薄膜トランジスタ基板、表示装置、およびそれらの製造方法
【課題】本発明は、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となるフレキシブルディスプレイに用いることができるＴＦＴ基板を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするＴＦＴ基板を提供することにより、上記目的を達成する。
【解決手段】本発明は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするＴＦＴ基板を提供することにより、上記目的を達成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置などに用いることができる薄膜トランジスタ基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと称する場合がある。）等のフラットパネルディスプレイの急速な普及に伴って、これらのディスプレイを構成するディスプレイ用部材の需要が拡大している。
現在のフラットパネルディスプレイは、その用途をテレビやデスクトップモニターのみならず、携帯用ノートパソコン、携帯電話、携帯用ページャー、携帯用ゲーム機等の携帯型電子機器等にまで広く拡大していることから、さらなる軽量化、小型化、薄型化が求められている。
その一方で、近年中に実施化が計画されている地上デジタル放送の本格普及や、今後のユビキタスネットワークのさらなる進化に対応して、モバイルディスプレイの普及拡大が確実に予測されることから、これに備えて現在のフラットパネルディスプレイよりもさらに薄型・軽量であるフレキシブルディスプレイの実用化が求められている。
【０００３】
フレキシブルディスプレイは、従来のフラットパネルディスプレイよりもさらに薄型化・軽量化されるという利点を有するのみならず、自在に変形させることも可能になることから、例えば、ローラブル（巻き取り可能な）モバイルディスプレイを実現することもでき、よりモバイルに適したディスプレイを得ることができるという利点もある。また、フレキシブルディスプレイは、長尺の基板を用いて連続プロセスによって製造することも可能になることから、大量生産性に優れるという利点も期待されている。
【０００４】
ところで、薄膜トランジスタ素子（以下、薄膜トランジスタをＴＦＴと称する場合がある。）に代表される半導体トランジスタは、近年のディスプレイの発展に伴ってその用途を拡大する傾向にある。半導体トランジスタは、半導体材料を介して電極が接続されていることにより、スイッチング素子としての機能を果たすものである。
【０００５】
従来、半導体トランジスタの半導体材料としては、シリコン、化合物半導体、酸化物半導体などの無機半導体材料が用いられてきた。近年、普及が拡大している液晶表示装置にもこのような無機半導体材料を用いたＴＦＴ素子が用いられている。一方、半導体材料としては、有機化合物からなる有機半導体材料も知られており、有機半導体材料は無機半導体材料に比べて安価に大面積化が可能であることから、次世代ディスプレイへの応用などを想定した研究が活発に行われている。
【０００６】
現在最も広く普及しているフラットパネルディスプレイは液晶表示装置である。液晶表示装置をフレキシブルなものにするには、ＴＦＴ素子が形成される基板を、フレキシブル性を有する基板に替えることが必要になる。
このような状況において、基板としては、これまで主として用いられてきたガラス基板に替わり、フレキシブル性を有するプラスチック基板が提案されている。
【０００７】
しかしながら、ＴＦＴ素子の製造プロセスでは高温処理が行われるのが一般的であり、最も低温でも２００℃程度の温度が必要であるのに対して、汎用プラスチックのガラス転移温度は２００℃以下であり、特に廉価なプラスチックであるＰＥＮやＰＥＴはガラス転移温度が１５０℃以下であるため、プラスチック基板上にＴＦＴ素子を形成することは困難であるという問題があった。
一方で、室温で形成可能なＴＦＴ素子として酸化物半導体の開発が進められており、ａ−ＩＧＺＯのようなアモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴ素子が提案されている（非特許文献１参照）。しかしながら、酸化物半導体を用いたＴＦＴ素子は、連続通電時のしきい電圧の変化が非常に大きく安定性に欠けるという問題があり、長時間の駆動においても安定なＴＦＴ素子を実現するためには、酸化ガス雰囲気中において２００℃以上の熱処理を行う必要があることが報告されている（特許文献１参照）。そのため、やはりプラスチック基板を用いることには課題が残されている。
【０００８】
また、プラスチック基板を用いると、基板上に所望の精度でＴＦＴ素子を形成することが困難であるという問題もあった。すなわち、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて基板に加わる熱や水分等の影響によって基板の寸法が変化してしまい、ＴＦＴ素子が形成される精度が損なわれるという問題があった。
【０００９】
これらの問題点を解決する手法として、特許文献２には、ガラス基板や石英基板、または絶縁膜が形成されたシリコン基板、金属基板、ステンレス基板を用いて、第１の基板上に形成された薄膜デバイスと第２の基板とを接着して固定した後、第１の基板および第２の基板を取り除くことで、可撓性を有する半導体装置を形成する方法が提案されている。
【００１０】
ところで、金属箔などのフレキシブル性を有する金属基板は、金属の種類や厚みに関しては多種多様なものが入手でき適宜選択可能であり、フレキシブル性、耐熱性、寸法安定性を満足することができる。しかしながら、金属基板は光透過性を有さないため、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置には用いることができないという問題があった。
【００１１】
この点、特許文献３には、フレキシブルディスプレイに関するものではないが、半導体素子基板において、Ｓｉ基板をくりぬいて透光領域を形成する方法が開示されており、さらには、半導体素子および配線部分にＳｉ基板を残して遮光部を形成することで、半導体素子の誤動作を防止する手法が提案されている。
しかしながら、Ｓｉ基板を用いるとフレキシブル性がないために基板にクラックや割れが発生するという問題があり、特許文献３に記載されているような半導体素子基板をフレキシブルディスプレイに適用することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−３１１４０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１６４３５４号公報
【特許文献３】特開平６−２３０４２９号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】K. Nomura et al. Nature Vol. 432, p. 488-492 (2004-11)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となるフレキシブルディスプレイに用いることができるＴＦＴ基板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するために、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするＴＦＴ基板を提供する。
【００１６】
本発明においては、耐熱性を有する金属層を用いるので、平坦化層が形成された金属層上にＴＦＴ素子を形成可能であり、またＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて高温処理が可能であることからＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子とすることが可能である。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
また本発明においては、従来のプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さく寸法安定性の良い金属層と樹脂を含有する平坦化層とが積層されているので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成し、アライメント精度を向上させることができる。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
また、本発明のＴＦＴ基板においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能である。さらに、金属層がフレキシブル性を有し、平坦化層が樹脂を含有するので、平坦化層にクラックを生じさせることなく、フレキシブルディスプレイに用いることが可能である。
【００１７】
上記発明においては、少なくとも上記ＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されていることが好ましい。少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることにより、ＴＦＴ素子の半導体層への金属層側からの入射光を遮ることができ、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【００１８】
また本発明においては、上記平坦化層と上記ＴＦＴ素子の間に、無機化合物を含む密着層が形成されていることが好ましい。密着層が形成されていることにより、平坦化層とＴＦＴ素子との密着性が良好となり、ＴＦＴ素子に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができるからである。
【００１９】
また本発明は、上述のＴＦＴ基板を有することを特徴とする表示装置を提供する。
本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を用いるので、優れた表示品質を得ることが可能であり、また表示装置を製造する際のアライメントを容易にすることが可能である。また本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を備えるので、ＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置とすることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイとすることが可能である。
【００２０】
本発明の表示装置は、透過型液晶表示装置であることが好ましい。本発明におけるＴＦＴ基板では、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、ＴＦＴ基板側が受光面となる透過型液晶表示装置とすることが可能である。
【００２１】
さらに本発明は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成するＴＦＴ素子形成工程と、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法を提供する。
【００２２】
本発明においては、ＴＦＴ素子を形成した後に金属層を部分的に除去するので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されていることになるため、平坦化層の寸法変化を抑制し、精度良くＴＦＴ素子を形成することが可能となる。
また本発明によれば、金属層を用いることにより、ＴＦＴ基板を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子を得ることができる。また、精度良くＴＦＴ素子を形成することができ、アライメント精度を向上させることができる。
また本発明においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いた表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置に適用することが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイに適用することが可能なＴＦＴ基板を得ることができる。
【００２３】
上記発明においては、上記金属層除去工程では、少なくとも上記ＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、上記金属層を部分的に除去することが好ましい。少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することにより、ＴＦＴ素子の半導体層を遮光し、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【００２４】
また本発明は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法を提供する。
【００２５】
本発明においては、ＴＦＴ基板を有する表示装置を作製した後に金属層を部分的に除去するので、表示装置の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されていることになるため、平坦化層の寸法変化を抑制し、アライメント精度を向上させるとともに、アライメントを容易に行うことが可能となる。
また本発明により製造される表示装置は上述のＴＦＴ基板を有するので、表示装置を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性が良好で表示品質に優れる表示装置を得ることができる。
また本発明によれば、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造される表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置を得ることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイを得ることができる。
【００２６】
上記発明においては、上記金属層除去工程では、少なくとも上記ＴＦＴ基板のＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、上記金属層を部分的に除去することが好ましい。上述したように、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することにより、ＴＦＴ素子の半導体層を遮光し、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能であるという効果を奏する。さらに、金属層がフレキシブル性を有し、平坦化層が樹脂を含有するので、平坦化層にクラックを生じさせることなく、フレキシブルディスプレイに用いることが可能であるという効果を奏する。また、金属層と平坦化層とが積層されているので、平坦化層の寸法変化を抑制し、アライメント精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略平面図である。
【図４】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略平面図である。
【図５】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の表示装置の他の例を示す概略断面図である。
【図９】本発明のＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１０】本発明の表示装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明のＴＦＴ基板、表示装置、ＴＦＴ基板の製造方法、および表示装置の製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
Ａ．ＴＦＴ基板
まず、本発明のＴＦＴ基板について説明する。
本発明のＴＦＴ基板は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするものである。
【００３１】
本発明のＴＦＴ基板について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略断面図である。図１に例示するＴＦＴ基板１は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層３と、平坦化層３の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層２と、平坦化層３の金属層２側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子１０と、ＴＦＴ素子１０上に形成された層間絶縁膜１５と、層間絶縁膜１５上に形成された画素電極１６とを有している。ＴＦＴ素子１０は、トップゲート・ボトムコンタクト構造を備え、平坦化層３上に形成されたソース電極１２Ｓおよびドレイン電極１２Ｄならびに半導体層１１と、ソース電極１２Ｓおよびドレイン電極１２Ｄならびに半導体層１１上に形成されたゲート絶縁膜１４と、ゲート絶縁膜１４上に形成されたゲート電極１３Ｇとを有している。そして、ドレイン電極１２Ｄには画素電極１６が接続されている。画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとは重なるように配置されており、また少なくとも半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されている。
【００３２】
一般的に金属層は耐熱性を有するので、本発明においては金属層を用いることにより、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて従来のガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、平坦化層が形成された金属層上にＴＦＴ素子を形成可能であり、また高温処理が必要なＴＦＴ素子であってもＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子とすることが可能である。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
【００３３】
また、一般的に金属層はプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さいことから、寸法安定性に優れており、本発明においてはアライメント精度を向上させることができる。さらに、金属層上に樹脂を含有する平坦化層が形成されているので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成することができる。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、本発明のＴＦＴ基板においては、画素電極形成領域２６と金属層非形成領域２２ｂとが重なるように配置されており、平坦化層３が光透過性を有するので、金属層非形成領域２２ｂおよび平坦化層３を光が透過することができ、ＴＦＴ基板１を、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能となる。また本発明によれば、金属層２がフレキシブル性を有し、平坦化層３が樹脂を含有するので、ＴＦＴ基板１をフレキシブルディスプレイに用いることが可能であり、また平坦化層３でのクラックの発生を防止することができる。さらに、樹脂を含有する平坦化層３は比較的柔軟であり、この平坦化層３上にゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５が形成されているので、ゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５が無機材料からなる場合であっても、ゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５にクラックが発生し難くすることができる。
【００３５】
