げられる。センサは、代表的には抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの半導体素子で形成される。
【０２０２】
次に、複数の素子および記憶素子が設けられた基板に端子部を設け、当該端子部に別の基板に設けられたアンテナを接続して設ける場合の半導体装置の一構成例に関して図１７を用いて説明する。
【０２０３】
図１７はパッシブマトリクス型の半導体装置を示しており、基板３５０上にトランジスタ３６０ａ、トランジスタ３６０ｂを有するトランジスタ部３８０、トランジスタ３７０ａ、トランジスタ３７０ｂを有するトランジスタ部３９０、絶縁層３５１ａ、３５１ｂ、３５８、３５９、３６１、３６６、３８４を含む素子形成層３８５が設けられ、素子形成層３８５の上方に記憶素子部３７５が設けられ、基板３９６に設けられたアンテナとして機能する導電層３９３が素子形成層３８５と接続するように設けられている。なお、ここでは素子形成層３８５の上方に記憶素子部３７５またはアンテナとして機能する導電層３９３を設けた場合を示しているが、この構成に限られず記憶素子部３７５を素子形成層３８５の下方や同一の層に、またはアンテナとして機能する導電層３９３を素子形成層３８５の下方に設けることも可能である。
【０２０４】
記憶素子部３７５は、記憶素子３６５ａ、３６５ｂで構成され、記憶素子３６５ａは第１の導電層３５６上に、隔壁（絶縁層）３５７ａ、隔壁（絶縁層）３５７ｂ、絶縁層（メモリ層）３６２ａ及び第２の導電層３６３ａが積層して構成され、記憶素子３６５ｂは、第１の導電層３５６上に、隔壁（絶縁層）３５７ｂ、隔壁（絶縁層）３５７ｃ、絶縁層（メモリ層）３６２ｂ及び第２の導電層３６３ｂが積層して設けられている。また、第２の導電層３６３ａ、３６３ｂを覆って保護膜として機能する絶縁層３６４が形成されている。また、複数の記憶素子３６５ａ、３６５ｂが形成される第１の導電層３５６は、トランジスタ３６０ｂひとつのソース電極層又はドレイン電極層に、接続されている。すなわち、記憶素子は同じひとつのトランジスタに接続されている。また、絶縁層（メモリ層）３６２ａ、絶縁層（メモリ層）３６２ｂ、第２の導電層３６３ａ、第２の導電層３６３ｂをメモリセルごとに分離するための隔壁（絶縁層）３５７ａ、３５７ｂ、３５７ｃを設けているが、隣接するメモリセルにおいて横方向への電界の影響が懸念されない場合は、全面に形成してもよい。なお、記憶素子３６５ａ、３６５ｂは上記実施の形態で示した材料または作製方法を用いて形成することができる。
【０２０５】
よって、第１の基板に形成された後に、第２の基板に転置される工程でかかる力によって、層界面で膜剥がれなどの不良が生じない。素子作製工程では温度などの作製条件に耐えうるガラス基板を用いても、その後に第２の基板に転置することによって、フィルムなどの可撓性基板を基板３５０に用いることができる。よって良好な形状で記憶素子を剥離、転置し、半導体装置を作製することができる。
【０２０６】
また、素子形成層３８５と記憶素子部３７５とを含む基板と、アンテナとして機能する導電層３９３が設けられた基板３９６は、接着性を有する樹脂３９５により貼り合わされている。そして、素子形成層３８５に形成されたトランジスタ３７０ａと導電層３９３とは樹脂３９５中に含まれる導電性微粒子３９４、第１の導電層３５６と同層で形成された導電層３９１、第２の導電層３６３ａ、３６３ｂと同層で形成された導電層３９２を介して電気的に接続されている。また、銀ペースト、銅ペースト、カーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合を行う方法を用いて素子形成層３８５と記憶素子部３７５を含む基板と、アンテナとして機能する導電層３９３が設けられた基板３９６とを貼り合わせてもよい。
【０２０７】
さらには、記憶素子部を、アンテナとして機能する導電層が設けられた基板に設けてもよい。またトランジスタに接続するセンサを設けてもよい。
【０２０８】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。光触媒物質を含む有機化合物層の剥離後の素子層側の残存層が光触媒物質を含む有機化合物層３２６、３７６である。
【０２０９】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。
【０２１０】
なお、本実施の形態は、上記実施の形態と自由に組み合わせて行うことができる。また本実施の形態で作製した半導体装置は、基板より剥離工程により剥離し、フレキシブルな基板上に接着することで、フレキシブルな基体上に設けることができ、可撓性を有する半導体装置とすることができる。フレキシブルな基体とは、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フィルム、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に相当する。フィルムは、被処理体と加熱処理と加圧処理が行われるものであり、加熱処理と加圧処理を行う際には、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、基体に接着層が設けられていてもよいし、接着層が設けられていなくてもよい。接着層は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂系接着剤、樹脂添加剤等の接着剤を含む層に相当する。
【０２１１】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０２１２】
（実施の形態８）
本発明を適用して薄膜トランジスタ及び発光素子を形成し、様々な基板に転置し表示装置を形成することができるが、発光素子を用いて、なおかつ、該発光素子を駆動するトランジスタとしてｎチャネル型トランジスタを用いた場合、該発光素子から発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。ここでは、それぞれの場合に応じた発光素子の積層構造について、図２０を用いて説明する。
【０２１３】
また、本実施の形態では、本発明を適用したチャネル保護型の薄膜トランジスタ４６１、４７１、４８１を用いる。薄膜トランジスタ４８１は、本発明の転置工程によって透光性を有する基板４８０上に設けられ、ゲート電極層４９３、ゲート絶縁層４９７、半導体層４９４、ｎ型を有する半導体層４９５ａ、ｎ型を有する半導体層４９５ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層４８７ａ、ソース電極層又はドレイン電極層４８７ｂ、チャネル保護層４９６により形成される。本実施の形態では、半導体層として非晶質の構造を有する珪素膜を用い、一導電型の半導体層としてｎ型を有する半導体層を用いる。ｎ型を有する半導体層を形成するかわりに、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。半導体層は本実施の形態に限定されず、光触媒物質を含む有機化合物層が耐えられる工程温度であれば、結晶性半導体層を用いることもできる。ポリシリコンのような結晶性半導体層を用いる場合、一導電型の半導体層を形成せず、結晶性半導体層に不純物を導入（添加）して一導電型を有する不純物領域を形成してもよい。また、ペンタセンなどの有機半導体を用いることもでき、有機半導体を液滴吐出法などによって選択的に形成すると、所望の形状へのエッチング加工の工程を簡略化することができる。
【０２１４】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。光触媒物質を含む有機化合物層の剥離後の素子層側の残存層が光触媒物質を含む有機化合物層４９９、４６９、４７９である。素子層側に接着する基板４８０、４６０、４７０は、素子層に残存している光触媒物質が活性化する波長の光を透過させないような材料とすればよい。
【０２１５】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０２１６】
チャネル保護層４９６は、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工程を省略することができる。チャネル保護層としては、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機（樹脂）材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテンなど）、レジスト、低誘電率材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られる膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【０２１７】
まず、光が透光性を有する基板４８０側に放射する場合、つまり下面放射を行う場合について、図２０（Ａ）を用いて説明する。この場合、薄膜トランジスタ４８１に電気的に接続するように、ソース電極層又はドレイン電極層４８７ｂに接して、第１の電極層４８４を形成し、第１の電極層４８４上に、電界発光層４８５、第２の電極層４８６が順に積層される。次に、光が透光性を有する基板４６０と反対側に放射する場合、つまり上面放射を行う場合について、図２０（Ｂ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ４６１は、前述した薄膜トランジスタの同様に形成することができる。
【０２１８】
薄膜トランジスタ４６１に電気的に接続するソース電極層又はドレイン電極層４６２、第１の電極層４６３、電界発光層４６４、第２の電極層４６５が順に積層される。上記構成により、第１の電極層４６３において光が透過しても、該光はソース電極層又はドレイン電極層４６２において反射され、透光性を有する基板４６０と反対側に放射する。なお、本構成では、第１の電極層４６３には透光性を有する材料を用いる必要はない。最後に、光が透光性を有する基板４７０側とその反対側の両側に放射する場合、つまり両面放射を行う場合について、図２０（Ｃ）を用いて説明する。薄膜トランジスタ４７１は、薄膜トランジスタ４８１と同様のチャネル保護型の薄膜トランジスタであり。薄膜トランジスタ４８１と同様に形成することができる。薄膜トランジスタ４７１に電気的に接続するように、ソース電極層又はドレイン電極層４７５に接して第１の電極層４７２を形成し、第１の電極層４７２上に、電界発光層４７３、第２の電極層４７４が順に積層される。このとき、第１の電極層４７２と第２の電極層４７４のどちらも透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両面放射が実現する。
【０２１９】
本実施の形態で適用することができる発光素子の構成を、図１８を用いて詳細に説明する。
【０２２０】
図１８は発光素子の素子構造であり、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との間に、有機化合物と無機化合物を混合してなる電界発光層８６０が挟持されている発光素子である。電界発光層８６０は、図示した通り、第１の層８０４、第２の層８０３、第３の層８０２から構成されており、特に第１の層８０４および第３の層８０２に大きな特徴を有する。
【０２２１】
まず、第１の層８０４は、第２の層８０３にホールを輸送する機能を担う層であり、少なくとも第１の有機化合物と、第１の有機化合物に対して電子受容性を示す第１の無機化合物とを含む構成である。重要なのは、単に第１の有機化合物と第１の無機化合物が混ざり合っているのではなく、第１の無機化合物が第１の有機化合物に対して電子受容性を示す点である。このような構成とすることで、本来内在的なキャリアをほとんど有さない第１の有機化合物に多くのホールキャリアが発生し、極めて優れたホール注入性及びホール輸送性を示す。
【０２２２】
したがって第１の層８０４は、無機化合物を混合することによって得られると考えられている効果（耐熱性の向上など）だけでなく、優れた導電性（第１の層８０４においては特に、ホール注入性および輸送性）をも得ることができる。このことは、互いに電子的な相互作用を及ぼさない有機化合物と無機化合物を単に混合した従来のホール輸送層では、得られない効果である。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くすることができる。また、駆動電圧の上昇を招くことなく第１の層８０４を厚くすることができるため、ゴミ等に起因する素子の短絡も抑制することができる。
【０２２３】
ところで、上述したように、第１の有機化合物にはホールキャリアが発生するため、第１の有機化合物としてはホール輸送性の有機化合物が好ましい。ホール輸送性の有機化合物としては、例えば、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−ジ（ｍ−トリル）アミノ］フェニル−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）などが挙げられるが、これらに限定されることはない。また、上述した化合物の中でも、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＴＣＴＡなどに代表される芳香族アミン化合物は、ホールキャリアを発生しやすく、第１の有機化合物として好適な化合物群である。
【０２２４】
一方、第１の無機化合物は、第１の有機化合物から電子を受け取りやすいものであれば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、周期表第４族乃至第１２族のいずれかの遷移金属酸化物が電子受容性を示しやすく好適である。具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛などが挙げられる。また、上述した金属酸化物の中でも、周期表第４族乃至第８族のいずれかの遷移金属酸化物は電子受容性の高いものが多く、好ましい一群である。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【０２２５】
なお、第１の層８０４は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物をさらに含んでいてもよい。
【０２２６】
次に、第３の層８０２について説明する。第３の層８０２は、第２の層８０３に電子を輸送する機能を担う層であり、少なくとも第３の有機化合物と、第３の有機化合物に対して電子供与性を示す第３の無機化合物とを含む構成である。重要なのは、単に第３の有機化合物と第３の無機化合物が混ざり合っているのではなく、第３の無機化合物が第３の有機化合物に対して電子供与性を示す点である。このような構成とすることで、本来内在的なキャリアをほとんど有さない第３の有機化合物に多くの電子キャリアが発生し、極めて優れた電子注入性及び電子輸送性を示す。
【０２２７】
したがって第３の層８０２は、無機化合物を混合することによって得られると考えられている効果（耐熱性の向上など）だけでなく、優れた導電性（第３の層８０２においては特に、電子注入性および輸送性）をも得ることができる。このことは、互いに電子的な相互作用を及ぼさない有機化合物と無機化合物を単に混合した従来の電子輸送層では、得られない効果である。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くすることができる。また、駆動電圧の上昇を招くことなく第３の層８０２を厚くすることができるため、ゴミ等に起因する素子の短絡も抑制することができる。
【０２２８】
ところで、上述したように、第３の有機化合物には電子キャリアが発生するため、第３の有機化合物としては電子輸送性の有機化合物が好ましい。電子輸送性の有機化合物としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ビフェニリル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などが挙げられるが、これらに限定されることはない。また、上述した化合物の中でも、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などに代表される芳香環を含むキレート配位子を有するキレート金属錯体や、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどに代表されるフェナントロリン骨格を有する有機化合物や、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７などに代表されるオキサジアゾール骨格を有する有機化合物は、電子キャリアを発生しやすく、第３の有機化合物として好適な化合物群である。
【０２２９】
一方、第３の無機化合物は、第３の有機化合物に電子を与えやすいものであれば何であってもよく、種々の金属酸化物または金属窒化物が可能であるが、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類金属酸化物、アルカリ金属窒化物、アルカリ土類金属窒化物、希土類金属窒化物が電子供与性を示しやすく好適である。具体的には、酸化リチウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化エルビウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウム、窒化イットリウム、窒化ランタンなどが挙げられる。特に酸化リチウム、酸化バリウム、窒化リチウム、窒化マグネシウム、窒化カルシウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。
【０２３０】
なお、第３の層８０２は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物をさらに含んでいてもよい。
【０２３１】
次に、第２の層８０３について説明する。第２の層８０３は発光機能を担う層であり、発光性の第２の有機化合物を含む。また、第２の無機化合物を含む構成であってもよい。第２の層８０３は、種々の発光性の有機化合物、無機化合物を用いて形成することができる。ただし、第２の層８０３は、第１の層８０４や第３の層８０２に比べて電流が流れにくいと考えられるため、その膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好ましい。
【０２３２】
第２の有機化合物としては、発光性の有機化合物であれば特に限定されることはなく、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、クマリン３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ペリレン、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）等が挙げられる。また、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ピコリナート）（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ピコリナート）（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの燐光を放出できる化合物用いることもできる。
【０２３３】
第２の層８０３を一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０２３４】
また、第２の層８０３においては、上述した発光を示す第２の有機化合物だけでなく、さらに他の有機化合物が添加されていてもよい。添加できる有機化合物としては、例えば、先に述べたＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＴＣＴＡ、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＰＢＩ、ＴＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＰＶＢｉなどの他、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）などを用いることができるが、これらに限定されることはない。なお、このように第２の有機化合物以外に添加する有機化合物は、第２の有機化合物を効率良く発光させるため、第２の有機化合物の励起エネルギーよりも大きい励起エネルギーを有し、かつ第２の有機化合物よりも多く添加されていることが好ましい（それにより、第２の有機化合物の濃度消光を防ぐことができる）。あるいはまた、他の機能として、第２の有機化合物と共に発光を示してもよい（それにより、白色発光なども可能となる）。
【０２３５】
第２の層８０３は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０２３６】
第２の層８０３で用いることのできる材料は低分子系有機発光材料でも高分子系有機発光材料でもよい。高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。
【０２３７】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０２３８】
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン） ［ＰＰＶ］ の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） ［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０２３９】
前記第２の無機化合物としては、第２の有機化合物の発光を消光しにくい無機化合物であれば何であってもよく、種々の金属酸化物や金属窒化物を用いることができる。特に、周期表第１３族または第１４族の金属酸化物は、第２の有機化合物の発光を消光しにくいため好ましく、具体的には酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムが好適である。ただし、これらに限定されることはない。
【０２４０】
なお、第２の層８０３は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物をさらに含んでいてもよい。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極層を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０２４１】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光表示装置の信頼性を向上させることができる。また、デジタル駆動、アナログ駆動どちらでも適用可能である。
【０２４２】
よって、封止基板にカラーフィルタ（着色層）を形成してもよい。カラーフィルタ（着色層）は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ（着色層）を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ（着色層）により、各ＲＧＢの発光スペクトルにおいてブロードなピークが鋭いピークになるように補正できるからである。
【０２４３】
単色の発光を示す材料を形成し、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。カラーフィルタ（着色層）や色変換層は、例えば第２の基板（封止基板）に形成し、基板へ張り合わせればよい。