ここで、フレキシブル性を有する金属層が金属箔であり、金属箔が圧延箔の場合には、金属箔表面に圧延筋による微細な凹凸が存在する。また、金属箔が電解箔の場合にも、金属箔表面に微細な凹凸が存在する。そのため、金属箔上にＴＦＴ素子を形成した場合には、微細な凹凸によりＴＦＴ素子の電気的性能が低下するという問題があった。また、従来のようなＳｉＯ2などの無機物からなる絶縁膜では、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することは困難であるという問題があった。
これに対し本発明においては、フレキシブル性を有する金属層上に樹脂を含有する平坦化層が形成されているので、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することができ、微細な凹凸によるＴＦＴ素子の電気的性能の低下を防ぐことができる。
【００３６】
また本発明においては、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることが好ましい。図１に例示するように、少なくとも半導体層形成領域２１に金属層形成領域２２ａが配置されていることにより、ＴＦＴ素子１０の半導体層１１には金属層２側から光が照射されないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能である。
【００３７】
なお、「画素電極形成領域の少なくとも一部と、金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されている」とは、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態であることをいう。画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態には、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが完全に一致している状態、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の全部とが重なっている状態、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態、および、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態が含まれる。
【００３８】
また、「少なくとも半導体層形成領域に、金属層形成領域が配置されている」とは、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態であることをいう。金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致している状態、および、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている状態が含まれる。
【００３９】
以下、本発明のＴＦＴ基板の各構成について説明する。
【００４０】
１．平坦化層
本発明における平坦化層は、金属層上に形成され、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有するものであり、金属層表面の微細な凹凸を平坦化するために設けられる層である。
【００４１】
平坦化層の光透過性としては、平坦化層の光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。平坦化層の光透過率が低すぎると、表示装置に用いた場合に輝度が低下する場合があるからである。
なお、光透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠した方法で測定することが可能である。
【００４２】
平坦化層の絶縁性としては、平坦化層の体積抵抗が１．０×１０9Ω・ｍ以上であることが好ましく、１．０×１０10Ω・ｍ以上であることがより好ましく、１．０×１０11Ω・ｍ以上であることがさらに好ましい。
なお、体積抵抗は、JIS K6911、JIS C2318、ASTM D257 などの規格に準拠する手法で測定することが可能である。
【００４３】
平坦化層の表面粗さＲａとしては、金属層の表面粗さＲａよりも小さければよいが、具体的には、２５ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以下である。
なお、表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）もしくは走査型白色干渉計を用いて測定した値である。例えば、ＡＦＭを用いて測定する場合は、Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ Ｖ ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ（Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて、タッピングモードで、カンチレバー：ＭＰＰ１１１００、走査範囲：５０μｍ×５０μｍ、走査速度：０．５Ｈｚにて、表面形状を撮像し、得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよりＲａを求めることができる。また、走査型白色干渉計を用いて測定する場合は、Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００（Ｚｙｇｏ社製）を用いて、対物レンズ：１００倍、ズームレンズ：２倍、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈ：１５μｍにて、５０μｍ×５０μｍの範囲の表面形状を撮像し、得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよりＲａを求めることができる。
【００４４】
平坦化層においては、寸法安定性の観点から、平坦化層の線熱膨張係数と金属層の線熱膨張係数との差が１５ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｐｐｍ／℃以下、さらに好ましくは５ｐｐｍ／℃以下である。平坦化層および金属層の線熱膨張係数が近いほど、ＴＦＴ基板の反りが抑制されるとともに、ＴＦＴ基板の熱環境が変化した際に、平坦化層と金属層との界面の応力が小さくなり密着性が向上する。また、本発明のＴＦＴ基板は、取り扱い上、０℃〜１００℃の範囲の温度環境下では反らないことが好ましいのであるが、平坦化層の線熱膨張係数が大きいために平坦化層および金属層の線熱膨張係数が大きく異なると、ＴＦＴ基板が熱環境の変化により反ってしまうおそれがある。
なお、ＴＦＴ基板に反りが発生していないとは、ＴＦＴ基板を幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状に切り出し、得られたサンプルの一方の短辺を水平で平滑な台上に固定した際に、サンプルのもう一方の短辺の台表面からの浮上距離が１．０ｍｍ以下であることをいう。
【００４５】
具体的に、平坦化層の線熱膨張係数は、寸法安定性の観点から、０ｐｐｍ／℃〜３０ｐｐｍ／℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０ｐｐｍ／℃〜２５ｐｐｍ／℃の範囲内、さらに好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１８ｐｐｍ／℃の範囲内、特に好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃の範囲内、最も好ましくは０ｐｐｍ／℃〜７ｐｐｍ／℃の範囲内である。
【００４６】
なお、線熱膨張係数は、次のように測定する。まず、平坦化層のみのフィルムを作製する。平坦化層フィルムの作製方法は、耐熱フィルム（ユーピレックス Ｓ ５０Ｓ（宇部興産（株）製））やガラス基板上に平坦化層フィルムを作製した後、平坦化層フィルムを剥離する方法や金属層上に平坦化層フィルムを作製した後、金属をエッチングで除去し平坦化層フィルムを得る方法などがある。次いで、得られた平坦化層を幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍに切断し、評価サンプルとする。線熱膨張係数は、熱機械分析装置（例えばＴｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＴＭＡ８３１０（リガク社製））によって測定する。測定条件は、昇温速度を１０℃／ｍｉｎ、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を１ｇ／２５０００μｍ2とし、１００℃〜２００℃の範囲内の平均の線熱膨張係数を線熱膨張係数（Ｃ．Ｔ．Ｅ．）とする。
【００４７】
平坦化層は耐熱性を有することが好ましく、具体的には、平坦化層に含有される樹脂のガラス転移温度が１５０℃以上であることが好ましく、中でも２００℃以上、特に３００℃以上であることが好ましい。樹脂のガラス転移温度が低すぎると、平坦化層の耐熱性が低すぎて、平坦化層上にＴＦＴ素子を形成することが困難となるからである。
【００４８】
平坦化層を構成する樹脂としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透明ポリイミド、フェノール樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリフタルアミド、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリシクロオキサイド、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。中でも、金属層をエッチングして除去する場合にはそのエッチングに耐え得る樹脂を用いることが好ましい。
【００４９】
平坦化層には、必要に応じて、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００５０】
平坦化層の厚みとしては、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されるものではなく、後述の金属層形成領域および金属層非形成領域の面積等に応じて適宜選択される。平坦化層の厚みは、具体的には、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２００μｍの範囲内、さらに好ましくは１μｍ〜１００μｍの範囲内である。平坦化層の厚みが薄すぎると、絶縁性が維持できなかったり、金属層非形成領域の強度が低下したり、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することが困難であったりする。また、平坦化層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、製膜時の乾燥が困難になったり、材料使用量が増えるためにコストが高くなったりする。
【００５１】
平坦化層の形成方法としては、平滑性の良好な平坦化層が得られる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、金属層上に平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する方法、金属層と樹脂フィルムとを接着剤を介して貼り合せる方法、金属層と樹脂フィルムとを加熱圧着する方法を用いることができる。中でも、平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する方法が好ましい。平滑性に優れる平坦化層が得られるからである。
【００５２】
塗布方法としては、平滑性の良好な平坦化層を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、バーコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する場合、塗布後に樹脂のガラス転移温度以上に加熱することで、膜の流動性を高め、平滑性を良くすることもできる。
【００５３】
２．金属層
本発明における金属層は、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有するものである。また本発明においては、金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部と、画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されている。
【００５４】
なお、金属層のフレキシブル性とは、ＪＩＳ Ｚ ２２４８の金属材料曲げ試験方法で、５ＫＮの力をかけたときに曲がることを指す。
【００５５】
金属層の線熱膨張係数としては、寸法安定性の観点から、０ｐｐｍ／℃〜２５ｐｐｍ／℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１８ｐｐｍ／℃の範囲内、さらに好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃の範囲内、特に好ましくは０ｐｐｍ／℃〜７ｐｐｍ／℃の範囲内である。
なお、上記線熱膨張係数の測定方法については、金属層を幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍに切断し、評価サンプルとする以外は、上記平坦化層の線熱膨張係数の測定方法と同様である。
【００５６】
また、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。通常、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて高温処理が施されるからである。特に、ＴＦＴ素子が酸化物半導体層を有する場合には、酸素の存在下、高温でアニール処理が行なわれることから、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。
【００５７】
金属層を構成する金属材料としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銅、銅合金、リン青銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、金、金合金、ニッケル、ニッケル合金、銀、銀合金、スズ、スズ合金、チタン、鉄、鉄合金、亜鉛、モリブデン等が挙げられる。中でも、大型の表示装置に適用する場合、ＳＵＳが好ましい。ＳＵＳは耐酸化性に優れ、また耐熱性にも優れている上、銅などに比べ線熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れる。また、ＳＵＳ３０４については特に入手しやすいという利点があり、ＳＵＳ４３０については入手しやすく、線熱膨張係数がＳＵＳ３０４より小さいという利点もある。一方、金属層およびＴＦＴ素子の線熱膨張係数を考慮すると、線熱膨張係数の観点からは、ＳＵＳ４３０よりさらに低線熱膨張係数のチタンやインバーが好ましい。ただし、線熱膨張係数のみでなく、耐酸化性、耐熱性、金属層の展性および延性などに起因する金属層の加工性や、コストも考慮に入れて選択するのが望ましい。
【００５８】
金属層が形成されている金属層形成領域および金属層が形成されていない金属層非形成領域の配置としては、金属層非形成領域の少なくとも一部と画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていればよい。
金属層非形成領域の配置としては、金属層非形成領域の少なくとも一部と画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていればよく、上述したように、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層非形成領域が画素電極形成領域と完全に一致するように、金属層非形成領域が画素電極形成領域全域に配置されていてもよく、金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域内に配置されていてもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の全部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域全域および画素電極形成領域以外の領域に配置されていてもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域の一部および画素電極形成領域以外の領域に配置されていてもよい。金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域内に配置されている場合には、金属層非形成領域の面積を小さくし、金属層形成領域の面積を大きくすることができるので、ＴＦＴ基板の強度を高めることができる。
【００５９】
通常、金属層非形成領域は、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に配置される。
ここで、「画素領域」とは、本発明のＴＦＴ基板を有する表示装置において、画像表示に寄与する領域を意味する。例えば、画素電極形成領域のうち、ＴＦＴ素子のゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、半導体層、蓄積容量等が形成されている領域は、画素領域ではない。
金属層非形成領域は、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に配置されていればよく、金属層非形成領域の配置については上述のとおりである。
【００６０】
また、金属層形成領域および金属層非形成領域の配置としては、中でも、金属層非形成領域が半導体層形成領域に配置されていない、すなわち金属層形成領域が少なくとも半導体層形成領域に配置されていることが好ましい。つまりは、半導体層形成領域には金属層が形成されていることが好ましい。これにより、ＴＦＴ素子の半導体層に金属層側から光が照射されることがないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能となるからである。
金属層形成領域が少なくとも半導体層形成領域に配置されている場合、上述したように、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致するように、金属層形成領域が半導体層形成領域全域のみに配置されていてもよく、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なるように、金属層形成領域が半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に配置されていてもよい。ＴＦＴ基板の強度の観点から、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている、すなわち金属層形成領域は半導体層形成領域以外の領域にも配置されていることが好ましい。
【００６１】
金属層形成領域および金属層非形成領域の形状、すなわち金属層のパターン形状としては、画素電極の形状、画素領域の形状、ＴＦＴ素子の半導体層の形状に応じて適宜選択されるものであり、特に限定されるものではない。例えば、図２に示すように金属層２が格子状に形成されていてもよく、図３に示すように金属層２が線状に形成されていてもよく、図４に示すように金属層２が点状に形成されていてもよい。中でも、ＴＦＴ基板の強度の観点から、金属層は格子状や線状に形成されていることが好ましい。なお、図２〜図４は本発明のＴＦＴ基板の金属層側から見た概略平面図である。
【００６２】
金属層の厚みとしては、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜６０μｍの範囲内、さらに好ましくは１μｍ〜４０μｍの範囲内である。金属層の厚みが薄すぎると、ＴＦＴ基板の強度が低下するおそれがある。また、金属層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、コスト高になったりする。
【００６３】