【０２４４】
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
【０２４５】
第１の電極層８７０及び第２の電極層８５０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の電極層８７０及び第２の電極層８５０は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。駆動用薄膜トランジスタの極性がｐチャネル型である場合、図１８（Ａ）のように第１の電極層８７０を陽極、第２の電極層８５０を陰極とするとよい。また、駆動用薄膜トランジスタの極性がｎチャネル型である場合、図１８（Ｂ）のように、第１の電極層８７０を陰極、第２の電極層８５０を陽極とすると好ましい。第１の電極層８７０および第２の電極層８５０に用いることのできる材料について述べる。第１の電極層８７０、第２の電極層８５０が陽極として機能する場合は仕事関数の大きい材料（具体的には４．５ｅＶ以上の材料）が好ましく、第１の電極層、第２の電極層８５０が陰極として機能する場合は仕事関数の小さい材料（具体的には３．５ｅＶ以下の材料）が好ましい。しかしながら、第１の層８０４のホール注入、ホール輸送特性や、第３の層８０２の電子注入性、電子輸送特性が優れているため、第１の電極層８７０、第２の電極層８５０共に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができる。
【０２４６】
図１８（Ａ）、（Ｂ）における発光素子は、第１の電極層８７０より光を取り出す構造のため、第２の電極層８５０は、必ずしも光透光性を有する必要はない。第２の電極層８５０としては、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃａ、ＬｉまたはＭｏから選ばれた元素、またはＴｉＮ、ＴｉＳｉＸＮＹ、ＷＳｉＸ、ＷＮＸ、ＷＳｉＸＮＹ、ＮｂＮなどの前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で用いればよい。
【０２４７】
第２の電極層８５０は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、印刷法、ディスペンサ法または液滴吐出法などを用いて形成することができる。
【０２４８】
また、第２の電極層８５０に第１の電極層８７０で用いる材料のような透光性を有する導電性材料を用いると、第２の電極層８５０からも光を取り出す構造となり、発光素子から放射される光は、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との両方より放射される両面放射構造とすることができる。
【０２４９】
なお、第１の電極層８７０や第２の電極層８５０の種類を変えることで、本発明の発光素子は様々なバリエーションを有する。
【０２５０】
図１８（Ｂ）は、電界発光層８６０が、第１の電極層８７０側から第３の層８０２、第２の層、第１の層８０４の順で構成されているケースである。
【０２５１】
以上で述べたように、本発明の発光素子は、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との間に挟持された層が、有機化合物と無機化合物が複合された層を含む電界発光層８６０から成っている。そして、有機化合物と無機化合物を混合することにより、それぞれ単独では得られない高いキャリア注入性、キャリア輸送性という機能が得られる層（すなわち、第１の層８０４および第３の層８０２）が設けられている有機及び無機複合型の発光素子である。また、上記第１の層８０４、第３の層８０２は、第１の電極層８７０側に設けられる場合、特に有機化合物と無機化合物が複合された層である必要があり、第２の電極層８５０側に設けられる場合、有機化合物、無機化合物のみであってもよい。
【０２５２】
なお、電界発光層８６０は有機化合物と無機化合物が混合された層であるが、その形成方法としては公知の種々の手法を用いることができる。例えば、有機化合物と無機化合物の両方を抵抗加熱により蒸発させ、共蒸着する手法が挙げられる。その他、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させる一方で、無機化合物をエレクトロンビーム（ＥＢ）により蒸発させ、共蒸着してもよい。また、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させると同時に、無機化合物をスパッタリングし、両方を同時に堆積する手法も挙げられる。その他、湿式法により成膜してもよい。
【０２５３】
また、第１の電極層８７０および第２の電極層８５０に関しても同様に、抵抗加熱による蒸着法、ＥＢ蒸着法、スパッタリング、湿式法などを用いることができる。
【０２５４】
図１８（Ｃ）は、図１８（Ａ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。同様に図１８（Ｄ）は、図１８（Ｂ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。
【０２５５】
本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０２５６】
（実施の形態９）
本発明の発光素子には本実施の形態では、本発明の発光素子に適用することのできる他の構成を、図３７及び図３８を用いて説明する。
【０２５７】
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【０２５８】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【０２５９】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。
【０２６０】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。固相法は、比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【０２６１】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
【０２６２】
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【０２６３】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【０２６４】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０２６５】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。
【０２６６】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【０２６７】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０２６８】
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０２６９】
図３７（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図３７（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層５０、電界発光層５１、第２の電極層５３を含む。
【０２７０】
図３７（Ｂ）及び図３７（Ｃ）に示す発光素子は、図３７（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図３７（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図３７（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と電界発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２７１】
また、図３７（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【０２７２】
分散型無機ＥＬの場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
【０２７３】
分散型無機ＥＬの場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０２７４】
図３８（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図３８（Ａ）における発光素子は、第１の電極層６０、電界発光層６２、第２の電極層６３の積層構造を有し、電界発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。
【０２７５】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。また、例えば光硬化型などを用いることができる。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０２７６】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ＺｎＳその他の無機材料を含む物質から選ばれた材料を用いることができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
【０２７７】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施の形態に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【０２７８】
図３８（Ｂ）及び図３８（Ｃ）に示す発光素子は、図３８（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図３８（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４を有し、図３８（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４ａ、第２の電極層６３と電界発光層６２との間に絶縁層６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２７９】
また、図３８（Ｂ）では第１の電極層６０に接するように絶縁層６４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層６３に接するように絶縁層６４を設けてもよい。
【０２８０】
図３７における絶縁層５４、図３８における絶縁層６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁破壊耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
【０２８１】
本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０２８２】
本実施の形態は、上記実施の形態とそれぞれ組み合わせて用いることが可能である。
【０２８３】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０２８４】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０２８５】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０２８６】
（実施の形態１０）
次に、上記実施の形態によって作製される表示パネルに駆動用のドライバ回路を実装する態様について説明する。
【０２８７】
図２７（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０２８８】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０２８９】
図２７（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図２８（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図２８（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図２８において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。
【０２９０】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図２７（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図２７（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４に接続した外付けの駆動回路と走査線駆動回路３７０２により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図２７（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０２９１】
まず、ＣＯＧ方式を採用した表示装置について、図２８（Ａ）を用いて説明する。基板２７００上には、文字や画像などの情報を表示する画素部２７０１が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板を、矩形状に分断し、分断後の駆動回路（ドライバＩＣとも表記）２７５１は、基板２７００上に実装される。図２８（Ａ）は複数のドライバＩＣ２７５１、該ドライバＩＣ２７５１の先にＦＰＣ２７５０を実装する形態を示す。また、分割する大きさを画素部の信号線側の辺の長さとほぼ同じにし、その単数のドライバＩＣの先にＦＰＣを実装してもよい。
【０２９２】
また、ＴＡＢ方式を採用してもよく、その場合は、図２８（Ｂ）で示すように複数のテープを貼り付けて、該テープにドライバＩＣを実装すればよい。ＣＯＧ方式の場合と同様に、単数のテープに単数のドライバＩＣを実装してもよく、この場合には、強度の問題から、ドライバＩＣを固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。
【０２９３】
これらの表示パネルに実装されるドライバＩＣは、生産性を向上させる観点から、一辺が３００ｍｍから１０００ｍｍ以上の矩形状の基板上に複数個作り込むとよい。
【０２９４】
つまり、基板上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバＩＣの長辺の長さは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、長辺が１５〜８０ｍｍ、短辺が１〜６ｍｍの矩形状に形成してもよいし、画素領域の一辺、又は画素部の一辺と各駆動回路の一辺とを足した長さに形成してもよい。
【０２９５】
ドライバＩＣのＩＣチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が１５〜８０ｍｍで形成されたドライバＩＣを用いると、画素部に対応して実装するのに必要な数がＩＣチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバＩＣを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからＩＣチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。
【０２９６】
また、図２７（Ｂ）のように走査線側駆動回路３７０２は基板上に一体形成される場合、画素部３７０１の外側の領域には、信号線側の駆動回路駆動回路が形成されたドライバＩＣが実装される。これらのドライバＩＣは、信号線側の駆動回路である。ＲＧＢフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、ＸＧＡクラスで信号線の本数が３０７２本必要であり、ＵＸＧＡクラスでは４８００本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素部３７０１の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバＩＣの出力端子のピッチに合わせて集められる。
【０２９７】
ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶質半導体により形成されることが好適であり、該結晶質半導体は連続発光のレーザ光を照射することで形成されることが好適である。従って、当該レーザ光を発生させる発振器としては、連続発光の固体レーザ又は気体レーザを用いる。連続発光のレーザを用いると、結晶欠陥が少なく、大粒径の多結晶半導体層を用いて、トランジスタを作成することが可能となる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。なお、さらなる動作周波数の向上を目的として、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の走査方向と一致させるとよい。これは、連続発光レーザによるレーザ結晶化工程では、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の基板に対する走査方向とが概ね並行（好ましくは−３０度以上３０度以下）であるときに、最も高い移動度が得られるためである。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。このように作製したトランジスタは、結晶粒がチャネル長方向に延在する多結晶半導体層によって構成される活性層を有し、このことは結晶粒界が概ねチャネル長方向に沿って形成されていることを意味する。
【０２９８】
レーザ結晶化を行うには、レーザ光の大幅な絞り込みを行うことが好ましく、そのレーザ光の形状（ビームスポット）の幅は、ドライバＩＣの短辺の同じ幅の１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度とすることがよい。また、被照射体に対して、十分に且つ効率的なエネルギー密度を確保するために、レーザ光の照射領域は、線状であることが好ましい。但し、ここでいう線状とは、厳密な意味で線を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形もしくは長楕円形を意味する。例えば、アスペクト比が２以上（好ましくは１０以上１００００以下）のものを指す。このように、レーザ光のレーザ光の形状（ビームスポット）の幅をドライバＩＣの短辺と同じ長さとすることで、生産性を向上させた表示装置の作製方法を提供することができる。
【０２９９】
図２８（Ａ）、（Ｂ）のように走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバＩＣを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにするとよい。
【０３００】
画素領域は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。本発明は、画素領域に配置されるトランジスタとして、非晶質半導体又はセミアモルファス半導体をチャネル部としたＴＦＴを用いることを特徴とする。非晶質半導体は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の方法により形成する。セミアモルファス半導体は、プラズマＣＶＤ法で３００℃以下の温度で形成することが可能であり、例えば、外寸５５０×６５０ｍｍの無アルカリガラス基板であっても、トランジスタを形成するのに必要な膜厚を短時間で形成するという特徴を有する。このような製造技術の特徴は、大画面の表示装置を作製する上で有効である。また、セミアモルファスＴＦＴは、ＳＡＳでチャネル形成領域を構成することにより２〜１０ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度を得ることができる。また本発明を用いると、パターンを所望の形状に制御性よく形成することができるので、このようなチャネル幅が短い微細な配線もショート等の不良が生じることなく安定的に形成することができる。画素を十分機能させるのに必要な電気特性を有するＴＦＴを形成できる。従って、このＴＦＴを画素のスイッチング用素子や、走査線側の駆動回路を構成する素子として用いることができる。従って、システムオンパネル化を実現した表示パネルを作製することができる。
【０３０１】
半導体層をＳＡＳで形成したＴＦＴを用いることにより、走査線側駆動回路も基板上に一体形成することができ、半導体層をＡＳで形成したＴＦＴを用いる場合には、走査線側駆動回路及び信号線側駆動回路の両方をドライバＩＣを実装するとよい。
【０３０２】
その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバＩＣを構成するトランジスタには３０Ｖ程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は１００ｋＨｚ以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長（Ｌ）は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバＩＣのトランジスタには、１２Ｖ程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は３Ｖにて６５ＭＨｚ程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタのチャネル長などはミクロンルールで設定することが好適である。本発明を用いると、微細なパターン形成が制御性よくできるので、このようなミクロンルールにも十分に対応することが可能である。
【０３０３】
ドライバＩＣの実装方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法を用いることができる。
【０３０４】
ドライバＩＣの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、ＴＦＴで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施形態で示すようにＩＣチップよりも長尺のドライバＩＣで駆動回路を実装することにより、１つの画素領域に対して、実装されるドライバＩＣの個数を減らすことができる。
【０３０５】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０３０６】
（実施の形態１１）
本実施の形態で示す表示パネルの画素の構成について、図１９に示す等価回路図を参照して説明する。なお、本実施の形態では発光素子として電界発光層に有機化合物、又は有機化合物層及び無機化合物層を含む有機ＥＬ素子を用いる例を示す。
【０３０７】
図１９（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線７１０、電源線７１１、電源線７１２、電源線７１３、行方向に走査線７１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ７０１、駆動用ＴＦＴ７０３、電流制御用ＴＦＴ７０４、容量素子７０２及び発光素子７０５を有する。