金属層の形態としては、フレキシブル性を有するものであればよいが、金属箔が好ましく用いられる。金属箔は、圧延箔であってもよく電解箔であってもよく、金属材料の種類に応じて適宜選択される。通常、金属箔は圧延により作製される。
【００６４】
金属層の表面粗さＲａとしては、上記平坦化層の表面粗さＲａよりも大きいものであり、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。なお、上記表面粗さの測定方法については、上記平坦化層の表面粗さの測定方法と同様である。
【００６５】
３．ＴＦＴ素子
本発明におけるＴＦＴ素子は、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されるものである。
【００６６】
ＴＦＴ素子の構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、トップゲート構造（正スタガ型）、ボトムゲート構造（逆スタガ型）、コプレーナ型構造を挙げることができる。トップゲート構造およびボトムゲート構造の場合には、さらにトップコンタクト構造、ボトムコンタクト構造を挙げることができる。これらの構造は、ＴＦＴ素子を構成する半導体層の種類に応じて適宜選択される。
中でも、トップゲート構造、および、コプレーナ型構造のうち半導体層上にゲート電極が配置されているものが好ましい。平坦化層上に半導体層が形成され、半導体層上にゲート電極が配置されている構造の場合、半導体層への平坦化層側からの光照射によるＴＦＴ素子の誤動作が懸念されるが、上述したように半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることにより、ＴＦＴ素子の誤動作を防ぐことができる。したがって、このような構造の場合に本発明の構成が有用である。
【００６７】
ＴＦＴ素子を構成する半導体層としては、特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、酸化物半導体、有機半導体が用いられる。
【００６８】
シリコンとしては、ポリシリコン、アモルファスシリコンを用いることができる。
酸化物半導体としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム亜鉛（ＣｄｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化タングステン（ＷＯ）、ＩｎＧａＺｎＯ系、ＩｎＧａＳｎＯ系、ＩｎＧａＺｎＭｇＯ系、ＩｎＡｌＺｎＯ系、ＩｎＦｅＺｎＯ系、ＩｎＧａＯ系、ＺｎＧａＯ系、ＩｎＺｎＯ系を用いることができる。
有機半導体としては、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
【００６９】
酸化物半導体の場合、酸化物半導体層上に保護膜や層間絶縁膜をスパッタリング法等により形成すると、酸化物半導体では酸素が欠損するおそれがあるので、酸素欠陥を補うために保護膜や層間絶縁膜の形成後に酸素の存在下でアニール処理を行なうのが一般的である。このアニール処理は数百度と高温で行なわれるため、ＴＦＴ素子が形成される基板の耐熱性や寸法安定性が懸念されるが、本発明においては平坦化層が形成された金属層をＴＦＴ素子が形成される基板として用いるので、耐熱性および寸法安定性を改善することが可能である。
また、有機半導体の場合、光リーク電流が発生しやすいことから、本発明の構成が有用である。
【００７０】
半導体層の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７１】
ＴＦＴ素子を構成するゲート電極、ソース電極およびドレイン電極としては、所望の導電性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的にＴＦＴ素子に用いられる導電性材料を用いることができる。このような材料の例としては、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ｗ−Ｍｏ合金、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の無機材料、および、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性を有する有機材料を挙げることができる。
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７２】
ＴＦＴ素子を構成するゲート絶縁膜としては、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的なＴＦＴ素子におけるゲート絶縁膜と同様のものを用いることができ、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料を用いることができる。
ゲート絶縁膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７３】
ＴＦＴ素子上には保護膜や層間絶縁膜が形成されていてもよい。保護膜および層間絶縁膜としては、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料が用いられる。
保護膜および層間絶縁膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７４】
４．画素電極
本発明における画素電極は、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されるものであり、光透過性を有している。
【００７５】
画素電極の材料としては、透明電極を形成可能な導電性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）等の導電性酸化物を用いることができる。
画素電極の形成方法および厚みとしては、一般的な表示装置における電極と同様とすることができる。
【００７６】
５．密着層
本発明においては、図５に例示するように、平坦化層３とＴＦＴ素子１０との間に、無機化合物を含む密着層４が形成されていることが好ましい。密着層が形成されていることにより、ＴＦＴ素子の密着性を高めることができ、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて熱や水分が加わった際に、ＴＦＴ素子を構成する電極や半導体層に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができる。
【００７７】
密着層は平滑性を有することが好ましい。密着層の表面粗さＲａは、金属層の表面粗さＲａよりも小さければよく、具体的に、２５ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以下である。密着層の表面粗さＲａが大きすぎると、ＴＦＴ素子の電気的性能が劣化するおそれがあるからである。なお、表面粗さＲａの測定方法については、上記平坦化層の表面粗さＲａの測定方法と同様である。
【００７８】
また、密着層は耐熱性を有することが好ましい。ＴＦＴ素子の形成時には通常、高温処理が施されるからである。密着層の耐熱性としては、密着層の５％重量減少温度が３００℃以上であることが好ましい。
なお、５％重量減少温度の測定については、熱分析装置（ＤＴＧ−６０（（株）島津製作所製））を用いて、雰囲気：窒素雰囲気、温度範囲：３０℃〜６００℃、昇温速度：１０℃／ｍｉｎにて、熱重量・示差熱（ＴＧ−ＤＴＡ）測定を行い、試料の重量が５％減る温度を５％重量減少温度（℃）とした。
【００７９】
密着層は、通常、絶縁性を有している。
【００８０】
また、密着層は、平坦化層に含まれる不純物イオンなどがＴＦＴ素子の半導体層に拡散するのを防ぐものであることが好ましい。具体的に、密着層のイオン透過性としては、鉄（Ｆｅ）イオン濃度が０．１ｐｐｍ以下であることが好ましく、あるいはナトリウム（Ｎａ）イオン濃度が５０ｐｐｂ以下であることが好ましい。なお、Ｆｅイオン、Ｎａイオンの濃度の測定方法としては、密着層上に形成された層をサンプリングして抽出した後、イオンクロマトグラフィー法により分析する方法が用いられる。
【００８１】
密着層を構成する無機化合物としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、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、酸化クロム、酸化チタンを挙げることができる。これらは１種であってもよく２種以上であってもよい。
【００８２】
密着層は、単層であってもよく多層であってもよい。
密着層が多層膜である場合、上述の無機化合物からなる層が複数層積層されていてもよく、上述の無機化合物からなる層と金属からなる層とが積層されていてもよい。この場合に用いられる金属としては、上述の特性を満たす密着層を得ることができれば特に限定されるものではなく、例えば、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素を挙げることができる。
また、密着層が多層膜である場合、密着層の最表層は酸化ケイ素膜であることが好ましい。すなわち、酸化ケイ素膜上にＴＦＴ素子が形成されることが好ましい。酸化ケイ素膜は上述の特性を十分に満たすからである。この場合の酸化ケイ素はＳｉＯｘ（Ｘは１．５〜２．０の範囲内）であることが好ましい。
【００８３】
中でも、密着層４は、図６に例示するように、平坦化層３上に形成され、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、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、酸化クロムおよび酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１種からなる第１密着層４ａと、第１密着層４ａ上に形成され、酸化ケイ素からなる第２密着層４ｂとを有することが好ましい。第１密着層により平坦化層と第２密着層との密着性を高めることができ、第２密着層により平坦化層とＴＦＴ素子との密着性を高めることができるからである。また、酸化ケイ素からなる第２密着層は上述の特性を十分に満たすからである。
【００８４】
密着層の厚みは、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。中でも、密着層が上述したように第１密着層および第２密着層を有する場合、第２密着層の厚みは第１密着層よりも厚く、第１密着層は比較的薄く、第２密着層は比較的厚いことが好ましい。この場合、第１密着層の厚みは、０．１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内、さらに好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内である。また、第２密着層の厚みは、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、さらに好ましくは８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲内である。厚みが薄すぎると、十分な密着性が得られないおそれがあり、厚みが厚すぎると、密着層にクラックが生じるおそれがあるからである。
【００８５】
密着層の形成方法としては、上述の無機化合物からなる層や上述の金属からなる層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＣ（直流）スパッタリング法、ＲＦ（高周波）マグネトロンスパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相蒸着）法等を挙げることができる。中でも、上述の無機化合物からなる層を形成する場合であって、アルミニウムやケイ素を含む層を形成する場合には、反応性スパッタリング法を用いることが好ましい。平坦化層との密着性に優れる膜が得られるからである。
【００８６】
６．用途
本発明のＴＦＴ基板の用途としては、フレキシブルディスプレイが好適である。フレキシブルディスプレイとしては、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパー、タッチパネル等が挙げられる。液晶表示装置では、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過半反射型液晶表示装置のいずれにも本発明のＴＦＴ基板を適用することができる。
本発明のＴＦＴ基板を反射型液晶表示装置や電子ペーパー等の反射型表示装置に適用する場合には、平坦化層上にカラーフィルタを構成する複数色の着色層が形成され、着色層上にＴＦＴ素子および画素電極が形成される。この場合、ＴＦＴ素子が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板とのアライメントを行う必要がないという利点を有する。
【００８７】
また、本発明のＴＦＴ基板は、表示装置に用いた場合にＴＦＴ基板の金属層側の面が受光面または発光面となる表示装置に好適に用いられる。このような表示装置としては、透過型液晶表示装置、半透過半反射型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置、両面発光型有機ＥＬ表示装置などが挙げられる。
また、本発明のＴＦＴ基板は、シースルー型の有機ＥＬ表示装置にも適用でき、意匠性に優れる表示装置を得ることが可能である。
【００８８】
さらに、本発明のＴＦＴ基板は、互いに異なる波長の光を選択反射するコレステリック液晶層を有する複数の液晶セルが積層された液晶表示装置に適用することもできる。この場合、隣接する液晶セルのうち、液晶表示装置の画像表示側に配置される液晶セルに本発明のＴＦＴ基板が用いられる。このような液晶表示装置は、液晶方式の電子ペーパーとして知られており、例えば国際公開第２００８／１０７９５８号パンフレット等を参照することができる。
【００８９】
中でも、光透過性を有し、かつ耐熱性の高いプラスチック基板が少ないことから、本発明のＴＦＴ基板は、透過型液晶表示装置に好ましく用いられる。
【００９０】
Ｂ．表示装置
次に、本発明の表示装置について説明する。
本発明の表示装置は、上述のＴＦＴ基板を備えることを特徴とするものである。
【００９１】
本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を用いるので、優れた表示品質を得ることが可能であり、また表示装置を製造する際のアライメントを容易にすることが可能である。また本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を備えるので、ＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置とすることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイとすることが可能である。また本発明においては、上述のＴＦＴ基板を有するので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することもでき、信頼性の高い表示装置とすることが可能となる。
【００９２】
本発明の表示装置は、ＴＦＴ基板を備える表示装置であれば特に限定されるものではないが、中でも、フレキシブルディスプレイであることが好ましい。また、本発明の表示装置は、ＴＦＴ基板の金属層側の面が受光面または発光面となる表示装置であることが好ましく、特に透過型液晶表示装置が好適である。
なお、表示装置の具体例については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板 ６．用途」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【００９３】
図７は、本発明の表示装置の一例を示す概略断面図であり、透過型液晶表示装置の例である。図７に示す透過型液晶表示装置３０においては、ＴＦＴ基板１の画素電極１６上に配向膜３５が形成され、対向基板３１上に対向電極層３２および配向膜３３が順に積層され、配向膜３５および配向膜３３の間に液晶層３４が形成されている。ＴＦＴ基板１は、図１に示すＴＦＴ基板１と同様である。この透過型液晶表示装置３０では、ＴＦＴ基板１側の面が受光面となり、ＴＦＴ基板１側の面から光Ｌが入射し、対向基板３１側の面が観察側となる。
【００９４】
図８は、本発明の表示装置の他の例を示す概略断面図であり、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置の例である。図８に示すボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置４０においては、ＴＦＴ基板１上に隔壁４４が形成され、隔壁４４間の画素電極１６上に発光層４３が形成され、隔壁４４および発光層４３上に対向電極層４２が形成され、対向電極層４２の上から封止基板４１によって封止されている。ＴＦＴ基板１は、図１に示すＴＦＴ基板１と同様である。このボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置４０では、ＴＦＴ基板１側の面が発光面となり、発光層４３からの光ＬがＴＦＴ基板１側の面から取り出される。
【００９５】
表示装置の各構成部材については、公知の部材を使用することができるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
Ｃ．ＴＦＴ基板の製造方法
次に、本発明のＴＦＴ基板の製造方法について説明する。
本発明のＴＦＴ基板の製造方法は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成するＴＦＴ素子形成工程と、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする。
【００９７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す工程図である。まず、図９（ａ）に示すように、フレキシブル性を有する金属層２上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層３を形成する（平坦化層形成工程）。次いで、図９（ｂ）に示すように、平坦化層３上にＴＦＴ素子１０を形成し（ＴＦＴ素子形成工程）、続いて層間絶縁膜１５を形成する。ＴＦＴ素子１０については、図１に示すＴＦＴ素子１０と同様である。次に、図９（ｃ）に示すように、層間絶縁膜１５およびゲート絶縁膜１４にコンタクトホールを形成して、ＴＦＴ素子１０が形成された平坦化層３上に画素電極１６を形成する（画素電極形成工程）。次いで、図９（ｄ）に示すように、画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとが重なるように、またＴＦＴ素子１０の半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されるように、金属層２を部分的に除去する（金属層除去工程）。
【００９８】
一般的に金属層は耐熱性を有するので、本発明においては金属層を用いることにより、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいてガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、ＴＦＴ基板を安定的に製造することが可能である。また、高温処理が必要なＴＦＴ素子であっても、ＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子を得ることが可能である。したがって、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
【００９９】
また、一般的に金属層はプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さいことから、寸法安定性に優れている。本発明によれば、ＴＦＴ素子を形成した後に金属層を部分的に除去するので、ＴＦＴ素子形成時には平坦化層の全面に金属層が形成されており、ＴＦＴ素子の形成時に加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成することができ、アライメント精度を向上させることができる。したがって、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【０１００】
また本発明によれば、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いた表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置に適用することが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイに適用することが可能なＴＦＴ基板を得ることができる。
【０１０１】
また本発明においては、金属層を部分的に除去するので、従来のように半導体素子を形成した後に基板を全て取り除く方法に比べて歩留まりを良くすることができる。特に、ガラス基板を剥がす方法に対して歩留まりを向上させることが可能である。
【０１０２】
なお、「画素電極形成領域の少なくとも一部と、金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように」とは、金属層および画素電極を平面視したときに、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態であることをいう。画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態には、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが完全に一致している状態、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の全部とが重なっている状態、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態、および、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態が含まれる。
【０１０３】
以下、本発明のＴＦＴ基板の製造方法における各工程について説明する。
【０１０４】
１．平坦化層形成工程
本発明における平坦化層形成工程は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する工程である。
平坦化層およびその形成方法、ならびに金属層については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の平坦化層および金属層の項にそれぞれ記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
２．ＴＦＴ素子形成工程
本発明におけるＴＦＴ素子形成工程は、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成する工程である。
ＴＦＴ素子およびその形成方法については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」のＴＦＴ素子の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０６】
３．画素電極形成工程
本発明における画素電極形成工程は、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する工程である。
画素電極およびその形成方法については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の画素電極の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０７】
４．金属層除去工程
本発明における金属層除去工程は、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する工程である。
【０１０８】
金属層を部分的に除去する方法としては、例えば、金属層上にレジストを積層し、レジストパターンを形成し、そのレジストパターンに沿って金属層をエッチングした後、レジストパターンを除去する方法、金属層上にメタルマスクを用いて金属膜を成膜してエッチングマスクとし、そのエッチングマスクに沿って金属層をエッチングした後、エッチングマスクを除去する方法が挙げられる。金属層のエッチング方法としては、通常、ウェットエッチングが用いられる。
【０１０９】
金属層をエッチングする場合には、画素電極側の面をドライフィルムレジスト等で保護することが好ましい。
【０１１０】
金属層を部分的に除去する際には、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように金属層を部分的に除去すればよい。通常、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に金属層非形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去する。
この際、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に金属層非形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去すればよく、例えば、金属層非形成領域が画素電極形成領域と完全に一致するように、画素電極形成領域全域の金属層を除去してもよく、金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域内の金属層を除去してもよく、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なるように、画素電極形成領域全域および画素電極形成領域以外の領域の金属層を除去してもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域の一部および画素電極形成領域以外の領域の金属層を除去してもよい。金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域内の金属層を除去する場合には、金属層非形成領域の面積を小さくし、金属層形成領域の面積を大きくすることができるので、ＴＦＴ基板の強度を高めることができる。
【０１１１】
金属層を部分的に除去する際には、中でも、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することが好ましい。すなわち、半導体層形成領域の金属層は除去しないことが好ましい。これにより、ＴＦＴ素子の半導体層に金属層側から光が照射されることがないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能となるからである。
【０１１２】
なお、「少なくとも半導体層形成領域に、金属層形成領域が配置されるように」とは、金属層および半導体層を平面視したときに、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態であることをいう。金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致している状態、および、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている状態が含まれる。
【０１１３】
少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去する際には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致し、半導体層形成領域全域のみに金属層が残存するように金属層を部分的に除去してもよく、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なり、半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に金属層が残存するように金属層を部分的に除去してもよい。ＴＦＴ基板の強度の観点から、半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に金属層が残存するように金属層を部分的に除去することが好ましい。
【０１１４】
金属層形成領域および金属層非形成領域の配置、形状、面積等については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の金属層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１１５】
Ｄ．表示装置の製造方法
次に、本発明の表示装置の製造方法について説明する。
本発明の表示装置の製造方法は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする。
【０１１６】
図１０（ａ）〜（ｂ）は、本発明の表示装置の製造方法の一例を示す工程図であり、透過型液晶表示装置を製造する例である。まず、図１０（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１を有する表示装置を作製する（表示装置作製工程）。次に、図１０（ｂ）に示すように、画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとが重なるように、またＴＦＴ素子１０の半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されるように、金属層２を部分的に除去する（金属層除去工程）。
【０１１７】
本発明においては、ＴＦＴ基板を有する表示装置を作製した後に金属層を部分的に除去するので、表示装置の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されており、表示装置の製造時に加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、アライメント精度を向上させるとともに、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【０１１８】
また本発明により製造される表示装置は上述のＴＦＴ基板を有するので、従来のガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、表示装置を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性が良好で表示品質に優れる表示装置を得ることができる。
【０１１９】
また本発明によれば、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造される表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置を得ることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイを得ることができる。
【０１２０】
さらに本発明においては、金属層を部分的に除去するので、従来のように半導体素子を形成した後に基板を全て取り除く方法に比べて歩留まりを良くすることができ、特に、ガラス基板を剥がす方法に対して歩留まりを向上させることが可能である。
【０１２１】
以下、本発明の表示装置の製造方法における各工程について説明する。
【０１２２】
１．表示装置作製工程
本発明における表示装置作製工程は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する工程である。
表示装置については、上記「Ｂ．表示装置」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。表示装置の各構成部材の形成方法としては、公知の方法を採用することができる。
【０１２３】
２．金属層除去工程
本発明における金属層除去工程は、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する工程である。
金属層除去工程については、上記「Ｃ．ＴＦＴ基板の製造方法」の金属層除去工程と同様とすることができる。
【０１２４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２５】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【０１２６】
（絶縁性の平坦化層の形成）
まず、透明ポリイミド系樹脂溶液（イミド化された樹脂溶液）を脱気した。超音波洗浄機ＵＴ−１０６(シャープマニファクチャリングシステム株式会社製)を用いて、１００Ｗ ３７ｋＨｚで室温で１０分間超音波処理をした。次いで、透明ポリイミド系樹脂溶液を検体乾燥機に入れ、真空ポンプを用いて減圧し、圧力が３００Ｐａ未満に到達後１５分間減圧処理を行った。この際、最終到達圧力は２３０Ｐａであった。
【０１２７】
次いで、厚さ２０μｍの基材ＳＵＳ４３０基板上に、脱気後の透明ポリイミド系樹脂溶液を膜厚が２μｍになるようにスピンコーターでコーティングし、１００℃のオーブン中、大気下で６０分乾燥させた後、窒素雰囲気下、１６０℃で１５分加熱し、２５０℃で３０分熱処理し（昇温速度 １０℃／分、自然放冷）、平坦化層を形成した。この平坦化層の可視光領域における光透過率は８５％以上であった。
【０１２８】
（密着層の形成）
次に、平坦化層上に、第１密着層としてのアルミニウム膜をＤＣスパッタリング法（成膜圧力０．２Ｐａ（アルゴン）、投入電力１ｋＷ、成膜時間１０秒）により厚さ５ｎｍで形成した。次いで、第２密着層としての酸化シリコン膜をＲＦマグネトロンスパッタリング法（成膜圧力０．３Ｐａ（アルゴン：酸素＝３：１）、投入電力２ｋＷ、成膜時間３０分）により厚さ１００ｎｍで形成した。これにより、薄膜素子用基板を得た。
【０１２９】
（ＴＦＴ素子の形成）
ボトムゲート・ボトムコンタクト構造のＴＦＴ素子を上記薄膜素子用基板上に作製した。まず、厚さ１００ｎｍのアルミニウム膜をゲート電極膜として成膜した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に燐酸溶液でウェットエッチングし、アルミニウム膜を所定パターンにパターニングしてゲート電極を形成した。次に、そのゲート電極を覆うように厚さ３００ｎｍの酸化ケイ素をゲート絶縁膜として全面に形成した。このゲート絶縁膜は、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用い、６インチのＳｉＯ２ターゲットに投入電力：１．０ｋＷ（＝３Ｗ／ｃｍ２）、圧力：１．０Ｐａ、ガス：アルゴン＋Ｏ２（５０％）の成膜条件で形成した。この後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施し、コンタクトホールを形成した。次に、ゲート絶縁膜上の全面に厚さ１００ｎｍのチタン膜、アルミニウム膜、ＩＺＯ膜をソース電極及びドレイン電極とするために蒸着した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に過酸化水素水溶液、燐酸溶液で連続的にウェットエッチングし、チタン膜を所定パターンにパターニングしてソース電極及びドレイン電極を形成した。このとき、ソース電極及びドレイン電極は、ゲート絶縁膜上であってゲート電極の中央部直上以外に離間したパターンとなるように形成した。
【０１３０】
次に、ソース電極及びドレイン電極を覆うように、全面に、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎが１：１：１のＩｎＧａＺｎＯ系アモルファス酸化物薄膜（ＩｎＧａＺｎＯ４）を厚さ２５ｎｍとなるように形成した。アモルファス酸化物薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用い、室温（２５℃）、Ａｒ：Ｏ２を３０：５０とした条件下で、４インチのＩｎＧａＺｎＯ（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）ターゲットを用いて形成した。その後、アモルファス酸化物薄膜上にレジストパターンをフォトリソグラフィーで形成した後、シュウ酸溶液でウェットエッチングし、そのアモルファス酸化物薄膜をパターニングし、所定パターンからなるアモルファス酸化物薄膜を形成した。こうして得られたアモルファス酸化物薄膜は、ゲート絶縁膜上であってソース電極及びドレイン電極に両側で接触するとともに該ソース電極及びドレイン電極を跨ぐように形成されていた。続いて全体を覆うように、厚さ１００ｎｍの酸化ケイ素を保護膜としてＲＦマグネトロンスパッタリング法で形成した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施した。その後、大気中３００℃１時間のアニールを施し、ＴＦＴ素子を作製した。
【０１３１】
（ＳＵＳ基板のパターニング）
ＴＦＴ素子形成後、裏面のＳＵＳ基板上にレジストを形成し、画素部分をエッチングできるようにパターニングを行った。塩化第２鉄液および硝酸を混合したものを用いてＳＵＳ基板をエッチングし、フレキシブル透過型液晶表示装置用のＴＦＴ基板（バックプレーン）を作製した。
【符号の説明】
【０１３２】
１ … ＴＦＴ基板
２ … 金属層
３ … 平坦化層
４ … 密着層
４ａ … 第１密着層
４ｂ … 第２密着層
１０ … ＴＦＴ素子
１１ … 半導体層
１２Ｓ … ソース電極
１２Ｄ … ドレイン電極
１３Ｇ … ゲート電極
１４ … ゲート絶縁膜
１５ … 層間絶縁膜
１６ … 画素電極
２１ … 半導体層形成領域
２２ａ … 金属層形成領域
２２ｂ … 金属層非形成領域
２６ … 画素電極形成領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機エレクトロルミネッセンス表示装置などに用いることができる薄膜トランジスタ基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと称する場合がある。）等のフラットパネルディスプレイの急速な普及に伴って、これらのディスプレイを構成するディスプレイ用部材の需要が拡大している。
現在のフラットパネルディスプレイは、その用途をテレビやデスクトップモニターのみならず、携帯用ノートパソコン、携帯電話、携帯用ページャー、携帯用ゲーム機等の携帯型電子機器等にまで広く拡大していることから、さらなる軽量化、小型化、薄型化が求められている。
その一方で、近年中に実施化が計画されている地上デジタル放送の本格普及や、今後のユビキタスネットワークのさらなる進化に対応して、モバイルディスプレイの普及拡大が確実に予測されることから、これに備えて現在のフラットパネルディスプレイよりもさらに薄型・軽量であるフレキシブルディスプレイの実用化が求められている。
【０００３】
フレキシブルディスプレイは、従来のフラットパネルディスプレイよりもさらに薄型化・軽量化されるという利点を有するのみならず、自在に変形させることも可能になることから、例えば、ローラブル（巻き取り可能な）モバイルディスプレイを実現することもでき、よりモバイルに適したディスプレイを得ることができるという利点もある。また、フレキシブルディスプレイは、長尺の基板を用いて連続プロセスによって製造することも可能になることから、大量生産性に優れるという利点も期待されている。
【０００４】
ところで、薄膜トランジスタ素子（以下、薄膜トランジスタをＴＦＴと称する場合がある。）に代表される半導体トランジスタは、近年のディスプレイの発展に伴ってその用途を拡大する傾向にある。半導体トランジスタは、半導体材料を介して電極が接続されていることにより、スイッチング素子としての機能を果たすものである。
【０００５】
従来、半導体トランジスタの半導体材料としては、シリコン、化合物半導体、酸化物半導体などの無機半導体材料が用いられてきた。近年、普及が拡大している液晶表示装置にもこのような無機半導体材料を用いたＴＦＴ素子が用いられている。一方、半導体材料としては、有機化合物からなる有機半導体材料も知られており、有機半導体材料は無機半導体材料に比べて安価に大面積化が可能であることから、次世代ディスプレイへの応用などを想定した研究が活発に行われている。
【０００６】
現在最も広く普及しているフラットパネルディスプレイは液晶表示装置である。液晶表示装置をフレキシブルなものにするには、ＴＦＴ素子が形成される基板を、フレキシブル性を有する基板に替えることが必要になる。