【０３０８】
図１９（Ｃ）に示す画素は、ＴＦＴ７０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線７１５に接続される点が異なっており、それ以外は図１９（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図１９（Ａ）（Ｃ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線７１２が配置される場合（図１９（Ａ））と、行方向に電源線７１５が配置される場合（図１９（Ｃ））では、各電源線は異なるレイヤーの導電体層で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ７０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図１９（Ａ）（Ｃ）として分けて記載する。
【０３０９】
図１９（Ａ）（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内にＴＦＴ７０３、ＴＦＴ７０４が直列に接続されている。
【０３１０】
なお、ＴＦＴ７０３は、飽和領域で動作し発光素子７０５に流れる電流値を制御する役目を有し、ＴＦＴ７０４は線形領域で動作し発光素子７０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましい。またＴＦＴ７０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のＴＦＴを用いてもよい。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴ７０４が線形領域で動作するために、ＴＦＴ７０４のＶＧＳの僅かな変動は発光素子７０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子７０５の電流値は、飽和領域で動作するＴＦＴ７０３により決定される。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して画質を向上させた表示装置を提供することができる。
【０３１１】
図１９（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、ＴＦＴ７０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、ＴＦＴ７０１がオンして、画素内にビデオ信号が入力されると、容量素子７０２にそのビデオ信号が保持される。なお図１９（Ａ）（Ｃ）には、容量素子７０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、明示的に容量素子７０２を設けなくてもよい。
【０３１２】
発光素子７０５は、２つの電極間に電界発光層が挟まれた構造を有し、順バイアス方向の電圧が印加されるように、画素電極と対向電極の間（陽極と陰極の間）に電位差が設けられる。電界発光層は有機材料や無機材料等の広汎に渡る材料により構成され、この電界発光層におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と、三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とが含まれる。
【０３１３】
図１９（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ７０６と走査線７１６を追加している以外は、図１９（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図１９（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ７０６と走査線７１６を追加している以外は、図１９（Ｃ）に示す画素構成と同じである。
【０３１４】
ＴＦＴ７０６は、新たに配置された走査線７１６によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ７０６がオンになると、容量素子７０２に保持された電荷は放電し、ＴＦＴ７０４がオフする。つまり、ＴＦＴ７０６の配置により、強制的に発光素子７０５に電流が流れない状態を作ることができる。従って、図１９（Ｂ）（Ｄ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
【０３１５】
図１９（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線７２０、電源線７２１、電源線７２２、行方向に走査線７２３が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ７４１、駆動用ＴＦＴ７４３、容量素子７４２及び発光素子７４４を有する。図１９（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ７４５と走査線７２４を追加している以外は、図１９（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図１９（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ７４５の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。
【０３１６】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０３１７】
（実施の形態１２）
図２２は、本発明を適用して作製される素子層が転写された基板２８００を用いてＥＬ表示モジュールを構成する一例を示している。図２２において、素子層が転写された基板２８００上には、画素により構成された画素部が形成されている。基板２８００及び封止基板２８２０は可撓性を有する基板を用いている。
【０３１８】
図２２では、画素部の外側であって、駆動回路と画素との間に、画素に形成されたものと同様なＴＦＴ又はそのＴＦＴのゲートとソース若しくはドレインの一方とを接続してダイオードと同様に動作させた保護回路部２８０１が備えられている。駆動回路２８０９は、単結晶半導体で形成されたドライバＩＣ、ガラス基板上に多結晶半導体膜で形成されたスティックドライバＩＣ、若しくはＳＡＳで形成された駆動回路などが適用されている。
【０３１９】
素子層が転写された基板２８００は、液滴吐出法で形成されたスペーサ２８０６ａ、スペーサ２８０６ｂを介して封止基板２８２０と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く、また画素部の面積が大型化した場合にも、２枚の基板の間隔を一定に保つために設けておくことが好ましい。ＴＦＴ２８０２、ＴＦＴ２８０３とそれぞれ接続する発光素子２８０４、発光素子２８０５上であって、基板２８００と封止基板２８２０との間にある空隙には透光性の樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気体を充填させても良い。
【０３２０】
図２２では発光素子２８０４、発光素子２８０５を上面放射型（トップエミッション型）の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素は、画素を赤色、緑色、青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うことができる。また、このとき封止基板２８２０側に各色に対応した着色層２８０７ａ、着色層２８０７ｂ、着色層２８０７ｃを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度を高めることができる。また、画素を白色発光素子として着色層２８０７ａ、着色層２８０７ｂ、着色層２８０７ｃと組み合わせても良い。
【０３２１】
外部回路である駆動回路２８０９は、外部回路基板２８１１の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子と、配線基板２８１０で接続される。また、基板２８００に接して若しくは近接させて、熱を機器の外部へ伝えるために使われる、パイプ状の高効率な熱伝導デバイスであるヒートパイプ２８１３と放熱板２８１２を設け、放熱効果を高める構成としても良い。
【０３２２】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。光触媒物質を含む有機化合物層の剥離後の素子層側の残存層が光触媒物質を含む有機化合物層２８１５である。
【０３２３】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０３２４】
なお、図２２では、トップエミッションのＥＬモジュールとしたが、発光素子の構成や外部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造、もちろん上面、下面両方から光が放射する両面放射構造としても良い。トップエミッション型の構成の場合、隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、顔料系の黒色樹脂やカーボンブラック等を混合させて形成すればよく、その積層でもよい。
【０３２５】
また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ／４板、λ／２板を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順にＴＦＴ素子基板、発光素子、封止基板（封止材）、位相差板（λ／４、λ／２）、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
【０３２６】
また、素子層が転写された基板２８００において、画素部が形成された側にシール材や接着性の樹脂を用いて樹脂フィルムを貼り付けて封止構造を形成してもよい。樹脂による樹脂封止、プラスチックによるプラスチック封止、フィルムによるフィルム封止、など様々な封止方法を用いることができる。樹脂フィルムの表面には水蒸気の透過を防止するガスバリア膜を設けておくと良い。フィルム封止構造とすることで、さらなる薄型化及び軽量化を図ることができる。
【０３２７】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０３２８】
（実施の形態１３）
本実施の形態を図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）を用いて説明する。図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。
【０３２９】
図２３（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３と液晶層２６０４が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００及びＴＦＴ基板２６００上に設けられた駆動回路２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。
【０３３０】
また、液晶表示モジュールは、バックライトを有する。バックライトは、発光部材により形成することが可能であり、代表的には冷陰極管、ＬＥＤ、ＥＬ発光装置等を用いることができる。本実施の形態のバックライトは可撓性を有することが好ましい。更には、バックライトに反射板、及び光学フィルムを設けてもよい。
【０３３１】
偏光板２６０６、偏光板２６０７は、ＴＦＴ基板２６００、対向基板２６０１に接着されている。また偏光板と、基板との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。また、必要に応じて、視認側である偏光板２６０６には反射防止処理を施してもよい。