このような状況において、基板としては、これまで主として用いられてきたガラス基板に替わり、フレキシブル性を有するプラスチック基板が提案されている。
【０００７】
しかしながら、ＴＦＴ素子の製造プロセスでは高温処理が行われるのが一般的であり、最も低温でも２００℃程度の温度が必要であるのに対して、汎用プラスチックのガラス転移温度は２００℃以下であり、特に廉価なプラスチックであるＰＥＮやＰＥＴはガラス転移温度が１５０℃以下であるため、プラスチック基板上にＴＦＴ素子を形成することは困難であるという問題があった。
一方で、室温で形成可能なＴＦＴ素子として酸化物半導体の開発が進められており、ａ−ＩＧＺＯのようなアモルファス酸化物半導体を用いたＴＦＴ素子が提案されている（非特許文献１参照）。しかしながら、酸化物半導体を用いたＴＦＴ素子は、連続通電時のしきい電圧の変化が非常に大きく安定性に欠けるという問題があり、長時間の駆動においても安定なＴＦＴ素子を実現するためには、酸化ガス雰囲気中において２００℃以上の熱処理を行う必要があることが報告されている（特許文献１参照）。そのため、やはりプラスチック基板を用いることには課題が残されている。
【０００８】
また、プラスチック基板を用いると、基板上に所望の精度でＴＦＴ素子を形成することが困難であるという問題もあった。すなわち、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて基板に加わる熱や水分等の影響によって基板の寸法が変化してしまい、ＴＦＴ素子が形成される精度が損なわれるという問題があった。
【０００９】
これらの問題点を解決する手法として、特許文献２には、ガラス基板や石英基板、または絶縁膜が形成されたシリコン基板、金属基板、ステンレス基板を用いて、第１の基板上に形成された薄膜デバイスと第２の基板とを接着して固定した後、第１の基板および第２の基板を取り除くことで、可撓性を有する半導体装置を形成する方法が提案されている。
【００１０】
ところで、金属箔などのフレキシブル性を有する金属基板は、金属の種類や厚みに関しては多種多様なものが入手でき適宜選択可能であり、フレキシブル性、耐熱性、寸法安定性を満足することができる。しかしながら、金属基板は光透過性を有さないため、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置には用いることができないという問題があった。
【００１１】
この点、特許文献３には、フレキシブルディスプレイに関するものではないが、半導体素子基板において、Ｓｉ基板をくりぬいて透光領域を形成する方法が開示されており、さらには、半導体素子および配線部分にＳｉ基板を残して遮光部を形成することで、半導体素子の誤動作を防止する手法が提案されている。
しかしながら、Ｓｉ基板を用いるとフレキシブル性がないために基板にクラックや割れが発生するという問題があり、特許文献３に記載されているような半導体素子基板をフレキシブルディスプレイに適用することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−３１１４０４号公報
【特許文献２】特開２００２−１６４３５４号公報
【特許文献３】特開平６−２３０４２９号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】K. Nomura et al. Nature Vol. 432, p. 488-492 (2004-11)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となるフレキシブルディスプレイに用いることができるＴＦＴ基板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するために、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするＴＦＴ基板を提供する。
【００１６】
本発明においては、耐熱性を有する金属層を用いるので、平坦化層が形成された金属層上にＴＦＴ素子を形成可能であり、またＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて高温処理が可能であることからＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子とすることが可能である。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
また本発明においては、従来のプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さく寸法安定性の良い金属層と樹脂を含有する平坦化層とが積層されているので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成し、アライメント精度を向上させることができる。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
また、本発明のＴＦＴ基板においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能である。さらに、金属層がフレキシブル性を有し、平坦化層が樹脂を含有するので、平坦化層にクラックを生じさせることなく、フレキシブルディスプレイに用いることが可能である。
【００１７】
上記発明においては、少なくとも上記ＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されていることが好ましい。少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることにより、ＴＦＴ素子の半導体層への金属層側からの入射光を遮ることができ、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【００１８】
また本発明においては、上記平坦化層と上記ＴＦＴ素子の間に、無機化合物を含む密着層が形成されていることが好ましい。密着層が形成されていることにより、平坦化層とＴＦＴ素子との密着性が良好となり、ＴＦＴ素子に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができるからである。
【００１９】
また本発明は、上述のＴＦＴ基板を有することを特徴とする表示装置を提供する。
本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を用いるので、優れた表示品質を得ることが可能であり、また表示装置を製造する際のアライメントを容易にすることが可能である。また本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を備えるので、ＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置とすることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイとすることが可能である。
【００２０】
本発明の表示装置は、透過型液晶表示装置であることが好ましい。本発明におけるＴＦＴ基板では、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、ＴＦＴ基板側が受光面となる透過型液晶表示装置とすることが可能である。
【００２１】
さらに本発明は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成するＴＦＴ素子形成工程と、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法を提供する。
【００２２】
本発明においては、ＴＦＴ素子を形成した後に金属層を部分的に除去するので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されていることになるため、平坦化層の寸法変化を抑制し、精度良くＴＦＴ素子を形成することが可能となる。
また本発明によれば、金属層を用いることにより、ＴＦＴ基板を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子を得ることができる。また、精度良くＴＦＴ素子を形成することができ、アライメント精度を向上させることができる。
また本発明においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いた表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置に適用することが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイに適用することが可能なＴＦＴ基板を得ることができる。
【００２３】
上記発明においては、上記金属層除去工程では、少なくとも上記ＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、上記金属層を部分的に除去することが好ましい。少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することにより、ＴＦＴ素子の半導体層を遮光し、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【００２４】
また本発明は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする表示装置の製造方法を提供する。
【００２５】
本発明においては、ＴＦＴ基板を有する表示装置を作製した後に金属層を部分的に除去するので、表示装置の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されていることになるため、平坦化層の寸法変化を抑制し、アライメント精度を向上させるとともに、アライメントを容易に行うことが可能となる。
また本発明により製造される表示装置は上述のＴＦＴ基板を有するので、表示装置を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性が良好で表示品質に優れる表示装置を得ることができる。
また本発明によれば、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造される表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置を得ることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイを得ることができる。
【００２６】
上記発明においては、上記金属層除去工程では、少なくとも上記ＴＦＴ基板のＴＦＴ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、上記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、上記金属層を部分的に除去することが好ましい。上述したように、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することにより、ＴＦＴ素子の半導体層を遮光し、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止し、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることができるからである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されており、平坦化層が光透過性を有するので、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能であるという効果を奏する。さらに、金属層がフレキシブル性を有し、平坦化層が樹脂を含有するので、平坦化層にクラックを生じさせることなく、フレキシブルディスプレイに用いることが可能であるという効果を奏する。また、金属層と平坦化層とが積層されているので、平坦化層の寸法変化を抑制し、アライメント精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略平面図である。
【図３】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略平面図である。
【図４】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略平面図である。
【図５】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明のＴＦＴ基板の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の表示装置の他の例を示す概略断面図である。
【図９】本発明のＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１０】本発明の表示装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明のＴＦＴ基板、表示装置、ＴＦＴ基板の製造方法、および表示装置の製造方法について詳細に説明する。
【００３０】
Ａ．ＴＦＴ基板
まず、本発明のＴＦＴ基板について説明する。
本発明のＴＦＴ基板は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子および画素電極とを有し、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とするものである。
【００３１】
本発明のＴＦＴ基板について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のＴＦＴ基板の一例を示す概略断面図である。図１に例示するＴＦＴ基板１は、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層３と、平坦化層３の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層２と、平坦化層３の金属層２側とは反対側の面に形成されたＴＦＴ素子１０と、ＴＦＴ素子１０上に形成された層間絶縁膜１５と、層間絶縁膜１５上に形成された画素電極１６とを有している。ＴＦＴ素子１０は、トップゲート・ボトムコンタクト構造を備え、平坦化層３上に形成されたソース電極１２Ｓおよびドレイン電極１２Ｄならびに半導体層１１と、ソース電極１２Ｓおよびドレイン電極１２Ｄならびに半導体層１１上に形成されたゲート絶縁膜１４と、ゲート絶縁膜１４上に形成されたゲート電極１３Ｇとを有している。そして、ドレイン電極１２Ｄには画素電極１６が接続されている。画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとは重なるように配置されており、また少なくとも半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されている。
【００３２】
一般的に金属層は耐熱性を有するので、本発明においては金属層を用いることにより、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて従来のガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、平坦化層が形成された金属層上にＴＦＴ素子を形成可能であり、また高温処理が必要なＴＦＴ素子であってもＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子とすることが可能である。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
【００３３】
また、一般的に金属層はプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さいことから、寸法安定性に優れており、本発明においてはアライメント精度を向上させることができる。さらに、金属層上に樹脂を含有する平坦化層が形成されているので、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成することができる。したがって、本発明のＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、本発明のＴＦＴ基板においては、画素電極形成領域２６と金属層非形成領域２２ｂとが重なるように配置されており、平坦化層３が光透過性を有するので、金属層非形成領域２２ｂおよび平坦化層３を光が透過することができ、ＴＦＴ基板１を、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの、ＴＦＴ基板側が受光面または発光面となる表示装置に用いることが可能となる。また本発明によれば、金属層２がフレキシブル性を有し、平坦化層３が樹脂を含有するので、ＴＦＴ基板１をフレキシブルディスプレイに用いることが可能であり、また平坦化層３でのクラックの発生を防止することができる。さらに、樹脂を含有する平坦化層３は比較的柔軟であり、この平坦化層３上にゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５が形成されているので、ゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５が無機材料からなる場合であっても、ゲート絶縁膜１４および層間絶縁膜１５にクラックが発生し難くすることができる。
【００３５】
ここで、フレキシブル性を有する金属層が金属箔であり、金属箔が圧延箔の場合には、金属箔表面に圧延筋による微細な凹凸が存在する。また、金属箔が電解箔の場合にも、金属箔表面に微細な凹凸が存在する。そのため、金属箔上にＴＦＴ素子を形成した場合には、微細な凹凸によりＴＦＴ素子の電気的性能が低下するという問題があった。また、従来のようなＳｉＯ2などの無機物からなる絶縁膜では、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することは困難であるという問題があった。
これに対し本発明においては、フレキシブル性を有する金属層上に樹脂を含有する平坦化層が形成されているので、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することができ、微細な凹凸によるＴＦＴ素子の電気的性能の低下を防ぐことができる。
【００３６】
また本発明においては、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることが好ましい。図１に例示するように、少なくとも半導体層形成領域２１に金属層形成領域２２ａが配置されていることにより、ＴＦＴ素子１０の半導体層１１には金属層２側から光が照射されないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能である。
【００３７】
なお、「画素電極形成領域の少なくとも一部と、金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されている」とは、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態であることをいう。画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態には、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが完全に一致している状態、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の全部とが重なっている状態、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態、および、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態が含まれる。
【００３８】
また、「少なくとも半導体層形成領域に、金属層形成領域が配置されている」とは、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態であることをいう。金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致している状態、および、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている状態が含まれる。
【００３９】
以下、本発明のＴＦＴ基板の各構成について説明する。
【００４０】
１．平坦化層
本発明における平坦化層は、金属層上に形成され、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有するものであり、金属層表面の微細な凹凸を平坦化するために設けられる層である。
【００４１】
平坦化層の光透過性としては、平坦化層の光透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも８５％以上、特に９０％以上であることが好ましい。平坦化層の光透過率が低すぎると、表示装置に用いた場合に輝度が低下する場合があるからである。
なお、光透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠した方法で測定することが可能である。
【００４２】
平坦化層の絶縁性としては、平坦化層の体積抵抗が１．０×１０9Ω・ｍ以上であることが好ましく、１．０×１０10Ω・ｍ以上であることがより好ましく、１．０×１０11Ω・ｍ以上であることがさらに好ましい。
なお、体積抵抗は、JIS K6911、JIS C2318、ASTM D257 などの規格に準拠する手法で測定することが可能である。
【００４３】
平坦化層の表面粗さＲａとしては、金属層の表面粗さＲａよりも小さければよいが、具体的には、２５ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以下である。
なお、表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）もしくは走査型白色干渉計を用いて測定した値である。例えば、ＡＦＭを用いて測定する場合は、Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ Ｖ ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ（Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて、タッピングモードで、カンチレバー：ＭＰＰ１１１００、走査範囲：５０μｍ×５０μｍ、走査速度：０．５Ｈｚにて、表面形状を撮像し、得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよりＲａを求めることができる。また、走査型白色干渉計を用いて測定する場合は、Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０００（Ｚｙｇｏ社製）を用いて、対物レンズ：１００倍、ズームレンズ：２倍、Ｓｃａｎ Ｌｅｎｇｔｈ：１５μｍにて、５０μｍ×５０μｍの範囲の表面形状を撮像し、得られた像から算出した粗さ曲線の中心線からの平均のずれを算出することよりＲａを求めることができる。
【００４４】
平坦化層においては、寸法安定性の観点から、平坦化層の線熱膨張係数と金属層の線熱膨張係数との差が１５ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｐｐｍ／℃以下、さらに好ましくは５ｐｐｍ／℃以下である。平坦化層および金属層の線熱膨張係数が近いほど、ＴＦＴ基板の反りが抑制されるとともに、ＴＦＴ基板の熱環境が変化した際に、平坦化層と金属層との界面の応力が小さくなり密着性が向上する。また、本発明のＴＦＴ基板は、取り扱い上、０℃〜１００℃の範囲の温度環境下では反らないことが好ましいのであるが、平坦化層の線熱膨張係数が大きいために平坦化層および金属層の線熱膨張係数が大きく異なると、ＴＦＴ基板が熱環境の変化により反ってしまうおそれがある。
なお、ＴＦＴ基板に反りが発生していないとは、ＴＦＴ基板を幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの短冊状に切り出し、得られたサンプルの一方の短辺を水平で平滑な台上に固定した際に、サンプルのもう一方の短辺の台表面からの浮上距離が１．０ｍｍ以下であることをいう。
【００４５】
具体的に、平坦化層の線熱膨張係数は、寸法安定性の観点から、０ｐｐｍ／℃〜３０ｐｐｍ／℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０ｐｐｍ／℃〜２５ｐｐｍ／℃の範囲内、さらに好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１８ｐｐｍ／℃の範囲内、特に好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃の範囲内、最も好ましくは０ｐｐｍ／℃〜７ｐｐｍ／℃の範囲内である。
【００４６】
なお、線熱膨張係数は、次のように測定する。まず、平坦化層のみのフィルムを作製する。平坦化層フィルムの作製方法は、耐熱フィルム（ユーピレックス Ｓ ５０Ｓ（宇部興産（株）製））やガラス基板上に平坦化層フィルムを作製した後、平坦化層フィルムを剥離する方法や金属層上に平坦化層フィルムを作製した後、金属をエッチングで除去し平坦化層フィルムを得る方法などがある。次いで、得られた平坦化層を幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍに切断し、評価サンプルとする。線熱膨張係数は、熱機械分析装置（例えばＴｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ ＴＭＡ８３１０（リガク社製））によって測定する。測定条件は、昇温速度を１０℃／ｍｉｎ、評価サンプルの断面積当たりの加重が同じになるように引張り加重を１ｇ／２５０００μｍ2とし、１００℃〜２００℃の範囲内の平均の線熱膨張係数を線熱膨張係数（Ｃ．Ｔ．Ｅ．）とする。
【００４７】
平坦化層は耐熱性を有することが好ましく、具体的には、平坦化層に含有される樹脂のガラス転移温度が１５０℃以上であることが好ましく、中でも２００℃以上、特に３００℃以上であることが好ましい。樹脂のガラス転移温度が低すぎると、平坦化層の耐熱性が低すぎて、平坦化層上にＴＦＴ素子を形成することが困難となるからである。
【００４８】
平坦化層を構成する樹脂としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、透明ポリイミド、フェノール樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリフタルアミド、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリシクロオキサイド、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。中でも、金属層をエッチングして除去する場合にはそのエッチングに耐え得る樹脂を用いることが好ましい。
【００４９】
平坦化層には、必要に応じて、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００５０】
平坦化層の厚みとしては、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されるものではなく、後述の金属層形成領域および金属層非形成領域の面積等に応じて適宜選択される。平坦化層の厚みは、具体的には、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜２００μｍの範囲内、さらに好ましくは１μｍ〜１００μｍの範囲内である。平坦化層の厚みが薄すぎると、絶縁性が維持できなかったり、金属層非形成領域の強度が低下したり、金属層表面の微細な凹凸を平坦化することが困難であったりする。また、平坦化層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、製膜時の乾燥が困難になったり、材料使用量が増えるためにコストが高くなったりする。
【００５１】
平坦化層の形成方法としては、平滑性の良好な平坦化層が得られる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、金属層上に平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する方法、金属層と樹脂フィルムとを接着剤を介して貼り合せる方法、金属層と樹脂フィルムとを加熱圧着する方法を用いることができる。中でも、平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する方法が好ましい。平滑性に優れる平坦化層が得られるからである。
【００５２】
塗布方法としては、平滑性の良好な平坦化層を得ることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、バーコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
平坦化層形成用樹脂組成物を塗布する場合、塗布後に樹脂のガラス転移温度以上に加熱することで、膜の流動性を高め、平滑性を良くすることもできる。
【００５３】
２．金属層
本発明における金属層は、上記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有するものである。また本発明においては、金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部と、画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されている。
【００５４】
なお、金属層のフレキシブル性とは、ＪＩＳ Ｚ ２２４８の金属材料曲げ試験方法で、５ＫＮの力をかけたときに曲がることを指す。
【００５５】
金属層の線熱膨張係数としては、寸法安定性の観点から、０ｐｐｍ／℃〜２５ｐｐｍ／℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１８ｐｐｍ／℃の範囲内、さらに好ましくは０ｐｐｍ／℃〜１２ｐｐｍ／℃の範囲内、特に好ましくは０ｐｐｍ／℃〜７ｐｐｍ／℃の範囲内である。
なお、上記線熱膨張係数の測定方法については、金属層を幅５ｍｍ×長さ２０ｍｍに切断し、評価サンプルとする以外は、上記平坦化層の線熱膨張係数の測定方法と同様である。
【００５６】
また、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。通常、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて高温処理が施されるからである。特に、ＴＦＴ素子が酸化物半導体層を有する場合には、酸素の存在下、高温でアニール処理が行なわれることから、金属層は耐酸化性を有することが好ましい。
【００５７】
金属層を構成する金属材料としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銅、銅合金、リン青銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、金、金合金、ニッケル、ニッケル合金、銀、銀合金、スズ、スズ合金、チタン、鉄、鉄合金、亜鉛、モリブデン等が挙げられる。中でも、大型の表示装置に適用する場合、ＳＵＳが好ましい。ＳＵＳは耐酸化性に優れ、また耐熱性にも優れている上、銅などに比べ線熱膨張係数が小さく寸法安定性に優れる。また、ＳＵＳ３０４については特に入手しやすいという利点があり、ＳＵＳ４３０については入手しやすく、線熱膨張係数がＳＵＳ３０４より小さいという利点もある。一方、金属層およびＴＦＴ素子の線熱膨張係数を考慮すると、線熱膨張係数の観点からは、ＳＵＳ４３０よりさらに低線熱膨張係数のチタンやインバーが好ましい。ただし、線熱膨張係数のみでなく、耐酸化性、耐熱性、金属層の展性および延性などに起因する金属層の加工性や、コストも考慮に入れて選択するのが望ましい。
【００５８】
金属層が形成されている金属層形成領域および金属層が形成されていない金属層非形成領域の配置としては、金属層非形成領域の少なくとも一部と画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていればよい。
金属層非形成領域の配置としては、金属層非形成領域の少なくとも一部と画素電極形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていればよく、上述したように、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層非形成領域が画素電極形成領域と完全に一致するように、金属層非形成領域が画素電極形成領域全域に配置されていてもよく、金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域内に配置されていてもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の全部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域全域および画素電極形成領域以外の領域に配置されていてもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域の一部および画素電極形成領域以外の領域に配置されていてもよい。金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、金属層非形成領域が画素電極形成領域内に配置されている場合には、金属層非形成領域の面積を小さくし、金属層形成領域の面積を大きくすることができるので、ＴＦＴ基板の強度を高めることができる。
【００５９】
通常、金属層非形成領域は、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に配置される。
ここで、「画素領域」とは、本発明のＴＦＴ基板を有する表示装置において、画像表示に寄与する領域を意味する。例えば、画素電極形成領域のうち、ＴＦＴ素子のゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、半導体層、蓄積容量等が形成されている領域は、画素領域ではない。
金属層非形成領域は、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に配置されていればよく、金属層非形成領域の配置については上述のとおりである。
【００６０】
また、金属層形成領域および金属層非形成領域の配置としては、中でも、金属層非形成領域が半導体層形成領域に配置されていない、すなわち金属層形成領域が少なくとも半導体層形成領域に配置されていることが好ましい。つまりは、半導体層形成領域には金属層が形成されていることが好ましい。これにより、ＴＦＴ素子の半導体層に金属層側から光が照射されることがないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能となるからである。
金属層形成領域が少なくとも半導体層形成領域に配置されている場合、上述したように、本発明のＴＦＴ基板を平面視したときに、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致するように、金属層形成領域が半導体層形成領域全域のみに配置されていてもよく、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なるように、金属層形成領域が半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に配置されていてもよい。ＴＦＴ基板の強度の観点から、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている、すなわち金属層形成領域は半導体層形成領域以外の領域にも配置されていることが好ましい。
【００６１】
金属層形成領域および金属層非形成領域の形状、すなわち金属層のパターン形状としては、画素電極の形状、画素領域の形状、ＴＦＴ素子の半導体層の形状に応じて適宜選択されるものであり、特に限定されるものではない。例えば、図２に示すように金属層２が格子状に形成されていてもよく、図３に示すように金属層２が線状に形成されていてもよく、図４に示すように金属層２が点状に形成されていてもよい。中でも、ＴＦＴ基板の強度の観点から、金属層は格子状や線状に形成されていることが好ましい。なお、図２〜図４は本発明のＴＦＴ基板の金属層側から見た概略平面図である。
【００６２】
金属層の厚みとしては、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、１μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜６０μｍの範囲内、さらに好ましくは１μｍ〜４０μｍの範囲内である。金属層の厚みが薄すぎると、ＴＦＴ基板の強度が低下するおそれがある。また、金属層の厚みが厚すぎると、フレキシブル性が低下したり、過重になったり、コスト高になったりする。
【００６３】
金属層の形態としては、フレキシブル性を有するものであればよいが、金属箔が好ましく用いられる。金属箔は、圧延箔であってもよく電解箔であってもよく、金属材料の種類に応じて適宜選択される。通常、金属箔は圧延により作製される。
【００６４】
金属層の表面粗さＲａとしては、上記平坦化層の表面粗さＲａよりも大きいものであり、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。なお、上記表面粗さの測定方法については、上記平坦化層の表面粗さの測定方法と同様である。
【００６５】
３．ＴＦＴ素子
本発明におけるＴＦＴ素子は、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されるものである。
【００６６】
ＴＦＴ素子の構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、トップゲート構造（正スタガ型）、ボトムゲート構造（逆スタガ型）、コプレーナ型構造を挙げることができる。トップゲート構造およびボトムゲート構造の場合には、さらにトップコンタクト構造、ボトムコンタクト構造を挙げることができる。これらの構造は、ＴＦＴ素子を構成する半導体層の種類に応じて適宜選択される。
中でも、トップゲート構造、および、コプレーナ型構造のうち半導体層上にゲート電極が配置されているものが好ましい。平坦化層上に半導体層が形成され、半導体層上にゲート電極が配置されている構造の場合、半導体層への平坦化層側からの光照射によるＴＦＴ素子の誤動作が懸念されるが、上述したように半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されていることにより、ＴＦＴ素子の誤動作を防ぐことができる。したがって、このような構造の場合に本発明の構成が有用である。
【００６７】
ＴＦＴ素子を構成する半導体層としては、特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、酸化物半導体、有機半導体が用いられる。
【００６８】
シリコンとしては、ポリシリコン、アモルファスシリコンを用いることができる。
酸化物半導体としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム亜鉛（ＣｄｘＺｎ１−ｘＯ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化タングステン（ＷＯ）、ＩｎＧａＺｎＯ系、ＩｎＧａＳｎＯ系、ＩｎＧａＺｎＭｇＯ系、ＩｎＡｌＺｎＯ系、ＩｎＦｅＺｎＯ系、ＩｎＧａＯ系、ＺｎＧａＯ系、ＩｎＺｎＯ系を用いることができる。
有機半導体としては、例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェンオリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、シアニン色素等が挙げられる。