【０３３２】
液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０３３３】
図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）の液晶表示モジュールにＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ）モードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、又はＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０３３４】
ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。
【０３３５】
また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ Ｖ）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
【０３３６】
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。上記高速化は、液晶表示モジュールの画素領域の画素ピッチが３０μｍ以下の場合に、より効果的である。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０３３７】
図２３（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０３３８】
本実施の形態は、上記実施の形態とそれぞれ組み合わせて用いることが可能である。
【０３３９】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０３４０】
よって、自由に様々な基板に転置することができるため、基板の材料の選択性の幅が広がる。また安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０３４１】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０３４２】
（実施の形態１４）
本発明の転置工程を用いて作製した透過型の液晶表示装置の光源として用いることのできるバックライトについて図３０乃至３６を用いて説明する。
【０３４３】
図３０（Ａ）はバックライトの上面図であり、図３０（Ｂ）は図３０（Ａ）の線Ｈ−Ｇの断面図である。図３０において、可撓性を有する基板６０００上に反射性を有する共通電極層６００１が設けられ、絶縁層６００６上に陽極として機能する配線層６００２ａ及び配線層６００２ｂが形成されている。配線層６００２ａ及び配線層６００２ｂ上にはそれぞれ発光ダイオード６００３ａ、発光ダイオード６００３ｂが設けられており、発光ダイオード６００３ａは異方性導電層６００８によって配線層６００２ａと電気的に接続し、共通電極層６００１とも絶縁層６００６に形成された開口（コンタクトホール）６００４ａで電気的に接続している。同様に、発光ダイオード６００３ｂも異方性導電層６００８によって配線層６００２ｂと電気的に接続し、共通電極層６００１とも絶縁層６００６に形成された開口（コンタクトホール）６００４ｂで電気的に接続している。
【０３４４】
共通電極層６００１は、入射する光を反射する反射電極としての機能を兼ねている。また、異方性導電層６００８は全面に設けても良いが発光ダイオードの接続部分のみ選択的に設けてもよい。
【０３４５】
図３１（Ａ）はバックライトの上面図であり、図３１（Ｂ）は図３０（Ａ）の線Ｉ−Ｊの断面図である。図３１のバックライトは発光ダイオードと共通電極層、及び配線層との接続をバンプや導電性の金属ペースト（例えば銀（Ａｇ）ペースト）で接続する例である。図３１（Ａ）では紙面上下にわたって配線層６００２ａ、配線層６００２ｂ、配線層６００２ｃが形成されている。配線層６００２ａに接続する発光ダイオード（発光ダイオード６００３ａなど）を赤色発光（Ｒ）、配線層６００２ｂに接続する発光ダイオード（発光ダイオード６００３ｂなど）を緑色発光（Ｇ）、配線層６００２ｃに接続する発光ダイオード（発光ダイオード６００３ｃなど）を青色発光（Ｂ）というように配線層ごとに同色の発光ダイオードを並べると配線層の電圧制御が行いやすい。発光ダイオード６００３ａは導電性ペースト６００９によって共通電極層６００１及び配線層６００２ａと電気的に接続し、発光ダイオード６００３ｂは導電性ペースト６００９によって共通電極層６００１及び配線層６００２ｂと電気的に接続する。
【０３４６】
図３２（Ａ）はバックライトの上面図であり、図３２（Ｂ）（Ｃ）は図３２（Ａ）の線Ｋ−Ｌの断面図である。図３２（Ａ）乃至（Ｃ）のバックライトは反射電極層と共通電極層とを分けた構造である。図３２（Ｂ）において、可撓性を有する基板６０００上に反射電極層６０２１を形成し、配線層６００２ａ及び共通電極層６０２０ａ上に発光ダイオード６００３ａを設け、配線層６００２ｂ及び共通電極層６０２０ｂ上に発光ダイオード６００３ｂを設ける。発光ダイオード６００３ａは、共通電極層６０２０ａと導電性ペースト６００８ｃを介して電気的に接続し、配線層６００２ａと導電性ペースト６００８ｄを介して電気的に接続する。発光ダイオード６００３ｂは、共通電極層６０２０ｂと導電性ペースト６００８ａを介して電気的に接続し、配線層６００２ｂと導電性ペースト６００８ｂを介して電気的に接続する。
【０３４７】
図３２（Ｃ）は反射電極層６０２１上に光散乱粒子６０１１を含む絶縁層６０１０を設ける構造である。光散乱粒子６０１１は入射する光及び反射電極層６０２１によって反射される光を散乱する効果を有する。本実施の形態において、反射電極層は鏡面状態として鏡面反射を行ってもよいし、表面に凹凸を有し白色化させた反射電極層とし、拡散反射を行ってもよい。
【０３４８】
可撓性を有する基板６１００上に複数の発光ダイオードを設ける例を図３３（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。可撓性を有するバックライトを使用する際、製品によって曲げる頻度が多い方向がある。図３３（Ａ）におけるバックライトは上面より見ると横長の長方形をしており、長辺側を矢印６１０５ａ及び矢印６１０５ｂ方向に曲げる頻度が高いとする。この場合可撓性を有する基板６１００上に設けられた複数の発光ダイオードは、上面より見ると長方形である。発光ダイオード６１０１ａ及び６１０１ｂの短辺が、可撓性を有する基板６０００の曲げる頻度の高い辺と平行となるように発光ダイオード６１０１ａ及び６１０１ｂを配置する。
【０３４９】
図３３（Ｂ）のように縦長の可撓性を有する基板６２００を用いて、矢印６２０５ａ及び矢印６２０５ｂの方向に曲げる頻度が高いとする。この場合可撓性を有する基板６２００上に設けられた複数の発光ダイオードは、上面より見ると長方形である。発光ダイオード６２０１ａ及び６２０１ｂの短辺が、可撓性を有する基板６２００の曲げる頻度の高い辺と平行となるように発光ダイオード６２０１ａ及び６２０１ｂを配置する。このように具備する表示装置の使用目的及び形状によって曲げる頻度に高低がある場合、あらかじめ曲げやすいように曲げる辺と発光ダイオードの短辺とが平行となるように配置するとより曲げやすく、破損もしにくいため信頼性を高めることができる。
【０３５０】
図３４（Ａ）（Ｂ）に可撓性を有する基板６４００上に間隔ｂで隣接して設けられる発光ダイオード６４０１ａ及び発光ダイオード６４０１ｂを示す。発光ダイオード６４０１ａ及び発光ダイオード６４０１ｂの厚さａである。この発光ダイオード６４０１ａ及び発光ダイオード６４０１ｂを有する可撓性を有する基板６４００を矢印６４０５ａ及び矢印６４０５ｂの方向に曲げた図が図３４（Ｂ）である。図３４のように、隣接する発光ダイオードの間隔ｂが厚さａの２倍より大きい、ｂ＞２ａを満たすようにすると、発光ダイオード６４０１ａ及び発光ダイオード６４０１ｂが接触することなく可撓性を有する基板６４００を容易に曲げることができる。
【０３５１】
図３５（Ａ）（Ｂ）は発光ダイオードを樹脂層で覆った構造とした例である。図３５（Ａ）に示すように可撓性を有する基板６１５０上に樹脂層６１５２ａに覆われた発光ダイオード６１５１ａと樹脂層６１５２ｂに覆われた発光ダイオード６１５１ｂとが間隔ｂで形成されている。樹脂層６１５２ａ及び樹脂層６１５２ｂの最大膜厚は膜厚ａである。この発光ダイオード６１５１ａ及び樹脂層６１５２ａと発光ダイオード６１５１ｂ及び樹脂層６１５２ｂを有する可撓性を有する基板６１５０を矢印６１５４ａ及び矢印６１５４ｂの方向に曲げた図が図３５（Ｂ）である。図３５のように、隣接する樹脂層及び樹脂層に覆われた発光ダイオードの間隔ｂが発光ダイオードを覆う樹脂層の最大膜厚ａの２倍より大きい、ｂ＞２ａを満たすようにすると、樹脂層６１５２ａに覆われた発光ダイオード６１５１ａ及び樹脂層６１５２ｂに覆われた発光ダイオード６１５１ｂが接触することなく可撓性を有する基板６１５０を容易に曲げることができる。
【０３５２】
図３６に示すサイドライト型の可撓性を有するバックライトは、可撓性を有する導光板６３００、可撓性を有する基板６３０１上に設けられた発光ダイオード６３０２、発光ダイオード６３０２より射出する光を反射する反射シート６３０３ａ、６３０３ｂを有する。反射シートは、光を効率よく導光板に導くようにするために配置されるもので、筒状に曲げて配置されている場合、バックライト自身を曲げることが容易でない。しかし、本実施の形態で示す図３６の反射シート６３０３ａ及び反射シート６３０３ｂのような筒状に固定されていない形状であると容易に曲げることができる。可撓性を有する基板６３０１上に設けられた発光ダイオード６３０２の配置及び反射電極層、共通電極層、配線層との接続状態などは図３０乃至図３４を適宜用いることができる。
【０３５３】
上記構成の可撓性を有するバックライトを本発明の転置工程を用いて作製した可撓性を有する表示装置に用いると、可撓性を有する電子機器を作製することができる。安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０３５４】
なお、上記バックライトの構造は、本発明以外の液晶表示パネルにも用いることができる。
【０３５５】
（実施の形態１５）
本発明の転置工程を用いて作製した透過型の液晶表示装置の光源として用いることのできるバックライトについて図３９を用いて説明する。
【０３５６】
図３９は、可撓性を有する基板４１３、液晶素子などを含む素子層４１５、可撓性を有する対向基板４１６、偏光板４１７、偏光板４１１、駆動回路４１９、及びＦＰＣ４３７を含む表示装置部４１８と、可撓性を有する基板４０１、第１の導電層、電界発光層、及び第２の導電層で構成される発光素子を有する層４０２、可撓性を有する基板４０３を含むバックライト４０８を示す。
【０３５７】
図３９に示すバックライト４０８として、上記実施の形態で示した有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子の一方または両方を有する発光装置を用いることができる。また、本発明を用いずとも、可撓性を有する基板４０１に第１の導電層、発光層、及び第２の導電層で構成される発光素子を有する層４０２を形成し、さらに可撓性を有する基板４０１及び発光素子を有する層４０２を、可撓性を有する基板４０３で封止したＥＬ表示装置（発光装置）を用いることができる。なお、第１の導電層、発光層、及び第２の導電層を液滴吐出法（ＩＪ法などが代表される）、蒸着法、スパッタリング法、印刷法等の作製方法を適宜用いて発光素子を形成することができる。
【０３５８】
なお、バックライト４０８に用いることが可能な発光装置の可撓性を有する基板４０３として、図３９に示す偏光板４１１を用いても良い。この場合、可撓性を有する基板４０１上に発光素子を有する層を形成し、可撓性を有する基板４０１及び発光素子を有する層４０２を偏光板４１１で封止する。この後、偏光板４１１と可撓性を有する基板４１３とを透光性を有する接着材で貼り合わせることができる。この結果、バックライトを構成する可撓性を有する基板の枚数を削減することが可能である。
【０３５９】
また、可撓性を有する基板４０１上に発光素子を有する層４０２を形成した後、可撓性を有する基板４１３に設けられた偏光板４１１に発光素子を有する層４０２及び可撓性を有する基板４０１を接着材で貼りあわせることができる。この結果、バックライトを構成する可撓性を有する基板の枚数を削減することが可能である。
【０３６０】
また、偏光板４１１の一方の面に発光素子を有する層４０２を形成した後、発光素子を有する層４０２及び偏光板４１１の一方の面に接着材を用いて可撓性を有する基板４０１を貼りつけた後、偏光板４１１の他方の面と可撓性を有する基板４１３とを接着材を用いて貼り付けても良い。また、偏光板４１１の一方の面に発光素子を有する層４０２を形成した後、偏光板４１１の他方の面と可撓性を有する基板４１３とを接着材を用いて貼りつけた後、偏光板４１１一方の面に接着材を用いて可撓性を有する基板４０１を貼り付けても良い。この結果、バックライトを構成する可撓性を有する基板の枚数を削減することが可能である。
【０３６１】
さらには、可撓性を有する基板４０１の代わりに偏光板４１１を用いても良い。即ち、可撓性を有する基板４１３及び発光素子を有する層４０２を封止する偏光板４１１が、素子層４１５に接着剤を用いて貼り合わせられていても良い。この結果、液晶表示パネルを構成する可撓性を有する基板の枚数を削減することが可能である。
【０３６２】
本実施の形態の発光素子を有する層４０２に形成される発光素子として、画素部を覆うような大面積の発光素子を用いて形成することができる。このような発光素子としては、白色に発光する素子を用いることが好ましい。
【０３６３】
また、発光素子を有する層４０２に形成される発光素子として、ライン状の発光素子を形成してもよい。発光素子として白色に発光する素子を用いることができる。また、青色の発光素子、赤色の発光素子、及び緑色の発光素子が各画素に設けられるように発光素子を配列することが好ましい。この場合、着色層を設けなくとも良い。なお、着色層を設けると色純度が高まり、鮮やかな表示が可能な液晶表示パネルとなる。
【０３６４】
また、発光素子を有する層４０２に形成される発光素子として、各画素ごとに白色に発光する素子を用いることができる。また、各画素ごとに青色の発光素子、赤色の発光素子、及び緑色の発光素子の画素を設けてもよい。この結果、高精細な表示が可能な液晶表示パネルとなる。
【０３６５】
上記構成の可撓性を有するバックライトを本発明の転置工程を用いて作製した可撓性を有する表示装置に用いると、可撓性を有する電子機器を作製することができる。安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで表示装置を作製することができる。
【０３６６】
なお、上記バックライトの構造は、本発明以外の液晶表示パネルにも用いることができる。
【０３６７】
（実施の形態１６）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図２４はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。表示パネルには、図２７（Ａ）で示すような構成として画素部９０１のみが形成されて走査線側駆動回路９０３と信号線側駆動回路９０２とが、図２８（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図２８（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図２７（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部９０１と走査線側駆動回路９０３を基板上に形成し信号線側駆動回路９０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図２８（Ｃ）で示すように画素部９０１と信号線側駆動回路９０２と走査線側駆動回路９０３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０３６８】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０３６９】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０３７０】
これらの表示モジュールを、図２５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。図２２のようなＥＬ表示モジュールを用いると、ＥＬテレビジョン装置に、図２３のような液晶表示モジュールを用いると液晶テレビジョン装置を完成することができる。図２５（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０３７１】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０３７２】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができ、主画面２００３を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２００３を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０３７３】
図２５（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、操作機２０１２、表示部２０１１、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。本発明を用いると、表示部の形状を自由に設計することができるので、所望な形状のテレビジョン装置を作製することができる。
【０３７４】
本発明では光触媒物質を有機化合物層に分散させることによって、光触媒物質の光触媒機能を用いて有機化合物を分解（破壊）して層の有機化合物を粗にし、基板より素子層を剥離する。そのため、剥離のために素子層に大きな力をかける必要もないので、剥離工程で素子が破壊されることもなく、良好な形状で簡単に様々な基板に自由に転置を行うことができる。
【０３７５】
本発明により、剥離前の形状及び特性を保った良好な状態で転置工程を行えるような、剥離工程を用いて半導体装置及び表示装置を作製できる。よって、より高信頼性の半導体装置及び表示装置、それらを具備するテレビジョン装置を装置や工程を複雑化することなく、歩留まりよく作製できる。
【０３７６】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など大面積の表示媒体としても様々な用途に適用することができる。
【０３７７】
（実施の形態１７）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図２６を参照して説明する。
【０３７８】
図２６（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、軽量及び薄型で信頼性の高い携帯情報端末機器を提供することができる。
【０３７９】
図２６（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、軽量及び薄型で信頼性の高いデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０３８０】
図２６（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、軽量及び薄型で信頼性の高い携帯電話機を提供することができる。
【０３８１】
図２６（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、軽量及び薄型で信頼性の高い携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
【０３８２】
図２６（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、軽量及び薄型で信頼性の高い携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０３８３】
このように、本発明の表示装置により、軽量及び薄型で信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【０３８４】
（実施の形態１８）
本実施形態の半導体装置の構成について、図２１を参照して説明する。図２１に示すように、本発明の半導体装置２０は、非接触でデータを交信する機能を有し、電源回路１１、クロック発生回路１２、データ復調／変調回路１３、他の回路を制御する制御回路１４、インターフェイス回路１５、記憶回路１６、データバス１７、アンテナ（アンテナコイル）１８、センサ２１、センサ回路２２を有する。
【０３８５】
電源回路１１は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、半導体装置２０の内部の各回路に供給する各種電源を生成する回路である。クロック発生回路１２は、アンテナ１８から入力された交流信号を基に、半導体装置２０の内部の各回路に供給する各種クロック信号を生成する回路である。データ復調／変調回路１３は、リーダライタ１９と交信するデータを復調／変調する機能を有する。制御回路１４は、記憶回路１６を制御する機能を有する。アンテナ１８は、電磁波或いは電波の送受信を行う機能を有する。リーダライタ１９は、半導体装置との交信、制御及びそのデータに関する処理を制御する。なお、半導体装置は上記構成に制約されず、例えば、電源電圧のリミッタ回路や暗号処理専用ハードウエアといった他の要素を追加した構成であってもよい。
【０３８６】
記憶回路１６は、一対の導電層間に有機化合物層又は相変化層が挟まれた記憶素子を有することを特徴とする。なお、記憶回路１６は、一対の導電層間に有機化合物層又は相変化層が挟まれた記憶素子のみを有していてもよいし、他の構成の記憶回路を有していてもよい。他の構成の記憶回路とは、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリから選択される１つ又は複数に相当する。
【０３８７】
センサ２１は抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの半導体素子で形成される。センサ回路２２はインピーダンス、リアクタンス、インダクタンス、電圧又は電流の変化を検出し、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して制御回路１４に信号を出力する。
（実施の形態１９）
【０３８８】
本発明によりプロセッサ回路を有するチップ（以下、プロセッサチップ、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）として機能する半導体装置を形成することができる。本発明の半導体装置の用途は広範にわたるが、例えば、紙幣、硬貨、有価証券類、証書類、無記名債券類、包装用容器類、書籍類、記録媒体、身の回り品、乗物類、食品類、衣類、保健用品類、生活用品類、薬品類及び電子機器等に設けて使用することができる。
【０３８９】
本発明を用いた記憶素子を有する半導体装置は、記憶素子内部において密着性が良好なため、剥離、転置工程を良好な状態で行うことができる。よって、自由に様々な基板に転置することができるため、安価な材料を基板として選択することもでき、用途に合わせて広い機能を持たせることができるだけでなく、低コストで半導体装置を作製することができる。よって、本発明によりプロセッサ回路を有するチップも安価、小型、薄型、軽量という特徴を有しているので、多く流通する貨幣、硬貨などや、持ち運ぶことの多い書籍、身の回り品、衣類などに好適である。