【００６９】
酸化物半導体の場合、酸化物半導体層上に保護膜や層間絶縁膜をスパッタリング法等により形成すると、酸化物半導体では酸素が欠損するおそれがあるので、酸素欠陥を補うために保護膜や層間絶縁膜の形成後に酸素の存在下でアニール処理を行なうのが一般的である。このアニール処理は数百度と高温で行なわれるため、ＴＦＴ素子が形成される基板の耐熱性や寸法安定性が懸念されるが、本発明においては平坦化層が形成された金属層をＴＦＴ素子が形成される基板として用いるので、耐熱性および寸法安定性を改善することが可能である。
また、有機半導体の場合、光リーク電流が発生しやすいことから、本発明の構成が有用である。
【００７０】
半導体層の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７１】
ＴＦＴ素子を構成するゲート電極、ソース電極およびドレイン電極としては、所望の導電性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、一般的にＴＦＴ素子に用いられる導電性材料を用いることができる。このような材料の例としては、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ｗ−Ｍｏ合金、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の無機材料、および、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性を有する有機材料を挙げることができる。
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７２】
ＴＦＴ素子を構成するゲート絶縁膜としては、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的なＴＦＴ素子におけるゲート絶縁膜と同様のものを用いることができ、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料を用いることができる。
ゲート絶縁膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７３】
ＴＦＴ素子上には保護膜や層間絶縁膜が形成されていてもよい。保護膜および層間絶縁膜としては、光透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の絶縁性無機材料、および、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の絶縁性有機材料が用いられる。
保護膜および層間絶縁膜の形成方法および厚みとしては、一般的なものと同様とすることができる。
【００７４】
４．画素電極
本発明における画素電極は、上記平坦化層の上記金属層側とは反対側の面に形成されるものであり、光透過性を有している。
【００７５】
画素電極の材料としては、透明電極を形成可能な導電性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）等の導電性酸化物を用いることができる。
画素電極の形成方法および厚みとしては、一般的な表示装置における電極と同様とすることができる。
【００７６】
５．密着層
本発明においては、図５に例示するように、平坦化層３とＴＦＴ素子１０との間に、無機化合物を含む密着層４が形成されていることが好ましい。密着層が形成されていることにより、ＴＦＴ素子の密着性を高めることができ、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいて熱や水分が加わった際に、ＴＦＴ素子を構成する電極や半導体層に剥離やクラックが生じるのを防ぐことができる。
【００７７】
密着層は平滑性を有することが好ましい。密着層の表面粗さＲａは、金属層の表面粗さＲａよりも小さければよく、具体的に、２５ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以下である。密着層の表面粗さＲａが大きすぎると、ＴＦＴ素子の電気的性能が劣化するおそれがあるからである。なお、表面粗さＲａの測定方法については、上記平坦化層の表面粗さＲａの測定方法と同様である。
【００７８】
また、密着層は耐熱性を有することが好ましい。ＴＦＴ素子の形成時には通常、高温処理が施されるからである。密着層の耐熱性としては、密着層の５％重量減少温度が３００℃以上であることが好ましい。
なお、５％重量減少温度の測定については、熱分析装置（ＤＴＧ−６０（（株）島津製作所製））を用いて、雰囲気：窒素雰囲気、温度範囲：３０℃〜６００℃、昇温速度：１０℃／ｍｉｎにて、熱重量・示差熱（ＴＧ−ＤＴＡ）測定を行い、試料の重量が５％減る温度を５％重量減少温度（℃）とした。
【００７９】
密着層は、通常、絶縁性を有している。
【００８０】
また、密着層は、平坦化層に含まれる不純物イオンなどがＴＦＴ素子の半導体層に拡散するのを防ぐものであることが好ましい。具体的に、密着層のイオン透過性としては、鉄（Ｆｅ）イオン濃度が０．１ｐｐｍ以下であることが好ましく、あるいはナトリウム（Ｎａ）イオン濃度が５０ｐｐｂ以下であることが好ましい。なお、Ｆｅイオン、Ｎａイオンの濃度の測定方法としては、密着層上に形成された層をサンプリングして抽出した後、イオンクロマトグラフィー法により分析する方法が用いられる。
【００８１】
密着層を構成する無機化合物としては、上述の特性を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、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、酸化クロム、酸化チタンを挙げることができる。これらは１種であってもよく２種以上であってもよい。
【００８２】
密着層は、単層であってもよく多層であってもよい。
密着層が多層膜である場合、上述の無機化合物からなる層が複数層積層されていてもよく、上述の無機化合物からなる層と金属からなる層とが積層されていてもよい。この場合に用いられる金属としては、上述の特性を満たす密着層を得ることができれば特に限定されるものではなく、例えば、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素を挙げることができる。
また、密着層が多層膜である場合、密着層の最表層は酸化ケイ素膜であることが好ましい。すなわち、酸化ケイ素膜上にＴＦＴ素子が形成されることが好ましい。酸化ケイ素膜は上述の特性を十分に満たすからである。この場合の酸化ケイ素はＳｉＯｘ（Ｘは１．５〜２．０の範囲内）であることが好ましい。
【００８３】
中でも、密着層４は、図６に例示するように、平坦化層３上に形成され、クロム、チタン、アルミニウム、ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、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、酸化クロムおよび酸化チタンからなる群から選択される少なくとも１種からなる第１密着層４ａと、第１密着層４ａ上に形成され、酸化ケイ素からなる第２密着層４ｂとを有することが好ましい。第１密着層により平坦化層と第２密着層との密着性を高めることができ、第２密着層により平坦化層とＴＦＴ素子との密着性を高めることができるからである。また、酸化ケイ素からなる第２密着層は上述の特性を十分に満たすからである。
【００８４】
密着層の厚みは、上述の特性を満たすことができる厚みであれば特に限定されないが、具体的には、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。中でも、密着層が上述したように第１密着層および第２密着層を有する場合、第２密着層の厚みは第１密着層よりも厚く、第１密着層は比較的薄く、第２密着層は比較的厚いことが好ましい。この場合、第１密着層の厚みは、０．１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内、さらに好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内である。また、第２密着層の厚みは、１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、さらに好ましくは８０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲内である。厚みが薄すぎると、十分な密着性が得られないおそれがあり、厚みが厚すぎると、密着層にクラックが生じるおそれがあるからである。
【００８５】
密着層の形成方法としては、上述の無機化合物からなる層や上述の金属からなる層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＣ（直流）スパッタリング法、ＲＦ（高周波）マグネトロンスパッタリング法、プラズマＣＶＤ（化学気相蒸着）法等を挙げることができる。中でも、上述の無機化合物からなる層を形成する場合であって、アルミニウムやケイ素を含む層を形成する場合には、反応性スパッタリング法を用いることが好ましい。平坦化層との密着性に優れる膜が得られるからである。
【００８６】
６．用途
本発明のＴＦＴ基板の用途としては、フレキシブルディスプレイが好適である。フレキシブルディスプレイとしては、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパー、タッチパネル等が挙げられる。液晶表示装置では、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過半反射型液晶表示装置のいずれにも本発明のＴＦＴ基板を適用することができる。
本発明のＴＦＴ基板を反射型液晶表示装置や電子ペーパー等の反射型表示装置に適用する場合には、平坦化層上にカラーフィルタを構成する複数色の着色層が形成され、着色層上にＴＦＴ素子および画素電極が形成される。この場合、ＴＦＴ素子が形成されたＴＦＴ基板とカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板とのアライメントを行う必要がないという利点を有する。
【００８７】
また、本発明のＴＦＴ基板は、表示装置に用いた場合にＴＦＴ基板の金属層側の面が受光面または発光面となる表示装置に好適に用いられる。このような表示装置としては、透過型液晶表示装置、半透過半反射型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置、両面発光型有機ＥＬ表示装置などが挙げられる。
また、本発明のＴＦＴ基板は、シースルー型の有機ＥＬ表示装置にも適用でき、意匠性に優れる表示装置を得ることが可能である。
【００８８】
さらに、本発明のＴＦＴ基板は、互いに異なる波長の光を選択反射するコレステリック液晶層を有する複数の液晶セルが積層された液晶表示装置に適用することもできる。この場合、隣接する液晶セルのうち、液晶表示装置の画像表示側に配置される液晶セルに本発明のＴＦＴ基板が用いられる。このような液晶表示装置は、液晶方式の電子ペーパーとして知られており、例えば国際公開第２００８／１０７９５８号パンフレット等を参照することができる。
【００８９】
中でも、光透過性を有し、かつ耐熱性の高いプラスチック基板が少ないことから、本発明のＴＦＴ基板は、透過型液晶表示装置に好ましく用いられる。
【００９０】
Ｂ．表示装置
次に、本発明の表示装置について説明する。
本発明の表示装置は、上述のＴＦＴ基板を備えることを特徴とするものである。
【００９１】
本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を用いるので、優れた表示品質を得ることが可能であり、また表示装置を製造する際のアライメントを容易にすることが可能である。また本発明によれば、上述のＴＦＴ基板を備えるので、ＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置とすることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイとすることが可能である。また本発明においては、上述のＴＦＴ基板を有するので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することもでき、信頼性の高い表示装置とすることが可能となる。
【００９２】
本発明の表示装置は、ＴＦＴ基板を備える表示装置であれば特に限定されるものではないが、中でも、フレキシブルディスプレイであることが好ましい。また、本発明の表示装置は、ＴＦＴ基板の金属層側の面が受光面または発光面となる表示装置であることが好ましく、特に透過型液晶表示装置が好適である。
なお、表示装置の具体例については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板 ６．用途」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【００９３】
図７は、本発明の表示装置の一例を示す概略断面図であり、透過型液晶表示装置の例である。図７に示す透過型液晶表示装置３０においては、ＴＦＴ基板１の画素電極１６上に配向膜３５が形成され、対向基板３１上に対向電極層３２および配向膜３３が順に積層され、配向膜３５および配向膜３３の間に液晶層３４が形成されている。ＴＦＴ基板１は、図１に示すＴＦＴ基板１と同様である。この透過型液晶表示装置３０では、ＴＦＴ基板１側の面が受光面となり、ＴＦＴ基板１側の面から光Ｌが入射し、対向基板３１側の面が観察側となる。
【００９４】
図８は、本発明の表示装置の他の例を示す概略断面図であり、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置の例である。図８に示すボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置４０においては、ＴＦＴ基板１上に隔壁４４が形成され、隔壁４４間の画素電極１６上に発光層４３が形成され、隔壁４４および発光層４３上に対向電極層４２が形成され、対向電極層４２の上から封止基板４１によって封止されている。ＴＦＴ基板１は、図１に示すＴＦＴ基板１と同様である。このボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置４０では、ＴＦＴ基板１側の面が発光面となり、発光層４３からの光ＬがＴＦＴ基板１側の面から取り出される。
【００９５】
表示装置の各構成部材については、公知の部材を使用することができるので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
Ｃ．ＴＦＴ基板の製造方法
次に、本発明のＴＦＴ基板の製造方法について説明する。
本発明のＴＦＴ基板の製造方法は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成するＴＦＴ素子形成工程と、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする。
【００９７】
図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す工程図である。まず、図９（ａ）に示すように、フレキシブル性を有する金属層２上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層３を形成する（平坦化層形成工程）。次いで、図９（ｂ）に示すように、平坦化層３上にＴＦＴ素子１０を形成し（ＴＦＴ素子形成工程）、続いて層間絶縁膜１５を形成する。ＴＦＴ素子１０については、図１に示すＴＦＴ素子１０と同様である。次に、図９（ｃ）に示すように、層間絶縁膜１５およびゲート絶縁膜１４にコンタクトホールを形成して、ＴＦＴ素子１０が形成された平坦化層３上に画素電極１６を形成する（画素電極形成工程）。次いで、図９（ｄ）に示すように、画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとが重なるように、またＴＦＴ素子１０の半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されるように、金属層２を部分的に除去する（金属層除去工程）。
【００９８】
一般的に金属層は耐熱性を有するので、本発明においては金属層を用いることにより、ＴＦＴ素子の製造プロセスにおいてガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、ＴＦＴ基板を安定的に製造することが可能である。また、高温処理が必要なＴＦＴ素子であっても、ＴＦＴ特性の良好なＴＦＴ素子を得ることが可能である。したがって、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いることにより、優れた表示品質の表示装置を得ることができる。
【００９９】
また、一般的に金属層はプラスチック基板と比較して線熱膨張係数が小さいことから、寸法安定性に優れている。本発明によれば、ＴＦＴ素子を形成した後に金属層を部分的に除去するので、ＴＦＴ素子形成時には平坦化層の全面に金属層が形成されており、ＴＦＴ素子の形成時に加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、精度良くＴＦＴ素子を形成することができ、アライメント精度を向上させることができる。したがって、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いて表示装置を製造する場合には、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【０１００】
また本発明によれば、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造されるＴＦＴ基板を用いた表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置に適用することが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイに適用することが可能なＴＦＴ基板を得ることができる。
【０１０１】
また本発明においては、金属層を部分的に除去するので、従来のように半導体素子を形成した後に基板を全て取り除く方法に比べて歩留まりを良くすることができる。特に、ガラス基板を剥がす方法に対して歩留まりを向上させることが可能である。
【０１０２】
なお、「画素電極形成領域の少なくとも一部と、金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように」とは、金属層および画素電極を平面視したときに、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態であることをいう。画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なっている状態には、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが完全に一致している状態、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の全部とが重なっている状態、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態、および、画素電極形成領域の一部と金属層非形成領域の一部とが重なっている状態が含まれる。
【０１０３】
以下、本発明のＴＦＴ基板の製造方法における各工程について説明する。
【０１０４】
１．平坦化層形成工程
本発明における平坦化層形成工程は、フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する工程である。
平坦化層およびその形成方法、ならびに金属層については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の平坦化層および金属層の項にそれぞれ記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
２．ＴＦＴ素子形成工程