【０３９０】
紙幣、硬貨とは、市場に流通する金銭であり、特定の地域で貨幣と同じように通用するもの（金券）、記念コイン等を含む。有価証券類とは、小切手、証券、約束手形等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９０を設けることができる（図２９（Ａ）参照）。証書類とは、運転免許証、住民票等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９１を設けることができる（図２９（Ｂ）参照）。身の回り品とは、鞄、眼鏡等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９７を設けることができる（図２９（Ｃ）参照）。無記名債券類とは、切手、おこめ券、各種ギフト券等を指す。包装用容器類とは、お弁当等の包装紙、ペットボトル等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９３を設けることができる（図２９（Ｄ）参照）。書籍類とは、書物、本等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９４を設けることができる（図２９（Ｅ）参照）。記録媒体とは、ＤＶＤソフト、ビデオテープ等を指、プロセッサ回路を有するチップ１９５を設けることができる（図２９（Ｆ）参照）。乗物類とは、自転車等の車両、船舶等を指し、プロセッサ回路を有するチップ１９６を設けることができる（図２９（Ｇ）参照）。食品類とは、食料品、飲料等を指す。衣類とは、衣服、履物等を指す。保健用品類とは、医療器具、健康器具等を指す。生活用品類とは、家具、照明器具等を指す。薬品類とは、医薬品、農薬等を指す。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（テレビ受像機、薄型テレビ受像機）、携帯電話等を指す。
【０３９１】
本発明の半導体装置は、プリント基板に実装する、表面に貼る、埋め込むなどによって、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して、各物品に固定される。本発明の半導体装置は、小型、薄型、軽量を実現するため、物品に固定した後も、その物品自体のデザイン性を損なうことが少ない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に本発明の半導体装置を設けることにより、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、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、電子機器等に本発明の半導体装置を設けることにより、検品システム等のシステムの効率化を図ることができる。
【０３９２】
次に、本発明の半導体装置を実装した電子機器の一態様について図面を参照して説明する。ここで例示する電子機器は携帯電話機であり、筐体５７００、５７０６、パネル５７０１、ハウジング５７０２、プリント配線基板５７０３、操作ボタン５７０４、バッテリ５７０５を有する（図２１（Ｂ）参照）。パネル５７０１はハウジング５７０２に脱着自在に組み込まれ、ハウジング５７０２はプリント配線基板５７０３に嵌着される。ハウジング５７０２はパネル５７０１が組み込まれる電子機器に合わせて、形状や寸法が適宜変更される。プリント配線基板５７０３には、パッケージングされた複数の半導体装置が実装されており、このうちの１つとして、本発明の半導体装置を用いることができる。プリント配線基板５７０３に実装される複数の半導体装置は、コントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、電源回路、音声処理回路、送受信回路等のいずれかの機能を有する。
【０３９３】
パネル５７０１は、接続フィルム５７０８を介して、プリント配線基板５７０３と接続される。上記のパネル５７０１、ハウジング５７０２、プリント配線基板５７０３は、操作ボタン５７０４やバッテリ５７０５と共に、筐体５７００、５７０６の内部に収納される。パネル５７０１が含む画素領域５７０９は、筐体５７００に設けられた開口窓から視認できるように配置されている。
【０３９４】
上記の通り、本発明の半導体装置は、小型、薄型、軽量であることを特徴としており、上記特徴により、電子機器の筐体５７００、５７０６内部の限られた空間を有効に利用することができる。
【０３９５】
なお、筐体５７００、５７０６は、携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施の形態に係る電子機器は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。
【図面の簡単な説明】
【０３９６】
【図１】本発明を説明する図。
【図２】本発明を説明する図。
【図３】本発明を説明する図。
【図４】本発明を説明する図。
【図５】本発明を説明する図。
【図６】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図８】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図９】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１０】本発明の表示装置を説明する図。
【図１１】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１２】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１３】本発明の表示装置の作製方法を説明する図
【図１４】本発明の表示装置の上面図及び断面図。
【図１５】本発明の表示装置の上面図及び断面図。
【図１６】本発明の半導体装置の断面図。
【図１７】本発明の半導体装置の断面図。
【図１８】本発明に適用できる発光素子の構成を説明する図。
【図１９】本発明の表示装置に適用できる画素の構成を説明する回路図。
【図２０】本発明の表示装置の断面図。
【図２１】本発明が適用される電子機器を示す図。
【図２２】本発明のＥＬ表示モジュールの構成例を説明する断面図。
【図２３】本発明の液晶表示モジュールの構成例を説明する断面図。
【図２４】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図。
【図２５】本発明が適用される電子機器を示す図。
【図２６】本発明が適用される電子機器を示す図。
【図２７】本発明の表示装置の上面図。
【図２８】本発明の表示装置の上面図。
【図２９】本発明が適用される半導体装置を示す図。
【図３０】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３１】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３２】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３３】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３４】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３５】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３６】本発明に適用できるバックライトを示す図。
【図３７】本発明に適用できる発光素子の構成を説明する図。
【図３８】本発明に適用できる発光素子の構成を説明する図。
【図３９】本発明の表示装置の断面図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層を前記第１の基板より剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項２】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層及び前記絶縁層を前記第１の基板より剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項３】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層上に第２の基板を接着し、
前記素子層を前記第１の基板より前記第２の基板に剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項４】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層上に第２の基板を接着し、
前記素子層及び前記絶縁層を前記第１の基板より前記第２の基板に剥離することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４において、前記第２の基板は可撓性を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項６】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層上に第２の基板を接着し、
前記素子層を前記第１の基板より前記第２の基板に剥離し、
接着層によって前記素子層を第３の基板に接着することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項７】
透光性を有する第１の基板上に光触媒物質を有する有機化合物層を形成し、
前記光触媒物質を有する有機化合物層上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に素子層を形成し、
光を前記第１の基板を通過させて、前記光触媒物質を有する有機化合物層に照射し、
前記素子層上に第２の基板を接着し、
前記素子層及び前記絶縁層を前記第１の基板より前記第２の基板に剥離し、
接着層により前記絶縁層を第３の基板に接着することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７において、前記第３の基板は光を遮光することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項において、前記第２の基板及び前記第３の基板は可撓性を有することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記素子層に薄膜トランジスタを形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記素子層に液晶表示素子を含んで形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記素子層に発光素子を含んで形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。

【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【公開番号】特開２００７−２６６５９３（Ｐ２００７−２６６５９３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４７０９７（Ｐ２００７−４７０９７）
【出願日】平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】

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