本発明におけるＴＦＴ素子形成工程は、上記平坦化層上にＴＦＴ素子を形成する工程である。
ＴＦＴ素子およびその形成方法については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」のＴＦＴ素子の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０６】
３．画素電極形成工程
本発明における画素電極形成工程は、上記ＴＦＴ素子が形成された上記平坦化層上に画素電極を形成する工程である。
画素電極およびその形成方法については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の画素電極の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０７】
４．金属層除去工程
本発明における金属層除去工程は、上記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記金属層を部分的に除去する工程である。
【０１０８】
金属層を部分的に除去する方法としては、例えば、金属層上にレジストを積層し、レジストパターンを形成し、そのレジストパターンに沿って金属層をエッチングした後、レジストパターンを除去する方法、金属層上にメタルマスクを用いて金属膜を成膜してエッチングマスクとし、そのエッチングマスクに沿って金属層をエッチングした後、エッチングマスクを除去する方法が挙げられる。金属層のエッチング方法としては、通常、ウェットエッチングが用いられる。
【０１０９】
金属層をエッチングする場合には、画素電極側の面をドライフィルムレジスト等で保護することが好ましい。
【０１１０】
金属層を部分的に除去する際には、画素電極形成領域の少なくとも一部と金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように金属層を部分的に除去すればよい。通常、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に金属層非形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去する。
この際、画素電極形成領域のうち少なくとも画素領域に金属層非形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去すればよく、例えば、金属層非形成領域が画素電極形成領域と完全に一致するように、画素電極形成領域全域の金属層を除去してもよく、金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域内の金属層を除去してもよく、画素電極形成領域の全部と金属層非形成領域の一部とが重なるように、画素電極形成領域全域および画素電極形成領域以外の領域の金属層を除去してもよく、金属層非形成領域の一部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域の一部および画素電極形成領域以外の領域の金属層を除去してもよい。金属層非形成領域の全部が画素電極形成領域の一部と重なるように、画素電極形成領域内の金属層を除去する場合には、金属層非形成領域の面積を小さくし、金属層形成領域の面積を大きくすることができるので、ＴＦＴ基板の強度を高めることができる。
【０１１１】
金属層を部分的に除去する際には、中でも、少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去することが好ましい。すなわち、半導体層形成領域の金属層は除去しないことが好ましい。これにより、ＴＦＴ素子の半導体層に金属層側から光が照射されることがないので、光によるＴＦＴ素子の誤動作を防止することができ、ＴＦＴ素子の信頼性を高めることが可能となるからである。
【０１１２】
なお、「少なくとも半導体層形成領域に、金属層形成領域が配置されるように」とは、金属層および半導体層を平面視したときに、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態であることをいう。金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なっている状態には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致している状態、および、金属層形成領域の一部が半導体層形成領域の全部と重なっている状態が含まれる。
【０１１３】
少なくとも半導体層形成領域に金属層形成領域が配置されるように金属層を部分的に除去する際には、金属層形成領域が半導体層形成領域に完全に一致し、半導体層形成領域全域のみに金属層が残存するように金属層を部分的に除去してもよく、金属層形成領域の少なくとも一部が半導体層形成領域の全部に重なり、半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に金属層が残存するように金属層を部分的に除去してもよい。ＴＦＴ基板の強度の観点から、半導体層形成領域全域および半導体層形成領域以外の領域に金属層が残存するように金属層を部分的に除去することが好ましい。
【０１１４】
金属層形成領域および金属層非形成領域の配置、形状、面積等については、上記「Ａ．ＴＦＴ基板」の金属層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１１５】
Ｄ．表示装置の製造方法
次に、本発明の表示装置の製造方法について説明する。
本発明の表示装置の製造方法は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程とを有することを特徴とする。
【０１１６】
図１０（ａ）〜（ｂ）は、本発明の表示装置の製造方法の一例を示す工程図であり、透過型液晶表示装置を製造する例である。まず、図１０（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１を有する表示装置を作製する（表示装置作製工程）。次に、図１０（ｂ）に示すように、画素電極１６が形成されている画素電極形成領域２６と、金属層２が形成されていない金属層非形成領域２２ｂとが重なるように、またＴＦＴ素子１０の半導体層１１が形成されている半導体層形成領域２１に、金属層２が形成されている金属層形成領域２２ａが配置されるように、金属層２を部分的に除去する（金属層除去工程）。
【０１１７】
本発明においては、ＴＦＴ基板を有する表示装置を作製した後に金属層を部分的に除去するので、表示装置の製造プロセスにおいては平坦化層の全面に金属層が形成されており、表示装置の製造時に加わる熱や水分等の影響により平坦化層の寸法が変化するのを抑制することができ、アライメント精度を向上させるとともに、アライメントを容易に行うことが可能となる。
【０１１８】
また本発明により製造される表示装置は上述のＴＦＴ基板を有するので、従来のガラス基板を用いる場合と同等のプロセスを通すことができ、表示装置を安定的に製造することができるとともに、ＴＦＴ特性が良好で表示品質に優れる表示装置を得ることができる。
【０１１９】
また本発明によれば、画素電極形成領域と金属層非形成領域とが重なるように、金属層を部分的に除去するので、本発明により製造される表示装置においてはＴＦＴ基板側を受光面または発光面とすることができ、透過型液晶表示装置、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置などの表示装置を得ることが可能であり、さらにフレキシブルディスプレイを得ることができる。
【０１２０】
さらに本発明においては、金属層を部分的に除去するので、従来のように半導体素子を形成した後に基板を全て取り除く方法に比べて歩留まりを良くすることができ、特に、ガラス基板を剥がす方法に対して歩留まりを向上させることが可能である。
【０１２１】
以下、本発明の表示装置の製造方法における各工程について説明する。
【０１２２】
１．表示装置作製工程
本発明における表示装置作製工程は、上述のＴＦＴ基板を有する表示装置を作製する工程である。
表示装置については、上記「Ｂ．表示装置」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。表示装置の各構成部材の形成方法としては、公知の方法を採用することができる。
【０１２３】
２．金属層除去工程
本発明における金属層除去工程は、上記ＴＦＴ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、上記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、上記ＴＦＴ基板の金属層を部分的に除去する工程である。
金属層除去工程については、上記「Ｃ．ＴＦＴ基板の製造方法」の金属層除去工程と同様とすることができる。
【０１２４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２５】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
【０１２６】
（絶縁性の平坦化層の形成）
まず、透明ポリイミド系樹脂溶液（イミド化された樹脂溶液）を脱気した。超音波洗浄機ＵＴ−１０６(シャープマニファクチャリングシステム株式会社製)を用いて、１００Ｗ ３７ｋＨｚで室温で１０分間超音波処理をした。次いで、透明ポリイミド系樹脂溶液を検体乾燥機に入れ、真空ポンプを用いて減圧し、圧力が３００Ｐａ未満に到達後１５分間減圧処理を行った。この際、最終到達圧力は２３０Ｐａであった。
【０１２７】
次いで、厚さ２０μｍの基材ＳＵＳ４３０基板上に、脱気後の透明ポリイミド系樹脂溶液を膜厚が２μｍになるようにスピンコーターでコーティングし、１００℃のオーブン中、大気下で６０分乾燥させた後、窒素雰囲気下、１６０℃で１５分加熱し、２５０℃で３０分熱処理し（昇温速度 １０℃／分、自然放冷）、平坦化層を形成した。この平坦化層の可視光領域における光透過率は８５％以上であった。
【０１２８】
（密着層の形成）
次に、平坦化層上に、第１密着層としてのアルミニウム膜をＤＣスパッタリング法（成膜圧力０．２Ｐａ（アルゴン）、投入電力１ｋＷ、成膜時間１０秒）により厚さ５ｎｍで形成した。次いで、第２密着層としての酸化シリコン膜をＲＦマグネトロンスパッタリング法（成膜圧力０．３Ｐａ（アルゴン：酸素＝３：１）、投入電力２ｋＷ、成膜時間３０分）により厚さ１００ｎｍで形成した。これにより、薄膜素子用基板を得た。
【０１２９】
（ＴＦＴ素子の形成）
ボトムゲート・ボトムコンタクト構造のＴＦＴ素子を上記薄膜素子用基板上に作製した。まず、厚さ１００ｎｍのアルミニウム膜をゲート電極膜として成膜した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に燐酸溶液でウェットエッチングし、アルミニウム膜を所定パターンにパターニングしてゲート電極を形成した。次に、そのゲート電極を覆うように厚さ３００ｎｍの酸化ケイ素をゲート絶縁膜として全面に形成した。このゲート絶縁膜は、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用い、６インチのＳｉＯ２ターゲットに投入電力：１．０ｋＷ（＝３Ｗ／ｃｍ２）、圧力：１．０Ｐａ、ガス：アルゴン＋Ｏ２（５０％）の成膜条件で形成した。この後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施し、コンタクトホールを形成した。次に、ゲート絶縁膜上の全面に厚さ１００ｎｍのチタン膜、アルミニウム膜、ＩＺＯ膜をソース電極及びドレイン電極とするために蒸着した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後に過酸化水素水溶液、燐酸溶液で連続的にウェットエッチングし、チタン膜を所定パターンにパターニングしてソース電極及びドレイン電極を形成した。このとき、ソース電極及びドレイン電極は、ゲート絶縁膜上であってゲート電極の中央部直上以外に離間したパターンとなるように形成した。
【０１３０】
次に、ソース電極及びドレイン電極を覆うように、全面に、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎが１：１：１のＩｎＧａＺｎＯ系アモルファス酸化物薄膜（ＩｎＧａＺｎＯ４）を厚さ２５ｎｍとなるように形成した。アモルファス酸化物薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を用い、室温（２５℃）、Ａｒ：Ｏ２を３０：５０とした条件下で、４インチのＩｎＧａＺｎＯ（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１）ターゲットを用いて形成した。その後、アモルファス酸化物薄膜上にレジストパターンをフォトリソグラフィーで形成した後、シュウ酸溶液でウェットエッチングし、そのアモルファス酸化物薄膜をパターニングし、所定パターンからなるアモルファス酸化物薄膜を形成した。こうして得られたアモルファス酸化物薄膜は、ゲート絶縁膜上であってソース電極及びドレイン電極に両側で接触するとともに該ソース電極及びドレイン電極を跨ぐように形成されていた。続いて全体を覆うように、厚さ１００ｎｍの酸化ケイ素を保護膜としてＲＦマグネトロンスパッタリング法で形成した後、レジストパターンをフォトリソグラフィー法で形成した後にドライエッチングを施した。その後、大気中３００℃１時間のアニールを施し、ＴＦＴ素子を作製した。
【０１３１】
（ＳＵＳ基板のパターニング）
ＴＦＴ素子形成後、裏面のＳＵＳ基板上にレジストを形成し、画素部分をエッチングできるようにパターニングを行った。塩化第２鉄液および硝酸を混合したものを用いてＳＵＳ基板をエッチングし、フレキシブル透過型液晶表示装置用のＴＦＴ基板（バックプレーン）を作製した。
【符号の説明】
【０１３２】
１ … ＴＦＴ基板
２ … 金属層
３ … 平坦化層
４ … 密着層
４ａ … 第１密着層
４ｂ … 第２密着層
１０ … ＴＦＴ素子
１１ … 半導体層
１２Ｓ … ソース電極
１２Ｄ … ドレイン電極
１３Ｇ … ゲート電極
１４ … ゲート絶縁膜
１５ … 層間絶縁膜
１６ … 画素電極
２１ … 半導体層形成領域
２２ａ … 金属層形成領域
２２ｂ … 金属層非形成領域
２６ … 画素電極形成領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、
前記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、
前記平坦化層の前記金属層側とは反対側の面に形成された薄膜トランジスタ素子および画素電極と
を有し、前記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
【請求項２】
少なくとも前記薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項３】
前記平坦化層と前記薄膜トランジスタ素子の間に、無機化合物を含む密着層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
透過型液晶表示装置であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、
前記平坦化層上に薄膜トランジスタ素子を形成する薄膜トランジスタ素子形成工程と、
前記薄膜トランジスタ素子が形成された前記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、
前記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、前記金属層を部分的に除去する金属層除去工程と
を有することを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項７】
前記金属層除去工程では、少なくとも前記薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、前記金属層を部分的に除去することを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、
前記薄膜トランジスタ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、前記薄膜トランジスタ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記金属層除去工程では、少なくとも前記薄膜トランジスタ基板の薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、前記金属層を部分的に除去することを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１】
光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層と、
前記平坦化層の一方の面にパターン状に形成され、フレキシブル性を有する金属層と、
前記平坦化層の前記金属層側とは反対側の面に形成された薄膜トランジスタ素子および画素電極と
を有し、前記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように配置されていることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
【請求項２】
少なくとも前記薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項３】
前記平坦化層と前記薄膜トランジスタ素子の間に、無機化合物を含む密着層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜トランジスタ基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
透過型液晶表示装置であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
フレキシブル性を有する金属層上に、光透過性および絶縁性を有し、樹脂を含有する平坦化層を形成する平坦化層形成工程と、
前記平坦化層上に薄膜トランジスタ素子を形成する薄膜トランジスタ素子形成工程と、
前記薄膜トランジスタ素子が形成された前記平坦化層上に画素電極を形成する画素電極形成工程と、
前記画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、前記金属層を部分的に除去する金属層除去工程と
を有することを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項７】
前記金属層除去工程では、少なくとも前記薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、前記金属層を部分的に除去することを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の薄膜トランジスタ基板を有する表示装置を作製する表示装置作製工程と、
前記薄膜トランジスタ基板の画素電極が形成されている画素電極形成領域の少なくとも一部と、前記金属層が形成されていない金属層非形成領域の少なくとも一部とが重なるように、前記薄膜トランジスタ基板の金属層を部分的に除去する金属層除去工程と
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記金属層除去工程では、少なくとも前記薄膜トランジスタ基板の薄膜トランジスタ素子の半導体層が形成されている半導体層形成領域に、前記金属層が形成されている金属層形成領域が配置されるように、前記金属層を部分的に除去することを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１９５４４９（Ｐ２０１２−１９５４４９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８２８５（Ｐ２０１１−５８２８５）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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